JP2007220339A - 接続素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】 支持体に固定接点や弾性接点を備えた接続シートを正確に位置決め固定でき、また固定後は接続シートが容易に剥離しない接続素子を提供する。
【解決手段】 前記支持体2の長手(Y)方向の少なくとも一方の端面3fに、前記接続シート10を固定する第1の位置決め部6aを形成する。接続シート10を第1の位置決め部6aを基準として取り付けることにより、接続シート10を前記支持体2に対して正確に位置決め固定することができる。前記第1の位置決め部6aは前記支持体2の一部を突出させた突出部8,8で形成されており、突出部8,8が接続シート10の両縁部を保護するため、接続シート10が容易に支持体2から剥離してしまうのを防止することができる。
【選択図】図1
【解決手段】 前記支持体2の長手(Y)方向の少なくとも一方の端面3fに、前記接続シート10を固定する第1の位置決め部6aを形成する。接続シート10を第1の位置決め部6aを基準として取り付けることにより、接続シート10を前記支持体2に対して正確に位置決め固定することができる。前記第1の位置決め部6aは前記支持体2の一部を突出させた突出部8,8で形成されており、突出部8,8が接続シート10の両縁部を保護するため、接続シート10が容易に支持体2から剥離してしまうのを防止することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、回路基板やICパッケージなどの回路部材の導通部に使用される接続素子であって、個々の接点間を導通接続する複数の弾性接点を有する接続素子に関する。
以下の特許文献1には、絶縁基板などからなる支持体の一方の面に複数のスパイラル状の弾性接点が設けられ、他方の面に前記弾性接点と一対一で導通された複数の固定接点が設けられた接続素子が開示されている。
上記接続素子の前記固定接点が、マザー基板に形成された複数の導通部に接続された状態で、ICパッケージの球状接続端子が接続素子の前記弾性接点に押圧させられる。そして、接続素子を介して、ICパッケージの前記球状接続端子とマザー基板の導通部とが個別に導通させられる。
この発明は、ICパッケージの球状接続端子が、前記接続素子の弾性接点に、弾性的に押圧されて接続されるため、ICパッケージの交換が可能になるというものである。
特開2002−175859号公報
前記特許文献1に記載のような接続素子を使用する場合に、接続素子に設けられた個々の固定接点をマザー基板の個々の導通部に一対一の関係で正確に位置決めして、接続素子をマザー基板に固定することが必要である。また、ICパッケージを接続素子の上に設置する場合にも、ICパッケージに設けられた球状端子を、接続素子の弾性接点に一対一で対応させた状態で、ICパッケージを位置決めすることが必要である。
このためには、まず接続素子を形成する前記弾性接点と前記固定接点とが、前記支持体の両面に正確に位置決めされた状態で固定されることが必要である。
特許文献1には、前記弾性接点や前記固定接点を接続シートの両面に形成する技術について開示されている。
しかし、前記弾性接点や前記固定接点を有する接続シートを前記支持体の表面に固定する際に、前記弾性接点および前記固定接点を前記支持体の所定の位置に正確に位置決めするための構造については明確に示されていない。
また前記支持体に貼り付けられた接続シートの剥離を防止する必要性もある。
また前記支持体に貼り付けられた接続シートの剥離を防止する必要性もある。
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、支持体に固定接点や弾性接点を備えた接続シートを正確に位置決め固定できるようにした接続素子を提供することを目的としている。
また本発明は固定後の接続シートが容易に剥離しないようにした接続素子を提供することを目的としている。
本発明は、長尺体からなる支持体と、前記長尺体を形成する各面のうち厚み方向において対向する一対の対向面及び幅方向の一方の取り付け面の三面に固定される接続シートと、を備えた接続素子であって、
前記支持体の長手方向の少なくとも一方の端面には、前記接続シートを固定する位置決め部が形成されていることを特徴とするものである。
