電気コネクタの接続構造及び電気コネクタの接続方法
【課題】 ハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置される第一、第二の電気接合物の接続に際し、該電気接合物間の距離に制約の少ない電気コネクタの接続構造及び電気コネクタの接続方法。
【解決手段】 携帯電話のハウジング７にプリント配線板１０とスピーカ１２を収納してこれらをハウジング７の厚さ方向と直交する横方向に配置し、プリント配線板１０とスピーカ１２を電気コネクタ２０により電気的に導通接続する。電気コネクタ２０を、ハウジング７の収納穴９に収納されてプリント配線板１０とスピーカ１２の間に配置される絶縁性の弾性エラストマー２１と、弾性エラストマー２１に積層されてプリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３間を導通接続する導体パターン層２３と、導体パターン層２３に積層され、プリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３に粘着される異方導電性の両面粘着テープ２６とから形成する。
【解決手段】 携帯電話のハウジング７にプリント配線板１０とスピーカ１２を収納してこれらをハウジング７の厚さ方向と直交する横方向に配置し、プリント配線板１０とスピーカ１２を電気コネクタ２０により電気的に導通接続する。電気コネクタ２０を、ハウジング７の収納穴９に収納されてプリント配線板１０とスピーカ１２の間に配置される絶縁性の弾性エラストマー２１と、弾性エラストマー２１に積層されてプリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３間を導通接続する導体パターン層２３と、導体パターン層２３に積層され、プリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３に粘着される異方導電性の両面粘着テープ２６とから形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイル機器の電気接合物の接続に使用される電気コネクタの接続構造及び電気コネクタの接続方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話には様々な電子部品が内蔵される（特許文献１、２、３参照）が、例えばプリント配線板や小型のスピーカを内蔵する場合には、従来、図示しない携帯電話のハウジングの厚さ方向にプリント配線板と小型のスピーカとを多層構造に積層して収納し、プリント配線板とスピーカとを電気的に接続するようにしている。具体的には、プリント配線板上に必要数の電気コネクタを配置し、この電気コネクタ上にスピーカを搭載してプリント配線板とスピーカとを導通接続するようにしている。
【０００３】
ところで、近年の携帯電話には、小型軽量化の観点から薄肉化が益々要求されてきているが、この薄肉化という要求を満たすためには、携帯電話のハウジングにプリント配線板とスピーカとを上下に積層して収納する手法は好ましくない。そこでこの点に鑑み、携帯電話のハウジングにプリント配線板とスピーカとを収納してこれらをハウジングの厚さ方向と直交する横方向に配置し、この横方向に並んだプリント配線板とスピーカとの間をハンダ付けやワイヤボンディングにより接続する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００５‐２４８３１８号公報
【特許文献２】特開２００５‐３４７３９８号公報
【特許文献３】特開２００２‐１６１６２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、プリント配線板とスピーカとをハウジングの横方向に配置すれば、ハウジングを薄くすることができるので、携帯電話の薄肉化に資することができるものの、横方向に配列されたプリント配線板とスピーカとをハンダ付けする場合には、作業性の悪化やコストの増大を招くこととなり、又ワイヤボンディングにより接続する場合には、プリント配線板とスピーカとの距離に制約の生じるおそれが少なくない。
【０００５】
本発明は上記に鑑みなされたもので、ハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置される第一、第二の電気接合物の接続に際し、作業性の悪化やコストの増大を招くことがなく、第一、第二の電気接合物の距離に制約の生じるおそれの少ない電気コネクタの接続構造及び電気コネクタの接続方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明においては上記課題を解決するため、モバイル機器のハウジングに第一、第二の電気接合物を収納してこれらをハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置し、これら第一、第二の電気接合物を電気コネクタにより電気的に接続するものであって、
電気コネクタは、ハウジングの収納穴に収納されて第一、第二の電気接合物の間に配置される絶縁性の弾性エラストマーと、この弾性エラストマーに重ねて設けられ、第一、第二の電気接合物の電極部間を電気的に接続する導体パターン層とを含むことを特徴としている。
【０００７】
なお、ハウジングの収納穴に、電気コネクタの弾性エラストマーを第一、第二の電気接合物の方向に圧する押圧凸部を形成することができる。
また、電気コネクタには、導体パターン層に重ねて設けられ、第一、第二の電気接合物の電極部に粘着される異方導電性の両面粘着テープを含ませることができる。
また、導体パターン層を、弾性エラストマーに重ね設けられる可撓性の絶縁フィルムに、パターン化された導電箔を重ね設けることにより形成することができる。
【０００８】
また、導体パターン層を、弾性エラストマーに重ね設けられる可撓性の絶縁フィルムに、導電ペーストをスクリーン印刷してパターン化することにより形成することも可能である。
また、導体パターン層を、弾性エラストマーに重ね設けられる導電板に型により形成される複数の凸部と、この複数の凸部に設けられて第一、第二の電気接合物の電極部間を電気的に接続する導電メッキ層とから形成することも可能である。
【０００９】
また、本発明においては上記課題を解決するため、モバイル機器のハウジングに第一、第二の電気接合物を収納してこれらをハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置し、ハウジングの収納穴に請求項１ないし６いずれかに記載の電気コネクタの弾性エラストマーを収納して第一、第二の電気接合物の間に配置するとともに、この電気コネクタの導体パターン層により、第一、第二の電気接合物の電極部間を電気的に接続することを特徴としている。
