(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの基板上に配置された複数の導電パッドを互いに電気接続するのに利用される可撓性回路圧縮コネクタシステムであって、以下を有するシステム、
複数の所定位置に導電材を設けるとともに、これら所定位置のうち少なくとも二つの間に導線を延設した可撓性絶縁基板、
複数のコンタクト、ここで各コンタクトは、少なくとも、所定形状のヘッドに接続されたベース部を有し、このベース部から前記ヘッドが離間延出し、かつ、導電材が設けられた前記複数の所定位置のそれぞれにおいて各コンタクトのうち少なくとも前記ベース部が前記可撓性絶縁基板に、各コンタクトの前記ヘッドが前記可撓性絶縁基板から離間延出するように固定されており、
前記複数のコンタクトは、前記所定形状を導電材の薄ストリップの打抜きによって形成した少なくとも一つの基板の、前記導電パッドに対応する所定位置に配置された複数のコンタクトの金属アレイからなり、
各ヘッドの前記所定形状は、ベース部と、該ベース部の周部周りに配設されその一面に向けて延出する複数の突起とを備える王冠形状であり、かつ、前記コンタクトが、更に、前記ベース部の前記突起と反対側の面から延出するポストを有する、並びに、
以下を有する圧縮アセンブリ、
ベース部から離間延出する複数の弾性支柱部を備えた圧縮マット、ここで各弾性支柱部は、前記可撓性絶縁基板の前記ヘッドと反対側の各前記所定位置で前記可撓性絶縁基板と位置合せ可能な遠端部を有する、
前記圧縮マットを前記可撓性絶縁基板と位置合せして、これにより、遠端部を備える前記弾性支柱部を各前記所定位置において前記可撓性絶縁基板と位置合せする手段、及び、
前記可撓性絶縁基板と前記圧縮アセンブリとを、複数の導電パッドを備える少なくとも一つの基板と位置合せする手段。
【請求項２】
打抜きによって形成される前記コンタクトの前記アレイが、更に、該アレイを対応のパーツと位置合せさせるための手段を有する請求項１の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項３】
前記位置合せ手段が、前記対応のパーツに形成された開口部に対応する少なくとも二つの開口部を有する請求項２の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項４】
前記位置合せ手段が、前記対応パーツに形成された開口部に対応する少なくとも二つの突起を有する請求項２の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項５】
打抜きによって形成される前記コンタクトの前記アレイが、更に、該アレイ中の隣接コンタクトを接続する切断可能な薄リブを有する請求項１の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項６】
前記コンタクトが前記可撓性絶縁基板に対して、該基板に事前塗布された金属材によって、前記所定位置のそれぞれにおいて固定されている請求項１の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項７】
前記事前塗布された金属材がハンダである請求項６の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項８】
前記コンタクトがハンダ付けによって前記基板に固定されている請求項１の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項９】
前記コンタクトがリフロはんだ付けによって前記基板に固定されている請求項１の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項１０】
前記圧縮アセンブリが、更に、前記圧縮マットを位置合せするための手段として、上面と下面と側面とを備えた圧縮ブロックを有し、少なくとも前記上面が、前記弾性支柱部が前記上面の上方に延出するように、該上面で前記圧縮マットを受けてこれを位置決めするための凹部を有する請求項１の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項１１】
前記圧縮ブロックの少なくとも一つの別の面が、前記圧縮マットの前記弾性支柱部が該別の面の上方に延出するように、別の圧縮マットを受けてこれを位置決めするための凹部を有する請求項１０の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項１２】
前記圧縮マットが接着性材料によって前記圧縮ブロックアセンブリに取り付けられている請求項１０の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項１３】
前記接着性材料が前記圧縮マットの前記ベース部に事前塗布されている請求項１２の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項１４】
前記圧縮アセンブリの前記圧縮ブロックが、更に、前記凹部を備えた各面に少なくとも一つの突起を有し、かつ、この突起を前記可撓性絶縁基板上の少なくとも一つの開口部と対応させて、該少なくとも一つの開口部によって、前記少なくとも一つの突起を受けるとともに、前記圧縮マットの前記複数の弾性支柱部と前記可撓性絶縁基板に固定された前記複数のコンタクトとを位置合せする請求項１１の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項１５】
前記可撓性絶縁基板と前記圧縮アセンブリとを少なくとも一つの導電性パッドを備えた基板と位置合せするための前記手段が、前記凹部を備えた前記面に前記少なくとも一つの突起を有し、かつ、前記少なくとも一つの突起が導電パッドを備えた基板の少なくとも一つの開口部と対応し、このことにより、前記少なくとも一つの開口部が、前記少なくとも一つの突起を受けるとともに、前記可撓性絶縁基板に固定された前記複数のコンタクトを前記基板上の前記導電パッドに対して位置合せする請求項１１の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項１６】
更に、前記導電パッドを備えた基板に対して可撓性回路圧縮コネクタシステムを付勢するための手段を有する請求項１又は１１の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項１７】
前記導電パッドを備えた基板に対して前記可撓性回路圧縮コネクタシステムを付勢するための前記手段が、少なくとも一つの座ぐり付き開口部を備えた圧縮ブロックを有していて、前記座ぐりがネジ挿入体を備え、前記圧縮ブロックの前記開口部が前記導電パッドを備えた前記基板の少なくとも一つの開口部と対応し、かつ、前記付勢手段が、更に、支持面とネジ端部とを備えた部材を有し、この部材が各前記開口部を貫通して延出するとともに、前記部材の前記ネジ端部が前記ネジ挿入体に捕捉されることによって前記ネジ部材の前記支持面が前記可撓性回路圧縮コネクタシステムと前記導電パッド付き基板とを接近付勢し、かつ、前記可撓性回路圧縮コネクタシステムが、前記基板の前記導電パッドと位置合せされた複数のコンタクトを有する請求項１６の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項１８】
前記圧縮アセンブリと、前記可撓性絶縁基板を前記導電パッドを備えた基板と位置合せする前記手段とが、更に、前記可撓性絶縁基板と前記導電パッドを備えた基板と前記圧縮アセンブリとにそれぞれ形成された複数の対応の位置合せ開口部、及び、複数の位置合せピンを有し、各位置合せピンが、前記可撓性絶縁基板と前記導電パッドを備えた基板と前記圧縮アセンブリとにそれぞれ形成された前記複数の位置合せ開口部を通って受け入れ可能であり、かつ、これら位置合せ開口部及び位置合せピンの協働で前記可撓性絶縁基板と前記導電パッドを備えた基板と前記圧縮アセンブリとを互いに位置合せすることによって、前記可撓性アセンブリに固定された前記複数のコンタクトの前記ヘッドが前記基板の前記複数のコンタクトパッドと位置合せされ、更に、前記圧縮マットの前記弾性支柱部が前記可撓性絶縁基板と、前記基板の前記コンタクトと反対側において位置合せされる請求項１の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項１９】
前記位置合せピンがボルトであって、各ボルトが、ネジナットの雌ネジと係合するように構成された雄ネジを備えたネジ端部を備えているとともに、
