專利名稱：基板用連接器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電連接器，特別是涉及分別形成若干接線座(插座)的基板(或電路板)的接線座之間互相連接用的基板連接器。
伴隨電子儀器向輕量、超薄、短小化方向發(fā)展，近來，電子儀器的裝配密度迅速增大。為了增大電子電路的裝配密度，設計出了將一對基板互相連接的種種基板用連接器，而且已實用化。
將平行配置的在內(nèi)側面(相對面)上有多個接線座的一對基板上的接線座互相連接起來的扁式結構的基板用連接器的例子，圖8所示的由美國賓夕法尼亞州哈里斯堡的アンプインコ-ポレ-テツド公司制造的以AMPLIFLEX為商標市售彈性連接器(彈性連接部件)。另外在特開昭61-284078號公報中公開了彈性連接器的另一例。
如圖8所示，原有的彈性連接器100具有在由硅橡膠等制成的棒狀彈性體(絕緣彈性部件)心子101的外周以一定的間隔形成的高密度的環(huán)狀導電層102。該彈性連接器100被壓縮插入其內(nèi)側面上呈直線狀形成多個接線座104、106的第1及第2基板103、105之間。即，使接線座104、106排列成行，如果互相擠壓兩基板103、105，則彈性連接器100的彈性體心子101變形，由1個以上的導電層102使對應的接線座104、106互相連接。
可是，這種原有的基板用連接器或彈性連接器100是在基板之間直接連接的一種連接器，將很大的壓力加在基板103、105上，彈性連接器被壓縮變形，從而將其外周上的導電層102擠壓接觸在接線座104、106上，因此不產(chǎn)生摩擦接觸作用，難以達到高度可靠性的連接。特別是當基板103、105由于擠壓而產(chǎn)生彎曲時，不可能準確而高度可靠地與全部接線座連接。
為了阻止該基板103、105的彎曲，要用若干螺釘?shù)妊鼗?03、105上的接線座104、106緊固，使基板維持大致一定的間隔。但是，如果增加緊固螺釘數(shù)，則可形成的接線座的個數(shù)便受到限制，另外，存在使組裝作業(yè)效率顯著下降的缺點。
另外，為了阻止或降低基板的彎曲，將基板本身的厚度加厚，以增大強度，或在基板的互相連接部分的外側使用加強板。但是，如果使用較厚的基板或使用加強板時，會增加互相連接的裝置的總體厚度，存在使裝配密度下降的缺點。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種新的基板用連接器及基板的互相連接的方法，它不需要對互相連接的基板之間施加大的擠壓力，能防止基板彎曲，且不使用加強板等，呈扁式結構，具有高裝配密度及高可靠性。
在將分別形成若干接線座的第1及第2基板上的上述接線座之間互相連接起來的基板用連接器中，本發(fā)明的基板用連接器的特征為具有第1外殼、第2外殼、以及彈性連接部件，上述第1外殼安裝在第1基板上，具有連接上述接線座的若干第1觸頭，同時沿縱向有凹部；上述第2外殼安裝在第2基板上，具有連接上述接線座的若干第2觸頭，被收容在第1外殼的凹部內(nèi)；上述彈性連接部件插在收容第2外殼的第1外殼上的凹部內(nèi)，用來將第1及第2觸頭的接觸部之間相互連接起來；上述第1及第2觸頭中的至少一方是在對應的外殼表面上形成的電鍍層。
另外，在將分別形成若干接線座的第1及第2基板上的上述接線座之間互相連接起來的基板用連接器中，本發(fā)明的基板用連接器的特征為具有第1外殼、第2外殼、以及彈性連接部件，上述第1外殼安裝在第1基板上，具有連接上述接線座的若干第1觸頭，同時沿縱向具有凹部；上述第2外殼安裝在第2基板上，具有連接上述接線座的若干第2觸頭，被收容在第1外殼的凹部內(nèi)；上述彈性連接部件插在收容第2外殼的第1外殼上的凹部內(nèi)，用來將第1及第2觸頭的接觸部之間互相連接起來；上述第1及第2觸頭中的至少一方是沿對應的外殼的外表面配置的撓性電路基板的導電圖案。
