JP2006066080A - 可撓性フラット回路基板の接続端子構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 通電容量の増大を図る。
【解決手段】 可撓性絶縁フィルム１２の一方の面に配線パターン１３が形成され、更にその上に配線パターン１３を保護するカバーレイ１４が形成された片面ＦＰＣ１０の一部が絶縁フィルム１２を内側にして二つ折りに折り返され、且つ折り返されて重なった部分の両面のカバーレイ１４が除去されて両面に配線パターン１３が露出された、コネクタに着脱可能な接続端子部１１を構成している。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）等の可撓性フラット回路基板とコネクタとを接続するための可撓性フラット回路基板の接続端子構造に関する。

従来より、ＦＰＣ、ＦＦＣ等の可撓性フラット回路基板とコネクタとを接続する構造としては、２枚のＦＰＣの回路パターンを段発バネ等の手段を用いて圧接する構造（特許文献１）、コネクタ内部の電極に対してＦＰＣの回路パターンを補強板を背面に配して弾性的に押圧保持する構造（特許文献２）等が知られている。
実開平６−２１１６０号公報、段落０００６、図５ 特開平７−２８２９１７号公報、段落００１１、図１

しかし、上述した従来のＦＰＣとコネクタとの接続構造では、ＦＰＣの回路パターン同士、又はＦＰＣの回路パターンとコネクタ電極とを正対させ、段発バネ等の弾性的な手段で圧接させる構造上、ＦＰＣの片面のみが接続に寄与する構造となっており、接続部の通電容量は電極の接圧と接触面積によって制限を受け、十分な通電容量を確保することができない。

この発明は、上記事情を考慮してなされたもので、可撓性フラット回路基板の接続端子部における十分な通電容量を確保することができる可撓性フラット回路基板の接続端子構造を提供することを目的とする。

この発明に係る第１の可撓性フラット回路基板の接続端子構造は、可撓性絶縁フィルムの一方の面に配線パターンが形成され、更にその上に配線パターンを保護するカバーレイが形成された片面可撓性フラット回路基板の一部が前記可撓性フィルムを内側にして折り曲げられ、且つ折り曲げられて重なった部分の両可撓性フラット回路基板のカバーレイが除去されて両面に前記配線パターンが露出された、コネクタに着脱可能な接続端子部を構成していることを特徴とする。

また、この発明に係る第２の可撓性フラット回路基板の接続端子構造は、可撓性絶縁フィルムの一方の面に配線パターンか形成され、更にその上に配線パターンを保護するカバーレイが形成された片面可撓性フラット回路基板の一部が前記可撓性フィルムを内側にして折り曲げられ、且つ折り曲げられて重なった部分の両可撓性フラット回路のカバーレイが、折り曲げ稜線の部分のカバーレイを残して除去されて両面に前記配線パターンが露出された、コネクタに直接着脱可能な接続端子部を形成してなることを特徴とする。

なお、本発明の一つの実施形態においては、前記接続端子部を構成する前記重なった部分の両可撓性フラット回路基板の間に、補強板が装着されている。この場合、前記補強板は、例えば金属板、硬質且つ耐熱性樹脂板又は可撓性樹脂板である。

本発明の他の実施形態においては、前記接続端子部は、前記コネクタへの着脱方向と直交する方向の両側縁からの距離が均等でない位置に前記着脱方向に延びるガイド溝が形成されたものである。

前記接続端子部は、例えば片面可撓性フラット回路基板の端末部の先端側が折り返されることにより形成され、前記先端側の配線パターンの一部同士が相互に接続され、ジョイント回路を形成していても良い。また、前記接続端子部は、前記先端側の配線パターンの一部を電子部品の実装用のパターンとすることもできる。

