(57)【要約】【課題】周囲の気体が流動したとしても、電気接合物と導電接続子との接触領域に対する外部からの悪影響を有効に防げる電気コネクタを提供する。【解決手段】実装基板１とＣＰＵ１０の間に介在される角筒形のフレーム２０と、このフレーム２０内の区画支持板２２に貫通支持されて実装基板１とＣＰＵ１０の導電接点間を接続する複数の導電接続子３０と、実装基板１及びＣＰＵ１０と各導電接続子３０との接触領域５０に対する外部からの干渉を規制するエンドレスの弾性シール体４０とを備える。弾性シール体４０が導電接点と導電接続子３０の接触領域５０外周を外側から全てシールするので、硬質の実装基板１、ＣＰＵ１０、フレーム２０の間の隙間から接触領域５０に導電異物、絶縁異物、塵埃が侵入するのを有効に抑制防止できる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電気接合物を電気的に接続する電気コネクタであって、
複数の電気接合物の間に介在されるフレームと、このフレームに支持されて複数の電気接合物に接触する導電接続子と、少なくとも一の電気接合物と導電接続子との接触領域に対する外部からの干渉を規制する弾性シール体とを含んでなることを特徴とする電気コネクタ。
【請求項２】
フレームを略筒形に形成してその内部には導電接続子に貫通される区画支持板を設け、弾性シール体をエンドレスに形成して少なくとも一の電気接合物と区画支持板との間に介在し、この弾性シール体に導電接続子を包囲させるようにした請求項１記載の電気コネクタ。
【請求項３】
フレームを略筒形に形成してその内部には導電接続子に貫通される区画支持板を設けるとともに、フレームの内周と区画支持板との間にストッパ部を形成し、弾性シール体をエンドレスに形成して少なくとも一の電気接合物とストッパ部との間に介在させ、この弾性シール体に導電接続子を包囲させるようにした請求項１記載の電気コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、実装基板とＣＰＵ、実装基板と半導体パッケージ、複数の実装基板間等を電気的に接続する電気コネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、実装基板とＣＰＵとを導通接続する場合には、図示しないが、上下方向に相対向する実装基板とＣＰＵの間に枠形のフレームを介在させ、このフレームの内部に貫通支持させた複数の導電接続子により、実装基板とＣＰＵの導電接点間を導通接続するようにしている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第６３４８６５９Ｂ１明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電気コネクタは、以上のように構成され、硬質の実装基板、ＣＰＵ、フレームが単に接触するに止まり、これらの間に隙間が生じやすいので、導電接点と導電接続子との接触領域に異物や塵埃が侵入してショートしたり、接続不良を招いたり、あるいは信号の伝達に悪影響を及ぼすおそれが少なくない。特に近年、ＣＰＵが大型化・高機能化し、空冷ファンによる冷却が少なからず用いられるので、空気の流動に基づき、導電接点と導電接続子との接触領域に異物や塵埃が容易に侵入することとなる。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、例え周囲の気体が流動したとしても、電気接合物と導電接続子との接触領域に対する外部からの悪影響を有効に防ぐことのできる電気コネクタを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記課題を達成するため、複数の電気接合物を電気的に接続するものであって、
複数の電気接合物の間に介在されるフレームと、このフレームに支持されて複数の電気接合物に接触する導電接続子と、少なくとも一の電気接合物と導電接続子との接触領域に対する外部からの干渉を規制する弾性シール体とを含んでなることを特徴としている。
なお、フレームを略筒形に形成してその内部には導電接続子に貫通される区画支持板を設け、弾性シール体をエンドレスに形成して少なくとも一の電気接合物と区画支持板との間に介在し、この弾性シール体に導電接続子を包囲させることができる。
【０００７】
また、フレームを略筒形に形成してその内部には導電接続子に貫通される区画支持板を設けるとともに、フレームの内周と区画支持板との間にストッパ部を形成し、弾性シール体をエンドレスに形成して少なくとも一の電気接合物とストッパ部との間に介在させ、この弾性シール体に導電接続子を包囲させることができる。
【０００８】
