TW488113B - Terminal connecting device for flexible substrate - Google Patents

Description

488113 五、發明說明（1) 發明領域 本發明係關於可撓性基板之端子連接裝置，其係可將可 撓性基板之信號輸出入端子，容易且確實的連接至外部基 板之信號輸出入端子者。 發明背景 近年朝小型輕易化邁進之行動電話、可攜式錄影機等電 子機器内部，進入了多數之電子零件。該等之大多數係緊 密裝配於基板上，但說基板彼此間之電性信號之授受，則 多使用輕量亦可形成複雜配線之可撓性基板。以往用以將 可撓性基板連接至外部基板之方法如下。 (1 ) 將可撓性基板端部或内部所設之信號輸出入端子， 依焊接固定於外部基板之信號輸出入端子。 (2 ) 如圖5所示，於可撓性基板5 1端部設信號輸出入端 子52，將其插入固定於外部基板54上所安裝之連接器55。 (3)日本專利特開平9- 2 2 7 6 0號公報（1 9 9 7年1月21日公 開）所揭示之構造係如圖6所示，使外部基板6 5所設置之附 接觸件64…之連接器63，接觸可撓性基板61之信號輸出入 端子62…，而取得導通。可挽性基板61上設有卡止孔61a 。此卡止孔61a卡止連接器63之卡止片63a，以將可撓性基 板61固定於連接器63上。 惟，該等方法有以下問題。 上述（1 )之方法中必須要有焊接步驟，進而在焊接前必 須要使可撓性基板與外部基板位置對合。近年之可撓性基 板中信號輸出入端子間之間距變窄，只要位置稍有偏差未

O:\70\70783.ptd 第6頁 488113 五、發明說明（2) 對正，則會有與相鄰端子發生短路之虞。因此，必須要慎 重執行位置對正步驟，而造成作業效率降低，又，必須準 備焊接、焊料等，此外亦需焊接作業空間。又，在維護、 更換缺陷零件時，必須要將可撓性基板取出，在最壞的情 況下，有造成可撓性基板或外部基板皆無法再利用之虞。 上述（2)之方法中不需要焊接作業，在不需該等準備及 捍接用空間，亦可再利用。惟如圖5所示，必須一開始即 將連接器55按裝於外部基板54，必須在外部基板54上預留 連接器安裝用空間。又，一般而言，可撓性基板用之連接 器55，於可撓性基板5 1之信號輸出入端子52裏面具有一定 的厚度，故為了補強，必須安裝樹脂等所成之板材5 3。因 此，安裝板材5 3時之位置對合、黏接等作業或補強構件之 材料費，會造成製造成本上升。 上述（3)之方法與（2)之方法相同的不需要焊接作業之故 ，不需要該等之準備或焊接作業用之空間，亦可再利用。 又，亦不需要於可撓性基板6 1上安裝補強用板材。惟，如 圖6所示，與（2 )之情況相同，必須於一開始即於外部基板 65上安裝附有接觸件64之連接器63。因此，為了於外部基 板65上預留安裝用空間，會招致外部基板65之面積擴大。 發明要點 本發明之目的在提供可撓性基板之端子連接裝置，其係¥ 可輕易且確實的將可撓性基板之端子連接於外部基板之端 子，又因不需連接器而可縮小外部基板之面積，並且可減 低製造成本者。

O:\70\70783.ptd 第7頁 488113 五、發明說明（3) 本發明之可撓性基板之端子連接裝置為解決上述課題， 包含按壓機構，其係將設有配線圖案之薄膜狀可撓性基板 之信號輸出入端子，自設有該信號輸出入端子之面的相反 側的面按壓至外部基板的信號輸出入端子，藉以將可撓性 基板之信號輸出入端子與外部基板之信號輸出入端子連 接。 依上述構造，按壓機構為了將可撓性基板之信號輸出入 端子連接於外部基板之信號輸出入端子，將可撓性基板之 信號輸出入端子自其内面側予以按壓。 依此，可確實將可撓性基板與外部基板予以導通。 本發明之其他目的、特徵及優點，依以下記載即可充份 理解。又，本發明之效益依參照圖式所作之說明即可明 白。 圖式說明 圖1為本發明之一實施形態之端子連接裝置及組合於其 上之外部基板與可撓性基板之構造的分解立體圖。 圖2為圖1所示端子連接裝置之樹脂彈簧之構造的放大立 體圖。 圖3為可撓性基板安裝於圖1所示之端子連接裝置之狀態 的剖面圖。 圖4係自圖3所示之狀態再安裝外部基板之狀態的剖面 圖。 圖5為習知可撓性基板對外部基板之連接構造的立體 圖0

