JP4710627B2 - 基板間接続コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、小型薄型電子機器に使用する基板間接続コネクタに関する。

小型軽量化が進む携帯電話、デジタルカメラような電子機器に使用されるコネクタとして、２枚の印刷配線基板を対向させて基板間の電子回路を互いに接続するために基板間接続コネクタが用いられる。この基板間接続コネクタは、接続される一方の印刷配線基板にソケットを備え、接続される他方の基板にはヘッダが設けられ、ソケットとヘッダを接続することにより、ソケットとヘッダの両印刷配線基板に形成した電気回路を接続する。

従来のこの種の基板間接続用コネクタでは、例えは、特許文献１に示されるように、接続される一方のコネクタとなるソケットに、帯状導体を袋小路状に折り曲げ成形したコンタクトを設け、このコンタクトの袋小路状部分に、他方のコネクタとしてヘッダから突出させた導体部分を有するポストを挿入して嵌め込み、コンタクトの袋小路状部分の内側面とポストの外側面とをばね接触させて導通させる構造となっている。

しかしながら、更なる小型化、薄型化に対しては、上記特許文献１のコネクタでは、コンタクトの袋小路部分の内側面とポストの外側面とを接触させて導通させる構造となっているため、かかる構造をさらに薄型化しようとすると、コンタクトの折り曲げ成形が難しくなる上に、接触部分の長さを短くすると、十分な接触面積の確保が困難となり、また、コンタクトとポストとの嵌合による結合力が弱くなって、外れやすくなってしまう問題があった。

また、このようなコネクタにおける狭ピッチ化、高密度化では、コネクタのハウジングに固定されるコンタクト及びポストと共にこれらの圧入溝も狭ピッチ化する必要がある。しかし、コンタクトやポストが圧入されるハウジングは、合成樹脂成部材を使用するので加工性や強度などから微細化に限度があるため狭ピッチ化が難しく、さらにコンタクトやポストの圧入に耐えるには、ハウジングに最低限の肉厚が必要とされるためこの点からも低背化が困難であった。

このように、従来の基板間接続コネクタでは、成形と金属部品からなり、電気的接続及び機械的接触も、複雑に立体的に機械加工された金属ばね同士の弾性変形内で行われていて、低背化（薄型化）や高密度化には自ずと限界があった。
特開２００４−０５５４６４号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、立体的な複雑な金属ばね同士の接続を無くし、電気的、機械的接合を同時にでき、従来の基板間接続コネクタに比べて、より薄型化が図れる基板間接続コネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、回路基板同士を接続する基板間接続コネクタであって、一方の回路基板には、傘型形状をした導電性材料よりなるバンプを設けた絶縁性基板を取り付け、該回路基板の回路と該バンプは導通されており、他方の回路基板には、該回路基板と導通する導電パターンと、該導電パターンと導通し前記バンプが挿入可能で、該バンプと電気的に導通すると共に、該バンプを係止し得る挿入孔と、を形成して成る弾性体基板を取り付け、前記弾性体基板を前記バンプに挿入することにより、前記両回路基板が電気的且つ、機械的に接続されるものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の基板間接続コネクタにおいて、前記弾性体基板は、絶縁基板と、この絶縁基板に形成した溝及びスルーホール内に充填して一体成形した導電ゴムとから成り、前記導電ゴム自体で前記導電パターンを形成したものである。

請求項３の発明は、請求項１に記載の基板間接続コネクタにおいて、前記弾性体基板は、絶縁基板と、この絶縁基板上、及び該絶縁基板に形成したスルーホール内に充填して一体成形した導電ゴムとから成り、前記導電ゴム自体で前記導電パターンを形成したものである。

請求項４の発明は、請求項１に記載の基板間接続コネクタにおいて、前記弾性体基板は、絶縁基板の両面にスルーホールで接続された回路パターンを有する回路付絶縁基板と、この回路付絶縁基板に接合した導電ゴムシートからなり、この導電ゴムシートには、バンプが挿入される孔が形成されており、該回路付絶縁基板の回路と前記導電ゴムシート自体で前記導電パターンを形成したものである。

請求項５の発明は、請求項４に記載の基板間接続コネクタにおいて、前記導電ゴムシートには、銅箔が設けられており、前記回路付絶縁基板の接合用パターンに前記銅箔部分が接合されるものである。

