JP2013258044A - コネクタ - Google Patents

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啓子 福井
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秀雄 長澤
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俊博 新津
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Abstract

【課題】異方性導電フィルムを均一に押圧することができ、複数の導体のテール部を基板の導電トレースに確実に、かつ、容易に接続することができ、小型低背でありながら、信頼性が高くなるようにする。
【解決手段】導体の各々は、本体部内に位置し、相手方コネクタの相手方端子と係合する平板状端子と、本体部外に延出し、実装部材の表面に配設された端子接続部に接続されるテール部とを含み、テール部の実装部材側の面は、本体部の実装部材側の面よりも、実装部材の表面から離間し、テール部は、その実装部材側の面と端子接続部との間に配設された異方性導電フィルムによって端子接続部に接続される。
【選択図】図1

Description

本発明は、コネクタに関するものである。
従来、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、PDA(Personal Digital Assistant:個人用携帯情報端末)、デジタルカメラ、ビデオカメラ、音楽プレーヤ、ゲーム機、車両用ナビゲーション装置等の電子機器においては、装置や部品の小型化及び高性能化に対応するために、コネクタについても、小型化及び高密度化が要求されている。そこで、絶縁フィルム基板上に複数の導体パターンを形成して、それらの導体パターンの端部を他の基板等に接続するコネクタが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
図11は従来のコネクタの斜視図である。
図において、911は、雌コネクタの基体としての雌側基体であり、図示されない回路基板の表面に装着されている。前記雌側基体911には、該雌側基体911の表裏面を貫通する端子収容開口954が形成され、該端子収容開口954内には、複数の雌側電極パターン951が所定の間隔で横方向に並んで配設されている。
前記雌側電極パターン951の各々は、雌側基体911の外側にまで延在するテール部958を備え、該テール部958が、回路基板の表面に形成された電気回路の導電トレースの各々に電気的に接続されている。また、前記雌側電極パターン951の各々は、内側開口954a、及び、該内側開口954aの周囲を画定する腕部953を備える。さらに、前記内側開口954aは、幅の狭い幅狭部分と該幅狭部分の両端近傍に形成された幅の広い幅広部分を備える。
そして、図示されない雄コネクタは、嵌(かん)合工程の初期工程では、雌コネクタに対して該雌コネクタの厚さ方向(図面に垂直な方向)に移動させられて嵌合する。この際、雌コネクタの表面から突出する図示されないバンプ状の雄側電極突起は、前記内側開口954aの幅広部分に進入する。続いて、前記雄コネクタが雌コネクタに対して図における縦方向に移動させられると、前記雄側電極突起は、幅狭部分内に移動する。これにより、雄コネクタと雌コネクタとの嵌合が完了する。
特開2008−270100号公報
しかしながら、前記従来のコネクタにおいては、テール部958を基板の表面に形成した電気回路の導電トレースに、リフローはんだ付法等の方法によって、はんだ付するようになっているので、耐熱性の低い電子部品が基板に実装されるような場合には、使用することが困難である。もっとも、はんだ付に代えて、異方性導電フィルムのような接着性導電フィルムによって、テール部958を導電トレースに接続することも考えられるが、多数のテール部958を同時に、かつ、均一に圧力を加えて圧着することは困難である。
本発明は、前記従来のコネクタの問題点を解決して、本体部の外に延出するテール部の実装部材側の面を本体部の実装部材側の面よりも実装部材の表面から離間させ、テール部の実装部材側の面と実装部材の表面に配設された端子接続部との間に異方性導電フィルムを配設するようにして、異方性導電フィルムを均一に押圧することができ、複数の導体のテール部を基板の導電トレースに確実に、かつ、容易に接続することができ、小型低背でありながら、信頼性の高いコネクタを提供することを目的とする。
そのために、本発明のコネクタにおいては、平板状の本体部及び該本体部に配設された複数の平板状の導体を有し、相手方コネクタと嵌合するコネクタであって、前記導体の各々は、前記本体部内に位置し、前記相手方コネクタの相手方端子と係合する平板状端子と、前記本体部外に延出し、実装部材の表面に配設された端子接続部に接続されるテール部とを含み、該テール部の実装部材側の面は、前記本体部の実装部材側の面よりも、前記実装部材の表面から離間し、前記テール部は、その実装部材側の面と前記端子接続部との間に配設された異方性導電フィルムによって前記端子接続部に接続される。
本発明の他のコネクタにおいては、さらに、前記相手方端子は突出端子であり、前記平板状端子は、端子収容開口内に位置する平板状の部材であり、一対の接触腕部を含み、前記端子収容開口内に収容された突出端子が前記端子収容開口内を相対的に移動すると、前記一対の接触腕部が弾性的に変形して前記突出端子を挟持する。
本発明の更に他のコネクタにおいては、さらに、前記本体部は、前記導体よりも実装部材側に配設された補強層を含み、前記相手方コネクタがコネクタと嵌合して前記端子収容開口内に収容された前記突出端子の先端部は、前記本体部の実装部材側の面よりも、前記実装部材の表面から離間している。
本発明の更に他のコネクタにおいては、さらに、前記導体よりも反実装部材側に配設された平板状の枠部材を更に有し、該枠部材の一部が、前記テール部の反実装部材側を覆い、前記枠部材の反実装部材側の面が、前記異方性導電フィルムを加圧するための加圧部材の圧力を受ける受圧面となる。
