(57)【要約】【課題】オス側コネクタとメス側コネクタの組付作業性を向上させることの可能なコネクタ組立体における高精度保持形成構造を得る。【解決手段】フォトリソグラフィによって設けた柱形成穴内にめっき処理によって前記オス型端子部と支持体１５ａとを形成する柱形成工程と、貫通体１５ｂの平面視における外形と同形の貫通体形成穴を有して該貫通体形成穴から支持体１５ａを露出させつつ前記オス型端子部を被覆する被覆体を設ける端子被覆工程と、支持体１５ａ上の貫通体１５ｂ形成穴内にめっき処理によって貫通体１５ｂを形成する。  オス型ガイド突起部１５における貫通体１５ｂの平面視における形状を容易に選択することができるため、歩留の向上、接続信頼性の向上を実現することができる。【選択図】図８
2013026025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オス型端子部とオス型ガイド突起部とを有したオス側コネクタと、
メス型端子部とメス型ガイド受容部とを有したメス側コネクタとを備え、
前記オス型ガイド突起部は柱状からなる支持体と前記支持体の端部に設けられた貫通体とを有し、
前記オス型端子部と前記メス型端子部とを接触させつつ、
前記オス型ガイド突起部の貫通体を前記メス型ガイド受容部に受容させることで前記オス側コネクタと前記メス側コネクタとを合体させるコネクタ組立体の高精度保持構造形成方法であって、
フォトリソグラフィによって設けた柱形成穴内にめっき処理によって前記オス型端子部と前記支持体とを形成する柱形成工程と、
前記貫通体の平面視における外形と同形の貫通体形成穴を有して該貫通体形成穴から前記支持体を露出させつつ前記オス型端子部を被覆する被覆体を設ける端子被覆工程と、
前記支持体上の前記貫通体形成穴内にめっき処理によって前記貫通体を形成する貫通体形成工程とを有することを特徴とする高精度保持構造形成方法。
【請求項２】
前記柱形成工程の前に、前記支持体を形成するための前記柱形成穴周囲にフォトリソグラフィによって前記貫通体形成穴の側壁部を形成する側壁部形成工程を有し、
前記被覆体はマスキングテープであることを特徴とする請求項１記載の高精度保持構造形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、コネクタ組立体における高精度保持構造形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、オス型端子部を有したオス側コネクタと、メス型端子部を有したメス側コネクタとの対向面に、位置決め用の柱状突起（ガイド突起）とリング体（穴部）を設けるようにしたコネクタ組立体が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２７７５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のコネクタ組立体では、柱状突起をリング体に挿入しつつ嵌合することで、オス型端子部とメス型端子部の正確な位置決めが行われ、これらオス型およびメス型端子部が形成された２つのコネクタ同士を合体させることができる。
【０００５】
しかしながら、コネクタ組立体の組み付け時に、最初から柱状突起をリング体に嵌合させる構成では、柱状突起のリング体への挿入がきつくなって接続し辛くなり、結果として、組付作業性が悪化してしまう恐れがあった。
【０００６】
