JPH08273766A - フィルタ内蔵コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フレキシブル基板の信号ラインの狭ピッチ化
に対応することができるフィルタ内蔵コネクタを得る。 【構成】 コンデンサアレイ１は外周表面に外部ライン
電極５が設けられている。断面がＵ字形のスプリングユ
ニット１１はばね性を有し、信号ライン電極１３が上面
から奥側の側面を介して下面にまで回り込んでいる。外
部ライン電極５及び信号ライン電極１３のピッチ寸法
は、このコネクタに接続されるフレキシブル基板の信号
ラインのピッチ寸法と等しくなるように設定されてい
る。スプリングユニット１１はハウジング２１の下部に
組み付けられ、ハウジング２１の開口部２４にはコンデ
ンサアレイ１とフレキシブル基板の端部がスプリングユ
ニット１１のばね力を利用して圧入される。フレキシブ
ル基板の信号ラインが、コンデンサアレイ１の外部ライ
ン電極５及びスプリングユニット１１の信号ライン電極
１３を経由して回路基板の信号ラインと電気的に接続さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フィルタ内蔵コネク
タ、特に、回路基板上に取り付けられてフレキシブル基
板と接続するためのフィルタ内蔵コネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気、電子機器にあってはＥＭＩ
（電磁干渉）対策が重要な問題となっている。例えば、
機器内部の回路基板を他回路と接続する場合、ケーブル
であるフレキシブル基板がアンテナとなって電磁ノイズ
が機器内外に輻射されることがある。このような場合に
は、回路基板上であってフレキシブル基板接続用のコネ
クタの周囲にＥＭＩ対策用のフィルタ素子を取り付ける
こととなる。しかし、機器の小型化が強く要求されてい
るなかでは、回路基板上にフィルタ素子の設置スペース
を確保することは極めて困難である。

【０００３】この問題を解決するため、特開平６−７６
８９４号公報記載のコネクタが提案されている。このコ
ネクタはフィルタ素子を内蔵する構造であり、回路基板
上にフィルタ素子を取り付けるスペースを特に必要とし
ない。従って、回路基板のスペース増大を解消すること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このフ
ィルタ内蔵コネクタは、信号ラインとして金属端子を使
用しているため信号ラインのピッチ寸法が比較的大き
く、狭ピッチの信号ラインを設けたフレキシブル基板の
コネクタとして使用することができないという問題があ
った。なぜなら、金属端子の機械的強度を確保するため
にその細線化には限界があったからである。さらに、フ
ィルタ素子をハウジング内に収容した際に金属端子が変
形して隣接する金属端子相互間の距離が狭くなるおそれ
があるため、その分だけ金属端子の配設ピッチ寸法を広
く設定する必要があったからである。また、１本の信号
ラインに対して二つの金属端子を必要とするので製造コ
ストも高価であった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、フレキシブル基
板の信号ラインの狭ピッチ化に対応することができるフ
ィルタ内蔵のコネクタを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明に係るフィルタ内蔵コネクタは、（ａ）回路
基板上の信号ラインと電気的に接続されるべき信号ライ
ン電極を表面に設けた、ばね性を有するスプリングユニ
ットと、（ｂ）フレキシブル基板の信号ラインまたは前
記スプリングユニットの信号ライン電極の少なくともい
ずれか一方と弾性的に接触されるべき外部ライン電極を
表面に設けたフィルタ素子と、（ｃ）前記スプリングユ
ニットを下部に配設して底部とし、前記フレキシブル基
板の端部と前記フィルタ素子を挿入するための開口部を
設けたハウジングと、を備えたことを特徴とする。ここ
に、フィルタ素子としては、例えばコンデンサアレイ、
インダクタアレイ、抵抗アレイ、ＬＣフィルタアレイあ
るいはバリスタアレイ等がある。

【０００７】

【作用】フレキシブル基板の端部とフィルタ素子がハウ
ジングの開口部に収容されることにより、フィルタ素子
の表面に設けた外部ライン電極は、スプリングユニット
のばね力によってスプリングユニットの信号ライン電極
やフレキシブル基板の信号ラインと弾性的に接触する。
従って、フレキシブル基板の信号ラインと回路基板の信
号ラインとはフィルタ素子及びスプリングユニットを介
して電気的に導通され、かつ、電磁ノイズの侵入がフィ
ルタ素子によって防止される。