O:\70\70783.ptd 第8頁 488113 五、發明說明（4) 圖6為其他習知可撓性基板對外部基板之連接構造的立 體圖。 實施形態說明 以下基於圖1至圖4說明本發明之一實施形態。以液晶顯 示裝置為例說明如下。 圖1為本發明之一實施形態之端子連接裝置4及與其相關 零件之立體圖。液晶面板1連接於可撓性基板2，又於可撓 性基板2上安裝液晶核組驅動用之必要的電子零件。 可撓性基板2係形成為膜（f i 1 m)狀，且設有未圖示之配 線圖案。於此可撓性基板2上，於安裝有上述電子零件之 面上，平行設置複數個信號輸出入端子3…，於其週邊設 有孔2a - 2a及孔2b ·21)。 孔（第1孔）2 a · 2 a係位於比信號輸出入端子3…更接近 可撓性基板2之中央側，孔（第2孔）2 b · 2 b係位於比信號 輸出入端子3…更接近可撓性基板2之端部側。孔2 a之直徑 係形成為比後述固持梢4d之頭部小，為了使其頭部可貫通 ，具有切口部2 c。 另一方面，孔2b係在將可撓性基板2安裝於端子連接裝 置4之狀態下，於與後述樹脂彈簧（按壓機構、彈性體）4b 之長方向（將樹脂彈簧4b之固定端與自由端連接之方向）一 致之方向，形成為長的圓形。 外部.基板5於其兩側端緣部具有矩形之凹部5 a · 5 a，平 行設置信號輸出入端子6…。信號輸出入端子6之數目係對 應於可撓性基板2之信號輸出入端子3之數目。

O:\70\70783.ptd 第9頁 488113 五、發明說明（5) 另一方面，端子連接裝置4係由樹脂所成，在作為支撐 基體之基板部4a上，未設有固持體部（固持體）4c .4c的 一端部附近，設有樹脂彈簧4b…。樹脂彈簧4b…係配置於 與可撓性基板2之信號輸出入端子3…的内面連接的位置上 。樹脂彈簧4b與彈簧基板2的信號輸出入端子3的數目相對 應。樹脂彈簧4 b依施予應力使彈簧活動而具有彈性，其形 狀係為可依來自上方之應力向下方彈性變形者。 又，於基體部4a之兩側端緣部，設有固持體部4c · 4c。 固持體部4c係對基體部4a大致直立起者。又，其寬度約與 凹部5 a寬度相同。於前端部具有爪構造，其係在外部基板 5的上端面凹部5 a附近卡止者。此爪構造具有傾斜面，以 在使固持體部4 c嵌合於凹部5 a時，使前端部易於跨上凹部 5 a 〇 又於樹脂彈簧4 b週邊，設有：固持梢4 d · 4 d，作為第1 固持構件（第1軸狀構件）；及固持梢4 e · 4 e，作為第2固持 構件（第2軸狀構件）。作為軸狀構件之固持梢4d · 4e係由 軸部及比此軸部大徑之頭部所成。頭部之形狀係形成為例 如球狀。於樹脂彈簧4 b之固定端側之特定位置上配置固持 梢4 d · 4 d，於自由端側之特定位置上配置固持梢4 e · 4 e。 孔2 a · 2 a、2b · 2b、固持梢4d · 4d、4 e · 4 e係在將可撓性 基板2安裝於端子連接裝置4時，具有對合位置之功能。 接著詳細說明樹脂彈簧4b。如圖2所示，樹脂彈簧4b係 成向上方凸起之彎曲狀。又，樹脂彈簧4b之一端係成為於 基體部4a之中央側固定於基體部4a之固定端，另一端係成

