JP3398459B2 - 電気的相互接続回路の生成方法及びシステム - Google Patents
電気的相互接続回路の生成方法及びシステムInfo
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- H01R12/52—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures connecting to other rigid printed circuits or like structures
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- H01R12/712—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般に、電気的に相互接
続された回路を生成する方法及びシステムに関し、より
詳しくは、サーマル(熱)インクジェットプリントヘッ
ドとの外部電気接続を行うように特に構成された、電気
的相互接続回路に関する。
続された回路を生成する方法及びシステムに関し、より
詳しくは、サーマル(熱)インクジェットプリントヘッ
ドとの外部電気接続を行うように特に構成された、電気
的相互接続回路に関する。
【0002】
【従来の技術】サーマルインクジェットプリントヘッド
用薄膜抵抗基板の製造時に、シリコンのような普通の基
板上に熱抵抗を設け、サーマルインクジェット印刷動作
に際してこのような抵抗を使用し、対応する隣接のイン
クリザーバへと熱エネルギを伝達することが知られてい
る。この熱エネルギはリザーバ内のインクを加熱して沸
騰させ、それによって隣接するノズルプレートのオリフ
ィスを通して放出させて、印刷媒体へと向かわせる。こ
れらの熱抵抗はこのような動作中、シリコン基板の上面
に中間誘電層を挟んで絶縁して形成されている導電線路
を介して印加される電流により、電気的に脈動される。
中間誘電層の形成、熱抵抗用抵抗層の形成、及び熱抵抗
に導電線路材料の電気的パターンを形成するためのスパ
ッタリング処理のアルミニウム蒸着は、すべて技術的に
周知であり、従ってここでは詳細には説明しない。サー
マルインクジェットプリントヘッドの製造に使用される
プロセスは、ここでの参照によってその内容を本明細書
に取り入れる、Hewlett Packard Journal, Vol. 36, N
o. 5, 1985年5月(以下「HP Journal Article」とい
う)に記されている。ヒューレット・パッカード社は、
本特許出願の全ての権利、権能、及び利益の譲受人であ
る。
用薄膜抵抗基板の製造時に、シリコンのような普通の基
板上に熱抵抗を設け、サーマルインクジェット印刷動作
に際してこのような抵抗を使用し、対応する隣接のイン
クリザーバへと熱エネルギを伝達することが知られてい
る。この熱エネルギはリザーバ内のインクを加熱して沸
騰させ、それによって隣接するノズルプレートのオリフ
ィスを通して放出させて、印刷媒体へと向かわせる。こ
れらの熱抵抗はこのような動作中、シリコン基板の上面
に中間誘電層を挟んで絶縁して形成されている導電線路
を介して印加される電流により、電気的に脈動される。
中間誘電層の形成、熱抵抗用抵抗層の形成、及び熱抵抗
に導電線路材料の電気的パターンを形成するためのスパ
ッタリング処理のアルミニウム蒸着は、すべて技術的に
周知であり、従ってここでは詳細には説明しない。サー
マルインクジェットプリントヘッドの製造に使用される
プロセスは、ここでの参照によってその内容を本明細書
に取り入れる、Hewlett Packard Journal, Vol. 36, N
o. 5, 1985年5月(以下「HP Journal Article」とい
う)に記されている。ヒューレット・パッカード社は、
本特許出願の全ての権利、権能、及び利益の譲受人であ
る。
【0003】外部のパルス駆動回路とサーマルインクジ
ェットプリントヘッドの導電線路との間には、薄膜抵抗
プリントヘッド基板の所定の導電端子パッド、或いはテ
−プ自動化ボンディング(TAB)回路との着脱可能な圧
力式接触を行うために、可撓性回路すなわち「フレック
ス」回路を使用して電気的接続が設けられている。これ
らの電気的接続は、可撓性回路に圧力を加え、可撓性回
路内の電気リード線が薄膜抵抗プリントヘッド基板上の
対応する対偶パッドと良好な電気的接続を行うようにす
ることにより容易になる。これらの可撓性回路は一般
に、薄い可撓性絶縁基板部材について行われる各種エッ
チングプロセスにより形成される、ホトリソグラフィで
画定される導電パターンから構成されている。フレック
ス回路上の電気的接点の位置は、バンプ及び凹み構成に
より、わずかに高くなっている。この構成は、対応する
凹みの位置に合うパンチ構造を使用して形成される。パ
ンチ構造は、絶縁基板部材の表面より高く持ち上げられ
た位置において、フレックス回路上に電気的接点の位置
を形成するために使用される。このパンチプロセス中、
可撓性回路上で高くされるコンタクトバンプの必ずしも
全部が絶縁基板表面上で同じ距離だけ動かされず、その
ため非一様な凹み構成を生じることが時々ある。この理
由から、より小さい、即ちフレックス回路の表面からよ
り突出している高いバンプよりも高さの低いバンプとの
接触を行うためには、より多くの力が必要である。プリ
ントヘッドと相互接続させるために、プリントヘッドに
対してフレックス回路にかなりの力を加えると、高くな
った凹み構造の一部分が押しつぶされる。更にまた、非
一様な凹み構成が存在すると、プリントヘッドと可撓性
回路との界面での両者の接触は妨げられる。
ェットプリントヘッドの導電線路との間には、薄膜抵抗
プリントヘッド基板の所定の導電端子パッド、或いはテ
−プ自動化ボンディング(TAB)回路との着脱可能な圧
力式接触を行うために、可撓性回路すなわち「フレック
ス」回路を使用して電気的接続が設けられている。これ
らの電気的接続は、可撓性回路に圧力を加え、可撓性回
路内の電気リード線が薄膜抵抗プリントヘッド基板上の
