JP2006294530A - フレキシブル基板用補強板及びフレキシブル基板構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｎｏｎ−ＺＩＦタイプのコネクタに挿入されるフレキシブル基板用の補強板であって、フレキシブル基板の確実な抜け止めと、スムーズな抜去とを両立し、且つフレキシブル基板の幅を広げず、従ってコネクタの幅が増加してその実装占有面積を増す事も無く、更にワンアクションの挿抜を損なわない補強板及びそれを用いたフレキシブル基板構造を提供する。
【解決手段】 Ｎｏｎ−ＺＩＦタイプのコネクタ４に挿入されるフレキシブル基板２の先端部２ａの一側面２ｂに積層装着されるフレキシブル基板用補強板１であって、上記一側面２ｂの挿入方向前方側の部分２ｃに固着される固着部１ｂと、上記一側面２ｂの挿入方向後方側の部分２ｄに対して固着されない非固着部１ｃとを備え、該非固着部１ｃに、コネクタ４に設けられた係合部５と係合するための被係合部６を設けたもの。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＦＰＣ（フレキシブル・プリント・サーキット）やＦＦＣ（フレキシブル・フラット・ケーブル）等の所謂フレキシブル基板の先端部に装着される補強板及びそれを装着したフレキシブル基板構造に関する。

フレキシブル基板を回路基板に連結する手段として、ＺＩＦタイプのコネクタやＮｏｎ−ＺＩＦタイプのコネクタが広く採用されている。

ＺＩＦタイプのコネクタは、回路基板に実装したコネクタ本体の挿入部分にフレキシブル基板を挿入した後、コネクタ本体に設けられた回動部材や摺動部材（スライダー）を作動させ、フレキシブル基板をコネクタ本体に植設した端子に押付ける構造となっており、フレキシブル基板を上記挿入部分に挿入するときの挿入力を略零にでき、挿入作業性に優れている。

しかし、ＺＩＦタイプのコネクタにおいては、挿入したフレキシブル基板を端子に押圧するために、回動部材や摺動部材を作動させる必要があるので、そのための作業スペースが回路基板上に必要となることに加え、構造が複雑とならざるを得ず、高コストとなる。更に、フレキシブル基板をコネクタに装着するには、フレキシブル基板を上記挿入部分に挿入し、続いて回動部材や摺動部材を操作するという、少なくともツーアクション（Ｔｗｏ−Ａｃｔｉｏｎ）が必要となる。

一方、Ｎｏｎ−ＺＩＦタイプのコネクタは、コネクタ本体の挿入部にフレキシブル基板又は補強板付きのフレキシブル基板を、コネクタ本体に植設した端子の弾性力に抗して差し込む構造となっており、構造が簡単で安価な上、ワンアクション（Ｏｎｅ−Ａｃｔｉｏｎ）でフレキシブル基板をコネクタに取り付けることができるので作業効率に優れ、且つ回路基板上の作業スペースを殆んど必要としないという特徴を備える。

しかし、Ｎｏｎ−ＺＩＦタイプのコネクタにおいては、端子の弾性力だけで挿入されたフレキシブル基板を保持する構造となっているため、フレキシブル基板が抜け易いという欠点が有り、その対策として抜止機構を設けることが必須である。

この点、フレキシブル基板の抜け止めに関する発明として、特許文献１に記載されたものが知られている。これはフレキシブル基板の先端部に補強板を取り付けると共に、その両側端に切り込みを入れて外向きに曲がる突出部を形成し、以ってこのフレキシブル基板をコネクタに挿入した際、上記突出部がコネクタ内で弾性変形して抜け止めの機能を発揮するというものである。

この発明によれば、フレキシブル基板の抜止効果は得られるものの、これを抜去せんとした場合には強引に引き抜くしか方法が無く、突出部に損傷を来たして再使用（再挿入）ができない上、補強板に切り込みを入れて突出部を形成する関係からその幅が広くなり、それが挿入されるコネクタも幅を広げざるを得ず、結果としてコネクタの回路基板への実装占有面積が増大してしまうという欠点が有った。

