JPH0594841A - 電気コネクタ及び電気的接続方法 - Google Patents
電気コネクタ及び電気的接続方法Info
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- JPH0594841A JPH0594841A JP4081427A JP8142792A JPH0594841A JP H0594841 A JPH0594841 A JP H0594841A JP 4081427 A JP4081427 A JP 4081427A JP 8142792 A JP8142792 A JP 8142792A JP H0594841 A JPH0594841 A JP H0594841A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
- H01R12/70—Coupling devices
- H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
- H01R12/712—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit
- H01R12/714—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit with contacts abutting directly the printed circuit; Button contacts therefore provided on the printed circuit
-
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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- H01R12/79—Coupling devices for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connecting to rigid printed circuits or like structures
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
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- H05K3/361—Assembling flexible printed circuits with other printed circuits
- H05K3/365—Assembling flexible printed circuits with other printed circuits by abutting, i.e. without alloying process
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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- H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
- H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
- H01R13/2407—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means
- H01R13/2414—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means conductive elastomers
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 はんだ付けしないで電気的にかつ機械的に他
の電気部材と連結する。 【構成】 本発明コネクタは、可撓性誘電体シートに装
着される少なくとも一つの導体を伴う可撓性回路基板を
有する。導体には、回路基板の表面にある導電性パッド
と係合する導電性エラストマーが装着されている。コネ
クタは、導電性エラストマーを導電性表面パッドに圧接
して、導体と回路基板との間に電気経路を形成するプレ
ート又は他の部材を有する。導体は電気装置に装着さ
れ、そこで、電気装置は回路基板に電気的に結合されて
いる。
の電気部材と連結する。 【構成】 本発明コネクタは、可撓性誘電体シートに装
着される少なくとも一つの導体を伴う可撓性回路基板を
有する。導体には、回路基板の表面にある導電性パッド
と係合する導電性エラストマーが装着されている。コネ
クタは、導電性エラストマーを導電性表面パッドに圧接
して、導体と回路基板との間に電気経路を形成するプレ
ート又は他の部材を有する。導体は電気装置に装着さ
れ、そこで、電気装置は回路基板に電気的に結合されて
いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２枚の電子回路基板又
は電子装置を一体に電気的に結合するために使用される
電気コネクタに関する。
は電子装置を一体に電気的に結合するために使用される
電気コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータや、他の同型の電子システ
ムでは、通常、複数の独立した電気装置がプリント回路
基板（ＰＣＢ）にはんだ付けされている。それらの装置
は、装置とＰＣＢとを電気的に接続させるためにプリン
ト回路基板を貫通して走る銅のリード線を有するプラス
チックキャリアの中に収納されているのが普通である。
信号線は回路基板を貫通するリード線を巡って走ってい
