JP2005353543A

JP2005353543A - Convex spiral shape contact, connection terminal for electronic component using the contact, connector, and manufacture method for the connector

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Publication number: JP2005353543A
Application number: JP2004175939A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Hirai; 幸廣平井; Yasuhiro Takeda; 安弘武田
Original assignee: Advanced Systems Japan Inc
Current assignee: Advanced Systems Japan Inc
Priority date: 2004-06-14
Filing date: 2004-06-14
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2024-06-14
Also published as: JP4359196B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an connection terminal for an electronic component composed of a convex spiral shape contact in a manufacturing method for producing the terminal while increasing the number of windings, even with fewer processes and for a shorter period of time, and also to provide a connector and a manufacturing method for the connector. <P>SOLUTION: A convex spiral shape contact 2 to be connected to a plurality of balls 10a arrayed in a grid on a connecting face of a semiconductor device 10 is featured by being formed so as to narrow its width as going on from a root to a tip end in a spiral manner between extremely small gaps in a planar view. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子部品に関し、その中でも半導体のパッケージの高密度実装に対応するための凸型スパイラル状接触子と、それを用いた電子部品用接続端子、コネクタ、およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an electronic component, and more particularly, to a convex spiral contact for supporting high-density mounting of a semiconductor package, a connection terminal for an electronic component using the same, a connector, and a method for manufacturing the same.

半導体デバイス（ＩＣ）の多機能化、高性能化に伴い、ＩＣを搭載するパッケージは、さまざまなニーズにより変遷し、改良されてきた。ＩＣの四方に張り出したリード（足）の代わりに球状接続端子（以下、ボールという）を配置し、より省スペースで、多端子化の傾向に対応が可能なタイプであるＢＧＡ（Ball Grid Array）がパッケージ分野を牽引している。リードをボールに代えることによって、ＩＣの設置スペースは半減し、省スペースに貢献できた。さらに、ＩＣチップサイズのパッケージである、ＣＳＰ（Chip Scale Package）の登場により、さらにＩＣの設置スペースを激減させた。このため、一段と小さなボールへの対応が可能な接触子、接続端子、コネクタ等が求められている。 With the increase in functionality and performance of semiconductor devices (ICs), packages on which ICs are mounted have been changed and improved according to various needs. BGA (Ball Grid Array) is a type that can accommodate the trend of multi-terminals with more space savings by arranging spherical connection terminals (hereinafter referred to as balls) instead of the leads (legs) that protrude from the four sides of the IC. Is leading the packaging sector. By replacing the lead with a ball, the IC installation space was halved, contributing to space saving. Furthermore, with the advent of CSP (Chip Scale Package), an IC chip size package, the IC installation space has been further reduced. For this reason, a contact, a connection terminal, a connector, etc. which can respond to a much smaller ball are required.

このような背景の中で、近年、前記ＢＧＡにおいては、電子部品の裏面には、リードやピンに代わってボールが碁盤の目状に配列され、このボールのピッチ間隔は１．０ｍｍから０．８ｍｍへと狭ピッチ化が進んでおり、ボールの高密度化が進んでいる。また、電子部品は、実装密度と電送特性を高めることからも、軽薄短小化の傾向にある。そのため、当然のことながら、ボールの接続相手となる接続端子やコネクタも同様に高密度化への対応が求められている。そこで、本発明者は、前記ボールの高密度化に対応したスパイラル状の接触子から構成されている電子部品用接続端子（スパイラルコンタクタ）を開示している。 In this background, in recent years, in the BGA, balls are arranged in a grid pattern instead of leads and pins on the back surface of an electronic component, and the pitch interval of the balls is 1.0 mm to 0.00 mm. The pitch is narrowed to 8 mm, and the density of the balls is increasing. In addition, electronic components tend to be lighter, thinner, and smaller because they increase mounting density and power transmission characteristics. For this reason, as a matter of course, connection terminals and connectors to which balls are to be connected are also required to cope with high density. Therefore, the present inventor has disclosed a connection terminal for electronic parts (spiral contactor) constituted by a spiral contact corresponding to the higher density of the balls.

図９は、従来のスパイラルコンタクタを構成するスパイラル状接触子２０を示す拡大平面図である。図９に示すように、スパイラル状接触子２０は銅メッキの上にニッケルメッキを施したメッキ層でできており、部位ａ〜ｆの各幅寸法は、ａ＞ｂ＞ｃ＞ｄ＞ｅ＞ｆの関係が成立する形状とし、先端に行けば行くほど幅が狭くなっている。また、スパイラル状接触子２０の回りには多くの隙間が形成されている。また、製造方法は、金属メッキ工法、エッチング工法、そして、レジスト塗付、露光焼き付け、現像等によるフォトリソグラフィ技術により製造される。
特開２００２−１７５８５９号公報（段落００３３、図８） FIG. 9 is an enlarged plan view showing a spiral contact 20 constituting a conventional spiral contactor. As shown in FIG. 9, the spiral contact 20 is made of a plated layer obtained by applying nickel plating on copper plating, and the width dimensions of the portions a to f are a>b>c>d>e>. The shape is such that the relationship f is established, and the width becomes narrower as it goes to the tip. Further, many gaps are formed around the spiral contact 20. The manufacturing method is manufactured by a metal plating method, an etching method, and a photolithography technique such as resist coating, exposure baking, and development.
JP 2002-175859 A (paragraph 0033, FIG. 8)

