JP2007213985A - 接続部材 - Google Patents
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Abstract
【課題】 電気的に安定な接触状態が得られ、部品の工数やコストを削減できる接続部材を提供すること。
【解決手段】 基材１１と、該基材１１上に設ける絶縁性の弾性体２１と、該弾性体２１上に配置する絶縁性のフィルム３１と、前記接続対象物５１，５３に接続するよう前記フィルムの所定位置に配設した接点部（導体パターン）３３とを有し、前記弾性体２１は、１つの前記接点部に対して複数が対向するように断面略凸状に配設されている複数の凸部２３を有する。
【選択図】 図１
【解決手段】 基材１１と、該基材１１上に設ける絶縁性の弾性体２１と、該弾性体２１上に配置する絶縁性のフィルム３１と、前記接続対象物５１，５３に接続するよう前記フィルムの所定位置に配設した接点部（導体パターン）３３とを有し、前記弾性体２１は、１つの前記接点部に対して複数が対向するように断面略凸状に配設されている複数の凸部２３を有する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、接点部を有するフレキシブルなフィルムによって接続対象物間を接続する接続部材に関する。
従来の接続部材としては、フィルムの表面に導電性を有する微細な平行線のパターンを形成し、このパターンを外側にしてフィルムを折り曲げて外側の平行線のパターンが厚さ方向の表裏に連続するように構成したコネクタが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
コネクタは、例えば、フィルムを折り曲げてゴム弾性体に巻き付くようにして設け、フィルムの外側をプリント配線基板のような２つの接続対象物によって挟み押圧してフィルムに配設したパターンと接続対象物との間を接続することができるというものである。
特許文献１におけるコネクタでは、フィルムに形成されているパターンの裏面に位置しているゴム弾性体が平坦であることから、２つの接続対象物間を接続する場合に接続対象物に反りや変形があるとコネクタが変形に追従できず接触に必要な力が得られないので、電気的な接続が不安定な接触状態になってしまうという問題がある。
また、コネクタには、フィルムに形成されているパターンの１つに対して１つのゴム弾性体を対向させるようにしたものがあるが、フィルムとゴム弾性体とがずれて組み立てられた場合に接触に必要な力が得られず電気的に不安定な接触状態となるという問題がある。
さらに、導電性のパターンと弾性体とのピッチ方向の間隔が異なる製品を製作する場合には、各ピッチ毎にゴム弾性体を形成する成形金型を必要とするので、製作工数やコストが増大してしまうという問題がある。
それ故に、本発明の課題は、電気的に安定な接触状態が得られる接続部材を提供することにある。
また、本発明の他の課題は、部品の工数やコストを削減できる接続部材を提供することにある。
本発明は、接続対象物間を接続する接続部材において、基材と、該基材上に設ける絶縁性の弾性体と、該弾性体上に配置する絶縁性のフィルムと、前記接続対象物に接続するよう前記フィルムの所定位置に配設した接点部とを有し、前記弾性体は、１つの前記接点部に対して複数が対向するように断面略凸状に配設されている複数の凸部を有することを特徴とする接続部材であることを最も主要な特徴とする。
本発明の接続部材は、フィルムに配設されている複数の接点部のうちの１つの接点部当たりに弾性体の複数の凸部が対応していることから、フィルムと弾性体との位置がずれて組み立てられた場合においても接触力が安定するため、電気的な接触に必要な力が得られかつ電気的に安定な接触状態となる。
また、接続部材は、接続部材自身の変形能力により接続対象物の反りや変形に応じて追従するための接触力が安定しかつ電気的に安定な接触状態を保つことができる。
また、接続部材は、ピッチ方向のずれに拠らずゴム、ゲル材料等の弾性体を共通して使用することが可能となる。したがって、接続部材は、成形金型を１種だけ製作すればフィルムに配設した接点部のピッチ方向における間隔を変更するのみで、各ピッチにおける各種の接続部材を製作でき、さらに新規のピッチの接続部材の製作を迅速に行うことができるので工数やコストを削減できる。