そこで、本願発明は、オス型端子部とメス型端子部の位置決めを行いつつ、オス側コネクタとメス側コネクタの組付作業性を向上させることの可能なコネクタ組立体における高精度保持形成構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明の高精度保持構造形成方法は、オス型端子部とオス型ガイド突起部とを有したオス側コネクタと、メス型端子部とメス型ガイド受容部とを有したメス側コネクタとを備え、前記オス型ガイド突起部は柱状からなる支持体と前記支持体の端部に設けられた貫通体とを有し、前記オス型端子部と前記メス型端子部とを接触させつつ、前記オス型ガイド突起部の貫通体を前記メス型ガイド受容部に受容させることで前記オス側コネクタと前記メス側コネクタとを合体させるコネクタ組立体の高精度保持構造形成方法であって、フォトリソグラフィによって設けた柱形成穴内にめっき処理によって前記オス型端子部と前記支持体とを形成する柱形成工程と、前記貫通体の平面視における外形と同形の貫通体形成穴を有して該貫通体形成穴から前記支持体を露出させつつ前記オス型端子部を被覆する被覆体を設ける端子被覆工程と、前記支持体上の前記貫通体形成穴内にめっき処理によって前記貫通体を形成する貫通体形成工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
またこの高精度保持構造形成方法においては、前記柱形成工程の前に、前記支持体を形成するための前記柱形成穴周囲にフォトリソグラフィによって前記貫通体形成穴の側壁部を形成する側壁部形成工程を有し、前記被覆体はマスキングテープであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本願発明の高精度保持構造形成方法によれば、オス側コネクタとメス側コネクタの組付作業性を向上させることの可能なコネクタ組立体を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本願発明の一実施形態にかかる高精度保持構造形成方法よって製造された高精度保持形成構造を有するコネクタ組立体の斜視図であって、オス側コネクタの裏面とメス側コネクタの裏面を示した図である。
【図２】本願発明の一実施形態にかかる高精度保持構造形成方法よって製造された高精度保持形成構造を有するコネクタ組立体の斜視図であって、オス側コネクタの表面とメス側コネクタの表面を示した図である。
【図３】図１および図２に示したオス側コネクタとメス側コネクタの組付け状況を示した側面図である。
【図４】図３に示したオス側コネクタとメス側コネクタを合体させたコネクタ組立体の側面図である。
【図５】図４に示すオス型ガイド突起部の挿入状況を示した断面図である。
【図６】図４に示すオス型端子部の挿入状況を示した断面図である。
【図７】図１に示したメス型ガイド受容部の拡大図である。
【図８】本願発明の実施形態１である高精度保持構造形成方法の模式図である。
【図９】本願発明の実施形態１である高精度保持構造形成方法の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本願発明の実施形態について説明する。
（実施形態１）
図１〜７は実施形態１にかかる高精度保持構造形成方法よって製造された高精度保持形成構造を有するコネクタ組立体を示している。
【００１２】
図１〜図３に示すオス側コネクタ１０とメス側コネクタ２０とを合体させることによって、図４に示すコネクタ組立体１が形成されるようになっている。
【００１３】
メス側コネクタ２０は、図１および図２に示すように、ポリイミド樹脂やガラエポ（ガラスエポキシ）などの絶縁フィルム２９を有したベース基板２１の裏面２１ｂに、複数条の導体回路２２をパターニングしてＦＰＣ基板として形成される。導体回路２２の端末には、メス型端子部としての十字状スリット２３がそれぞれ設けられている。
【００１４】
十字状スリット２３は、導体回路２２の端末に設けられた幅広の十字状パッド部２２ａの中心部に同心状に形成されており、十字状パッド部２２ａおよびベース基板２１を貫通するようになっている。すなわち、本実施形態では、合成樹脂などで形成された基板本体２８（図２参照）に複数の貫通穴２４が設けられており、この貫通穴２４と連通するように十字状スリット２３が形成されることで、十字状スリット２３が十字状パッド部２２ａおよびベース基板２１を貫通している。
