电气接插件转让专利
申请号 : CN200510070105.5
文献号 : CN1691420B
文献日 : 2010-10-06
发明人 : 安井伸一
申请人 : 松下电器产业株式会社
摘要 :
一种即使因将无铅化电镀的FFC和FPC保持时始终有的应力而使须晶伸展、也不会引起邻接的端子间短路的电气接插件。在使位于端子(10)间的分离壁(9)靠近壳体(1)的壁部(17)的方向上，形成有延伸成为比FFC、FPC的基体(3)的厚度稍小的间隙那样的伸长分离壁(6)，伸长分离壁(6)与FFC、FPC的绝缘部(11)紧贴，以使各端子的接点(8)存在于在四方闭塞的空间内。由此，从接点(8)伸展的须晶(15)，被伸长分离壁(6)阻止到达邻接的接触柱(2)或接点(8)，以防止短路。
权利要求 :
1.一种电气接插件，在宽度方向细长的绝缘性的壳体(1)上，形成有可插入FFC或FPC的基体(3)的开口部(16)，具有被安装在从所述开口部(16)朝所述壳体的内部的方向形成的端子安装空间(18)中的多个端子(10)，在所述端子之间，具有使邻接的所述端子(10)不接触的分离壁(9)，其特征在于，所述分离壁的前端(7)与所述壳体的内壁(17)的间隔(t)设定成比所述FFC或FPC的基体(3)的厚度(t1)小。
2.如权利要求1所述的电气接插件，其特征在于，所述分离壁(9)的基端部厚，前端薄，即使减小了FFC或FPC的基体(3)的位于导电底座(4)之间的绝缘部(11)宽度，也不会碰到导电底座(4)，仅与绝缘部(11)紧贴。
3.如权利要求1或2所述的电气接插件，其特征在于，所述分离壁(9)，至少由硬度比FFC或FPC的原材料高的原材料成形。
4.如权利要求1或2所述的电气接插件，其特征在于，所述分离壁(9)，至少由硬度比FFC或FPC的原材料低的原材料成形。
5.如权利要求1或2所述的电气接插件，其特征在于，所述分离壁(9)由与所述壳体(1)不同的绝缘性构件形成。
说明书 :
技术领域
本发明涉及柔性扁平电缆(以下称为FFC)或柔性印刷电路板(以下称为FPC)用的电气接插件。
背景技术
图7为表示插入有FFC或FPC状态的传统的接插件的主视图，图8为沿图7的C-C的剖视图。
该传统的电气接插件具有壳体1、以及在从该连接面朝壳体内部的方向形成的端子安装空间中固定支承的端子的接触柱(コンタケトビ一ム)2，在壳体1上设置有分离壁9，其不与前述的接触柱2相互交叉、接触。5是端子的固定部。
该分离壁9的高度尺寸被设定成，在与端子安装空间的壁部17之间确保有比FFC、FPC的基体3的厚度大的间隙，在前述接触柱2与前述端子安装空间的内壁17之间，可插入FFC或FPC的基体3，可将端子的前述接触柱2与FFC或FPC的导电底座4电气连接。这种电气接插件在日本专利特开平8-273772号公报等中已有记载。
在传统的电气接插件中，因分离壁9的高度低，故在与FFC、FPC的基体3之间产生空隙14，能看见相互间邻接的接点8。因此，在须晶(ゥィスカ)15从邻接的接点8相互通过空隙14伸展而发生接触的场合，存在着会引起端子间短路的问题。
为应对当今的环境问题，电气元件正在应用无铅化技术，众所周知，在采用低成本且具有通用性的镀锡时容易发生须晶，会引起邻接端子和箔片的短路。特别是象电气接插件那种始终有应力的装置中，在施加有应力的接点上，可以观察到长度100～200μm那样的须晶15的明显伸展，妨碍了电气接插件及其FFC、FPC表面电镀的无铅化进程。
为此，在传统结构的电气接插件中，在为了无铅化而采用镀锡的场合，由于须晶在接触柱2与FFC、FPC的基体3的接点8处伸展，朝邻接的接触柱2之间的前述空隙的方向伸展并发生接触，故存在引起电气回路短路的问题。
