(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンが設けられたフィルム状のフレキシブル基板の信号入出力端子を、該信号入出力端子が設けられた面の反対側の面から押圧手段によって押圧することにより、上記フレキシブル基板の信号入出力端子を外部基板の信号入出力端子に接続するフレキシブル基板の端子接続装置において、
上記押圧手段が、バネ機能を持った弾性体からなり、
該弾性体が揺動自在の自由端と該弾性体を支持する支持基体に固定された固定端とを有し、
該固定端付近の定位置で、上記フレキシブル基板を上記支持基体に保持する第１保持部材と、上記自由端付近の定位置で、上記フレキシブル基板を上記支持基体に保持する第２保持部材とを備え、
上記第１の保持部材および第２の保持部材は軸状部材からなり、
上記フレキシブル基板には上記第１保持部材および第２保持部材が貫通する穴が設けられ、該第２保持部材が貫通する穴は上記弾性体の固定端と自由端とを結ぶ方向に長円形であることを特徴とするフレキシブル基板の端子接続装置。
【請求項２】
上記押圧手段が、バネ機能を持った弾性体からなり、かつ上記外部基板の信号入出力端子の数に対応して複数個に分離していることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板の端子接続装置。
【請求項３】
上記弾性体を支持する支持基体と、該支持基体を上記外部基板に着脱自在に保持する保持体とを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のフレキシブル基板の端子接続装置。
【請求項４】
上記弾性体に、上記フレキシブル基板に当接するための突起が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のフレキシブル基板の端子接続装置。
【請求項５】
上記弾性体が該弾性体を支持する支持基体と一体成形により形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のフレキシブル基板の端子接続装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブル基板の信号入出力端子を外部基板の信号入出力端子に容易かつ確実に接続できるフレキシブル基板の端子接続装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年ますます小型軽量化が進んでいる携帯電話、ビデオカメラといった電子機器の内部には多数の電子部品が組み込まれている。それらの多くは基板に実装されているが、その基板同士の電気信号の受渡しには、軽量であり複雑な配線も形成できるフレキシブル基板が多く使用されている。従来、フレキシブル基板を外部基板に接続するためには以下のような手法が採られている。
【０００３】
（１）フレキシブル基板の端部あるいは内部に設けた信号入出力端子を外部基板の信号入出力端子に半田付けをする事により固定する。
【０００４】
（２）図５に示すようにフレキシブル基板５１の端部に信号入出力端子５２を設け、外部基板５４上に取り付けたコネクタ５５に差し込み固定する。
【０００５】
（３）特開平９−２２７６０号公報に開示された構造では、図６に示すように外部基板６５に設置した接触子６４…付きのコネクタ６３に対しフレキシブル基板６１の信号入出力端子６２…を接触させることにより導通をとる。フレキシブル基板６１には係止孔６１ａが設けられており、この係止孔６１ａにコネクタ６３の係止片６３ａが係止することによって、フレキシブル基板６１がコネクタ６３上に固定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの手法では次のような問題がある。
【０００７】
上記（１）の方法では、半田付けの作業が必要となり、さらに半田付けする前にはフレキシブル基板を外部基板に対し位置合わせをする必要が生じる。近年のフレキシブル基板では信号入出力端子の端子間ピッチが細かくなり、位置合わせが少しでもずれると隣接する端子とショートする虞がある。このため、位置合わせは慎重に行わなければならず、作業効率が下がる。また半田や半田ごてを準備する必要がある上、半田付けのための作業スペースも必要となる。さらに、メンテナンス、欠陥部品交換時においてフレキシブル基板を取り外す作業が必要となり、最悪の場合、フレキシブル基板はもとより外部基板までも再利用が不可能となる虞がある。
