JP5438455B2

JP5438455B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP5438455B2
Application number: JP2009230290A
Authority: JP
Inventors: 俊博新津; 雅子西川
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 2009-10-02
Filing date: 2009-10-02
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2029-10-02
Also published as: JP2011077004A

Description

本発明は、コネクタに関し、特には、回路基板と平型ケーブルとを接続する技術に関する。

従来、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）やＦＦＣ（Flexible Flat Cable）などの平型ケーブルの端部を、回路基板に対して平行に接続するコネクタが知られている。特許文献１には、回路基板と平型ケーブルの間に導電性弾性体が設けられ、回動可能なロック部が平型ケーブルを回路基板に向けて押圧する技術が開示されている。

特開２００８−９８２５８号公報

しかしながら、上記従来技術では、ロック部の押圧力が平型ケーブル及び導電性弾性体の特定の箇所に集中し、これらが不均一に変形してしまうため、電気的接触の信頼性を十分に確保できないおそれがある。また、上記従来技術では、ロック部を回動可能とする構成やロック部を所要位置で固定する構成が必要であるため、コネクタの低背化が困難である。

本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであり、平型ケーブル及び導電性弾性体の変形の均一化を図りつつ、全体の低背化を図ることが可能なコネクタを提供することを主な目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のコネクタは、回路基板に取り付けられる筐体と、平型ケーブルの端部の一方の面に取り付けられる補強部材と、導電性弾性体とを備える。前記筐体は、回路基板の一方の面に露出して設けられた回路基板側導体部と対向する屋根部を有する。前記筐体は、前記回路基板の一方の面に露出して設けられた回路基板側導体部と対向する屋根部を有する。前記補強部材は、前記平型ケーブルの端部と共に前記回路基板と前記屋根部との間に挿入され、前記平型ケーブルの端部の他方の面に露出して設けられたケーブル側導体部が前記回路基板側導体部と対向する位置で、前記屋根部に当接した状態で係止される。前記導電性弾性体は、前記回路基板側導体部と前記ケーブル側導体部とに挟まれ、これらを電気的に接続する。

上記本発明によると、平型ケーブルの端部の一方の面に補強部材が取り付けられ、この補強部材が筐体の屋根部に当接することから、平型ケーブル及び導電性弾性体に印加される押圧力の均一化を図ることが可能である。また、補強部材があることで、平型ケーブルの端部を撓ませることなく、比較的狭い隙間にも挿入できるので、上記従来技術のようなロック部を回動可能とする構成やロック部を所要位置で固定する構成が特段必要とならならず、その結果、コネクタの低背化を図ることが可能である。

また、本発明の一態様では、前記筐体は、導電性を有し、前記回路基板に含まれる接地導体層と電気的に接続される。これによると、筐体と回路基板の間に配置される回路基板側導体部やケーブル側導体部等がノイズの影響を受け難くなる。

また、本発明の一態様では、前記補強部材は、導電性を有し、前記平型ケーブルに含まれる接地導体層と電気的に接続される。これによると、補強部材と回路基板の間に配置される回路基板側導体部やケーブル側導体部等がノイズの影響を受け難くなる。

また、本発明の一態様では、前記筐体は、導電性を有し、前記回路基板に含まれる接地導体層と電気的に接続され、前記補強部材は、導電性を有し、前記平型ケーブルに含まれる接地導体層と電気的に接続される。これによると、上記効果に加えて、屋根部と補強部材とが当接するため、これらを経由して回路基板の接地導体層と平型ケーブルの接地導体層とを同電位に保つことができる。

また、本発明の一態様では、前記導電性弾性体は、前記平型ケーブルの端部の他方の面に取り付けられ、前記平型ケーブルの端部および前記補強部材と共に前記回路基板と前記屋根部との間に挿入される。これによると、屋根部と回路基板の間に、平型ケーブルの端部、補強部材および導電性弾性体が一斉に挿入される。

また、本発明の一態様では、前記筐体は、前記屋根部の前記回路基板側導体部側に形成された、前記補強部材を係止するための係止片を有する。これによると、導電性弾性体の弾性によって屋根部に押し付けられる補強部材が、屋根部に設けられた係止片によって係止される。

また、本発明の一態様では、前記補強部材は、前記平型ケーブルの面内方向に弾性変形可能な係止片を有する。これによると、コネクタの低背化を図ることが可能である。

また、本発明の一態様では、前記筐体は、金属板からなり、厚さが減じられた一部が前記屋根部とされる。これによると、コネクタの低背化を図ることが可能である。

また、本発明の一態様では、前記回路基板側導体部と、前記回路基板の回路に電気的に接続された回路接続導体部との間に誘電体層が介在する。これによると、容量結合による信号電送が実現する。