又，为了防止其短路，也有在端子的表面采用不发生须晶的金属电镀，在此场合，存在着电气接插件的价格成本高的问题。
鉴于上述问题，本发明目的在于，提供一种即使因对镀锡等无铅化电镀的FFC和FPC予以保持时始终有的应力而使须晶产生伸展、也不会引起邻接的接触板之间短路的电气接插件。
该传统的电气接插件具有壳体1、以及在从该连接面朝壳体内部的方向形成的端子安装空间中固定支承的端子的接触柱(コンタケトビ一ム)2，在壳体1上设置有分离壁9，其不与前述的接触柱2相互交叉、接触。5是端子的固定部。
该分离壁9的高度尺寸被设定成，在与端子安装空间的壁部17之间确保有比FFC、FPC的基体3的厚度大的间隙，在前述接触柱2与前述端子安装空间的内壁17之间，可插入FFC或FPC的基体3，可将端子的前述接触柱2与FFC或FPC的导电底座4电气连接。这种电气接插件在日本专利特开平8-273772号公报等中已有记载。
在传统的电气接插件中，因分离壁9的高度低，故在与FFC、FPC的基体3之间产生空隙14，能看见相互间邻接的接点8。因此，在须晶(ゥィスカ)15从邻接的接点8相互通过空隙14伸展而发生接触的场合，存在着会引起端子间短路的问题。
为应对当今的环境问题，电气元件正在应用无铅化技术，众所周知，在采用低成本且具有通用性的镀锡时容易发生须晶，会引起邻接端子和箔片的短路。特别是象电气接插件那种始终有应力的装置中，在施加有应力的接点上，可以观察到长度100～200μm那样的须晶15的明显伸展，妨碍了电气接插件及其FFC、FPC表面电镀的无铅化进程。
为此，在传统结构的电气接插件中，在为了无铅化而采用镀锡的场合，由于须晶在接触柱2与FFC、FPC的基体3的接点8处伸展，朝邻接的接触柱2之间的前述空隙的方向伸展并发生接触，故存在引起电气回路短路的问题。
又，为了防止其短路，也有在端子的表面采用不发生须晶的金属电镀，在此场合，存在着电气接插件的价格成本高的问题。
鉴于上述问题，本发明目的在于，提供一种即使因对镀锡等无铅化电镀的FFC和FPC予以保持时始终有的应力而使须晶产生伸展、也不会引起邻接的接触板之间短路的电气接插件。
发明内容
本发明的电气接插件，在宽度方向细长的绝缘性壳体上，形成有可插入柔性扁平电缆(FFC)或柔性印刷电路板(FPC)的基体的开口部，具有被安装在从所述开口部朝所述壳体的内部的方向形成的端子安装空间中的多个端子，在所述端子之间具有使邻接的所述端子不接触的分离壁，其特征在于，所述分离壁的前端与所述壳体的内壁的间隔设定成比所述FFC或FPC的基体的厚度小。当将FFC或FPC插入时，使位于FFC或FPC的导电底座间的绝缘部与伸长分离壁紧贴，各端子和FFC或FPC的导电底座存在于周围闭塞的空间内。
采用本形态，通过将接触柱和FFC、FPC的接点作为中心，在FFC、FPC的插入方向上、前后分别具有200μm以上的与FFC、FPC绝缘部紧贴的伸长分离壁，从而有即使须晶从接点伸展也不会引起邻接的接触柱短路的优点。
即，在将FFC、FPC插入电气接插件时，由于连接FFC、FPC的导电底座与端子前端的接点周围成为由伸长分离壁与FFC、FPC的基体的紧贴而闭塞的空间，该闭塞的空间将接点作为中心，在FFC、FPC的插入方向上、前后分别具有200μm以上的紧贴的分离壁，具有即使须晶从接点伸展也不会引起与邻接的接触柱或接点短路的效果。因此，具有在端子和FFC、FPC的表面电镀时能低成本地使用可无铅化镀锡的优点。
又，本发明的电气接插件，其特征在于，所述分离壁的基端部厚，前端薄，从而即使减小了FFC或FPC的基体的位于导电底座之间的绝缘部宽度，也不会碰上导电底座，仅与绝缘部紧贴。