請求項１の発明によれば、平面的に接続できるバンプを設けた絶縁性基板と、弾性体基板との２部品で回路基板間の電気的・機械的接続ができるので、従来の高さと空間的スペースとを取る複雑な立体的なばね片を用いることなく、また、ばね片圧入用の厚さを必要とする筺体も不要として、電気的・機械的接続を行うことができ、その分、より低背化、高密度化できる。また、バンプが弾性体基板の挿入孔に挿入されて導電パターンと接触接続されるので、弾性体基板のバンプからの挿抜時に、接触部分に弾性作用が働く。これにより、バンプが挿入されたときは、バンプの太い傘の部分が弾性体基板に引っ掛かって係止され、弾性体基板がバンプから、無闇に抜けるのを防止できる。また、バンプが挿入される弾性体基板の挿入孔は導電パターンと導通されているので、バンプが挿入孔内のどの部分で引っ掛かっていても、電気的接続を維持できる。

請求項２の発明によれば、導電ゴム自身が電気的接続を行うため、弾性体基板にメッキ加工等による回路形成をしなくてよく、銅箔等の導電パターン形成が不要となり、製造が簡単に成る。また、導電ゴムで導電パターンを形成するので、弾性体による基板に銅箔等の導体パターンを形成する場合に比べ、バンプの太い傘の部分による挿抜時における銅箔等の導電パターンにおける回路の削れを心配しなくて良い。

請求項３の発明によれば、絶縁基板に溝加工を施すことなく絶縁基板上とスルーホール内で導電パターンの一体化を行うので、工程が簡単になり、製造コストが安くなる。また、強度の弱い薄い基板にさらに強度を劣化させる溝加工を用いないので、コネクタ強度の低下を防止できる。

請求項４の発明によれば、導電ゴムと回路付絶縁基板の一体成形をせずに、独立した導電ゴムシートを使用するため、導電ゴムー体成形の高価な設備や、難しい技術が不要になる。

請求項５の発明によれば、導電ゴムシートが銅箔を有しているので、簡単に回路付絶縁基板に接合できる。また、導電ゴムシートに銅箔を貼った状態で、この銅箔付きゴムシートから、機械的加工で不要部分を除去し、さらに、この成形された銅箔付きゴムシートを、貼られた銅箔により回路付絶縁基板と接合した後、このゴムシート付き基板から、再度、機械的に不要部分を除去することにより、基板上に必要な導電ゴムシートを簡単に加工形成することができる。

以下、本発明の第１の実施形態に係る基板間接続コネクタについて図１乃至図５を参照して説明する。本実施形態の基板間接続コネクタ１は、接続される回路基板２、３を備え、これらの回路基板２，３には、それぞれ回路基板２の絶縁性基板２１の表面に形成された回路パターン２２と、回路基板３の絶縁性基板３１の表面に形成された回路パターン３２とを電気的に接続する基板間接続用の第１のコネクタ４と第２のコネクタ５を有する。

第１のコネクタ４は、図１に示すように、絶縁性部材からなる基板（絶縁性基板）４１とこの基板４１の表面（図１では上面）に設けられた導電パターン４２を有し、さらにこの導電パターン４２上には、傘型形状をした導電用のバンプ４３（所謂マッシュルームバンプ）と、スルーホール４４が設けられている。そして、このスルーホール４４を通して、回路基板２の回路パターン２２と基板４１の導電パターン４２とを半田付けすることにより、バンプ４３は回路パターン２２と電気的に接続されると共に、コネクタ４が回路基板２に固定される。

バンプ４３は、図３に示すように、金属等の比較的硬い導電性材料により形成され、円形の傘型の傘部４３ａと首部４３ｂからなり、導電パターン４２と一体となって基板４１に形成されている。この傘部４３ａは、直径φ１ａを持つ略円盤形を成し、首部４３ｂは、直径φ１ｂを持つ円柱形を成している。これら直径φ１ａ、φ１ｂとバンプ４３の高さは、バンプ４３が後述のコネクタ２の弾性体基板５１のスルーホール５５の形成された弾性導電部５４（図４（ａ）参照）に挿入され、このバンプ４３の傘部４３ａが弾性導電部５４内で弾性圧により引っ掛かり、弾性導電部５４内で係止されるように設定されている。このバンプ４３は、基板４１の導電パターン４２上の長手方向に２列平行の複数列に独立して配置され、それぞれのバンプ４３がバンプ裏面の接続パターン４５を介して回路基板２上の複数の回路パターン２２と一体接続されている。この複数列配置により、回路基板同士をマトリックス状で接続することができる。