対応する対偶パッドと良好な電気的接続を行うようにす
ることにより容易になる。これらの可撓性回路は一般
に、薄い可撓性絶縁基板部材について行われる各種エッ
チングプロセスにより形成される、ホトリソグラフィで
画定される導電パターンから構成されている。フレック
ス回路上の電気的接点の位置は、バンプ及び凹み構成に
より、わずかに高くなっている。この構成は、対応する
凹みの位置に合うパンチ構造を使用して形成される。パ
ンチ構造は、絶縁基板部材の表面より高く持ち上げられ
た位置において、フレックス回路上に電気的接点の位置
を形成するために使用される。このパンチプロセス中、
可撓性回路上で高くされるコンタクトバンプの必ずしも
全部が絶縁基板表面上で同じ距離だけ動かされず、その
ため非一様な凹み構成を生じることが時々ある。この理
由から、より小さい、即ちフレックス回路の表面からよ
り突出している高いバンプよりも高さの低いバンプとの
接触を行うためには、より多くの力が必要である。プリ
ントヘッドと相互接続させるために、プリントヘッドに
対してフレックス回路にかなりの力を加えると、高くな
った凹み構造の一部分が押しつぶされる。更にまた、非
一様な凹み構成が存在すると、プリントヘッドと可撓性
回路との界面での両者の接触は妨げられる。
【0004】他の問題は、凹み構成の使用それ自体から
生じる。高くされた凹み構造の形成プロセスは製造が高
価につき、またその実施にあたっては高い接触力を必要
とする。その上、その形成プロセスのポイントの幾何学
的配置に対する制御は不充分である。全体的な凹み構成
中における凹み相互の間隔もまた、それらを比較的近い
間隔で設置する必要があるため問題となる。しかしなが
ら、間隔は凹み構造を形成するのに使用される金属の厚
み及び脆さによって制限される。近接設置される凹み構
造は、インクジェット印刷にとって独特のものである
が、製造は極めて困難である。
生じる。高くされた凹み構造の形成プロセスは製造が高
価につき、またその実施にあたっては高い接触力を必要
とする。その上、その形成プロセスのポイントの幾何学
的配置に対する制御は不充分である。全体的な凹み構成
中における凹み相互の間隔もまた、それらを比較的近い
間隔で設置する必要があるため問題となる。しかしなが
ら、間隔は凹み構造を形成するのに使用される金属の厚
み及び脆さによって制限される。近接設置される凹み構
造は、インクジェット印刷にとって独特のものである
が、製造は極めて困難である。
【0005】フレックス回路とTAB回路の導電パッドと
の間の接触は、フレックス回路の凹みの位置に対応する
位置において隔置された複数の円錐を備えるように予め
形成された、ゴムのような弾性材料を使用して維持する
ことができる。これらの弾性円錐の先端はフレックス回
路の凹みに差し込み、フレックス回路の導電バンプをTA
B回路の端子パッドに良好に物理的且つ電気的に接触さ
せるのに充分な力でもって、凹みに対して押し付けるこ
とができる。
の間の接触は、フレックス回路の凹みの位置に対応する
位置において隔置された複数の円錐を備えるように予め
形成された、ゴムのような弾性材料を使用して維持する
ことができる。これらの弾性円錐の先端はフレックス回
路の凹みに差し込み、フレックス回路の導電バンプをTA
B回路の端子パッドに良好に物理的且つ電気的に接触さ
せるのに充分な力でもって、凹みに対して押し付けるこ
とができる。
【0006】コンタクトアレイ(HP Journal Articleの
図1を参照)は、電気的駆動パルスをプリントヘッドま
で伝える可撓性印刷回路に一体化させることができる。
コネクタの相互結合は、プリントヘッドカートリッジの
整合ピンをキャリッジ/相互接続アセンブリの相手穴と
整列させ、次いでカムラッチを上方に回転させるか、ま
たはプリントヘッドを所定位置まで枢動させることによ
り行われる。このようにして、コンタクトを行う部材同
士の間での横方向運動無しに、電気的接触を行うことが
できる。コンタクト領域はシリコン−ゴムの圧力パッド
で支持されている(HP Journal Articleの図2を参照)
が、これにより電気的接触を、種々の条件及び製造公差
の所定範囲にわたって維持することができる。電気的接
触は、可撓性回路のパッドに凹みを設けることにより強
化される。凹みは可撓性回路に、メッキが行われる前に
形成される。
図1を参照)は、電気的駆動パルスをプリントヘッドま
で伝える可撓性印刷回路に一体化させることができる。
コネクタの相互結合は、プリントヘッドカートリッジの
整合ピンをキャリッジ/相互接続アセンブリの相手穴と
整列させ、次いでカムラッチを上方に回転させるか、ま
たはプリントヘッドを所定位置まで枢動させることによ
り行われる。このようにして、コンタクトを行う部材同
士の間での横方向運動無しに、電気的接触を行うことが
できる。コンタクト領域はシリコン−ゴムの圧力パッド
で支持されている(HP Journal Articleの図2を参照)
が、これにより電気的接触を、種々の条件及び製造公差
の所定範囲にわたって維持することができる。電気的接
触は、可撓性回路のパッドに凹みを設けることにより強
化される。凹みは可撓性回路に、メッキが行われる前に
形成される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】フレックス回路とプリ
ントヘッド基板との間に電気的接触を行うための上述の
従来技術の方法は、相互接続部材が余りない或る種の相
互接続パターンには満足であることが判明しているが、
低電圧信号の接点としては全く不満足であった。この事
実は、上述の弾性円錐が非線形に撓むという性質から生
じる。弾性円錐のこの非線形撓みは、円錐の体積圧縮
「V」の、相互接続動作中に円錐の先端が移動する距離
「D」の関数としての、非線形変化として現れる。従っ
てこの非線形特性は、フレックス回路上の全てのバンプ
がプリントヘッド基板の端子パッドの導電線路との良好
な電気的接触を確実に行うためにフレックス回路に加え
られねばならない力の量を増大させる傾向がある。場合
によっては、この必要な力は、基板を破壊し、或いは基