しかしながら、従来のスパイラル状接触子２０は、積極的に隙間を作ったため、巻き数が１回と１／４しかなく、巻き数が少ないため、接触部が短いという問題があった。さらに、フォトリソグラフィ技術を採用した製造方法により、プリント配線基板（以下、プリント基板という）上に、スパイラル状接触子を複数配設したスパイラルコンタクタを、高精度、かつ、高密度に、狭ピッチに製造することができるが、製造工程が多く製作に時間がかかるという問題があった。 However, the conventional spiral contact 20 has a problem that the contact portion is short because the number of turns is only ¼ and the number of turns is small because the gap is positively formed. Furthermore, a spiral contactor in which a plurality of spiral contacts are arranged on a printed wiring board (hereinafter referred to as a printed board) by a manufacturing method employing a photolithography technique is made with high precision, high density, and narrow pitch. Although it can be manufactured, there is a problem in that the manufacturing process is long and the manufacturing takes time.

そこで、本発明は、巻き数を増やしながら、かつ、製造工程が少なく短時間で製作できる製造方法による凸型スパイラル状接触子と、この凸型スパイラル状接触子から構成された電子部品用接続端子、コネクタおよびその製造方法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention provides a convex spiral contact by a manufacturing method that can be manufactured in a short time while increasing the number of windings, and a connection terminal for an electronic component composed of the convex spiral contact. It is an object of the present invention to provide a connector and a manufacturing method thereof.

請求項１に係る凸型スパイラル状接触子の発明は、半導体デバイスの接続面に碁盤の目状に複数個配列されたボールと接続される凸型スパイラル状接触子であって、平面視で、スパイラル形状の輪郭には隙間はなく、裁断による切り目で形成され、根元から先端に進むにしたがって幅が狭くなるように形成されたことを特徴とする。 The invention of the convex spiral contact according to claim 1 is a convex spiral contact connected to a plurality of balls arranged in a grid pattern on the connection surface of the semiconductor device, in plan view, The outline of the spiral shape has no gap, is formed by a cut line by cutting, and is formed so that the width becomes narrower from the root to the tip.

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の凸型スパイラル状接触子を用いた電子部品用接続端子であって、前記凸型スパイラル状接触子を基板に、碁盤の目状に複数個配列されたことを特徴とする The invention according to claim 2 is a connection terminal for an electronic component using the convex spiral contact according to claim 1, wherein a plurality of the convex spiral contacts are provided on a substrate and in a grid pattern. Characterized by being arranged

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の凸型スパイラル状接触子を用いたコネクタであって、前記コネクタの片面に、または、両面に凸型スパイラル状接触子を複数個配設され、電気的接続を行うことを特徴とする。 The invention according to claim 3 is a connector using the convex spiral contact according to claim 1, wherein a plurality of convex spiral contacts are arranged on one side or both sides of the connector. The electrical connection is performed.

請求項４に係る発明は、請求項１に記載の凸型スパイラル状接触子の製造方法であって、スパイラル状の上刃を有する上型と、スパイラル状の下刃を有する下型がセットされ、凸型スパイラル状接触子の素材である金属板が下型の上に載置される第１工程と、
前記上型の上刃が降下し、前記下型の下刃との間でせん断加工をする第２工程と、
前記金属板を上昇、および、移動させ、再び下型の上に載置する第３工程と、
を含み、せん断加工および塑性加工によって凸型のスパイラル状に製造されることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the method for manufacturing the convex spiral contactor according to claim 1, wherein an upper mold having a spiral upper blade and a lower mold having a spiral lower blade are set. A first step in which a metal plate that is a material of the convex spiral contactor is placed on the lower mold;
A second step in which the upper blade of the upper mold descends and shears between the lower blade of the lower mold;
A third step of raising and moving the metal plate and placing it on the lower mold again;
And is produced in a convex spiral shape by shearing and plastic working.

請求項１に係る発明によれば、凸型スパイラル状接触子は、輪郭には隙間はなく、裁断による切り目でスパイラル状に形成したので、その従来の隙間分を接触子そのものに代えて充分に巻き数を確保できたことにより、信頼性の向上が図れる。また、凸型スパイラル状接触子の根元から先端に進むにしたがって幅が狭くなるようにすることにより、柔軟性の高い接触子を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, the convex spiral contactor has no gap in the outline, and is formed in a spiral shape with cuts by cutting. Therefore, the conventional gap is sufficiently replaced with the contact itself. Reliability can be improved by ensuring the number of windings. Moreover, a highly flexible contact can be provided by making the width narrower as it goes from the base of the convex spiral contact to the tip.