【００１０】
また、モバイル機器の筐体にハウジングを収納し、このハウジングを、対向する一対のインナーハウジングを嵌め合わせることにより形成することができる。
また、モバイル機器のハウジングに第一、第二の電気接合物を収納してこれらをハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置し、ハウジングの収納穴に電気コネクタの弾性エラストマーを収納して第一、第二の電気接合物の間に配置するとともに、この電気コネクタの導体パターン層を第一、第二の電気接合物の電極部に両面粘着テープを介して接続することを特徴としても良い。
【００１１】
また、モバイル機器のハウジングに第一、第二の電気接合物を収納してこれらをハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置し、電気コネクタの導体パターン層を第一、第二の電気接合物の電極部に両面粘着テープを介して接続し、ハウジングの収納穴に電気コネクタの弾性エラストマーを収納して第一、第二の電気接合物の間に配置することを特徴としても良い。
【００１２】
さらに、モバイル機器のインナーハウジングに第一、第二の電気接合物を収納してこれらをインナーハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置し、インナーハウジングの収納穴に電気コネクタを収納してその導体パターン層側を露出させ、一対のインナーハウジングを組み合わせてハウジングを形成するとともに、第一、第二の電気接合物の電極部を電気コネクタの導体パターン層により電気的に接続することもできる。
【００１３】
ここで、特許請求の範囲におけるモバイル機器には、少なくとも薄さが要求される携帯電話、ＰＤＡ、ノートパソコン、携帯型ゲーム機、各種のデジタルカメラが含まれる。ハウジングは、モバイル機器の筐体を直接構成するものでも良いし、筐体に収納される別体でも良い。このハウジングの厚さ方向と略直交する方向は、前後左右のいずれの方向でも良い。また、第一、第二の電気接合物には、少なくとも小型カメラ、音響部品（例えば、スピーカやマイク等）、各種の配線板、バッテリ等が含まれる。
【００１４】
第一、第二の電気接合物は、ハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置されるのであれば、略面一に揃えられるものでも良いし、そうでなくても良い。さらに、導体パターン層には、少なくともフレキシブルプリント配線板、絶縁フィルムとアルミ箔や銅箔との組み合わせ、絶縁フィルムと導電ペーストとの組み合わせ、導電板と導電メッキ層との組み合わせ、凹凸に形成されて弾性エラストマーに接着されるばね性の導電板と、この導電板から突出した複数の凸部を被覆する両面粘着テープとの組み合わせ等が含まれる。
【００１５】
本発明によれば、第一、第二の電気接合物を嵩張るハウジングの厚さ方向に重ねるのではなく、嵩張らない方向に並べてモバイル機器やそのハウジングを薄くすることができる。また、電気コネクタの弾性エラストマーに略面状の導体パターン層を設けるので、製法の容易化や製造コストの削減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、モバイル機器のハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置される第一、第二の電気接合物の接続に際し、作業性の悪化やコストの増大を防ぐことができるという効果がある。また、第一、第二の電気接合物の距離に制約の生じるおそれを低減することができる。
また、ハウジングの収納穴に、電気コネクタの弾性エラストマーを第一、第二の電気接合物方向に圧する押圧凸部を形成すれば、電気コネクタの弾性エラストマーに荷重を加えて第一、第二の電気接合物を強固に接続することができる。
【００１７】
また、電気コネクタに、導体パターン層に重ねて設けられ、第一、第二の電気接合物の電極部に粘着される異方導電性の両面粘着テープを含めば、両面粘着テープの導電性微粒子の点接触により電気的に安定して接続することが可能になる。
また、導体パターン層を、弾性エラストマーに重ね設けられる可撓性の絶縁フィルムに、導電ペーストをスクリーン印刷してパターン化することにより形成すれば、導体パターンの高密度配線や高密度実装等を実現することが可能になる。
【００１８】
さらに、導体パターン層を、弾性エラストマーに重ね設けられる導電板に型により形成される複数の凸部と、この複数の凸部に設けられて第一、第二の電気接合物の電極部間を電気的に接続する導電メッキ層とから形成すれば、導電板の凸部が第一、第二の電気接合物の電極部に導電メッキ層を介し点接触するので、例え異方導電性の両面粘着テープを省略しても、接続の安定化を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における電気コネクタの接続構造は、図１や図２に示すように、薄い携帯電話１のハウジング７にプリント配線板１０と小型のスピーカ１２とを収納してこれら１０・１２をハウジング７の厚さ方向と直交する左右横方向（図２の左右方向）に隣接配置し、これらプリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３間に変形可能な電気コネクタ２０を架設してプリント配線板１０とスピーカ１２とを電気的に導通接続するようにしている。
【００２０】
携帯電話１は、図１に示すように、複数の操作キー２が露出して配列される第一の筐体３と、液晶ウインド４やスピーカ１２等が配設される第二の筐体５と、これら第一、第二の筐体３・５の端部同士を折り畳み可能、回転可能、あるいは揺動可能に連結するヒンジ機構６とを備えて構成される。この携帯電話１の第一、第二の筐体３・５のうち、少なくとも第二の筐体５には図２に示すように、ポリカーボネート等の成形材料により薄く射出成形された略箱形のハウジング７が収納保護され、このハウジング７は相対向する一対の薄いインナーハウジング８・８Ａが着脱自在に嵌合することにより形成される。
【００２１】
ハウジング７を形成するインナーハウジング８Ａの内周面には図２に示すように、プリント配線板１０とスピーカ１２との間に位置する略矩形の収納穴９が一体的に凹み形成され、この収納穴９内に電気コネクタ２０が嵌入して収納される。