采用本形态，在由树脂成形制作的许多分离壁的注塑成形时，熔融树脂的流入性也是良好的，具有不会发生因流入性不良所造成的分离壁的形状不完整性的优点。又，因前端薄，即使是FFC、FPC的导电底座间的绝缘部宽度小的小型电气接插件，也具有能可靠地使伸长分离壁仅与绝缘部抵接的效果。
又，本发明的电气接插件，其特征在于，所述分离壁至少由硬度比FFC或FPC的原材料高的原材料成形，在将FFC、FPC插入电气接插件的状态下，伸长分离壁的前端被进入FFC、FPC的绝缘部中，通过使绝缘部塑性变形或弹性变形，能使分离壁与绝缘部的紧贴性更加可靠。
又，本发明的电气接插件，其特征在于，所述分离壁至少由硬度比FFC或FPC的原材料低的原材料成形，在将FFC、FPC插入电气接插件的状态下，通过伸长分离壁的前端被压扁、塑性变形或弹性变形，能使FFC、FPC的绝缘部与分离壁的紧贴性更加可靠。
这样，由于伸长分离壁的材料比FFC、FPC的绝缘部的材料硬或软，因此，在将FFC、FPC插入电气接插件的状态下，伸长分离壁的前端被进入FFC、FPC的绝缘部中、或者伸长分离壁自身产生弹性变形、塑性变形，即使伸长分离壁的尺寸以小于变形量的量发生了偏差，也能维持与绝缘部的紧贴。
又，本发明的电气接插件，其特征在于，所述分离壁由与所述壳体不同的绝缘性构件形成，壳体部使用以壳体本来的功能为优先的材料，分离壁使用以赋于了与FFC、FPC的绝缘部的硬度差的紧贴性为优先的材料。
附图的简单说明
图1为表示本发明的实施形态1的主视图。
图2为沿图1的A-A线的剖视图。
图3为表示FFC或FPC的外观立体图。
图4为表示同一实施形态中的插入有FFC状态的主视图。
图5为沿图4的B-B线的剖视图。
图6为表示本发明的实施形态2中的插入FFC后状态的主视图。
图7为表示在传统的电气接插件中插入FFC后状态的主视图。
图8为沿图7的C-C线的剖视图。
采用本形态，通过将接触柱和FFC、FPC的接点作为中心，在FFC、FPC的插入方向上、前后分别具有200μm以上的与FFC、FPC绝缘部紧贴的伸长分离壁，从而有即使须晶从接点伸展也不会引起邻接的接触柱短路的优点。
即，在将FFC、FPC插入电气接插件时，由于连接FFC、FPC的导电底座与端子前端的接点周围成为由伸长分离壁与FFC、FPC的基体的紧贴而闭塞的空间，该闭塞的空间将接点作为中心，在FFC、FPC的插入方向上、前后分别具有200μm以上的紧贴的分离壁，具有即使须晶从接点伸展也不会引起与邻接的接触柱或接点短路的效果。因此，具有在端子和FFC、FPC的表面电镀时能低成本地使用可无铅化镀锡的优点。
又，本发明的电气接插件，其特征在于，所述分离壁的基端部厚，前端薄，从而即使减小了FFC或FPC的基体的位于导电底座之间的绝缘部宽度，也不会碰上导电底座，仅与绝缘部紧贴。
采用本形态，在由树脂成形制作的许多分离壁的注塑成形时，熔融树脂的流入性也是良好的，具有不会发生因流入性不良所造成的分离壁的形状不完整性的优点。又，因前端薄，即使是FFC、FPC的导电底座间的绝缘部宽度小的小型电气接插件，也具有能可靠地使伸长分离壁仅与绝缘部抵接的效果。
又，本发明的电气接插件，其特征在于，所述分离壁至少由硬度比FFC或FPC的原材料高的原材料成形，在将FFC、FPC插入电气接插件的状态下，伸长分离壁的前端被进入FFC、FPC的绝缘部中，通过使绝缘部塑性变形或弹性变形，能使分离壁与绝缘部的紧贴性更加可靠。
又，本发明的电气接插件，其特征在于，所述分离壁至少由硬度比FFC或FPC的原材料低的原材料成形，在将FFC、FPC插入电气接插件的状态下，通过伸长分离壁的前端被压扁、塑性变形或弹性变形，能使FFC、FPC的绝缘部与分离壁的紧贴性更加可靠。
