JP2010257833A - 配線回路基板用コネクタおよび配線回路基板用コネクタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接続不良の発生を防止しつつ、両側の端子部間の幅を小さくすることが可能な配線回路基板用コネクタおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】配線回路基板用コネクタ１０は、ベース部２を有する。ベース部２には、複数の孔部２ａが形成される。孔部２ａの下部孔２２を埋めるように下部端子１が設けられ、孔部２ａの上部孔２１を埋めるように上部端子３が形成される。下部端子１の下面には、表面層４ｂが形成され、半田５を介してプリント基板３０に接続される。上部端子３の表面には、表面層４ａが形成され、表面層４ａと接触するようにベース部２上にＦＰＣ基板２０が配置される。ベース部２上にＦＰＣ基板２０が配置された状態で、カバー部１５がベース部２に取り付けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、配線回路基板用コネクタおよび配線回路基板用コネクタの製造方法に関する。

フレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣ基板と呼ぶ）をリジッドプリント回路基板（以下、リジッド基板と呼ぶ）等の他の配線回路基板に接続するためのコネクタとして、ＺＩＦ（Zero Insertion Force : 無挿入力）タイプのコネクタ（以下、ＺＩＦコネクタと呼ぶ）が用いられている。ＺＩＦコネクタを用いた場合、ほとんど力を必要とせずにＦＰＣ基板をＺＩＦコネクタに挿入することができる。

例えば、特許文献１に記載されるＦＰＣ用コネクタにおいては、ハウジング内に複数のコンタクトが設けられる。ハウジングは、保持片を介してプリント回路基板に固定される。また、各コンタクトが、プリント回路基板に半田付けされる。

ハウジングの上面側には、カバー挿入口が設けられる。カバー挿入口内に、カバーが挿入される。ハウジングの正面には、ＦＰＣ基板を挿入するためのＦＰＣ挿入口が設けられる。

カバー挿入口からカバーが上方に引き出された状態で、ＦＰＣ挿入口にＦＰＣ基板が挿入される。この場合、コンタクトがＦＰＣ基板に接触しない。そのため、ほとんど力を必要とせずにＦＰＣ基板を挿入することができる。ＦＰＣ基板が挿入された状態で、カバーが下方に移動される。この場合、カバーが各コンタクトを押圧することにより、各コンタクトが弾性変形する。そのため、各コンタクトに設けられた圧接片がＦＰＣ基板に圧接される。それにより、コンタクトとＦＰＣ基板とが接続される。

実開平７−１８３８６号公報

従来のＺＩＦコネクタにおいては、複数の端子部（コンタクト）が、一方向に沿って一列に配置される。

近年、ＦＰＣ基板およびリジッド基板等の配線回路基板において、配線パターンのファインピッチ化が進んでいる。配線回路基板の配線パターンのファインピッチ化に伴って、配線パターンのピッチに合わせてＺＩＦコネクタの端子部のピッチを小さくするとともにＺＩＦコネクタの幅を小さくすることが望まれる。

しかしながら、ＺＩＦコネクタの端子部のピッチを小さくすると、ＦＰＣ基板とＺＩＦコネクタとの間で接続不良が生じやすくなる。例えば、製造時の寸法誤差等によりＦＰＣ挿入口内に挿入されたＦＰＣ基板の位置がわずかにずれた場合、使用者がＦＰＣ基板をＦＰＣ挿入口に挿入する時に端子部同士の位置がずれた場合、またはＦＰＣ基板が湾曲した状態でＦＰＣ挿入口に挿入された場合に、ＦＰＣ基板の端子部が、接触すべきでないＺＩＦコネクタの端子部と接触することがある。そのため、ＺＩＦコネクタの端子のピッチの縮小には限界がある。

本発明の目的は接続不良の発生を防止しつつ、両側の端子部間の幅を小さくすることが可能な配線回路基板用コネクタおよびその製造方法を提供することである。

（１）第１の発明に係る配線回路基板用コネクタは、一面に複数の第１の配線パターンおよび複数の第１の端子部を有する第１の配線回路基板と一面に複数の第２の配線パターンおよび複数の第２の端子部を有する第２配線回路基板とを電気的に接続する配線回路基板用コネクタであって、絶縁性材料により形成されるとともに、第１および第２の面を有する板状のベース部と、ベース部の第１の面に二次元的に分散配置され、第１の配線回路基板の複数の第１の端子部にそれぞれ接合可能に設けられる複数の第１の接続端子と、複数の第１の接続端子に対応するようにベース部の第２の面に分散配置され、第２の配線回路基板の複数の第２の端子部にそれぞれ接触可能に設けられる複数の第２の接続端子とを備え、複数の第１の接続端子と複数の第２接続端子とがベース部内でそれぞれ電気的に接続されるものである。

その配線回路基板用コネクタにおいては、ベース部の第１の面に分散配置された複数の第１の接続端子とベース部の第２の面に分散配置された複数の第２の接続端子とがベース部内でそれぞれ電気的に接続される。

複数の第１の接続端子が第１の配線回路基板の複数の第１の端子部にそれぞれ接合された状態で、複数の第２の接続端子が第２の配線回路基板の複数の第２の端子部にそれぞれ接触することにより、第１の配線回路基板の第１の配線パターンと第２の配線回路基板の第２の配線パターンとが電気的に接続される。

