SE460320B

SE460320B - UNLOCKED CONNECTOR

Info

Publication number: SE460320B
Application number: SE8600883A
Authority: SE
Inventors: H B Gordon
Original assignee: Rogers Corp
Priority date: 1985-03-01
Filing date: 1986-02-27
Publication date: 1989-09-25
Also published as: IT1190070B; IT8619586A0; GB2183406A; IT8619586A1; JPS61211968A; SE8600883D0; GB8604971D0; DE3606621A1; SE8600883L; GB2183406B; FR2578360A1

Description

4.60 320 10 15 20 25 30 35 ett massivt fjädrande tryckpåföringsdon såsom ett elastele- ment. som utsättes för sammanpressning i och för förspänning åtminstone av en av komponenterna. som skall sammankopplas elektriskt, mot den andra komponenten för att hålla dess an- slutningspartier 1 elektrisk kontakt sinsemellan. Ett dylikt system för lödfri anslutning föreslås 1 US-A 4 468 074: Här beskrives en anordning. vid vilken kontaktdelar av en första grupp ledande element pressas mot mittför belägna kontakter i en andra grupp ledande element medelst ett tryck- påföringsdon. som består av fjädrande plastmaterial med öppna celler. så att elektrisk förbindning upprätthâlles mellan dessa element. Till följd av användning av ett dylikt fjädran- de material med öppna celler kan ett antal tätt intill varand- ra belägna och frilagda elektriska ledare. som befinner sig på eller sträcker sig från ett par substrat. anordnas mittför varandra och därefter tillförlitligt sammanpressas. varvid de elektriska förbindelserna upprättas medelst erforderligt kon- takttryck på substraten. Det i denna patentskrift beskrivna lödfria kopplíngsfonet kan användas för sammankoppling av böj- -liga kretsar. för anslutning av böjliga kretsar till kretsar på styva substrat för upprättande av förbindelser mellan led- ningar som sträcker sig från integrerade kretsar i ett krets- mönster på ett böjliqt eller styvt kretskort och i andra tillämpningsfall. i Medan det i patentskriften beskrivna lödfria kopplingsdonet är lämpat för sina avsedda ändamål hänför det sig främst till anslutning av böjlíga kretsar med ett enda skikt till andra kretsanordningar. Här kan framhållas. att böjlíga kopplingar, av flera skikt bestående kretsar. användes alltmer inom elek- tronikindustrin. Dessvärre är kända lödfria anslutningsanord- ningar ej väl lämpade för att åstadkomma sannankopplingar. när det gäller böjliga. av flera skikt bestående kretsar. Detta beror på att varje successivt skikt i en av flera skikt bestå- ende böjlig krets inför extra styvhet i den böjliga kretsen i dess helhet. Följaktligen blir den högelastiska kraft. som utövas av det fjädrande tryckpåföringsdonet. mindre effektiv. 10 15 20 25 30 35 460 320 vilket leder till otillförlitlig elektrisk kontaktgivning. 4.60 320 10 15 20 25 30 35 a solid resilient pressure applicator such as an elastomeric element. which is subjected to compression and biasing of at least one of the components. to be electrically connected to the other component to keep its connecting portions 1 electrical contact with each other. Such a system for solder-free connection is proposed in US-A 4 468 074: Here a device is described. in which contact portions of a first group of conductive elements are pressed against contacts located in a second group of conductive elements by means of a pressure applicator. which consists of resilient plastic material with open cells. so that electrical connection is maintained between these elements. Due to the use of such a resilient material with open cells, a number of electrical conductors located close to each other can be located next to each other. located on or extending from a pair of substrates. arranged opposite each other and then reliably compressed. whereby the electrical connections are established by means of the required contact pressure on the substrates. The solderless connector described in this patent can be used for interconnecting flexible circuits. for connecting flexible circuits to circuits on rigid substrates for establishing connections between lines extending from integrated circuits in a circuit pattern on a flexible or rigid circuit board and in other applications. While the solderless connector described in the patent specification is suitable for its intended purposes, it relates primarily to the connection of flexible circuits with a single layer to other circuit devices. Here can be emphasized. to bend couplings, multilayer circuits. was increasingly used in the electronics industry. Unfortunately, known solderless connection devices are not well suited to provide true connections. in the case of flexible. multilayer circuits. This is because each successive layer in a flexible layer consisting of several layers introduces extra rigidity into the flexible circuit as a whole. Consequently, it becomes highly elastic force. exerted by the resilient pressure applicator. less effective. 10 15 20 25 30 35 460 320 which leads to unreliable electrical contact.

