JP4293826B2 - コネクタ及び該コネクタに使用する取付部材の取付方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話やノートパソコンやデジタルカメラ等に使用される、フレキシブルプリント基板（以下「ＦＰＣ」という。）をハード基板に接続する際に使われる取付部材とその取付方法に関するもので、特に小型、低背位化を図った取付部材をハード基板に容易に取付る構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話やＣＣＤカメラ等に使用される、ＦＰＣをハード基板に接続する方法は、ＦＰＣコネクタと呼ばれるコネクタを用いて行われていた。１つのタイプは主にハウジングとコンタクトとを備え、ハウジングにＦＰＣを挿入し、コンタクトの接触部に接触させる構造のもの（所謂、ノンＺＩＦタイプ）やまた違うタイプとしては主にハウジングとコンタクトとスライダーとを備え、ハウジングとスライダーとでＦＰＣを挟持する構造のもの（所謂、ＺＩＦタイプ）がある。ハウジングとスライダーとでＦＰＣを保持する方法には、色々考えられるが、中でもハウジングにＦＰＣを挿入した後にスライダーを挿入しＦＰＣをコンタクトに押しつける構造のものやハウジングにＦＰＣを挿入した後にスライダーを回動させＦＰＣをコンタクトに押しつける構造のものが多い。
ハウジングには、コンタクトが挿入される所要数の挿入孔が設けられるとともにＦＰＣが挿入される嵌合口が設けられている。
コンタクトは主にＦＰＣと接触する接触部とハード基板等に接続する接続部とハウジングに固定される固定部とを備えている。このコンタクトは、圧入等によってハウジングに固定されている。
本発明のタイプとして、挙げるべき特許文献は特にないが、下記にＺＩＦタイプの文献を例示しておく。
【０００３】
【特許文献１】
例えば、ゼロインサーションフォース構造としては、実開平６−６０９８３号がある。
【０００４】
上記に示すＺＩＦタイプのコネクタは、近年の機器の小型によりコネクタに対する更なる狭ピッチで低背位といった小型化の要求がより強くなってきているなか、もうこれ以上の狭ピッチ，狭エリアや低背位といった小型化が出来ないため、本発明者は特願２００３−２９１９８号で示したようなコネクタを提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者の提案した特願２００３−２９１９８号の受け部材（取付部材）をハード基板に自動実装するためには、吸引・吸着する必要があるが、前記取付部材には吸引・吸着する部分が無かった。そのため、押圧部材を係合させる部分間にテープを貼って、吸着マウンタによりハード基板に実装することにした。しかし、この工程では、テープを貼り・剥がし、処分といった余分な工数・管理が増え、しいてはコストアップや環境悪化に繋がるといった課題があった。
また、吸着マウンタで吸着する際の吸着力が強すぎると、厚さが薄いために、変形するという可能性が起こる。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、より一層の狭ピッチや低背位化をしても、容易にハード基板に取付ることのできる構造の取付部材とその取付方法を提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）２０とハード基板５０との接続するコネクタであって、複数のバンプ接点２２を有するフレキシブルプリント基板２０と、前記フレキシブルプリント基板２０を前記ハード基板５０方向に押圧する押圧部材３０と、前記フレキシブルプリント基板２０と前記押圧部材３０との間にある弾性部材４０と、前記ハード基板５０に接続されるとともに前記押圧部材３０と係合する取付部材６０とを備えるコネクタにおいて、前記取付部材６０は、前記ハード基板５０に固定されるタブ部分６２と前記押圧部材３０と係合する係合部６４とを有する複数の取付部６６を備え、複数の前記取付部６６が連結部６８により一体構造に連結され、前記連結部６８に連設した少なくとも１以上の突出片７０を設ける構造とし、また、前記取付部材６０のはんだ付けによる取付方法において、第一に前記取付部材６０の前記突出片７０を吸引し、第二に前記取付部材６０を前記ハード基板５０上の所定の場所に設置し、第三にリフローにより前記ハード基板５０に固定した後に前記突出片７０を除去する取付部材６０の取付方法により達成できる。
