JP3658553B2 - ホルダー及び電子部品の導電接続構造 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話、パーソナル・ハンディーホーン・システム(PHS)、パーソナル・デジタル・アシスタント(PDA)等の小型マイクロホン、スピーカー等(本明細書において電子部品と称す)を基板に保持し、かつ電気的接続をするためのホルダーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の携帯電話機、携帯通信機等に使用されているマイクロホンやスピーカーなどの電子部品の電極と基板電極は、一般にリード線を用いて半田付けで接続している。この接続は細いリード線を手作業によって半田付けせねばならないため生産性が悪くコストが高くなってしまう。また、リード線があるため取り付けスペースを広く必要とし近年の小型化のニーズには対応できていない。
【0003】
他方、導電性の弾性コネクタを使用して電極間の電気的接続をする方法が開発されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、導電性の弾性コネクタは、絶縁弾性部と導電弾性部が積層された構造であり、特殊な製法をとるため、従来の電子部品を取付けるための保持部とは、別の製造工程をとらねばならず、したがって別部品として製作されるので、取付けの際に電子部品の電極と弾性コネクタの電極の位置合わせに細かな作業が必要となったり、あるいは保持部と弾性コネクタ部を接着する必要が生じまだまだ生産性が悪くコストも掛かるものとなっている。
【0005】
本発明は上記課題を解決するものであって、取付け工程の簡略化、生産コストの削減、取付け部の小スペース化を図ることができるホルダーと電子部品の導電接続構造の提供を目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成すべく本発明は、電子部品に備える少なくとも環状電極を基板電極と導電接続するホルダーであって、該電子部品を収容する筒状の保持部に、磁性導電粉が磁力により数珠繋ぎに連鎖する磁性導電体鎖でなり、該保持部に収容する電子部品の環状電極との対向側端部が該環状電極の周上に位置する導電部を有し、該導電部にて該環状電極と基板電極とを導電接続する弾性コネクタ部を、一体形成したホルダーを提供する。
【0007】
また本発明は、電子部品に備える少なくとも環状電極を基板電極と導電接続するホルダーであって、該電子部品を収容する筒状の保持部に、磁性導電粉が磁力により数珠繋ぎに連鎖する磁性導電体鎖でなり、該保持部に収容する電子部品の環状電極との対向側端部が該環状電極の周上に位置する導電部を有し、該導電部にて該環状電極と基板電極とを導電接続する弾性コネクタ部を、一体形成した、単一のゴム状弾性ポリマーの成形体でなるホルダーを提供する。
【0008】
さらに本発明は、前記ホルダーについて、弾性コネクタ部が、液状ポリマー100重量部に磁性導電体5〜50重量部を配合した組成物の成形体としたものである。
【0009】
また本発明は、前記ホルダーについて、筒状の保持部に、収容する電子部品と係合する内向きフランジを形成したものである。
【0010】
そして、前記目的を達成すべく本発明は、少なくとも環状電極を備える電子部品を、ホルダーに設けた筒状の保持部に収容し、この保持部に一体形成した弾性コネクタ部を通じて該環状電極と基板電極とを導電接続する電子部品の導電接続構造であって、前記ホルダーの弾性コネクタ部に、磁性導電粉が磁力により数珠繋ぎに連鎖する磁性導電体鎖でなり、該保持部に収容した電子部品の環状電極との対向側端部が該環状電極の周上に位置する導電部を設け、この導電部にて該環状電極と基板電極とを導電接続する電子部品の導電接続構造を提供する。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1に、本発明のホルダーを分解して示す。
【0012】
小型マイクロホンあるいはスピーカー等の電子部品1の電極11と基板3の電極31との電気的接続は、弾性体である導電性の弾性コネクタ部21を用い、そして電子部品1の取付けを簡単に行なえるようにホルダー2の保持部22を弾性コネクタ部21に一体化してある。
【0013】
電子部品1は、ホルダー2内に押し込まれ保持部22にて係合され、電子部品1の下面の電極11 (中心電極とその外側の環状電極)と基板3の電極31 (中心電極とその外側の環状電極)とが導電性の弾性コネクタ部21により導通する。
【0014】
導電性の弾性コネクタ部21の導電部23には、電子部品の電気容量を考慮して低抵抗のものを用いる。好ましくは接触抵抗で10Ω以下が良く、導電部23の媒体には、抵抗値の低い金属粉、カーボンやグラファイト等を金属でメッキしたもの等が好ましい。導電部23は、電子部品1の電極11と基板電極31がそれぞれ対応する電極に接続できるように導電パターンを形成しておく。