板にその他の構造的損傷を与えるのに充分な程大きい。
従来技術のこの非線形撓み特性については、ここで参照
することによってその内容を本明細書に取り入れる米国
特許第4,706,097号の従来技術の図1A及び図1Bを参
照して以下でより詳細に説明する。
ントヘッド基板との間に電気的接触を行うための上述の
従来技術の方法は、相互接続部材が余りない或る種の相
互接続パターンには満足であることが判明しているが、
低電圧信号の接点としては全く不満足であった。この事
実は、上述の弾性円錐が非線形に撓むという性質から生
じる。弾性円錐のこの非線形撓みは、円錐の体積圧縮
「V」の、相互接続動作中に円錐の先端が移動する距離
「D」の関数としての、非線形変化として現れる。従っ
てこの非線形特性は、フレックス回路上の全てのバンプ
がプリントヘッド基板の端子パッドの導電線路との良好
な電気的接触を確実に行うためにフレックス回路に加え
られねばならない力の量を増大させる傾向がある。場合
によっては、この必要な力は、基板を破壊し、或いは基
板にその他の構造的損傷を与えるのに充分な程大きい。
従来技術のこの非線形撓み特性については、ここで参照
することによってその内容を本明細書に取り入れる米国
特許第4,706,097号の従来技術の図1A及び図1Bを参
照して以下でより詳細に説明する。
【0008】サーマルインクジェットプリントヘッド用
のフレックス回路とTAB回路との間の良好な電気的接触
を確実にするために必要な力の量を減らすために、フレ
ックス回路をプリントヘッド基板のコンタクトパッド
と、これに最少限の力を加えて良好に電気的に接触させ
る新規な、ほぼ線形のバネ接続構造が開発された。この
構造は米国特許第4,706,097号に示されている。このバ
ネ接続構造は中心位置決め部材を含み、この部材はそれ
を貫通して中心位置決め部材の各主要表面から所定の距
離まで一体的に突出する複数の円筒を有する。弾性可撓
性円筒の上端に配置された円錐形状の先端が、可撓性回
路の凹みへと、凹みの上の電気的バンプまたはパッドを
プリントヘッド基板上の相手の導電性コンタクトパッド
と良好に電気的接触させるのに充分な力で差し込まれ
る。弾性可撓性円筒の体積変形は、これら円筒の下端に
加えられる力の関数として実質的に線形に変化する。こ
の特徴により、円筒壁の垂直変位を、これらの円筒に加
えられる所定の力に関して最大限に大きくすることがで
きる。
のフレックス回路とTAB回路との間の良好な電気的接触
を確実にするために必要な力の量を減らすために、フレ
ックス回路をプリントヘッド基板のコンタクトパッド
と、これに最少限の力を加えて良好に電気的に接触させ
る新規な、ほぼ線形のバネ接続構造が開発された。この
構造は米国特許第4,706,097号に示されている。このバ
ネ接続構造は中心位置決め部材を含み、この部材はそれ
を貫通して中心位置決め部材の各主要表面から所定の距
離まで一体的に突出する複数の円筒を有する。弾性可撓
性円筒の上端に配置された円錐形状の先端が、可撓性回
路の凹みへと、凹みの上の電気的バンプまたはパッドを
プリントヘッド基板上の相手の導電性コンタクトパッド
と良好に電気的接触させるのに充分な力で差し込まれ
る。弾性可撓性円筒の体積変形は、これら円筒の下端に
加えられる力の関数として実質的に線形に変化する。こ
の特徴により、円筒壁の垂直変位を、これらの円筒に加
えられる所定の力に関して最大限に大きくすることがで
きる。
【0009】上述のゴム部品は、ユーザに問題を呈示す
る。より詳しく述べると、上述のように動作するために
は、ゴム部品を高レベルの精度で製造しなければならな
い。しかし、精密なゴム部品はどうみても製造が困難で
ある。
る。より詳しく述べると、上述のように動作するために
は、ゴム部品を高レベルの精度で製造しなければならな
い。しかし、精密なゴム部品はどうみても製造が困難で
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来技術の相
互接続デバイスに関連する諸問題を、第1の剛性回路を
第2の剛性回路に効果的且つ効率的に接続することがで
きるシステムを提供することにより克服している。これ
らの回路は両方とも、典型的には剛性回路板、又は補強
フレックス回路の形態をしている。本発明のシステム
は、高くされた凹み構成を有する、又は有しない回路に
ついて、或いは非一様に高くされた凹み構成を有する回
路についてさえ、採用することができる。それにもかか
わらず、第1及び第2の回路の界面における、それらの
良好な接触を維持することができる。従って、本発明の
システムを相互接続的に係合する目的で、第1の回路に
対して第2の回路からかなりの力が加えられた場合に、
高くされた凹み構造が押しつぶされる結果になることは
ない。事実フレックス回路は、完成された電気回路を形
成するために、米国特許第4,706,097号に記載の凹みを
もはや必要としない。このようにして、良好な電気的接
触が、それぞれの回路の間に存在することになる。
互接続デバイスに関連する諸問題を、第1の剛性回路を
第2の剛性回路に効果的且つ効率的に接続することがで
きるシステムを提供することにより克服している。これ
らの回路は両方とも、典型的には剛性回路板、又は補強
フレックス回路の形態をしている。本発明のシステム
は、高くされた凹み構成を有する、又は有しない回路に
ついて、或いは非一様に高くされた凹み構成を有する回
路についてさえ、採用することができる。それにもかか
わらず、第1及び第2の回路の界面における、それらの
良好な接触を維持することができる。従って、本発明の
システムを相互接続的に係合する目的で、第1の回路に
対して第2の回路からかなりの力が加えられた場合に、
高くされた凹み構造が押しつぶされる結果になることは
ない。事実フレックス回路は、完成された電気回路を形
成するために、米国特許第4,706,097号に記載の凹みを
もはや必要としない。このようにして、良好な電気的接
触が、それぞれの回路の間に存在することになる。
【0011】相互接続回路システムは、第1及び第2の
回路の他に、導電性圧縮部材を含む。第1及び第2の回
