JP2015142057A - 配線基板および配線ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 コネクタ端子の装着および取り外しが容易な配線基板および配線ユニットを提供する。
【解決手段】 配線基板１０は、実装基板３０又はコネクタ等のコネクタ端子３２と電気的に接続するためのものであって、コネクタ端子３２が挿入される孔２０を含む。孔２０は、配線基板１０の深さ方向に伸びるように構成され、かつ、所定の深さにおいて、コネクタ端子３２が挿入される孔２０の挿入口よりも幅が広い幅広部２２ｂを有する。コネクタ端子３２が孔２０に嵌め込まれた際、コネクタ端子３２の拡幅部３２ａは、孔２０の幅広部２２ｂの部分に嵌まることになる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、コネクタ端子と接続する接続部を有する配線基板および配線ユニットに関する。

従来、配線基板をコネクタ端子の横方向から挿入して、配線基板をコネクタ端子に接続する技術が一般的に採用されている（特許文献１参照）。

特開２００３−２７２７３５号公報

本発明の目的は、コネクタ端子の装着および取り外しが容易な配線基板および配線ユニットを提供することにある。

本発明の配線基板は、
コネクタ端子と電気的に接続するための配線基板であって、
前記コネクタ端子が挿入される孔を含み、
前記配線基板の深さ方向に伸びるように構成され、かつ、所定の深さにおいて設けられた幅が狭い幅狭部と、前記幅狭部よりもより深い位置に前記幅狭部よりも幅が広い幅広部とを含む。

ここで、「幅狭部よりもより深い位置に」とは、コネクタ端子が挿入される側の孔の開口部を基準として、幅狭部よりも深い位置にという意味をいう。

配線基板の孔は、配線基板の深さ方向に伸びるように構成されていることで、配線基板とコネクタとを重ね合わせ状態で接続することができる。つまり、配線基板とコネクタとが重なり合った状態にすることができるため、配線ユニットの幅を小さくすることができ、小型化を図ることができる。また、横方向からスライドさせてコネクタ端子を配線基板に接続するのではなく、配線基板に対してコネクタを縦方向から装着することになるため、上から押圧してコネクタ端子を配線基板に接続するために、力を加えやすく、作業性が向上する。

本発明において、前記コネクタ端子は、前記孔に挿入される際に、前記孔の幅方向に弾性変形可能に構成されていることができる。

配線基板をコネクタや実装基板に取り付けた場合であっても、孔からコネクタ端子を引っ張り出すことで、コネクタから配線基板を取り外すことができる。したがって、配線基板やコネクタの修理が容易となる。

コネクタ端子を孔に挿入する際に、コネクタ端子が弾性変形しながら挿入されることになるため、挿入に当たって抵抗を受けているような感覚を生じる。コネクタ端子の拡幅部が配線基板の幅狭部を通過しきると、抵抗が少なく、コネクタ端子を挿入したときに、コネクタ端子が孔にしっかりと収まったという感覚（クリック感など）を得ることになる。

本発明において、
前記孔を構成する前記配線基板の側面に前記コネクタ端子と電気的に接続されるコンタクト部が設けられていることができる。

本発明において、前記コネクタ端子は、前記コネクタ端子が設けられた基体と前記配線基板とを重ね合わせたときに、前記孔の伸びる方向に伸びていることができる。これにより、コネクタ端子を孔に挿入しやすくなる。

本発明において、前記配線基板は、補強板、フレキシブル層および配線層の順で構成されていることができる。

本発明において、前記コネクタ端子は、前記孔から抜き差し可能であることができる。これにより、配線基板や、コネクタ端子が設けられた基体の修理が容易となる。

本発明において、前記孔は、前記コネクタ端子が挿入される挿入口から前記幅狭部までの間に深さ方向にいくに従って幅が狭くなるテーパー部が設けられていることができる。これにより、テーパー部がコネクタ端子を案内し、コネクタ端子の孔への挿入が容易となる。

本発明の配線ユニットは、前記配線基板の孔に前記コネクタ端子が嵌め合わされ、前記配線基板と実装基板又はコネクタとが接続されている。

実施の形態に係る配線基板の孔のレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面を模式的に示す図である。 実施の形態に係る配線ユニットを模式的に示す断面図である。 実施の形態に係る配線ユニットの一例を模式的に示す部分断面図であり、図３の領域Ａ１の部分の部分断面図である。 実装基板と配線基板とが分離した状態を示す図である。 実施の形態に係る配線ユニットの一例を模式的に示す部分断面図である。 実施の形態に係る配線ユニットの一例を模式的に示す部分断面図である。 実施の形態に係る配線ユニットの一例を模式的に示す部分断面図である。 実施の形態に係る配線基板の孔のレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。 実施の形態に係る配線ユニットの一例を模式的に示す部分断面図である。 実施の形態に係る配線ユニットの一例を模式的に示す部分断面図である。 実施の形態に係る配線ユニットの一例を模式的に示す部分断面図である。 実施の形態に係る配線ユニットの一例を模式的に示す部分断面図である。 配線基板の一例を模式的に示す図である。 配線基板の一例を模式的に示す図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら説明する。

