(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のコネクタプレート部と第２のコネクタプレート部とを着脱自在に突き合わせて、前記第１のコネクタプレート部の片面側の複数の電気接点と前記第２のコネクタプレート部の片面側の複数の電気接触子とを電気的に接続するようにした電気コネクタにおいて、
前記電気接触子をプリント配線パターン成形法によって第２のコネクタプレート部の可撓性基板の一方の面に設けると共に、当該電気接触子の周囲の前記基板にはスリット状の切り込み部を設けて当該電気接触子部分に弾性を持たせ、
基板の一方の面に、絶縁材料からなる保護被覆層が形成され、該保護被覆層が、前記電気接点への前記電気接触子の接続位置に開口を有し、該開口に、前記電気接触子に接合され、前記電気接点に接続可能な金属層が形成され、
前記基板の他方の面に、弾性体層を介して、この弾性体層を支えるバックアッププレートが設けられていることを特徴とする電気コネクタ。
【請求項２】
前記金属層は、前記開口をフロー半田によって埋める半田フローメッキ法によって形成されたことを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
【請求項３】
前記電気接触子と反対側の基板上に前記電気接触子と導通した金属導体部を設けたことを特徴とする請求項１または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、複数の電気接点と複数の電気接触子とを一度に電気的に接続するようにした電気コネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気コネクタの一つに、例えば図７に示すように、第１のコネクタプレート部１０と第２のコネクタプレート部２０とを着脱自在に突き合わせて、第１のコネクタプレート部１０の片面側に設けた半田などの球状突起からなる複数の電気接点１１と第２のコネクタプレート部２０の片面側に設けた複数の電気接触子２１とを電気的に接続するようにしたものがある。なお、図示しないが、第１のコネクタプレート部１０と第２のコネクタプレート部２０とはソケット構造などのような機構を持っていて、着脱自在に装着できるようになっている。
【０００３】
上記第１のコネクタプレート部１０はセラミックスや剛性のある硬質樹脂基板などからなる一方、第２のコネクタプレート部２０も剛性のある硬質樹脂プレートからなり、その電気接触子２１にあっては、鍔部２２を有するピンで形成され、かつ、硬質樹脂プレートに植設された金属製の接触子用筒体３０内にコイルスプリングなどの弾性体３１を介して進退自在に収納されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記構造の電気コネクタの場合、次のような問題点があった。
（１）先ず、電気接触子２１の支持部分の構造が複雑で、コスト上昇が避けられない構造であった。
【０００５】
（２）次に、電気接触子２１の支持部分の構造から、第２のコネクタプレート部２０にあっては、その両面側にかなりの空きスペースが必要とされ、電気コネクタのコンパクト化が難しかった。また、電気接触子２１の収納される接触子用筒体３０もある程度のスペースが必要とされ、電気接触子２１を高密度で配列することも困難であった。
【０００６】
（３）そこで、図８に示すように、基板４０の片面側に金属箔などの電気接触子４１を設ける構造にすることも考えられるが、単に基板４０上に電気接触子４１を配列した場合、第１のコネクタプレート部１０側の半田などの電気接点１１部分に高さのバラ付きがあると、接触不良となる懸念があった。
【０００７】
（４）さらに、用途によっては、電気接触子２１側とクランド（接地）側（他の電気接触子２１をクランド側とする場合も含む）との間で、例えば５０Ω程度のインピーダンスを確保しょうとしても、上記図７の構造では、構造的に接触子用筒体３０や弾性体３１が長くなり、また、空気の誘電率ε0 と硬質樹脂プレートの比誘電率ε1 によって、５０Ω程度のインピーダンスを確保することは困難であるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、基本的には、簡単な構造でコネクタ全体のコンパクト化ができると共に、電気接点側の高さ不整などによる接触不良が防止でき、所望のインピーダンス特性も容易に確保することができる優れた電気コネクタを提供せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、第１のコネクタプレート部と第２のコネクタプレート部とを着脱自在に突き合わせて、前記第１のコネクタプレート部の片面側の複数の電気接点と前記第２のコネクタプレート部の片面側の複数の電気接触子とを電気的に接続するようにした電気コネクタにおいて、前記電気接触子をプリント配線パターン成形法によって第２のコネクタプレート部の可撓性基板の一方の面に設けると共に、当該電気接触子の周囲の前記基板にはスリット状の切り込み部を設けて当該電気接触子部分に弾性を持たせ、基板の一方の面に、絶縁材料からなる保護被覆層が形成され、該保護被覆層が、前記電気接点への前記電気接触子の接続位置に開口を有し、該開口に、前記電気接触子に接合され、前記電気接点に接続可能な金属層が形成され、前記基板の他方の面に、弾性体層を介して、この弾性体層を支えるバックアッププレートが設けられていることを特徴とする電気コネクタにある。
