JP2005293979A - 端子の接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板の接続端子と把持部を有する外部端子とを接続する際に、接続不良を低減し、信頼性を高めた端子の接続方法を提供する。
【解決手段】 第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂの間隔を基板１１の板厚よりも大きく設定し、第１及び第２の把持部材の間に基板を把持部材の先端から背面部材２ｃに向かって挿入し、基板の挿入側の端部で背面部材を押圧しつつ、略コの字形状に形成された把持部２の屈曲部近傍を背面部材から把持部材の先端に向かって押圧することで、第１及び第２の把持部材の間隔を小さくし、基板を第１及び第２の把持部材で把持するとともに、外部端子と基板の接続端子とを接続させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、配線や電極が形成された基板の接続端子に外部端子を接続する方法に係り、特に、基板の接続端子に把持部を有する外部端子を接続する方法に関する。

従来、２つの電気回路を相互に電気的に接続するために、配線や電極が形成された基板の接続端子に把持部を有する外部端子、例えばクリップ型の端子を使用することがあった。

例えば、２枚の基板の間隙に液晶を封入した液晶表示素子を有する液晶表示装置においては、表示画素数などが比較的少なく、接続端子のピッチが広い場合、液晶表示素子にクリップ型の外部端子を取り付けて外部から信号を供給することがあった（特許文献１）。また、低温時における液晶表示素子の液晶の応答速度を改善するため、電圧印加によって液晶表示素子を温める液晶表示素子用パネルヒータが用いられるが、この液晶表示素子用パネルヒータとして、ガラス基板上に透明導電膜を形成し、基板の対向する長辺端部にクリップ型の外部端子を取り付けて、透明導電膜に電圧を印加する構造であった（特許文献２）。

従来の外部端子１０１は、図３（Ａ）に示すように、導電性の把持部１０２とピン１０３を有している。把持部１０２には、基板１１１を把持するための上側把持部材１０２ａと下側把持部材１０２ｂが突出して設けられており、上側把持部材１０２ａと下側把持部材１０２ｂの間には開口が形成されている。基板１１１の端部近傍には、接続端子１１２が形成された端子部１１１ａが設けられており、外部端子１０１と接続をとれるように構成されている。

従来、外部端子１０１の把持部１０２における上側把持部材１０２ａと下側把持部材１０２ｂの間隔は、図３（Ａ）に示すように、基板１１１の板厚よりも小さく設定されていた。このため、外部端子１０１は、図３（Ａ）の矢印で示すように、治具１０４によって把持部１０２の背面を固定した状態で、基板の端部を外部端子１０１の開口に押し付けて上側把持部材１０２ａと下側把持部材１０２ｂの間隔を強制的に押し広げ、図３（Ｂ）に示すように、基板の端子部１１１ａを開口内に挿入することにより、上側把持部材１０２ａと下側把持部材１０２ｂの弾性力（図３（Ｂ）において矢印で示す）によって、基板の端子部１１１ａを把持し、更に上側把持部材１０２ａと基板１１１の接続端子１１２とを接触させて外部端子１０１と接続端子１１２とを接続させていた（特許文献１）。

特開２００１−２４２４７８号公報 特開２００２−１４００１３号公報

従来の端子接続方法では、外部端子１０１の上側把持部材１０２ａと下側把持部材１０２ｂの間隔が基板１１１の板厚よりも小さく設定されているため、基板１１１の端部を外部端子１０１の開口に押し付けると、まず基板１１１の端部の角が外部端子１０１の上側把持部材１０２ａと下側把持部材１０２ｂの開口に面した部分と接触してしまう。更に基板１１１を押し込むと、上側把持部材１０２ａと下側把持部材１０２ｂによる弾性力が加えられた状態で強引に基板の端子部１１１ａが開口に挿入されていた。

このため、基板１１１の端部の角によって、上側把持部材１０２ａと下側把持部材１０２ｂの表面に形成されている導電性材料のメッキが削られて、基板の接続端子１１２と外部端子１０１との接触不良を起こすことがあり、信頼性の低下となっていた。

