WO2007086516A1 - 基板間接続コネクタ - Google Patents

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WO2007086516A1
WO2007086516A1 PCT/JP2007/051284 JP2007051284W WO2007086516A1 WO 2007086516 A1 WO2007086516 A1 WO 2007086516A1 JP 2007051284 W JP2007051284 W JP 2007051284W WO 2007086516 A1 WO2007086516 A1 WO 2007086516A1
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connector
board
bump
conductive
substrate
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PCT/JP2007/051284
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Inventor
Hirohisa Tanaka
Shunsuke Hashimoto
Original Assignee
Matsushita Electric Works, Ltd.
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    • H05K3/4007—Surface contacts, e.g. bumps

Definitions

  • the present invention relates to a board-to-board connector used for a small and thin electronic device.
  • a board-to-board connector is used to connect two printed wiring boards facing each other and to connect electronic circuits between the boards. Used.
  • This board-to-board connector is equipped with a socket on one printed wiring board to be connected, and a header is provided on the other board to be connected. By connecting the socket and header, both the socket and header can be printed. Connect the electrical circuit formed on the wiring board.
  • the connector of Patent Document 1 has a structure in which the inner side surface of the contact path and the outer side surface of the post are brought into contact with each other for electrical connection. Therefore, when trying to make the striking structure even thinner, it is difficult to bend the contacts, and if the length of the contact part is shortened, it will be difficult to secure a sufficient contact area. There was a problem that the coupling force due to the fitting with the post weakened, making it easy to come off.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, eliminates the connection between three-dimensional complicated metal springs, and can simultaneously perform electrical and mechanical joining.
  • the object is to provide a board-to-board connector that can be made thinner than a connector.
  • the present invention provides an inter-board connection connector for connecting circuit boards to each other, the first connector attached to one circuit board and the first connector attached to the other circuit board.
  • the first connector has an umbrella-shaped conductive bump that is electrically connected to the circuit of the one circuit board, and the second connector is the other connector.
  • a conductive pattern that is electrically connected to the circuit board, and an insertion hole that is electrically connected to the conductive pattern and into which the bump can be inserted; and the insertion hole of the elastic body includes the elastic body.
  • the circuit board can be electrically and mechanically connected with two components: a board with bumps that can be connected in a plane and a circuit board with an elastic body.
  • the bumps are electrically connected by being inserted into the insertion holes of the elastic body and brought into contact with each other, an elastic action is exerted on the contact portion when the bumps are inserted or removed with a strong elastic force.
  • the insertion hole is energized with the conductive pattern, the electrical connection with the bump can be maintained regardless of where the bump is caught in the insertion hole.
  • the present invention provides the above-described improved invention, wherein the elastic body includes a circuit board and a circuit board.
  • the conductive pattern may be formed by a circuit formed on the substrate and the conductive rubber.
  • the conductive rubber is formed by filling the groove and through hole formed in the substrate and integrally forming the conductive rubber.
  • the conductive rubber becomes a conductive pattern and is electrically connected to the bump, it is not necessary to form a circuit pattern for bump contact on the elastic body by a mating process or the like, and the manufacturing is simplified.
  • the through hole is made of conductive rubber, there is no need to worry about scraping or peeling of the copper foil pattern due to the insertion or removal of the umbrella portion of the bump, compared to the case where the bump is inserted into the through hole made of copper foil.
  • this elastic body can be configured with conductive rubber only at the bump insertion location of the circuit board, it is possible to use an inexpensive circuit board that does not require the entire circuit board to be composed of an elastic body. Low cost.
  • the present invention is the above-described improved invention, wherein the elastic body comprises a circuit board and a conductive rubber integrally formed on the circuit board and in a through hole formed in the circuit board.
  • the pattern may be formed by the circuit of the substrate and the conductive rubber.
  • the present invention is the above-described improved invention, wherein the elastic body includes an insulating substrate with circuit and a conductive rubber sheet bonded to the substrate and having holes into which bumps are inserted.
  • the conductive pattern may be formed by the circuit of the substrate and the conductive rubber sheet.
  • the present invention is such that the conductive rubber sheet has a copper foil, and the copper foil is bonded to a bonding pattern provided on the insulating substrate with circuit. Good.
  • the conductive rubber sheet has a copper foil, it can be easily joined to an insulating substrate with circuit.
  • unnecessary parts are removed from the rubber sheet with copper foil by mechanical processing, and the formed rubber sheet with copper foil is further insulated with a circuit using the copper foil of the sheet. After joining to the board, the machine with the rubber sheet is By removing unnecessary parts mechanically, the conductive rubber sheet can be easily formed on the substrate.
  • FIG. 1 is an exploded configuration diagram of a board-to-board connector according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial perspective view seen from the direction in which the second connector of the inter-board connector is connected to the first connector.
  • FIG. 3 (a) is a plan view of a first connector in the inter-board connector.
  • FIG. 3 (b) is a side view of FIG. 3 (a).
  • FIG. 3 (c) Y1-Y1 cross-sectional view of FIG. 3 (a).
  • FIG. 4 (a) is a plan view of a second connector in the inter-board connector.
  • FIG. 4 (b) The side view of FIG. 4 (a).
  • FIG. 4 (c) Y2-Y2 cross-sectional view of FIG. 4 (a).
  • FIG. 5 (b) An enlarged view of part A in FIG. 5 (a).
  • FIG. 6 (b) is a partial perspective view seen from the direction in which the first connector of the second connector in the inter-board connector is connected.
  • FIG. 7 (a) is a plan view of a first connector in the inter-board connector.
  • FIG. 7 (b) is a side view of FIG. 7 (a).
  • FIG. 7 (c) BB sectional view of FIG. 7 (a).
  • FIG. 8 (a) is a plan view of a second connector in the inter-board connector.
  • FIG. 8 (b) is a side view of FIG. 8 (a).
  • FIG. 8 (c) Y3-Y3 cross-sectional view of FIG. 8 (a).
  • FIG. 9 (a) A plan view of the conductive rubber of the second connector.
  • FIG. 9 (a) is a sectional view taken along the line Y4-Y4.
  • FIG. 10 (b) Enlarged view of section C in Fig. 10 (a).
  • FIG. 11 (b) is a partial perspective view seen from the direction in which the first connector of the second connector in the inter-board connector is connected.
  • FIG. 12 (a) is a plan view of the first connector of the inter-board connector.
  • FIG. 12 (b) is a side view of FIG. 12 (a).
  • FIG. 12 (c) A sectional view taken along the line D-D of FIG. 12 (a).
  • FIG. 13 (a) is a plan view of a second connector of the inter-board connector.
  • FIG. 13 (b) is a side view of FIG. 13 (a).
  • FIG. 13 (c) EE sectional view of FIG. 13 (a).
  • FIG. 14 (a) is a cross-sectional view showing a connection state of the inter-board connector.
  • FIG. 14 (b) An enlarged view of a portion F in FIG. 14 (a).
  • FIG. 15 (a) is an exploded configuration diagram of the inter-board connector according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 (b) is a partial perspective view seen from the direction in which the first connector of the second connector is connected in the inter-board connector.
  • FIG. 16 (a) is a plan view of a second connector of the inter-board connector.
  • FIG. 16 (b) is a side view of FIG. 16 (a).
  • FIG. 17 (a) is a plan view of a conductive rubber sheet with a copper foil of the second connector.
  • FIG. 17 (b) A sectional view taken along the line Y5-Y5 in FIG. 17 (a).
  • FIG. 18 (a) is a plan view of the surface side of the substrate connected to the second connector.
  • FIG. 18 (b) is a plan view of the back side of FIG. 18 (a).
  • FIG. 18 (c) Y6—Y6 cross-sectional view of FIG. 18 (a).
  • FIG. 19 (a) is a cross-sectional view showing a connection state of the inter-board connector.
  • FIG. 19 (b) Enlarged view of portion G in Fig. 19 (a).
  • the board-to-board connector 1 includes a board-to-board connecting first connector 4 and a second connector 5 that are respectively attached to the circuit boards 2 and 3 to be connected.
  • the first connector 4 and the second connector 5 are formed on the surface of the insulating substrate 21 of the circuit board 2 and the circuit pattern 22 formed on the surface of the insulating substrate 21 of the circuit board 2, respectively.