O:\70\70783.ptd 第10頁 488113 五、發明說明（6) 為自基體部4a浮起之自由端。因此，凸狀之樹脂彈簧4b的 形狀不會有太大的改變。可撓性基板2可成為與樹脂彈簧 4 b服貼之形狀，可自與外部基板5垂直之方向予以按壓， 依此可自樹脂彈酱4b向外部基板5之信號輸出入端子6方向 ，有效率的傳達應力。 又，樹脂彈簧4 b係自固定端側向自由端側厚度漸小而形 成者。又，於樹脂彈簧4b之上端面，設有彎曲成凸狀之按 壓突起（突起）7。使此按壓突起7與可撓性基板2接觸面積 小，即可用較強的力量將可撓性基板2按壓於外部基板5， 可將可撓性基板2之信號輸出入端子3與外部基板5之信號 g 輸出入端子6確實導通。 可撓性基板2如上述依固持梢4d · 4 d、4 e · 4 e，保持為 服貼於樹脂彈簧4b之形狀，藉以安裝於端子連接裝置4。 安裝時，固持梢4 d之頭部將孔2 a於切口部2 c按壓擴大以貫 通孔2 a。依此貫通狀態之頭部的支撐，固持梢4d不會被自 孔2a拔出。又，固持梢4e因孔2b為長圓形之故，即使沒有 切口部亦可貫通孔2 b，依頭部，與固持梢4 d同樣的可固持 可撓性基板2。 另一方面，如圖3所示，液晶面板1係反過來配置於端子 連接裝置4的下面。又，可撓性基板2依樹脂彈簧4b，信號 輸出入端子3的部份被向上方按壓。樹脂彈簧4 b於此狀態 在將端子連接裝置4安裝於外部基板5時，向外部基板5表 面所處位置之線3 1上方突出。 如圖4所示，端子連接裝置4依固持體部4c .4c安裝於外

O:\70\70783.ptd 第11頁 488113 五、發明說明（7) 部基板5。此時，樹脂彈簧4b受外部基板5向下方之力而彈 性變形。依樹脂彈簧4 b之彈性變性的反彈力，可撓性基板 2之信號輸出入端子3與外部基板5上所設之信號輸出入端 子6接觸之故，而取得變通，可進行與外部基板5側之信號 授受。 將端子連接裝置4安裝於外部基板5時，樹脂彈簧4b被按 壓於外部基板而彈性變形，樹脂彈簧4 b之自由端進而於固 持梢4 e側活動，可撓性基板2之端部亦與其配合活動。對 此，因孔2b為長圓形之故，可撓性基板2之活動不會被孔 2 b阻止，又，固持梢4 e不會自孔2 b脫離，可確實將可撓性 基板2彈撥於外部基板5。 又，因於外部基板5設有定位用凹部5 a之故，可輕易的 與端子連接裝置4對合位置，而極少會有因震動或撞擊造 成位置偏離之情況。 以下依圖1說明組裝步驟。 首先，將可撓性基板2之孔2a插入端子連接裝置4之固持 梢4d。另一方面，將可撓性基板2之孔2b插入端子連接裝 置4之固持梢4 e。 次之將可撓性基板2折彎曲，將液晶面板1設置於端子連 接裝置4的下面。再將固持體部4c與凹部5a對合，將端子 連接裝置4安裝於外部基板5。依此，可撓性基板2之信號 輸出入端子3，依樹脂彈簧4b及按壓突起7，壓碰於外部基 板5之信號輸出入端子6。如此，組裝作業只需與可撓性基 板2垂直方向之力，即可完成作業。

O:\70\70783.ptd 第12頁 488113 五、發明說明（8) 在進行零件更換等時，以與前述組裝作業相反的步驟， 即可將各部卸取下來輕易的分解。此時沒有繁雜的作業， 任一零件皆極少受損傷。藉將端子連接裝置4自外部基板5 卸下，樹脂彈簧4 b即回復其原來的形狀。因此，端子連接 裝置4可再利用。又，可撓性基板2並無焊接，及對連接器 之插入等，卸取作業造成損傷的可能性微乎其微，若無功 能上的問題即可再利用。 如此，本實施形態之端子連接裝置4具備樹脂彈簧4 b， 其係自信號輸出入端子3之内面側按壓可撓性基板2者，故 不需要在外部基板5上設置用以連接信號輸出入端子3所用 之連接器等，藉此可期縮小外部基板5之面積。又，依固 持梢4d、4e及孔2a、2b將可撓性基板2固持於端子連接裝 置4，依此可防止可撓性基板2自樹脂彈簧4b向上鼓起，故 在將可撓性基板2組入機器時，可撓性基板2不會被碰撞到 ，可防止破損。 又，本實施形態係說明於可撓性基板2連接液晶面板1之 側，但亦可為其他裝置。雖係以安裝有電子零件之基板作 為可撓性基板2予以說明，但亦可為未安裝電子零件之基 板或帶載體封裝（TCP)等其他基板。又，固持梢4d、4e、 孔2a、2b之數量亦可依可撓性基板2及端子連接裝置4之尺 寸予以增加。又，樹脂彈簧4 b係平行設置於基體部4 a上，f 但當然亦可將其分散至2處以上。此時，可撓性基板2之信 號輸出入端子3及外部基板5之信號輸出入端子6，亦須配 合樹脂彈簧4b予以配置。