这样，由于伸长分离壁的材料比FFC、FPC的绝缘部的材料硬或软，因此，在将FFC、FPC插入电气接插件的状态下，伸长分离壁的前端被进入FFC、FPC的绝缘部中、或者伸长分离壁自身产生弹性变形、塑性变形，即使伸长分离壁的尺寸以小于变形量的量发生了偏差，也能维持与绝缘部的紧贴。
又，本发明的电气接插件，其特征在于，所述分离壁由与所述壳体不同的绝缘性构件形成，壳体部使用以壳体本来的功能为优先的材料，分离壁使用以赋于了与FFC、FPC的绝缘部的硬度差的紧贴性为优先的材料。
附图的简单说明
图1为表示本发明的实施形态1的主视图。
图2为沿图1的A-A线的剖视图。
图3为表示FFC或FPC的外观立体图。
图4为表示同一实施形态中的插入有FFC状态的主视图。
图5为沿图4的B-B线的剖视图。
图6为表示本发明的实施形态2中的插入FFC后状态的主视图。
图7为表示在传统的电气接插件中插入FFC后状态的主视图。
图8为沿图7的C-C线的剖视图。
具体实施方式
下面参照图1～图6说明本发明的各实施形态。
(实施形态1)
图1和图2表示本发明的实施形态1的电气接插件。
图1为主视图，图2为沿图1的A-A线的剖视图。
本电气接插件，由树脂成形为宽度方向细长的长方体块的绝缘性壳体1和用固定部5分别安装在壳体1上的多个端子10所构成。端子10具有接合部13，采用无铅钎焊等方式与电路基板(未图示)接合。
壳体1是将绝缘性的树脂成形为箱型而构成，上面由分离壁9形成内部空洞18，该分离壁9使作为连接孔的开口部16与从该处向内部延伸的壁部17及相邻的端子10分离成相互不交叉并抵接的形态，端子10具有接触柱2，该接触柱2在开口部16的附近具有曲率，弯曲成大致180度，具有弹性，利用该弹性，而将接点8配置成与壁部17抵接的形态。
所述端子10主要由具有弹性的铜合金形成，为了具有与钎焊的亲和性，以防止生锈或者针对无铅化的环境问题，对其表面实施了镀锡。
与壳体1一体成形的分离壁9具有伸长分离壁6，该伸长分离壁6的基端比前端厚，厚度逐渐向内部空洞18的中央延伸而变薄，剖面呈三角形状。
伸长分离壁6的前端部7与所述壁部17的距离t略小于图3的FFC、FPC的基体3的厚度t1。
本结构的插入电气接插件中的FFC或FPC如图3所示，是将绝缘性树脂的聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯酯、醋酸乙烯等作为原材料，在均匀延展成厚度为t1的基体3上，在由铜箔或薄铜板形成的表面上固定着经镀锡的无铅化规格的导电底座4而制成。
图4表示从正面看的、在本结构的电气接插件中插入所述FFC、FPC的状态。图5为沿图4的B-B线的剖视图。
从壳体1的开口部16朝底面12的方向插入的FFC、FPC基体3，在插入的同时被具有弹性的接触柱2的按压力所压住，在接点8处与FFC、FPC基体3上形成的导电底座4抵接，并且，一边在与壳体1的壁部17之间承受着预定的压力，一边使内部空洞18朝底面12的方向前进，在底面12附近的规定位置上停止插入。
接点8用于防止FFC、FPC基体3从电气接插件脱出，通过导电底座4而实现与电路基板的电气导通。
同样，在插入时，与由比FFC、FPC基体3硬的材料制成的壳体1一体的伸长分离壁6，与FFC、FPC的绝缘部11抵接，并且，一边使FFC、FPC基体3塑性变形或弹性变形、一边进行插入，在FFC、FPC基体3到达上述规定位置之后，也将伸长分离壁6维持成被进入FFC、FPC基体3中的形态。
这样，如图4所示，FFC、FPC基体3的绝缘部11鼓起，将伸长分离壁6覆盖，以确保紧贴性。在图5的剖视图中，伸长分离壁6与FFC、FPC基体3的密合是以接点8为中心，在FFC、FPC的插入方向上，前后维持0.2mm以上，因此，接点8构成了FFC、FPC的前进方向以外的四方被由绝缘性树脂形成的壁所围住的状态。这样，即使须晶15从接点8伸展成以往被认为观察上的最大200μm(＝0.2mm)的场合，也可防止邻接的端子间的短路。