本発明によれば、片面可撓性フラット回路基板の一部が前記可撓性フィルムを内側にして二つ折りに折り返され、且つ折り返されて重なった部分の両可撓性フラット回路基板のカバーレイが除去されて両面に前記配線パターンが露出された接続端子部を形成しているので、接続端子部がコネクタに直接装着されたときに、両面の配線パターンがコネクタ側との接続に寄与する構造となっており、接続端子部の通電容量は前述した従来の構造の２倍となる。これにより、十分な通電容量を確保することができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る可撓性フラット回路基板の接続端子構造及びこれに対応するコネクタの分解斜視図である。

ここに開示された接続構造は、可撓性フラット回路基板としてのＦＰＣ（又はＦＦＣ）１０の接続端子部１１と電線３０の接続端部とをコネクタ２０を介して接続する構造である。

ＦＰＣ１０は、少なくとも接続端子部１１を形成する部分が帯状で、ＰＥＴ等の絶縁フィルム１２上に銅箔等の配線パターン１３を形成し、その上を樹脂のカバーレイ１４で覆ったものである。そして、図２（ａ）に示すように、ＦＰＣ１０は、接続端子部１１における物理的強度を高めるため、接続端子部１１を構成するＦＰＣ１０の端部の背面に、金属板又は耐熱性の高いポリイミド樹脂等からなる補強板１５を添設し、更に図２（ｂ）に示すように、絶縁フィルム１２を内側にして補強板１５を挟むように折り曲げられている。先端部は折り返されている。折り曲げによって重なった部分は、表裏のカバーレイ１４がそれぞれ除去され、両面に配線パターン１３が露出されることにより接続端子部１１を形成している。ＦＰＣ１０の接続端子部１１は、それ自体、直接コネクタ２０に装着されて、オス端子を構成する。このため、接続端子部１１には、コネクタ２０への表裏の誤挿入防止用の両側縁から均等でない位置に形成されたキー溝１６が形成され、接続端子部１１の両側縁及びキー溝１６の両縁には、接続端子部１１をコネクタ２０に係止するための係止用切り欠き１７が形成されている。

コネクタ２０は、電線３０の接続端部にかしめにより固定された複数の接続端子２１と、これを内部に収容する第１のハウジング２２と、この第１のハウジング２２に装着されて複数の接続端子２１を固定するリテーナ２３と、第１のハウジング２２と嵌合してＦＰＣ１０の接続端子部１１が挿入される第２のハウジング２４とを備えて構成されている。

接続端子２１は、例えば図３に示すように、金属板をプレス加工して形成され、先端側にＦＰＣ１０の接続端子部１１が挿入されるスリット２１１が形成されて接続端子部１１に両面から圧接される圧接片２１２，２１３を有する圧接部２１４が形成され、基端側に電線３０の先端と接続される電線かしめ部２１５及び被覆線かしめ部２１６が形成された電線圧着部２１７とを備えて構成されている。

第１のハウジング２２は、先端側にＦＰＣ１０の接続端子部１１が挿入される平型の挿入口（図示せず）が設けられ、基端側に複数の接続端子２１をそれぞれ収容する端子収容孔２２１が形成され、上面側にリテーナ２３を収容するリテーナ装着溝２２２と第２のハウジング２４との係止用突起２２３とが設けられている。リテーナ２３は、複数の接続端子２１がそれぞれ挿入される複数の端子挿入孔２３１を有し、第１のハウジング２２のリテーナ装着溝２２２に半挿入された状態で接続端子２１を挿通させた後、リテーナ装着溝２２２に完全装着されて接続端子２１の二重係止を構成する。

第２のハウジング２４は、ＦＰＣ１０の接続端子部１１に装着されて、第１のハウジング２２の先端と嵌合する。この第２のハウジング２４は、先端側に第１のハウジング２２を受容するコネクタ挿入口２４１が形成され、基端側にＦＰＣ１０の接続端子部１１を挿入するための平型の挿入口２４２（図４）が設けられ、上面に第１のハウジング２２の係止突起２２３と係止される係止用ロック２４３が形成されたものである。また、図４に示すように、第２のハウジング２４の内部には、ＦＰＣ１０の接続端子部１１に形成された誤挿入防止用のキー溝１６と嵌合する、両側壁から不均一な位置、すなわちキー溝１６と対応する位置に形成された隔壁２４４と、接続端子部１１に形成された係止用切り欠き１７と係合される、両側壁近傍に形成された係合片１４５とを有している。これにより、誤挿入防止と確実な嵌合が図られる。