【0015】
図2に、本発明のホルダーの製造法を示す。
【0016】
所望の導電パターンと同パターンで鉄やニッケル系合金等の磁性体61を埋め込んだ金型を使用する。上金型aの磁性体61は、下金型b内に進入するように突出して形成されており、下金型bの底部にも磁性体61が埋め込まれている。
【0017】
この金型に、シリコーンやウレタン等の液状ポリマーに、ニッケル、鉄、コバルトなどの磁性導電体あるいはこれらを主成分とする合金、または銅、アルミニウム、金、銀等の導電体を前記磁性導電金属でメッキしたもの、あるいは逆に磁性導電金属等を導電体でメッキしたもの等の磁性導電粉を混合した材料を、下金型bに流し込み、上下から磁力をかけ該材料中の磁性導電粉を磁力線方向に数珠繋ぎとして磁性導電体鎖を形成する。つまり図において弾性コネクタ部21の上下方向に磁性導電体鎖が配向されるため、上下方向にだけ導通する異方性を持つ弾性コネクタ部21を形成する。その後熱処理等によりこの金型中のシリコーンやウレタン等の液状ポリマーを硬化させて保持部22と弾性コネクタ部21が一体化したホルダー2を完成する。
【0018】
このようにして簡単に生産でき、また、使用の際も電子部品1をホルダー2に取り付けるだけでよく、電極の位置合わせなどの細かな作業が不要となる。
【0019】
【実施例1】
図3にホルダー2の導電パターンを平面および断面で示す。
【0020】
ホルダー2の導電部23は、電子部品の電極と基板電極がそれぞれ対応する電極に接続できるように導電パターンを形成する。例えば、図3に示すように、電子部品1の電極1 1 と同パターンにするタイプaの他、導電部が同心円状となっているタイプb、導電部がランダムとなっているタイプc、導電部が十字になっているタイプd等が考えられる。なお、タイプdは磁力で配向させる場合は、異方性があるためプラス極とマイナス極でリークしない。
【0021】
図4において、導電性の弾性コネクタ部21は、保持部22の底面に対し上下に凸の形状とし、電子部品1の電極11と基板電極31との接触を良くし、また適度の圧縮が加わるように設計してある。
【0022】
この図4のホルダーは、図5の金型71,72を使用して成形する。この金型71,72の素材は、磁性を持たないものであれば特に限定されるものでなくアルミニウム、各種合金、あるは樹脂等の素材でも良い。この金型71,72内には所望の位置に導電部のパターンと同パターンで磁性体61が上下の型71,72に埋め込まれている。金型71,72内に埋め込む素材は磁性を持つものであれば特に限定されるものでなく、鉄や、ニッケル、コバルト、クロム系等の合金でも良い。
【0023】
【実施例2】
実施例1の製品についての製造法を説明する。
【0024】
液状シリコーンゴム(ワッカーケミカル社LR7665A/B)100重量部に対し、ニッケル粉を5〜50重量部加え良く攪拌脱泡した材料を金型7の下型72に流し込み、下型72の下方から上方に磁界(磁束密度=400ガウス)をかけニッケル粉を導電パターンの通りに配向させる。その後上型71を載せ、120℃の熱をかけ前記液状シリコーンゴムを硬化させ、図4に示すホルダーを得た。ここで上型71を載せる前に、まず材料を流し込んだ下型72に磁界をかけニッケル粉を導電部のパターンの通りに配向させたのは、ニッケル粉が保持部22にまわりこむのを防ぐためである。
【0025】
ニッケル粉の添加量を5重量部未満にすると、導電性の弾性コネクタ部21の上下方向にニッケル粒子鎖が貫通しない部分が形成される恐れがある。逆にニッケル粉が50重量部を超えると、導電性の弾性コネクタ部21の中心円部と外周円部が電気的に接続しリークする恐れがある。そのため液状シリコーンゴム100重量部に対しニッケル粉は5〜50重量部の添加が好ましく、より好ましくは10〜20重量部である。
【0026】
表1に磁性導電粉の粒径と導電性の弾性コネクタ部の抵抗値の関係を示す。
【表1】
【0027】
得られたホルダー2の導電性の弾性コネクタ部21の抵抗値は、ニッケル粉の粒径に依存し、ニッケル粉の粒径が大きいほど低く安定した抵抗値が得られた。単に低く安定した抵抗値のホルダー2を得たい場合は、例えば粒径125μm以上のニッケル粉を用いれば良い。しかしながらニッケル粉の粒径が大きいほど分散性が悪くなる傾向があるため、きれいな導電パターンを形成させるためにはニッケル粉の粒径は小さいほど良い。そのためきれいな導電パターンを形成させ、なおかつ低く安定した低抵抗を得たい場合は、例えば粒径30μm〜40μmで金あるいは銀でコーティングされたニッケル粉を用いるのが望ましい。
【0028】