【００２２】
プリント配線板１０とスピーカ１２とは、ハウジング７内に収納されて水平横方向（図２の左右方向）に近接し、プリント配線板１０のランドからなる電極部１１を備えた表面とスピーカ１２の電極部１３を備えた表面とが略面一に揃えられる。
【００２３】
プリント配線板１０は、例えば軽薄短小化に資するビルドアップタイプ等からなり、インナーハウジング８に図示しない気密性の基板押さえを介し底上げ状態に位置決めして内蔵固定される。また、スピーカ１２は、例えば消費電力の小さい薄い圧電タイプ等からなり、インナーハウジング８に気密性のスピーカ押さえ１４やクッション等を介し位置決めして内蔵固定される。
【００２４】
電気コネクタ２０は、図２ないし図４に示すように、インナーハウジング８Ａの収納穴９に嵌入されてプリント配線板１０とスピーカ１２の間に圧接状態で横に橋架される絶縁性の弾性エラストマー２１と、この柔軟な弾性エラストマー２１の表面に積層接着されてプリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３間を導通接続するフレキシブルプリント配線板からなる導体パターン層２３と、この導体パターン層２３の表面に積層粘着され、プリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３それぞれに粘着される異方導電性の両面粘着テープ２６とを備え、ハウジング７の組み立てに伴う圧接により変形してプリント配線板１０とスピーカ１２とを導通接続するよう機能する。
【００２５】
弾性エラストマー２１は、例えば弾性変形可能なシリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム等を使用して収納穴９の大きさや深さに対応する横長のブロックに成形され、導体パターン層２３の積層されない裏面には、収納穴９の底面に粘着する粘着層２２が積層粘着される。
【００２６】
導体パターン層２３は、弾性エラストマー２１の表面に積層接着される可撓性の絶縁フィルム２４を備え、この絶縁フィルム２４の表面に、パターン化された銅箔２５が積層接着されることにより形成される。絶縁フィルム２４は、例えば可撓性や絶縁性を有するポリエステルやポリイミド等が使用される。また、銅箔２５は、パターン化された薄いシート状の電解銅箔や圧延銅箔が使用され、絶縁フィルム２４に対する接着面が強度や密着性向上の観点から粗面化される。
【００２７】
なお、本実施形態では、フレキシブルプリント配線板からなる導体パターン層２３を示すが、何らこれに限定されるものではない。例えば、導体パターン層２３を、弾性エラストマー２１の表面に積層接着される可撓性の絶縁フィルム２４と、この絶縁フィルム２４の表面にスクリーン印刷してパターン化される導電ペーストとから形成し、スクリーン印刷により、導体パターン層製造に関する省力化を図ったり、導体パターンの高密度配線や高密度実装を実現するようにしても良い。
【００２８】
異方導電性の両面粘着テープ２６は、例えば高い接着性を示す両面粘着テープに銀メッキされた樹脂粒子や銀粒子等の導電性微粒子が多数分散して配合されることにより形成され、面方向の絶縁性を保持したまま厚み方向に導電性を示すよう機能する。
【００２９】
上記構成において、携帯電話１のハウジング７にプリント配線板１０とスピーカ１２とを収納してこれらを導通接続する場合には、先ず、携帯電話１のインナーハウジング８にプリント配線板１０とスピーカ１２とを他の電子部品と共に収納してこれらをインナーハウジング８の厚さ方向（ハウジング７の厚さ方向でもある）と直交する横方向に位置決め配置し、収納穴９に電気コネクタ２０の弾性エラストマー２１を粘着層２２を介し粘着収納して収納穴９から両面粘着テープ２６を露出させる。
【００３０】
そして、一対のインナーハウジング８・８Ａを相互に嵌合してハウジング７を形成し、プリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３上それぞれに、対向する電気コネクタ２０の両面粘着テープ２６を粘着すれば、プリント配線板１０とスピーカ１２とを嵩張らないよう横方向に簡易に導通接続することができる。
【００３１】
上記構成によれば、プリント配線板１０とスピーカ１２とを嵩張る上下方向に積層するのではなく、嵩張らない横方向（面方向でもある）に並べてハウジング７を薄くすることができるので、携帯電話１の薄肉化に大いに資することができる。また、プリント配線板１０とスピーカ１２とをハンダ付けするのではなく、電気コネクタ２０の架設と圧接により接続するので、作業性の悪化やコストの増大を招くことが全くない。
【００３２】
また、収納穴９や電気コネクタ２０の長さを適宜変更すれば、プリント配線板１０とスピーカ１２との距離に何ら制約の生じるおそれがない。また、弾性エラストマー２１の表面に時間をかけて複数本の導電ワイヤを所定のピッチで並設するのではなく、面状の導体パターン層２３を接着するので、製法の著しい円滑化、簡素化、容易化を図ることができ、しかも、製造コストを大幅に削減することができる。
【００３３】
また、プリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３に、導通接続の不安定化を招く導体パターン層２３を直接接触させるのではなく、異方導電性の両面粘着テープ２６を粘着してその導電性微粒子の点接触により導通接続するので、導通接続の著しい安定化を図ることができ、加えて組立時の仮置きや仮圧着等も実現することができる。また、収納穴９に電気コネクタ２０を収納してその厚さを吸収するので、電気コネクタ２０が不用意に嵩張ることが全くない。
【００３４】
また、収納穴９に電気コネクタ２０を粘着層２２を介し粘着収納するので、簡易な構成で電気コネクタ２０の位置ずれや脱落を防ぐことが可能になる。さらに、電気コネクタ２０が変形可能であるから、プリント配線板１０とスピーカ１２の高さが不揃いでその間に段差があっても、この段差に電気コネクタ２０を追従させてプリント配線板１０とスピーカ１２とを確実に導通接続することが可能になる。さらにまた、電気コネクタ２０の弾性エラストマー２１が単なるシートではなく、１〜２ｍｍのブロックであるから、組み込み高さの公差の吸収が大いに期待できる。
【００３５】
次に、図５は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、収納穴９の底面に、電気コネクタ２０の弾性エラストマー２１をプリント配線板１０とスピーカ１２の方向（図の下方向）に圧する複数の押圧凸部１５を突出形成するようにしている。