【００１５】
オス側コネクタ１０は、図１および図２に示すように、合成樹脂などの絶縁材料で形成されて四隅を面取りした矩形状のベース基板１１を備え、このベース基板１１の表面１１ａにオス型端子部としての柱状バンプ１３を突設して形成されている。
【００１６】
なお、柱状バンプ１３は、導電材料である金属によって形成され、十字状スリット２３の周縁部を変形させつつ挿入（圧入）可能な径をもって円柱状に形成されている。このとき、柱状バンプ１３は、十字状スリット２３を周方向で等しく押し開くには断面円形となった円柱状が好ましいが、特に、その断面形状は円形に限ることなく楕円や多角形などの非円形であってもよい。
【００１７】
柱状バンプ１３は、ベース基板１１の幅方向両側部１１ｃ、１１ｄから当該幅方向の内側に向かって延びる導体回路１２の一端に設けられた環状パッド部１２ａに設けられている。この柱状バンプ１３は、十字状スリット２３のそれぞれの形成位置に対応して配置されており、本実施形態においては合計１８箇所設けられている。
【００１８】
そして、柱状バンプ１３に接続された導体回路１２の他端が、ベース基板１１の幅方向両側部１１ｃ、１１ｄに露出しており、この導体回路１２の露出面１２ｂが図示省略した他の回路基板や電子部品との接点となる。
【００１９】
ここで、本実施形態では、オス側コネクタ１０およびメス側コネクタ２０の対向面の一方として、オス側コネクタ１０のベース基板１１の表面１１ａに、上述の柱状バンプ１３よりも突出高さの高いオス型ガイド突起部１５を設けている。このオス型ガイド突起部１５は、金属で形成されており、図２に示すように、本実施形態ではベース基板１１の長手方向両側部に一つずつ、合計２つ配置させている。
【００２０】
図３に示すように、オス型ガイド突起部１５には柱状の支持体１５ａと、該支持体１５ａの先端部に設けられ径の大きさが支持体１５ａよりも大きな貫通体１５ｂが形成されており、この貫通体１５ｂは先端面がキノコの傘状に球面となっている。即ち、オス型ガイド突起部１５は、貫通体１５ｂの径がオス側コネクタ１０のベース基板１１から離間するにつれて小さくなっており、このようなオス型ガイド突起部１５は、いわゆるマッシュルームバンプとして形成されている。
【００２１】
また、オス側コネクタ１０にオス型ガイド突起部１５が設けられる一方で、対向面の他方としてのメス側コネクタ２０の裏面２１ｂには、オス型ガイド突起部１５の貫通体１５ｂを受容し、該オス型ガイド突起部１５が挿通されるメス型ガイド受容部としての穴部２５が形成されている。穴部２５は、オス型ガイド突起部１５の突設位置にそれぞれ対応して設けられており、図２に示すように、本実施形態においてはベース基板２１の長手方向両側部に一つずつ、合計２箇所設けられている。
【００２２】
穴部２５は、図１、２にも示すように、ベース基板２１の裏面２１ｂに形成される略十字状のスリット２５ａと、当該スリット２５ａに連通して設けられ、オス型ガイド突起部１５よりも大径な挿通穴２５ｃとによって形成される。すなわち、穴部２５は、オス型ガイド突起部１５の僅かな動作を許容可能な大きさをもって形成されている。本実施形態では、上述のメス型端子部としての十字状スリット２３と同じように、基板本体２８に２つの挿通穴２５ｃが貫通形成されており、この挿通穴２５ｃと連通するようにして絶縁フィルム２９および環状パッド部２６上に略十字状のスリット２５ａを設けることで、穴部２５が形成されるようになっている。
【００２３】
