JP2009200015A - フレキシブル配線基板用コネクタおよび電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＭＩを抑制しながら小型化も可能にするフレキシブル配線基板用コネクタおよび電子装置を提供する。
【解決手段】コネクタ本体上面１１ａに複数のコネクタ側接続用端子１３を一列に備えるとともに、コネクタ側接続用端子１３の列の両端に接地用として１つずつ配置されているコネクタ側接地端子１４を備え、各々配置されているコネクタ側接地端子１４を、金属プレート１７によって互いに接続する。
【選択図】図３

Description

本発明は、フレキシブル配線基板に接続するフレキシブル配線基板用コネクタ、およびそのフレキシブル配線基板用コネクタを含む電子装置に関するものである。

電子機器の高速化、高性能化などにより、電子機器から放射される電磁波ノイズによる他の電子機器への影響が問題になってきている。この電磁波ノイズによる他の電子機器への影響は電磁干渉（ＥＭＩ)と呼ばれ、ＥＭＩによって生じる障害としては無線機器や通信機器の受信障害、電子機器の誤動作などが知られている。

そこで、ＥＭＩを抑制する技術がこれまでに種々提案されてきたが、近年では、携帯電話などに搭載されることの多いフレキシブル配線基板を接続するコネクタについてもＥＭＩを抑制する技術が提案されてきている。

例えば、特許文献１では、ＥＭＩを抑制することが可能なフレキシブルプリント回路コネクタが開示されている。詳しくは、特許文献１に開示のフレキシブルプリント回路コネクタでは、フレキシブルプリント回路コネクタの絶縁本体の板体上方、下方、および左右両側を覆う金属ハウジングを設けることによって電磁波をシールドしている。
特開２００６−３２２４３号公報

しかしながら、特許文献１に開示のフレキシブルプリント回路コネクタでは、金属ハウジングによってフレキシブルプリント回路コネクタの絶縁本体の板体上方、下方、および左右両側を覆わなければならないので、コネクタ自体が大型化してしまうという問題点を有していた。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、ＥＭＩを抑制しながら小型化も可能にするフレキシブル配線基板用コネクタおよび電子装置を提供することにある。

請求項１のフレキシブル配線基板用コネクタは、上記課題を解決するために、本体部と蓋部とを備えるとともに、前記本体部は前記蓋部に対向する面に複数のコネクタ側接続用端子を一列に備え、前記本体部と前記蓋部とによって、フレキシブル配線基板を挟み込む構造のフレキシブル配線基板用コネクタであって、前記コネクタ側接続用端子の列の両端に接地用として各々配置されているコネクタ側接地端子を備え、前記各々配置されているコネクタ側接地端子は、互いに金属接続されていることを特徴とする。

これによれば、単純に電流を合わせる目的で配置されている接地用の端子は、コネクタ側接続用端子の列の両端に接地用として各々配置されているコネクタ側接地端子に統合することができるので、接地用の端子数を削減する分だけフレキシブル配線基板用コネクタの小型化を行うことが可能になる。

また、コネクタ側接続用端子の列の両端に各々配置されているコネクタ側接地端子は、互いに金属接続されているので、これらのコネクタ側接地端子のインピーダンスを低減することができ、フレキシブル配線基板用コネクタをノイズに強い構造とすることができる。

さらに、コネクタ側接続用端子の列の両端に各々配置されているコネクタ側接地端子同士を金属接続しているので、上述の金属接続はコネクタ側接続用端子の列をまたいで存在していることになる。従って、請求項１の構成によれば、金属接続によってコネクタ側接続用端子の列を電磁波ノイズからシールドすることができる。

また、請求項２のフレキシブル配線基板用コネクタでは、前記各々配置されているコネクタ側接地端子は、プレート状の金属によって互いに前記金属接続されていることを特徴としている。

これによれば、上述の金属接続を金属線によるものとした場合よりも広い範囲に、電磁波ノイズからシールドする効果を及ぼすことが可能になるので、コネクタ側接続用端子の列を電磁波ノイズからシールドする効果をより高めることができる。