【０００８】
上記（２）の方法では、半田付け作業が必要ないので、それらの準備および半田付けのためのスペースも不要となり、再利用も可能となる。しかし、図５に示すように、あらかじめ外部基板５４にコネクタ５５を実装する必要があり、外部基板５４にコネクタ取り付け用のスペースを確保しなければならない。また、一般的にフレキシブル基板用のコネクタ５５では、フレキシブル基板５１の信号入出力端子５２の裏面に一定の厚みをもたせるため、補強のために、樹脂等からなる板材５３を取り付ける必要があり、板材５３を取り付ける際の位置合わせ、接着といった作業や補強部材の材料費が製造コストを高くすることになる。
【０００９】
上記（３）の方法では、（２）の方法と同様、半田付け作業が必要ないので、それらの準備、また半田付け作業のためのスペースが不要となり、再利用も可能となる。また、フレキシブル基板６１に補強のための板材を取り付ける必要もない。しかし、図６に示すように、（２）の場合と同様あらかじめ外部基板６５に接触子６４のついたコネクタ６３を実装する必要があり、そのため外部基板６５にコネクタ取り付け用スペースを確保することとなり外部基板６５の面積拡大化を招来する。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、フレキシブル基板の端子を外部基板の端子に容易かつ確実に接続でき、さらに、コネクタを不要にすることで外部基板を縮小化できるとともに、製造コストを削減できるフレキシブル基板の端子接続装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のフレキシブル基板の端子接続装置は、上記の課題を解決するために、配線パターンが設けられたフィルム状のフレキシブル基板の信号入出力端子を、該信号入出力端子が設けられた面の反対側の面から押圧手段によって押圧することにより、上記フレキシブル基板の信号入出力端子を外部基板の信号入出力端子に接続するフレキシブル基板の端子接続装置において、上記押圧手段が、バネ機能を持った弾性体からなり、該弾性体が揺動自在の自由端と該弾性体を支持する支持基体に固定された固定端とを有し、該固定端付近の定位置で、上記フレキシブル基板を上記支持基体に保持する第１保持部材と、上記自由端付近の定位置で、上記フレキシブル基板を上記支持基体に保持する第２保持部材とを備え、上記第１の保持部材および第２の保持部材は軸状部材からなり、上記フレキシブル基板には上記第１保持部材および第２保持部材が貫通する穴が設けられ、該第２保持部材が貫通する穴は上記弾性体の固定端と自由端とを結ぶ方向に長円形であることを特徴としている。
【００１２】
上記の構成によれば、押圧手段が、フレキシブル基板の信号入出力端子を外部基板の信号入出力端子に接続するために、フレキシブル基板の信号入出力端子をその裏面側から押しつけているので、フレキシブル基板と該外部基板の導通が確実にとれる。
【００１３】
上記の構成によれば、弾性体が自由端と固定端とを有しているので、外部基板の信号入出力端子とフレキシブル基板の信号入出力端子との接点において、弾性体から外部基板の信号入出力端子方向への応力伝達が効率よく行われる。
【００１４】
上記の構成によれば、フレキシブル基板が、第１保持部材によって固定端付近で、また、第２保持部材によって自由端付近で支持基体に保持されるので、フレキシブル基板が固定端および自由端付近で浮き上がることが防止できる。これにより、例えばフレキシブル基板を機器に組み込む際、フレキシブル基板がひっかかることがなくなり破損が防止できる。また、フレキシブル基板と筐体の位置が少しでもずれると、隣接端子とショートする虞があるが、定位置でフレキシブル基板を保持する事により位置合わせをする必要がなくなり、作業効率が上がる。
【００１５】