【００１０】
請求項２記載の本発明は、前記金属層は、前記開口をフロー半田によって埋める半田フローメッキ法によって形成されたことを特徴とする請求項１記載の電気コネクタにある。
【００１１】
請求項３記載の本発明は、前記電気接触子と反対側の基板上に前記電気接触子と導通した金属導体部を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の電気コネクタにある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１〜図５は、本発明に係る電気コネクタの一つの実施の形態を示したもので、図中、１００は従来と同様セラミックスや剛性のある硬質樹脂基板からなる第１のコネクタプレート部、１１０は第１のコネクタプレート部１００の片面側に設けた半田などの球状突起からなる複数の電気接点、２００は適度の剛性を有する硬質樹脂などの基板３００からなる第２のコネクタプレート部、４００は基板３００の片面側に設けられた円盤状の金属層からなる電気接触子、５００は基板３００の電気接触子形成側に施した絶縁材料などからなる保護被覆層である。
【００１４】
この電気コネクタにおいて、図示しないが、第１のコネクタプレート部１００と第２のコネクタプレート部２００とは、従来と同様ソケット構造などのような機構を持っていて、着脱自在に装着できるようになっている。もちろん、第１のコネクタプレート部１００の電気接点１１０側と反対側の片面には、電気接点１１０側と接続（導通）されたプリント配線などの必要な配線が施してある。
【００１５】
本発明では、基板３００の片面側に例えば予め施してある銅箔などの金属層部分を、例えば基板製造技術の一つであるプリント配線パターン成形法によって処理して、図２に示すように、所望の電気接触子４００を設けてある。
したがって、多数の電気接触子４００を極めて低コストで、しかも、殆ど嵩張ることなく形成することができる。もちろん、この電気接触子４００と接続されるリード線４１０部分も同様のプリント配線パターン成形法によって形成することができる。なお、このリード線４１０部分は、複数の電気接触子４００を高密度で配列する場合、基板表側の配線スペースが不足することがあるため、基板３００の適宜位置にスルホール３１０を設け、これと連通された形で、基板裏側に形成することもできる。
【００１６】
本例では、図２に示した最上段側の電気接触子４００をグランド（接地）側の接触子として使用とするため、スルホール３１０を通じて、図３に示すように、基板３００の裏側全面に設けたグランド用の金属導体部６００と導通させてある。この金属導体部６００は、図示のように基板３００の裏側全面に設ける場合に限定されず、パタンー化して部分的に設けることも可能である。具体的には、銅箔などの金属層を貼り付けて設けたり、銅箔などをプリント配線パターン成形法によって処理して設けるようにしてもよい。
【００１７】
また、電気接触子４００の周囲の基板３００には、ほぼ接触した形で概略倒Ｕ字形のスリット状の切り込み部３２０を設けてある。これは、プレスによる打ち抜き加工やレーザ加工などによって簡単に形成することができる。
この切り込み部３２０の形成によって、電気接触子４００は、基板３００の切り込み部３２０の内側に位置する舌状の可動小片部分３３０に載る形となるため、弾性的に支持される。
【００１８】
上記基板３００の電気接触子形成側に施した保護被覆層５００にあっては、図１に示すように、電気接触子４００の表面側に対応した部分に開口５１０を設けると共に、基板３００のスリット状の切り込み部３２０に対応した部分に同様の切り込み部部分を設ける以外は、基板３００の全面に設けるとよい。この保護被覆層５００の形成も、プリント配線パターン成形法の技術を応用して簡単に行うことができる。なお、この開口５１０部分は、空きスペースのままでもよいが、半田のフローメッキ法などによって、この空きスペースを埋める形で、電気接触子４００側と接合された金属層７００を設けるようにするとよい。これによって、電気接触子４００側の強度が補強され、丈夫で耐久性に優れた電気接触子が得られる。
【００１９】
このように本発明の電気接触子４００には、弾性を持たせてあるため、図１に示すように、第１のコネクタプレート部１００に第２のコネクタプレート部２００を突き合わせてセットし、この電気接触子４００を第１のコネクタプレート部１００の球状突起からなる電気接点１１０と当接させれば、電気接触子４００は、電気接点１１０に追随して弾性的に接触するため、電気接点１１０側に多少の高さ不整などがあっても、安定して接続される。
【００２０】
つまり、信頼性の高い電気的な接続が得られる。このとき、電気接触子４００側の弾性は、基板３００の舌状の可動小片部分３３０の弾性に左右されるため、上述した適度の剛性を有する硬質樹脂などからなる基板３００硬さは、可動小片部分３３０に十分な弾性が付与される程度の硬さである必要がある。
【００２１】
