JP2005302705A - 基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】 コネクタの実装面積を小さくして小型化が可能であり、さらに高周波特性が良好なコネクタを提供する。
【解決手段】 基板3には、第1の面である上面3aに複数のスパイラル接触子20と、第2の面である下面3bに複数の接続用端子40とが形成されており、前記スパイラル接触子20と前記接続用端子40とが電気的に接続されている。前記スパイラル接触子20は前記第1の面である上面3aに平面マトリックス状に複数配列されているため、本発明の基板には前記スパイラル接触子20を多数設けることが可能となり、実質的にコネクタ1の小型化を図ることが可能となる。またスパイラル接触子20により高周波特性の向上を図れる。
【選択図】 図2
【解決手段】 基板3には、第1の面である上面3aに複数のスパイラル接触子20と、第2の面である下面3bに複数の接続用端子40とが形成されており、前記スパイラル接触子20と前記接続用端子40とが電気的に接続されている。前記スパイラル接触子20は前記第1の面である上面3aに平面マトリックス状に複数配列されているため、本発明の基板には前記スパイラル接触子20を多数設けることが可能となり、実質的にコネクタ1の小型化を図ることが可能となる。またスパイラル接触子20により高周波特性の向上を図れる。
【選択図】 図2
Description
本発明は、例えばフレキシブルプリント配線板と回路基板等を接続する対面型のコネクタ内に装着される基板に係わり、特にコネクタの実装面積を小さくでき、小型化が可能であり、さらに線路長を短くできるため良好な高周波特性を得ることが可能な基板に関する。
以下に示す特許文献1の図1ないし図7には、フレキシブルプリント配線板などのフレキシブル導体と、回路基板であるプリント基板とを接続するためのコネクタが記載されている。前記特許文献1に記載されたコネクタは、略U字形状のコンタクトピンと、前記回路基板であるプリント基板の上に設けられ前記コンタクトピンが装着されたハウジングとから構成されたものである。前記コンタクトピンは複数設けられており、前記ハウジングに対して横方向に所定の間隔を空けて一列に配列されている。前記コンタクトピンには、前記ハウジングの上方に向かって延びる接点と、前記ハウジングの後方に向かって延びる端子部が形成されている。前記端子部は、プリント基板の回路面に半田付けにより接続される。また、前記ハウジングには上部に庇状のハウジング受部が形成された差込み口が形成されている。
一方、前記フレキシブル導体の先端には補強板が貼り付けられた差込端部が形成されており、前記差込端部の裏面には導体線路が露出している。
前記特許文献1に記載されたコネクタでは、前記フレキシブル導体の前記差込端部が、前記ハウジングに形成された前記差込み口に差し込まれて嵌合し、前記ハウジング受部が直接または間接に前記差込端部の上面を押圧する。このとき、前記差込み口の側方に形成された接触突部が前記差込端部の上に被さり、前記差込端部が前記差込み口内に係止される。
前記差込端部が前記差込み口に嵌合して係止された際、前記ハウジング受部が直接または間接に前記差込端部の上面を押圧することにより、前記差込端部が前記差込み口に確実に係止されるとともに、前記前記コンタクトピンに形成された接点が、前記差込端部の裏面に露出している前記導体路線に圧接されて、前記フレキシブル導体と前記コネクタとの電気的接続を良好にすることが可能となる。
このように前記フレキシブル導体が前記コネクタに接続されると、前記フレキシブル導体から、前記コンタクトピンの前記接点および端子部を通過し、前記プリント基板の回路面にかけて電路が形成される。
特開平7−335342号公報
しかし前記特許文献1に記載されたコネクタでは、フレキシブル導体や回路基板との接続用端子となる前記コンタクトピンが、前記ハウジングに対して横方向に一列のみの配列である。したがって、前記コンタクトピンを多数設けるためにはコネクタ自体を大きくする必要があり、一定の大きさを維持したまま接続用端子(コンタクトピン)を増やすには限界がある。
また前記特許文献1に記載されたコネクタでは、前記フレキシブル導体の先端部、即ち差込端部が前記ハウジング受部で押圧されるが、前記ハウジング受部は前記差込端部の上方に位置するように形成されていることから、前記ハウジング受部の厚さ寸法分、前記コネクタの厚さ寸法も大きくなってしまう。
したがって、接続用端子となる前記コンタクトピンの数量を増やすとともに、フレキシブル導体をハウジングに確実に係止し、さらに前記フレキシブル導体と接続用端子となるコンタクトピンとの接続を良好に維持したまま、コネクタ全体の小型化を図ることができない。