さらに、接続部材は、小型化や狭ピッチ化に伴い、フィルムと弾性体との位置ずれが起こりやすくなることが想定されるが、１つの接点部当たりに弾性体の凸部を複数位置することで、安定した電気的接続が得られる。
本発明の接続部材は、接続対象物間を接続する接続部材において、基材と、該基材上に設ける絶縁性の弾性体と、該弾性体上に配置する絶縁性のフィルムと、前記接続対象物に接続するよう前記フィルムの所定位置に配設した接点部とを有し、前記弾性体は、１つの前記接点部に対して複数が対向するように断面略凸状に配設されている複数の凸部を有することによりに実現した。
図１は、本発明に係る接続部材の実施例１を２つの接続対象物とともに示している。図２は、図１に示した接続部材を分解した状態を示している。
図１及び図２を参照して、実施例１による接続部材１は、絶縁性の基材１１と、基材１１上に設けられている絶縁性の弾性体２１と、弾性体２１上に配置される絶縁性のフィルム３１と、フィルム３１の一面に配設されている複数の接点部３３とを有している。
基材１１の一面には、一方の弾性体２１が設けられている。基材１１の一面に対向する他面には、他方の弾性体２１が設けられている。なお、実施例１における一方の弾性体２１及び他方の弾性体２１は、これらが同じ形状のものである。
弾性体２１は、長板形状の弾性板部２３と、弾性板部２３の一面から弾性板部２３上へ突出するように弾性板部２３の一面に配設されている複数の凸部２５を有する。
凸部２５は角柱形状を呈しており、弾性板部２３には弾性板部２３の長手方向（以下、ピッチ方向と呼ぶ）を直交する幅方向へ長い寸法となるように配設されている。さらに弾性板部２３には、複数の凸部２５がピッチ方向で所定間隔をもって配設されている。弾性板部２３のピッチ方向で複数の凸部２５が等しい間隔をもって配列されている。なお、弾性体２１は、弾性板部２３と凸部２５とが一体になっているものである。
フィルム３１は、フレキシブルな部材であり、基材１の両面に配設されている一方及び他方の弾性体２１を上下から挟むようにして巻き付けるような形態となっている。即ち、フィルム３１は、側面略Ｕ字状に曲げられて対向しているフィルム３１部分の内面を凸部２５に当接するようにしている。
フィルム３１の表面には、側面略Ｕ字状に曲げられている外面に複数の接点部３３がピッチ方向で等しい間隔をもって所定位置に配設されている。接点部３３は導体であり、電気回路としての導電パターンの一部を構成する部分である。
フィルム３１に配設されている複数の接点部３３のうちの１つの接点部３３は、複数の弾性体２１の凸部２５に対向するようにフィルム３１の表面に配設されている。換言すれば、弾性体２１の凸部２５は、１つの接点部３３に対して複数の凸部２５が対向するように配設されている。なお、実施例１における１つの接点部３３は、ピッチ方向で２つの凸部２５に対して対向するように配設されている。
接続部材１は、図１に示した一方の接続対象物としてのプリント配線基板５１と、他方の接続対象物としてのプリント配線基板６１との間に介在して、２つのプリント配線基板５１，６１を上下から挟むように押し付けることによって電気的かつ機械的に接続する。
２つのプリント配線基板５１，６１のそれぞれには、フィルム３１の接点部３３に一対一に対向する導電部（導電パッド）５３，６３が設けられている。導電部５３，６３はピッチ方向で等しい間隔をもって配列されている。接続部材１は、２つのプリント配線基板５１，６１によって挟まれて押圧されたときに導電部５３，６３が接点部３３のそれぞれに一対一に接触する。
なお、凸部２５は、弾性体２１の一部であることから凸部２５が２つのプリント配線基板５１，６１によって挟まれて押圧されたときに若干変形する。したがって、複数の凸部２５は、隣接する凸部２５間が２つのプリント配線基板５１，６１によって挟まれて押圧された変形したときに互いに接触しない間隔をもたせるように設計する。
