JP2015088543A

JP2015088543A - 配線基板

Info

Publication number: JP2015088543A
Application number: JP2013224117A
Authority: JP
Inventors: 幸人須藤; Yukito Sudo
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2015-05-07

Abstract

【課題】繰り返し挿抜に耐えうる導通技術を提供する。【解決手段】配線基板１は、導電パターンｐが形成されるパターン面１ａに対して平行な方向で弾性変位可能となる自由端部２ａ（弾性変位部）と、自由端部２ａを支持する基板本体３と、を有している。自由端部２ａの、パターン面１ａに対して直交する面としての湾曲面２ｃ（直交面）には、ラジアル電極７（相手方電極）と接触するキャスタレーション電極D（電極）が設けられている。【選択図】図５

Description

本発明は、配線基板に関する。

この種の技術として、特許文献１は、絶縁基材に貫通孔を形成し、この貫通孔をバネ弾性を有する金属箔で閉鎖し、この金属箔で導体回路を形成し、上記の貫通孔に線状導体を挿入することで、線状導体と導体回路との接続を成す技術を開示している。線状導体は、金属箔を貫通することで、金属箔に対して圧接状態となる。

特開２００７−２８１２５３号公報

しかし、上記特許文献１の構成では、金属箔の塑性変形を伴うので、線状導体を繰り返し絶縁基材の貫通孔に挿抜したい場合、２回目以降は、金属箔と線状導体との十分な接触圧を確保することができなかった。

本発明の目的は、繰り返し挿抜に耐えうる導通技術を提供することにある。

本願発明によれば、導電パターンが形成されるパターン面に対して平行な方向で弾性変位可能となる弾性変位部と、前記弾性変位部を支持する基板本体と、有し、前記弾性変位部の、前記パターン面に対して直交する面としての直交面には、相手方電極と接触する電極が設けられている、配線基板が提供される。

本発明によれば、前記配線基板の弾性を利用することで、繰り返し挿抜しても安定した接続を確保できる。

配線基板の平面図である。（第１実施形態）相手側配線基板の平面図である。（第１実施形態）配線基板と相手側配線基板の接続前の状態を示す平面図である。（第１実施形態）配線基板と相手側配線基板の接続途中の状態を示す平面図である。（第１実施形態）配線基板と相手側配線基板の接続完了の状態を示す平面図である。（第１実施形態）配線基板と相手側配線基板の接続前の状態を示す平面図である。（第２実施形態）配線基板と相手側配線基板の接続完了の状態を示す平面図である。（第２実施形態）配線基板と相手側配線基板の接続前の状態を示す平面図である。（第３実施形態）配線基板と相手側配線基板の接続完了の状態を示す平面図である。（第３実施形態）配線基板と相手側配線基板の接続前の状態を示す平面図である。（第４実施形態）配線基板と相手側配線基板の接続完了の状態を示す平面図である。（第４実施形態）配線基板と相手側配線基板の接続前の状態を示す平面図である。（第５実施形態）

（第１実施形態）
先ず、図１〜図５を参照して、本願発明の第１実施形態を説明する。

図１に示すように、配線基板１は、導電パターンｐが形成されるパターン面１ａを有する。配線基板１は、梁体２と、梁体２を支持する基板本体３を有する。

本実施形態において梁体２は、ストレート状の片持ち梁である。梁体２の自由端部２ａ（弾性変位部）から梁体２の固定端部２ｂにかけて、導電パターンｐが形成されている。梁体２の自由端部２ａには、キャスタレーション電極D（電極）が形成されている。キャスタレーション電極Dは、梁体２の自由端部２ａの、パターン面１ａに対して直交する面としての湾曲面２ｃ（直交面）に形成されている。湾曲面２ｃは、梁体２の長手方向と実質的に直交する方向を向いている。湾曲面２ｃは、凹状に湾曲している。梁体２の固定端部２ｂから自由端部２ａを見る方向を「梁体突出方向」と定義する。

基板本体３は、梁体２の湾曲面２ｃに対して対向する本体対向面３ａと、キャスタレーション電極Dよりも梁体突出方向側に配置され、梁体２の自由端部２ａに対して対向する導通準備湾曲面３ｂと、を有する。導通準備湾曲面３ｂは、凹状に湾曲している。湾曲面２ｃと本体対向面３ａの間には、導通時収容空間４が形成されている。自由端部２ａと導通準備湾曲面３ｂの間には、導通準備時収容空間５が形成されている。図１の平面視で、導通準備時収容空間５は、導通時収容空間４よりも広い。

図２に示すように、本実施形態において、相手側配線基板６は、円柱状のラジアル電極７（相手側電極）を有する。ラジアル電極７は、相手側配線基板６の図示しない導電パターンに接続し、相手側配線基板６の、導電パターンが形成されるパターン面６ａに対して直交する方向に突出して形成されている。