  • the circuit pattern 32 is electrically connected.
  • the board-to-board connector 1 connects the circuit boards 2 and 3 by connecting the first connector 4 and the second connector 5.
  • the first connector 4 has a substrate 41 that also serves as an insulating member, and a conductive pattern 42 provided on the surface of the substrate 41 (the upper surface in FIG. 1).
  • a conductive pattern 42 On the conductive pattern 42, an umbrella-shaped conductive bump 43 (so-called mushroom bump) and a through hole 44 are provided. Then, by soldering the circuit pattern 22 of the circuit board 2 and the conductive pattern 42 of the board 41 through the through hole 44, the bump 43 is electrically connected to the circuit pattern 22, and the connector 4 is connected to the circuit. Fixed to board 2.
  • the nonp 43 is formed of a relatively hard conductive material such as a metal, and has a circular umbrella-shaped umbrella part 43a and a neck part 43b, and is integrated with the conductive pattern 42 to form a substrate. 41 is formed.
  • the umbrella portion 43a has a substantially disk shape with a diameter ⁇ la
  • the neck portion 43b has a cylindrical shape with a diameter ⁇ lb.
  • the diameter ⁇ la, ⁇ lb and the height of the bump 43 are as follows.
  • the bump 43 is formed in the conductive portion 54 (see FIG. 4A) in which the through hole 55 of the elastic substrate 51 of the connector 5 described later is formed.
  • the umbrella portion 43a of the bump 43 is inserted into the elastic conductive portion 54 by an elastic pressure and is locked in the elastic conductive portion 54.
  • the bumps 43 are arranged independently in parallel in two rows in the longitudinal direction on the conductive pattern 42 of the substrate 41, and each bump 43 is connected to a plurality of circuit patterns on the circuit board 2 via connection patterns 45 on the back surface of the bumps. 22 is connected integrally. With this multi-row arrangement, circuit boards can be connected in a matrix.
  • the second connector 5 includes a substrate 51 that also has an elastic member (eg, a silicon rubber sheet) force, and the substrate 51 has a surface 52a (the lower surface in FIG. 1) and Conductive patterns 53 and 53a are provided continuously to the side surface 52c in the longitudinal direction.
  • an elastic conductive portion 54 having a through hole 55 into which the bump 43 can be inserted is formed in a circular shape on the substrate 51.
  • the diameter ⁇ 3 of the through hole 55 is set to be approximately equal to the diameter ⁇ lb of the neck 43 b smaller than the diameter ⁇ la of the umbrella 43 a of the bump 43.
  • the diameters of the umbrella portion 43a and the neck portion 43b are such that when the bump 43 is inserted into a bump connecting elastic conductive portion 54 including a through hole 55 described later, the inner wall of the elastic conductive portion 54 is inserted.
  • Surface 55a force Hard bump 43 insertion pressure causes bump 43 to bulge in the radial direction and be elastically deformed by umbrella 43a, so that bump 43 bites into wall surface 55a and bump 43 is locked into elastic conductive part 54.
  • the wall surface 55a which also has the copper foil force of the through hole 55 of the elastic conductive portion 54, is made thin and has elasticity, and is elastically deformed integrally with the substrate 51 of the elastic member. Yes.
  • the bump 43 and the elastic conductive portion 54 can be in contact with each other and locked at the same time, and are electrically and mechanically connected.
  • the conductive pattern 53a is electrically connected to the circuit pattern 32 and the connector 5 is fixed to the circuit board 3. Is done.
  • the first circuit board 2 and the second circuit board 3 are coupled with the first connector 4 and the second connector 5, respectively, and in this state, on the conductive pattern 42 of the first connector 4.
  • the through holes 55 formed on the conductive pattern 53 of the second connector 5 are pressed and contacted with the bumps 43 formed on the circuit board 22 and the circuit pattern 22 of the first circuit board 2 is contacted through the contact portion.
  • the circuit pattern 32 of the second circuit board 3 are electrically connected.
  • the circuit boards 2 and 3 in a state in which the elastic conductive portion 54 is inserted into the bump 43 will be described with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b).
  • the first connector 4 having the bump 43 is electrically connected to the circuit pattern 22 of the circuit board 2 through the connection pattern 45 on the back surface side of the bump 43.
  • the second connector 5 having the elastic conductive portion 54 is fixed to the circuit board 3 in a state where the elastic conductive portion 54 and the circuit pattern 32 of the circuit board 3 are electrically connected.
  • the connector 4 and the connector 5 are connected by inserting the bumps 43 into the elastic conductive portion 54.
  • the elastic conductive portion 54 is inserted into the bump 43
  • the umbrella portion 43a of the bump 43 is inserted to near the middle in the thickness direction of the substrate 51, and the inside of the first hole 55 of the elastic conductive portion 54 with which the umbrella portion 43a contacts.
  • the contact portion with the wall surface 55a is pushed in the direction in which the diameter increases.
  • the neck 43b of the bump 43 has a diameter ⁇ lb that is substantially equal to the diameter ⁇ 3 of the through hole 55 of the elastic conductive portion 54.
  • the inner surface of the through hole 55 hardly receives any pressure and hardly deforms. .
  • the bump 43 bites into the elastic conductive part 54 and the hooking force is applied, so that the connector 4 and the connector 5 are connected.
  • the circuit boards 2 and 3 are electrically and mechanically connected.
  • the connector 4 which is a substrate with bumps and the connector 5 which is a substrate with inertial insertion holes are engaged and locked together,
  • the bump 43 is inserted into the substrate 51 to be lowered, so that a conventional three-dimensional spring piece requiring a large space is not used, and a casing requiring a thickness for press-fitting a spring piece is not required.
  • the electrical / mechanical connection of the nectar can be performed, and accordingly, the height and density can be further reduced.
  • a hole into which the bump 43 is inserted that is, a through hole 55 is provided in the substrate 51.
  • An elastic conductive portion 54 having elasticity can be formed in the hole 55.
  • the bumps 43 can be directly inserted into the substrate 51 and can be easily connected.
  • the umbrella portion 43a of the bump 43 bites into the elastic conductive portion 54 and is locked, it is difficult to remove.
  • the elastic conductive portion 54 is formed in the through hole 55, the electrical connection can be maintained regardless of the portion of the copper foil in the through hole 55 where the bump 43 is caught.
  • the basic configuration is the same as that of the first embodiment, and in the second connector 5, the elastic substrate 51 (an inertia body) includes a circuit board 51a, The conductive pattern 6 is formed by the circuit of the substrate 5 la and the conductive rubber 6 . The conductive rubber 6 is integrally formed by filling the groove 56 and the through hole 55 formed in the circuit board 51 a. is there. Since the first connector 4 of the present embodiment is the same as the connector 4 in the first embodiment, the drawings and detailed description are omitted.
  • the second connector 5 includes an elastic substrate 51.
  • the elastic substrate 51 includes a substrate 51a, which is an insulating substrate with a circuit, and a conductive rubber 6, as shown in FIG.
  • the substrate 51a is subjected to a through hole check and a groove force check, and the through hole 55 and the gate groove 56 formed by this processing are filled with the conductive rubber 6 and integrally formed.
  • the conductive pattern of the elastic substrate 51 is formed by the circuit of the substrate 51a and the conductive rubber 6.
  • the substrate 51a has a thickness dl as shown in FIG. 7, and a conductive pattern 61 (see FIG. 9) described later.
  • a gate In order to fill and integrate the conductive rubber 6 formed with the light source), it is possible to insert an elastic conductive portion 62 of the conductive pattern 61 and a gate line 64 (hereinafter referred to as a gate) connecting the elastic conductive portion 62, respectively.
  • a through hole 55 having a diameter ⁇ 2a, a gate groove 56, and a dividing hole 57 for separating the gate 64 are provided. Further, the through hole 55 has a diameter ⁇ 2b as its inner diameter becomes smaller at the center of the substrate 51a, and a convex portion 55b is formed over the circumference of this diameter.
  • the convex portion 55b is formed so as to be engaged with and engaged with a recessed portion 62b provided on the outer wall surface of the elastic conductive portion 62 to be filled.