【０００８】
前記取付部材６０のタブ部分６２を前記ハード基板５０のランド５２形状とほぼ同一形状にし、表面張力の影響する範囲内に前記取付部材６０を設置することによりはんだ付けリフロー時のセルフアライメント（自己補正）性を持たせる取付部材６０の取付方法にすることで、表面張力によるセルフアライメント性で前記取付部材６０はハード基板５０の所定の位置に配置することができる。
また、前記突出片７０の任意の場所に、前記ハード基板５０と前記突出片７０との間に少なくとも１個所以上の隙間部７２を設け、かつ、前記取付部材６０の連結部６８と前記突出片７０との連設部分にノッチ７４（切り込み）を入れることで、リフロー後に簡単に前記突出片７０を除去できる。
また、前記取付部材６０を前記ハード基板５０の所定の場所に設置し、はんだ付けリフローした後に前記突出片７０を除去する。
【０００９】
【作用】
前記ハード基板５０に接続される前記取付部材６０の複数のタブ部分６２を表面張力の影響する範囲内で前記ハード基板５０のランド５２形状と同一形状にしているため、前記取付部材６０をリフローにより前記ハード基板５０に搭載する時に、溶融ハンダの表面張力によりセルフアライメント（自己補正）性が作用し所定の位置になろうとする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１から図５に基づいて、本発明のコネクタの一実施例について説明する。図１は押圧部材と弾性体とＦＰＣを固着したものと、ハード基板に取付部材を固定した突出片を取り除いた前後の状態の斜視図である。図２は図１とは別の押圧部材と弾性体とＦＰＣを固着したものと、ハード基板に取付部材を固定した突出片を取り除いた前後の状態の斜視図である。図３はハード基板に突出片が付いた取付部材をハード基板に取付た状態のものと押圧部材の斜視図である。図４は取付部材をハード基板に取付ける状態を説明する斜視図である。図５は、図１から図４とは別の押圧部材とハード基板に取り付けた状態の取付部材との斜視図である。図６は押圧部材と弾性体とスリットがないＦＰＣを固着したものと、ハード基板に取付部材を固定した突出片を取り除いた前後の状態の斜視図である。
【００１１】
まず、フレキシブルプリント基板２０（以下「ＦＰＣ」という）とハード基板５０とを接続するコネクタ１０の構造について説明する。該コネクタ１０は、図１のような構造をしており、主にＦＰＣ２０と弾性部材４０と押圧部材３０と取付部材６０とを備えている。該コネクタ１０は、取付部材６０をハード基板５０に取付けておき、ＦＰＣ２０と弾性部材４０が固着した状態の押圧部材３０を取付部材６０に係合させることにより、ＦＰＣ２０のバンプ接点２２をハード基板５０のパッド５４に押し付けることで、ＦＰＣ２０とハード基板５０との接続を図って、コネクタ１０の低背位化と少スペース化を図ったものである。図１や図２のように、ＦＰＣ２０とハード基板５０の接続の際に、バンプ接点２２の高さのバラツキを吸収でき、バンプ接点２２の高さ方向の追従性を持たせるように、任意のバンプ接点２２間にスリット２４を設けている。バンプ接点２２を独立状態にすることで追従性を持たせている。また、図６のようにバンプ接点２２間のピッチが大きい場合やバンプ接点２２が１列に配置されている場合など、仕様によっては、スリット２４を設けないものでもよい。
【００１２】
図１や図２のように、前記弾性部材４０は、前記ＦＰＣ２０のバンプ接点２２が前記ハード基板５０のパッド５４に押し付けられた際の押し付け反力により前記ＦＰＣ２０が破損しないように押し付け反力を吸収するためのものである。その為、前記弾性部材４０の材質としては、このような役割を考慮して、シリコンゴムやネオプレーンゴムなどを挙げることができる。前記弾性部材４０の大きさとしては、上記役割やコネクタ１０の小型化や低背位を考慮して適宜設計されている。前記ＦＰＣ２０の接触部２６を覆れる範囲であれば十分である。
【００１３】