また、開口に基板１１１を押し込む際に、基板１１１の端部が欠けたり、基板の端子部１１１ａの表面に形成された接続端子１１２が損傷することもあり、これらの要因によって接触不良となる虞もあった。

本発明は、前記した点に鑑みなされたもので、基板の接続端子と把持部を有する外部端子とを接続する際に、接続不良を低減し、信頼性を高めた端子の接続方法を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するため本発明の端子の接続方法は、背面部材の両端部側から前方に突出した第１及び第２の把持部材を備えた略コの字形状の把持部を有する外部端子と基板の接続端子とを接続する接続方法において、前記第１及び第２の把持部材の間隔は前記基板の板厚よりも大きく設定されており、前記第１及び第２の把持部材の間に前記基板を前記把持部材の先端から前記背面部材に向かって挿入し、前記基板の挿入側の端部で前記背面部材を押圧しつつ、前記略コの字形状に形成された把持部の屈曲部近傍を前記背面部材から前記把持部材の先端に向かって押圧することで、前記第１及び第２の把持部材の間隔を小さくし、前記基板を前記第１及び第２の把持部材で把持するとともに、前記外部端子と前記基板の接続端子とを接続させることを特徴とする。

本発明の端子の接続方法によれば、第１及び第２の把持部材の間隔が基板の板厚よりも大きく設定されているため、前方から第１及び第２の把持部材の間に基板を挿入する際に、第１及び第２の把持部材と基板との接触により生じる損傷を低減することができる。

以下、本発明の実施形態を図１及び図２を参照して説明する。図１は本発明の端子の接続方法を説明する概略断面図である。外部端子１は、把持部２において、背面部材２ｃの両端部側から前方に突出した第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂが設けられ、略コの字形状に形成されている。更に、外部端子１は略コの字形状の把持部２に通電するための連結部３が設けられている。

外部端子１の把持部２の少なくとも基板１１の接続端子１２と接触する部分は、導電性を有しており、連結部３と電気的に接続されている。通常、把持部２及び連結部３そのものを導電性材料で構成するか、その表面に導電性材料のメッキを形成して、外部端子１に導電性を持たせている。

外部端子１の把持部２としては、後述する押圧による塑性変形に耐えられる材質のものを使用することができる。例えばリン青銅は、ばねに使用される弾性体であるが、把持部２のように厚みが約０．３ｍｍと薄い場合は、ある程度の荷重をかけることで塑性変形するので、把持部２として、半田メッキをしたリン青銅や錫メッキをしたリン青銅を使用することができる。

把持部２において前方に突出した第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂの間隔は、基板１１の板厚よりも大きく設定されている。なお、図１においては、直線状の背面部材２ｃの両端から、第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂが垂直に突出したコの字形状であるため、第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂの間隔は一定であるが、第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂの間隔が変化する場合は、基板１１が進入する経路において、両把持部材２ａ、２ｂが最も近接する位置における間隔が基板１１の板厚よりも大きく設定される。

外部端子１の連結部３は、一方の端が把持部２と電気的に接続されており、他方の端には、図示しない他の電気回路が接続されている。図１においては、把持部２の背面部材２ｃにピン状の導電体を基板１１の進入方向に対して垂直に接続して連結部３としている。連結部３としては、ピン状の導電体に限定されるものではなく、種々の形状の導電体を使用することができる。また、連結部３が延在する方向も、基板１１の進入方向に対して垂直に接続するだけではなく、平行に接続することも、斜めに接続することも可能である。

なお、外部端子１を複数用いる場合、外部端子同士を連結するためのテープ基材（図示せず）やタイバー（図示せず）を設けてもよい。

次に、外部端子１と基板１１の接続端子１２とを接続する方法について説明する。基板１１としては、液晶表示素子、有機ＥＬ表示素子又はＩＴＯパネルヒータに用いられるガラス基板や、合成樹脂基板などを使用することができるが、これらに限定されるものではなく、把持部２を押圧するための剛性を備えている基板であればよい。

