(57)【要約】【課題】  外部から嵌合力を与える機構を特別に設ける必要がなく、また、各電極に損傷が発生し難く、更に、嵌合の際の位置合わせ機構も必要としない電気接続部材及びその製造方法を提供する。【解決手段】  雄型コネクタ１の基板２には、６組の一対のスルーホール２ａが開けられ、各スルーホールに電極３が貫通するように挿入される。各一対の電極の下端部に掛け渡されるように、リボン状の金属ワイヤ４のボンディング部４ａが接続される。基板の下面には、絶縁性弾性樹脂５が積層するように形成される。同樹脂の中央には、凸部５ａが形成される。同樹脂は、同各ワイヤにおける基板の下面から中央付近までの間を埋め込む。同ワイヤの中央部は、凸部の表面に沿うように露出する。  雌型コネクタ１１は、雄型コネクタと嵌合離脱することができる構造に構成される。【選択図】      図１
2007012339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の基材と、前記基材の所定位置で、貫通するように設置されて表裏両面に露出する複数の電極と、前記基材の一面側の２つの前記各電極間を接続し、かつ、相手側電気接続部材との接触部を有する導電体と、前記各電極と前記導電体との接続部、及び前記各電極側の前記導電体の一部を埋め込む絶縁性樹脂と、前記導電体の接触部と前記絶縁性樹脂間に充填される絶縁性弾性樹脂とから構成されることを特徴とする電気接続部材。
【請求項２】
平板状の基材の所定位置で、複数の電極を貫通するように設置して表裏両面に露出する工程と、
前記基材の一面側の２つの前記各電極間を導電体により接続する工程と、
前記各電極と前記導電体との接続部、及び前記各電極側の前記導電体の一部に絶縁性樹脂を埋め込んで硬化させる工程と、
前記導電体の相手側電気接続部材との接触部と前記絶縁性樹脂間に絶縁性弾性樹脂を充填する工程と、
前記導電体の接触部と前記絶縁性弾性樹脂に突起部形成用型をはめて取り除くことにより、硬化した嵌合部を形成する工程とから構成されることを特徴とする電気接続部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、狭ピッチのリボン状の金属ワイヤを有する電気コネクタ等の電気接続部材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気コネクタについて説明する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図４は、断面図、図５は、分解斜視図を、それぞれ示す。
【０００４】
バックアッププレート４１、嵌合プレート４８、電気コネクタ５２、位置決めプレート５７、及び位置決めホルダ６１を備え、表面実装型の半導体パッケージ（ＢＧＡやＬＧＡ等）７０の圧下により、電気コネクタ５２が弾性変形し、相対向する実装回路基板４４と半導体パッケージ７０とを電気的に接続・導通する。
【０００５】
バックアッププレート４１は、図４と図５に示すように、各種の金属を用いて平面長方形に形成され、平坦な表面の四隅部には取付穴４２がそれぞれ穿孔されるとともに、表面の左右両側部には位置決めピン４３がそれぞれ立設されており、実装回路基板４４を位置決めして水平に搭載支持するよう機能する。実装回路基板４４は、図５に示すように、各種の合成樹脂の表面に銅箔がパターン形成されることにより平面長方形に形成され、バックアッププレート４１よりも大きく形成されており、嵌合プレート４８を搭載支持する。この実装回路基板４４は、平坦な表面の略中央部に、複数の電極４５がマトリックスに並べて配列され、この複数の電極４５の周囲には、バックアッププレート４１の各取付穴４２に対応する取付孔４６がそれぞれ穿孔されており、かつ各位置決めピン４３に貫通される位置決め孔４７がそれぞれ穿孔されている。実装回路基板４４の複数の電極４５に対向して、半導体パッケージ７０の複数の電極７１が配設される。
【０００６】