また、前記コンタクトピンは略U字形状の構造とされ、前記フレキシブル導体との接続点である前記接点から、前記回路基板との接点である前記端子部までの距離が長い。そのためコネクタにおける線路長が長くなり、高周波特性を良好にすることができない。
本発明は、前記従来の課題を解決するためのものであり、コネクタの実装面積を小さくでき、小型化が可能であり、さらに高周波特性が良好なコネクタを提供することを目的とするものである。
本発明は、複数の接続電極がマトリックス状に配設された第1の基板と前記接続電極に対向する対向電極が設けられた第2の基板とをコネクタ内で平面的に接続する基板であって、
基台と、前記基台の第1の面に前記接続電極に対向して配置された複数の弾性接点と、前記基台の第2の面に前記対向電極に対向して配置された複数の接続用端子とを有し、個々の弾性接点と個々の接続用端子とが前記基台の板厚内でそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とするものである。
基台と、前記基台の第1の面に前記接続電極に対向して配置された複数の弾性接点と、前記基台の第2の面に前記対向電極に対向して配置された複数の接続用端子とを有し、個々の弾性接点と個々の接続用端子とが前記基台の板厚内でそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とするものである。
前記基台には、前記第1の面から前記第2の面に連通する孔が形成されており、前記孔の上端に前記弾性接点が設けられ、前記孔の下端に前記接続用端子が設けられているものとして構成することができる。
この場合、前記孔の内側面に導電部が形成されており、前記弾性接点と前記接続用端子とが前記導電部を介して電気的に接続されるものとして構成することができる。
上記においては、前記弾性接点が、外周側の基部に設けられた巻き始端から中心側の巻き終端に向かって渦巻き状に延びるスパイラル接触子であることが好ましい。
また本発明は、配線板と回路基板とを接続するコネクタ内に装着される基板において、
前記基板には、第1の面に平面マトリックス状に配列された複数のスパイラル接触子が形成されるとともに、第2の面に前記回路基板と電気的に接続される複数の接続用端子が形成され、前記スパイラル接触子と前記接続用端子とが電気的に接続されていることを特徴とするものである。
前記基板には、第1の面に平面マトリックス状に配列された複数のスパイラル接触子が形成されるとともに、第2の面に前記回路基板と電気的に接続される複数の接続用端子が形成され、前記スパイラル接触子と前記接続用端子とが電気的に接続されていることを特徴とするものである。
本発明の基板は、コネクタの外部に位置する回路基板と電気的に接続されるコネクタ用の基板であり、例えば前記コネクタに接続される(フレキシブルプリント)配線板と前記回路基板との間に位置して両者を電気的に接続するものである。本発明の基板は、第1の面である上面に複数のスパイラル接触子(弾性接点)が形成されるとともに、前記スパイラル接触子(弾性接点)と電気的に接続される接続用端子が第2の面である下面に形成されている。そして、前記スパイラル接触子(弾性接点)が、前記配線板に形成された外部接続部(対向電極)と接触して電気的に接続されるとともに、前記接続用端子がコネクタの外部に位置する前記回路基板と電気的に接続される。このようにして、前記配線板と回路基板とが前記基板を有するコネクタを介して電気的に接続される。
前記基板に形成された前記スパイラル接触子(弾性接点)と前記接続用端子とは共に平面マトリックス状に配列して複数形成されている。したがって、前記接触子(弾性接点)および前記接続用端子とを多数形成することができる。したがって、コネクタの実装面積が小さくても単位面積当たりに実装可能な電極数を増やすことができるため、本願発明の基板を装着したコネクタを実質的に小型化することが可能である。
また、本発明の基板では、前記配線板から供給された電流は、前記基板の上面に形成された前記スパイラル接触子(弾性接点)から、前記基板の下面に形成された前記接続用端子に流れる構造のため、前記スパイラル接触子(弾性接点)が形成されている前記上面と同一面に、前記スパイラル接触子(弾性接点)から流れ出る電流を導くための導電路を形成する必要がない。したがって、短絡を防止し易くできるとともに、製造が容易になる。
この場合、前記接続用端子は、前記第2の面に平面マトリックス状に複数配列されているものとして構成することもできる。
このように構成すると、回路基板に接続される前記接続用端子を多数設けることが可能になる。