本発明の更に他のコネクタにおいては、さらに、前記導体よりも反実装部材側に配設された平板状の枠部材を更に有し、該枠部材は、前記テール部に対応する開口部を含み、該開口部に前記異方性導電フィルムを加圧するための加圧部材の一部が進入可能である。
本発明によれば、コネクタは、本体部の外に延出するテール部の実装部材側の面を本体部の実装部材側の面よりも実装部材の表面から離間させ、テール部の実装部材側の面と実装部材の表面に配設された端子接続部との間に異方性導電フィルムを配設するようになっている。これにより、異方性導電フィルムを均一に押圧することができ、複数の導体のテール部を基板の導電トレースに確実に、かつ、容易に接続することができ、小型低背でありながら、信頼性を高めることができる。
本発明の第1の実施の形態における雄コネクタの嵌合面と雌コネクタの嵌合面とを斜めに向い合せた状態を示す斜視図である。 本発明の第1の実施の形態における雌コネクタの平面図である。 本発明の第1の実施の形態における雌コネクタの側面図である。 本発明の第1の実施の形態における雌コネクタの層構造を示す分解図である。 本発明の第1の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合工程を示す側断面図である。 本発明の第1の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとが嵌合した状態を示す側断面図であって、(a)は全体図、(b)は(a)におけるA部拡大図である。 本発明の第2の実施の形態における雄コネクタの嵌合面と雌コネクタの嵌合面とを斜めに向い合せた状態を示す斜視図である。 本発明の第2の実施の形態における雌コネクタの表面実装に使用するヒートプレス装置のプレスヘッドを示す斜視図である。 本発明の第2の実施の形態における雌コネクタの表面実装の工程を示す第1の斜視図である。 本発明の第2の実施の形態における雌コネクタの表面実装の工程を示す第2の斜視図である。 従来のコネクタの斜視図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態における雄コネクタの嵌合面と雌コネクタの嵌合面とを斜めに向い合せた状態を示す斜視図、図2は本発明の第1の実施の形態における雌コネクタの平面図、図3は本発明の第1の実施の形態における雌コネクタの側面図、図4は本発明の第1の実施の形態における雌コネクタの層構造を示す分解図である。
図において、1は本実施の形態における相手方コネクタとしての雄コネクタであり、101は本実施の形態におけるコネクタとしての雌コネクタである。前記雄コネクタ1及び雌コネクタ101は、図示されない実装部材に各々実装されるとともに、互いに嵌合して電気的に接続される。
なお、前記実装部材は、例えば、電子機器等に使用されるプリント回路基板、フレキシブルフラットケーブル(FFC:Flexible Flat Cable)、フレキシブル回路基板(FPC:Flexible Printed Circuit)等であるが、必ずしも基板に限定されるものでなく、いかなる種類のものであってもよい。なお、ここでは、前記雄コネクタ1及び雌コネクタ101は、実装部材としての図示されない第1基板の表面及び後述される第2基板191の表面191aに、各々表面実装されるものとして説明する。
本実施の形態において、雄コネクタ1、雌コネクタ101及びその他の部材に含まれる各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、雄コネクタ1、雌コネクタ101及びその他の部材に含まれる各部が図に示される姿勢である場合に適切であるが、雄コネクタ1、雌コネクタ101及びその他の部材に含まれる各部の姿勢が変化した場合には、姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
そして、前記雄コネクタ1は、平面形状が矩(く)形の平板状の本体部11を有する。該本体部11は、実装面側(図1に示される面の反対側)から平坦(たん)な薄板部材である板状の補強板部としての補強層16、細長い帯状の形状を備える絶縁性の薄板部材である板状の第1基板部である雄基板部としてのベースフィルム15、及び、該ベースフィルム15の一面(嵌合面側の面)に配設された平板状の雄導体としての導体パターン51を有する。なお、前記本体部11は、厚さ方向の寸法が約0.3〜0.5〔mm〕程度であるが、その寸法は適宜変更することができる。
前記ベースフィルム15は、例えば、ポリイミド等の樹脂から成るが、絶縁性を備えるものであれば、いかなる種類の材質であってもよい。また、前記ベースフィルム15の他面(実装面側の面)には、平坦な薄板部材である板状の補強板部としての補強層16が配設されている。該補強層16は、例えば、ステンレス鋼等の金属から成るが、その材質は、樹脂であってもよいし、ガラス繊維、炭素繊維等を含む複合材であってもよいし、いかなる種類のものであってもよい。
そして、前記導体パターン51は、例えば、あらかじめベースフィルム15の一面に貼(てん)付された厚さが数〔μm〕〜数10〔μm〕の銅箔(はく)にエッチング加工等を施してパターニングすることによって形成されたものであって、雄コネクタ1(本体部11)の前後方向に延在し、かつ、互いに平行に雄コネクタ1(本体部11)の幅方向に並んで配設され、隣接する導体パターン51同士は、パターン分離空間52によって分離されている。
各導体パターン51は、並列に配設された複数本の導電線として機能する導体である雄導体であって、本体部11の嵌合面に露出するとともに、相手方端子である雄端子としての突出端子53を備える。なお、図に示される例において、導体パターン51は、突出端子53が三つ形成された幅広のパターンと、突出端子53が一つ形成された幅狭のパターンとになるように分割され、かつ、本体部11の前端11a及び後端11bの各々に沿った列が、幅広のパターンと幅狭のパターンとから成るように配設されているが、導体パターン51及び突出端子53の数、ピッチその他配列の態様は、図に示される例に限定されるものではなく、任意に変更することができる。