ベース部の第１の面に複数の第１の接続端子が二次元的に分散配置されるので、第１の配線回路基板の第１の配線パターンのピッチに比べて、第１の接続端子のピッチを大きくすることができる。また、ベース部の第２の面に複数の第２の接続端子が二次元的に分散配置されるので、第２の配線回路基板の第２の配線パターンのピッチに比べて、第２の接続端子のピッチを大きくすることができる。

それにより、第１の接続端子および第２の接続端子の面積を十分に確保することができる。また、隣り合う第１の接続端子間の間隔および隣り合う第２の接続端子間の間隔を十分に確保することができる。したがって、第１の配線回路基板の複数の第１の端子部にベース部の複数の第１の接続端子を接合する際に、ベース部の複数の第１の接続端子を第１の配線回路基板の第１の端子部に容易に位置決めすることができる。また、ベース部上に第２の配線回路基板を配置する際に、第２の配線回路基板の第２の端子部と第２の接続端子との間にわずかな位置ずれがあっても、第２の端子部と第２の接続端子との間の電気的接続を確保することができる。

その結果、第１の配線回路基板、配線回路基板用コネクタおよび第２の配線回路基板の間で接続不良が生じることを防止することができる。

また、複数の第１の接続端子および複数の第２の接続端子が二次元的に分散配置されているので、複数の第１の接続端子および複数の第２の接続端子の面積ならびに隣り合う第１の接続端子間の間隔および隣り合う第２の接続端子間の間隔を小さくすることなく、配線回路基板用コネクタの幅を小さくすることができる。

さらに、複数の第１の接続端子と複数の第２の接続端子とがベース部内で電気的に接続されているので、配線回路基板用コネクタの厚みを小さくすることができる。

（２）ベース部は、二次元的に分散配置された複数の貫通孔を有し、複数の第１の接続端子は、ベース部の第１の面側に露出するように複数の貫通孔内にそれぞれ設けられ、複数の第２の接続端子は、ベース部の第２の面側に露出するように複数の貫通孔内にそれぞれ設けられ、複数の第１の接続端子と複数の第２の接続端子とが複数の貫通孔内でそれぞれ接続されてもよい。

この場合、簡単な構造で複数の第１の接続端子と複数の第２の接続端子とがベース部内で電気的に接続される。

（３）配線回路基板用コネクタは、第２の配線回路基板の複数の第２の端子部が複数の第２の接続端子に接触した状態でベース部に対して第２の配線回路基板を保持する保持部材をさらに備えてもよい。

この場合、第２の配線回路基板の複数の第２の端子部が複数の第２の接続端子に接触した状態で、保持部材により、第２の配線回路基板がベース部に対して保持される。それにより、第２の配線回路基板の複数の第２の端子部が複数の第２の接続端子に確実に接触する。

（４）保持部材は、第２の配線回路基板の複数の第２の端子部が複数の第２の接続端子に接触した状態で第２の配線回路基板の他面に配置される保持板と、保持板が第２の配線回路基板をベース部に対して押圧するように保持板をベース部に係止する係止部とを備えてもよい。

この場合、第２の配線回路基板の複数の第２の端子部が複数の第２の接続端子に接触した状態で保持部材が第２の配線回路基板の他面に配置され、係止部により保持板がベース部に係止される。それにより、第２の配線回路基板の複数の第２の端子部とベース部の複数の第２の接続端子との電気的接続が確実に維持される。

（５）保持板は、ベース部の複数の第２の接続端子に対向する位置に複数の突起部を有してもよい。

この場合、保持板の複数の突起部により第２の配線回路基板の複数の第２の端子部がベース部の複数の第２の接続端子に押圧される。それにより、第２の配線回路基板の複数の第２の端子部とベース部の複数の第２の接続端子とが確実に接触する。

（６）係止部は、保持板の対向する一対の側辺に一体的に設けられ、ベース部の一対の側辺を係止する側面部を含んでもよい。

この場合、一対の側面部によりベース部が係止されることにより、保持板が第２の配線回路基板をベース部に対して押圧した状態で保持板がベース部に対して保持される。それにより、第２の配線回路基板の複数の第２の端子部と複数の第２の接続端子とが確実に接触する。

（７）係止部は、保持板の少なくとも対向する一対の側辺とベース部の一対の側辺とを互いに保持する弾性部材を含んでもよい。

この場合、弾性部材によりベース部が係止されることにより、保持板が第２の配線回路基板をベース部に対して押圧した状態で保持板がベース部に対して保持される。それにより、第２の配線回路基板の複数の第２の端子部と複数の第２の接続端子とが確実に接触する。

（８）複数の第２の接続端子は、複数の第１の接続端子よりも軟質の材料により形成されてもよい。

この場合、第２の配線回路基板の複数の第２の端子部またはベース部の複数の第２の接続端子に寸法誤差がある場合でも、第２の配線回路基板の複数の第２の端子部がベース部の複数の第２の接続端子に押圧されることにより複数の第２の接続端子が変形し、複数の第２の端子部と複数の第２の接続端子とが均一に接触することができる。

（９）一面に複数の第１の配線パターンおよび複数の第１の端子部を有する第１の配線回路基板と一面に複数の第２の配線パターンおよび複数の第２の端子部を有する第２配線回路基板とを電気的に接続する配線回路基板用コネクタの製造方法であって、導電性板を加工することにより導電性板の第１の面に二次元的に分散配置された複数の突起を形成する工程と、複数の突起を覆うように導電性板の第１の面上に絶縁層からなるベース部を形成する工程と、導電性板の複数の突起がそれぞれ分離するように導電性板を第１の面とは反対の第２の面側から薄く加工することにより、第１の配線回路基板の複数の第１の端子部に接合可能な複数の第１の接続端子を形成する工程と、ベース部に複数の第１の接続端子にそれぞれ達する複数の孔を形成する工程と、ベース部の複数の孔内にそれぞれ導電性材料を設けることにより、第２の配線回路基板の複数の第２の端子部に接触可能な複数の第２の接続端子を形成する工程とを備えたものである。

