(57)【要約】  支持部材から突設された自由端が第１対象物の電極及び第２対象物の電極に接触し、上記第１対象物及び上記第２対象物に対し傾きを有するように基端部に曲がり部を設けたコンタクトピンを備えるコネクタであって、上記曲がり部の剛性を選択的に高くしてなる。
2008120278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材から突設された自由端が第１対象物の電極及び第２対象物の電極に接触し前記第１対象物及び前記第２対象物に対し傾きを有するように基端部に曲がり部を設けたコンタクトピンを備えるコネクタであって、
前記曲がり部の剛性を選択的に高くしてなることを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
請求項１記載のコネクタにおいて、
前記曲がり部の板厚を選択的に厚くすることにより、前記剛性を選択的に高くしたことを特徴とするコネクタ。
【請求項３】
請求項２記載のコネクタにおいて、
前記曲がり部の板厚は、該曲がり部に連続する他の部分の板厚の１．０５倍以上であることを特徴とするコネクタ。
【請求項４】
請求項１記載のコネクタにおいて、
前記コンタクトピンは、前記基端部から前記第１対象物側の前記自由端にかけて、前記第１対象物に対し傾きをもって延びる第１アームと、前記基端部から前記第２対象物側の前記自由端にかけて、前記第２対象物に対し傾きをもって延びる第２アームとを有し、
前記コネクタが有する全ての前記コンタクトピンは、前記第１アームが互いに平行であると共に、前記第２アームが互いに平行であり、
前記第１対象物及び前記第２対象物に対して前記コネクタを位置決めするガイドピンが挿入されるピン挿入孔が形成された、
ことを特徴とするコネクタ。
【請求項５】
請求項１記載のコネクタにおいて、
前記第１対象物は配線板であり、前記第２対象物は電子部品であることを特徴とするコネクタ。
【請求項６】
電極を有する第１対象物と、
電極を有する第２対象物と、
支持部材から突設された自由端が前記第１対象物の電極及び前記第２対象物の電極に接触し、前記第１対象物及び前記第２対象物に対し傾きを有するように基端部に曲がり部を設けたコンタクトピンを備えるコネクタと、
を含む電子装置であって、
前記コネクタの前記コンタクトピンの曲がり部の剛性を選択的に高くしてなることを特徴とする電子装置。
【請求項７】
請求項６記載の電子装置において、
前記第１対象物及び前記第２対象物に対して前記コネクタを位置決めするガイドピンが挿入されるピン挿入孔が、前記第１対象物及び前記第２対象物の少なくとも一方と前記コネクタとを貫通して形成されていることを特徴とする電子装置。
【請求項８】
請求項７記載の電子装置において、
前記コンタクトピンは、前記基端部から前記第１対象物側の前記自由端にかけて、前記第１対象物に対し傾きをもって延びる第１アームと、前記基端部から前記第２対象物側の前記自由端にかけて、前記第２対象物に対し傾きをもって延びる第２アームとを有し、
前記コネクタが有する全ての前記コンタクトピンは、前記第１アームが互いに平行であると共に、前記第２アームが互いに平行である、
ことを特徴とする電子装置。
【請求項９】
請求項６記載の電子装置において、
前記電極の前記コンタクトピンとの接触面は、粗面加工又は凹凸加工されていることを特徴とする電子装置。
【請求項１０】
請求項９記載の電子装置において、
前記接触面の摩擦係数は、０．４以上であることを特徴とする電子装置。
【請求項１１】
請求項６記載の電子装置において、
前記電極の前記コンタクトピンとの接触面は、すり鉢形状であることを特徴とする電子装置。
【請求項１２】
請求項６記載の電子装置において、
前記第１対象物は配線板であり、前記第２対象物は電子部品であることを特徴とする電子装置。
【請求項１３】
電極を有する第１対象物と、電極を有する第２対象物と、支持部材から突設された自由端が前記第１対象物の電極及び前記第２対象物の電極に接触し、前記第１対象物及び前記第２対象物に対し傾きを有するように基端部に曲がり部を設けたコンタクトピンを備えるコネクタとを含む電子装置の製造方法であって、
前記コンタクトピンの前記曲がり部の剛性を選択的に高くしてなる前記コネクタを、前記第１対象物と前記第２対象物との間に介在させ、
前記介在させたコンタクトピンを前記第１対象物と前記第２対象物との間で加圧する、
ことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の電子装置の製造方法において、
ガイドピンにより前記第１対象物及び前記第２対象物に対して前記コネクタを位置決めして配置し、
前記ガイドピンを取外し、
前記コンタクトピンを前記第１対象物と前記第２対象物との間で加圧する、
ことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の電子装置の製造方法において、
前記コンタクトピンは、前記基端部から前記第１対象物側の前記自由端にかけて、前記第１対象物に対し傾きをもって延びる第１アームと、前記基端部から前記第２対象物側の前記自由端にかけて、前記第２対象物に対し傾きをもって延びる第２アームとを有し、
