(57)【要約】【課題】  狭ピッチ多連電気信号接続において、半田付け等の金属溶融接続を行うこと無く、堅固でかつ取り外し可能な配線接続を最小限の実装面積にて可能とし、さらに、極小ピッチを有する端子配列からのピッチ変換を高精度に実現可能とすることにより、安価で接続工程の容易な多連電気信号接続装置及び接続方法を提供する。【解決手段】  絶縁基板上に、一方に複数の第１の接続端子と他方に複数の第２の接続端子と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間を電気的に接続する配線パターンを有し、前記第１又は第２の一部又は全ての接続端子の先端部に、少なくとも基板面（ＸＹ平面）に垂直方向（Ｚ方向）に弾性変形を生じるばね変形部を有し、前記ばね変形部の一部又は全ての範囲において少なくともＺ方向に対する可動機能を有する。【選択図】図１
2019135710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に、一方に複数の第１の接続端子と他方に複数の第２の接続端子と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間を電気的に接続する配線パターンを有し、前記第１又は第２の一部又は全ての接続端子の先端に、少なくとも基板面（ＸＹ平面）に垂直方向（Ｚ方向）に弾性変形を生じるばね変形部を有し、前記ばね変形部の一部又は全ての範囲において少なくともＺ方向に対する可動機能を有する固定板を設置したことを特徴とする多連電気信号接続装置
【請求項２】
前記第１又は第２の接続端子の前記ばね変形部のＸＹ平面における各々の配置間隔が、前記第１又は第２の接続端子の接続対象装置の接続端子のＸＹ平面における配置間隔と予め同一となるべく設置したことを特徴とする請求項１記載の多連電気信号接続装置
【請求項３】
前記第１の接続端子と前記第２の接続端子と前記配線パターンが連続した同一の金属であることを特徴とする請求項１記載の多連電気信号接続装置
【請求項４】
少なくとも前記第１の接続端子と前記第２の接続端子が弾性係数の大きい第１の金属（例えばニッケル合金等）から成り、前記配線パターンが導電性の大きな第２の金属（例えば銅合金等）から成る、２種又は３種以上の金属で構成したことを特徴とする請求項１記載の多連電気信号接続装置
【請求項５】
前記第１の接続端子ピッチと前記第２の接続端子ピッチが異なり、前記配線パターンの一部又は全部の形状が連続した曲線（例えばスプライン曲線）を含むことを特徴とする請求項１記載の多連電気信号接続装置
【請求項６】
請求項５記載の多連電気信号接続装置であって、前記接続端子ピッチの相対的に小さい前記第１又は第２の接続端子から前記接続端子ピッチの相対的に大きい他方の前記接続端子に至るまで、前記配線パターン間ピッチ又は前記配線パターン幅が連続的に大きくなることを特徴とする多連電気信号接続装置
【請求項７】
前記第１の接続端子と前記第２の接続端子と前記配線パターンを、電鋳方法にて一括作製したことを特徴とする、請求項１乃至６記載の多連電気信号接続装置
【請求項８】
請求項１記載の多連電気信号接続装置であって、前記第１又は第２の接続端子の前記ばね変形部を、前記第１又は第２の接続端子の接続対象となる接続端子上で、前記固定板でＺ方向に押し付けることにより前記ばね変形部のばね力により固定したことを特徴とする、多連電気信号接続方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、特に狭ピッチ配列を有する多連の相互配線接続に使用される電気信号接続装置及びその接続方法で、狭ピッチ用コネクタ、液晶装置、プローブカード等の電子機器における電気信号接続に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、電子機器や電子部品の進展には著しいものがあり、その高機能化・小型軽量化・大容量化に伴って単位面積当たりの集積度が向上している。そのため、電子機器または電子部品相互間で授受される電気信号の本数は増加し、接続端子部及び配線パターン共に微小空間での設置を余儀なくされている。【０００３】  例えば、液晶画面装置では年々高画質化が進み、画素数が飛躍的に増加している。これらの画素を駆動するための駆動回路との配線数は、１ユニット当たり数千本にも及ぶものになっているが、このような駆動対象物と駆動回路を電気的に接続するために、一般的にはフレキシブル基板等で接続端子間を半田付け又は圧接等により相互接続固定を行っている。【０００４】  また、駆動回路を接続固定する前には、液晶画面の各画素の点灯検査等を実施し液晶画面の良否検査を行う。そのため、画素側の接続端子とフレキシブル基板等の接続端子は取り外しが可能であることが望ましい。取り外しを可能とするには一般的には挿抜機能を有するコネクタが使用されているが、実装占有面積が大きくなり、小型化の妨げとなっている。