JP3998209B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、接続対象物と相手接続対象物とを接続するコネクタに関する。

先行技術には、ＩＣとソケットボードとを接続するコンタクトを備えているＩＣソケットがある。ＩＣソケットは、デバイス側電極と基板側電極との間に設けられた弾性部材を有する。

弾性部材の一面には、デバイス側電極が配設されて平板状のコンタクトが構成されている（例えば、特許文献１を参照）。

また、他の先行技術としては、対向する第一及び第二の電気的接合物である平坦な実装基板と半導体パッケージとの間に介在する絶縁性の基板と、この基板に設けられた複数の貫通孔に、両端部がそれぞれ絶縁性の基板の表面から突出した状態に嵌挿されて支持され、実装基板と半導体パッケージの複数の電極間を電気的に接続する複数の弾性導電接点素子とを備えたコネクタがある。

このコネクタにおける導電接点素子は導電性シリコーンゴム組成物の硬化物によって作られている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２００３−１８５７００号公報 特開２００４−３１２０３号公報

特許文献１では、弾性部材と、弾性部材の一面に配設したデバイス側電極とにより平板状に形成されているコンタクトを採用しており、ＩＣとソケットボードとを接続する際の圧縮によりデバイス側電極にクラック（割れ部分）が入り、接続が不安定になることや耐久性が劣るという問題が考慮されていない。

また、特許文献２では、基板に複数の貫通孔を設け、両端部がそれぞれ基板の表面から突出した状態に嵌挿されて支持され、実装基板と半導体パッケージの複数の電極間を電気的に接続する導電性シリコーンゴム組成物の硬化物によって作られている複数の弾性導電接点素子を採用しているので、加工や部品点数などが多くなり、組み立ても複雑なものとなるという問題がある。

それ故に、本発明の課題は、耐久性を向上することができ、さらにコンタクトの加工を容易にできるコネクタを提供することにある。

本発明は、インシュレータと、該インシュレータの表面上に配設されている導電性のコンタクトとを含み、接続対象物と相手接続対象物との間に介在して前記コンタクトにより前記接続対象物と前記相手接続対象物とを接続するコネクタにおいて、前記インシュレータは、弾性材料によって形成されており、基部と、該基部から突出している柱形状の第１突部と、前記基部から前記第１突部とは反対方向へ突出している柱形状の第２突部とを有し、前記第１突部は、前記基部から突出している先端面である第１接続対向面と、前記第１接続対向面に隣接している第１突部の第１対向面と、前記第１接続対向面に隣接し前記第１突部の第１対向面に対向している第１突部の第２対向面と、前記第１接続対向面に隣接し前記第１突部の第１対向面及び前記第１突部の第２対向面間を連接している第１突部の一対の第３対向面とを有し、前記第２突部は、前記基部から突出している先端面である第２接続対向面と、前記第２接続対向面に隣接している第２突部の第１対向面と、前記第２接続対向面に隣接し前記第２突部の第１対向面に対向している第２突部の第２対向面と、前記第２突部の第１対向面及び前記第２突部の第２対向面間を連接している第２突部の一対の第３対向面とを有し、前記第１突部の第１対向面及び前記第２突部の第１対向面のそれぞれの巾は、前記第１突部の第２対向面及び前記第２突部の第２対向面のそれぞれの巾より狭くなっており、前記コンタクトは、前記接続対象物と接続するよう前記第１接続対向面に配設した第１の接点部と、前記相手接続対象物と接続するよう前記第２接続対向面に配設した第２接点部と、前記第１突部の第１対向面及び前記第２突部の第１対向面のそれぞれに配設されている中間接続部とを有することを特徴とするコネクタであることを最も主要な特徴とする。

本発明のコネクタによれば、第１及び第２接続対向面と隣接する対向面の少なくとも一方に中間接続部を配設しているので、圧縮時にコンタクトがインシュレータの弾性変形に追従することから、コンタクトにクラックが入らず、耐久性が向上するコネクタを提供できるという利点がある。

また、本発明のコネクタによれば、一面からのレーザー加工により導電体を除くことにより容易にコンタクトのパターンを形成ができ、１台のレーザー装置によって加工が可能なため、簡易な設備によってコネクタを製造できる。