なければならないので、ＰＣＢの中で導体の経路を与え
るためのスペースは縮小される。経路密度を高くするた
めに、リードを延伸させ、それに伴って回路基板の穴を
通してめっきを行う必要なく、装置をＰＣＢの表面に装
着する方法が考案されている。素子を表面に実装する一
般的な方法の一つは、ＰＣＢの表面に導電性のパッドを
設け、それらのパッドに素子をウェーブソルダリングす
るというものである。回路基板を貫通するリード線がな
いので、回路基板の内面に素子を実装することが可能に
なり、回路基板の電子密度は著しく増加する。
ムでは、通常、複数の独立した電気装置がプリント回路
基板（ＰＣＢ）にはんだ付けされている。それらの装置
は、装置とＰＣＢとを電気的に接続させるためにプリン
ト回路基板を貫通して走る銅のリード線を有するプラス
チックキャリアの中に収納されているのが普通である。
信号線は回路基板を貫通するリード線を巡って走ってい
なければならないので、ＰＣＢの中で導体の経路を与え
るためのスペースは縮小される。経路密度を高くするた
めに、リードを延伸させ、それに伴って回路基板の穴を
通してめっきを行う必要なく、装置をＰＣＢの表面に装
着する方法が考案されている。素子を表面に実装する一
般的な方法の一つは、ＰＣＢの表面に導電性のパッドを
設け、それらのパッドに素子をウェーブソルダリングす
るというものである。回路基板を貫通するリード線がな
いので、回路基板の内面に素子を実装することが可能に
なり、回路基板の電子密度は著しく増加する。
【０００３】組み立て後のＰＣＢは、通常、コンピュー
タのキーボード，プリンタ又は別の回路基板などの他の
電気装置と通信する。この通信は一対の係合するコネク
タを使用して行われるのが普通であり、それらのコネク
タはＰＣＢにはんだ付けされる導電性リード線を有す
る。リード線は素子と同じように回路基板にウェーブソ
ルダリングされる。通常、コネクタは、既に素子がはん
だ付けされている状態のＰＣＢに装着される。コネクタ
をはんだ付けするときには、回路基板全体をはんだの融
点まで加熱しなければならない。両面に素子が実装され
た状態の回路基板にコネクタをはんだ付けすると、回路
基板に下向きに付いている素子は回路基板から抜け落ち
てしまう。さらに、回路板をウェーブソルダリングする
たびに、ＰＣＢ、特にその表面パッドは劣化する。従っ
て、導体をＰＣＢにはんだ付けせずにＰＣＢと別の電気
装置とを互いに接続できる電気コネクタを得ることが望
ましい。コネクタの修理も困難であり、その際には回路
基板を再びリフローさせなければならない。このために
は、回路基板をウェーブソルダリング装置まで移動させ
なければならないのであるが、その装置は大型で高価で
あり、通常は製造設備の中でしか見られない。はんだ付
け装置の必要なく、コネクタを「現場で」取り外すこと
が好ましいであろう。
タのキーボード，プリンタ又は別の回路基板などの他の
電気装置と通信する。この通信は一対の係合するコネク
タを使用して行われるのが普通であり、それらのコネク
タはＰＣＢにはんだ付けされる導電性リード線を有す
る。リード線は素子と同じように回路基板にウェーブソ
ルダリングされる。通常、コネクタは、既に素子がはん
だ付けされている状態のＰＣＢに装着される。コネクタ
をはんだ付けするときには、回路基板全体をはんだの融
点まで加熱しなければならない。両面に素子が実装され
た状態の回路基板にコネクタをはんだ付けすると、回路
基板に下向きに付いている素子は回路基板から抜け落ち
てしまう。さらに、回路板をウェーブソルダリングする
たびに、ＰＣＢ、特にその表面パッドは劣化する。従っ
て、導体をＰＣＢにはんだ付けせずにＰＣＢと別の電気
装置とを互いに接続できる電気コネクタを得ることが望
ましい。コネクタの修理も困難であり、その際には回路
基板を再びリフローさせなければならない。このために
は、回路基板をウェーブソルダリング装置まで移動させ
なければならないのであるが、その装置は大型で高価で
あり、通常は製造設備の中でしか見られない。はんだ付
け装置の必要なく、コネクタを「現場で」取り外すこと
が好ましいであろう。
【０００４】集積回路の容量が増えつづけ、ＰＣＢの経
路も多くとらなければならなくなってきているため、コ
ネクタの入出力（Ｉ／Ｏ）要件は著しく高くなる。標準
形コネクタは、通常、０．２５４センチ（０．１００イ
ンチ）の中心間隔を有する構成であるが、０．１２７セ
ンチ（０．０５０インチ）の中心間隔をもつ「高密度」
コネクタもいくつかある。そのようなコネクタは設計中
の現在のコンピュータシステムの一部についてはそのＩ
／Ｏ要件を処理するには不充分であることがわかってい
る。従って、０．１２７センチ（０．０５０インチ）未
満の間隔を有するコネクタを得ることが望ましいであろ
う。
路も多くとらなければならなくなってきているため、コ
ネクタの入出力（Ｉ／Ｏ）要件は著しく高くなる。標準
形コネクタは、通常、０．２５４センチ（０．１００イ
ンチ）の中心間隔を有する構成であるが、０．１２７セ
ンチ（０．０５０インチ）の中心間隔をもつ「高密度」
コネクタもいくつかある。そのようなコネクタは設計中
の現在のコンピュータシステムの一部についてはそのＩ
／Ｏ要件を処理するには不充分であることがわかってい
る。従って、０．１２７センチ（０．０５０インチ）未
満の間隔を有するコネクタを得ることが望ましいであろ
う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、回路
基板にはんだ付けされない電気インタフェースを有する
電気コネクタを提供することである。本発明の別の目的
は、０．０２５センチ（０．０１０インチ）の間隔密度
を示す電気コネクタを提供することである。本発明の別
