KR100893025B1

KR100893025B1 - 기판간 접속커넥터

Info

Publication number: KR100893025B1
Application number: KR1020077021143A
Authority: KR
Inventors: 히로히사 타나카; 스케 하시모토
Original assignee: 파나소닉 전공 주식회사
Priority date: 2006-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2009-04-15
Also published as: US7674114B2; TWI328902B; WO2007086516A1; EP1978601A1; US20090061656A1; TW200814444A; CN101310416B; CN101310416A; KR20080007546A; JP4710627B2; EP1978601A4; JP2007200728A

Abstract

입체적인 복잡한 금속판끼리의 접속을 없애고, 박형화, 고밀도화를 꾀한 기판간접속커넥터로서, 기판간접속커넥터(1)는, 기판(41)상에 우산형형상의 도전용 범프(43)를 가지고, 이 범프(43)와 도통하는 회로기판(2)에 접속된 커넥터(4)와, 탄성체에 의한 절연기판(51)상의 도전패턴(53)에 관통공(55)을 가지는 턴성도전체(54)를 가지고, 이 탄성도전부(54)와 도통하는 회로기판(3)에 접속된 커넥터(5)를 구비한다. 이 탄성도전부(54)는, 범프(43)가 삽입되면, 범프(43)와 전기적으로 도통함과 동시에, 관통공(55)의 측면이 범프(43)에 압압되어, 탄성변형하여, 오목해지고, 범프(43)가 관통공 내에 파고들어가도록 되어있다. 이에 의해, 범프(43)를 탄성도전부(43)에 삽입하여 결합하는 것이 가능하여, 평면적으로 회로기판 간의 전기적 및 기계적 접속이 동시에 가능하여 저배화를 꾀할 수 있다.

기판간접속커넥터, 탄성도전부

Description

기판간 접속커넥터{BOARD-TO-BOARD CONNECTOR}

본 발명은, 소형·박형(薄型)의 전자기기에 사용되는 기판간 접속커넥터에 관한 것이다.

소형 경량화가 진행되는 휴대전화, 디지탈 카메라 같은 전자기기에 사용되는 커넥터로서, 2장의 인쇄배선기판(印刷配線基板)을 대향시켜서 기판 간의 전자회로를 서로 접속하기 위해서 기판간 접속커넥터가 사용된다. 이 기판간 접속커넥터는, 접속되는 한 쪽의 인쇄배선기판에 소켓을 구비하고, 접속되는 다른 쪽의 기판에는 헤더가 설치되어, 소켓과 헤더가 접속하는 것에 의해, 소켓과 헤더의 양 인쇄배선기판에 형성한 전기회로를 접속한다.

종래의 이러한 종(種)의 기판간 접속용커넥터에서는, 예컨대, 일본국 특허공개 2004-055464호 공보에 기술된 것 같이, 접속되는 한 쪽의 커넥터가 되는 소켓에, 대상도체(帶狀導體)를 막힌포켓형상으로 절곡(折曲)형성한 콘택트를 설치하고, 이 콘택트의 막힌포켓형상부분에, 다른 쪽의 커넥터로서 헤더로부터 돌출시킨 도체부분을 가지는 포스트를 삽입해서 끼워넣고, 콘택트의 막힌포켓상(狀)부분의 내측면과 포스트의 외측면과를 탄성접촉시켜서 도통시키는 구조로 되어 있다.

그렇지만, 더 소형화, 박형화하는 것에 대하여는, 상기 특허문헌1의 커넥터 에서는, 콘택트의 막힌포켓부분의 내측면과 포스트의 외측면과를 접촉시켜서 도통시키는 구조가 되어 있기 때문에, 이러한 구조를 더욱 박형화하려고 하면, 콘택트의 절곡형성이 어렵게 되는 것에 더하여, 접촉부분의 길이를 짧게 하면, 충분한 접촉면적의 확보가 곤란해지고, 또한, 콘택트와 포스트와의 감합(嵌合)에 의한 결합력이 약해져, 어긋나기 쉬워져버리는 문제가 있었다.

또한, 이러한 커넥터에 있어서의 협(狹)피치화, 고밀도화에서는, 커넥터의 하우징에 고정되는 콘택트 및 포스트와 함께 이들의 압입홈(壓入溝)도 협피치화 할 필요가 있다. 그러나, 콘택트나 포스트가 압입되는 하우징은, 합성수지성부재(合成樹脂性部材)를 사용하므로 가공성이나 강도 등으로부터 미세화에 한도가 있기 때문에 협피치화가 어렵고, 또한 콘택트나 포스트의 압입에 견디기 위해서는, 하우징에 최저한의 살두께가 필요하기 때문에 이 점에서도 저배화(低背化)가 곤란했다.

이렇게, 종래의 기판간 접속커넥터에서는, 성형과 금속부품으로 이루어져, 전기적 접속 및 기계적접촉도, 복잡하게 입체적으로 기계가공된 금속 용수철끼리의 탄성변형내에서 행해져서, 저배화(薄型化)나 고밀도화에는 당연히 한계가 있었다.

본 발명은, 상기의 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 입체적인 복잡한 금속 용수철끼리의 접속을 없애고, 전기적, 기계적 접합을 동시에 할 수 있고, 종래의 기판간 접속커넥터에 비하여, 더욱 박형화(薄型化)를 꾀할 수 있는 기판간 접속커넥터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 달성하기 위해서 본 발명은, 회로기판끼리를 접속하는 기판간 접속커넥터로서, 한 쪽의 회로기판에 설치된 제1의 커넥터와, 다른 쪽의 회로기판에 설치된 제2의 커넥터를 갖추고, 상기 제1의 커넥터는, 상기 한 쪽의 회로기판의 회로와 도통되는 우산형상을 한 도전용의 범프를 가지고, 상기 제2의 커넥터는, 전기 다른 쪽의 회로기판과 도통되는 도전패턴과, 이 도전패턴에 전기적으로 도통되고, 또한 상기 범프가 삽입가능한 삽입공(揷入孔)이 형성되어 있는 탄성체를 가져, 상기 탄성체의 삽입공에 상기 범프를 삽입하는 것에 의해, 전기 양 회로기판끼리가 전기적이며, 기계적으로 접속되도록 한 것이다.