また、請求項３のフレキシブル配線基板用コネクタでは、前記フレキシブル配線基板用コネクタが実装されるプリント基板のＧＮＤに接地される接地実装端子をさらに備え、前記接地実装端子は、前記コネクタ側接続用端子の列方向の外側において前記プリント基板のＧＮＤに各々接地されることを特徴している。

コネクタが実装される領域近辺は配線が密集するため、各配線のインピーダンスが高くなる。これに対して、コネクタが実装される領域のうち、コネクタの端子の列が並ぶ方向の両端外側の領域は、通電を行わない補強端子がコネクタの実装の補強のために一般的に設けられる領域であって、配線が密集していない。

請求項３のようにすれば、接地実装端子がコネクタ側接続用端子の列方向の外側においてプリント基板のＧＮＤに各々接地するので、配線が密集していない領域に低インピーダンスで接地することができ、フレキシブル配線基板とプリント基板との間のインピーダンスを低減し、ノイズに強くすることができる。

また、請求項４のフレキシブル配線基板用コネクタでは、前記本体部は、前記コネクタ側接続用端子の配置されている面が略矩形状であって、その面の四隅に、フレキシブル配線基板の位置決め用の位置決め凸部が設けられていることを特徴としている。

従来は、例えば電子部品が密集した狭い場所などにおいて、端子数の多いフレキシブル配線基板用コネクタにフレキシブル配線基板を挿入して電気的、機械的に接続しようとした場合、うまくこの挿入を行えずに斜め挿入や半挿入になってしまう問題があった。

しかしながら、請求項４のようにすれば、コネクタ側接続用端子の配置されている面の四隅に設けられた位置決め凸部によって、フレキシブル配線基板用コネクタとフレキシブル配線基板との位置決めを精度良く行うことができるので、フレキシブル配線基板のフレキシブル配線基板用コネクタへの斜め挿入や半挿入を防止することが可能になる。

また、請求項５の電子装置では、上記課題を解決するために、前記のいずれかに記載のフレキシブル配線基板用コネクタと、前記フレキシブル配線基板用コネクタの前記複数のコネクタ側接続用端子に対応して一列に配列されている基板側接続用端子、および前記基板側接続用端子に各々対応して配置されている接地用の基板側接地端子を備えるフレキシブル配線基板と、を含むことを特徴とする。

請求項５のようにしても、ＥＭＩを抑制しながら装置を小型化することができる。

以下、本発明の実施形態について図１〜図３を用いて説明する。図１は、本実施の形態のフレキシブル配線基板用コネクタ（以下、ＦＰＣ（flexible printed circuit）コネクタ１とする）の概略を示す斜視図であって、後述するコネクタ蓋部１２が開いている状態を示している。図２は、本実施の形態のフレキシブル配線基板（以下、ＦＰＣ２とする）の要部の概略を示す斜視図である。図３（Ａ）は、ＦＰＣコネクタ１の後述するコネクタ本体部１１の平面図である。そして、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のコネクタ本体部１１のＩＩＩＢ―ＩＩＩＢ線断面図である。なお、ＦＰＣコネクタ１はプリント基板に実装するものとする。

まず、図１、図３（Ａ）、および図３（Ｂ）を用いてＦＰＣコネクタ１の説明を行う。図１に示すように、ＦＰＣコネクタ１は、コネクタ本体部１１、コネクタ蓋部１２、コネクタ側接続用端子１３、コネクタ側接地端子１４、接地実装端子１５、および位置決め凸部１６を備えている。ＦＰＣコネクタ１とＦＰＣ２との機械的な接続は、ＦＰＣコネクタ１のコネクタ本体部１１とコネクタ蓋部１２との間にＦＰＣ２を挿入してコネクタ本体部１１とコネクタ蓋部１２とによってＦＰＣ２を挟み込むことによって行う。なお、ＦＰＣコネクタ１とＦＰＣ２との電気的な接続については後述する。