前記ナットを前記ボルトに対して係合することによって、前記圧縮アセンブリの前記弾性支柱部が前記可撓性絶縁基板に対して、前記コンタクトのヘッドと反対側において前記所定位置で押し付けられ、これによって、前記ヘッドが前記基板の前記導電パッドに押し付けられて電気接続を提供する請求項１８の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項２０】
前記複数のコンタクトが、更に、前記ベース部のヘッドと反対側で該ベース部から離間延出するポストを有し、かつ、前記可撓性絶縁基板が、更に、複数の所定位置に形成された凹部を有し、これら凹部が前記コンタクトの前記ポストと、導電材とを受け入れるように構成されている請求項１の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項２１】
前記凹部が、前記可撓性絶縁基板を貫通延出する複数の貫通穴である請求項２０の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項２２】
前記可撓性絶縁基板が、該基板の片面上に導電材を備えた位置と交互に、該基板を貫通延出する金属被覆貫通穴を備える所定位置と、前記基板の片面上の導電材を備える前記位置のうち少なくとも二つの間に延出する第１導線と、前記基板の導電材を備える前記位置と反対側の面上において前記金属被覆穴のうち少なくとも二つの間を延出する第２導線とを有し、かつ、
複数のコンタクトが前記所定位置のそれぞれにおいて前記可撓性絶縁基板に固定され、金属被覆貫通穴を備える所定位置に固定されたコンタクトが、更に、前記ベース部の前記ヘッドと反対側においてこれらベース部から離間延出し前記金属被覆貫通穴によって受けられるように構成されたポストと、前記ヘッドに少なくともベース部を接続した前記基板の一面上に導電材を有する交互位置に固定されたコンタクトとから構成され、前記複数のコンタクトの前記ヘッドが、前記第１導線を有する前記面において前記可撓性絶縁基板から離間延出している請求項１の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項２３】
更に、前記ベース部の、前記ポストと反対側の面に、前記ポストの長手軸心と位置合せされた凹部を有する請求項１の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項２４】
各ベース部が、コーナーを備えるほぼ矩形状輪郭を有し、かつ、
前記ベース部の前記ほぼ矩形状輪郭の各コーナーが丸形成されている請求項１の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【請求項２５】
前記ベース部の前記輪郭の各コーナーが前記複数の突起のうち一つを有し、各突起が、各ベース部の前記周部と連続形成された丸縁部を有する請求項２４の可撓性回路圧縮コネクタシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気コネクタに関し、より具体的には、２つ以上のプリント回路基板上に配置された複数の電子デバイスを電気接続するのに使用される高密度電気コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子デバイスの集積度の高度化によって、これらのデバイスを受けるプリント回路基板の相互接続の問題が発生している。具体的には、これらの電子デバイスを受ける２つ以上のプリント回路基板を互いに電気的に接続するのに必要な相互接続部の数が、従来のピン・ソケット式コネクタ（ｐｉｎ−ｉｎ−ｓｏｃｋｅｔｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）の接続密度を上回っている。しかも、これら従来のピン・ソケット式コネクタが、典型的には、制御されないインピーダンスを有する比較的長尺で且つシールドされない長さを有する結果、所望の電気パフォーマンスを下回ることとなっている。
【０００３】
ジェイ・キャンベル(J. Campbell)他の、「高密度エッジコネクタ」版権１９９５年電気電子学会（ＩＥＥＥ）と題する記事には、２つ以上のプリント回路基板上に受けられた複数の電子デバイスを互いに電気接続するのに利用可能であって上記問題を解決する高密度コネクタが開示されている。この記事には２ミル圧のポリアミドフィルムからなる可撓性回路が開示されていて、このフィルムの一方の面には３ミル幅の銅線が鍍金されるとともに、そのフィルムの前記回路線と反対側の面には、２５ミルの球形コンタクトパッドがフィルムの両縁部に沿って鍍金される。フィルムの一方の面のコンタクトパッドと他方の面の回路線との間には、４ミル径の鍍金された貫通孔又は通路（ｖｉａｓ）が延設されている。各コンタクトパッドの表面には、パラジウムの樹枝状突起部（ｄｅｎｄｒｉｔｉｅｓ）又は尖塔部（ｓｐｉｒｅｓ）が電着されている。これら樹枝状突起は、ダスト又はファイバを跨ぎ、コネクタ嵌合前の各コンタクトパッド上に存在するオイル又はフィルムに孔をあけ、各コンタクトパッド上に、多数の導電接続部を形成する。このコネクタは、自身にエラストマ円柱部が成形された成形プラスチック・フォース・ブロック（ｍｏｌｄｅｄ  ｐａｓｔｉｃ  ｆｏｒｃｅ  ｂｌｏｃｋ）を有する。これらの円柱部は、バネとして作用し、組み立て中に圧縮された時には、フィルム上のコンタクトパッドとプリント回路基板上のパッドとの間に電気接続部を形成しこれを維持する力を提供する。各コンタクトに一つの円柱部が設けられ、平坦性のばらつきと許容誤差の蓄積とを補償する。円錐状の位置合せピンが、組み立て中、可撓性回路の位置合せ孔とプリント回路基板の位置合せ孔とを合せるために利用され、これによって、フィルムのコンタクトパッドとプリント回路基板のパッドとの適切な位置合せが確保される。
【０００４】
アール・エス・ポクルジワ(R. S. Pokrzywa)の「可撓性回路を利用した高密度パッド・オン・パッド・コネクタ（Ｐａｄ−Ｏｎ−Ｐａｄ  Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）」と題する記事、版権１９９３年電気電子学会には、ドータカードとマザーボードとの接続用の、別の可撓性回路コネクタが開示されている。このコネクタは、ドータカード及びマザーボード上の平坦なプリント回路パッドに接触する鍍金され球状のコンタクトを備えた、両面可撓性回路を利用している。この可撓性回路上の球状コンタクトは、直径が５ミルで、銅の下地金属にニッケルと金とが重ねて鍍金されて構成されている。それぞれの球状コンタクトが所望のプリント回路パッドと嵌合するように、可撓性回路、ドータカード及びマザーボードを互いに位置合せさせるために位置合せピンを利用する。析出硬化ステンレス鋼製の湾曲ビームによって、球状コンタクトとプリント回路基板パッドとの間の確実な接続のための接触力が提供される。その作業中、湾曲ビームが偏平化され、コンタクト領域に渡って均一な負荷を提供する。ビームとコンタクト領域との間にはエラストマパッドが配置されて、コンタクト領域における負荷の局部的なぱらつきを調節し、コネクタ力を集中させる。一実施例においては、エラストマパッドが複数のエラストマ円柱部を有し、これらが、球状コンタクトをバックアップするのに利用される。別の実施例においては、そのサイズによって、各球状コンタクトに個々に円柱部を形成することができない場合には、一列の複数の球状コンタクトをバックアップするために、一つのエラストマ・リブが利用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
球状コンタクトパッドと、これらコンタクトパッドに電着された樹枝状突起部との問題点は、その上又はプリント回路基板のコンタクトパッド上に存在する可能性のある、酸化物、膜又は異物等の汚染物質を気まぐれに貫通することにある。このため、可撓性回路のコンタクトパッドとプリント回路基板のコンタクトパッドとの間の電気接触が不適切なものになるか、或いは、場合によっては、全く電気接触が形成されなくなる。しかも、可撓性回路のコンタクト上に樹枝状突起又は尖塔部といった幾何学形状の表面を形成することは、そのようなコネクタのコストを増加させる。
【０００６】
現在入手可能な可撓性回路は、製造が高価であり、特定の用途用に設計されなければならない。圧縮手段を有しながら、かつ、様々な用途に適用可能で、製造が安価な可撓性電気コネクタ装置が望まれている。
【０００７】