の目的は、背の低い電気コネクタを提供することであ
る。本発明の別の目的は、はんだ付け装置を使用する必
要なく又は回路基板のどの部分も加熱する必要なくコネ
クタを回路基板から取り外すことができるような電気コ
ネクタを提供することである。
基板にはんだ付けされない電気インタフェースを有する
電気コネクタを提供することである。本発明の別の目的
は、０．０２５センチ（０．０１０インチ）の間隔密度
を示す電気コネクタを提供することである。本発明の別
の目的は、背の低い電気コネクタを提供することであ
る。本発明の別の目的は、はんだ付け装置を使用する必
要なく又は回路基板のどの部分も加熱する必要なくコネ
クタを回路基板から取り外すことができるような電気コ
ネクタを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、回路基板を別
の電気装置に電気的に結合する電気コネクタである。コ
ネクタは、可撓性誘電体シートに装着されて一般には
「フレックス回路」として知られている少なくとも一つ
の導体を有する可撓性回路基板を形成する。その導体に
は、回路基板の表面にある導電性のパッドと係合する導
電性エラストマーが装着されている。コネクタは、導電
性エラストマーを導電性のパッドに圧接して、導体と回
路基板との間に電気経路を形成するプレート又は他の部
材を有する。導体を電気装置に装着すると、電気装置は
回路基板に電気的に結合される。通常、エラストマー
は、所定量の導電性材料を含むシリコンゴムから製造さ
れる。ゴムが圧縮されると、導電性充填剤の密度が増す
ので、ゴムは導体になる。導電性エラストマーに圧力を
加えて、回路基板と装置とを結合するために、プレート
を回路基板にねじ留めすることができる。従って、ねじ
を外し、回路基板を取り外すだけで、回路基板の接続を
遮断できる。他方の電気装置は別の回路基板又は標準形
のピン、あるいはカードエッジコネクタであっても良
い。
の電気装置に電気的に結合する電気コネクタである。コ
ネクタは、可撓性誘電体シートに装着されて一般には
「フレックス回路」として知られている少なくとも一つ
の導体を有する可撓性回路基板を形成する。その導体に
は、回路基板の表面にある導電性のパッドと係合する導
電性エラストマーが装着されている。コネクタは、導電
性エラストマーを導電性のパッドに圧接して、導体と回
路基板との間に電気経路を形成するプレート又は他の部
材を有する。導体を電気装置に装着すると、電気装置は
回路基板に電気的に結合される。通常、エラストマー
は、所定量の導電性材料を含むシリコンゴムから製造さ
れる。ゴムが圧縮されると、導電性充填剤の密度が増す
ので、ゴムは導体になる。導電性エラストマーに圧力を
加えて、回路基板と装置とを結合するために、プレート
を回路基板にねじ留めすることができる。従って、ねじ
を外し、回路基板を取り外すだけで、回路基板の接続を
遮断できる。他方の電気装置は別の回路基板又は標準形
のピン、あるいはカードエッジコネクタであっても良
い。
【０００７】フレックス回路を使用すると、導体を０．
０２５センチ（０．０１０インチ）の中心間距離で離間
配置させることができるようになるので、コネクタの入
出力能力と、ＰＣＢの経路指定密度は著しく向上する。
以下の詳細な説明及び添付の図面を参照すれば、本発明
の目的及び利点は当業者にはさらにたやすく明白になる
であろう。
０２５センチ（０．０１０インチ）の中心間距離で離間
配置させることができるようになるので、コネクタの入
出力能力と、ＰＣＢの経路指定密度は著しく向上する。
以下の詳細な説明及び添付の図面を参照すれば、本発明
の目的及び利点は当業者にはさらにたやすく明白になる
であろう。
【０００８】
【実施例】図面を図中符号によりさらに詳細に説明する
と、図１は、本発明の電気コネクタ１０の基本実施例を
示す。コネクタ１０は回路基板１２を別の電気装置１４
に電気的に結合する。通常、回路基板１２の両面に表面
実装素子が実装されており、回路基板の表面１８には導
電性パッド１６がある。パッド１６は、最終的にはそれ
らの素子に接続する導電線路に装着されている。パッド
１６は銅からエッチングされた後、金でめっきされるの
が好ましい。他方の装置１４は、上述のような素子やパ
ッドが同じように組み立てられている別の回路基板であ
っても良い。
と、図１は、本発明の電気コネクタ１０の基本実施例を
示す。コネクタ１０は回路基板１２を別の電気装置１４
に電気的に結合する。通常、回路基板１２の両面に表面
実装素子が実装されており、回路基板の表面１８には導
電性パッド１６がある。パッド１６は、最終的にはそれ
らの素子に接続する導電線路に装着されている。パッド
１６は銅からエッチングされた後、金でめっきされるの
が好ましい。他方の装置１４は、上述のような素子やパ
ッドが同じように組み立てられている別の回路基板であ
っても良い。
【０００９】コネクタ１０は少なくとも一つの導体２０
を有し、この導体は銅から形成されているのが好まし
く、電気装置１４の一端に装着されている。導体２０の
両側には、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒ
ｓ ＆ Ｃｏ．からＫＡＰＴＯＮの商品名で販売されて
いる可撓性誘電体材料のシート２２がある。可撓性誘電
体材料２２と導体２０は一般にはフレックス回路として
知られている可撓性回路基板２４を形成する。導体２０
の他端には導電性エラストマー２６が装着されている。
エラストマー２６の反対側には、導体２０とエラストマ
ー２６に圧力を加えて、エラストマー２６を回路基板１
２の表面パッド１６に圧接させるプレート２８がある。
エラストマー２６は、圧縮されたときに導電性になるよ