本発明の一実施形態に係るコネクタの分解斜視図である。同コネクタの平面図である。同コネクタの断面図である。図２Ａの要部拡大図である。筐体の下面図である。平型ケーブルの端部の下面図である。

本発明のコネクタの実施形態を、図面を参照しながら説明する。

図１Ａは、本発明の一実施形態に係るコネクタ１の分解斜視図である。図１Ｂは、コネクタ１の平面図である。図２Ａは、コネクタ１の断面図である。図２Ｂは、図２Ａの要部拡大図である。図３は、筐体２の下面図である。図４は、平型ケーブル９０の端部の下面図である。

コネクタ１は、硬質の回路基板８０に取り付けられる筐体２と、可撓性を有する平型ケーブル９０の端部の上面に取り付けられる補強部材３と、平型ケーブル９０の端部の下面に取り付けられる導電性弾性体４と、を備える。この平型ケーブル９０の端部は、補強部材３及び導電性弾性体４と共に、回路基板８０に取り付けられた筐体２内に収容される。

筐体２は、ステンレス等の導電性を有する金属からなり、矩形板状に構成されている。この筐体２は、エッチング又は切削などで金属板の一部の厚さを下面側から減じることによって成型される。この筐体２は、図３に示されるように、厚さが減じられることで形成された屋根部２１と、厚さが減じられていない取付部２３，係止部２５と、を有している。取付部２３は、筐体２の後方側の長辺と左右両方の短辺に沿って略Ｃ字状に構成されており、屋根部２１の周囲の三方に位置している。係止部２５は、筐体２の左右両方の短辺付近で取付部２３から前方へ延びており、これらの外側部には、係止のための突起が形成されている。屋根部２１は、筐体２の前方側の長辺を含むように形成されており、前方側に向けて開放されている。この開放された前端部が、平型ケーブル９０の挿入口２ａとされる。

こうした筐体２は、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、挿入口２ａが回路基板８０の外方を向くように、回路基板８０の上面の端部に取り付けられる。回路基板８０は、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、最下層より順に、絶縁性の樹脂材料からなる板状の下層コア８９と、下層コア８９の上面に形成される導電性金属からなる下部導体層８０ａと、下層コア８９との間に下部導体層８０ａを挟み、接着層８８により下層コア８９の上面に接着される、絶縁性の樹脂材料からなる板状の上層コア８７と、上層コア８７の上面に形成される導電性金属からなる上部導体層８０ｂと、上部導体層８０ｂを覆う絶縁性の樹脂材料からなるレジスト層８５と、を有している。下部導体層８０ａには、後述の端子８４と、上部導体層８０ｂに形成された端子８２に導通する回路パターン（不図示）とが、パターニングにより形成されている。上部導体層８０ｂには、レジスト層８５に覆われていない取付導体部８１及び連結導体部８３（図１Ａを参照）と、レジスト層８５に覆われている接地導体層８６とが、パターニングにより形成されている。取付導体部８１は、図１Ａに示されるように、筐体２の取付部２３及び係止部２５と同形状で、基板外方に向けて開放された形状を有している。取付導体部８１は、連結導体部８３を介して、レジスト層８５に覆われた接地導体層８６と電気的に接続されている。取付導体部８１の上面には、筐体２の取付部２３及び係止部２５の下面が導電性接着材により接着される。

また、取付導体部８１の内側領域の前半部には、短冊状の複数の端子８２が、互いに平行に左右方向に配列しており、内側領域の後半部には、方形状の複数の容量結合伝送部材５が、左右方向に配列している。これらの端子８２は、後述の平型ケーブル９０に形成された端子９２と導電性弾性体４を介して接続される回路基板側導体部の一例であり、銅等の導電性を有する金属からなり、不図示のビア導体等を介して回路基板８０に含まれる回路（例えば、下部導体層８０ａに形成された回路パターン）と電気的に接続されている。容量結合伝送部材５は、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、五酸化タンタル又はチタン酸バリウム等の高誘電セラミックからなる薄板状の誘電体層５２と、その上下両面に形成された、銅等の導電性を有する金属を含むめっき層５４，５６と、を有している。具体的には、容量結合伝送部材５は、上層コア８７に貫通形成された収容孔８７ａ内に収容されており、上方側のめっき層５４が、隣接する端子８２と同程度の高さに位置する。このめっき層５４も、回路基板側導体部の一例である。また、収容孔８７ａの底部には、下層コア８９の上面に設けられた下部導体層８０ａの端子８４が位置しており、容量結合伝送部材５の下方側のめっき層５６と接続する。この端子８４は、回路基板側導体部であるめっき層５４と回路基板８０に含まれる回路（例えば、下部導体層８０ａに形成された回路パターン）とを信号伝送可能に接続する回路接続導体部の一例である。この容量結合伝送部材５はコンデンサとしても作用し、所定の周波数帯域フィルタとして用いることもできる。