１．配線ユニット
配線ユニット１００は、配線基板１０と実装基板３０とを含む。

配線基板１０は、実装基板３０のコネクタ端子３２と電気的に接続するためのものである。配線基板１０は、コネクタ端子３２が挿入される孔２０を含む。孔２０は、配線基板１０の深さ方向に伸びるように構成され、かつ、所定の深さにおいて設けられた幅が狭い幅狭部２２ａと、幅狭部２２ａよりもより深い位置に幅狭部２２ａよりも幅が広い幅広部２２ｂとを含む。つまり、配線基板１０は、孔２０の途中において幅が広い幅広部２２ｂを有する。幅狭部２２ａよりもより深い位置とは、コネクタ端子３２が挿入される挿入口（第１の開口部２１ａ）を基準として、より深いという意味である。

配線基板１０は、公知のフレキシブル配線基板やリジッド基板を適用することができる。配線基板１０がフレキシブル配線基板の場合には、配線基板１０は、たとえば、図４に示すように、補強板１２の上に、順次、接着層１３、ポリイミドなどからなるフレキシブル層１４、および、銅箔などからなる配線パターン１６を設けて構成することができる。補強板１２を設けることで、補強板１２の厚さを変えることで、孔２０の深さを調整することができる。補強板１２の材質としては、たとえば、ポリイミド、網目のあるガラス繊維にエポキシを含浸させたガラスエポキシ、不織布にエポキシ樹脂を含浸させたコンポジット、ＡＢＳを挙げることができる。補強板１２とフレキシブル層１４とは接着層により接着してもよい。フレキシブル層１４と配線パターン１６とは接触層により接着してもよい。

配線基板１０がリジッド基板からなる場合には、図１４に示すように、ガラスエポキシなどからなる基体４０の上に、配線層４２を設けて構成することができる。

孔２０の側面には、コンタクト部２４が設けられている。コンタクト部２４は、たとえば、銅メッキ層２５ａおよび防蝕メッキ層２５ｂとで構成されている。防蝕メッキ層２５ｂは、たとえばニッケルメッキにより構成されている。防蝕メッキ層２５が形成されていない銅メッキ層２５ａの上には、接着層１７を介して絶縁フィルム１８を設けることができる。

孔２０の幅広部２２ｂは、コネクタ端子３２が挿入された際に、コネクタ端子３２の幅広部３２ａに対応している。孔２０の幅狭部２２ａは、コネクタ端子３２の幅広部３２ａと係わり合うこととなり係合部として機能し、孔２０の幅狭部２２ａはコネクタ端子３２が外れ難くなり、ストッパーの役割を果たすことができる。なお、孔２０は、途中において、段状の部分やテーパー状の部分が設けられていることができる。また、孔２０は、孔２０の上から下までの全体がテーパー状であってもよい。孔２０の径は、コネクタ端子３２の大きさを考慮して決定することができる。孔２０の平面形状は、図１に示すように、円状であってもよい、図９に示すように、細長い形状であってもよく、適宜、任意の形状をとることができる。孔２０は、図１５に示すように、コネクタ端子３２が挿入される挿入口（第１の開口部２１ａ）から幅狭部２２ａまでの間に深さ方向にいくに従って幅が狭くなるテーパー部２２ｃを設けてもよい。

孔２０がテーパー状の部分を含む構成であると、１つの段付きドリルで孔を形成することができ、孔２０の形成が容易である。孔２０が段状の部分を有する場合には、第１段階のドリルによる開孔にて幅狭部２２ａを形成し、第２段階のドリルによる開孔にて幅広部２２ｂを形成して、段状の断面形状を有する孔２０を形成することができる。孔２０は、貫通していても、貫通していてもよい。

コネクタ端子３２は、絶縁フィルム３４に設けられた金属メッキ層３５および銅箔などからなる配線パターン３６に電気的に接続して、取り付けられている。配線パターン３６が設けられてない金属メッキ層３５を覆うように接着層３７を介して絶縁層３８が設けられている。