また、前記基板には、前記第1の面から前記第2の面に連通する孔が形成されており、前記孔の上端に前記スパイラル接触子が形成され、前記孔の下端に前記接続用端子が形成されているものとして構成することができる。
この場合、前記孔の内側面に導電部が形成されており、前記スパイラル接触子と前記接続用端子とが前記導電部を介して電気的に接続されるものとして構成できる。
また、前記スパイラル接触子は、上方向に向かって立体的に突出する円錐形状であるものとして構成しても良い。
前記スパイラル接触子が上方向に向かって立体的に突出する円錐形状であるものとして構成すると、前記配線板に形成された外部接続部の表面が平面形状で形成されている場合に、スパイラル接触子と前記外部接続部との電気的接続を良好にすることができる。
または、前記スパイラル接触子は、平面形状であるものとして構成しても良い。
または、前記スパイラル接触子は、平面形状であるものとして構成しても良い。
前記スパイラル接触子が平面形状であるものとして構成すると、前記配線板に形成された外部接続部の表面が下方向に向かって突出する円錐形状で形成されている場合に、スパイラル接触子と前記外部接続部との電気的接続を良好にすることができる。
また、前記接続用端子はメッキ形成されたものであるものとして構成することができる。
このように前記接続用端子はメッキ形成されたものとして構成すると、前記接続用端子を容易に製造することができる。
この場合、前記孔の内側には充填材料が充填され、前記充填材料の下面と前記基板の第2の面とで同一の平坦化面が形成されているものとして構成することが好ましい。
このように前記同一の平坦化面が形成されていると、前記接続用端子を形成し易い。
このように前記同一の平坦化面が形成されていると、前記接続用端子を形成し易い。
本発明の基板では、上面(第1の面)に複数の接触子が、マトリックス状に平面配列されている。また、下面(第2の面)にも複数の接続用端子がマトリックス状に平面配列されている。
したがって、本発明の前記基板では、前記接触子を多数設けることが可能となる。これにより、本発明の基板を使用したコネクタを実質的に小型化することが可能となる。
また、本発明の基板では、前記配線板から供給された電流は、前記基板の上面に形成された前記接触子から導電部を通過し、前記基板の下面に形成された接続用端子に流れる構造のため、前記接触子が形成されている前記上面と同一面に、前記接触子から流れ出る電流を導くための導体線を形成する必要がない。したがって、短絡を防止し易くできるとともに、製造が容易になる。
またスパイラル接触子を用いることにより基板自体を薄型化することができる。このため、基板内の信号経路を短くすることが可能となり、特に輻射ノイズの低減による高周波特性を良好にすることができる。
図1は本発明の第1の実施の形態の基板を使用したコネクタを示す分解斜視図である。図1に示すコネクタ1は、配線板(第2の基板)の外部接続部(対向電極)形成面と後記する基板(第1の基板)の接触子(接続電極)形成面どうしを対向させることにより、前記配線板に形成された外部接続部と前記基板に形成された接触子とが電気的に接続されるように構成された対面型のコネクタである。
前記コネクタ1は、ハウジング2と、本発明である基板3と、本発明の配線板であるフレキシブルプリント配線板(第2の基板)4と、前記フレキシブルプリント配線板4が固定される嵌合部材10とを有して構成されている。
図1に示すように、前記ハウジング2には、第1の面である上面(図示Z1方向側の面)2aと、下面(図示Z2側の面)2bとを連通する嵌合部2cが形成されている。
前記基板3は、第1の面である上面3aと第2の面である下面3bとを有している。図2は前記基板3を図1に示すII−II線で切断した断面図である。図1および図2に示すように、前記基板3の前記上面3aには本発明の接触子である複数のスパイラル接触子(弾性接点)20が形成されている。図3は前記スパイラル接触子20の斜視図である。図3に示すように、前記スパイラル接触子20は基台11の上面11bに、図示X方向及びY方向に所定間隔を空けて複数形成されている。前記スパイラル接触子20は接触子が渦巻き状に構成されたものであり、前記上面3aに図示X方向及びY方向に所定間隔を空けて平面マトリックス状(格子状または碁盤の目状)に配列している。
図2に示すように、前記基台11には、上面11bおよび下面11cを連通する穴部(スルーホール)11aが形成されている。そして、前記穴部11aの内側面には導電性材料で形成された導電部30が形成されている。
なお、前記基台11は、例えばエポキシ樹脂にガラス繊維が混入したものを使用することができる。