前記支持体の長手方向の少なくとも一方の端面には、前記接続シートを固定する位置決め部が形成されていることを特徴とするものである。
本発明の接続素子では、接続シートを保持する支持体に位置決め部が形成されているため、接続シートを前記位置決め部を基準として前記支持体に位置決めすることができる。この位置決めにより、接続シートに形成されている個々の弾性接点と、回路部材に設けられた導通部とを確実に対向させることが可能となる。
上記において、前記位置決め部は、前記支持体を形成する端面の一部が、前記支持体の幅方向と前記厚み方向の一方又は双方に突出することにより形成されたものが好ましい。
上記手段では、簡単な構成で位置決め部を形成することができるため、製造コストの高騰を防止できる。
本発明における前記接続シートは、可撓性基板、前記可撓性基板の一方の面に設けられた第1の接点群と第2の接点群、および第1の接点群と第2の接点群を形成する個々の接点を導通させる配線群で形成されており、第1の接点群が一方の対向面に位置し、第2の接点群が他方の対向面に位置するように、前記可撓性基板が前記第1の接点群と前記第2の接点群との間の領域に設けられた折曲部を中心に曲げられて前記支持体に固定されるものである。
上記において、前記可撓性基板の長手方向の両縁部が前記位置決め部により位置決めされることが好ましい。
例えば、前記可撓性基板の長手方向の両縁部のうち、前記折曲部を形成する部分が位置決めされる構成でもよいし、または前記折曲部を除く側方部分が位置決めされる構成でもよい。さらには、前記折曲部と前記側方部分の双方において位置決めされる構成とすることもできる。
さらに上記において、前記可撓性基材の厚み寸法が、前記支持体から突出する前記突出部の突出寸法未満であることが好ましい。
上記手段では、前記突出部により可撓性基板の縁部又は角部を保護することができるため、可撓性基板の剥離を防止することが可能となる。
また前記第1の接点群を形成する個々の接点が弾性接点で形成され、前記第2の接点群を形成する個々の接点が固定接点で形成される構成とすることもできるし、あるいは前記第1の接点群と第2の接点群のそれぞれを形成する個々の接点が、共に弾性接点で形成される構成とすることもできる。
上記構造の接続素子は、1枚の可撓性基板を使用して、支持体の2つの対向面に、互いに導通された弾性接点や固定接点をそれぞれ配置できるため、構造を簡単にできる。
さらには、前記弾性接点は、スパイラル接触子であることが好ましい。
さらには、前記弾性接点は、スパイラル接触子であることが好ましい。
前記スパイラル接触子は他の弾性接点に比較して接点圧が小さいため、弾性接点に対する加圧力が少なくとも確実に接点間の導通を確保することができる。
本発明の接続素子では、弾性接点を有する接続シートを支持体に対して正確に位置決めして取り付けることができ、しかも固定後の剥離を有効に防止することができる。
図1は本発明の第1の実施の形態の接続素子を示す分解斜視図、図2Aは接続素子を構成する支持体の平面図、図2Bは支持体の正面図、図3は第2の実施の形態を部分的に示す支持体の部分斜視図、図4は接続素子に使用される接続シートの斜視図、図5は前記接続シートの部分拡大斜視図である。
図1に示す接続素子1は、Y方向が長手方向であり、X方向が幅方向、Z方向が厚み方向である。以下では長手方向の寸法を縦寸法、幅方向の寸法を幅寸法、厚み方向の寸法を厚み寸法とする。
この接続素子1は、支持体2を有している。図1、図2Aおよび図2Bに示すように、この支持体2は縦寸法が幅寸法よりも大きい縦長形状(長尺体)であり、厚み寸法は幅寸法よりも小さい板状である。支持体2は合成樹脂材料で形成されており、例えば液晶ポリマー樹脂などのように、各部の寸法を高精度に決めることができ、且つ線膨張係数が小さく、温度変化に応じた寸法変動の小さい樹脂材料で形成されている。または、支持体2は、ポリエチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリイミド樹脂などで形成することが可能であり、さらには、弾性変形可能なエラストマー樹脂で形成することも可能である。