図１（Ａ）に示すように、外部端子１の把持部２における第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂの間に、基板１１の接続端子１２が形成されている端子部１１ａを把持部材２ａ、２ｂの先端から背面部材２ｃに向かって挿入する。以下、説明の簡略化のために、把持部材の先端から背面部材に向かう方向を挿入方向という。

第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂの間隔は、基板１１の板厚よりも大きく設定されているため、第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂと基板１１は接触することなく第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂの間に基板１１を挿入することが可能である。万一、挿入の際に基板１１が上下動して第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂと接触したとしても、把持部材２ａ、２ｂの間隔が大きいため、損傷を起こすほどの衝撃とはならないのである。

更に、外部端子１の後方には治具４が配置されている。治具４は、第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂを挿入方向とは逆方向（以下、反挿入方向という。）に押圧するものであり、治具４の押圧面４ａは、第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂの後方において把持部２と接触するような形状となっている。図１においては、治具４の押圧面４ａは、円弧状であるが、この形状に限定されるものではない。

図１（Ｂ）は、治具４の背面図であり、外部端子１の隠れた部分は点線で示している。図１（Ｂ）に示すように、治具４は切り込み部４ｂを有し、切り込み部４ｂに外部端子１の連結部３を配置して、外部端子１の連結部３を押圧しないようになっている。図１（Ｂ）において、外部端子１の網掛けの部分５は、治具４の押圧面４ａと接触し、治具４によって押圧される部分である。

そして、図１（Ａ）の矢印で示すように、基板１１の端部１１ｂで把持部２の背面部材２ｃを挿入方向に押圧し、治具４の押圧面４ａで把持部材２の屈曲部近傍を反挿入方向に押圧する。把持部２は、第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂの間の背面部位２ｃを挿入方向に、第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂの基端部を反挿入方向に押されるため、図１（Ｃ）に示すように、直線状の背面部材２ｃが略くの字状に変形し、第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂの間隔が小さくなる。

基板１１と治具４による荷重は、把持部２の材質により適宜選択されるものであるが、把持部２として約０．３ｍｍの厚さのリン青銅を使用した場合は、基板１１と治具４による荷重の合計が３〜５Ｎとなるように押圧すれば把持部２を塑性変形させることができる。

こうして、把持部２が塑性変形し、第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂの間隔が小さくなることで、基板１１に第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂが接触し、この結果、基板１１は、第１及び第２の把持部材２ａ、２ｂによって把持され、基板１１の接続端子１２は、第１の把持部材２ａと接触することで外部端子１と接続されるのである。

図２は、外部端子１及び治具４の変形例である。図２（Ａ）に示す外部端子１は、把持部２２と連結部３とを有し、把持部２２の第１及び第２の把持部材２２ａ、２２ｂは、背面部材２２ｃから前方に突出するにしたがって徐々に間隔が狭くなる斜行部位２２ｄと、各斜行部位２２ｄの先端側に連設された平坦な平坦部位２２ｅと、各平坦部位２２ｅの先端側に連設された徐々に間隔が広がるように斜行した先端部位２２ｆとからなり、把持部２２は略コの字形状に形成されている。

図２（Ａ）において、第１及び第２の把持部材２２ａ、２２ｂは、平坦部位２２ｅにおける間隔が基板１１の板厚よりも大きくなるように設定されている。そして、平坦部位２２ｅによって、把持部２２の背面部材２２ｃに対して基板１１を垂直に挿入し易くなる。背面部材２２ｃに対して基板１１を垂直に挿入すると、基板１１によって把持部２２を挿入方向に押圧する際に、荷重が基板１１の端面全体に均一に加えられるため、荷重が集中することにより基板１１又は背面部材２２ｃを損傷する虞が少なくなる。

更に、図２（Ａ）において、先端部位２２ｆの間隔が平坦部位２２ｅの間隔よりも広がっているため、基板１１が挿入し易くなり、加えて、変形させた後に基板１１と接触する面積を増やすことができる。