また、特許文献２には、補助部材（符号１０）にフレキシブル基板を巻きつけてコネクタに嵌合させるものが示されている。この発明は、上記補助部材の両側端にフックを備えたラッチアームが用意されていて、嵌合時、該フックがコネクタに係合して抜け止め機能を発揮し、且つ抜去時には同ラッチアームの自由端を操作して上記係合を解き、コネクタからフレキシブル基板及びに補助部材をスムーズに引出せるとの効果を有している。

しかし、特許文献２に記載の発明においては、極めて複雑な構造の補助部材を用意しなければならず、コストアップとなり、また、予めこの補助部材にフレキシブル基板を巻き付けておかねばならず、実質、ワンアクションでの挿入にはならないと言う問題点が有った。

特開平１１−１９１３２６号公報 特開平１１−３２９６２１号公報

このような事から、多くの長所を有しながら、Ｎｏｎ−ＺＩＦタイプのコネクタの抜け易いという欠点を憂慮し、ユーザーをしてこのタイプのコネクタの採用に消極的ならしめていた傾向がうかがえる。

そこで、本発明の目的は、Ｎｏｎ−ＺＩＦタイプのコネクタに挿入されるフレキシブル基板用の補強板であって、フレキシブル基板の確実な抜け止めと、スムーズな抜去とを両立し、且つフレキシブル基板の幅を広げず、従ってコネクタの幅が増加してその実装占有面積を増す事も無く、更にワンアクションの挿抜を損なわない補強板及びそれを用いたフレキシブル基板構造を提供することにある。

上記目的を達成するために第１の発明は、Ｎｏｎ−ＺＩＦタイプのコネクタに挿入されるフレキシブル基板の先端部の一側面に積層装着されるフレキシブル基板用補強板であって、上記一側面の挿入方向前方側の部分に固着される固着部と、上記一側面の挿入方向後方側の部分に対して固着されない非固着部とを備え、該非固着部に、コネクタに設けられた係合部と係合するための被係合部を設けたものである。

上記固着部に、該固着部を上記一側面の挿入方向前方側の部分に固着したとき、上記フレキシブル基板の挿入先端面を覆うように形成されたカバーを設けることが好ましい。

また、第２の発明は、上記フレキシブル基板用補強板をフレキシブル基板の先端部の一側面に積層装着して成るフレキシブル基板構造である。

本発明によれば、Ｎｏｎ−ＺＩＦタイプのコネクタに挿入されるフレキシブル基板用の補強板であって、フレキシブル基板の確実な抜け止めと、スムーズな抜去とを両立し、且つフレキシブル基板の幅を広げず、従ってコネクタの幅が増加してその実装占有面積を増す事も無く、更にワンアクションの挿抜を損なわない補強板及びそれを用いたフレキシブル基板構造を低コストで実現できる。

本発明の好適実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、補強板１をフレキシブル基板２に装着して成るフレキシブル基板構造３の斜視図、図２は図１のII−II線断面図、図３は上記フレキシブル基板構造３をＮｏｎ−ＺＩＦタイプのコネクタ（レセプタクル）４に挿入したときの様子を示す断面斜視図である。

本実施形態の概要を説明すると、補強板１は、Ｎｏｎ−ＺＩＦタイプのコネクタ４に挿入されるフレキシブル基板２の先端部２ａの一側面２ｂに積層装着されるものであり、上記一側面２ｂの挿入方向前方側の部分２ｃに固着される固着部１ｂと、上記一側面２ｂの挿入方向後方側の部分２ｄに対して固着されない可撓性を有する非固着部１ｃとを備えている。非固着部１ｃには、図４に示すようにコネクタ４に設けられた係合部５と係合するための被係合部６が設けられている。このような補強板１がフレキシブル基板２の先端部２ａの一側面２ｂに積層装着され、フレキシブル基板構造３が構成される。