うに、所定の量の導電性材料を含むゴムから製造されて
いるのが好ましい。その導電性材料は金属粒子、微細な
ワイヤ、炭素繊維又は細かいばねであれば良く、それら
をゴム全体に挟み込むのである。ゴムが圧縮すると、導
電性材料の密度が高くなり、そのために、繊維などが互
いに接触して、エラストマーを通る電気的経路が形成さ
れると考えられるが、その理論には限定されない。ばね
を挿入したエラストマーは、エラストマー導体としては
最も低い電気抵抗、通常は０．１オーム／cm程度の電気
抵抗を有する種類のものであるので好ましい。ケイ素は
多くの種類の化学物質に耐え、また、シリコンラバーは
この用途で通常見られる圧力により圧縮されたときに永
久的に固まってしまうことがないという点で、シリコン
ラバーが好ましい。
を有し、この導体は銅から形成されているのが好まし
く、電気装置１４の一端に装着されている。導体２０の
両側には、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒ
ｓ ＆ Ｃｏ．からＫＡＰＴＯＮの商品名で販売されて
いる可撓性誘電体材料のシート２２がある。可撓性誘電
体材料２２と導体２０は一般にはフレックス回路として
知られている可撓性回路基板２４を形成する。導体２０
の他端には導電性エラストマー２６が装着されている。
エラストマー２６の反対側には、導体２０とエラストマ
ー２６に圧力を加えて、エラストマー２６を回路基板１
２の表面パッド１６に圧接させるプレート２８がある。
エラストマー２６は、圧縮されたときに導電性になるよ
うに、所定の量の導電性材料を含むゴムから製造されて
いるのが好ましい。その導電性材料は金属粒子、微細な
ワイヤ、炭素繊維又は細かいばねであれば良く、それら
をゴム全体に挟み込むのである。ゴムが圧縮すると、導
電性材料の密度が高くなり、そのために、繊維などが互
いに接触して、エラストマーを通る電気的経路が形成さ
れると考えられるが、その理論には限定されない。ばね
を挿入したエラストマーは、エラストマー導体としては
最も低い電気抵抗、通常は０．１オーム／cm程度の電気
抵抗を有する種類のものであるので好ましい。ケイ素は
多くの種類の化学物質に耐え、また、シリコンラバーは
この用途で通常見られる圧力により圧縮されたときに永
久的に固まってしまうことがないという点で、シリコン
ラバーが好ましい。
【００１０】図２に示すように、回路基板１２にある一
対のねじ穴３２に螺合する一対のねじ３０を使用してプ
レート２８を回路基板１２に装着することにより、エラ
ストマー２６を圧縮できる。ネジ３０を回し、プレート
２８を回路基板１２に対して動かすことにより、プレー
ト２８の圧力を調整できる。図にはねじ３０が示されて
いるが、エラストマー２６に圧力を加える目的で別の手
段を使用しても良い。たとえば、同図Ｂに示すように回
転して、プレート２８を回路基板１２に固着する金属ク
リップ３４を組み込むことができる。この種の留め具は
当該技術では知られており、コネクタ１０を迅速に着脱
する手段である。図３及び図４は、導体２０のさらに好
ましい実施例を示すが、この場合には、銅を複数本の導
電リード線３６の形に構成している。それぞれの導電性
リード線は対応する導電性パッド１６に結合している。
個々のリード線３６はデジタル信号を伝送するために使
用されるのが理想的であろう。各リード線３６には、回
路基板１２の表面パッド１６に係合するエラストマー導
電条片３８が装着されている。エラストマー条片３８
は、表面パッド１６とリード線３６との間に電気経路を
形成するのに十分なほどゴムを圧縮するために必要な力
が最小限で済むような厚さと、せん断弾性係数を有す
る。たとえば、導電リード線の幅が０．０１２７センチ
（０．００５インチ）である場合、エラストマー条片３
８は約０．３１８センチ（０．１２５インチ）の厚さに
すべきであることがわかっている。エラストマー条片３
８が０．０１２７センチ（０．００５インチ）の幅であ
れば、コネクタ１０と表面パッド１６を０．０２５４セ
ンチ（０．０１０インチ）の中心間隔で製造することが
できる。図４に示すように、エラストマー条片３８は、
圧縮されたときに、幅を増す、すなわち、ふくらむ。リ
ード線３６及び条片３８の間隔は、隣接するリード線３
６の短絡を阻止するために条片３８の間に十分な間隙が
できるように設定されるべきである。誘電体材料２２は
エラストマー条片３８をプレート２８から電気的に絶縁
するので、プレート２８は金属製であっても良い。プレ
ートの長さに沿って各条片にかかる圧力がほぼ等しくな
るように保証するために、図２に示す通りに端部に加わ
る圧力がプレートの全体に移行してゆくように、プレー
トは剛性であるのが好ましい。図５Ａは、フレックス回
路２４におけるリード線３６のパターンを示す。リード
線３６は２枚のＫＡＰＴＯＮシートによって包まれてお
り、一方のＫＡＰＴＯＮシートには開口部４０が形成さ
れ、そこからリード線３６の一部が露出している。次
に、開口部４０の外でエラストマー条片３８の一部４４
をＫＡＰＴＯＮシート２２に接合することにより、条片
３８を露出したリード線３６に装着する。同図Ｂ及びＣ
は、フレックス回路２４の開口部４０にエラストマーブ
ロック４２が装着されている好ましい一実施例を示す。
このエラストマーブロック４２は、複数本の非導電性エ
ラストマー条片４４に隣接し且つそれらに装着されてい
る複数本の導電性エラストマー条片３８から構成され
る。そのようなエラストマーブロック４２は、Ｆｕｊｉ
ｐｏｌｙ，Ｉｎｃ．よりＺＥＢＲＡの商品名で販売され
ている。非導電性条片４４は導電性条片３８の支持構造
を形成すると共に、導電性条片３８を電気的に絶縁す
る。エラストマー条片を保持するような寸法の空洞４８
を有する保持ブロック４６により、エラストマーブロッ