O:\70\70783.ptd 第13頁 488113 五、發明說明（9) 如上，本發明之可撓性基板之端子連接裝置，其係將設 有配線圖案之薄膜狀可撓性基板之信號輸出入端子，連接 於外部基板之信號輸出入端子者；其具備按壓機構’其係 將上述可撓性基板之信號輸出入端子，自設有該信號輸出 入端子之面，向上述外部基板之信號輸出入端子按壓者。 依上述構造，按壓機構為了將可撓性基板之信號輸出入 端子連接於外部基板之信號輸出入端子，將可撓性基板之 信號輸出入端子自其内面側予以按壓之故，可確實使可撓 性基板與該外部基板取得導通。又，不需要於外部基板上 設置用以連接兩信號輸出入端子之連接器等。故可達成外 部基板之縮小化及輕量化。 又，可撓性基板之端子連接裝置中，理想者係：上述按 壓機構係由具彈簧功能之彈性體所成，且係與上述外部基 板之信號輸出入端子之數目對應，分離為複數個者。 依上述構造，具彈簧功能之彈性體係對應於基板之信號 輸出入端子數目，而分離成複數個之故，分離的彈性體各 對相對應的可撓性基板之信號輸出入端子予以按壓，此與 成一體之彈性體比較，依各個信號輸出入端子可更確實且 有效率的施加按壓作用力。 又，可撓性基板之端子連接裝置中，理想者係具備：支 撐基體，其係支撐上述彈性體者；及固持體，其係將該支 撐基體固著脫離自如的固持於上述外部基板者。 依上述構造，彈性體之支撐基體具備固持體，其可將該 支撐基體固著脫離自如的固持於外部基板；故在將可撓性

O:\70\70783.ptd 第14頁 488113 五、發明說明（ίο) 基板之端子連接裝置連接於外部基板之同時，可將可撓性 基板之信號輸出入端子連接於外部基板之信號輸出入端 子。 依此，可簡化可撓性基板與外部基板之兩信號輸出入端 子之連接作業。 又，可撓性基板之端子連接裝置中，理想者係：彈性體 具有：自由端，其係搖動自如者；及固定端，其係固定於 支撐上述彈性體之支撐基板者。 依上述構造，因彈性體具有自由端與固定端之故，於外 部基板之信號輸出入端子與可撓性基板之信號輸出入端子|| 的接點上，可自彈性體向外部基板之信號輸出入端子方向胃 有效率的傳達應力。故，可有效的使按壓力作用於可撓性 基板。 又，可撓性基板之端子連接裝置中，理想者係：於上述 彈性體形成突起，其係用以碰接於上述可撓性基板者。 依上述構造，於具彈簧功能之彈性體上形成用以與可撓 性基板碰接之突起，藉此可使彈性體與可撓性基板接觸面 積減小，與沒有突起者相比較，可用更強的力量將可撓性 基板按壓至外部基板。故可更確實的將兩信號輸出入端子 予以連接。 又，可撓性基板之端子連接裝置中，理想者係具備：第> 1固持構件，其係於上述固定端附近之一定位置，將上述 可撓性基板固持於上述支撐基體者；及第2固持構件，其 係於上述自由端附近之一定位置，將上述可撓性基板固持

O:\70\70783.ptd 第15頁 488113 五、發明說明（11) 於上述支撐基體者。 依上述構造，可撓性基板依第1固持構件於固定端附近 ，依第2固持構件於自由端附近，固持於支撐基體之故， 可防止可撓性基板在固定端及自由端附近鼓起。依此，在 例如將可撓性基板組入機器時，可撓性基板不會被碰撞到 ，可防止破損。又，若可撓性基板與框體的位置稍有偏離 ，則有與相鄰端子短路之虞，但藉由在一定位置固持住可 撓性基板，即不需位置對合步驟，可提升作業效率。 又，可撓性基板之端子連接裝置中，理想者係：上述第 2固持構件，係以在上述可撓性基板將上述固定端及上述 n 自由端予以連結之方向變長之方式，由貫通上述可撓性基 板上所形成之第2孔之第2軸狀構件所成者。 依上述構造，軸狀構件所成之第2固持構件係貫通可撓 性基板之如上述方式形成之孔之故，可對應因彈性體自由 端側之變形而伴隨發生之可撓性基板之活動，可確實的固 持可撓性基板。依此，不需位置對合步驟，可提升作業效 率 〇 又，可撓性基板之端子連接裝置中，理想者係：上述彈 性體係與支撐該彈性體之支撐基體一體成型而形成者。 依上述構造，彈性體與支撐基體係一體成型而形成之故 ，來自外部基板之信號輸出入端子與可撓性基板之信號輸f 出入端子之接點的應力傳達效率變佳。又，因不需用以連 接彈性體與支撐基體的零件（例如熔接材）之故，可壓低材 料成本。