  • the thickness dl of the substrate 5 la is set to be substantially equal to the thickness d4 of the elastic conductive portion 62, and the depth d2 of the gate groove 56 is set to be substantially the same as the thickness d3 of the gate 64 to be filled. Yes. Thereby, the conductive pattern 61 of the conductive rubber 6 described later can be filled in the through hole 55 and the gate groove 56.
  • the conductive pattern 61 made of the conductive rubber 6 includes a plurality of cylindrical elastic conductive portions 62 having through holes 63 for inserting bumps at positions corresponding to the bumps 43, and an elastic conductive portion.
  • a provisional gate 64 provided temporarily for manufacturing is provided. After the gate 64 is filled in the substrate 5 la, the gate 64 is cut to form an electrically independent circuit in the conductive pattern 61.
  • the elastic conductive portion 62 has a recess 62b around the central portion in the thickness direction in which the outer diameter ⁇ 3a is substantially equal to the diameter ⁇ 2a on the inlet side of the through hole 55 of the substrate 51a to be filled.
  • the outer diameter of the circumferential wall of the recess 62b is narrowed to a diameter ⁇ 3c smaller than the diameter ⁇ 3a.
  • the recess 62b is fitted and engaged with the convex portion 55b on the circumference in the through hole 55 of the substrate 51a.
  • the diameter ⁇ 3b of the through-hole 63 into which the bump 43 of the elastic conductive portion 62 is inserted is formed to be smaller than the diameter ⁇ la (see FIG. 3) of the umbrella portion 43a of the bump 43 described above.
  • the diameter ⁇ 3b of the through hole 63 is substantially equal to the diameter ⁇ lb of the neck 43b of the bump 43.
  • the connector 5 having the elastic substrate 51 formed of the substrate 5la and the conductive rubber 6 includes the elastic conductive material of the conductive pattern 61.
  • the portion 62 and the gate 64 force are filled in the through hole 55 and the gate groove 56 of the substrate 5 la, respectively, and are integrally formed as a conductive pattern 61.
  • the circuit boards 2 and 3 in a state where the bumps 43 are inserted into the elastic conductive portion 62 will be described with reference to FIGS. 10 (a) and 10 (b).
  • the first connector 4 having the bump 43 is fixed to the circuit board 2 while being electrically connected to the circuit pattern 22 of the circuit board 2 through the connection pattern 45 on the back surface side of the bump 43.
  • the second connector 5 having the elastic conductive part 62 made of the conductive rubber 6 is fixed to the circuit board 3 with the elastic conductive part 62 and the circuit pattern 32 of the circuit board 3 being electrically connected. Yes.
  • the connector 4 and the connector 5 are connected by inserting bumps 43 into the elastic conductive part 62.
  • the bump 43 is inserted into the through hole 63 of the elastic conductive portion 62, the diameter ⁇ la is larger than the diameter ⁇ 3b of the through hole 63, so that the umbrella portion 43a of the knock 43 is inserted into the elastic conductive portion.
  • the side wall surface 63a in the through-hole 63 of 62 is expanded in the radial direction.
  • the umbrella part 43a is set to push up to the center of the depth of the through hole 63.
  • the umbrella portion 43a is positioned at the central portion of the through hole 63, and the side wall 62a near the central portion is pressed in the radial direction to Press in the direction of protrusion 55b in 51 through hole 55.
  • the elastic conductive portion 62 is an elastic body made of the conductive rubber 6, the contact portion 62c with the umbrella portion 43a is elastically deformed and recessed into a concave shape.
  • the neck 43b of the bump 43 has a diameter ⁇ lb substantially equal to the diameter ⁇ 3b of the through hole 63, and therefore hardly presses the side wall 62a. Therefore, the side wall of the elastic conductive portion 62 in the portion where the neck 43b is inserted 62a is not deformed. Therefore, since the elastic deformation in the elastic conductive portion 62 occurs only in the umbrella portion 43a of the bump 43, the bump 43 is caught in the elastic conductive portion 62, and the bump 43 can be locked to the elastic conductive portion 62. As a result, the connector 4 and the connector 5 are connected, whereby the circuit boards 2 and 3 are electrically and mechanically connected.
  • the conductive rubber 6 becomes the conductive pattern 61 in the substrate 5 la and the through hole 55 and is electrically connected to the bump 43, so that the substrate 51 a It is not necessary to form a circuit pattern for bump contact by plating or the like, and it is not necessary to form a conductive pattern with copper foil, etc., and the through-hole 63 of the conductive rubber 6 serves both as an electrical connection and a mechanical connection. It becomes easy. Further, since the bump 43 is inserted into the through hole 63 of the conductive rubber 6, the bump 43 is in contact with the through hole formed of copper foil.
  • the elastic substrate 51 can form the through hole 63 using the conductive rubber 6 only at the bump insertion portion of the circuit board 51a, the circuit board 51a does not need to be made of an elastic body and is inexpensive. A circuit board can be used, and cost can be reduced.
  • inter-board connector 1 of the present embodiment the basic configuration is the same as that of the second embodiment.
  • the elastic substrate 51 is connected to the circuit board 5 la with a gate.
  • the conductive rubber 6 is integrally formed on the substrate 5 la and in the through hole without providing the groove 56. Since the first connector 4 of the present embodiment is the same as the connector 4 in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
  • the elastic substrate 51 does not have the gate groove 56 (see FIG. 7) in the second embodiment, and has a through hole 55 and a dividing hole 57.
  • a conductive pattern 61 in which an elastic conductive part 62 is formed using the conductive rubber 6 in the second embodiment.
  • the elastic conductive portion 62 of the conductive pattern 61 is integrally formed by being inserted into the through hole 55 of the substrate 51a. Therefore, the connector 5 of this embodiment is basically the same as the connector 5 of the above embodiment, and differs from the second embodiment in that the gate 64 of the conductive pattern 61 is formed on the substrate 51a.
  • the substrate 51a has a through hole 55 formed of a copper foil, and a convex portion 55b is provided in the middle of the through hole 55 in the depth direction as described above. 7 is the same as FIG. 7 except that the gate groove 56 (see FIG. 8) is not provided.
  • the conductive pattern 61 of the same conductive rubber 6 shown in FIG. 9 to the substrate 51 and filling the elastic conductive part 62 with 55 through holes as shown in FIG. Then, the substrate 51a and the conductive rubber 6 are formed in a form protruding from the substrate 5la to the surface of the substrate 51a by the height d2 of the gate 64.
  • circuit board 2 has bump 43.
  • the first connector 4 is fixed in a state of being electrically connected to the circuit pattern 22 of the circuit board 2 via the connection pattern 45 on the back surface side of the bump 43.
  • the second connector 5 having the elastic conductive portion 62 made of the conductive rubber 6 is fixed to the circuit board 3 in a state where the elastic conductive portion 62 and the circuit pattern 32 of the circuit board 3 are electrically connected. Yes.
  • connection between the connector 4 and the connector 5 is performed by inserting a bump 43 into the elastic conductive portion 62 of the connector 5.
  • This connection is the same as that of the second embodiment except that the conductive conductive portion 62 protrudes from the surface of the substrate 51a by the height d2 of the gate 64 on the connection surface of the connector 5, so that detailed description will be given. Is omitted.
  • the conductive pattern is integrated on the substrate 51 and the through hole 55 without grooving the circuit board, the process is simplified and the manufacturing cost is reduced. The strike becomes cheaper. Moreover, since the groove processing that further deteriorates the strength is not used for the thin substrate having a low strength, a decrease in the connector strength can be prevented. Also, since the conductive rubber 6 protrudes from the surface of the substrate 51 by the height of the gate 64 of the conductive pattern 61, the substrates are brought into close contact with each other due to the elasticity of the rubber when the surface of the connector 4 and the connector 5 comes into contact with each other. In addition, it is possible to prevent the connector from being broken by the surface contact pressure at the time of contact due to mechanical buffering.
  • inter-board connector 1 of the present embodiment the basic configuration is the same as that of the third embodiment.
  • the elastic substrate 51 is bonded to the circuit-insulated substrate 51a and the substrate 51a, and the bumps 43 are formed.