前記スパイラル接触子20は外周側に基部21を有し、前記スパイラル接触子20の巻き始端22が前記基部21側に設けられている。そして、穴部11aの中心側には、この巻き始端22から渦巻き状に延びる巻き終端23が形成されている。
図3に示す各スパイラル接触子20は、前記基部21側の巻き始端22に比較してその巻き終端23付近が最も高く突き出すように、上方向(図示Z1方向)に向かって立体的に突出する円錐形状に成形されたものである。
前記スパイラル接触子20は、例えばCu、Ni、Auなどの材質で形成でき、これらの材質から単層で構成されたものの他、CuとNiとの積層、あるいはNiとAuとの積層など、前記各材質を複数積層して構成しても良い。また前記スパイラル接触子20は前記各材質をメッキ形成することにより製造することができる。
前記各スパイラル接触子20は、それぞれの基部21間が接合部材32によって繋がれている。前記接合部材32には、ちょうど前記スパイラル接触子20よりも一回り大きい穴部32aが設けられており、この穴部32aとスパイラル接触子20とが位置合わせされ、前記スパイラル接触子20の基部21上に前記接合部材32が貼り付けられている。前記接合部材32は例えばポリイミド等で形成することができる。
図2に示すように、前記導電部30の上端30aと前記スパイラル接触子20の前記基部21とが導電性接着材などの接合手段によって接合されている。ここで、前記穴部11aと前記穴部32aとが対向するように接合され、前記穴部11aと穴部32aとで孔3cが形成される。また、前記巻き終端23が前記穴部11aの中心に位置するように構成される。
また前記穴部11aの下方の下端は前記導電部30に接続された接続用端子40で塞がれている。したがって、前記接続用端子40は、前記穴部11aを挟んで前記スパイラル接触子20と個々に対向しているため、前記下面(第2の面)3bに、図示X方向及びY方向に所定間隔を空けて平面マトリックス状(格子状または碁盤の目状)に配列されている。
この接続用端子40は、例えばCu、Ni、Auなどの材質で形成でき、これらの材質によって単層で構成されたものの他、CuとNiとの積層、あるいはNiとAuとの積層など、前記各材質を複数積層して構成しても良い。また前記接続用端子40は前記各材質を前記基台11の下面11cに直接メッキ形成することにより製造することができる。ただし、上記スパイラル接触子20の場合同様に、あらかじめ前記接続用端子40を接合部材の上に作っておき、前記接合部材を前記基台11の下面11cに貼り付けることにより、接続用端子40を形成しても良い。
ここで、前記導電部30の上端30aは前記基板3の前記上面3aの一部を構成し、前記下端30bは前記基板3の前記下面3bの一部を構成している。
前記穴部11a内には、例えば樹脂材料などの充填材料50を充填し、導電部30の下端30bと前記充填材料50の下面50bが同一の平坦化面として形成されることが好ましい。このように前記穴部11a内が充填材料50で充填されて前記平坦化面が形成されていると、前記接続用端子40を前記導電部30の下端30bに接触するように前記基台11の下面11cに形成し易くなる。また、前記導電部30の上端30aと前記充填材料50の上面50aが同一の平坦化面されていることが好ましい。このように構成すると、前記導電部30の上端30aと前記スパイラル接触子20の前記基部21とを接合し易くできる。
図1および図4に示すように、前記フレキシブルプリント配線板(第2の基板)4は、可撓性を有する可撓性シート4aを有している。前記可撓性シート4aは、第1の面である上面4a1に、回路を構成する複数の導体線(図示せず)が形成され、前記上面4a1の先端領域が、嵌合部材10に固定されている。
図1は前記フレキシブルプリント配線板4を前記可撓性シート4aの前記上面4a1側から見た部分斜視図を示したものであり、図4は、この上面4a1側に対して、前記可撓性シート4aの下面4a2側から見た部分斜視図である。
図4に示すように、前記下面4a2には、前記導体線に電気的にそれぞれ接続された複数の外部接続部(対向電極)4eが形成されている。この外部接続部4eは導電体により形成されている。
なお、前記フレキシブルプリント配線板(第2の基板)4の先端部には、図示Z方向に貫通するスルーホール(図示せず)が形成されており、前記上面4a1側に形成された各導体線と前記下面4a2側に設けられた各外部接続部(対向電極)4eとが前記スルーホールを介してそれぞれ導通接続されている。