その配線回路基板用コネクタの製造方法においては、導電性板が加工されることにより導電性板の第１の面に二次元的に分散配置された複数の突起が形成される。また、複数の突起を覆うように導電性板の第１の面上に絶縁層からなるベース部が形成される。さらに、導電性板の複数の突起がそれぞれ分離するように導電性板が第１の面とは反対の第２の面側から薄く加工されることにより、第１の配線回路基板の複数の第１の端子部に接合可能な複数の第１の接続端子が形成される。そして、ベース部に複数の第１の接続端子にそれぞれ達する複数の孔が形成される。さらに、ベース部の複数の孔内にそれぞれ導電性材料が設けられることにより、第２の配線回路基板の複数の第２の端子部に接触可能な複数の第２の接続端子が形成される。このようにして、配線回路基板用コネクタが製造される。

その配線回路基板用コネクタにおいては、ベース部の第１の面に分散配置された複数の第１の接続端子とベース部の第２の面に分散配置された複数の第２の接続端子とがベース部内でそれぞれ電気的に接続される。

複数の第１の接続端子が第１の配線回路基板の複数の第１の端子部にそれぞれ接合された状態で、複数の第２の接続端子が第２の配線回路基板の複数の第２の端子部にそれぞれ接触することにより、第１の配線回路基板の第１の配線パターンと第２の配線回路基板の第２の配線パターンとが電気的に接続される。

ベース部の第１の面に複数の第１の接続端子が二次元的に分散配置されるので、第１の配線回路基板の第１の配線パターンのピッチに比べて、第１の接続端子のピッチを大きくすることができる。また、ベース部の第２の面に複数の第２の接続端子が二次元的に分散配置されるので、第２の配線回路基板の第２の配線パターンのピッチに比べて、第２の接続端子のピッチを大きくすることができる。

それにより、第１の接続端子および第２の接続端子の面積を十分に確保することができる。また、隣り合う第１の接続端子間の間隔および隣り合う第２の接続端子間の間隔を十分に確保することができる。したがって、第１の配線回路基板の複数の第１の端子部にベース部の複数の第１の接続端子を接合する際に、ベース部の複数の第１の接続端子を第１の配線回路基板の第１の端子部に容易に位置決めすることができる。また、使用者がベース部上に第２の配線回路基板を配置する際に、第２の配線回路基板の第２の端子部と第２の接続端子との間にわずかな位置ずれがあっても、第２の端子部と第２の接続端子との間の電気的接続を確保することができる。

その結果、第１の配線回路基板、配線回路基板用コネクタおよび第２の配線回路基板の間で接続不良が生じることを防止することができる。

また、複数の第１の接続端子および複数の第２の接続端子が二次元的に分散配置されているので、複数の第１の接続端子および複数の第２の接続端子の面積ならびに隣り合う第１の接続端子間の間隔および隣り合う第２の接続端子間の間隔を小さくすることなく、配線回路基板用コネクタの幅を小さくすることができる。

さらに、複数の第１の接続端子と複数の第２の接続端子とがベース部内で電気的に接続されているので、配線回路基板用コネクタの厚みを小さくすることがで
きる。

本発明によれば、第１の配線回路基板、配線回路基板用コネクタおよび第２の配線回路基板の間で接続不良が生じることを防止することができる。また、複数の第１の接続端子および複数の第２の接続端子の面積ならびに隣り合う第１の接続端子間の間隔および隣り合う第２の接続端子間の間隔を小さくすることなく、配線回路基板用コネクタの幅を小さくすることができる。

ＦＰＣ基板が配線回路基板用コネクタを介してリジッド基板に接続された状態を示す外観斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 配線回路基板用コネクタの下面図である。 配線回路基板用コネクタの製造方法を説明するための模式的工程断面図である。 配線回路基板用コネクタの製造方法を説明するための模式的工程断面図である。 ウェットハーフエッチング後の金属板の上面図である。 配線回路基板用コネクタを用いたＦＰＣ基板とリジッド基板との接続方法について説明するための断面図である。 配線回路基板用コネクタのベース部上にＦＰＣ基板が配置された状態を示す平面図である。 カバー部の変形例を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る配線回路基板用コネクタおよびその製造方法について図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態では、フレキシブルプリント回路基板（以下、ＦＰＣ基板と呼ぶ）とリジッドプリント基板（以下、リジッド基板と呼ぶ）とが配線回路基板用コネクタにより接続される。

（１）配線回路基板用コネクタ
図１は、ＦＰＣ基板が配線回路基板用コネクタを介してリジッド基板に接続された状態を示す外観斜視図である。図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図である。また、図４は配線回路基板用コネクタの下面図である。

図１に示すように、リジッド基板３０上に、配線回路基板用コネクタ１０が固定される。配線回路基板用コネクタ１０は、ベース部２およびカバー部１５を有する。ベース部２とカバー部１５との間に、長尺状のＦＰＣ基板２０が挿入される。これにより、ＦＰＣ基板２０上の配線パターン２２（後述の図９参照）とリジッド基板３０上の配線パターン（図示せず）とが電気的に接続される。