  • the conductive rubber sheet 6a is formed with a through hole 63 to be inserted, and the bumps 43 are inserted into the through holes 63 of the conductive rubber sheet 6a to connect the substrates. Since the first connector 4 of the present embodiment is the same as the connector 4 in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
  • the elastic substrate 51 includes an insulating substrate 51 a having circuit patterns (conductive patterns) connected to the both surfaces by through holes 55 as shown in FIGS. And a conductive rubber sheet 6a in which the conductive rubber 6 is formed into a sheet shape.
  • the conductive rubber sheet 6a has a copper foil 7 bonded to the surface, and the copper foil pattern 71 of the copper foil 7 and the conductive pattern 61 of the conductive rubber sheet 6a are integrated. Further, the conductive rubber sheet 6a is formed with an elastic conductive portion 62 having a through hole 63 into which the bump 43 of the first connector 4 is inserted. Copper foil
  • the pattern 71 is provided with a through hole 73 corresponding to the through hole 63 of the conductive pattern 61.
  • the copper foil pattern 71 around the through hole 73 is a land pattern 72 to be joined to the conductor pattern 53 of the circuit of the substrate 51a.
  • the land pattern 72 has substantially the same shape as the land pattern 53c provided on the periphery of the through hole 55 of the conductive pattern 53 on the surface 52a of the substrate 5la shown in FIG.
  • the land pattern 72 and the land pattern 53c are joined by soldering or the like, and the conductive rubber sheet 6a is electrically joined and fixed to the substrate 51a.
  • the connector 5 can be connected to the connector 4 by inserting the bump 43 into the elastic conductive portion 62 for connecting the bump formed in the conductive pattern 61 on the conductive rubber sheet 6a. Since the configuration of the conductive rubber sheet 6a is the same as that of the conductive rubber 6 of the third embodiment shown in FIG. 9, the drawing and detailed description thereof are omitted.
  • the substrate 5la bonded to the conductive rubber sheet 6a has a surface 52a bonded to the conductive rubber sheet 6a and a back surface 52b bonded to the circuit board 3 as shown in FIG.
  • Conductive patterns 53 and 53b are provided at substantially symmetrical positions, and these circuit patterns are electrically connected through through-holes 55 on the circuit pattern.
  • the conductive pattern 53b of the board 5la is joined to the circuit pattern 32 of the circuit board 3 by soldering, whereby the board 51a joined to the conductive rubber sheet 6a is electrically connected to the circuit board 3. And fixed.
  • the circuit boards 2 and 3 in a state where the bumps 43 are inserted into the elastic conductive portion 62 will be described with reference to FIGS. 19 (a) and 19 (b).
  • the circuit board 2 is fixed in a state of being electrically connected to the circuit pattern 22 of the circuit board 2 via the connection pattern 45 on the back surface side of the first connector 4 force bump 43.
  • the second connector 5 is fixed to the circuit board 3 in a state where the conductive pattern 53b of the board 5la and the circuit pattern 32 of the circuit board 3 are electrically connected.
  • connection between the connector 4 and the connector 5 is performed by inserting the bumps 43 into the elastic conductive portions 62 in the conductive pattern 61 of the conductive rubber sheet 6a of the connector 5 as described above.
  • This connection method is the same as in the third embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the conductive rubber sheet 6a and the base are formed on the elastic substrate 51.
  • the conductive rubber sheet 6a independent from the substrate 51a without integrally forming the plate 51a, expensive equipment and complicated technology for conductive rubber integral molding are not required.
  • the copper foil 7 is provided on the surface of the conductive rubber sheet 6a, the copper foil 7 can be used to easily join the substrate 51a.