路は、この導電性圧縮部材と相互接続係合する手段を有
している。導電性圧縮部材は、第1の回路と相互接続係
合する第1の端部と、第2の回路と相互接続係合する第
2の端部とを備えている。このようにして、導電性圧縮
部材の第1の端部が第1の回路と接続され、導電性圧縮
部材の第2の端部が第2の回路と接続された場合には、
第1の回路及び第2の回路は、導電性圧縮部材と共に、
完成した電気回路を形成する。第2の回路は典型的に
は、TAB回路又はプリントヘッド基板、或いは補強フレ
ックス回路から成る。好適には、導電性圧縮部材は導電
性バネ部材から構成され、より好ましくは導電性コイル
バネ相互接続部材から構成される。
回路の他に、導電性圧縮部材を含む。第1及び第2の回
路は、この導電性圧縮部材と相互接続係合する手段を有
している。導電性圧縮部材は、第1の回路と相互接続係
合する第1の端部と、第2の回路と相互接続係合する第
2の端部とを備えている。このようにして、導電性圧縮
部材の第1の端部が第1の回路と接続され、導電性圧縮
部材の第2の端部が第2の回路と接続された場合には、
第1の回路及び第2の回路は、導電性圧縮部材と共に、
完成した電気回路を形成する。第2の回路は典型的に
は、TAB回路又はプリントヘッド基板、或いは補強フレ
ックス回路から成る。好適には、導電性圧縮部材は導電
性バネ部材から構成され、より好ましくは導電性コイル
バネ相互接続部材から構成される。
【0012】本発明のシステムは更に、導電性圧縮部材
を受け、第1及び第2の回路との相互接続係合状態に保
持する手段を備えた担持部材を含むことができる。導電
性圧縮部材は担持部材に差し込まれ、第1及び第2の回
路と相互接続的に係合する。導電性圧縮部材は、金属材
料又は導電性ポリマーから製造することができる。
を受け、第1及び第2の回路との相互接続係合状態に保
持する手段を備えた担持部材を含むことができる。導電
性圧縮部材は担持部材に差し込まれ、第1及び第2の回
路と相互接続的に係合する。導電性圧縮部材は、金属材
料又は導電性ポリマーから製造することができる。
【0013】導電性圧縮部材は典型的には、コイルバネ
相互接続部材から構成され、このコイルバネ相互接続部
材は好適には、第1及び第2の端部を有する細長いコイ
ルバネ本体部と、前記第1及び第2の端部に取り付けら
れたコイルバネ端部分とから構成されている。またコイ
ルバネ相互接続部材は好適には、第1及び第2の端部を
有する細長いコイルバネ本体から構成され、少なくとも
1つの端部分が前記第1及び第2の端部の少なくとも一
方に接合されている。端部分は好適には、前記第1及び
第2の端部のいずれか一方に取り付けられるコイルバネ
端部分からなる。本発明の好適形態では、前記第1及び
第2の端部のいずれか一方に対して剛性先端部が取り付
けられる。細長いコイルバネ本体部の横方向寸法は、第
1及び第2の端部分のいずれか一方の横方向寸法より大
きいのが好ましい。
相互接続部材から構成され、このコイルバネ相互接続部
材は好適には、第1及び第2の端部を有する細長いコイ
ルバネ本体部と、前記第1及び第2の端部に取り付けら
れたコイルバネ端部分とから構成されている。またコイ
ルバネ相互接続部材は好適には、第1及び第2の端部を
有する細長いコイルバネ本体から構成され、少なくとも
1つの端部分が前記第1及び第2の端部の少なくとも一
方に接合されている。端部分は好適には、前記第1及び
第2の端部のいずれか一方に取り付けられるコイルバネ
端部分からなる。本発明の好適形態では、前記第1及び
第2の端部のいずれか一方に対して剛性先端部が取り付
けられる。細長いコイルバネ本体部の横方向寸法は、第
1及び第2の端部分のいずれか一方の横方向寸法より大
きいのが好ましい。
【0014】本発明の前述の及び他の目的、特徴及び利
点は、図面を参照して進められる、以下の好適実施例の
詳細な説明から一層容易に明らかになるであろう。
点は、図面を参照して進められる、以下の好適実施例の
詳細な説明から一層容易に明らかになるであろう。
【0015】
【実施例】さて図1から図3を参照すると、回路−回路
相互接続システム10が概略的に図示されている。このシ
ステム10は、Hewlett Packard Deskjet(登録商標)プ
リントヘッドのような、薄膜抵抗の剛性プリントヘッド
基板又はTAB回路12から構成されており、これは現在の
最高水準の半導体プロセス技術を用いて製造されてい
る。更に詳細に述べれば、回路12はメッキされた導電金
属パッドを有する在来のプリント回路基板の如き剛性回
路からなることができ、或いは補強部材、プリント回路
基板のような剛性部材、金属又はプラスチックの剛性平
坦シートに積層された在来のフレックス回路の如き補強
された可撓性回路からなることができる。プリントヘッ
ド基板又はTAB回路12を回路14に接続することが望まれ
るが、この回路14は、前述した如き剛性回路、又は補強
可撓性又は「フレックス」回路部材から構成することが
できる。
相互接続システム10が概略的に図示されている。このシ
ステム10は、Hewlett Packard Deskjet(登録商標)プ
リントヘッドのような、薄膜抵抗の剛性プリントヘッド
基板又はTAB回路12から構成されており、これは現在の
最高水準の半導体プロセス技術を用いて製造されてい
る。更に詳細に述べれば、回路12はメッキされた導電金
属パッドを有する在来のプリント回路基板の如き剛性回
路からなることができ、或いは補強部材、プリント回路
基板のような剛性部材、金属又はプラスチックの剛性平
坦シートに積層された在来のフレックス回路の如き補強
された可撓性回路からなることができる。プリントヘッ
ド基板又はTAB回路12を回路14に接続することが望まれ
るが、この回路14は、前述した如き剛性回路、又は補強
可撓性又は「フレックス」回路部材から構成することが
できる。
【0016】回路12及び14は導電性圧縮部材を介して相
互接続され、連続的な電気的経路を形成している。図1
から図3の導電性圧縮部材20aから20cはすべて、ほぼ円
筒形状の導電性バネ部材から構成されている。例えば、