另外，之所以将所述伸长分离壁6的剖面作成三角状，其原因是不仅容易进入FFC、FPC的基体3，而且可实现壳体1的小型化和薄型化，从而减小端子10间的间隔，在这种电气接插件中，即使减小FFC、FPC的绝缘部11的宽度，伸长分离壁6也不会碰到导电底座4，容易仅与绝缘部11紧贴。又，之所以将该伸长分离壁6的剖面作成三角状，其原因是在由树脂成形的方法制作的伸长分离壁的前端7薄壁部也容易流入熔融树脂，不会出现形状不完整的现象。
(实施形态2)
图6表示本发明的实施形态2的电气接插件，与实施形态1相同的部位标记同一符号进行说明。
本实施形态2与实施形态1的不同之点在于，与壳体1一体成形的伸长分离壁6的材料是由比FFC、FPC基体3软的材料制成。
采用这种结构，在将FFC、FPC插入电气接插件时，由于根据FFC、FPC基体3的表面，使柔软的伸长分离壁6的前端部7弹性变形或塑性变形，而与FFC、FPC基体3的绝缘部11紧贴，故在FFC、FPC插入结束后，以接点8为中心，在FFC、FPC的插入方向的前后维持着0.2mm以上的紧贴，接点8的FFC、FPC的前进方向以外的四方被由绝缘性树脂形成的壁所围住。
这样，与实施形态1一样，可获得防止因从接点8伸展的须晶15所引起的邻接端子相互间短路的效果。
通过将伸长分离壁6的剖面作成三角状，与FFC、FPC的基体3抵接时可使伸长分离壁6的前端7容易变形。
在上述的各实施形态中，伸长分离壁6与壳体1形成一体，但在注重于对作为壳体1的多个端子10进行保持、并维持与FFC、FPC的导电底座4的电气性导通的本来功能的场合，也可考虑伸长分离壁6不是一体，而是由各自独立的构件制作来进行接合的方法。即，壳体1由公知的适合于电气接插件本来功能的材料制作，伸长分离壁6使用比FFC、FPC基体3更硬的绝缘性树脂或者更软的绝缘性树脂，由此，可在不改变电气接插件性能的情况下，防止须晶15所引起的邻接端子的短路。
采用本发明的电气接插件，即使须晶从端子与FFC或FPC的导电底座的接点伸展，也具有不会引起邻接的端子或接点短路的效果，由此，在端子和FFC、FPC的表面电镀时，可使用低成本的镀锡，有利于促进产业界的无铅化。
(实施形态1)
图1和图2表示本发明的实施形态1的电气接插件。
图1为主视图，图2为沿图1的A-A线的剖视图。
本电气接插件，由树脂成形为宽度方向细长的长方体块的绝缘性壳体1和用固定部5分别安装在壳体1上的多个端子10所构成。端子10具有接合部13，采用无铅钎焊等方式与电路基板(未图示)接合。
壳体1是将绝缘性的树脂成形为箱型而构成，上面由分离壁9形成内部空洞18，该分离壁9使作为连接孔的开口部16与从该处向内部延伸的壁部17及相邻的端子10分离成相互不交叉并抵接的形态，端子10具有接触柱2，该接触柱2在开口部16的附近具有曲率，弯曲成大致180度，具有弹性，利用该弹性，而将接点8配置成与壁部17抵接的形态。
所述端子10主要由具有弹性的铜合金形成，为了具有与钎焊的亲和性，以防止生锈或者针对无铅化的环境问题，对其表面实施了镀锡。
与壳体1一体成形的分离壁9具有伸长分离壁6，该伸长分离壁6的基端比前端厚，厚度逐渐向内部空洞18的中央延伸而变薄，剖面呈三角形状。
伸长分离壁6的前端部7与所述壁部17的距离t略小于图3的FFC、FPC的基体3的厚度t1。
本结构的插入电气接插件中的FFC或FPC如图3所示，是将绝缘性树脂的聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯酯、醋酸乙烯等作为原材料，在均匀延展成厚度为t1的基体3上，在由铜箔或薄铜板形成的表面上固定着经镀锡的无铅化规格的导电底座4而制成。