基材１１及びフィルム３１としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂、アラミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ナイロン（商品名）樹脂、フッ素樹脂、炭素繊維樹脂などの１種、もしくはこれらの複合材料を用いる。また、弾性体２１としては、合成ゴム、天然ゴム、ゲル材料などの一種を用いる。
ゲル材料としての弾性体２１は、コロイド溶液中の粒子がゼリー状に固化したものであり、シリコン系、もしくはアクリル系などの部材を採用する。接点部３３は、弾性率が大きい薄い板厚寸法の金属板によって作ることができる。接点部３３の金属材料としては、ニッケル、ニッケル合金、モネル、ニッケルパナジウム、銅、燐青銅などを採用する。また、接点部３３は、蒸着又はメッキ等により形成することができる。なお、接点部３３の厚さは、いずれも数ミクロンの厚さにすることが可能である。
フィルム３１は、フレキシブルなものであり、弾性体２１の凸部２５に対してずれて位置された場合にも安定した電気的な接続が行えるように、フィルム３１に配設されている接点部３３とは反対側の裏面で１つの接点部３３に対向するように当接して接触する。
接続部材１は、弾性体２１に複数の凸部２５を有することによって、フィルム３１以外の構成部品を共通して使用することが可能であり、フィルム３１に配設されている接点部３３の位置を変更するのみで、ピッチ方向が異なる各種の接続部材１を提供することが可能である。
また、接続部材１は、小型化やピッチ方向における狭ピッチ化に伴い、フィルム３１と弾性体２１との位置ずれが起こりやすくなるが、１つの接点部３３当たりに弾性体２１の凸部２５の複数が対向して位置されることで、安定した電気的な接続が得られ、さらに組み立て性を向上することも可能となる。
さらに、接続部材１は、フィルム３１をゴム、ゲル等の弾性体２１に巻き付けて、弾性体２１を長手方向であるピッチ方向に間隔をもって連続し、かつピッチ方向を直交する方向へ複数が間隔をもって配列することにより、弾性体１の成形金型や組み立て治具などについても接点部３３のピッチに拠らず共通にできる。
図３は、実施例２における接続部材１１１を示している。なお、図１及び図２に示した実施例１と異なる部分は図１及び図２に示した弾性体２１のみであることから、同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。
弾性体１２１は、長板形状の弾性板部１２３と、弾性板部１２３のピッチ方向へ長い四角板形状の複数の凸部１２５を有する。複数の凸部１２５は、ピッチ方向及び幅方向で間隔をもって所定位置に配列されている。
弾性体１２１の凸部１２５は、フィルム３１の１つの接点部３３に対して複数の凸部１２５が対向するように配設されている。なお、実施例２における１つの接点部３３は、ピッチ方向を直交する幅方向で３つの凸部１２５に対して対向するように配設されている。
接続部材１１１は、図１に示したプリント配線基板５１と、他方のプリント配線基板６１との間に設けられて、２つのプリント配線基板５１，６１を上下から挟むように押し付けることによって電気的かつ機械的に接続する。
図４は、実施例３における接続部材２１１を示している。なお、図１及び図２に示した実施例１と異なる部分は図１及び図２に示した弾性体２１のみであることから、同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。
弾性体２２１は、長板形状の弾性板部２２３と、弾性板部２２３の幅方向へ長い四角板形状の複数の凸部２２５を有する。複数の凸部２２５は、ピッチ方向及び幅方向で間隔をもって所定位置に配列されている。
弾性体２２１の凸部２２５は、フィルム３１の１つの接点部３３に対して複数の凸部２２５が対向するように配設されている。なお、実施例３における１つの接点部３３は、ピッチ方向及び幅方向で５つの凸部２２５に対して対向するように配設されている。
接続部材２１１は、図１に示したプリント配線基板５１と、他方のプリント配線基板６１との間に設けられて、２つのプリント配線基板５１，６１を上下から挟むように押し付けることによって電気的かつ機械的に接続する。