また、本実施形態では、図７に示すとおり、穴部２５の略十字状のスリット２５ａには、当該スリット２５ａの中心から同心状に切り除かれた環状開口部２５ｂが設けられるようになっている。このとき、環状開口部２５ｂは、オス型ガイド突起部１５の貫通体１５ｂの径幅よりも穴幅が小さくなるように形成されている。これにより、図５に示すように、オス型ガイド突起部１５の抜け止めを行うとともに、スリット２５ａの中心からずれてオス型ガイド突起部１５が挿入されたとしても、スリット２５ａ周縁部の弾性力によって支持体１５ａをスリット２５ａの中心に案内できるようにし、これらオス型ガイド突起部１５とスリット２５ａとの相対位置精度を高められるようにしている。
【００２４】
このように、本実施形態のコネクタ組立体１では、オス型ガイド突起部１５を穴部２５に挿入することで、まずはオス型端子部としての柱状バンプ１３とメス型端子部としての十字状スリット２３の大まかな位置合わせが行われるようになっている。
【００２５】
そして、オス側コネクタ１０とメス側コネクタ２０との合体によって、図６に示すように、オス型端子部としての柱状バンプ１３とメス型端子部としての十字状スリット２３とは相互に嵌合（接触）されて導通され、オス側コネクタ１０とメス側コネクタ１０とが電気的に接続される。
【００２６】
ここで本実施形態における上記コネクタ組立体の高精度保持構造形成方法を説明する。
【００２７】
本実施形態の高精度保持構造形成方法においては、オス型端子部とオス型ガイド突起部１５とを有したオス側コネクタ１０と、メス型端子部とメス型ガイド受容部とを有したメス側コネクタ２０とを備え、オス型ガイド突起部１５は柱状からなる支持体１５ａと前記支持体の端部に設けられた貫通体１５ｂとを有し、前記オス型端子部と前記メス型端子部とを接触させつつ、前記オス型ガイド突起部の貫通体を前記メス型ガイド受容部に受容させることで前記オス側コネクタと前記メス側コネクタとを合体させるコネクタ組立体の高精度保持構造形成方法であって、フォトリソグラフィによって設けた柱形成穴内にめっき処理によって前記オス型端子部と支持体１５ａとを形成する柱形成工程と、貫通体１５ｂの平面視における外形と同形の貫通体形成穴を有して該貫通体形成穴から支持体１５ａを露出させつつ前記オス型端子部を被覆する被覆体を設ける端子被覆工程と、支持体１５ａ上の貫通体１５ｂ形成穴内にめっき処理によって貫通体１５ｂを形成する貫通体形成工程とを有する。
【００２８】
以下、本実施形態の高精度保持構造形成方法のより具体的な説明を行う。
【００２９】
図８は本実施形態の高精度保持構造形成方法を示す。
【００３０】
図８（ａ）はフォトリソグラフィによって設けた柱形成穴Ａ内にめっき処理によって前記オス型端子部としての柱状バンプ１３と支持体１５ａとを形成する柱形成工程である。本実施形態においてはめっき処理は硫酸銅水溶液をめっき液に用いた電解めっきでなされ、Ｃｕからなる柱状バンプ１３と支持体１５ａが形成される。
【００３１】
フォトリソグラフィはアクリル系等の感光性を有する樹脂からなるフィルムレジストを用いて行われる。液体のレジストを用いて行うことも可能ではあるが、柱形成穴Ａを形成するためには一定の厚みを容易にもたせることができるフィルムレジストを用いることが好ましい。この際、ベース基板１１の裏面（図８（ａ）下側）にもレジストＢａを設けることで、不要な部分にめっき処理がなされることを回避することができる。
【００３２】
なお、本工程に先立ち、柱形成穴Ａ周囲にプラズマ処理を行うプラズマ工程を設けることが好ましい。プラズマ処理によって柱形成穴Ａの内壁を含む周囲のレジストＢａ表面を親水化しておくと柱形成穴Ａの内壁がめっき液に濡れやすくなり、めっき液がＣｕからなる表面１１ａに接触しやすくなり、めっき液が届きにくい表面１１ａ上の柱形成穴Ａの内壁近傍においてもＣｕを容易に体積させることができる。
【００３３】
さらに前記プラズマ工程の後、前記柱形成工程の前に洗浄工程を設けることが好ましい。前記洗浄工程は酸性脱脂による有機物除去、５０ｇ／Ｌの過硫酸ナトリウム水溶液を用いたソフトエッチングによる酸化膜除去、５〜１０％の硫酸からなるエッチング残渣除去からなる。