支持体2は、基板保持部3を有している。基板保持部3は、Z方向の上側に向けられる平面状の第1の対向面3aと、Z方向の下側に向けられる平面状の第2の対向面3bを有している。第1の対向面3aと第2の対向面3bは上下の互いに逆方向に向く面であり、互いに平行である。
基板保持部3は、前記第1の対向面3aおよび第2の対向面3bの双方と連続する取り付け側面3cを有している。取り付け側面3cは、第1の対向面3aと第2の対向面3bの双方に対して垂直な平面、あるいはX方向へ向けてやや凸状とされた湾曲面である。取り付け側面3cに対向する背側面3dは、第1の対向面3aと第2の対向面3bの双方に垂直な平面である。
支持体2の前記基板保持部3の長手方向の両端面3f,3fには、前記取り付け側面3cを有するX方向に突出させた突出部8,8が一体に形成されている。
図1と図2Aに示すように、前記突出部8,8の前側部8c,8cが、基板保持部3の取り付け側面3cよりも前方(X方向)へ突出しており、この突出部分には、取り付け側面3cから前方へ突出する第1の位置決め部6a,6aが形成されている。この第1の位置決め部6a,6aは、平面であり、前記第1の対向面3aと第2の対向面3bおよび取り付け側面3cのそれぞれの面に対して垂直に延びており、長手方向において互いに対向する第1の位置決め部6aと第1の位置決め部6aは互いに平行である。
図3に第2の実施の形態で示すように、前記突出部8,8の上側部8aおよび下側部8bを、前記第1の対向面3aおよび第2の対向面3bから厚み方向に延長し、基板保持部3の厚み寸法よりもわずかに厚くなるようにした構成であってもよい。この場合、前記突出部8,8には、前記第1の対向面3aから上方へ、および第2の対向面3bから下方へそれぞれ延長する第2の位置決め部6b,6bが形成されている。
図1に示すように、前記基板保持部3には、接続シート10が折り曲げられた状態で、高精度に位置決めされて固定される。図4に示すように、接続シート10は、長方形の可撓性基板11を有しており、可撓性基板11の表面11aに、複数の弾性接点からなる第1の接点群12と、同じく複数の弾性接点からなる第2の接点群13および、前記第1の接点群12を構成する個々の弾性接点15と、前記第2の接点群13を構成する個々の弾性接点16とを、一対一に対応させて接続する複数のパターン線14からなる配線群が形成されている。なお、接続シート10の幅方向の中央部で、且つ前記複数のパターン線14からなる配線群が形成されている領域が、前記接続シート10の折曲部10Cである。
図5は、前記可撓性基板11の一部と、弾性接点15および弾性接点16とパターン線14の一部を拡大して示している。
可撓性基板11は、ポリイミド樹脂などの、電気的に絶縁性の合成樹脂シートあるいは非導電性の金属シートまたは非金属シートで形成されている。可撓性基板11の表面11aに形成された弾性接点15は例えばスパイラル接触子である。すなわち、弾性接点15は固定部15aが前記表面11aに固定され、この固定部15aから一体に延びるスパイラル状の弾性変形部15bを有している。弾性変形部15bは、可撓性基板11の表面11aに固定されておらず、巻き中心部15cに向かうにしたがって、表面11aから徐々に離れるような立体形状とされている。弾性接点16は、弾性接点15と同様に、固定部16aと、スパイラル状の弾性変形部16bと巻き中心部16cを有しており、可撓性基板11の表面11aから立体的に立ち上がる形状である。
図5に示す実施の形態では、第1の接点群12を構成する個々の弾性接点15と、第2の接点群13を構成する個々の弾性接点16とが、同じパターンで形成されているため、第1の接点群12と第2の接点群13とを同じプロセスで形成することが可能である。よって、第1の接点群12を構成する個々の弾性接点15と、第2の接点群13を構成する個々の弾性接点16との相対位置も、薄膜形成プロセスにより高精度に決めることが可能である。
ただし、第1の接点群12を構成する個々の弾性接点15と、第2の接点群13を構成する個々の弾性接点16の、スパイラルの巻き方向を逆巻き方向とすることも可能である。