請求項２に係る発明によれば、凸型スパイラル状接触子を用いた電子部品用接続端子は、スパイラル状の切込みの隙間をきわめて小さくして巻き数を多くすることができたので、信頼性の高い電子部品用接続端子を提供することができる。 According to the invention of claim 2, since the connection terminal for electronic parts using the convex spiral contactor has been able to increase the number of windings by making the spiral notch gap extremely small. It is possible to provide a high connection terminal for electronic parts.

請求項３に係る発明によれば、コネクタは、基板の片面に凸型スパイラル状接触子が配設され、両面コネクタは、基板の両面に凸型スパイラル状接触子が配設されたことにより、最短の回路が構成できるため、電気抵抗値が小さく、電流の流れを阻害する要因を取り除くことができるので、超小型、超薄型の性能のよい接続端子を提供することができる。 According to the invention of claim 3, the connector is provided with a convex spiral contact on one side of the board, and the double-sided connector is provided with a convex spiral contact on both sides of the board. Since the shortest circuit can be configured, the electrical resistance value is small, and the factor that hinders the flow of current can be removed. Therefore, an ultra-small and ultra-thin connection terminal with good performance can be provided.

請求項４に係る発明によれば、前記凸型スパイラル状接触子は、下型と上型とのスパイラル状の切刃によってスパイラル状にせん断加工し、かつ、スパイラル状接触子に凸型の塑性変形させることによって、加工工程を少なくし、加工時間を短縮することができる。 According to the invention of claim 4, the convex spiral contactor is sheared into a spiral shape by a spiral cutting blade of a lower die and an upper die, and the convex contact is plastic to the spiral contactor. By deforming, the number of processing steps can be reduced and the processing time can be shortened.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、凸型スパイラル状接触子で構成した電子部品用接続端子（スパイラルコンタクタ）を示す拡大斜視図である。図１に示すように、基板５の上には凸型スパイラル状接触子２，２…が配設されている。この凸型スパイラル状接蝕子２、２同士の間隔（ピッチ）は、例えば、０．８ｍｍであり、その上にすり鉢状の窪み６ａを有するガイドフレーム６が配置され、半導体デバイス（ＩＣ）の球状接続端子（ボール）が落とし込みやすく形成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an enlarged perspective view showing an electronic component connection terminal (spiral contactor) constituted by a convex spiral contactor. As shown in FIG. 1, convex spiral contacts 2, 2,... The spacing (pitch) between the convex spiral caries 2 and 2 is, for example, 0.8 mm, and a guide frame 6 having a mortar-shaped depression 6a is disposed thereon, and the semiconductor device (IC) A spherical connection terminal (ball) is formed so as to be easily dropped.

＜第１実施の形態＞
図２は、第１実施の形態の凸型スパイラル状接触子を示し、（ａ）はスパイラル状接触子の拡大平面図である。図２（ａ）に示すように、この凸型スパイラル状接触子２は、２条のスパイラル（螺旋体）で形成されている。平面視で、スパイラル形状の輪郭には隙間はなく、裁断による切り目で形成されている。スパイラル（螺旋体）状に裁断する、つまり、せん断加工により隙間のない、隙間をきわめて小さくした構成で形成され、２条のスパイラルのうち、それぞれの１条は、１巻半ずつ巻いており、また、根元から先端に進むにしたがって、１条のスパイラル（螺旋体）は、部位ａ，ｃ，ｅ，ｇと幅が狭くなるように形成されている。
また、対向するスパイラル（螺旋体）は、反対の左側から隙間をきわめて小さくして根元から先端に進むにしたがって、部位ｂ、ｄ、ｆ、ｈと幅が狭くなるように形成されている。例えば、釣り竿の場合、先端に行けば行くほど細くすることで、曲げ応力を分散させ破壊を防止しているのと同じように、凸型スパイラル状接触子２も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。 <First embodiment>
FIG. 2 shows the convex spiral contact of the first embodiment, and (a) is an enlarged plan view of the spiral contact. As shown in FIG. 2A, the convex spiral contact 2 is formed of two spirals. In plan view, the spiral outline has no gap and is formed by cuts. Cut into a spiral shape, that is, formed by a shearing process with no gap and a very small gap, and each of the two spirals is wound one and a half turns, and A single spiral (spiral body) is formed so that the widths thereof are narrowed with the portions a, c, e, and g as they proceed from the root to the tip.
Further, the opposing spiral (spiral body) is formed so that the width thereof becomes narrower as the distances b, d, f, h increase from the opposite side to the tip with the gap being extremely small from the opposite left side. For example, in the case of a fishing rod, the width of the convex spiral contact 2 increases as it goes to the tip in the same way as the bending stress is dispersed and the fracture is prevented by making it thinner as it goes to the tip. By narrowing, the concentration of bending stress is prevented and the bending stress is dispersed.

