JP4720827B2 - 基板接続部材および接続構造体 - Google Patents

Description

本発明は、回路基板等を電気的および機械的に接続する基板接続部材に関する。

従来、回路基板間を接続する場合、一方の回路基板にはプラグコンタクトを有する雄側コネクタを、他方の回路基板にはソケットコンタクトを有する雌側コネクタをそれぞれ装着しておき、この雄側コネクタと雌側コネクタとを結合させることによって電気的および機械的に接続している。

このような回路基板の接続構成においては、回路基板が内蔵されている電子機器の環境温度の変化により、回路基板の膨脹、収縮に伴い回路基板には反りが発生する。または、このような電子機器が落下衝撃等を受けると、回路基板に衝撃力が作用して撓み等が生じる。そして、この反りや衝撃力により回路基板とコネクタの接続部に応力が発生する。上記コネクタの場合には、その応力は弾性を有する金属薄板で形成したソケットコンタクトのばね性により吸収している。

しかし、このような雄側コネクタと雌側コネクタによる接続方法は、特に雌側コネクタの構成が複雑なために高コストとなる。さらに、コネクタの部分にかなりのスペースを必要とするため、小型化、薄型化が要求される電子機器への適用が困難である。

また、絶縁樹脂製のフレームにコンタクトピンを装着したコネクタを使用して、フレームの上下面でそれぞれ回路基板に直接接続する方式も用いられている。このような接続方式においても、回路基板とコンタクトピンとの接続部に発生する応力を低減させることが要求される。

応力を低減させるための構成として、例えば日本特開昭６２−３７８８７号公報には図１７から図１９に示すような基板接続部材としてのコネクタが開示されている。図１７は、このコネクタの正面図であり、図１８はその平面図である。また、図１９は、このコネクタのコンタクトピンを回路基板に直接半田付けした状態の断面図である。

このコネクタ９２は、複数個のコンタクトピン９４が植設されたフレーム９３を有している。そして、フレーム９３の各コンタクトピン９４の中間位置に、フレーム９３の両側壁部からコンタクトピン９４の位置よりも深い切込み溝９５が交互に設けられている。この切込み溝９５の作用により、使用される電子機器に温度変化が生じ、回路基板９１とフレーム９３との熱膨脹率の差により半田付け部９６に応力が発生しても、容易にその応力を緩和することができるとしている。

なお、図１９において、フレーム９３の上部に突出したコンタクトピン９４にも他の回路基板が直接接続されるが、図示していない。

上記例のように、コンタクトピンを植設したフレームに切込み溝を設ける構成の場合、回路基板が膨脹、収縮することにより発生する応力を緩和することはできる。しかし、このような回路基板の接続構造体を用いた電子機器が温度変動を受けて、これらの回路基板に反りが生じたり、あるいは電子機器が落下したときの衝撃荷重による回路基板の撓みが発生した場合に、回路基板とコンタクトピンとの接続部に応力が加わるが、上記の構成では充分に応力を低減することができない。

また、電子機器の小型、高密度化に伴い、電子部品が実装された回路基板同士を広い面積にわたって接続することが要求される場合も多くなっている。そのために、回路基板の外周近傍を全域にわたって接続する接続方式が求められている。このような接続を行う場合に、回路基板上に実装された電子部品の重量により、接続部材に対して大きな衝撃荷重が加わり、接続部の信頼性を損なうことがあった。

本発明は、２枚の回路基板を接続した場合に、温度変動による回路基板の反りや落下時の衝撃荷重が作用しても、回路基板と接続部材との接続部の高信頼性を保持することが可能な基板接続部材を実現するものである。

本発明の基板接続部材は、絶縁性樹脂からなる枠体と、この枠体を構成する枠辺部の内周側面と外周側面の少なくとも一方に、上記枠辺部の厚み方向と直交する方向で、かつ上記枠辺部の全長にわたって設けた切込み溝と、上記枠辺部の厚み方向の上面および下面にそれぞれ設けた接続端子と、これらの接続端子同士を接続するための接続用導体とからなる接続導体部とを有する構成からなる。

このような構成とすることにより、四角形状の枠体からなる基板接続部材により２枚の回路基板を電気的および機械的に接続しながら、接続部分の信頼性を改善することができる。すなわち、これらが電子機器に搭載され、環境温度による熱膨張や落下等の衝撃を受けた場合、これらの熱膨張や衝撃により回路基板に反りや撓みが生じても、切込み溝の領域の枠辺部の側壁で容易に弾性変形が生じる。したがって、この弾性変形により応力を吸収することができる。この結果、回路基板と基板接続部材の接続部の接続不良の発生を防止でき、高信頼性の接続構造体を実現することができる。