이에 의해, 평면적으로 접속할 수 있는 범프를 단 기판과, 탄성체를 단 회로기판과의 2부품으로 회로기판 간의 전기적·기계적 접속을 할 수 있으므로, 종래의 공간적 스페이스를 차지하는 입체적인 용수철편(片)을 사용할 필요가 없어져, 저배화, 고밀도화할 수 있다. 또한, 범프가 탄성체의 삽입공에 삽입시켜 접촉하는 것에 의해 전기적으로 접속되므로, 범프를 탄성체로부터 빼거나 끼울 때에, 접촉부분에 탄성작용이 발생한다. 이에 의해, 범프가 삽입되었을 때는, 범프의 우산부분이 탄성체의 삽입공에 걸려서 결합되어, 범프가 탄성체로부터 빠지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이 삽입공은, 도전패턴과 전류가 통하고 있으므로, 범프가 삽입공 내의 어느 부분에 걸려 있어도, 범프와의 전기적 접속을 유지할 수 있다.

본 발명은, 상기 개량된 발명에 있어서, 탄성체는, 회로부기판(回路付基板)과, 이 회로부기판에 형성한 홈 및 관통공 내에 충전해서 일체성형(一體成形)한 도전고무로 이루어지고, 도전패턴은, 그 기판의 회로와 상기 도전고무에 의해 형성되도록 하면 좋다.

이에 의해, 도전고무가 도전패턴이 되어서 범프와 전기적으로 접속되므로, 탄성체에 도금가공 등에 의한 범프 접촉용의 회로패턴 형성이 불필요해져, 제조가 간단해진다. 또한, 관통공이 도전고무로 형성되기 때문에, 동박에 의한 관통공에 범프를 삽입할 경우에 비하여, 범프의 우산부분의 끼우거나 빼는 것에 의한 동박패턴의 깎임과 벗겨짐을 걱정하지 않아도 좋다. 또한, 이 탄성체는, 회로부기판의 범프삽입개소에만 도전고무를 사용해서 관통공을 구성할 수 있으므로, 회로부기판전체를 탄성체로 구성할 필요가 없이, 저렴한 회로기판을 사용할 수 있어서, 저가격화할 수 있다.

본 발명은, 상기 개량된 발명에 있어서, 탄성체는, 회로부기판과, 이 회로부기판상, 및 그 기판에 형성한 관통공 내에 일체성형한 도전고무로 이루어지고, 상기 도전패턴은, 그 기판의 회로와 상기 도전고무에 의해 형성되도록 하면 좋다. 이에 의해, 회로기판에 홈가공을 시행할 일 없이, 기판상과 관통공 내에서 도전패턴의 일체화를 행하므로, 공정이 간단해져, 제조가격이 싸진다. 또한, 강도가 약한 얇은 기판에 더욱 강도를 열화(劣化)시키는 홈가공을 사용하지 않으므로, 커넥터 강도의 저하를 방지할 수 있다.

본 발명은, 상기 개량된 발명에 있어서, 상기 탄성체는, 회로부절연기판(回路付絶緣基板)과, 이 기판에 접합되어, 범프가 삽입되는 구멍이 형성된 도전고무시트로 이루어지고, 상기 도전패턴은, 그 기판의 회로와 상기 도전고무시트에 의해 형성되도록 하면 좋다. 이에 의해, 도전고무와 기판의 일체형성을 하지 않고, 독립한 도전고무시트를 사용하므로, 일체성형을 위한 고가의 설비나, 복잡한 기술이 ㅂ불필요하다.

본 발명은, 상기 개량된 발명에 있어서, 상기 도전고무시트는, 동박을 가지고, 상기 회로부절연기판에 설치된 접합용패턴에 상기 동박이 접합되도록 하면 좋다. 이에 의해, 도전고무시트가 동박을 가지고 있으므로, 간단히 회로부절연기판에 접합할 수 있다. 또한, 동박을 붙인 상태로, 이 동박부착 고무시트에서, 기계적 가공으로 불필요부분을 제거하고, 그에 더하여, 이 형성된 동박부착 고무시트를, 이 시트의 동박에 의해 회로부절연기판과 접합한 후, 이 고무시트부착기판으로부터, 다시, 기계적으로 불필요부분을 제거하는 것에 의해, 기판위로 도전고무시트를 간단히 가공 형성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1의 실시형태에 관한 기판간 접속커넥터의 분해구성도이다.

도 2는 상기 기판간 접속커넥터에 있어서의 제2의 커넥터의 제1의 커넥터와 접속되는 방향으로부터 본 부분사시도이다.

도 3(a)은 상기 기판간 접속커넥터에 있어서의 제1의 커넥터의 평면도이다.

도 3(b)은 도 3(a)의 측면도이다.

도 3(c)은 도 3(a)의 Y1-Y1단면도이다.

도 4(a)는 상기 기판간 접속커넥터에 있어서의 제2의 커넥터의 평면도이다.

도 4(b)는 도 4(a)의 측면도이다.

도 4(c)는 도 4(a)의 Y2-Y2단면도이다.