前記コネクタが有する全ての前記コンタクトピンは、前記第１アームが互いに平行であると共に、前記第２アームが互いに平行である、
ことを特徴とする電子装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極間を電気接続するコネクタ、並びにこのコネクタを含む電子装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）パッケージ等の電子部品の電極と配線板の電極とを電気的に接続するためには、配線板に直接はんだ付けをするＢＧＡ（Ball Grid Array）方式や、後述するＬＧＡ（Land Grid Array）コネクタ方式等が用いられている。【０００３】
ＬＧＡコネクタ方式は、特許文献１及び特許文献２に記載されているように、配線板と電子部品との間にコネクタを介在させ、このコネクタを加圧することにより、配線板側とパッケージ側との導通をとるものである。【０００４】
ＢＧＡ方式では、はんだ付けにより導通をとるため、接合時に生じる熱の問題、交換作業の時間やコストの問題等があるのに対し、ＬＧＡコネクタ方式では、常温での作業で済み、また交換も容易である。【０００５】
ここで、特許文献１記載のＬＧＡコネクタは、パッケージ側及び配線板側に傾きをもって延びるコンタクトピンを複数有している。このコンタクトピンは、加圧されて電子部品側及び配線板側の電極パッドに接触することにより、電子部品と配線板との導通をとっている。【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の上記コンタクトピンは、加圧される際に、コンタクトピンが撓みながらパッド面をスライドしてしまう。このようにコンタクトピンがスライドすると、パッド面からコンタクトピンが外れて、電子部品と配線板との導通がオープンになってしまうという技術的課題があった。【０００７】
なお、特許文献３には、電子部品の電極に凹部を形成して、この凹部に超音波等によってワイヤを圧着することで、電極とボンディング端との位置ずれを防止しようとするワイヤボンディング方式について記載されているが、複数の電極と複数のピンとの接触によって一括接続を行うＬＧＡコネクタには適用できない。
【特許文献１】特開２００６−４９２６０号公報
【特許文献２】特開２００１−１７６５８０号公報
【特許文献３】特開平９−８２７４７号公報
【発明の開示】
【０００８】
本発明の目的は、電子装置の組立てにおいてＬＧＡ等の電極間の接続信頼性を向上させることができるコネクタ、電子装置及びその製造方法を提供することである。
本発明は、支持部材から突設された自由端が第１対象物（例えば、配線板）の電極及び第２対象物（例えば、ＩＣパッケージ等の電子部品）の電極に接触し、上記第１対象物及び上記第２対象物に対し傾きを有するように基端部に曲がり部を設けたコンタクトピンを備えるコネクタであって、上記曲がり部の剛性を選択的に高くしてなるコネクタを提供する。
【０００９】
上記構成によれば、コンタクトピンの加圧時における撓み量が抑えられ、コンタクトピンのスライド量を低減することができる。
また、上記曲がり部の板厚を選択的に厚くすることにより上記剛性を選択的に高くした構成、より好ましくは、上記曲がり部の板厚がこの曲がり部に連続する他の部分の板厚の１．０５倍以上である構成とするとよい。
【００１０】
上記構成によれば、コンタクトピンの加圧時における撓み量が有効に抑えられ、コンタクトピンのスライド量をより低減することができる。
また、上記コンタクトピンは、上記基端部から上記第１対象物側の上記自由端にかけて、上記第１対象物に対し傾きをもって延びる第１アームと、上記基端部から上記第２対象物側の上記自由端にかけて、上記第２対象物に対し傾きをもって延びる第２アームとを有し、上記コネクタが有する全ての上記コンタクトピンは、上記第１アームが互いに平行であると共に、上記第２アームが互いに平行であり、上記第１対象物及び上記第２対象物に対して上記コネクタを位置決めするガイドピンが挿入されるピン挿入孔が形成された構成とするとよい。
【００１１】
上記構成によれば、全てのコンタクトピンのスライド方向が互いに平行な同一方向となり、コンタクトピンを除くコネクタを、コンタクトピンの加圧時における撓み量を吸収するように移動させて、コンタクトピンのスライド量をより低減することができる。
【００１２】
本発明は、電極を有する第１対象物（例えば、配線板）と、電極を有する第２対象物（例えば、ＩＣパッケージ等の電子部品）と、支持部材から突設された自由端が上記第１対象物の電極及び上記第２対象物の電極に接触し、上記第１対象物及び上記第２対象物に対し傾きを有するように基端部に曲がり部を設けたコンタクトピンを備えるコネクタと、を含む電子装置であって、上記コネクタの上記コンタクトピンの曲がり部の剛性を選択的に高くしてなる電子装置を提供する。
【００１３】
上記構成によれば、コンタクトピンの加圧時における撓み量が抑えられ、コンタクトピンのスライド量を低減することができる。
また、上記第１対象物及び上記第２対象物に対して上記コネクタを位置決めするガイドピンが挿入されるピン挿入孔が、上記第１対象物及び上記第２対象物の少なくとも一方と上記コネクタとを貫通して形成されている構成とするとよい。
【００１４】