Enligt uppfinningen åstadkommas ett lödfritt kopplingsdon med de i patentkravet 1 angivna särdragen för upprättande och upp- rätthållande av elektrisk kontakt mellan kretsanordningar med flera skikt, i synnerhet för sammankoppling av en av flera skikt bestående böjlig kretsanordning till en annan böjlig krets, ett styvt kretskort eller varje annan elektronisk komponent.According to the invention there is provided a solderless connector having the features set out in claim 1 for establishing and maintaining electrical contact between multilayer circuit devices, in particular for connecting a multilayer flexible circuit device to another flexible circuit, a rigid circuit board or any other electronic component.

I en första utföringsform av uppfinningen tillämpas en teknik, vid vilken en av två eller flera skikt bestående böjlig krets användes, vid vilken de båda ledande ytorna är vända inåt och åtskilda medelst ett isolerande skikt. Varje kretsskikt är se- dan svept omkring motsatt belägna ytor på en fjädrande elastdel på sådant sätt, att de frilagda anslutningspartierna av de oli- ka böjliga kretsarna befinner sig i samma plan på en enda sida av elastdelen.In a first embodiment of the invention, a technique is applied in which a flexible circuit consisting of two or more layers is used, in which the two conductive surfaces are turned inwards and separated by means of an insulating layer. Each circuit layer is then wrapped around opposite surfaces of a resilient elastomeric member in such a way that the exposed connecting portions of the various flexible circuits are in the same plane on a single side of the elastomeric member.

Vid ytterligare en utföringsform av uppfinningen tillämpas en teknik för åstadkommande av elektriska förbindningar mellan böjliga kretsar med två eller flera skikt och andra elektriska kretsanordningar. Vid denna utföringsform användes en av flera skikt bestående böjlig krets, varvid skiktens anslutningsändar har olika längd, så att det understa skiktet har den minsta längden och det översta skiktet har den största längden. En dy- lik böjlig krets med flera skikt användes då i förening med en styv tryckplatta, i vilken steg även är utformade. Men de i tryckplattan utformade stegen har motsatt orientering mot de i det böjliga kretsskiktet utformade stegen. Det lödfria kopp- lingsdonet enligt denna utföringsform monteras genom att anord- na ett fjädrande elastelement mellan tryckplattan och den böj- liga kretsen, varvid tryckplattan kommer att trycka anslutnings- partierna av kretsen till elektrisk kontakt med någon annan kretsanordning och samtliga stegformade anslutningspartier av krets kommer att vara i kontakt med den andra kretsanordningen i samma plan och under ett likformigt tryck. Alternativt kan det fjädrande elastmaterialet vara anordnat mellan varje skikt i den böjliga kretsen. 460- 320 i 10 15 20 25 30 35 Uppfinningen beskrives närmare nedan med ledning av åtföljande ritning. där fíg. l är en tvärsnittsvy av ett lödfritt kopplingsdon ned tvâ skikt enligt uppfinningen. fig. 2 en tvärsníttsvy av en böjlig krets med fem skikt. som är avsedd för kopplingsdonet enligt uppfinningen. fig. 3 en sidovy av en styv tryckplatta för sammankoppling av' den i fig. 2 visade kretsen med någon annan kretsanordning enligt uppfinningen. fig. 4 en bottenvy av den i fig. 3 visade tryckplattan. fíg. S en tvärsnittsvy längs linjen 5-5 i fig. 4. fíg.,6 en tvärsnittsvy längs linjen 6-6 i fig. 4._ fig. 7A en tvârsnittsvy av ytterligare en utföringsforn av kopplingsdonet enligt uppfinningen. fig, 7B en tvärsnittsvy av ytterligare en annan utförinqsform av kopplingsdonet enligt uppfinningen. fig. 8A en bottenvy av ytterligare en utföríngsform av upp~ finníngen. och fíg. BB en tvärsnittsvy längs linjen B-B i fig. BA.In a further embodiment of the invention, a technique is applied for providing electrical connections between flexible circuits with two or more layers and other electrical circuit devices. In this embodiment, a flexible circuit consisting of several layers is used, the connecting ends of the layers having different lengths, so that the lowest layer has the smallest length and the upper layer has the largest length. Such a flexible circuit with several layers was then used in conjunction with a rigid pressure plate, in which steps are also designed. However, the steps formed in the pressure plate have the opposite orientation to the steps formed in the flexible circuit layer. The solderless connector according to this embodiment is mounted by arranging a resilient elastomeric element between the pressure plate and the flexible circuit, the pressure plate will push the connecting portions of the circuit into electrical contact with another circuit device and all stepped connecting portions of the circuit will to be in contact with the second circuit device in the same plane and under a uniform pressure. Alternatively, the resilient elastomeric material may be disposed between each layer of the flexible circuit. 460-320 i 10 15 20 25 30 35 The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing. there fig. 1 is a cross-sectional view of a solderless connector down two layers according to the invention. Fig. 2 is a cross-sectional view of a flexible circuit with five layers. which is intended for the connector according to the invention. Fig. 3 is a side view of a rigid pressure plate for interconnecting the circuit shown in Fig. 2 with another circuit device according to the invention. Fig. 4 is a bottom view of the pressure plate shown in Fig. 3. fig. Fig. 6 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of Fig. 4. Fig. 6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 of Fig. 4. Fig. 7A is a cross-sectional view of a further embodiment of the connector according to the invention. Fig. 7B is a cross-sectional view of yet another embodiment of the connector according to the invention. Fig. 8A is a bottom view of a further embodiment of the invention. and fig. BB is a cross-sectional view taken along the line B-B in Fig. BA.