도 5(a)는 상기 기판간 접속커넥터의 접속상태를 나타내는 단면도이다.

도 5(b)는 도 5(a)의 A부분의 확대도이다.

도 6(a)는 본 발명의 제2의 실시형태에 관한 기판간 접속커넥터의 부분 단면도이다.

도 6(b)는 상기 기판간 접속커넥터에 있어서의 제2의 커넥터의 제1의 커넥터와 접속되는 방향으로부터 본 부분사시도이다.

도 7(a)는 상기 기판간 접속커넥터에 있어서의 제1의 커넥터의 평면도이다.

도 7(b)는 도 7(a)의 측면도이다.

도 7(c)는 도 7(a)의 B-B단면도이다.

도 8(a)는 상기 기판간 접속커넥터에 있어서의 제2의 커넥터의 평면도이다.

도 8(b)는 도 8(a)의 측면도이다.

도 8(c)는 도 8(a)의 Y3-Y3단면도이다.

도 9(a)는 상기 제2의 커넥터의 도전고무의 평면도이다.

도 9(b)는 도 9(a)의 Y4-Y4단면도이다.

도 10(a)는 상기 기판간 접속커넥터의 접속상태를 나타내는 단면도이다.

도 10(b)는 도 10(a)의 C부분의 확대도이다.

도 11(a)는 본 발명의 제3의 실시형태에 관한 기판간 접속커넥터의 분해구성도이다.

도 11(b)는 상기 기판간 접속커넥터에 있어서의 제2의 커넥터의 제1의 커넥터와 접속되는 방향으로부터 본 부분사시도이다.

도 12(a)는 상기 기판간 접속커넥터의 제1의 커넥터의 평면도이다.

도 12(b)는 도 12(a)의 측면도이다.

도 12(c)는 도 12(a)의 D-D단면도이다.

도 13(a)는 상기 기판간 접속커넥터의 제2의 커넥터의 평면도이다.

도 13(b)는 도 13(a)의 측면도이다.

도 13(c)는 도 13(a)의 E-E단면도이다.

도 14(a)는 상기 기판간 접속커넥터의 접속상태를 나타내는 단면도이다.

도 14(b)는 도 14(a)의 F부분의 확대도이다.

도 15(a)는 본 발명의 제4의 실시형태에 관한 기판간 접속커넥터의 분해구성도이다.

도 15(b)는 상기 기판간 접속커넥터에 있어서의 제2의 커넥터의 제1의 커넥터와 접속되는 방향으로부터 본 부분사시도이다.

도 16(a)는 상기 기판간 접속커넥터의 제2의 커넥터의 평면도이다.

도 16(b)는 도 16(a)의 측면도이다.

도 17(a)는 상기 제2의 커넥터의 동박부착 도전고무시트의 평면도이다.

도 17(b)는 도 17(a)의 Y5-Y5단면도이다.

도 18(a)는 상기 제2의 커넥터에 접속되는 기판의 표면측의 평면도이다.

도 18(b)는 도 18(a)의 이면측의 평면도이다.

도 18(c)는 도 18(a)의 Y6-Y6단면도이다.

도 19(a)는 상기 기판간 접속커넥터의 접속상태를 나타내는 단면도이다.

도 19(b)는 도 19(a)의 G부분의 확대도이다.

이하, 본 발명의 제1의 실시형태에 관한 기판간 접속커넥터에 있어서 도 1 내지 도 5를 참조해서 설명한다. 본 실시형태의 기판간 접속커넥터(1)는, 접속되는 회로기판(2 및 3)에 각각 설치되는 기판간 접속용의 제1의 커넥터(4)와, 제2의 커넥터(5)를 갖춘다. 제1의 커넥터(4)와 제2의 커넥터(5)는, 각각 회로기판(2)의 절연성기판(21)의 표면에 형성된 회로패턴(22), 및 회로기판(3)의 절연성기판(31)의 표면에 형성된 회로패턴(32)에 전기적으로 접속되어 있다. 이 기판간 접속커넥터(1)는, 제1의 커넥터(4)와, 제2의 커넥터(5)를 접속하는 것에 의해, 이들의 회로기판(2, 3)을 접속한다.

제1의 커넥터(4)는, 도 1에 나타내는 것 같이, 절연성부재로 이루어지는 기판(41)과 이 기판(41)의 표면(도 1에서는 상면(上面))에 설치된 도전패턴(42)을 가지고, 또한 이 도전패턴(42)위에는, 우산형상을 한 도전용의 범프(43)(소위 머쉬룸 범프)와, 관통공(44)이 형성되어 있다. 그리고, 이 관통공(44)을 통하여, 회로기판(2)의 회로패턴(22)과 기판(41)의 도전패턴(42)을 납땜하는 것에 의해, 범프(43)는 회로패턴(22)과 전기적으로 접속되는 동시에, 커넥터(4)가 회로기판(2)에 고정된다.

범프(43)는, 도 3에 나타내는 것 같이, 금속 등의 비교적 단단한 도전성재료에 의해 형성되어, 원형의 우산형의 우산부(43a)와 머리부(43b)로 이루어지고, 도전패턴(42)과 일체가 되어서 기판(41)에 형성되어 있다. 이 우산부(43a)는, 직경φ 1a를 가지는 대략 원반형을 이루고, 머리부(43b)는, 직경(φ1b)을 가지는 원주(圓柱)형을 이루고 있다. 이들 직경(φ1a, φ1b)과 범프(43)의 높이는, 범프(43)가 후술의 커넥터(5)의 탄성체의 기판(51)의 관통공(55)에 형성된 탄성도전부(54)(도 4(a)참조)에 삽입되어, 이 범프(43)의 우산부(43a)가 탄성도전부(54) 안에서 탄성압에 의해 걸려서, 탄성도전부(54) 안에서 걸리도록 설정되어 있다. 이 범프(43)는, 기판(41)의 도전패턴(42)위의 길이방향으로 2열평행으로 독립해서 배치되고, 각각의 범프(43)가 범프 이면의 접속패턴(45)을 통하여 회로기판(2) 위의 복수의 회로패턴(22)과 일체 접속되어 있다. 이 복수열배치에 의해, 회로기판끼리를 매트릭스상으로 접속할 수 있다.