前記弾性接点15と弾性接点16は、導電性を有し且つ弾性力を発揮できるものであり、例えばニッケル(Ni)、ニッケルとリンの合金(Ni−P)などの弾性部材と、銅や銀、あるいは金などの比抵抗の小さい導電性金属との複合体で形成される。弾性接点15および弾性接点16は、可撓性基板11の表面11aに形成された金属薄膜をエッチングして形成でき、あるいは金属板をプレスすることで形成できる。あるいは可撓性基板11の表面11aにおいてメッキプロセスで形成することも可能である。
弾性接点15と弾性接点16とを一対一で導通させる配線群を構成する各パターン線14は、銅箔などの比抵抗の小さい金属材料でパターン形成されている。
接続シート10の長さ寸法L1は、図2Aに示す第1の位置決め部6aと第1の位置決め部6aとの対向間隔L2と同じか、あるいはわずかに小さく形成されている。前記長さ寸法L1と前記対向間隔L2との差は、弾性接点15,16の位置決めに必要な公差範囲内に設定されている。
接続シート10の幅寸法W1は、第1の対向面3aの幅寸法と第2の対向面3bの幅寸法および取り付け側面3cの幅寸法の合計値と同じか、あるいはわずかに小さく形成されている。前記幅寸法W1と前記合計値との差は、弾性接点15,16の位置決めに必要な公差範囲内に設定されている。
図1に示すように、接続シート10は、支持体2の基板保持部3に巻き付けるようにして設置される。接続シート10は、第1の接点群12が、基板保持部3の第1の対向面3aの表面に位置し、第2の接点群13が、基板保持部3の第2の対向面3bの表面に位置し、第1の接点群12と第2の接点群13との間の領域に設けられた折曲部10Cが、基板保持部3の取り付け側面3cに接触するように取り付けられる。そして、接続シート10の可撓性基板11の背面と基板保持部3とが接着剤で固定される。
複数のパターン線14からなる配線群を介して一対一に対応して導通している弾性接点15と弾性接点16との配置関係は、接続シート10が支持体2に取り付けられた状態で、弾性接点15の真下にこれに導通する弾性接点16が位置するようになる。
接続シート10は、その2つの短辺10a,10aのうち幅方向の中央部分(折曲部10Cを形成する部分)が、支持体2の第1の位置決め部6a,6aに当接するようにして、支持体2に固定される。これにより、支持体2に対して、接続シート10が縦方向(Y方向)に位置決めされる。また、接続シート10の一方の長辺10bが、基板保持部3の第1の対向面3aと背側面3dとの境界であるエッジ部3eに一致し、他方の長辺10cが、第2の対向面3bと背側面3dとの境界であるエッジ部に一致するようにして、接続シート10が基板保持部3に固定される。これにより、接続シート10が支持体2に対して幅方向(X方向)へ位置決めされる。
また図3に示す第2の実施の形態に示すものでは、さらに接続シート10の2つの短辺10a,10aの幅方向の側方部分が、支持体2の第2の位置決め部6b,6bを当接するようにして、支持体2に固定される。これにより、接続シート10を支持体2に対して縦方向(Y方向)に確実に位置決めすることが可能となる。
上記の位置決め手段により、第1の対向面3a上に位置する第1の接点群12を構成する個々の弾性接点15と、第2の接点群13を構成する個々の弾性接点16との相対位置が、縦方向(Y方向)と幅方向(X方向)の双方に対して高精度に位置決めされる。
ここで、前記接続素子1では、前記第1の接点群12を構成する個々の弾性接点15および前記第2の接点群13を構成する個々の弾性接点16が、支持体2の第1の対向面3aと第2の対向面3bに対し、前記第1の位置決め部6a,6aを有する突出部8,8、または前記第1の位置決め部6a,6aと第2の位置決め部6b,6bの双方を有する突出部8,8を基準として配置される構成である。
このため、接続素子1について製品検査等を行う場合には、前記突出部8,8に設けられた第1の位置決め部6a,6aまたは第2の位置決め部6b,6bを基準とし、前記第1の位置決め部6a,6aまたは前記第2の位置決め部6b,6bから前記第1の接点群12を形成する個々の弾性接点15までの距離、および第2の接点群13を形成する個々の弾性接点16までの距離を測定することにより行うことが可能となる。
したがって、この接続素子1は、第1の位置決め部6a,6aまたは第2の位置決め部6b,6bを基準として各種回路部材に設置することにより、回路部材に設けられた導電部と、弾性接点15および弾性接点16を高精度に位置決めして対向させることが可能となる。
