JP6656944B2 - 接続端子及びそれを有する回路基板モジュール - Google Patents

Description

本発明は、アンテナ及び印刷回路基板（ＰＣＢ）を具備する端末機器に接続するために端末機器に設けられた接続端子、及び該接続端子を具備する回路基板モジュールに関する。

移動通信機器は、様々な周波数を受信するアンテナを具備する。移動通信機器から所定長さで突出する棒アンテナ及び螺旋アンテナは、前方への放射に優れる。しかし、これらのアンテナは、移動通信機器が落下したときに容易に損傷し、移動通信機器の可搬性が減少してしまう。最近、移動通信機器の本体内に実装される板状アンテナ、及び移動通信機器の本体上に印刷されるタイプのアンテナが広く使用されている。例えば、内部アンテナは、外部回路を含むＰＣＢに放射パターンを接続するよう構成された接続端子を具備する。

一般的に、金属の弾性を利用するアンテナ及びＰＣＢを接続するために、平坦なばね状の接続端子が用いられる。しかし、既存の平坦ばね状接続端子は、ＰＣＢ及びアンテナ間の高さが変わると接触点が変化するという問題がある。接触位置は一様でなく分布するので、接触状態を維持することは困難である。最近、移動通信機器は小型化、軽量化及び薄型化しつつある。このため、アンテナ及びＰＣＢを接続するために接続端子の機能を維持しながら接続端子の高さを低くすることにより、移動通信機器の体積及び厚さを低減する方法に大きな関心が集まっている。

本発明の一態様は、印刷回路基板（ＰＣＢ）及びアンテナ間の接触状態を安定して維持しながら、回路基板モジュール及び端末機器の体積及び厚さを低減できる接続端子、並びにこの接続端子を具備する回路基板モジュールを提供する。

本発明で達成することを意図される技術的課題は、上記したものに限定されず、当業者には、言及されていない他の技術的課題も以下の説明から明確に理解可能である。

本発明の一態様によれば、端末機器及び印刷回路基板（ＰＣＢ）を接続するために端末機器に設けられた接続端子が提供される。この接続端子は、四角形をなしＰＣＢ上に配置される基部と、基部に対して垂直になるように基部の第１縁で曲げられた第１垂直部、及び基部に対して平行になるように第１垂直部から内方に直角に曲げられた第１水平部を有する第１ガイドと、基部に対して垂直になるように第１縁と対向する第２縁で曲げられた第２垂直部、及び基部に対して平行になるように第２垂直部から内方に曲げられた第２水平部を有する第２ガイドと、第１縁及び第２縁を除く残余の一縁に設けられ基部に対して垂直になるように曲げられた曲げ部、二重螺旋の形状で曲げ部から曲げられた二重曲げ部、及びＰＣＢとは反対側で端末機器に接続されるように二重曲げ部から上方へ突出する接触部を有するばねとを具備する。

二重曲げ部は、少なくとも１回巻回された第１曲げ部と、第１曲げ部から延びると共に第１曲げ部の巻回方向に少なくとも１回巻回された第２曲げ部とを有してもよい。第１曲げ部は、基部に対して平行である少なくとも２水平平面を有するように少なくとも２回曲げられてもよい。また、第２曲げ部は、第１曲げ部から水平方向に延びると共に、基部に対して平行である少なくとも２水平平面を有するように少なくとも２回曲げられてもよい。さらに、第１曲げ部及び第２曲げ部は、等しい幅を有してもよい。接触部は、接触部が第１ガイド及び第２ガイドに対して上方へ突出するように、第２曲げ部の上に設けられてもよい。例えば、接触部の一端部は、下方へ曲げられた自由端として設けられてもよい。端末機器と点接触となるように接触部の表面から突出するよう構成された突起が、接触部上に設けられてもよい。