前記突出端子53の各々は、導体パターン51の表面から突出する部材であり、例えば、フォトリソグラフィ技術を利用したエッチング等の方法によって、導体パターン51と一体的に形成されている。なお、前記突出端子53の高さ方向の寸法は、例えば、0.1〜0.3〔mm〕程度であるが、適宜変更することができる。また、前記突出端子53は、その先端部及び軸部の横断面の形状は、図に示されるように、幅方向の寸法よりも前後方向の寸法の方が大きいことが望ましく、先端部が軸部の横断面よりも大きいことが望ましいが、その形状は、適宜変更することができる。
さらに、各導体パターン51は、本体部11の前後方向に延出するテール部58を備える。各テール部58は、本体部11の前端11a及び後端11bよりも外側に突出し、図示されない第1基板の表面に形成された端子接続部、すなわち、導電トレースの表面又は導電トレースと導通する接続パッドにはんだ付等によって接続される。これにより、雄コネクタ1は第1基板に取付けられ、かつ、導体パターン51及び突出端子53は第1基板の導電トレースと電気的に接続された状態となる。
前記本体部11の左右側縁には、幅方向外側に延出する雄嵌合ロック部としての耳部21が形成されている。そして、該耳部21は、前方耳部21a及び後方耳部21bを含み、該前方耳部21a及び後方耳部21bとの間が受入凹部22となっているが、その数、配置等は、必要に応じて適宜変更することができる。また、前方耳部21a及び後方耳部21bの嵌合面には、補助金具56が配設されている。該補助金具56は、前記導体パターン51とともに、あらかじめベースフィルム15の一面に貼付された厚さが数〔μm〕〜数10〔μm〕の銅箔にエッチング加工等を施してパターニングすることによって形成されたものである。そして、前方耳部21aの補助金具56の側縁には、係合凹部56aが形成されている。
また、本実施の形態における雌コネクタ101は、全体形状が概略矩形の平板状の低背コネクタであり、厚さ方向の寸法が約0.3〜0.5〔mm〕程度であるが、その寸法は適宜変更することができる。図4に示されるように、前記雌コネクタ101は、実装面側(図1に示される面の反対側)から、補強層116、ベースフィルム115、平板状の雌導体としての導体パターン151、カバーフィルム117、及び、枠部材としての補強枠層118の順に積層された層構造を備える平板状の部材である。
前記ベースフィルム115は、例えば、ポリイミド等の樹脂から成るが、絶縁性を備えるものであれば、いかなる種類の材質であってもよい。また、前記補強層116は、例えば、ステンレス鋼等の金属から成るが、その材質は、樹脂であってもよいし、ガラス繊維、炭素繊維等を含む複合材であってもよいし、いかなる種類のものであってもよい。
そして、前記導体パターン151は、例えば、あらかじめベースフィルム115の一面に貼付された厚さが数〔μm〕〜数10〔μm〕の銅箔にエッチング加工等を施してパターニングすることによって形成されたものであって、雌コネクタ101(本体部111)の前後方向に延在し、かつ、互いに平行に雌コネクタ101(本体部111)の幅方向に並んで配設され、隣接する導体パターン151同士は、パターン分離空間152によって分離されている。なお、導体パターン151は、ベースフィルム115が貼付された金属板を打抜き加工して形成されてもよい。
各導体パターン151は、並列に配設された複数本の導電線として機能する導体である雌導体であって、本体部111の嵌合面における接続凹部114内に露出する平板状端子である雌端子としての受容端子153を備える。なお、図に示される例において、導体パターン151は、受容端子153が三つ形成された幅広のパターンと、受容端子153が一つ形成された幅狭のパターンとになるように分割され、かつ、本体部111の前端111a側及び後端111b側の列の各々が、幅広のパターンと幅狭のパターンとから成るように配設されているが、導体パターン151及び受容端子153の数、ピッチその他配列の態様は、図に示される例に限定されるものではなく、任意に変更することができる。
前記受容端子153の各々は、導体パターン151を厚さ方向に貫通する端子収容開口154内に収容された部材である。典型的には、導体パターン151をパターニングすることによって形成されて残存したパターンが受容端子153であり、該受容端子153の周囲の材料が除去された部分が端子収容開口154である。したがって、受容端子153の厚さ寸法は、導体パターン151の厚さ寸法と同等である。そして、前記受容端子153の各々は、導体パターン151における受容端子153の周囲の部分、すなわち、端子収容開口154の周縁に基部が接続された一対の接触腕部153aを備える。該接触腕部153aは、ばね性を備え、雌コネクタ101の幅方向に弾性的に変形する。
また、前記端子収容開口154は、受容端子153の内側の内側開口154a及び受容端子153の外側の外側開口154bを含んでいる。前記内側開口154aは、受容端子153が雄コネクタ1の突出端子53と嵌合する際に、該突出端子53が進入して収容される部分であり、前記外側開口154bは、前記接触腕部153aの変形を許容する部分である。
なお、前記内側開口154aは、大きな面積を備え、典型的には、その幅寸法が突出端子53の先端部の幅寸法より大きく、また、その上下方向の寸法も突出端子53の先端部の上下方向の寸法より大きい。そのため、突出端子53は、内側開口154a内にスムーズに進入することができる。一方、一対の接触腕部153aの対向部分同士の間は、幅の狭い空間であり、典型的には、その幅寸法が突出端子53の軸部の幅寸法より小さい。そのため、内側開口154a内に収容された突出端子53が接触腕部153aの対向部分同士の間に相対的に移動すると、接触腕部153aの対向部分同士の間隔が突出端子53の軸部の側面に当接して押広げられるので、接触腕部153aのばね性によって、接触腕部153aの対向部分は突出端子53の軸部の側面に押圧された状態になる。つまり、一対の接触腕部153aが突出端子53を両側から弾性的に挟持する。