第２のコネクタ５は、図４に示すように、弾性体部材（例えば、シリコンゴムシート）からなる基板（弾性体基板）５１と、この基板５１の表面５２ａ（図１では下面）及び長手方向の側面５２ｃに連続して導電パターン５３、５３ａが設けられている。この表面５２ａの導電パターン５３には、バンプ４３を挿入できるスルーホール５５を持つ弾性導電部５４が基板５１に円形状に形成されている。このスルーホール５５の孔径の直径φ３は、バンプ４３の傘部４３ａの直径φ１ａより小さく、首部４３ｂの直径φ１ｂと略同等に設定されている。この傘部４３ａ及び首部４３ｂの各直径は、後述のスルーホール５５からなるバンプ接続用の弾性導電部５４（図４参照）にバンプ４３が挿入されるとき、弾性導電部５４の内部の円周壁面５５ａが、硬いバンプ４３の挿入圧により、バンプ４３の先端の径の大きい傘部４３ａにより径方向に膨れて弾性変形され、バンプ４３が円周壁面５５ａに食い込み、バンプ４３を弾性導電部５４内に係止するように設定されている。

このとき、弾性導電部５４のスルーホール５５の銅箔からなる円周壁面５５ａは、薄くして弾力性を持たせ、弾性体部材の基板５１と一体となって弾性変形するようにしている。これにより、バンプ４３と弾性導電部５４は互に接触接続と係止接続が同時にでき、電気的、機械的に接続が可能となる。また、側面５２ｃの導電パターン５３ａと回路基板３の回路パターン３２とを半田付けすることにより、導電パターン５３は回路パターン３２と電気的に接続されると共に、コネクタ５が回路基板３に固定される。

上記回路基板２と回路基板３には、これらを結合する所定の基板間結合手段によって第１のコネクタ４と第２のコネクタ５がそれぞれ結合され、それらが結合された状態で、第１のコネクタ４の導電パターン４２上に形成されたバンプ４３に第２のコネクタ５の導電パターン５３上に形成されたスルーホール５５が押圧されて挿入されて接触導通し、この接触導通部分を介して、第１の回路基板２の回路パターン２２と第２の回路基板３の回路パターン３２とが導通される。

次に、弾性導電部５４をバンプ４３に上から挿入した状態における基板間接続コネクタ１の回路基板２，３の接続について、図５（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。前述のように回路基板２には、バンプ４３を有する第１のコネクタ４がバンプ４３の裏面側の接続パターン４５を介して回路基板２の回路パターン２２と電気的に接続された状態で固定され、回路基板３には、弾性導電部５４を有する第２のコネクタ５が弾性導電部５４と回路基板３の回路パターン３２とが電気的に接続された状態で固定されている。

コネクタ４とコネクタ５の接続は、弾性導電部５４をバンプ４３に、その上方（図５の紙面上部）から挿入することによる接触接続によって行われる。弾性導電部５４がバンプ４３に挿入されると、バンプ４３の先端の傘部４３ａは、基板５１の厚さ方向の中間付近まで挿入され、傘部４３ａが接触する弾性導電部５４のスルーホール５５内での円周壁面５５ａとの接触部分を、その径が拡大する方向に押し広げる形で押圧する。これにより、接触部分は、基板５１内に食い込む形で基板５１と共に弾性変形され、凹型にへ込んだ形になる。バンプ４３の先端の首部４３ｂは、その径φ１ｂが略弾性導電部５４のスルーホール５５の径φ３と略等しいので、挿入によってスルーホール５５の内側面には押圧を殆ど加えないため、首部４３ｂの挿入される部分の弾性導電部５４のスルーホール５５の内側面は、殆ど変形しない。従って、弾性導電部５４内の弾性変形はバンプ４３の先端の傘部４３ａにおいてのみ発生するので、弾性導電部５４内でバンプ４３が食い込んで引っ掛かり、弾性導電部５４とバンプ４３を係止させることができる。従って、これらのコネクタ４とコネクタ５を接続して、回路基板２，３を電気的、機械的に接続することができる。

このように、本実施形態によれば、基板５１上の弾性導電部５４を基板４１上の傘型のバンプ４３に挿入することにより、バンプ付基板（コネクタ４）と平面状に形成した弾性挿入孔付き基板（コネクタ５）との２部品で接触導通と互いの係止を行うので、バンプ４３が基板５１内に挿入されて低くなり、従来の高さと空間スペースの取る立体的なばね片を用いることなく、また、ばね片圧入用の厚さを必要とする筺体も不要として、電気的・機械的接続を行うことができ、その分、より低背化、高密度化できる。

