(57)【要約】【課題】電気メッキ析出を制御してスパイラル状接触子の先端のメッキ厚の制御を行ったスパイラルコンタクタおよびその製造方法を提供する。【解決手段】渦巻きの中心に先端２ａを有するスパイラル形状の接触子２を備えたスパイラルコンタクタ１の製造方法において、Ｃｕ基板４を用意する工程と、Ｃｕ基板４上にフォトレジスト５を塗布し、その上方からスパイラル形状の中心に、スパイラル形状のパターン６ａから独立した島状のパターン６ｂを備えたフォトマスク６を被せ、このフォトマスク６の上方から光を照射して露光する工程と、フォトマスク６のパターン６ａ、６ｂを形成するようにフォトレジスト５を現像する工程と、さらに上方から金属メッキ７を施す工程と、フォトレジスト５を除去することによって、スパイラル形状の接触子２と、島状のパターン６ｂから生成される捨てランド３を形成する工程とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
渦巻きの中心に先端を有するスパイラル形状の接触子を備えたスパイラルコンタクタの製造方法において、
Ｃｕ基板を用意し、前記Ｃｕ基板上にフォトレジストを貼付もしくは塗布する第１工程と、
前記Ｃｕ基板上にフォトレジストを貼付もしくは塗布し、その上方からスパイラル形状の中心に、前記スパイラル形状のパターンから独立した島状のパターンを備えたフォトマスクを被せ、このフォトマスクの上方から光を照射して露光する第２工程と、
前記フォトマスクのパターンを形成するように前記フォトレジストを現像する第３工程と、
さらに上方から金属メッキを施す第４工程と、
前記フォトレジストを除去することによって、前記スパイラル形状の接触子と、前記島状のパターンから生成される捨てランドとを形成する第５工程と、
を含むことを特徴とするスパイラルコンタクタの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の第５工程の後に、前記Ｃｕ箔の裏面にフォトレジストを貼付もしくは塗布し、穴を開けるためのフォトマスクを被せ、このフォトマスクに光を照射して露光・現像する第６工程と、
前記Ｃｕ箔の裏面からＣｕ箔にエッチングで穴を開けることで前記捨てランドも除去される第７工程と、
前記Ｃｕ箔の裏面の前記フォトレジストを除去する第８工程と、
表面に導電性のランドを有する実装基板を設け、前記ランドの上面に導電性のペーストを塗布し、前記ランドの上面に、上下反転させた前記スパイラル状接触子を位置決めする第９工程と、
前記Ｃｕ箔をエッチングで除去する第１０工程と、
を含むことを特徴とするスパイラルコンタクタの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載された前記第８工程の後に、
上下反転させた前記スパイラル状接触子の渦巻きの中心を一方から凸形工具で押し上げて凸形に変形させた状態で、アニールフォーミングし、表面に導電性のランドを有する実装基板を設け、前記ランドの上面に導電性のペーストを塗布した前記実装基板の前記ランドの上面に、前記スパイラル状接触子を位置決めし、前記Ｃｕ箔をエッチングで除去する第１２工程を含むことを特徴とするスパイラルコンタクタの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のスパイラルコンタクタにおいて、前記スパイラル形状の接触子は、先端から根元に行くにしたがって、渦巻きの間隔が次第に広く変化していることを特徴とするスパイラルコンタクタ。
【請求項５】
前記スパイラル形状の接触子は、先端から根元に行くにしたがって、厚さが次第に厚く変化していることを特徴とする請求項４に記載のスパイラルコンタクタ。
【請求項６】
前記スパイラル形状の接触子は、先端から根元に行くにしたがって、螺旋体の渦巻き部の幅が次第に広く変化していることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のスパイラルコンタクタ。
【請求項７】