図２（ｂ）は、（ａ）に示すＡ−Ａ線の断面図である。図２（ｂ）に示すように、このスパイラル状接触子２は凸型を形成しており、断面は左右対称になっている。なお、前記スパイラル（螺旋体）は、３条、４条と、多条にしても構わない。 FIG.2 (b) is sectional drawing of the AA shown to (a). As shown in FIG. 2B, the spiral contact 2 has a convex shape, and its cross section is symmetrical. The spiral (spiral body) may be three or four or many.

＜第２実施の形態＞
図３は、第２実施の形態の凸型スパイラル状接触子を示し、（ａ）は凸型スパイラル状接触子の拡大平面図である。図３（ａ）に示すように、この凸型スパイラル状接触子３は、１条のスパイラル（螺旋体）で形成されている。平面視でスパイラル同士には、スパイラル状の切込みの隙間をきわめて小さくして巻き数を多くする。ここでは２巻半で形成されている。また、この１条のスパイラル（螺旋体）は、根元から先端に進むにしたがってａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆと、幅が次第に狭くなるように形成されている。 <Second Embodiment>
FIG. 3 shows a convex spiral contact according to the second embodiment, and FIG. 3A is an enlarged plan view of the convex spiral contact. As shown in FIG. 3A, the convex spiral contact 3 is formed by a single spiral. In plan view, between spirals, the spiral notch gap is made extremely small to increase the number of turns. Here, it is formed in two and a half turns. In addition, the single spiral (helical body) is formed so that the width gradually becomes narrower as a, b, c, d, e, f progress from the root to the tip.

図３（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ線の断面図である。図３（ｂ）に示すように、このスパイラル状接触子３は凸型を形成しており、断面は左右非対称になっている。 FIG.3 (b) is sectional drawing of the BB line shown to (a). As shown in FIG. 3B, the spiral contact 3 has a convex shape, and the cross section is asymmetrical.

図４は、第１実施の形態の凸型スパイラル状接触子を使用した場合、前記半導体デバイス（ＩＣ）の球状接続端子（ボール）に対する凸型スパイラル状接触子の接続動作を示し、（ａ）は接続前の断面図であり、（ｂ）は接続後の断面図である。図４（ａ）に示すように、一方の基板５には、凸型スパイラル状接触子２、２…を配設し、その上に、ガイドフレーム６が形成されている。
他方の半導体デバイス１０の接続面側には、球状接続端子（ボール）１０ａが設けられている。なお、基板５は、絶縁基板に回路を設けたプリント基板であるが、その他の基板であってもよい。
図４（ｂ）に示すように、半導体デバイス（ＩＣ）１０の球状接続端子（ボール）１０ａがガイドフレーム６にガイドされて挿入されると、凸型スパイラル状接触子２は、ボール１０ａにより押圧されて付勢力が発生し、凸型スパイラル状接触子２に接触し、電気的通電を行う。 FIG. 4 shows the connection operation of the convex spiral contact with the spherical connection terminal (ball) of the semiconductor device (IC) when the convex spiral contact of the first embodiment is used, (a) Is a cross-sectional view before connection, and (b) is a cross-sectional view after connection. As shown in FIG. 4A, convex spiral contacts 2, 2,... Are arranged on one substrate 5, and a guide frame 6 is formed thereon.
On the connection surface side of the other semiconductor device 10, a spherical connection terminal (ball) 10a is provided. The substrate 5 is a printed board in which a circuit is provided on an insulating substrate, but may be other substrates.
As shown in FIG. 4B, when the spherical connection terminal (ball) 10a of the semiconductor device (IC) 10 is guided and inserted into the guide frame 6, the convex spiral contact 2 is pressed by the ball 10a. As a result, an urging force is generated, and the convex spiral contact 2 is contacted to conduct electricity.