また、コネクタ４のバンプ４３と接続するコネクタ５の基板５１に弾性体を用いたことにより、バンプ４３が挿入される挿入孔、すなわち、スルーホール５５を基板５１自体に設けることができるので、挿入されるスルーホール５５に弾性を持つ弾性導電部５４を形成できる。これにより、バンプ４３を基板５１に直接挿入することにより、極めて簡単に接続することができる。また、バンプ４３の太い傘部４３ａが、弾性導電部５４内に食い込んで引っ掛かって係止されるので、無闇に抜けることは無くなる。また、弾性導電部５４はスルーホール５５で形成しているので、バンプ４３がスルーホール５５内の銅箔のどの部分で引っ掛かっていても、電気的接続を維持できる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る基板間接続コネクタについて図６乃至図１０を参照して説明する。本実施形態の基板間接続コネクタ１は、基本的構成は、前記第１の実施形態と同じであり、第２のコネクタ５において、弾性体基板５１は、絶縁基板に溝及びスルーホールを形成し、その中に導電ゴム６を充填して、絶縁基板と導電ゴム６を一体成形し、導電ゴム６自体で導電パターンを形成したものである。

本実施形態の基板間接続コネクタ１は、接続される回路基板２、３を備え、これらの回路基板２，３には、それぞれ回路基板２の絶縁性基板２１の表面に形成された回路パターン２２と、回路基板３の絶縁性基板３１の表面に形成された回路パターン３２とを電気的に接続する基板間接続用の第１のコネクタ４と第２のコネクタ５を有する。

第１のコネクタ４は、図６に示すように、絶縁性部材からなる基板４１とこの基板４１の表面（図１では上面）に設けられた導電パターン４２を有し、さらにこの導電パターン４２上には、傘型形状をした導電用のバンプ４３と、スルーホール４４が設けられている。そして、このスルーホール４４を通して、回路基板２の回路パターン２２と基板４１の導電パターン４２とを半田付けすることにより、バンプ４３は回路パターン２２と電気的に接続されると共に、コネクタ４が回路基板２に固定される。本実施形態のコネクタ４は、前記第１の実施形態におけるコネクタ４と同様であるので、図面と詳細な説明は省略する。

第２のコネクタ５は、図８に示すように、絶縁基板に、スルーホール加工及び溝加工を施し、この加工により形成されたスルーホール５５とゲート溝５６に、導電ゴム６を充填して一体成形し、導電ゴム６自体で導電パターン６１を形成したものである。

この基板５１の絶縁基板は、図７に示すように、厚さｄ１を成し、後述の導電パターン６１（図９参照）を形成した導電ゴム６を充填して一体化するため、導電パターン６１の弾性導電部６２、及び弾性導電部６２を連結するゲートライン６４（以下、ゲートという）をそれぞれ挿入できる直径φ２ａのスルーホール５５と、ゲート溝５６と、充填後にゲート６４を分離するための分断孔５７をそれぞれ有する。また、スルーホール５５の内径は、基板５１の絶縁基板の厚み方向の中央部で小さくなって直径φ２ｂとなり、円周上に亘って凸部５５ｂを形成しており、充填される弾性導電部６２の外側壁面に設けられた窪み部６２ｂと嵌め合せて係合するように形成されている。また、厚みｄ１は、充填される弾性導電部６２の厚みｄ４とほぼ等しく設定されており、ゲート溝５６の深さｄ２は、充填されるゲート６４の厚みｄ３と略同じに設定されている。これにより、後述する導電ゴム６の導電パターン６１をスルーホール５５とゲート溝５６とに充填することができる。

この導電ゴム６による導電パターン６１は、図９に示すように、バンプ４３に対応する位置にバンプ挿入用のスルーホール６３を有する複数の円筒形の弾性導電部６２と、弾性導電部６２間を連結するために製造上仮に設けた連結用のゲート６４とを備え、ゲート６４は、基板５１の絶縁基板に充填された後は、切断され、導電パターン６１内に電気的に独立した回路が形成される。弾性導電部６２では、その外周の直径φ３ａは、充填される絶縁基板のスルーホール５５の入口側の直径φ２ａに略等しく、その厚み方向の中央部分の周囲に窪み部６２ｂを有し、この窪み部６２ｂの円周壁の外径を直径φ２ａより小さい直径φ２ｂとして細くている。この窪み部６２ｂは、弾性導電部６２が絶縁基板に充填されたとき、絶縁基板のスルーホール５５内の円周上に設けられた凸部５５ｂと嵌め合せて係合されるようになっている。また、弾性導電部６２のバンプ４３が挿入されるスルーホール６３の直径φ３ｂは、前述のバンプ４３の傘部４３ａの直径φ１ａより小さく形成されている。

図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、上記の基板５１の絶縁基板と導電ゴム６で形成されたコネクタ５では、導電ゴム６による導電パターン６１の弾性導電部６２とゲート６４が、それぞれ絶縁基板のスルーホール５５内及びゲート溝５６内に充填されて導電パターン６１が一体化形成される。これにより、導電パターン６１をめっき等で別途設ける必要がない。