ここで特許請求の範囲における電気接合物には、各種の電子部品、具体的には、実装基板、半導体パッケージ、マイクロプロセッサであるＣＰＵ、ＭＰＵ、電気音響部品、電池等が含まれる。フレームは、円筒形、角筒形、多角形の筒形等とすることができる。また、導電接続子は、円柱形、角柱形、円錐台形、角錐台形等とすることができる。この導電接続子としては、例えば弾性の導電性エラストマー、弾性の絶縁性エラストマーに導電細線やバネを内蔵したもの、導電ピン、導電バネ等があげられる。
【０００９】
弾性シール体は、単数複数いずれでも良く、断面円形、楕円形、小判形、角形、多角形等とすることができる。この弾性シール体は少なくとも一の電気接合物と導電接続子との接触領域に対する外部からの干渉を規制する機能を発揮すれば良いが、具体的には、少なくとも一の電気接合物と導電接続子との接触領域に対する外部からの異物（特に導電異物）、塵埃、湿気、高周波、電磁波等の侵入を規制すれば良い。弾性シール体は、少なくとも一の電気接合物と導電接続子との接触領域に対する外部からの干渉を規制すれば良く、各電気接合物と導電接続子との接触領域に対する外部からの干渉を規制するものでも良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における電気コネクタは、図１や図２に示すように、上下方向に相対向する実装基板１とＣＰＵ１０の間に着脱自在に位置するフレーム２０と、このフレーム２０内に貫通支持されて実装基板１とＣＰＵ１０の導電接点間を導通接続する複数の導電接続子３０と、実装基板１及びＣＰＵ１０と各導電接続子３０との接触領域５０に対する外部からの干渉を排除する複数の弾性シール体４０とを備えるようにしている。
【００１１】
実装基板１は、その表面のＸＹ方向に四角い複数の導電接点が所定の間隔をおいて並設される。ＣＰＵ１０の裏面にも、ＸＹ方向に複数の導電接点が所定の間隔をおいて並設される。
【００１２】
フレーム２０は、所定の材料を使用して絶縁性の角筒形・枠形に形成され、内周面上部には、上方向に向かうに従い徐々に外方向に広がるガイド面２１が傾斜形成されており、このガイド面２１がＣＰＵ１０の上方からの位置決め装着を円滑、かつ容易にする。このフレーム２０の材料としては、例えばＰＥＳや高剛性のＬＣＰ等があげられる。フレーム２０は、その内部に複数の導電接続子３０に並んで貫通される区画支持板２２が形成され、内周面と区画支持板２２の表裏面との間には、断面矩形のストッパ部２３がそれぞれ一体膨出形成されており、各ストッパ部２３が各導電接続子３０の過圧縮を規制するよう機能する。
【００１３】
各導電接続子３０は、所定の導電性エラストマーを使用して弾性の円柱形に形成され、区画支持板２２と一体成形されており、上下方向に圧縮されることにより実装基板１とＣＰＵ１０とを導通接続する。導電性エラストマーは、絶縁性エラストマーに導電粒子が配合されることにより製造される。絶縁性エラストマーとしては、硬化前に流動性を有し、硬化により架橋構造を有する各種のエラストマー（常温付近でゴム状弾性を有するものの総称）が使用される。
【００１４】
具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ポリウレタンゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプロピレンゴム、クロロプレンゴム、ポリエステル系ゴム、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム、天然ゴム等があげられる。また、これらの独立・連泡の発泡体等も該当する。これらの中でも、電気絶縁性、耐熱性、圧縮永久歪み、加工性等に優れるシリコーンゴムが最適である。
【００１５】
導電粒子としては、球状、粒状、あるいはフレーク状のタイプ等があげられる。具体的には、金、銀、銅、プラチナ、パラジウム、ニッケル、アルミニウム等の金属単体、あるいはこれらの合金からなる粒子の他、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、これらの焼成品、カーボン、セラミックス、シリカ等の無機材料を核として表面が上記金属によりメッキ、蒸着、スパッタ等の方法で被覆された粒子があげられる。これらの中でも、耐環境特性やコストの観点から、シリカを核材としてニッケルメッキを施し、さらにこの表面に金メッキを施した球状の導電粒子が好ましい。
【００１６】
各弾性シール体４０は、所定の弾性材料、例えばシリコーンゴム、連泡ゴム、フッ素ゴム等を使用してエンドレスの枠形に形成され、区画支持板２２の外周部付近に一体成形されて複数の導電接続子３０を包囲する。この可撓性を有する弾性シール体４０は、フレーム２０のストッパ部２３よりも０．０１〜５ｍｍ程度高く（長く）成形され、導通接続時に上下方向の実装基板１あるいはＣＰＵ１０に圧縮される。このような弾性シール体４０は、導通接続時に実装基板１と区画支持板２２の裏面との間、ＣＰＵ１０と区画支持板２２の表面との間にそれぞれ圧縮状態で介在密着し、導電接点と導電接続子３０との接触領域５０を外部横方向から有効に保護する。
