(57)【要約】【課題】カード状実装基板に関し、カードエッジコネクタにおける接続信頼性の向上を目的とする。【解決手段】エッジソケット１に挿入してソケット側端子２に電気的に接続されるカードエッジ端子３を端部に備えたカード状実装基板であって、  前記カードエッジ端子３の端子面４にはエッジソケット１への挿入方向に凹凸が形成されて構成される。  また、エッジソケット１に挿入してソケット側端子２に電気的に接続されるカードエッジ端子３を端部に備えたカード状実装基板であって、  前記カードエッジ端子３をソケット側端子２に圧接させる弾性変形部５を有して構成する。【選択図】図４
2007305538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッジソケットに挿入してソケット側端子に電気的に接続されるカードエッジ端子を端部に備えたカード状実装基板であって、
前記カードエッジ端子の端子面にはエッジソケットへの挿入方向に凹凸が形成されるカード状実装基板。
【請求項２】
エッジソケットに挿入してソケット側端子に電気的に接続されるカードエッジ端子を端部に備えたカード状実装基板であって、
前記カードエッジ端子の端子面をソケット側端子に食い込まれるように密接させる弾性変形部を有するカード状実装基板。
【請求項３】
前記カードエッジ端子は、硬質の基板本体上に層状に形成された弾性変形部の表層に形成される請求項２記載のカード状実装基板。
【請求項４】
前記カードエッジ端子は、板厚方向に弾性変形可能な基材により形成される弾性実装基板の表層に形成される請求項２記載のカード状実装基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカード状実装基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドータボード等のカード状実装基板の端部に直接端子電極を形成し、マザーボードなどに形成されるＰＣＩソケット等のエッジソケット内に挿入して該ソケット内に収容される他の端子電極と電気的に接続させるいわゆるカードエッジコネクタとしては、従来、特許文献１に記載されたものが知られている。この従来例において、マザーボード上に実装される筐体内にはコネクタコンタクトが収容され、ドータボードの端部に形成される信号端子を筐体内に挿入してコネクタコンタクトと信号端子との電気的接続がなされる。
【０００３】
上記信号端子はドータボードの平滑な面上に薄板状に形成されてその表裏にそれぞれ配置され、コネクタコンタクトは、筐体内に対向配置されてドータボード表裏の信号端子に接触し、筐体内に挿入されたドータボードを挟む。上記コネクタコンタクトは板材をいわゆる山折りにしてその頂部を接点としたもので、１枚の板材を２箇所において山折りにすることによりドータボードが挿入される方向に沿って２箇所の接点が形成される。
【特許文献１】特開２００１-１２６７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例においては、信号端子、すなわちカード状実装基板のエッジに形成されるカードエッジ端子の表面がフラックス残渣などの絶縁物質で汚染されていた場合、エッジソケットへの挿入によってカードエッジ端子上で絶縁物質が引き延ばされ、接点位置に堆積して接続障害を引き起こしていた。
【０００５】
また、カードエッジ端子とエッジソケット側の端子との接触状態がエッジソケット側端子の稜線からなる接点に沿った線接触ではなく、点接触になりやすく、エッジソケットに装着した状態でカード状実装基板が偏位して接触抵抗が不安定になるなどし、例えばドータボードに起動障害が生じることが散見されていた。
【０００６】
本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、カードエッジコネクタによる接続信頼性に優れるカード状実装基板の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
カードエッジ端子３上における汚染物質の引き延ばしは、その端子面４の平滑さに起因し、したがってカードエッジ端子３の端子面４に凹凸を設けることにより汚染物質の引き延ばしを防止して接続状態を改善することができる。凹凸は汚染物質の引き延ばしが生じていたカードエッジ端子３のエッジソケット１に対する挿入方向に設ける、すなわちエッジソケット１への挿入方向の直線上において端子面４を不連続にできれば足り、エッジソケット１へのカード状実装基板の差し込み方向を考慮して適宜決定することができる。
【０００８】