コネクタ蓋部１２は、コネクタ本体部１１の上面（コネクタ本体部１１のコネクタ蓋部１２に対向する面であり、以下、コネクタ本体上面１１ａとする）と略同一形状の平板状であり、一辺がコネクタ本体上面１１ａの一辺に連結されており、その連結部分を回転軸として回転可能となっている。また、このコネクタ蓋部１２はＦＰＣ２のロック用の加圧部材として機能し、ＦＰＣ２挿入後にコネクタ本体上面１１ａにこのコネクタ蓋部１２が接近する方向に力を加えることで、ＦＰＣ２を加圧することができる。なお、コネクタ本体部１１およびコネクタ蓋部１２は、例えば耐熱性樹脂などで形成されているものとする。

また、コネクタ本体上面１１ａには、その長手方向に複数個のコネクタ側接続用端子１３が、一列に所定の間隔で配置されている。なお、コネクタ側接続用端子１３は、コネクタ本体上面１１ａに設けた溝内に、コネクタ側接続用端子１３の端部が所定量突出した状態で配置されている。コネクタ側接続用端子１３は、ＦＰＣ２とＦＰＣコネクタ１が実装されるプリント基板とを電気的に接続するための部材であり、コネクタ側接続用端子１３の他端部は、ＦＰＣコネクタ１をプリント基板に実装した状態においてこのプリント基板の接続端子に接続するよう配置されている。なお、一般的な信号端子、給電端子がこのコネクタ側接続用端子１３に該当する。

さらに、コネクタ側接続用端子１３の列の両端には、コネクタ側接地端子１４がそれぞれ１つずつ設けられている。具体的には、図１および図３（Ａ）に示すように、コネクタ側接地端子１４は、コネクタ本体上面１１ａの長手方向の両縁の一部にそれぞれ配置されている。コネクタ本体上面１１ａの長手方向の両縁は、一般的なコネクタにおけるデッドスペースに該当する。なお、コネクタ側接地端子１４は、一般的なコネクタにおけるデッドスペースに配置されるので、コネクタ側接続用端子１３の列の中に配置する場合に比べて接地を広くとることができる。

また、コネクタ本体上面１１ａの長手方向の両縁の一部にそれぞれ配置されているコネクタ側接地端子１４は、図３（Ｂ）に示すように、金属プレート１７によってコネクタ本体部１１の内部でお互い接続されている。金属プレート１７はプレート状の金属であって、例えばコネクタ本体上面１１ａの短手方向の長さは、コネクタ側接地端子１４の長さ（図３（Ａ）のＣ）と同程度とする。なお、金属プレート１７の材質としては抵抗値の低い金属が好ましく、例えば銅などを用いることができる。

また、コネクタ本体部１１の長手方向の両側面には、接地実装端子１５がそれぞれ設けられている。そして、接地実装端子１５は、その両側面の外側（つまり、コネクタ側接続用端子１３の列方向の外側）において、ＦＰＣコネクタ１が実装されるプリント基板のＧＮＤに各々接地される。なお、接地実装端子１５はコネクタ側接地端子１４と電気的に接続しているものとする。

さらに、コネクタ本体上面１１ａの四隅には、ＦＰＣ２の位置決め用の位置決め凸部１６がそれぞれ設けられており、コネクタ本体上面１１ａの短手方向においてコネクタ側接地端子１４を挟んでいる。位置決め凸部１６は図１に示すように、コネクタ本体上面１１ａに直方体を載せたのと同様の形状をしており、その厚さはＦＰＣ２の厚さと同程度である。なお、位置決め凸部１６も、コネクタ本体部１１と同様に、例えば耐熱性樹脂などで形成されているものとする。また、位置決め凸部１６によるＦＰＣ２の位置決めについては後述する。

続いて、図２を用いてＦＰＣ２の説明を行う。図２に示すように、ＦＰＣ２は、基板側接続用端子２１および基板側接地端子２２を備えている。

基板側接続用端子２１は、ＦＰＣ２の先端部分にコネクタ側接続用端子１３の列に合わせて一列に配置されている。つまり、コネクタ本体上面１１ａに配置されているコネクタ側接続用端子１３の数、間隔、および種類に合わせて基板側接続用端子２１は配置されている。