前記押圧部材３０は略板状をしており、材質は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。前記押圧部材３０の材質としては、バネ性や成型性や寸法安定性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。
前記押圧部材３０には、前記取付部材６０のタブ部分６２の係合部６４に対応した位置に前記取付部材６０の係合部６４と係合するための係止部３４が設けられている。該係止部３４の大きさ及び形状は、前記取付部材６０と係合できれば如何なるものでもよく、コネクタ１０の小型化や低背位等を考慮して適宜設計している。コネクタ１０の低背位を考えて、係合できる範囲で出来る限り小さくしている。前記押圧部材３０には、前記弾性部材４０（しいては前記ＦＰＣ２０）を押圧する押圧部３２が設けられている。この押圧部３２は、前記取付部材６０に前記押圧部材３０が係合した際に、前記ＦＰＣ２０をハード基板５０に押し付けられればよく、押し付けられるように適宜設計している。前記押圧部材３０は、薄くても強度アップを図るために、２枚の部材を貼り合わせた方が良く、２枚の部材は、同種若しくは異種材料でもよい。異種材料にする場合には、一方を伸びに強い材料にし、もう一方を曲げに強い材料にすることがよい。
以下で、本発明のポイントである取付部材６０及びハード基板５０への取付方法について説明する。
【００１４】
まず、前記取付部材６０について説明する。この取付部材６０は前記押圧部材６０と係合する最終形状としては略コ字形状をしており、材質は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。前記取付部材６０の材質としては、バネ性や成型性や寸法安定性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。
前記取付部材６０にはハード基板５０のランド５２に対応した位置にタブ部分６２と前記押圧部材３０と係合する係合部６４とを有する複数の取付部６６が設けられている。前記タブ部分６２の形状としては、表面張力の影響する範囲内でハード基板５０のランド５２の形状とほぼ同一形状にし、前記取付部材６０をリフローにより前記ハード基板５０に搭載する時に、溶融ハンダの表面張力によりセルフアライメント（自己補正）性が作用し所定の位置に固定できるようにしている。即ち、形状はこのような作用が発生するように適宜設計している。このように取付部材６０を所定の位置に固定することで、前記取付部材６０に前記押圧部材３０を係合された際に、確実に前記ＦＰＣ２０のバンプ接点２２がハード基板５０のパッド５４に接続できるようになる。
上述したセルフアライメント（自己補正）性を高めるために、ハード基板５０に５つの円状のランド５２を設け、前記取付部材６０には前記円状のランド５２に対応した位置に接続部を設ける。このように、複数の円状のランド５２と複数の円状の接続部にすることで、表面張力作用が働く個所が増えることになり、よりセルフアライメント性を高めることになる。
【００１５】
複数の取付部６６は連結部６８により連結され一体構造になっている。図１から図４では、長手方向両側に２つの取付部６６が設けられたものを図示した。前記連結部６８の形状や大きさとしては、コネクタ１０の小型化や低背位や連結部６８の強度等を考慮して適宜設計している。
また、前記取付部６６には、上述のように前記押圧部材６０と係合するための係合部６４が設けられている。該係合部６４の大きさ及び形状は、前記押圧部材６０と係合できれば如何なるものでもよく、コネクタ１０の小型化や低背位等を考慮して適宜設計している。図１から図５に示した実施例では、タブ部分６２から図のように略垂直に折り曲げ、さらに前記押圧部材３０の係止部３４に対応した部分だけを折り返して係合部６４を形成している。前記折り曲げ部分や折り返し部分の大きさは、コネクタ１０の低背位を考えて、係合できる範囲で出来る限り小さくしている。
【００１６】