图4表示从正面看的、在本结构的电气接插件中插入所述FFC、FPC的状态。图5为沿图4的B-B线的剖视图。
从壳体1的开口部16朝底面12的方向插入的FFC、FPC基体3，在插入的同时被具有弹性的接触柱2的按压力所压住，在接点8处与FFC、FPC基体3上形成的导电底座4抵接，并且，一边在与壳体1的壁部17之间承受着预定的压力，一边使内部空洞18朝底面12的方向前进，在底面12附近的规定位置上停止插入。
接点8用于防止FFC、FPC基体3从电气接插件脱出，通过导电底座4而实现与电路基板的电气导通。
同样，在插入时，与由比FFC、FPC基体3硬的材料制成的壳体1一体的伸长分离壁6，与FFC、FPC的绝缘部11抵接，并且，一边使FFC、FPC基体3塑性变形或弹性变形、一边进行插入，在FFC、FPC基体3到达上述规定位置之后，也将伸长分离壁6维持成被进入FFC、FPC基体3中的形态。
这样，如图4所示，FFC、FPC基体3的绝缘部11鼓起，将伸长分离壁6覆盖，以确保紧贴性。在图5的剖视图中，伸长分离壁6与FFC、FPC基体3的密合是以接点8为中心，在FFC、FPC的插入方向上，前后维持0.2mm以上，因此，接点8构成了FFC、FPC的前进方向以外的四方被由绝缘性树脂形成的壁所围住的状态。这样，即使须晶15从接点8伸展成以往被认为观察上的最大200μm(＝0.2mm)的场合，也可防止邻接的端子间的短路。
另外，之所以将所述伸长分离壁6的剖面作成三角状，其原因是不仅容易进入FFC、FPC的基体3，而且可实现壳体1的小型化和薄型化，从而减小端子10间的间隔，在这种电气接插件中，即使减小FFC、FPC的绝缘部11的宽度，伸长分离壁6也不会碰到导电底座4，容易仅与绝缘部11紧贴。又，之所以将该伸长分离壁6的剖面作成三角状，其原因是在由树脂成形的方法制作的伸长分离壁的前端7薄壁部也容易流入熔融树脂，不会出现形状不完整的现象。
(实施形态2)
图6表示本发明的实施形态2的电气接插件，与实施形态1相同的部位标记同一符号进行说明。
本实施形态2与实施形态1的不同之点在于，与壳体1一体成形的伸长分离壁6的材料是由比FFC、FPC基体3软的材料制成。
采用这种结构，在将FFC、FPC插入电气接插件时，由于根据FFC、FPC基体3的表面，使柔软的伸长分离壁6的前端部7弹性变形或塑性变形，而与FFC、FPC基体3的绝缘部11紧贴，故在FFC、FPC插入结束后，以接点8为中心，在FFC、FPC的插入方向的前后维持着0.2mm以上的紧贴，接点8的FFC、FPC的前进方向以外的四方被由绝缘性树脂形成的壁所围住。
这样，与实施形态1一样，可获得防止因从接点8伸展的须晶15所引起的邻接端子相互间短路的效果。
通过将伸长分离壁6的剖面作成三角状，与FFC、FPC的基体3抵接时可使伸长分离壁6的前端7容易变形。
在上述的各实施形态中，伸长分离壁6与壳体1形成一体，但在注重于对作为壳体1的多个端子10进行保持、并维持与FFC、FPC的导电底座4的电气性导通的本来功能的场合，也可考虑伸长分离壁6不是一体，而是由各自独立的构件制作来进行接合的方法。即，壳体1由公知的适合于电气接插件本来功能的材料制作，伸长分离壁6使用比FFC、FPC基体3更硬的绝缘性树脂或者更软的绝缘性树脂，由此，可在不改变电气接插件性能的情况下，防止须晶15所引起的邻接端子的短路。
采用本发明的电气接插件，即使须晶从端子与FFC或FPC的导电底座的接点伸展，也具有不会引起邻接的端子或接点短路的效果，由此，在端子和FFC、FPC的表面电镀时，可使用低成本的镀锡，有利于促进产业界的无铅化。