I de olika figurerna är lika element försedda med samma hän- visningsbeteckningar.In the various figures, identical elements are provided with the same reference numerals.

Det lödfria kopplingsdonet enligt uppfinningen är speciellt lämpat för anslutning av böjliga kretsar med två eller flera _skikt till andra kretsanordníngar- I fig. l är en första ut- föringsform av ett lödfritt kopplingsdon enligt uppfinningen 1 ,stort betecknat med 10. Detta kopplíngsdon 10 är speciellt avsett att åstadkomma elektrisk förbindning mellan en 1 stort med 12 betecknad böjlig krets med två eller flera skikt och en annan kretsanordning. som i detta fall är ett styvt kretskort 14. I detta speciella fall omfattar kopplínqsdonet 10 en böj- ïlig krets med ett första kretsskikt och ett andra kretsskikt.The solderless connector according to the invention is particularly suitable for connecting flexible circuits with two or more layers to other circuit devices. In Fig. 1 a first embodiment of a solderless connector according to the invention 1, largely denoted by 10. This connector 10 is particularly intended to provide electrical connection between a 1 large with 12 designated flexible circuit with two or more layers and another circuit device. which in this case is a rigid circuit board 14. In this particular case, the connector 10 comprises a flexible circuit having a first circuit layer and a second circuit layer.

Dessa kretsskikt omfattar var sin oledande bas eller substrat 16 och en täckfilm 19. mellan vilka ett elektriskt ledande kretsmönster 18 är infört. och en oledande bas eller ett substrat 20 och en täckfilm 23. mellan vilka ett elektriskt ledande kretsmönster 22 är infört. De olika täckfilmerna 19 10 15 20 25 30 35 460 520 och 23 verkar såsom ett isolerande avståndselement mellan inåt vända ledande kretsmönster 18 och 22. såsom visas i fig. 1.These circuit layers each comprise a non-conductive base or substrate 16 and a cover film 19. between which an electrically conductive circuit pattern 18 is inserted. and a non-conductive base or substrate 20 and a cover film 23. between which an electrically conductive circuit pattern 22 is inserted. The various cover films 19 10 15 20 25 30 460 520 and 23 act as an insulating spacer element between inwardly facing conductive circuit patterns 18 and 22. as shown in Fig. 1.

Här kan framhållas. att över större delen av längden av böjlig krets 12 de olika kretsskikten kan vara laminerade tillsammans medelst något lämpligt bindemedel. Men de båda kretsskikten är åtskilda vid den ena änden av den böjliga kretsen enligt fig. 1. En av de åtskilda ändarna. dvs. substrat 20/mönster 22. har företrädesvis större längd än den andra änden. På detta sätt kan de båda kretsskikten svepas omkring motsatt belägna sidor 26 och 28 på en fjädrande elastdel 30 på sådant sätt. att frilagda anslutningsskikt 32 och 34 av de elektriskt ledande mönstren 18 och 22 kommer att befinna sig på samma. dvs. den nedre sidan 28 av delen 30. Här kan framhållas, att de frilagda anslutningspartierna 32 och 34 befinner sig på avstånd från varandra för att åstadkomma elektrisk isolering mellan desamma.Here can be emphasized. that over most of the length of flexible circuit 12 the various circuit layers may be laminated together by means of any suitable adhesive. But the two circuit layers are separated at one end of the flexible circuit of Fig. 1. One of the separated ends. i.e. substrate 20 / pattern 22. preferably has a longer length than the other end. In this way, the two circuit layers can be wrapped around opposite sides 26 and 28 on a resilient elastomeric member 30 in such a manner. that exposed connecting layers 32 and 34 of the electrically conductive patterns 18 and 22 will be on the same. i.e. the lower side 28 of the part 30. Here it can be emphasized that the exposed connection portions 32 and 34 are spaced apart from each other to provide electrical insulation between them.

