TW201424165A - 連接器構造、母連接器及公連接器 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種在安裝於電路基板之側的表面之兩側部排列有安裝用焊墊端子之母連接器和公連接器、以及使用此等連接器的連接器構造。母連接器(C2)係包含:絕緣薄膜(1);焊墊部(8),係形成於絕緣薄膜(1)之一方的表面(A面);金屬導引構件(7),係被覆絕緣薄膜(1)之另一方的表面(B面)而被固定配置,且被施加有絕緣被覆;母端子部(E),係由將焊墊部(8)及該焊墊部(8)所處的絕緣薄膜(1)之部位朝向厚度方向貫通而形成的狹縫開口(9)所構成;貫通孔,係具有涵蓋母端子部(E)的寬度,且將金屬導引構件(7’)予以貫通而形成;以及安裝用焊墊端子,係形成於絕緣薄膜(1)之B面的兩側部,其表面係比金屬導引構件(7’)之表面還更突出,且與焊墊部(8)電性連接。係從母連接器之A面側,朝向狹縫開口(9)插入公連接器(C1)之公端子部(D)而構成連接器構造。
Description
本發明係關於一種新穎的連接器構造,更詳言之,關於一種連接器構造及新穎構造的公連接器(male connector)和母連接器(female connector),該連接器構造係相較於先前的連接器構造,能大幅地實現窄幅化,亦能實現低外形化,並且亦能適當地確保公連接器與母連接器間的保持力,而該公連接器和母連接器係構成該連接器構造,可順利地進行將其各個連接器構造焊接安裝於硬式(rigid)電路基板或可撓式(flexible)電路基板時的作業。
隨著各種電氣/電子機器之小型化、薄型化、多功能化、輕量化的進展,亦對安裝在被組入於此等機器之電路基板中的各種零件加強小型化、薄型化之要求。因此,亦對用以電性連接電路基板間或零件間之作為中繼點的連接器構造,加強其小型化(省空間化)和薄型化(低外形化)之要求。
以往,在母連接器或公連接器、尤其是母連接器的情況時,是以2排型之連接器為主流,該2排型之連接器係將較薄的金屬板材用模具來衝裁加工成預定形狀,在其面內之兩側端部沿著長邊方向形成2排之母端子部,且從各母端子部朝側方拉
出蜈蚣之足狀的輸出入端子,然後將整體用樹脂密封所製造者。將該母連接器之輸出入端子焊接並安裝於預定的電路基板之焊墊(pad),然後藉由將作為對方材料之公連接器組裝於該母連接器而形成作為目的之連接器構造。
然而,在以此方法所形成之以往的連接器構造之情況時,很難使兩連接器之連接部的高度低外形化至1.00mm以下,亦很難使輸出入端子間之間距(pitch)(間隔)窄距化至0.4mm以下,因此,連接器構造之更省空間化、低外形化此點已來到極限。
為了解決如此之問題,有提案以下之連接器構造,其係使用可撓式電路基板作為基材,且將鍍覆技術和光微影(photolithography)技術和蝕刻技術應用於此,以在該可撓式電路基板一體地形成例如將由狹縫(slit)開口所構成之母端子部排列成矩陣狀的母連接器,且在此母連接器形成公連接器,該公連接器係具有同樣地對可撓式電路基板施予例如鍍銅所構成之凸塊(bump)形狀的公端子部,藉由將該公端子部插入於前述母端子部來組裝此等兩連接器(參照專利文獻1)。
又,有提案以下之連接器構造,其係將鍍覆技術和光微影技術和蝕刻技術應用於絕緣薄膜,以製造由母端子部排列成矩陣狀之構造所構成的單品公連接器,且將兩者予以組裝。在該情況下,母連接器和公連接器皆是將位於母端子部與公端子部之背面的預定部位分別焊接並安裝於搭載有其各個的電路基板之焊墊,該部位係發揮作為各自的電路基板之輸出入端子部的功能(參照專利文獻2)。
在此等專利文獻所揭示的連接器構造之情況時,當
與先前的2排型之連接器構造相較時,由於兩連接器之連接部係排列成矩陣狀,所以可以大幅地實現省空間化,又由於使用較薄之絕緣薄膜作為基材,所以亦能實現低外形化。更因可一邊確保省空間化,一邊能夠進行連接部之多接腳(pin)化,故亦可因應各零件之多功能化的要求。
此等專利文獻所揭示的核心技術係在於:母連接器之母端子部是由形成於焊墊部之狹縫開口所構成,該焊墊部係由具有可撓性之較薄的絕緣薄膜及被覆該絕緣薄膜之表面的金屬材料所構成,且在該母端子部插入公端子部,藉此利用絕緣薄膜與金屬材料之彈性來保持公端子部,同時形成電性的導通構造。
(專利文獻1)日本特許第4059522號公報
(專利文獻2)WO 2010/047141號公報
上述的先前技術之連接器構造,係發揮整體之省空間化、公連接器與母連接器之連接部的低外形化之優異性能。但是,另一方面有如下的問題。
首先,在上述的專利文獻2之連接器構造中的公連接器和母連接器之情況時,皆是藉由將輸出入端子部焊接並安裝於預定的電路基板之表面所形成的焊墊來實際使用。而且,此等兩連接器之輸出入端子部,皆是在與形成有公端子部或母端子部