【０００８】そして、信号ラインとして、金属端子を使
用せず、スプリングユニットの表面に設けた信号ライン
電極を使用するため、信号ラインの細線化が容易であ
る。すなわち、信号ライン電極は、めっき、エッチング
あるいは導体箔の貼付け等の細線化が容易な手段によっ
て形成されるからである。さらに、信号ライン電極はフ
ィルタ素子をハウジングに収容しても、金属端子のよう
に変形するおそれがない。

【０００９】

【実施例】以下、本発明に係るフィルタ内蔵コネクタの
一実施例について説明する。まず、図１ないし図３を参
照してフィルタ内蔵コネクタの構造について説明する。
フィルタ内蔵コネクタは、フィルタ素子であるコンデン
サアレイ１、スプリングユニット１１、ハウジング２１
及びロックガイド３１を備えている。

【００１０】コンデンサアレイ１は、図２に示すよう
に、複数の内部信号ライン電極３を表面に設けた誘電体
シート２と内部グランド電極４を表面に設けた誘電体シ
ート２を交互に積み重ね、さらに、表面に何も設けない
ダミーシートとしての誘電体シート２をこの上下に配置
して積層体としたものである。内部信号ライン電極３は
誘電体シート２の幅方向に狭ピッチで配置され、その両
端部がそれぞれ誘電体シート２の手前側の辺と奥側の辺
に露出している。内部グランド電極４は誘電体シート２
の中央部に配置され、その両端部がそれぞれ誘電体シー
ト２の左右の辺に露出している。これらの電極３，４
は、例えば導電性ペーストを印刷することによって形成
したり、めっきやエッチング等によって形成される。積
層された状態では、各内部信号ライン電極３と内部グラ
ンド電極４の間にそれぞれ静電容量が形成される。

【００１１】こうして得られた積層体の外周表面に外部
ライン電極５が設けられ、両端面に外部グランド電極６
（奥側の端面に設けた外部グランド電極は図示せず）が
設けられる。外部ライン電極５は積層体の側面に露出し
た内部信号ライン電極３の端部に電気的に接続され、外
部グランド電極６は積層体の端面に露出した内部グラン
ド電極４の端部に電気的に接続されている。そして、外
部ライン電極５の配設ピッチ寸法は後述のフレキシブル
基板４１の信号ライン４２の配設ピッチ寸法と等しくな
るように設定されている。

【００１２】スプリングユニット１１は、例えば樹脂
材、絶縁膜にて表面が被覆された金属材等からなる。具
体的には、フィルタ内蔵コネクタを回路基板に半田付け
する際の熱に耐えることができる耐熱性樹脂（例えば、
ポリフェニレンサルファイドや液晶ポリマー等）が好ま
しい。スプリングユニット１１は断面がＵ字形であり、
ばね性を有している。スプリングユニット１１の上面縁
部には位置決め用突起１２が設けられている。さらに、
スプリングユニット１１の幅方向に狭ピッチで配置され
た複数の信号ライン電極１３が、スプリングユニット１
１の上面から奥側の側面を介して下面にまで回り込んで
いる。信号ライン電極１３の配設ピッチ寸法は後述のフ
レキシブル基板４１の信号ライン４２の配設ピッチ寸法
と等しくなるように設定されている。この信号ライン電
極１３は例えば、めっき、エッチングあるいは導体箔の
貼付け等の手段によって容易に形成される。

【００１３】ハウジング２１は絶縁性樹脂からなり、フ
ィルタ内蔵コネクタを回路基板に確実に固定させるため
の金属取付け板２２がインサートモールドや圧入、嵌合
等の手段にてハウジング２１の両端部に取り付けられて
いる。金属取付け板２２の一方の端部は、図４に示すよ
うに、ハウジング２１の内壁面から導出し、コンデンサ
アレイ１の外部グランド電極６と弾性的に接触するため
のコンタクト部２２ａとされている。すなわち金属取付
け板２２はグランド端子としても機能する。