導電性圧縮部材20aは、第1及び第2の円筒形端部分22a
及び24aに接合された、細長い円筒状コイルバネ本体部
分21を備えている。細長いコイルバネ本体21は、第1及
び第2の端部23及び25を備えている。第1の端部分22a
が内端26及び外端28を有し、第2の端部分24aが内端30
及び外端32を有している。かくして、コイルバネ本体21
の第1の端部23は第1の端部分22aの内端26に接合さ
れ、コイルバネ本体21の第2の端部25は第2の端部分24
aの内端30に接合されている。好適には、細長いコイル
バネ本体部分21の横方向寸法、即ち断面直径「D1」
は、前記第1及び第2の端部分22a及び24aの横方向寸
法、即ち断面直径「D2」よりも大きい。
互接続され、連続的な電気的経路を形成している。図1
から図3の導電性圧縮部材20aから20cはすべて、ほぼ円
筒形状の導電性バネ部材から構成されている。例えば、
導電性圧縮部材20aは、第1及び第2の円筒形端部分22a
及び24aに接合された、細長い円筒状コイルバネ本体部
分21を備えている。細長いコイルバネ本体21は、第1及
び第2の端部23及び25を備えている。第1の端部分22a
が内端26及び外端28を有し、第2の端部分24aが内端30
及び外端32を有している。かくして、コイルバネ本体21
の第1の端部23は第1の端部分22aの内端26に接合さ
れ、コイルバネ本体21の第2の端部25は第2の端部分24
aの内端30に接合されている。好適には、細長いコイル
バネ本体部分21の横方向寸法、即ち断面直径「D1」
は、前記第1及び第2の端部分22a及び24aの横方向寸
法、即ち断面直径「D2」よりも大きい。
【0017】更に詳細に述べれば、図1に特に示されて
いるように、導電性圧縮部材20aはコイルバネの第1及
び第2の端部分22a及び24aを有する導電性コイルバネか
ら構成されている。導電性圧縮部材20aは、ピアノ線、
又はベリリウム-銅、或いは金又はパラジウム金属をメ
ッキしたステンレス鋼のような、導電性金属から製造す
ることができる。導電性圧縮部材20aはまた、金属含有
又は炭素含有弾性材料のような導電性ポリマー材料から
製造することもできる。
いるように、導電性圧縮部材20aはコイルバネの第1及
び第2の端部分22a及び24aを有する導電性コイルバネか
ら構成されている。導電性圧縮部材20aは、ピアノ線、
又はベリリウム-銅、或いは金又はパラジウム金属をメ
ッキしたステンレス鋼のような、導電性金属から製造す
ることができる。導電性圧縮部材20aはまた、金属含有
又は炭素含有弾性材料のような導電性ポリマー材料から
製造することもできる。
【0018】図2及び図3の導電性圧縮部材20b及び20c
もまた、第1及び第2の円筒状端部分22b-22c及び24b-2
4cに接合された細長い円筒状コイルバネ本体部分21を備
えた、ほぼ円筒形状の導電性バネ部材から構成されてい
る。これらの端部は、細長いコイルバネ本体21の第1及
び第2の端部23及び25に、典型的には既知の溶接法によ
り永久的に接合されている、剛性先端部分を備えてい
る。上に示したとおり、第1の端部分22b-22cが内端26
及び外端28を備えており、第2の端部24b-24cが内端30
及び外端32を備えている。このようにして、コイルバネ
本体21の第1の端部23は、第1の端部分22b-22cの内端2
6に接合され、コイルバネ本体21の第2の端部25は第2
の端部分24b-24cの内端30に接合されている。尚、図2
及び図3においては、第1及び第2の円筒状端部分22b
と24b(または、22cと24c)の断面直径は、いずれもコ
イルバネ本体部分21の断面直径と同程度であるが、一
方(この場合は、22bと22c)の断面直径は、コイルバネ
本体部分21の断面直径よりも小さくなっている。
もまた、第1及び第2の円筒状端部分22b-22c及び24b-2
4cに接合された細長い円筒状コイルバネ本体部分21を備
えた、ほぼ円筒形状の導電性バネ部材から構成されてい
る。これらの端部は、細長いコイルバネ本体21の第1及
び第2の端部23及び25に、典型的には既知の溶接法によ
り永久的に接合されている、剛性先端部分を備えてい
る。上に示したとおり、第1の端部分22b-22cが内端26
及び外端28を備えており、第2の端部24b-24cが内端30
及び外端32を備えている。このようにして、コイルバネ
本体21の第1の端部23は、第1の端部分22b-22cの内端2
6に接合され、コイルバネ本体21の第2の端部25は第2
の端部分24b-24cの内端30に接合されている。尚、図2
及び図3においては、第1及び第2の円筒状端部分22b
と24b(または、22cと24c)の断面直径は、いずれもコ
イルバネ本体部分21の断面直径と同程度であるが、一
方(この場合は、22bと22c)の断面直径は、コイルバネ
本体部分21の断面直径よりも小さくなっている。
【0019】図2に示されているように、第1の端部分
22bの外端28は、圧縮相互接続によって回路12の内側表
面13にインタロック係合するよう設計されている。同様
な仕方でもって、第2の端部分24bの外端32も回路14の
内側表面15にインタロック係合している。このようにし
て、導電性圧縮部材20と回路12及び14は互いに緊密に接
触し、これにより必要な電気回路が維持される。
22bの外端28は、圧縮相互接続によって回路12の内側表
面13にインタロック係合するよう設計されている。同様
な仕方でもって、第2の端部分24bの外端32も回路14の
内側表面15にインタロック係合している。このようにし
て、導電性圧縮部材20と回路12及び14は互いに緊密に接
触し、これにより必要な電気回路が維持される。
【0020】図3によれば、第2の端部分24cの外側表
面57は、はんだ付けなどのような標準的技術によって回
路14'に接合されている。回路14'は外端32を受ける大き
さになっているスロット59を備えており、外端32はそこ
でスロット59の中の所定位置に保持される。外端32は、
回路14'の外側表面を越えて延出している。第1の端部