従って、本発明の目的は、従来技術のコネクタのこれらの欠点を解消する圧縮アセンブリデバイスを備えた、可撓性回路圧縮コネクタ・システムを提供することにある。本発明の別の目的は、特定の用途用に設計されたプリント回路基板の導電パッドとの電気接触を促進する可撓性回路圧縮コネクタシステムを提供することにある。本発明の目的は、必要な接触を提供するために弾性圧縮アセンブリデバイスを利用する可撓性回路圧縮コネクタシステムを製造する方法を提供することにある。本発明の目的は、従来の可撓性回路コネクタよりも製造が安価で、しかも、組み立てと位置合せとが容易な弾性圧縮アセンブリを有する可撓性回路圧縮コネクタ・システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段は、請求項１ないし２５に記載の通りである。
【０００９】
我々は、単数又は複数の基板上に配設された複数のコンタクトパッドを互いに電気接続するのに利用される圧縮アセンブリを備えた可撓性回路圧縮コネクタシステムを発明した。該可撓性回路圧縮コネクタシステムは、可撓性絶縁基板を有し、この基板の複数の所定位置にハンダペースト等の導電材が予め塗布されているとともに、基板上の、導電材が予め塗布された所定位置の導電材のうち少なくとも二つの間に、少なくとも一つの導線が延設されている。前記システムは、更に、マトリックスを形成する所定形状の複数のコンタクトを有し、これらコンタクトが前記基板に組み付けられる。各コンタクトは、ヘッドと、導電材の前記所定位置で前記可撓性絶縁基板に固定されるベース部とを有し、これによってコンタクトのマトリックスを形成する。前記ベース部とヘッドとは導電材である。マトリックス中の各コンタクトは、前記ベース部と前記可撓性基板とから離間延出する所定形状のヘッドを有する。各コンタクトは、導電性であって、前記基板上の予備塗布された導電材と、前記コンタクトの所定形状とを介した電流の通過を許容する。一構成においては、前記可撓性回路圧縮コネクタシステムの可撓性基板には、複数の導電孔が形成されるとともに、これら導電孔のうち少なくとも二つの間に少なくとも一つの導線が延設される。前記可撓性回路圧縮コネクタシステムは、更に、複数のコンタクトを有する。各コンタクトは、ベース部と、このベース部から離間延出するヘッドとを有する。オプションとして、前記ベース部に、このベース部から前記ヘッドと反対方向に離間延出するポストを備えさせてもよい。各コンタクトの前記ベース部又はオプションとしてのポストは、前記複数の導電孔の一つに固定される。
【００１０】
前記可撓性基板の、前記複数のコンタクトのヘッドと反対側の面には、圧縮マットが配置されている。この圧縮マットは、弾性ベース部から離間延出する複数の弾性支柱部を有する。各弾性支柱部の遠端部は、前記可撓性基板の前記コンタクト・ヘッドと反対側の面上において、前記複数のコンタクトのうち一つと位置合せ可能である。
【００１１】
前記コンタクトを可撓性基板に組み付ける時には、複数のコンタクトを可撓性基板に移すために積換え用フィルムが用いられる。この使い捨ての積換え用フィルムは、好ましくは、前記所定形状の複数のコンタクトのヘッド部を受けてこれを固定する、複数の弾性変形可能な受け開口部を有する。
【００１２】
剛体なプリント回路基板等の第１基板には可撓性ケーブル・アセンブリが取り付けられ、その表面上には複数の導電性パッドと、これら導電性パッドのうち少なくとも一つに接続される少なくとも一つの導線とを備える。剛体基板と可撓性回路圧縮コネクタ・システムとは、可撓性基板の一端上の各コンタクトのヘッドの一部が、前記剛体基板の表面上の複数の導電性パッドの一つと位置合せされるように、互いに位置合せ可能である。
【００１３】
前記圧縮マットの弾性ベース部の近傍には、前記コンタクトに対して前記圧縮マットを押し付けるための手段を配置することができる。この圧縮手段は、前記可撓性ケーブルの一端部において各コンタクトのヘッドの少なくとも一部を、これと位置合せされたプリント回路基板又はアセンブリの前記導電パッドに押し付ける。前記圧縮マットの弾性支柱部は、各弾性支柱部がコンタクト・マトリックスの一つのコンタクトと位置合せされた状態で、前記可撓性基板のコンタクト・マトリックスのヘッドの反対側において可撓性基板の面に接触する。前記弾性支柱部は、圧縮された時にバネとして作用して、可撓性基板のコンタクト・マトリックスのコンタクトヘッドを、典型的にはプリント回路基板の剛体基板等の、対応のアセンブリの表面上の導電パッドに押し付ける。別構成において、前記圧縮マットの各弾性支柱部は、一つのコンタクトのオプションとして設けられるポストの遠端部に接触し、前記ポストは、前記可撓性基板を貫通して延出して、圧縮された時にバネとして作用して、コンタクトヘッドと対応の導電パッドとの間の良好な電気接続を形成し、これを維持する。
【００１４】
好ましくは、前記可撓性基板のそれぞれに形成された複数の位置合せ孔と、剛体基板と、前記圧縮マットを備える表面とが、複数の位置合せ部材と協働して前記可撓性基板、剛体基板及び圧縮マットを位置合せすることにより、前記複数の支柱部がコンタクトと位置合せされ、かつ、前記複数のコンタクトのヘッドが複数のコンタクトパッドと位置合せされる。各位置合せ部材にはネジ溝を形成して、前記マットを可撓性基板に対してヘッドの反対側で圧縮するための圧縮力を提供するという二重の目的を果すように構成することができる。
【００１５】
本発明は、導電ヘッドと導電ベース部を備えた少なくとも一つのコンタクトからなる可撓性回路圧縮コネクタシステムを提供する。前記導電ヘッドは、ベース部の一方の側から延出しており、かつ、その所期用途のために最適な、予め選択された構成のものである。
【００１６】
前記コンタクトのベース部は、ハンダ等の導電材によって所定位置において前記可撓性基材に固定され、他方、所定形状の事前形成されたヘッドは、このベース部から離間延出する。別の構成においては、前記ベース部の前記ポストと反対側の面に、該ポストの長手方向軸心と位置合せされる凹部を形成することができる。前記ベース部には、ほぼ矩形の輪郭を有する周部を備えさせることができる。前記ベース部のほぼ矩形の輪郭の各コーナーには、丸みをつけて、前記複数の突起のうち一つを備えさせるように構成できる。各突起には、前記ベース部の周部と連続的に形成された丸縁部を備えさせることができる。
【００１７】
本発明は、更に、コネクタを備えた圧縮アセンブリを有する可撓性回路圧縮コネクタシステムの製造方法であって、一つのマトリックスを形成する複数のコンタクトを提供する工程を有する方法を提供するものであり、ここでは、各コンタクトが、ベース部と、所期用途に基づいて選択された所定形状のヘッドとを少なくとも有し、かつ、前記ヘッドが、前記ベース部から離間して突出している。前記コンタクトは、金属加工作業によって適当な予め選択された形状寸法に事前形成され、リブによって互いに接続されている。前記複数のコンタクトのヘッドは、薄い積換え用フィルムの複数の受け開口部に挿入され、かつ、この積換え用フィルムが、積換え用フィルムの一側から前記ヘッドが突出するとともに他側からコンタクトの一部が突出するように、前記コンタクトを捕捉する。それから、前記コンタクトを互いに接続している薄いリブが、コンタクトから分離される。可撓性絶縁基材が、複数の所定位置に導電材が事前塗布されて提供される。導電材が事前塗布された前記所定位置の少なくとも二つの間には、少なくとも一つの導線が延出して電気接続する。前記コンタクトを収容した状態の積換え用フィルムと前記可撓性基板との位置合せは、積換え用フィルムのうちコンタクトの一部がヘッドと反対方向に突出した方の面を、可撓性基板上の事前塗布された導電材と位置合せすることによって行われる。当該一部は、ベース部であってもよいし、あるいはオプションとして設けられるポストであってもよい。熱を付与することによって、前記コンタクトが、可撓性基板上の事前塗布された導電材に溶着される。次に、積換え用フィルムが、コンタクトのヘッドが可撓性基板の片面から離間して突出するように、可撓性基板から分離される。
【００１８】
前記別構成においては、コネクタを備えた可撓性回路圧縮コネクタシステムの製造方法が提供され、この方法が複数のコンタクトを提供する工程を有するが、ここでは、各コンタクトは、ポストを備えたベース部とヘッドとを有する。前記複数のコンタクトのヘッドが使い捨て式積換え用フィルムの複数の受け開口部に挿入されると、ベース部に接続されたポストの、ヘッドと反対側の一部が複数の開口部から延出する。可撓性基板が、その中に複数の貫通穴を、その上に複数の導線を備えて提供される。少なくとも一つの導線は、前記導電ベース部が挿入されている前記貫通穴のうち少なくとも二つの間に延出し、これらを電気接続する。前記貫通穴は、好ましくは導電性である。前記積換え用フィルムと可撓性基板とが位置合せされると、前記複数のコンタクトの各ベース部の少なくとも一部が、可撓性基板に形成された前記複数の導電性貫通穴内に受け入れられる。前記複数のコンタクトの、前述したポストとして構成することが可能な、前記ベース部の一部は、前記可撓性基板に形成された複数の貫通穴に溶着される。その後、積換え用フィルムが、可撓性基板と複数のコンタクトから分離される。