ここで、凸型スパイラル状接触子２の接続動作について、説明する。
基板５に碁盤の目状に配置した複数の凸型スパイラル状接触子２、２…から構成する電子部品用接続端子（スパイラルコンタクタ）１（図１参照）が形成されている。凸型スパイラル状接触子２は、２条のスパイラル（螺旋体）で構成され、円錐（コーン）状のスパイラル（螺旋体）であり、かつ、幅が先端に行くほど狭くなるようになっている。その結果、半導体デバイス１０の球状接続端子（以下、ボールという）１０ａが凸型スパイラル状接触子２を押圧すると、凸型スパイラル状接触子２は、中央部から外側にボール１０ａとの接触を広げ、スパイラルは背の低い円錐状にたわみ、ボール１０ａを抱き込むように変形する。そして、凸型スパイラル状接触子２は、ボール１０ａに螺旋状に巻き付くことから、ボール１０ａに接触する接触長さが長くなり、確実に接触すると共に、異物の付着があってもボール１０ａの球面に沿った摺動作用により異物を除去し、ボール１０ａの表面の酸化膜を切り込んで、安定した信頼性の高い通電接触を行う。 Here, the connection operation of the convex spiral contact 2 will be described.
An electronic component connection terminal (spiral contactor) 1 (see FIG. 1) composed of a plurality of convex spiral contacts 2, 2,... Arranged in a grid pattern on the substrate 5 is formed. The convex spiral contact 2 is composed of two spirals (spirals), is a cone-shaped spiral (spiral), and becomes narrower toward the tip. As a result, when the spherical connection terminal (hereinafter referred to as a ball) 10a of the semiconductor device 10 presses the convex spiral contact 2, the convex spiral contact 2 spreads the contact with the ball 10a outward from the center. The spiral bends into a short conical shape and deforms so as to embrace the ball 10a. Since the convex spiral contact 2 is wound around the ball 10a in a spiral shape, the contact length with which the ball 10a comes into contact is increased. Foreign matter is removed by a sliding action along the spherical surface, and an oxide film on the surface of the ball 10a is cut to make stable and reliable energization contact.

図５は、半導体デバイスのパッド状接続端子に対する本発明の凸型スパイラル状接触子の接続動作を示し、（ａ）は接続前の拡大断面図であり、（ｂ）は接続後の拡大断面図である。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、凸型スパイラル状接触子２は、円錐状の凸型に形成されており、パッド状接続端子１０ｂはフラット面が形成されている。このように、半導体デバイス（ＩＣ）の接続端子が球状以外に、パッド状接続端子１０ｂであっても、電気的接触が良好に行われる。また、図示しないコーン（円錐体）状接続端子であっても電気的接触が可能である。 FIG. 5 shows the connection operation of the convex spiral contact of the present invention to the pad-like connection terminal of the semiconductor device, (a) is an enlarged sectional view before connection, and (b) is an enlarged sectional view after connection. It is. As shown in FIGS. 5A and 5B, the convex spiral contact 2 is formed in a conical convex shape, and the pad-shaped connection terminal 10b is formed with a flat surface. As described above, even when the connection terminal of the semiconductor device (IC) is not the spherical shape but the pad-shaped connection terminal 10b, the electrical contact is performed well. Further, even a cone-shaped connection terminal (not shown) can be electrically contacted.

図６は、本発明の凸型スパイラル状接触子をコネクタに採用したもので、（ａ）はコネクタに接続する前の状態を示す断面図であり、（ｂ）はコネクタに接続した後の状態を示す拡大断面図である。図６（ａ）に示すように、コネクタケーブル１２の少なくとも一方の端部には凸型スパイラル状接触子２が配置されたコネクタ（例えば、電子部品ともいう）１１が配置され、図において、その下部にボール１０ａを上向きにした半導体デバイス１０が配置されている。このボール１０ａと接続することによって、２条の凸型スパイラル状接触子２がボール１０ａに巻き付くように接触し、ボール１０ａの表面を覆う絶縁膜の酸化膜を切り裂くことから、信頼性の高い電子部品を提供できる。なお、複数の凸型スパイラル状接触子２が配置された電子部品用接続端子（スパイラルコンタクタ）１は、コネクタケーブル１２の一方の端部に備えた図を示したが、コネクタケーブル１２の両端にあってもよい。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state before the connector is connected to the connector, and FIG. 6B is a state after the connector is connected to the connector. FIG. As shown in FIG. 6A, a connector (for example, also referred to as an electronic component) 11 in which a convex spiral contact 2 is disposed is disposed at at least one end of the connector cable 12. The semiconductor device 10 with the ball 10a facing upward is disposed at the bottom. By connecting to the ball 10a, the two convex spiral contacts 2 come into contact with the ball 10a so that the oxide film of the insulating film covering the surface of the ball 10a is cut, so that the reliability is high. Electronic components can be provided. In addition, although the electronic component connection terminal (spiral contactor) 1 in which the plurality of convex spiral contacts 2 are arranged is shown at one end of the connector cable 12, There may be.