以下、配線回路基板用コネクタ１０の詳細な構造について説明する。図２および図３に示すように、配線回路基板用コネクタ１０は、例えばポリフェニレンサルファイドからなる板状のベース部２を有する。ベース部２には、複数の孔部２ａが形成される。

各孔部２ａは、ベース部２の上面から所定の深さまで形成された上部孔２１、
およびその上部孔２１の下端部からベース部２の下面まで形成された下部孔２２からなる。各上部孔２１の内径は下方に向かって漸次小さくなり、各下部孔２２の内径は下方に向かって漸次大きくなる。

図４に示すように、複数の孔部２ａは、ベース部２の底面の互いに垂直な２辺に沿って行方向および列方向に並ぶように形成される。図４の例では、複数の孔部２ａが４行および５列に配置される。

図２および図３に示すように、各下部孔２２を埋めるように、例えばステンレスからなる下部端子１が設けられる。下部端子１の下面には、例えばニッケルおよび金からなる表面層４ｂが形成される。表面層４ｂは、半田５を介してリジッド基板３０上の配線パターン（図示せず）の端子部に接続される。

各上部孔２１を埋めるとともに、ベース部２の上面側に突出するように、例えば銅からなる上部端子３が形成される。ベース部２の上面側に突出する上部端子３の部分の表面には、例えばニッケルおよび金からなる表面層４ａが形成される。

本実施の形態では、上部端子３の材料として、下部端子１の材料よりも軟らかい材料が用いられる。上部端子３のヤング率は、６０Ｐａ以上１５ＧＰａ以下であることが好ましい。

複数の上部端子３の表面に形成された表面層４ａと接触するように、ベース部２上にＦＰＣ基板２０が配置される。以下、ＦＰＣ基板２０と略垂直に交差する配線回路基板用コネクタ１０の一辺と平行な方向を配線回路基板用コネクタ１０の幅方向という。後述するように、ＦＰＣ基板２０は、各上部端子３と対応するように複数の端子部２３（後述の図９参照）を有する。ＦＰＣ基板２０の各端子部２３が、対応する上部端子３と接触するように、ＦＰＣ基板２０が位置決めされる。この場合、ＦＰＣ基板２０の位置合わせのためのアライメントマークをベース部２上またはＦＰＣ基板２０上に設けてもよい。

ベース部２上にＦＰＣ基板２０が配置された状態で、例えばポリフェニレンサルファイドからなるカバー部１５がベース部２に取り付けられる。カバー部１５は、上面部１５ａおよび側面部１５ｂを有する。側面部１５ｂはベース部２の３つの側面を覆うように設けられる。

カバー部１５の上面部１５ａの下面には、複数の上部端子３にそれぞれ対応するように、複数の突起部１６が設けられる。カバー部１５の突起部１６によりＦＰＣ基板２０の各端子部が対応する上部端子３に押圧される。

なお、突起部１６の代わりに、弾性を有する球状部材がカバー部５１の上面部１５ａに取り付けられてもよい。この場合、ＦＰＣ基板２０からの反力により球状部材が適度に変形する。それにより、ＦＰＣ基板２０に加わる応力が低減され、ＦＰＣ基板２０の損傷が防止される。球状部材の材料としては、リン青銅、黄銅、ベリリウム銅、銅、ステンレス、天然ゴム、ブチル、ブタジエン、ウレタンまたはシリコンゴムを用いることができる。

ベース部２の上記の３つの側面には、水平に延びる突条部２ｂが形成される。また、カバー部１５の側面部１５ｂの下端部内側には、水平に延びる突条部１５ｃが設けられる。カバー部１５の突条部１５ｃがベース部２の突条部２ｂの下面で係止されることにより、突起部１６がＦＰＣ基板２０の各端子部を対応する上部端子３に押し当てた状態で、カバー部１５がベース部２に固定される。

（２）配線回路基板用コネクタの製造方法
図５および図６は配線回路基板用コネクタ１０の製造方法を説明するための模式的工程断面図である。

最初に、図５（ａ）に示すように、金属板５０を用意する。金属板５０の材料としては、リン青銅、黄銅、ベリリウム銅またはステンレス等の引っ張り強度が高い金属を用いることが好ましく、導電性が比較的高いリン青銅を用いることがより好ましい。また、金属板５０の引っ張り強度は、２００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下であることが好ましい。

次に、金属板５０の上面を覆うように感光性ドライフィルムをラミネートする。そして、そのドライフィルムを露光および現像することにより、金属板５０上に行方向および列方向に沿って並ぶ複数の円形のドライフィルムパターンを形成する。

次に、金属板５０の露出した領域にウェットハーフエッチングを行う。エッチング深さは金属板５０の厚みの３０％以上７０％以下の範囲である。その後、ドライフィルムパターンを剥離して除去する。これにより、図５（ｂ）に示すように、金属板５０上に複数の円形の凸部５０ａが形成される。

図７は、ウェットハーフエッチング後の金属板５０の上面図である。図７に示すように、金属板５０上の複数の円形の凸部５０ａは、行方向および列方向に沿って並ぶように配置される。

次に、図５（ｃ）に示すように、例えばポリフェニレンサルファイドを金型に流し込んでモールド成型を行うことにより、金属板５０上にベース部２を形成する。この場合、板のベース部２の３つの側面に突条部２ｂが形成される。

ベース部２の材料として、ポリフェニレンサルファイドの代わりに、ポリアミド、液晶ポリマ、エポキシ、ポリサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、またはポリエステル等の他の絶縁材料を用いてもよい。ベース部２の厚みＴ１は、０．０１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．４ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であることがより好ましい。