このフレキシブル基板構造３は、その先端部３ａ（フレキシブル基板２と固着部１ｂとが積層された部分）がＮｏｎ−ＺＩＦタイプのコネクタ４に挿入・抜去されるところ、かかる挿入・抜去作業を補強板１の非固着部１ｃを摘んで行うことで、作業性が高まる。また、フレキシブル基板構造３の先端部３ａをコネクタ４に挿入すると、可撓性を有する非固着部１ｃが撓み、非固着部１ｃに設けた被係合部６がコネクタ４の係合部５と機械的に係合されるため、ワンアクションでフレキシブル基板２の確実な抜け止めが成される。また、抜去に際しては、補強板１の非固着部１ｃの可撓性を利用し、非固着部１ｃを摘んでそれを歪曲させつつ引き抜くことで、被係合部６を係合部５から容易にワンアクションで外してコネクタ４から抜去できる。また、補強板１を既存のフレキシブル基板２に積層させるのみでよいため、フレキシブル基板２の幅を広げる必要が無く、従ってコネクタ４の幅が増加してその実装占有面積を増す事も無く、更に極めて簡単な抜止構造にして低コストとなる。

補強板１の固着部１ｂには、この固着部１ｂをフレキシブル基板２の一側面２ｂの挿入方向前方側の部分２ｃに固着したとき、フレキシブル基板２の挿入先端面２ｅを覆うように形成されたカバー１ｄが設けられている。このカバー１ｄにより、フレキシブル基板構造３の先端部３ａをコネクタ４に挿入するとき、フレキシブル基板２の導体２ｆがささくれだって座屈し、ベースフィルム２ｇから剥離する事態を未然に防止できる。導体２ｆがベースフィルム２ｇから剥離すると、コネクタ４との間で導通不良が生じたり、隣り合う導体２ｆ、２ｆ同士が接触・ショートしたりする虞が有るが、これを防止できるわけである。

以下、本実施形態の詳細を説明する。

図２に示すように、補強板１が装着されるフレキシブル基板（ＦＦＣ）２は、ポリエステル等の絶縁材から成る一対のベースフィルム２ｇ、２ｇと、それらの間に挟まれ幅方向に間隔を隔てて複数配置された導体２ｆと、補強板１が装着される側のベースフィルム２ｇの表面にこれを覆ってコーティングされた導電性金属膜（銅やアルミ等）から成るシールド２ｈとを有し、該シールド２ｈを配した面とは反対側のフレキシブル基板２のベースフィルム２ｇは、その先端部において取り除かれ、導体２ｆが露出されている。この導体２ｆは、図３に示すようにコネクタ４の端子４０の接触部４０ａと弾接する。

図２に示すように、フレキシブル基板２の先端部２ａの一側面２ｂ（シールド２ｈがコーティングされた側の面）には、補強板１が導電性接着剤によって装着され、以ってフレキシブル基板構造３が構成される。補強板１は、適度な剛性と撓性とを兼ね備えたポリエチレンテレフタレートの如き材料からなる補強板本体１ａを有する。補強板本体１ａは、フレキシブル基板２の幅に合わせて平板状に形成されており、フレキシブル基板２の一側面２ｂの挿入方向前方側の部分２ｃに固着される固着部１ｂと、上記一側面２ｂの挿入方向後方側の部分２ｄに対して固着されない非固着部１ｃとを有する。図３に示すように、固着部１ｂはフレキシブル基板２と共にコネクタ４に挿入され、このとき非固着部１ｃはコネクタ４から突出される。

図１に示すように、補強板１は、固着部１ｂの表面にコーティングされた金属膜１０を有する。金属膜１０は、銅やアルミ等の導電性材料から成り、固着部１ｂの正面（フレキシブル基板２が接着される側の面）に形成された正面金属膜１０ａと、固着部１ｂの裏面に形成された裏面金属膜１０ｂと、固着部１ｂの幅方向端部を回り込むように形成され正面金属膜１０ａ及び裏面金属膜１０ｂを接続する側部金属膜１０ｃとから構成されている。補強板１の正面金属膜１０ａの部分が導電性接着剤によってフレキシブル基板２のシールド２ｈの部分に接着固定されることで、シールド２ｈは、導電性接着剤、正面金属膜１０ａ及び側部金属膜１０ｃを介して裏面金属膜１０ｂと導通することになる。