図７は、本発明をコネクタに応用した両面コネクタケーブルを示し、図７（ａ）は接続前の状態を示す断面図であり、図７（ｂ）は接続後の状態を示す拡大断面図である。
図７（ａ）に示すように、前記した図６（ａ）との相違点は、コネクタが両面に配置されている点である。
両面コネクタ１３は、シート状の基板５に配設されており、接続面にボール１０ａを有する半導体デバイス１０と接続することができる。また、図５に示すような、フラット面のパッド状接続端子１０ｂを有する半導体デバイス１５であっても接続することができる。半導体デバイス１５に配設されたフラット状接続端子１０ｂは、凸型スパイラル状接触子２を押圧して接続する。
これにより、接続する相手がパッド状の端子台を有する半導体デバイス１５であっても、確実に電気接続をすることができる。２条の凸型スパイラル状接触子２の場合は、２箇所の接触となり、２倍の信頼性を高めることができる。 7 shows a double-sided connector cable in which the present invention is applied to a connector. FIG. 7A is a cross-sectional view showing a state before connection, and FIG. 7B is an enlarged cross-sectional view showing a state after connection. is there.
As shown in FIG. 7A, the difference from FIG. 6A described above is that the connectors are arranged on both sides.
The double-sided connector 13 is disposed on the sheet-like substrate 5 and can be connected to the semiconductor device 10 having the ball 10a on the connection surface. Further, even a semiconductor device 15 having a flat pad-like connection terminal 10b as shown in FIG. 5 can be connected. The flat connection terminal 10b disposed in the semiconductor device 15 presses and connects the convex spiral contact 2.
Thereby, even if the other party to be connected is the semiconductor device 15 having a pad-like terminal block, electrical connection can be reliably made. In the case of the two convex spiral contacts 2, the contact is made at two places, and the reliability can be increased twice.

図８は、本発明の凸型スパイラル状接触子を製造するせん断用金型を示す斜視図であり、（ａ）は上型、（ｂ）は下型、（ｃ）は（ａ）に示すＡ矢視の拡大斜視図である。図８（ａ）に示すように、上型７の先端部の下面には凸型７ａが設けられており、この凸型７ａによって、前記凸型スパイラル状接触子２が成形される。
また、図８（ｂ）に示すように、下型８の先端部の上面には凹型８ａが設けられており、この凹型８ａと前記凸型７ａによって、凸型スパイラル状接触子２が成形される。
さらに、図８（ｃ）に示すように、上型７の下面７ｂに設けた螺旋状の稜線は、せん断加工の上刃（稜線）７ｃとなり、下型８の凹型８ａの図示しないスパイラル形状の下刃（稜線）とによって、きわめて小さい隙間の幅でスパイラル状接触子２を瞬時に加工する。
このように、上型７には、下型８との合わせ面に切刃７ｃを有する金型が微細加工で施されており、図示しない下型８にも、凹型８ａが微細加工で施されている。両者は、凸型スパイラル状接触子２の厚み０．０２ｍｍの金属薄板が厚み方向に隙間に確保され、ちょうど噛み合うように当接した瞬間、金属薄板である銅板をスパイラル状に裁断し、スパイラル状接触子２を凸型に塑性変形させる。
なお、銅板の代わりに真鍮薄板であってもよい。 FIG. 8 is a perspective view showing a shearing die for producing the convex spiral contact of the present invention, wherein (a) is an upper die, (b) is a lower die, and (c) is shown in (a). It is an expansion perspective view of A arrow view. As shown in FIG. 8A, a convex mold 7a is provided on the lower surface of the tip of the upper mold 7, and the convex spiral contact 2 is formed by the convex mold 7a.
As shown in FIG. 8B, a concave mold 8a is provided on the upper surface of the tip of the lower mold 8, and the convex spiral contact 2 is formed by the concave mold 8a and the convex mold 7a. The
Further, as shown in FIG. 8C, the spiral ridge line provided on the lower surface 7b of the upper mold 7 becomes an upper blade (ridge line) 7c for shearing, and the spiral mold (not shown) of the concave mold 8a of the lower mold 8 is formed. With the lower blade (ridge line), the spiral contact 2 is instantaneously processed with a very small gap width.
Thus, the upper die 7 is provided with a die having a cutting edge 7c on the mating surface with the lower die 8 by fine machining, and the lower die 8 (not shown) is also provided with a concave die 8a by fine machining. ing. In both cases, the copper sheet, which is a metal thin plate, is cut into a spiral shape at the moment when a thin metal plate having a thickness of 0.02 mm of the convex spiral contactor 2 is secured in a gap in the thickness direction and just abuts so as to mesh. The contact 2 is plastically deformed into a convex shape.
A brass thin plate may be used instead of the copper plate.