また上記接続素子1では、接続シート10の折曲部10Cが、基板保持部3の取り付け側面3cに接触するように取り付けられるが、前記折曲部10Cを形成する前記可撓性基材11の厚み寸法は前記支持体2から突出する前記突出部8の突出寸法未満とされている。このため、前記突出部8,8が形成する前記第1の位置決め部6a,6aが折曲部10Cの両縁部である短辺10a,10aを長手方向から保護することが可能となり、前記接続シート10の、特に前記折曲部10Cが前記基板保持部3の取り付け側面3cから容易に剥離するのを防止することができる。
同様に、図3に示す第2の実施の形態では、前記接続シート10の厚み寸法は、前記第2の位置決め部6b,6bの突出量、すなわち突出部8,8の第1の対向面3aおよび第2の対向面3bからの突出寸法未満とされている。このため、前記第2の位置決め部6b,6bが前記接続シート10の両縁部である短辺10a,10aのうち、特に側方部分を長手方向から保護することが可能である。よって、前記接続シート10の、特に幅方向の側方部分や角部が、前記基板保持部3の第1の対向面3aおよび第2の対向面3bから容易に剥離するのを防止することができる。
図6は本発明の第3の実施の形態を示す接続素子の斜視図、図7Aは第3の実施の形態に示す接続素子を構成する支持体の平面図、図7Bは同じく支持体の正面図である。
第3の実施の形態に示す接続素子は上記第1及び第2の実施の形態に示す接続素子とほぼ同様である。したがって、以下には主として異なる部分について説明する。
図6に示すように、第3の実施の形態に示す接続素子では、支持体2を形成する基板保持部3の長手方向の両端部に、取り付け部4,4が一体に形成されている。図7Bに示すように、前記取り付け部4,4の厚み寸法t2は、基板保持部3の厚み寸法t1よりも小さく、基板保持部3の両端部とそれぞれの取り付け部4との境界部には、段差部5が形成されている。この段差部5が形成されていることにより、取り付け部4の上面4aは、基板保持部3の第1の対向面3aよりも一段低く、取り付け部4の下面4bは、基板保持部3の第2の対向面3bよりも一段低く形成されている。
図6と図7Aに示すように、前記取り付け部4,4の前側部4c,4cは、基板保持部3の取り付け側面3cよりも前方へ突出しており、この突出部分には、上記同様の第1の位置決め部6a,6aが前記取り付け側面3cから前方へ突出して形成されている。この第1の位置決め部6a,6aも平面であり、前記第1の対向面3aと第2の対向面3bおよび取り付け側面3cのそれぞれの面に対して垂直に延びており、互いに対向する第1の位置決め部6aと第1の位置決め部6aは互いに平行である。
それぞれの取り付け部4には、位置決め穴7が形成されている。この支持体2は、金型内に合成樹脂を射出する射出成型工程で形成されるものであり、各部分の相対位置寸法は、金型の加工精度に準じて高精度に決めることができる。よって、それぞれの位置決め穴7は、その内径寸法が高精度に管理される。また、位置決め穴7の中心線O1と、第1の位置決め部6aとの相対位置、中心線O1と第1の対向面3aおよび第2の対向面3bとの相対位置、および中心線O1と取り付け側面3cとの相対位置、さらに中心線O1と背側面3dとの相対位置も高精度に決められる。
第3の実施の形態に示す接続素子においても、接続シート10が前記第1の対向面3aと第2の対向面3bおよび取り付け側面3cのそれぞれの面に高精度に位置決めされた状態で固定される。
このため、第1の対向面3a上に位置する第1の接点群12を構成する個々の弾性接点15と、第2の接点群13を構成する個々の弾性接点16と、前記位置決め穴7,7の中心線O1との相対位置が、縦方向(Y方向)と幅方向(X方向)の双方に対して高精度に位置決めされている。
したがって、この接続素子1は、位置決め穴7,7を基準として図示しない各種回路部材に設置することにより、前記回路部材に設けられた導電部と、弾性接点15および弾性接点16を高精度に位置決めして対向させることが可能となる。そして、この状態で、個々の弾性接点16と個々の導電部とが接続され、また個々の弾性接点15には例えばICパッケージの個々の球状接続端子が接続されることにより、ICパッケージの球状接続端子と回路部材の導電部とが接続素子を介して導通接続される。
