(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手物と接触する所要数の電気接点を有する電気コネクタにおける、前記電気接点を導体によりスルーホールと接続した１対の電気接触子にし、電解表面処理を行う際には前記電気接触子を電気的に接続した状態にし、表面処理後に前記電気接点の周囲に略Ｕ字形状のスリットを設け、各１対の前記電気接触子を電気的に絶縁独立するようにする電気コネクタの製造方法であって、
前記電気接触子の作成にあたって、第一にスルーホール下孔加工を施した後に、そのスルーホール及び表面全体に表面処理をし、第二に表面にパターンを形成した後にエッチングにより不要銅箔を取り除き、第三に表面全体にカバーレイを貼付し、第四に電気接点部分のカバーレイを開口した後に電気接点部に所定の電解表面処理を施し、第五にスルーホール上のカバーレイを開口し、最後に電気接点の周囲に略Ｕ字形状のスリット加工を施すことを特徴とする電気コネクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は相手物と接触する所要数の電気接点を有する電気コネクタの製造方法に関するものであり、特に該電気接点部分に電解表面処理を施す電気コネクタの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、はんだ等の半球状突起から成る複数個の電気接点を有するＢＧＡ(Ball Grid Array) パッケージの半導体素子の性能を検査するため、この素子に着脱するソケット構造の電気コネクタを使用することが行われている。
この電気コネクタには、ＢＧＡの電気接点であるはんだボールと接続する所要数の電気接点が設けられている。この電気接点は多いものでは数百個あり、その電気接点間のピッチは代表的もので０．８ｍｍＸ０．８ｍｍと非常に狭ピッチになっている。この電気接点としては、フレキシブルプリント基板（以下「ＦＰＣ」という）に設けられることが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、電気コネクタの電気接点は非常に狭ピッチで、数百個の電気接点があるので、例えば２０列×２０行＝４００接点の場合に中央の電気コネクタ接点の信号をＦＰＣ端部までリード線を引き出し、ＦＰＣ外部に信号を取り出すには少なくとも９列の接点の間を通過しなければならず、長さは最低でも０．８ｍｍ×９＝７．２ｍｍに達し、最外周列では隣接接点間に９本のリード線を布線しなければならない。
一方、隣接ピッチ間隔が０．８ｍｍの場合に接点の径が０．３ｍｍとすると、布線スペースは０．５ｍｍとなり、この間に９本のリード線を設置するには、ライン／スペースの比率を５０％としても０．５ｍｍ÷１９分割＝０．０２６ｍｍのライン幅となり、よい伝送路として回路を作成することが困難といった課題があった。
そこで、本発明者は、一般的に良く用いられるスルーホールを利用して、ＦＰＣの裏面に回路を設けることを考え、めっきの電極に接続する必要のない無電解メッキで、前記電気接点に表面処理を行おうとした。
しかしながら、無電解メッキでは電気接触子に５μｍの表面処理を施すのに、加工時間が１〜１．５時間かかることや加工時間が長いのでめっき液に浸漬している時間が長く、めっき液がアルカリ性のために、ＦＰＣ基板のＣｕ箔が剥離してしまうといった課題が発生した。
その為、本発明者は、無電解メッキではなく、電解メッキで前記電気接触子にめっきする方法がないかと考えた。
【０００４】
本発明の目的は、上述した課題に鑑みてなされたもので、加工時間が短く、ＦＰＣ基板のＣｕ箔が剥離することがなく、伝送路の特性を配慮した極短伝送路の電気コネクタの製造方法を得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的は、相手物と接触する所要数の電気接点を有する電気コネクタにおける、前記電気接点を導体によりスルーホールと接続した１対の電気接触子にし、電解表面処理を行う際には前記電気接触子を電気的に接続した状態にし、表面処理後に前記電気接点の周囲に略Ｕ字形状のスリットを設け、各１対の前記電気接触子を電気的に絶縁独立するようにする電気コネクタの製造方法であって、前記電気接触子の作成にあたって、第一にスルーホール下孔加工を施した後に、そのスルーホール及び表面全体に表面処理をし、第二に表面にパターンを形成した後にエッチングにより不要銅箔を取り除き、第三に表面全体にカバーレイを貼付し、第四に電気接点部分のカバーレイを開口した後に電気接点部に所定の電解表面処理を施し、第五にスルーホール上のカバーレイを開口し、最後に電気接点の周囲に略Ｕ字形状のスリット加工を施す製造方法にすることにより達成できる。このＵ字形状のスリット加工は、本来から電気コネクタに設けるものであるために、その加工を最後に施すことで、加工工程を増さなくてすむ。
【０００９】
上述した電気コネクタは、１面の相手物と接続する電気コネクタ（例えば、表面側に電気接触子がある）について記載したが、相対向する２つの相手物（第１・第２相手物）との両者と接続できるようにした電気コネクタ（例えば、表裏両面に電気接触子がある）でもよい。