之表面為相反側之表面的整體構成矩陣而形成。因此,在將各連接器之此等輸出入端子部焊接並安裝於電路基板之焊墊時,該安裝部位係位於各自的連接器之背面的整體。
因此,在該連接器構造之情況時,進行各自的連接器對於電路基板之焊接安裝的作業時,有關位於各連接器之背面中央部的安裝部位,要用目視來評估是否在合適於該部位之狀態下形成焊料填角(solder fillet)並實現適當的安裝狀態之判定是極為困難的。此點,在該連接器構造的情況時,可謂具有使安裝作業之作業性降低、或是使安裝可靠度降低之不良情形的問題。
又,在專利文獻2的連接器構造之情況時,當反覆進行公連接器與母連接器之插拔動作時,因母端子部之彈性會逐漸地降低而使對公端子部的保持力降低,因此當例如從外部受到衝擊時兩連接器就會分離。而且,隨著保持力之降低,兩端子部間的接觸阻力亦會上升。
而且,由於此連接器構造之形狀係非常小、又非常薄,所以組裝兩連接器的作業亦有變成慎重且繁雜之作業的問題。
本發明係為了一邊維持上述的先前技術之連接器構造中的公端子部與母端子部之連接構造(導通構造),一邊解決焊接安裝時的上述問題點,其目的係在於提供一種由如下構造之公連接器和母連接器所構成的連接器構造、以及適用於該連接器構造的母連接器和公連接器,該構造首先是即便在公連接器和母連接器之其中一個中,亦會將輸出入端子部作為安裝用焊墊端子並在各連接器之背面的整體非形成矩陣狀,且未形成於背面中央部,而是排列於背面之兩側部,藉此作業者可在對電路基板進行
焊接安裝時辨識安裝部位。
又本發明之目的係提供一種連接器構造、以及適用於該連接器構造的母連接器和公連接器,該連接器構造係用高強度、高彈性之金屬材料來形成母連接器之焊墊部,同時將公連接器之公端子部的形狀合適化,藉此在組裝母連接器和公連接器時,能在兩端子部之連接部,用母端子部來穩固地保持公端子部,因而亦能抑制兩端子部間之接觸阻力的上升。
又本發明之目的係提供一種連接器構造、以及適用於該連接器構造的母連接器和公連接器,該連接器構造係可確實地進行母連接器與公連接器之組裝作業時的該組裝作業,且提高其作業性。
為了達成上述之目的,在本發明中係提供一種連接器構造,其係具備公連接器及母連接器,該公連接器係具有:具有可撓性的絕緣薄膜;公端子部,係由突設於前述絕緣薄膜之一方之表面的突起凸塊所構成;金屬導引構件,係被覆前述絕緣薄膜之另一方的表面而被固定配置,且被施加有絕緣被覆;以及安裝用焊墊端子,係形成於前述絕緣薄膜中之前述另一方之表面的兩側部,其表面是比前述金屬導引構件之表面還更突出,且其基部是與前述公端子部之各者電性連接,該母連接器係具備:具有可撓性的絕緣薄膜;
焊墊部,係形成於前述絕緣薄膜之一方的表面;金屬導引構件,係被覆前述絕緣薄膜之另一方的表面而被固定配置,且被施加有絕緣被覆;母端子部,係由將前述焊墊部及該焊墊部所處的前述絕緣薄膜之部位朝向厚度方向貫通而形成的狹縫開口所構成;貫通孔,係具有涵蓋前述母端子部的剖面寬度,且將前述金屬導引構件朝向厚度方向貫通而形成;以及安裝用焊墊端子,係形成於前述絕緣薄膜中之前述另一方之表面的兩側部,其表面是比前述金屬導引構件之表面還更突出,且其基部是與前述母端子部之各者電性連接,將前述公連接器之前述公端子部插入於前述母連接器之前述母端子部來使用。
在該情況下,前述公連接器之前述公端子部、或/及前述母連接器之前述母端子部,較佳為沿著各自的絕緣薄膜之長邊方向而形成為2排之排列或是交錯狀圖案之排列。
又,前述公連接器之前述安裝用焊墊端子、或/及前述母連接器之前述安裝用焊墊端子,較佳是形成為從各自之絕緣薄膜的兩側向外伸出成交錯狀。
又,前述母連接器之前述焊墊部較佳是由金屬材料所形成,該金屬材料係在將前述公連接器之前述公端子部插入於前述母端子部時的保持力,即便反覆進行100次之插拔動作之後,對比於初始值仍顯示50%以上之值,又較佳為在前述公連接器或前述母連接器之其中一方的連接器之長邊方向的兩端,突設有組裝兩連接器時的定位用之卡止導引構件,且較佳為在另一方的連接器之
長邊方向的兩端,形成有能夠與前述卡止導引構件嵌合的切口導引部或貫通孔導引部,更且,前述公端子部較佳為形成其中腹部位變細的形狀。
又,在本發明中係提供一種母連接器,係具有:具有可撓性的絕緣薄膜;焊墊部,係形成於前述絕緣薄膜之一方的表面;金屬導引構件,係被覆前述絕緣薄膜之另一方的表面而被固定配置,且被施加有絕緣被覆;母端子部,係由將前述焊墊部及該焊墊部所處的前述絕緣薄膜之部位朝向厚度方向貫通而形成的狹縫開口所構成;貫通孔,係具有涵蓋前述母端子部的剖面寬度,且將前述金屬導引構件朝向厚度方向貫通而形成;以及安裝用焊墊端子,係形成於前述絕緣薄膜中之前述另一方之表面的兩側部,其表面是比前述金屬導引構件之表面還更突出,且其基部是與前述母端子部之各者電性連接,將前述母端子部插入於組裝對象之公連接器的公端子部來使用。