次に、図５（ｄ）に示すように、ベース部２の下面が露出するように、金属板５０の下面側から厚み方向に３０％以上７０％以下の範囲でウェットハーフエッチングを行う。これにより、金属の凸部５０ａからなる下部端子１が形成される。

次に、図６（ｅ）に示すように、例えば、炭酸ガスレーザによる非貫通加工（ブラインドビアホール加工）により、下部端子１に達する上部孔２１をベース部２に形成する。なお、炭酸ガスレーザの代わりに、イットリウム・アルミニウム・ガーネット第３高調波レーザ（ＵＶ−ＹＡＧ）またはエキシマレーザを用いてもよい。

次に、上部孔２１の内壁に生じたスミア（溶融した樹脂）を例えば過マンガン酸を用いて取り除く。

次に、図６（ｆ）に示すように、上部孔２１を埋めるとともにベース部２の上面側に突出するように、上部端子３を形成する。具体的には、ベース部２の上面、上部孔２１の内周面、および上部孔２１内で露出する下部端子１の表面を覆うように無電解銅めっき層を形成する。次に、上部孔２１を埋めるように、ベース部２上の所定の高さまで無電解銅めっき層上に電解銅めっき層を形成する。その後、上部孔２１以外の領域に形成された銅めっき層の部分をエッチングにより除去する。これにより、上部端子３が形成される。

なお、他の方法で上部端子３を形成してもよい。例えば、ベース部２の上面、上部孔２１の内周面、および上部孔２１内で露出する下部端子１の表面を覆うように無電解銅めっき層を形成する。そして、上部孔２１の領域を除いて無電解銅めっき層の上面にめっきレジストを形成する。その後、露出する無電解銅めっき層の表面（上部孔２１内）に電解銅めっき層を形成する。その後、めっきレジストに覆われた無電解めっき層の部分とめっきレジストとを除去する。それにより、上部端子３が形成される。

上部端子３の材料として、銅の代わりに、金等の比較的軟らかい材料を用いてもよい。上部端子３の厚みＴ２は、１０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。なお、上部端子３とＦＰＣ基板２０の端子部との接続性が維持されるのであれば、サブランドのような構造で下部端子１の上面、上部孔２１の内周面および上部孔２１の縁部の沿うように凹状の上部端子３を形成してもよい。

次に、図６（ｇ）に示すように、ベース部２の上面側における上部端子３の露出面に無電解めっきにより例えばニッケルおよび金からなる表面層４ａを形成するとともに、ベース部２の下面側における下部端子１の露出面に無電解めっきにより例えばニッケルおよび金からなる表面層４ｂを形成する。表面層４ａは上部端子３と一体化し、表面層４ｂは下部端子１と一体化する。

上部端子３（表面層４ａ）の直径Ｄ１は０．０２ｍｍ以上２．００ｍｍ以下であることが好ましく、０．１０ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下であることがより好ましい。下部端子１（表面層４ｂ）の直径Ｄ２は０．０２ｍｍ以上２．００ｍｍ以下であることが好ましく、０．１０ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下であることがより好ましい。上部端子３（表面層４ａ）のピッチＰ１および下部端子１（表面層４ｂ）のピッチＰ２は０．１０ｍｍ以上１．００ｍｍ以下であることが好ましく、０．４０ｍｍ以上０．６０ｍｍ以下であることがより好ましい。ここで、ピッチとは、隣接する２つの部位（例えば上部端子３または下部端子１）の中心間の距離を言う。

なお、電解めっきにより表面層４ａ、４ｂを形成してもよい。また、表面層４ａ、４ｂの材料として、ニッケルおよび金の代わりに、すずまたは水溶性プリフラックスを用いてもよい。

一方、図６（ｈ）に示すように、例えばポリフェニレンサルファイドを金型に流し込んでモールド成型を行うことにより、上面部１５ａおよび側面部１５ｂからなるカバー部１５が形成される。カバー部１５の上面部１５ａの下面には、複数の突起部１６が形成され、カバー部１５の側面部１５ｂには、突条部１５ｃが形成される。

カバー部１５の厚みＴ３は、０．０１ｍｍ以上２．００ｍｍ以下であることが好まく、０．４０ｍｍ以上０．６０ｍｍ以下であることがより好ましい。

これにより、配線回路基板用コネクタ１０が完成する。なお、カバー部１５がベース部２に取り付けられた状態の配線回路基板用コネクタ１０の厚みは、０．０２ｍｍ以上４．００ｍｍ以下であることが好ましく、０．８０ｍｍ以上１．２０ｍｍ以下であることがより好ましい。

（３）ＦＰＣ基板とリジッド基板との接続
図８は、配線回路基板用コネクタ１０を用いたＦＰＣ基板２０とリジッド基板３０との接続方法について説明するための断面図である。また、図９は、配線回路基板用コネクタ１０のベース部２上にＦＰＣ基板２０が配置された状態を示す平面図である。

図８（ａ）に示すように、配線回路基板用コネクタ１０の複数の下部端子１（表面層４ｂ）を半田５によってリジッド基板３０上の配線パターン（図示せず）の端子部に接合する。それにより、配線回路基板用コネクタ１０のベース部２がリジッド基板３０上に固定される。

次に、図８（ｂ）に示すように、ＦＰＣ基板２０を複数の上部端子３（表面層４ａ）上に配置する。この場合、ＦＰＣ基板２０の位置合わせのためのアライメントマークをベース部２上またはＦＰＣ基板２０上に設けてもよい。

