(57)【要約】【課題】外部コネクタの挿抜時にＦＰＣシートとコネクタピンとのはんだ付け部分にストレスが掛からず、また、中継基板に電子部品を搭載可能なＦＰＣ変換アダプタを提供する。【解決手段】中継基板３にＦＰＣシート２が接着されている。コネクタ４のリード部４ｃが、中継基板のスルーホール１０およびＦＰＣシートのホール２ａに挿入され、ラウンド９にはんだ付けされている。リード部は、また、プレスフィット４ｄによって、Ｃｕめっき層が形成されたスルーホールの壁面に固定されている。Ｃｕめっき層は、中継基板の表面に形成された配線パターンに接続されている。これによって、リード部４ｃがスルーホールの壁面にしっかりと固定されるとともに、リード部と、ＦＰＣシートおよび中継基板の表面に形成された配線パターンとが、相互に電気的に接続される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下両面間を貫通するようにスルーホールが設けられた中継基板と、少なくとも一部分が前記中継基板に固定された、前記スルーホールに対向する部分に開口を有するフレキシブルプリント回路シート（以下、「ＦＰＣシート」という）と、前記スルーホールおよび前記開口に挿入されたリード部が前記フレキシブルプリント回路シート上に形成された配線パターンに電気的に接続されたコネクタとを有するＦＰＣ変換アダプタであって、前記リード部に形成されたプレスフィットによって前記リード部が前記スルーホールに固定されていることを特徴とするＦＰＣ変換アダプタ。
【請求項２】
上下両面間を貫通するようにスルーホールが設けられた中継基板と、少なくとも一部分が前記中継基板に固定された、前記スルーホールに対向する部分に開口を有するフレキシブルプリント回路シートと、前記スルーホールおよび前記開口に挿入されたリード部が前記フレキシブルプリント回路シート上に形成された配線パターンに電気的に接続されたコネクタとを有するＦＰＣ変換アダプタであって、前記中継基板上に、前記リード部に電気的に接続された配線パターンが形成されていることを特徴とするＦＰＣ変換アダプタ。
【請求項３】
前記スルーホールの壁面に金属層が形成され、前記リード部に形成されたプレスフィットによって前記リード部が前記スルーホールの壁面に形成された前記金属層に電気的に接続され、かつ、機械的に固定されていることを特徴とする請求項２に記載のＦＰＣ変換アダプタ。
【請求項４】
前記ＦＰＣシートが前記中継基板に接着されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のＦＰＣ変換アダプタ。
【請求項５】
前記リード部が前記ＦＰＣシート上に形成された配線パターンに接続するランドにはんだ付けされていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のＦＰＣ変換アダプタ。
【請求項６】
前記ＦＰＣシートが複数のＦＰＣシートを貼り合わせてつくられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のＦＰＣ変換アダプタ。
【請求項７】
前記コネクタが、少なくとも１個の電源コネクタと、少なくとも１個の電源コネクタ以外のコネクタとであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のＦＰＣ変換アダプタ。
【請求項８】
前記電源コネクタ以外のコネクタの少なくとも１つは、フラットケーブル用のコネクタであることを特徴とする請求項７に記載のＦＰＣ変換アダプタ。
【請求項９】
前記スルーホールの壁面に金属層が形成され、前記中継基板の表面に配線パターンが形成されており、前記リード部が、前記金属層を介して前記中継基板の表面に形成された配線パターンに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１、４から８のいずれかに記載のＦＰＣ変換アダプタ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載されたＦＰＣ変換アダプタを有する電子機器であって、複数の電子デバイスを有し、該複数の電子デバイスのうちの少なくとも２つが前記ＦＰＣ変換アダプタによって接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれかに記載されたＦＰＣ変換アダプタのＦＰＣシートにＦＰＣ接続仕様の電子デバイスを接続し、コネクタに、ＦＰＣ接続仕様ではない電子デバイスの接続された外部コネクタを接続することによって、前記ＦＰＣ接続仕様の電子デバイスと前記ＦＰＣ接続仕様ではない電子デバイスとを接続するＦＰＣ変換接続方法。