在該情況下,前述母端子部,較佳是沿著前述絕緣薄膜之長邊方向而形成為2排之排列或交錯狀圖案之排列,且前述安裝用焊墊端子,較佳是形成為從前述絕緣薄膜之兩側向外伸出成交錯狀。更且,前述焊墊部較佳是由金屬材料所形成,該金屬材料係即便在將公端子部插入於前述母端子部時的保持力,反覆進行100次之插拔動作之後,對比於初始值仍顯示50%以上之值。
又,在本發明中係提供一種公連接器,具有:具有可撓性的絕緣薄膜;公端子部,係由突設於前述絕緣薄膜之一方之表面的突起凸塊所構成;金屬導引構件,係被覆前述絕緣薄膜之另一方的表面而被固定配置,且被施加有絕緣被覆;以及安裝用焊墊端子,係形成於前述絕緣薄膜中之前述另一方之表面的兩側部,其表面是比前述金屬導引構件之表面還更突出,且其基部是與前述公端子部之各者電性連接,前述公端子部插入於將組裝對象之母連接器的母端子部來使用。
在該情況下,前述公端子部,較佳是沿著前述絕緣薄膜之長邊方向而形成為2排之排列或是交錯狀圖案之排列,又前述安裝用焊墊端子,較佳是形成為從前述絕緣薄膜之兩側向外伸出成交錯狀。更且,前述公端子部較佳為形成其中腹部位變細的形狀。
首先,在本發明之連接器構造的情況時,由於使用的公連接器和母連接器之用以將其等焊接安裝於預定之電路基板的安裝用焊墊端子,皆不會形成於連接器之背面(亦即安裝側之表面)的中央部,而較佳是例如以向外伸出成交錯狀之狀態排列形成於背面之兩側部,所以在焊接安裝時,作業者可輕易地辨識在安裝部位是否已適當地形成有焊料填角(fillet),又可利用既設的檢查機器來進行檢查。
然後,本發明之連接器構造中的公連接器和母連接器,由於皆如與前述之專利文獻的情況相同般,是將光微影技術和蝕刻技術和鍍覆技術應用於非常薄之絕緣薄膜所製造者,所以能實現省空間化和低外形化。例如,與為由1排25支接腳所構成的50支接腳之2排型且輸出入端子部成為蜈蚣之足狀的樹脂密封型之習知的連接器構造相比較時,在相同的接腳數之2排型的連接器構造之情況時,就能夠大幅地實現窄幅而整體省空間50%以上。又在公端子部和母端子部之連接部係可實現30%以上之低外形化。
又,由於母連接器之焊墊部是由高強度、高彈性之金屬材料所形成,所以即便反覆進行公端子部之插拔動作亦不易發生焊墊部之彈性降低,因此能抑制對公端子部的保持力之降低,同時亦能抑制兩端子部間之接觸阻力的上升。此時,當事先將公端子部之形狀形成為中腹部位變細的形狀時,就能獲得相乘的上述效果。
更且,由於在一方的連接器之長邊方向的兩端突設有卡止導引部,在另一方的連接器之兩端形成有與前述卡止導引部嵌合的切口導引部或貫通孔導引部,所以在進行兩連接器之組裝時,可藉由將突設的該卡止導引部嵌入於切口導引部或貫通孔導引部,而同時實現全部的端子部之連接構造,且大幅地提高組裝時的作業性。
1‧‧‧絕緣薄膜
1a‧‧‧絕緣薄膜1之一方的表面(A面)
1b‧‧‧絕緣薄膜1之另一方的表面(B面)
2‧‧‧焊墊部
3、3’‧‧‧突起凸塊(公端子部)
4‧‧‧定位用之卡止導引部
4’‧‧‧定位用之圓柱突起
5‧‧‧安裝用焊墊端子
6‧‧‧導電穿孔
7、7’‧‧‧金屬導引構件
8‧‧‧焊墊部
8’‧‧‧來自焊墊部8之引線
9‧‧‧狹縫開口
10‧‧‧安裝用焊墊端子
11‧‧‧貫通孔
12‧‧‧切口導引部
12’‧‧‧貫通孔導引部
13‧‧‧硬式電路基板
13a‧‧‧硬式電路基板之焊墊
14‧‧‧焊料填角
15‧‧‧可撓式電路基板
16‧‧‧補強板
C1、F1‧‧‧公連接器
C2、F2‧‧‧母連接器
第1圖係顯示公連接器C1之一方的表面(A面)之1例的俯視
圖。
第2圖係顯示公連接器C1之另一方的表面(B面)之1例的俯視圖。
第3圖係沿著第1圖之III-III線的剖視圖。
第4圖係顯示突起凸塊(公端子部)之較佳例的剖視圖。
第5圖係顯示母連接器C2之一方的表面(A面)之1例的俯視圖。
第6圖係顯示母連接器C2之另一方的表面(B面)之1例的俯視圖。
第7圖係沿著第6圖之VII-VII線的剖視圖。
第8圖係顯示將公連接器C1組裝於母連接器C2時的母端子部與公端子部之連接構造的剖視圖。
第9圖係顯示將公連接器C1焊接安裝於硬式電路基板之狀態的立體圖。
第10圖係顯示藉由焊接安裝而形成有焊料填角之狀態的立體圖。
第11圖係顯示將母連接器焊接安裝於可撓式電路基板,且將該母連接器C2對向配置在焊接安裝於硬式電路基板之公連接器C1之狀態的立體圖。
第12圖係顯示使用公連接器C1和母連接器C2的連接器構造之1例的立體圖。
第13圖係顯示公連接器F1之一方的表面(A面)之1例的俯視圖。
第14圖係顯示公連接器F1之另一方的表面(B面)之1例的俯
視圖。
第15圖係顯示母連接器F2之一方的表面(A面)之1例的俯視圖。
第16圖係顯示母連接器F2之另一方的表面(B面)之1例的俯視圖。
第17圖係顯示將焊接安裝於硬式電路基板之公連接器F1和焊接安裝於可撓式電路基板之母連接器F2對向配置的狀態之剖視圖。
第18圖係顯示使用公連接器F1和母連接器F2的連接器構造之1例的立體圖。