また、本発明の基板接続部材は、絶縁性樹脂からなる枠体と、この枠体を構成する枠辺部のそれぞれの両端部に設けた上記枠辺部の厚みより薄い薄肉部と、枠辺部の厚み方向の上面および下面にそれぞれ設けた接続端子と、これらの接続端子を接続するための接続用導体とからなる接続導体部とを有する構成からなる。

このような構成とすることにより、接続導体部は枠辺部の内周側面あるいは外周側面のどちらにも設けることができる。したがって、接続導体部の作製の自由度を大きくできる。さらに、回路基板が熱膨張や衝撃により反ったり、撓んだりしても、薄肉部が弾性変形を生じて、この反りや撓みによる応力を吸収することができる。この結果、回路基板と基板接続部材との接続部の接続不良の発生を大幅に抑制でき、高信頼性の接続構造体を実現できる。

さらに、本発明の接続構造体は、電子部品が実装された２枚の回路基板を基板接続部材により接続した接続構造体であって、基板接続部材が上記記載の基板接続部材である構成からなる。

この構成とすることにより、接続構造体の耐久性が向上し、携帯機器に実装しても高信頼性の電子機器を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素については同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる基板接続部材の外観斜視図である。また、図２は図１に示す２−２線に沿った断面図である。

本実施の形態にかかる基板接続部材１は、絶縁性樹脂からなる、例えば額縁状の枠体２と、この枠体２を構成する４つの枠辺部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの内周側面と外周側面の少なくとも一方に、枠辺部の厚み方向と直交する方向で、かつ枠辺部の全長にわたって設けた切込み溝４と、枠辺部の厚み方向の上面および下面にそれぞれ設けた接続端子３Ａ、３Ｂと、これらの接続端子３Ａ、３Ｂ同士を接続するための接続用導体３Ｃとからなる接続導体部３とを有する構成からなる。

さらに、本実施の形態では、接続導体部３の接続用導体３Ｃが枠辺部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの外周側面に形成され、かつ切込み溝４が枠辺部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの内周側面に形成されている。

なお、本発明はこの構成に限定されず、例えば接続導体部３の接続用導体３Ｃが枠辺部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの内周側面に形成され、かつ切込み溝４が枠辺部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの外周側面に形成された構成としてもよい。

以下、具体的な構成についてさらに詳細に説明する。本実施の形態にかかる基板接続部材１は、四角形の額縁形状の枠体２を構成する４つの枠辺部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの上面と下面それぞれに、回路基板接続用の複数の接続端子３Ａ、３Ｂが設けられている。さらに、枠体２を構成する枠辺部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの外周面には、上下面のそれぞれの接続端子３Ａ、３Ｂ間を導通するための接続用導体３Ｃが設けられている。この接続端子３Ａ、３Ｂと接続導体３Ｃとにより接続導体部３が構成されている。

また、枠体２を構成する枠辺部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの内周面には、切込み溝４が各枠辺部の全長にわたって設けられており、枠体２の断面形状はコ字状の構造となっている。このように切込み溝４を設けて枠辺部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの外周の側壁５を薄くすることにより、枠体２を構成する枠辺部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの弾性変形を容易に生じさせることができる。

なお、枠体２は液晶ポリマーやポリブチレンテレフタレート等の高耐熱性の絶縁樹脂で形成することができる。あるいは、熱硬化性の樹脂を用いてもよい。

枠体２を構成する枠辺部に形成された接続導体部３は、各枠辺部の上下面および外周面にわたって貼り付けた金属箔をエッチング加工等によって形成することができる。なお、この接続導体部３は、適度の弾性変形が可能な材料により形成されている。金属箔としては、例えば３５μｍ程度の厚みの銅箔を貼り付けて用いることができる。あるいは、メッキ等によって形成してもよい。この場合には、全面に銅、ニッケルあるいはこれらの積層膜をメッキしてエッチングして形成してもよいし、あらかじめ蒸着膜またはメッキ用の核を接続導体部３の形状に形成した後に、メッキして形成してもよい。さらに、各枠辺部の上面の接続端子３Ａと下面の接続端子３Ｂの表面には、半田付けを容易にするための金属膜が、例えばメッキにより形成されている。この金属膜としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）または半田を用いることが好ましい。

本実施の形態にかかる基板接続部材１は、以上のような構成からなる。

図３は、この基板接続部材１を用いて２枚の回路基板間を接続した状態を示す斜視図である。また、図４は、図３の４−４線に沿った断面図である。なお、図３では、基板接続部材１を用いた接続構造を理解しやすくするために、上側の回路基板の一部を切欠いて示している。