基板側接地端子２２は、コネクタ本体上面１１ａへのコネクタ側接地端子１４の配置に合わせて、基板側接続用端子２１の列の両端にそれぞれ１つずつ配置されている。具体的には基板側接地端子２２は、ＦＰＣ２のうちの、基板側接続用端子２１の列方向に凸状に張り出している領域（以下、張り出し領域とする）にそれぞれ配置される。

ここで、位置決め凸部１６によるＦＰＣ２の位置決めについて説明を行う。コネクタ本体上面１１ａの四隅に設ける位置決め凸部１６は、ＦＰＣコネクタ１のコネクタ本体部１１とコネクタ蓋部１２との間にＦＰＣ２を挿入したときに、コネクタ本体上面１１ａの短手方向において上述の張り出し領域が位置決め凸部１６の内側に嵌まる位置に配置されているとともに、コネクタ本体上面１１ａの長手方向においてＦＰＣ２の先端部分が位置決め凸部１６の内側に嵌まる位置に配置されている。よって、コネクタ本体上面１１ａの四隅に設けられた位置決め凸部１６によって、ＦＰＣコネクタ１に対してＦＰＣ２が位置決めされる。従って、位置決め凸部１６によってＦＰＣコネクタ１とＦＰＣ２との位置決めが精度良く行われ、ＦＰＣ２のＦＰＣコネクタ１への斜め挿入や半挿入を防止することができる。

また、ＦＰＣコネクタ１とＦＰＣ２との電気的な接続についての説明を行う。ＦＰＣコネクタ１のコネクタ本体部１１とコネクタ蓋部１２との間にＦＰＣ２を挿入し、コネクタ蓋部１２を閉じることにより、ＦＰＣ２はコネクタ本体部１１に向けて押圧される。そして、この押圧の結果、ＦＰＣコネクタ１のコネクタ側接続用端子１３とＦＰＣ２の基板側接続用端子２１とが接触した状態になり、コネクタ側接続用端子１３と基板側接続用端子２１とが電気的に接続される。また、このとき、ＦＰＣコネクタ１のコネクタ側接地端子１４とＦＰＣ２の基板側接地端子２２とについても接触した状態になり、コネクタ側接地端子１４と基板側接地端子２２とが電気的に接続される。

以上の構成によれば、ＦＰＣコネクタ１において、単純に電流を合わせる目的で配置されている接地用の端子は、コネクタ側接地端子１４に統合することができるので、接地用の端子数を削減する分だけＦＰＣコネクタ１の小型化を行うことが可能になる。

ここで、本発明によるＦＰＣコネクタ１の小型化について具体例を挙げて説明を行う。なお、以下で用いるＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、図３（Ａ）中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄであり、Ａはコネクタ本体上面１１ａの長手方向の長さ、Ｂはコネクタ本体上面１１ａの短手方向の長さ、Ｃはコネクタ側接地端子１４の長さ、Ｄは１本分のコネクタ側接続用端子１３の幅と１組のコネクタ側接続用端子１３間の幅とを合わせた長さを表している。

具体例１として、Ａは（（通常端子の芯数）×Ｄ＋５）ｍｍ、Ｂは５ｍｍ、Ｃは３ｍｍ、Ｄは０．５ｍｍとし、コネクタには信号を６本分送るものとするとともに電源としての電流を２Ａ流すものとする。なお、ここで言うところの通常端子とは、コネクタ側接地端子１４以外のコネクタの端子を示す。例えば、一般的なコネクタではこの場合、信号用に６芯、給電用に４芯、接地用に４芯の計１４芯の通常端子が必要となり、Ａは１２ｍｍとなる。これに対して、本発明のＦＰＣコネクタ１では、接地用の４芯の通常端子についてはコネクタ側接地端子１４に統合することができるため、通常端子を４芯削減することができる。よって、Ａは１０ｍｍとなり、コネクタ本体上面１１ａの幅を２ｍｍ削減することができ、ＦＰＣコネクタ１を小型化することができる。また、具体例１の場合、寸法等から通常端子の１芯あたりの電流定格は０．５Ａ程度、コネクタ側接地端子１４の両端子合計の電流定格は６．０Ａ程度と想定される。一般的なコネクタでは、接地の電流定格は２．０Ａ程度となるが、本発明のＦＰＣコネクタ１では、接地の電流定格は６．０Ａ程度となるので、本発明のＦＰＣコネクタ１では接地の電流定格を大きくとることができる。