例えば、支持部材と、第１相手物と接触する複数個の電気接触子を有するとともに前記支持部材の一方の表面上に配置された第１回路と、第２相手物と接触する電気接触子を有するとともに前記支持部材の他方の表面に配置された第２回路と、前記第１回路及び第２回路とを接続する導体とを具え、前記第１回路の電気接触子と前記第２回路の電気接触子とを接触相手の形状に沿って最適化を図る。このようにすることで、マイクロストリップライン構造を検討する必要がなく、伝送路の特性を配慮した極短伝送路の電気コネクタを製造できる。ここでいう最適化とは、第一相手物と第二相手物の接点形状によって、第一相手物と接触する電気接触子と第二相手物と接触する電気接触子の形状を変えることをいう。例えば、相手物がＢＧＡチップの場合、三角波状突起にするし、相手物が基板パッドのように平坦な場合は、半球状突起にするといったものである。
また、前記第１回路と第２回路とを導通させるにあたって、前記電気接触子近傍に設けられた貫通孔に導電性のある物体を挿入した後に半田付けするようにする。このようにすることで、電気接触子の弾性を失うことなく、極短伝送路を作ることができる。
【００１０】
【作用】
上述略Ｕ字形状のスリットを設けると、相手物と電気コネクタが接触する際に、相手物の接点が電気コネクタの電気接触子上を摺動するようになり、接触時に前回付いた半田を前方に排除できる（かき落とされるように排除される。）。
相手物と電気コネクタとが嵌合した際に、該相手物の接点が電気コネクタの電気接触子上を摺動する。
このように摺動するのは、電気コネクタには、金属導体部の背面側にシリコン等の弾性材料が配置されると共に導体の周囲の基板には略Ｕ字形状のスリットを設け、該相手物の電気接点に電気コネクタの電気接触子を押しつける接触力によって、電気コネクタの電気接触子は下方に変位し、接触位置が変位するからである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ）のように、電気コネクタ１０の一実施例としては、ＦＰＣ基板１４上に複数の電気接点１２だけ設けられているものがある。該電気接点１２に表面処理を行う為には、電解メッキに必要な給電用の導体リード１６がない為に無電解メッキとしなければならないが、上述した課題により、電解メッキで行う必要があり、その為には図１（Ｂ）のように各電気接点１２間を給電用導体リード１６等で電気的に接続することが必要になる。しかしながら、電解表面処理後には、電気接点１２を電気的に絶縁独立させるために、接続部分１６を切断しなければならない。接続部分１６の切断方法としては、図２のように、孔１８やスリット２２更には略Ｕ字形状のスリット２０などの加工を施すことで切断できる。加工方法としては、レーザー照射や打ち抜き加工などを挙げることができる。
【００１２】
図３に基づいて、他の実施例について説明する。
図３では、例えば、電気コネクタ３０に接続する相手物であるＢＧＡパッケージ２４の構造について説明すると、シリコンやセラミックス２６や剛性のある硬質樹脂基板からなり、片面側には半田などの半球状突起からなる複数の接点２８が設けられている。
図３に基づいて、電気コネクタ３０の構造について説明する。この電気コネクタ３０は、適度の剛性を有する軟質樹脂などのＦＰＣ基板１４からなり、基板１４の片面側には円盤状の金属層からなる導体３６と、基板１４の導体形成側に施された絶縁材料などからなる保護被覆層３８と、導体３６上に施された電気接触子３２とから構成されている。この電気コネクタ３０は、ソケット構造になっており、前記ＢＧＡパッケージ２４が着脱自在に装着できるようになっている。
前記ＦＰＣ基板１４部分の最終的な構造は、図４のようになっており、導体上に施された電気接点４６とその近傍に設けられた裏面まで通じるスルーホール４４と電気接点４６とスルーホール４４とを連結する導体３６とからなっている。
しかしながら、電気接点４６や導体３６等を電解メッキで表面処理するためには、図５のように各電気接触子３２間を電気的に接続して印加電極に接続しておく必要があり、表面処理後はその接続部分１６を切断し、電気接触子３２を電気的に絶縁独立させなければならない。その切断方法や加工方法は、上述の場合と同様である。
図３と図４で説明した電気コネクタ３０では、相手物の接点２８が電気コネクタ３０の電気接触子３２上を摺動するように、図６のように電気接点４６の周囲に設ける略Ｕ字形状のスリット１８を最後に加工することにより、電解表面処理を行うために各電気接触子３２間を電気的に接続していた接続部分１６を切断することが理想的である。
【００１３】
上述したように、該電気接触子３２間を電気的に接続していた接続部分１６の切断にあたっては、図６のように電解表面処理後に該電気接点４６の周囲に設ける必要のある略Ｕ字形状のスリット１８加工によって切断するとよい。このＵ字形状のスリット１８加工は、本来から電気コネクタ３０に設けるものであるために、その加工を最後に施すことで、加工工程を増さなくてすむ。
【００１４】
次に、図６のように相手物と接触する所要数の電気接点４６を有する電気コネクタ３０であって、該電気接点４６を導体３６によりスルーホール４４と接続した１対の電気接触子３２にし、電解表面処理を行う際には該電気接触子３２を電気的に接続した状態にし、表面処理後に前記電気接点４６の周囲に略Ｕ字形状のスリット１８を設け、各１対の電気接触子３２を電気的に絶縁独立するようにする電気コネクタ３０の製造方法は、前記電気接触子３２の作成にあたっては、次のような順序で行う。
第一にスルーホール下孔加工を施した後にそのスルーホール４４及び表面全体に表面処理を施す。
第二に表面にパターンを形成した後にエッチングにより不要銅箔部分を取り除く。
第三に表面全体にカバーレイを貼付する。
第四に電気接点４６部分のカバーレイを開口した後に電気接点４６部に所定の電解表面処理を施す。