第3の実施の形態に示す接続素子においても、第1の位置決め部6aが、接続シートの位置決めを補助することができる。また第1の位置決め部6a,6aは取り付け側面3cの両端の位置にて対向するため、接続シートの折曲部10Cを長手方向から保護することが可能である。すなわち、第1の位置決め部6a,6aは接続シート10が剥離するのを防止する剥離機能を有している。
上記第1ないし第3の実施の形態では、第1の接点群12と第2の接点群13は共にスパイラル接触子からなる弾性接点15,16として説明したが、本発明はこれに限られる構成ではなく、少なくとも一方が弾性接点であればよい。このとき、他方の接点群(例えば、第2の接点群13)は凸型の固定接点で形成されており、導電部に対し半田付けされる構成であってもよい。
また上記実施の形態においては、一対の第1の位置決め部6a,6aまたは一対の第2の位置決め部6b,6bとして説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、前記位置決め部が一方のみであっても位置決め精度や剥離防止機能を有する構成とすることができる。このため、前記突出部8は少なくとも支持部2の一方の端面3fに形成されていればよい。
1 接続素子
2 支持体
3 基板保持部
3a 第1の対向面
3b 第2の対向面
3c 取り付け側面
3d 背側面
3e エッジ部
3f 端面
4 取り付け部
6a 第1の位置決め部
6b 第2の位置決め部
7 位置決め穴
8 突出部
10 接続シート
11 可撓性基板
12 第1の接点群
13 第2の接点群
14 パターン線
15,16 弾性接点(スパイラル接触子)
2 支持体
3 基板保持部
3a 第1の対向面
3b 第2の対向面
3c 取り付け側面
3d 背側面
3e エッジ部
3f 端面
4 取り付け部
6a 第1の位置決め部
6b 第2の位置決め部
7 位置決め穴
8 突出部
10 接続シート
11 可撓性基板
12 第1の接点群
13 第2の接点群
14 パターン線
15,16 弾性接点(スパイラル接触子)
Claims (8)
- 長尺体からなる支持体と、前記長尺体を形成する各面のうち厚み方向において対向する一対の対向面及び幅方向の一方の取り付け面の三面に固定される接続シートと、を備えた接続素子であって、
前記支持体の長手方向の少なくとも一方の端面には、前記接続シートを固定する位置決め部が形成されていることを特徴とする接続素子。 - 前記位置決め部は、前記支持体を形成する端面の一部が、前記支持体の幅方向と前記厚み方向の一方又は双方に突出することにより形成されたものであることを特徴とする請求項1記載の接続素子。
- 前記接続シートは、可撓性基板、前記可撓性基板の一方の面に設けられた第1の接点群と第2の接点群、および第1の接点群と第2の接点群を形成する個々の接点を導通させる配線群で形成されており、第1の接点群が一方の対向面に位置し、第2の接点群が他方の対向面に位置するように、前記可撓性基板が前記第1の接点群と前記第2の接点群との間の領域に設けられた折曲部を中心に曲げられて前記支持体に固定されることを特徴とする請求項1又は2記載の接続素子。
- 前記可撓性基板の長手方向の両縁部が前記位置決め部により位置決めされることを特徴とする請求項3記載の接続素子。
- 前記可撓性基材の厚み寸法が、前記支持体から突出する前記突出部の突出寸法未満であることを特徴とする請求項3又は4記載の接続素子。
- 前記第1の接点群を形成する個々の接点が弾性接点で形成され、前記第2の接点群を形成する個々の接点が固定接点で形成されることを特徴とする請求項3ないし5のいずれか一項に記載の接続素子。
- 前記第1の接点群と第2の接点群のそれぞれを形成する個々の接点が、共に弾性接点で形成されることを特徴とする請求項3ないし5のいずれか一項に記載の接続素子。
- 前記弾性接点は、スパイラル接触子であることを特徴とする請求項6又は7記載の接続素子。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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