また、具体例２として、Ａは（（通常端子の芯数）×Ｄ＋５）ｍｍ、Ｂは５ｍｍ、Ｃは１ｍｍ、Ｄは０．５ｍｍとし、コネクタには信号を６本分送るものとするとともに電源としての電流を１Ａ流すものとする。例えば、一般的なコネクタではこの場合、信号用に６芯、給電用に２芯、接地用に２芯の計１０芯の通常端子が必要となり、Ａは１０ｍｍとなる。これに対して、本発明のＦＰＣコネクタ１では、接地用の２芯の通常端子についてはコネクタ側接地端子１４に統合することができるため、通常端子を２芯削減することができる。よって、Ａは９ｍｍとなり、コネクタ本体上面１１ａの幅を１ｍｍ削減することができ、ＦＰＣコネクタ１を小型化することができる。また、具体例２の場合、寸法等から通常端子の１芯あたりの電流定格は０．５Ａ程度、コネクタ側接地端子１４の両端子合計の電流定格は２．０Ａ程度と想定される。一般的なコネクタでは、接地の電流定格は１．０Ａ程度となるが、本発明のＦＰＣコネクタ１では、接地の電流定格は２．０Ａ程度となるので、本発明のＦＰＣコネクタ１では接地の電流定格を大きくとることができる。

さらに、ＦＰＣ２においても同様に、単純に電流を合わせる目的で配置されている接地用の端子は、基板側接地端子２２に統合することができるので、接地用の端子数を削減する分だけＦＰＣ２の小型化を行うことが可能になる。よって、ＦＰＣコネクタ１およびＦＰＣ２を含む電子装置の小型化を行うことも可能になる。なお、ＦＰＣコネクタ１およびＦＰＣ２を含む電子装置としては、例えば、ナビゲーション装置、携帯電話機、およびパソコンなどがある。

また、コネクタ本体上面１１ａの長手方向の両縁の一部にそれぞれ配置されているコネクタ側接地端子１４は、互いに金属プレート１７によって接続されているので、これらのコネクタ側接地端子１４のインピーダンスを低減することができ、ＦＰＣコネクタ１をノイズに強い構造とすることができる。さらに、ＦＰＣコネクタ１にＦＰＣ２を挿入したときに、このコネクタ側接地端子１４とＦＰＣ２の基板側接地端子２２とが電気的に接続するので、ＦＰＣコネクタ１とＦＰＣ２とが接続された構造についてもノイズに強い構造とすることができる。

また、金属プレート１７は、コネクタ側接続用端子１３の列をまたいで存在しているので、金属プレート１７によってコネクタ側接続用端子１３の列を電磁波ノイズからシールドすることができる。

さらに、接地実装端子１５がコネクタ側接続用端子１３の列方向の外側においてプリント基板のＧＮＤに各々接地するので、一般的に配線が密集していない領域に低インピーダンスで接地することができ、ＦＰＣ２とプリント基板との間のインピーダンスを低減し、ノイズに強くすることができる。

なお、本実施形態では、コネクタ本体上面１１ａが矩形状である構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、コネクタ本体上面１１ａの形状は、完全な矩形のみではなく、一部の辺が多少湾曲したり、四隅の一つまたは複数が丸くなっていたりする略矩形状であってもよい。

また、本実施形態では、コネクタ本体上面１１ａの長手方向の両縁の一部にそれぞれ配置されているコネクタ側接地端子１４が、金属プレート１７によってお互い接続される構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、これらのコネクタ側接地端子１４が金属線によってお互い接続される構成であってもよい。

なお、本実施形態では、コネクタ本体部１１の長手方向の両側面にそれぞれ設けられている接地実装端子１５が、コネクタ側接続用端子１３の列方向の外側において、ＦＰＣコネクタ１が実装されるプリント基板のＧＮＤに各々接地される構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、コネクタ本体部１１の長手方向の両側面にそれぞれ設けられている接地実装端子１５が、コネクタ側接続用端子１３の列方向の外側のうちの一方においてのみ、プリント基板のＧＮＤに接地される構成であってもよい。他にも、コネクタ本体部１１の長手方向の両側面のうちの一方のみに設けられている接地実装端子１５が、コネクタ側接続用端子１３の列方向の外側のうちの一方においてのみ、プリント基板のＧＮＤに接地される構成であってもよい。