Den böjliga kretsen 12, som på ovan beskrivet sätt användes tillsammans med elastdelen 30. är särskilt lämpad att användas i förening med varje konventionell typ av styvt kopplingsdon av klämtyp av den art, som visas schematiskt i fig. 1. Enligt fig. l omfattar kopplingsdonet en övre och en nedre styv platta 36 och 38 med bultar 40 och 42 eller andra lämpliga organ för sammantryckning av plattorna 36 och 38. Styrstift 43 finnes företrädesvis för att säkerställa rätt orientering mellan de böjliga kretsarna och det styva kretskortet. På detta sätt kan de frilagda anslutningspartierna 32 och 34 av kretsen 12 åstadkomma elektrisk och mekanisk kontakt med anslutningspartierna 44 och 46 på kretskortet 14. På ett betydelsefullt sätt bildar kombinationen av kretsen 12 och elastdynan 30 enligt uppfinningen frílagda anslutningsmönster på samma plan. Härigenom erhålles likformigt tryck. som möj~ liqgör tillförlitlig elektrisk kontaktgivning. där de olika anslutningspartierna mekaniskt pressas mot varandra genom tryckpåföríngsdonets klâmverkan.The flexible circuit 12 used in the manner described above with the elastomeric member 30 is particularly suitable for use in conjunction with any conventional type of rigid clamp type connector of the type shown schematically in Fig. 1. According to Fig. 1, the connector comprises an upper and a lower rigid plate 36 and 38 with bolts 40 and 42 or other suitable means for compressing the plates 36 and 38. Guide pins 43 are preferably provided to ensure proper orientation between the flexible circuits and the rigid circuit board. In this way, the exposed connection portions 32 and 34 of the circuit 12 can provide electrical and mechanical contact with the connection portions 44 and 46 on the circuit board 14. In a significant manner, the combination of the circuit 12 and the elastomeric pad 30 of the invention form exposed connection patterns on the same plane. This gives uniform pressure. which enables reliable electrical contact. where the various connecting portions are mechanically pressed against each other by the clamping action of the pressure applicator.

Medan kopplíngsdonet 10 i fig. 1 visats i förening med en av två skikt bestående krets kan kopplingsdonet 10 även åstad- 0460 320 10 15 20 25 30 35 6 komma elektriska förhindningar. när kretsen omfattar flera än två kretsskikt såsom är fallet vid den i fig. 2 i stort med 48 betecknade och av fem skikt bestående böjliga kretsen.While the connector 10 in Fig. 1 is shown in conjunction with a two-layer circuit, the connector 10 may also provide electrical obstructions. when the circuit comprises more than two circuit layers as is the case with the flexible circuit in Fig. 2, denoted by 48 and consisting of five layers.

I fig. 2 visas en andra utföringsform av uppfinningen i form av en av fem skikt bestående böjlig krets 48 med efter var- andra följande kretsskíkt S0. 52. S4. 56 och S8, som vart för sig omfattar ett oledande substrat 62 med ett ledande krets- mönster 64. som samtliga är laminerade tillsammans i enlighet med fig. 2. I enlighet med uppfinningen bildas vid den ena änden av kretsen 48 de enskilda kretsskikten S0 - 58 ett fortskridande stegmönster. Dessa steg är bildade genom att bibringa varje enskilt kretsskikt'50 - S8 fortskridande större längd. Kretsskiktet S0 har sålunda mindre längd än kretsskik- tet 52. som i sin tur har mindre längd än kretsskiktet 54, tills eventuellt det översta skiktet 58 är nått. Varje succes- sívt kretsskikt SO - 58 omfattar sålunda ett frilagt anslut- ningsparti 66. 68. 70. 72 och 74. De enskilda kretsskíkten 50 - S8 är företrädesvis ej vidhäftande sammanfogade inom det överlappande stegformade partiet eller anslutningspartíet 66 - 74. så att böjligheten upprätthâlles inom dessa områden.Fig. 2 shows a second embodiment of the invention in the form of a flexible circuit 48 consisting of five layers with successive circuit layers S0. 52. S4. 56 and S8, each of which comprises a non-conductive substrate 62 with a conductive circuit pattern 64. all of which are laminated together in accordance with Fig. 2. In accordance with the invention, at the one end of the circuit 48, the individual circuit layers S0 - 58 a progressive step pattern. These steps are formed by imparting to each individual circuit layer '50 - S8 progressively greater length. The circuit layer S0 thus has a smaller length than the circuit layer 52, which in turn has a smaller length than the circuit layer 54, until possibly the top layer 58 is reached. Each successive circuit layer SO - 58 thus comprises an exposed connecting portion 66. 68. 70, 72 and 74. The individual circuit layers 50 - S8 are preferably non-adhesively joined within the overlapping stepped portion or the connecting portion 66 - 74. so that the flexibility maintained in these areas.