図９に示すように、ＦＰＣ基板２０には、複数の配線パターン２２が形成される。各配線パターン２２の先端部に、端子部２３が設けられる。この場合、ＦＰＣ基板２０の各端子部２３が、対応する配線回路基板用コネクタ１０の上部端子３上に位置するように、ＦＰＣ基板２０を位置決めする。

次に、図８（ｃ）に示すように、ベース部２の突条部２ｂがカバー部１５の突条部１５ｃにより係止されるように、カバー部１５をベース部２に取り付ける。この場合、カバー部１５の突起部１６により、ＦＰＣ基板２０の各端子部２３が対応する上部端子３に押し当てられる。その状態で、ＦＰＣ基板２０が配線回路基板用コネクタ１０に固定される。

このようにして、ＦＰＣ基板２０の各配線パターン２２が、配線回路基板用コネクタ１０の表面層４ａ、上部端子３、下部端子１および表面層４ｂを介して、リジッド基板３０の配線パターン（図示せず）に電気的に接続される。

（４）本実施の形態における効果
本実施の形態に係る配線回路基板用コネクタ１０おいては、上部端子３および下部端子１が行方向および列方向に沿って２次元状に並ぶように配置される。この場合、ＦＰＣ基板２０の配線パターン２２のピッチに比べて、ＦＰＣ基板２０の端子部２３のピッチおよび配線回路基板用コネクタ１０の上部端子３のピッチを大きくすることができる。また、リジッド基板３０の配線パターンのピッチに比べて、リジッド基板３０の端子部のピッチおよび配線回路基板用コネクタ１０の下部端子１のピッチを大きくすることができる。それにより、上部端子３および下部端子１の面積を十分に確保することができるとともに、隣り合う上部端子３間の間隔および隣り合う下部端子１間の間隔を十分に確保することができる。

したがって、配線回路基板用コネクタ１０の下部端子１をリジッド基板３０の各端子部に接合する際に、下部端子１をリジッド基板３０の各端子部に容易に位置決めすることができる。また、配線回路基板用コネクタ１０のベース部１５上にＦＰＣ基板２０を配置する際に、上部端子３と端子部２３との間にわずかな位置ずれがあっても、各上部端子３と各端子部２３との電気的接続を確保することができる。

その結果、ＦＰＣ基板２０、配線回路基板用コネクタ１０およびリジッド基板３０の間で接続不良が生じることを防止することができる。

また、上部端子３および下部端子１が行方向および列方向に二次元的に分散配置されているので、上部端子３および下部端子１の面積ならびに隣り合う上部端子３間の間隔および隣り合う下部端子１間の間隔を小さくすることなく、配線回路基板用コネクタ１０の幅を小さくすることができる。

また、本実施の形態に係る配線回路基板用コネクタ１０においては、ベース部２の孔部２ａ内に一体的に形成された上部端子３および下部端子１によりＦＰＣ基板２０の端子部２３とリジッド基板３０の端子部とが電気的に接続される。それにより、配線回路基板用コネクタ１０の薄型化が可能になる。

また、本実施の形態に係る配線回路基板用コネクタ１０においては、カバー部１５がベース部２に取り付けられることによりＦＰＣ基板２０がベース部２上に固定され、カバー部１５がベース部２から取り外されることによりＦＰＣ基板２０が開放される。それにより、他の設備を必要とせず容易に配線回路基板用コネクタ１０に対するＦＰＣ基板２０の接続および取り外しを行うことができる。

また、本実施の形態では、カバー部１５に設けられた複数の突起部１６により、ＦＰＣ基板２０の各端子部２３が対応する上部端子３に押し当てられる。それにより、ＦＰＣ基板２０の各端子部２３と上部端子３との接続性が確保される。

また、本実施の形態では、上部端子３が下部端子１よりも軟らかい。この場合、カバー部１５の突起部１６によってＦＰＣ基板２０の端子部２３が上部端子３に押し当てられた際に、上部端子３が僅かに変形する。それにより、上部端子３またはＦＰＣ基板２０の端子部２３の高さにばらつきがあっても、ＦＰＣ基板２０の端子部２３が上部端子３に押し当てられることにより、上部端子３が僅かに変形して端子部２３に密着する。それにより、ＦＰＣ基板２０の各端子２３と配線回路基板用コネクタ１０の各上部端子３との接続性を確実に確保することができる。

なお、上部端子３とＦＰＣ基板２０の端子部２３との接続性が確実に確保されるのであれば、上部端子３の材料として、下部端子１の材料と同じ硬さの材料または下部端子１の材料よりも硬い材料を用いてもよい。

また、本実施の形態では、金属板５０にエッチングを行うことにより下部端子１が形成され、ベース部２上および上部孔２１内にめっきおよびエッチングを行うことにより上部端子３が形成される。この場合、上部端子３および下部端子１の表面に凹凸または突起等が形成されることがなく上部端子３および下部端子１を高い精度で形成することができる。それにより、隣接する上部端子３が互いに接触すること、および隣接する下部端子１が互いに接触することが防止される。また、ＦＰＣ基板２０の各端子部２３が、接触すべきでない上部端子３に接触すること、およびリジッド基板３０の各端子部が、接触すべきでない下部端子１に接触することが防止される。

（５）カバー部の変形例
図１０は、カバー部１５の変形例を示す断面図である。

図１０（ａ）に示すカバー部５１が図２に示すカバー層１５と異なるのは、次の点である。カバー部５１の上面部１５ａの下面に、突起部１６の代わりに、円弧状に湾曲されたピンばね１６ａが取り付けられる。