제2의 커넥터(5)는, 도 4에 나타내는 것 같이, 탄성체부재(彈性體部材)(예를 들면, 실리콘고무시트)로 이루어지는 기판(51)을 구비하고, 이 기판(51)은, 그 표면(52a)(도 1에서는 하면) 및 길이방향의 측면(52c)에 연속해서 도전패턴(53, 53a)가 설치되어 있다. 이 표면(52a)의 도전패턴(53)에는, 범프(43)를 삽입할 수 있는 관통공(55)을 가지는 탄성도전부(54)가 기판(51)에 원형상으로 형성되어 있다. 이 관통공(55)의 공경(孔徑)의 직경(φ3)은, 범프(43)의 우산부(43a)의 직경φ1a보다 작고, 머리부(43b)의 직경(φ1b)과 거의 동일하게 설정되어 있다. 이 우산부(43a) 및 머리부(43b)의 각 직경은, 후술의 관통공(55)으로 이루어지는 범프접속용의 탄성도전부(54)에 범프(43)가 삽입될 때, 탄성도전부(54)의 내부의 벽면(55a)이, 단단한 범프(43)의 삽입압(揷入壓)에 의해, 범프(43)의 우산부(43a)에 의해 직경방향으로 부풀어서 탄성변형되어, 범프(43)가 벽면(55a)에 파고 들어가서, 범프(43)를 탄성도전부(54)안에 결합하도록 설정되어 있다.

이때, 탄성도전부(54)의 관통공(55)의 동박으로 이루어지는 벽면(55a)은, 얇게 해서 탄력성을 갖게 하고, 탄성체부재의 기판(51)과 일체가 되어서 탄성변형하도록 하고 있다. 이에 의해, 범프(43)와 탄성도전부(54)는, 서로의 접촉과 결합을 동시에 할 수 있dj, 전기적, 기계적으로 접속된다. 또한, 측면(52c)의 도전패턴(53a)과 회로기판(3)의 회로패턴(32)을 납땜하는 것에 의해, 도전패턴(53)은 회로패턴(32)과 전기적으로 접속되는 동시에, 커넥터(5)가 회로기판(3)에 고정된다.

상기 제1의 회로기판(2)과 제2의 회로기판(3)에는, 제1의 커넥터(4)와 제2의 커넥터(5)가 각각 결합되어, 그 상태로, 제1의 커넥터(4)의 도전패턴(42)위dp 형성된 범프(43)에 제2의 커넥터(5)의 도전패턴(53)위에 형성된 관통공(55)이 압압삽입(押壓揷入)되어서 접촉하고, 이 접촉부분을 통하여, 제1의 회로기판(2)의 회로패턴(22)과 제2의 회로기판(3)의 회로패턴(32)이 도통된다.

그 다음에, 탄성도전부(54)를 범프(43)에 삽입한 상태에 있어서의 회로기판(2, 3)에 대해서, 도 5(a), (b)을 참조해서 설명한다. 상기와 같이 회로기판(2)에는, 범프(43)를 가지는 제1의 커넥터(4)가 범프(43)의 이면측의 접속패턴(45)을 통하여 회로기판(2)의 회로패턴(22)과 전기적으로 접속된 상태로 고정되어, 회로기판(3)에는, 탄성도전부(54)를 가지는 제2의 커넥터(5)가 탄성도전부(54)와 회로기판(3)의 회로패턴(32)이 전기적으로 접속된 상태로 고정되어 있다.

커넥터(4)와 커넥터(5)의 접속은, 탄성도전부(54)에 범프(43)를 삽입함으로써 행하여진다. 탄성도전부(54)가 범프(43)에 삽입되면, 범프(43)의 우산부(43a) 는, 기판(51)의 두께방향의 중간부근까지 삽입되어, 우산부(43a)가 접촉하는 탄성도전부(54)의 관통공(55)안에서의 벽면(55a)와의 접촉부분을, 그 직경이 확대하는 방향으로 눌러 넓힌다.

이에 의해, 기판(51)은, 탄성변형되어, 요형(凹型)으로 움푹 팬다. 범프(43)의 머리부(43b)는, 그 직경(φ1b)이 거의 탄성도전부(54)의 관통공(55)의 직경φ3과 거의 마찬가지므로, 관통공(55)의 내측면에는 압압을 대부분 더할 일이 없이 대부분 변형하지 않는다. 이렇게 해서, 탄성도전부(54)안에 범프(43)가 파고 들어가서 걸리는 것으로, 커넥터(4)와 커넥터(5)가 접속이지만, 이에 의해, 회로기판(2, 3)은 전기적, 기계적으로 접속된다.

이렇게 구성된 본 실시형태에 따르면, 범프가 부착된 기판인 커넥터(4)와 탄성삽입공부착 기판인 커넥터(5)과의 2부품으로 접촉과 서로의 결합을 행하므로, 범프(43)가 기판(51)안에 삽입되어서 낮아져, 종래의 큰 공간 스페이스를 요하는 입체적인 용수철편을 사용할 일이 없고, 또한, 용수철편 압입용의 두께를 필요로 하는 상자체도 불필요하여, 커넥터의 전기적·기계적 접속을 행할 수 있고, 그 만큼, 더욱 저배화, 고밀도화할 수 있다.