電気コネクタ２０の粘着層２２は、そのまま使用することもできるが、部品点数を削減したい場合には、図のように省略することができる。また、複数の押圧凸部１５は、電気コネクタ２０の裏面に面接触するタイプでも良いし、リブのように点接触するタイプでも良い。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３６】
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、収納穴９に必要数形成された押圧凸部１５が電気コネクタ２０の弾性エラストマー２１に絶えず荷重を加えて弾圧付勢するので、プリント配線板１０とスピーカ１２とをさらに強固に導通接続することができるのは明らかである。
【００３７】
次に、図６は本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、電気コネクタ２０の導体パターン層２３を、弾性エラストマー２１に積層接着されるばね性の導電板２７に金型により部分的に成形される複数の凸部２８と、各凸部２８の表面を被覆してプリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３間を電気的に導通接続する導電メッキ層２９とから形成し、両面粘着テープ２６を省略したり、あるいは選択的に任意に使用するようにしている。
【００３８】
導電板２７としては、例えば加工の容易な薄い銅板やアルミニウム板等が使用される。また、各凸部２８は、断面半円形でも良いが、必要に応じて断面矩形、多角形、台形、三角形等に形成される。また、導電メッキ層２９としては、導電性に優れる金メッキやニッケルメッキ等が使用される。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３９】
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、導電板２７の凸部２８が両面粘着テープ２６の導電性微粒子同様、プリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３に導電メッキ層２９を介しそれぞれ点接触するので、例え両面粘着テープ２６を省略して部品点数を削減したとしても、導通接続の著しい安定化を図ることができるのは明らかである。
【００４０】
なお、上記実施形態では携帯電話１のインナーハウジング８にプリント配線板１０とスピーカ１２とを水平に収納したが、これら１０・１２をある程度傾斜させて収納し、収納スペースの縮小や収納の便宜を図るようにしても良い。また、収納穴９に電気コネクタ２０の弾性エラストマー２１を粘着層２２ではなく、液状の接着剤により接着しても良く、又収納穴９に電気コネクタ２０を斜めに傾斜させて収納しても良い。
【００４１】
また、収納穴９の周縁部等に電気コネクタ２０用の挟持爪や挟持片を単数複数形成し、電気コネクタ２０を挟んで強固に固定しても良い。また、プリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３に電気コネクタ２０の両面粘着テープ２６を粘着した後、収納穴９に電気コネクタ２０の弾性エラストマー２１を粘着層２２を介して収納することもできる。さらに、導電板２７は、ばね性を有していても良いし、そうでなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る電気コネクタの接続構造及び電気コネクタの接続方法の実施形態における携帯電話を模式的に示す全体斜視説明図である。
【図２】本発明に係る電気コネクタの接続構造及び電気コネクタの接続方法の実施形態を模式的に示す要部断面説明図である。
【図３】本発明に係る電気コネクタの実施形態を模式的に示す側面説明図である。
【図４】本発明に係る電気コネクタの実施形態を模式的に示す斜視説明図である。
【図５】本発明に係る電気コネクタの接続構造及び電気コネクタの接続方法の第２の実施形態を模式的に示す断面説明図である。
【図６】本発明に係る電気コネクタの接続構造及び電気コネクタの接続方法の第３の実施形態を模式的に示す分解説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 携帯電話（モバイル機器）
３ 第一の筐体（ハウジング）
５ 第二の筐体（ハウジング）
７ ハウジング
８ インナーハウジング（ハウジング）
８Ａ インナーハウジング（ハウジング）
９ 収納穴
１０ プリント配線板（第一の電気接合物）
１１ 電極部
１２ スピーカ（第二の電気接合物）
１３ 電極部
１５ 押圧凸部
２０ 電気コネクタ
２１ 弾性エラストマー
２３ 導体パターン層
２４ 絶縁フィルム
２５ 銅箔（導電箔）
２６ 両面粘着テープ
２７ 導電板
２８ 凸部
２９ 導電メッキ層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイル機器の電気接合物の接続に使用される電気コネクタの接続構造及び電気コネクタの接続方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話には様々な電子部品が内蔵される（特許文献１、２、３参照）が、例えばプリント配線板や小型のスピーカを内蔵する場合には、従来、図示しない携帯電話のハウジングの厚さ方向にプリント配線板と小型のスピーカとを多層構造に積層して収納し、プリント配線板とスピーカとを電気的に接続するようにしている。具体的には、プリント配線板上に必要数の電気コネクタを配置し、この電気コネクタ上にスピーカを搭載してプリント配線板とスピーカとを導通接続するようにしている。
【０００３】
ところで、近年の携帯電話には、小型軽量化の観点から薄肉化が益々要求されてきているが、この薄肉化という要求を満たすためには、携帯電話のハウジングにプリント配線板とスピーカとを上下に積層して収納する手法は好ましくない。そこでこの点に鑑み、携帯電話のハウジングにプリント配線板とスピーカとを収納してこれらをハウジングの厚さ方向と直交する横方向に配置し、この横方向に並んだプリント配線板とスピーカとの間をハンダ付けやワイヤボンディングにより接続する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００５‐２４８３１８号公報
【特許文献２】特開２００５‐３４７３９８号公報