【請求項１２】
中継基板の表面に形成された配線パターンに電子部品を搭載することを特徴とする請求項１１に記載のＦＰＣ変換接続方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブルプリント回路シート（以下、「ＦＰＣシート」と称す）を他のケーブルに変換するＦＰＣ変換アダプタ、それを用いた電子機器およびＦＰＣ変換接続方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化、高密度化に伴い、特にコンピュータの内部などではＦＰＣシートによる配線が用いられることが多くなり、また、ＦＰＣシートを使用したインターフェースを備えた電子デバイスが使用されるようになってきており、従来のフラットケーブルを使用したインターフェースを備えた電子デバイスとの接続を可能にする変換アダプタが必要になってきている。図６は、そのような変換アダプタに使用することのできるコネクタ接続構造を示している（例えば、特許文献１参照。）。表裏両面に配線パターンが形成されたＦＰＣシート５０２が接着剤５２１によって電気絶縁体である中継基板５０３に接着されており、ＦＰＣシート５０２の表面から中継基板５０３の裏面まで貫通するスルーホールが形成されている。ＦＰＣシート５０２の表面のスルーホールの周りにはランド５０９１、５０９３が形成されており、ＦＰＣシート５０２の表面の配線パターンが、ランド５０９１に電気的に接続されているが、ランド５０９３には接続されていない。ランド５０９３の裏側に形成されたランド５０９２が、ＦＰＣシート５０２の裏面の配線パターンに電気的に接続されている。スルーホールにはピン５０４ｂが挿入されており、スルーホールの壁面に形成されたＣｕめっき層５２０と、ランド５０９１、または、ランド５０９２および５０９３とにはんだ付けされている。
【０００３】
次に、図７を参照して、図６のコネクタ接続構造の製造方法を説明する。図７は、図６のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。最初にランド５０９２とＣｕめっき層５２０とを位置合わせした後、接着剤５２１でＦＰＣシート５０２と中継基板５０３とを接着する。次に、中継基板５０３の裏面から、予めはんだ５０８’が被着されたピン５０４ｂを挿入した後、ＦＰＣシート５０２の表面のランド５０９１、５０９３にはんだ５０８を積んで溶融させる。溶融したはんだ５０８は、ピン５０４ｂに被着されたはんだ５０８’を溶かしていき、中継基板５０３のスルーホールまで流れ込み、その部分のはんだをも溶かす。以上の工程によって、ピン５０４ｂが、スルーホールの壁面のＣｕめっき層５２０と、ランド５０９１、または、ランド５０９２および５０９３とに固着され、電気的に接続される。
【０００４】
ＦＰＣシート５０２の先端に、ＦＰＣシートを使用したインターフェースを備えた電子デバイスを接続し、ピン５０４ｂに、フラットケーブルを使用したインターフェースを備えた電子デバイスに接続されたコネクタを接続することによって、両電子デバイスの接続が可能になる。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６０−８５６００号公報  （第２頁、第２図、第３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のコネクタ接続構造は、以下の問題点を有している。第１の問題点は、中継基板５０３の狭いスルーホール内で、予めピン５０４ｂに被着させておいたはんだ５０８’を完全に溶融させて、Ｃｕめっき層５２０にピン５０４ｂをしっかりと固着させなければならないという点である。これは、多大の労力・手間を要し、コスト増大の要因になる。この固着が不完全であると、ピン５０４ｂへの外部コネクタの挿抜時にランド５０９１、５０９３とピン５０４ｂとのはんだ付け部分にストレスが掛かり、その部分にクラックが発生したり、破損したりする可能性がある。第２の問題点は、中継基板５０３がピン５０４ｂとＦＰＣシート５０２との接続を補強する単なる補強材としてしか働いておらず、この中継基板５０３へのコンデンサ等の電子部品の搭載が不可能であった点である。