(57)【要約】【課題】薄型化や圧縮荷重の低減を図ることができ、しかも、部品点数を削減できる電気コネクタを提供する。【解決手段】絶縁性基板１に複数の導電接続子１０を並設してその上下両端部を突出させ、各導電接続子１０の上端部をマイクロホン２０のプリント基板２１における複数のランド電極２４に導通可能に対向させ、各導電接続子１０をマイクロホン２０の入出力部として一体化する。電気コネクタが独立した製品ではなく、コンタクト部分付きマイクロホン２０の一部として機能するので、導通接続時に別体のホルダを必要とせず、これを通じて薄型化と部品点数の削減を図れる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板に導電接続子を設けてその両端部を露出させた電気コネクタであって、
導電接続子を電気接合物の電極に導通可能に対向させ、導電接続子を電気接合物の入出力部として一体化するようにしたことを特徴とする電気コネクタ。
【請求項２】
電気接合物の電極に、絶縁性基板と導電接続子の少なくともいずれか一方を支持する金属部材を接合し、この金属部材を導電接続子に導通可能に対向させるようにした請求項１記載の電気コネクタ。
【請求項３】
電気接合物の電極と金属部材とを導電性の接合材により接合した請求項２記載の電気コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子デバイスの内部基板間や回路基板と半導体パッケージ等を電気的に導通接続する電気コネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、小型のマイクロホンを電気的に導通接続する場合には、図示しないマイクロホンと回路基板とをコネクタ機能を有するホルダを介して導通接続する。
ホルダは、絶縁性エラストマーを使用して略有底円筒形に成形され、底部には、絶縁性エラストマー中に複数の導電材を並べて内蔵した導電接続子が設置されている。このような構成のホルダは、マイクロホンを嵌合収納してその電極に複数の導電材の一端部を接触させるとともに、この複数の導電材の他端部を回路基板の電極に接触させ、導電接続子が圧縮されることにより、マイクロホンと回路基板とを導通接続する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年、携帯電話やそのデバイス等がますます薄く小型に構成されている。従来のマイクロホンを構成するコネクタは、以上のように絶縁性エラストマーに導電材を内蔵しているが、例えば１ｍｍ以下の場合、精度良く導電材を切断したり、成形することが難しく、薄型化を図ることが製法上きわめて困難であるという問題がある。仮に薄型化を図ることができたとしても、きわめて高い圧縮荷重を低くすることができないので、圧縮に伴い、薄く脆くなったデバイスの破損を招くおそれが少なくない。さらに、導通接続時にホルダを必要不可欠とするので、薄型化の他、部品点数の削減を図ることもできない。
【０００４】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、薄型化や圧縮荷重の低減を図ることができ、しかも、部品点数を削減することのできる電気コネクタを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明においては、上記課題を達成するため、絶縁性基板に導電接続子を設けてその両端部を露出させたものであって、
導電接続子を電気接合物の電極に導通（電流を導き通すこと）可能に対向させ、導電接続子を電気接合物の入出力部として一体化するようにしたことを特徴としている。
なお、電気接合物の電極に、絶縁性基板と導電接続子の少なくともいずれか一方を支持する金属部材を接合し、この金属部材を導電接続子に導通可能に対向させることが好ましい。
また、電気接合物の電極と金属部材とを導電性の接合材により接合すると良い。
【０００６】
ここで、特許請求の範囲における絶縁性基板は、可撓性の絶縁フィルムが主であるが、ガラスエポキシ等を特に排除するものではない。導電接続子は、単数複数いずれでも良く、しかも、円柱形や球形等、所定の形状に適宜形成することが可能である。この導電接続子は、絶縁性基板に貫通支持される絶縁性エラストマーと、この絶縁性エラストマーに配合される導電材とからなる。また、電気接合物には、少なくとも電子機器、精密機器、小型情報端末機器の各種電子部品、電気音響部品、デバイス、半導体パッケージ（例えば、ＢＧＡやＬＧＡ等）、ＩＣチップ等が含まれる。
