(57)【要約】【課題】  信号電流の漏洩や隣接電極間での相互干渉、ノイズ等の影響のない高周波ＩＣ素子用のエリアアレイ型コネクターを提供する。【解決手段】  本発明の高周波ＩＣ接続用に好適な電気コネクター１は、絶縁性樹脂基板２に設けた多数の貫通孔３に導電接点素子４が一体形成され、前記導電接点素子４の周囲に外囲導体（シールド体）５が形成されていることを特徴とする。前記外囲導体（シールド体）４の一部が切り欠き形状６、７となっていることができる。【選択図】  図１
2005116405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性樹脂基板に設けた多数の貫通孔に導電接点素子を一体形成した電気コネクタであって、前記導電接点素子の周囲に外囲導体（シールド体）が形成されていることを特徴とする電気コネクター。
【請求項２】
前記外囲導体（シールド体）の一部が切り欠き形状となっている請求項１に記載の電気コネクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号を用いるＩＣ素子、または各種電子部品、回路基板の電気的接続に好適な電気コネクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ素子は、その側面部から入出力用電極が引き出されたＱＦＰ（  Quad Flat Package ）などの形態から、ＩＣ素子の高密度化に対応して、ＩＣ素子の一面に電極をグリッド状に配置したエリアアレイ型に変化してきている。このようなＩＣ素子を基板と電気的に接続するのに、金属板バネをグリッド状に配置したコネクターや、金属粒子等の導電粒子等を充填混合した導電ゴム接点をグリッド状に配置したコネクター（特許文献１参照）が用いられている。
【特許文献１】特願２００３−２８８９３７号
【０００３】
ＩＣ素子に用いる信号電流は、近時、益々その周波数が高くなってきている。ＩＣ素子に用いられる信号電流の周波数が高くなると、密に配置された電極間で信号電流の漏洩や、隣接電極間での相互干渉、ノイズ等の影響が強くなり、従来のコネクターでは高周波の信号を精度良く伝達することが困難になってきている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、信号電流の漏洩や隣接電極間での相互干渉、ノイズ等の影響のない高周波ＩＣ素子用のエリアアレイ型コネクターを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の電気コネクターは、絶縁性樹脂基板に設けた多数の貫通孔に導電接点素子が一体形成され、前記導電接点素子の周囲に外囲導体（シールド体）が形成されていることを特徴とする。前記外囲導体（シールド体）の一部が切り欠き形状となっていることができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の高周波ＩＣ接続用に好適な電気コネクターは、導電性素子の周囲に外囲導体（シールド体）を有するので、信号電流の漏洩や隣接電極間での相互干渉、ノイズ等の影響のない高周波ＩＣ素子用のエリアアレイ型コネクターとなり、また、外囲導体（シールド体）の一部に切り欠きを設けた場合には、中心導体（導電性素子）に対応するＩＣ素子または基板の電極からの引き出し配線をＩＣ素子または基板の表面で行うことができるので、特性インピーダンスを考慮したＩＣ素子や基板が簡易になり、コスト低減の効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、高周波信号電流の流れる電極を導通させる導電接点素子の周囲に外囲導体を設けてシールドし、高周波信号電流の漏洩や隣接電極からのノイズ信号の混入を防止することを基本とする。
以下、図を用いて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の電気コネクターの１実施の形態を示す簡略化した平面模式図である。図２は、図１の本発明の電気コネクターの１実施の形態における細部構造を示す簡略化した断面模式図である。図３は、外囲導体（シールド体）に設けた切り欠きを示す説明図である。
【０００８】
図１において、本発明の電気コネクター１は、予め貫通孔３（図２）が設けられた絶縁性樹脂基板２に、貫通孔３を利用して絶縁性樹脂基板２の両面に突出する弾性エラストマーからなる導電接点素子４がグリッド状に多数配置され、その導電接点素子４の内の所要のものの周囲を囲繞して、導電接点素子４と同様に、貫通孔３を利用して絶縁性樹脂基板２の両面に突出する弾性エラストマーからなる外囲導体（シールド体）５が一体的に形成されてなる。
図１では、外囲導体５が全ての導電接点素子４に設けられているが、図２に示すように、シールドを必要とする導電接点素子４にのみ外囲導体５を設けるようにすることもできる。
【０００９】
絶縁性樹脂基板の設ける貫通孔は、導電接点素子用には中心部に１個、外囲導体用には例えば円周位置に９０°配置（４個）とか、６０°配置（６個）等適宜に配置すればよい。