このように構成されたＦＰＣ１０の接続端子構造によれば、ＦＰＣ１０の先端部がそのまま接続端子２１と接続されるプラグ型コネクタを形成している。そして、接続端子部１１は、ＦＰＣ１０の先端部を折り返して補強板１５を挟み込んだ構造となっているため、その両面を通電に使用することができ、更に補強板１５を使用することによって端子接圧を高めることによって、通電容量の向上を図ることができる。

なお、補強板１５としては、金属板、硬質且つ耐熱性樹脂又は可撓性樹脂板等が挙げれられる。ここで「硬質樹脂」とは、例えば塩化ビニルの場合、ＪＩＳ Ｋ ６７１４（硬質塩化ビニルコンパウンド）に規定されているように、曲げ弾性率が１５０ｋｇｆ／ｍｍ２（１４７１Ｎ／ｍｍ２）以上の樹脂である。また、「耐熱性樹脂」とは、例えばＪＩＳ Ｋ ６７７７（耐熱性硬質塩化ビニル管継手）では、ビカット軟化温度試験１１０℃以上と規定されているが、ここでは、ＦＰＣの耐熱温度である１０５℃以上であれば良い。

補強板１５を金属板とすれば、この導電物である金属板は、ＦＰＣ１０の絶縁フィルム１２で包まれるので、接続端子部１１の絶縁性は確保される。そして、補強板１５として金属板や耐熱性ポリイミド等を使用すると、温度上昇時にＦＰＣ基材（接着層）や補強板が軟化して端子接圧が低下する問題を解決することができる。特に、補機用板１５に金属板を使用した場合、金属の良好な熱伝導性を利用して、端子部の放熱特性を向上できるため、コネクタの電流容量を更に高めることができる。

また、ＦＰＣ１０を折り曲げて金属補強板を挟み込んだ構造となっているため、コネクタ２０のハウジング２４とＦＰＣ１０の抜け止め機構を強化することができ、ハウジングやフードの離脱力を高めることができる。これはコネクタの確実な嵌合、離脱の特性に寄与するものである。

図５は、ＦＰＣ１０の配線パターン１３の例を示す図である。

同図（ａ）は、配線パターン１３の先端がそれぞれ独立したパターン、同図（ｂ）は、一部の配線パターン１３が相互に接続されてジョイント回路１３１を形成している例、同図（ｃ）は、ジョイント回路１３１に加えて、一部の配線パターン１３２を延長して、ＦＰＣ１０の裏面に回路配置、部品実装を可能にした例である。

同図（ｂ），（ｃ）のように、折り返しの部分にジョイント回路１３１を形成することにより、片面ＦＰＣでは不可能であった回路を跨いだジョイントが実現できる。また、折り返し部では、回路配置や部品実装に関してあたかも両面ＦＰＣのような使用が可能である。

図６及び図７は、折り曲げ部の詳細を説明するための図である。

図６は、折り曲げ部を含む一定範囲のカバーレイ１４を除去した例、図７は、折り曲げ部のカバーレイ１４を僅かに残し、その両側のカバーレイのみを除去して接続端子部１１を形成した例である。

図７のように折り返し部にカバーレイ１４を少し残すようにすると、接続端子２１の構造が両面接触で、ＦＰＣ１０の折曲げ部から見て、圧接片（接点）２１２，２１３が少々奥に位置することから、接続端子部１１の挿入時に接続端子２１と接続端子部１１とが接触する部分がＦＰＣカバーレイによって保護されるため、ＦＰＣ端子の耐挿抜特性を改善することができる。