こうした回路基板８０に取り付けられる筐体２の屋根部２１は、回路基板８０の表面に位置する端子８２及びめっき層５４と所定距離の隙間を形成するように対向し、これらの上方を覆う。

補強部材３は、ステンレス等の導電性を有する金属からなり、エッチング又は打ち抜き等によって成形される。この補強部材３は、平型ケーブル９０の端部の上面に取り付けられる矩形板状の本体部３２と、この本体部３２の左右両側部から外方に延びた後に後方に向けて面内に湾曲した係止片３４と、を有している。これら係止片３４は、筐体２に設けられた係止部２５に対応しており、その内側部が係止部２５の外側部に接触可能な間隔に設定されている。これら係止片３４は、内側部に係止のための突起を有しており、左右の外方に弾性変形可能に設けられている。

こうした補強部材３が取り付けられる平型ケーブル９０では、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、ベース樹脂層９１の上面に接地導体層９６が設けられている。この接地導体層９６は、導電性接着材９８を介して補強部材３に接着されており、補強部材３と電気的に接続されている。また、図４に示されるように、平型ケーブル９０の端部の下面には、上記回路基板８０の表面に位置する端子８２及びめっき層５４に対応して、前半部に、短冊状の複数の端子９２が、互いに平行に左右方向に配列しており、後半部に、方形状の複数の端子９４が、左右方向に配列している。これらの端子９２，９４は、ケーブル側導体部の一例であり、銅等の導電性を有する金属からなり、平型ケーブル９０に含まれる回路と電気的に接続されている。

こうした端子９２，９４が設けられた平型ケーブル９０の端部の下面上には、補強部材３の本体部３２と同程度の大きさの、矩形板状の導電性弾性体４が取り付けられる。この導電性弾性体４は、例えば加圧導電ゴム（Pressure sensitive Conductive Rubber）であり、シリコンゴム等の絶縁性を有するエラストマー中に導電性を有する金属微粒子が分散している。このため、導電性弾性体４は、圧力が加わった箇所において圧力が加わった方向の導電性を示す。この導電性弾性体４は、平型ケーブル９０の端部の下面のうち、端子９２，９４以外の領域に塗布された接着材によって取り付けられる。

このようにして平型ケーブル９０の端部、補強部材３及び導電性弾性体４は一体的に構成され、補強部材３が上方側、導電性弾性体４が下方側に位置した姿勢で、屋根部２１と回路基板８０の間に一斉に挿入される。ここで、平型ケーブル９０の端部、補強部材３及び導電性弾性体４の合計の厚さは、屋根部２１と回路基板８０の距離よりもやや大きく形成されている。このため、平型ケーブル９０の端部、補強部材３及び導電性弾性体４は、導電性弾性体４が厚さ方向にやや圧縮された状態で、屋根部２１と回路基板８０の間に押し込まれる。このとき、補強部材３は、導電性弾性体４の復元力によって屋根部２１に押し付けられ、屋根部２１に対して摺動する。そして、補強部材３は、係止片３４が弾性変形しつつ筐体２の係止部２５の突起を乗り越えることによって、筐体２に係止される。補強部材３と筐体２の係止は、導電性弾性体４の復元力によって補強部材３が屋根部２１に押し付けられることで維持される。

補強部材３が筐体２に係止されたとき、平型ケーブル９０の端部の下面に設けられた端子９２，９４と、回路基板８０の表面に位置する端子８２，めっき層５４とは、導電性弾性体４を介してそれぞれ対向しており、導電性弾性体４を厚さ方向に圧縮した状態で挟み込んでいる。このため、平型ケーブル９０の端部の下面に設けられた端子９２，９４と、回路基板８０の表面に位置する端子８２，めっき層５４とは、導電性弾性体４が厚さ方向の導電性を発揮することによって、それぞれ電気的に接続される。