Alternativt kan ett böjligt bindemedel såsom R/Flex 20 000. som tillverkas av Rogers Corporation. användas för att samman~ foga de överlappande anslutningspartierna.Alternatively, a flexible adhesive such as R / Flex 20,000 may be manufactured by Rogers Corporation. be used to join the overlapping connecting portions.

Med hänsyn till fig- 3 - 6 användes den streckformade. böjliga kretsen 48 i fig. 2 i förening med en styv tryckplatta eller ett hölje. som i stort är betecknat med 76. Plattan 76 är speciellt avsedd att användas i förening med en av flera skikt bestående böjlig kretsanordning såsom den i fig. 2 visade böjliga kretsen 48. Den styva plattan 76 omfattar ett hölje 78. som är försett med en övre yta 80 och en bottenyta 82.With regard to Figures 3-6, the bar-shaped one was used. flexible circuit 48 in Fig. 2 in conjunction with a rigid pressure plate or housing. which is generally designated 76. The plate 76 is particularly intended for use in conjunction with a multilayer flexible circuit device such as the flexible circuit 48 shown in Fig. 2. The rigid plate 76 comprises a housing 78 which is provided with a upper surface 80 and a bottom surface 82.

Bottenytan 82 omfattar en öppning eller ett hålrum 84. som medger tillträde från bottnen 82 på höljet 78 till dess inre.The bottom surface 82 includes an opening or cavity 84 which allows access from the bottom 82 of the housing 78 to its interior.

Den övre ytan på hålrummet 84 omfattar en serie steg 86, 88. 90. 92 och 94. som är utformade i detsamma på sådant sätt. att hålrummets djup varierar från mindre vid steg 86 till större vid steg 94. Tryckplattan 76 omfattar även ett par styrstift \\- 10 15 20 25 30 35 460 520 96 och 98. ett par öppningar 100 och 102 för mottagning av en bult eller annan fästanordning. och ett par snedställda öpp- ningar 104 och 106. Ytan 80 är vidare försedd med en i fig. 6 visad slits 108 för infästning av en böjlig krets och en styr- yta 110 för mottagning av ett böjligt kretskort och samordnad fästklämma 112 (se även fig. 7). Klämman 112 är företrädesvis U-formad och omfattar en bassektion med två utspräng på varje sida av denna sektion. Utsprången är införda i var sin sned- ställd öppning 104 och 106 och kan kvarhållas i desamma me- delst en ej visad mutter. Bassektionen av klämman trycker den böjliga kretsen mot plattan 76 enligt fig- 7A.The upper surface of the cavity 84 comprises a series of steps 86, 88. 90, 92 and 94 which are formed therein in such a manner. that the depth of the cavity varies from smaller at step 86 to greater at step 94. The pressure plate 76 also includes a pair of guide pins \\ - 10 15 20 25 30 35 460 520 96 and 98. a pair of openings 100 and 102 for receiving a bolt or other fastener. and a pair of inclined openings 104 and 106. The surface 80 is further provided with a slot 108 shown in Fig. 6 for attaching a flexible circuit and a guide surface 110 for receiving a flexible circuit board and coordinated mounting clamp 112 (see also Fig. 7). The clamp 112 is preferably U-shaped and comprises a base section with two projections on each side of this section. The projections are inserted into their respective oblique openings 104 and 106 and can be retained in them by means of a nut (not shown). The base section of the clamp presses the flexible circuit against the plate 76 of Fig. 7A.

Fig. 7A visar en vy av det monterade lödfria kopplingsdonet enligt uppfinningen. varvid en av fem skikt bestående böjlig krets såsom den i fig. 2 visade böjliga kretsen 48 har monte- rats på den styva kopplingsplattan 76 genom införing av den- samma mellan styrytan 110 och den samordnade klämman 112 på sådant sätt. att de stegformade partierna eller anslutnings- partierna 66 - 74 av kretsen 48 befinner sig nittför och under var sitt steg 94 _ 86. Här kan framhållas. att ändfliken 114 på det övre kretsskiktet 60 först ingriper i slitsen 108. I enlighet med en utföringsform av uppfinningen är en fjädrande tryckdel 116 av elastmaterial anordnad mellan den stegformade delen av hålrummet 84 och de avslutande delarna av kretsen 48.Fig. 7A shows a view of the mounted solderless connector according to the invention. wherein a five-layer flexible circuit such as the flexible circuit 48 shown in Fig. 2 has been mounted on the rigid coupling plate 76 by inserting the same between the guide surface 110 and the coordinated clamp 112 in such a manner. that the step-shaped portions or the connecting portions 66 - 74 of the circuit 48 are located just below and below each of the steps 94 _ 86. Here it can be emphasized. that the end flap 114 of the upper circuit layer 60 first engages the slot 108. In accordance with one embodiment of the invention, a resilient pressure member 116 of elastomeric material is disposed between the stepped portion of the cavity 84 and the terminating portions of the circuit 48.