図２に示すように、補強板１は、補強板本体１ａの挿入先端部に、フレキシブル基板２の挿入先端面２ｅを覆うように形成されたカバー１ｄを有する。カバー１ｄは、フレキシブル基板２の挿入先端面２ｅが突き当てられる突当面１ｅを有し、突当面１ｅの寸法は、少なくとも上記挿入先端面２ｅの厚さ以上に設定されている。また、カバー１ｄは、突当面１ｅの下方に位置させて、図１に示すように先窄まりのテーパ状に形成された斜面及び／又は弧から成るノーズ部１ｆを有する。ノーズ部１ｆは、補強板１をコネクタ４に挿入する際、引っ掛かりを防止するものである。

図３に示すように、フレキシブル基板構造３の先端部３ａ（補強板１の固着部１ｂとフレキシブル基板２とが積層された部分）は、Ｎｏｎ−ＺＩＦタイプのコネクタ４の挿入部４ａに挿入される。コネクタ４は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の絶縁材からなるハウジング４１と、ハウジング４１の内部に長手方向に間隔を隔てて複数植設された端子４０と、ハウジング４１の外側に装着され、鉄、アルミ、銅等の導電性金属からなるシェル４２とから成る。

図３〜図５に示すように、ハウジング４１は、背の高い後壁部４１ａと、背の低い前壁部４１ｂと、後壁部４１ａ及び前壁部４１ｂを接続する側壁部４１ｃとを有する。端子４０は、後壁部４１ａと前壁部４１ｂとの間に形成された圧入溝４１ｄに圧入される圧入部４０ｂと、フレキシブル基板２の導体２ｆに弾接される接触部４０ａと、図示しない回路基板に半田付けされるテール部４０ｃとを有する。シェル４２は、後壁部４１ａの外側に密着される後壁シェル４２ａと、前壁部４１ｂの外側に密着される前壁シェル４２ｂと、側壁部４１ｃに密着され後壁シェル４２ａ及び前壁シェル４２ｂを接続する側壁シェル４２ｃとを有する。これら各シェル４２ａ〜４２ｃは、金属板を打ち抜いて形成され、係止フック４２ｄで連結され、前壁シェル４２ｂに設けた脚部４２ｅを介して回路基板に実装・アースされている。

図３及び図４に示すように、前壁シェル４２ｂは、ハウジング４１の前壁部４１ｂの外側を覆うように形成された下部前壁シェル４２ｂｌと、下部前壁シェル４２ｂｌの上端から後壁部４１ａの側に略直角に屈曲され、接触部４０ａから所定間隔を隔てるようにして再び略直角に屈曲されて後壁シェル４２ａの上端と略同じ高さまで上方に延長された上部前壁シェル４２ｂｕとから成る。これにより、上部前壁シェル４２ｂｕと接触部４０ａ（後壁部４１ａ）との間に、フレキシブル基板構造３の先端部３ａが挿入される挿入部４ａが形成される。

図４及び図５に示すように、上部前壁シェル４２ｂｕには、上方に延長された板部４２ｆが形成されており、板部４２ｆには、係合部５として爪部４２ｇが切り起こされる等して形成されている。他方、補強板１の非固着部１ｃには、被係合部６として窓部１ｇが開口されている。これにより、フレキシブル基板構造３の先端部３ａがコネクタ４の挿入部４ａに挿入されると、補強板１の非固着部１ｃが爪部４２ｇに乗り上がって弾性変形し、窓部１ｇが爪部４２ｇに係合するようになっている。なお、非固着部１ｃが爪部４２ｇに乗り上がるとき、爪部４２ｇも僅かに弾性変形する。