【０００５】  狭ピッチ多連配列接続が要求される他の例として、ＩＣの電気的検査を半導体ウエハ上で行うためのプローブカードがある。微細化されたＩＣの電気端子に、それと同等数・同一ピッチで配置されたプローブ針を接触させ、さらにプローブからテスターへ接続するための端子までを基板上で配線したものである。この配線方法としてはプローブカードを構成する多層基板により配線するのが一般的であるが、多ピン化・狭ピッチ化になるほど基板を数十層にまで多層化して対応しているのが現状である。【０００６】  一方で、電気機器機能の進歩は目覚ましく、その進歩に対応するためのＩＣの機種変更も頻繁に行われるため、その都度多層基板を新規に作製しなければならず、益々高コスト化と長納期化が問題となってきている。【０００７】  本発明者らは前記プローブカードの問題を解決するために、効率的なプローブカード組立方法として、例えば特開２０１６−２０６１６０号公報で開示されているように、プローブカード主基板の表層に、銅箔シートを加工し、前記プローブとテスターとのインターフェース部とを接続する配線パターンを形成した１枚又は複数枚の配線パターンシートを設け、前記配線パターンシート上の任意の前記配線パターンの片端が前記プローブと電気的に接続し、前記配線パターンの他端が前記インターフェース部の端子又は前記主基板上の他の端子と電気的に接続した構成を提案している。【０００８】  特開２０１６−２０６１６０号公報で開示されている前記プローブカード及び従来の多連電気信号接続方法として用いられる一般的な例を、図４に側面図として示す。【０００９】  図４において、絶縁基板１０上に、一方に複数の第１の接続端子１１と他方に複数の第２の接続端子１２と、前記第１の接続端子１１と前記第２の接続端子１２との間を電気的に接続する配線パターン１３を有した多連電気信号接続装置１００を構成するものである。２１は前記第１の接続端子１１の接続対象となる電子機器又は電子部品（図示せず）の接続端子Ａで、２２は前記第２の接続端子１２の接続対象となる電子機��又は電子部品（図示せず）の接続端子Ｂを示す。前記多連電気信号接続装置１００を使用し、前記接続端子Ａ２１及び前記接続端子Ｂ２２の間を接続するために、前記第１の接続端子１１と前記接続端子Ａ２１、及び前記第２の接続端子１２と前記接続端子Ｂ２２との間を、半田４０にて半田接続する方法を用いたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１６−２０６１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  しかしながら、特開２０１６−２０６１６０号公報で開示されている方法等によれば、前記インターフェース部の端子数が、１０００〜２０００ピンを有し、その全てを半田付け等の接続固定手段を用いた場合、組立や保守時の高コスト化及び長納期化の原因になるという問題が生じてくる。【００１２】  一般的に、狭ピッチ多連配列接続を要する接続装置の問題点として、狭ピッチ化・多ピン化になるほど、配線接続の狭ピッチ化構造の限界及び接続方法の高コスト化及び長納期化の問題が生じてくる。【００１３】  本発明は、上記狭ピッチ多連電気信号接続における問題点を解決するためになされたもので、狭ピッチ化かつ多ピン化傾向にある電子機器相互又は電子部品相互の配線接続において、接続端子部に設置したばね構造により半田付け等の金属溶融接続を行うこと無く、堅固でかつ取り外し可能な配線接続を最小限の実装面積にて可能とし、さらに、従来のコネクタでは実現不可能な極小ピッチ（例えば３０μｍ以下）を有する端子配列からのピッチ変換を高精度に実現可能とすることにより、安価で接続工程の容易な多連電気信号接続装置及び接続方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】  本発明の多連電気信号接続装置は、絶縁基板上に、一方に複数の第１の接続端子と他方に複数の第２の接続端子と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間を電気的に接続する配線パターンを有し、前記第１又は第２の一部又は全ての接続端子の先端部に、少なくとも基板面（ＸＹ平面）に垂直方向（Ｚ方向）に弾性変形を生じるばね変形部を有し、前記ばね変形部の一部又は全ての範囲において少なくともＺ方向に対する可動機能を有する固定板を設置した構成であり、前記第１又は第２の接続端子の前記ばね変形部を前記第１又は第２の接続端子の接続対象となる接続端子上で、前記固定板でＺ方向に押し付けることにより前記ばね変形部のばね力により固定する手段であるため、接続端子を金属溶融接続する必要が無く、最小限の実装面積で着脱可能な接続が可能となる。【００１５】  また、前記第１又は第２の接続端子の前記ばね変形部のＸＹ平面における各々の配置間隔が、前記第１又は第２の接続端子の接続対象装置の接続端子のＸＹ平面における配置間隔と予め同一となるべく設置した手段により、高精度に接続端子間相互の接続が実現できる。