図５は、実施例４における接続部材３１１を示している。なお、図４に示した実施例３と異なる部分は弾性板部２２３の一面に設けられている一方の弾性体２２１に代わる弾性体３２１のみであることから、同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。
弾性体２２１は、長板形状の弾性板部３２３と、弾性板部３２３のピッチ方向及び幅方向に円柱形状の複数の凸部３２５を有する。複数の凸部３２５は、ピッチ方向及び幅方向で間隔をもって所定位置に配列されている。
弾性体３２１の凸部３２５は、フィルム３１の１つの接点部３３に対して複数の凸部３２５が対向するように配設されている。なお、実施例４における１つの接点部３３は、ピッチ方向及び幅方向で５つの凸部３２５に対して対向するように配設されている。
接続部材３１１は、図１に示したプリント配線基板５１と、他方のプリント配線基板６１との間に設けられて、２つのプリント配線基板５１，６１を上下から挟むように押し付けることによって電気的かつ機械的に接続する。
図６は、実施例５における接続部材４１１を示している。なお、図１及び図２に示した実施例１と異なる部分は図１及び図２に示した弾性体２１のみであることから、同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。
弾性体４２１は、長板形状の弾性板部４２３と、弾性板部４２３のピッチ方向へ長い四角板形状の複数の凸部４２５を有する。複数の凸部４２５は、幅方向で間隔をもって所定位置に配列されている。
弾性体４２１の凸部４２５は、フィルム３１の１つの接点部３３に対して複数の凸部４２５が対向するように配設されている。なお、実施例５における１つの接点部３３は、ピッチ方向及び幅方向で３つの凸部４２５に対して対向するように配設されている。
接続部材４１１は、図１に示したプリント配線基板５１と、他方のプリント配線基板６１との間に設けられて、２つのプリント配線基板５１，６１を上下から挟むように押し付けることによって電気的かつ機械的に接続する。
図７は、実施例６における接続部材５１１を示している。なお、図１及び図２に示した実施例１と異なる部分は図１及び図２に示した弾性体２１のみであることから、同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。
弾性体５２１は、長板形状であって、弾性体５２１のピッチ方向及び幅方向に形成されている複数の孔５２３によって上面が連続的に接続されている複数の凸部５２５を有する。複数の凸部５２５は、ピッチ方向及び幅方向で間隔をもって所定位置に配列されている。
弾性体５２１の凸部５２５は、フィルム３１の１つの接点部３３に対して複数の凸部５２５が対向するように配設されている。なお、実施例６における１つの接点部３３は、ピッチ方向及び幅方向で複数の凸部５２５の上面に対して対向するように配設されている。
接続部材５１１は、図１に示したプリント配線基板５１と、他方のプリント配線基板６１との間に設けられて、２つのプリント配線基板５１，６１を上下から挟むように押し付けることによって電気的かつ機械的に接続する。
図８は、実施例７における弾性体６２１を平面から見た状態を示している。なお、図１及び図２に示した実施例１と異なる部分は図１及び図２に示した弾性体２１のみであることから、図８に示した弾性体６２１のみについて説明する。
弾性体６２１は、長板形状であって、弾性体６２１のピッチ方向及び幅方向を交差する傾斜方向で互いに等しい間隔をもって形成されている平行な複数の溝６２３によって所定位置に配列されている複数の凸部６２５を有する。
複数の凸部６２５は、ピッチ方向及び幅方向を交差する傾斜方向で間隔をもって所定位置に配列されている。弾性体６２１の凸部６２５は、フィルム３１の１つの接点部３３に対して複数の凸部６２５が対向するように配設されている。
なお、実施例７における１つの接点部３３は、ピッチ方向及び幅方向を交差する複数の凸部６２５の上面に対して対向するように配設されている。複数の溝６２３は、すべてが同じ溝幅、溝深さに形成されていても、溝幅、溝深さに違いがあってもよい。