この場合、ピンばね１６ａによりＦＰＣ基板２０が押圧される際に、ＦＰＣ基板２０からの反力によりピンばね１６ａ適度に変形する。それにより、ＦＰＣ基板２０に加わる応力が低減され、ＦＰＣ基板２０の損傷が防止される。

図１０（ｂ）に示すカバー部５２が図２に示すカバー層１５と異なるのは、次の点である。カバー部５２には側面部１５ｂが設けられない。この場合、ピンばね５２ａによって、カバー部５２がベース部２に固定される。なお、ピンばね５２ａの代わりに、他の弾性部材または非弾性部材を用いてカバー部５２をベース部２に固定してもよい。

（６）他の変形例
上記実施の形態では、上部端子３および下部端子１が行方向および列方向に沿うようにそれぞれ配置されるが、上部端子３および下部端子１の配置は２次元状であればこれに限らず、ＦＰＣ基板２０の配線パターン２２の配置またはリジッド基板３０の配線パターンの配置等に応じて適宜変更してもよい。例えば、隣接する行または列において互いにずれるように上部端子３および下部端子１がそれぞれ配置されてもよく、または放射状に上部端子３および下部端子１がそれぞれ配置されてもよい。

また、上記実施の形態では、リジッド基板３０上に配線回路基板用コネクタ１０が固定され、配線回路基板用コネクタ１０に取り外し可能にＦＰＣ基板２０が接続されるが、配線回路基板用コネクタ１０の用途はこれに限らない。例えば、ＦＰＣ基板２０上に配線回路基板用コネクタ１０が固定され、配線回路基板用コネクタ１０に取り外し可能に他のＦＰＣ基板２０が接続されてもよい。

（７）実施例
以下のようにして、図１〜図９に示す配線回路基板用コネクタ１０を作製した。

最初に、１７５μｍの厚みを有するリン青銅箔を金属板５０として用意した（図５（ａ）参照）。この金属板の上に、ロールラミネータを用いて１５μｍの厚みを有するドライフィルムをラミネートした。そして、そのドライフィルムを露光および現像することにより、複数の円形のドライフィルムパターンを形成した。

次に、金属板５０の上面の露出領域に、塩化第二鉄水溶液を用いて厚さ方向に９０μｍのエッチングを行い、複数の円形の凸部５０ａを形成した。（図５（ｂ）参照）。

次に、ポリフェニレンサルファイドを金型に流し込んでモールド成型を行うことにより、金属板５０上に５００μｍの厚みＴ１を有するベース部２を形成した（図５（ｃ）参照）。

同時に、ポリフェニレンサルファイドを金型に流し込んでモールド成型を行うことにより、７００μｍの厚みＴ３を有するカバー部１５を形成した（図６（ｈ）参照）。このとき、カバー部１５の上面部１５ａに直径１５０μｍの複数の球状の天然ゴムを埋め込んで複数の突起部１６を形成した。

次に、金属板５０の下面側から塩化第二鉄水溶液を用いて厚さ方向に８５μｍのエッチングを行い、複数の下部端子１を形成した（図５（ｄ）参照）。

次に、炭酸ガスレーザ加工機を用いて、直径１５０μｍの複数の円形の上部孔２１をベース部２に形成した（図６（ｅ）参照）。このとき、２０ｍＪのエネルギーのレーザ光を１０回射出することにより、各上部孔２１を形成した。その後、上部孔２１の内壁に生じたスミアを過マンガン酸ナトリウムを用いて取り除いた。

次に、各下部端子１の下面を覆うようにベース部２の下面にめっきレジストとしてドライフィルムをラミネートした。次に、ベース部２の上面、上孔部２１の内周面、および上孔部２１内で露出する下部端子１の表面を覆うように、０．７μｍの厚みを有する無電解銅めっき層を形成した。次に、上部孔２１を埋めるとともにベース部２上で２０μｍの厚みを有する電解銅めっき層を形成した。

次に、上部孔２１上において、電解銅めっき層上にエッチングレジストを形成した。そして、露出する電解銅めっき層の領域を塩化第二鉄溶液を用いてエッチングを行うことにより、上部端子３を形成した。

次に、無電解めっきにより、３μｍの厚みを有するニッケル層および０．３μｍの厚みを有する金属からなる表面層４ａ、４ｂを形成した（図６（ｇ）参照）。上部端子３（表面層４ａ）の直径Ｄ１を０．２５ｍｍとし、下部端子１（表面層４ｂ）を直径Ｄ２を０．２５ｍｍとした。また、上部端子３（表面層４ａ）のピッチＰ１および下部端子１（表面層４ｂ）のピッチＰ２をそれぞれ０．４０ｍｍとした。また、上部端子３（表面層４ａ）および下部端子１（表面層４ｂ）を４行５列にそれぞれ配置した。

このようにして作製した配線回路基板用コネクタ１０の幅は５．８５ｍｍであり、配線回路基板用コネクタ１０の上面および下面の面積はそれぞれ３１．８８２５ｍｍ^２であった。

この配線回路基板用コネクタ１０を用いて、配線パターン２２のピッチが６０μｍであるＦＰＣ基板２０と配線パターンのピッチが６０μｍであるリジッド基板３０とを良好に接続することができた。それにより、上部端子３および下部端子１のピッチＰ１、Ｐ２および直径Ｄ１、Ｄ２を適度な大きさに維持しつつ配線パターン２２のピッチが小さいＦＰＣ基板２０と配線パターンのピッチが小さいリジッド基板３０とを良好に接続できることがわかった。