【００１４】ハウジング２１の下面両端部には位置決め
用穴２３が設けられており、スプリングユニット１１の
位置決め用突起１２をこの穴２３に圧入することによっ
てハウジング２１の下部にスプリングユニット１１が精
度良く組み付けられる。こうして、スプリングユニット
１１はハウジング２１の底部とされ、ハウジング２１と
スプリングユニット１１によって規制されたハウジング
２１の開口部２４が形成される。開口部２４にはスプリ
ングユニット１１の上面に設けられている信号ライン電
極１３の一部分が露出する。開口部２４はコンデンサア
レイ素子１が収容される開口部分２４ａと、後述のフレ
キシブル基板４１の端部とロックガイド３１の押さえ爪
３２が収容される開口部分２４ｂとからなる。

【００１５】ロックガイド３１は押さえ爪３２とこの押
さえ爪３２の根元部に設けられた垂直板３３とで構成さ
れている。次に、以上の構成部品１，１１，２１，３１
からなるフィルタ内蔵コネクタとフレキシブル基板４１
の接続構造について図３ないし図５を参照して説明す
る。スプリングユニット１１を下部に組み付けて底部と
しているハウジング２１が回路基板５１上に半田付けさ
れる。すなわち、回路基板５１上には狭ピッチで配置さ
れた複数の信号ライン５２と幅広のグランドパターン５
３が設けられており、スプリングユニット１１の各信号
ライン電極１３と各信号ライン５２がそれぞれ電気的に
接続され、金属取付け板２２の端部がグランドパターン
５３に電気的に接続される。

【００１６】次に、コンデンサアレイ１を横置き水平状
態でハウジング２１の開口部分２４ａに挿入する。コン
デンサアレイ１の両端面に設けられている外部グランド
電極６は金属取付け板２２のコンタクト部２２ａに弾性
的に接触し、外部グランド電極６と金属取付け板２２が
電気的に接続すると共に、コンデンサアレイ１の外部ラ
イン電極５も開口部２４から露出しているスプリングユ
ニット１１の信号ライン電極１３にそれぞれ電気的に接
触する。すなわち、コンデンサアレイ１は金属取付け板
２２によって挟み込まれた状態となり、外部からの機械
的振動等がフィルタ内蔵コネクタに加わってもコンデン
サアレイ１が正規の位置からずれたり、外れる心配がな
い。

【００１７】次に、フレキシブル基板４１の端部をハウ
ジング２１の開口部分２４ｂに挿入する。フレキシブル
基板４１は可撓性の絶縁フィルム状の基板の下面に信号
ライン４２を幅方向に狭ピッチで配置したものである。
このフレキシブル基板４１の端部上面には、ロックガイ
ド３１圧入時の機械的ストレスから基板４１を保護する
ための補強板４３が接合されている。フレキシブル基板
４１の信号ライン４２の端部はそれぞれコンデンサアレ
イ１の外部ライン電極５に重ね合わされ、両者が電気的
に接触するように位置合わせが行なわれる。

【００１８】次に、ロックガイド３１の押さえ爪３２を
フレキシブル基板４１とハウジング２１の内壁面の間に
挿入する。挿入の最初のうちは押さえ爪３２が挿入され
るにつれてスプリングユニット１１は容易に弾性変形し
てフレキシブル基板４１とハウジング２１の内壁面の隙
間が広がる。しかし、挿入が進むにつれてスプリングユ
ニット１１は弾性変形しにくくなり、最終的には押さえ
爪３２は圧入された状態になる。ここに、ハウジング２
１の開口部２４の高さ寸法Ｈが、ロックガイド３１の押
さえ爪３２の厚みとフレキシブル基板４１の厚み及びコ
ンデンサアレイ１の厚みを合計した寸法より若干小さい
値になるように、各寸法が設計されている。

【００１９】このスプリングユニット１１のばね力によ
って、フレキシブル基板４１の信号ライン４２とコンデ
ンサアレイ１の外部ライン電極５が圧接し、かつ、コン
デンサアレイ１の外部ライン電極５とスプリングユニッ
ト１１の信号ライン電極１３が圧接して確実な電気的接
続が得られる。図６はこうして得られたフィルタ内蔵コ
ネクタの電気等価回路図である。