ク４２を所定の場所に保持することができる。図５Ｃに
示すようにプレート２８と、保持ブロック４６とを貫通
するねじ３０により、保持ブロック４６をプレート２８
に装着できる。ネジ３０は回路基板１２に螺合して、エ
ラストマーブロック４２を導電パッド１６に圧接させ
る。周囲環境からの防護のために、図６に示すように、
開口部４０の外側でフレックス回路２４に非導電性ゴム
の環状リング５０を装着することができる。組み立てを
容易にするために、リング５０を個々のエラストマー条
片３８又はエラストマーブロック４２によって形成する
ことも可能であろう。環状リング５０もプレート２８に
より圧縮されるので、条片３８は周囲環境から保護され
るのである。リング５０の圧力は、エラストマー条片３
８とリング５０の外側の領域との間の液体又は気体の連
通を阻止するようなレベルにすべきである。この実施例
では、結露又は他の異物が条片３８の領域に入り込ん
で、リード線３６を電気的に短絡させることはありえな
い。
対のねじ穴３２に螺合する一対のねじ３０を使用してプ
レート２８を回路基板１２に装着することにより、エラ
ストマー２６を圧縮できる。ネジ３０を回し、プレート
２８を回路基板１２に対して動かすことにより、プレー
ト２８の圧力を調整できる。図にはねじ３０が示されて
いるが、エラストマー２６に圧力を加える目的で別の手
段を使用しても良い。たとえば、同図Ｂに示すように回
転して、プレート２８を回路基板１２に固着する金属ク
リップ３４を組み込むことができる。この種の留め具は
当該技術では知られており、コネクタ１０を迅速に着脱
する手段である。図３及び図４は、導体２０のさらに好
ましい実施例を示すが、この場合には、銅を複数本の導
電リード線３６の形に構成している。それぞれの導電性
リード線は対応する導電性パッド１６に結合している。
個々のリード線３６はデジタル信号を伝送するために使
用されるのが理想的であろう。各リード線３６には、回
路基板１２の表面パッド１６に係合するエラストマー導
電条片３８が装着されている。エラストマー条片３８
は、表面パッド１６とリード線３６との間に電気経路を
形成するのに十分なほどゴムを圧縮するために必要な力
が最小限で済むような厚さと、せん断弾性係数を有す
る。たとえば、導電リード線の幅が０．０１２７センチ
（０．００５インチ）である場合、エラストマー条片３
８は約０．３１８センチ（０．１２５インチ）の厚さに
すべきであることがわかっている。エラストマー条片３
８が０．０１２７センチ（０．００５インチ）の幅であ
れば、コネクタ１０と表面パッド１６を０．０２５４セ
ンチ（０．０１０インチ）の中心間隔で製造することが
できる。図４に示すように、エラストマー条片３８は、
圧縮されたときに、幅を増す、すなわち、ふくらむ。リ
ード線３６及び条片３８の間隔は、隣接するリード線３
６の短絡を阻止するために条片３８の間に十分な間隙が
できるように設定されるべきである。誘電体材料２２は
エラストマー条片３８をプレート２８から電気的に絶縁
するので、プレート２８は金属製であっても良い。プレ
ートの長さに沿って各条片にかかる圧力がほぼ等しくな
るように保証するために、図２に示す通りに端部に加わ
る圧力がプレートの全体に移行してゆくように、プレー
トは剛性であるのが好ましい。図５Ａは、フレックス回
路２４におけるリード線３６のパターンを示す。リード
線３６は２枚のＫＡＰＴＯＮシートによって包まれてお
り、一方のＫＡＰＴＯＮシートには開口部４０が形成さ
れ、そこからリード線３６の一部が露出している。次
に、開口部４０の外でエラストマー条片３８の一部４４
をＫＡＰＴＯＮシート２２に接合することにより、条片
３８を露出したリード線３６に装着する。同図Ｂ及びＣ
は、フレックス回路２４の開口部４０にエラストマーブ
ロック４２が装着されている好ましい一実施例を示す。
このエラストマーブロック４２は、複数本の非導電性エ
ラストマー条片４４に隣接し且つそれらに装着されてい
る複数本の導電性エラストマー条片３８から構成され
る。そのようなエラストマーブロック４２は、Ｆｕｊｉ
ｐｏｌｙ，Ｉｎｃ．よりＺＥＢＲＡの商品名で販売され
ている。非導電性条片４４は導電性条片３８の支持構造
を形成すると共に、導電性条片３８を電気的に絶縁す
る。エラストマー条片を保持するような寸法の空洞４８
を有する保持ブロック４６により、エラストマーブロッ
ク４２を所定の場所に保持することができる。図５Ｃに
示すようにプレート２８と、保持ブロック４６とを貫通
するねじ３０により、保持ブロック４６をプレート２８
に装着できる。ネジ３０は回路基板１２に螺合して、エ
ラストマーブロック４２を導電パッド１６に圧接させ
る。周囲環境からの防護のために、図６に示すように、
開口部４０の外側でフレックス回路２４に非導電性ゴム
の環状リング５０を装着することができる。組み立てを
容易にするために、リング５０を個々のエラストマー条
片３８又はエラストマーブロック４２によって形成する
ことも可能であろう。環状リング５０もプレート２８に
より圧縮されるので、条片３８は周囲環境から保護され
るのである。リング５０の圧力は、エラストマー条片３
８とリング５０の外側の領域との間の液体又は気体の連
通を阻止するようなレベルにすべきである。この実施例
では、結露又は他の異物が条片３８の領域に入り込ん
で、リード線３６を電気的に短絡させることはありえな
い。
【００１１】図７及び図８は、本発明のコネクタの別の
用途を示す。図７は、共に表面実装素子を有する２枚の
回路基板１２の相互接続を示す。回路基板１２は図５Ａ
に示したのと同様のフレックス回路２４により電気的に
結合されており、そのエラストマー条片３８は回路２４
の両端で露出したリード線３６に装着されている。条片