또한, 커넥터(4)의 범프(43)와 접속하는 커넥터(5)의 기판(51)에 탄성체를 사용한 것에 의해, 범프(43)가 삽입되는 구멍, 다시 말해, 관통공(55)을 기판(51)에 설치하여, 관통공(55)에 탄성을 가지는 탄성도전부(54)를 형성할 수 있다. 이에 의해, 범프(43)를 기판(51)에 직접 삽입할 수 있게 되어, 간단히 접속할 수 있다. 또한, 범프(43)의 우산부(43a)가, 탄성도전부(54)안에 파고 들어가서 결합되므로, 빠지기 어려워진다.

또한, 탄성도전부(54)는 관통공(55)에 형성하고 있으므로, 범프(43)가 관통공(55)안의 동박의 어느 부분에 걸려 있어도, 전기적 접속을 유지할 수 있다.

그 다음에, 본 발명의 제2의 실시형태에 관한 기판간 접속커넥터에 있어서 도 6 내지 도 10을 참조해서 설명한다. 본 실시형태의 기판간 접속커넥터(1)에 있어서는, 기본구성은, 상기 제1의 실시형태와 같다. 제2의 커넥터(5)에 있어서, 탄성체기판(51)(탄성체)은, 회로부기판(51a)과, 이 회로부기판(51a)에 형성한 홈(56)및 관통공(55)안에 충전해서 일체성형한 도전고무(6)로 이루어지고, 도전패턴은, 기판(51a)의 회로와 도전고무(6)에 의해 형성되어 있는 것이다. 본 실시형태의 제1의 커넥터(4)는, 상기 제1의 실시형태에 있어서의 커넥터(4)와 같으므로, 도면과 상세한 설명은 생략한다.

제2의 커넥터(5)는, 탄성체기판(51)을 구비하고, 이 탄성체기판(51)은, 도 8에 나타내는 것 같이, 회로부의 절연기판인 기판(51a)과 도전고무(6)를 가진다. 이 기판(51a)은, 관통공가공 및 홈가공이 행해져서, 이 가공에 의해 형성된 관통공(55)과 게이트홈(56)은, 도전고무(6)가 충전되어서 일체성형된다. 이에 의해, 탄성체기판(51)의 도전패턴은, 기판(51a)의 회로와 도전고무(6)에 의해 형성된다.

이 기판(51a)은, 도 7에 나타내는 것 같이, 두께(d1)를 이루고, 후술의 도전패턴(61)(도 9참고)을 형성한 도전고무(6)를 충전해서 일체화하기 때문에, 도전패턴(61)의 탄성도전부(62), 및 탄성도전부(62)를 연결하는 게이트라인(64)(이하, 게이트라고 한다)을 각각 삽입할 수 있는 직경φ2a의 관통공(55)과, 게이트홈(56)과, 게이트(64)를 분리하기 위한 분단공(分斷孔)(57)을 각각 가진다. 또한, 관통공(55)은, 그 내경이 기판(51a)의 중앙부에서 작아져서 직경φ2b이 되고, 이 직경의 원주위로 걸쳐서 볼록부(55b)가 형성된다. 이 볼록부(55b)는, 충전되는 탄성도전부(62)의 외측벽면에 설치된 요입부(62b)와 끼워 맞춰서 결합되도록 형성되어 있다. 또한, 기판(51a)의 두께(d1)은, 탄성도전부(62)의 두께(d4)와 거의 동일하게 설정되어 있으며, 게이트홈(56)의 깊이(d2)는, 충전되는 게이트(64)의 두께(d3)와 거의 동일하게 설정되어 있다. 이에 의해, 후술하는 도전고무(6)의 도전패턴(61)을 관통공(55)과 게이트홈(56)에 충전할 수 있다.

이 도전고무(6)에 의한 도전패턴(61)은, 도 9에 나타내는 것 같이, 범프(43)에 대응하는 위치에 범프삽입용의 관통공(63)을 가지는 복수의 원통형의 탄성도전부(62)와, 탄성도전부(62) 사이를 연결하기 위해서, 제조상 임시로 설치한 연결용의 게이트(64)를 구비한다. 게이트(64)는, 기판(51a)에 충전된 후에는, 절단되어, 도전패턴(61)안에 전기적으로 독립한 회로가 형성된다. 탄성도전부(62)는, 그 외주(外周)의 직경φ3a가, 충전되는 기판(51a)의 관통공(55)의 입구측의 직경φ2a과 대략 동일하고, 그 두께방향의 중앙부분의 주위에 요입부(62b)를 가지고, 이 요입부(62b)의 원주벽의 외경을 직경φ3a보다 작은 직경φ3c으로서 얇게 했다. 이 요입부(62b)는, 탄성도전부(62)가 기판(51a)에 충전되었을 때, 기판(51a)의 관통공(55)안의 원주상의 볼록부(55b)로 채워 맞춰서 결합되게 되어 있다. 또한, 탄성도전부(62)의 범프(43)가 삽입되는 관통공(63)의 직경φ3b은, 상기의 범프(43)의 우산부(43a)의 직경φ1a(도 3참조)보다 작게 형성되어 있다. 또한, 관통공(63)의 직경 φ3b은, 범프(43)의 머리부(43b)의 직경(φ1b)과 거의 마찬가지이다.

도 8(a), (b), (c)에 나타내는 것 같이, 상기의 기판(51a)과 도전고무(6)로 형성된 탄성체기판(51)을 가지는 커넥터(5)는, 도전패턴(61)의 탄성도전부(62)와 게이트(64)가, 각각 기판(51a)의 관통공(55)안 및 게이트홈(56)안에 충전되어서 도전패턴(61)으로서 일체화형성된다. 이에 의해, 범프(43)접촉용의 회로패턴을 별도에, 도금 등으로 기판(51a)에 설치할 필요가 없다.