第19圖係顯示將突起凸塊(公端子部)插入於母連接器C2時的焊墊部之塑性變形之狀態的剖視圖。
第20圖係顯示將突起凸塊(公端子部)插入於母連接器F2時的焊墊部之塑性變形之狀態的剖視圖。
最初,在構成本發明之連接器構造的公連接器和母連接器之中,就公端子部沿著連接器之長邊方向排列成2排的公連接器C1和同樣母端子部排列成2排的母連接器C2,根據圖式來說明其基本構造。
首先就公連接器C1加以說明。
第1圖係顯示在公連接器C1中突設形成有公端子部之一方的表面(以下稱為A面)之1例的俯視圖,第2圖係顯示公連接器C1之另一方的表面(以下稱為B面)之1例的俯視圖,第3圖係沿著第1圖之III-III線的剖視圖。在此,B面是公連接器C1之背面,
此等側之表面則成為將公連接器C1焊接安裝於預定之電路基板時的安裝側之表面。
在此公連接器C1中,將具有可撓性之絕緣薄膜1作為基材。就絕緣薄膜1而言,係例如可使用聚醯亞胺(polyimide)、聚酯(polyester)、液晶聚合物(liquid crystal polymer)、聚醚酮(polyether ketone)等的絕緣性樹脂之薄膜。尤其是,較佳為厚度25μm至50μm之聚醯亞胺薄膜。
在絕緣薄膜1之A面1a的兩側部,係隔著預定間隔形成有由1排8個所構成的2排構造之焊墊部2。焊墊部2之俯視觀察形狀並非被限定於如第1圖之四角形,而是可以選擇圓形等適當的形狀,而其大小係考量豎設於該處的突起凸塊之外徑或母連接器C1之整體的寬度之關係而設計為適當的大小。然後在各焊墊部之中心部位,係突設有例如由鍍銅所構成之突起凸塊3。突起凸塊3之高度較佳為150μm至300μm左右。如此在絕緣薄膜1之A面1a,形成有排列於其長邊方向為2排構造的突起凸塊,此如後述般地發揮作為公端子部D之功能。
此等焊墊部2係在絕緣薄膜1之A面1a製作例如銅之預定材料的鍍覆膜,可將光微影技術和蝕刻技術應用於該鍍覆膜而形成。又即便將光微影技術和蝕刻技術應用於例如市售的覆銅箔絕緣薄膜之表面銅箔,亦可形成。此時,亦可藉由對焊墊部2應用光微影技術和蝕刻技術,亦同時地形成突起凸塊3。
另外,當將突起凸塊3如第4圖所示地形成為中腹部位變細的形狀之突起凸塊3’時,將該突起凸塊3’(屬於公端子部D)插入於後述的母連接器C2之母端子部時的兩者間之保持
力就會變大,且即便是在反覆進行兩者之插拔動作的情況下亦能抑制兩者間之保持力的降低,同時亦能抑制兩者間之接觸阻力的上升,故較為理想。在外徑為例如200μm左右之突起凸塊的情況時,當在其中腹部位形成5μm至20μm左右小徑之縮頸部時,就有助於上述的保持力之提高。但是,當形成太大之縮頸的形狀時,插拔動作中的拔脫作業就會變得困難,極端的情況時,由於亦會使母連接器C2之焊墊部8破損,所以如上述般,縮頸部之直徑較佳是設為比整體之外徑還更小5μm至20μm左右的直徑。又,如第4圖所示,當對前端部例如施予研磨處理並將該前端部加工成曲面形狀時,由於能順利地進行母連接器C2朝向母端子部的插入,所以較為理想。
雖然該突起凸塊3’係豎設於焊墊部2,但是其可在形成具有預定之外徑和高度的突起凸塊之後,以遮蔽其頂部之狀態對中腹部位施予選擇性的蝕刻處理並藉由減小該部位之直徑來形成。
又,如第1圖所示,在絕緣薄膜1之A面1a的長邊方向之兩端,係突設有組裝後述之母連接器C2時的定位用之卡止導引部4。該卡止導引部4係較佳為事先將其高度形成比焊墊部2之厚度還厚50μm左右為佳。該卡止導引部4亦可將光微影技術和蝕刻技術應用於絕緣薄膜1來形成。
另一方面,如第2圖所示,在絕緣薄膜1之B面1b的兩側部,係在與排列形成於A面1a之兩側部的突起凸塊3之各個位置對應的部位,形成有由例如鍍銅所構成之預定厚度的安裝用焊墊端子5。然後,如第3圖所示,各安裝用焊墊端子5之基
部係透過形成於絕緣薄膜1之厚度方向的導電穿孔(via)6來與A面1a之焊墊部2分別電性連接。
雖然此等安裝用焊墊端子5是與將該公連接器C1焊接並安裝於預定之電路基板時的焊錫之連接部,但是同時亦為公連接器C1之輸出入端子部。
另外,當從焊接安裝時的作業性之觀點來看時,安裝用焊墊端子5係以形成於絕緣薄膜1之B面1b的兩側部為佳,且在該情況下,較佳為以第1圖和第2圖所示之態樣來形成。
亦即,在第1圖和第2圖所示之安裝用焊墊端子5的情況時,各個安裝用焊墊端子之間係成為切口構造,而各安裝用焊墊端子5係以其前端從絕緣薄膜1之兩側部向外伸出成交錯狀的態樣排列於絕緣薄膜1之長邊方向。若以如此之態樣形成安裝用焊墊端子5,作業者就可在將該公連接器C1焊接並安裝於預定之電路基板時,確實地辨識各安裝用焊墊端子與電路基板的焊墊之焊錫連接狀態,且亦可使用以往使用的檢查機器來進行檢查,故較為理想。
如此的切口構造係例如在分別在絕緣薄膜1之A面1a製作焊墊部2用的鍍覆膜,又在B面1b製作安裝用焊墊端子5用的鍍覆膜之後,可應用光微影技術和蝕刻技術,首先僅去除存在於應切口之部分的焊墊部用之鍍覆膜或安裝用焊墊端子用之鍍覆膜,接著,應用例如雷射照射技術來去除露出於該處的絕緣薄膜1之部分,最後,藉由蝕刻去除殘留於應切口之部分的其他鍍覆膜來形成。