また、前記内側開口154aの形状は、接触腕部153aの対向部分同士の間に近付くと、幅寸法が漸減するような形状である。すなわち、対向する接触腕部153aは、傾斜したテーパ形状を備える。そのため、突出端子53は、対向する接触腕部153aの対向部分同士の間の部分にスムーズに進入することができる。
なお、前記導体パターン151の左右の側方には、雌補助金具157が配設されている。該雌補助金具157は、導体パターン151から離間しており、雌補助金具157と導体パターン151との間の空間は、係合空間部156となり、雄コネクタ1の補助金具56を収容する。なお、前記雌補助金具157には、カンチレバー状の弾性部材であって、先端の凸部が雄コネクタ1の補助金具56の係合凹部56aと係合する係止腕157aが形成されている。
さらに、各導体パターン151は、前後方向に向って本体部111の外に延出するテール部158を備える。各テール部158は、第2基板191の表面191aに形成された後述される端子接続部193、すなわち、導電トレースの表面又は導電トレースと導通する接続パッドに、後述される異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)161を介して接続される。これにより、雌コネクタ101は第2基板191に取付けられ、かつ、導体パターン151及び受容端子153は第2基板191の導電トレースと電気的に接続された状態となる。
なお、前記テール部158は、図3に示されるように、カバーフィルム117及び補強枠層118の前端及び後端よりも外側に突出してはいないが、本体部の前端111a及び後端111b、すなわち、補強層116及びベースフィルム115の前端及び後端よりは、外側に突出している。したがって、前記テール部158の第2基板191側の面(図3における下面)は、補強層116及びベースフィルム115に覆われておらず、露出している。
前記補強層116は、例えば、ステンレス鋼等の金属から成るが、その材質は、樹脂であってもよいし、ガラス繊維、炭素繊維等を含む複合材であってもよいし、いかなる種類のものであってもよい。また、前記ベースフィルム115は、例えば、ポリイミド等の樹脂から成るが、絶縁性を備えるものであれば、いかなる種類の材質であってもよい。
そして、前記補強層116及びベースフィルム115の外形寸法は、接続凹部114よりもやや大きいが、補強枠層118の外形寸法より小さくなるように設定されている。特に、補強層116及びベースフィルム115の前後方向の寸法は、補強枠層118の外形寸法よりも明らかに小さく設定されている。したがって、平面視において、補強層116及びベースフィルム115は、補強枠層118の外方へほとんどはみ出すことはなく、特に、前後方向には全くはみ出すことがない。なお、前記補強層116及びベースフィルム115には、導体パターン151の端子収容開口154、及び、雌補助金具157と導体パターン151との間の係合空間部156に対応する部位に、端子対応開口116a及び115a、並びに、係合空間対応開口116b及び115bが形成されている。
また、前記補強枠層118は、例えば、ステンレス鋼等の金属から成り、表面形状が略ロ字状の平板状の部材である。なお、その材質は、樹脂であってもよいし、ガラス繊維、炭素繊維等を含む複合材であってもよいし、いかなる種類のものであってもよいが、ここでは、金属であるものとして説明する。そして、前記補強枠層118は、雌コネクタ101の幅方向(図2における横方向)に延在する一対の横枠部118aと、雌コネクタ101の前後方向(図3における縦方向)に延在し、前後の横枠部118aの両端を接続する一対の縦枠部118bとを備える。また、前記補強枠層118には、該補強枠層118を厚さ方向に貫通し、前記接続凹部114に対応し、前記横枠部118a及び縦枠部118bによって周囲を画定された開口である接続開口118cが形成されている。
さらに、前記カバーフィルム117は、例えば、ポリイミド等の樹脂から成るが、絶縁性を備えるものであれば、いかなる種類の材質であってもよい。そして、前記カバーフィルム117は、前記補強枠層118の横枠部118a及び縦枠部118b並びに接続開口118cにほぼ対応する横枠部117a及び縦枠部117b並びに接続開口117cを有する。前記カバーフィルム117の横枠部117aは、前記補強枠層118の横枠部118aとともに、本体部111の前端111a及び後端111bまで延在する。したがって、前記テール部158の反第2基板191側の面(図3における上面)は、カバーフィルム117の一部である横枠部117a、及び、補強枠層118の一部である横枠部118aによって覆われている。
なお、前記補強枠層118の縦枠部118bには、幅方向内側に延出する雌嵌合ロック部としての耳部121とともに、該耳部121に隣接して受入凹部122が形成されている。そして、前記耳部121は、前方耳部121a及び後方耳部121bを含み、前記受入凹部122は、前方受入凹部122a及び後方受入凹部122bを含んでいる。なお、前記耳部121及び受入凹部122の数、配置等は、雄コネクタ1の耳部21に対応するように、適宜変更することができる。
次に、前記構成の雄コネクタ1と雌コネクタ101とを嵌合する動作について説明する。
図5は本発明の第1の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合工程を示す側断面図、図6は本発明の第1の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとが嵌合した状態を示す側断面図である。なお、図6において、(a)は全体図、(b)は(a)におけるA部拡大図である。
ここで、雄コネクタ1は、導体パターン51のテール部58が図示されない第1基板の表面に形成された端子接続部にはんだ付等によって接続されることにより、あらかじめ第1基板に表面実装されているものとする。
また、雌コネクタ101は、図6に示されるように、導体パターン151のテール部158が第2基板191の表面に形成された端子接続部193に異方性導電フィルム161によって接続されることにより、あらかじめ第2基板191に表面実装されているものとする。なお、前記異方性導電フィルム161は、一般的な市販品であって、シリコーン等の熱硬化性樹脂に導電性フィラーを混合したシート状又はフィルム状の部材であり、端子等の一対の導電部材の間に配設された状態で加熱されつつ加圧されることによって、前記導電部材同士を接着するとともに導通させる部材である。