【００１９】
前記複数のコンタクトは、導電材片から、従来からあるどんな金属形成方法によっても形成できる。各コンタクトは、前記金属形成作業中に前記導電材から形成されるリブによって、隣接コンタクトに接続される。各コンタクトは、前記積換え用フィルムに形成された複数の受け開口部の一つへの挿入後に、前記導電材片から切断される。各受け開口部は、弾性変形して、その内部にコンタクトを受け入れ、これを保持する。
【００２０】
本発明の利点の一つは、従来のコネクタの欠点を克服する、圧縮アセンブリを備えた可撓性ケーブルが提供されることにある。本発明は、圧縮アセンブリを備えた可撓性回路圧縮コネクタシステムであって、前記圧縮アセンブリを利用して前記コネクタと対応の回路の導電パッドとの確実な接触を促進する電気コネクタを有するものを提供する。本発明は、更に、提供された圧縮アセンブリを利用して対応のアセンブリとの確実な接触を補償する、可撓性回路圧縮コネクタシステムを製造するための改良された方法も提供する。本発明は、更に、従来の可撓性回路コネクタよりも、容易で、確実で、現場での変更を含む様々な変更により容易に適合可能で、しかも製造コストが低い可撓性電気ケーブルの製造方法を提供する。
【００２１】
本発明のその他の特徴及び利点は、本発明の原理を例示する添付の図面を参照しながら、以下の好適実施例の詳細説明から明らかになるであろう。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、剛体基板２、たとえばＦＲ−４又はセラミックからなる剛体プリント回路基板の上には、公知の方法で複数の導電パッド４が形成されている。剛体基板２には単数又は複数の導線を、導電パッド４の一つ又は複数の間に、又は、導電パッド４と、剛体基板２に接続された電子デバイスとの間に延設することができる。これら導線と電子デバイスとは、図示の簡略化のために、図１の剛体基板２上には図示されていない。
【００２３】
複数のコンタクト８が固定された可撓性絶縁基板６からなる可撓性回路圧縮コネクタシステム５が、剛体基板２の近傍に配設されている。可撓性基板６は、好ましくは、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）又はマイラー等のポリアミドフィルムからなる。Ｋａｐｔｏｎは、Ｅ．Ｉ．Ｄｕｐｏｎｔ  ＤｅＮｕｍｏｕｒｓ＆Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標である。コンタクト８は、剛体基板２上の導電パッド４のパターンと一致するパターンで可撓性基板６に固定されている。各コンタクト８は、可撓性基板６の表面から離間延出するヘッド１０を備える。可撓性基板６と剛体基板２を位置合せすることによって、可撓性基板６のヘッド１０が剛体基板２の導電パッド４と位置合せされる。
【００２４】
図１に示す本発明の一実施例によれば、可撓性基板６のコンタクト８の、ヘッド１０と反対側に圧縮アセンブリ１２が配設され、可撓性回路圧縮コネクタシステム５が構成される。圧縮アセンブリ１２は、位置合せスリーブ１６の開口部１５内に受けられた圧縮マット１４を有する。図２に示すように、圧縮マット１４は、好ましくはほぼ矩形の輪郭を有するベース部１８と、このベース部１８から延出する弾性支柱部としての複数の弾性円柱部２０とを有する。圧縮マット１４と可撓性基板６とは、弾性円柱部２０の遠端部が可撓性基板６のヘッド１０と反対側の面でコンタクト８と位置合せされるように、互いに位置決めされる。圧縮アセンブリ１２は、更に、位置合せスリーブ１６の、圧縮マット１４のベース部１８の近傍側に配置されたワッシャ２２を有する。位置合せスリーブとワッシャとは一部材として、好ましくは圧縮マット１４として構成することも可能であるが、位置合せスリーブ１６は硫化ポリエチレン、ＵＬ  ９４  Ｖ−Ｏから形成され、ワッシャ２２はステンレス鋼から形成され、圧縮マット１４は熱シリコンゴムから形成されている。
【００２５】
圧縮アセンブリ１２と可撓性基板６と剛体基板２とは、それぞれ、複数の位置合せ開口部２４、２６及び２８を備える。図１（ａ）に示す構成において、これら開口部は、前記圧縮アセンブリ、可撓性基板及び剛体基板を貫通して延出している。これら各位置合せ開口部２４，２６，２８は、たとえば、ナット３２の雌ネジと係合するように構成された雄ネジ付き端部３１を備えたボルト等の、位置合せ部材３０の軸部を受け入れるように構成されている。ナット３２を位置合せ部材３０のネジ部に締め付けることによって、圧縮アセンブリ１２と可撓性基板６と剛体基板２とが互いに押し付けられる。この押し付けによって、導電パッド４とこれに位置合せされたヘッド１０、そして可撓性基板６のヘッド１０と反対側のコンタクト８と位置合せされた弾性円柱部２０の遠端部とが強制接触される。位置合せ部材３０のネジ端部に対してナット３２を更に締め付けると、圧縮マット１４が可撓性基板６とワッシャ２２との間で圧縮される。この圧縮によって、前記弾性円柱部２０が、可撓性基板６のヘッド１０の反対側でコンタクト８に当接して弾性変形される。この変形によって、各弾性円柱部２０からヘッド１０に対して、従って、これと位置合せされた導電パッド４に、バネ力が付与される。前記ヘッド１０とこれと位置合せされた導電パッド４との間のこのバネ力によって、平面性のばらつきと誤差の蓄積を補償しながら、良好な電気接触状態が形成され維持される。図１に示した実施例においては、好ましくは、可撓性基板６の隣接面と位置合せスリーブ１６の対向面とを互いに接着するのに、両面テープ３４が利用される。しかしながら、可撓性基板６の圧縮アセンブリ１２への取り付けには、可撓性回路圧縮コネクタシステム５を構成するのに適したものであればどのような手段を使用してもよい。
【００２６】
図１に示す構成においては、各コンタクト８のヘッド１０は、ベース部４０と、該ベース部４０の周部４３の周りに配設された複数の突起４２とを有する。突起４２は、ベース部４０の一方に向けて延出して、ヘッド１０に王冠形状を与えている。各コンタクト８は、更に、前記ベース部４０の突起４２と反対側の中央部分から延出するポスト４４を有する。各ベース部４０のポスト４４の反対側には、ポスト４４の長手軸心４７と位置合せして凹部４６が形成されている。
【００２７】
図１に示す構成の突起４２はヘッド１０に王冠形状の外観を提供しているが、各コンタクト８は、ベース部４０と、所定形状のヘッド１０とを有する。ヘッド１０の形状は、図１に示した王冠形状に限定されるものではない。これらヘッド１０はどのような形状であってもよく、後述するように、可撓性回路圧縮コネクタシステム上の位置毎に異なるものとすることも、それが望ましい場合には可能である。ヘッドの形状の如何に拘わらず、当業者においては明らかであるように、コンタクト８は、このコンタクトが少なくともベース部４０と該ベース部４０から離間延出するヘッド１０とを備えるものである限りは、どのような形状、又は形状の組み合わせから構成してもよい。好ましくは、各コンタクト８のヘッド１０は、ベース部４０の可撓性基板６の反対側でこの可撓性基板と組み付けられたときには、ベース部４０から離間して延出する。各コンタクト８は、電流が確実に流れるように、可撓性基板６に対して確実に固定される。
【００２８】
図３及び図４に示す可撓性回路圧縮コネクタシステムの第２実施例においては、可撓性基板８０６が、図示のように、ほぼ一定の厚みの平面体である。尚、この基板８０６の厚みは、必要に応じて変化し得ることが理解されるであろう。該可撓性基板８０６の、剛体基板２上の必要な導電パッド４に対応する所定の位置には、たとえば、ハンダ等の導電性金属材８５０が事前に塗布されている。前記導電金属材８５０は、好ましくは、可撓性基板表面上に形成され、図４（ｂ）に示すような少なくとも二つの所定位置の間に延出する少なくとも一つの導線８５２に、又は単数若しくは複数の導電性グラウンド層（図示せず）に接続されている。この実施例においては、前記単数又は複数の導電性グラウンド層は、可撓性基板の前記導線と同じ側の面に形成されている。このような導電性グラウンド層によって、導線間のクロストークが低減又は除去され、かつ／又は、単数又は複数の導線８５２に対する外部ソースからの電磁干渉が低減又は除去される。更に、導線８５２と導電グラウンド層とが可撓性基板８０６の同じ側の面に形成されているので、基板のいずれかの開口部を貫通して延出する金属材が、電気アンテナの作用をして干渉源となる可能性が回避される。コンタクト８０８取り付け前の図４（ｂ）に示すように、この実施例においては、可撓性基板上の回路がより高密度であるため、ハンダ等の導電金属材８５０の塗布は、前の実施例の場合よりもより高度に制御しなければならない。尚、ハンダはこの塗布用に最もコスト的に有利な材料ではあるが、銅やその合金等のその他の導電材を、プラズマ溶着、噴霧、レーザ溶着、鍍金その他のどのような適当な技術によって塗布してもよい。その他の点においては、図１に示した圧縮アセンブリ１２と同様の圧縮アセンブリ１２からなる可撓性回路圧縮コネクタシステムが、可撓性基板８０６に組み付けられて、可撓性回路圧縮コネクタシステム８０５が構成されている。
