(57)【要約】【課題】  電子部品や基板の電極の配列面に反りや凹凸があっても電極とコンタクトの接続が安定に行える被挟持型コネクタの提供。【解決手段】  絶縁シートで形成されて内部に気体を充填して密封した中空筒状体１の外面周方向に、コンタクトとして帯状の金属膜２を軸方向一定のピッチで設ける構造とする。内部に気体を充填して密封した中空筒状体１は基板の反りや凹凸の変形に順応し易く、また複数箇所の変形の程度が異なっても内部の圧力は均等であるため、電子部品や基板の電極の配列面に反りや凹凸があっても中空筒状体１から押し返す圧力は均等であってコンタクトと電極との接触圧も均等となり安定な電気的接続を行うことができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材料のシートで筒状に形成され内部に気体を充填して密閉した中空筒状体の外面周方向にコンタクトとして帯状の金属膜を軸方向一定のピッチで複数設けたことを特徴とする被挟持型コネクタ。
【請求項２】
前記中空筒状体が金属膜複数個毎に縊れて気体の流通が遮断されていることを特徴とする請求項１記載の被挟持型コネクタ。
【請求項３】
前記中空筒状体の軸方向の途中に金属膜を設けている部分よりも細く縊れ且つ気体の流通が可能な箇所があることを特徴とする請求項１記載の被挟持型コネクタ。
【請求項４】
縊れ部分を締め具によって形成していることを特徴とする請求項２又は３記載の被挟持型コネクタ。
【請求項５】
金属膜が中空筒状体に対して接着していない部分を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の被挟持型コネクタ。
【請求項６】
前記中空筒状体に充填されている気体が空気であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の被挟持型コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品と基板の間あるいは基板と基板の間に挟持されてそれぞれの電極の間を電気的に導通させる被挟持型コネクタの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
最近のパーソナルコンピュータや携帯電話器や多くの家庭用電子機器などでは、小型軽量化、高機能化並びにデジタル化などのために、数多くの電極を有する大規模集積回路（ＬＳＩ）や小型の電子部品を基板に高密度に実装することが必要となり、また、電子部品が高密度に実装されて数多くの回路を有する基板同士を電気的に接続することが必要となっている。電子部品と基板の間および基板と基板の間を電気的に接続するには、両面に接点を有して基板等によって挟持される被挟持型コネクタが用いられており、電子部品および基板の電極の高密度化にともなって、この被挟持型コネクタは接点が微小で高密度に配列されたものが必要となっている。
【０００３】
従来用いられてきた両面に接点を有する一般的な被挟持型コネクタは、両面に粘着材を塗布した絶縁シートの中に導電性繊維を配列して埋設し、その導電性繊維の先端を絶縁シートから突出させてその突出部に粘着材によって金属薄膜を貼り付けて、金属薄膜を絶縁シートに機械的に固定するとともに導電性繊維に電気的に接続する構造である（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−５６９０７（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の従来の被挟持型コネクタは、電子部品や基板の電極とコネクタの電極とを接触させて基板間或いは基板電子部品間を電気的に接続するもので、数多くの電極同士を安定に接触させるために電子部品や基板から押圧を加えてこれらによって挟持されて使用される。
【０００５】
図９は、先に説明した従来の被挟持型コネクタとこの被挟持型コネクタを挟持して接続する２枚の基板の断面図である。（ａ）に示すように従来の被挟持型コネクタは、絶縁シート１２の中に導電性繊維１３を配列して埋設しその先端に電極薄膜１４ａ、１４ｂを貼り付けて接続した構造である。なお、（ａ）は被挟持型コネクタと２枚の基板を接触させる前の状態を、（ｂ）は被挟持型コネクタと２枚の基板を接触させた状態を示したものである。
【０００６】
図９の（ａ）に示すように基板１０ａの反りや凹凸のために電極１１ａの接触面が一線に揃っていない場合は、押圧を加えても（ｂ）に示すように基板１０ａの電極１１ａと電極薄膜１４ａとが接触できないものが生じてしまう。また、多数の電極総てを接触させようとより強い押圧を加えても、反りや凹凸によって押圧が被挟持型コネクタの全面に均等に加わらないために被挟持型コネクタの絶縁シート１２が変形を起こし、この変形によって絶縁シート１２上の導電性繊維１３の上下方向での位置が乱れてしまうために、基板１０ａの電極１１ａと電極薄膜１４ａとが接触ができないものが生じてしまう。