前記嵌合部材10は、例えばエポキシ樹脂にガラス繊維が混入したものから形成され、例えば200〜800μmの厚さ寸法を有し、例えば500μmの厚さで形成される。なお、前記可撓性シート4aの厚さ寸法は例えば0.1〜0.2μmである。
図4に示すように、前記外部接続部(対向電極)4eは、前記可撓性シート4aの前記下面4a2に、図示X方向及びY方向に所定間隔を空けて平面マトリックス状(格子状または碁盤の目状)に形成されている。
前記コネクタ1は、前記ハウジング2の前記嵌合部2cに前記基板3が挿入されて嵌合し、さらに前記基板3の上に前記フレキシブルプリント配線板4が載置されて前記嵌合部2cに嵌合し、前記ハウジング2内に嵌合係止されて使用される。以下に、この状態を図5ないし図7により説明する。なお図5ないし図7は、前記コネクタ1を、図1に示すV−V線で切断した断面図である。
このうち、図5はコネクタにフレキシブルプリント配線板を備えた嵌合部材を装着する前の状態、図6は嵌合部材を装着する途中の状態、図7は嵌合部材への装着が完了した状態を示している。また図8は嵌合部材への装着が完了した状態を示すコネクタの斜視図である。
図5に示すように、基板3は、前記ハウジング2に形成された前記嵌合部2c内に、前記基板3の前記スパイラル接触子20が上方向(図示Z1方向)を向くように挿入し嵌合させられる。
ここで、図1に示すように、前記嵌合部2c内には第1の係止手段である第1の係止突起5、第2の係止手段である第2の係止突起6、および第3の係止手段である第3の係止突起7が形成されている。
図1に示すように、前記基板3を前記嵌合部2c内に挿入した際、前記基板3の下面3bが前記第2の係止突起6の係止面6aと、前記第3の係止突起7の係止面7aとに接する状態で、前記基板3が前記第2の係止突起および第3の係止突起に載置される。一方、図5に示すように、前記基板3の上面3aが前記第1の係止突起5の係止面5aと接し、前記基板3の上面3aが前記第1の係止突起5の係止面5aによって押圧され、前記ハウジング2に係止される。したがって、前記基板3は前記嵌合部2c内に位置ずれすることなく、前記ハウジング2に確実に係止される。
すなわち、基板3は、その外周側の縁部が下部(Z2)側に設けられた第2の係止突起6の係止面6aおよび前記第3の係止突起7の係止面7aと上部(Z1)側に設けられた第1の係止突起5の係止面5aとの間に挟持された状態で前記ハウジング2の嵌合部2c内の保持されており、前記基板3は前記嵌合部2c内において位置決めされた状態にある。
なお、前記基板3の平面形状は前記嵌合部2cの平面形状と相似形であるため、前記基板3は前記嵌合部2cに嵌合した時に、位置ずれすることなく嵌合させることができる。
図5に示すように、前記ハウジング2に前記基板3が係止された際、前記基板3に形成された接続用端子40は、前記ハウジング2の前記下面2bよりも下方(図示Z2方向)側に突出する。
図5に示すように、前記基板3は各種のマザーボードなどからなる回路基板(第1の基板)60上に固定されている。すなわち、前記回路基板(第1の基板)60には、複数の接続電極61がマトリックス状に密集配置されており、前記基板3にマトリックス状に形成されている複数の接続用端子40と前記複数の接続電極61とが個々に半田や導電性接着剤などの接続手段62を介して接続固定されている。
次に図6に示すように、前記フレキシブルプリント配線板(第2の基板)4および前記嵌合部材10を、前記外部接続部(対向電極)4eが下方向(図示Z2方向)に向くように、その先端4dおよび10aを先行させながら前記ハウジング2の前記嵌合部2c内に挿入する。
そして、前記フレキシブルプリント配線板4に固定された前記嵌合部材10を、前記嵌合部2c内に嵌合係止されている前記基板3上に載置し、前記嵌合部2cに嵌合させる。
すなわち、前記フレキシブルプリント配線板(第2の基板)4の先端4dと前記嵌合部材10の先端10aが、前記第1の係止突起5とその上部に設けられた第5の係止突起9(図1参照)との間に挟持される。そしてフレキシブルプリント配線板(第2の基板)4および前記嵌合部材10のY1側の後端部を前記嵌合部2c内に挿入すると、前記フレキシブルプリント配線板4の下面4a2が前記ハウジング2に形成された第4の係止手段である第4の係止突起8に衝突するが、そのまま前記嵌合部材10を下方向(図示Z2方向)に押し下げて行くと、前記第4の係止突起8が弾性変形によって外側に押し広げられ、前記嵌合部材10が前記第4の係止突起8の下方向側に移動する。
つまり、前記嵌合部材10が前記第4の係止突起8を図示下方に乗り越えるため、前記フレキシブルプリント配線板4の後端部(Y1側)の下面4a2が前記ハウジング2に設けられた支持部2dに支持される。