再者，在將分別形成若干接線座的第1及第2基板上的上述接線座之間互相連接起來的基板用連接器中，本發(fā)明的基板用連接器的特征為具有第1外殼、第2外殼、以及彈性連接部件，上述第1外殼安裝在第1基板上，具有連接上述接線座的若干第1觸頭，同時沿縱向具有凹部；上述第2外殼安裝在第2基板上，具有連接上述接線座的若干第2觸頭，被收容在第1外殼的凹部內(nèi)；上述彈性連接部件插在收容第2外殼的第1外殼上的凹部內(nèi)，用來將第1及第2觸頭的接觸部之間互相連接起來；上述第1觸頭是沿第1外殼的外表面配置的撓性電路基板的導電圖案，上述第2觸頭是在第2外殼的表面上形成的電鍍層。


圖1表示本發(fā)明的基板用連接器的第1實施例，(A)是嵌合狀態(tài)的斜視圖，(B)是分解斜視圖，(C)是正面圖。
圖2是沿圖1(C)中的II-II線的剖面圖。
圖3表示圖1中的基板用連接器的變形例，(A)表示剖開前的狀態(tài)，(B)表示剖開后的狀態(tài)。
圖4表示圖1中的基板用連接器的另一變形例，(A)是總體斜視圖，(B)是圖(A)中所示部分B的放大斜視圖。
圖5表示本發(fā)明的基板用連接器的另一實施例，(A)是嵌合狀態(tài)的斜視圖，(B)是分解斜視圖，(C)是正面圖。
圖6是沿圖5中的VI—VI線的剖面圖。
圖7表示圖5所示的基板用連接器被焊接在基板上的狀態(tài)，是與圖6相同的剖面圖。
圖8是配置在一對基板之間的原有的彈性連接器之例的正面圖。
圖中110、210基板用連接器120a、220a第1連接器120b、220b第2連接器30彈性連接部件140a、240a第1連接器外殼140b、240b第2連接器外殼141′、241凹部150a、150b、250a、250b觸頭260a、260b基板261、262接線座270a、270b撓性電路基板下面參照附圖詳細說明本發(fā)明的基板用連接器的實施例。
圖1表示本發(fā)明的基板用連接器的一個極好的實施例，圖1(A)是組裝(或嵌合)狀態(tài)的斜視圖、圖1(B)是其分解斜視圖、圖1(C)是圖1(A)所示連接器的正面圖，即從左側看到的圖。圖2是沿圖1(C)中的II-II線的剖面圖。
本實施例的基板用連接器110由將觸頭150a(150b)分別配置成2排的第1連接器120a及第2連接器120b、以及2條彈性連接部件(彈性連接器)30、30構成。第1連接器120a的第1外殼140a最好沿其縱向有非對稱形狀的凹部141。在將該凹部141夾在中間的2條平行延伸的細長的橫梁部147在其各自的外表面上，即內(nèi)側面147a、底面147b及外側面147c、147d上形成平行配置的多個觸頭150a。同樣，第2連接器120b也在第2外殼140b的外表面上，即側面148a、外面148b、148c及底面148d上形成2排分離的觸頭150b。
第2連接器120b，在其兩側夾著一對彈性連接部件30、30插入或嵌合到第1連接器120a的第1外殼140a的凹部141中，分別通過2條彈性連接部件30、30，將相對的兩排觸頭150a、150b的接觸部147a、148a之間互相連接起來。其結果，分別通過2條彈性連接部件30、30，將采用SMT焊接方法分別焊接在相對地平行排列配置的2枚基板(圖中未示出)的相對面上形成的2排接線座之間的第1及第2連接器120a、120b的2排觸頭150a、150b之間實現(xiàn)電氣連接。另外，基板用連接器110通過2排觸頭150a(150b)實現(xiàn)高密度連接，但是觸頭也可以是1排或3排以上。