  • the elastic conductive part 62 to be mounted on the substrate 51a first, unnecessary parts are removed from the conductive rubber sheet 6a with copper foil by mechanical processing, and the formed conductive rubber sheet 6a with copper foil is used as the copper foil. After bonding to the substrate 51a in step 7, the unnecessary conductive pattern can be easily processed and formed on the substrate 51a by mechanically removing unnecessary pattern portions from the substrate with the rubber sheet again. .
  • the present invention has been described above.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made to the above-described embodiment without departing from the gist of the present invention.
  • the elastic body or the conductive rubber sheet is used only for the conductive pattern of the second connector 5, but it can be applied to the first connector 4 in the same manner.
  • the elastic body may be anything as long as it has an elastic property other than the conductive rubber.

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Abstract

　立体的な複雑な金属ばね同士の接続を無くし、薄型化、高密度化を図つた基板間接続コネクタであり、基板間接続コネクタ（１）は、基板（４１）上に傘型形状の導電用のバンプ（４３）を有し、このバンプ（４３）と導通する回路基板（２）に接続されたコネクタ（４）と、弾性体による絶縁基板（５１）上の導電パターン（５３）にスルーホール（５５）を持つ弾性導電部（５４）を有し、この弾性導電部（５４）と導通する回路基板（３）に接続されたコネクタ（５）を備える。この弾性導電部（５４）は、バンプ（４３）が挿入されると、バンプ（４３）と電気的に導通すると共に、スルーホール（５５）の側面がバンプ（４３）に押圧されて、弾性変形して凹み、バンプ（４３）がスルーホール（５５）内に食い込むようになっている。これにより、バンプ（４３）を弾性導電部（５４）に挿入して係止することができるので、平面的に回路基板間の電気的及び機械的接続が同時にでき低背化が図られる。

Description

明 細 書
基板間接続コネクタ
技術分野
[0001] 本発明は、小型 ·薄型の電子機器に使用される基板間接続コネクタに関する。
背景技術
[0002] 小型軽量化が進む携帯電話、デジタルカメラような電子機器に使用されるコネクタ として、 2枚の印刷配線基板を対向させて基板間の電子回路を互いに接続するため に基板間接続コネクタが用いられる。この基板間接続コネクタは、接続される一方の 印刷配線基板にソケットを備え、接続される他方の基板にはヘッダが設けられ、ソケ ットとヘッダを接続することにより、ソケットとヘッダの両印刷配線基板に形成した電気 回路を接続する。
[0003] 従来のこの種の基板間接続用コネクタでは、例えは、特開 2004— 055464号公報 に示されるように、接続される一方のコネクタとなるソケットに、帯状導体を袋小路状 に折り曲げ成形したコンタクトを設け、このコンタクトの袋小路状部分に、他方のコネク タとしてヘッダ力 突出させた導体部分を有するポストを挿入して嵌め込み、コンタク トの袋小路状部分の内側面とポストの外側面とをばね接触させて導通させる構造とな つている。
[0004] し力しながら、更なる小型化、薄型化に対しては、上記特許文献 1のコネクタでは、 コンタクトの袋小路部分の内側面とポストの外側面とを接触させて導通させる構造と なっているため、力かる構造をさらに薄型化しようとすると、コンタクトの折り曲げ成形 が難しくなる上に、接触部分の長さを短くすると、十分な接触面積の確保が困難とな り、また、コンタクトとポストとの嵌合による結合力が弱くなつて、外れやすくなつてしま う問題があった。
[0005] また、このようなコネクタにおける狭ピッチ化、高密度化では、コネクタのハウジング に固定されるコンタクト及びポストと共にこれらの圧入溝も狭ピッチ化する必要がある 。しかし、コンタクトやポストが圧入されるハウジングは、合成樹脂成部材を使用する ので加工性や強度など力 微細化に限度があるため狭ピッチ化が難しぐさらにコン タクトゃポストの圧入に耐えるには、ハウジングに最低限の肉厚が必要とされるためこ の点からも低背化が困難であった。
[0006] このように、従来の基板間接続コネクタでは、成形と金属部品からなり、電気的接続 及び機械的接触も、複雑に立体的に機械加工された金属ばね同士の弾性変形内で 行われて 、て、低背化 (薄型化)や高密度化には自ずと限界があった。
発明の開示
[0007] 本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、立体的な複雑な金属 ばね同士の接続を無くし、電気的、機械的接合を同時にでき、従来の基板間接続コ ネクタに比べて、より薄型化が図れる基板間接続コネクタを提供することを目的とする
[0008] 上記課題を達成するために本発明は、回路基板同士を接続する基板間接続コネク タであって、一方の回路基板に取り付けられる第 1のコネクタと、他方の回路基板に 取り付けられる第 2のコネクタと、を備え、前記第 1のコネクタは、前記一方の回路基 板の回路と導通される傘型形状をした導電用のバンプを有し、前記第 2のコネクタは 、前記他方の回路基板と導通される導電パターンと、この導電パターンに電気的に 導通され、かつ前記バンプが挿入可能な挿入孔とが形成されて ヽる弾性体を有し、 前記弾性体の挿入孔に前記バンプを挿入することにより、前記両回路基板同士が電 気的且つ、機械的に接続されるようにしたものである。
このことにより、平面的に接続できるバンプを取り付けた基板と、弾性体を取り付け た回路基板との 2部品で回路基板間の電気的 ·機械的接続ができるので、従来の空 間的スペースを取る立体的なばね片を用いる必要がなくなり、低背化、高密度化でき る。また、バンプが弾性体の挿入孔に挿入されて接触することにより電気的に接続さ れるので、バンプの弾性体力もの挿抜時に、接触部分に弾性作用が働く。これにより 、バンプが挿入されたときは、バンプの傘の部分が弾性体の挿入孔に引っ掛力つて 係止され、バンプが弾性体力も抜けるのを防止できる。また、この挿入孔は、導電パ ターンと通電されているので、バンプが揷入孔内のどの部分で引っ掛かっていても、 バンプとの電気的接続を維持できる。
[0009] 本発明は、上記改良された発明において、弾性体は、回路付基板と、この回路付 基板に形成した溝及びスルーホール内に充填して一体成形した導電ゴムとから成り 、導電パターンは、該基板の回路と前記導電ゴムとにより形成されるようにすればよ い。
このことにより、導電ゴムが導電パターンとなってバンプと電気的に接続されるので 、弾性体にメツキ加工等によるバンプ接触用の回路パターン形成が不要となり、製造 が簡単になる。また、スルーホールが導電ゴムで形成されるため、銅箔によるスルー ホールにバンプを挿入する場合に比べ、バンプの傘の部分の挿抜による銅箔パター ンの削れや剥がれを心配しなくて良い。また、この弾性体は、回路付基板のバンプ挿 入箇所のみに導電ゴムを用いてスルーホールを構成できるので、回路付基板全体を 弾性体で構成する必要がなぐ安価な回路基板を使用でき、低コストィ匕できる。
[0010] 本発明は、上記改良された発明において、弾性体は、回路付基板と、この回路付 基板上、及び該基板に形成したスルーホール内に一体成形した導電ゴムとから成り 、前記導電パターンは、該基板の回路と前記導電ゴムにより形成されるようにすれば よい。このこと〖こより、回路基板に溝加工を施すことなぐ基板上とスルーホール内で 導電パターンの一体ィ匕を行うので、工程が簡単になり、製造コストが安くなる。また、 強度の弱 、薄 、基板にさらに強度を劣化させる溝加工を用いな 、ので、コネクタ強 度の低下を防止できる。
[0011] 本発明は、上記改良された発明において、前記弾性体は、回路付絶縁基板と、こ の基板に接合され、バンプが挿入される孔が形成された導電ゴムシートとからなり、 前記導電パターンは、該基板の回路と前記導電ゴムシートにより形成されるようにす ればよい。このことにより、導電ゴムと基板の一体成形をせずに、独立した導電ゴムシ ートを使用するので、一体成形のための高価な設備や、複雑な技術が不要になる。
[0012] 本発明は、上記改良された発明において、前記導電ゴムシートは、銅箔を持ち、前 記回路付絶縁基板に設けられた接合用パターンに前記銅箔が接合されるようにすれ ばよい。このことにより、導電ゴムシートが銅箔を有しているので、簡単に回路付絶縁 基板に接合できる。また、銅箔を貼った状態で、この銅箔付きゴムシートから、機械的 加工で不要部分を除去し、さらに、この成形された銅箔付きゴムシートを、このシート の銅箔により回路付絶縁基板と接合した後、このゴムシート付き基板から、再度、機 械的に不要部分を除去することにより、基板上に導電ゴムシートを簡単に加工形成 することができる。