【００２９】
図５に示すような、本発明のこの実施例の一変形例においては、可撓性基板９０６の表面上の、剛体基板２上のパッド４と対応接触する所定の位置に、複数の凹部９４８又は陥没部を有する。これらの凹部９４８又は陥没部は、可撓性基板９０６の厚みよりも小さな深さを有している。可撓性基板上のこれら凹部９４８のうち少なくとも二つの間には、導線９５２又は導電性グラウンド層（図示せず）が延出している。この実施例においては、各コンタクト９０８は、ポスト９４４と、ベース部９４０と、所定形状のヘッド９１０とを有する。各コンタクト９０８のヘッド９１０は、ベース部９４０の、可撓性基板９０６と反対側でベース部９４０から離間延出している。各コンタクト９０８のポスト９４４の寸法は、可撓性基板９０６の対応凹部９４８の寸法とほぼ同じに構成されている。尚、当業者においては、前記ポスト９４４の高さは、凹部９４８の深さにほぼ対応するものであり、他方、各ポスト９４４の側方寸法は、各凹部９４８の寸法よりもわずかに大きいか、同じか、若しくはわずかに小さいものとすることが可能であることが理解されるであろう。この側方寸法の選択は、基板９０６へのコンタクト９０８の固定に選択される方法に応じて異なる。たとえば、ポスト９４４と対応の凹部９４８との間に締まり嵌め（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｆｉｔ）が望まれる場合には、ポストの側方寸法は凹部の寸法よりもわずかに大きなものとされ、この凹部にはハンダ９４２が事前塗布される。もしも可撓性基板上に、凹部９４８内へ液状のハンダが流し込まれるのであれば、この液状ハンダがたとえば毛細管現象によって凹部内に導入可能であるように、ポストの寸法は、凹部の寸法よりもわずかに小さなものとされる。尚、図１、図３若しくは図４に示すような又は後述のような圧縮アセンブリが可撓性基板９０６と使用されて可撓性回路圧縮コネクタシステム（図示せず）が構成され、可撓性基板９０６上のヘッド９１０を基板２の導電パッド４と接触させることが理解されるであろう。
【００３０】
図６、図７及び図８は、前述したような回路基板等の剛体基板２に組み付けられた、本発明の可撓性回路圧縮コネクタシステムの好適実施例を示している。剛体基板２は、導電パッド４と、単数又は複数のこれら導電パッド４間に延設される導線（図示せず）とを有する。可撓性回路圧縮コネクタシステム５０５は、可撓性絶縁基板５０６と、コネクタブロック５５０と、弾性支柱部としての複数の弾性圧縮円柱部５２０を備えた弾性圧縮マット５１４とから構成される。図７は図６の一部の拡大図である。弾性マット５１４は、コネクタブロック５５０に組み付けられる。図８（ａ）は、コネクタブロック５５０の好適実施例の平面図であり、図８（ｂ）はその断面図である。該コネクタブロック５５０は、絶縁材から形成されている。このコネクタブロック自身は、圧縮可能な非導電性材から形成することが可能ではあるが、図示の実施例においては、該ブロック５５０は硬質材料から形成されている。コネクタブロックは、所望の特徴を備えた形状に容易に形成又は加工可能な、どのような低収縮率熱硬化性又は熱可塑性材料から形成してもよいが、これらブロックは、ここでは、硫化ポリフェニルから製造される。また、ブロック５５０は図示では矩形形状であるが、どのような許容可能な形状としてもよい。ブロック５５０には、少なくとも一つの開口部５５２が貫通延出している。図８（ｂ）に示すように、ブロック５５０は、上面５５４と、下面５５６と、二つの端面５５８とを有し、更に、一対の開口部５５２を備えている。上面５５４に類似の二つの側面５５５が、図８（ｂ）の平面に対して平行に延出し、かつ、図８（ａ）の平面に対して垂直に内方に延出している。上面５５４は、開口部５５２と同軸に前記上面５５４から上方に延出する二つの延出部又はリップ部５６０を有する。これらリップ部５６０の間には、上面５５４に沿って凹部５６２が形成されている。図８（ａ）に示すようにブロック５５０は、更に、オプションとして設けられる面取り部５５９を有し、これによって可撓性回路にとって応力を上昇させる可能性のある鋭利な角部を除去する。所望の場合には、応力の上昇の可能性を無くすために、各縁部に、面取り部又は丸め部（ｒａｄｉｕｓ）を利用することができる。前記開口部５５２は、下面５５６に沿って配置された座ぐり５６４を有する。尚、この座ぐりは、上面５５４に沿って配置してもよいし、或いは、各開口部の両端部にそれぞれ設けてもよく、これらのすべての構成は均等物とされる。更に、オプションとして、前記凹部５６２と同様の凹部を、前記側面５５５のそれぞれと、更に追加的に、下面５５６とに設けることもできる。前記リップ部５６０と開口部５５２とは、オプションとして、追加の接続部を収納するための凹部を備えたどの面に設けてもよい。これらリップ部と開口部は、アセンブリの位置合せを補助するものであり、隣接面の形状寸法は、後の記載から明らかとされるように、付与される力を制限する。
【００３１】
次に図８（ｃ）を参照すると、図２に示したもののような弾性圧縮マット５１４が、ブロック５５０の上面５５４に沿って凹部５６２内に組み込まれている。マット５１４は、マットベース部５１８から離間延出する複数の弾性円筒部５２０を備えている。凹部５６２は、マット５１４を受け入れるためだけではなく、このマット５１４を面５５４に沿って適切な位置に中心合せするべく、寸法設計されている。この実施例においては図示されていないが、当業者においては、上述したように、図８（ｃ）の平面に対して平行な各側面５５５に前記凹部５６２と同様の凹部をオプションとして形成し、これによっても前記マット５１４に類似のマットを受けることが可能であることが理解されるであろう。マット５１４には、好ましくは、マットベース部５１８の弾性円柱部５２０と反対側の面に接着剤５２５が事前塗布され、これによって、前記接着剤から保護紙を剥離し、その事前形成されたマット５１４を必要な時にブロック５５０の凹部５６２に組み付けることができる。或いは、必要な時にブロック５５０に接着剤を塗布し、マットをこの接着剤に添付してもよい。前記座ぐり５６４には、ネジ挿入体５７０が組み込まれる。該好適実施例において図６及び図７では座ぐり５６４に追加される挿入体として示されているが、ネジ挿入体を、ブロック５５０の一部として形成されるべく、ブロック５５０が製造される時にこのブロック５５０に組み込んで一体成形することも可能である。図６、図７及び図８に示す好適実施例においては、マット５１４を受けるために凹部５６２が設けられ、これがマット５１４を、前記面５５４又は側面５５４に沿って位置決めするのに好都合な手段を提供している。しかしながら、図６及び図７に示すように、コンタクト５０８を剛体基板２上の導電パッド４に対して押し付けるべく、可撓性基板５０６のコンタクト５０８と反対側の部分に対向する位置に弾性円柱部５２０が位置するようにマット５１４を面５５４に沿って正確に位置決め可能である限りは、これらの凹部は不要である。ネジ挿入体５７０又はその均等物を備えた圧縮アセンブリ５１２が、弾性圧縮マット５１４をコネクタブロック５５０に固定することによって組み立てられると、この圧縮アセンブリ５１２に可撓性基板５０６を固定することによって可撓性回路圧縮コネクタシステムが組み立てられる。所望の場合には、前記可撓性基板５０６を、接着剤の塗布によって圧縮アセンブリ５１２に永久固定してもよい。図６及び図７に示すように、可撓性基板の位置合せ開口部５２６が前記リップ部５６０上を摺動して、可撓性基板５０６のコンタクト５０８を可撓性マット５１４の圧縮円柱部５２０と適切に位置合せすると、圧縮円柱部５２０が、前記面５５４よりも上方かつリップ部５６０の上部よりも下方に延出して、可撓性回路圧縮コネクタシステム５０５を形成する。前記剛体基板２は、位置合せ開口部２８を有し、リップ部５６０の外径は、これら位置合せ開口部２８の直径よりも小さい。可撓性回路圧縮コネクタシステム５０５は、リップ部５６０を位置合せ開口部２８に挿入することによって剛体基板２に容易に組み付けられる。支持面５８２を備えたネジファスナ５８０が剛体基板２の開口部２８と開口部５５２とを通して組み付けられてネジ挿入体５７０に螺合し、この係合によって前記支持面５８２が剛体基板２と付勢接触され、更にこれにより、圧縮アセンブリ５１２の弾性円柱部５２０がコンタクト５０８に押し付けられ、可撓性回路圧縮コネクタシステム５０５のヘッド５１０が前述した状態で導電性パッド４に積極的に係合するのである。このような、弾性円柱部５２０が面５５４よりも上方かつリップ５６０の上部よりも下方に延出するという形状寸法は、可撓性基板のコンタクトを導電性パッドに押し付けるべく選択されたものである。しかしながら、適切に寸法設計された場合には、前記円柱部から可撓性基板上のコンタクトに対して作用する力が自己規制されるという別の利点も生じるため、回路圧縮コネクタシステムが剛体回路基板に対して過度に締め付けられて、これによって前記円柱部が変形してコンタクトとの位置から外れるという現象が防止される。