このとき、外側の押し広げられた前記第4の係止突起8が元の状態に復元し、前記嵌合部材10の上面10bは、前記第4の係止突起8の係止面8aによって押圧される。これにより、前記フレキシブルプリント配線板4は、図示Y2側の先端部が前記第1の係止突起5,5と第5の係止突起9,9との間に保持され、同時に図示Y1側の後端部が前記支持部2dと前記第4の係止突起8の係止面8aとの間に保持された状態で、前記ハウジング2内に係止される。この状態を示したのが図7であり、図7の状態を斜め上方から見た図が図8である。
図7に示すように、前記ハウジング2の前記嵌合部2cに、前記基板3および前記フレキシブルプリント配線板4が係止された状態では、前記基板3に形成された前記スパイラル接触子(弾性接点)20が、前記フレキシブルプリント配線板4に形成された前記外部接続部(対向電極)4eに個々に対向して接触し、電気的に接続される。
このとき、前記スパイラル接触子20は、上方向に向かって突出する山型形状に立体成型されているため、前記スパイラル接触子20は前記外部接続部4eに接触したときに、弾性的に変形し、前記巻き終端23が図示Z2方向に押し下げられて略平面的形状とされる。前記スパイラル接触子20は前記外部接続部4eに弾性的に押し付けられた状態で圧接されて電気的に接続される。したがって、前記スパイラル接触子20と前記外部接続部4eとを確実に接触させることが可能となり、電気的接続を良好とすることが可能となる。
また、スパイラル接触子20を用いることにより基板3自体を薄型化することができるこのため、基板3内の信号経路長を短くすることが可能となる、このため、電気的特性、特に輻射ノイズの低減による高周波特性を良好にすることが可能となる。
また図7に示す状態では、前記嵌合部材10の前記上面10bは、前記ハウジング2の前記上面2aの高さ位置よりも低い高さ位置となるように構成されている。
前記基板3の下面3bに形成された接続用端子40は、前記ハウジング2の下面2bから突出しているため、前記接続用端子40は、前記ハウジング2の下方に位置する他の電気回路60などの接続電極61と電気的に接続される。前記接続用端子40が前記接続電極61と電気的に接続されることにより、前記フレキシブルプリント配線板4が、前記基板3を介して前記接続電極61と電気的に接続されることとなる。
すなわち、前記基板3は、前記フレキシブルプリント配線板(第2の基板)4に形成された個々の外部接続部(対向電極)4eと前記回路基板(第1の基板)60上に形成された個々の前記接続電極61とをそれぞれ導通接続させる中継基板(インターポーザ)として機能している。
本発明では、前記基板3の前記上面3aに複数の前記スパイラル接触子20が、マトリックス状に平面配列されている。また、前記フレキシブルプリント配線板4の前記可撓性シート4aの前記下面4a2に形成された複数の前記外部接続部4eも、前記下面4a2にマトリックス状に平面配列されている。
したがって、本発明では、前記スパイラル接触子20、およびこのスパイラル接触子20と対向して電気的に接続されることとなる前記外部接続部4eを、多数設けることが可能となる。これにより、実質的にコネクタ1の小型化を図ることが可能となる。
また、前記接続用端子40も前記下面3bに、マトリックス状(格子状または碁盤の目状)に配列しているため、前記接続電極61に接続される接続用端子40を多数設けることが可能になる。
しかもマトリックス状に配置された隣接するスパイラル接触子(弾性接点)20どうしのピッチ寸法、および前記外部接続部(対向電極)4eどうしのピッチ寸法は、ともに1mm未満と極めて小さく密集させて形成することが可能である。
よって、本発明では前記スパイラル接触子20および外部接続部4eを上記基板3の両面に密集配置させることにより、単位面積当たりの電極数を多くすることができる。これにより、実質的にコネクタ1の小型化を図ることが可能となる。
また、本発明では、前記フレキシブルプリント配線板4から供給された電流は、前記基板3の上面3aに形成された前記スパイラル接触子20から前記導電部30を通過し、前記基板3の下面に形成された前記接続用端子40に流れる。即ち、前記上面3aに形成されたスパイラル接触子20から流れる電流は、反対側の面である下面3b側に向かって流れる構造のため、前記スパイラル接触子20が形成されている面(前記上面3a)と同一面に、前記スパイラル接触子20から流れ出る電流を導くための導電路を形成する必要がない。したがって、短絡を防止し易くできるとともに、製造が容易になる。