次に、弾性導電部６２をバンプ４３に上から挿入した状態における基板間接続コネクタ１の回路基板２，３の接続について、図１０（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。前述のように回路基板２には、バンプ４３を有する第１のコネクタ４がバンプ４３の裏面側の接続パターン４５を介して回路基板２の回路パターン２２と電気的に接続された状態で固定され、回路基板３には、導電ゴム６による弾性導電部６２を有する第２のコネクタ５が弾性導電部６２と回路基板３の回路パターン３２とが電気的に接続された状態で固定されている。

コネクタ４とコネクタ５の接続は、弾性導電部６２をバンプ４３にその上方から挿入することによる接触接続によって行われる。導電ゴム６よりなる弾性導電部６２のスルーホール６３がバンプ４３に上方から挿入されると、その直径φ１ａがスルーホール６３の直径φ３ｂより大きいため、バンプ４３の傘部４３ａは、挿入されるに従って、弾性導電部６２のスルーホール６３内の側壁面６３ａを径方向に拡張する。バンプ４３の傘部４３ａは、スルーホール６３の奥行きの中央部まで押し進むように設定されている。従って、バンプ４３が弾性導電部６２にほぼ完全に接触した状態では、傘部４３ａはスルーホール６３の中央部に位置し、その中央部付近の周側壁６２ａを径方向に圧迫して、基板５１のスルーホール５５内の凸部５５ｂ方向に押付ける。

このとき、弾性導電部６２は、導電ゴム６よりなる弾性体のため、接触部分６２ｃは、弾性変形されて、凹型にへ込んだ形になる。バンプ４３の首部４３ｂは、その径φ１ｂがスルーホール６３の直径φ３ｂと略等しいので、周側壁６２ａには押圧を殆ど加えないので、首部４３ｂの挿入される部分の弾性導電部６２の周側壁６２ａは、変形しない。従って、弾性導電部６２内の弾性変形はバンプ４３の先端の傘部４３ａにおいてのみ発生するので、弾性導電部６２内でバンプ４３が引っ掛かり、弾性導電部６２とバンプ４３を係止させることができる。これにより、コネクタ１とコネクタ２を接続して、回路基板２，３を電気的、機械的に接続することができる。

このように、本実施形態によれば、基板５１の絶縁基板に導電ゴム６による導電パターン６１を充填して形成した弾性導電部６２を基板４１上の傘型のバンプ４３に挿入することにより、バンプ付基板のコネクタ４と平面状に形成したバンプ挿入孔付き基板のコネクタ５との２部品で接触導通と互いの係止を行うので、バンプ４３が基板５１内に挿入されて低くなり、前記と同様に従来の高さと場所の取る立体的なばね片を用いることなく、また、ばね片圧入用の厚さを必要とする筺体も不要として、電気的・機械的接続を行うことができ、その分、より低背化、高密度化できる。

また、導電ゴム６自身に導電パターンを設けて電気的接続を行うため、弾性体基板にメッキ加工等による回路形成をしなくてよく、回路基板用の銅箔等による導電パターンの形成が不要となり、導電パターン６１が電気的接続と機械的接続を兼ねるので製造が簡単と成る。また、導電ゴム６で導電パターンを形成するため、金属箔板による導電パターンが不要なので、弾性体による基板に銅箔等の導電パターンを形成する場合に比べ、バンプ４３の傘部４３ａの部分による挿抜時の導電パターンの回路の削れを心配しなくて良い。

次に、本発明の第３の実施形態に係る基板間接続コネクタについて図１１乃至図１４を参照して説明する。本実施形態の基板間接続コネクタ１は、基本的構成は、前記第２の実施形態と同じであり、第２のコネクタ５において、基板５１は絶縁基板にゲート溝５６を設けず、導電ゴム６による導電パターン６１を絶縁基板に一体形成して導電ゴム６自体で弾性導電部６２を形成し、各ゲート６４を絶縁基板上に配設した点で前記第２の実施形態と異なる。

本実施形態の基板間接続コネクタ１は、接続される回路基板２、３を備え、これらの回路基板２，３には、それぞれ回路基板２の絶縁性基板２１の表面に形成された回路パターン２２と、回路基板３の絶縁性基板３１の表面に形成された回路パターン３２とを電気的に接続する基板間接続用の第１のコネクタ４と第２のコネクタ５を有する。

第１のコネクタ４は、前記図６に示すように、絶縁性部材からなる基板４１とこの基板４１の表面（図１１では上面）に設けられた導電パターン４２を有し、さらにこの導電パターン４２上には、傘型形状をした導電用のバンプ４３と、スルーホール４４が設けられている。そして、このスルーホール４４を通して、回路基板２の回路パターン２２と基板４１の導電パターン４２とを半田付けすることにより、バンプ４３は回路パターン２２と電気的に接続されると共に、コネクタは４が回路基板２に固定される。本実施形態のコネクタ４は、前記第１の実施形態におけるコネクタ４と同様であるので、詳細な説明は省略する。