そこで、雌コネクタ101を第2基板191に表面実装する際には、まず、テール部158と端子接続部193との間に異方性導電フィルム161を介在させた状態で、第2基板191の表面191a上の所定位置に雌コネクタ101を載置する。なお、前記異方性導電フィルム161は、例えば、本体部111の前端111a側と後端111b側に1枚ずつ配設する。例えば、前記本体部111の幅方向の寸法と同程度の長さ、かつ、補強枠層118の横枠部118aの前後方向の寸法と同程度の幅を備える矩形に形成された異方性導電フィルム161を2枚用意しておき、各異方性導電フィルム161を本体部111の前端111a側におけるテール部158の第2基板191側の面と端子接続部193との間、及び、本体部111の後端111b側におけるテール部158の第2基板191側の面と端子接続部193との間に配設する。
続いて、電気ヒータ等の加熱手段によって加熱されたヒートプレス装置のプレスヘッドの押圧面を補強枠層118の嵌合面側の面に当接させ、第2基板191の方向に補強枠層118を押圧する。これにより、異方性導電フィルム161は、補強枠層118を介して、加熱されつつ加圧されるので、テール部158と端子接続部193とを接着するとともに導通させる。なお、リフローはんだ付法における加熱温度が一般的に220〜260〔℃〕であるのに対し、異方性導電フィルム161の加熱温度は180〜200〔℃〕であるから、異方性導電フィルム161を使用することによって、はんだ付に比較して低温でテール部158と端子接続部193とを接続可能であることが分かる。
また、前記プレスヘッドの押圧面は、例えば、補強枠層118の幅方向及び前後方向の寸法以上の幅方向及び前後方向の寸法を備える矩形の平坦面である。これにより、補強枠層118を均一に加圧することができ、その結果、異方性導電フィルム161を均一に加圧することができる。
ところで、テール部158は、カバーフィルム117及び補強枠層118とともに、図3に示されるように、本体部の前端111a及び後端111b、すなわち、補強層116及びベースフィルム115の前端及び後端よりは、外側に突出している。そして、テール部158の第2基板191側の面は、本体部111の第2基板191側の面よりも、第2基板191の表面191aから離間している。したがって、補強層116の実装面側の面を第2基板191の表面191aに当接させるようにして雌コネクタ101を第2基板191の表面191a上に載置すると、テール部158の第2基板191側の面と第2基板191の表面191aとは、補強層116及びベースフィルム115の厚さに相当する距離だけ離間する。それなので、端子接続部193の面が第2基板191の表面191aよりも多少盛り上がっていても、雌コネクタ101を第2基板191の表面191a上に載置した状態で、テール部158と端子接続部193との間に異方性導電フィルム161を介在させる余地は十分に残されている。
また、異方性導電フィルム161の加圧の際に、前記補強層116及びベースフィルム115がスペーサとして機能するので、テール部158と端子接続部193との距離が一定に維持される。したがって、異方性導電フィルム161は、加圧によって必要以上に圧縮されることがなく、常に所定の圧縮量だけ圧縮されることとなるので、常に所定の導電性フィラーによる導電状態を得ることができ、テール部158と端子接続部193との導通抵抗が安定する。また、異方性導電フィルム161が必要以上に圧縮されることがないので、接着剤として機能する樹脂が異方性導電フィルム161から染出して周囲を汚染してしまうことがない。
さらに、テール部158が幅広で面積の広いシート状部材であることに加え、テール部158の上に位置する補強枠層118の一部である横枠部118aも面積の広い矩形の板部材であるから、テール部158の下に位置する異方性導電フィルム161には、横枠部118a及びテール部158を介して、圧力が均一に加えられる。さらに、本体部111の前端111a側の横枠部118aと後端111b側の横枠部118aとは、縦枠部118bによって接続されて一体化されているので、本体部111の前端111a側に載置された異方性導電フィルム161と後端111b側に載置された異方性導電フィルム161とには、前端111a側の横枠部118aと後端111b側の横枠部118aとを介して、圧力が均一に加えられる。
さらに、テール部158が補強枠層118から突出せず、横枠部118aの下方に位置するので、前記プレスヘッドの押圧面は、補強枠層118を押圧可能な平坦面であればよく、テール部158のみを押圧するための複雑な形状とする必要がない。したがって、プレスヘッドを加工するためのコストを要しない。
なお、本実施の形態において、雄コネクタ1のテール部58は、第1基板の表面に形成された端子接続部にはんだ付等によって接続されるものとして説明したが、雌コネクタ101のテール部158と同様に、異方性導電フィルム161によって接続されるように変更することもできる。
そして、雄コネクタ1と雌コネクタ101とを嵌合する際には、まず、オペレータは、図5に示されるように、雄コネクタ1の嵌合面と雌コネクタ101の嵌合面とを対向させた状態とする。なお、図5においては、都合により、第1基板及び第2基板191の図示が省略されている。
続いて、オペレータは、雄コネクタ1を雌コネクタ101に対して相対的に下降させ、すなわち、嵌合方向に移動させ、雄コネクタ1が雌コネクタ101の接続凹部114内に収容されるようにして、雄コネクタ1の嵌合面と雌コネクタ101の嵌合面とを対向させ、当接又は近接させる。これにより、雄コネクタ1の耳部21が雌コネクタ101の対応する受入凹部122内に進入する。また、補助金具56が係合空間部156内に進入する。さらに、突出端子53の各々が、対応する受容端子153の内側の内側開口154a内に進入する。