つまり、前記スパイラル接触子20が形成されている面(前記上面3a)又はその反対側の面(前記下面3b)上に、前記スパイラル接触子20に流すための導電路、または前記導電部30から流れ出る電流を導くための導電路を形成する必要がない。したがって、短絡を防止し易くできるとともに、製造が容易になる。
また、前記フレキシブルプリント配線板4は、前記ハウジング2の前記嵌合部2cに対して、上方向から挿入され、前記フレキシブルプリント配線板4が固定された前記嵌合部材10が、前記ハウジング2の嵌合部2c内に挿入されて嵌合された際、前記嵌合部材10の前記上面10bは、前記ハウジング2の前記上面2aの高さ位置よりも低い高さ位置となるように構成されている。したがって、コネクタ1の全体を薄型化することが可能である。
さらに、前記スパイラル接触子20は、前記外部接続部4eに押し付けられて弾性変形した際、突状形状から平面状の形状に弾性変形する。このとき、前記外部接続部4eは前記スパイラル接触子20の巻き終端23よりも巻き始端22側、即ち基部21側である外側部分で接触させられる。したがって、前記フレキシブルプリント配線板4と前記基板3との間で電流が流れる線路長を短くすることが可能となり、電気抵抗を減少し、高周波特性を良好にすることができる。あるいは、輻射ノイズの発生を低減できるため、電気的特性、特に高周波特性を良好にすることができる。
図9及び図10は本発明の第2の実施の形態として、コネクタを示す部分断面図である。すなわち、フレキシブルプリント配線板と基板の接続状態を拡大して示す部分断面図であり、図9は接続前の状態、図10は接続後の状態を示している。
図9に示すように、前記コネクタ101では、フレキシブルプリント配線板4が固定された嵌合部材10に形成された外部接続部(対向電極)104eが、下方向(図示Z2方向)に突出する円錐形状(又は凸形状)で形成されている。
さらに、前記コネクタ1に使用される前記基板3と異なり、上面3aに形成されたスパイラル接触子(弾性接点)120が立体的な突状形状には形成されておらず、巻き始端122から巻き終端123まで、同じ高さで平面的に形成されている。
第2の実施の形態では、前記外部接続部104eが下方向に突出する円錐形状で形成されているため、図10に示すように、前記基板3の上面3aに形成された前記スパイラル接触子120が平面的に形成されているほうが、前記外部接続部104eが前記スパイラル接触子120と密着し易く、電気的接続を良好にできる。
すなわち、円錐形状(凸形状)の外部接続部104eが前記スパイラル接触子120に接触したときに、前記スパイラル接触子120が無理な力で変形させられることが少なく、バランス良く変形することが可能となるため、両者の間の電気的接続状態を良好にできる。
なお、前記基板3でも、前記スパイラル接触子120が上記第1の実施の形態の場合同様に、図示上方向(図示Z1方向)に突出する山型形状に形成されているものとして構成しても良いが、前記のようにスパイラル接触子120が平面的に形成されていたほうが、電気的接続を良好にできるため好ましい。
なお本発明の基板3は、前記フレキシブルプリント配線板4に代えて、例えば可撓性シート4aなどの可撓性部分を有しないフラットケーブルなどの回路基板であっても良い。
上記第1および第2の実施の形態では、マザーボードなどの比較的硬質な回路基板(第1の基板)60と可撓性を有する軟質なフレキシブルプリント配線板(第2の基板)4とを接続させる形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、硬質な回路基板どうしを接続する構成であってもよいし、また軟質なフレキシブルプリント配線板どうしを接続する構成であってもよい。
また、上記第2の実施の形態では、外部接続部104eの凸形状を円錐形状として説明しているが、本発明はこれに限られるものではなく、ボール状(球状)またはピン状、コーン状など凸状に突出しているものであればどのような形状であってもよい。
また上記第1および第2の実施の形態では、基板3の下面3b側に多数の接続用端子(バンプ電極)40が設けられ、前記接続用端子40と回路基板60側の接続電極61とが前記半田や導電性接着剤などの接着手段を介して電気的に接続される構成を示したが、その他例えば接続用端子(バンプ電極)40の代わりに、上記基板3の上面3aに配置された弾性接点を設ける構成とすることも可能である。この構成では、基板3の導電部30の下端と前記回路基板60側の接続電極61とが弾性接点を介して導通接続させることができる。しかも、基板3を前記回路基板60上に接着手段で固定する必要がないため、必要に応じて基板3を容易に交換することが可能となる。なお、この場合には前記回路基板60にはハウジング2が固定される構成が好ましい。