【特許文献３】特開２００２‐１６１６２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、プリント配線板とスピーカとをハウジングの横方向に配置すれば、ハウジングを薄くすることができるので、携帯電話の薄肉化に資することができるものの、横方向に配列されたプリント配線板とスピーカとをハンダ付けする場合には、作業性の悪化やコストの増大を招くこととなり、又ワイヤボンディングにより接続する場合には、プリント配線板とスピーカとの距離に制約の生じるおそれが少なくない。
【０００５】
本発明は上記に鑑みなされたもので、ハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置される第一、第二の電気接合物の接続に際し、作業性の悪化やコストの増大を招くことがなく、第一、第二の電気接合物の距離に制約の生じるおそれの少ない電気コネクタの接続構造及び電気コネクタの接続方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明においては上記課題を解決するため、モバイル機器のハウジングに第一、第二の電気接合物を収納してこれらをハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置し、これら第一、第二の電気接合物を電気コネクタにより電気的に接続するものであって、
電気コネクタは、ハウジングの収納穴に収納されて第一、第二の電気接合物の間に配置される絶縁性の弾性エラストマーと、この弾性エラストマーに重ねて設けられ、第一、第二の電気接合物の電極部間を電気的に接続する導体パターン層とを含むことを特徴としている。
【０００７】
なお、ハウジングの収納穴に、電気コネクタの弾性エラストマーを第一、第二の電気接合物の方向に圧する押圧凸部を形成することができる。
また、電気コネクタには、導体パターン層に重ねて設けられ、第一、第二の電気接合物の電極部に粘着される異方導電性の両面粘着テープを含ませることができる。
また、導体パターン層を、弾性エラストマーに重ね設けられる可撓性の絶縁フィルムに、パターン化された導電箔を重ね設けることにより形成することができる。
【０００８】
また、導体パターン層を、弾性エラストマーに重ね設けられる可撓性の絶縁フィルムに、導電ペーストをスクリーン印刷してパターン化することにより形成することも可能である。
また、導体パターン層を、弾性エラストマーに重ね設けられる導電板に型により形成される複数の凸部と、この複数の凸部に設けられて第一、第二の電気接合物の電極部間を電気的に接続する導電メッキ層とから形成することも可能である。
【０００９】
また、本発明においては上記課題を解決するため、モバイル機器のハウジングに第一、第二の電気接合物を収納してこれらをハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置し、ハウジングの収納穴に請求項１ないし６いずれかに記載の電気コネクタの弾性エラストマーを収納して第一、第二の電気接合物の間に配置するとともに、この電気コネクタの導体パターン層により、第一、第二の電気接合物の電極部間を電気的に接続することを特徴としている。
【００１０】
また、モバイル機器の筐体にハウジングを収納し、このハウジングを、対向する一対のインナーハウジングを嵌め合わせることにより形成することができる。
また、モバイル機器のハウジングに第一、第二の電気接合物を収納してこれらをハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置し、ハウジングの収納穴に電気コネクタの弾性エラストマーを収納して第一、第二の電気接合物の間に配置するとともに、この電気コネクタの導体パターン層を第一、第二の電気接合物の電極部に両面粘着テープを介して接続することを特徴としても良い。
【００１１】
また、モバイル機器のハウジングに第一、第二の電気接合物を収納してこれらをハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置し、電気コネクタの導体パターン層を第一、第二の電気接合物の電極部に両面粘着テープを介して接続し、ハウジングの収納穴に電気コネクタの弾性エラストマーを収納して第一、第二の電気接合物の間に配置することを特徴としても良い。
【００１２】
さらに、モバイル機器のインナーハウジングに第一、第二の電気接合物を収納してこれらをインナーハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置し、インナーハウジングの収納穴に電気コネクタを収納してその導体パターン層側を露出させ、一対のインナーハウジングを組み合わせてハウジングを形成するとともに、第一、第二の電気接合物の電極部を電気コネクタの導体パターン層により電気的に接続することもできる。
【００１３】
ここで、特許請求の範囲におけるモバイル機器には、少なくとも薄さが要求される携帯電話、ＰＤＡ、ノートパソコン、携帯型ゲーム機、各種のデジタルカメラが含まれる。ハウジングは、モバイル機器の筐体を直接構成するものでも良いし、筐体に収納される別体でも良い。このハウジングの厚さ方向と略直交する方向は、前後左右のいずれの方向でも良い。また、第一、第二の電気接合物には、少なくとも小型カメラ、音響部品（例えば、スピーカやマイク等）、各種の配線板、バッテリ等が含まれる。
【００１４】
第一、第二の電気接合物は、ハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置されるのであれば、略面一に揃えられるものでも良いし、そうでなくても良い。さらに、導体パターン層には、少なくともフレキシブルプリント配線板、絶縁フィルムとアルミ箔や銅箔との組み合わせ、絶縁フィルムと導電ペーストとの組み合わせ、導電板と導電メッキ層との組み合わせ、凹凸に形成されて弾性エラストマーに接着されるばね性の導電板と、この導電板から突出した複数の凸部を被覆する両面粘着テープとの組み合わせ等が含まれる。
【００１５】
本発明によれば、第一、第二の電気接合物を嵩張るハウジングの厚さ方向に重ねるのではなく、嵩張らない方向に並べてモバイル機器やそのハウジングを薄くすることができる。また、電気コネクタの弾性エラストマーに略面状の導体パターン層を設けるので、製法の容易化や製造コストの削減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、モバイル機器のハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置される第一、第二の電気接合物の接続に際し、作業性の悪化やコストの増大を防ぐことができるという効果がある。また、第一、第二の電気接合物の距離に制約の生じるおそれを低減することができる。