上側回路基板１０と下側回路基板１５とが上記基板接続部材１により接続されている。上側回路基板１０は、配線基板１１の両面に半導体素子等の機能部品およびチップ抵抗等の受動部品からなる電子部品１３が実装されて構成されている。本実施の形態では電子部品１３として、一方の表面に半導体素子１３Ａ、１３Ｃおよびチップ部品１３Ｂが実装され、他方の表面に半導体素子１３Ｄが実装された例について説明する。これらの電子部品１３は、配線基板１１とは、例えば半田あるいは導電性接着剤からなる接続部材１４により電気的に接続されている。さらに、配線基板１１には基板接続部材１の上面側の接続端子３Ａと接続するための電極端子１２が設けられている。

なお、この配線基板１１は両面配線基板であってもよいが、一般的には多層構成の配線基板を用いることが多い。また、多層構成とした場合に、受動部品や半導体素子等の電子部品を内蔵する構成としてもよい。

下側回路基板１５についても上側回路基板１０と同様に、配線基板１６の両面に半導体素子等の機能部品およびチップ抵抗等の受動部品からなる電子部品１８が実装されて構成されている。本実施の形態では電子部品１８として、一方の表面に半導体素子１８Ａ、１８Ｃおよびチップ部品１８Ｂが実装され、他方の表面に半導体素子１８Ｄが実装された例について説明する。これらの電子部品１８は、配線基板１６とは、例えば半田あるいは導電性接着剤からなる接続部材１９により電気的に接続されている。さらに、配線基板１６には基板接続部材１の下面側の接続端子３Ｂと接続するための電極端子１７が設けられている。

なお、この配線基板１６は両面配線基板であってもよいが、一般的には多層構成の配線基板を用いることが多い。また、多層構成とした場合に、受動部品や半導体素子等の電子部品を内蔵する構成としてもよい。

また、上側回路基板１０および下側回路基板１５について、本実施の形態では３つの半導体素子と１つのチップ部品とからなる電子部品が実装された例について説明するが、さらに多数の半導体素子やチップ部品を含む電子部品が実装された構成からなる回路基板であってもよい。

このような構成からなる上側回路基板１０と下側回路基板１５とが、基板接続部材１により接続される。具体的には、枠体２を構成する枠辺部の上面の接続端子３Ａと上側回路基板１０の電極端子１２とが、例えば半田あるいは導電性接着剤により接続される。また、枠辺部の下面の接続端子３Ｂと下側回路基板１５の電極端子１７とが、同様に半田あるいは導電性接着剤により接続される。この接続により、上側回路基板１０と下側回路基板１５との間で必要な箇所の電気的接続が行われ、同時に機械的な接続も行われる。

本実施の形態にかかる基板接続部材１を用いて上側回路基板１０と下側回路基板１５とを接続した接続構造体が外部から衝撃を受けたとき、または発熱による熱膨張が生じた場合の衝撃力あるいは応力の緩衝効果について、図５から図７を用いて説明する。

なお、図５から図７においては、理解をしやすくするために上側回路基板１０と下側回路基板１５については、電子部品１３、１８を省略している。また、図５から図７は、図３に示すＢ−Ｂ線に沿った断面部分を模式的に示した図であり、応力の緩衝効果を説明するための模式図である。

図５および図６に示すように、外部からの荷重あるいは上側回路基板１０および下側回路基板１５の発熱等により、基板接続部材１の枠体２の内側部分の上側回路基板１０および下側回路基板１５の反りが生じる。なお、発熱は、上側回路基板１０や下側回路基板１５に搭載されている電子部品１３、１８から生じる。しかし、図３に示すような接続構造体が電子機器に搭載された場合に、環境温度に起因する熱膨張の差により反りが生じる場合もある。このような反りが生じても、枠体２には切込み溝４が設けられているので側壁５の領域で弾性変形を生じる。この結果、基板接続部材１の接続端子３Ａと上側回路基板１０の電極端子１２、および接続端子３Ｂと下側回路基板１５の電極端子１７との接続部に加わる応力を低減することができる。したがって、これらの接続部における接続不良の発生を大幅に抑制することができる。

図７は、落下等による衝撃力を受けたときの場合の応力の緩衝効果を示す模式図である。上側回路基板１０および下側回路基板１５には、図３および図４に示すように基板接続部材１の内側領域にも多くの電子部品が実装されている。また、これらに用いられる配線基板の厚みも非常に薄くなっているので、落下等による衝撃力を受けると、回路基板はその衝撃力Ｆを受けて反る。