本発明のコネクタは、インシュレータと、該インシュレータの表面上に配設されている導電性のコンタクトとを含み、接続対象物と相手接続対象物との間に介在して前記コンタクトにより前記接続対象物と前記相手接続対象物とを接続するコネクタにおいて、前記インシュレータは、弾性材料によって形成されており、基部と、該基部から突出している柱形状の第１突部と、前記基部から前記第１突部とは反対方向へ突出している柱形状の第２突部とを有し、前記第１突部は、前記基部から突出している先端面である第１接続対向面と、前記第１接続対向面に隣接している第１突部の第１対向面と、前記第１接続対向面に隣接し前記第１突部の第１対向面に対向している第１突部の第２対向面と、前記第１接続対向面に隣接し前記第１突部の第１対向面及び前記第１突部の第２対向面間を連接している第１突部の一対の第３対向面とを有し、前記第２突部は、前記基部から突出している先端面である第２接続対向面と、前記第２接続対向面に隣接している第２突部の第１対向面と、前記第２接続対向面に隣接し前記第２突部の第１対向面に対向している第２突部の第２対向面と、前記第２突部の第１対向面及び前記第２突部の第２対向面間を連接している第２突部の一対の第３対向面とを有し、前記第１突部の第１対向面及び前記第２突部の第１対向面のそれぞれの巾は、前記第１突部の第２対向面及び前記第２突部の第２対向面のそれぞれの巾より狭くなっており、前記コンタクトは、前記接続対象物と接続するよう前記第１接続対向面に配設した第１の接点部と、前記相手接続対象物と接続するよう前記第２接続対向面に配設した第２接点部と、前記第１突部の第１対向面及び前記第２突部の第１対向面のそれぞれに配設されている中間接続部とを有することにより実現した。

以下に、本発明に係るコネクタの実施例１を説明する。図１は、実施例１におけるコネクタを示している。図２及び図３は、図１に示したコネクタのインシュレータを示している。

図１及び図２を参照して、コネクタ１は、インシュレータ１１と、インシュレータ１１の表面上に配設されている導電性のコンタクト２１とを有している。

インシュレータ１１は、ゴムのような弾性材料によって作られている。インシュレータ１１は、図２及び図３によって最もよくわかるように、角柱形状の基部１３と、基部１３の長手方向を直交するように基部１３から基部１３の一方側へ突出している角柱形状の第１突部１５と、第１突部１５とは反対方向へ基部１３から突出している角柱形状の第２突部１７とを有している。

なお、実施例１における基部１３は、長手方向の両端面が台形となっており、長手方向を直交する断面がいずれの箇所においても台形となっている。基部１３は、上面１３ａと、この上面１３ａに平行に対向している底面１３ｂと、上面１３ａ及び底面１３ｂ間を連接している一対の側面１３ｃ，１３ｄとを有している。

一対の側面１３ｃ，１３ｄは互いに傾斜している面であり、基部１３を長手方向の両端から見ると、一対の側面１３ｃ，１３ｄによって底面１３ｂから上面１３ａへ狭まっているテーパー面形状になっている。

また、実施例１における複数の第１及び第２突部１５，１７は、いずれも同じ形状であり、第１及び第２突部１５，１７の一対が基部１３を介して基部１３の長手方向を直交する方向へ突出している。一対の第１及び第２突部１５，１７は、基部１３の長手方向に間隔をもって一対づつ複数が配列されている。

第１及び第２突部１５，１７のそれぞれは、基部１３の長手方向に平行な方向から見ると台形となっている。即ち、第１及び第２突部１５，１７のそれぞれは、基部１３の長手方向に断面して見ると、断面のいずれの箇所でも台形となっている。

第１突部１５は、基部１３から突出している先端面である第１接続対向面１５ａと、台形の上面となる第１対向面１５ｂと、第１対向面１５ｂに平行に対向している第２対向面１５ｃと、第１対向面１５ｂ及び第２対向面１５ｃ間を連接している一対の第３対向面１５ｄ，１５ｅとを有している。

第１突部１５の一対の第３対向面１５ｄ，１５ｅは互いに傾斜している面であり、基部１３から突出している先端面から見ると、第２対向面１５ｃから第１対向面１５ｂへ狭まっているテーパー面形状になっている。

第２突部１７は、基部１３から突出している先端面である第２接続対向面１７ａと、台形の上面となる第１対向面１７ｂと、第１対向面１７ｂに平行に対向している第２対向面１７ｃと、第１対向面１７ｂ及び第２対向面１７ｃ間を連接している一対の第３対向面１７ｄ，１７ｅとを有している。