３８は、回路基板１２の表面にエッチングされた導電性
パッド１６に係合している。回路２４の端部間にプレー
ト２８′を挿入することができる。回路基板１２を互い
に押圧すると、条片３８は各回路基板１２のパッド１６
に圧接される。この構成では、従来のように回路基板１
２を加熱しなくとも、容易に回路基板を取り外しでき
る。また、このコネクタ１０は、今日、普通に使用され
ているピンコネクタと比べて背が低い。この実施例の場
合、回路基板１２の間隔を限定するのは、回路基板１２
に実装されている素子の高さだけである。そのため、電
子アセンブリの総密度は著しく増加する。図８は、フレ
ックス回路２４が一つの回路基板１２の両面を電気的に
結合するというコネクタの別の用途を示す。この構成
は、一つの回路基板１２の両面に素子が実装されてお
り、それぞれの面を互いに通信させなければならない場
合に特に有用である。一対のねじ３０で一体にボルト留
めした２枚のプレート２８により、エラストマー条片３
８を圧縮することができる。標準形ピンコネクタのリー
ド線への装着に適合させて、フレックス回路を中心にあ
る穴を介してめっきさせるように、図８のコネクタを変
形することができるであろう。そのようなコネクタ界面
を形成すれば、コネクタのはんだ付けリード線を回路基
板から取り外すために回路基板を局部的に加熱する必要
なく、標準形ピンコネクタを回路基板から取り外せるの
である。
用途を示す。図７は、共に表面実装素子を有する２枚の
回路基板１２の相互接続を示す。回路基板１２は図５Ａ
に示したのと同様のフレックス回路２４により電気的に
結合されており、そのエラストマー条片３８は回路２４
の両端で露出したリード線３６に装着されている。条片
３８は、回路基板１２の表面にエッチングされた導電性
パッド１６に係合している。回路２４の端部間にプレー
ト２８′を挿入することができる。回路基板１２を互い
に押圧すると、条片３８は各回路基板１２のパッド１６
に圧接される。この構成では、従来のように回路基板１
２を加熱しなくとも、容易に回路基板を取り外しでき
る。また、このコネクタ１０は、今日、普通に使用され
ているピンコネクタと比べて背が低い。この実施例の場
合、回路基板１２の間隔を限定するのは、回路基板１２
に実装されている素子の高さだけである。そのため、電
子アセンブリの総密度は著しく増加する。図８は、フレ
ックス回路２４が一つの回路基板１２の両面を電気的に
結合するというコネクタの別の用途を示す。この構成
は、一つの回路基板１２の両面に素子が実装されてお
り、それぞれの面を互いに通信させなければならない場
合に特に有用である。一対のねじ３０で一体にボルト留
めした２枚のプレート２８により、エラストマー条片３
８を圧縮することができる。標準形ピンコネクタのリー
ド線への装着に適合させて、フレックス回路を中心にあ
る穴を介してめっきさせるように、図８のコネクタを変
形することができるであろう。そのようなコネクタ界面
を形成すれば、コネクタのはんだ付けリード線を回路基
板から取り外すために回路基板を局部的に加熱する必要
なく、標準形ピンコネクタを回路基板から取り外せるの
である。
【００１２】図９は、本発明の別の実施例を示す。エラ
ストマー条片と、回路基板１２の表面パッドとの間に接
触を生じさせるプレート５２の底部には、図５Ａに示し
たような構成のフレックス回路５０が装着されている。
導電性エラストマー条片を導電性パッドとアライメント
するために、プレート５２は、回路基板にある溝穴５６
に差し込まれるフランジ５４を有する。フレックス回路
５０の他端は、コネクタブロック６０に収納されたコネ
クタ５８にはんだ付けされている。コネクタ５８は、通
常、標準形ピン電気コネクタ又はカードエッジ電気コネ
クタである。ブロック６０には、ブロック６０を回路基
板１２にボルト留めする一対のフランジ６４とねじ６６
を有するプレート６２が装着されている。プレート６２
を使用する代わりに、ブロック６０がフランジを含むよ
うな構成とすることもできるであろう。ブロック６０の
底部はプレート５２の両端部と係合し、ブロック６０と
回路基板１２が装着されたときにエラストマー条片に圧
力を加える。ブロック６０は、対を成すコネクタをブロ
ック６０に収納されたコネクタ５８に差し込ませる二つ
のトレイを規定する四つの溝通路７０を有することがで
きる。通常、各トレイは単一のコネクタを有し、溝通路
７０は対を成すコネクタを一体に案内する。間違ったコ
ネクタがブロック６０内のコネクタと接触するのを阻止
するために、溝通路７０にキー溝を設けることも可能で
あろう。従って、ここで開示したのは、現在、当該技術
分野で行われているような回路基板の加熱の必要なく、
回路基板から容易に取り外すことができるコネクタモジ
ュールである。これは回路基板の修理可能性と寿命を大
きく向上させ、２個のねじ６６を外すだけで回路基板を
コンピュータから容易に取り外すことができるのであ
る。この実施例のモジュールは、入出力カードをプリン
タなどの外部装置に接続するために使用されるのが好ま
しい。
ストマー条片と、回路基板１２の表面パッドとの間に接
触を生じさせるプレート５２の底部には、図５Ａに示し
たような構成のフレックス回路５０が装着されている。
導電性エラストマー条片を導電性パッドとアライメント
するために、プレート５２は、回路基板にある溝穴５６
に差し込まれるフランジ５４を有する。フレックス回路
５０の他端は、コネクタブロック６０に収納されたコネ
クタ５８にはんだ付けされている。コネクタ５８は、通
常、標準形ピン電気コネクタ又はカードエッジ電気コネ
クタである。ブロック６０には、ブロック６０を回路基
板１２にボルト留めする一対のフランジ６４とねじ６６
を有するプレート６２が装着されている。プレート６２