【００３４】
図８（ｂ）は貫通体１５ｂの平面視における外形と同形の貫通体形成穴を有して該貫通体形成穴から支持体１５ａを露出させつつ前記オス型端子部としての柱状バンプ１３を被覆する被覆体Ｃを設ける端子被覆工程である。本実施形態においては、被覆体Ｃは上記レジストＢａと同様、アクリル系等の感光性を有する樹脂からなるフィルムレジストを用いたフォトリソグラフィによって形成される。
【００３５】
ここで注目すべきは、被覆体Ｃは貫通体形成穴Ｄを有する点である。被覆体Ｃは柱状バンプ１３を被覆する一方で該貫通形成穴Ｄから支持体１５ａを露出させている。貫通体形成穴Ｄは平面視において円形の外形を有する筒状の穴であることが好ましく、また平面視における支持体１５ａの中心と貫通体形成穴Ｄの中心が一致していることがより好ましい。
【００３６】
貫通体形成穴Ｄの形状は後述のとおり貫通体１５ｂの平面視における大きさを決定するため、貫通体１５ｂに要求される形状に応じて貫通体形成穴Ｄの形状は適宜決定するべきである。
【００３７】
なお本実施形態においては、被覆体Ｃはフォトリソグラフィによって形成しているが、本願発明はこれに限定されるものではない。例えば、マスキングテープ等で被覆を行ってもよい。これによってフォトリソグラフィによって必要な露光、現像のプロセスを省くことができ、プロセス数の削減につながる。
【００３８】
図８（ｃ）は支持体１５ａ上の貫通体１５ｂ形成穴内にめっき処理によって貫通体１５ｂを形成する貫通体形成工程である。図８（ａ）と同様本実施形態においては、めっき処理は硫酸銅水溶液をめっき液に用いた電解めっきでなされ、Ｃｕからなる貫通体１５ｂが支持体１５ａ上に形成される。
【００３９】
ここで注目すべきは、貫通体形成穴Ｄ内に形成される貫通体１５ｂの平面視における大きさは貫通体形成穴Ｄの形状によって決定される点である。
【００４０】
本実施形態におけるコネクタ組み立て体のメス型ガイド受容部としての穴部２５との関係において、貫通体１５ｂの平面視における大きさは非常に重要な意味を持つ。例えば、貫通体１５ｂの平面視における大きさが穴部２５に対して大きすぎるとメス型ガイド受容部はオス型ガイド突起部１５を受容することが困難となる。一方で穴部２５に対して小さすぎるとメス型ガイド受容部に挿入したオス型ガイド突起部１５が容易に脱離してしまう。
【００４１】
このことから、オス型ガイド突起部１５の貫通体１５ｂの平面視における大きさを好ましい一定の形に規定することが歩留の改善、接続信頼性の改善のためには必要となる。そこで貫通体形成穴Ｄを設け、その内部でＣｕからなる貫通体１５ｂを成長させることで、貫通体１５ｂの平面視における大きさが貫通体形成穴Ｄよりも大きくなることを防ぐことが可能となる。これにより、貫通体１５ｂを貫通体形成穴Ｄの内壁に接触する程度にまでめっき処理を行うことで、平面視における形状を貫通体形成穴Ｄと同程度の大きさにすることができ、形状を容易に選択することができる。
【００４２】
図８（ｄ）はレジストＢａおよび被覆体Ｃを除去するレジスト除去工程である。本実施形態においては５％の苛性ソーダ水溶液によって行っている。これによってレジストＢａ及び被覆体Ｃに埋没していたオス型ガイド突起部１５とオス型端子部としての柱状バンプ１３を露出させることができる。
【００４３】
図８（ｅ）はオス型ガイド突起部１５とオス型端子部としての柱状バンプ１３にＮｉめっき処理およびＡｕめっき処理を施すめっき工程である。これによって酸化されやすいＣｕからなるオス型ガイド突起部１５とオス型端子部としての柱状バンプ１３を保護し、接触信頼性を担保することができる。
【００４４】
本実施形態の高精度保持構造形成方法によれば、オス型ガイド突起部１５における貫通体１５ｂの平面視における形状を容易に選択することができるため、歩留の向上、接続信頼性の向上を実現することができる。