図７の場合には、下側回路基板１５は図示しない筐体等により反りが抑制され、上側回路基板１０のみに反りが生じた状態を示している。このような反りが生じても、基板接続部材１の枠体２には切込み溝４が設けられているので側壁５が弾性変形する。この結果、基板接続部材１の接続端子３Ａと上側回路基板１０の電極端子１２、および接続端子３Ｂと下側回路基板１５の電極端子１７との接続部に加わる応力を低減することができる。したがって、これらの接続部における接続不良の発生を有効に抑制することができる。

なお、下側回路基板１５が筐体等から離間した状態で保持されている場合には、上側回路基板１０と同様な方向に反りが生じるが、このような反りが生じた場合であっても、基板接続部材１の枠体２が上記と同様な弾性変形を生じるので接続部に加わる応力を低減することができる。

なお、本実施の形態においては、基板接続部材１の枠体２の内周領域に切込み溝４を設けたが、本発明はこれに限定されない。枠体２の内周領域に接続導体部３を設ける場合には、枠体２の外周領域に切込み溝４を設けてもよい。このような構成としても、上記の場合の構成と同様な効果を得ることができる。

また、例えば図８に示すように、接続導体部３の接続用導体３Ｃを枠体２の幅方向のほぼ中央領域に埋設して、接続用導体３Ｃから上面部の接続端子３Ａと下面部の接続端子３Ｂとを接続する接続導体部３の構成とする場合には、枠体２の内周領域および外周領域の両方に切込み溝２４を設けてもよい。なお、図８においては、内周領域に内周側切込み溝２４Ａを１箇所設け、外周領域には２箇所の外周側切込み溝２４Ｂを設けている。これにより、側壁２５で応力を有効に吸収できる。

また、基板接続部材１の枠体２に設ける切込み溝４は、図２に示す形状に限定されることはない。例えば、図９に示すようにＶ字状の切込み溝３４としてもよい。このような切込み溝３４を設けることにより、側壁３５の領域が弾性変形しやすくなり、反りによる応力が生じてもこの側壁３５で有効に吸収することができる。

さらに、図１０に示すようなＵ字状の切込み溝４４としてもよい。このような切込み溝４４を設けることにより、側壁４５の領域が弾性変形しやすくなり、反りによる応力が生じてもこの側壁４５で有効に吸収することができる。

図９および図１０に示す切込み溝を有する構成の場合には、側壁３５、４５において弾性変形しても応力集中することがないので、側壁３５、４５におけるクラック等の発生を防止しやすい。

なお、図１、図８、図９および図１０に示す切込み溝４、２４、３４、４４は単に切込みを入れた空間部としたが、この空間部に、例えば天然ゴム等のゴム弾性を有する柔らかい材料を充填してもよい。このようにゴム弾性を有する柔らかい材料を充填しても応力の低減効果は保持でき、かつ埃等が入り込むことを防止できる。さらに、切込み溝がゴム弾性を有する材料により保護されるので、基板接続部材１を用いて回路基板同士を接続する場合等において切込み溝にキズをつけることがなくなる。この結果、弾性変形を繰り返しても、クラック等が発生せず高信頼性の接続構造体を実現できる。ここで、ゴム弾性を有する材料として、上記以外に、シリコーンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴムやニトリルゴム等を用いることができる。

さらに、基板接続部材の枠体のそれぞれ対向する枠辺部同士は同じ個数の接続端子を配置することが望ましい。このように接続端子を配置することで、熱膨張や衝撃に伴う負荷を枠体２に対してほぼ均等にすることができる。この結果、接続強度を大きくでき、かつ反り等の発生が生じても接続部の信頼性を保持することができる。したがって、例えば電気的接続としては不要であっても、ダミーの接続端子を設けて、同じ接続端子の個数とすることが望ましい。

なお、枠体の枠辺部の幅は、接続端子に必要な寸法以上に大きくする必要はない。また、枠体２の厚みも特に制約はない。ただし、枠体の厚みを厚くする場合には、切込み溝は１本のみでなく、２本以上設けてもよい。

以上のように、本実施の形態の基板接続部材を用いて２枚の回路基板同士を接続することにより、回路基板の熱膨張や衝撃力等により回路基板に反りや撓み等が生じても、基板接続部材の枠体に設けた切込み溝の領域の側壁が弾性変形をするので応力を有効に低減することができる。したがって、接続部の接続不良等が生じ難く、高信頼性の接続構造体を実現することができる。

（第２の実施の形態）
図１１Ａおよび図１１Ｂは、本発明の第２の実施の形態にかかる基板接続部材の構成を示す図で、図１１Ａはその斜視図で、図１１Ｂは図１１Ａに示す１１Ｂ−１１Ｂ線に沿った断面図である。