第２突部１７の一対の第３対向面１７ｄ，１７ｅは互いに傾斜している面であり、基部１３から突出している先端面から見ると、第２対向面１７ｃから第１対向面１７へ狭まっているテーパー面形状になっている。

基部１３の長手方向を直交する方向で配置されている一対の第１及び第２突部１５，１７の第１対向面１５ｂ、１７ｂは、基部１３の上面１３ａ、底面１３ｂのそれぞれを介して、上面１３ａ、底面１３ｂと同一な面で連接されている。

コンタクト２１は、第１接続対向面１５ａに配設されている第１接点部２３と、第２接続対向面１７ａに配設されている第２接点部２５と、第１及び第２接続対向面１５ａ，１７ａと隣接する第１対向面１５ｂに配設されている中間接続部２７とを有している。

第１突部１５には、第２対向面１５ｃよりも巾の狭い第１対向面１５ｂに中間接続部２７が配設されている。第２突部１７には、第２対向面１７ｃよりも巾の狭い第１対向面１７ｂに中間接続部２７が配設されている。また、中間接続部２７は、基部１３の上面１３ａにも配設されており、第１及び第２接続対向面１５ａ，１７ａ間に配設されている。

次に、コネクタ１の製造方法を説明する。始めに、インシュレータ１１には、図２に示したように、基部１３と、第１及び第２の突部１５，１７突部１５，１７を形成する。次に、基部１３の底面１３ｂ及び第１及び第２の突部１５，１７の第２対向面１５ｃを除く部分にスパッタ、蒸着、無電解めっきなどのいずれかの方法によって導電体を形成する。

導電体には、基部１３の上面１３ａの上方からレーザー装置を用いてレーザーを照射し、導電体のパターンとしてのコンタクト２１を形成する。この際、コンタクト２１の第１接点部２３，第２接点部２５，中間接続部２７、及び基部１３の長手方向の両端面に導電体が配設されて、これらの部分を除く部分にレーザーを照射することにより導電体を除去することによってコネクタ１とする。

なお、基部１３の側面１３ｃ，１３ｄ，第１及び第２突部１５，１７の一対の第３対向面１５ｄ，１５ｅ，１７ｄ，１７ｅに配設されている導電体はテーパー形状に傾斜して配設されているので、一面からのみのレーザー加工により容易に取り除くことが可能である。

コネクタ１は、図４に示すように、プリント配線基板のような接続対象物３１と相手接続対象物４１との間に介在することにより接続対象物３１と相手接続対象物４１とを相互に接続する。

第１接点部２３は、接続対象物３１に設けられている導電部３２に接続する。第２接点部２５は、相手接続対象物４１に設けられている相手導電部４２に接続する。

接続対象物３１と相手接続対象物４１との間には、コネクタ１を介在して、矢印Ｉ，ＩＩの方向で圧力を加え圧縮し、図５に示すように接続対象物３１と相手接続対象物４１と接続する。

このとき、第３対向面１５ｄ，１５ｅ、１７ｄ，１７ｅには、コンタクト２１が配設されておらず、圧縮時にコンタクト２１がインシュレータ１１の弾性変形に追従するのでコンタクト２１にクラックが入らない。

図６は、実施例１の形態のコネクタ１と比較するために、図２に示したインシュレータ１１の第１及び第２突部１５，１７を直方形状として第３対向面１５ｄ，１５ｅ、１７ｄ，１７ｅにもコンタクト２１の残部２１ｆ，２１ｇが配設されている状態のコネクタ１０１を示した。このコネクタ１０１の状態では、接続対象物３１と相手接続対象物４１との間に、コネクタ１を介在して、矢印Ｉ，ＩＩの方向で圧力を加え圧縮して、図７に示したように接続対象物３１と相手接続対象物４１と接続すると、コンタクト２１の残部にクラック（割れ部分）２９が発生する。

クラック２９は第１及び第２接点部２３，２５にまで進行して第１及び第２接点部２３，２５が剥がれると、導通が採れなくなる恐れがある。

図８は、実施例１の形態のコネクタ１とさらに比較するために、図２に示したインシュレータ１１の第１及び第２突部１５，１７を直方形状として第３対向面１５ｄ，１５ｅ、１７ｄ，１７ｅにもコンタクト２１の残部２１ｆ，２１ｇが配設されている状態のコネクタ１１１を示した。