【０００７】
金属部材は、絶縁性基板と導電接続子のうち、絶縁性基板を支持するものでも良いし、導電接続子を支持するものでも良く、あるいは両者を支持するものでも良い。この金属部材は、導電接続子に接着状態で対向するものでも良いし、導電接続子に重ねられて対向するものでも良い。勿論、導電接続子に隙間をおいて対向し、導通接続時に接触するものでも良い。さらに、導電性の接合材は、少なくとも各種のハンダ、導電ペースト、導電接着剤等からなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における電気コネクタは、図１ないし図４に示すように、位置決め用の絶縁性基板１に弾性を有する複数の導電接続子１０を並設してその上下両端部を突出させ、各導電接続子１０の上端部を電気接合物であるマイクロホン２０のプリント基板２１における複数のランド電極２４に導通可能に対向させ、各導電接続子１０をマイクロホン２０の入出力部として一体化するようにしている。
【０００９】
絶縁性基板１は、図１ないし図４に示すように、所定の材料を使用して薄い円形に形成され、複数のランド電極２４に対応する貫通孔２が複数穿孔される。この絶縁性基板１の材料としては、ガラスエポキシや公知のエンジニアリングプラスチック、例えばＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥＩ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、液晶ポリマー、ポリイミド等があげられる。これらの中でも、熱膨張係数が小さく、耐熱性に優れるポリイミドが最適である。
【００１０】
各導電接続子１０は、図２や図３に示すように、絶縁性基板１の貫通孔２に貫通支持される弾性の絶縁性エラストマーと、この絶縁性エラストマーに配合される導電材とから、基本的には高さ１〜０．５ｍｍ程度の断面略六角形、断面略算盤玉形に成形され、上部よりも下部が下方に細長く伸長されており、周面には貫通孔２の周縁部に嵌合するエンドレスの抜け止め溝１１が周方向に切り欠かれる。この導電接続子１０の硬度は、５０°〜８０°Ｈｓ、好ましくは６０°〜８０°Ｈｓの範囲内とされる。これは、５０°Ｈｓ未満の場合には、十分な反発荷重を得ることができず、接続が安定しないからである。逆に、８０°Ｈｓを超える場合には、圧縮に要する荷重が大きくなり、マイクロホン２０の破損を招くおそれがあるからである。
【００１１】
絶縁性エラストマーとしては、硬化前に流動性を有し、硬化されることにより架橋構造を形成する各種のエラストマー（常温付近でゴム状弾性を有するものの総称）が好ましい。具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ポリウレタンゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプロピレンゴム、クロロプレンゴム、ポリエステル系ゴム、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム、天然ゴム等があげられる。また、これらの独立及び連泡の発泡体等もあげられる。これらの中でも、電気絶縁性、耐熱性、圧縮永久歪み、加工性等に優れるシリコーンゴムが最適である。
【００１２】
導電材としては、少なくとも表面が金属で被覆される粒状あるいはフレーク状の粒子やカーボン粒子等があげられる。具体的には、金、銀、銅、プラチナ、パラジウム、ニッケル、アルミニウム等の金属単体、あるいはこれらの合金からなる粒状、又はフレーク状の粒子があげられる。また、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂、これらの焼成品、カーボン、セラミックス、シリカ等の無機材料を核としてその表面が金属でメッキ、蒸着、スパッタ等の方法で被覆されたものが該当する。
【００１３】
導電粒子である導電材は、絶縁性エラストマー１００質量部に２００〜７００質量部配合される。これは、２００質量部未満の場合には、配合量が少なく、安定した抵抗を得ることができないからである。逆に、７００質量部を超える場合には、機械的な物性や弾性が低下し、圧縮永久歪みが悪化するという理由に基づく。このような導電材は、抵抗やコストの観点から、フレーク状、粒状の銀粒子を単独あるいは混合して配合した状態で好ましくは４００〜６００質量部の範囲で配合される。
【００１４】