上記構成によれば、コンタクトピンの加圧時においてガイドピンを取外すことで、コンタクトピンを除くコネクタを、コンタクトピンの撓み量を吸収するように移動させて、コンタクトピンのスライド量をより低減することができる。
【００１５】
また、上記コネクタが有する全ての上記コンタクトピンは、上記第１アームが互いに平行であると共に、上記第２アームが互いに平行である構成とするとよい。
上記構成によれば、全てのコンタクトピンのスライド方向が互いに平行な同一方向となるため、コンタクトピンを除くコネクタを、コンタクトピンの加圧時における撓み量を有効に吸収するように移動させて、コンタクトピンのスライド量をより一層低減することができる。
【００１６】
また、上記電極の上記コンタクトピンとの接触面は、粗面加工若しくは凹凸加工されている構成、より好ましくは摩擦係数が０．４以上である構成、又は、すり鉢形状である構成とするとよい。
【００１７】
上記構成によれば、コンタクトピンのスライド量をより低減することができる。
本発明は、上記コンタクトピンの上記曲がり部の剛性を選択的に高くしてなる上記コネクタを、上記第１対象物と上記第２対象物との間に介在させ、上記介在させたコンタクトピンを上記第１対象物と上記第２対象物との間で加圧する電子装置の製造方法を提供する。
【００１８】
上記構成によれば、コンタクトピンの加圧時における撓み量が抑えられ、コンタクトピンのスライド量を低減することができる。
また、ガイドピンにより上記第１対象物及び上記第２対象物に対して上記コネクタを位置決めして配置し、上記ガイドピンを取外し、上記コンタクトピンを上記第１対象物と上記第２対象物との間で加圧するようにするとよい。
【００１９】
上記構成によれば、コンタクトピンを除くコネクタを、コンタクトピンの加圧時における撓み量を吸収するように移動させて、コンタクトピンのスライド量をより低減することができる。
【００２０】
また、上記コネクタが有する全ての上記コンタクトピンは、上記第１アームが互いに平行であると共に、上記第２アームが互いに平行であるようにするとよい。
上記構成によれば、全てのコンタクトピンのスライド方向が互いに平行な同一方向となるため、コンタクトピンを除くコネクタを、コンタクトピンの加圧時における撓み量を吸収するように移動させて、コンタクトピンのスライド量をより低減することができる。
【００２１】
本発明では、コンタクトピンの曲がり部の剛性を選択的に高くしている。そのため、コンタクトピンの加圧時における撓み量が抑えられ、コンタクトピンのスライド量を低減することができる。したがって、本発明によれば、電子装置の組立てにおいてＬＧＡ等の電極間の接続信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電子装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る電子装置を示す要部断面図である。
【図３】図２のＡ部拡大図である。
【図４Ａ】本発明の一実施の形態に係るコネクタを示す斜視図である。
【図４Ｂ】図４ＡのＢ部拡大図である。
【図４Ｃ】本発明の一実施の形態に係るコネクタを示す平面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係るコネクタに備えられたコンタクトピンを示す斜視図である。
【図６Ａ】本発明の一実施の形態に係るコンタクトピンを示す斜視図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施の形態に係るコンタクトピンを示す斜視図である。
【図７】図６ＡのＣ部拡大図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係るコンタクトピンのスライド方向を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係るコンタクトピンの曲がり部の板厚変化とスライド量との関係を示す特性図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る曲がり部の変形例に係るヤング率変化とスライド量との関係を示す特性図である。
【図１１】本発明の一実施の形態に係るコンタクトピンが接触する電極パッドの接触面の摩擦係数とスライド量との関係を示す特性図である。
【図１２】本発明の一実施の形態の変形例に係る電極パッドを示す断面図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態に係る位置決め段階の電子装置を示す概略断面図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態に係る電子装置に用いられるガイド冶具を示す斜視図である。
【図１５Ａ】本発明の他の実施の形態に係るコネクタの概略平面図である。
【図１５Ｂ】本発明の他の実施の形態に係るコネクタの概略側面図である。
【図１６】本発明の他の実施の形態に係る組立て後の電子装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、本発明の一実施の形態に係る電子装置１の一例を示す概略断面図である。