上記の構成によれば、軸状部材からなる第２保持部材がフレキシブル基板を貫通する穴は上記弾性体の固定端と自由端とを結ぶ方向に長円形に形成されているので、弾性体の自由端側の変形に伴うフレキシブル基板の動きに対応でき、確実にフレキシブル基板を保持できる。
【００１６】
前記記載の発明におけるフレキシブル基板の端子接続装置は、押圧手段が外部基板の信号入出力端子の数に対応して複数個に分離しており、バネ機能を持った弾性体であることが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、バネとしての機能を持った弾性体が、基板の信号入出力端子の数に対応して複数個に分離しているので、分離した弾性体はそれぞれに対応したフレキシブル基板の信号入出力端子を押圧することになり、一体となっている弾性体と比較すると、個々の信号入出力端子により確実に押圧力を作用させることができる。
【００１８】
前記記載の発明におけるフレキシブル基板の端子接続装置は、弾性体を支持する支持基体と、該支持基体を外部基板に着脱自在に保持する保持体とを備えていることが好ましい。
【００１９】
上記の構成によれば、弾性体の支持基体が該支持基体を外部基板に着脱自在に保持する保持体を備えているので、フレキシブル基板接続装置を外部基板に接続すると同時にフレキシブル基板の信号入出力端子を外部基板の信号入出力端子に接続できる。
【００２０】
前記記載の発明におけるフレキシブル基板の端子接続装置は、弾性体にフレキシブル基板に当接するための突起が形成されていることが好ましい。
【００２１】
上記の構成によれば、バネとしての機能を持った弾性体にフレキシブル基板に当接するための突起を形成することにより、弾性体とフレキシブル基板が接する面積を小さくすることとなり、突起がないものと比較すると、より強い力でフレキシブル基板を外部基板に押しつけることができる。
【００２２】
前記記載の発明におけるフレキシブル基板の端子接続装置は、弾性体が該弾性体を支持する支持基体と一体成形により形成されていることが好ましい。
【００２３】
上記の構成によれば、弾性体と支持基体が一体成形で形成されていることにより、外部基板の信号入出力端子とフレキシブル基板の信号入出力端子との接点からの応力伝達の効率がよく、また、弾性体と支持基体とをつなぐ部品（例えば、溶接材）が不要なので材料コストを低く抑えることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図１ないし図４に基づいて説明する。液晶表示装置を例にとると以下の通りである。
【００２５】
図１は、本発明の実施の一形態である端子接続装置４と、それに関する部品を示した斜視図である。液晶パネル１はフレキシブル基板２と接続されており、フレキシブル基板２上には液晶モジュールの駆動に必要な電子部品が取り付けられている。
【００２６】
フレキシブル基板２は、フィルム状に形成され、かつ図示しない配線パターンが設けられている。このフレキシブル基板２上における該電子部品が取り付けられている面には信号入出力端子３…が複数並設されており、その周辺には穴２ａ・２ａおよび穴２ｂ・２ｂが設けられている。穴２ａ・２ａは、信号入出力端子３…よりフレキシブル基板２の中央側に位置し、穴２ｂ・２ｂは信号入出力端子３…より端部側に位置する。穴２ａは、後述する保持ピン４ｄの頭部より小径に形成されており、その頭部が貫通できるように切り込み部２ｃを有している。一方、穴２ｂは、フレキシブル基板２が端子接続装置４に取り付けられた状態で、後述する樹脂バネ４ｂの長手方向（樹脂バネ４ｂの固定端と自由端を結ぶ方向）に一致する方向に長い長円形に形成される。
【００２７】
外部基板５は、その両側端縁部に矩形状の凹部５ａ・５ａを有し、信号入出力端子６…が並設されている。信号入出力端子６の数はフレキシブル基板２の信号入出力端子３の数に対応している。
【００２８】
一方、端子接続装置４は樹脂からなっており、支持基体としての基体部４ａの保持体部４ｃ・４ｃが設けられていない一端部付近では樹脂バネ４ｂ…が設けられ、樹脂バネ４ｂ…は、フレキシブル基板２の信号入出力端子３…の裏面に接する位置に配置されている。樹脂バネ４ｂとフレキシブル基板２の信号入出力端子３の数は対応している。応力を与えることによってバネの働きをする弾性により、樹脂バネ４ｂは上方からの応力により下方に弾性変形することができる形状になっている。