図面の簡単な説明
[図 1]本発明の第 1の実施形態に係る基板間接続コネクタの分解構成図。
[図 2]上記基板間接続コネクタにおける第 2のコネクタの第 1のコネクタと接続される方 向から見た部分斜視図。
[図 3(a)]上記基板間接続コネクタにおける第 1のコネクタの平面図。
[図 3(b)]図 3 (a)の側面図。
[図 3(c)]図 3 (a)の Y1— Y1断面図。
[図 4(a)]上記基板間接続コネクタにおける第 2のコネクタの平面図。
[図 4(b)]図 4 (a)の側面図。
[図 4(c)]図 4 (a)の Y2— Y2断面図。
圆 5(a)]上記基板間接続コネクタの接続状態を示す断面図。
[図 5(b)]図 5 (a)の A部の拡大図。
圆 6(a)]本発明の第 2の実施形態に係る基板間接続コネクタの部分断面図。
[図 6(b)]上記基板間接続コネクタにおける第 2のコネクタの第 1のコネクタと接続され る方向から見た部分斜視図。
[図 7(a)]上記基板間接続コネクタにおける第 1のコネクタの平面図。
[図 7(b)]図 7 (a)の側面図。
[図 7(c)]図 7 (a)の B— B断面図。
[図 8(a)]上記基板間接続コネクタにおける第 2のコネクタの平面図。
[図 8(b)]図 8 (a)の側面図。
[図 8(c)]図 8 (a)の Y3— Y3断面図。
[図 9(a)]上記第 2のコネクタの導電ゴムの平面図。
[図 9(b)]図 9 (a)の Y4— Y4断面図。
圆 10(a)]上記基板間接続コネクタの接続状態を示す断面図。
[図 10(b)]図 10 (a)の C部の拡大図。
圆 11(a)]本発明の第 3の実施形態に係る基板間接続コネクタの分解構成図。 [図 11(b)]上記基板間接続コネクタにおける第 2のコネクタの第 1のコネクタと接続され る方向から見た部分斜視図。
[図 12(a)]上記基板間接続コネクタの第 1のコネクタの平面図。
[図 12(b)]図 12 (a)の側面図。
[図 12(c)]図 12 (a)の D— D断面図。
[図 13(a)]上記基板間接続コネクタの第 2のコネクタの平面図。
[図 13(b)]図 13 (a)の側面図。
[図 13(c)]図 13 (a)の E— E断面図。
[図 14(a)]上記基板間接続コネクタの接続状態を示す断面図。
[図 14(b)]図 14 (a)の F部の拡大図。
[図 15(a)]本発明の第 4の実施形態に係る基板間接続コネクタの分解構成図。
[図 15(b)]上記基板間接続コネクタにおける第 2のコネクタの第 1のコネクタと接続され る方向から見た部分斜視図。
[図 16(a)]上記基板間接続コネクタの第 2のコネクタの平面図。
[図 16(b)]図 16 (a)の側面図。
[図 17(a)]上記第 2のコネクタの銅箔付き導電ゴムシートの平面図。
[図 17(b)]図 17 (a)の Y5— Y5断面図。
[図 18(a)]上記第 2のコネクタに接続される基板の表面側の平面図。
[図 18(b)]図 18 (a)の裏面側の平面図。
[図 18(c)]図 18 (a)の Y6— Y6断面図。
[図 19(a)]上記基板間接続コネクタの接続状態を示す断面図。
[図 19(b)]図 19 (a)の G部の拡大図。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の第 1の実施形態に係る基板間接続コネクタについて図 1乃至図 5を 参照して説明する。本実施形態の基板間接続コネクタ 1は、接続される回路基板 2及 び 3にそれぞれ取り付けられる基板間接続用の第 1のコネクタ 4と、第 2のコネクタ 5を 備える。第 1のコネクタ 4と第 2のコネクタ 5は、それぞれ回路基板 2の絶縁性基板 21 の表面に形成された回路パターン 22、及び回路基板 3の絶縁性基板 31の表面に形 成された回路パターン 32に電気的に接続されている。この基板間接続コネクタ 1は、 第 1のコネクタ 4と、第 2のコネクタ 5を接続することにより、これらの回路基板 2, 3を接 続する。
[0015] 第 1のコネクタ 4は、図 1に示すように、絶縁性部材カもなる基板 41とこの基板 41の 表面（図 1では上面）に設けられた導電パターン 42を有し、さらにこの導電パターン 4 2上には、傘型形状をした導電用のバンプ 43 (所謂マッシュルームバンプ）と、スルー ホール 44が設けられている。そして、このスルーホール 44を通して、回路基板 2の回 路パターン 22と基板 41の導電パターン 42とを半田付けすることにより、バンプ 43は 回路パターン 22と電気的に接続されると共に、コネクタ 4が回路基板 2に固定される。
[0016] ノンプ 43は、図 3に示すように、金属等の比較的硬い導電性材料により形成され、 円形の傘型の傘部 43aと首部 43b力もなり、導電パターン 42と一体となって基板 41 に形成されている。この傘部 43aは、直径 φ laを持つ略円盤形を成し、首部 43bは、 直径 φ lbを持つ円柱形を成している。これら直径 φ la、 φ lbとバンプ 43の高さは、 バンプ 43が後述のコネクタ 5の弾性体の基板 51のスルーホール 55の形成された弹 性導電部 54 (図 4 (a)参照）に挿入され、このバンプ 43の傘部 43aが弾性導電部 54 内で弾性圧により引っ掛かり、弾性導電部 54内で係止されるように設定されている。 このバンプ 43は、基板 41の導電パターン 42上の長手方向に 2列平行に独立して配 置され、それぞれのバンプ 43がバンプ裏面の接続パターン 45を介して回路基板 2上 の複数の回路パターン 22と一体接続されている。この複数列配置により、回路基板 同士をマトリックス状で接続することができる。
[0017] 第 2のコネクタは 5は、図 4に示すように、弾性体部材 (例えば、シリコンゴムシート） 力もなる基板 51を備え、この基板 51は、その表面 52a (図 1では下面)及び長手方向 の側面 52cに連続して導電パターン 53、 53aが設けられている。この表面 52aの導 電パターン 53には、バンプ 43を挿入できるスルーホール 55を持つ弾性導電部 54が 基板 51に円形状に形成されている。このスルーホール 55の孔径の直径 φ 3は、バン プ 43の傘部 43aの直径 φ laより小さぐ首部 43bの直径 φ lbと略同等に設定されて いる。この傘部 43a及び首部 43bの各直径は、後述のスルーホール 55からなるバン プ接続用の弾性導電部 54にバンプ 43が挿入されるとき、弾性導電部 54の内部の壁 面 55a力 硬いバンプ 43の挿入圧により、バンプ 43の傘部 43aにより径方向に膨れ て弾性変形され、バンプ 43が壁面 55aに食い込み、バンプ 43を弾性導電部 54内に 係止するように設定されて!、る。
[0018] このとき、弾性導電部 54のスルーホール 55の銅箔力もなる壁面 55aは、薄くして弹 力性を持たせ、弾性体部材の基板 51と一体となって弾性変形するようにしている。こ れにより、バンプ 43と弾性導電部 54は、互いの接触と係止を同時にでき、電気的、 機械的に接続される。また、側面 52cの導電パターン 53aと回路基板 3の回路パター ン 32とを半田付けすることにより、導電パターン 53は回路パターン 32と電気的に接 続されると共に、コネクタ 5が回路基板 3に固定される。
[0019] 上記第 1の回路基板 2と第 2の回路基板 3には、第 1のコネクタ 4と第 2のコネクタ 5が それぞれ結合され、その状態で、第 1のコネクタ 4の導電パターン 42上に形成された バンプ 43に第 2のコネクタ 5の導電パターン 53上に形成されたスルーホール 55が押 圧挿入されて接触し、この接触部分を介して、第 1の回路基板 2の回路パターン 22と 第 2の回路基板 3の回路パターン 32とが導通される。
[0020] 次に、弾性導電部 54をバンプ 43に挿入した状態における回路基板 2, 3について 、図 5 (a)、（b)を参照して説明する。前述のように回路基板 2には、バンプ 43を有す る第 1のコネクタ 4がバンプ 43の裏面側の接続パターン 45を介して回路基板 2の回 路パターン 22と電気的に接続された状態で固定され、回路基板 3には、弾性導電部 54を有する第 2のコネクタ 5が弾性導電部 54と回路基板 3の回路パターン 32とが電 気的に接続された状態で固定されている。
[0021] コネクタ 4とコネクタ 5の接続は、弾性導電部 54にバンプ 43を挿入することによって 行われる。弾性導電部 54がバンプ 43に挿入されると、バンプ 43の傘部 43aは、基板 51の厚さ方向の中間付近まで挿入され、傘部 43aが接触する弾性導電部 54のスル 一ホール 55内での壁面 55aとの接触部分を、その径が拡大する方向に押し広げる。 これにより、基板 51は、弾性変形され、凹型にへこむ。バンプ 43の首部 43bは、その 径 φ lbが略弾性導電部 54のスルーホール 55の径 φ 3と略等しいので、スルーホー ル 55の内側面には押圧を殆どカ卩えることがなく殆ど変形しない。こうして、弾性導電 部 54内にバンプ 43が食い込んで引っ掛力ることで、コネクタ 4とコネクタ 5とが接続さ れ、このこと〖こより、回路基板 2、 3は電気的、機械的に接続される。