マイクロホン２０は、図１に示すように、下方の絶縁性基板１に僅かな隙間をおいて対向するプリント基板２１と、このプリント基板２１の表面上に搭載されて電気的に導通接続するトランジスタやキャパシタ等からなる複数の部品２２と、プリント基板２１に組み付けられて上方に位置する振動板２５と、これらプリント基板２１、複数の部品２２、振動板２５等を収容保護するケーシング２３とを用いて小型のコンデンサタイプに構成される。プリント基板２１は、その裏面に平坦な複数のランド電極２４が配列され、各ランド電極２４には金属部材３０がハンダ３１を介して導通状態に接合される。
【００１５】
金属部材３０は、図２や図３に示すように、導電性の各種金属材料を使用して断面略逆皿形に屈曲形成され、ランド電極２４の一部として機能する。この金属部材３０は、周縁部が貫通孔２の周縁部付近に接着されて少なくとも絶縁性基板１を支持するとともに、導電接続子１０の上端面を隙間なく被覆し、表面にハンダ３１を搭載する。金属部材３０の形状は、基本的には導電接続子１０の上端部の形状に応じて変更される。例えば、断面略半円弧形や断面略逆Ｕ字形等の金属部材３０でも良い。
【００１６】
このような電気コネクタを製造する場合には、例えば絶縁性基板１に複数の貫通孔２を穿孔し、この複数の貫通孔２に導電接続子１０をそれぞれ一体成形して貫通孔２の周縁部と導電接続子１０の抜け止め溝１１とを相互に密嵌した後、各貫通孔２の周縁部付近、及び又は各導電接続子１０の上端面に金属部材３０を接着すれば、電気コネクタを製造することができる。こうして電気コネクタを製造したら、プリント基板２１の複数のランド電極２４に金属部材３０をハンダ３１で接合し、その後、プリント基板２１に振動板２５を組み付ければ、マイクロホン２０を製造することができる。
【００１７】
上記構成において、実装基板４０にマイクロホン２０を導通接続する場合には、実装基板４０の電極にマイクロホン２０を構成する各導電接続子１０の露出した下端部を圧接すれば、導電ピン状の各導電接続子１０が上下方向に圧縮変形し、これにより実装基板４０にマイクロホン２０の部品２２を低荷重で導通接続することができる。
【００１８】
上記構成によれば、絶縁性エラストマーに導電材を内蔵したコネクタを使用する必要がないので、例えば１ｍｍ以下の薄型化を図ることができる。また、高い圧縮荷重を低く抑制することができるので、圧縮に伴い、薄く脆い部品２２の破損等を招くおそれがない。また、電気コネクタが独立した製品ではなく、コンタクト部分付きマイクロホン２０の一部として、換言すれば、入出力部として機能するので、導通接続時に別体の厚いホルダをなんら必要とせず、これを通じて薄型化のみならず、部品点数の削減を図ることができる。
【００１９】
また、マイクロホン２０の製造時にコネクタをもまとめて一体製造することができるので、コネクタを装着したプリント基板２１に熱に弱い振動板２５等を後から組み付けることができ、製造や品質管理がきわめて容易になる。また、外部下方に露出する導電接続子１０の下部が下方に延長されるので、簡易な構成で公差吸収能力や圧縮代を確保することが可能になる。さらに、導電接続子１０の上端部にハンダ３１を直接塗布するのではなく、容易に変形しない金属部材３０にハンダ３１を塗布するので、導電接続子１０の圧縮変形に伴いハンダ接合が不安定化することもない。さらにまた、多数の導電接続子１０を備えた絶縁性基板１をマイクロホン２０に支持させるので、作業や位置決めの容易化が大いに期待できる。
【００２０】
次に、図５は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、各導電接続子１０の形状を太い円柱形に形成するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、設計の自由度が著しく向上するのは明らかである。
【００２１】
次に、図６は本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、第２の実施形態における各導電接続子１０を縮径に形成するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、設計の自由度が著しく向上するのは明らかである。
【００２２】
次に、図７は本発明の第４の実施形態を示すもので、この場合には、各導電接続子１０を円柱形に形成してその上下端部を略半球形等に湾曲形成するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、設計の自由化が図れるのは明白である。