導電接点素子は、円柱状・角柱状でも良いし、円錐台状・角錐台状でも良い。外囲導体の断面形状も、矩形でも台形でも良い。なお、導電接点素子の中心垂直断面形状と外囲導体の顔面形状とを同等とすることもできるが、外囲導体の厚さを薄目にすることもできる（図１・図２ではそのように描かれている）。
導電接点素子も外囲導体も弾性を有する導電性エラストマーとすることにより、ＩＣ素子や基板の電極の高さにバラツキがある場合にも、追随対応することができる。導電接点素子および外囲導体の節煙性樹脂基板表面からの高さは、大きい方が電極高さのバラツキに対応しやすいが、高くなると、押圧圧縮するに際して曲がったりして相互に接触する可能性が出てくるし、導通抵抗も大きくなるので、適宜の兼ね合いで設計する。円錐台状・角錐台状や、断面形状が台形である方が、押圧圧縮に際して相互に接触することがより少なくなるが、それだけ底面積を要することになり、配置密度に制約がでてくる。この面でも両者の兼ね合いで適宜設計する。
【００１０】
導電接点素子および外囲導体は、上記の導電性組成物を金型に貫通孔を形成した絶縁性樹脂基板を配置して成形することによって製造される。導電接点素子と外囲導体とを異なる組成成分の導電性エラストマーとするときは、繰り返し成形する。
この導電接点素子の硬度は、上下方向から圧縮して電気的被接合物の電極を相互に電気的に接合することから、５０〜８０、好ましくは６０〜８０のゴム硬さ（ＪＩＳ  Ｋ６２５３  デュロメータ硬さ  タイプＡ）であることが好ましい。ゴム硬さが５０未満では十分な反発荷重が得られず、電気的接続が安定しない。また、ゴム硬さが８０よりも大きいと圧縮に要する荷重が大きくなり、電気的被接合物を損傷してしまう虞がある。
【００１１】
導電接点素子と外囲導体との間を絶縁性エラストマーで充填すれば、相互の接触の心配は少なくなるが、絶縁性エラストマーの誘電率の関係から、相互の間隔は広めになる。逆に、空気層として残すことにより、導線接点素子と外囲導体との間隔を小さくすることが可能となり、配置密度を多くすることができる。
外囲導体５は、図３（イ）に示すように、導電接点素子４の全周を囲繞する形態のものとすることができ、この場合には高周波電流のシールド性が最も高い。また、導電接点素子ないしそれに対応する電極から回路基板の表面に他の引き出し配線を設けることができるように、外囲導体の壁の一部に壁の高さ未満の切り欠き６（図３（ロ））あるいは壁の全高さに及ぶ切り欠き７（図３（ハ））を設けることができる。
【００１２】
絶縁性樹脂基板２には、導電接点素子を形成するに際して作用する加熱加圧応力にも変形することの極めて少ない絶縁性樹脂基板を用いることが好ましく、特に、絶縁性樹脂基板２に用いられる絶縁性樹脂は、ＩＳＯ７５−１（ＡＳＴＭ  Ｄ６４８）１．８２ＭＰａ荷重における荷重たわみ温度が２１０℃以上、より好ましくは２２０℃以上で、線膨張係数が４×１０-5／Ｋ以下であることが好ましい。この絶縁性樹脂にガラス繊維を配合することも好ましい態様である。
これらの物性を有する樹脂としては、エンジニアプラスチック、中でもＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＬＣＲ（液晶ポリマー）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＡＩ（ポリイミドアミド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ポリイミド等が挙げられる。
【００１３】
これらの材料の荷重たわみ温度をより上げ、線膨張係数をより小さくするために、ガラス繊維、ガラスビーズ等を１０〜６０％の割合で配合することが好ましい。これらの材料の中では、射出成形のし易さ、反り、寸法安定性の点から、ガラス繊維配合ＰＰＳ、ガラス繊維配合ＰＥＩが好適に用いられる。中でも、ガラス繊維を３０〜５０％配合したＰＰＳが最も好ましい。また、絶縁性樹脂基板を薄くフィルム状に形成する場合は、薄さや耐熱性の点でポリイミドが好適である。
導電接点素子４および外囲導体５の材料は、絶縁性エラストマ材料に導電粒子を配合分散させた導電性組成物からなる。
【００１４】
絶縁性エラストマ材料としては、硬化前に流動性を有し、硬化させることによって架橋構造を形成する各種のエラストマ（常温付近でゴム状弾性を有するものの総称）が用いられる。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、天然ゴム等が挙げられる。また、これらの独立及び連泡の発泡体等でも可能である。
これらの中では、電気絶縁性、耐熱性、圧縮永久歪み、加工性等にすぐれているシリコーンゴムが好ましい。
【００１５】
導電粒子は、粒状あるいはフレーク状のものが挙げられ、少なくとも表面が金属で被覆されているものであれば用いられ得る。
例えば、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状若しくはフレーク状の粒子であり、その他、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材として、その表面に前記金属によりめっき、蒸着、スパッタ等の方法で被覆したもの、等が挙げられる。
【００１６】