図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、本実施の形態にかかる基板接続部材５０は、第１の実施の形態にかかる基板接続部材１に対して、切込み溝４が形成された領域を覆うようにシールド導体５２が設けられていることが特徴である。すなわち、本実施の形態にかかる基板接続部材５０は、枠体２を構成する枠辺部の接続用導体３Ｃが形成された側面に対向する側面にシールド導体５２が形成され、このシールド導体５２のシールド用接続端子５２Ａ、５２Ｂが接続導体部３の接続端子３Ａ、３Ｂと同じ面上に配設されている構成からなる。

このシールド導体５２は、例えば銅（Ｃｕ）やニッケル（Ｎｉ）等の金属箔を加工して貼り付ければ容易に作製することができる。このシールド導体５２には、接続導体部３の接続端子３Ａ、３Ｂが形成されている同じ面上に延在されたシールド用接続端子５２Ａ、５２Ｂが設けられている。このシールド用接続端子５２Ａ、５２Ｂは上側回路基板（図示せず）と下側回路基板（図示せず）のそれぞれに設けられたシールド用電極端子（図示せず）と接続する。

これにより、基板接続部材５０の枠体２の内側に実装されている種々の電子部品を電磁ノイズから有効にシールドすることができる。

なお、シールド導体５２は、図１１Ｂに示すように一部が切込み溝４の中に折り曲げるように配置されているので、第１の実施の形態で説明したように上側回路基板と下側回路基板の少なくとも一方が反っても、基板接続部材５０に設けられた切込み溝４の領域の側壁５での弾性変形を阻害することがない。したがって、電磁的なシールド効果を有しながら、熱膨張や衝撃に強い接続構造体を実現することができる。

なお、本実施の形態においては、基板接続部材５０の枠体２の内周領域に切込み溝４を設けたが、本発明はこれに限定されない。枠体２の内周領域に接続導体部３、枠体２の外周領域に切込み溝４をそれぞれ設け、この切込み溝４を覆うようにシールド導体５２を設けてもよい。

また、図８に示すように、接続導体部３の接続用導体３Ｃを枠体２の幅方向のほぼ中央領域に埋設して、接続用導体３Ｃから上面部の接続端子３Ａと下面部の接続端子３Ｂとを接続する接続導体部３の構成とする場合には、シールド導体５２は枠体２の内周領域または外周領域のいずれであっても設けることができる。

さらに、本実施の形態では、基板接続部材５０の枠体２の内周領域に設けたシールド導体５２は、それぞれの枠辺部ごとに分離した形状としたが、本発明はこれに限定されない。枠体２の内周領域と同じ形状にあらかじめ加工しておき、これを内周領域に貼り付けてもよい。

（第３の実施の形態）
図１２は、本発明の第３の実施の形態にかかる基板接続部材の外観斜視図である。図１２に示すように、本実施の形態にかかる基板接続部材６０は、絶縁性樹脂からなる、例えば額縁状の枠体６２と、この枠体６２を構成する４つの枠辺部６２１、６２２、６２３、６２４のそれぞれの両端部に設けた枠辺部の厚みより薄い薄肉部６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄ、６２Ｅ、６２Ｆ、６２Ｇ、６２Ｈと、枠辺部６２１、６２２、６２３、６２４の厚み方向の上面および下面にそれぞれ設けた接続端子６３Ａ、６３Ｂ（図１３に示す）と、これらの接続端子６３Ａ、６３Ｂを接続するための接続用導体６３Ｃとからなる接続導体部６３とを有する構成からなる。

以下、さらに具体的な構成について説明する。基板接続部材６０は、枠体６２を構成する枠辺部６２１、６２２、６２３、６２４の両端部にそれぞれ薄肉部６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄ、６２Ｅ、６２Ｆ、６２Ｇ、６２Ｈが形成されている。接続導体部６３は、上面側の接続端子６３Ａ、下面側の接続端子６３Ｂ（図１３に示す）およびこれらを接続する接続用導体６３Ｃにより構成されている。

なお、本実施の形態では、この接続導体部６３は、枠体６２を構成する枠辺部６２１、６２２、６２３、６２４においてそれぞれ対向する枠辺部同士は同じ形状とされている。例えば、図１２において、図面の左右側である枠辺部６２１、６２３については内周領域に接続導体部６３の接続用導体６３Ｃが形成されており、図面の上下方向になる枠辺部６２２、６２４については外周領域に接続導体部６３の接続用導体６３Ｃが形成されている。しかし、本発明はこれに限定されず、すべてを内周領域に形成してもよいし、あるいはすべてを外周領域に形成してもよい。

本実施の形態にかかる基板接続部材６０では、薄肉部６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄ、６２Ｅ、６２Ｆ、６２Ｇ、６２Ｈが弾性変形の容易部であるので、回路基板を接続した場合に熱膨張や衝撃力により回路基板が反っても接続部で接続不良が生じることを有効に防止できる。