本実施形態の作用を述べる。

上述の如くフレキシブル基板２の先端部２ａの一側面２ｂに、補強板１の固着部１ｂが接着され、フレキシブル基板構造３が構成される。従って、このフレキシブル基板構造３は、フレキシブル基板２の先端部２ａの挿入方向後方側の部分２ｄが補強板１に固着されていないので、図１に示す如く非固着部１ｃからフレキシブル基板２が離間・屈曲された状態を呈することができ、この非固着部１ｃを摘んで先端部３ａをコネクタ４の挿入部４ａに挿抜でき、その作業性が高まる。

上記先端部３ａをコネクタ４の挿入部４ａに挿入すると、図３に示すように、導体２ｆが端子４０の接触部４０ａに乗り上がり、接触部４０ａが撓むことによってこれと弾接することは勿論、図４に示すように、可撓性を有する非固着部１ｃがコネクタ４の爪部４２ｇに乗り上がって撓み、非固着部１ｃに設けた窓部１ｇが爪部４２ｇと機械的に係合されるため、ワンアクションでフレキシブル基板２の確実な抜け止めが成され、挿入作業の容易さが確保される。かかる係合（ロック）は、非固着部１ｃの復元力により窓部１ｇの爪部４２ｇに対する係合が保持されるため確実であり、後述する積極的な解除作業をしない限り、解けない。

上記先端部３ａをコネクタ４の挿入部４ａに挿入するとき、図２に示すように、補強板１の下端部に配置されたカバー１ｄがフレキシブル基板２の挿入先端面２ｅを覆って防護するので、フレキシブル基板２の導体２ｆが挿入時の抵抗を受けてささくれだって座屈し、ベースフィルム２ｇから剥離する事態を未然に防止できる。導体２ｆがベースフィルム２ｇから剥離すると、コネクタ４との間で導通不良が生じたり、隣り合う導体２ｆ、２ｆ同士が接触・ショートしたりする虞が有るが、これを防止できる。そして、この補強板１は、カバー１ｄの先端にノーズ部１ｆを用意してあるので、コネクタ４への挿入が更に円滑となる。

また、上記先端部３ａをコネクタ４の挿入部４ａに挿入すると、図３に示すように、シールド２ｈに導通された金属膜１０がシェル４２に接触し、シェル４２が脚部４２ｅを介して回路基板にアースされるので、高いシールド効果が発揮される。すなわち、シールド２ｈは、導電性接着剤、正面金属膜１０ａ、側部金属膜１０ｃ、裏面金属膜１０ｂ、前壁シェル４２ｂ及び脚部４２ｅを介して回路基板にアースされるので、シールド２ｈに飛び込んできたノイズを確実に脚部４２ｅから回路基板に放出できる。なお、補強板本体１ａを金属製とすれば、金属膜１０は省略できる。

上記先端部３ａをコネクタ４の挿入部４ａから抜去する際には、補強板１の非固着部１ｃの可撓性を利用し、非固着部１ｃを摘んでそれを歪曲させつつ引き抜くことで、窓部１ｇを爪部４２ｇから容易にワンアクションで外してコネクタ４の挿入部４ａから上記先端部３ａを抜去できる。なお、この抜去時には、非固着部１ｃを歪曲させるのではなく、爪部４２ｇを押し込んでもよく、これらを両方行ってもよい。非固着部１ｃの可撓性を利用しているので、フレキシブル基板２自体には何等ストレスが加わらない状態で抜去でき、フレキシブル基板２には一切の損傷が発生せず、その再使用が可能となる。

また、上記フレキシブル基板構造３は、補強板１を既存のフレキシブル基板２に積層させて装着するのみで製造できるので、フレキシブル基板２自体には改良を施す必要が無く、従前の或いは市販のフレキシブル基板２を流用でき、低コストで製造できる。