また、このようにカードエッジ端子３がエッジソケット１への挿入方向に不連続な接点領域を有することにより、エッジソケット１への挿入によってカードエッジ端子３とエッジソケット１内のソケット側端子２とが接触状態と非接触状態を繰り返すような状況になるために、汚染物質を有効に除去することができる。この場合、凹凸を所定ピッチのパターンに形成したり、凸部に角の立った端縁を設けてソケット側端子２に圧接させれば、凸部から除去した汚染物質を凹部内に有効に収容でき、また、より効率的に汚染物質を破壊して接続信頼性を高めることができる。
【０００９】
さらに、カードエッジ端子３のソケット側端子２に対する接触面の平滑度は、カードエッジ端子３の端子面４を平面状に連続させるに従って失われやすく、したがってカードエッジ端子３の端子面４に凹凸を設けて面接触ではなく多数点接触させることによって、接触状態を改善することができる。カードエッジ端子３における接点領域は凸部の面積の合計により構成されるため、凹部の面積を抑えればソケット側端子２との接触面積をあまり小さくしてしまうことはない。
【００１０】
したがってカードエッジ端子３の端子面４に対し、エッジソケット１への挿入方向に凹凸を設けることにより、接触状態をより安定化させるとともに、汚染物質を端子面４から良好に除去して、接続信頼性を高めることができる。また、かかるカードエッジ端子３の清浄化については、カード状実装基板のエッジソケット１への装着によりなされ、特段の作業を要することがない。
【００１１】
さらに、このように接続信頼性を高めることにより、ソケット側端子２のカードエッジ端子３に対する接触圧を抑えることも可能となり、これにより挿抜操作性を良好にすることができ、同時に、端子２、３の摩耗や端子２、３間の圧接力の低下についても抑制することができる。上記凹凸は、カードエッジ端子３の端子面４にプレス加工、レーザ加工、あるいはローレット加工などにより歯型、あるいはディンプル等を設けることによって形成することが可能である。
【００１２】
一方、逆に上述した接触圧を適宜に確保することは、ソケット側端子２とカードエッジ端子３との間の接触状態を良好にする面において有効であり、この場合、従来例のようにソケット側端子２を弾性変形させて接触させるだけでなく、従来弾性変形するソケット側端子２により単に圧接される側であったカードエッジ端子３の側に弾性変形能を持たせれば、両端子２、３間の接触状態をさらに改善することが可能となる。すなわち、かかるカード状実装基板を上述した従来例のように弾性変形能を備えたソケット側端子２と組み合わせて使用すれば、接点圧を良好に確保でき、弾性接触の相乗効果によって両端子２、３が食い込むように密接して接触面積が増大し、接触状態が極めて良好になる。
【００１３】
また、このように食い込むように両端子２、３が貼り付くことによる接触圧の確保や接触面積の増大は、エッジソケット１へのカード状実装基板の挿入時におけるカードエッジ端子３上の汚染物質の除去効率を高め、これにより接続信頼性を向上させることができる。したがって上述した端子面４に凹凸を形成したカードエッジ端子３と組み合わせれば、さらに接続信頼性を高めることができる。
【００１４】
弾性変形部５によるソケット側端子２とカードエッジ端子３との食い込むような接触は、弾性変形部５によりカードエッジ端子３をソケット側端子２に合わせて弾性変形可能に保持すれば足り、この場合、カード状実装基板の硬質の基板本体６上に層状に形成した弾性変形部５の表層にカードエッジ端子３を形成すれば、既存のガラスクロスエポキシ基材からなる基板本体６に弾性変形部５を重ねて形成するだけで、ソケット側端子２をカードエッジ端子３に対して良好に食い込まさせることができる。この場合、弾性変形部５は、少なくともカードエッジ端子３に対応するカード状実装基板のエッジソケット１への挿入部位にのみ設ければ足り、エッジソケット１へのカード状実装基板の挿入に際しては基板本体６が芯材として働き、座屈等を防いで挿抜操作性を良好に維持することができる。
【００１５】
また、上述のように基板本体６と弾性変形部５を個別に形成することなく、カード状実装基板の実装基板自体を板厚方向に弾性変形可能な基材により形成して弾性実装基板７として構成した場合には、さらに製造効率を高めることができる。弾性実装基板７の基材は、エッジソケット１への挿入に際しての耐座屈性を適宜確保でき、ソケット側端子２にカードエッジ端子３が接触したときには板厚方向に弾性変形して食い込むような接触状態をつくりだすことができる適宜の剛性、弾性を備えるようにすればよく、弾性実装基板７は適宜の板厚を確保して形成できるため、例えば弾性に富むポリイミド樹脂などを調整して実験により適宜決定することが可能である。
【発明の効果】
【００１６】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、凹凸によりカードエッジ端子の端子面上における汚染物質の引き延ばしを防止することによって、手間を要することなく接続信頼性を高めることができる。
【００１７】