（８） 請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記実施の形態においては、リジッド基板３０が第１の配線回路基板の例であり、リジッド基板３０の配線パターンが第１の配線パターンの例であり、リジッド基板３０の端子部が第１の端子部の例であり、ＦＰＣ基板２０が第２の配線回路基板の例であり、配線パターン２２が第２の配線パターンの例であり、端子部２３が第２の端子部の例であり、下部端子１が第１の接続端子の例であり、上部端子３が第２の接続端子の例である。

また、孔部２ａが貫通孔の例であり、カバー部１５が保持部材の例であり、上面部１５ａが保持板の例であり、突起部１６またはピンばね１６ａが突起部の例であり、側面部１５ｂまたはピンばね５２ａが係止部の例であり、ピンばね５２ａが弾性部材の例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

本発明は、種々の配線回路基板の接続に有効に利用することができる。

１ 下部端子
２ ベース部
２ｂ，１５ｃ 突条部
３ 上部端子
４ａ，４ｂ 表面層
５ 半田
１０ 配線回路基板用コネクタ
１５，５１，５２ カバー部
１５ａ 上面部
１５ｂ 側面部
１６ 突起部
１６ａ，５２ａ ピンバネ
２０ ＦＰＣ基板
２２ 配線パターン
２３ 端子部
３０ リジッド基板
５０ 金属板

Claims (9)

1. 一面に複数の第１の配線パターンおよび複数の第１の端子部を有する第１の配線回路基板と一面に複数の第２の配線パターンおよび複数の第２の端子部を有する第２配線回路基板とを電気的に接続する配線回路基板用コネクタであって、
   絶縁性材料により形成されるとともに、第１および第２の面を有する板状のベース部と、
   前記ベース部の前記第１の面に二次元的に分散配置され、前記第１の配線回路基板の前記複数の第１の端子部にそれぞれ接合可能に設けられる複数の第１の接続端子と、
   前記複数の第１の接続端子に対応するように前記ベース部の前記第２の面に分散配置され、前記第２の配線回路基板の前記複数の第２の端子部にそれぞれ接触可能に設けられる複数の第２の接続端子とを備え、
   前記複数の第１の接続端子と前記複数の第２接続端子とが前記ベース部内でそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする配線回路基板用コネクタ。
2. 前記ベース部は、二次元的に分散配置された複数の貫通孔を有し、
   前記複数の第１の接続端子は、前記ベース部の前記第１の面側に露出するように前記複数の貫通孔内にそれぞれ設けられ、
   前記複数の第２の接続端子は、前記ベース部の前記第２の面側に露出するように前記複数の貫通孔内にそれぞれ設けられ、
   前記複数の第１の接続端子と前記複数の第２の接続端子とが前記複数の貫通孔内でそれぞれ接続されたことを特徴とする請求項１記載の配線回路基板用コネクタ。
3. 前記第２の配線回路基板の前記複数の第２の端子部が前記複数の第２の接続端子に接触した状態で前記ベース部に対して前記第２の配線回路基板を保持する保持部材をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の配線回路基板用コネクタ。
4. 前記保持部材は、
   前記第２の配線回路基板の前記複数の第２の端子部が前記複数の第２の接続端子に接触した状態で前記第２の配線回路基板の他面に配置される保持板と、
   前記保持板が前記第２の配線回路基板を前記ベース部に対して押圧するように前記保持板を前記ベース部に係止する係止部とを備えることを特徴とする請求項３記載の配線回路基板用コネクタ。
5. 前記保持板は、前記ベース部の前記複数の第２の接続端子に対向する位置に複数の突起部を有することを特徴とする請求項４記載の配線回路基板用コネクタ。
6. 前記係止部は、
   前記保持板の対向する一対の側辺に一体的に設けられ、前記ベース部の一対の側辺を係止する側面部を含むことを特徴とする請求項４または５記載の配線回路基板用コネクタ。
7. 前記係止部は、
   前記保持板の少なくとも対向する一対の側辺と前記ベース部の一対の側辺とを互いに保持する弾性部材を含むことを特徴とする請求項４または５記載の配線回路基板用コネクタ。
8. 前記複数の第２の接続端子は、前記複数の第１の接続端子よりも軟質の材料により形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の配線回路基板用コネクタ。
9. 一面に複数の第１の配線パターンおよび複数の第１の端子部を有する第１の配線回路基板と一面に複数の第２の配線パターンおよび複数の第２の端子部を有する第２配線回路基板とを電気的に接続する配線回路基板用コネクタの製造方法であって、
   導電性板を加工することにより前記導電性板の第１の面に二次元的に分散配置された複数の突起を形成する工程と、
   前記複数の突起を覆うように前記導電性板の前記第１の面上に絶縁層からなるベース部を形成する工程と、
   前記導電性板の前記複数の突起がそれぞれ分離するように前記導電性板を前記第１の面とは反対の第２の面側から薄く加工することにより、前記第１の配線回路基板の前記複数の第１の端子部に接合可能な複数の第１の接続端子を形成する工程と、
   前記ベース部に前記複数の第１の接続端子にそれぞれ達する複数の孔を形成する工程と、
   前記ベース部の前記複数の孔内にそれぞれ導電性材料を設けることにより、前記第２の配線回路基板の前記複数の第２の端子部に接触可能な複数の第２の接続端子を形成する工程とを備えたことを特徴とする配線回路基板用コネクタの製造方法。

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