【００２９】
また、基体部４ａの両側端縁部には保持体部４ｃ・４ｃが設けられている。保持体部４ｃは、基体部４ａに対してほぼ垂直に立上している。またその幅は凹部５ａの幅とほぼ同じであり、先端部には外部基板５の上端面において凹部５ａ近傍に係止する爪構造を有している。この爪構造は、保持体部４ｃを凹部５ａに嵌合させる際に、先端部が凹部５ａに乗り上げやすいように傾斜面を有している。
【００３０】
さらに樹脂バネ４ｂの周辺には第１保持部材としての保持ピン４ｄ・４ｄ及び第２保持部材としての保持ピン４ｅ・４ｅが設けられている。軸状部材としての保持ピン４ｄ、４ｅは、軸部と、この軸部より大径の頭部からなっている。樹脂バネ４ｂの固定端側の所定位置に保持ピン４ｄ・４ｄ、自由端側の所定位置に保持ピン４ｅ・４ｅが配置されており、穴２ａ・２ａ、２ｂ・２ｂ、保持ピン４ｄ・４ｄ、４ｅ・４ｅは、フレキシブル基板２をフレキシブル基接続装置４に取り付ける際の位置合わせの役割を担っている。
【００３１】
続いて、樹脂バネ４ｂについて詳細に説明する。図２に示すように樹脂バネ４ｂは上方に凸状となる湾曲形状をなしており、一端が基体部４ａの中央側で基体部４ａに固定される固定端となり、他端が基体部４ａから浮き上がった自由端となっている。そのため、凸状の樹脂バネ４ｂの形状が大きく変わることはなく、フレキシブル基板２は樹脂バネ４ｂに沿った形になり外部基板５と垂直方向での押圧が可能となることで、樹脂バネ４ｂから外部基板５の信号入出力端子６方向への応力伝達が効率よく行われる。樹脂バネ４ｂは、固定端側から自由端側に向かうに従って厚みが小さくなるように形成されている。また、樹脂バネ４ｂの上端面には湾曲した凸状の押圧突起７が設けられている。この押圧突起７が、フレキシブル基板２と接する面積を小さくすることにより、より強い力でフレキシブル基板２を外部基板５に押しつけることができ、フレキシブル基板２の信号入出力端子３と外部基板５の信号入出力端子６との導通を確実にとることができる。
【００３２】
フレキシブル基板２は上記のように保持ピン４ｄ・４ｄ、４ｅ・４ｅにより、樹脂バネ４ｂの形状に沿う形に保持されることで端子接続装置４に取り付けられる。取付けの際保持ピン４ｄは、その頭部が穴２ａを切り込み部２ｃで押し広げることによって穴２ａを貫通し、その状態の頭部による支持で、樹脂バネ４ｂの押圧力では穴２ａから抜け出ないようになっている。また、保持ピン４ｅは、穴２ｂが長円形であることから切り込み部がなくても穴２ｂを貫通することができ、頭部によって保持ピン４ｅと同様にフレキシブル基板２を保持するようになっている。
【００３３】
一方、図３に示すように、液晶パネル１は折り返されて端子接続装置４の下面に配置される。また、フレキシブル基板２は、樹脂バネ４ｂにより信号入出力端子３の部分が上方に押し上げられている。樹脂バネ４ｂは、この状態で端子接続装置４を外部基板５に取り付けたときに外部基板５の表面が位置するライン３１より上方に出ている。
【００３４】
図４に示すように、端子接続装置４は保持体部４ｃ・４ｃにより外部基板５に取り付けられる。このとき樹脂バネ４ｂは、外部基板５により下方向に力がかかり弾性変形する。樹脂バネ４ｂの弾性変形の反発力により、フレキシブル基板２の信号入出力端子３は外部基板５上に設けられた信号入出力端子６と接するため導通がとれ、外部基板５側との信号の授受が可能となる。端子接続装置４を外部基板５に取り付けるとき、樹脂バネ４ｂは外部基板５に押しつけられて弾性変形し、樹脂バネ４ｂの自由端は更に保持ピン４ｅ側に動き、フレキシブル基板２の端部もそれに合わせて動こうとする。これに対し、穴２ｂが長円形になっているので、フレキシブル基板２が穴２ｂによって動きを阻止されることはなく、また、保持ピン４ｅが穴２ｂからはずれることはなく確実にフレキシブル基板２を外部基板５に付勢することができる。また、外部基板５に位置決め用の凹部５ａを設けていれば端子接続装置４の位置合わせは簡単であり、振動や衝撃のために位置がずれるといったことが極めて少ない。
【００３５】