第五にスルーホール４４上のカバーレイを開口６８する。
最後に電気接点４６の周囲に略Ｕ字形状のスリット１８加工を施す。
【００１５】
次に、別の電気コネクタ５０の構造について説明する。
図７のように、この電気コネクタ５０は、相対向する２つの相手物（第１相手物６２，第２相手物６４）と接続するように構成されている。即ち、支持部材５２と、第１相手物６２と接触する複数個の電気接触子３２を有するとともに前記支持部材５２の一方の表面上に配置された第１回路５４と、第２相手物６４と接触する電気接触子３２（この場合は電気接点４６）を有するとともに前記支持部材５２の他方の表面に配置された第２回路５６と、前記第１回路５４及び第２回路５６とを接続する導体６０（この場合はリード線）とを具え、前記第１回路５４の電気接触子３２と前記第２回路５６の電気接触子３２とを接触相手の形状に沿って最適化を図ったものである。つまり、支持部材５２の表裏面に２つの回路を形成するものである。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の電気コネクタは上述のような構成をとることで次のような顕著な効果を得ることができる。
（１）各電気接点４６若しくは電気接触子３２に表面処理するために必要な各電気接触子３２間を接続する接続部分１６は、表面処理後に各電気接点４６若しくは各電気接触子３２が電気的に絶縁独立なるように簡単にレーザー照射や打ち抜き加工等で切断することができ、伝送路の特性を配慮した極短伝送の電気コネクタを提供できる。
（２）相手物の接点２８が電気コネクタの電気接触子３２上を摺動するように設ける略Ｕ字形状のスリット１８を最後に加工することで、表面処理するために必要な各電気接触子３２間を接続する接続部分１６を容易に切断でき、加工工程を増さなくてすむ。
（３）電解メッキでＦＰＣ基板１４の回路を形成することにより、加工時間は無電解メッキに比べ１０時間程度短縮でき、ＦＰＣ基板１４のＣｕ箔の剥離も無くなった。
（４）電気接触子３２やスルーホール４４の表面処理の厚さの違いにも簡単に対応することができ、容易に回路を作成することができる。
（５）電解メッキで表面処理を行うことにより、電気接触子３２部分に１００μｍの表面処理を施す際にも、１時間程度で表面処理を施すことができ、容易に電気コネクタを製造できる。
（６）電気コネクタ５０が相対向する２つの相手物６２、６４（第１，第２相手物）と接続する場合、前記第１回路５４の電気接触子３２と前記第２回路５６の電気接触子３２とを接触相手の形状に沿って最適化を図ることによって、本発明電気コネクタ５０は接点間の導通距離を５mm未満にしているので、測定検査の際に、特別な考慮は不要で、伝送路としての特性を配慮したマイクロストリップラインとしなくても極短伝送路が可能となり、コストの低減に貢献できる。
（７）前記第１回路５４と第２回路５６とを導通させるにあたって、前記電気接触子３２近傍に設けられた貫通孔に導電性のある物体５８を挿入した後に半田付けするようにすることにより、簡単に第１回路５４と第２回路５６を導通させることができ、かつ、電気接触子３２の弾性を失うことなく、必要な部分だけに必要厚さの表面処理を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （Ａ）
電気コネクタの平面図である。
（Ｂ）
図１（Ａ）の電気コネクタの電気接点の加工方法を説明する図面である。
【図２】  図１（Ｂ）の給電用導体リードを切断する方法を説明する図面である。
【図３】  別の電気コネクタの部分縦断面図である。
【図４】  図３の電気コネクタの部分的な平面図である。
【図５】  図４の電気コネクタの電気接触子の加工方法を説明する図面である。
【図６】  図５の給電用導体リードを切断する方法を説明する図面である。
【図７】  また別の電気コネクタの部分的な縦断面図である。
【符号の説明】
１０、３０、５０    電気コネクタ
１２、４６          電気接点
１４                ＦＰＣ
１６                給電用導体リード
１８                孔
２０                Ｕ字形状スリット
２２                スリット
２４                ＢＧＡパッケージ
２６                シリコン又はセラミックス
２８                接点
３２                電気接触子
３４                突起
３６                導体
４０                金属材料
４２                弾性材料
４４                スルーホール
５２                支持部材
５４                第一回路
５６                第二回路
５８                ピン
６０                リード線
６２                第１相手物
６４                第２相手物
６６                ランド
６８                開口
【図１】
0004064091.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004064091.tif 000007
【図７】
0004064091.tif 000008