JP4112782B2 - コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコネクタに関し、特に２つの平面それぞれに配列形成された複数の電極の間を対応接続するためのコネクタに属する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置等の電子部品、電子素子の小型化、微細化や、これら電子部品、電子素子を実装する電子機器の高密度実装化に伴って、これら電子部品、電子素子と回路基板との間の接続や、回路基板どうしの接続などに使用されるコネクタにおいても、その微細化が進行しており、互いに狭ピッチ化、微細化された複数の電極の間を対応接続するコネクタのコンタクトとして、コイル状の接続部材が使用される例が多くなってきている。その理由は、電極ピッチ寸法を比較的容易に狭くすることができると同時に、接触抵抗や固有抵抗を低減できる、という点や、はんだボールによる方法に比べて、安価で、接続電極間の寸法を高い精度で確保することができ、また、部材の熱膨張係数などの影響を受け難く、高い接続信頼性が確保できる、などの点にある。
【０００３】
このような、コイル状の接続部材を使用したコネクタの第１の例を、図５（ａ），（ｂ）に示す（例えば特開平９−８２３９０号公報参照）。
この第１の例のコネクタは、それぞれが、弾性金属導電体により、複数回旋回するコイル状に形成された、複数のコイル状コンタクト３００と、これら複数のコイル状コンタクト３００の旋回直径より小さい寸法の厚さの弾性絶縁体により形成されて、これら複数のコイル状コンタクト３００を、その旋回部分が両面から露出してその中心軸が一致し、かつ互いに絶縁されるように配列するコンタクト保持部材３５０と、を備えて構成される。
【０００４】
そして、図５（ｂ）に示すように、この第１の例のコネクタが回路基板５００ｘ，６００ｘの間に挟み込まれて、回路基板５００ｘの電極５１０ｘと、回路基板６００ｘの対応する電極６１０ｘとの間は、そのコンタクト３００により接続される。
【０００５】
この第１の例のコネクタは、例えば、直径１〜５μｍの超微細弾性ワイヤにより、直径２０〜１００μｍでピッチ１０μ程度を有して螺旋状に、連続した１本の長いコイルスプリングを形成し、このコイルスプリングを、溶融したシリコーンゴム等の弾性絶縁体の中に埋没させてこれを固化し、この弾性絶縁体を、コイルスプリングのループ部分が２つの表面から一定量露出するまでエッチングした後、接続対象の回路基板５００ｘ（又は６００ｘ）の複数の電極５１０ｘ（又は６１０ｘ）の配置に合わせて、コイルスプリングの露出部分のうちの、電極間隙と対応する１ループにレーザー光線をスポット照射するなどしてこれを切断する、というような方法で製造することができる。
【０００６】
この第１の例のコネクタでは、コイルスプリングを形成するワイヤの直径、コイルスプリングの直径やループ間隔等の選定や、レーザー光による切断等によって、回路基板の電極間隙、電極間ピッチがμｍのオーダーまで容易に対処することができ、その微細化が容易となる。また、コンタクト部分（３００）は、弾性金属導電体によるコイル状となっていて電極５１０ｘ，６１０ｘに対し弾性加圧接触するので、接触抵抗及び固有抵抗を小さくすることができる。
【０００７】
図６は、従来のコネクタの第２の例を示す側面図である（例えば特開２０００−１２１２６号公報参照）。この第２の例は、半導体装置を親基板に実装するのに適している。
この第２の例のコネクタは、接続対象の回路基板５００ｙ，６００ｙの複数の電極５１０ｙ，６１０ｙのピッチと対応する導電部４２０と、その間をつなぐ絶縁部４１０とを含んで連続する１本のコイル状に形成されたコイル状接続部材４００により構成され、その導電部４２０が、回路基板５００ｙ，６００ｙの複数の電極５１０ｙ，６１０ｙにはんだ付け接合（４５０）される構造となっている。
【０００８】
コイル状接続部材４００は、例えば、絶縁性樹脂から成るワイヤをコイル状に整形し、その回路基板電極対応部分に、金属層を被着させて導電部４２０としたものである。
【０００９】
この第２の例のコネクタは、微細化が進行してもこのコイル状接続部材４００により、はんだボールによる方法に比べて、回路基板５００ｙ，６００ｙ間の高さ（間隔）を高精度に保つことができ、また各部材料の熱膨張係数等の影響を受けることが少なく、接続信頼性を向上させることができる。しかも、安価である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のコネクタは、第１の例では、超微細な弾性ワイヤで螺旋状に、連続した１本の長いコイルスプリングを形成して、このコイルスプリングを、弾性絶縁体によるコンタクト保持部材３５０に、その２つの表面それぞれからコイルスプリングのループ部分が一定量露出するように保持し、接続対象の回路基板５００ｘ，６００ｘの複数の電極の配置ピッチに合わせて、コイルスプリングの露出部分のうちの、電極間隙と対応する１ループを切断することにより、コンタクト保持部材３５０に配列、保持された複数のコイル状コンタクト３００を有するコネクタが得られる構成、構造となっているので、微細化が容易で接続対象となる複数の電極の配列ピッチに合ったコンタクト配列のものを容易に得ることができるものの、コイルスプリングの一部を、電極配列ピッチに合わせて切断するためのレーザー装置等の高価な設備が必要である、という問題点と、コイルスプリングを一度切断してしまうと、これを電極配列ピッチの異なる接続対象には使用することができないという問題点があり、第２の例では、絶縁性樹脂によるワイヤをコイル状に整形して、その、回路基板の電極対応部分に金属層を被着するなどして導電部４２０を形成し、複数の導電部４２０と、その間をつなぐ絶縁部４１０とを含む、１本のコイル状接続部材４００で構成されて、複数の導電部４２０を、はんだ付け等により回路基板５００ｙ，６００ｙの複数の電極５１０ｙ，６１０ｙに接合する構造となっているので、複数の電極５１０ｙ，６１０ｙの配列ピッチに複数の導電部４２０を合わせるのは容易であるものの、導電部４２０を電極５１０ｙ，６１０ｙに接合するための設備及び作業が必要になる、という問題点がある。