【００２０】以上の構造からなるフィルタ内蔵コネクタ
は、コンデンサアレイ１をハウジング２１に内蔵してい
るので、回路基板５１上にコンデンサアレイ１を取り付
けるスペースを必要とせず、回路基板５１のスペース増
大を解消することができる。また、フレキシブル基板４
１の信号ライン４２と回路基板５１の信号ライン５２と
はコンデンサアレイ１及びスプリングユニット１１を介
して電気的に導通され、かつ、電磁ノイズの侵入がコン
デンサアレイ１によって防止される。フィルタ内蔵コネ
クタは、信号ラインとして金属端子を使用せず、スプリ
ングユニット１１の表面にめっき、エッチングあるいは
導体箔の貼付け等の手段によって形成した信号ライン電
極１３を使用するので、信号ラインの細線化が容易で、
かつピッチ寸法の変更も容易にできる。さらに、信号ラ
イン電極１３はコンデンサアレイ１をハウジング２１の
開口部２４に収容しても金属端子のように変形するおそ
れがない。この結果、フレキシブル基板４１の信号ライ
ン４２の狭ピッチ化に対応することができ、かつ安価な
フィルタ内蔵コネクタが得られる。

【００２１】なお、本発明に係るフィルタ内蔵コネクタ
は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲
内で種々に変更することができる。フィルタ素子、スプ
リングユニット及びハウジングの形状は仕様に合わせて
任意に選択される。例えば、図７に示すように、スプリ
ングユニット１１の表面の信号ライン電極１３が設けら
れている部分のみを凸状にすることにより、コンデンサ
アレイ１の外部ライン電極５や回路基板５１の信号ライ
ン５２がスプリングユニット１１の信号ライン電極１３
とより信頼性良く接続されることになる。

【００２２】また、フィルタ素子としては、コンデンサ
アレイ以外に、抵抗アレイ、バリスタアレイあるいは図
８及び図９に示したインダクタアレイ６１であってもよ
い。インダクタアレイ６１は、図８に示すように、複数
の内部信号ライン電極６３を狭ピッチで表面に設けたフ
ェライトシート６２を積み重ね、さらに、表面に何も設
けないダミーシートとしてのフェライトシート６２をこ
の上下に配置して積層体としたものである。積層された
状態では、内部信号ライン電極６３がフェライトシート
６２に設けたビアホール６４を介して電気的に直列に接
続され、線状コイルを形成する。

【００２３】こうして得られた積層体の上面及び下面に
それぞれ外部ライン電極６５，６６が設けられる。外部
ライン電極６５は積層体の奥側の側面に延在し、奥側の
側面に露出した内部信号ライン電極６３の端部に電気的
に接続している。外部ライン電極６６は積層体の手前側
の側面に延在し、手前側の側面に露出した内部信号ライ
ン電極６３の端部に電気的に接続している。そして、外
部ライン電極６５，６６の配設ピッチ寸法はフレキシブ
ル基板の信号ラインの配線ピッチ寸法と等しくなるよう
に設定されている。図１０は図９に示したインダクタア
レイ６１を使用したフィルタ内蔵コネクタの電気等価回
路図である。

【００２４】さらに、図１１に示すように、Ｌ型ＬＣフ
ィルタアレイをフィルタ素子として使用したフィルタ内
蔵コネクタ７１、図１２に示すようにＴ型ＬＣフィルタ
アレイを使用したフィルタ内蔵コネクタ７２、あるいは
図１３に示すようにπ型ＬＣフィルタアレイを使用した
フィルタ内蔵コネクタ７３であってもよい。さらに、フ
ィルタ素子としてコンデンサアレイやバリスタアレイや
ＬＣフィルタアレイを使用した場合には、ハウジングの
金属取付け板をグランドとしても機能させる必要がある
ため、金属取付け板を回路基板のグランドパターンに半
田付けして取り付けする必要がある。しかし、インダク
タアレイや抵抗アレイの場合にはグランドとして作用さ
せる必要がないので、金属取付け板を回路基板の絶縁体
部分にねじ留め等の手段にて取り付けてもよい。

【００２５】また、フィルタ素子としてコンデンサアレ
イやバリスタアレイやＬＣフィルタアレイを使用した場
合には、例えば前記実施例のように金属取付け板の一端
部をハウジングの内壁面に露出させてフィルタ素子の外
部グランド電極と電気的に接続させる必要がある。しか
し、インダクタアレイや抵抗アレイの場合にはその必要
がないので、金属取付け板の一端部をハウジングの内壁
面に露出させることは必らずしも必要ない。