Styrstiften 96 och 98 är avsedda att ingripa i kretsen 48 och någon annan kretsanordning såsom kretskortet 118. så att det ledande mönstret 120 på kretskortet 118 kommer att vara rätt orienterat i förhållande till det valda anslutningspartiet 66 - 74 av kretsen 48. Därefter införes ej visade bultar eller andra fästorgan genom hålen 100 och 102 och motsvarande hål i kretskortet 118 för att åstadkomma mekanisk infästning av höljet 80 på kretskortet 118.The guide pins 96 and 98 are intended to engage the circuit 48 and some other circuit arrangement such as the circuit board 118. so that the conductive pattern 120 on the circuit board 118 will be properly oriented relative to the selected connection portion 66-74 of the circuit 48. bolts or other fasteners through the holes 100 and 102 and corresponding holes in the circuit board 118 to effect mechanical attachment of the housing 80 to the circuit board 118.

Medan det lödfria kopplingsdonet 76 tryckes till mekanisk anliqgning mot presskortet 118. kommer den fjädrande tryck- delen 116 att sammantryckas och bringa anslutningspartierna av kretsen 48 till kontakt med anslutninqspartierna på krets- mönstret 120. Här kan framhållas. att motsvarande stegform hos hålrummet 84 och kretsen 48 kommer att möjliggöra, att varje 460 320 10 15 20 25 30 35 anslutningsparti 66 - 74 av den böjliga kretsen ligger i samma plan. i vilket likformigt tryck kommer att upprätthâllas vid vart och ett av de olika skikten. Observera att det översta skiktet 58. dvs. anslutningspartiet 74 med den största längden av kretsen 48. befinner sig nedanför steget på höljet 80 med det minsta djupet, dvs. steg 86. medan det understa skiktet S0. dvs. anslutningspartiet 66 med den minsta längden. befin- ner sig nedanför steget i höljet 80 med det största djupet. dvs. steg 94.While the solderless connector 76 is being pressed into mechanical abutment against the compression board 118., the resilient pressure member 116 will be compressed and bring the connecting portions of the circuit 48 into contact with the connecting portions of the circuit pattern 120. Here, it may be pointed out. that the corresponding step shape of the cavity 84 and the circuit 48 will enable each connecting portion 66 - 74 of the flexible circuit to lie in the same plane. in which uniform pressure will be maintained at each of the different layers. Note that the top layer 58. ie. the connecting portion 74 with the largest length of the circuit 48. is located below the step of the housing 80 with the smallest depth, i.e. step 86. while the bottom layer S0. i.e. the connecting portion 66 with the minimum length. is below the step in the housing 80 with the greatest depth. i.e. step 94.

Vid en i fíg. 7B visad alternativ utföringsform av uppfinning- en är ett antal fjädrande tryckdelar 122. 124. 126. 128 och 130 anordnade mellan varje enskilt skikt i den av flera skikt bestående böjliga kretsen 48'. Denna utföringsform kan vara fördelaktigare än utföringsformen enligt fig. 7A, eftersom varje anslutningssektion kan dimensioneras exakt i förening med den relativa mängden fjädrande material. som kräves för det speciella stället. dvs. det kan vara önskvärt att använda mera fjädrande elastmaterial under ett steg med större djup än under ett steg med mindre djup. Ytterligare en fördel är att endast ett böjligt kretsskikt utsättes för tryck från den fjädrande tryckdynan. så att likformigt tryck säkerställes i motsats till utföringsformen enligt fig. 7A, där tryckdynan kan befinna sig över tvâ eller flera kretsskikt längs trapp» steget. Här kan framhållas. att övriga konstruktíonskomponen~ ter i fig. 7B är uppbyggda på samma sätt som de komponenter. som redan diskuterats med hänsyn till fig. 7A med tillägg av ett primtecken.Vid en i fíg. 7B, an alternative embodiment of the invention is a plurality of resilient pressure members 122. 124. 126. 128 and 130 disposed between each individual layer in the multi-layer flexible circuit 48 '. This embodiment may be more advantageous than the embodiment of Fig. 7A, since each connection section can be dimensioned exactly in conjunction with the relative amount of resilient material. required for the particular place. i.e. it may be desirable to use more resilient elastomeric material during a step with greater depth than during a step with less depth. A further advantage is that only a flexible circuit layer is exposed to pressure from the resilient pressure pad. so that uniform pressure is ensured in contrast to the embodiment according to Fig. 7A, where the pressure pad can be located over two or more circuit layers along the step step. Here can be emphasized. that the other structural components in Fig. 7B are constructed in the same manner as those components. already discussed with respect to Fig. 7A with the addition of a prime character.