前記スパイラル形状の接触子は、先端から根元に行くにしたがって、螺旋体の渦巻き部の幅が一定であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のスパイラルコンタクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ばね特性を向上させ、電気導電性に優れたスパイラルコンタクタに関し、特に、Ｃｕ基板上への電気メッキ析出を制御してスパイラル状接触子の先端のメッキ厚の制御、及び先端から根元に行くにしたがって、メッキ厚を次第に厚く制御したスパイラルコンタクタ、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来のスパイラル状接触子の製造方法の工程図である。図６に示すように、渦巻きの中心に先端を有するスパイラル形状の接触子１２を備えたスパイラルコンタクタ１１の製造方法において、Ｃｕ基板１４を用意し、このＣｕ基板１４上にフォトレジスト１５を塗布する第１工程、その上方からスパイラル形状のパターン１６ａを備えたフォトマスク１６を被せ、このフォトマスク１６の上方から光を照射して露光する第２工程と、フォトマスク１６のパターン１６ａを形成するようにフォトレジスト１５を現像する第３工程と、さらに上方から金属メッキ１７を施す第４工程と、フォトレジスト１５を除去することによって、スパイラル状接触子１２の渦巻き形状を形成する第５工程と、スパイラル状接触子１２の外周縁の基部１２ｄを覆うように上方から粘着テープ１８を付ける第６工程と、Ｃｕ基板１４をエッチングで除去する第７工程とを含むことによってスパイラル状接触子１２が形成されている。
さらに、この後、スパイラル状接触子１２の渦巻きの中心を下方から凸形工具（図５参照）で押し上げてスパイラル状接触子１２を凸状に成形するとともに加熱及び焼鈍して所望の形状が維持されている。
【０００３】
また、スパイラル状接触子１２の渦巻き部１２ｃは、根元１２ｂから先端１２ａに進むにしたがって、幅が狭くなっており、先端に行けば行くほど幅を狭くすることで、曲げ応力の集中を防止し、曲げ応力の分散を図るものである（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２―１７５８５９号（段落番号００１４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来、スパイラル状接触子は、ばね特性を向上させるために渦巻きの先端から根元に行くにしたがって、厚さを厚くしたり、幅を広くしたりして所望のばね特性に合わせる必要があるという課題があった。
【０００５】
本発明は、前記問題を解決するために創案されたものであり、ばね特性を向上させ、電気導電性に優れたスパイラルコンタクタに関し、特に、電気メッキ析出を制御してスパイラル状接触子の先端のメッキ厚の制御、スパイラル状接触子の先端から根元に行くにしたがって、次第に厚くするメッキ厚の制御の少なくとも一方を制御したスパイラルコンタクタおよびその製造方法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】
【０００６】
請求項１に係る発明のスパイラルコンタクタの製造方法は、渦巻きの中心に先端を有するスパイラル形状の接触子を備えたスパイラルコンタクタの製造方法において、
Ｃｕ基板を用意し、前記Ｃｕ基板上にフォトレジストを貼付もしくは塗布する第１工程と、
前記Ｃｕ基板上にフォトレジストを貼付もしくは塗布し、その上方からスパイラル形状の中心に、前記スパイラル形状のパターンから独立した島状のパターンを備えたフォトマスクを被せ、このフォトマスクの上方から光を照射して露光する第２工程と、
前記フォトマスクのパターンを形成するように前記フォトレジストを現像する第３工程と、
さらに上方から金属メッキを施し、前記スパイラル形状の接触子と、前記島状のパターンから生成される捨てランドとを形成する第４工程と、
前記フォトレジストを除去する第５工程と、
を含むことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明のスパイラルコンタクタの製造方法は、請求項１に記載の第５工程の後に、前記Ｃｕ箔の裏面にフォトレジストを貼付もしくは塗布し、穴を開けるためのフォトマスクを被せ、このフォトマスクに光を照射して露光・現像する第６工程と、
前記Ｃｕ箔の裏面からＣｕ箔にエッチングで穴を開けることで前記捨てランドも除去される第７工程と、
前記Ｃｕ箔の裏面の前記フォトレジストを除去する第８工程と、
表面に導電性のランドを有する実装基板を設け、前記ランドの上面に導電性のペーストを塗布し、前記ランドの上面に、上下反転させた前記スパイラル状接触子を位置決めする第９工程と、
前記Ｃｕ箔をエッチングで除去する第１０工程と、