また、ハウジングの収納穴に、電気コネクタの弾性エラストマーを第一、第二の電気接合物方向に圧する押圧凸部を形成すれば、電気コネクタの弾性エラストマーに荷重を加えて第一、第二の電気接合物を強固に接続することができる。
【００１７】
また、電気コネクタに、導体パターン層に重ねて設けられ、第一、第二の電気接合物の電極部に粘着される異方導電性の両面粘着テープを含めば、両面粘着テープの導電性微粒子の点接触により電気的に安定して接続することが可能になる。
また、導体パターン層を、弾性エラストマーに重ね設けられる可撓性の絶縁フィルムに、導電ペーストをスクリーン印刷してパターン化することにより形成すれば、導体パターンの高密度配線や高密度実装等を実現することが可能になる。
【００１８】
さらに、導体パターン層を、弾性エラストマーに重ね設けられる導電板に型により形成される複数の凸部と、この複数の凸部に設けられて第一、第二の電気接合物の電極部間を電気的に接続する導電メッキ層とから形成すれば、導電板の凸部が第一、第二の電気接合物の電極部に導電メッキ層を介し点接触するので、例え異方導電性の両面粘着テープを省略しても、接続の安定化を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における電気コネクタの接続構造は、図１や図２に示すように、薄い携帯電話１のハウジング７にプリント配線板１０と小型のスピーカ１２とを収納してこれら１０・１２をハウジング７の厚さ方向と直交する左右横方向（図２の左右方向）に隣接配置し、これらプリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３間に変形可能な電気コネクタ２０を架設してプリント配線板１０とスピーカ１２とを電気的に導通接続するようにしている。
【００２０】
携帯電話１は、図１に示すように、複数の操作キー２が露出して配列される第一の筐体３と、液晶ウインド４やスピーカ１２等が配設される第二の筐体５と、これら第一、第二の筐体３・５の端部同士を折り畳み可能、回転可能、あるいは揺動可能に連結するヒンジ機構６とを備えて構成される。この携帯電話１の第一、第二の筐体３・５のうち、少なくとも第二の筐体５には図２に示すように、ポリカーボネート等の成形材料により薄く射出成形された略箱形のハウジング７が収納保護され、このハウジング７は相対向する一対の薄いインナーハウジング８・８Ａが着脱自在に嵌合することにより形成される。
【００２１】
ハウジング７を形成するインナーハウジング８Ａの内周面には図２に示すように、プリント配線板１０とスピーカ１２との間に位置する略矩形の収納穴９が一体的に凹み形成され、この収納穴９内に電気コネクタ２０が嵌入して収納される。
【００２２】
プリント配線板１０とスピーカ１２とは、ハウジング７内に収納されて水平横方向（図２の左右方向）に近接し、プリント配線板１０のランドからなる電極部１１を備えた表面とスピーカ１２の電極部１３を備えた表面とが略面一に揃えられる。
【００２３】
プリント配線板１０は、例えば軽薄短小化に資するビルドアップタイプ等からなり、インナーハウジング８に図示しない気密性の基板押さえを介し底上げ状態に位置決めして内蔵固定される。また、スピーカ１２は、例えば消費電力の小さい薄い圧電タイプ等からなり、インナーハウジング８に気密性のスピーカ押さえ１４やクッション等を介し位置決めして内蔵固定される。
【００２４】
電気コネクタ２０は、図２ないし図４に示すように、インナーハウジング８Ａの収納穴９に嵌入されてプリント配線板１０とスピーカ１２の間に圧接状態で横に橋架される絶縁性の弾性エラストマー２１と、この柔軟な弾性エラストマー２１の表面に積層接着されてプリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３間を導通接続するフレキシブルプリント配線板からなる導体パターン層２３と、この導体パターン層２３の表面に積層粘着され、プリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３それぞれに粘着される異方導電性の両面粘着テープ２６とを備え、ハウジング７の組み立てに伴う圧接により変形してプリント配線板１０とスピーカ１２とを導通接続するよう機能する。
【００２５】
弾性エラストマー２１は、例えば弾性変形可能なシリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム等を使用して収納穴９の大きさや深さに対応する横長のブロックに成形され、導体パターン層２３の積層されない裏面には、収納穴９の底面に粘着する粘着層２２が積層粘着される。
【００２６】
導体パターン層２３は、弾性エラストマー２１の表面に積層接着される可撓性の絶縁フィルム２４を備え、この絶縁フィルム２４の表面に、パターン化された銅箔２５が積層接着されることにより形成される。絶縁フィルム２４は、例えば可撓性や絶縁性を有するポリエステルやポリイミド等が使用される。また、銅箔２５は、パターン化された薄いシート状の電解銅箔や圧延銅箔が使用され、絶縁フィルム２４に対する接着面が強度や密着性向上の観点から粗面化される。
【００２７】
なお、本実施形態では、フレキシブルプリント配線板からなる導体パターン層２３を示すが、何らこれに限定されるものではない。例えば、導体パターン層２３を、弾性エラストマー２１の表面に積層接着される可撓性の絶縁フィルム２４と、この絶縁フィルム２４の表面にスクリーン印刷してパターン化される導電ペーストとから形成し、スクリーン印刷により、導体パターン層製造に関する省力化を図ったり、導体パターンの高密度配線や高密度実装を実現するようにしても良い。
【００２８】
異方導電性の両面粘着テープ２６は、例えば高い接着性を示す両面粘着テープに銀メッキされた樹脂粒子や銀粒子等の導電性微粒子が多数分散して配合されることにより形成され、面方向の絶縁性を保持したまま厚み方向に導電性を示すよう機能する。
【００２９】
上記構成において、携帯電話１のハウジング７にプリント配線板１０とスピーカ１２とを収納してこれらを導通接続する場合には、先ず、携帯電話１のインナーハウジング８にプリント配線板１０とスピーカ１２とを他の電子部品と共に収納してこれらをインナーハウジング８の厚さ方向（ハウジング７の厚さ方向でもある）と直交する横方向に位置決め配置し、収納穴９に電気コネクタ２０の弾性エラストマー２１を粘着層２２を介し粘着収納して収納穴９から両面粘着テープ２６を露出させる。