彈性連接部件30，實際上可以采用與圖8所示的原有的彈性連接器100相同的結構。即，在其截面大至呈橢圓或長圓形狀的彈性心子31的外周高密度地平行地形成多條導電線路。在該特定的實施例中，可以用下述方法代替在彈性心子31的外周直接被覆形成導電線路，即把采用眾所周知的印刷或蝕刻加工技術等在外表面形成多條導電線路的撓性電路基板(FPC)32卷起來，并使該FPC 32的端部向一個方向(圖中向上側方向)延伸，形成保持片33。FPC 32上的導體34的間距為觸頭150a、150b的間距的1/5左右，例如觸頭150a、150b的間距為0.5mm時，導體34的間距最好為0.1mm。彈性連接部件30在嵌合式的第1及第2連接器120a、120b內(nèi)只沿平行于基板面的方向壓縮接觸。因此在平行配置的2枚基板上不受沿垂直方向的壓縮力的直接作用，所以2枚基板不會產(chǎn)生彎曲。
基板用連接器110的觸頭150a、150b是采用下述方法形成的，即利用添加法等，通過非電解電鍍或電解電鍍，在絕緣樹脂表面上形成三維導電圖案，即所謂注(射)模(塑)成形電路部件(Molded Interconnection Device)(以下簡稱MID)。觸頭150a、150b的電鍍厚度最好為20μm左右。已知的采用MID進行的導體成形法，主要有單注(射)模法及雙注(射)模法。單注(射)模法是將鍍層抗蝕劑或抗腐劑涂敷(掩蔽)在絕緣樹脂表面上，通過光刻工序形成導體圖案的一種方法(參見特開昭61-113295號公報等)。雙注(射)模法是用可電鍍樹脂和不可電鍍樹脂兩種材料進行雙重成形，只在可電鍍樹脂表面上形成導體圖案的一種方法(參見特開昭63-50482號公報等)。由于成形金屬模的成本低等原因，最好采用單注(射)模法，但也可采用雙注(射)模法。
本申請人在原先申請的特愿平6-36551號中所述的實施例是通過加壓工序?qū)⑿纬傻慕饘僦频挠|頭壓入外殼中或在內(nèi)部成形形成，但由于高度為1mm至1.5mm，連接到基板上的連接部的位置不齊(平坦性差)等原因，很難適應扁平化及窄間距化。與此相反，在基板用連接器中110中，由于觸頭150a、150b是利用MID形成的，因此能獲得用加壓工序難以實現(xiàn)的扁平且間距窄的觸頭。由于觸頭上不需要有固定到外殼上用的部分，因此能實現(xiàn)扁平化及縮小基板占有面積，能使連接到基板上的連接部達到高平坦性，以及即使觸頭多，尺寸也能高度精確，有許多技術性的優(yōu)點。另外，由于不需要觸頭的金屬模及將觸頭插入外殼中的組裝機等，零件數(shù)量很少，因此還具有總的制造成本低的經(jīng)濟上的優(yōu)點。
連接第1及第2連接器120a、120b的基板的連接部是在從第1及第2外殼140a、140b的側面突出的凸部149a、149b的表面上形成導體圖案構成的，較復雜。在取多個MID的情況下，利用切割鋸等，將1枚大的板狀體或長方體切斷，以便降低成本。例如，如圖3所示，在第2外殼140′的連結體上開設通孔160后，利用MID形成觸頭150b′，沿大致通過通孔160中心的虛線162，將連結體切斷，可獲得低成本的第2連接器120b。而且可以如圖4所示的那樣，在梳齒狀的舌形部164的表面上或在無凸部149a、149b的平坦面上形成導體圖案。
圖5表示本發(fā)明的基板用連接器的另一實施例，圖5(A)是組裝(或嵌合)狀態(tài)的斜視圖，圖5(B)是其分解斜視圖，圖5(C)是從圖5(A)的正面即從左側方向看到的正面圖。圖6是沿圖5(C)中的VI-VI線的剖面圖。圖7表示將圖5中的連接器實際裝在基板上的狀態(tài)，是與圖6同樣的剖面圖。