在絕緣薄膜1之B面1b中之並未形成有前述安裝用
焊墊端子5之表面,係固定配置有將該處予以被覆並施予絕緣被覆的金屬導引構件7。
該金屬導引構件之厚度較佳是形成比安裝用焊墊端子5之厚度還更薄,例如設定在20μm至100μm左右之厚度,而安裝用焊墊端子5之表面較佳是比金屬導引構件7之表面還更突出10μm至30μm左右。
此是由於如此就可防止在將公連接器C1焊接並安裝於電路基板時,金屬導引構件7與融熔焊錫接觸而潤濕之故。
該金屬導引構件7係為了提高公連接器C1整體之機械強度而固定配置於絕緣薄膜1,俾在將該公連接器C1組裝於後述之母連接器C2時,使該公連接器C1不會因撓曲、或彎曲而發生兩連接器之組裝不良。
而且,同樣地為了預防在與B面1b內彼此鄰接配置的安裝用焊墊端子5之間發生短路事故,該金屬導引構件7之表面整體係被絕緣被覆。具體而言,金屬導引構件7之表面係利用例如聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、氟樹脂等絕緣性樹脂來塗敷。尤其是,當使用聚醯亞胺樹脂時,所製作的塗敷膜之電絕緣性佳,亦能夠進行電著塗裝之均勻製膜,又較佳點是在於亦可使用環氧樹脂來接著於可撓性電路基板。另外,就構成金屬導引構件7之基底(base)的金屬材料而言,並非為特別限定者,可列舉例如銅、不鏽鋼等。
在將該金屬導引構件7固定配置於B面1b的情況時,只要利用預定之金屬箔以不同體來製造俯視觀察形狀為第2圖所示之形狀的金屬構件,且在其表面整體施予絕緣被覆之後,例如使用接著劑將其貼附於絕緣薄膜1之B面1b即可。
其次,根據第5圖至第7圖,就組裝於公連接器C1之母連接器C2加以說明。
第5圖係顯示排列有母端子部之一方的表面(以下稱為A面)之1例的俯視圖,第6圖係顯示另一方的表面(以下稱為B面)之1例的俯視圖,第7圖係沿著第6圖之VII-VII線的剖視圖。
在該母連接器C2的情況時,是在排列於其A面之母端子部,插入有排列於公連接器C1之A面的公端子部並進行兩連接器之組裝。
就母連接器C2之基材而言,係與前述公連接器C1之情況相同地使用絕緣薄膜1。
在絕緣薄膜1之A面1a的兩側部,係沿著絕緣薄膜1之長邊方向以2排構造形成有間隔與組裝對象的公連接器C1之突起凸塊3(公端子部D)相同且由1排8個所構成的焊墊部8。在各焊墊部8之中心部位,係形成有將焊墊部8和絕緣薄膜1予以貫通並形成例如十字形狀的狹縫開口9。在該焊墊部8之狹縫開口9,係藉由從A面側插入公連接器C1之公端子部D(突起凸塊3),使得此處發揮作為母端子部E的功能。
另一方面,在絕緣薄膜1之B面1b的兩側部,係在與A面之焊墊部8對應的位置分別形成有8個安裝用焊墊端子10,且各安裝用焊墊端子10之基部係透過形成於絕緣薄膜1之厚度方向的導電穿孔6來與A面1a之焊墊部8電性連接。
又,在絕緣薄膜1之B面1b中之並未形成有安裝用焊墊端子10的表面,係與前述公連接器C1之情況相同,固定配置有在表面整體被施有絕緣被覆的金屬導引構件7’。然後,在
該金屬導引構件7’,係在其與狹縫開口9接觸的部位,於該部位形成有貫通孔11,該貫通孔11係具有包含狹縫開口9之整體在內的剖面寬度且朝向厚度方向貫通,而形成於焊墊部8的狹縫開口9及形成於金屬導引構件7’的貫通孔11係成為連通狀態。
然後,與前述公連接器C1之情況相同點有:將該母連接器C2焊接並安裝於預定之電路基板時之亦作為連接部的安裝用焊墊端子10之表面係比金屬導引構件7’之表面還更突出;以及其較佳的突出量為10μm至30μm左右等。
又,如第5圖和第6圖所示,在母連接器C2的情況時,亦與前述公連接器C1之情況同樣,是將各自的安裝用焊墊端子10之間形成切口構造,且以將各安裝用焊墊端子10之前端從絕緣薄膜1之兩側向外伸出成交錯狀的態樣來形成。這是由於藉由上述方式而在將母連接器C2焊接並安裝於預定之電路基板時,可提高作業者的安裝作業之作業性之故。
更且,在該母連接器C2的情況時,是在其長邊方向之兩端形成有切口導引部12,該切口導引部12係可嵌入朝向作為組裝之對象材料的公連接器C1之兩端突設所形成的定位用之卡止導引部4。該切口導引部12之形狀係對應於對象材料之卡止導引部的形狀,只要對象材料之卡止導引部是例如圓柱狀之突起,則亦可為嵌入該突起的圓形貫通孔之導引部。
另外,在本發明之連接器構造的情況時,是將公連接器C1之卡止導引部4突設於母連接器C2這一方,且亦可對應於此,將母連接器C2之切口導引部12或貫通孔導引部形成於公連接器C1這一方。
將在該母連接器C2之狹縫開口9(母端子部E)插入前述公連接器C1之突起凸塊3(公端子端D)並組裝兩連接器時的兩端子部之連接構造顯示於第8圖。