Enligt fig. 8A och 88 kan alternativt fönster eller öppningar 132 vara utstansade från ett nedre kretsskikt 134. Fönstret 132 kommer sålunda att möjliggöra tillträde för en del av ett angränsande skikt 136 för passage genom detsamma och kontakt med ett kretskort 138. Dessa fönster kan vara anordnade på önskade ställen. Den styva tryckplattans 140 trappstegskon- struktion kommer att justeras för åstadkommande av tillämpligt tryck för âstadkommande av elektrisk kontakt.According to Figs. 8A and 88, alternatively windows or openings 132 may be punched out of a lower circuit layer 134. Thus, the window 132 will allow access for a portion of an adjacent layer 136 for passage therethrough and contact with a circuit board 138. These windows may be arranged in desired places. The step design of the rigid pressure plate 140 will be adjusted to provide the applicable pressure to provide electrical contact.

Medan diskussionen ovan av fig. 2 - 7 skett med hänsyn till en h. 10 15 20 25 30 35 460. 320 9 , böjlig av fem skikt bestående krets och ett lödfritt kopp- lingsdon med fem i detsamma anordnade steg. kan kopplingsdonet enligt uppfinningen för sammankoppling av kretsar med flera skikt givetvis vara försett med två eller flera steg, varvid den i figurerna visade uppbyggnaden med fem steg endast utgör ett exempel.While the above discussion of Figs. 2 - 7 has taken place with respect to a h. 10 15 20 25 30 35 460. 320 9, flexible circuit consisting of five layers and a solderless connector with five in the same arranged steps. For example, the connector according to the invention for interconnecting multilayer circuits can of course be provided with two or more stages, the five-stage construction shown in the figures being only an example.

Enligt uppfinningen består det material. som bildar elastdynan 30 i fiq. 1. 116 i fig. 7A och 122. 124. 126. 128 och 130 i fig. 73 företrädesvis av en viskoelastisk polymer med öppna celler och vid den särskilt lämpliga utföringsfornen av ett polyuretanskum. Speciellt goda resultat har erhållits genom användning av en uretankomposition, bestående av ett blandat polyester/polyetersystem. Ett material med öppna celler. som är lämpligt att användas vid utövning av uppfinningen. är FCD 2200. som kan erhållas från Rogers Corporation. Detta material utmärkes av en deformation genom kompressionsbe- lastning vid 25 2 kompression inom området 0.34.105 till 3,4.l05 PA. Ett fjädrande material för användning med hänsyn till uppfinningen utmärkes företrädesvis av en kvarstående kompression av mindre än 5 1. Den kvarstående deformationen undersökas í enlighet med ASTM-standard D-1564. varvid en stapel med kvadraten 50 mm och tjockleken 25 mm av tunna materialskivor (ca 1.5 mm/skiva) komprimeras 50 2 till tjock- leken 12.5 mm och det komprimerade materialet utsättes för 70°C under 22 timmar. varefter kompressionen upphör och tjock- leken uppmätes. Den kvarstående deformationen av materialet av typen R/Flex 8770 efter autoklavbehandling under S timmar med ånga före provningen enligt ASTM D-1564 är mindre än 10 2.According to the invention, it consists of material. forming the elastomeric pad 30 in FIG. 1. 116 in Figs. 7A and 122. 124. 126. 128 and 130 in Fig. 73 are preferably of an open-cell viscoelastic polymer and in the particularly suitable embodiment of a polyurethane foam. Particularly good results have been obtained by using a urethane composition, consisting of a blended polyester / polyether system. A material with open cells. which is suitable for use in the practice of the invention. is FCD 2200. available from Rogers Corporation. This material is characterized by a deformation by compression loading at 25 compression in the range 0.34.105 to 3.4.105 PA. A resilient material for use in accordance with the invention is preferably characterized by a residual compression of less than 5 1. The residual deformation is examined in accordance with ASTM standard D-1564. whereby a stack with the square 50 mm and the thickness 25 mm of thin material sheets (approx. 1.5 mm / sheet) is compressed 50 2 to a thickness of 12.5 mm and the compressed material is exposed to 70 ° C for 22 hours. after which the compression ceases and the thickness is measured. The residual deformation of the R / Flex 8770 material after autoclave treatment for 5 hours with steam before the test according to ASTM D-1564 is less than 10 2.