【００１６】  また、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子と前記配線パターンが連続した同一の金属である手段としたため、作製が容易で量産性に優れ、高精度の配線パターンが実現できるものである。【００１７】  また、少なくとも前記第１の接続端子と前記第２の接続端子が弾性係数の大きい金属（例えばニッケル合金等）から成り、前記配線パターンが導電性の大きな金属（例えば銅合金等）から成る２種又は３種以上の金属で構成したため、接続端子部の結合が堅固になり、かつ、電気抵抗の少ない電気信号接続装置を実現できる。【００１８】  また、前記第１の接続端子ピッチと前記第２の接続端子ピッチが異なり、前記配線パターンの一部又は全部の形状が連続した曲線（例えばスプライン曲線）を含む手段としたため、極小ピッチの端子配列を有する接続端子から比較的大きなピッチの端子配列を有する接続端子へのピッチ変換が容易に実現できる。【００１９】  また、前記接続端子ピッチの相対的に小さい前記第１又は第２の接続端子から、前記接続端子ピッチの相対的に大きい他方の前記接続端に至るまで、前記配線パターン間ピッチ又は前記配線パターン幅が連続的に大きくなる手段を有するため、極小ピッチの端子配列を有する接続端子から比較的大きなピッチの端子配列を有する接続端子への変換であっても、電気抵抗の少ない多連電気信号接続装置を実現できる。【００２０】  さらに、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子と前記配線パターンを電鋳方法にて一括作製する手段により、従来のフレキシブル基板等では不可能な極小ピッチ（例えば３０μｍピッチ以下）の接続端子配列を高精度に実現することができる。
【発明の効果】
【００２１】  本発明の多連電気信号接続装置によれば、狭ピッチ化かつ多ピン化傾向にある電子機器相互又は電子部品相互の配線接続において、接続端子部に設置したばね構造により半田付け等の金属溶融接続を行うこと無く、堅固でかつ取り外し可能な配線接続を最小限の実装面積にて可能とし、さらに、従来のコネクタでは実現不可能な極小ピッチ（例えば３０μｍ以下）を有する端子配列からのピッチ変換を高精度に実現可能とすることにより、安価で接続工程の容易な多連電気信号接続装置及び接続方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る多連電気信号接続装置の基本構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る多連電気信号接続装置の構造を示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る多連電気信号接続装置の接続方法及び動作を示す側面図である。
【図４】従来の多連電気信号接続装置の接続方法を示す側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】  次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。【００２４】  図１は、本発明の実施形態に係る多連電気信号接続装置１の基本構成を示す斜視図である。絶縁基板１０上に、一方に複数の第１の接続端子１１と他方に複数の第２の接続端子１２と、前記第１の接続端子１１と前記第２の接続端子１２との間を電気的に接続する配線パターン１３を有し、前記第１の接続端子１１又は第２の接続端子１２一部又は全ての接続端子の先端にそれぞれ、少なくとも基板面（ＸＹ平面）に垂直方向（Ｚ方向）に弾性変形を生じるばね変形部１４を有するものである。前記第１の接続端子１１のばね変形部１４−１の範囲において、少なくともＺ方向に対する可動機能を有する固定板１５−１を設置し、前記第２の接続端子１２のばね変形部１４−２の範囲において、少なくともＺ方向に対する可動機能を有する固定板１５−２を設置した【００２５】  ２１は前記第１の接続端子１１の接続対象となる電子機器又は電子部品（図示せず）の接続端子Ａで、２２は前記第２の接続端子１２の接続対象となる電子機器又は電子部品（図示せず）の接続端子Ｂを示す。前記接続端子Ｂ２２上には、銅や半田で形成されたバンプ１６が設置されている例を示す。【００２６】  前記第１の接続端子１１と接続端子Ａ２１とは、前記ばね変形部１４−１を含む前記第１の接続端子１１のＸＹ平面における各々の配置間隔Ｐ１が、前記接続端子Ａ２１のＸＹ平面における配置間隔Ｐａと予め同一となるべく設置されている。同様に、前記ばね変形部１４−２を含む前記第２の接続端子１２のＸＹ平面における各々の配置間隔Ｐ２が、前記接続端子Ｂ２２のＸＹ平面における配置間隔Ｐｂと予め同一となるべく設置されている。【００２７】  前記第１の接続端子１１の前記ばね変形部１４−１を接続対象となる前記接続端子Ａ２１上で、前記固定板１５−１にてＺ方向下方に押し付けることにより、前記ばね変形部のばね力により固定される。