補強板１も、特許文献２に記載の複雑な構造の補助部材（符号１０）とする必要がなく、平板の一部を切り欠いただけの極めて単純な形状のもの故、低コストで製造できる。

また、補強板１を既存のフレキシブル基板２に積層させて装着するのみでよいため、特許文献１に記載のもののようにフレキシブル基板２の幅を広げる必要が無く、従ってコネクタ４の幅が増加してその実装占有面積を増す事も無く、コネクタ４側をも含めたシステム全体としても、低コストとなる。

また、ノイズ対策のためのシェル４２（金属製）の一部に係合部５としての爪部４２ｇを設けたので、ハウジング４１（樹脂製）にこれを設ける必要がなく、剛性の高い係合部５を得ることができる。但し、シェル４２は省略できる。

その他、Ｎｏｎ−ＺＩＦタイプのコネクタ４の特徴は何等損なわれない。

加えて、図８に示すように、フレキシブル基板ｆが回路基板ｋと平行に這い回されている場合、フレキシブル基板ｆの抜去に当たっては、フレキシブル基板ｆと回路基板ｋとの間に指が入る程の隙間は無く、図８に示す従来タイプにあっては、ロックｒを外す操作とフレキシブル基板ｆの接続部ｆ’をコネクタｃから引き抜く操作とを同時に行うことは出来ず、従って実質抜去が不可能であったが、本実施形態では上述のように非固着部１ｃの撓みを利用してワンアクションで抜去できるので、フレキシブル基板２が回路基板と平行に這い回されている場合であっても抜去可能である。

また、補強板１の非固着部１ｃに被係合部６（窓部１ｇ）を設けてあるので、フレキシブル基板２の這い回し作業等でフレキシブル基板２を図４にて右上の方向乃至右水平方向に引っ張っても、被係合部６と係合部５との係合が解けることはない。

変形例を図６、図７に示す。図６は、係合部５としての爪部４１ｇをハウジング４１に形成したものであり、図７は、補強板１の非固着部１ｃの幅方向両端部を切り欠いて形成された切欠部１ｇ’を被係合部６としたものである。図７の場合、コネクタ４の側壁シェル４２ｃに係合部５としての爪部４２ｇ’を設ける。これらの変形例においても、前実施形態と同様の作用・効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る補強板及びこの補強板をフレキシブル基板に装着してなるフレキシブル基板構造を示す斜視図である。 図１のII−II線断面図である。 上記フレキシブル基板構造の先端部をＮｏｎ−ＺＩＦタイプのコネクタに挿入したときの様子を示す断面斜視図である。 図３の全体図である。 図４を反対側から見た図である。 変形例を示す斜視図である。 別の変形例を示す斜視図である。 従来例を示す説明図である。

符号の説明

１ 補強板
１ａ 補強板本体
１ｂ 固着部
１ｃ 非固着部
１ｄ カバー
２ フレキシブル基板
２ａ 先端部
２ｂ 一側面
２ｃ 挿入方向前方側の部分
２ｄ 挿入方向後方側の部分
２ｅ 挿入先端面
３ フレキシブル基板構造
４ コネクタ
５ 係合部
６ 被係合部

Claims (3)

1. Ｎｏｎ−ＺＩＦタイプのコネクタに挿入されるフレキシブル基板の先端部の一側面に積層装着されるフレキシブル基板用補強板であって、
   上記一側面の挿入方向前方側の部分に固着される固着部と、上記一側面の挿入方向後方側の部分に対して固着されない非固着部とを備え、
   該非固着部に、コネクタに設けられた係合部と係合するための被係合部を設けたことを特徴とするフレキシブル基板用補強板。
2. 上記固着部に、該固着部を上記一側面の挿入方向前方側の部分に固着したとき、上記フレキシブル基板の挿入先端面を覆うように形成されたカバーを設けた請求項１記載のフレキシブル基板用補強板。
3. 請求項１又は２に記載のフレキシブル基板用補強板をフレキシブル基板の先端部の一側面に積層装着して成るフレキシブル基板構造。
   

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