第１垂直部及び第２垂直部は等しい高さを有してもよい。第１水平部及び第２水平部は同一平面を形成するよう曲げられてもよい。例えば、第１垂直部は第１縁全体に設けられ、第２垂直部は第２縁全体に設けられてもよい。第１水平部は第１垂直部より幅が狭く、第２水平部は第２垂直部より幅が狭くてもよい。さらに、第１垂直部において第１水平部に接続されない第１垂直端部と、第２垂直部において第２水平部に接続されない第２垂直端部は、第１水平部及び第２水平部により形成される平面の高さと等しい高さを有してもよい。さらに、第１水平部の幅及び第２水平部の幅の合計は、基部の幅以下であってもよい。第１水平部は、二重曲げ部の上面を覆ってもよい。第２水平部は、接触部が設けられた部分を除く残余部分を覆ってもよい。

基部、第１ガイド、第２ガイド及びばねは、一体物として設けられてもよい。

本発明の別の態様によれば、端末機器内に設けられたＰＣＢと、ＰＣＢ上に配置され且つ端末機器及びＰＣＢを接続するように弾性的に圧縮される接続端子とを具備する回路基板モジュールも提供される。接続端子は、四角形をなしＰＣＢ上に配置される基部と、基部に対して垂直になるように基部の第１縁で曲げられた第１垂直部、及び基部に対して平行になるように第１垂直部から内方に直角に曲げられた第１水平部を有する第１ガイドと、基部に対して垂直になるように第１縁と対向する第２縁で曲げられた第２垂直部、及び基部に対して平行になるように第２垂直部から内方に曲げられた第２水平部を有する第２ガイドと、第１縁及び第２縁を除く残余の一縁に設けられ基部に対して垂直になるように曲げられた曲げ部、二重螺旋の形状で曲げ部から曲げられた二重曲げ部、及びＰＣＢとは反対側で端末機器に接続されるように二重曲げ部から上方へ突出する接触部を有するばねとを具備する。

接続端子は、金属材料を用いて形成されてもよい。接続端子は、単一の板部材を切断加工し曲げ加工することにより一体物として設けられてもよい。

本発明のこれらの又は他の態様、特徴及び利点は、添付図面と併せて以下の実施形態の説明から明白であり、容易に理解されるであろう。

本発明の一実施形態に係る接続端子の斜視図である。 図１の接続端子の平面図である。 図１のＡ方向から見た接続端子の側面図である。 図１のＢ方向から見た接続端子の側面図である。 図１の接続端子の曲げる前のガイドを示す斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図の要素に参照番号が付されるが、異なる図面に示されても、同一の要素には同一の参照符号が付されることに留意されたい。また、本発明の実施形態の以下の説明において、周知の構成又は機能の詳細な説明は、本発明の開示の解釈を曖昧にする場合には省略される。

さらに、本発明の実施形態に係る部材を説明するために、本明細書では第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）等の用語が用いられる。これらの用語は、一つの部品を他の部品と識別するためにのみ用いられ、対応する部品の本質、順序又は序列を定めるために用いられるものではない。第１の部品が第２の部品に「接続」、「結合」又は「連結」されると記載される場合、第１の部品が第２の部品に直接、接続、結合又は連結されていても、第３の部品が第１及び第２の部品間に接続、結合又は連結されるかもしれないことに留意されたい。

以下、図１ないし図５を参照して、本発明の実施形態に係る接続端子１０及び回路基板モジュールを詳細に説明する。詳細には、図１は、本発明の一実施形態に係る接続端子１０の斜視図であり、図２は、図１の接続端子１０の平面図であり、図３は、図１のＡ方向から見た図１の接続端子１０の側面図であり、図４は、図１のＢ方向から見た図１の接続端子１０の側面図であり、図５は、図１の接続端子１０の曲げる前の第１ガイド１２及び第２ガイド１３を示す斜視図である。