同図において、電子装置１は、ＬＧＡ（Land Grid Array）コネクタ（以下、単に「コネクタ」という）１０、第１対象物（配線板）としてのシステムボード２０、第２対象物（電子部品）としてのＩＣパッケージ３０、ヒートシンクベース４０、ボルスタープレート５０等を備えている。【００２４】
詳しくは後述するが、コネクタ１０は、システムボード２０とＩＣパッケージ３０との間に介在し、システムボード２０の電極としての電極パッド２１とＩＣパッケージ３０の電極としての電極パッド３４とを電気的に接続している。【００２５】
ＩＣパッケージ３０は、パッケージ基板３１とヒートスプレッダ３３との間にＩＣチップ３２を内包している。ＩＣパッケージ３０の上部には、ヒートシンクベース４０が配置されている。システムボード２０の下部には、ボルスタープレート５０が配置されている。【００２６】
ヒートシンクベース４０の四隅には、ばね６１付きのネジ６０を貫通させる貫通孔４１が形成されている。各ネジ６０は、貫通孔４１及びシステムボード２０を上方から貫通し、ネジ６０とヒートシンクベース４０との間にばね６１が介在した状態で、ボルスタープレート５０の図示しない雌ねじ部と螺合している。【００２７】
このようにネジ６０を用いることで、ヒートシンクベース４０とボルスタープレート５０との間において、コネクタ１０、システムボード２０及びＩＣパッケージ３０を所望の圧力で加圧することが可能となっている。【００２８】
なお、本実施の形態に係る電子装置１には、コネクタ１０、システムボード２０（第１対象物）及びＩＣパッケージ３０（第２対象物）を含んで構成されるものであれば、パーソナルコンピュータ、サーバ等のあらゆる装置が含まれる。【００２９】
図２は、本実施の形態に係る電子装置１を示す要部断面図である。図３は、図２のＡ部拡大図である。図４Ａは、本実施の形態に係るコネクタ１０を示す斜視図であり、図４Ｂは図４ＡのＢ部拡大図である。図４Ｃは、本実施の形態に係るコネクタ１０を示す平面図である。図５は、本実施の形態に係るコネクタ１０に備えられたコンタクトピン１１を示す斜視図である。【００３０】
コネクタ１０は、コンタクトピン１１と、このコンタクトピン１１を基端部１１ｃにおいて保持する樹脂からなる支持部材としてのピン保持部１２と、このピン保持部１２を支持し中央に開口１３ａが形成された支持部材としてのステンレスからなる支持板１３と、この支持板１３の周縁を挟み込む上フランジ１４及び下フランジ１５とから構成されている。【００３１】
コンタクトピン１１は、図５に示すように、支持部材としての保持部材１２及び支持板１３から突設された自由端として、システムボード２０に平行な接点を形成するボード側端部１１ａと、基端部１１ｃからボード側端部１１ａにかけて、システムボード２０に対し傾きをもって真直に延びる第１アームとしてのボード側アーム１１ｂと、システムボード２０及びＩＣパッケージ３０に直交する方向に延び保持部１２により挟み込まれて保持される基端部１１ｃと、基端部１１ｃからボード側端部１１ｅにかけて、ＩＣパッケージ３０に対し傾きをもって真直に延びる第２アームとしてのパッケージ側アーム１１ｄと、支持部材としての保持部材１２及び支持板１３から突設された自由端として、ＩＣパッケージ３０に平行な接点を形成するパッケージ側端部１１ｅと、が一体に延びる金属製の薄板である。【００３２】
ここで、基端部１１ｃには、ボード側曲がり部１１ｆ及びパッケージ側曲がり部１１ｇが設けられており、これにより、ボード側アーム１１ｂがシステムボード２０に対し、また、パッケージ側アーム１１ｄがＩＣパッケージ３０に対し、それぞれ傾きを有している。【００３３】
また、加圧時におけるコネクタ１０は、図３に示すように、コンタクトピン１１の端部１１ａ，１１ｅがボード側電極パッド２１及びＩＣパッケージ側電極パッド３４に接触しているのみで、支持板１３、上フランジ１４及び下フランジ１５はシステムボード２０やＩＣパッケージ３０等と接触していない。【００３４】
なお、本実施の形態におけるボード側アーム１１ｂ及びパッケージ側アーム１１ｄは、基端部１１ｃに設けた曲がり部１１ｆ，１１ｇから端部１１ａ，１１ｅにかけて真直に延びているが、湾曲した形状を呈していてもよい。【００３５】
図６Ａ及び図６Ｂは、本実施の形態に係るコンタクトピン１１を示す斜視図である。図７は、図６ＡのＣ部拡大図である。
コンタクトピン１１は、ボード側曲がり部１１ｆの板厚（ｔ０）を選択的に厚くすることにより、ボード側曲がり部１１ｆの剛性を選択的に高くしてある。【００３６】
具体的には、ボード側曲がり部１１ｆには、補強部１１ｈが溶接等により配置されており、ボード側曲がり部１１ｆの板厚（ｔ０）は、ボード側曲がり部１１ｆに連続する他の部分としての基端部１１ｃ及びボード側アーム１１ｂの板厚（ｔ１）よりも厚くなっている。【００３７】
また同様に、パッケージ側曲がり部１１ｇには、補強部１１ｉが溶接等により配置されており、図７に示すように、パッケージ側曲がり部１１ｇの板厚（ｔ０）は、パッケージ側曲がり部１１ｇに連続する他の部分としての基端部１１ｃ及びパッケージ側アーム１１ｄの板厚（ｔ１）よりも厚くなっている。【００３８】
なお、ボード側曲がり部１１ｆ及びパッケージ側曲がり部１１ｇに別体の補強部１１ｈ，１１ｉを配置しなくとも、例えば、ボード側曲がり部１１ｆ及びパッケージ側曲がり部１１ｇの板厚（ｔ０）が他の部分の板厚（ｔ１）よりも厚くなるようにコンタクトピン１１の補強部１１ｈ，１１ｉを一体成形することで、剛性を高めることも可能である。【００３９】