また、弾性変形部によりソケット側端子をカードエッジ端子に対して食い込むように密接させて接点圧、接点面積を確保することによって、カードエッジ端子の端子面上における汚染物質の引き延ばしを防止し、同様に手間を要することなく接続信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１（ａ）は本発明に係るライザーカード（カード状実装基板Ａ）であり、一端縁部にカードエッジ端子部１０が形成され、また、垂直方向を向いて拡張スロット（エッジソケット１’）が実装される。
【００１９】
上記カードエッジ端子部１０は、金パッドからなるカードエッジ端子３の多数をライザーカードＡの端縁に沿って並設して形成され、カードエッジ端子３は上記拡張スロット１’と図１において省略される配線パターンや実装部品を介して適宜接続される。図２に示すように、カードエッジ端子部１０をマザーボード１１上の拡張スロット（エッジソケット１）に対して矢印方向に差し込むことによりマザーボード１１上にライザーカードＡが立設されてマザーボード１１とライザーカードＡが電気的に接続され、この状態でマザーボード１１に平行な向きをとるライザーカードＡの上述した拡張スロット１’に対してテレビのチューナーカードなどの図示しない拡張カードが差し込まれることにより、マザーボード１１が搭載されるコンピュータにライザーカードＡを介してチューナーカードなどが電気的に接続され、テレビチューナなどの機能を付加する。なお、図２において１２は配線パターンである。
【００２０】
上記カードエッジ端子３は、ライザーカードＡの端縁から離れる方向に長寸の矩形形状に形成され、また、ライザーカードＡの表裏に配置される。各カードエッジ端子３の端子面４には、図１（ｂ）に示すように、全面に渡って例えばローレット加工により微細なディンプル加工が蜂の巣状に施される。
【００２１】
以上のカードエッジ端子３および拡張スロット１’を備えたライザーカードＡは、硬質のガラスクロスエポキシ基材からなる基板本体６を有し、上述したカードエッジ端子部１０は、この基板本体６上に弾性変形層（弾性変形部５）を重ねられて形成される。基板本体６は上述したように配線パターン１２が形成されて実装部品を実装したものであり、カードエッジ端子部１０においては、図３（ａ）に示すように、ゴム等の板状の弾性体１３を介してさらにフレキシブル基板１４が重ねられて弾性変形層５が形成される。
【００２２】
弾性体１３は、上述したマザーボード１１の拡張スロット１へのライザーカードＡの挿入により弾性変形し、拡張スロット１内に収容される後述するソケット側端子２に対してカードエッジ端子３が食い込まれるように圧接させ、カードエッジ端子３外表面にフラックス残渣などの汚染物質１５が付着していた場合には、これを物理的に破壊する接触圧を発揮する程度の弾性を備えて形成される。この弾性は拡張スロット１に対するライザーカードＡの挿抜抵抗を考慮して適宜に決定される。
【００２３】
フレキシブル基板１４はいわゆるエポキシ樹脂を基材にして柔軟性に優れて形成されたプリント基板で、その表層には上述したカードエッジ端子３が形成される。このフレキシブル基板１４の図示しない配線パターンと上記基板本体６の配線パターン１２はワイヤボンディング等により適宜電気的に接続され、これにより上述したようにカードエッジ端子３と拡張スロット１’が電気的に接続される。また、弾性体１３と基板本体６、フレキシブル基板１４と基板本体６とは適宜接着等される  
以上のカードエッジ端子部１０が挿入されるマザーボード１１側の拡張スロット１は、図２に示すように、ソケットハウジング１６内にソケット側端子２を収容して形成される。ソケットハウジング１６は、マザーボード１１に対して垂直方向に開口する差込口１６ａを有し、この差込口１６ａはカードエッジ端子部１０の断面寸法よりもやや大きい程度の細長矩形状に形成され、挿入されるカードエッジ端子３をそれぞれ対応するソケット側端子２に接触する位置にガイドする。
【００２４】
ソケット側端子２は、カードエッジ端子３と同じ程度の幅寸法を備えた片持ち梁型のいわゆるコネクタコンタクトで、カードエッジ端子３に対応して多数がソケットハウジング１６の差込口１６ａを挟んでそれぞれ対向して並設される。各ソケット側端子２の先端部には差込口１６ａ側に突出する先端がやや鋭利なコンタクト部２ａが形成され、対向するコンタクト部２ａ，２ａ間の間隔がカードエッジ端子部１０の厚さよりもやや小さい程度に調整されることにより、差込口１６ａからカードエッジ端子部１０が挿入されたときに撓みながら押し開かれ、コンタクト部８をカードエッジ端子３の端子面４に圧接させる。ソケット側端子２の弾性は、上述した弾性体１３と同程度に設定される。なお上述したライザーカードＡ側の拡張スロット１’についても以上のマザーボード１１側の拡張スロット１と同様に構成される。
【００２５】