【００３２】
前記可撓性基板６，５０６，８０６及び９０６は、様々な用途に適した種々の可撓性回路圧縮コネクタシステムを提供するべく、本発明の圧縮システムに組み付け可能ないくつかの実施例を有する。更に、二つ以上の可撓性基板を圧縮アセンブリに組み付けて、複数の接続能力を有する可撓性回路接続コネクタシステムを提供することも可能である。
【００３３】
図９及び図１０を参照し、更に、図１を続けて参照すると、可撓性基板６には、コンタクト８のポスト４４を受けるべく構成された複数の貫通穴４８が形成されている。各貫通穴４８の壁には、金属被膜５０が設けられて導電性の穴を形成している。各貫通穴４８の金属被膜５０は、好ましくは、可撓性基板６上に形成された導線５２又は単数若しくは複数の導電性グラウンド層５３に接続されている。単数又は複数の導電性グラウンド層５３は、可撓性基板６の片面又は両面に形成され、導線５２間のクロストークを低減又は除去し、かつ／又は、単数又は複数の導線５２に対する外部源からの電磁干渉を低減又は除去する。各貫通穴４８の金属被膜５０、導線５２、及び導電性グラウンド層５３は、当業公知の方法によって可撓性基板６上に形成される。貫通穴４８に受け入れられた各コンタクト８のポスト４４を保持するために、各貫通穴４８の金属被膜５０と、その内部に受け入れられたコンタクト８のポスト４４とは、好ましくは、ハンダ５４を利用して互いに溶着される。
【００３４】
別の実施例においては、図４及び図５に示すように、可撓性基板８０６，９０６は、この可撓性基板を貫通して延出する貫通穴４８を有さない。その代り、コンタクト８０８，９０８は、基板８０６，９０６の片面にのみ配置されている。この基板の同じ側の面には、導電性グラウンド層及び導線８５２，９５２が配設されている。前記コンタクト８０８，９０８は、類似の方法によつて前記可撓性基板に組み付けられているが、一実施例においては、ポストは利用されない。次に図３及び図４を参照すると、図９及び図１０に示す回路に類似のパターンを有するが貫通穴を備えない可撓性回路が、図９に図示されているような金属被膜５０の位置に対応する、複数の所定位置に溶着されたハンダ等の導電性金属材８５０に、コンタクトを組み付けている。これらのような所定位置のうち少なくとも二つの間には、グラウンド層と導線とが延出している。コンタクト８０８は、ベース部８４０とヘッド８１０とを有するが、ポストは有していない。前記コンタクトは、これらコンタクトのベース部８４０を導電性金属材８５０に載せて位置合せし、熱を付与してベース部８４０を金属材に接着させることによって基板８０６に接着されている。これは、リフロはんだ付によって、あるいは、液状ハンダのウェーブを基板上に流す周知の技術であるウェーブはんだ付によって、あるいは、８５０が事前塗布されたハンダである場合には、このハンダを液化するべく単に加熱することによって達成することが可能である。
【００３５】
図５に示すような本発明の一変形例においては、可撓性基板９０６は、この基板９０６を完全には貫通していない凹部又は陥没部又はキャビティ９４８を有する。これら凹部９４８は、図９に示すような位置５０に対応する、複数の所定位置に配置される。コンタクト９０８は、ヘッド９１０と、ベース部９４０と、ポスト９４４とを有する。ポストは凹部９４８内に組み込まれるように構成されており、コンタクトは、前述したように、ハンダ等の導電性金属９４２を凹部９４８に導入しコンタクトを可撓性基板９０６に固着することによって、可撓性基板９０６に組み付けられる。
【００３６】
上述した実施例のハイブリッド混合である更に別の変形例においては、可撓性基板（図示せず）が、可撓性基板を貫通して延出する前記貫通穴４８等のような貫通穴と、可撓性基板の片面にのみ配置されたコンタクト用の所定位置との組み合わせを有しており、ここでは前記コンタクト用所定位置と貫通穴とが交互に配置され一つのアレイを形成している。この構成によれば、可撓性基板の片面に導線をコンタクト間に延設し、反対面に導電性グラウンド層を貫通穴の間に延設することができる。前記反対面の片側上には、コンタクトのうち少なくとも二つの間に導線が延出している。後の説明から明らかになるように、本発明によれば、コンタクトのアレイを貫通穴のアレイとコンタクト用の所定位置とに組み入れて、一つ置きの位置のコンタクトについては金属被膜貫通穴に固定されたベース部とヘッドとポストとを有するようにし、その隣接のコンタクトについては、ベース部とヘッド、及びオプションとしてポストを有するようにして貫通穴の近傍の前記所定位置に固定することが可能である。この構成においては、コンタクトのアレイの密度はそのままではあるが、回路の密度は低くなる。これは、可撓性基板の片面では導電性グラウンド層が配置され、可撓性貫通穴に固定されたコンタクトによって接続されている一方、反対面では、導線とその関連回路とが配置されているためである。更に、基板の開口部がグラウンド層に接続されたコンタクトを受けるだけの場合には、前述したような、この開口部が電気アンテナとして作用して干渉源となる問題は発生しない。
【００３７】
可撓性基板６，５０６，８０６及び９０６に組み付け可能なコンタクトアレイは、複数の実施例及びそれら実施例の様々な組み合わせを含む。コンタクトの構成は、可撓性回路圧縮コネクタシステムを用いる回路の具体的な特性によって変化するが、コンタクトを形成し、これらコンタクトを可撓性基板に組み付ける方法は実質的に同じである。図１１を参照して、一好適実施例において所定の構成を有するコンタクト８のアレイは、導電材製の薄平ストリップ６０の打抜き作業によって形成される。この打抜き作業では、更にストリップ６０から、隣接コンタクト間に延出してこれらを互いに固定する複数のリブ６２も形成される。ストリップは、どのような導電性で変形可能な材料でもよいが、安価でしかも導電性と変形性を有することから、リン青銅、カートリッジ青銅、及び黄銅が好ましい。
【００３８】
一実施例においては、各コンタクト８０８は、ほぼディスク状のベース部８４０と滑らかなドーム状のヘッド８１０とを有し、前記ヘッドは、図３及び図４に図示されているように、前記ディスクの縁部から上方かつ内方に突出している。別の実施例（図示せず）においては、各ベース部がほぼ矩形状であり、各コンタクトのヘッドが、前記ベース部から上方に突出する少なくとも一つの小ピラミッド状小突起（ｍｉｃｒｏｐｙｒａｍｉｄａｌ  ｋｎｕｒｌ）から形成される。ヘッドは、回路基板２上に配置された導電パッド４の形状に対応する、ディスク形状にしもよい。対応する回路基板上の材料の厚みが少なく、汚染の問題が予想されない場合には、そのようなヘッドが好適であろう。オイル等の汚染、酸化物形成、又は、拡散による単なる金属マイグレーションの問題が予想されるためによりアグレッシブなコンタクトが必要な場合には、逆ピラミッド状又はダイヤモンド形状等のアグレッシブなヘッド形状を設計することも可能である。一好適実施例においては、各ヘッド１０のベース部４０の周部４３が、ほぼ矩形の輪郭を有する。このベース部４０のほぼ矩形輪郭の各コーナー部６６は、丸形成され、前記複数の突起４２のうち一つを備える。各突起４２は、前述したように、ベース部４０の周部４３と連続形成された丸縁部６８を有する。
【００３９】