図１ないし図５を参照すると、本発明の一実施形態に係る回路基板モジュールは、印刷回路基板（ＰＣＢ）１と、ＰＣＢ１及び端末機器（図示せず）の本体内に埋設された内部アンテナ（図示せず）を接続するよう構成された接続端子１０とを具備する。回路基板モジュールは、端末機器を含む様々な機器に使用される。ここで、接続端子１０は、ＰＣＢ１及び内部アンテナに加え、端末機器の様々な部品に接続されてもよい。

以下の説明において、本明細書で用いられる「上」及び「下」の用語は、図面に示された方向に基づいて表現される。対応する部品の本質、順序又は配列は、これらの用語に限定されない。本発明の実施形態において、「端末機器」の用語は、スマートフォン又は通信機能を有するタブレット型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、通信機能のないＰＣ等の機器、カメラ又は音楽プレーヤ等の携帯機器、及び腕時計等のウエアラブル機器を含んでもよい。

接続端子１０は、ＰＣＢ１上に配置される基部１１と、基部１１の周囲に設けられた第１ガイド１２及び第２ガイド１３と、ＰＣＢ１及び端末機器を電気的に接続するために基部１１から所定高さで突出するよう構成されたばね１４とを具備する。

接続端子１０は、端末機器及びＰＣＢ１を電気的に接続するために導電性の金属材料を用いて形成される。例えば、接続端子１０は、金（Au）又はニッケル（Ni）の材料を用いてめっきされる。別の実施形態では、接続端子１０は、全体がNi材料を用いてめっきされ、Au材料を選択的にめっきされてもよい。しかし、実施形態はこれらに限定されない。接続端子１０の材料は、所定の弾性を有するいかなる導電性材料からなっていてもよい。

接続端子１０の基部１１、第１ガイド１２、第２ガイド１３及びばね１４は、単一の板を複数回切断加工及び曲げ加工することにより、一体物として設けられる。ここで、接続端子１０は一様な厚さを有する単一の板状部材として設けられてもよいし、接続端子１０の厚さは部分的に変化してもよい。

基部１１は、接続端子１０の支持部である。基部１１は、ＰＣＢ１上に配置されるように平坦である。例えば、基部１１は、四角形の板の形状で設けられる。しかし、基部１１の形状及び寸法は、これらに限定されず、様々なやり方に変更してもよい。

第１ガイド１２及び第２ガイド１３は、ばね１４の過度の変形を防止するためにばね１４の少なくとも一部を覆い、ばね１４の変形を制限するストッパとして機能する。第１ガイド１２及び第２ガイド１３は、互いに対向すると共にばね１４の二重曲げ部１４２の上面を覆うように、基部１１の両側で曲げられる。第１ガイド１２は、基部１１の周囲の以下では「第１縁」と称する一縁に設けられる。そして、第２ガイド１３は、基部１１の第１縁に対向する、以下では「第２縁」と称する他縁に設けられる。第１ガイド１２及び第２ガイド１３は、詳細には基部１１に向かう方向にばね１４を覆うように、互いに対向するよう曲げられる。以下では、基部１１に向かう方向を「内方」と称する。

詳細には、第１ガイド１２は、基部１１に対して垂直となるように基部１１の第１縁で曲げられた第１垂直部１２１と、基部１１に対して平行となるように第１垂直部１２１から内方に直角に曲げられた第１水平部１２２とを具備する。第２ガイド１３は、基部１１に対して垂直となるように第２縁で曲げられた第２垂直部１３１と、基部１１に対して平行となるように第２垂直部１３１から内方に曲げられた第２水平部１３２とを具備する。

ここで、接続端子１０、第１ガイド１２及び第２ガイド１３の強度を増大させるために、第１垂直部１２１は第１縁全体に設けられ、第２垂直部１３１は第２縁全体に設けられる。第１垂直部１２１及び第２垂直部１３１は同じ高さを有する。