Kopplingsdonet enligt uppfinningen är speciellt avsett för lödíri sammankoppling mellan böjliga av flera skikt bestående kretsar och andra elektroniska kretsanordningar. medan lik- formigt tryck upprätthållas vid de olika för anslutning av- sedda anslutningspartierna.The connector according to the invention is especially intended for soldered interconnection between flexible multilayer circuits and other electronic circuitry. while uniform pressure is maintained at the various connection portions intended for connection.

Här kan framhållas. att kopplingsdonet enligt uppfinningen är väl lämpat för sammankoppling av ett par böjliga kretsar, en böjlig krets med en styv krets och en böjlig krets med en in- tegrerad krets eller annan elektronisk komponent.Here can be emphasized. that the connector according to the invention is well suited for interconnecting a pair of flexible circuits, a flexible circuit with a rigid circuit and a flexible circuit with an integrated circuit or other electronic component.

Claims

460 320 10 15 20 25 30 10 Patent claims

1. A solderless connector, in which a mechanical device exerts pressure on an elastic element to provide electrical contact between connecting parts of circuit devices, at least one of which is a flexible multilayer circuit with at least a first and a second circuit layer, characterized in that the first layer of the flexible circuit (12) comprises a first non-conductive substrate (16) and a first cover film (19), between which a first conductive pattern (18) is inserted: that the second layer of the flexible circuit (12) comprises a second non-conductive substrate (20) and a second conductive pattern (22) thereon. these patterns (18, 22) facing inwards and separated by the first cover film (19): that the two layers are joined together to form a laminate; that the two patterns (18. 22) each extend outwardly from each of the substrates (16, 20) and form a first and a second elongated circuit portion. wherein one of the extended circuit portions has a greater length than the other, and that the extended circuit portions comprise connecting portions at each of its ends; that the elastic element (30) is provided with first and second mutually arranged surfaces (26, 28). the longer of said elongated portions being wrapped around the entire first surface (26) and a portion of the second surface (28); and that the shorter elongated part is swept along a part of the second surface (28), so that both connecting portions are electrically insulated from each other and located on the second surface (28) of the elastomeric element (30) and are arranged to be electrically in contact with another circuit device (14).

Device according to claim 1, characterized in that said flexible multilayer circuit (48) comprises: at least one further layer (50 - 58), which comprises a non-conductive substrate (62) with a conductive pattern thereon, said further layer being wrapped along the elastomeric member (30) and includes a connecting portion at its ends; heat, 10 15 20 25 30 35 460 320 ll together with the connecting portions of the further layers are located on the second surface (28) of the elastomeric element (30) and are electrically insulated from the other connecting portions.

Device according to claim 1 or 2, characterized by means for orienting the multilayer circuit (l2; 48) in relation to a further circuit device (14).

A device according to claim 2, characterized in that the second layer of the flexible circuit (48) comprises a second cover film, the second conductive pattern being inserted between the second non-conductive substrate and the second cover film, and that the first and second conductive patterns are separated by the first and second cover films.

A device according to claim 1, characterized by a rigid housing (78). which is delimited by a first and a second surface (80, 82) located opposite the first, the first (82) of which is provided with an opening (84) with an upper surface. which is separate from the first surface (82) and determines the depth of the opening (84), the opening being designed to receive the elastomeric element (116) and the multilayer circuit (48) and at least one step being formed in the upper surface of the opening (84). along the entire length of the opening, the depth of which varies from smaller to larger value in the width direction of the opening, said step receiving the flexible multilayer circuit, while a device is included for applying a force to the housing (78) for compressing the elastomeric element (116) and chest. the connection portions of the circuit devices (48) for electrical contact connection.

Device according to claim 5, characterized in that adjacent ends of the first and the second layer in the multilayer circuit (48) extend outwardly from each other with different lengths to form step-shaped connecting portions, which are located below the corresponding steps. in the rigid housing and includes exposed conductive circuit elements facing other conductive circuit elements on another circuit arrangement (118). 460 320 10 15 20 25 12.

Device according to claim 5, characterized in that the elastomeric element (116) is located between said at least one casing stage and the multilayer circuit (48).

Device according to claim 5, characterized in that the elastomeric element (116) is located between each adjacent layer in the connecting portions.

A device according to claim 6, characterized by means for bringing the flexible multilayer circuit against the rigid housing (78).

Device according to claim 9, characterized in that the means consist of a U-shaped clamp (112) and openings (104, 106) in the housing (78) for receiving the clamp.

11. ll. Device according to claim 6, characterized by a slot (1) which is at least one (so) of the layers in the multilayer circuit (48) inserted.

Device according to claim 6, characterized by a window (132) formed in at least one (134) of the layers. over which the connecting portion of an adjacent layer (136) is arranged and through which this portion will pass when exerting a force § (lf w