続いて、オペレータは、雄コネクタ1を雌コネクタ101に対して相対的にロック方向にスライドさせる。すなわち、雄コネクタ1の表面と雌コネクタ101の表面とを当接又は近接させた状態で雄コネクタ1を雌コネクタ101に対して前方(前端111aの方向)に相対的にスライドさせる。この場合、各突出端子53が対応する受容端子153の内側の内側開口154a内に進入しているとともに、左右の耳部21及び補助金具56が左右の受入凹部122及び係合空間部156内に進入した状態でスライドしてガイドするので、雌コネクタ101に対する雄コネクタ1の姿勢が乱れることがない。
そして、図6に示されるように、雄コネクタ1と雌コネクタ101との嵌合が完了すると、雄コネクタ1における左右の耳部21が雌コネクタ101における左右の耳部121と係合する。具体的には、雄コネクタ1の前方耳部21a及び後方耳部21bの少なくとも一部が雌コネクタ101の対応する前方耳部121a及び後方耳部121bの下方に進入して係合する。また、雄コネクタ1の補助金具56の係合凹部56aに、雌コネクタ101の雌補助金具157の係止腕157aに形成された凸部が係合する。これにより、雄コネクタ1と雌コネクタ101との嵌合状態がロックされる。なお、図6においては、都合により、第1基板の図示が省略されている。
また、雄コネクタ1を雌コネクタ101に対して相対的にロック方向、すなわち、前方にスライドさせると、受容端子153の内側の内側開口154a内に進入している突出端子53が、内側開口154a内を相対的に移動し、対向する接触腕部153a同士の間に進入する。これにより、接触腕部153a同士の間隔が突出端子53の軸部の側面に当接して押広げられるので、接触腕部153aのばね性によって、接触腕部153aは突出端子53の軸部の側面に押圧された状態になる。つまり、一対の接触腕部153aが突出端子53の軸部を両側から弾性的に挟持する。このように、接触腕部153aが突出端子53の軸部を挟持することも、嵌合状態を維持するために寄与する。
さらに、受容端子153が薄肉の部材であり、図6に示されるように、受容端子153の厚さ寸法が突出端子53の高さ寸法よりも小さいので、各部の寸法誤差(公差)、形状の歪(ゆが)み等に起因して、突出端子53と受容端子153との間に雄コネクタ1と雌コネクタ101との嵌合方向に関する位置ずれが生じても、すべての突出端子53が対応する受容端子153の内側の内側開口154a内に確実に進入し、突出端子53の軸部と接触腕部153aとが確実に接触する。
また、導体パターン151の第2基板191側には補強層116及びベースフィルム115が配設されているので、受容端子153の第2基板191側の面と第2基板191の表面191aとは、少なくとも、補強層116及びベースフィルム115の厚さに相当する距離だけ離間している。したがって、突出端子53の先端部が受容端子153の第2基板191側の面よりも突出しても、前記突出端子53の先端部が第2基板191の表面191aに当接し、該表面191aに損傷を加えたり、前記表面191aに形成されている導電トレース等と不必要に導通したりすることがない。なお、図6は、模式的に描かれているので、突出端子53の先端部と第2基板191の表面191aとの関係が必ずしも明瞭でないことに留意が必要である。
なお、雄コネクタ1と雌コネクタ101との嵌合を解除する動作については、雄コネクタ1と雌コネクタ101とを嵌合させるための動作と逆の動作にすぎないので、説明を省略する。
このように、本実施の形態において、コネクタは、平板状の本体部111及び本体部111に配設された複数の平板状の導体パターン151を有し、雄コネクタ1と嵌合する雌コネクタ101である。そして、導体パターン151の各々は、本体部111内に位置し、雄コネクタ1の突出端子53、すなわち、相手方端子と係合する受容端子153と、本体部111外に延出し、第2基板191の表面191aに配設された端子接続部193に接続されるテール部158とを含み、テール部158の第2基板191側の面は、本体部111の第2基板191側の面よりも、第2基板191の表面191aから離間し、テール部158は、その第2基板191側の面と端子接続部193との間に配設された異方性導電フィルム161によって端子接続部193に接続される。
したがって、雌コネクタ101を第2基板191の表面191a上に載置した状態で、テール部158と端子接続部193との間に異方性導電フィルム161を介在させることができ、平板状の導体パターン151を変形させることなく、端子接続部193と接続させることができる。また、異方性導電フィルム161の加圧の際に、本体部111の導体パターン151よりも第2基板191側の部分がスペーサとして機能するので、テール部158と端子接続部193との距離が一定に維持される。これにより、異方性導電フィルム161は、加圧によって必要以上に圧縮されることがなく、常に所定の圧縮量だけ圧縮されることとなるので、テール部158と端子接続部193との導通抵抗が安定する。さらに、異方性導電フィルム161が必要以上に圧縮されることがないので、接着剤として機能する樹脂が異方性導電フィルム161から染出して周囲を汚染してしまうことがない。
また、相手方端子は突出端子53であり、受容端子153は、端子収容開口154内に位置する平板状の部材であり、一対の接触腕部153aを含み、端子収容開口154内に収容された突出端子53が端子収容開口154内を相対的に移動すると、一対の接触腕部153aが弾性的に変形して突出端子53を挟持する。したがって、突出端子53と受容端子153との接触が確実に維持される。
さらに、本体部111は、導体パターン151よりも第2基板191側に配設された補強層116を含み、雄コネクタ1が雌コネクタ101と嵌合して端子収容開口154内に収容された突出端子53の先端部は、本体部111の第2基板191側の面よりも、第2基板191の表面191aから離間している。したがって、突出端子53の先端部が受容端子153の第2基板191側の面よりも突出しても、突出端子53の先端部が第2基板191の表面191aに当接し、該表面191aに損傷を加えたり、表面191aに形成されている導電トレース等と不必要に導通したりすることがない。