上述したように、可撓性基板６，５０６，８０６，９０６の形状寸法に応じて、コンタクトアレイ中の各コンタクトにはヘッドとベース部は設けるが、ポストは設けても設けなくてもよい。更に、ポストが設けられる場合、このポストの長さは、可撓性基板が基板を貫通延出しない貫通穴若しくは凹部又はこれらの組み合わせを有するか否かに応じて変化する。ヘッドの形状は、金属加工作業によって可能などのような形状であってもよく、もしも打抜き作業が使用される場合には、ヘッドの形状はその打抜き型によって決まる。この打抜き型に種々のヘッド形状を備えさせ、そのヘッドの形状がアレイ中において場所毎に異なるようにしてもよい。コンタクトは前記金属ストリップのエッチング加工によっても形成することが可能であるが、その形状寸法は、単純なプロファイルに限定され、打抜き加工によって達成可能なフレキシビリティに欠ける。
【００４０】
図１２を参照しながら、可撓性基板６にコンタクト８を形成する新規な方法について説明する。上述したいずれの所望形状のものとすることができる前記コンタクト８のアレイは、先ず、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）又はマイラー等の可撓性積換え用フィルム７０に移される。図示のみのために図１１（ｃ）にコンタクト形状が示されているが、当業者においては、このアレイのコンタクトは、前記打抜き作業中に同時に形成される薄いリブによって互いに接続されているけれども、いかなる所望の形状も取り得ることが理解されるであろう。より具体的には、コンタクト８のアレイを形成しストリップ６０を積換え用フィルム７０と位置合せされることによって、各コンタクト８が、積換え用フィルム７０の複数の受け開口部７２の一つと位置合せされる。これは、ストリップの位置合せ開口部６７を積換え用フィルムの開口部７７と位置合せすることによって容易に行うことができる。転写ストリップの開口部は変形可能であり、コンタクトを捕捉するべく、このコンタクトの少なくとも一部分よりもわずかに小さい。この工程は、いかなる方法によっても達成可能ではあるが、このような位置合せを容易に自動化可能であることは明白である。
【００４１】
ポストを備えるコンタクト用として図１３に示すように、コンタクトを収容する積換え用フィルム７０がストリップ６０と積換え用ベース部材７６との間に位置決めされると、コンタクト８のポスト４４が積換え用フィルム７０の受け入れ開口部７２を介して積換え用ベース部材７６と対向する。複数のブレード８０と複数の押しピン８２とを備えた切断具７８が、導電ストリップ６０の、積換え用フィルム７０と反対側に配置される。使用時においては、切断具７８がベース部７６に向けて移動され、ブレード８０がリブ６２からコンタクト８を切断する。次に、切断されたコンタクト８が、ポスト４４の長手軸心４７が受け入れ開口部７２の長手軸心８３とほぼ同軸状態になるように、押しピン８２によって受け入れ開口部７２に挿入される。
【００４２】
コンタクト８の挿入前は、各受け入れ開口部７２が、ベース部４０の両コーナー６６間の対角距離８６（図１１）よりも短い直径８４を有する。図１５に示すように、受け入れ開口部７２は、弾性変形して、その中にコンタクト８のヘッド１０を受け入れて固定する。好ましくは、各ヘッド１０は、積換え用フィルム７０の厚み９０よりも大きな高さ８８（図１１）を有する。従って、前記ヘッド１０を受け入れ開口部７２に挿入すると、コンタクトのポスト４４は、好ましくは、受け入れ開口部７２の外部に位置する。ヘッド１０が受け入れ開口部７２に受け入れられると、積換え用フィルム７０と可撓性基板６とは、ポスト４４が貫通穴４８と位置合せされ、これらの穴内に受け入れ可能な状態に、位置決めされる。
【００４３】
図１６に示すように、積換え用フィルム７０と可撓性基板６とが互いに合わせられると、ポスト４４が貫通穴４８の金属被膜５０内に受け入れられる。コンタクト８は、ポスト４４と貫通穴４８の金属被覆５０とをハンダ５４によって溶着することによって、可撓性基板６に固定される。
【００４４】
図１７に示すように、積換え用フィルム７０の可撓性と受け入れ開口部７２の弾性変形とによって、積換え用フィルム７０が、可撓性基板６に固定されたコンタクト８から分離、たとえば剥離、することができる。積換え用フィルム７０が分離されると、可撓性基板６とコンタクト８を、図１との関連で前述した方法で用いることが可能となる。
【００４５】
図１４に示す、コンタクト８０８がヘッド８１０とベース部８４０とを備えるがポストは備えない実施例においては、積換え用フィルム８７０がストリップ８６０と積換え用ベース部材８７６との間に位置決めされることによって、コンタクト８０８のヘッド８１０が、積換え用フィルム８７０の受け入れ開口部８７２を介して積換え用ベース部材８７６の受け入れ凹部８９９に対向し、ヘッドが開口部８７２に挿入される。複数のブレード８８０を有する切断具８７８が、導電性ストリップ８６０の、積換え用フィルム８７０と反対側に位置決めされる。この切断具８７８は、ストリップ８６０を積換え用フィルム８７０に押し付けて積換え用フィルム８７０を積換え用ベース部材８７６に押し付ける非切断付勢突起８８１を備えている。コンタクト８０８のうち少なくともヘッド８１０は、積換え用フィルム８７０の受け入れ開口部８７２の直径８８４よりも大きな直径を有する。ヘッド８１０が積換え用ベース部材８７６の受け入れ凹部８９９に押し入れられる時には、フィルム８７０の受け入れ開口部８７２が弾性変形してこれらのヘッド８１０を受け入れる。切断具８７８が積換え用ベース部材８７６に向かって移動し続けるにつれて、切断具８７８のブレード８８０が、コンタクト８０８をリブ８６２から切断することによってコンタクト８０８をストリップ８６０から切断する。これにより、コンタクト８０８を収容している積換え用フィルム８７０が積換え用ベース部材８７６から取り外され、ストリップ８６０がフィルム８７０から分離され、取り外される。リブは、ヘッドを開口部８７２に押し込む前に切断してもよいし、あるいは、その後に切断してもよい。前記切断具の構成により、ヘッドを開口部８７２に挿入後、フィルムを完全に貫通することなくリブを切断することが可能であり、或いは、ヘッドによるフィルムの変形の前にリブを切断して、最終的挿入を押しピンによって行うことも可能である。受け入れ開口部８７２にヘッド８１０が受け入れられた状態で積換え用フィルム８７０と可撓性基板８０６とが位置決めされると、フィルム８７０からヘッド８１０と反対側に突出するコンタクト８０８のベース部８４０が、事前塗布された導電材８５０であるハンダペーストと可撓性基板８０６上で位置合せされ、コンタクト８０８のヘッド８１０が外側に、又は、積換え用フィルム８７０と可撓性基板８０６との界面から離間して突出する。コンタクト８０８は、リフロはんだ付け等の、どのような従来方法によっても可撓性基板８０６に固定することができる。この実施例においては、可撓性基板８０６が所定位置に事前塗布されたハンダペーストを利用する場合には、コンタクト８０８が、このハンダを液化するべく加熱することによって可撓性基板８０６に固定される。ハンダが冷却された後、積換え用フィルム８７０は容易に取り外され、フィルムは弾性変形して、今や、フィルム８７０の耐力よりも遥かに高い耐力を有する金属結合によって基板に固定されたコンタクトから引き離される。一例として図９に示されているように、好ましくは、貫通穴４８の第１群９６と貫通穴４８の第２群９８とが、可撓性基板６の両側に配設される。コンタクト８を貫通穴４８の第１及び第２群９６，９８に溶着すると、可撓性基板６の、貫通穴４８の第１群９６側を一の剛体基板（図示せず）への接続に利用し、貫通穴４８の第２群９８側を別の剛体基板（図示せず）への接続に利用し、これによって、これら剛体基板間を電気接続することができる。
【００４６】