以上の構成で、図１の配線基板１のキャスタレーション電極Dに図２の相手側配線基板６のラジアル電極７を接続するには、図３に示すように、先ず、相手側配線基板６のラジアル電極７を配線基板１の導通準備時収容空間５に挿入する。次に、相手側配線基板６に対して配線基板１を梁体突出方向に移動させる。すると、図４に示すように、ラジアル電極７が梁体２の自由端部２ａを押し退け、やがて、図５に示すように、ラジアル電極７が配線基板１の導通時収容空間４（図４を併せて参照）に収容される。図５の状態で、梁体２の湾曲面２ｃに形成されているキャスタレーション電極Dは、梁体２の弾性復元力によってラジアル電極７の外周面に対して導通接触する。

以上に、本願発明の第１実施形態を説明したが、上記第１実施形態は、以下の特長を有する。

（１）配線基板１は、導電パターンｐが形成されるパターン面１ａに対して平行な方向で弾性変位可能となる自由端部２ａ（弾性変位部）と、自由端部２ａを支持する基板本体３と、有する。自由端部２ａの、パターン面１ａに対して直交する面としての湾曲面２ｃ（直交面）には、ラジアル電極７（相手方電極）と接触するキャスタレーション電極D（電極）が設けられている。以上の構成によれば、配線基板１の弾性を利用することで、ラジアル電極７を繰り返し挿抜しても安定した接続を確保できる。

（２）また、配線基板１は、パターン面１ａに対して平行な方向で弾性変形可能な梁体２を有する。自由端部２ａは、梁体２に形成されている。以上の構成によれば、自由端部２ａの弾性域内での変位量を大きく確保できる。

（３）また、梁体２は、ストレート状の片持ち梁である。自由端部２ａは、梁体２の自由端に配置されている。キャスタレーション電極Dは、梁体２の長手方向と実質的に直交する方向を向いている。以上の構成によれば、自由端部２ａの弾性域内での変位量を一層大きく確保できる。また、ラジアル電極７とキャスタレーション電極Dとの接触圧を効果的に確保できる。

（第２実施形態）
次に、図６及び図７を参照して、本願発明の第２実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

本実施形態の梁体２は、固定端部２ｂから自由端部２ａに向かって順に、第１梁部２ｄ、第２梁部２ｅ、第３梁部２ｆを有する。梁体２は、第１梁部２ｄと第２梁部２ｅの間、及び、第２梁部２ｅと第３梁部２ｆの間には、屈曲部２ｗが形成されている。第１梁部２ｄと第３梁部２ｆは、同一方向に延びている。湾曲面２ｃは、第１梁部２ｄ及び第３梁部２ｆの長手方向と同一の方向を向いている。湾曲面２ｃにキャスタレーション電極Dが形成されている。

以上の構成で、図６の配線基板１のキャスタレーション電極Dに図２の相手側配線基板６のラジアル電極７を接続するには、図６に示すように、先ず、相手側配線基板６のラジアル電極７を配線基板１の梁体２の湾曲面２ｃと基板本体３の本体対向面３ａの間に挿入する。次に、相手側配線基板６に対して配線基板１を第１梁部２ｄ及び第３梁部２ｆの長手方向に沿って移動させる。すると、キャスタレーション電極Dが相手側配線基板６のラジアル電極７に接触する。続けて、相手側配線基板６に対して配線基板１を第１梁部２ｄ及び第３梁部２ｆの長手方向に沿って移動させると、図７に示すように、第１梁部２ｄと第２梁部２ｅとの間の屈曲の程度、及び、第２梁部２ｅと第３梁部２ｆとの間の屈曲の程度が強くなり、梁体２の弾性復元力によって、ラジアル電極７がキャスタレーション電極Dに対して強力に接触することになる。

以上に、本願発明の第２実施形態を説明したが、第２実施形態は、以下の特長を有する。

（４）梁体２は、２つの屈曲部２ｗを有する片持ち梁である。自由端部２ａは、梁体２の自由端に配置されている。以上の構成によれば、自由端部２ａの弾性域内での変位量を一層大きく確保できる。また、ラジアル電極７とキャスタレーション電極Dとの接触圧を効果的に確保できる。

（第３実施形態）
次に、図８及び図９を参照して、本願発明の第３実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