を使用する代わりに、ブロック６０がフランジを含むよ
うな構成とすることもできるであろう。ブロック６０の
底部はプレート５２の両端部と係合し、ブロック６０と
回路基板１２が装着されたときにエラストマー条片に圧
力を加える。ブロック６０は、対を成すコネクタをブロ
ック６０に収納されたコネクタ５８に差し込ませる二つ
のトレイを規定する四つの溝通路７０を有することがで
きる。通常、各トレイは単一のコネクタを有し、溝通路
７０は対を成すコネクタを一体に案内する。間違ったコ
ネクタがブロック６０内のコネクタと接触するのを阻止
するために、溝通路７０にキー溝を設けることも可能で
あろう。従って、ここで開示したのは、現在、当該技術
分野で行われているような回路基板の加熱の必要なく、
回路基板から容易に取り外すことができるコネクタモジ
ュールである。これは回路基板の修理可能性と寿命を大
きく向上させ、２個のねじ６６を外すだけで回路基板を
コンピュータから容易に取り外すことができるのであ
る。この実施例のモジュールは、入出力カードをプリン
タなどの外部装置に接続するために使用されるのが好ま
しい。
【００１３】いくつかの実施例を詳細に説明し且つ添付
の図面に示したが、それらの実施例は単に広い範囲の本
発明の実例を示すにすぎず、本発明の範囲を限定するも
のではないこと、並びに当業者には他の様々な変形は自
明であろうと思われないので、本発明を図示し且つ説明
した特定の構成と配置に限定してはならないことを理解
すべきである。
の図面に示したが、それらの実施例は単に広い範囲の本
発明の実例を示すにすぎず、本発明の範囲を限定するも
のではないこと、並びに当業者には他の様々な変形は自
明であろうと思われないので、本発明を図示し且つ説明
した特定の構成と配置に限定してはならないことを理解
すべきである。
【図１】本発明の電気コネクタの概略側面図。
【図２】回路基板にねじ留めされたプレートにより導電
性エラストマーを表面パッドに圧接することができるよ
うに、導体に装着されたエラストマーを示す電気コネク
タの斜視図（Ａ）とクリップにより回路基板に装着され
たプレートの一部を示す斜視図（Ｂ）。
性エラストマーを表面パッドに圧接することができるよ
うに、導体に装着されたエラストマーを示す電気コネク
タの斜視図（Ａ）とクリップにより回路基板に装着され
たプレートの一部を示す斜視図（Ｂ）。
【図３】可撓性回路基板の個々の導体に装着された導電
性エラストマー条片を示す電気コネクタの側面図。
性エラストマー条片を示す電気コネクタの側面図。
【図４】回路基板の表面パッドに圧接された導電性エラ
ストマー条片を示す図３と同様の側面図。
ストマー条片を示す図３と同様の側面図。
【図５】可撓性回路基板の誘電体シートに形成した開口
部によって露出された導体に複数の導電性エラストマー
条片が装着されている可撓性回路基板の平面図（Ａ）
と、互いに隣接する導電性エラストマー条片と、非導電
性エラストマー条片とから構成されるエラストマーブロ
ックを保持する保持ブロックの底面図（Ｂ）と回路基板
に螺合し、保持ブロックと共にエラストマーブロックを
圧縮するねじによりプレートに装着された保持ブロック
の側面図（Ｃ）。
部によって露出された導体に複数の導電性エラストマー
条片が装着されている可撓性回路基板の平面図（Ａ）
と、互いに隣接する導電性エラストマー条片と、非導電
性エラストマー条片とから構成されるエラストマーブロ
ックを保持する保持ブロックの底面図（Ｂ）と回路基板
に螺合し、保持ブロックと共にエラストマーブロックを
圧縮するねじによりプレートに装着された保持ブロック
の側面図（Ｃ）。
【図６】可撓性回路に装着された周囲環境に対するゴム
シールを示す図５Ａと同様の可撓性回路基板の平面図。
シールを示す図５Ａと同様の可撓性回路基板の平面図。
【図７】本発明の電気コネクタにより電気的に結合され
た２枚の表面実装回路基板の側面図。
た２枚の表面実装回路基板の側面図。
【図８】本発明の電気コネクタにより電気的に結合され
た回路基板の両面を示す回路基板の一部の斜視図。
た回路基板の両面を示す回路基板の一部の斜視図。
【図９】本発明の複数のコネクタに装着されるピンコネ
クタを収納したブロックを有し、そのブロックは、ブロ
ックを回路基板に装着し、可撓性回路基板の下方のエラ
ストマー条片に圧力を加えるための１対のねじを有する
ようなコネクタモジュールの斜視図。
クタを収納したブロックを有し、そのブロックは、ブロ
ックを回路基板に装着し、可撓性回路基板の下方のエラ
ストマー条片に圧力を加えるための１対のねじを有する
ようなコネクタモジュールの斜視図。
１０ 電気コネクタ １２ 回路基板 １４ 電気装置 １６ 導電性パッド ２０ 導体 ２２ 可撓性誘電体材料 ２４ 可撓性回路基板（フレックス回路） ２６ 導電性エラストマー ２８，２８′ プレート ３０ ねじ ３４ 金属クリップ ３６ リード線 ３８ エラストマー条片 ４２ エラストマーブロック ４６ 保持ブロック ５０ フレックス回路 ５２ プレート ５８ コネクタ ６０ コネクタブロック ６２ プレート ６６ ねじ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴイジエイ・チヤー アメリカ合衆国 95129 カリフオルニア 州・サン ホゼ・ジヨンソン アヴエニ ユ・1352
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも一つの導電性パッドを有する
回路基板と；可撓性誘電体シートに装着される少なくと
も一つの導体を有する可撓性回路基板と；前記導体に装
着され、圧力が加えられたときに前記導体と前記導電性
パッドとの間に電気経路を形成するように構成される導