【００３０】
そして、一対のインナーハウジング８・８Ａを相互に嵌合してハウジング７を形成し、プリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３上それぞれに、対向する電気コネクタ２０の両面粘着テープ２６を粘着すれば、プリント配線板１０とスピーカ１２とを嵩張らないよう横方向に簡易に導通接続することができる。
【００３１】
上記構成によれば、プリント配線板１０とスピーカ１２とを嵩張る上下方向に積層するのではなく、嵩張らない横方向（面方向でもある）に並べてハウジング７を薄くすることができるので、携帯電話１の薄肉化に大いに資することができる。また、プリント配線板１０とスピーカ１２とをハンダ付けするのではなく、電気コネクタ２０の架設と圧接により接続するので、作業性の悪化やコストの増大を招くことが全くない。
【００３２】
また、収納穴９や電気コネクタ２０の長さを適宜変更すれば、プリント配線板１０とスピーカ１２との距離に何ら制約の生じるおそれがない。また、弾性エラストマー２１の表面に時間をかけて複数本の導電ワイヤを所定のピッチで並設するのではなく、面状の導体パターン層２３を接着するので、製法の著しい円滑化、簡素化、容易化を図ることができ、しかも、製造コストを大幅に削減することができる。
【００３３】
また、プリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３に、導通接続の不安定化を招く導体パターン層２３を直接接触させるのではなく、異方導電性の両面粘着テープ２６を粘着してその導電性微粒子の点接触により導通接続するので、導通接続の著しい安定化を図ることができ、加えて組立時の仮置きや仮圧着等も実現することができる。また、収納穴９に電気コネクタ２０を収納してその厚さを吸収するので、電気コネクタ２０が不用意に嵩張ることが全くない。
【００３４】
また、収納穴９に電気コネクタ２０を粘着層２２を介し粘着収納するので、簡易な構成で電気コネクタ２０の位置ずれや脱落を防ぐことが可能になる。さらに、電気コネクタ２０が変形可能であるから、プリント配線板１０とスピーカ１２の高さが不揃いでその間に段差があっても、この段差に電気コネクタ２０を追従させてプリント配線板１０とスピーカ１２とを確実に導通接続することが可能になる。さらにまた、電気コネクタ２０の弾性エラストマー２１が単なるシートではなく、１〜２ｍｍのブロックであるから、組み込み高さの公差の吸収が大いに期待できる。
【００３５】
次に、図５は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、収納穴９の底面に、電気コネクタ２０の弾性エラストマー２１をプリント配線板１０とスピーカ１２の方向（図の下方向）に圧する複数の押圧凸部１５を突出形成するようにしている。
電気コネクタ２０の粘着層２２は、そのまま使用することもできるが、部品点数を削減したい場合には、図のように省略することができる。また、複数の押圧凸部１５は、電気コネクタ２０の裏面に面接触するタイプでも良いし、リブのように点接触するタイプでも良い。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３６】
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、収納穴９に必要数形成された押圧凸部１５が電気コネクタ２０の弾性エラストマー２１に絶えず荷重を加えて弾圧付勢するので、プリント配線板１０とスピーカ１２とをさらに強固に導通接続することができるのは明らかである。
【００３７】
次に、図６は本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、電気コネクタ２０の導体パターン層２３を、弾性エラストマー２１に積層接着されるばね性の導電板２７に金型により部分的に成形される複数の凸部２８と、各凸部２８の表面を被覆してプリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３間を電気的に導通接続する導電メッキ層２９とから形成し、両面粘着テープ２６を省略したり、あるいは選択的に任意に使用するようにしている。
【００３８】
導電板２７としては、例えば加工の容易な薄い銅板やアルミニウム板等が使用される。また、各凸部２８は、断面半円形でも良いが、必要に応じて断面矩形、多角形、台形、三角形等に形成される。また、導電メッキ層２９としては、導電性に優れる金メッキやニッケルメッキ等が使用される。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３９】
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、導電板２７の凸部２８が両面粘着テープ２６の導電性微粒子同様、プリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３に導電メッキ層２９を介しそれぞれ点接触するので、例え両面粘着テープ２６を省略して部品点数を削減したとしても、導通接続の著しい安定化を図ることができるのは明らかである。
【００４０】
なお、上記実施形態では携帯電話１のインナーハウジング８にプリント配線板１０とスピーカ１２とを水平に収納したが、これら１０・１２をある程度傾斜させて収納し、収納スペースの縮小や収納の便宜を図るようにしても良い。また、収納穴９に電気コネクタ２０の弾性エラストマー２１を粘着層２２ではなく、液状の接着剤により接着しても良く、又収納穴９に電気コネクタ２０を斜めに傾斜させて収納しても良い。
【００４１】
また、収納穴９の周縁部等に電気コネクタ２０用の挟持爪や挟持片を単数複数形成し、電気コネクタ２０を挟んで強固に固定しても良い。また、プリント配線板１０とスピーカ１２の電極部１１・１３に電気コネクタ２０の両面粘着テープ２６を粘着した後、収納穴９に電気コネクタ２０の弾性エラストマー２１を粘着層２２を介して収納することもできる。さらに、導電板２７は、ばね性を有していても良いし、そうでなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る電気コネクタの接続構造及び電気コネクタの接続方法の実施形態における携帯電話を模式的に示す全体斜視説明図である。