第３の問題点は、ランド５０９２とＣｕめっき層５２０との導通を良好にするために、接着剤５２１をランド５０９２とＣｕめっき層５２０との上に被らせずに、かつ、ＦＰＣシート５０２と中継基板５０３とを隙間なく完全に接着して、ランド５０９２とＣｕめっき層５２０とが密着するようにしなければならないという点である。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、外部コネクタの挿抜時にＦＰＣシートとピンとのはんだ付け部分にストレスが掛からず、また、ランドと中継基板に形成されたスルーホールのめっき層との位置合わせを要することなく、ＦＰＣシートおよび中継基板に形成された配線パターン、およびコネクタのピンが互いに電気的に接続されるＦＰＣ変換アダプタを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によれば、上下両面間を貫通するようにスルーホールが設けられた中継基板と、少なくとも一部分が前記中継基板に固定された、前記スルーホールに対向する部分に開口を有するフレキシブルプリント回路シート（以下、「ＦＰＣシート」という）と、前記スルーホールおよび前記開口に挿入されたリード部が前記フレキシブルプリント回路シート上に形成された配線パターンに電気的に接続されたコネクタとを有するＦＰＣ変換アダプタであって、前記リード部に形成されたプレスフィットによって前記リード部が前記スルーホールに固定されていることを特徴とするＦＰＣ変換アダプタ、が提供される。
【０００９】
また、上記目的を達成するため、本発明によれば、上下両面間を貫通するようにスルーホールが設けられた中継基板と、少なくとも一部分が前記中継基板に固定された、前記スルーホールに対向する部分に開口を有するフレキシブルプリント回路シート（以下、「ＦＰＣシート」という）と、前記スルーホールおよび前記開口に挿入されたリード部が前記フレキシブルプリント回路シート上に形成された配線パターンに電気的に接続されたコネクタとを有するＦＰＣ変換アダプタであって、前記中継基板上に、前記リード部に電気的に接続された配線パターンが形成されていることを特徴とするＦＰＣ変換アダプタ、が提供される。
【００１０】
また、上記目的を達成するため、本発明によれば、前記ＦＰＣ変換アダプタを用いた電子機器およびＦＰＣ変換接続方法、が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るコネクタ接続構造の斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。図１と図２とにおいて、同じ構成要素には等しい参照符号が付されている。図１、２に示すように、本実施の形態に係るＦＰＣ変換アダプタ３０は、中継基板３と、中継基板３に固定された信号コネクタ４および電源コネクタ５と、中継基板３に接着されたＦＰＣシート２とを有する。中継基板３は、例えばガラスエポキシ樹脂を本体としてその表面に配線パターン（図示せず）が形成されており、例えばコンデンサ等の電子部品１１を搭載可能である。信号コネクタ４は、例えば、３４本のピンを持つＦＤＤ用の雄型コネクタである。
【００１２】
中継基板３には、その上下表面間を貫通するスルーホール１０が設けられている。スルーホール１０の内壁面には、中継基板３の表面に形成された配線パターンに接続するＣｕめっき層（図示せず）が形成されている。ＦＰＣシート２は、中継基板３に接着剤で接着されており、中継基板３のスルーホール１０に対応する部分がホール２ａを形成するように開口している。また、ホール２ａのまわりのＦＰＣシート２の表面には、ランド９が形成されている。ランド９の形成されたＦＰＣシート２の表面には、ランド９に電気的に接続する配線パターン（図示せず）が形成されている。信号コネクタ４のハウジング４ａに埋め込まれたピン４ｂの根元のリード部４ｃには、プレスフィット４ｄが形成されており、信号コネクタ４に上方から圧力をかけることによって、このプレスフィット４ｄが中継基板３のスルーホール１０内に圧入されている。これによって、信号コネクタ４のリード部４ｃが、中継基板３にしっかりと固定されるとともに、スルーホール１０の内壁のＣｕめっき層を介して、中継基板３の表面に形成された配線パターンに電気的に接続されている。信号コネクタ４のリード部４ｃは、また、ＦＰＣシート２のホール２ａの外側に突き出て、ＦＰＣシート２のランド９に、はんだ８によってはんだ付けされ、電気的に接続されている。以上の構成は、電源コネクタ５の場合にも同様である。