當組裝兩連接器時,插入於狹縫開口9的突起凸塊3,係一邊將該狹縫開口推寬一邊持續插入於貫通孔11。此時,狹縫開口9係朝向突起凸塊3之插入方向撓曲。因此,由於會在形成有狹縫開口9之焊墊部8和絕緣薄膜1產生復原力,所以焊墊部8之表面係與突起凸塊3之中腹部位壓接,且能在該處以狹縫開口9之復原力來保持突起凸塊3,同時能在兩連接器間形成導通構造。
另外,如亦從第7圖和第8圖得知,母連接器C2之金屬導引構件7’的厚度係設定為比安裝用焊墊端子10之厚度還更薄,且設定為比被插入的突起凸塊3(公端子部D)之高度還更厚。亦即,設定為如被插入於貫通孔11的突起凸塊3不會從金屬導引構件7’之上面突出的厚度。
在兩連接器之組裝時,狹縫開口9係發揮作為母端子部E的功能,同時亦發揮作為用以保持公端子部D之保持部的功能。而且,就保持部而言,較佳為即便反覆進行公端子部D對狹縫開口9之插拔動作,保持力亦不會降低,同時兩端子部間之接觸阻力的上升亦不會發生的保持部。
在該情況時,就保持力而言,較佳是即便在反覆進行100次之插拔動作之後,與最初插入時的保持力(初始值)對比仍顯示50%以上之值。此是因只要如此的保持力能由上述保持部所確保,則亦能抑制兩端子部間之接觸阻力的上升,又例如即便從
外部受到衝擊亦可預防兩連接器分離的不良情形之故。更佳者,100次之插拔動作後的保持力是在初始值對比為65%以上的情況。
當如此時,就母連接器C2之焊墊部8而言,較佳是由高強度、高彈性之金屬材料所構成。就如此的金屬材料而言,係可列舉不鏽鋼、銅合金、鐵合金等作為較佳例。尤其是,較佳為不鏽鋼或卡遜合金(Corson alloy)(銅合金)。又,亦可對由此等金屬材料所形成的焊墊部之表面施予金或銅等的鍍覆。
其次,就將公連接器C1焊接安裝於硬式電路基板、將母連接器C2焊接安裝於可撓性電路基板時之連接器構造加以說明。
首先,如第9圖所示,在表面排列有2排預定形狀之焊墊13a的硬式電路基板13上配置公連接器C1,且將排列於其背面的安裝用焊墊端子5與焊墊13a之間進行焊接。結果,如第10圖所示,在安裝用焊墊端子5與焊墊13a之間形成有焊料填角14,而公連接器C1則焊接安裝於硬式電路基板上。
在該焊接之作業過程中,由於安裝用焊墊端子5之厚度係比金屬導引構件7之厚度還更厚,所以該金屬導引構件7不會與融熔焊錫接觸而潤濕。又,由於該焊接作業係成為從公連接器C1之兩側向外伸出成交錯狀的安裝用焊墊端子5與焊墊13a之焊接作業,所以作業者可用目視來辨識焊料填角之形成狀態、或使用以往使用之檢查機器來檢查焊料填角之形成狀態的良否。
將母連接器C2焊接安裝於可撓式電路基板的情況亦為同樣。亦即,將以2排構造朝向第7圖所示的母連接器C2之B面突出的安裝用焊墊端子10、與同樣以2排構造排列於可撓
式電路基板之表面的焊墊進行焊接,並將該母連接器C2安裝於該處。在此情況下,由於安裝用焊墊端子10亦從母連接器C2之兩側朝側方向外伸出成交錯狀,所以作業者可辨識焊料填角之形成狀態。
其次,如第11圖所示,在與可供母連接器C2焊接安裝之安裝部位對應的可撓式電路基板15之背面,例如使用接著劑來固定配置俯視觀察形狀形成與安裝的母連接器C2相同之形狀的補強板16。此時,從形成於母連接器C2之兩端(因此亦形成於補強板之兩端)的切口導引部12露出的可撓式電路基板之部分係例如進行雷射照射來去除。
如此,在可撓式電路基板之前端部,係使母連接器C2、可撓式電路基板15、補強板16以共有切口導引部12之狀態一體化。
另外,就補強板16而言,係只要使用例如蝕刻加工不鏽鋼薄片或銅合金薄片所得者、或是組合光微影技術和電鑄加工在鎳合金上形成圖案所得者等即可。
然後,如第11圖所示,將母連接器C2之A面與公連接器C1之A面相對向配置,且在突設於公連接器C1之兩端的定位用之卡止導引部4嵌合切口導引部12。此時,同時在母連接器C2之焊墊部8的狹縫開口9插入公連接器C1之突起凸塊3,並如第12圖所示,組裝兩連接器,而形成將硬式電路基板13和可撓式電路基板15進行電性連接的連接器構造。
其次,第13圖至第16圖係顯示公端子部以交錯狀圖案排列的公連接器F1、及作為該公連接器F1之組裝對象材料且母端子部同樣以交錯狀圖案排列的母連接器F2。
第13圖係顯示在該公連接器F1中突設有公端子部之一方的表面(A面)之1例的俯視圖,第14圖係顯示在絕緣薄膜之兩側部形成有安裝用焊墊端子之另一方的表面(B面)之1例的俯視圖。第15圖係顯示在母連接器F2中排列有母端子部之一方的表面(A面)之1例的俯視圖,第16圖係顯示在絕緣薄膜之兩側部形成有安裝用焊墊端子之另一方的表面(B面)的俯視圖。
在該公連接器F1的情況時,亦從第13圖得知,從A面以交錯狀圖案突設的突起凸塊3(公端子部D)之個數為34支接腳。因而,使此等突起凸塊3豎設於其中心部位的焊墊部2之個數亦為34個。又,在該公連接器F1的情況時,是在兩端之4角隅分別形成有合計4個圓柱突起4’以作為卡止導引部,以取代在前述公連接器C1中突設形成於其長邊方向之兩端的定位用之卡止導引部4。