그 다음에, 탄성도전부(62)에 범프(43)를 삽입한 상태에 있어서의 회로기판(2, 3)에 대해서, 도 10(a), (b)을 참조해서 설명한다. 상기와 같이 회로기판(2)에는, 범프(43)를 가지는 제1의 커넥터(4)가 범프(43)의 이면측의 접속패턴(45)을 통하여 회로기판(2)의 회로패턴(22)과 전기적으로 접속된 상태로 고정되고, 회로기판(3)에는, 도전고무(6)에 의한 탄성도전부(62)를 가지는 제2의 커넥터(5)가 탄성도전부(62)와 회로기판(3)의 회로패턴(32)이 전기적으로 접속된 상태로 고정되어 있다.

커넥터(4)와 커넥터(5)의 접속은, 탄성도전부(62)에 범프(43)를 삽입함으로써 행하여진다. 탄성도전부(62)의 관통공(63)에 범프(43)가 삽입되면, 그 직경φ1a이 관통공(63)의 직경φ3b보다 크기 때문에, 범프(43)의 우산부(43a)는, 삽입됨에 따라서, 탄성도전부(62)의 관통공(63)안의 측벽면(63a)를 직경방향으로 확장한다. 우산부(43a)는, 관통공(63)의 깊이의 중앙부까지 밀고 나가도록 설정되어 있다. 따라서, 범프(43)가 탄성도전부(62)에 거의 완전히 삽입한 상태에서는, 우산부(43a)는 관통공(63)의 중앙부에 위치하고, 그 중앙부 부근의 측벽(62a)을 직경방향으로 압박하여, 기판(51)의 관통공(55)안의 볼록부(55b)방향으로 꽉 누른다.

이때, 탄성도전부(62)는, 도전고무(6)로 이루어진 탄성체 때문에, 우산부(43a)와의 접촉부분(62c)은, 탄성변형되어서, 요형으로 움푹 팬다. 범프(43)의 머리부(43b)는, 그 직경(φ1b)이 관통공(63)의 직경φ3b과 거의 마찬가지므로, 측벽(62a)에는 압압을 대부분 가하지 않으므로, 머리부(43b)의 삽입되는 부분의 탄성도전부(62)의 측벽(62a)은, 변형하지 않는다. 따라서, 탄성도전부(62)안의 탄성변형은 범프(43)의 우산부(43a)에 있어서만 발생하므로, 탄성도전부(62)안에서 범프(43)가 걸려서, 탄성도전부(62)에 범프(43)를 결합시킬 수 있다. 이에 의해, 커넥터(4)와 커넥터(5)가 접속되어, 이에 의해, 회로기판(2, 3)은 전기적, 기계적으로 접속된다.

이렇게 구성된 본 실시형태에 따르면, 도전고무(6)가 기판(51a) 및 관통공(55)안에 있어서의 도전패턴(61)이 되어서 범프(43)와 전기적으로 접속되므로, 기판(51a)에 도금가공 등에 의한 범프 접촉용의 회로패턴을 형성하지 않아서 좋고, 동박 등에 의한 도전패턴형성이 불필요해지고, 도전고무(6)의 관통공(63)이 전기적 접속과 기계적 접속을 겸하므로 제조가 간단하게 이루어진다. 또한, 범프(43)가 도전고무(6)의 관통공(63)에 삽입되기 때문에, 범프(43)가 동박으로 형성된 관통공과 접촉하는 경우에 비하여, 관통공에 있어서의 범프(43)의 우산부(43a)의 빼거나 끼움에 의한 도전패턴(61)의 깎임과 벗겨짐을 걱정하지 않아서 좋다. 또한, 이 탄성체기판(51)은, 회로부기판(51a)의 범프삽입개소에만 도전고무(6)를 사용해서 관통공(63)을 구성할 수 있으므로, 회로부기판(51a)전체를 탄성체로 구성할 필요가 없 고, 저렴한 회로기판을 사용할 수 있고, 저가격화할 수 있다.

그 다음에, 본 발명의 제3의 실시형태에 관한 기판간 접속커넥터에 있어서 도 11 내지 도 14을 참조해서 설명한다. 본 실시형태의 기판간 접속커넥터(1)에 있어서는, 기본구성은, 상기 제2의 실시형태와 같아서, 제2의 커넥터(5)에 있어서, 탄성체기판(51)은, 회로부의 기판(51a)에, 게이트홈(56)을 설치하지 않고, 기판(51a)위 및 관통공 내에 도전고무(6)를 일체성형한 점에서 상기 제2의 실시형태와 다르다. 본 실시형태의 제1의 커넥터(4)는, 상기 제1의 실시형태에 있어서의 커넥터(4)와 같으므로, 상세한 설명은 생략한다.

제2의 커넥터(5)에 있어서, 도 13에 나타내는 것 같이, 탄성체기판(51)은, 상기 제2에 실시형태에 있어서의 게이트홈(56)(도 7참조)을 가지지 않고, 관통공(55)과 분단공(57)을 가지는 기판(51a)과, 상기 제2의 실시형태로 있어서의 도전고무(6)를 사용해서 탄성도전부(62)를 형성한 도전패턴(61)을 구비한다. 이 도전패턴(61)의 탄성도전부(62)를 기판(51a)의 관통공(55)에 삽입하는 것에 의해 일체형성되어서 구성되어 있다. 따라서, 본 실시형태의 커넥터(5)는, 기본적으로는 전기 실시형태의 커넥터(5)와 동일하며, 도전패턴(61)의 게이트(64)를 기판(51a)위로 형성한 점에서 상기 제2의 실시형태와 다르다.