なお、本実施の形態にかかる基板接続部材６０の枠体６２および接続導体部６３の材料等については、第１の実施の形態で説明した材料を同様に用いることができるので説明を省略する。

図１３は、この基板接続部材６０を用いて、第１の実施の形態で説明した上側回路基板１０と下側回路基板１５とを接続した接続構造体に衝撃力が作用したときの接続部での応力緩和を説明するための模式的断面図である。なお、図１３は、図１２に示す基板接続部材６０を用いて接続構造体としたと仮定したときの１３−１３線に沿った断面部分を示す。

上側回路基板１０と下側回路基板１５とを基板接続部材６０により接続した接続構造体が電子機器の筐体等の内部で中空に保持されている場合に、外部から衝撃力Ｆが作用すると、この衝撃力Ｆにより上側回路基板１０と下側回路基板１５とは同じ方向に反る。このとき、基板接続部材６０の枠体６２には薄肉部６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄ、６２Ｅ、６２Ｆ、６２Ｇ、６２Ｈが設けられているので、この薄肉部６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄ、６２Ｅ、６２Ｆ、６２Ｇ、６２Ｈが弾性変形する。この結果、上側回路基板１０の電極端子１２と上面の接続端子６３Ａとの接続部および下側回路基板１５の電極端子１７と下面の接続端子６３Ｂとの接続部の接続不良の発生を有効に抑制でき、衝撃等が作用しても高信頼性の接続構造体を実現できる。

なお、本実施の形態では、薄肉部６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄ、６２Ｅ、６２Ｆ、６２Ｇ、６２Ｈは、枠体６２の厚み方向に垂直な方向に形成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、厚み方向に平行な方向に形成してもよいし、厚み方向に垂直な方向および平行な方向のどちらに対しても薄肉となるような形状にしてもよい。

さらに、本実施の形態においても、薄肉部６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄ、６２Ｅ、６２Ｆ、６２Ｇ、６２Ｈが設けられた枠辺部の段差部には、例えばウレタンゴム等のゴム弾性を有する材料が充填されていてもよい。このような構成とすれば、枠体を構成する枠辺部の上面および下面ともに、全面を同じ平面とすることができるので取り扱い等が容易となる。さらに、切込み溝または薄肉部がゴム弾性を有する材料により保護されるので、基板接続部材を用いて回路基板同士を接続する場合等において薄肉部にキズをつけることがなくなる。この結果、弾性変形を繰り返しても、クラック等が発生せず高信頼性の接続構造体を実現できる。

また、本実施の形態においても、枠辺部の接続用導体が形成された側面に対向する他の側面にシールド導体が形成され、シールド導体のシールド用接続端子が接続導体部の接続端子と同じ面上に配設されているようにしてもよい。これにより、基板接続部材の内周領域に実装された回路基板の種々の電子部品を電磁ノイズからシールドすることができる。

このような例を図１４に示す。この基板接続部材６５の場合には、枠体６６を構成する枠辺部６６１、６６２、６６３、６６４の両端部にそれぞれ薄肉部６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ、６６Ｄ、６６Ｅ、６６Ｆ、６６Ｇ、６６Ｈが形成されている。接続導体部６７は、上面側の接続端子６７Ａ、下面側の接続端子（図示せず）およびこれらを接続する接続用導体６７Ｃにより構成されている。そして、この接続用導体６７Ｃが枠体６６の枠辺部６６１、６６２、６６３、６６４の内周側に配設されており、外周側には電磁シールド用のシールド導体６８が形成されている。図１４に示す例においては、シールド導体６８は、枠辺部６６１、６６２、６６３、６６４の外周面上にメッキ等で形成した例を示しているが、第２の実施の形態の場合と同様に銅箔等を貼り付けて形成してもよい。

なお、シールド導体６８は、上面側の接続端子６７Ａおよび下面側の接続端子と電気的に接触しないように形成する必要がある。また、シールド導体６８から枠辺部の上面側と下面側の少なくとも一方の面上にシールド用接続端子を設けて回路基板のアース端子に接続することが必要であるが、シールド用接続端子は図示していない。

さらに、本実施の形態においても、枠辺部６６１、６６２、６６３、６６４に配設される接続端子の個数が、枠体の対向する枠辺部同士において同じとしてもよい。これにより、回路基板の熱膨張や衝撃等により回路基板に反りや撓みが発生しても、基板接続部材の接続部には均一に応力が加わるため接続部の接続不良の発生を抑制できる。