を含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載された前記第８工程の後に、上下反転させた前記スパイラル状接触子の渦巻きの中心を一方から凸形工具で押し上げて凸形に変形させた状態で、アニールフォーミングし、表面に導電性のランドを有する実装基板を設け、前記ランドの上面に導電性のペーストを塗布した前記実装基板の前記ランドの上面に、前記スパイラル状接触子を位置決めし、前記Ｃｕ箔をエッチングで除去する第１２工程を含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のスパイラルコンタクタにおいて、前記スパイラル形状の接触子は、先端から根元に行くにしたがって、渦巻きの間隔が次第に広く変化していることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載のスパイラルコンタクタであって、前記スパイラル形状の接触子は、先端から根元に行くにしたがって、厚さが次第に厚く変化していることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項４または請求項５に記載のスパイラルコンタクタであって、前記スパイラル形状の接触子は、先端から根元に行くにしたがって、螺旋体の渦巻き部の幅が次第に広く変化していることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項４または請求項５の何れか１項に記載のスパイラルコンタクタであって、前記スパイラル形状の接触子は、先端から根元に行くにしたがって、螺旋体の渦巻き部の幅が一定であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１又は請求項２に係る発明によれば、スパイラルコンタクタの製造方法において、スパイラル形状のパターンから独立した島状のパターンを備えたフォトマスクによって、スパイラル形状の接触子と共に、島状のパターンから生成される捨てランドが形成されるため、渦巻きの先端に存在する間隙の広さによって金属メッキ時の電気力線が多く作用して、先端のメッキ厚を制御するのが難しかったが、捨てランドを設けて、さらに所望の間隔に設定することによって、メッキ厚を容易に制御することができる。
【００１４】
請求項３に係る発明によれば、さらに、所望のメッキ厚を備えた凸形のスパイラルコンタクタを形成することができる。
【００１５】
請求項４に係る発明によれば、先端から根元に行くにしたがって、渦巻きの間隔が次第に広く変化しているスパイラル形状の接触子を形成することができる。
【００１６】
請求項５に係る発明によれば、先端から根元に行くにしたがって、厚さが次第に厚く変化しているスパイラル形状の接触子を形成することができる。
【００１７】
請求項６に係る発明によれば、先端から根元に行くにしたがって、螺旋体の渦巻き部の幅が次第に広く変化しているスパイラル形状の接触子を形成することができる。
【００１８】
請求項７に係る発明によれば、先端から根元に行くにしたがって、螺旋体の渦巻き部の幅が一定であるスパイラル形状の接触子を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係るスパイラルコンタクタおよびその製造方法の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態を説明するためのスパイラル状接触子を示し、（ａ）はスパイラル状接触子を示す概略図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ―Ａ線の断面図である。
図１（ａ）（ｂ）に示すように、スパイラル状接触子２は、自然体では平坦状のスパイラル（渦巻き）であり、幅は、先端２ａから根元２ｂに近づけば近づく程に広くなっている。スパイラル状接触子２を形成するコア材はニッケル（Ｎｉ）基材である。スパイラル状接触子２は、根元２ｂから先端２ａに向かって渦巻き部２ｃを備えている。スパイラル状接触子２の渦巻き部２ｃの幅、厚さ、間隔、及び、スパイラル状接触子２の渦巻き部２ｃと仮想線で示す島状の捨てランド３の間隔は、幅ａ＞幅ｂ＞幅ｃ＞幅ｄ＞幅ｅ、厚さｆ＞厚さｇ＞厚さｈ＞厚さｉ＞厚さｊ、及び、間隔ｋ＞間隔ｌ＞間隔ｍ＞間隔ｎ＞間隔ｐ＞間隔ｑである。しかしながら、これらのすべてを満足する条件に限定するものではなく、部分的には等しくても構わない。
【００２０】
したがって、スパイラル形状の接触子は、先端から根元に行くにしたがって、渦巻きの間隔が次第に広く変化し、さらに、先端から根元に行くにしたがって、厚さが次第に厚く変化し、また、先端から根元に行くにしたがって、螺旋体の渦巻き部の幅が次第に広く変化している。または、螺旋体の渦巻き部の幅は、先端から根元に行くにしたがって、一定となっている。