도 12에 나타내는 것 같이, 기판(51a)에는, 동박에 의해 관통공(55)이 형성되어, 이 관통공(55)안의 깊이방향의 중간부에는 상기와 같이 볼록부(55b)가 설치되어 있으며, 게이트홈(56)(도 8참조)이 설비되지 않은 이외에, 상기 도 7과 같다. 이 기판(51)에, 상기의 도 9에 나타낸 동일한 도전고무(6)의 도전패턴(61)을 장착 하여, 탄성도전부(62)를 관통공(55)에 충전하는 것에 의해, 도 13에 가리킨 것 같이, 기판(51a)으로부터 게이트(64)의 높이(d2)만이, 기판(51a)의 표면에 드러난 형태로 기판(51a)과 도전고무(6)가 일체화된다.

그 다음에, 탄성도전부(62)에 범프(43)를 삽입한 상태에 있어서의 회로기판(2, 3)에 대해서, 도 14(a), (b)을 참조해서 설명한다. 상기와 같이 회로기판(2)에는, 범프(43)를 가지는 제1의 커넥터(4)가 범프(43)의 이면측의 접속패턴(45)을 통하여 회로기판(2)의 회로패턴(22)과 전기적으로 접속된 상태로 고정된다. 또한, 회로기판(3)에는, 도전고무(6)에 의한 탄성도전부(62)를 가지는 제2의 커넥터(5)가 탄성도전부(62)와 회로기판(3)의 회로패턴(32)이 전기적으로 접속된 상태로 고정되어 있다.

커넥터(4)와 커넥터(5)의 접속은, 커넥터(5)의 탄성도전부(62)에 범프(43)를 삽입함으로써 행하여진다. 이 접속은, 커넥터(5)의 접속면에서 게이트(64)의 높이(d2)만큼, 탄성도전부(62)가 기판(51a)의 표면상에 나와 있는 이외에는, 상기 제2의 실시형태와 같으므로, 상세한 설명은 생략한다.

이렇게, 본 실시형태에 따르면, 회로기판에 홈가공을 시행할 일이 없이, 기판(51)위와 관통공(55)안에서 도전패턴의 일체화를 행하므로, 공정이 간단해져, 제조가격이 싸진다. 또한, 강도가 약한 얇은 기판에 더욱 강도를 열화시키는 홈가공을 사용하지 않으므로, 커넥터 강도의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 기판(51)의 표면상에 도전고무(6)가 도전패턴(61)의 게이트(64)의 높이만큼 나와 있으므로, 커넥터(4)와 커넥터(5)의 면접촉시에 고무의 탄성에 의해, 기판끼리를 보다 밀착해서 접촉할 수 있고, 또한, 기계적으로도 완충작용에 의해, 콘택트 때의 면접촉압(面接觸壓)으로 커넥터가 깨지는 것을 막을 수 있다.

그 다음에, 본 발명의 제4의 실시형태에 관한 기판간 접속커넥터에 있어서 도 15 내지 도 19를 참조해서 설명한다. 본 실시형태의 기판간 접속커넥터(1)에 있어서는, 기본구성은, 상기 제3의 실시형태와 같으며, 탄성체기판(51)이 회로부절연기판(51a)과, 이 기판(51a)에 접합되어, 범프(43)가 삽입되는 관통공(63)이 형성된 도전고무시트(6a)로 이루어지고, 이 도전고무시트(6a)의 관통공(63)에 범프(43)를 삽입함으로써, 기판간 접속을 행하는 것이다. 본 실시형태의 제1의 커넥터(4)는, 상기 제1의 실시형태에 있어서의 커넥터(4)와 같으므로, 상세한 설명은 생략한다.

제2의 커넥터(5)에 있어서, 탄성체기판(51)은, 도 16, 도 17에 나타내는 것 같이, 양면에 관통공(55)에서 접속된 회로패턴(도전패턴)을 가지는 절연체의 기판(51a)과, 도전고무(6)를 시트상으로 한 도전고무시트(6a)를 가진다. 도전고무시트(6a)는, 표면에 동박(7)이 접합되어, 동박(7)의 동박패턴(71)과 도전고무시트(6a)의 도전패턴(61)과는 일체로 되어 있다. 또한, 이 도전고무시트(6a)는, 제1커넥터(4)의 범프(43)를 삽입하는 관통공(63)을 가지는 탄성도전부(62)가 형성되어 있다. 동박패턴(71)은, 도전패턴(61)의 관통공(63)에 맞춰서 관통공(73)이 설치되어, 이 관통공(73)주변의 동박패턴(71)에는, 기판(51a)의 회로의 도체패턴(53)과 접합하는 랜드패턴(72)이 설치되어 있다. 이 랜드패턴(72)은, 후술의 도 18의 기판(51a)의 표면(52a)위의 도전패턴(53)의 관통공(55)의 원주변위로 설치된 랜드패턴(53c)과 거의 같은 모양을 이룬다. 이들 랜드패턴(72)과 랜드패턴(53c)은, 납땜 등으로 접합되어, 도전고무시트(6a)가 기판(51a)과 전기적으로 접합되어서 고정된다. 이에 의해, 커넥터(5)는, 도전고무시트(6a)위의 도전패턴(61)에 형성된 범프접속용의 탄성도전부(62)에, 범프(43)를 삽입해서 커넥터(4)와 접속할 수 있다. 한편, 도전고무시트(6a)의 구성은, 상기의 도 9에 나타낸 상기 제3의 실시형태의 도전고무(6)와 같으므로, 그 도면과 상세한 설명은 생략한다.