図８は、本実施の形態に係るコンタクトピン１１のスライド方向を示す説明図である。
同図に示すコンタクトピン１１は、ボード側端部１１ａ及びパッケージ側端部１１ｅが、それぞれボード側電極パッド２１，パッケージ側電極パッド３４に接触した状態である。なお、これら電極パッド２１，３４のコンタクトピン１１との接触面２１ａ，３４ａは、粗面加工されている。【００４０】
コンタクトピン１１が図１に示すネジ６０等により加圧されると、ボード側曲がり部１１ｆ及びパッケージ側曲がり部１１ｇの曲がり角度が大きくなってコンタクトピン１１が撓んでいく。そして、コンタクトピン１１（端部１１ａ，１１ｅ）が電極パッド２１，３４の接触面２１ａ，３４ａ上をスライドする。【００４１】
ここで、コンタクトピン１１（端部１１ａ，１１ｅ）のスライド量は、その撓み量に比例して大きくなる。この点、本実施の形態では、コンタクトピン１１の曲がり部１１ｆ，１１ｇの剛性を高くしているため、小さな撓み量、即ち小さなスライド量で必要な押圧力を確保できる。【００４２】
なお、ボード側アーム１１ｂ及びパッケージ側アーム１１ｄは、基端部１１ｃに設けた曲がり部１１ｆ，１１ｇからボード側端部１１ａ及びパッケージ側端部１１ｅにかけて図８における右側に向かって傾斜しているため、保持部１２が図８における左側に移動するのに対し、コンタクトピン１１（端部１１ａ，１１ｅ）のスライド方向Ｓは右側となる。そして、上述のように、このスライド方向Ｓへのコンタクトピン１１（端部１１ａ，１１ｅ）のスライド量は小さくなっている。【００４３】
図９は、本実施の形態に係るコンタクトピン１１の曲がり部１１ｆ，１１ｇの板厚（ｔ０）の変化とスライド量との関係を示す特性図である。
曲がり部１１ｆ，１１ｇの板厚（ｔ０）が基端部１１ｃやアーム１１ｂ，１１ｄの板厚（ｔ１）と同一である場合の板厚を「１」とし、その際のコンタクトピン１１のスライド量を「１」とすると、曲がり部１１ｆ，１１ｇの板厚（ｔ０）を「１．０５」にするとスライド量は「約０．８」へと低減する。【００４４】
また、板厚（ｔ０）を「１．１」、「１．２」、「１．２５」、「１．５」と厚くしていくと、スライド量は「約０．７」、「約０．６」、「約０．５」、「約０．３」へと低減する。【００４５】
ここで、コンタクトピン１１のスライド量が２０％程度減少すれば、曲がり部１１ｆ，１１ｇの形状等による誤差を含めてもコンタクトピン１１のスライド量を十分に低減することができる。そのため、曲がり部１１ｆ，１１ｇの板厚（ｔ０）は、基端部１１ｃやアーム１１ｂ，１１ｄの板厚（ｔ１）の１．０５倍以上とすることが望ましい。【００４６】
なお、曲がり部１１ｆ，１１ｇの材料と、これに連続する他の部分（基端部１１ｃ及びボード側アーム１１ｂ又はパッケージ側アーム１１ｄ）の材料とを異ならせることで、板厚を厚くしなくとも剛性を高めることは可能である。【００４７】
図１０は、本実施の形態に係る曲がり部１１ｆ，１１ｇの変形例に係るヤング率変化とスライド量との関係を示す特性図である。
ボード側曲がり部１１ｆ及びパッケージ側曲がり部１１ｇの材料のヤング率が基端部１１ｃやアーム１１ｂ，１１ｄの材料のヤング率と同一である場合のヤング率を「１」とし、その際のコンタクトピン１１のスライド量を「１」とすると、同図に示すように、曲がり部１１ｃの材料のヤング率を「１．１」、「１．２」、「１．３」、「１．４」、「１．５」と高くしていくと、スライド量は「約０．９」、「約０．８」、「約０．７５」、「約０．７」、「約０．６５」へと低減する。【００４８】
ここで、コンタクトピン１１のスライド量が２０％程度減少すれば、曲がり部１１ｆ，１１ｇの形状等による誤差を含めてもコンタクトピン１１のスライド量を十分に低減することができる。そのため、曲がり部１１ｆ，１１ｇの材料と基端部１１ｃやアーム１１ｂ，１１ｄの材料とを異ならせる場合には、曲がり部１１ｆ，１１ｇの材料のヤング率は、基端部１１ｃやアーム１１ｂ，１１ｄの材料のヤング率の１．２倍以上とすることが望ましい。【００４９】
なお、曲がり部１１ｆ，１１ｇの材料と基端部１１ｃやアーム１１ｂ，１１ｄの材料とを異ならせるためには、溶接等により、曲がり部１１ｆ，１１ｇを、材料の異なる基端部１１ｃ又はアーム１１ｂ，１１ｄに連続されて配置する必要があるが、上記補強部１１ｈ，１１ｉに、基端部１１ｃ又はアーム１１ｂ，１１ｄの材料よりもヤング率の高い材料を用いることも有効である。【００５０】
図１１は、本実施の形態に係るコンタクトピン１１が接触する電極パッド２１，３４の接触面２１ａ，３４ａの摩擦係数とスライド量との関係を示す特性図である。
ここで、図８に示すボード側電極パッド２１及びパッケージ側電極パッド３４のコンタクトピン１１との接触面２１ａ，３４ａは、上述のように粗面加工されている。【００５１】
図１１に示すように、電極パッド２１，３４の接触面２１ａ，３４ａの摩擦係数を「０．２」としたときのコンタクトピン１１のスライド量を「１」とすると、摩擦係数を「０．３」、「０．４」、「０．５」と高くしていくと、スライド量は「約０．９」、「約０．８」、「約０．７５」へと低減する。【００５２】