分22cの外端28は回路12の内面13に、図2の構造と同様
の仕方でインタロック係合している。
面57は、はんだ付けなどのような標準的技術によって回
路14'に接合されている。回路14'は外端32を受ける大き
さになっているスロット59を備えており、外端32はそこ
でスロット59の中の所定位置に保持される。外端32は、
回路14'の外側表面を越えて延出している。第1の端部
分22cの外端28は回路12の内面13に、図2の構造と同様
の仕方でインタロック係合している。
【0021】相互接続システム10は、導電性圧縮部材20
a-20cが相互接触係合した位置でもって、そのままの状
態に維持され、部材20a-20cの長手軸はそれぞれ、担持
部材50を使用することにより回路12及び14に対して実質
的に垂直である。担持部材50は、外面54及び56を有する
支持ベース部材52から構成されている。担持部材50はま
た、外面54及び56と、支持ベース部材52の内部を貫通す
るチャンバ62をも備えている。チャンバ62は、導電性圧
縮部材20a-20cを相応して受ける大きさになっている。
使用に際し、導電性圧縮部材20a-20cはチャンバ62内で
担持部材52に嵌入係合する。同時に、導電性圧縮部材20
a-20cは担持部材50のチャンバ62により形成される空間
内で、実質的に垂直な位置に保持される。第1及び第2
の端部分の外端28及び32は、チャンバ62の内部から外方
に延出し、上述のように回路12及び14とインタロック係
合するようになっている。
a-20cが相互接触係合した位置でもって、そのままの状
態に維持され、部材20a-20cの長手軸はそれぞれ、担持
部材50を使用することにより回路12及び14に対して実質
的に垂直である。担持部材50は、外面54及び56を有する
支持ベース部材52から構成されている。担持部材50はま
た、外面54及び56と、支持ベース部材52の内部を貫通す
るチャンバ62をも備えている。チャンバ62は、導電性圧
縮部材20a-20cを相応して受ける大きさになっている。
使用に際し、導電性圧縮部材20a-20cはチャンバ62内で
担持部材52に嵌入係合する。同時に、導電性圧縮部材20
a-20cは担持部材50のチャンバ62により形成される空間
内で、実質的に垂直な位置に保持される。第1及び第2
の端部分の外端28及び32は、チャンバ62の内部から外方
に延出し、上述のように回路12及び14とインタロック係
合するようになっている。
【0022】従来技術のほぼ直線的なバネ接触構造は、
先に記した米国特許第4,706,097号の図3A及び図4で
「58」として示され、第4列第3行乃至第59行に記述さ
れている。本発明の導電性圧縮部材も、回路12及び14に
対するほぼ直線的なバネ接触構造を備えているが、対象
とする回路システム10を相互接続するよう動作する。こ
のことは、本発明の回路システム10の最終所要負荷L1が
かなり低いことを意味している。米国特許第4,706,097
号に詳細に説明されているように、これにより回路12
は、使用中に回路14と緊密接触状態を保つようにされ
る。この特徴は、それらの間に高レベルの電気的接触を
確保する設計を提供する。同様に、回路12及び14は、継
続的な電気的接触状態に維持される。これは、導電性圧
縮部材20が回路12及び14と緊密に接触する、本発明のシ
ステム10を使用することにより達成される。
先に記した米国特許第4,706,097号の図3A及び図4で
「58」として示され、第4列第3行乃至第59行に記述さ
れている。本発明の導電性圧縮部材も、回路12及び14に
対するほぼ直線的なバネ接触構造を備えているが、対象
とする回路システム10を相互接続するよう動作する。こ
のことは、本発明の回路システム10の最終所要負荷L1が
かなり低いことを意味している。米国特許第4,706,097
号に詳細に説明されているように、これにより回路12
は、使用中に回路14と緊密接触状態を保つようにされ
る。この特徴は、それらの間に高レベルの電気的接触を
確保する設計を提供する。同様に、回路12及び14は、継
続的な電気的接触状態に維持される。これは、導電性圧
縮部材20が回路12及び14と緊密に接触する、本発明のシ
ステム10を使用することにより達成される。
【0023】本発明の原理をその好適実施例により図解
し、説明してきたが、本発明の構成及び細目を、そのよ
うな原理から逸脱することなく修正し得ることが当業者
には容易に明らかなはずである。特許請求の範囲の思想
及び範囲に入る全ての設計変更について権利を主張する
ものである。
し、説明してきたが、本発明の構成及び細目を、そのよ
うな原理から逸脱することなく修正し得ることが当業者
には容易に明らかなはずである。特許請求の範囲の思想
及び範囲に入る全ての設計変更について権利を主張する
ものである。
【0024】以下に本発明の種々の構成要件の組み合わ
せからなる実施形態を例示する。 1.第1の回路を第2の回路に接続する方法であって、
第1の回路及び第2の回路を準備し、第1の回路と相互
接続係合する第1の端部及び第2の回路と相互接続係合
する第2の端部を有する導電性圧縮部材を準備し、導電
性圧縮部材の第1の端部を第1の回路と接続し、導電性
圧縮部材の第2の端部を第2の回路と接続し、これによ
り第1の回路を第2の回路に接続して完成した電気回路
を形成することから成る方法。
せからなる実施形態を例示する。 1.第1の回路を第2の回路に接続する方法であって、
第1の回路及び第2の回路を準備し、第1の回路と相互
接続係合する第1の端部及び第2の回路と相互接続係合
する第2の端部を有する導電性圧縮部材を準備し、導電
性圧縮部材の第1の端部を第1の回路と接続し、導電性
圧縮部材の第2の端部を第2の回路と接続し、これによ
り第1の回路を第2の回路に接続して完成した電気回路
を形成することから成る方法。
【0025】2.導電性圧縮部材が導電性バネ部材から
なる、上記1の方法。
なる、上記1の方法。
【0026】3.第1及び第2の回路が、剛性回路板及
び補強フレックス回路の何れか1つからなる、上記1の