さらに、上記各実施の形態では、弾性接点の一例としてはスパイラル接触子を用いて説明したが、本発明はスパイラル接触子に限られるものではない。例えば接点となる先端部が略U字形状に湾曲形成されるとともに全体が弾性的に変形することが可能なスプリングピン(コンタクトピン)、あるいは竹の子バネなどからなる弾性接点で構成されたものでもよい。
1 コネクタ
2 ハウジング
2a 上面
2b 下面
2c 嵌合部
3 基板
3a 上面(第1の面)
3b 下面(第2の面)
3c 孔
4 フレキシブルプリント配線板(第2の基板)
4a1 上面
4a2 下面
4e,104e 外部接続部(対向電極)
5 第1の係止突起
6 第2の係止突起
7 第3の係止突起
8 第4の係止突起
9 第5の係止突起
10 嵌合部材
11 基台
20,120 スパイラル接触子(弾性接点)
21 基部
22 巻き始端
23 巻き終端
30 導電部
40 接続用端子
50 充填材料
50a 上面
50b 下面
60 回路基板(第1の基板)
61 接続電極
2 ハウジング
2a 上面
2b 下面
2c 嵌合部
3 基板
3a 上面(第1の面)
3b 下面(第2の面)
3c 孔
4 フレキシブルプリント配線板(第2の基板)
4a1 上面
4a2 下面
4e,104e 外部接続部(対向電極)
5 第1の係止突起
6 第2の係止突起
7 第3の係止突起
8 第4の係止突起
9 第5の係止突起
10 嵌合部材
11 基台
20,120 スパイラル接触子(弾性接点)
21 基部
22 巻き始端
23 巻き終端
30 導電部
40 接続用端子
50 充填材料
50a 上面
50b 下面
60 回路基板(第1の基板)
61 接続電極
Claims (12)
- 複数の接続電極がマトリックス状に配設された第1の基板と前記接続電極に対向する対向電極が設けられた第2の基板とをコネクタ内で平面的に接続する基板であって、
基台と、前記基台の第1の面に前記接続電極に対向して配置された複数の弾性接点と、前記基台の第2の面に前記対向電極に対向して配置された複数の接続用端子とを有し、個々の弾性接点と個々の接続用端子とが前記基台の板厚内でそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする基板。 - 前記基台には、前記第1の面から前記第2の面に連通する孔が形成されており、前記孔の上端に前記弾性接点が設けられ、前記孔の下端に前記接続用端子が設けられている請求項2記載の基板。
- 前記孔の内側面に導電部が形成されており、前記弾性接点と前記接続用端子とが前記導電部を介して電気的に接続される請求項1または2記載の基板。
- 前記弾性接点が、外周側の基部に設けられた巻き始端から中心側の巻き終端に向かって渦巻き状に延びるスパイラル接触子である請求項1ないし3のいずれかに記載の基板。
- 配線板と回路基板とを接続するコネクタ内に装着される基板において、
前記基板には、第1の面に平面マトリックス状に配列された複数のスパイラル接触子が形成されるとともに、第2の面に前記回路基板と電気的に接続される複数の接続用端子が形成され、前記スパイラル接触子と前記接続用端子とが電気的に接続されていることを特徴とする基板。 - 前記接続用端子は、前記第2の面に平面的に複数配列されている請求項5記載の基板。
- 前記基板には、前記第1の面から前記第2の面に連通する孔が形成されており、前記孔の上端に前記スパイラル接触子が形成され、前記孔の下端に前記接続用端子が形成されている請求項5または6記載の基板。
- 前記孔の内側面に導電部が形成されており、前記スパイラル接触子と前記接続用端子とが前記導電部を介して電気的に接続される請求項5ないし7に記載の基板。
- 前記スパイラル接触子は、前記巻き始端から前記巻き終端に向かって立体的に突出する山型形状である請求項4、5、7または8のいずれかに記載の基板。
- 前記スパイラル接触子は、平面形状である請求項4、5、7または8のいずれかに記載の基板。
- 前記接続用端子はメッキ形成されたものである請求項1ないし8のいずれかに記載の基板。
- 前記孔の内側には充填材料が充填され、前記充填材料の下面と前記基板の第2の面とで同一の平坦化面が形成されている請求項2、3、7または8のいずれかに記載の基板。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2005
- 2005-03-07 JP JP2005061961A patent/JP2005302705A/ja not_active Withdrawn
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