図１５は、第３の実施の形態の基板接続部材６０を基本として、さらに切込み溝を設けた構成からなる基板接続部材７０の外観斜視図である。図１５に示すように、この基板接続部材７０は、絶縁性樹脂からなる額縁状の枠体７１と、この枠体７１を構成する４つの枠辺部７１１、７１２、７１３、７１４のそれぞれの両端部に設けた枠辺部の厚みより薄い薄肉部７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄ、７１Ｅ、７１Ｆ、７１Ｇ、７１Ｈと、枠辺部の厚み方向の上面に設けた接続端子７２Ａおよび下面に設けた接続端子（図示せず）と、これらの接続端子を接続するための接続用導体７２Ｃとからなる接続導体部７２と、枠体７１を構成する枠辺部７１１、７１２、７１３、７１４の内周領域に、それぞれ形成された切込み溝７３を有する構成からなる。

図１５からわかるように、切込み溝７３は、薄肉部７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄ、７１Ｅ、７１Ｆ、７１Ｇ、７１Ｈを除く領域の枠辺部７１１、７１２、７１３、７１４に切込みを設けて形成されている。このように、さらに切込み溝７３を設けることで、薄肉部７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄ、７１Ｅ、７１Ｆ、７１Ｇ、７１Ｈでの弾性変形に加えて、切込み溝７３を形成したことにより側壁の弾性変形も生じやすくなり、衝撃力や熱膨張による応力をさらに吸収しやすくなる。この結果、接続不良をさらに低減でき、高信頼性の接続構造体を実現できる。

図１６は、第３の実施の形態の基板接続部材６０を基本とし、薄肉部を枠辺部６２１、６２２、６２３、６２４の接続端子６３間にさらに形成した構成からなる基板接続部材７５の外観斜視図である。薄肉部を枠辺部６２１、６２２、６２３、６２４の接続端子６３間に少なくとも１個以上、さらに形成することにより、より柔軟な変形が可能となり、大きな応力であっても吸収が可能となる。この結果、さらに高信頼性の接続構造体を実現できる。すなわち、図１６に示すように、枠辺部６２１、６２２、６２３、６２４の接続端子６３が形成されている領域にも薄肉部６２Ｊ、６２Ｋ、６２Ｌ、６２Ｍが形成されている。

なお、本発明は第１の実施の形態から第３の実施の形態までを含めて説明した内容に限定されることはない。例えば、枠体を構成する４つの枠辺部は２種類の樹脂材料を用いて形成され、隣接する２辺または対向する２辺がそれぞれ同一材料からなるようにしてもよい。このように、例えばヤング率の異なる樹脂材料を用いて、いわゆる２色成型をしてもよい。例えば、対向する２辺同士を同じ樹脂材料で構成することもできるが、このような構成とすれば枠体そのものの弾性変形も加わるので、切込み溝や薄肉部を小さくしても同様の効果が得られる。したがって、より枠体の幅を小さくすることもできる。

以上のように本発明によれば、２枚の回路基板の外周領域で接続する場合のように広い面積で接続しても、回路基板と基板接続部材との接続部の信頼性の低下を防止でき、高機能、高信頼性の接続構造体を実現できるという大きな効果を奏する。

本発明の基板接続部材は、２枚の回路基板の外周領域を接続するものであり、熱膨張や衝撃等により２枚の回路基板に反りや撓みが生じても、回路基板と基板接続部材との接続部に接続不良を生じないように、反りや撓みよる応力を緩和することができるので、高密度実装が要求される携帯用電子機器分野において有用である。