【図２】本発明に係る電気コネクタの接続構造及び電気コネクタの接続方法の実施形態を模式的に示す要部断面説明図である。
【図３】本発明に係る電気コネクタの実施形態を模式的に示す側面説明図である。
【図４】本発明に係る電気コネクタの実施形態を模式的に示す斜視説明図である。
【図５】本発明に係る電気コネクタの接続構造及び電気コネクタの接続方法の第２の実施形態を模式的に示す断面説明図である。
【図６】本発明に係る電気コネクタの接続構造及び電気コネクタの接続方法の第３の実施形態を模式的に示す分解説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 携帯電話（モバイル機器）
３ 第一の筐体（ハウジング）
５ 第二の筐体（ハウジング）
７ ハウジング
８ インナーハウジング（ハウジング）
８Ａ インナーハウジング（ハウジング）
９ 収納穴
１０ プリント配線板（第一の電気接合物）
１１ 電極部
１２ スピーカ（第二の電気接合物）
１３ 電極部
１５ 押圧凸部
２０ 電気コネクタ
２１ 弾性エラストマー
２３ 導体パターン層
２４ 絶縁フィルム
２５ 銅箔（導電箔）
２６ 両面粘着テープ
２７ 導電板
２８ 凸部
２９ 導電メッキ層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイル機器のハウジングに第一、第二の電気接合物を収納してこれらをハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置し、これら第一、第二の電気接合物を電気コネクタにより電気的に接続する電気コネクタの接続構造であって、
電気コネクタは、ハウジングの収納穴に収納されて第一、第二の電気接合物の間に配置される絶縁性の弾性エラストマーと、この弾性エラストマーに重ねて設けられ、第一、第二の電気接合物の電極部間を電気的に接続する導体パターン層とを含むことを特徴とする電気コネクタの接続構造。
【請求項２】
ハウジングの収納穴に、電気コネクタの弾性エラストマーを第一、第二の電気接合物の方向に圧する押圧凸部を形成した請求項１記載の電気コネクタの接続構造。
【請求項３】
電気コネクタは、導体パターン層に重ねて設けられ、第一、第二の電気接合物の電極部に粘着される異方導電性の両面粘着テープを含む請求項１又は２記載の電気コネクタの接続構造。
【請求項４】
導体パターン層を、弾性エラストマーに重ね設けられる可撓性の絶縁フィルムに、パターン化された導電箔を重ね設けることにより形成した請求項３記載の電気コネクタの接続構造。
【請求項５】
導体パターン層を、弾性エラストマーに重ね設けられる可撓性の絶縁フィルムに、導電ペーストをスクリーン印刷してパターン化することにより形成した請求項３記載の電気コネクタの接続構造。
【請求項６】
導体パターン層を、弾性エラストマーに重ね設けられる導電板に型により形成される複数の凸部と、この複数の凸部に設けられて第一、第二の電気接合物の電極部間を電気的に接続する導電メッキ層とから形成した請求項１、２、又は３記載の電気コネクタの接続構造。
【請求項７】
モバイル機器のハウジングに第一、第二の電気接合物を収納してこれらをハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置し、ハウジングの収納穴に請求項１ないし６いずれかに記載の電気コネクタの弾性エラストマーを収納して第一、第二の電気接合物の間に配置するとともに、この電気コネクタの導体パターン層により、第一、第二の電気接合物の電極部間を電気的に接続することを特徴とする電気コネクタの接続方法。
【請求項１】
モバイル機器のハウジングに第一、第二の電気接合物を収納してこれらをハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置し、これら第一、第二の電気接合物を電気コネクタにより電気的に接続する電気コネクタの接続構造であって、
電気コネクタは、ハウジングの収納穴に収納されて第一、第二の電気接合物の間に配置される絶縁性の弾性エラストマーと、この弾性エラストマーに重ねて設けられ、第一、第二の電気接合物の電極部間を電気的に接続する導体パターン層とを含むことを特徴とする電気コネクタの接続構造。
【請求項２】
ハウジングの収納穴に、電気コネクタの弾性エラストマーを第一、第二の電気接合物の方向に圧する押圧凸部を形成した請求項１記載の電気コネクタの接続構造。
【請求項３】
電気コネクタは、導体パターン層に重ねて設けられ、第一、第二の電気接合物の電極部に粘着される異方導電性の両面粘着テープを含む請求項１又は２記載の電気コネクタの接続構造。
【請求項４】
導体パターン層を、弾性エラストマーに重ね設けられる可撓性の絶縁フィルムに、パターン化された導電箔を重ね設けることにより形成した請求項３記載の電気コネクタの接続構造。
【請求項５】
導体パターン層を、弾性エラストマーに重ね設けられる可撓性の絶縁フィルムに、導電ペーストをスクリーン印刷してパターン化することにより形成した請求項３記載の電気コネクタの接続構造。
【請求項６】
導体パターン層を、弾性エラストマーに重ね設けられる導電板に型により形成される複数の凸部と、この複数の凸部に設けられて第一、第二の電気接合物の電極部間を電気的に接続する導電メッキ層とから形成した請求項１、２、又は３記載の電気コネクタの接続構造。
【請求項７】
モバイル機器のハウジングに第一、第二の電気接合物を収納してこれらをハウジングの厚さ方向と略直交する方向に配置し、ハウジングの収納穴に請求項１ないし６いずれかに記載の電気コネクタの弾性エラストマーを収納して第一、第二の電気接合物の間に配置するとともに、この電気コネクタの導体パターン層により、第一、第二の電気接合物の電極部間を電気的に接続することを特徴とする電気コネクタの接続方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−３２９０８６（Ｐ２００７−３２９０８６Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６１１９６（Ｐ２００６−１６１１９６）
【出願日】平成１８年６月９日（２００６．６．９）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月９日（２００６．６．９）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
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