本実施形態において梁体２は、ストレート状の両持ち梁である。梁体２の長手方向の中央部２ｇ（弾性変位部）には、梁体２の長手方向に対して直交する方向に長い長孔２ｈが形成されている。梁体２の一方の固定端部２ｂから中央部２ｇにかけて、導電パターンｐが形成されている。梁体２の中央部２ｇには、キャスタレーション電極Dが形成されている。キャスタレーション電極Dは、梁体２の中央部２ｇの長孔２ｈの、パターン面１ａに対して直交する内周面としての内周湾曲面２ｉ（直交面）に形成されている。内周湾曲面２ｉは、梁体２の長手方向と実質的に直交する方向を向いている。内周湾曲面２ｉは、凹状に湾曲している。

以上の構成で、図８の配線基板１のキャスタレーション電極Dに図２の相手側配線基板６のラジアル電極７を接続するには、図８に示すように、先ず、相手側配線基板６のラジアル電極７を配線基板１の梁体２の長孔２ｈに挿入する。次に、相手側配線基板６に対して配線基板１を梁体２の長手方向に対して直交する方向に移動させる。すると、ラジアル電極７がキャスタレーション電極Dに接触する。続けて、相手側配線基板６に対して配線基板１を梁体２の長手方向に対して直交する方向に移動させると、図９に示すように、両持ち梁の梁体２が平面視でV字状に弾性変形し、梁体２の弾性復元力によって、ラジアル電極７がキャスタレーション電極Dに対して強力に接触することになる。

以上に、本願発明の第３実施形態を説明したが、第３実施形態は、以下の特長を有する。

（１）配線基板１は、導電パターンｐが形成されるパターン面１ａに対して平行な方向で弾性変位可能となる中央部２ｇ（弾性変位部）と、中央部２ｇを支持する基板本体３と、有する。中央部２ｇの、パターン面１ａに対して直交する面としての内周湾曲面２ｉ（直交面）には、ラジアル電極７（相手方電極）と接触するキャスタレーション電極D（電極）が設けられている。以上の構成によれば、配線基板１の弾性を利用することで、ラジアル電極７を繰り返し挿抜しても安定した接続を確保できる。

（２）また、配線基板１は、パターン面１ａに対して平行な方向で弾性変形可能な梁体２を有する。中央部２ｇは、梁体２に形成されている。以上の構成によれば、中央部２ｇの弾性域内での変位量を大きく確保できる。

（５）梁体２は、ストレート状の両持ち梁である。中央部２ｇは、梁体２の中途部に配置されている。キャスタレーション電極Dは、梁体２の長手方向と実質的に直交する方向を向いている。以上の構成によれば、中央部２ｇの弾性域内での変位量を一層大きく確保できる。また、ラジアル電極７とキャスタレーション電極Dとの接触圧を効果的に確保できる。

（第４実施形態）
次に、図１０及び図１１を参照して、本願発明の第４実施形態を説明する。

図１０に示すように、配線基板１０は、複数の導電パターンｑが形成されるパターン面１０ａと、パターン面１０ａに対して直交する端面１０ｂと、を有する。配線基板１０は、梁体１１と、梁体１１を支持する基板本体１２と、を有する。

本実施形態において梁体１１は、ストレート状の両持ち梁である。梁体１１は、平面視で、端面１０ｂに対して略平行に延びて形成されている。梁体１１の長手方向の中央部には、電極保持部１３（弾性変位部）が形成されている。電極保持部１３は、梁体１１の長手方向に対して直交する方向に突出して形成されている。電極保持部１３の突出方向における端面１３ａは、梁体１１の無負荷状態で、端面１０ｂよりも相手側配線基板６側に位置している。端面１３ａには、複数のキャスタレーション電極Eが形成されている。複数のキャスタレーション電極Eは、複数の導電パターンｑと夫々接続している。

相手側配線基板１４は、複数の配線パターンｒが形成されるパターン面１４ａと、配線基板１０の端面１０ｂに対向する端面１４ｂを有する。端面１４ｂには、複数のキャスタレーション電極Fが形成されている。

以上の構成で、配線基板１０の複数のキャスタレーション電極Eと、相手側配線基板１４の複数のキャスタレーション電極Fと、を接続するには、配線基板１０の複数のキャスタレーション電極Eと、相手側配線基板１４の複数のキャスタレーション電極Fと、を夫々向かい合わせた状態で、配線基板１０の電極保持部１３の端面１３ａを相手側配線基板１４の端面１４ｂに向かって押し付ける。すると、配線基板１０の複数のキャスタレーション電極Eと、相手側配線基板１４の複数のキャスタレーション電極Fが、接触する。続けて、配線基板１０の電極保持部１３の端面１３ａを相手側配線基板１４の端面１４ｂに向かって押し付けると、図１１に示すように、配線基板１０の梁体１１が配線基板１０の端面１０ｂから離れる方向へ弾性変形し、梁体１１の弾性復元力によって、配線基板１０の複数のキャスタレーション電極Eは、相手側配線基板１４の複数のキャスタレーション電極Fと強力に接触することになる。