嵌合プレート４８は、図５に示すように、所定の材料を用いて所定の厚さの平面枠状に形成され、中央の長方形の開口部４９が着脱自在の電気コネクタ５２を嵌合収容するとともに、この電気コネクタ５２と実装回路基板４４の複数の電極４５とを位置決めして電気的に接続する。この嵌合プレート４８の材料としては、例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー・ＬＣＰ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルトン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）からなるシート状の高耐久エンジニアリングプラスチック等があげられる。このように嵌合プレート４８の材料は、上記材料中から適宜選択されるが、加工性、環境特性、耐熱性、電気特性、難燃性等を考慮すると、ポリエーテルイミドが最適である。
【０００７】
なお、嵌合プレート４８の材料としては、高耐久の上記エンジニアリングプラスチックになんら限定されるものではない。例えば、金属と樹脂からなる絶縁性の複合体、絶縁性の金属単体（例えば、アルマイト処理されたアルミニウム等）、セラミック等を使用することもできる。これらの材料を使用すれば、優れた強度、剛性、耐熱性の嵌合プレート４８を得ることが可能である。
【０００８】
嵌合プレート４８は、図５に示すように、電気コネクタ５２を形成する弾性シート５３の厚さよりも０．０５〜０．１ｍｍ薄く形成され、電気的な接続時における弾性シート５３を０．０５〜０．１ｍｍ程度圧縮変形させる。これは、嵌合プレート４８の厚さが０．０５ｍｍ未満の場合には、実装回路基板４４に作用する接点圧力が不充分となるからである。逆に０．１ｍｍを超える場合、荷重が増大して位置決めプレート５７に反りを発生させるおそれがあるので、位置決めプレート５７を必要以上に厚くしなければならないからである。位置決めプレート５７には、電気コネクタ５２の各弾性接続子５４が貫通する位置修正スリット５８が所定のピッチで並べて穿孔されている。また、嵌合プレート４８の開口部４９の周囲には、実装回路基板４４の各取付孔４６に対応する取付孔５０がそれぞれ穿孔されるとともに、各位置決めピン４３に貫通される位置決め孔５１がそれぞれ穿孔されている。
【０００９】
電気コネクタ５２は、絶縁性を有する平面長方形の弾性シート５３の表面から弾性変形可能な複数の弾性接続子５４が並んで半導体パッケージ７０方向に突出し、各弾性接続子５４に複数本の金属リボン５５が所定のピッチで並べて内蔵されてその両端部がそれぞれ突出又は露出しており、実装回路基板４４と半導体パッケージ７０の対向方向、換言すれば、複数の弾性接続子５４の突出方向と同方向に各金属リボン５５が直線的に傾斜している。複数の弾性接続子５４は、複数の溝５６を介してそれぞれ一列に並べられている。半導体パッケージ７０は、位置決めホルダ６１の中央に穿孔された長方形の開口部６２に収容される。この電気コネクタ５２は、硬化前に流動性を有し、硬化することにより架橋構造を形成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）を使用して０．０５〜０．１ｍｍ程度の厚さに形成される。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−８７４９号公報（第３頁第４欄第１８行〜第６頁第１０欄第３５行、図１，９，１０，１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前記従来の電気コネクタでは、絶縁性の弾性シート５３中に複数の金属リボン５５が直線的に傾斜して埋め込まれている。半導体パッケージ７０が電気コネクタ５２と嵌合すると、半導体パッケージ７０の各電極７１は、電気コネクタ５２の各金属リボン５５とそれぞれ接続する。したがって、弾性シート５３の弾力性により、接触抵抗値が安定し、接点毎の接圧が得られる構造が構成される。
【００１２】
この構造の場合、接点毎の荷重は独立しているが、半導体パッケージが電気コネクタと嵌合するためには、外部から嵌合力を与える機構が必要である。
【００１３】
また、半導体パッケージの各電極がＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）の各ボールのとき、各金属リボンが球体で押圧されるので、各金属リボンに損傷が発生し易くなる。
【００１４】
更に、各金属リボンの電極が平面であるため、半導体パッケージの各電極との位置合わせを行う機構が別途必要となる。