したがってこの実施の形態において、上述したようにライザーカードＡのカードエッジ端子部１０をマザーボード１１のエッジソケット１に対して差し込むと、図２に示すように、先ずライザーカードＡのカードエッジ端子部１０先端に形成される傾斜面１０ａによりソケット側端子２が弾性力に抗して押し広げられる。この後カードエッジ端子部１０をソケット側端子２，２間にさらに挿入していくと、図４（ａ）において矢印方向に移動するカードエッジ端子３が、ソケット側端子２の弾性と、フレキシブル基板１４の追随する変形を介して伝えられる弾性体１３の弾性により、コンタクト部２ａが食い込むように端子面４を局部的にくぼませてながら摺接させる。
【００２６】
図４（ａ）に示すように、ライザーカードＡの端子面４、特にディンプル１７が形成されない表面の領域がフラックス残渣などの汚染物質１５により汚染されていた場合、摺接するコンタクト部２ａにより汚染物質１５は削ぎ落とされ、清浄な金属面が露出する。また、このとき削ぎ落とされた汚染物質１５は、ディンプル１７内に収容されるために、カードエッジ端子３とソケット側端子２との接点に過剰に堆積してしまうこともない。
【００２７】
カードエッジ端子３の先端がソケットハウジング１６の底壁１６ｂに当接するなどカードエッジ端子部１０のエッジソケット１への挿入ができなくなる装着完了状態において、ライザーカードＡはソケットハウジング１６の差込口１６ａにカードエッジ端子部１０の周囲を囲まれ、ソケット側端子２に表裏を挟持されてエッジソケット１に保持される。このときカードエッジ端子３は、図４（ｂ）においてハッチングで示すように、ソケット側端子２のコンタクト部２ａと対応する表面の領域を接触させ、該領域はコンタクト部２ａとの摺接により既に汚染物質１５を除去されて清浄面が露出しているために、被膜抵抗が低く、ソケット側端子２との間で電気的に良好に接続される。
【００２８】
なお、以上の実施の形態においては、カードエッジ端子３の端子面４に凹凸を形成し、また、弾性変形層６を形成する場合を示したが、これらのいずれか一方のみを形成したり、また、弾性層６をカードエッジ端子部１０のみでなく例えば基板本体６の全域に形成してライザーカードＡを構成することも可能である。さらに、カードエッジ端子３の端子面４のディンプル１７などの凹凸は、上述したようにカードエッジ端子３自体に対してローレット加工を施すほか、基板本体６の外表面に直接ローレット加工等により予め凹凸を設け、その上に金パッドを所定厚さで形成するなど適宜の手段により形成することが可能である。
【００２９】
加えて、以上の実施の形態においては、硬質の基板本体６の表裏面に弾性体１３を介して重ねたフレキシブル基板１４に対してカードエッジ端子３を形成する場合を示したが、図３（ｂ）に示すように弾性変形層５としての基板本体６に対して直接カードエッジ端子３を形成してソケット側端子２に密着させることも可能である。
【００３０】
この変形例において、ライザーカードＡは、上述した実施の形態における弾性体１３よりもやや抑えた弾性を備える軟質基板（軟質実装基板７）にカードエッジ端子部１０を直接形成し、拡張スロット１’を実装して形成される。軟質基板は、例えば適宜調整して弾性を高めたポリイミド樹脂等を基材にして形成される。この変形例においては、上述した実施の形態にように弾性体１３やフレキシブル基板１４がないために軟質基板７の厚さが厚く、このためエッジソケット１への挿入時の座屈を防ぐ剛性、ソケット側端子２を食い込ませるような板厚方向の弾性が確保され、軟質基板７の弾性変形は直接カードエッジ端子３をソケット側端子２に圧接させるように作用する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るカード状実装基板を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図でカードエッジ端子近傍を示す図である。
【図２】カードエッジコネクタの接続構造を説明する要部断面図である。
【図３】カードエッジ端子部を示す断面図で、（ａ）は図２の要部拡大図、（ｂ）は変形例を示す図である。
【図４】カードエッジ端子とソケット側端子の接触状態を示す図で、（ａ）は要部拡大断面図、（ｂ）は要部を破断した正面方向矢視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    エッジソケット
２    ソケット側端子
３    カードエッジ端子
４    端子面
５    弾性変形部
６    基板本体
７    弾性実装基板
【図１】
2007305538.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007305538.tif 000005
【図４】
2007305538.tif 000006