弾性体６２１は、図１及び図２に示した基材１１の両面に設けられ、各弾性体６２１上にフィルム３１を曲げることによって巻き付けるようにして設ける。この際、フィルム３１の１つの接点部３３は、ピッチ方向及び幅方向に配列されているので、１つの接点部３３に対して複数の凸部６２５が対向する。
図９は、実施例８における弾性体７２１を平面から見た状態を示している。なお、図１及び図２に示した実施例１と異なる部分は図１及び図２に示した弾性体２１のみであることから、図９に示した弾性体７２１のみについて説明する。
弾性体７２１は、長板形状であって、弾性体７２１のピッチ方向及び幅方向を交差する傾斜方向で互いに等しい間隔をもって形成されている平行な複数の第１の溝７２３と、第１の溝７２３を直交する方向又は交差する方向へ形成されている第２の溝７２４とによって所定位置に配列されている複数の凸部７２５を有する。
複数の凸部７２５は、ピッチ方向及び幅方向を交差する傾斜方向で間隔をもって所定位置に配列されている。凸部７２５は、フィルム３１の１つの接点部３３に対して複数の凸部７２５が対向するように配設されている。なお、実施例８における１つの接点部３３は、ピッチ方向及び幅方向を交差する複数の凸部７２５の上面に対して対向するように配設されている。
弾性体７２１は、図１及び図２に示した基材１１の両面に設けられ、各弾性体７２１上にフィルム３１を曲げることによって巻き付けるようにして設ける。この際、フィルム３１の１つの接点部３３は、ピッチ方向及び幅方向に配列されているので、１つの接点部３３に対して複数の凸部７２５が対向する。
図１０は、実施例９における弾性体８２１を平面から見た状態を示している。なお、図１及び図２に示した実施例１と異なる部分は図１及び図２に示した弾性体２１のみであることから、図１０に示した弾性体８２１のみについて説明する。
弾性体８２１は、長板形状であって、弾性体８２１のピッチ方向及び幅方向を交差する傾斜方向で互いに等しい間隔をもって形成されている複数の溝８２３と、弾性体８２１のピッチ方向及び幅方向を交差する傾斜方向で互いに等しい間隔をもって溝８２３に隣接して所定位置に配列されている複数の凸部８２５を有する。
複数の溝８２３と複数の凸部８２５とは、ピッチ方向及び幅方向を交差する傾斜方向で間隔をもって交互に配列されている。凸部８２５は、フィルム３１の１つの接点部３３に対して複数の凸部８２５が対向するように配設されている。なお、実施例９における１つの接点部３３は、ピッチ方向及び幅方向を交差する複数の凸部８２５の上面に対して対向するように配設されている。
弾性体８２１は、図１及び図２に示した基材１１の両面に設けられ、各弾性体８２１上にフィルム３１を曲げることによって巻き付けるようにして設ける。この際、フィルム３１の１つの接点部３３は、ピッチ方向及び幅方向に配列されているので、１つの接点部３３に対して複数の凸部８２５が対向する。
図１１は、本発明に係る接続部材の実施例１０を示している。図１１を参照して、接続部材９１０は、四角形状の基材９１１と、基材９１１上に設けられている四角形状の弾性体９２１と、弾性体９２１上に配置される絶縁性のフィルム３１と、フィルム３１の一面に配設されている複数の接点部３３とを有している。
フィルム３１及び接点部３３は、実施例１によって説明したフィルム３１及び接点部３３と同じものである。基材９１１の一面には、一方の弾性体９２１が設けられている。基材９１１の一面に対向する他面には、他方の弾性体９２１が設けられている。実施例１０における一方の弾性体９２１及び他方の弾性体９２１は、これらが同じ形状のものである。
基材９１１の中央部分は開口となっている。基材９１１の開口には電子デバイス９５０が設けられる。弾性体９２１は、弾性板部９２３と、弾性板部９２３の一面から弾性板部９２３上へ突出するように弾性板部９２３の一面に配設されている複数の凸部９２５を有する。
弾性板部９２３の中央部分は開口となっている。弾性板部９２３の開口には電子デバイス９５０が設けられている。凸部９２５は角柱形状を呈している。複数の凸部９２５は、弾性板部９２３の開口を除く４つの面のそれぞれにピッチ方向及び幅方向で間隔をもって所定位置に配列されている。弾性体９２１の凸部９２５は、フィルム３１の１つの接点部３３に対して複数の凸部９２５が対向するように配設されている。