さらに、導体パターン151よりも反第2基板191側に配設された平板状の補強枠層118を更に有し、補強枠層118の横枠部118aが、テール部158の反第2基板191側を覆い、補強枠層118の反第2基板191側の面が、異方性導電フィルム161を加圧するための加圧部材の圧力を受ける受圧面となる。したがって、異方性導電フィルム161には、圧力が均一に加えられる。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第1の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
図7は本発明の第2の実施の形態における雄コネクタの嵌合面と雌コネクタの嵌合面とを斜めに向い合せた状態を示す斜視図である。
本実施の形態において、雌コネクタ101の補強枠層118は、一対の縦枠部118bを備えているが、横枠部118aを備えていない。したがって、導体パターン151のテール部158に対応する部分は、開口部118gとなっている。そして、左右の縦枠部118bは、雌コネクタ101の幅方向に延在する連結棒部118dによって連結されている。なお、図に示される例において、前記連結棒部118dは、本体部111の後端111b寄りの位置に一つだけ配設されているが、本体部111の前端111a寄りの位置に追加することもできる。したがって、接続開口118cは、一対の縦枠部118b及び一つの連結棒部118dによって周囲の三方を画定されるか、又は、一対の縦枠部118b及び一対の連結棒部118dによって周囲の四方を画定される。なお、前記連結棒部118dは、導体パターン151のテール部158の上方(嵌合面側の方向)には存在せず、該テール部158よりも前後方向の中心寄りの位置に配設される。
また、縦枠部118bの前後両端部分は、他の部分、すなわち、補強枠本体118fよりも下方に下がった、すなわち、雌コネクタ101の実装面により近付いた支持足部118eとなっている。したがって、側面視において、補強枠本体118f及び両側の支持足部118eは、いずれも、雌コネクタ101の実装面と平行に延在し、補強枠本体118fは、支持足部118eよりも雌コネクタ101の実装面から離間し、補強枠本体118fと支持足部118eとの接続部分はクランク状に曲がっている。
さらに、前記支持足部118eの第2基板191側の面は、補強層116の第2基板191側の面とほぼ面一となっている。したがって、補強層116の第2基板191側の面を第2基板191の表面に当接させるようにして雌コネクタ101を第2基板191の表面191a上に載置すると、支持足部118eの第2基板191側の面も第2基板191の表面191aに当接する。
そして、導体パターン151のテール部158及びカバーフィルム117の横枠部117aは、左右の支持足部118eの間に位置し、前記横枠部117aの嵌合面側の面は、補強枠層118によって覆われておらず、露出している。
なお、雌コネクタ101のその他の点の構成は、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。また、雄コネクタ1の構成は、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
次に、本実施の形態における雌コネクタ101を第2基板191に表面実装する方法について説明する。
図8は本発明の第2の実施の形態における雌コネクタの表面実装に使用するヒートプレス装置のプレスヘッドを示す斜視図、図9は本発明の第2の実施の形態における雌コネクタの表面実装の工程を示す第1の斜視図、図10は本発明の第2の実施の形態における雌コネクタの表面実装の工程を示す第2の斜視図である。
本実施の形態においては、雌コネクタ101を第2基板191に表面実装する際に、図8に示されるようなプレスヘッド181を使用して、テール部158と端子接続部193との間に介在する異方性導電フィルム161を加熱しつつ加圧する。なお、ここでは、前記プレスヘッド181を駆動するヒートプレス装置及び前記プレスヘッド181を加熱する加熱手段については、都合により、図示及び説明を省略する。
前記プレスヘッド181は、略直方体状の形状を備えるが、その一部、具体的には、下面における長手方向両端部分に、下方に突出するように形成された一対の加圧用凸部182を備える。そして、該加圧用凸部182の下面が雌コネクタ101のカバーフィルム117の横枠部117aに当接して加圧する平坦な加圧用当接面182aとなっている。なお、一対の加圧用凸部182の間の部分は、相対的に上方に凹入した対比凹部183となっている。
前記プレスヘッド181の下面の幅、すなわち、加圧用当接面182aの幅方向の寸法は、雌コネクタ101の左右の支持足部118eの間隔よりも短く、カバーフィルム117の横枠部117aの幅方向の寸法と同程度に設定される。また、前記対比凹部183の長手方向の寸法は、雌コネクタ101の補強枠本体118fの長さよりも長く設定される。これにより、前記プレスヘッド181は、雌コネクタ101の補強枠層118を加圧することなく、カバーフィルム117の横枠部117a及び導体パターン151のテール部158を加圧することができる。
そして、雌コネクタ101を第2基板191に表面実装する際には、前記第1の実施の形態と同様にして、テール部158と端子接続部193との間に異方性導電フィルム161を介在させた状態で、第2基板191の表面191a上の所定位置に雌コネクタ101を載置する。
続いて、オペレータは、図9に示されるように、プレスヘッド181又は第2基板191の位置及び姿勢を制御して、各加圧用凸部182の加圧用当接面182aと雌コネクタ101の対応するカバーフィルム117の横枠部117aとを対向させた状態とする。なお、図9及び10においては、都合により、第2基板191の図示が省略されている。