然後,亦從第14圖得知,從B面之兩側部起,以其前端部向外伸出成交錯狀約50μm左右之狀態形成有單側17、兩側34個的安裝用焊墊端子5。然後,在此等安裝用焊墊端子之形成部位以外的B面固定配置被施有絕緣被覆的金屬導引構件7’,此是與公連接器C1之情況相同。
如第13圖所示,隨著將突起凸塊3形成為交錯狀圖案,將引線(lead)2’從以2排構造排列於A面之中央部的各個焊墊部2拉出至兩側部,該引線2’、與排列於B面之兩側部的安裝用焊墊端子5之間能進行電性連接。在該情況下,安裝用焊墊端子5之基部和上述之引線2’,能透過形成於絕緣薄膜之厚度方向的導電穿孔而進行電性連接,此是與公連接器C1之情況同
樣。
在母連接器F2之情況時,亦從第15圖所得知,在其A面,係以與公連接器F1中的突起凸塊3之排列對應的交錯狀圖案形成有34個焊墊部8,且在各個焊墊部8形成有形成十字形狀之狹縫開口9作為母端子部E。又,在該母連接器F2之長邊方向的兩端,係形成有能夠與前述公連接器F1之圓柱突起(卡止導引部)4’嵌合的4個貫通孔12’作為貫通孔導引部,以取代形成於前述母連接器C2之切口導引部12。
然後,亦從第16圖得知,從B面之兩側起,以其前端部朝側方向外伸出成交錯狀約50μm左右之狀態形成有單側17、兩側34個的安裝用焊墊端子10。
在此等安裝用焊墊端子10之形成部位以外的B面,係固定配置被施有絕緣被覆的金屬導引構件7’,然後在該金屬導引構件7’與前述狹縫開口9相重疊的部位,藉由於其厚度方向形成有具有包含狹縫開口9在內之剖面寬度的貫通孔11,使得該貫通孔11和狹縫開口9成為連通狀態,此是與母連接器C2之情況相同。
如第15圖所示,隨著以交錯狀圖案來排列焊墊部8,將引線8’從以2排構造排列於A面之中央部的各個焊墊部8拉出,該引線8’、與排列於B面之兩側部的安裝用焊墊端子10之基部之間,能透過形成於絕緣薄膜之厚度方向的導電穿孔而進行電性連接,此是與母連接器C2之情況同樣。
在此,當將以2排構造形成有母端子部的母連接器C2、和構成交錯狀圖案且整體以4排構造形成有母端子部的上述
母連接器F2進行比對時,例如在兩連接器之總長和寬度皆為相同,且形成的母端子部之個數相同的情況時,母連接器F2之母端子部的平面寬度是比母連接器C2的情況還小。
當母端子部之平面寬度變小時,於此是在公連接器之突起凸塊(公端子部)將狹縫開口一邊推寬一邊插入時,狹縫開口之部分的焊墊部之塑性變形量就會變大,因此,在插拔動作之初期階段,會非常快地發生容易造成兩端子部間的保持力之降低、甚至接觸阻力之上升的問題。
如此,當從兩端子間之連接可靠性這點來看時,雖然母端子部之平面寬度是以較寬者為佳,但是此會擴張連接器之長度或寬度,而犧牲了省空間化。
此點,當第15圖和第16圖所示之母連接器F2的情況時,與同樣具有34個母端子部之2排構造的母連接器C2相比較時,雖然總長為相同但是其寬度則成為約1.6倍的寬幅。但是,母端子部中的貫通孔11之直徑係成為母連接器C2之貫通孔11的直徑之約1.5倍,並設計為焊墊部8之塑性變形比母連接器C2的情況還更小。亦即,在該母連接器F2的情況時,是設計為雖然多少犧牲省空間化,但是提高了兩端子間之連接可靠度。
上述公連接器F1係與第11圖所示的2排型之公連接器C1的情況相同,將B面之安裝用焊墊端子5焊接於例如硬式電路基板13之焊墊並焊接安裝於該硬式電路基板13。又,母連接器F2係與第11圖所示的2排型之母連接器C2的情況相同,將B面之安裝用焊墊端子10焊接於例如可撓式電路基板15之焊墊並焊接安裝於該可撓式電路基板15,進而在可撓式電路基板形
成有4個貫通孔導引部12’,然後在其背面固定配置有補強板16。然後進行兩者之組裝。
首先,如第17圖所示,將彼此的A面予以對向配置,且將突設於公連接器F1之4個圓柱突起4’嵌入於母連接器F2所形成的4個貫通孔12’之各個,進而壓接整體。
結果,如第18圖所示,公連接器F1之突起凸塊3(公端子部D),係從母連接器F2中的焊墊部8之狹縫開口9插入於金屬導引構件7’之貫通孔11,且於該處形成連接器構造。
將此時的焊墊部8之塑性變形的狀態,與第19圖所示之母連接器C2的焊墊部8之塑性變形的狀態做比較,並顯示於第20圖。
亦從圖所得知,在母連接器F2的情況時,由於母端子部之平面寬度較大,所以焊墊部8之塑性變形係比母端子部之平面寬度較小的母連接器C2之塑性變形大幅地變小。
另外,在上述之說明中,交錯狀型的公連接器F1及母連接器F2,與2排型的公連接器C1及母連接器C2相比較,其寬度較寬。然而,當然也能夠藉由調整公連接器F1之焊墊部2及突起凸塊3(公端子部D)或母連接器F2中的焊墊部8之大小或配置間隔等,例如藉由縮減第13圖至第16圖所示的焊墊部2及突起凸塊3、以及焊墊部8之相互的配置間隔,來設為與2排型之公連接器C1及母連接器C2相同程度的寬度。