表2に液状ポリマーの粘度とニッケル粉の粒径の違いによる配向時間を示す。
【表2】
【0029】
液状ポリマーの粘度はニッケル粉の配向時間に影響を与える。基本的には粘度が低いほど、配向に要する時間が短く成形サイクルの面から有利と言えるが、ポリマーの粘度が低いほど硬化後の物性が悪くなる傾向があるため、ポリマーの粘度は好ましくは10P〜2500Pが良く、より好ましくは100P〜1000Pである。
【0030】
本発明におけるホルダー2の組み付け方法の例を以下に示す。
【0031】
導電性の弾性コネクタ部を用いる場合、安定した導通を得るためには弾性コネクタ部にある程度圧縮がかかる組み付け方法でなければならない。一般的に圧縮率は、弾性コネクタ部の厚みにより設定されるが、おおよそ8〜20%が適正範囲である。
【0032】
図6で示す組み付け方法は、弾性コネクタ部21を圧縮しうる程度の硬度を有した例えば樹脂等の素材で構成し、所望の位置に穴8を設けた取付け具4を別途に設け、すでに電子部品1を係合したホルダー2を、その中に組み付ける。取付け具4についた取り付け部41を基板3の取り付け穴32に差し込み固定する。このとき弾性コネクタ部21は、取付け具4と基板3とに圧縮され、安定した抵抗値を示すようになる。
【0033】
また図7で示す組み付け方法は、所望の位置に穴9を設けた筐体5に、すでに電子部品1を組み込んだ保持部22と弾性コネクタ部と一体化したマイクホルダー2を組み付ける場合である。筐体5が本体に組み付けられると、弾性コネクタ部21が筐体5と基板3間に押さえつけられ安定した導通が得られる。これによりリード線等を半田付けにより接続するという工程が無く、部品を取りつけるだけの工程ですむため、誰でも簡単に組み付けが可能となる。
【0034】
【発明の効果】
本発明のホルダー及び電子部品の導電接続構造によれば、携帯電話機等に使用されているマイクロホン電子部品を基板に取り付けるのに使用される保持部と弾性コネクタ部が一体化しているので、リード線等を半田付けにより接続するという工程が無く、さらに部品点数、組み付け工数を削減することができるため、製造コストの低減を図ることができる。また、電子部品をホルダーに取り付けるだけでよく、電子部品の環状電極とホルダーの導電部との位置合わせなどの細かな作業が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のホルダーを分解して示す斜視図。
【図2】 金型の断面図。
【図3】 ホルダーの導電パターンの平面および断面図。
【図4】 ホルダーの平面および断面図。
【図5】 成形状態を示す断面図。
【図6】 基板への組み付け方法を示す図。
【図7】 基板への別の組み付け方法を示す図。
【符号の説明】
1 電子部品
2 ホルダー
21 弾性ゴムコネクタ部
22 保持部
23 導電部
3 基板
4 取付け具
5 筐体
61 ,62 磁性体
71 ,72 金型
8,9 穴
Claims (5)
- 電子部品に備える少なくとも環状電極を基板電極と導電接続するホルダーであって、
該電子部品を収容する筒状の保持部に、
磁性導電粉が磁力により数珠繋ぎに連鎖する磁性導電体鎖でなり、該保持部に収容する電子部品の環状電極との対向側端部が該環状電極の周上に位置する導電部を有し、該導電部にて該環状電極と基板電極とを導電接続する弾性コネクタ部を、
一体形成したホルダー。 - 電子部品に備える少なくとも環状電極を基板電極と導電接続するホルダーであって、
該電子部品を収容する筒状の保持部に、
磁性導電粉が磁力により数珠繋ぎに連鎖する磁性導電体鎖でなり、該保持部に収容する電子部品の環状電極との対向側端部が該環状電極の周上に位置する導電部を有し、該導電部にて該環状電極と基板電極とを導電接続する弾性コネクタ部を、
一体形成した、単一のゴム状弾性ポリマーの成形体でなるホルダー。 - 弾性コネクタ部が、液状ポリマー100重量部に磁性導電体5〜50重量部を配合した組成物の成形体である請求項1又は請求項2記載のホルダー。
- 筒状の保持部に、収容する電子部品と係合する内向きフランジを形成した請求項1〜請求項3何れか1項記載のホルダー。
- 少なくとも環状電極を備える電子部品を、ホルダーに設けた筒状の保持部に収容し、この保持部に一体形成した弾性コネクタ部を通じて該環状電極と基板電極とを導電接続する電子部品の導電接続構造であって、
前記ホルダーの弾性コネクタ部に、磁性導電粉が磁力により数珠繋ぎに連鎖する磁性導電体鎖でなり、該保持部に収容した電子部品の環状電極との対向側端部が該環状電極の周上に位置する導電部を設け、この導電部にて該環状電極と基板電極とを導電接続する電子部品の導電接続構造。
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