続いて、オペレータは、図示されないヒートプレス装置を作動させて、プレスヘッド181を下降させ、すなわち、第2基板191の方向に移動させ、図10に示されるように、各加圧用凸部182を補強枠層118の開口部118gに進入させて加圧用当接面182aを雌コネクタ101の対応するカバーフィルム117の横枠部117aに当接させ、さらに、第2基板191の方向に前記横枠部117aを押圧させる。なお、前記プレスヘッド181は、加熱手段によって加熱されている。これにより、異方性導電フィルム161は、カバーフィルム117の横枠部117aを介して、加熱されつつ加圧されるので、テール部158と端子接続部193とを接着するとともに導通させる。
本実施の形態においては、プレスヘッド181の加圧用当接面182aは、テール部158と端子接続部193との間に介在する異方性導電フィルム161の上に位置するカバーフィルム117の横枠部117aにのみ当接して押圧し、補強枠層118等の雌コネクタ101における他の部分を押圧することがない。したがって、プレスヘッド181が発揮する押圧力を高めることなく、高い圧力で異方性導電フィルム161を加圧することができる。また、加熱されているプレスヘッド181の熱が補強枠層118等の雌コネクタ101における他の部分に伝わることがないので、効率よく異方性導電フィルム161を加熱することができる。
なお、雌コネクタ101の第2基板191への表面実装に関するその他の点の構成及び動作については、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
また、本実施の形態において、雄コネクタ1のテール部58は、第1基板の表面に形成された端子接続部にはんだ付等によって接続されるものとして説明したが、雌コネクタ101のテール部158と同様に、異方性導電フィルム161によって接続されるように変更することもできる。
さらに、雄コネクタ1と雌コネクタ101とを嵌合する動作については、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
このように、本実施の形態においては、導体パターン151よりも反第2基板191側に配設された平板状の補強枠層118を更に有し、補強枠層118は、テール部158に対応する開口部118gを含み、開口部118gに異方性導電フィルム161を加圧するためのプレスヘッド181の加圧用凸部182が進入可能である。したがって、プレスヘッド181が発揮する押圧力を高めることなく、高い圧力で異方性導電フィルム161を加圧することができる。また、加熱されているプレスヘッド181の熱が補強枠層118等の雌コネクタ101における他の部分に伝わることがないので、効率よく異方性導電フィルム161を加熱することができる。
なお、その他の点の効果については、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
本発明は、コネクタに適用することができる。
1 雄コネクタ
11、111 本体部
11a、111a 前端
11b、111b 後端
15、115 ベースフィルム
16、116 補強層
21、121 耳部
21a、121a 前方耳部
21b、121b 後方耳部
22、122 受入凹部
51、151 導体パターン
52、152 パターン分離空間
53 突出端子
56 補助金具
56a 係合凹部
58、158、958 テール部
101 雌コネクタ
114 接続凹部
115a、116a 端子対応開口
115b、116b 係合空間対応開口
117 カバーフィルム
117a、118a 横枠部
117b、118b 縦枠部
117c、118c 接続開口
118 補強枠層
118d 連結棒部
118e 支持足部
118f 補強枠本体
118g 開口部
122a 前方受入凹部
122b 後方受入凹部
153 受容端子
153a 接触腕部
154、954 端子収容開口
154a、954a 内側開口
154b 外側開口
156 係合空間部
157 雌補助金具
157a 係止腕
161 異方性導電フィルム
181 プレスヘッド
182 加圧用凸部
182a 加圧用当接面
183 対比凹部
191 第2基板
191a 表面
193 端子接続部
911 雌側基体
951 雌側電極パターン
953 腕部

Claims (5)

  1. (a)平板状の本体部及び該本体部に配設された複数の平板状の導体を有し、相手方コネクタと嵌合するコネクタであって、
    (b)前記導体の各々は、前記本体部内に位置し、前記相手方コネクタの相手方端子と係合する平板状端子と、前記本体部外に延出し、実装部材の表面に配設された端子接続部に接続されるテール部とを含み、
    (c)該テール部の実装部材側の面は、前記本体部の実装部材側の面よりも、前記実装部材の表面から離間し、
    (d)前記テール部は、その実装部材側の面と前記端子接続部との間に配設された異方性導電フィルムによって前記端子接続部に接続されることを特徴とするコネクタ。
  2. 前記相手方端子は突出端子であり、
    前記平板状端子は、端子収容開口内に位置する平板状の部材であり、一対の接触腕部を含み、
    前記端子収容開口内に収容された突出端子が前記端子収容開口内を相対的に移動すると、前記一対の接触腕部が弾性的に変形して前記突出端子を挟持する請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記本体部は、前記導体よりも実装部材側に配設された補強層を含み、
    前記相手方コネクタがコネクタと嵌合して前記端子収容開口内に収容された前記突出端子の先端部は、前記本体部の実装部材側の面よりも、前記実装部材の表面から離間している請求項2に記載のコネクタ。
  4. 前記導体よりも反実装部材側に配設された平板状の枠部材を更に有し、
    該枠部材の一部が、前記テール部の反実装部材側を覆い、前記枠部材の反実装部材側の面が、前記異方性導電フィルムを加圧するための加圧部材の圧力を受ける受圧面となる請求項1〜3のいずれか1項に記載のコネクタ。
  5. 前記導体よりも反実装部材側に配設された平板状の枠部材を更に有し、
    該枠部材は、前記テール部に対応する開口部を含み、該開口部に前記異方性導電フィルムを加圧するための加圧部材の一部が進入可能である請求項1〜3のいずれか1項に記載のコネクタ。
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