第１水平部１２２及び第２水平部１３２が互いに重なることなく基部１１の上面全体を覆うために、第１水平部１２２の幅及び第２水平部１３２の幅の合計は、基部１１の幅以下である。さらに、第１水平部１２２及び第２水平部１３２は、同一平面を形成するよう曲げられる。例えば、第１水平部１２２及び第２水平部１３２は、基部１１の幅の約半分である同じ幅を有する。しかし、実施形態はこれらに限定されない。第１水平部１２２及び第２水平部１３２は、異なる幅を有してもよい。

第１水平部１２２は、二重曲げ部１４２の上面を覆い、基部１１の第１縁から第２縁までの距離に対応する長さを有する。第２水平部１３２は、接触部１４３が設けられた部分を除く部分を覆う。

接続端子１０が圧縮されると、接続端子１０の高さが低くなるようにばね１４が変形する。ばね１４の変形は、第１水平部１２２及び第２水平部１３２の高さにほぼ制限される。このため、接続端子１０及びばね１４の過度の変形が防止される。

第１垂直部１２１に第１水平部１２２が設けられていない、以下では「第１垂直端部１２１ａ」と称する一端部、及び第２垂直部１３１に第２水平部１３２が設けられていない、以下では「第２垂直端部１３１ａ」と称する一端部は、第１水平部１２２及び第２水平部１３２により形成された平面の高さと同じ高さである。このため、第１垂直端部１２１ａ及び第２垂直端部１３１ａは、接続端子１０が圧縮される際にばね１４の変形を制限することにより、接続端子１０及びばね１４の過度の変形を防止する。

第１水平部１２２及び第２水平部１３２は、接続端子１０が圧縮される際にばね１４の圧縮距離を制限する。このため、第１ガイド１２及び第２ガイド１３は、ばね１４の過度の変形を防止する。さらに、第１ガイド１２及び第２ガイド１３は基部１１の周囲に設けられ、第１垂直部１２１、第２垂直部１３１、第１水平部１２２及び第２水平部１３２は、接続端子１０の圧縮距離を制限することにより、接続端子１０の形状全体の変形を防止する。

ばね１４は、基部１１の周囲の、第１ガイド１２及び第２ガイド１３が設けられていない一縁に設けられる。ばね１４は、基部１１に対して垂直になるよう曲げられた曲げ部１４１と、二重螺旋の形状で曲げ部１４１から曲げられた二重曲げ部１４２と、ＰＣＢ１とは反対側で端末機器に接続されるよう二重曲げ部１４２から上方へ所定高さで突出する接触部１４３とを具備する。

曲げ部１４１は、ばね１４が設けられた基部１１の対応する縁の一部を曲げることにより形成される。曲げ部１４１は、第１水平部１２２及び第２水平部１３２より低い。

二重曲げ部１４２は２回巻回され、二重曲げ部１４２の曲げ方向は基部１１に平行である。詳細には、二重曲げ部１４２は、曲げ部１４１から延びて少なくとも１回巻回されるよう構成された第１曲げ部４２１と、第１曲げ部４２１から水平に延びて第１曲げ部４２１の巻回方向に少なくとも１回巻回されるよう構成された第２曲げ部４２２とを有する。

第１曲げ部４２１は、基部１１に平行となるよう曲げ部１４１から内方へ直角に曲げられ、基部１１に平行な少なくとも２水平平面を有するよう少なくとも２回曲げられる。さらに、第２曲げ部４２２も、基部１１に平行な少なくとも２水平平面を有するよう少なくとも２回曲げられる。例えば、第１曲げ部４２１及び第２曲げ部４２２は、基部１１の対応する縁の半分である同じ幅を有する。しかし、実施形態はこれらに限定されない。第１曲げ部４２１泳ぎ第２曲げ部４２２の幅は、様々なやり方で変更してもよい。