方法。
び補強フレックス回路の何れか1つからなる、上記1の
方法。
【0027】4.導電性圧縮部材を受け、第1及び第2
の回路との相互接続係合状態に保持する手段を含む担持
部材を準備し、導電性圧縮部材を担持部材に差し込み、
及び導電性圧縮部材と第1及び第2の回路とを相互接続
係合することをさらに含む、上記1の方法。
の回路との相互接続係合状態に保持する手段を含む担持
部材を準備し、導電性圧縮部材を担持部材に差し込み、
及び導電性圧縮部材と第1及び第2の回路とを相互接続
係合することをさらに含む、上記1の方法。
【0028】5.導電性圧縮部材を金属材料及び導電性
ポリマーの何れか1つから製造することをさらに含む、
上記1の方法。
ポリマーの何れか1つから製造することをさらに含む、
上記1の方法。
【0029】6.導電性圧縮部材がコイルバネ相互接続
部材からなる、上記1の方法。
部材からなる、上記1の方法。
【0030】7.コイルバネ相互接続部材が、第1及び
第2の端部を有する細長いコイルバネ本体からなり、少
なくとも1つの端部分が前記第1及び第2の端部の少な
くとも一方に接合されている、上記6の方法。
第2の端部を有する細長いコイルバネ本体からなり、少
なくとも1つの端部分が前記第1及び第2の端部の少な
くとも一方に接合されている、上記6の方法。
【0031】8.端部分が、前記第1及び第2の端部の
何れか一方に取り付けられたコイルバネ端部分からな
る、上記7の方法。
何れか一方に取り付けられたコイルバネ端部分からな
る、上記7の方法。
【0032】9.端部分が、前記第1及び第2の端部の
何れか一方に取り付けられた剛性先端部分からなる、上
記7の方法。
何れか一方に取り付けられた剛性先端部分からなる、上
記7の方法。
【0033】10.前記細長いコイルバネ本体部分の横方
向寸法が、第1及び第2の端部分の何れか一方の横方向
寸法より大きい、上記7の方法。
向寸法が、第1及び第2の端部分の何れか一方の横方向
寸法より大きい、上記7の方法。
【0034】11.相互接続された剛性回路−フレキシブ
ル回路システムであって、第1の回路及び第2の回路
と、第1の回路と相互接続係合する第1の端部及び第2
の回路と相互接続係合する第2の端部を有する導電性圧
縮部材(20a)と、及び導電性圧縮部材の第1の端部が第
1の回路と相互接続係合し、導電性圧縮部材の第2の端
部が第2の回路と相互接続係合しており、それにより第
1の回路が第2の回路に接続され完成した電気回路が形
成されることからなるシステム。
ル回路システムであって、第1の回路及び第2の回路
と、第1の回路と相互接続係合する第1の端部及び第2
の回路と相互接続係合する第2の端部を有する導電性圧
縮部材(20a)と、及び導電性圧縮部材の第1の端部が第
1の回路と相互接続係合し、導電性圧縮部材の第2の端
部が第2の回路と相互接続係合しており、それにより第
1の回路が第2の回路に接続され完成した電気回路が形
成されることからなるシステム。
【0035】12.導電性圧縮部材が導電性バネ部材から
なる、上記11のシステム。
なる、上記11のシステム。
【0036】13.第1及び第2の回路が剛性回路板及び
補強フレキシブル回路の何れか1つからなる、上記11の
システム。
補強フレキシブル回路の何れか1つからなる、上記11の
システム。
【0037】14.導電性圧縮部材を受け、第1及び第2
の回路との相互接続係合状態に保持する手段を含む担持
部材と、導電性圧縮部材が担持部材に差し込まれ、導電
性圧縮部材が第1及び第2の回路と相互接続係合される
ことをさらに含む、上記11のシステム。
の回路との相互接続係合状態に保持する手段を含む担持
部材と、導電性圧縮部材が担持部材に差し込まれ、導電
性圧縮部材が第1及び第2の回路と相互接続係合される
ことをさらに含む、上記11のシステム。
【0038】15.導電性圧縮部材が金属材料及び導電性
ポリマーの何れか1つから製造されていることをさらに
含む、上記11のシステム。
ポリマーの何れか1つから製造されていることをさらに
含む、上記11のシステム。
【0039】16.導電性圧縮部材がコイルバネ相互接続
部材からなる、上記11のシステム。
部材からなる、上記11のシステム。
【0040】17.コイルバネ相互接続部材が、第1及び
第2の端部を有する細長いコイルバネ本体からなり、少
なくとも1つの端部分が前記第1及び第2の端部の少な
くとも一方に接合されている、上記16のシステム。
第2の端部を有する細長いコイルバネ本体からなり、少
なくとも1つの端部分が前記第1及び第2の端部の少な
くとも一方に接合されている、上記16のシステム。
【0041】18.端部分が、前記第1及び第2の端部の
何れか一方に取り付けられたコイルバネ端部分からな
る、上記17のシステム。
何れか一方に取り付けられたコイルバネ端部分からな
る、上記17のシステム。
【0042】19.端部分が、前記第1及び第2の端部の
何れか一方に取り付けられた剛性先端部分からなる、上
記17のシステム。
何れか一方に取り付けられた剛性先端部分からなる、上
記17のシステム。
【0043】20.前記細長いコイルバネ本体部分の横方
向寸法が、第1及び第2の端部分の何れか一方の横方向
寸法より大きい、上記17のシステム。
向寸法が、第1及び第2の端部分の何れか一方の横方向
寸法より大きい、上記17のシステム。
【0044】21.第1及び第2の回路を接続する装置で
あって、第1の回路と相互接続係合する第1の端部と、
第2の回路と相互接続係合する第2の端部とを有する導
電性圧縮部材からなり、導電性圧縮部材の第1の端部が
第1の回路と接続され、導電性圧縮部材の第2の端部が
第2の回路と接続され、これにより第1の回路を第2の
回路に接続して完成した電気回路を形成する装置。
あって、第1の回路と相互接続係合する第1の端部と、
第2の回路と相互接続係合する第2の端部とを有する導
電性圧縮部材からなり、導電性圧縮部材の第1の端部が
第1の回路と接続され、導電性圧縮部材の第2の端部が
第2の回路と接続され、これにより第1の回路を第2の
回路に接続して完成した電気回路を形成する装置。