【００１５】
そこで、本発明は、前記従来の電気コネクタの欠点を改良し、外部から嵌合力を与える機構を特別に設ける必要がなく、また、各電極に損傷が発生し難く、更に、嵌合の際の位置合わせ機構も必要としない電気接続部材及びその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、前記課題を解決するため、次の手段を採用する。
【００１７】
１．平板状の基材と、前記基材の所定位置で、貫通するように設置されて表裏両面に露出する複数の電極と、前記基材の一面側の２つの前記各電極間を接続し、かつ、相手側電気接続部材との接触部を有する導電体と、前記各電極と前記導電体との接続部、及び前記各電極側の前記導電体の一部を埋め込む絶縁性樹脂と、前記導電体の接触部と前記絶縁性樹脂間に充填される絶縁性弾性樹脂とから構成される電気接続部材。
【００１８】
２．平板状の基材の所定位置で、複数の電極を貫通するように設置して表裏両面に露出する工程と、前記基材の一面側の２つの前記各電極間を導電体により接続する工程と、前記各電極と前記導電体との接続部、及び前記各電極側の前記導電体の一部に絶縁性樹脂を埋め込んで硬化させる工程と、前記導電体の相手側電気接続部材との接触部と前記絶縁性樹脂間に絶縁性弾性樹脂を充填する工程と、前記導電体の接触部と前記絶縁性弾性樹脂に突起部形成用型をはめて取り除くことにより、硬化した嵌合部を形成する工程とから構成される電気接続部材の製造方法。
【発明の効果】
【００１９】
明細書の説明から明らかなように、本発明は、次の効果を奏する。
【００２０】
１．外部から嵌合力を与える機構を特別に設ける必要がなく、また、低背で狭ピッチの電気接続部材を実現することができる。
【００２１】
２．導電体の接触部と絶縁性樹脂間に絶縁性弾性樹脂が充填されるので、相手側電気接続部材との嵌合に際して、各電極に損傷が発生し難い。
【００２２】
３．嵌合に際して、電気接続部材の各電極と相手側電気接続部材の各電極との位置合わせを行う機構も必要としない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の３つの実施例について説明する。
【実施例１】
【００２４】
本発明の実施例１の狭ピッチのリボン状の金属ワイヤを有する電気コネクタについて図１を参照して説明する。（Ａ）は正面側から見た断面図、（Ｂ）は側面側から見た断面図を、それぞれ示す。
【００２５】
電気コネクタは、雄型コネクタ１と雌型コネクタ１１とから構成される。雄型コネクタ１の基板（基材）２には、６組の一対のスルーホール２ａが開けられ、各スルーホール２ａに電極３が貫通するように挿入されている。各一対の電極３の下端部に掛け渡されるように、リボン状の金属ワイヤ４のボンディング部４ａが接続されている。基板２の下面（製造工程のときは、上面）には、絶縁性弾性樹脂５が積層するように形成される。絶縁性弾性樹脂５の中央には、凸部５ａが形成されている。絶縁性弾性樹脂５は、各ワイヤ４における基板２の下面から中央付近までの間を埋め込む。各ワイヤ４の中央部は、凸部５ａの表面に沿うように露出する。
【００２６】
雌型コネクタ１１の基板（基材）１２には、６組の一対のスルーホール１２ａが開けられ、各スルーホール１２ａに電極１３が貫通するように挿入されている。各一対の電極１３の上端部に掛け渡されるように、リボン状の金属ワイヤ１４のボンディング部１４ａが接続されている。基板１２の上面には、絶縁性弾性樹脂１５が積層するように形成される。絶縁性弾性樹脂１５の中央付近には、２列の凸部１５ａが形成され、両突出部１５ａの間に凹部１５ｂが形成されている。絶縁性弾性樹脂１５は、各ワイヤ１４における基板１２の上面から中央付近までの間を埋め込む。各ワイヤ１４の中央部は、両凸部１５ａと凹部１５ｂの表面に沿うように露出する。
【００２７】
雄型コネクタ１の凸部５ａを雌型コネクタ１１の凹部１５ｂに挿入すると、各ワイヤ４が各ワイヤ１４と接続し、両コネクタ１，１１は嵌合する。
【実施例２】
【００２８】
本発明の実施例２のＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）用コネクタについて図２を参照して説明する。（Ａ）は一部を断面で示す斜視図、（Ｂ）は正面側から見た断面図である。なお、実施例２以下については、実施例１と同様な点の説明を省略し、相違する点の説明を行う。