ここで、コンタクトピン１１のスライド量は、電極パッド２１，３４の接触面２１ａ，３４ａを粗面加工すれば有効に低減するが、摩擦係数を０．４以上としたときにスライド量を有効に低減することができる。なお、電極パッド２１，３４の接触面２１ａ，３４ａは、波状等に粗面加工されているほか、微小な凹凸形状に凹凸加工されていても、コンタクトピン１１のスライド量を低減することができる。【００５３】
また、図１２に示すように、電極パッド２１，３４の接触面２１ａ，３４ａをすり鉢形状とすることでもコンタクトピン１１のスライド量を低減することができる。この場合、ボード側電極パッド２１及びパッケージ側電極パッド３４の凹部２１ａ，３４ａの深さＤを、電極パッド２１，３４の高さの３分の１以上とするとよい。【００５４】
以上説明した本実施の形態では、コンタクトピン１１のボード側曲がり部１１ｆ及びパッケージ側曲がり部１１ｇの剛性を選択的に高くしている。そのため、コンタクトピン１１の加圧時における撓み量が抑えられ、コンタクトピン１１のスライド量を低減することができる。よって、本実施の形態によれば、電子装置１の組立てにおいて電極パッド２１，３４間の接続信頼性を向上させることができる。【００５５】
また、コンタクトピン１１の曲がり部１１ｆ，１１ｇに補強部１１ｈ，１１ｉを配置して曲がり部１１ｆ，１１ｇの板厚を厚くしているため、簡素な構成で剛性を高めることができ、したがって、電極パッド２１，３４間の接続信頼性を有効に向上させることができる。【００５６】
また、曲がり部１１ｆ，１１ｇの板厚（ｔ０）を、曲がり部１１ｆ，１１ｇに連続する他の部分としての基端部１１ｃ及びアーム１１ｂ，１１ｄの板厚（ｔ１）の１．０５倍以上とすることで、コンタクトピン１１のスライド量をより低減し、電極パッド２１，３４間の接続信頼性を一層向上させることができる。【００５７】
また、曲がり部１１ｆ，１１ｇ自体又は補強部１１ｈ，１１ｉの材料のヤング率を基端部１１ｃやアーム１１ｂ，１１ｄの材料のヤング率よりも高く、好ましくは１．２倍以上高くすることでも、曲がり部１１ｆ，１１ｇの剛性を高めて、電極パッド２１，３４間の接続信頼性を向上させることができる。【００５８】
また、ボード側電極パッド２１及びパッケージ側電極パッド３４のコンタクトピン１１との接触面２１ａ，３４ａを粗面加工又は凹凸加工することで、好ましくは接触面２１ａ，３４ａの摩擦係数を０．４以上とすることで、コンタクトピン１１のスライド量をより低減し、電極パッド２１，３４間の接続信頼性を一層向上させることができる。【００５９】
また、電極パッド２１，３４のコンタクトピン１１との接触面２１ａ，３４ａをすり鉢形状とすることでも、コンタクトピン１１のスライド量をより低減し、電極パッド２１，３４間の接続信頼性を一層向上させることができる。【００６０】
なお、本実施の形態では、ボード側曲がり部１１ｆ及びパッケージ側曲がり部１１ｇのそれぞれのみに補強部１１ｈ，１１ｉを配置する例を説明したが、例えば、補強部１１ｈ，１１ｉをボード側曲がり部１１ｆとパッケージ側曲がり部１１ｇとに亘って延びる単一の部材とすることでも、コンタクトピン１１のスライド量を低減することは可能である。【００６１】
また、本実施の形態のコンタクトピン１１のように曲がり部１１ｆ，１１ｇが複数ある場合でも、曲がり部１１ｆ，１１ｇの少なくとも１つに補強部を配置することでコンタクトピン１１のスライド量を低減することは可能である。【００６２】
また、コンタクトピン１１を、端部１１ａ，１１ｅ側から基端部１１ｃの曲がり部１１ｆ，１１ｇにかけて板厚が漸増する形状とすることでも、コンタクトピン１１のスライド量を低減することは可能である。【００６３】
また、本実施の形態では、第１対象物及び第２対象物の例として、システムボード（配線板）２０及びＩＣパッケージ（電子部品）３０を挙げたが、コネクタ１０は、例えば、電子部品と電子部品とを、或いは配線板と配線板とを電気的に接続する場合にも用いることができる。【００６４】
図１３は、本発明の他の実施の形態に係る位置決め段階の電子装置２を示す概略断面図である。図１４は、本実施の形態に係る電子装置２に用いられるガイド冶具７０を示す斜視図である。図１５Ａ及び図１５Ｂは、本実施の形態に係るコネクタ１０の概略平面図及び概略側面図である。【００６５】
図１３に示すように、電子装置２は、コネクタ１０、第１対象物（配線板）としてのシステムボード２０、第２対象物（電子部品）としてのＩＣパッケージ３０、ボルスタープレート５０等を備えている。コネクタ１０は、図１に示すコネクタ１０と同様に、システムボード２０とＩＣパッケージ３０との間に介在し、図３に示すようにシステムボード２０の電極パッド２１とＩＣパッケージ３０の電極パッド３４とを電気的に接続している。【００６６】
コネクタ１０のコンタクトピン（図１５Ａに斑点模様で図示）１１は、上記実施の形態で説明した図６Ａ、図６Ｂ及び図７に示すように、システムボード２０に平行な接点を形成する自由端としてのボード側端部１１ａと、基端部１１ｃからボード側端部１１ａにかけて、システムボード２０に対し傾きをもって真直に延びるボード側アーム１１ｂと、システムボード２０及びＩＣパッケージ３０に直交する方向に延び保持部１２により挟み込まれて保持される基端部１１ｃと、基端部１１ｃからボード側端部１１ｅにかけて、ＩＣパッケージ３０に対し傾きをもって真直に延びるパッケージ側アーム１１ｄと、ＩＣパッケージ３０に平行な接点を形成する自由端としてのパッケージ側端部１１ｅと、が一体に延びる金属製の薄板である。【００６７】