別の実施例においては、各ポスト４４が、７ミルないし８ミルの直径と、２ミルの長さを有する。各コンタクト８のヘッド３０は１０ミルの高さを有し、凹部４６は３ミルの深さを有する。各突起４２の高さは４ミルであり、対角線方向両側のコーナー６６における突起４２の丸縁部６８間の距離９４（図１７）は２１．５ミルである。ストリップ６０とコンタクト８とは、１／４硬度黄銅のストリップから形成される。コンタクト８には、５０マイクロインチのスルファネート・ニッケル、その上に３０マイクロインチのパラジウムニッケル、更にその上に、５マイクロインチのソフトな金が電着されている。可撓性基板６の伝導体５２とグラウンド層５３とは、可撓性基板６上にシートとして溶着された後に公知の写真石版及びエッチング技術を利用してパターン形成・エッチングされる１／２オンスの銅から形成される。以上の記載から、コンタクト８は非常に小さいものであるので、コンタクト８を可撓性基板６の貫通穴４８に手作業で挿入することは実用的ではないことが理解できよう。この目的の為に、本発明によれば、ストリップ６０からコンタクト８のアレイを形成することによって、これらのコンタクト８を一つのアレイとして操作することが可能となる。同様に、積換え用フィルム７０によって、これらのコンタクト８を一つのアレイとしてストリップ６０から可撓性基板６に移すことが可能となる。積換え用フィルム７０は、更に、基板６の金属被覆５０にコンタクト８を溶着する間、これらのコンタクト８を可撓性基板上の導電材と連通状態に維持するのにも役立つのであり、基板の片面に事前塗布された金属被覆、基板の凹部内の金属被覆又は金属被覆貫通穴によって強固な金属結合が形成可能である。従って、これらコンタクト８は、打抜き作業においてストリップ６０から一つのアレイとして形成する時から可撓性基板の導電性金属被覆に溶着する時まで、一つの列として取り扱われる。このコンタクト８を一つのアレイとして取り扱うことにより、本発明の可撓性回路圧縮コネクタシステムを、効率的に、コスト的に有利に製造することができる。更に、本発明の圧縮コネクタによれば、可撓性基板上にコンタクトを鍍金するという従来の教示を回避することができ、様々な可撓性基板を使用することが可能となる。
【００４７】
可撓性基板上の所定位置の金属被覆５０と、導線５２とが可撓性基板６上に事前形成されていることから、切断具７８のブレード８０によって導線５２或いは貫通穴４８の金属被覆５０が切断される可能性を考慮すると、コンタクトをリブ６２から切断しないうちは、コンタクト８を金属被覆にハンダ付けするのは避けることが好ましい。従って、これらコンタクト８は、先ず、可撓性積換え用フィルム７０に移され、この積換え用フィルム７０を利用してコンタクト８を可撓性基板６に写せば、その後、これらをこの状態のまま位置決めすることができる。
【００４８】
上記各実施例においては記載しなかったが、前記コンタクトは、別方法として、必要なヘッド、ベース部及びオプションとしてのポストの形状寸法に対応する所定の形状の凹部を備えた積換え用フィルムに、直接に導電材を付着することによっても形成することが可能である。この実施例においては、リブは形成されないので、リブの切断作業は省略される。
【００４９】
本発明のコンタクトの様々な構成によって、従来のシステムに、剛体基板２上のコンタクトパッド４とのより良好な接触を提供されるものと考えられる。一般に、可撓性基板とともに使用された場合には、圧縮アセンブリシステムは、弾性マットによって可撓性基板上のコンタクトマトリックスに対して付与される一定のバネ力により、可撓性基板上のコンタクトマトリックスと剛体基板上のコンタクトパッド間に、より良好な接触状態を提供する。更に、本発明の回路圧縮コネクタシステムによれば、ヘッダ又はレセプタクル部材の変形ではなく弾性マットの一定のバネ力に依存するものであるが故に、可撓性基板の剛体基板への組み付けと分解とを、これらの境界面における電気性能の劣化無しに、繰り返し行うことが可能となる。設計者又は技術者が遭遇する種々の用途に応じて、前記可撓性回路圧縮コネクタシステムのためには様々なヘッド構成を利用することができる。具体的には、一構成においては、コンタクトパッド４の一つに接触する各突起４２の丸縁部６８によって、組み付け前において導電パッド４及び／又はコンタクト８上に存在する可能性のあるオイル又は膜を切除し、これによって、導電パッド４と接触する各突起４２との間に導電路を形成することが可能になる。しかしながら、薄い金属を使用することから発生する接続の完全性に関する懸念がある場合には、より消極的な構成を利用することができる。しかし、汚染又は拡散の問題に関する懸念が存在する場合には、より積極的な構成を利用することができる。好適構成において、可撓性回路圧縮コネクタシステムは、コネクタブロックアセンブリと、少なくとも一つの可撓性基板とを有する。このコネクタブロックアセンブリは、様々な接続のために複数の可撓性ケーブルを元々備えた装置として提供してもよいし、或いは、いつでも、たとえば現場において容易に改変可能なものとして、必要性に応じて追加の接続を提供するべく追加の可撓性ケーブルを収納することも可能である。
【００５０】
以上、本発明を、好適実施例を参照しながら説明したが、上記明細書を読み理解することによって、様々な改造、改変が発生するであろう。本発明は、添付の請求項又はその均等物に含まれる限り、これらすべての改造、改変構成も含まれるものと理解される。
【００５１】
たとえば、圧縮マットの弾性支柱部としては、可撓性基板の支持作用（支持面積）の観点からは、図２（ａ）のような円断面の弾性円柱部に形成するのが好適であるが、かかる形状に限定されるものではない。
【００５２】
【発明の効果】
上記説明から理解されるように、本発明は、プリント回路基板の導電パッドとの電気接触を促進する可撓性回路圧縮コネクタシステムを提供するものである。本発明のこの可撓性回路圧縮コネクタシステムには、可能な様々の条件にとって好適な種々のコンタクト構成を組み込むことができる。本発明によれば、又、既存のコネクタシステムを取り替える必要無く、いつでも複数の可撓性ケーブルを組み込むことが可能である。本発明は、更に、前記提供された圧縮アセンブリを利用して対応の回路接続とのより良好な接続状態を提供し、かつ、従来の可撓性回路コネクタよりも製造コストの低い、回路コネクタとして使用される可撓性回路圧縮コネクタシステムの製造方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による可撓性回路圧縮コネクタシステムの第１実施例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の線１ｂ内の拡大図
【図２】図１の圧縮アセンブリの圧縮マットを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図
【図３】本発明による可撓性回路圧縮コネクタシステムの第２実施例の断面図
【図４】第２実施例の断面図であって、（ａ）は図３の線４ａ内の拡大図、（ｂ）はコンタクト取り付け前の可撓性基板の図
【図５】別のコンタクト形状を備えた可撓性基板の実施例の分解図
【図６】剛体回路基板に接続された状態の、本発明による可撓性回路圧縮コネクタシステムの好適実施例の断面図
【図７】図６の剛体回路基板に接続された状態の、可撓性回路圧縮コネクタシステムの拡大図
【図８】図７の可撓性回路圧縮コネクタシステムの一部を形成する圧縮アセンブリの図であって、（ａ）は該圧縮アセンブリのコネクタブロックの平面図、（ｂ）は（ａ）の線８ｂに沿った断面図、（ｃ）は（ａ）、（ｂ）のコネクタブロックに圧縮マットを組み込んだ状態の断面図
【図９】図１の圧縮コネクタに使用される可撓性基板の一実施例の平面図
【図１０】図９の線１０ａ内の拡大図
【図１１】図１の圧縮コネクタに使用される複数のコンタクトを備えるように形成された導電ストリップを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の線１１ａ内の拡大図、（ｃ）は（ｂ）の線１１ｃ−１１ｃに沿った断面図
【図１２】積換え用フィルムと位置合せされる、図１１の導電ストリップの平面図
【図１３】積換え用ベース部材と切断具との間に配置され互いに位置合せされた、図１２の導電ストリップ及び積換え用フィルムの一構成の断面図
【図１４】別構成の断面図
【図１５】リブ切断後に図１３の積換え用フィルムの受け開口部内に受けられ可撓性基板の貫通穴と位置合せされた状態の、図１１（ａ）の導電ストリップのコンタクトの断面図
【図１６】コンタクトのポストが可撓性基板の貫通穴内に受け入れられ、かつ、そこにハンダ付けされた状態で、互いに係合された積換え用フィルムと可撓性基板とを示す図１５に類似の断面図
【図１７】図１５及び図１６に類似の断面図であって、可撓性基板及びコンタクトからの積換え用フィルムの分離を示す図
【符号の説明】
２                          剛体基板
４                          導電パッド
５、５０５、８０５          可撓性回路圧縮コネクタシステム
６、５０６、８０６、９０６  可撓性基板
８、５０８、８０８、９０８  コンタクト
１２、５１２                圧縮アセンブリ
１４、５１４                圧縮マット
５２、８５２、９５２        導線
７０、８７０                積換え用フィルム
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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