【００２１】
図２は、本発明に係る製造方法の工程図である。
図２に示すように、渦巻きの中心に先端を有するスパイラル形状の接触子を備えたスパイラルコンタクタの製造方法において、第１工程（ａ）は、段取りを示す工程であり、金属板４を用意し、この金属板４の上にフォトレジスト５を塗布する。ドライフィルムを貼付してもよい。なお、金属板４はＣｕ基板が好適であるので、以下、金属板４はＣｕ基板４と記載する。Ｃｕ基板４の厚みは、箔状であり、例えば、０．０８ｍｍとしたが、これに限定されるものではない。
【００２２】
第２工程（ｂ）は、Ｃｕ基板４上にフォトレジスト５を貼付もしくは塗布した第１工程の後、その上方からスパイラル形状の中心に、スパイラル形状のパターンから独立した島状のパターン６ｂを備えたフォトマスク６を被せ、このフォトマスク６の上方から光を照射して露光する。このフォトマスク６の形状は、図３に示すように、スパイラル形状接触子２の部分を黒塗りにした模様になっている。また、白黒逆のパターンを用いた方法でも構わない。
第３工程（ｃ）は、フォトマスク６のパターン６ａ、６ｂを形成するようにフォトレジスト５を現像する。
第４工程（ｄ）は、さらに上方から金属メッキ７を施す。ここでの金属メッキ７は、ニッケル合金メッキが好適である。これによって、スパイラル状接触子２が形成される。また、金属メッキは、例えば、ニッケルＮｉ合金メッキを用いたが、これに限定されるものではない。
【００２３】
第５工程（ｅ）は、フォトレジスト５を除去することによって、スパイラル形状の接触子２と、島状のパターン６ｂから生成される捨てランド３とを形成する。
第６工程（ｆ）は、第５工程の後に、Ｃｕ箔４の裏面にフォトレジスト５を貼付もしくは塗布し、穴４ｃを開けるためのフォトマスク１６を被せ、このフォトマスク１６に光を照射して露光・現像する。
第７工程（ｇ）は、Ｃｕ箔４の裏面からＣｕ箔４にエッチングで穴を開けることで捨てランド３も除去される。
第８工程（ｈ）は、Ｃｕ箔４の裏面のフォトレジスト５を除去する。
【００２４】
図３は、本発明に係る製造方法の工程図である。
図３に示すように、第９工程（ｉ）は、表面に導電性のランド８ａを有する実装基板８を設け、ランド８ａの上面に導電性のペーストを塗布し、ランド８ａの上面に、上下反転させたスパイラル状接触子２を位置決めする。
第１０工程（ｊ）は、Ｃｕ箔４をエッチングで除去する。
【００２５】
第１１工程（ｋ）は、自然体で平坦状のスパイラル状接触子２に半球形状状の接続端子１０を接触させる。
第１２工程（ｌ）は、第８工程の後に、上下反転させたスパイラル状接触子２の渦巻きの中心を一方から凸形工具９で押し上げて凸形に変形させた状態で、アニールフォーミングし、表面に導電性のランド８ａを有する実装基板８を設け、ランド８ａの上面に導電性のペーストを塗布した実装基板８のランド８ａの上面に、スパイラル状接触子２を位置決めし、Ｃｕ箔４をエッチングで除去する。
【００２６】
図４は、島状パターンを備えたフォトマスクの説明図である。図４の（ａ）はフォトマスクの縦断面図、図４の（ｂ）は（ａ）の平面図である。
図４の（ａ）（ｂ）に示すように、黒塗り部はフォトマスク６のパターン６ａ、６ｂを示している。黒塗り部以外のフォトレジスト５が露光され現像される。この島状パターン６ｂは、スパイラル形状のパターン６ａから独立して、スパイラル形状の中心部に配置されている。この島状パターン６ｂの配置とスパイラル状接触子２の先端２ａの配置との間隔を制御することによって、電気メッキ析出量が制御される。すなわち、スパイラル形状の接触子２は、先端２ａから根元２ｂに行くにしたがって、渦巻きの間隔を間隔ｋ＞間隔ｌ＞間隔ｍ＞間隔ｎ＞間隔ｐ＞間隔ｑのように、次第に広く変化させることによって、先端２ａから根元２ｂに行くにしたがって、電気メッキの析出量を多く変化させることになり、先端２ａから根元２ｂに行くにしたがって、スパイラル状接触子２の厚さを、厚さｆ＞厚さｇ＞厚さｈ＞厚さｉ＞厚さｊのように、次第に厚く変化させることができる。
【００２７】
また、このとき、先端２ａから根元２ｂに行くにしたがって、螺旋体の渦巻き部２ｃの幅を、幅ａ＞幅ｂ＞幅ｃ＞幅ｄ＞幅ｅのように、次第に広く変化させたり、または、先端２ａから根元２ｂに行くにしたがって、螺旋体の渦巻き部２ｃの幅を一定のままとしても構わない。
このように、渦巻きを形成する円の直径が小さいスパイラル状接触子２の先端２ａのメッキ厚を薄くして、渦巻きが形成する円の直径の大きい根元のメッキ厚を厚くするように、電気メッキ析出量が制御されることによって、スパイラル状接触子２の断面応力が均等になるよう制御され、スパイラル状接触子２のばね特性を向上させることができる。