コネクタ端子３２は、絶縁フィルム３４側の根元の部分と、先端の間の部分において、孔２０に挿入したときの孔２０の幅方向の幅が幅広となる幅広部３２ａが設けられている。コネクタ端子３２は、図４，図６、図１０および図１２に示すように、複数（たとえば２つ）の端子片により構成することもできる。また、コネクタ端子３２は、図７、図８、図１１および図１３に示すように、１つの端子片により構成することもできる。コネクタ端子３２は、配線基板１０の孔２０に挿入する際に、孔２０の幅方向に狭くなるように弾性変形するように構成されている。コネクタ端子３２が１つの端子片により構成される場合には、図４，図６、図１０および図１２に示すように、先端が弧を描くように構成してもよい。コネクタ端子３２が複数の端子片からなる場合には、図７、図８、図１１および図１３に示すように、根元の部分と先端の間に凸部を設けてもよい。コネクタ端子３２は、公知の材質を適用することができる。コネクタ端子３２の形状は、鉤形形状や釣り針状の形状であってもよい。コネクタ端子３２は、コネクタ基板３３の配線パターンに電気的に接続されている。コネクタ端子３２は、コネクタ基板３３の平面方向に対して、交差する方向（たとえば垂直方向）に伸びるように設けられている。

コネクタ端子３２を孔２０に挿入する際、コネクタ端子３２の拡幅部３２ａが孔２０の２２ａにおいて狭くなる方向に弾性変形し、その弾性変形した状態で孔２０の幅狭部３２ａを通過し、幅広部３２ｂにおいて、コネクタ端子３０の形状が元に戻る。コネクタ端子３２は、孔２０の側面に設けられたコンタクト部２４と接触することになる。コネクタ端子３２とコンタクト部２４と接触する部位は、幅広部２２ｂにおけるコンタクト部２４の部分であってもよいし、幅狭部２２ａにおけるコンタクト部２４の部分であってもよい。

２．作用効果
配線基板１０を実装基板３０に取り付けた場合であっても、孔２０からコネクタ端子３２を引っ張り出すことで、実装基板３０から配線基板１０を取り外すことができる。したがって、配線基板１０や実装基板３０の修理が容易となる。

配線基板１０と実装基板３０とが重なり合った状態にすることができるため、配線ユニット１００の幅を小さくすることができ、かつ、コンタクト端子３２が孔２０の中に入り込むことになるため薄型化を図ることができ、小型化を図ることができる。また、横方向からスライドさせてコネクタ端子３２を配線基板１０に接続するのではなく、配線基板１０に対して実装基板３０を縦方向から装着することになるため、上から押圧してコネクタ端子３２を配線基板１０に接続するために、力を加えやすく、作業性が向上する。

コネクタ端子３２を孔２０に挿入する際に、コネクタ端子３２が弾性変形しながら挿入されることになるため、挿入に当たって抵抗を受けているような感覚を生じる。コネクタ端子３２の拡幅部３２ａが配線基板１０の幅狭部２２ａを通過しきると、抵抗がなくなり、コネクタ端子３２を挿入したときに、コネクタ端子３２が孔２０にしっかりと収まったという感覚（クリック感など）を得ることになる。

上記の実施の形態において、配線基板１０は、実装基板３０に適用されることに限定されず、コネクタ端子３２が設けられているものに広く適用することができ、コネクタであってもよい。

本実施の形態は、本発明の範囲内において種々の変形が可能である。

本発明は、コネクタを利用する電子機器および電気機器などに広く適用することができる。

１０ 配線基板
１２ 補強板
１３ 接着層
１４ フレキシブル層
１５ 接着層
１６ 配線パターン
１８ 絶縁フィルム
２０ 孔
２１ａ 開口部
２２ａ 幅狭部
２２ｂ 幅広部
２２ｃ テーパー部
２３ テーパー部
２４ コンタクト部
２５ａ 銅メッキ層
２５ｂ 防蝕メッキ層
３０ 実装基板
３２ コネクタ端子
３２ａ 拡幅部
３４ 絶縁フィルム
３５ 金属メッキ層
３６ 配線パターン
３７ 接着層
３８ 絶縁層
１００ 配線ユニット

Claims (6)

1. コネクタ端子と電気的に接続するための配線基板であって、
   前記コネクタ端子が挿入される孔を含み、
   前記孔は、前記配線基板の深さ方向に伸びるように構成され、かつ、所定の深さにおいて設けられた幅が狭い幅狭部と、前記幅狭部よりもより深い位置に前記幅狭部よりも幅が広い幅広部とを有する配線基板。
2. 請求項１において、
   前記コネクタ端子は、前記孔に挿入される際に、前記孔の幅方向に弾性変形可能に構成されている配線基板。
3. 請求項１又は２において、
   前記コネクタ端子は、前記コネクタ端子が設けられた基体と前記配線基板とを重ね合わせたときに、前記孔の伸びる方向に伸びている配線基板。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、
   前記コネクタ端子は、前記孔から抜き差し可能である配線基板。
5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、
   前記孔は、前記コネクタ端子が挿入される挿入口から前記幅狭部までの間に深さ方向にいくに従って幅が狭くなるテーパー部が設けられている配線基板。
6. 請求項１〜５のいずれかにおいて、
   前記配線基板の孔に前記コネクタ端子が嵌め合わされ、前記配線基板と実装基板又はコネクタとが接続された配線ユニット。

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