また、上記実施の形態で説明したように、基端部１１ｃに設けた曲がり部１１ｆ，１１ｇの剛性が、補強部１１ｈ，１１ｉを配置すること等により選択的に高くしてあるものとする。そして、ボード側アーム１１ｂがシステムボード２０に対し、また、パッケージ側アーム１１ｄがＩＣパッケージ３０に対し、それぞれ傾きを有している。【００６８】
ここで、本実施の形態のコネクタ１０が有する全てのコンタクトピン１１は、ボード側アーム１１ｂが互いに平行となっており、また、パッケージ側アーム１１ｄも互いに平行となっている。そのため、全てのコンタクトピン１１（端部１１ａ，１１ｅ）のスライド方向Ｓは互いに平行な同一方向（図１５Ａにおいては右側）となっている。なお、上記実施の形態で説明したように、コンタクトピン１１の曲がり部１１ｆ，１１ｇの剛性を高くしているため、コンタクトピン１１（端部１１ａ，１１ｅ）のスライド方向Ｓへのスライド量は小さくなっている。また、全てのコンタクトピン１１の保持部１２は、コンタクトピン１１のスライド方向Ｓの反対方向に移動することになる。【００６９】
ＩＣパッケージ３０は、パッケージ基板３１とヒートスプレッダ３３との間にＩＣチップ３２を内包している。システムボード２０の下部には、ボルスタープレート５０が配置されている。このボルスタープレート５０の下部には、ガイド治具７０が配置されている。【００７０】
ガイド治具７０は、図１４に示すように、３本のガイドピン７１が板状のベース７２の三隅に立設されてなる。ガイドピン７１は、加圧前のコネクタ１０をシステムボード２０及びＩＣパッケージ３０に対して位置決めしている。【００７１】
コネクタ１０には、図１５Ａに示すように、上フランジ１４及び下フランジ１５の三隅に、ガイドピン７１が挿入されるピン挿入孔としての貫通孔１６が形成されている。なお、貫通孔１６の位置を、上フランジ１４及び下フランジ１５の四隅のうちの三隅としたことにより、コネクタ１０の配置の際の向きの調整が容易になっている。【００７２】
コネクタ１０の貫通孔１６に加えて、図１３に示すように、ボルスタープレート５０、システムボード２０及びパッケージ基盤３１のそれぞれにも３箇所ずつ、ピン挿入孔としての貫通孔５１，２１，挿入穴３１ａが形成されている。なお、パッケージ基盤３１の挿入穴３１ａは、パッケージ基盤３１の高さ方向中間位置までの深さとなっている。【００７３】
ピン挿入孔としての貫通孔１６，２１，５１及び挿入穴３１ａは、互いに連通し、ボルスタープレート５０側からシステムボード２０、コネクタ１０及びＩＣパッケージ３０に亘って形成されているため、ガイドピン７１が着脱自在となっている。このようにガイドピン７１を着脱自在とするためには、少なくともシステムボード２０及びＩＣパッケージ３０の少なくとも一方とコネクタ１０とを貫通してピン挿入孔を形成する必要がある。【００７４】
なお、図１１に示す状態では、ガイド治具７０は固定されていないため、コンタクトピン１１を加圧するまでの間、即ち組立て途中の間には、人の手や組立て装置等によりガイド治具７０を支えておく必要がある。【００７５】
図１６は、本実施の形態に係る組立て後の電子装置２を示す概略断面図である。
同図に示す状態は、図１３に示す位置決め段階の状態から、上述のヒートシンクベース４０をＩＣパッケージ３０の上部に配置し、ガイド治具７０（ガイドピン７１）を取り外し、ネジ６０によりコネクタ１０の加圧を開始した状態である。【００７６】
コネクタ１０の加圧に際しては、ヒートシンクベース４０の４隅に形成された貫通孔４１のそれぞれに、ばね６１付きのネジ６０を挿入して、ヒートシンクベース４０及びシステムボード２０を上方から貫通させる。そして、ネジ６０とヒートシンクベース４０との間にばね６１が介在した状態で、ネジ６０をボルスタープレート５０の図示しない雌ねじ部に螺合させる。【００７７】
これにより、ヒートシンクベース４０とボルスタープレート５０との間において、コネクタ１０、システムボード２０及びＩＣパッケージ３０を所望の圧力で加圧することができる。【００７８】
ここで、コンタクトピン１１の加圧時において、コネクタ１０のうち、システムボード２０やＩＣパッケージ３０等の他の部材と接触するのはコンタクトピン１１のボード側端部１１ａ及びパッケージ側端部１１ｅのみである。【００７９】
また、コネクタ１０の全てのコンタクトピン１１（端部１１ａ，１１ｅ）のスライド方向Ｓは、互いに平行な同一方向（図１５Ａにおける右側）であり、このスライド方向Ｓにおけるスライド量は上述のように小さくなっている。一方、コネクタ１０の全ての保持部１２は、スライド方向Ｓとは反対方向であって、互いに平行な同一方向（図１５Ａにおける左側）に移動する。これにより、図１５Ａに示す支持板１３、上フランジ１４及び下フランジ１５は、コンタクトピン１１の加圧時における撓み量を吸収するように移動可能となる。【００８０】
以上説明した本実施の形態では、上記実施の形態と同様に、コンタクトピン１１のボード側曲がり部１１ｆ及びパッケージ側曲がり部１１ｇの剛性を選択的に高くしている。そのため、コンタクトピン１１の加圧時における撓み量が抑えられ、コンタクトピン１１のスライド量を低減することができる。よって、本実施の形態によっても、電子装置２の組立てにおいて電極パッド２１，３４間の接続信頼性を向上させることができる。【００８１】