電性エラストマーと；前記可撓性回路基板に結合し、前
記導電性エラストマーが前記導電性パッドに圧接され
て、前記導体と前記導電性パッドとの間に前記電気経路
を形成するように、前記導電性エラストマーに圧力を加
える圧力手段とを具備する電気コネクタ。 - 【請求項２】 複数の導電性パッドを有する第１の回路
基板と；可撓性誘電体シートに装着された複数の導体を
有する可撓性回路基板と；前記導体に装着され、圧力が
加えられたときに前記導体と前記導電性パッドとの間に
電気経路を形成するように構成される複数の導電性エラ
ストマー条片と；前記可撓性回路基板と係合するプレー
トと；前記プレートに結合し、前記プレートを前記導電
性エラストマー条片に押し付けて、前記導体と前記導電
性パッドとの間に前記電気経路を形成するように、前記
プレートに力を加える力手段とを具備する電気コネク
タ。 - 【請求項３】 複数の導電性パッドを有する第１の回路
基板を電気装置に電気的に結合する方法において、 可撓性誘電体シートに装着されると共に、電気装置に作
用接続する複数の導体を有する可撓性回路基板と、 前記導体に装着され、圧力が加えられたときに前記導体
と第１の回路基板と導電性パッドとの間に電気経路を形
成するように構成される複数の導電性エラストマー条片
と、 前記可撓性回路基板に結合し、前記導電性エラストマー
条片が導電性パッドに圧接されて、前記導体と導電性パ
ッドとの間に電気経路を形成するように、前記導電性エ
ラストマー条片に圧力を加える圧力手段とを設ける工程
と；前記導電性エラストマー条片が前記導体と導電性パ
ッドとの間に前記電気経路を形成して、第１の回路基板
と電気装置とを電気的に結合させるように、前記圧力手
段を係合させる工程とから成る方法。 - 【請求項４】 少なくとも一つの導電性パッドを有する
回路基板を電気装置に電気的に結合するコネクタモジュ
ールにおいて、 第１の端部と、第２の端部とを有し、可撓性誘電体シー
トに装着される少なくとも一つの導体を有する可撓性回
路基板と；前記導体の前記第１の端部に装着され、圧力
が加えられたときに前記導体と導電性パッドとの間に電
気経路を形成するように構成される少なくとも一つの導
電性エラストマー条片と；前記可撓性回路基板に結合す
る少なくとも一つのプレートと；前記導体の前記第２の
端部に装着される少なくとも一つの電気コネクタと；前
記プレートに係合して、前記導電性エラストマー条片に
圧力を加える第１の面を有し、前記電気コネクタを収納
するように構成されるコネクタブロックと；前記コネク
タブロックを回路基板に装着し、前記プレートが前記導
電性エラストマー条片に圧力を加えて、前記導体と回路
基板の導電性パッドとの間に前記電気経路を形成するよ
うに、前記コネクタブロック及び前記プレートに力を与
える装着手段とを具備するコネクタモジュール。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US667,420 | 1991-03-11 | ||
| US07/667,420 US5123851A (en) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | Integrated connector module with conductive elastomeric contacts |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0594841A true JPH0594841A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=24678138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4081427A Withdrawn JPH0594841A (ja) | 1991-03-11 | 1992-03-04 | 電気コネクタ及び電気的接続方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5123851A (ja) |
| JP (1) | JPH0594841A (ja) |
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| CN113133198A (zh) * | 2019-12-30 | 2021-07-16 | 华为技术有限公司 | 电路板组件和电子设备 |
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|---|---|---|---|---|
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| US6403226B1 (en) | 1996-05-17 | 2002-06-11 | 3M Innovative Properties Company | Electronic assemblies with elastomeric members made from cured, room temperature curable silicone compositions having improved stress relaxation resistance |
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| JP6056830B2 (ja) * | 2014-10-10 | 2017-01-11 | 第一精工株式会社 | 電気コネクタ及び電気コネクタ装置 |
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