又,在上述之說明中,雖然是以公連接器C1、F1與母連接器C2、F2之組合來提供,但是亦可僅將其中一方作為上述的本發明之構成,並與使用金屬製之凸塊等的其他形式之公連
接器或母連接器組合在一起。尤其是,為了薄型化、省空間化、低外形化,更佳當然是使用作為由上述之本發明的公連接器C1、F1及母連接器C2、F2之組合所構成的2排型之連接器構造。
1‧‧‧絕緣薄膜
2‧‧‧焊墊部
3‧‧‧突起凸塊(公端子部)
5‧‧‧安裝用焊墊端子
6‧‧‧導電穿孔
7、7’‧‧‧金屬導引構件
8‧‧‧焊墊部
10‧‧‧安裝用焊墊端子
11‧‧‧貫通孔
C1‧‧‧公連接器
C2‧‧‧母連接器
Claims (11)
- 一種連接器構造,係具備公連接器及母連接器,該公連接器係具有:具有可撓性的絕緣薄膜;公端子部,係由突設於前述絕緣薄膜之一方之表面的突起凸塊所構成;金屬導引構件,係被覆前述絕緣薄膜之另一方的表面而被固定配置,且被施加有絕緣被覆;以及安裝用焊墊端子,係形成於前述絕緣薄膜中之前述另一方之表面的兩側部,其表面是比前述金屬導引構件之表面還更突出,且其基部是與前述公端子部之各者電性連接,該母連接器係具備:具有可撓性的絕緣薄膜;焊墊部,係形成於前述絕緣薄膜之一方的表面;金屬導引構件,其係被覆前述絕緣薄膜之另一方的表面而被固定配置,且被施加有絕緣被覆;母端子部,係由將前述焊墊部及該焊墊部所處的前述絕緣薄膜之部位朝向厚度方向貫通而形成的狹縫開口所構成;貫通孔,係具有涵蓋前述母端子部的剖面寬度,且將前述金屬導引構件朝向厚度方向貫通而形成;以及安裝用焊墊端子,係形成於前述絕緣薄膜中之前述另一方之表面的兩側部,其表面是比前述金屬導引構件之表面還更突出,且其基部是與前述母端子部之各者電性連接,將前述公連接器之前述公端子部插入於前述母連接器之 前述母端子部來使用。
- 如申請專利範圍第1項所述之連接器構造,其中,前述公連接器之前述公端子部,係沿著前述絕緣薄膜之長邊方向而形成為2排之排列或是交錯狀圖案之排列。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之連接器構造,其中,前述公連接器之前述安裝用焊墊端子,係形成為從前述公連接器之前述絕緣薄膜的兩側向外伸出成交錯狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之連接器構造,其中,前述母連接器之母端子部,係於前述母連接器之前述絕緣薄膜的長邊方向形成為2排之排列或是交錯狀圖案之排列。
- 如申請專利範圍第1項所述之連接器構造,其中,前述母連接器之前述安裝用焊墊端子,係形成為從前述母連接器之前述絕緣薄膜的兩側向外伸出成交錯狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之連接器構造,其中,前述母連接器之前述焊墊部係由金屬材料所形成,該金屬材料係在將前述公連接器之前述公端子部插入於前述母端子部時的保持力,即便反覆進行100次之插拔動作之後,對比於初始值仍顯示50%以上之值。
- 如申請專利範圍第6項所述之連接器構造,其中,前述金屬材料為不鏽鋼、鎳合金、鐵合金、或銅合金之其中一個。
- 如申請專利範圍第1項所述之連接器構造,其中,在前述公連接器或前述母連接器之其中一方的連接器之兩端,係突設有組裝兩連接器時的定位用之卡止導引部,且在另一方的連接器之兩端,係形成有能夠與前述卡止導引部嵌合的切口導引部或貫 通孔導引部。
- 如申請專利範圍第1項所述之連接器構造,其中,前述公連接器之前述公端子部係形成其中腹部位變細的形狀。
- 一種母連接器,係具有:具有可撓性的絕緣薄膜;焊墊部,係形成於前述絕緣薄膜之一方的表面;金屬導引構件,係被覆前述絕緣薄膜之另一方的表面而被固定配置,且被施加有絕緣被覆;母端子部,係由將前述焊墊部及該焊墊部所處的前述絕緣薄膜之部位朝向厚度方向貫通而形成的狹縫開口所構成;貫通孔,係具有涵蓋前述母端子部的剖面寬度,且將前述金屬導引構件朝向厚度方向貫通而形成;以及安裝用焊墊端子,係形成於前述絕緣薄膜中之前述另一方之表面的兩側部,其表面是比前述金屬導引構件之表面還更突出,且其基部是與前述母端子部之各者電性連接,將組裝對象之公連接器的公端子部插入於前述母端子部來使用。
- 一種公連接器,係具有:具有可撓性的絕緣薄膜;公端子部,係由突設於前述絕緣薄膜之一方之表面的突起凸塊所構成;金屬導引構件,係被覆前述絕緣薄膜之另一方的表面而被固定配置,且被施加有絕緣被覆;以及安裝用焊墊端子,係形成於前述絕緣薄膜中之另一方之表 面的兩側部,其表面是比前述金屬導引構件之表面還更突出,且其基部是與前述公端子部電性連接,將組裝對象之母連接器的母端子部插入於前述公端子部來使用。
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