これらの中では、導通抵抗、コストの観点から、粒状の銀粉末が好ましく、さらには加熱加圧成形時の導通抵抗の安定性から、タップ密度が２．０ｇ／ｃｍ3以下で、比表面積が０．７ｍ2/ｇ以下の粒状銀粉末を、絶縁性エラストマ１００重量部に対して３００〜７００重量部配合するのが好ましい。
導電接点素子４および外囲導体５の材料は、同じ絶縁性エラストマ材料と同じ導電粒子を同じ量配合するものとすることもできるが、絶縁性エラストマ材料と導電粒子の組合せを異ならせることも可能であり、導電粒子の配合量を異ならせることもできる。
【００１７】
導電性組成物には、硬化剤を配合することが好ましい。硬化剤としては、例えば、既知のオルガノハイドロジェンポリシロキサン／白金系触媒（付加反応用硬化剤）又は有機過酸化物触媒を使用し得る。
一方、上記オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、ケイ素原子に直結した水素原子を少なくとも２個以上有するものであれば特に制限されず、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよいが、下記平均組成式（１）で表されるものが好ましい。特に重合度が３００以下のものが好ましい。
ＲaＨbＳｉＯ(4-a-b)/2…………（１）
（上記平均組成式（１）中、Ｒは非置換又は置換の１価炭化水素基で、好ましくは脂肪族不飽和結合を有さないものである。ａ、ｂは、０≦ａ＜３、０＜ｂ＜３、０＜ａ＋ｂ＜３の数である。）
【００１８】
具体的には、ジメチルハイドロジェンシリル基で末端が封鎖されたジオルガノポリシロキサン、ジメチルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、ジメチルハイドロジェンシロキサン単位（Ｈ（ＣＨ3）2ＳｉＯ0.6単位）とＳｉＯ2単位とからなる低粘度流体、１,３,５,７−テトラハイドロジェン−１,３,５,７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、１−プロピル−３,５,７−トリハイドロジェン−１,３,５,７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、１,５−ハイドロジェン−３,７−ジヘキシル−１,３,５,７−テトラメチルシクロテトラシロキサン等が例示される。
【実施例】
【００１９】
０．３ｍｍ径の導電接点素子用の貫通孔をＸＹ方向共に２ｍｍピッチで６００個（２０個×３０個）穿孔し、その周囲４箇所に同一円周上に外囲導体用の貫通孔を穿孔したガラス繊維５０％入りＰＰＳからなる厚さ０．５ｍｍの絶縁性樹脂基板に、ジメチルシロキサン単位９９．８５モル％とメチルビニルシロキサン単位０．１５モル％とからなる平均重合度が約８０００のメチルビニルポリシロキサン１００重量部に、粒状の銀粉末（平均粒径７．３μｍ、タップ密度１．４ｇ／ｃｍ3、比表面積０．６０ｍ2/g）を４５０重量部と、上記のメチルビニルポリシロキサンと銀粉末の混合物１００重量部に対しジクミルパーオキサイドを０．５重量部配合した導電性シリコーンゴム組成物を載せ、上下型からなる金型で１６０℃、５分間の成形条件で加熱加圧成形し、絶縁性樹脂基板と複数の導電接点素子および外囲導体とが一体化された、図１・図３（イ）に示すタイプの電気コネクタを実施例として製造した。
【００２０】
各導電接点素子については、切頭円錐台形状を呈しており、高さが１．５ｍｍ切頭円錐の縮径端部の径が０．３ｍｍ、切頭円錐の拡径端部が０．５ｍｍ径の大きさとし、基板の表裏両面からそれぞれ０．５ｍｍ突出させるようにした。外囲導体の断面形状は、導電接点素子の断面形状の内、台形の上辺０．２ｍｍ、下辺０．３ｍｍとした。
こうして製造された電気コネクタは、導電接点素子の位置ずれが最大０．０５ｍｍと小さく、絶縁性樹脂基板の反りも最大０．０５ｍｍと小さいもので、実装基板とＬＧＡの間に狭持させ、２０％の圧縮量にて実装基板とＬＧＡとを電気コネクタで導通させたところ、電気的接続は全く問題なく、高周波電流の漏洩や相互干渉も見られないものであった。
なお、実施例の絶縁性樹脂基板の荷重たわみ温度は２７０℃、線膨張係数は２．５×１０-5／Ｋであった。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明によれば、高周波化が進むＩＣパッケージの接続用の電気コネクタとして、極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の電気コネクターの１実施の形態を示す簡略化した平面模式図である。
【図２】図１の本発明の電気コネクターの１実施の形態における細部構造を示す断面模式図である。
【図３】外囲導体（シールド体）に設けた切り欠きを示す説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１：電気コネクター
２：絶縁性樹脂基板
３：貫通孔
４：導電接点素子
５：外囲導体（シールド体）
６：切り欠き
７：切り欠き
【図１】
2005116405.tif 000003
【図２】
2005116405.tif 000004
【図３】
2005116405.tif 000005