第２のコネクタ５は、図１３に示すように、前記第２に実施形態におけるゲート溝５６（図７参照）を持たず、スルーホール５５と分断孔５７を絶縁基板に有する基板５１と、前記第２に実施形態における導電ゴム６を用いて弾性導電部６２を形成した導電パターン６１とを備え、この導電パターン６１の弾性導電部６２を基板５１のスルーホール５５に挿入することにより一体成形されて構成されている。従って、本実施形態のコネクタ５は、基本的には前記実施形態のコネクタ５と同等であり、導電パターン６１のゲート６４を基板５１の絶縁基板上に形成した点で前記第２に実施形態と異なる。

図１２に示すように、基板５１の絶縁基板には、銅箔によりスルーホール５５が形成され、このスルーホール５５内の奥行き方向の中間部には前記同様に凸部５５ｂが設けられており、ゲート溝５６（図８参照）が施されていない以外は、前記図７と同様である。この基板５１の絶縁基板に、前述の図９に示された同様の導電ゴム６の導電パターン６１を装着し、弾性導電部６２をスルーホール５５に充填することにより、図１３に示したように、基板５１の絶縁基板からゲート６４の高さｄ２だけが、絶縁基板の表面に出た形で絶縁基板と導電ゴム６が一体化される。

次に、弾性導電部６２をバンプ４３に上から挿入した状態における基板間接続コネクタ１の回路基板２，３の接続について、図１４（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。前述のように回路基板２には、バンプ４３を有する第１のコネクタ４がバンプ４３の裏面側の接続パターン４５を介して回路基板２の回路パターン２２と電気的に接続された状態で固定され、回路基板３には、導電ゴム６による弾性導電部６２を有する第２のコネクタ５が弾性導電部６２と回路基板３の回路パターン３２とが電気的に接続された状態で固定されている。

コネクタ４とコネクタ５の接続は、コネクタ５の導電ゴム６による導電パターン６１における弾性導電部６２をバンプ４３にその上方から挿入することによる接触接続によって行われる。この接続は、コネクタ５の接続面でゲート６４の高さｄ２だけ、弾性導電部６２が基板５１の表面上に出ている以外は、前記第２の実施形態と同じなので、詳細な説明は省略する。

このように、本実施形態によれば、導電ゴムと絶縁基板の一体成形をせずに、独立した導電ゴムシートを使用するため、導電ゴムー体成形の高価な設備や、難しい技術が不要になる。また、基板５１の表面上に導電ゴム６が導電パターン６１のゲート６４の高さだけ出ているので、コネクタ４とコネクタ５の面接触時にゴムの弾性により、基板同士をより密着して接触することができ、また、機械的にも緩衝作用により、コンタクト時の面接触圧で壊れるのを防ぐことができる。

次に、本発明の第４の実施形態に係る基板間接続コネクタについて図１５乃至図１９を参照して説明する。本実施形態の基板間接続コネクタ１は、基本的構成は、前記第３の実施形態と同じであり、第２のコネクタ５において、弾性体基板５１は、絶縁基板の両面にスルーホールで接続された回路パターンを有する回路付絶縁基板と、この回路付絶縁基板に接合した導電ゴムシートとからなり、この導電ゴムシートには、バンプが挿入される孔が形成されており、回路付絶縁基板の回路と導電ゴムシート自体で導電パターンを形成するものである。この弾性体基板５１は、導電ゴム６をシート状の弾性体とし、この導電ゴムシート６ａに、銅箔７を設け、この銅箔部分により、基板５１の回路付絶縁基板の接合用の回路パターンに銅箔部分を接合して、導電ゴムシート６ａを回路付絶縁基板に半田付け等で一体化すると共に、導電ゴムシート６ａにバンプ４３のスルーホール６３を有する弾性導電部６２を設けて、バンプ４３と弾性導電部６２を接続することによって、基板間接続を行う。

本実施形態の基板間接続コネクタ１は、接続される回路基板２、３を備え、これらの回路基板２，３には、それぞれ回路基板２の絶縁性基板２１の表面に形成された回路パターン２２と、回路基板３の絶縁性基板３１の表面に形成された回路パターン３２とを電気的に接続する基板間接続用の第１のコネクタ４と第２のコネクタ５を有する。