このコネクタ１１１の状態では、接続対象物３１と相手接続対象物４１との間に、コネクタ１を介在して、矢印Ｉ，ＩＩの方向で圧力を加え圧縮して、図９に示したように接続対象物３１と相手接続対象物４１と接続すると、コンタクト２１の残部にクラック（割れ部分）１２９が発生する。

この際、クラック１２９は第１及び第２接点部２３，２５にまで進行して第１及び第２接点部２３，２５が剥がれると導通が採れなくなる恐れがある。

なお、コンタクト２１の中間接続部２７は、インシュレータ１１の底面１５ｃに配設して第１及び第２接点部２３，２５に接続するようにしてもよい。

本発明のコネクタは、半導体パッケージ、液晶ディスプレイ、電池、電機音響部品、小型電子部品などの電気的な接続が不可欠な用途にも適用できる。

本発明に係るコネクタを示す斜視図である（実施例１）。 図１に示したコネクタのインシュレータを示した斜視図である。 図３は図２に示したインシュレータを一部で断面し反対側から見た状態を示した斜視図である。 図１に示したコネクタを介して接続対象物と相手接続対象物とを接続する前の状態で、コネクタの一部を断面して示した側面図である。 図４に示したコネクタにより接続対象物と相手接続対象物とを接続した後の状態で、コネクタの一部を断面して示した側面図である。 図４に示したコネクタと比較するためのコネクタを示しており、コネクタを介して接続対象物と相手接続対象物とを接続する前の状態で、コネクタの一部を断面して示した側面図である。 図６に示したコネクタにより接続対象物と相手接続対象物とを接続した後の状態で、コネクタの一部を断面して示した側面図である。 図４に示したコネクタと比較するためにコネクタを示しており、コネクタを介して接続対象物と相手接続対象物とを接続する前の状態で、コネクタの一部を断面して示した斜視図である。 図８に示したコネクタにより接続対象物と相手接続対象物とを接続した後の状態で、コネクタの一部を断面して示した斜視図である。

符号の説明

１，１０１，１１１ コネクタ
１１ インシュレータ
１３ 基部
１５ 第１突部
１５ａ 第１接続対向面
１５ｂ、１７ｂ 第１対向面
１５ｃ、１７ｃ 第２対向面
１５ｄ，１５ｅ、１７ｄ，１７ｅ 第３対向面
１７ 第２突部
１７ａ 第２接続対向面
２１ コンタクト
２１ｆ，２１ｇ 残部
２３ 第１接点部
２５ 第２接点部
２７ 中間接続部
２９，１２９ クラック

Claims (1)

1. インシュレータと、該インシュレータの表面上に配設されている導電性のコンタクトとを含み、接続対象物と相手接続対象物との間に介在して前記コンタクトにより前記接続対象物と前記相手接続対象物とを接続するコネクタにおいて、
   前記インシュレータは、弾性材料によって形成されており、基部と、該基部から突出している柱形状の第１突部と、前記基部から前記第１突部とは反対方向へ突出している柱形状の第２突部とを有し、
   前記第１突部は、前記基部から突出している先端面である第１接続対向面と、前記第１接続対向面に隣接している第１突部の第１対向面と、前記第１接続対向面に隣接し前記第１突部の第１対向面に対向している第１突部の第２対向面と、前記第１接続対向面に隣接し前記第１突部の第１対向面及び前記第１突部の第２対向面間を連接している第１突部の一対の第３対向面とを有し、
   前記第２突部は、前記基部から突出している先端面である第２接続対向面と、前記第２接続対向面に隣接している第２突部の第１対向面と、前記第２接続対向面に隣接し前記第２突部の第１対向面に対向している第２突部の第２対向面と、前記第２突部の第１対向面及び前記第２突部の第２対向面間を連接している第２突部の一対の第３対向面とを有し、
   前記第１突部の第１対向面及び前記第２突部の第１対向面のそれぞれの巾は、前記第１突部の第２対向面及び前記第２突部の第２対向面のそれぞれの巾より狭くなっており、
   前記コンタクトは、前記接続対象物と接続するよう前記第１接続対向面に配設した第１の接点部と、前記相手接続対象物と接続するよう前記第２接続対向面に配設した第２接点部と、前記第１突部の第１対向面及び前記第２突部の第１対向面のそれぞれに配設されている中間接続部とを有することを特徴とするコネクタ。

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