前記連結部６８には、突出片７０が設けられている。該突出片７０は、前記取付部材６０をハード基板５０に自動実装するために、吸着マウンタで吸引・吸着する部分である。前記突出片７０の形状や大きさは、吸着マウンタで吸引・吸着できることや、吸着した際に前記突出片７０が変形しないことや、コネクタ１０の小型化・低背位化することなどを考えて適宜設計している。厚みとしては、加工を考えると前記取付部材６０の板厚と同程度がよい。前記突出片７０は、前記取付部材６０がハード基板５０にリフローされた後に除去される部分である。その為、除去し易いように、前記突出片７０の任意の場所に、前記ハード基板５０と前記突出片７０との間に少なくとも１個所以上の隙間部７２を設ける。本実施例では、隙間部７２を設けるために図１のように前記突出片７０の両端を折り曲げた。また、前記取付部材６０の連結部６８と前記突出片７０との連設部分にノッチ７４（切り込み）を入れる。このようにすることで、隙間に引き上げ治具を挿入し持ち上げることにより、リフロー後に簡単に前記突出片７０を除去できる。ノッチ７４の深さは、前記取付部材６０を自動実装する時の強度やリフロー後の除去のし易さを考えて適宜設計する。
【００１７】
ここで、図５に基づいて、別の押圧部材３０と取付部材６０について説明する。概略の構造は、上述したものとほぼ同一である。前記取付部材７０には前記連結部６８のほぼ中央に両端部に有するような取付部６６を設け、前記押圧部材３０にはこの取付部６６に対応した位置に係止部３４を設けた。このように両端部以外に取付部６６を設けたのは、押圧部材３０の両端係止部３４の間隔が広がることにより押し圧反力が大きくなると、押圧部材３０に反りが生じ、中央部ではＦＰＣ２０のバンプ接点２２がハード基板５０のパッド５４に十分な押し付け力で接触を維持することが困難になるためである。この係止部３４は押し付け力の反力に応じて、両端部以外に取付部６６を適宜設ける。
【００１８】
最後に、ハード基板５０への取付部材６０のはんだ付けによる取付方法について説明する。
第一に前記取付部材６０の前記突出片７０を吸着マウンタにより吸引する。
第二に前記取付部材６０を前記ハード基板５０上の所定の場所に設置する。
第三にリフローにより前記ハード基板５０に固定した後に前記突出片７０を除去する。
第三の状態になった前記取付部材６０に、前記ＦＰＣ２０と前記弾性部材４０とが固着した前記押圧部材３０を係合したものがコネクタ１０である。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の取付部材６０及び取付方法によると、次のような優れた顕著な効果が得られる。
（１）ハード基板５０に固定されるタブ部分６２と相手物と係合する係合部６４とを有する複数の取付部６６を備え、複数の該取付部６６が連結部６８により一体構造に連結され、前記連結部６８に連設した少なくとも１以上の突出片７０を設ける構造の取付部材６０にすることで、自動実装が可能になり、テープを貼り・剥がし、処分といった余分な工数・管理を増やすことなく、コストアップや環境悪化に繋がらない。
（２）ハード基板５０への取付部材６０のはんだ付けによる取付方法において、第一に前記取付部材６０の前記突出片７０を吸引し、第二に前記取付部材６０を前記ハード基板５０上の所定の場所に設置し、第三にリフローにより前記ハード基板５０に固定した後に前記突出片７０を除去する取付部材６０の取付方法にすることで、自動実装が可能になり、テープを貼り・剥がし、処分といった余分な工数・管理を増やすことなく、コストアップや環境悪化に繋がらなく、容易に取付部材６０をハード基板５０に取り付けることができる。
（３）容易にハード基板５０に前記取付部材６０を取り付けられるので、結果的に、コネクタ１０の低背位が可能になると同時に安価なコネクタ１０の提供が可能になった。
（４）前記取付部材６０のタブ部分６２を前記ハード基板５０のランド５２形状とほぼ同一形状にし、表面張力の影響する範囲内に前記取付部材６０を設置することによりはんだ付けリフロー時のセルフアライメント（自己補正）性を持たせる取付部材６０の取付方法にすることで、表面張力によるセルフアライメント性で前記取付部材６０はハード基板５０の所定の位置に配置することができる。