本発明の第１の実施の形態にかかる基板接続部材の外観斜視図 本発明の第１の実施の形態にかかる基板接続部材において、図１に示す２−２線に沿った断面図 本発明の第１の実施の形態にかかる基板接続部材を用いて２枚の回路基板間を接続した状態を示す斜視図 本発明の第１の実施の形態にかかる基板接続部材を用いて２枚の回路基板間を接続した状態を示す図３の４−４線に沿った断面図 本発明の第１の実施の形態にかかる基板接続部材を用いて２枚の回路基板間を接続した状態において、図３に示す４−４線に沿った断面部分を模式的に示した図であり、応力の緩衝効果を説明するための模式図 本発明の第１の実施の形態にかかる基板接続部材を用いて２枚の回路基板間を接続した状態において、図３に示す４−４線に沿った断面部分を模式的に示した図であり、応力の緩衝効果を説明するための模式図 本発明の第１の実施の形態にかかる基板接続部材を用いて２枚の回路基板間を接続した状態において、落下等による衝撃力を受けたときの場合の応力の緩衝効果を示す模式図 本発明の第１の実施の形態において、接続導体部の接続用導体を枠体の幅方向のほぼ中央領域に埋設し、切込み溝を枠体の内周領域と外周領域の両方に形成した構造を示す断面図 本発明の第１の実施の形態において、切込み溝の形状を変えた第１の別の例の基板接続部材で、Ｖ字状の切込み溝を設けた構造を示す断面図 本発明の第１の実施の形態において、切込み溝の形状を変えた第２の別の例の基板接続部材で、Ｕ字状の切込み溝を設けた構造を示す断面図 本発明の第２の実施の形態にかかる基板接続部材の外観斜視図 本発明の第２の実施の形態にかかる基板接続部材において、図１１Ａの１１Ｂ−１１Ｂ線に沿った断面図 本発明の第３の実施の形態にかかる基板接続部材の外観斜視図 本発明の第３の実施の形態にかかる基板接続部材を用いて上側回路基板と下側回路基板とを接続した接続構造体に衝撃力が作用したときの接続部での応力緩和を説明するための図１２の１３−１３線に沿った断面図 枠辺部の両端に薄肉部を設けた構成で、外周側面に電磁シールド用のシールド導体を形成した基板接続部材の構成を示す外観斜視図 第３の実施の形態の基板接続部材を基本として、さらに切込み溝を設けた構成からなる基板接続部材の外観斜視図 第３の実施の形態の基板接続部材を基本として、薄肉部を枠辺部の接続端子間にさらに形成した構成からなる基板接続部材の外観斜視図 応力を低減させるための従来構成のコネクタの正面図 従来構成のコネクタの平面図 従来構成のコネクタのコンタクトピンを回路基板に直接半田付けした状態の断面図

符号の説明

１，５０，６０，６５，７０，７５ 基板接続部材
２，６２，６６，７１ 枠体
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，６２１，６２２，６２３，６２４，６６１，６６２，６６３，６６４，７１１，７１２，７１３，７１４ 枠辺部
３，６３，６７，７２ 接続導体部
３Ａ，３Ｂ，６３Ａ，６３Ｂ，６７Ａ，６７Ｂ，７２Ａ 接続端子
３Ｃ，６３Ｃ，６７Ｃ，７２Ｃ 接続用導体
４，２４，３４，４４，７３，９５ 切込み溝
５，２５，３５，４５ 側壁
１０ 上側回路基板
１１，１６ 配線基板
１２，１７ 電極端子
１３，１８ 電子部品
１３Ａ，１３Ｃ，１３Ｄ，１８Ａ，１８Ｃ，１８Ｄ 半導体素子
１３Ｂ，１８Ｂ チップ部品
１４，１９ 接続部材
１５ 下側回路基板
２４Ａ 内周側切込み溝
２４Ｂ 外周側切込み溝
５２，６８ シールド導体
５２Ａ，５２Ｂ シールド用接続端子
６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄ，６２Ｅ，６２Ｆ，６２Ｇ，６２Ｈ，６２Ｊ，６２Ｋ，６２Ｌ，６２Ｍ，６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃ，６６Ｄ，６６Ｅ，６６Ｆ，６６Ｇ，６６Ｈ，７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ，７１Ｅ，７１Ｆ，７１Ｇ，７１Ｈ 薄肉部
９１ 回路基板
９２ コネクタ
９３ フレーム
９４ コンタクトピン
９６ 半田付け部

Claims (5)

1. 絶縁性樹脂からなり、上面と、下面と、前記上面と前記下面との間の内周面である内周側面と、前記上面と前記下面との間で外周面である外周側面とからなる枠体と、
   前記枠体を構成する枠辺部の前記内周側面に、前記枠辺部の全長にわたって設けた切込み溝と、
   前記切り込み溝が形成された領域を覆い形成され、その一部が前記切り込み溝に折り曲げ配置されて、前記内周側面に設けられたシールド導体と、
   前記枠辺部の前記上面および前記下面にそれぞれ設けた接続端子と、
   前記シールド導体を、前記枠辺部の前記上面と前記下面のそれぞれに延在して設けたシールド用接続端子と、
   前記上面の前記接続端子と前記下面の前記接続端子とを接続するために、前記枠辺部の前記外周側面に設けられた接続用導体と、
   からなる接続導体部とを有することを特徴とする基板接続部材。
2. 前記切込み溝には、ゴム弾性を有する材料が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の基板接続部材。
3. 前記枠体を構成する４つの前記枠辺部は、２種類の樹脂材料を用いて形成され、隣接する２辺または対向する２辺がそれぞれ同一材料からなることを特徴とする請求項１に記載の基板接続部材。
4. 前記枠辺部に配設される前記接続端子の個数が、前記枠体の対向する前記枠辺部同士において同じとしたことを特徴とする請求項１に記載の基板接続部材。
5. 電子部品が実装された２枚の回路基板を基板接続部材により接続した接続構造体であって、前記基板接続部材が請求項１に記載の基板接続部材であることを特徴とする接続構造体。

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