また、本実施形態では、一般的な信号端子、給電端子のみをコネクタ側接続用端子１３に含む構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、一般的な接地端子をコネクタ側接続用端子１３に含む構成であってもよい。この場合であっても、単純に電流を合わせる目的で配置されている接地端子をコネクタ側接地端子１４に統合しさせすれば、ＦＰＣコネクタ１の小型化を行うことが可能になる。

なお、本実施形態では、接地実装端子１５がコネクタ側接地端子１４と電気的に接続している構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、接地実装端子１５がコネクタ側接地端子１４と電気的に接続していない構成であってもよい。なお、この場合には、コネクタ側接地端子１４は接地実装端子１５以外の部材を介して接地する構成にすればよい。

また、コネクタ本体上面１１ａの四隅に、ＦＰＣ２の位置決め用の位置決め凸部１６がそれぞれ設けられている構成を示したが、必ずしもこれに限らない。位置決め凸部１６は、ＦＰＣコネクタ１に対してＦＰＣ２の位置決めを行うことが可能でありさえすれば、コネクタ本体上面１１ａの四隅以外の場所に配置されてもよいし、その形状もコネクタ本体上面１１ａに直方体を載せたのと同様の形状以外の形状をしていてもよい。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

ＦＰＣコネクタ１の概略を示す斜視図である。 ＦＰＣ２の要部の概略を示す斜視図である。 （Ａ）は、ＦＰＣコネクタ１のコネクタ本体部１１の平面図であって、（Ｂ）は図３（Ａ）のコネクタ本体部１１のＩＩＩＢ―ＩＩＩＢ線断面図である。

符号の説明

１ ＦＰＣコネクタ（フレキシブル配線基板用コネクタ）、２ ＦＰＣ（フレキシブル配線基板）、１１ コネクタ本体部（本体部）、１１ａ コネクタ本体上面（蓋部に対向する面）、１２ コネクタ蓋部（蓋部）、１３ コネクタ側接続用端子、１４ コネクタ側接地端子、１５ 接地実装端子、１６ 位置決め凸部、１７ 金属プレート（プレート状の金属）、２１ 基板側接続用端子、２２ 基板側接地端子

Claims (5)

1. 本体部と蓋部とを備えるとともに、前記本体部は前記蓋部に対向する面に複数のコネクタ側接続用端子を一列に備え、前記本体部と前記蓋部とによって、フレキシブル配線基板を挟み込む構造のフレキシブル配線基板用コネクタであって、
   前記コネクタ側接続用端子の列の両端に接地用として各々配置されているコネクタ側接地端子を備え、
   前記各々配置されているコネクタ側接地端子は、互いに金属接続されていることを特徴とするフレキシブル配線基板用コネクタ。
2. 前記各々配置されているコネクタ側接地端子は、プレート状の金属によって互いに前記金属接続されていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル配線基板用コネクタ。
3. 前記フレキシブル配線基板用コネクタが実装されるプリント基板のＧＮＤに接地される接地実装端子をさらに備え、
   前記接地実装端子は、前記コネクタ側接続用端子の列方向の外側において前記プリント基板のＧＮＤに各々接地されることを特徴とする請求項１または２に記載のフレキシブル配線基板用コネクタ。
4. 前記本体部は、前記コネクタ側接続用端子の配置されている面が略矩形状であって、その面の四隅に、フレキシブル配線基板の位置決め用の位置決め凸部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフレキシブル配線基板用コネクタ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のフレキシブル配線基板用コネクタと、
   前記フレキシブル配線基板用コネクタの前記複数のコネクタ側接続用端子に対応して一列に配列されている基板側接続用端子、および前記基板側接続用端子に各々対応して配置されている接地用の基板側接地端子を備えるフレキシブル配線基板と、を含むことを特徴とする電子装置。

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