【０００７】
最近の大規模集積回路（ＬＳＩ）やそれを実装する基板の電極は、その数が数百にものぼり、その電極のピッチ（間隔）も０．５mm以下という細密なものとなっている。今後、ＬＳＩのますますの発展により、電極の数がさらに増して、電極のピッチもさらに細密なものとなって来て、被挟持型コネクタも接点が微小で高密度に配列されたものが必要になってくる。
【０００８】
このように電極とピッチの細密化、高密度化が要求されて数多くのコンタクトを有する被挟持型コネクタにおいて電子部品や基板に僅かな反りや凹凸があっても、全く接触していない非接触のコンタクトや接触の度合いが弱いために接触抵抗が増大する不完全接触のコンタクトなどが発生して重大な不具合を生じることになる。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、前述した従来の被挟持型コネクタにおいて、電子部品や基板の僅かな反りや凹凸がある場合に、非接触や接触抵抗の増大などの重大な不具合を生起してしまうという問題を解消して、確実で安定した接続を行うことができる被挟持型コネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の構成は、絶縁材料のシートで筒状に形成され内部に気体を充填して密閉した中空筒状体の外面周方向にコンタクトとして帯状の金属膜を軸方向一定のピッチで複数設けたことを特徴とする被挟持型コネクタである。
【００１１】
本発明の第２の構成は、前記第１の構成において、前記中空筒状体が金属膜複数個毎に縊れて気体の流通が遮断されていることを特徴とする被挟持型コネクタである。
【００１２】
本発明の第３の構成は、前記第１の構成において、前記中空筒状体の軸方向の途中に金属膜を設けている部分よりも細く縊れ且つ気体の流通が可能な箇所があることを特徴とする被挟持型コネクタである。
【００１３】
本発明の第４の構成は、前記第２構成又は第３の構成において、縊れ部分を締め具によって形成していることを特徴とする被挟持型コネクタである。
【００１４】
本発明の第５の構成は、前記第１〜第４のいずれかの構成において、金属膜が中空筒状体に対して接着していない部分を有することを特徴とする被挟持型コネクタである。
【００１５】
本発明の第６の構成は、前記第１〜第５のいずれかの構成において、前記中空筒状体に充填されている気体が空気であることを特徴とする被挟持型コネクタである。
【発明の効果】
【００１６】
エラストマやプラスチックなどで形成される一般の弾性体は、外部の複数の箇所から力を加えて弾性体を変形させたとき、それぞれの箇所の弾性体からの反発力は変形させられた量に比例するという特性を有するものである。これに対して気体を充填した中空筒状体は、外部の複数の箇所から程度の異なる変形を加えられた場合でも内部の圧力は常に同一となるために、変形させたときの反発の圧力は変形量に比例せずに常に均等であるという特性を有している。
【００１７】
本発明の被挟持型コネクタは、このような特性を有する気体を充填して密閉した中空筒状体を用いて、その外面周方向にコンタクトとして帯状の金属膜を軸方向一定のピッチで複数設けた構造であるために、電子部品や基板に反り、たわみ、凹凸等があっても中空筒状体がそれらに対応して変形するため、従来よりも非接触や不完全接触となることは少なくなり、また中空筒状体の外周面にコンタクトとして設けられた金属膜と、電子部品や基板の電極との間の接触圧力は均等に加わって安定に接触させることができることになり、電気的に安定した接続を行うことができるという効果がある。
【００１８】
また、中空筒状体を金属膜複数毎に内部に気体が流通しないように縊れ部を設けてそれぞれを独立させたブロック構造にしてこれらを複数個並べることによりあるブロックの変形が他のブロックを変形させることがないので、非接触や不完全接触を更に少なくすることができる。更に金属膜が中空筒状体の外面に対して接着してない部分を設けることによって、ブロック毎の中空筒状体の変形を容易ならしめ接触の確実性、安定性をさらに高めることが可能である。
【００１９】
また、金属膜複数毎に設けられた中空筒状体の縊れ部で各ブロックの気体の流通を止めることなく流通できるようにすることにより、各中空筒状体の内部の圧力が同一となるために、電子部品や基板に大きな反りや凹凸がある箇所があっても全ての接触部で均等な接触圧となり、安定で確実な接触を得ることができるという効果がある。
【００２０】