第１のコネクタ４は、前記図１５に示すように、絶縁性部材からなる基板４１と、この基板４１の表面（図１１では上面）に設けられた導電パターン４２を有し、さらにこの導電パターン４２上には、傘型形状をした導電用のバンプ４３と、スルーホール４４が設けられている。そして、このスルーホール４４を通して、回路基板２の回路パターン２２と基板４１の導電パターン４２とを半田付けすることにより、バンプ４３は回路パターン２２と電気的に接続されると共に、コネクタ４が回路基板２に固定される。本実施形態のコネクタ４は、前記第１の実施形態におけるコネクタ４と同様であるので、詳細な説明は省略する。

第２のコネクタ５は、図１６、図１７に示すように、両面にスルーホール５５で接続された回路パターンを有する絶縁体の回路付絶縁基板と、表面に銅箔７を貼りあわせた導電ゴムシート６ａとを有し、銅箔７の銅箔パターン７１は、導電ゴムシート６ａの導電パターン６１と一体となり、この銅箔パターン７１には、導電パターン６１のスルーホール６３に合せてスルーホール７３が設けられ、このスルーホール７３の表面上の周辺には回路付絶縁基板と接合用のランドパターン７２が設けられている。このランドパターン７２は、後述の図１８の基板５１の表面５２ａ上の導電パターン５３のスルーホール５５の円周辺上に設けられたランドパターン５３ｃとほぼ同形をなし、これらとランドパターン５３ｃとは、半田付けで接合され、導電ゴムシート６ａが回路付絶縁基板と電気的に接合されて固定される。これにより、コネクタ５は、導電ゴムシート６ａ上の導電パターン６１に形成されたバンプ接続用の弾性導電部６２を備え、バンプ４３を有するコネクタ４と接続することができる。なお、導電ゴムシート６ａの構成は、前述の図９に示した前記第３の実施形態の導電ゴム６と同様であるので、その図面と詳細な説明は省略する。

上記導電ゴムシート６ａと接合される基板５１の回路付絶縁基板は、図１８に示すように、導電ゴムシート６ａと接合される表面５２ａと、回路基板３と接合される裏面５２ｂの両方の略対称な位置に導電パターン５３、５３ｂを有し、これらの回路パターンは、回路パターン上のスルーホール５５を介して電気的に接続されている。この導電パターン５３ｂは、図１６に示すように、回路基板３の回路パターン３２と半田付けで接合され、これにより、導電ゴムシート６ａと接合される回路付絶縁基板は、回路基板３と電気的に接続されると共に、回路基板３に固定される。

次に、弾性導電部６２をバンプ４３に上から挿入した状態における基板間接続コネクタ１の回路基板２，３の接続について、図１９（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。前述のように回路基板２には、バンプ４３を有する第１のコネクタ４がバンプ４３の裏面側の接続パターン４５を介して回路基板２の回路パターン２２と電気的に接続された状態で固定され、回路基板３には、銅箔７で基板５１の回路付絶縁基板と接合された導電ゴムシート６ａ上の弾性導電部６２を有する第２のコネクタ５が回路基板３の回路パターン３２と電気的に接続された状態で固定されている。

コネクタ４とコネクタ５の接続は、前記と同様に、コネクタ５の導電ゴムシート６ａによる導電パターン６１における弾性導電部６２をバンプ４３に、その上方から挿入することによる接触接続によって行われる。この接触接続は、挿入されるバンプ４３が、その傘部４３ａにより弾性導電部６２の内部側面を弾性変形させて、内部側面に食い込んで係止するもので、接触接続の方法は前記第３の実施形態と同じであり詳細な説明は省略する。

このように、本実施形態によれば、導電ゴムシート６ａと基板５１の回路付絶縁基板との一体成形をせずに、独立した導電ゴムシート６ａを使用するため、導電ゴムー体成形のための高価な設備や、難しい技術が不要になる。また、導電ゴムシート６ａの表面に銅箔７を有しているので、銅箔７を用いて、簡単に回路付絶縁基板に接合できる。また、回路付絶縁基板上でのバンプ４３挿入用の弾性導電部６２の形成においては、この銅箔を貼った銅箔付きの導電ゴムシート６ａを用いて、先ず、この銅箔付きの導電ゴムシート６ａから、機械的加工で不要部分を除去し、さらに、この成形された銅箔付きの導電ゴムシート６ａを銅箔により回路付絶縁基板と接合した後、このゴムシート付き基板から、再度、機械的に不要部分を除去することにより、回路付絶縁基板上に独立した必要な導電ゴムのパターンを簡単に加工形成することができる。

以上、本発明の好適な本実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるのもでなく、要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の改変を施すことができる。例えば、上記実施形態では、第２のコネクタ５の導電パターンにのみに弾性体又は導電ゴムシートを用いたが、第１のコネクタ４にも同様に適用することができる。また、弾性体は、導電ゴム以外に、弾性性質を持つ材料であれば何でも良い。