상기 도전고무시트(6a)와 접합되는 기판(51a)은, 도 18에 나타내는 것 같이, 도전고무시트(6a)와 접합되는 표면(52a)과, 회로기판(3)과 접합되는 이면(52b)의 각각에 있어서 대략 대칭한 위치에 도전패턴(53, 53b)을 가지고, 이들의 회로패턴은, 회로패턴상의 관통공(55)을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 이 기판(51a)의 도전패턴(53b)은, 회로기판(3)의 회로패턴(32)과 납을 부착하여 접합되어, 이에 의해, 도전고무시트(6a)와 접합되는 기판(51a)은, 회로기판(3)에 전기적으로 접속되는 동시에, 고정된다.

그 다음에, 탄성도전부(62)에 범프(43)를 삽입한 상태에 있어서의 회로기판(2, 3)에 대해서, 도 19(a), (b)을 참조해서 설명한다. 상기와 같이 회로기판(2)에는, 제1의 커넥터(4)가, 범프(43)의 이면측의 접속패턴(45)을 통하여 회로기판(2)의 회로패턴(22)과 전기적으로 접속된 상태로 고정된다. 회로기판(3)에는, 제2의 커넥터(5)가, 기판(51a)의 도전패턴(53b)과 회로기판(3)의 회로패턴(32)이 전기적으로 접속된 상태로 고정되어 있다.

커넥터(4)와 커넥터(5)의 접속은, 상기와 같이, 커넥터(5)의 도전고무시트(6a)의 도전패턴(61)에 있어서의 탄성도전부(62)에 범프(43)를 삽입함으로써 행 하여진다.

이 접속의 방법은 상기 제3의 실시형태와 같아서 상세한 설명은 생략한다.

이렇게, 본 실시형태에 따르면, 탄성체기판(51)에 있어서, 도전고무시트(6a)와 기판(51a)을 일체 성형하지 않고, 기판(51a)과 독립한 도전고무시트(6a)를 사용하는 것에 의해, 도전고무 일체성형을 위한 고가의 설비나, 복잡한 기술이 불필요하다. 또한, 도전고무시트(6a)의 표면에 동박(7)을 가지고 있으므로, 동박(7)을 사용하고, 간단히 기판(51a)에 접합할 수 있다. 또한, 기판(51a)위로 다는 탄성도전부(62)의 형성에 있어서는, 우선, 동박부착 도전고무시트(6a)로부터 기계적 가공으로 불필요부분을 제거하고, 이 형성된 동박부착 도전고무시트(6a)를 동박(7)에서 기판(51a)과 접합한 후, 이 고무시트부착기판으로부터, 다시, 기계적으로 불필요 패턴부분 등을 제거하는 것에 의해, 기판(51a)위로 필요한 도전고무 패턴을 간단히 가공 형성할 수 있다.

이상, 본 발명에 최적인 본 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 요지를 일탈하지 않는 범위에서 상기 실시형태에 여러가지인 변형을 행할 수 있다. 또한, 탄성체는, 도전고무 이외에, 탄성성질을 가지는 재료이면 무엇이든지 좋다.

또한, 본출원은, 일본국 특허출원2006-18293호에 근거하고 있으며, 그 특허출원의 내용은, 참조에 의해 본 출원에 갖추어진다.

본 발명에 의하면, 입체적인 복잡한 금속 용수철끼리의 접속을 없애고, 전기적, 기계적 접합을 동시에 할 수 있고, 종래의 기판간 접속커넥터에 비하여, 더욱 박형화를 꾀할 수 있는 기판간 접속커넥터를 제공할 수 있다.

Claims

회로기판끼리를 접속하는 기판간 접속커넥터로서,

한 쪽의 회로기판에 설치되는 제1의 커넥터와,

다른 쪽의 회로기판에 설치되는 제2의 커넥터를 구비하고,

상기 제1의 커넥터는, 상기 한 쪽의 회로기판의 회로와 도통(導通)되는 우산형상을 한 도전용의 범프를 가지고,

상기 제2의 커넥터는, 상기 다른 쪽의 회로기판과 도통되는 도전패턴과, 이 도전패턴에 전기적으로 도통되면서, 상기 범프가 삽입가능한 삽입공(揷入孔)이 형성되어 있는 탄성체(彈性體)를 가지고,

상기 탄성체의 삽입공에 상기 범프를 삽입하는 것에 의해, 상기 양 회로기판끼리가 전기적이며, 기계적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 기판간 접속커넥터.
제 1항에 있어서,

상기 탄성체는, 회로부기판(回路付基板)과, 이 회로부기판에 형성한 홈 및 관통공 내에 충전해서 일체성형한 도전고무로 이루어지고,

상기 도전패턴은, 그 기판의 회로와 상기 도전고무에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판간 접속커넥터.
제 1항에 있어서,

상기 탄성체는, 회로부기판과, 이 회로부기판상, 및 그 기판에 형성한 관통공 내에 일체성형한 도전고무로 이루어지고,

상기 도전패턴은, 그 기판의 회로와 상기 도전고무에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 기판간 접속커넥터.
제 1항에 있어서,

상기 탄성체는, 회로부절연기판과, 이 기판에 접합되고, 범프가 삽입되는 구멍이 형성된 도전고무시트로 이루어지고,

상기 도전패턴은, 그 기판의 회로와 상기 도전고무시트에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판간 접속커넥터.
제 4항에 있어서,

상기 도전고무시트는, 동박을 가지고, 상기 회로부절연기판에 설치된 접합용패턴에 상기 동박이 접합되는 것을 특징으로 하는 기판간 접속커넥터.