【００１３】
以上説明したように、本実施の形態に係るＦＰＣ変換アダプタは、コネクタのリード部に形成されたプレスフィットによってリード部が中継基板のスルーホールに固定されており、これによって、外部コネクタの挿抜時にＦＰＣシートとリード部とのはんだ付け部分にストレスが掛かることを防止するという効果を有する。本実施の形態に係るＦＰＣ変換アダプタは、また、コネクタのリード部およびＦＰＣシート表面の配線パターンが、中継基板のスルーホールの壁面に形成されたＣｕめっき層を介して、中継基板の表面に形成された配線パターンに電気的に接続されており、これによって、中継基板上に電子部品を搭載することが可能になるという効果を有する。
【００１４】
ＦＰＣシート２の中継基板３側と反対側の端部には、ＦＰＣシート２上の配線パターンに接続する、等間隔に並んだ複数個の接続端子よりなる雄型コネクタ２Ａが形成されており、この雄型コネクタ２Ａを、例えばコンピュータなどの電子機器の内部に内蔵されたＦＤＤ１のＦＰＣ用の雌型コネクタ１Ａに挿入することによって、ＦＰＣ変換アダプタ３０がＦＰＣ接続仕様のインターフェースを持つＦＤＤ１に接続される。信号コネクタ４、および、電源コネクタ５を、それぞれ、複数本の導線を並列に配置し、各導線を被覆材で挟むように被覆してシート状に形成したフラットケーブル６の先端に取り付けられた、従来通りの３４本ピン仕様のＦＤＤ用の雌型の外部コネクタ６Ａ，および、外部電源に接続された電源ケーブル７の先端に取り付けられた雌型の電源コネクタ７Ａに接続することによって、フラットケーブル６の紙面右端に接続された従来通りのフラットケーブル接続仕様の電子デバイス（図示せず）とＦＰＣ変換アダプタ３０とが接続される。以上によって、ＦＰＣ変換アダプタ３０を中継して、ＦＰＣ接続仕様のデバイスとフラットケーブル接続仕様のデバイスとの接続が可能である。
【００１５】
〔第２の実施の形態〕
図３は、本発明の第２の実施の形態に係るＦＰＣ変換アダプタの断面図である。図３において、図２の部分と同等の部分には等しい参照符号を付し重複する説明を適宜省略する。本実施の形態が図２に示した第１の実施の形態と異なる点は、ＦＰＣシート２が２枚のＦＰＣシート２１、２２を貼り合わせてつくられており、ランドの少なくとも一部９２が中継基板３側のＦＰＣシート２２の、もう一方のＦＰＣシート２１に相対する面に形成されているという点である。ランド９２の形成されたＦＰＣシート２２の表面には、ランド９２に電気的に接続する配線パターンが形成されている。
【００１６】
一部のピン４ｂ１のリード部４ｃ１は、図２に示した第１の実施の形態の場合と同様にＦＰＣシート２のホール２ａの外部で、ＦＰＣシート２（２１）の表面に形成された配線パターンに接続されたランド９１にはんだ付けされている。残りのピン４ｂ２のリード部４ｃ２が貫通するＦＰＣシート２のホール２ａ内において、ＦＰＣシート２１にＦＰＣシート２２よりも大きな開口が形成され、ランド９２の上面が露出している。ランド９２にリード部４ｃ２をはんだ付けすることによって、リード部４ｃ２が、ランド９２に電気的に接続され、また、機械的にも確実に固着される。
【００１７】
本実施の形態の動作は、図２に示した第１の実施の形態の動作と同様である。なお、配線パターンおよびランドは全て、ＦＰＣシート２２上に形成されてもよい。また、ＦＰＣシートは３層以上貼り合わせられたものであってもよい。何層の貼り合わせであっても、ランドと中継基板３のスルーホールに形成されためっき層との接触導通などは必要ないので、中継基板３とＦＰＣシート２とを隙間なく完全に接着させる必要もない。ＦＰＣシート２は、接着に限らず、何らかの固定手段によって、少なくともその一部分が中継基板３に固定されていればよい。
【００１８】
第１、第２の実施の形態において、典型的には、中継基板の厚さは１．６ｍｍ程度、ＦＰＣシートの厚さは０．０５〜０．５ｍｍ程度、ピンのリード部の長さ、直径はそれぞれ２〜２．５ｍｍ、０．８ｍｍ程度、中継基板のスルーホールの直径は１ｍｍ程度とするのが望ましい。
【００１９】
〔比較例〕