【００１７】
上記構成によれば、エンドレスの弾性シール体４０が導電接点と導電接続子３０との接触領域５０外周を外側から全てシールするので、硬質の実装基板１、ＣＰＵ１０、フレーム２０の間の隙間、特に配線パターン等により凸凹した実装基板１の表面とフレーム２０の平坦な裏面の隙間やＣＰＵ１０とフレーム２０のガイド面２１の隙間から導電接点と導電接続子３０との接触領域５０に導電異物、絶縁異物、塵埃が侵入するのをきわめて有効に抑制防止することができる。したがって、異物の侵入等に伴い導電接続子３０でショートしたり、接続不良を招くおそれが全くない。これは、空冷ファンによる冷却が用いられ、フレーム周辺の空気が絶えず流動したとしても、同様である。
【００１８】
また、弾性シール体４０により湿気の侵入をも防止できるので、例え導電接続子３０に銀材料が含有されていたとしても、マイグレーションを惹起することが全くない。さらに、弾性シール体４０に、鉄、フェライト、ニッケル、コバルト等を含有すれば、ノイズシールド効果も期待できるので、信号の伝達に悪影響を及ぼすおそれが全くない。さらにまた、導電接続子３０と弾性シール体４０とを一体成形するので、製造性、作業性、組立性等の著しい向上が期待できる。
【００１９】
次に、図３は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、フレーム２０の内部に複数の導電接続子３０に並んで貫通される区画支持板２２を形成し、内周面と区画支持板２２の表裏面との間に、各導電接続子３０の過圧縮を規制する断面矩形のストッパ部２３をそれぞれ一体膨出形成するとともに、各ストッパ部２３の表裏面にエンドレスの弾性シール体４０を接着してこれを実装基板１とストッパ部２３との間、ＣＰＵ１０とストッパ部２３との間にそれぞれ介在密着させ、各弾性シール体４０に複数の導電接続子３０を包囲させるようにしている。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。
【００２０】
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、弾性シール体４０を区画支持板２２の外周部付近に一体成形するのに支障を来たす場合に有益なのは明らかである。
【００２１】
次に、図４は本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、フレーム２０を絶縁性の角筒形、枠形に形成してガイド面２１を省略するとともに、実装基板１とＣＰＵ１０の表裏面に対向するフレーム２０の対向面である表裏面に、エンドレスの取付溝２４をそれぞれ断面略半楕円形に切り欠き形成し、各取付溝２４にエンドレスの弾性シール体４０を嵌入して実装基板１とＣＰＵ１０にそれぞれ圧縮状態で密着させ、各弾性シール体４０に複数の導電接続子３０を包囲させるようにしている。
弾性シール体４０は、取付溝２４に接着してもよいし、交換が容易となるよう着脱自在でも良い。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。
【００２２】
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、ＣＰＵ１０の代わりに大型の半導体パッケージ等を導通接続する場合に有意義であるのは明らかである。さらに、弾性シール体４０を区画支持板２２の外周部付近に一体成形するのに支障を来たす場合に有益である。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、例え周囲の空気等の気体が流れ動いたとしても、電気接合物と導電接続子との接触領域に対する外部からの悪影響を有効に抑制防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気コネクタの実施形態を示す模式断面説明図である。
【図２】本発明に係る電気コネクタの実施形態を示す平面図である。
【図３】本発明に係る電気コネクタの第２の実施形態を示す模式断面説明図である。
【図４】本発明に係る電気コネクタの第３の実施形態を示す模式断面説明図である。
【符号の説明】
１　　　　　実装基板（電気接合物）
１０　　　　ＣＰＵ（電気接合物）
２０　　　　フレーム
２２　　　　区画支持板
２３　　　　ストッパ部
２４　　　　取付溝
３０　　　　導電接続子
４０　　　　弾性シール体
５０　　　　接触領域
【図１】
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【図２】
2004134164.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004134164.tif 000006