接触部１４３は、第１水平部１２２及び第２水平部１３２により形成される平面に対して上方へ所定高さで突出する。接触部１４３は、第２曲げ部４２２の一端部から垂直方向ほぼ上方へ曲げられる。接触部１４３の端部１４５は、横から見たときに接触部１４３が逆Ｕ字の形状となるように、所定高さで下方へ曲げられる。接触部１４３の端部１４５は、自由端として設けられてもよい。

接触部１４３で曲げられた部分の頂上に、端末機器と点接触するよう所定高さで突出する突起として突起１４４が設けられる。突起１４４は、端末機器と接触するよう湾曲面を有し、接触部１４３の頂上で吊るされる所定長さでバンドの形状で設けられる。しかし、実施形態はこれに限定されない。突起１４４の形状及び寸法は、様々なやり方で変更してもよい。

ばね１４は、螺旋状に巻回された二重曲げ部１４２を有するので、所定レベル以上の弾性係数及び強度を有する。さらに、二重曲げ部１４２は基部１１に平行となるよう水平方向に螺旋状に巻回されるので、ばね１４及び接続端子１０の合計高さは減少する。さらに、二重曲げ部１４２を少なくとも２回螺旋状に巻回することにより、接続端子１０の長さ又は幅が減少する。

図面に示された接続端子１０の設計仕様は単なる例示であり、実施形態に真髄はこれらに限定されない。

様々な実施形態が以下の効果の少なくとも一つを達成する。

実施形態によれば、ばねは二重曲げ部形状を具備する。このため、接続端子及びばねの合計高さは減少し、接続端子及びばねの過度の変形が防止され、接続端子はＰＣＢ及び端末機器に安定して接触できる。

また、ばねを覆うようガイドが設けられる。このため、接続端子は所定レベル以上の強度を有し、ばねの過度の変形が防止される。

さらに、基部は所定寸法以上のＰＣＢとの半田領域を確保し、ＰＣＢ及び端末機器の接触状態は安定して維持できる。

いくつかの実施形態が上述されたが、これらの実施形態に様々な変形が可能であることを理解されたい。例えば、上述の技術を異なる順序で実行した場合や、上述のシステムの部品、構成、デバイス又は回路を異なる方法で組み合わせたり、他の部品又はその等価物に交換又は補完されたりした場合でも、適切な結果が得られる。従って、他の実施形態も特許請求の範囲に入る。

１ 印刷回路基板
１０ 接続端子
１１ 基部
１２ 第１ガイド
１３ 第２ガイド
１４ ばね
１２１ 第１垂直部
１２１ａ 第１垂直端部
１２２ 第１水平部
１３１ 第２垂直部
１３１ａ 第２垂直端部
１３２ 第２水平部
１４１ 曲げ部
１４２ 二重曲げ部
１４３ 接触部
４２１ 第１曲げ部
４２２ 第２曲げ部

Claims (18)