（５）前記突出片７０の任意の場所に、前記ハード基板５０と前記突出片７０との間に少なくとも１個所以上の隙間部７２を設け、かつ、前記取付部材６０の連結部６８と前記突出片７０との連設部分にノッチ７４（切り込み）を入れることで、リフロー後に簡単に前記突出片７０を除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】押圧部材と弾性体とＦＰＣを固着したものと、ハード基板に取付部材を固定した突出片を取り除いた前後の状態の斜視図である。
【図２】図１とは別の押圧部材と弾性体とＦＰＣを固着したものと、ハード基板に取付部材を固定した突出片を取り除いた前後の状態の斜視図である。
【図３】ハード基板に突出片が付いた取付部材をハード基板に取付た状態のものと押圧部材の斜視図である。
【図４】取付部材をハード基板に取付ける状態を説明する斜視図である。
【図５】図１から図４とは別の押圧部材とハード基板に取り付けた状態の取付部材との斜視図である。
【図６】押圧部材と弾性体とスリットを設けないＦＰＣを固着したものと、ハード基板に取付部材を固定した突出片を取り除いた前後の状態の斜視図である。
【符号の説明】
１０ コネクタ
２０ ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）
２２ バンプ接点
２４ スリット
２６ 接触部
３０ 押圧部材
３２ 押圧部
３４ 係止部
４０ 弾性部材
５０ ハード基板
５２ ランド
５４ パッド
６０ 取付部材
６２ タブ部分
６４ 係合部
６６ 取付部
６８ 連結部
７０ 突出片
７２ 隙間部
７４ ノッチ（切り込み）

Claims (6)

1. フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）とハード基板とを接続するコネクタであって、
   複数のバンプ接点を有するフレキシブルプリント基板と、前記フレキシブルプリント基板を前記ハード基板方向に押圧する押圧部材と、前記フレキシブルプリント基板と前記押圧部材との間にある弾性部材と、前記ハード基板に接続されるとともに前記押圧部材と係合する取付部材とを備えるコネクタにおいて、
   前記取付部材は、前記ハード基板に固定されるタブ部分と前記押圧部材と係合する係合部とを有する複数の取付部を備え、複数の前記取付部が連結部により一体構造に連結され、前記連結部に連設した少なくとも１以上の突出片を設けることを特徴とするコネクタ。
2. 複数のバンプ接点を有するフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）と、前記フレキシブルプリント基板を前記ハード基板方向に押圧する押圧部材と、前記フレキシブルプリント基板と前記押圧部材との間にある弾性部材と、前記ハード基板に接続されるとともに前記押圧部材と係合する取付部材とを備えるコネクタであって、
   前記ハード基板に固定されるタブ部分と前記押圧部材と係合する係合部とを有する複数の取付部を備え、複数の前記取付部が連結部により一体構造に連結され、前記連結部に連設した少なくとも１以上の突出片を設けた前記取付部材のはんだ付けによる取付方法において、
   第一に前記取付部材の前記突出片を吸引し、
   第二に前記取付部材を前記ハード基板上の所定の場所に設置し、
   第三にリフローにより前記ハード基板に固定した後に前記突出片を除去することを特徴とする取付部材の取付方法。
3. 前記取付部材のタブ部分を前記ハード基板のランド形状とほぼ同一形状にし、表面張力の影響する範囲内に前記取付部材を設置することによりはんだ付けリフロー時のセルフアライメント（自己補正）性を持たせたことを特徴とする請求項２記載の取付部材の取付方法。
4. 前記突出片の任意の場所に、前記ハード基板と前記突出片との間に少なくとも１個所以上の隙間部を設けたことを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
5. 前記取付部材の連結部と前記突出片との連設部分にノッチ（切り込み）を入れたことを特徴とする請求項４記載のコネクタ。
6. 前記取付部材を前記ハード基板の所定の場所に設置し、はんだ付けリフローした後に前記突出片を除去することを特徴とする請求項５記載のコネクタ。

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