【0045】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、第1及び第
2の剛性回路の間で、例えばプリントヘッド基板に対し
て電気的接触を行うための、好適なシステムが提供され
る。本発明のシステムは、導電性圧縮部材による線形な
バネ接続構造を用い、小さな力で良好な電気的接触を確
実に実現することができる。また従来技術と異なるゴム
弾性材料を用いるものではなく、それに伴う精度の問題
も回避される。
2の剛性回路の間で、例えばプリントヘッド基板に対し
て電気的接触を行うための、好適なシステムが提供され
る。本発明のシステムは、導電性圧縮部材による線形な
バネ接続構造を用い、小さな力で良好な電気的接触を確
実に実現することができる。また従来技術と異なるゴム
弾性材料を用いるものではなく、それに伴う精度の問題
も回避される。
【図1】コイルバネ端部を有する本発明の導電性圧縮部
材を備えている相互接続回路システムの概略図である。
材を備えている相互接続回路システムの概略図である。
【図2】剛性先端部を有する本発明の導電性圧縮部材を
備えている相互接続回路システムの概略図である。
備えている相互接続回路システムの概略図である。
【図3】剛性回路板の1つを貫通してその内部で接続さ
れている、図2と同様の構造の相互接続回路の概略図で
ある。
れている、図2と同様の構造の相互接続回路の概略図で
ある。
10 システム
12 回路
14 回路
20a-c 導電性圧縮部材
21 コイルバネ本体
22a-c 第1の端部分
23 第1の端部
24a-c 第2の端部分
25 第2の端部
26,30 内端
28,32 外端
50 担持部材
59 スロット
62 チャンバ
フロントページの続き
(72)発明者 ジェイ・ピー・ハーモン
アメリカ合衆国オレゴン州97330コーヴ
ァリス,ノースウエスト・エスタ・ヴュ
ー・ドライヴ・2110
(56)参考文献 特開 昭51−54264(JP,A)
特開 昭61−160080(JP,A)
実開 平5−15374(JP,U)
実開 平4−131885(JP,U)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H01R 43/00
B41J 29/00
H01R 4/48
Claims (10)
- 【請求項1】 第1の回路を第2の回路に相互接続する
方法において、 第1の回路及び第2の回路を設けるステップと、 細長いコイルバネ本体からなる細長い導電性圧縮コイル
バネ相互接続部材を設けるステップであって、前記コイ
ルバネ本体が、第1及び第2の端部を有し、これらの端
部に、前記コイルバネ本体とは別個の第1及び第2のコ
イルバネ端部分がそれぞれ接合しており、前記第1及び
第2のコイルバネ端部分の断面直径の少なくとも一方
が、前記コイルバネ本体の断面直径より小さいことから
なる、ステップと、 前 記第1及び第2のコイルバネ端部分を前記第1の回路
及び前記第2の回路に接続し、それによって前記第1の
回路を前記第2の回路に接続して完成した電気回路を形
成するステップを含む、方法。 - 【請求項2】 圧縮相互接続により、前記第1のコイル
バネ端部分が前記第1の回路に接続され、前記第2のコ
イルバネ端部分が前記第2の回路に接続される、請求項
1記載の方法。 - 【請求項3】 前記第1及び第2の回路が、剛性回路板
及び補強フレックス回路の何れか1つからなる、請求項
1記載の方法。 - 【請求項4】 前記細長い導電性圧縮コイルバネ相互接
続部材を金属材料及び導電性ポリマーの何れか1つから
製造することをさらに含む、請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 相互接続された剛性回路−フレキシブル
回路システムにおいて、 第1の回路及び第2の回路と、 細長いコイルバネ本体からなる細長い導電性圧縮コイル
バネ相互接続部材と、 第1及び第2の剛性端部から構成され、 前記第1及び第2の剛性端部の断面直径は、いずれも、
前記細長いコイルバネ本体の断面直径と同程度である
が、すくなとも一方の剛性端部の断面直径が、前 記細長
いコイルバネ本体の断面直径より小さく、 前記細長いコイルバネ本体が、第1及び第2のコイルバ
ネ本体 端部を有し、前記第1及び第2の剛性端部が、前
記第1及び第2のコイルバネ本体端部において、前記細
長いコイルバネ本体に直接結合され、前記コイルバネ本
体と前記第1及び第2の剛性端部が、前記第1の回路と
第2の回路の間に直線状に配置され、前記第1及び第2
の剛性端部が前記第1の回路及び前記第2の回路に接続
されて、それによって前記第1の回路を前記第2の回路
に接続して完成した電気回路を形成し、前記第1及び第
2の剛性端部の少なくとも一方が、前記第1の回路又は
前記第2の回路に永久的に結合されることからなるシス
テム。 - 【請求項6】 圧縮相互接続により、前記第1の剛性端
部が前記第1の回路に接続され、前記第2の剛性端部が
前記第2の回路に接続される、請求項5記載のシステ
ム。 - 【請求項7】 前記第1及び第2の回路が、剛性回路板
及び補強フレックス回路の何れか1つからなる、請求項
5記載のシステム。 - 【請求項8】 前記第1及び第2の回路との相互接続係
合状態で前記細長い導電性圧縮コイルバネ相互接続部材
を受容し保持する手段を備えた担持部材と、前記細長い
導電性圧縮コイルバネ相互接続部材がこの担持部材に差
し込まれ、前記細長い導電性圧縮コイルバネ相互接続部
材が前記第1及び第2の回路と相互接続係合されること
をさらに含む、請求項5記載のシステム。 - 【請求項9】 前記細長い導電性圧縮コイルバネ相互接
続部材が、金属材料及び導電性ポリマーの何れか1つか
ら製造されていることをさらに含む、請求項5記載のシ
ステム。 - 【請求項10】 前記第1又は第2の剛性端部の少なく
とも一方が、前記第1の回路又は前記第2の回路にはん
だ付けにより永久的に結合される、請求項5記載のシス
テム。
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