また、前述したそれぞれの中空筒状体に充填する気体としては特に限定はなく、空気を用いることもできるために、気体を封入する特殊な治具や特殊な工程を必要とせずに安価に製作でき、容易に使用することができるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の被挟持型コネクタは、中空筒状体を弾性体として用いたものでありこの中空筒状体の気密性が重要となる。従って、中空筒状体の材質及びその密封具は、気密度が高く温度変化や経時変化が少ないものを使用するのが最良である。
【００２２】
また、中空筒状体の外面周方向にコンタクトとして設けられる帯状の金属膜は、中空筒状体の弾力性を損なわずに電気的特性が良好なものでなければならない。このため、中空筒状体の材質と同等またはそれより柔らかい弾力性を有する材質で作られた薄いシートの上に導電性の高い材質を蒸着させて金属膜を形成しそれを中空筒状体に貼り付けたものや、導電性の高い材質を用いて中空筒状体に直接蒸着して金属膜を形成したものが最良である。
【実施例】
【００２３】
図１は、本発明の被挟持型コネクタの実施例を示す外観図である。
図１の（ａ）は、中空筒状体１の外面周方向に多数の金属膜２を設けたものの外観図である。（ｂ）は、金属膜２を有する中空筒状体１が電極１１ａを有する基板１０ａと電極１１ｂを有する基板１０ｂとの間に挟まれて接触する前の状態を示したもので、（ｃ）は基板１０ａと基板１０ｂによって挟持されて接触した状態を示している。（ｃ）に示すように基板１０ａの電極１１ａと基板１０ｂの電極１１ｂは、金属膜２に接触することによって、互いに電気的に導通を持つことになる。
【００２４】
図２は、本発明の被挟持型コネクタの実施例における詳細を示す断面図であり、２つの金属膜２が設けられた中空筒状体１がそれぞれ縊れ部で連結されて６個１列に配列された本発明の被挟持型コネクタと、それを挟持する２つの基板１０ａ、１０ｂの断面を示したものである。
【００２５】
図２の（ａ）は、接触する前の状態であり、（ｂ）は接触した状態である。（ａ）に示すように、一方の基板１０ｂは電極１１ａの配列に凹凸が無く直線状となったもので、他方の基板１０ａは電極１１ａの配列に凹凸があるものである。このように電極１１ａの配列に凹凸がある基板であっても各中空筒状体１は、それぞれの弾力性によって（ｂ）に示すように電極１１ａの配列の凹凸に対応して変形して、電極１１ａ、１１ｂが金属膜２と接触することができる。
【００２６】
図３は、本発明の被挟持型コネクタの実施例における縊れ部の２つの形態を示す外観図であり、（ａ）は締め具４ａを用いたものを、（ｂ）は糸状締め具４ｂを用いたものを示した図である。このように縊れ部３は締め具４ａまたは糸状締め具４ｂによって形成される。
【００２７】
図４は、本発明の被挟持型コネクタの実施例において、縊れ部３を気体が流通しない場合と、流通する場合の状態を示した図である。
図４の（ａ）は、縊れ部３で密閉されて各中空筒状体１の内部の気体が流通できないものである。このようにブロック化することにより、或るブロックの変形に引っ張られて、他のブロックが変形するということがないという利点がある。しかし、金属膜と電極との接触圧は各ブロック毎の変形の程度によって異なる。
【００２８】
これに対して、図４の（ｂ）は、縊れ部３が開放されていて矢印に示すように各中空筒状体１の内部の気体は流通することができるようにしたものである。このように各中空筒状体１の内部の気体が流通できるようにすることにより、基板の反り、たわみ、凹凸により、各ブロック毎の変形の程度が異なっても気体の流通により圧力が皆同じとなるので、金属膜と基板電極の接触圧は均一となる。
【００２９】
図５は、本発明の被挟持型コネクタの実施例の製作工程を示したものである。
図５の（ａ）は、中空筒状体１に気体を封入して膨らませた状態を示したもので、（ｂ）は中空筒状体１とは別に製作されるシート状金属膜２ａを示したもので、（ｃ）は（ａ）の中空筒状体１に（ｂ）のシート状金属膜２ａを貼り付けて金属膜２を形成した状態を示したものである。このように、本発明の被挟持型コネクタは予め膨らませた中空筒状体１にシート状金属膜２ａを貼り付けて金属膜２を形成することによって製作することができる。なお、（ａ）の状態の中空筒状体１に直接金属膜を蒸着する方法や、気体を封入して膨らませる前の状態の中空筒状体１に直接金属膜を蒸着する方法でも製作することができる。
【００３０】
図６は、本発明の被挟持型コネクタの実施例の金属膜の３種の形体を示した断面図である。
図６の（ａ）は、中空筒状体１の全周に金属膜２を形成したもので、（ｂ）は中空筒状体１の半周だけに金属膜２を形成したもので、（ｃ）は中空筒状体１の半周よりも大きなシート状金属膜を用いてその端部だけを中空筒状体１に貼り付けて他の箇所は貼り付けない状態で金属膜２を形成したものである。