本實施例的基板用連接器210由第1連接器220a、第2連接器220b及彈性連接部件30、30構成，這一點與前一個實施例相同。第1連接器220a的第1外殼240a上細長的兩條橫梁部247、247的內(nèi)側面247a、底面247b及外側面被第1 FPC(撓性電路基板)270a所覆蓋。第2連接器220b也一樣，第2外殼240b的底面248a及兩個側面248b、248c三個面被第2 FPC 270b所覆蓋。在備FPC 270a、270b上形成若干互相平行的導體圖案250a、250b，該導體圖案250a、250b構成第1及第2連接器220a、220b的各觸頭。另外，F(xiàn)PC 270a、270b也可纏繞在橫梁部247及第2外殼240b的全周表面上。各導體圖案250a、250b的焊接部251a、251b分別被焊接在基板260a、260b的接線座261、262上。
FPC 270a、270b可利用通常的FPC制造工序即通過光刻工序，在平面上形成導體圖案250a、250b。因此，在本實施例的連接器210的情況下，導體圖案250a、250b的間距為0.5mm，但如有必要，還可使間距更窄一些。另外，由于采用平面上的光刻技術，因此容易使用同一平面上的導體圖案250a、250b的幅度(或間距)在與彈性連接部件30接觸的接觸部252a、252b和焊接到基板260a、260b上的焊接部251a、251b之間有所有不同。另外還能確保電鍍膜的厚度均勻。
將FPC 270a、270b固定在外殼240a、240b上的方法，可以采用環(huán)氧樹脂類粘合劑、或者デユポン公司銷售的商標為“パイララツクヌ”的改性丙烯酸類粘合劑等適當?shù)恼澈蟿┻M行粘接。或者將FPC 270a、270b與兩個外殼240a、240b的凸棱或溝槽(圖中未示出)對準位置，通過熱壓接等方法在短時間內(nèi)就能容易地固定。
這樣，通過將在平面上形成了導體圖案250a、250b的FPC270a、270b以沿三維空間彎曲的形態(tài)固定在外殼240a、240b上，便可獲得接觸部252a、252b和焊接部251a、251b之間寬度不同的窄間距的觸頭。另外，由于能獲得用加壓工序難以實現(xiàn)的窄間距觸頭，以及能用粘接劑等將FPC固定在外殼上，所以能實現(xiàn)扁平化及縮小基板占有面積，并使焊接部達到很高的平坦性，以及觸頭(導體圖案)的尺寸精度高，除了這些技術上的優(yōu)點外，由于不需要觸頭的金屬模及觸頭插入組裝機，因此具有總的制造成本低的經(jīng)濟上的優(yōu)點。
以上參照圖1至圖7詳細說明了本發(fā)明的基板用連接器的極好的實施例?？墒?，本發(fā)明并不限于這些實施例，根據(jù)需要可進行各種變形，這是本專業(yè)人員容易理解的。例如，各觸頭不一定是SMT用觸頭，也可以是能插入基板上的通孔連接的有焊接引線的觸頭。
另外，本實施例的基板用連接器是兩枚基板平行配置的水平安裝型的，但也可以是兩枚基板垂直配置的垂直安裝型的。另外，有兩排觸頭的基板用連接器使用了兩條彈性連接部件，但也可只用一條彈性連接部件，當使一排觸頭互相連接時，將該彈性連接部件插入后，另一排觸頭能直接互相連接。這時，另一排觸頭的壓縮是由于第2外殼的存在而使一條彈性連接部件產(chǎn)生的彈性力(擠壓力)進行的。另外，第1連接器及第2連接器中，一個連接器的觸頭由MID形成，而用FPC導體圖案作另一個連接器的觸頭。特別是由MID形成第2連接器的觸頭、同時用FPC導體圖案作第1連接器的觸頭時，最容易制造，而且制造成本低。