また、図２（Ａ）に示す治具２４は、凹形であり、凹形の両端の突出部において把持部２２の屈曲部近傍を反挿入方向に押圧する構成である。

図２（Ｂ）に示す外部端子１は、把持部３２と連結部３とを有している。把持部３２の背面部材３２ｃは、連結部３に平行で連結部３と接続される接続部位と、該接続部位の両端部側から折り曲げられた傾斜部位３２ｄとからなる形状であり、第１及び第２の把持部材３２ａ、３２ｂは、傾斜部位３２ｄの先端側に連設された平坦な平坦部位３２ｅと、各平坦部位３２ｅの先端側に連設された徐々に間隔が広がるように斜行した先端部位３２ｆとからなる形状であり、把持部３２は全体として略コの字形状に形成されている。

図２（Ｂ）の把持部材３２ａ、３２ｂは、基板１１が進入する経路において最も近接する平坦部位３２ｅにおける間隔が基板１１の板厚よりも大きく設定されている。図２（Ｂ）においても、平坦部位３２ｅ及び先端部位３２ｆは、上述した効果を奏する。また、図２（Ｂ）に示す治具３４は、凹形の斜面を有しており、凹形の斜面において略コの字形状の把持部３２の屈曲部近傍を反挿入方向に押圧する構成である。

図２（Ｃ）に示す外部端子１は、把持部４２と連結部４３とを有している。把持部４２の背面部材４２ｃは、円弧状に形成され、背面部材４２ｃの両端から連続的に第１及び第２の把持部材４２ａ、４２ｂが形成されており、第１及び第２の把持部材４２ａ、４２ｂは、湾曲した部位の先端側に連設された平坦な平坦部位４２ｅと、各平坦部位４２ｅの先端側に連設された徐々に間隔が広がるように湾曲した先端部位４２ｆとからなる形状であり、把持部４２は全体として略コの字形状に形成されている。

図２（Ｃ）の把持部材４２ａ、４２ｂは、基板１１が進入する経路において最も近接する平坦部位４２ｅにおける間隔が基板の板厚よりも大きく設定されている。図２（Ｃ）においても、平坦部位４２ｅ及び先端部位４２ｆは、上述した効果を奏する。

また、図２（Ｃ）において、連結部４３は、把持部４２の背面において、挿入方向に対して平行に接続されている。そして、図２（Ｃ）に示す治具４４は、第１及び第２の治具部材４４ａ、４４ｂからなり、第１及び第２の治具部材４４ａ、４４ｂの間を把持部４２の背面から延びた連結部４３が通過している。そして、第１の治具部材４４ａによって、第１の把持部材４２ａを反挿入方向に押圧し、第２の治具部材４４ｂによって、第２の把持部材４２ｂを反挿入方向に押圧する構成である。

なお、本発明は上記実施形態のものに限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。例えば、図１及び図２に示された各把持部、連結部、治具を適宜選択して組み合わせることができる。

本発明の端子の接続方法を説明する概略図 本発明の外部端子及び治具の変形例を示す概略断面図 従来の端子の接続方法を説明する概略図

符号の説明

１ 外部端子
２ 把持部
２ａ，２ｂ 把持部材
１１ 基板
１２ 接続端子

Claims (1)

1. 背面部材の両端部側から前方に突出した第１及び第２の把持部材を備えた略コの字形状の把持部を有する外部端子と基板の接続端子とを接続する接続方法において、
   前記第１及び第２の把持部材の間隔は前記基板の板厚よりも大きく設定されており、前記第１及び第２の把持部材の間に前記基板を前記把持部材の先端から前記背面部材に向かって挿入し、前記基板の挿入側の端部で前記背面部材を押圧しつつ、前記略コの字形状に形成された把持部の屈曲部近傍を前記背面部材から前記把持部材の先端に向かって押圧することで、前記第１及び第２の把持部材の間隔を小さくし、前記基板を前記第１及び第２の把持部材で把持するとともに、前記外部端子と前記基板の接続端子とを接続させることを特徴とする端子の接続方法。