【００３１】
図６の（ａ）のように中空筒状体１の全周に金属膜２を形成したものは、図５の（ｂ）に示したシート状金属膜２ａが柔らかくシート状金属膜２ａを中空筒状体１に貼り付けても中空筒状体１の弾力性を妨げない場合に用いられる。また、中空筒状体１に直接蒸着して金属膜２を形成する場合は、金属膜２の蒸着によって中空筒状体１の弾力性を妨げることが少ないので、（ａ）のように中空筒状体１の全周に金属膜２を形成しても良い。
【００３２】
金属膜の材質によって、図６の（ａ）のように中空筒状体１の全周に貼り付けて金属膜２を形成してしまうと中空筒状体１の弾力性が損なわれる場合には、これを避ける方法として、図６の（ｂ）や（ｃ）に示すように中空筒状体１の外周の一部にシート状金属膜２ａを貼り付けて金属膜２を形成することによって中空筒状体１の弾力性を維持して変形し易いものとすることができる。
【００３３】
図７は、本発明の被挟持型コネクタの実施例において、変形が大きな箇所があっても接続できることを示した断面図であり、金属膜２が図６の（ｃ）（図７の（ａ）と同じ）の形体である場合の様子を示したものである。
図７の（ｂ）は、矢印に示す力が加わった場合の中空筒状体１の変形の様子を示したもので、金属膜２に制約されずに変形し易いものとなっている。（ｃ）は、基板１０ａに変形の大きな箇所１４がある場合の接触する前の状態を示したもので、（ｄ）は接触した状態を示したものである。
【００３４】
金属膜２を図６の（ｃ）（図７の（ａ）と同じ）の形体とすることによって、中空筒状体１は変形し易いものとなり、図７の（ｃ）に示すように電子部品や基板の電極配列面に大きな変形があっても基板の全ての電極が金属膜２と接触できることになる。
【００３５】
図８は、本発明の被挟持型コネクタの直線状の実施例とこれを折り返し往復させて平面状にしたものの例の外観図である。
図８の（ａ）は、６個の中空筒状体１を一列に直線状に配列したもので１２個の金属膜２のコンタクトが直線状に配列されたコネクタを形成したものであり、（ｂ）は、（ａ）に示したものを３列配列してコンタクトが１２×３のマトリクス状に配列されたコネクタを形成したものである。
【００３６】
図８の（ｂ）のマトリクス状に配列されたコネクタの場合は、図示のように各列の間は連結管５ａ、５ｂで連結し、位置決めピン７ａ、７ｂを設けて電子部品や基板との誤接続を回避できるものとする。ただし、（ｂ）に示す連結管５ａ、５ｂは、先に図４で説明した縊れ部３を密封してしまう場合は不要であり、また、位置決めピン７ａ、７ｂは図に示すような形状や配置に限定するものでなく、別の形状や配置または別の手段によって実施しても良い。
【００３７】
以上説明した図１から図８において、縊れ部３によって区切られた各中空筒状体１には２つの金属膜２が示してあるが、１個の中空筒状体１に設ける金属膜２の数は、２個に限るものではなく、要求されるコンタクトの間隔（ピッチ）から決められる金属膜２の幅と間隔並びに中空筒状体１の大きさによって決められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の被挟持型コネクタの実施例を示す外観図である。
【図２】本発明の被挟持型コネクタの実施例における詳細を示す断面図である。
【図３】本発明の被挟持型コネクタの実施例における縊れ部の２つの形態を示す外観図である。
【図４】本発明の被挟持型コネクタの実施例において、縊れ部を気体が流通しない場合と、流通する場合の例を示した図である。
【図５】本発明の被挟持型コネクタの実施例の製作方法を説明した図である。
【図６】本発明の被挟持型コネクタの実施例の金属膜の３種の形体を示した断面図である。
【図７】本発明の被挟持型コネクタの実施例において、変形が大きな箇所があっても接続できることを示した断面図である。
【図８】本発明の被挟持型コネクタの直線状の実施例とこれを折り返し往復させて平面状にしたものの例の外観図である。
【図９】従来の被挟持型コネクタとそれを挟持して接続する２枚の基板の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  中空筒状体
２  金属膜
２ａ  シート状金属膜
３  縊れ部
４ａ  締め具
４ｂ  糸状締め具
４ｃ  開放締め具
４ｄ  密封締め具
５ａ，５ｂ  連結管
７ａ，７ｂ  位置決めピン
１０ａ，１０ｂ  基板
１１ａ，１１ｂ  電極
１２  絶縁シート
１３  導電性繊維
１４ａ，１４ｂ  電極薄膜
【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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