1. 端末機器及び印刷回路基板を接続するために前記端末機器に設けられた接続端子であって、
   四角形をなし前記印刷回路基板上に配置される基部と、
   前記基部に対して垂直になるように前記基部の第１縁で曲げられた第１垂直部、及び前記基部に対して平行になるように前記第１垂直部から内方に直角に曲げられた第１水平部を有する第１ガイドと、
   前記基部に対して垂直になるように前記第１縁と対向する第２縁で曲げられた第２垂直部、及び前記基部に対して平行になるように前記第２垂直部から内方に曲げられた第２水平部を有する第２ガイドと、
   前記第１縁及び前記第２縁を除く残余の一縁に設けられ前記基部に対して垂直になるように曲げられた曲げ部、二重螺旋の形状で前記曲げ部から曲げられた二重曲げ部、及び前記印刷回路基板とは反対側で前記端末機器に接続されるように前記二重曲げ部から上方へ突出する接触部を有するばねと
   を具備することを特徴とする接続端子。
2. 前記二重曲げ部は、少なくとも１回巻回された第１曲げ部と、前記第１曲げ部から延びると共に前記第１曲げ部の巻回方向に少なくとも１回巻回された第２曲げ部とを具備することを特徴とする請求項１記載の接続端子。
3. 前記第１曲げ部は、前記基部に対して平行である少なくとも２水平平面を有するように少なくとも２回曲げられ、
   前記第２曲げ部は、前記第１曲げ部から水平方向に延びると共に、前記基部に対して平行である少なくとも２水平平面を有するように少なくとも２回曲げられることを特徴とする請求項２記載の接続端子。
4. 前記第１曲げ部及び前記第２曲げ部は、等しい幅を有することを特徴とする請求項２記載の接続端子。
5. 前記接触部は、該接触部が前記第１ガイド及び前記第２ガイドに対して上方へ突出するように、前記第２曲げ部の上に設けられることを特徴とする請求項２記載の接続端子。
6. 前記接触部の一端部は、下方へ曲げられた自由端として設けられることを特徴とする請求項５記載の接続端子。
7. 前記端末機器と点接触となるように前記接触部の表面から突出するよう構成された突起が、前記接触部上に設けられることを特徴とする請求項６記載の接続端子。
8. 前記第１垂直部及び前記第２垂直部は等しい高さを有し、
   前記第１水平部及び前記第２水平部は同一平面を形成するよう曲げられることを特徴とする請求項１記載の接続端子。
9. 前記第１垂直部は前記第１縁全体に設けられ、
   前記第２垂直部は前記第２縁全体に設けられることを特徴とする請求項８記載の接続端子。
10. 前記第１水平部は前記第１垂直部より幅が狭く、
    前記第２水平部は前記第２垂直部より幅が狭いことを特徴とする請求項９記載の接続端子。
11. 前記第１垂直部において前記第１水平部に接続されない前記第１垂直端部と、前記第２垂直部において前記第２水平部に接続されない前記第２垂直端部は、前記第１水平部及び前記第２水平部により形成される平面の高さと等しい高さを有することを特徴とする請求項１０記載の接続端子。
12. 前記第１水平部の幅及び前記第２水平部の幅の合計は、前記基部の幅以下であることを特徴とする請求項８記載の接続端子。
13. 前記第１水平部は前記二重曲げ部を覆うことを特徴とする請求項８記載の接続端子。
14. 前記第２水平部は、前記接触部が設けられた部分を除く残余部分を覆うことを特徴とする請求項１３記載の接続端子。
15. 前記基部、前記第１ガイド、前記第２ガイド及び前記ばねは、一体物として設けられることを特徴とする請求項１記載の接続端子。
16. 端末機器内に設けられた印刷回路基板と、前記印刷回路基板上に配置され且つ前記端末機器及び前記印刷回路基板を接続するように弾性的に圧縮される接続端子とを具備する回路基板モジュールであって、
    前記接続端子は、
    四角形をなし前記印刷回路基板上に配置される基部と、
    前記基部に対して垂直になるように前記基部の第１縁で曲げられた第１垂直部、及び前記基部に対して平行になるように前記第１垂直部から内方に直角に曲げられた第１水平部を有する第１ガイドと、
    前記基部に対して垂直になるように前記第１縁と対向する第２縁で曲げられた第２垂直部、及び前記基部に対して平行になるように前記第２垂直部から内方に曲げられた第２水平部を有する第２ガイドと、
    前記第１縁及び前記第２縁を除く残余の一縁に設けられ前記基部に対して垂直になるように曲げられた曲げ部、二重螺旋の形状で前記曲げ部から曲げられた二重曲げ部、及び前記印刷回路基板とは反対側で前記端末機器に接続されるように前記二重曲げ部から上方へ突出する接触部を有するばねと
    を具備する回路基板モジュール。
17. 前記接続端子は金属材料からなることを特徴とする請求項１６記載の回路基板モジュール。
18. 前記接続端子は一体物であることを特徴とする請求項１６記載の回路基板モジュール。

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