接続部材９１１は、図１に示した一方のプリント配線基板５１と、他方のプリント配線基板６１との間に介在させて、２つのプリント配線基板５１，６１を上下から挟むように押し付けることによって電気的かつ機械的に接続する。
なお、実施例１０における接続部材９１０では、プリント配線基板５１に電子デバイス９５０を設ける開口を形成し、他方のプリント配線基板６１の回路に電子デバイス９５０を接続する。
図１２は、接続部材９１１を図１及び図２に示した２つのプリント配線基板５１，６１を上下から挟むように押し付けることによって電気的かつ機械的に接続する際の凸部９２５が弾性変形する状態を示している。
図１２を参照して、凸部９２５同士が接触すると凸部９２５同士の変形に影響を与える場合には、フィルム３１の接点部３３と、２つのプリント配線基板５１，６１の導電部５３，６３との接触が安定した状態を保つことができないことも想定される。この場合、隣り合う凸部９２５間には所定の隙間Ｓをもつように設計する。即ち、複数の凸部９２５は、２つのプリント配線基板５１，６１を上下から挟むように押し付けられた際に凸部９２５同士が接触しない幅とする。
隣接する凸部９２５間の間隔Ｓだけ離すことによって、凸部９２５が変形した際に凸部９２５が接触することがなくフィルム３１の接点部３３と２つのプリント配線基板５１，６１の導電部５３，６３とを安定した状態で接触を保つようにすることができる。
一例として、隣接する凸部９２５間の間隔Ｓは、凸部９２５が基材９１１側へ押圧されて変形する寸法が、０ｍｍ＜変形寸法≦０．５ｍｍであるとすれば、凸部９２５の変形量（変形寸法）の範囲に対応するように凸部９２５間の間隔Ｓを設定するようにすればよい。
また、上述した凸部９２５間の隙間Ｓの設定は、実施例１〜実施例５、実施例７及び実施例８によって説明した凸部２５，１２５，２２５，３２５，４２５，６２５，７２５においても適用できる。
さらに、実施例１乃至１０によって各種形状の凸部を説明したが、凸部は平面から見て丸形状、星型形状、ドーナツ形状、十字形状などの形状としてもよく、また、正面（図１２を参照）から見て垂直を問わず斜めに形成されても良く、各実施例に限定されるものではない。
本発明の接続部材は、ＩＣメモリカード用コネクタ、液晶パネル用の接点、ＬＳＩの表面実装用の電子デバイスを電気的に接続するための異方導電性コネクタとしての用途にも適用できる。
１，１１１，２１１，３１１，４１１，５１１,９１１ 接続部材
１１，９１１ 基材
２１，１２１，２２１，３２１，４２１，５２１，６２１，７２１，８２１,９２１ 弾性体
２３，１２３，２２３，３２３，４２３，９２３ 弾性板部
２５，１２５，２２５，３２５，４２５，５２５，６２５，７２５，８２５，９２５ 凸部
３１ フィルム
３３ 接点部
５１，６１ プリント配線基板
５３，６３ 導電部（導電パッド）
５２３ 孔
７２３ 第１の溝
７２４ 第２の溝
８２３ 溝
１１，９１１ 基材
２１，１２１，２２１，３２１，４２１，５２１，６２１，７２１，８２１,９２１ 弾性体
２３，１２３，２２３，３２３，４２３，９２３ 弾性板部
２５，１２５，２２５，３２５，４２５，５２５，６２５，７２５，８２５，９２５ 凸部
３１ フィルム
３３ 接点部
５１，６１ プリント配線基板
５３，６３ 導電部（導電パッド）
５２３ 孔
７２３ 第１の溝
７２４ 第２の溝
８２３ 溝
Claims (3)
- 接続対象物間を接続する接続部材において、
基材と、該基材上に設ける絶縁性の弾性体と、該弾性体上に配置する絶縁性のフィルムと、前記接続対象物に接続するよう前記フィルムの所定位置に配設した接点部とを有し、
前記弾性体は、１つの前記接点部に対して複数が対向するように断面略凸状に配設されている複数の凸部を有することを特徴とする接続部材。 - 請求項１記載の接続部材において、前記弾性体には溝を設けることにより、複数の前記凸部が形成されていることを特徴とする接続部材。
- 請求項１記載の接続部材において、前記弾性体に孔を設けることにより、複数の前記凸部が形成されていることを特徴とする接続部材。
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