[0022] このように構成された本実施形態によれば、バンプ付基板であるコネクタ 4と弹性揷 入孔付き基板であるコネクタ 5との 2部品で接触と互 、の係止を行うので、バンプ 43 が基板 51内に挿入されて低くなり、従来の大きい空間スペースを要する立体的なば ね片を用いることなぐまた、ばね片圧入用の厚さを必要とする筐体も不要として、コ ネクタの電気的 ·機械的接続を行うことができ、その分、より低背化、高密度化できる
[0023] また、コネクタ 4のバンプ 43と接続するコネクタ 5の基板 51に弾性体を用いたことに より、バンプ 43が挿入される孔、すなわち、スルーホール 55を基板 51に設けて、スル 一ホール 55に弾性を持つ弾性導電部 54を形成できる。これにより、バンプ 43を基板 51に直接挿入することができるようになり、簡単に接続することができる。また、バン プ 43の傘部 43aが、弾性導電部 54内に食い込んで係止されるので、抜け難くなる。 また、弾性導電部 54はスルーホール 55に形成しているので、バンプ 43がスルーホ ール 55内の銅箔のどの部分で引っ掛力つていても、電気的接続を維持できる。
[0024] 次に、本発明の第 2の実施形態に係る基板間接続コネクタについて図 6乃至図 10 を参照して説明する。本実施形態の基板間接続コネクタ 1においては、基本構成は、 前記第 1の実施形態と同じであり、第 2のコネクタ 5において、弾性体基板 51 (弹性体 )は、回路付基板 51aと、この回路付基板 51aに形成した溝 56及びスルーホール 55 内に充填して一体成形した導電ゴム 6とから成り、導電パターンは、基板 5 laの回路 と導電ゴム 6とにより形成されているものである。本実施形態の第 1のコネクタ 4は、前 記第 1の実施形態におけるコネクタ 4と同様であるので、図面と詳細な説明は省略す る。
[0025] 第 2のコネクタは 5は、弾性体基板 51を備え、この弾性体基板 51は、図 8に示すよう に、回路付の絶縁基板である基板 51aと導電ゴム 6とを有する。この基板 51aは、スル 一ホールカ卩ェ及び溝力卩ェが施され、この加工により形成されたスルーホール 55とゲ ート溝 56は、導電ゴム 6が充填されて一体成形される。これにより、弾性体基板 51の 導電パターンは、基板 51aの回路と導電ゴム 6とにより形成される。
[0026] この基板 51aは、図 7に示すように、厚さ dlを成し、後述の導電パターン 61 (図 9参 照)を形成した導電ゴム 6を充填して一体化するため、導電パターン 61の弾性導電 部 62、及び弾性導電部 62を連結するゲートライン 64 (以下、ゲートという）をそれぞ れ揷入できる直径 Φ 2aのスルーホール 55と、ゲート溝 56と、ゲート 64を分離するた めの分断孔 57をそれぞれ有する。また、スルーホール 55は、その内径が基板 51aの 中央部で小さくなつて直径 Φ 2bとなり、この直径の円周上に亘つて凸部 55bが形成 される。この凸部 55bは、充填される弾性導電部 62の外側壁面に設けられた窪み部 62bと嵌め合せて係合するように形成されている。また、基板 5 laの厚み dlは、弾性 導電部 62の厚み d4とほぼ等しく設定されており、ゲート溝 56の深さ d2は、充填され るゲート 64の厚みと d3と略同じに設定されている。これにより、後述する導電ゴム 6の 導電パターン 61をスルーホール 55とゲート溝 56に充填することができる。
[0027] この導電ゴム 6による導電パターン 61は、図 9に示すように、バンプ 43に対応する 位置にバンプ挿入用のスルーホール 63を有する複数の円筒形の弾性導電部 62と、 弾性導電部 62間を連結するために、製造上仮に設けた連結用のゲート 64を備える 。ゲート 64は、基板 5 laに充填された後は、切断され、導電パターン 61内に電気的 に独立した回路が形成される。弾性導電部 62は、その外周の直径 φ 3aが、充填さ れる基板 51aのスルーホール 55の入口側の直径 φ 2aに略等しぐその厚み方向の 中央部分の周囲に窪み部 62bを有し、この窪み部 62bの円周壁の外径を直径 φ 3a より小さい直径 φ 3cとして細くている。この窪み部 62bは、弾性導電部 62が基板 51a に充填されたとき、基板 51aのスルーホール 55内の円周上の凸部 55bと嵌め合せて 係合されるようになつている。また、弾性導電部 62のバンプ 43が挿入されるスルーホ ール 63の直径 φ 3bは、前述のバンプ 43の傘部 43aの直径 φ la (図 3参照）より小さ く形成されている。また、スルーホール 63の直径 φ 3bは、バンプ 43の首部 43bの径 φ lbと略等しい
[0028] 図 8 (a)、 (b)、 (c)に示すように、上記の基板 5 laと導電ゴム 6で形成された弾性体 基板 51を有するコネクタ 5は、導電パターン 61の弾性導電部 62とゲート 64力 それ ぞれ基板 5 laのスルーホール 55内及びゲート溝 56内に充填されて導電パターン 61 として一体化形成される。これにより、バンプ 43接触用の回路パターンを別途に、め つき等で基板 5 laに設ける必要がない。 [0029] 次に、弾性導電部 62にバンプ 43を挿入した状態における回路基板 2、 3について 、図 10 (a)、 （b)を参照して説明する。前述のように回路基板 2には、バンプ 43を有 する第 1のコネクタ 4がバンプ 43の裏面側の接続パターン 45を介して回路基板 2の 回路パターン 22と電気的に接続された状態で固定され、回路基板 3には、導電ゴム 6による弾性導電部 62を有する第 2のコネクタ 5が弾性導電部 62と回路基板 3の回路 ノ ターン 32とが電気的に接続された状態で固定されている。
[0030] コネクタ 4とコネクタ 5の接続は、弾性導電部 62にバンプ 43を挿入することによって 行われる。弾性導電部 62のスルーホール 63にバンプ 43が挿入されると、その直径 φ laがスルーホール 63の直径 φ 3bより大きいため、ノ ンプ 43の傘部 43aは、挿入 されるにつれて、弾性導電部 62のスルーホール 63内の側壁面 63aを径方向に拡張 する。傘部 43aは、スルーホール 63の奥行きの中央部まで押し進むように設定され ている。従って、バンプ 43が弾性導電部 62にほぼ完全に挿入した状態では、傘部 4 3aはスルーホール 63の中央部に位置し、その中央部付近の側壁 62aを径方向に圧 迫して、基板 51のスルーホール 55内の凸部 55b方向に押付ける。
[0031] このとき、弾性導電部 62は、導電ゴム 6よりなる弾性体のため、傘部 43aとの接触部 分 62cは、弾性変形されて、凹型にへこむ。バンプ 43の首部 43bは、その径 φ lbが スルーホール 63の直径 φ 3bと略等しいので、側壁 62aには押圧を殆ど加えないの で、首部 43bの挿入される部分の弾性導電部 62の側壁 62aは、変形しない。従って 、弾性導電部 62内の弾性変形はバンプ 43の傘部 43aにおいてのみ発生するので、 弾性導電部 62内でバンプ 43が引っ掛かり、弾性導電部 62にバンプ 43を係止させる ことができる。これにより、コネクタ 4とコネクタ 5とが接続され、このことにより、回路基 板 2, 3は電気的、機械的に接続される。
[0032] このように構成された本実施形態によれば、導電ゴム 6が基板 5 la及びスルーホー ル 55内における導電パターン 61となってバンプ 43と電気的に接続されるので、基板 51 aにメツキ加工等によるバンプ接触用の回路パターンを形成しなくてよぐ銅箔等に よる導電パターン形成が不要となり、導電ゴム 6のスルーホール 63が電気的接続と機 械的接続を兼ねるので製造が簡単と成る。また、バンプ 43が導電ゴム 6のスルーホ ール 63に挿入されるため、バンプ 43が銅箔で形成されたスルーホールと接触する場 合に比べ、スルーホールにおけるバンプ 43の傘部 43aの挿抜による導電パターン 6 1の削れや剥がれを心配しなくて良い。また、この弾性体基板 51は、回路付基板 51a のバンプ挿入箇所のみに導電ゴム 6を用いてスルーホール 63を構成できるので、回 路付基板 51a全体を弾性体で構成する必要がなぐ安価な回路基板を使用でき、低 コストィ匕できる。
[0033] 次に、本発明の第 3の実施形態に係る基板間接続コネクタについて図 11乃至図 1 4を参照して説明する。本実施形態の基板間接続コネクタ 1においては、基本構成は 、前記第 2の実施形態と同じであり、第 2のコネクタ 5において、弾性体基板 51は、回 路付の基板 5 laに、ゲート溝 56を設けず、基板 5 la上及びスルーホール内に導電ゴ ム 6を一体形成した点で前記第 2の実施形態と異なる。本実施形態の第 1のコネクタ 4は、前記第 1の実施形態におけるコネクタ 4と同様であるので、詳細な説明は省略 する。
[0034] 第 2のコネクタ 5において、図 13に示すように、弾性体基板 51は、前記第 2に実施 形態におけるゲート溝 56 (図 7参照）を持たず、スルーホール 55と分断孔 57を有す る基板 51aと、前記第 2の実施形態における導電ゴム 6を用いて弾性導電部 62を形 成した導電パターン 61を備える。この導電パターン 61の弾性導電部 62を基板 51a のスルーホール 55に挿入することにより一体成形されて構成されている。従って、本 実施形態のコネクタ 5は、基本的には前記実施形態のコネクタ 5と同等であり、導電 ノターン 61のゲート 64を基板 51a上に形成した点で前記第 2に実施形態と異なる。