図４は、比較例に係るコネクタ接続構造の斜視図である。図５は、図４のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。図４、５において、図１、２の部分と同等の部分には下２桁が等しい参照符号を付し重複する説明を適宜省略する。本比較例が図１、２に示した第１の実施の形態と異なる点は、コネクタのピンのリード部にプレスフィットが形成されていないという点と、中継基板の表面に配線パターンが形成されていないという点とである。コネクタは、そのハウジングの底部が中継基板３に、ねじ等によって固定されている。
【００２０】
本比較例の動作は、第１の実施の形態の動作と同様である。しかしながら、本比較例においては、中継基板１０３上の信号コネクタ１０４への外部コネクタ１０６Ａの挿抜を繰り返すうちに、薄いＦＰＣシート１０２上に形成されたランド１０９とリード部１０４ｃとのはんだ付け部分にストレスが掛かり、その部分に早期にクラックが発生したり、破損したりするのが観察された。また、中継基板の表面に配線パターンが形成されていないため、その表面への電子部品の搭載が不可能であった。
【００２１】
以上、本発明をその好適な実施の形態に基づいて説明したが、本発明のＦＰＣ変換アダプタは、上述した実施の形態のみに制限されるものではなく、本願発明の要旨を変更しない範囲で種々の変化を施したＦＰＣ変換アダプタも、本発明の範囲に含まれる。例えば、ランド９は必ずしも形成されなくともよく、コネクタピンのリード部を、ＦＰＣシート上に形成した配線パターンに直接接続してもよい。また、コネクタのハウジングは中継基板に一体で形成されてもよく、ピンが埋め込まれる底部のみがあるだけでもよい。さらに、ＦＰＣシートが接続される電子デバイスはＦＤＤに限られず、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）や光ディスクドライブ等のコンピュータ機器に使用されるＦＰＣ接続仕様の電子デバイス一般が含まれる。また、信号コネクタにも、フラットケーブル接続仕様の電子デバイス用のコネクタ一般が使用可能であるし、さらには、フラットケーブル用のコネクタ以外のコネクタであってもよい。さらに、中継基板に固定される信号コネクタ、電源コネクタ、ＦＰＣシートは、それぞれ一個ずつとは限らず、何個であってもよい。また、中継基板のスルーホールの壁面には、めっき法以外の方法で金属層が形成されてもよい。さらに、ＦＰＣ変換アダプタは、ＦＰＣシートの先のコネクタで電子デバイスに着脱可能になっているのではなく、電子デバイスに固定されていてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るＦＰＣ変換アダプタは、コネクタのリード部に形成されたプレスフィットによってリード部が中継基板のスルーホールに固定されるものであるから、外部コネクタの挿抜時にＦＰＣシートとリード部とのはんだ付け部分にストレスが掛かることを防止することが可能である。
【００２３】
また、本発明に係るＦＰＣ変換アダプタは、コネクタのリード部が、中継基板のスルーホールの壁面に形成された金属層を介して、中継基板の表面に形成された配線パターンに電気的に接続されるものであるから、中継基板上に電子部品を搭載することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るコネクタ接続構造の斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るコネクタ接続構造の断面図。
【図４】比較例に係るコネクタ接続構造の斜視図。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図。
【図６】従来のコネクタ接続構造の斜視図。
【図７】図６のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図。
【符号の説明】
１  ＦＤＤ
２、２１、２２  ＦＰＣシート
２ａ  ホール
２Ａ  雄型コネクタ
３  中継基板
４  信号コネクタ
４ａ  ハウジング
４ｂ、４ｂ１、４ｂ２  ピン
４ｃ、４ｃ１、４ｃ２  リード部
４ｄ  プレスフィット
５  電源コネクタ
６  フラットケーブル
６Ａ  外部コネクタ
７  電源ケーブル
８  はんだ
９、９１、９２  ランド
１０  スルーホール
１１  電子部品
３０  ＦＰＣ変換アダプタ
【図１】
2004192836.tif 000003
【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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