ここで、凸型スパイラル状接触子２の製造方法を説明する。
第１工程は、図８（ａ）に示すように、スパイラル状の上刃７ｃを有する上型７と、図８（ｂ）に示すように、スパイラル状の下刃８ｃを有する下型８がセットされ、心出しが行われる。そして、図８（ｂ）に示すように、凸型スパイラル状接触子２の素材であるシート材の金属薄板である銅板２ａが載置され、保持される。
第２工程は、（ａ）に示す上型７の上刃７ｃがＹ方向へ降下し、下型８の下刃８ｃとの間で裁断され、せん断加工と塑性加工をする。
第３工程は、銅板２ａを上昇させ、１ピッチ分移動させ、再び下型の上に載置する。
これらの工程を含む製造方法によって、高速で量産加工を行い、かつ、精密な加工を行う。なお、図１に示すように、凸型スパイラル状接触子２の回りの輪郭を四角形に裁断する工程は、第２工程でいっしょに行ってもよいし、つぎの第４工程で行ってもよい。また、図８（ｂ）に示すように、下型８の軸線中央に設けられたエアを通す空気穴８ｂは、エア抜き用の穴である。切粉はけ用の穴は図示しないが、設けられている。 Here, the manufacturing method of the convex spiral contact 2 will be described.
In the first step, as shown in FIG. 8A, an upper die 7 having a spiral upper blade 7c and a lower die 8 having a spiral lower blade 8c as shown in FIG. It is set and centering is performed. And as shown in FIG.8 (b), the copper plate 2a which is a metal thin plate of the sheet | seat material which is the raw material of the convex spiral contactor 2 is mounted and hold | maintained.
In the second step, the upper blade 7c of the upper mold 7 shown in (a) descends in the Y direction, and is cut between the lower blade 8c of the lower mold 8 to perform shearing and plastic working.
In the third step, the copper plate 2a is raised, moved by one pitch, and placed again on the lower mold.
By a manufacturing method including these steps, mass production processing is performed at high speed and precise processing is performed. In addition, as shown in FIG. 1, the process of cutting the outline around the convex spiral contactor 2 into a quadrangle may be performed together in the second process or in the next fourth process. . Moreover, as shown in FIG.8 (b), the air hole 8b which lets the air provided in the axis line center of the lower mold | type 8 is a hole for air bleeding. Although the hole for chip removal is not shown, it is provided.

なお、本発明はその技術思想の範囲内で種々の改造、変更が可能である。例えば、半導体デバイス（ＩＣ）は、半導体デバイス（ＤＵＴ）であってもよいし、半導体デバイスは、球状接続端子（ボール）で説明したが、パッド状接続端子を配置したものでもよい。
また、図８に示す上型７、下型８は、一個取りとしているが、複数個取り使用の金型であっても構わない。さらに、ワークの金属板は、銅板の薄板に限らず、導電性が良く、弾性を有する金属の薄板がよく、銅板の表面に金メッキを施したものであっても構わない。 The present invention can be variously modified and changed within the scope of the technical idea. For example, the semiconductor device (IC) may be a semiconductor device (DUT), and the semiconductor device has been described as a spherical connection terminal (ball), but may be one in which pad-like connection terminals are arranged.
Moreover, although the upper mold | type 7 and the lower mold | type 8 shown in FIG. 8 are taken as one piece, you may be a metal mold | die used by taking multiple pieces. Furthermore, the metal plate of the workpiece is not limited to a thin copper plate, but may be a thin metal plate having good conductivity and elasticity, and the surface of the copper plate may be plated with gold.

本発明の、凸型スパイラル状接触子で構成した電子部品用接続端子を示す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view which shows the connection terminal for electronic components comprised with the convex spiral contact of this invention. 第１実施の形態の凸型スパイラル状接触子を示し、（ａ）は凸型スパイラル状接触子の拡大平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線の断面図である。The convex spiral contact of 1st Embodiment is shown, (a) is an enlarged plan view of a convex spiral contact, (b) is sectional drawing of the AA line shown to (a). . 第２実施の形態の凸型スパイラル状接触子を示し、（ａ）は凸型スパイラル状接触子の拡大平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ線の断面図である。The convex spiral contact of 2nd Embodiment is shown, (a) is an enlarged plan view of a convex spiral contact, (b) is sectional drawing of the BB line shown to (a). . 第１実施の形態の凸型スパイラル状接触子を使用した場合、球状接続端子に対する凸型スパイラル状接触子の接続動作を示し、（ａ）は接続前の拡大断面図であり、（ｂ）は接続後の拡大断面図である。When the convex spiral contact of the first embodiment is used, the connection operation of the convex spiral contact with the spherical connection terminal is shown, (a) is an enlarged sectional view before connection, (b) It is an expanded sectional view after a connection. 半導体デバイスのパッド状接続端子に対する本発明の凸型スパイラル状接触子の接続動作を示し、（ａ）は接続前の拡大断面図であり、（ｂ）は接続後の拡大断面図である。The connection operation | movement of the convex spiral contactor of this invention with respect to the pad-shaped connection terminal of a semiconductor device is shown, (a) is an expanded sectional view before a connection, (b) is an expanded sectional view after a connection. 本発明の凸型スパイラル状接触子をコネクタに採用したもので、（ａ）はコネクタに接続する前の状態を示す断面図であり、（ｂ）はコネクタに接続する後の状態を示す拡大断面図である。The convex spiral contactor of the present invention is adopted for a connector, (a) is a sectional view showing a state before being connected to the connector, and (b) is an enlarged section showing a state after being connected to the connector. FIG. 本発明をコネクタケーブルに応用した両面コネクタを示し、（ａ）は接続前の状態を示す断面図であり、（ｂ）は接続後の状態を示す拡大断面図である。The double-sided connector which applied this invention to the connector cable is shown, (a) is sectional drawing which shows the state before a connection, (b) is an expanded sectional view which shows the state after a connection. 本発明の凸型スパイラル状接触子を製造するせん断用金型を示す斜視図であり、（ａ）は上型、（ｂ）は下型、（ｃ）は（ａ）に示すＡ矢視の拡大斜視図である。It is a perspective view which shows the metal mold | die for shear which manufactures the convex spiral contactor of this invention, (a) is an upper mold | type, (b) is a lower mold | type, (c) is A arrow view shown to (a). It is an expansion perspective view. 従来のスパイラル状接触子を示す拡大平面図である。It is an enlarged plan view showing a conventional spiral contact.