本発明の第１の実施形態に係る基板間接続コネクタの分解構成図。 上記基板間接続コネクタにおける第２のコネクタの第１のコネクタと接続される方向から見た部分斜視図。 （ａ）は上記基板間接続コネクタにおける第１のコネクタの平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は（ａ）のＹ１−Ｙ１断面図。 （ａ）は上記基板間接続コネクタにおける第２のコネクタの平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は（ａ）のＹ２−Ｙ２断面図。 （ａ）は上記基板間接続コネクタの接続状態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の拡大図。 （ａ）は本発明の第２の実施形態に係る基板間接続コネクタの部分断面図、（ｂ）は上記基板間接続コネクタにおける第２のコネクタの第１のコネクタと接続される方向から見た部分斜視図。 （ａ）は上記基板間接続コネクタにおける第１のコネクタの平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図。 （ａ）は上記基板間接続コネクタにおける第２のコネクタの平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は（ａ）のＹ３−Ｙ３断面図。 （ａ）は上記第２のコネクタの導電ゴムの平面図、（ｂ）は（ａ）のＹ４−Ｙ４断面図。 （ａ）は上記基板間接続コネクタの接続状態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ部の拡大図。 （ａ）は本発明の第３の実施形態に係る基板間接続コネクタの分解構成図、（ｂ）は上記基板間接続コネクタにおける第２のコネクタの第１のコネクタと接続される方向から見た部分斜視図。 （ａ）は上記基板間接続コネクタの第１のコネクタの平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図。 （ａ）は上記基板間接続コネクタの第２のコネクタの平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図。 （ａ）は上記基板間接続コネクタの接続状態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＦ部の拡大図。 （ａ）は本発明の第４の実施形態に係る基板間接続コネクタの分解構成図、（ｂ）は上記基板間接続コネクタにおける第２のコネクタの第１のコネクタと接続される方向から見た部分斜視図。 （ａ）は上記基板間接続コネクタの第２のコネクタの平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図。 （ａ）は上記第２のコネクタの銅箔付き導電ゴムシートの平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図。 （ａ）は上記第２のコネクタに接続される基板の表面側の平面図、（ｂ）は（ａ）の裏面側の平面図、（ｃ）は（ａ）のＹ５−Ｙ５断面図。 （ａ）は上記基板間接続コネクタの接続状態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＧ部の拡大図。

１ 基板間接続コネクタ
２ 一方の回路基板
３ 他方の回路基板
４ 第１のコネクタ
５ 第２のコネクタ
６ 導電ゴム
６ａ 導電ゴムシート
２２ 回路パターン
３２ 回路パターン
４３ バンプ
５１ 弾性体基板
５３ 導電パターン
５５ スルーホール
５６ ゲート溝（溝）

Claims (5)

1. 回路基板同士を接続する基板間接続コネクタであって、
   一方の回路基板には、傘型形状をした導電性材料よりなるバンプを設けた絶縁性基板を取り付け、該回路基板の回路と該バンプは導通されており、
   他方の回路基板には、該回路基板と導通する導電パターンと、該導電パターンと導通し前記バンプが挿入可能で、該バンプと電気的に導通すると共に、該バンプを係止し得る挿入孔と、を形成して成る弾性体基板を取り付け、
   前記弾性体基板を前記バンプに挿入することにより、前記両回路基板が電気的且つ、機械的に接続されることを特徴とする基板間接続コネクタ。
2. 前記弾性体基板は、絶縁基板と、この絶縁基板に形成した溝及びスルーホール内に充填して一体成形した導電ゴムとから成り、前記導電ゴム自体で前記導電パターンを形成したことを特徴とする請求項１に記載の基板間接続コネクタ。
3. 前記弾性体基板は、絶縁基板と、この絶縁基板上、及び該絶縁基板に形成したスルーホール内に充填して一体成形した導電ゴムとから成り、前記導電ゴム自体で前記導電パターンを形成したことを特徴とする請求項１に記載の基板間接続コネクタ。
4. 前記弾性体基板は、絶縁基板の両面にスルーホールで接続された回路パターンを有する回路付絶縁基板と、この回路付絶縁基板に接合した導電ゴムシートからなり、この導電ゴムシートには、バンプが挿入される孔が形成されており、該回路付絶縁基板の回路と前記導電ゴムシート自体で前記導電パターンを形成したことを特徴とする請求項１に記載の基板間接続コネクタ。
5. 前記導電ゴムシートには、銅箔が設けられており、前記回路付絶縁基板の接合用パターンに前記銅箔部分が接合されることを特徴とする請求項４に記載の基板間接続コネクタ。

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