また、本発明の電気接触子４００の配列において、図２に示すように、中段又は下段の電気接触子４００に対して、上述したように最上段の電気接触子４００をクランド側として、基板３００の裏面側のグランド用の金属導体部６００と導通させてあるが、この際、マイクロストリップライン設計を適用させれば、両者間のインピーダンスを５０Ω程度に設定することが容易に行える。つまり、インピーダンスの整合が容易に行えるようになる。
【００２２】
図６は、本発明に係る電気コネクタの他の実施の形態を示したもので、基本的には、上記図１〜図５のものとほぼ同様であるが、第２のコネクタプレート部２００の電気接触子４００の形成される基板３００として、可撓性に富むフレキシブルプリント基板を用いる一方、この基板３００の電気接触子形成側と反対の側には、弾性に富むエラストマー樹脂材料などからなる弾性体層８００を設けると共に、さらにこの弾性体層８００を支えるための剛性のあるバックアッププレート９００を設ける形で、第２のコネクタプレート部２００を構成してある。
なお、この弾性体層８００は、弾性に富むエラストマー樹脂材料などに限定されず、金属バネやエラストマー樹脂材料と金属バネの複合体などとして構成することもできる。
【００２３】
この構成では、電気接触子４００の弾性は、フレキシブルプリント基板からなる基板自体の良好な弾性と弾性に富むエラストマー樹脂材料などの弾性体層８００の弾性による相乗効果によって、より柔軟に微妙なタッチで発揮されるようになっている。このため、第１のコネクタプレート部１００の電気接点１１０とは、極めて良好に接触されることになる。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る電気コネクタによると、次のような優れた効果が得られる。
【００２５】
（１）先ず、電気接触子は第２のコネクタプレート部の基板上に設けられると共に、電気接触子の周囲の基板にはスリット状の切り込み部を設けて、電気接触子部分に弾性を持たせてあるため、上記図７に示した従来のものに比較して、極めて低コストの製造が可能となる。特に電気接触子をプリント配線パターン成形法によって形成した場合、大幅なコストダウンが可能となる。
【００２６】
（２）次に、電気接触子が第２のコネクタプレート部の基板上に形成され、殆ど嵩張らないため、上記図７に示した従来のものに比較して、電気コネクタの大幅なコンパクト化が可能となる。また、電気接触子をプリント配線パターン成形法によって形成した場合、高密度で配列することも容易にできるようになる。
【００２７】
（３）また、本発明のコネクタ構造では、上記図７に示した従来のものように、機械的な構造部分がなく、素材自体の弾性を利用するものであるため、電気接点の高さ不整などに殆ど影響されることなく、常に良好な接触状態が得られ、高い信頼性が確保される。特に電気接触子の形成された基板とバックアッププレートの間に弾性体層を介在させた場合、電気接触子にはより良好な弾性が付与され、より一層の安定した接触状態が得られる。
【００２８】
（４）さらに、電気接触子と反対側の基板上にグランド用の金属導体部を設け、その際にマイクロストリップライン設計を適用すれば、信号用の電気接触子とグランド用の電気接触子間のインピーダンスを容易に調整することができ、例えば図７に示した従来のものでは難しかった５０Ω程度のインピーダンスの値も容易に設定することができる。
【００２９】
（５）第２のコネクタプレート部を電気接触子の形成された基板のみで構成した場合，部品点数の大幅な削減ができ、大きなコストダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る電気コネクタの一例になる部分拡大縦断側面図である。
【図２】  図１の電気コネクタの第２のコネクタプレート部の基板を示した部分拡大平面図である。
【図３】  図１の電気コネクタの第２のコネクタプレート部の基板を示した部分拡大背面図である。
【図４】  図１の電気コネクタの第１のコネクタプレート部を示した部分拡大背面図である。
【図５】  図１の電気コネクタの第１のコネクタプレート部を示した部分拡大縦断面図である。
【図６】  本発明に係る電気コネクタの他の例になる部分拡大縦断側面図である。
【図７】  従来の電気コネクタを示した部分拡大縦断側面図である。
【図８】  基板の片面側に電気接触子を設けた構造を示した部分拡大縦断側面図である。
【符号の説明】
１００                第１のコネクタプレート部
１１０                電気接点
２００                第２のコネクタプレート部
３００                基板
３１０                スルホール
３２０                スリット状の切り込み部
３３０                舌状の可動小片部分
４００                電気接触子
４１０                リード線
５００                保護被覆層
６００                金属導体部
７００                金属層
８００                弾性体層
９００                バックアッププレート
【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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