【００２９】
図２（Ａ），（Ｂ）に示されるように、実施例２の雌型コネクタ１１の基本単位は、実施例１の雌型コネクタ１１の基本単位と同様である。雌型コネクタ１１の基本単位が、１列に４個配設され、４列に合計１６個配設されることにより、雌型コネクタ１１は、マトリックス状に構成される。
【００３０】
図２（Ｂ）に示されるように、半導体パッケージ２１には、半田ボール２２が、１列に４個配設され、４列に合計１６個配設される。
【００３１】
半導体パッケージ２１を矢印方向に移動すると、各半田ボール２２が各ワイヤ１４の凹状の中央部にはまって接続し、半導体パッケージ２１は雌型コネクタ１１と嵌合する。
【実施例３】
【００３２】
本発明の実施例３の狭ピッチのリボン状の金属ワイヤを有する電気コネクタの製造方法について図３を参照して説明する。（Ａ）〜（Ｄ）は雄型コネクタ１の製造工程、（Ｅ）〜（Ｈ）は雌型コネクタ１１の製造工程を、それぞれ順次示す断面図である。
【００３３】
雄型コネクタ１の製造方法について説明する。まず、（Ａ）に示されるように、基板２の各スルーホール２ａに電極３を挿入し、各一対の電極３の下端部にワイヤ４のボンディング部４ａを接続する。この際、ワイヤ４を適度なたわみを有するループ形状にボンディングする。次に、（Ｂ）に示されるように、電極３とワイヤ４とのボンディング部４ａ、及び電極３側のワイヤ４の一部に絶縁性弾性樹脂５を埋め込んで硬化させる。続いて、（Ｃ）に示されるように、ワイヤ４の相手側ワイヤ１４との接触部と絶縁性弾性樹脂５間に１本の凸部５ａを追加形成するために、絶縁性弾性樹脂を充填する。更に、１本の凹部６ａを有する突起部形成用型６を製造途中の雄型コネクタ１に矢印方向にはめて取り除く。この際、嵌合部は硬化し、（Ｄ）に示されるように、雄型コネクタ１が完成する。
【００３４】
雌型コネクタ１１の製造方法について説明すると、雄型コネクタ１と対比して１つの相違点を除いて同様である。相違点は、（Ｇ）に示されるように、絶縁性弾性樹脂１５に２本の凸部１５ａを追加形成することと、２本の凹部１６ａを有する突起部形成用型１６を使用することである。
【００３５】
実施例１〜３においては、ワイヤ４，１４を導電体として採用したが、金属箔を採用することもできる。また、各実施例においては、絶縁性弾性樹脂５、凸部５ａ、絶縁性弾性樹脂１５及び凸部１５ａは、同一材料から製造される。ただし、絶縁性弾性樹脂５，１５には、弾性を有しない樹脂を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例１の電気コネクタの断面図であり、（Ａ）は正面側から見た断面図、（Ｂ）は側面側から見た断面図を、それぞれ示す。
【図２】本発明の実施例２のＢＧＡ用コネクタであり、（Ａ）は一部を断面で示す斜視図、（Ｂ）は正面側から見た断面図である。
【図３】本発明の実施例３の電気コネクタの製造方法の工程の正面側から見た断面図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は雄型コネクタの断面図、（Ｅ）〜（Ｈ）は雌型コネクタの断面図を、それぞれ示す。
【図４】従来の電気コネクタの断面図である。
【図５】従来の電気コネクタの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  雄型コネクタ
２  基板、基材
２ａ  スルーホール
３  電極
４  金属ワイヤ、ワイヤ
４ａ  ボンディング部
５  絶縁性弾性樹脂
５ａ  凸部
６  突起部形成用型
６ａ  凹部
１１  雌型コネクタ
１２  基板、基材
１２ａ  スルーホール
１３  電極
１４  金属ワイヤ、ワイヤ
１４ａ  ボンディング部
１５  絶縁性弾性樹脂
１５ａ  凸部
１５ｂ  凹部
１６  突起部形成用型
１６ａ  凹部
２１  半導体パッケージ
２２  半田ボール
【図１】
2007012339.tif 000003
【図２】
2007012339.tif 000004
【図３】
2007012339.tif 000005
【図４】
2007012339.tif 000006
【図５】
2007012339.tif 000007