以下、図１に従って組み立て工程を説明する。フレキシブル基板２の穴２ａを端子接続装置４の保持ピン４ｄに差し込む。一方、フレキシブル基板２の穴２ｂを端子接続装置４の保持ピン４ｅに差し込む。次にフレキシブル基板２を折り曲げ、液晶パネル１を端子接続装置４の下面に設置する。さらに保持体部４ｃを凹部５ａに合わせて端子接続装置４を外部基板５に取り付ける。これによりフレキシブル基板２の信号入出力端子３は樹脂バネ４ｂ及び押圧突起７により外部基板５の信号入出力端子６に押し当てられる。このように、組み立て作業ではフレキシブル基板２に対して垂直方向の力だけで作業を終えることができる。
【００３６】
部品の交換などを行うときは、前述の組み立て作業と逆の手順で各部を取り外すことにより容易に分解が可能である。その際複雑な作業はなく、どの部品も損傷することは極めて少ない。端子接続装置４を外部基板５から取り外すことにより、樹脂バネ４ｂは元の形状に戻り再利用が可能である。またフレキシブル基板２は半田付け、コネクタへの挿入などがないので、取外し作業による損傷の可能性はほとんどなく機能上の問題がなければ再利用が可能である。
【００３７】
以上のように、本実施の形態の端子接続装置４は、信号入出力端子３の裏面側からフレキシブル基板２を押圧する樹脂バネ４ｂを備えているので、信号入出力端子３を接続するためのコネクタなどを外部基板５上に設ける必要がない。これにより、外部基板５の縮小化を図ることができる。また、保持ピン４ｄ、４ｅ及び穴２ａ、２ｂによってフレキシブル基板２を端子接続装置４に保持することによって、フレキシブル基板２が樹脂バネ４ｂから浮き上がることが防止できる。これにより、フレキシブル基板２を機器に組み込む際などに、フレキシブル基板２がひっかかることがなくなり破損が防止できる。
【００３８】
なお、本実施の形態ではフレキシブル基板に液晶パネルを接続した例で説明したが、他のものを接続してもかまわない。フレキシブル基板として電子部品の取り付けられた基板で説明したが、電子部品の取り付けられていない基板やテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）など他の基板でも可能である。また、突起４ｄ、４ｅ、穴２ａ、２ｂの数量は、フレキシブル基板２及びフレキシブル基板接続装置４の大きさにより増やしても構わない。また、樹脂バネ４ｂは基体部４ａ上に並んで設置されているが、二箇所以上に配置を分散させた様な形態でも同様に論じることができる。その際、フレキシブル基板２の信号入出力端子３及び外部基板５の信号入出力端子６も樹脂バネ４ｂに合わせて配置する必要がある。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明のフレキシブル基板の端子接続装置は、フレキシブル基板の信号入出力端子を該信号入出力端子が設けられた面の反対側の面から外部基板の信号入出力端子に押圧する押圧手段を備えている構成である。
【００４０】
これにより、信号入出力端子の裏面側からフレキシブル基板を押圧するので、フレキシブル基板と外部基板の導通が確実に取れるだけでなく、両信号入出力端子を接続するためのコネクタなどを外部基板に設ける必要がなくなる。従って、外部基板の縮小化及び軽量化を図ることができるという効果を奏する。
【００４１】
本発明のフレキシブル基板の端子接続装置は、押圧手段がバネ機能を持った弾性体であり、外部基板の信号入出力端子の数に対応して複数個に分離している構成である。
【００４２】
これにより、分離した弾性体がそれぞれに対応したフレキシブル基板の信号入出力端子を押圧することになり、一体となっている弾性体より分離している方がより効率的に押すことができるといった効果を奏する。
【００４３】
本発明のフレキシブル基板の端子接続装置は、弾性体を支持する支持基体と、該支持基体を外部基板に着脱自在に保持する保持体とを備えている構成である。
【００４４】
これにより、フレキシブル基板の端子接続装置を外部基板に接続すると同時にフレキシブル基板の信号入出力端子を外部基板の信号入出力端子に接続でき、これにより、フレキシブル基板と外部基板との両信号入出力端子の接続作業の簡略化を図ることができるといった効果を奏する。
【００４５】