O:\70\70783.ptd 第16頁 488113 五、發明說明（12) 發明說明中之具體實施樣態或實施例，僅係用以說明本 發明之技術内容者，不應僅依該等具體例而狹義解釋本發 明。在本發明之精神及下述申請專利範圍内，可有多種變 形實施。 符號說明 1 液晶面板 2 可撓性基板 2a 孔（第1孔） 2b 孔（第2孔） 3 信號輸出入端子 4 端子連接裝置 4a 基體部（支撐基體） 4b 樹脂彈簧（彈性體、按壓機構） 4c 固持體部（固持體） 4 d 固持梢（第1固持構件、第1軸狀構件） 4 e 固持梢（第2固持構件、第2軸狀構件） 5 外部基板 5 a 凹部 6 信號輸出入端子 7 按壓突起（突起）

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Claims (1)

1. 488113 六、申請專利範圍 1 . 一種可撓性基板之端子連接裝置，其係將設有配線圖 案之薄膜狀可撓性基板之信號輸出入端子，連接於外部基 板之信號輸出入端子者，其特徵在於： 具備按壓機構，其係將上述可撓性基板之信號輸出入 端子，自設有該信號輸出入端子之面，向上述外部基板之 信號輸出入端子按壓者。 2 .如申請專利範圍第1項之可撓性基板之端子連接裝置 ，其甲上述按壓機構係由具彈簧功能之彈性體所成，且係 與上述外部基板之信號輸出入端子之數目對應，分離為複 數個者。 3. 如申請專利範圍第2項之可撓性基板之端子連接裝置 ，其中具備：支撐基體，其係支撐上述彈性體者；及固持 體，其係將該支撐基體固著脫離自如的固持於上述外部基 板者。 4. 如申請專利範圍第2項之可撓性基板之端子連接裝置 ，其中上述彈性體具有：自由端，其係搖動自如者；及固 定端，其係固定於支撐上述彈性體之支撐基板者。 5 ·如申請專利範圍第2至4項中任一項之可撓性基板之端 子連接裝置，其中於上述彈性體形成突起，其係用以碰接 上述可撓性基板者。 6.如申請專利範圍第4項之可撓性基板之端子連接裝置 ，其中具備：第1固持構件，其係於上述固定端附近之一 定位置，將上述可撓性基板固持於上述支撐基體者；及第 2固持構件，其係於上述自由端附近之一定位置，將上述

   1 m II 1 O:\70\70783.ptd 第19頁 488113 六、申請專利範圍 可撓性基板固持於上述支撐基體者。 7. 如申請專利範圍第6項之可撓性基板之端子連接裝置 ，其中上述第2固持構件，係以在上述可撓性基板將上述 固定端及上述自由端予以連結之方向變長之方式，由貫通 上述可撓性基板上所形成之第2孔之第2軸狀構件所成者。 8. 如申請專利範圍第2項之可撓性基板之端子連接裝置 ，其中上述彈性體係與支撐該彈性體之支撐基體一體成型 而形成者。 9 .如申請專利範圍第3項之可撓性基板之端子連接裝置 ，其中上述固持體係於其前端部具有傾斜面者。 ^ 1 0 .如申請專利範圍第6項之可撓性基板之端子連接裝置 ，其中上述第1固持構件係由貫通與切口部同時形成於上 述可撓性基板之第1孔之第1軸狀構件所成者。 1 1.如申請專利範圍第1 0項之可撓性基板之端子連接裝置 ，其中上述第1轴狀構件係具有：圓柱狀之軸部；及直徑 比該軸部大之頭部者。 1 2.如申請專利範圍第1 0項之可撓性基板之端子連接裝置 ，其中上述頭部係形成為頭部比上述第1孔的直徑大者。 1 3.如申請專利範圍第7項之可撓性基板之端子連接裝置 ，其中上述第2軸狀構件，係具有：圓柱狀之軸部；及直 徑比該軸部大之頭部者。 Φ

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