以上に、本願発明の第４実施形態を説明したが、上記第４実施形態は、以下の特長を有する。

（１）配線基板１０は、導電パターンｑが形成されるパターン面１０ａに対して平行な方向で弾性変位可能となる電極保持部１３（弾性変位部）と、電極保持部１３を支持する基板本体１２と、有する。電極保持部１３の、パターン面１０ａに対して直交する面としての端面１３ａ（直交面）には、キャスタレーション電極F（相手方電極）と接触するキャスタレーション電極E（電極）が設けられている。以上の構成によれば、配線基板１０の弾性を利用することで、キャスタレーション電極Fを繰り返し断接しても安定した接続を確保できる。

（６）電極保持部１３の端面１３ａに、キャスタレーション電極Eが複数設けられている。

（７）配線基板１０は、パターン面１０ａに対して平行な方向で弾性変形可能であって、ストレート状の両持ち梁である梁体１１を有する。電極保持部１３は、梁体１１の中途部に形成されている。複数のキャスタレーション電極Eは、梁体１１の長手方向と実質的に直交する方向を向いている。以上の構成によれば、電極保持部１３の弾性域内での変位量を大きく確保できる。また、キャスタレーション電極Fとキャスタレーション電極Eとの接触圧を効果的に確保できる。

（第５実施形態）
次に、図１２を参照して、本願発明の第５実施形態を説明する。以下、本実施形態が、上記第４実施形態と相違する点を中心に説明する。

本実施形態において、基板本体１２と電極保持部１３の間には、弾性変形容易な弾性変形容易部１５が形成されている。弾性変形容易部１５は、U字状に形成された複数のU字梁１６によって構成されている。U字梁１６の一端が電極保持部１３側に接続され、U字梁１６の他端が基板本体１２側に接続されている。複数のU字梁１６は、平面視で、端面１３ａの長手方向に対して平行な方向に等間隔に並べられている。以上の構成によれば、上記第４実施形態と同様、配線基板１０の電極保持部１３の端面１３ａを相手側配線基板１４の端面１４ｂに向かって押し付けることで、配線基板１０の複数のU字梁１６が弾性的に圧縮変形し、各U字梁１６の弾性復元力によって、配線基板１０の複数のキャスタレーション電極Eは、相手側配線基板１４の複数のキャスタレーション電極Fと強力に接触することになる。

以上に、本願発明の第５実施形態を説明したが、上記第５実施形態は、以下の特長を有する。

（８）電極保持部１３と基板本体１２との間に、弾性変形容易な弾性変形容易部１５を設けた。以上の構成によれば、電極保持部１３の弾性域内での変位量を大きく確保できる。また、キャスタレーション電極Fとキャスタレーション電極Eとの接触圧を効果的に確保できる。

１配線基板
１ａパターン面
２梁体
２ａ自由端部
２ｃ湾曲面
３基板本体
７ラジアル電極
D キャスタレーション電極
ｐ導電パターン

Claims

導電パターンが形成されるパターン面に対して平行な方向で弾性変位可能となる弾性変位部と、
前記弾性変位部を支持する基板本体と、
有し、
前記弾性変位部の、前記パターン面に対して直交する面としての直交面には、相手方電極と接触する電極が設けられている、
配線基板。
請求項１に記載の配線基板であって、
前記パターン面に対して平行な方向で弾性変形可能な梁体を有し、
前記弾性変位部は、前記梁体に形成されている、
配線基板。
請求項２に記載の配線基板であって、
前記梁体は、ストレート状の片持ち梁であり、
前記弾性変位部は、前記梁体の自由端に配置されており、
前記電極は、前記梁体の長手方向と実質的に直交する方向を向いている、
配線基板。
請求項２に記載の配線基板であって、
前記梁体は、少なくとも１つの屈曲部を有する片持ち梁であり、
前記弾性変位部は、前記梁体の自由端に配置されている、
配線基板。
請求項２に記載の配線基板であって、
前記梁体は、ストレート状の両持ち梁であり、
前記弾性変位部は、前記梁体の中途部に配置されており、
前記電極は、前記梁体の長手方向と実質的に直交する方向を向いている、
配線基板。
請求項１に記載の配線基板であって、
前記弾性変位部の前記直交面に、前記電極が複数設けられている、
配線基板。
請求項６に記載の配線基板であって、
前記パターン面に対して平行な方向で弾性変形可能であって、ストレート状の両持ち梁である梁体を有し、
前記弾性変位部は、前記梁体の中途部に形成されており、
前記複数の電極は、前記梁体の長手方向と実質的に直交する方向を向いている、
配線基板。
請求項６に記載の配線基板であって、
前記弾性変位部と前記基板本体との間に、弾性変形容易な弾性変形容易部を設けた、
配線基板。