【００２８】
＜第２の実施形態＞
図５は、本発明の第２の実施形態を説明するための凸形のスパイラル状接触子を示し、（ａ）は凸形のスパイラル状接触子を示す概略図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は（ｂ）に示すＢ―Ｂ線の断面図である。第２の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は、第２の実施形態では、凸形のスパイラル状接触子とした点である。なお、図５において、図１〜図４と同様の構成については同符号を付し、その説明を省略する。
図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、根元２ｂから中心部に向かって渦巻き部２ｃを有するスパイラル状接触子２は円錐形に立ち上がった形状を記憶している。
図５の（ａ）に示すように、渦巻き部２ｃは凸状になっており、その巻き数は約２回転として、撓みやすくヘタリにくいという性能の向上を図っている。
【００２９】
図５の（ｃ）に示すように、スパイラル形状の渦巻きの中心を凸形工具９で下方から押し上げてスパイラル形状の接触子２を凸形状に変形させた状態を説明する。スパイラル状接触子２の下方に凸形工具９を配置し、スパイラル状接触子２を下方から凸形工具９で押し上げて凸形に変形させた状態でアニールフォーミングして成形を安定させ、凸状に変形したスパイラル状接触子２が加熱及び焼鈍されて凸形状に成形される。このアニールフォーミングは、例えば、２００℃で加熱し、焼きなまし処理を行い、内部応力を除去する。ここで加熱温度は２００℃としたが、これに限定されるものではない。
【００３０】
このとき、スパイラル形状の接触子２は、先端２ａから根元２ｂに行くにしたがって、渦巻きの間隔が、間隔ｋ＞間隔ｌ＞間隔ｍ＞間隔ｎ＞間隔ｐ＞間隔ｑのように、次第に広く変化し、さらに、先端２ａから根元２ｂに行くにしたがって、厚さが、厚さｆ＞厚さｇ＞厚さｈ＞厚さｉ＞厚さｊのように、次第に厚く変化し、また、先端２ａから根元２ｂに行くにしたがって、螺旋体の渦巻き部２ｃの幅が、幅ａ＞幅ｂ＞幅ｃ＞幅ｄ＞幅ｅのように、次第に広く変化している。または、先端２ａから根元２ｂに行くにしたがって、螺旋体の渦巻き部２ｃの幅を一定としても良い。
【００３１】
以上、好ましい実施の形態を説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することの無い範囲内において適宜変更が可能なものである。例えば、第１工程の金属板４は銅板（Ｃｕ基板）の他に、例えばＳＵＳ板としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するスパイラル状接触子を示し、（ａ）はスパイラル状接触子を示す概略図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ―Ａ線の断面図である。
【図２】本発明に係る製造方法の工程図である。
【図３】本発明に係る製造方法の工程図である。
【図４】本発明に係る島状パターンを備えたフォトマスクの説明図である。（ａ）はフォトマスクの縦断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を説明する凸形のスパイラル状接触子を示し、（ａ）は凸形のスパイラル状接触子を示す概略図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は（ｂ）に示すＢ―Ｂ線の断面図である。
【図６】従来のスパイラル状接触子の製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  スパイラルコンタクタ
２  スパイラル状接触子
２ａ  先端
２ｂ  根元
２ｃ  渦巻き部
２ｄ  基部
３  捨てランド
４  Ｃｕ基板
５  フォトレジスト
６  フォトマスク
７  金属メッキ（メッキ析出）
８  実装基板
９  凸形工具
【図１】
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【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】
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