根據(jù)以上的說明可以理解，如果采用本發(fā)明的基板用連接器，則要將具有排列成行的若干觸頭的第1連接器及第2連接器分別焊接在想要使其連接的第1及第2基板的內(nèi)側表面上形成的接線座上。其次，將彈性連接部件插在這兩個連接器的觸頭的接觸部之間，從而將兩個連接器互相連接起來。由于在這些觸頭的接觸部和彈性接觸部件之間產(chǎn)生摩擦作用，可實現(xiàn)可靠性高的電連接。另外，由于彈性連接部件不是對基板之間進行直接壓縮連接，而是壓縮力沿平行于基板表面的方向作用，因此不會使基板彎曲而導致連接的可靠性下降。另外，由于基板之間可以非?？拷剡B接起來，因此可使電子儀器高密度化等，具有以往的基板用連接器所沒有的各種實用上顯著的良好效果。另外，采用在外殼上形成的電鍍層或FPC導體圖案作為觸頭，與原來使用金屬制的觸頭時相比較，能較容易地形成三維結構的導電圖案，能達到窄間距化、進一步扁平化、以及與基板接觸的接觸部的平坦性，由于減少了工序，所以還能獲得低成本的連接器。特別是窄間距安裝時，與基板接觸的接觸部的平坦性只依賴于外殼的平坦性，因此能獲得良好的平坦性。
權利要求
1.一種基板用連接器，用來將分別在第1及第2基板上形成的若干接線座之間互相連接起來，該基板用連接器的特征為備有第1外殼，它安裝在上述第1基板上，具有與上述接線座連接的若干第1觸頭，同時沿縱向具有凹部；第2外殼，它安裝在上述第2基板上，有與上述接線座連接的若干第2觸頭，該外殼被收容在上述第1外殼的上述凹部內(nèi)；以及彈性連接部件，它插在收容上述第2外殼的上述第1外殼的凹部內(nèi)，將上述第1及第2觸頭的接觸部之間互相連接起來，上述第1及第2觸頭兩者中至少一者是在對應的外殼表面上形成的電鍍層。
2.一種基板用連接器，用來將分別在第1及第2基板上形成的若干接線座之間互相連接起來，該基板用連接器的特征為備有第1外殼，它安裝在上述第1基板上，具有與上述接線座連接的若干第1觸頭，同時沿縱向有凹部；第2外殼，它安裝在上述第2基板上，具有與上述接線座連接的若干第2觸頭，該外殼被收容在上述第1外殼的上述凹部內(nèi)；以及彈性連接部件，它插在收容上述第2外殼的上述第1外殼的凹部內(nèi)，將上述第1及第2觸頭的接觸部之間互相連接起來，上述第1及第2觸頭兩者中至少一者是沿對應的外殼的外表面配置的撓性電路基板上的導電圖案。
3.一種基板用連接器，用來將分別在第1及第2基板上形成的若干接線座之間互相連接起來，該基板用連接器的特征為備有第1外殼，它安裝在上述第1基板上，具有與上述接線座連接的若干第1觸頭，同時沿縱向有凹部；第2外殼，它安裝在上述第2基板上，具有與上述接線座連接的若干第2觸頭，該外殼被收容在上述第1外殼的上述凹部內(nèi)；以及彈性連接部件，它插在收容上述第2外殼的上述第1外殼的凹部內(nèi)，將上述第1及第2觸頭的接觸部之間互相連接起來，上述第1觸頭是沿上述第1外殼的外表面配置的撓性電路基板上的導電圖案，上述第2觸頭是在上述第2外殼的表面上形成的電鍍層。
全文摘要
一種沿垂直于基板間的方向直接擠壓不產(chǎn)生彎曲、進行可靠性高的電連接的扁平結構的基板用連接器及連接方法。該連接器包括在基板260a、260b的相對面上形成的接線座261、262上的觸頭50的第1及第2連接器220a、220b。第1連接器外殼240a沿縱向具有凹部241，通過彈性連接部件30，將插在凹部241內(nèi)的第2連接器220b的觸頭250b與第1連接器220a的觸頭250a的相對的接觸部之間連接。觸頭最好是在外殼表面上形成的電鍍層或固定在外殼上的FPC導體圖案。
文檔編號H01R13/03GK1123479SQ95109909
公開日1996年5月29日 申請日期1995年7月4日 優(yōu)先權日1994年7月4日
發(fā)明者白井浩史, 古屋興二, 內(nèi)藤岳樹 申請人:惠特克公司