符号の説明Explanation of symbols

１電子部品用接続端子（凸型スパイラルコンタクタ）
２，３凸型スパイラル状接触子
２ａ銅板（ワーク）
５基板
６ガイドフレーム
６ａ窪み
７上型
７ａ凸型
７ｂ下面
７ｃ上刃（稜線）
８下型
８ａ凹型
８ｂ空気穴
１０，１５半導体デバイス
１０ａ球状接続端子（ボール）
１０ｂパッド状接続端子
１１コネクタ（電気部品）
１２コネクタケーブル
１３両面コネクタ

1 Connection terminal for electronic parts (convex spiral contactor)
2, 3 Convex spiral contact 2a Copper plate (workpiece)
5 Substrate 6 Guide frame 6a Depression 7 Upper mold 7a Convex 7b Lower surface 7c Upper blade (ridgeline)
8 Lower mold 8a Recessed 8b Air holes 10, 15 Semiconductor device 10a Spherical connection terminal (ball)
10b Pad-like connection terminal 11 Connector (electrical part)
12 Connector cable 13 Double-sided connector

Claims

半導体デバイスの接続面に碁盤の目状に複数個配列されたボールと接続される凸型スパイラル状接触子であって、
平面視で、スパイラル形状の輪郭には隙間はなく、裁断による切り目で形成され、根元から先端に進むにしたがって幅が狭くなるように形成されたことを特徴とする凸型スパイラル状接触子。 A convex spiral contact connected to a plurality of balls arranged in a grid pattern on a connection surface of a semiconductor device,
A convex spiral contact, characterized in that, in plan view, the spiral outline has no gap, is formed by a cut by cutting, and is formed so that the width becomes narrower from the root to the tip.

半導体デバイスの表面に碁盤の目状に複数個配列されたボールと接続される電子部品用接続端子であって、
前記凸型スパイラル状接触子を基板に、碁盤の目状に複数個配列されたことを特徴とする請求項１に記載の凸型スパイラル状接触子を用いた電子部品用接続端子。 A connection terminal for an electronic component connected to a plurality of balls arranged in a grid pattern on the surface of a semiconductor device,
2. The connection terminal for electronic parts using the convex spiral contact according to claim 1, wherein a plurality of the convex spiral contacts are arranged in a grid pattern on a substrate.

半導体デバイスの表面に碁盤の目状に複数配列されたボール、またはパッドと接続されるコネクタであって、
前記コネクタの片面に、または、両面に凸型スパイラル状接触子を複数個配設され、電気的接続を行うことを特徴とする請求項１に記載の凸型スパイラル状接触子を用いたコネクタ。 A connector connected to a plurality of balls or pads arranged in a grid pattern on the surface of a semiconductor device,
The connector using the convex spiral contact according to claim 1, wherein a plurality of convex spiral contacts are disposed on one side or both sides of the connector to perform electrical connection.

スパイラル状の上刃を有する上型と、スパイラル状の下刃を有する下型がセットされ、凸型スパイラル状接触子の素材である金属板が下型の上に載置される第１工程と、
前記上型の上刃が降下し、前記下型の下刃との間でせん断加工をする第２工程と、
前記金属板を上昇、および、移動させ、再び下型の上に載置する第３工程と、
を含み、せん断加工および塑性加工によって凸型のスパイラル状に製造されることを特徴とする請求項１に記載の凸型スパイラル状接触子の製造方法。

A first step in which an upper die having a spiral upper blade and a lower die having a spiral lower blade are set, and a metal plate as a material of the convex spiral contactor is placed on the lower die; ,
A second step in which the upper blade of the upper mold descends and shears between the lower blade of the lower mold;
A third step of raising and moving the metal plate and placing it on the lower mold again;
The method for manufacturing a convex spiral contact according to claim 1, wherein the convex spiral contact is manufactured by a shearing process and a plastic process.