また、図８に示すように、折り曲げ部が二重構造の場合［同図（ａ）］と、三重構造の場合［同図（ｂ）］とでは、後者の曲率中心位置の方が前者のそれよりもＦＰＣ１０の導体（配線パターン１３）の中央側に位置させることができる。これにより、導体に係る引っ張り力を抑えて、導体のクラック発生を抑制することができる。

更に、図９に示すように、折り曲げ部の両側の配線パターン１３を覆うカバーレイ１４のみを窓状に除去することにより、カバーレイ１４による接続端子部１１の保護機能が更に向上して、ＦＰＣ端子の耐挿抜特性を更に改善することができる。

本発明の第１の実施形態に係るＦＰＣの接続構造を示す分解斜視図である。 同実施形態におけるＦＰＣの接続端子部の形成方法を説明するための分解斜視図である。 同実施形態における接続端子の斜視図である。 同実施形態におけるＦＰＣと第２のハウジングの嵌合形態を説明するための図である。 本発明におけるＦＰＣの配線パターンの例を示す図である。 本発明におけるＦＰＣの接続端子部の一例を説明するための図である。 本発明におけるＦＰＣの接続端子部の他の例を説明するための図である。 図６及び図７の接続端子部の曲率中心の相違を説明するための図である。 本発明におけるＦＰＣの接続端子部の更に他の例を説明するための図である。

符号の説明

１０…ＦＰＣ、１１…接続端子部、１２…絶縁フィルム、１３…配線パターン、１４…カバーレイ、１５…補強板、２０…コネクタ、２１…接続端子、２２…第１のハウジング、２３…リテーナ、２４…第２のハウジング、３０…電線。

Claims (8)

1. 可撓性絶縁フィルムの一方の面に配線パターンが形成され、更にその上に配線パターンを保護するカバーレイが形成された片面可撓性フラット回路基板の一部が前記可撓性フィルムを内側にして折り曲げられ、且つ折り曲げられて重なった部分の両可撓性フラット回路基板のカバーレイが除去されて両面に前記配線パターンが露出された、コネクタに直接着脱可能な接続端子部を形成してなる
   ことを特徴とする可撓性フラット回路基板の接続端子構造。
2. 可撓性絶縁フィルムの一方の面に配線パターンか形成され、更にその上に配線パターンを保護するカバーレイが形成された片面可撓性フラット回路基板の一部が前記可撓性フィルムを内側にして折り曲げられ、且つ折り曲げられて重なった部分の両可撓性フラット回路基板のカバーレイが、折り曲げ稜線の部分のカバーレイを残して除去されて両面に前記配線パターンが露出された、コネクタに直接着脱可能な接続端子部を形成してなる
   ことを特徴とする可撓性フラット回路基板の接続端子構造。
3. 前記接続端子部を構成する前記重なった部分の両可撓性フラット回路基板の間に、補強板が装着されていることを特徴とする請求項１又は２記載の可撓性フラット回路基板の接続端子構造。
4. 前記補強板は、金属板、硬質且つ耐熱性樹脂板又は可撓性樹脂板であることを特徴とする請求項３記載の可撓性フラット回路基板の接続端子構造。
5. 前記接続端子部は、前記コネクタへの着脱方向と直交する方向の両側縁からの距離が均等でない位置に前記着脱方向に延びるガイド溝が形成されたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の可撓性フラット回路基板の接続端子構造。
6. 前記接続端子部は、片面可撓性フラット回路基板の端末部の先端側が前記可撓性フィルムを内側にして折り返されることにより形成され、前記先端側の配線パターンの一部同士が相互に接続されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の可撓性フラット回路基板の接続端子構造。
7. 前記接続端子部は、片面可撓性フラット回路基板の端末部の先端側が前記可撓性フィルムを内側にして折り返されることにより形成され、前記先端側の配線パターンの一部を電子部品の実装用のパターンとしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の可撓性フラット回路の接続端子構造。
8. 前記片面可撓性フラット回路基板の前記折り曲げられて重なった部分は、前記配線パターンを覆うカバーレイのみが窓状に除去されていることを特徴とする請求項２記載の可撓性フラット回路基板の接続端子構造。