ここで、図２Ｂに示されるように、平型ケーブル９０の端子９４は、回路基板８０に配置された容量結合伝送部材５のめっき層５４と電気的に接続されるので、平型ケーブル９０の端子９４と、回路基板８０の端子８４との間には容量結合伝送部材５が介在することになる。これにより、平型ケーブル９０の端子９４と回路基板８０の端子８４との容量結合が実現し、これらの間で高周波信号の伝送が良好となる。端子９４とめっき層５４とは、容量結合による信号伝送を行うために比較的広い面積で導通することが好ましいが、これらの間に導電性弾性体４が介在することによって、端子９４とめっき層５４とをほぼ全域にわたって導通させることが可能である。また、誘電体層５２の下面にめっき層５６が形成され、このめっき層５６が下部導体層８０ａの端子８４と比較的広い面積で接続することから、少ない接圧でも良好な導電性を得ることができ、誘電体層５２と端子８４との間に空隙が発生することによる誘電率の低下を抑制することが可能である。

また、平型ケーブル９０の端部、補強部材３及び導電性弾性体４が屋根部２１と回路基板８０の間に挿入されたとき、筐体２の屋根部２１と補強部材３とが当接するので、これらを経由して、回路基板８０に含まれる接地導体層と、平型ケーブル９０に含まれる接地導体層とが同電位に保たれる。

以上、本発明の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定されるものではなく、種々の変形実施が当業者にとって可能であるのはもちろんである。

例えば、上記実施形態では、平型ケーブル９０に導電性弾性体４を取り付けたが、こうした態様に限られず、回路基板８０の表面に位置する端子８２及びめっき層５４上に導電性弾性体４を配置して、屋根部２１と導電性弾性体４の間に平型ケーブル９０の端部を補強部材３と共に挿入するように構成してもよい。また、容量結合伝送部材５は、誘電体層５２の両面にめっき層５４，５６が形成された、回路基板８０に着脱可能な部材であってもよいし、誘電体層５２及びめっき層５４，５６が端子８４上に順次積層された、回路基板８０と一体の部材であってもよい。

１コネクタ、２筐体、２ａ挿入口、２１屋根部、２３取付部、２５係止部、３補強部材、３２本体部、３４係止片、４導電性弾性体、５容量結合伝送部材、５２誘電体層、５４めっき層（回路基板側導体部）、５６めっき層、８０回路基板、８０ａ下部導体層、８０ｂ上部導体層、８１取付導体部、８２端子（回路基板側導体部）、８３連結導体部、８４端子（回路接続導体部）、８５レジスト層、８６接地導体層、８７上層コア、８７ａ収容孔、８８接着層、８９下層コア、９０平型ケーブル、９１ベース樹脂層、９２端子（ケーブル側導体部）、９４端子（ケーブル側導体部）、９６接地導体層、９８導電性接着材。

Claims

回路基板の一方の面に露出して設けられた回路基板側導体部と対向する屋根部を有し、前記回路基板に取り付けられる筐体と、
平型ケーブルの端部の一方の面に取り付けられ、前記平型ケーブルの端部と共に前記回路基板と前記屋根部との間に挿入され、前記平型ケーブルの端部の他方の面に露出して設けられたケーブル側導体部が前記回路基板側導体部と対向する位置で、前記屋根部に当接した状態で係止される補強部材と、
前記回路基板側導体部と前記ケーブル側導体部とに挟まれ、これらを電気的に接続する導電性弾性体と、
を備え、
前記筐体は、金属板からなり、厚さが減じられた一部が前記屋根部とされる、
ことを特徴とするコネクタ。
前記筐体は、導電性を有し、前記回路基板に含まれる接地導体層と電気的に接続され、
前記補強部材は、導電性を有し、前記平型ケーブルに含まれる接地導体層と電気的に接続され、
前記筐体は、前記屋根部の前記回路基板側導体部側に形成された、前記補強部材を係止するための係止片を有し、
前記補強部材は、前記平型ケーブルの面内方向に弾性変形可能な係止片を有する、
請求項１に記載のコネクタ。
前記導電性弾性体は、前記平型ケーブルの端部の他方の面に取り付けられ、前記平型ケーブルの端部および前記補強部材と共に前記回路基板と前記屋根部との間に挿入される、
請求項１または２に記載のコネクタ。
前記回路基板側導体部と、前記回路基板の回路に電気的に接続された回路接続導体部との間に誘電体層が介在する、
請求項１ないし３の何れかに記載のコネクタ。