[0035] 図 12に示すように、基板 51aには、銅箔によりスルーホール 55が形成され、このス ルーホール 55内の奥行き方向の中間部には前記同様に凸部 55bが設けられており 、ゲート溝 56 (図 8参照）が施されていない以外は、前記図 7と同様である。この基板 51に、前述の図 9に示された同様の導電ゴム 6の導電パターン 61を装着し、弾性導 電部 62をスルーホール 55〖こ充填すること〖こより、図 13に示したように、基板 5 laから ゲート 64の高さ d2だけ力 基板 51aの表面に出た形で基板 51aと導電ゴム 6がー体 化される。
[0036] 次に、弾性導電部 62にバンプ 43を挿入した状態における回路基板 2, 3について 、図 14 (a)、 （b)を参照して説明する。前述のように回路基板 2には、バンプ 43を有 する第 1のコネクタ 4がバンプ 43の裏面側の接続パターン 45を介して回路基板 2の 回路パターン 22と電気的に接続された状態で固定される。また、回路基板 3には、導 電ゴム 6による弾性導電部 62を有する第 2のコネクタ 5が弾性導電部 62と回路基板 3 の回路パターン 32とが電気的に接続された状態で固定されている。
[0037] コネクタ 4とコネクタ 5の接続は、コネクタ 5の弾性導電部 62にバンプ 43を挿入する ことによって行われる。この接続は、コネクタ 5の接続面でゲート 64の高さ d2だけ、弹 性導電部 62が基板 51aの表面上に出ている以外は、前記第 2の実施形態と同じな ので、詳細な説明は省略する。
[0038] このように、本実施形態によれば、回路基板に溝加工を施すことなぐ基板 51上と スルーホール 55内で導電パターンの一体ィ匕を行うので、工程が簡単になり、製造コ ストが安くなる。また、強度の弱い薄い基板にさらに強度を劣化させる溝加工を用い ないので、コネクタ強度の低下を防止できる。また、基板 51の表面上に導電ゴム 6が 導電パターン 61のゲート 64の高さだけ出ているので、コネクタ 4とコネクタ 5の面接触 時にゴムの弾性により、基板同士をより密着して接触することができ、また、機械的に も緩衝作用により、コンタクト時の面接触圧でコネクタが壊れるのを防ぐことができる。
[0039] 次に、本発明の第 4の実施形態に係る基板間接続コネクタについて図 15乃至図 1 9を参照して説明する。本実施形態の基板間接続コネクタ 1においては、基本構成は 、前記第 3の実施形態と同じであり、弾性体基板 51が回路付絶縁基板 51aと、この基 板 51aに接合され、バンプ 43が挿入されるスルーホール 63が形成された導電ゴムシ ート 6aと力ら成り、この導電ゴムシート 6aのスルーホール 63にバンプ 43を挿入するこ とによって、基板間接続を行うものである。本実施形態の第 1のコネクタ 4は、前記第 1 の実施形態におけるコネクタ 4と同様であるので、詳細な説明は省略する。
[0040] 第 2のコネクタ 5において、弾性体基板 51は、図 16、図 17に示すように、両面にス ルーホール 55で接続された回路パターン (導電パターン）を有する絶縁体の基板 51 aと、導電ゴム 6をシート状とした導電ゴムシート 6aとを有する。導電ゴムシート 6aは、 表面に銅箔 7が貼りあわせられ、銅箔 7の銅箔パターン 71と導電ゴムシート 6aの導電 パターン 61とは一体となっている。また、この導電ゴムシート 6aは、第 1コネクタ 4のバ ンプ 43を挿入するスルーホール 63を有する弾性導電部 62が形成されて ヽる。銅箔 パターン 71は、導電パターン 61のスルーホール 63に合せてスルーホール 73が設け られ、このスルーホール 73周辺の銅箔パターン 71には、基板 51aの回路の導体パタ ーン 53と接合するランドパターン 72が設けられている。このランドパターン 72は、後 述の図 18の基板 5 laの表面 52a上の導電パターン 53のスルーホール 55の円周辺 上に設けられたランドパターン 53cとほぼ同形を成す。これらランドパターン 72とラン ドパターン 53cとは、半田付け等で接合され、導電ゴムシート 6aが基板 51aと電気的 に接合されて固定される。これにより、コネクタ 5は、導電ゴムシート 6a上の導電パタ ーン 61に形成されたバンプ接続用の弾性導電部 62に、バンプ 43を挿入してコネク タ 4と接続することができる。なお、導電ゴムシート 6aの構成は、前述の図 9に示した 前記第 3の実施形態の導電ゴム 6と同様であるので、その図面と詳細な説明は省略 する。
[0041] 上記導電ゴムシート 6aと接合される基板 5 laは、図 18に示すように、導電ゴムシー ト 6aと接合される表面 52aと、回路基板 3と接合される裏面 52bのそれぞれにお 、て 略対称な位置に導電パターン 53、 53bを有し、これらの回路パターンは、回路パタ ーン上のスルーホール 55を介して電気的に接続されている。この基板 5 laの導電パ ターン 53bは、回路基板 3の回路パターン 32と半田付けで接合され、これにより、導 電ゴムシート 6aと接合される基板 51aは、回路基板 3に電気的に接続されると共に、 固定される。
[0042] 次に、弾性導電部 62にバンプ 43を挿入した状態における回路基板 2, 3について 、図 19 (a)、（b)を参照して説明する。前述のように回路基板 2には、第 1のコネクタ 4 力 バンプ 43の裏面側の接続パターン 45を介して回路基板 2の回路パターン 22と 電気的に接続された状態で固定される。回路基板 3には、第 2のコネクタ 5が、基板 5 laの導電パターン 53bと回路基板 3の回路パターン 32とが電気的に接続された状態 で固定されている。
[0043] コネクタ 4とコネクタ 5の接続は、前記と同様に、コネクタ 5の導電ゴムシート 6aの導 電パターン 61における弾性導電部 62にバンプ 43を挿入することによって行われる。 この接続の方法は前記第 3の実施形態と同じであり詳細な説明は省略する。
[0044] このように、本実施形態によれば、弾性体基板 51にお 、て、導電ゴムシート 6aと基 板 51aを一体成形せずに、基板 51aと独立した導電ゴムシート 6aを使用することによ り、導電ゴム一体成形のための高価な設備や、複雑な技術が不要になる。また、導電 ゴムシート 6aの表面に銅箔 7を有しているので、銅箔 7を用いて、簡単に基板 51aに 接合できる。また、基板 51a上に取り付ける弾性導電部 62の形成においては、まず、 銅箔付き導電ゴムシート 6aから機械的加工で不要部分を除去し、この成形された銅 箔付き導電ゴムシート 6aを銅箔 7で基板 51aと接合した後、このゴムシート付き基板 から、再度、機械的に不要パターン部分等を除去することにより、基板 51a上に必要 な導電ゴムのパターンを簡単に加工形成することができる。
以上、本発明の好適な本実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態 に限られるのもでなぐ要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の改変を施す ことができる。例えば、上記実施形態では、第 2のコネクタ 5の導電パターンにのみに 弾性体又は導電ゴムシートを用いたが、第 1のコネクタ 4にも同様に適用することがで きる。また、弾性体は、導電ゴム以外に、弾性性質を持つ材料であれば何でもよい。 また、本出願は、日本国特許出願 2006— 18293号に基づいており、その特許出 願の内容は、参照によって本出願に組み込まれる。

Claims

請求の範囲
[1] 1.回路基板同士を接続する基板間接続コネクタであって、
一方の回路基板に取り付けられる第 1のコネクタと、
他方の回路基板に取り付けられる第 2のコネクタと、を備え、
前記第 1のコネクタは、前記一方の回路基板の回路と導通される傘型形状をした導 電用のバンプを有し、
前記第 2のコネクタは、前記他方の回路基板と導通される導電パターンと、この導 電パターンに電気的に導通され、かつ前記バンプが挿入可能な挿入孔とが形成され ている弾性体を有し、
前記弾性体の挿入孔に前記バンプを挿入することにより、前記両回路基板同士が 電気的且つ、機械的に接続されることを特徴とする基板間接続コネクタ。
[2] 2.前記弾性体は、回路付基板と、この回路付基板に形成した溝及びスルーホール 内に充填して一体成形した導電ゴムとから成り、
前記導電パターンは、該基板の回路と前記導電ゴムとにより形成されていることを 特徴とする請求項 1に記載の基板間接続コネクタ。
[3] 3.前記弾性体は、回路付基板と、この回路付基板上、及び該基板に形成したスル 一ホール内に一体成形した導電ゴムとから成り、
前記導電パターンは、該基板の回路と前記導電ゴムにより形成されることを特徴と することを請求項 1に記載の基板間接続コネクタ。
[4] 4.前記弾性体は、回路付絶縁基板と、この基板に接合され、バンプが挿入される 孔が形成された導電ゴムシートとからなり、
前記導電パターンは、該基板の回路と前記導電ゴムシートにより形成されているこ とを特徴とする請求項 1に記載の基板間接続コネクタ。
[5] 5.前記導電ゴムシートは、銅箔を持ち、前記回路付絶縁基板に設けられた接合用 ノターンに前記銅箔が接合されることを特徴とすることを請求項 4に記載の基板間接 続コネ、クタ。
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