同様に、前記第２の接続端子１２の前記ばね変形部１４−２を接続対象となる前記接続端子Ｂ２２上で、前記固定板１５−２にてＺ方向下方に押し付けることにより、前記ばね変形部のばね力により固定される。【００２８】  前記第１の接続端子１１と前記接続端子Ａ２１、又は、前記第２の接続端子１２と前記接続端子Ｂ２２との相互の端子の位置合わせは、各々の基板上に設置された基準穴１８により高精度に実施できる。【００２９】  図１の例では、前記第１の接続端子の配列間隔Ｐ１と前記第２の接続端子の配列間隔Ｐ２が異なる例を示した。前記第１の接続端子１１の接続対象となる前記接続端子Ａ２１は、例えばＩＣ電極端子に見られるような非常に狭ピッチ（例えば数十μｍ）の端子配列の例であり、前記第２の接続端子１２の接続対象となる前記接続端子Ｂ２２は、例えばＩＣ電極端子を通じて検査信号を授受する試験装置等の接続端子で比較的大きな配列間隔（例えば数百μｍ〜数ｍｍ）の例である。前記配線パターン１３は、前記接続端子Ａ２１と前記接続端子Ｂ２２との間を配線接続するために、前記第１の接続端子１１の配列間隔Ｐ１と前記第２の接続端子１２の配列間隔Ｐ２のピッチ変換を行うため、前記配線パターン１３の一部又は全部の形状が連続した曲線１７（例えばスプライン曲線）で構成されている。【００３０】  また、接続端子間隔の相対的に小さい前記第１の接続端子１１から接続端子間隔の相対的に大きい前記第２の接続端子１２に至るまで、前記配線パターン間ピッチＰｗ又は前記配線パターン幅Ｗｐが連続的に大きくなるように設置することも可能である。【００３１】  図２は、本発明の実施形態に係る多連電気信号接続装置の構造を示す側面図である。図２（ａ）は、前記第１の接続端子１１と前記第２の接続端子１２と前記配線パターン１３が連続した同一の金属の場合を示したものである。一方、図２（ｂ）は、少なくとも前記第１の接続端子１１と前記第２の接続端子１２が弾性係数の大きい第１の金属３１（例えばニッケル合金等）から成り、前記配線パターン１３が導電性の大きな第２の金属３２（例えば銅合金等）から成ることを示すものである。このような２種以上の金属から成る配線パターンを作製する方法としては、電鋳方式による製造方法などが有効である。【００３２】  図３は、本発明の実施形態に係る多連電気信号接続装置の接続方法及び動作を示す説明図である。前記第２の接続端子１２の前記ばね変形部１４−２を、接続対象となる前記接続端子Ｂ２２の前記バンプ１６上において、前記固定板１５−２でＺ方向下方に力Ｆにより押し付けることにより、前記ばね変形部１４−２のばね反力により固定される際の動作を示すものである。【００３３】  図３（ａ）は、前記固定板１５−２がＺ方向下方に移動し、前記ばね変形部１４−２に接触を開始する状態を示すものである。図３（ｂ）は、前記固定板１５−２がＺ方向下方にさらに移動し、前記第２の接続端子１２の前記ばね変形部１４−２を、接続対象となる前記接続端子Ｂ２２の前記バンプ１６上で、前記固定板１５−２でＺ方向下方に力Ｆで押し付けることにより、前記ばね変形部１４−２のばね反力により固定される。前記ばね変形部１４−２の形状は、図示のように、前記第２の接続端子１２の先端部を＋Ｚ方向に概略３０度折り曲げたものであるが、本形状に限るものではない。【００３４】  以上説明した実施形態により、本発明の多連電気信号接続装置によれば、狭ピッチ化かつ多ピン化傾向にある電子機器相互又は電子部品相互の配線接続において、接続端子部に設置したばね構造により半田付け等の金属溶融接続を行うこと無く、堅固でかつ取り外し可能な配線接続を最小限の実装面積にて可能とし、さらに、従来のコネクタでは実現不可能な極小ピッチ（例えば３０μｍ以下）を有する端子配列からのピッチ変換を高精度に実現可能とすることにより、安価で接続工程の容易な多連電気信号接続装置及び接続方法を提供できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】  特に狭ピッチ配列を有する多連の相互配線接続に使用される電気信号接続装置で、狭ピッチ用コネクタ、液晶装置、プローブカード等の電子機器における電気信号接続に利用することができる。
【符号の説明】
【００３６】１、１００  多連電気信号接続装置
１１  第１の接続端子
１２  第２の接続端子
１３  配線パターン
１４  ばね変形部
１５  固定板
１６  バンプ
１７  曲線
１８  基準穴
２１  接続端子Ａ
２２  接続端子Ｂ
３１  第１の金属
３２  第２の金属
Ｐ１  第１の接続端子の配置間隔
Ｐ２  第２の接続端子の配置間隔
Ｐａ  接続端子Ａの配置間隔
Ｐｂ  接続端子Ｂの配置間隔
Ｐｗ  配線パターン間ピッチ
Ｗｐ  配線パターン幅
【図１】
2019135710.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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