本発明のフレキシブル基板の端子接続装置は、弾性体が揺動自在の自由端と支持基体に固定された固定端とを有している構成である。
【００４６】
これにより、外部基板の信号入出力端子とフレキシブル基板の信号入出力端子の接点において、弾性体から外部基板の信号入出力端子方向への応力伝達が効率よく行われる。従って、より有効に押圧力をフレキシブル基板に作用させることができるといった効果を奏する。
【００４７】
本発明のフレキシブル基板の端子接続装置は、弾性体にフレキシブル基板に当接するための突起が形成されている構成である。
【００４８】
これにより、弾性体とフレキシブル基板が接する面積を小さくすることとなり、突起がないものと比較すると、より強い力でフレキシブル基板を外部基板に押しつけることができる。従って、より確実に両信号入出力端子の接続を行うことができるといった効果を奏する。
【００４９】
本発明のフレキシブル基板の端子接続装置は、弾性体の固定端付近の定位置で、フレキシブル基板を支持基体に保持する第１保持部材と、弾性体の自由端付近の定位置で、フレキシブル基板を支持基体に保持する第２保持部材とを備えている構成である。
【００５０】
これにより、フレキシブル基板が固定端および自由端付近で浮き上がることがなくなり、機器への組み込み時などにおいてフレキシブル基板の破損が防止でき、また、フレキシブル基板と外部基板との信号入出力端子が接続するように位置合わせをする必要がなくなり、作業効率の向上を図ることができるといった効果を奏する。
【００５１】
本発明のフレキシブル基板の端子接続装置は、第２保持部材が、フレキシブル基板が弾性体の固定端と自由端とを結ぶ方向に長くなるように、フレキシブル基板に形成された穴を貫通する軸上部材からなる構成である。
【００５２】
これにより、フレキシブル基板の端子接続装置を外部基板に取り付けたときにおける弾性体の変形に伴うフレキシブル基板の動きに対応でき、確実にフレキシブル基板の信号入出力端子を押圧できることから、位置合わせが不要となり、作業効率の向上を図ることができるといった効果を奏する。
【００５３】
本発明のフレキシブル基板の端子接続装置は、弾性体が該弾性体を支持する支持基体と一体成形により形成されている構成である。
【００５４】
これにより、外部基板の信号入出力端子とフレキシブル基板の信号入出力端子との接点からの応力伝達の効率がよく、また、弾性体と支持基体をつなぐ部品が不要なので材料コストを低く抑えることができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の一形態に係る端子接続装置とこれに組み合わされる外部基板及びフレキシブル基板の構成を示した分解斜視図である。
【図２】  上記端子接続装置の樹脂バネの構成を示す拡大斜視図である。
【図３】  上記端子接続装置にフレキシブル基板を取り付けた状態を示す断面図である。
【図４】  図３の状態から更に外部基板を取り付けた状態を示す断面図である。
【図５】  従来のフレキシブル基板の外部基板への接続構造を示す斜視図である。
【図６】  従来のフレキシブル基板の外部基板への他の接続構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１            液晶パネル
２            フレキシブル基板
２ａ、２ｂ    穴
３            信号入出力端子
４            端子接続装置
４ａ          基体部（支持基体）
４ｂ          樹脂バネ（弾性体）
４ｃ          保持体部（保持体）
４ｄ          保持ピン（第１保持部材）
４ｅ          保持ピン（第２保持部材）
５            外部基板
５ａ          凹部
６            信号入出力端子
７            押圧突起（突起）
【図１】
0003741934.tif 000002
【図２】
0003741934.tif 000003
【図３】
0003741934.tif 000004
【図４】
0003741934.tif 000005
【図５】
0003741934.tif 000006
【図６】
0003741934.tif 000007