【００２６】さらに、スプリングユニットとしては断面
がＵ字形のものに限る必要はなく、例えば断面がＺ字形
のものであってもよい。さらに、前記実施例では、ハウ
ジング２１の開口部２４にコンデンサアレイ１とフレキ
シブル基板４１の端部を収容した後、ロックガイド３１
を圧入しているが、必ずしもこれに限定されるものでは
ない。例えばハウジング２１の開口部２４にコンデンサ
アレイ１のみを収容した後、ロックガイド３１の垂直板
３３の底部にフレキシブル基板４１の補強板４３のエッ
ジ部を引掛けた状態でロックガイド３１とフレキシブル
基板４１を同時に圧入してもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、信号ラインとして、金属端子を使用せず、スプ
リングユニットの表面にめっき、エッチングあるいは導
体箔の貼付け等の手段によって形成した信号ライン電極
を使用するので、信号ラインの細線化が容易でかつ、ピ
ッチ寸法の変更も容易にできる。さらに、信号ライン電
極はフィルタ素子をハウジングの開口部に収容しても金
属端子のように変形するおそれがない。この結果、フレ
キシブル基板の信号ラインの狭ピッチ化に対応すること
ができ、かつ安価なフィルタ内蔵コネクタが得られる。

【００２８】さらに、フィルタ素子をハウジングに内蔵
しているので、回路基板上にフィルタ素子を取り付ける
スペースを必要とせず、回路基板のスペース増大を解消
することができる。また、フィルタ素子として、コンデ
ンサアレイ、インダクタアレイ、抵抗アレイ、バリスタ
アレイ、ＬＣフィルタアレイ等をノイズの影響度に合わ
せて最適なものを選択することができ、適確なノイズ対
策を行なうことができるフィルタ内蔵コネクタが得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフィルタ内蔵コネクタの一実施例
を示す分解斜視図。

【図２】図１に示したフィルタ内蔵コネクタのフィルタ
素子の分解斜視図。

【図３】図１に示したフィルタ内蔵コネクタとフレキシ
ブル基板の接続構造を示す斜視図。

【図４】図３のIV−IV断面図。

【図５】図３のV−V断面図。

【図６】図１に示したフィルタ内蔵コネクタの電気等価
回路図。

【図７】他の実施例を示すフィルタ内蔵コネクタの断面
図。

【図８】別の他の実施例に使用されるフィルタ素子の分
解斜視図。

【図９】図８に示したフィルタ素子の外観を示す斜視
図。

【図１０】図９に示したフィルタ素子を使用したフィル
タ内蔵コネクタの電気等価回路図。

【図１１】Ｌ型ＬＣフィルタアレイを使用したフィルタ
内蔵コネクタの電気等価回路図。

【図１２】Ｔ型ＬＣフィルタアレイを使用したフィルタ
内蔵コネクタの電気等価回路図。

【図１３】π型ＬＣフィルタアレイを使用したフィルタ
内蔵コネクタの電気等価回路図。

【符号の説明】

１…コンデンサアレイ ５…外部ライン電極 １１…スプリングユニット １３…信号ライン電極 ２１…ハウジング ２４…開口部 ４１…フレキシブル基板 ４２…信号ライン ５１…回路基板 ５２…信号ライン ６１…インダクタアレイ ６５，６６…外部ライン電極 ７１，７２，７３…フィルタ内蔵コネクタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路基板上の信号ラインと電気的に接続
   されるべき信号ライン電極を表面に設けた、ばね性を有
   するスプリングユニットと、 フレキシブル基板の信号ラインまたは前記スプリングユ
   ニットの信号ライン電極の少なくともいずれか一方と弾
   性的に接触されるべき外部ライン電極を表面に設けたフ
   ィルタ素子と、 前記スプリングユニットを下部に配設して底部とし、前
   記フレキシブル基板の端部と前記フィルタ素子を挿入す
   るための開口部を設けたハウジングと、 を備えたことを特徴とするフィルタ内蔵コネクタ。