【００２３】
次に、図８は本発明の第５の実施形態を示すもので、この場合には、各導電接続子１０を略球形に湾曲形成するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、設計の自由化が図れるのは明白である。
【００２４】
次に、図９は本発明の第６の実施形態を示すもので、この場合には、各導電接続子１０を円柱形に形成してその上下端部をそれぞれ円錐台形に形成するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、設計の自由度が大幅に向上する。
【００２５】
次に、図１０は本発明の第７の実施形態を示すもので、この場合には、第６の実施形態における各導電接続子１０の上下両端部、あるいは下端部を上下方向に長く形成するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、設計の自由度が大幅に向上する。
【００２６】
次に、図１１は本発明の第８の実施形態を示すもので、この場合には、各導電接続子１０を断面略六角形に形成してその周面を湾曲形成するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、設計の自由度が著しく向上するのは明らかである。
【００２７】
次に、図１２は本発明の第９の実施形態を示すもので、この場合には、絶縁性基板１に複数の導電接続子１０を並設してその上下両端部を突出させ、各導電接続子１０の上端部をＬＧＡタイプの半導体パッケージ５０のプリント基板２１における複数のランド電極２４に導通可能に対向させ、各導電接続子１０を半導体パッケージ５０の入出力部として一体化するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００２８】
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、電気コネクタが独立した製品ではなく、半導体パッケージ５０の一部として、すなわち、入出力部として機能するので、導通接続時に被検査ソケットをなんら必要とせず、これを通じて薄型化のみならず、部品点数の削減を図ることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、絶縁性基板に導電接続子を設けてその両端部を露出させ、導電接続子を電気接合物の電極に導通可能に対向させ、導電接続子を電気接合物の入出力部として一体化するので、薄型化や圧縮荷重の低減を図ることができ、部品点数を削減することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気コネクタの実施形態を示す模式説明図である。
【図２】本発明に係る電気コネクタの実施形態におけるランド電極と金属部材をハンダで接合した状態を示す要部断面説明図である。
【図３】本発明に係る電気コネクタの実施形態における導電接続子と金属部材を示す要部断面説明図である。
【図４】本発明に係る電気コネクタの実施形態を示す斜視説明図である。
【図５】本発明に係る電気コネクタの第２の実施形態を示す模式断面説明図である。
【図６】本発明に係る電気コネクタの第３の実施形態を示す模式断面説明図である。
【図７】本発明に係る電気コネクタの第４の実施形態を示す模式断面説明図である。
【図８】本発明に係る電気コネクタの第５の実施形態を示す模式断面説明図である。
【図９】本発明に係る電気コネクタの第６の実施形態を示す模式断面説明図である。
【図１０】本発明に係る電気コネクタの第７の実施形態を示す模式断面説明図である。
【図１１】本発明に係る電気コネクタの第８の実施形態を示す模式断面説明図である。
【図１２】本発明に係る電気コネクタの第９の実施形態を示す模式説明図である。
【符号の説明】
１　　　　　絶縁性基板
２　　　　　貫通孔
１０　　　　導電接続子
２０　　　　マイクロホン（電気接合物）
２１　　　　プリント基板
２２　　　　部品
２４　　　　ランド電極（電極）
２５　　　　振動板
３０　　　　金属部材
３１　　　　ハンダ（導電性の接合材）
５０　　　　半導体パッケージ（電気接合物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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