（実施形態２）
図９は実施形態２にかかる高精度保持構造形成方法を示している。
【００４５】
本実施形態の高精度保持構造形成方法においては、前記柱形成工程の前に、支持体１５ａを形成するための柱形成穴Ａ周囲にフォトリソグラフィによって貫通体形成穴Ｄの側壁部Ｃａを形成する側壁部形成工程を有し、被覆体Ｃはマスキングテープであるという点で、実施形態１に記載した高精度保持構造形成方法と相違するがその他の構成は同様である。
【００４６】
以下、実施形態２のより具体的な説明を行う。
【００４７】
図９は本実施形態の高精度保持構造形成方法を示す。
【００４８】
図９（ａ）〜（ｄ）はフォトリソグラフィによって柱形成穴Ａを設ける工程であり、これらの工程は上記実施形態１と同様である。
【００４９】
図９（ｅ）、（ｆ）は上記工程の後、再びフォトリソグラフィを行い、柱形成穴Ａ周囲のレジストＢａ上にさらに貫通体形成穴Ｄの側壁部Ｃａを設ける側壁部形成工程である。
【００５０】
ここで注目すべきは前記実施形態１とは異なり側壁部Ｃａを設けることにより貫通体形成穴Ｄを前記柱形成工程前に形成する点である。この際、柱形成穴Ａを塞いでしまうことが無いように十分留意する。
【００５１】
フォトリソグラフィを用いる工程を続けて行うことで製造容易とすることができる。
【００５２】
図９（ｇ）は柱形成工程であり、この工程は上記実施形態１と同様である。側壁部Ｃａが柱形成穴Ａを塞ぐことなく設けられているため、貫通体形成穴Ｄが設けられているにもかかわらず、オス型端子部としての柱状バンプ１３を形成することができる。
【００５３】
図９（ｈ）は端子被覆工程である。
【００５４】
ここで注目すべきは、被覆体Ｃは前記側壁部形成工程によって形成された側壁部Ｃａと柱形成穴閉塞部Ｃｂからなっており、柱形成穴閉塞部Ｃｂはマスキングテープによって形成されている点である。微細な加工が要求される側壁部Ｃａは前述の通り、微細加工が容易なフォトリソグラフィによって形成しており、柱形成穴Ａを被覆すれば足りる柱形成穴閉塞部Ｃｂはマスキングテープを貼り付けることで形成する。一般にフォトリソグラフィは露光、現像のプロセスが要求されるが、本実施形態のようにマスキングテープを用いることでプロセス数の削減、材料費の低減を実現することができる。
【００５５】
図９（ｉ）〜（ｋ）はそれぞれ貫通体形成工程、レジスト除去工程、めっき工程であり、これらの工程は上記実施形態１と同様である。
【００５６】
本実施形態によれば、マスキングテープを用いることでプロセス数の削減、材料費の低減を実現することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１      コネクタ組立体
１０    オス側コネクタ
１１    ベース基板
１２    導体回路
１３    柱状バンプ（オス型端子部）
１５    オス型ガイド突起部
１５ａ  支持体
１５ｂ  貫通体
２０    メス側コネクタ
２３    十字状スリット（メス型端子部）
２５    穴部（メス型ガイド受容部）
Ａ      柱形成穴
Ｂａ    レジスト
Ｂｂ    非露光部
Ｂｃ    遮光体
Ｃ      被覆体
Ｃａ    側壁部
Ｃｂ    柱形成穴閉塞部
Ｄ      貫通体形成穴
【図１】
2013026025.tif 000003
【図２】
2013026025.tif 000004
【図３】
2013026025.tif 000005
【図４】
2013026025.tif 000006
【図５】
2013026025.tif 000007
【図６】
2013026025.tif 000008
【図７】
2013026025.tif 000009
【図８】
2013026025.tif 000010
【図９】
2013026025.tif 000011