また、本実施の形態では、ガイドピン７１により、コネクタ１０をシステムボード２０及びＩＣパッケージ３０に対し位置決めして配置し、ガイドピン７１を取外し、コンタクトピン１１をシステムボード２０とＩＣパッケージ３０との間で加圧している。そのため、支持板１３、上フランジ１４及び下フランジ１５を、コンタクトピン１１の加圧時における撓み量を吸収するように移動させて、コンタクトピン１１のスライド量をより低減することができる。したがって、電極パッド２１，３４間の接続信頼性を一層向上させることができる。【００８２】
更には、本実施の形態では、コネクタ１０が有する全てのコンタクトピン１１は、ボード側アーム１１ｂが互いに平行であると共に、パッケージ側アーム１１ｄが互いに平行である。そのため、全てのコンタクトピン１１のスライド方向Ｓが互いに平行な同一方向となり、支持板１３、上フランジ１４及び下フランジ１５を、コンタクトピン１１の加圧時における撓み量をより有効に吸収するように移動させることができる。したがって、電極パッド２１，３４間の接続信頼性をより一層向上させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年7月27日(2009.7.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材から突設された自由端が第１対象物の電極及び第２対象物の電極に接触し前記第１対象物及び前記第２対象物に対し傾きを有するように基端部に曲がり部を設けたコンタクトピンを備えるコネクタであって、
前記曲がり部の板厚を選択的に厚くすることにより、前記曲がり部の剛性を選択的に高くしてなることを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
請求項１記載のコネクタにおいて、
前記曲がり部の板厚は、該曲がり部に連続する他の部分の板厚の１．０５倍以上であることを特徴とするコネクタ。
【請求項３】
請求項１記載のコネクタにおいて、
前記コンタクトピンは、前記基端部から前記第１対象物側の前記自由端にかけて、前記第１対象物に対し傾きをもって延びる第１アームと、前記基端部から前記第２対象物側の前記自由端にかけて、前記第２対象物に対し傾きをもって延びる第２アームとを有し、
前記コネクタが有する全ての前記コンタクトピンは、前記第１アームが互いに平行であると共に、前記第２アームが互いに平行であり、
前記第１対象物及び前記第２対象物に対して前記コネクタを位置決めするガイドピンが挿入されるピン挿入孔が形成された、
ことを特徴とするコネクタ。
【請求項４】
電極を有する第１対象物と、
電極を有する第２対象物と、
支持部材から突設された自由端が前記第１対象物の電極及び前記第２対象物の電極に接触し、前記第１対象物及び前記第２対象物に対し傾きを有するように基端部に曲がり部を設けたコンタクトピンを備えるコネクタと、
を含む電子装置であって、
前記コネクタの前記コンタクトピンの曲がり部の剛性を選択的に高くしてなり、
前記電極の前記コンタクトピンとの接触面は、粗面加工又は凹凸加工されている、
ことを特徴とする電子装置。
【請求項５】
請求項４記載の電子装置において、
前記第１対象物及び前記第２対象物に対して前記コネクタを位置決めするガイドピンが挿入されるピン挿入孔が、前記第１対象物及び前記第２対象物の少なくとも一方と前記コネクタとを貫通して形成されていることを特徴とする電子装置。
【請求項６】
請求項４記載の電子装置において、
前記接触面の摩擦係数は、０．４以上であることを特徴とする電子装置。
【請求項７】
請求項４記載の電子装置において、
前記電極の前記コンタクトピンとの接触面は、すり鉢形状であることを特徴とする電子装置。
【請求項８】
請求項４記載の電子装置において、
前記第１対象物は配線板であり、前記第２対象物は電子部品であることを特徴とする電子装置。
【請求項９】
電極を有する第１対象物と、電極を有する第２対象物と、支持部材から突設された自由端が前記第１対象物の電極及び前記第２対象物の電極に接触し、前記第１対象物及び前記第２対象物に対し傾きを有するように基端部に曲がり部を設けたコンタクトピンを備えるコネクタとを含む電子装置の製造方法であって、
前記コンタクトピンの前記曲がり部の板厚を選択的に厚くしてなる前記コネクタを、前記第１対象物と前記第２対象物との間に介在させ、
前記介在させたコンタクトピンを前記第１対象物と前記第２対象物との間で加圧する、
ことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載の電子装置の製造方法において、
ガイドピンにより前記第１対象物及び前記第２対象物に対して前記コネクタを位置決めして配置し、
前記ガイドピンを取外し、
前記コンタクトピンを前記第１対象物と前記第２対象物との間で加圧する、
ことを特徴とする電子装置の製造方法。
【国際調査報告】
2008120278.tif 000023
2008120278.tif 000024
2008120278.tif 000025
2008120278.tif 000026