【００１１】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑みて、設備、治具を必要とする作業を行わなくても、コネクタ自身により容易に、接続対象の複数の電極の配列ピッチに、複数のコンタクトの配列ピッチを合わせることができ、かつ、電極配列ピッチの異なる接続対象への移設も容易にできるコネクタを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のコネクタは、第１の平面上に予め設定されたピッチで配列形成された複数の第１の電極と、第２の平面上に、前記複数の第１の電極の配列ピッチと同一ピッチで配列形成された複数の第２の電極とを、対応接触接続するためのコネクタであって、上記目的を達成するために次の各構成を有することを特徴とする。
（イ）弾性部材により、複数旋回するコイル状に形成され、その複数旋回それぞれに対し、その１旋回のうちの、前記第１の平面上の第１の電極と接触する部分から前記第２の平面上の対応する第２の電極に接触する部分までの間の連続区間を含む、その１旋回分より小さい範囲を導電体でつなぎ、かつ、隣接する旋回部分の導電体とは接続されないように配置されたコンタクトを備えて成る、コンタクト配設コイル状部材
（ロ）一方の端の部分に、前記コンタクト配設コイル状部材の一端を保持固定してそのコイル軸と平行にこのコンタクト配設コイル状部材の他端側まで延びるコイル保持用部材と、このコイル保持用部材の他方の端の部分に保持されて前記コンタクト配設コイル状部材の他端を保持固定し、この他端を、そのコイル軸と平行に移動させ、固定する、コンタクトピッチ可変機構とを備え、この他端の移動に伴って、その複数旋回それぞれに設けられたコンタクトのピッチを可変しかつ調節でき、かつ、前記複数旋回それぞれのコンタクトが対応する第１の電極及び第２の電極のピッチに合わせられ、かつ、ピッチを維持して加圧接触可能なように前記コンタクト配設コイル状部材を保持するピッチ可変機能付きコイル状部材保持部
【００１３】
また、前記コンタクト配設コイル状部材が、弾性絶縁体により、複数旋回するコイル状に形成されたコイル状絶縁部材と、このコイル状絶縁部材の複数旋回それぞれに対し、その１旋回のうちの、前記定められた範囲の表面に被着する導電体によるコンタクトと、を備えて成る、構成を有している。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態は、第１の平面上に予め設定されたピッチで配列形成された複数の第１の電極と、第２の平面上に、上記複数の第１の電極の配列ピッチと同一ピッチで配列形成された複数の第２の電極とを、対応接触接続するためのコネクタであって、弾性部材により、複数旋回するコイル状に形成され、その複数旋回それぞれに対し、その１旋回のうちの、上記第１の平面上の第１の電極と接触する部分から上記第２の平面上の対応する第２の電極に接触する部分までの間の連続区間を含む、その１旋回分より小さい範囲を導電体でつなぎ、かつ、隣接する旋回部分の導電体とは接続されないように配置されたコンタクトを備えて成る、コンタクト配設コイル状部材と、このコンタクト配設コイル状部材の、一端を保持固定する一方、他端を、そのコイル軸と平行に移動させて固定できるように保持し、この他端の移動に伴って、その複数旋回それぞれに設けられたコンタクトのピッチが変更できる構造を備え、かつ、上記複数旋回それぞれのコンタクトが対応する第１の電極及び第２の電極に加圧接触可能なように上記コンタクト配設コイル状部材を保持する、ピッチ可変機能付きコイル状部材保持部と、を有して構成される。
【００１５】
このような構成、構造とすることにより、設備、治具を必要とする作業を行うことなく、このコネクタ自身によって、容易に、接続対象の複数の第１の電極及び複数の第２の電極の配列ピッチに、このコネクタの複数のコンタクトの配列ピッチを合わせることができ、また、コネクタ自身でコンタクト配列ピッチを変更できるので、電極配列ピッチの異なる接続対象への移設も容易にできる。
【００１６】
【実施例】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１（ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施例を示す、接続対象を含む斜視及び側面図、図２（ａ）〜（ｃ）はこの第１の実施例の、コンタクト配設コイル状部材の、コイル軸方向から見た側面図、並びにそのＡ−Ａ矢視断面図及びＢ−Ｂ矢視断面図、図３（ａ），（ｂ）はこの第１の実施例の、コンタクトピッチが異なる２つの状態を示す側面図である。
【００１７】
この第１の実施例のコネクタは、回路基板５００の一方の面に一定のピッチで配列、形成された複数の電極５１０と、回路基板６００の一方の面に、複数の電極５１０と同一ピッチで配列、形成された複数の電極６１０とを対応接触接続するためのものであって、その主構成としてコンタクト配設コイル状部材１００と、ピッチ可変機能付きコイル状部材保持部２００と、を有し、これらの詳細は次のとおりである。
【００１８】
コンタクト配設コイル状部材１００は、弾性絶縁体により、複数旋回するコイル状に形成されたコイル状絶縁部材１１０と、このコイル状絶縁部材１１０の複数旋回それぞれに対し、その１旋回のうちの、回路基板５００の電極５１０と接触する部分から回路基板６００の対応する電極６１０と接触する部分までの間の連続区間を含む、その１旋回分より小さい範囲を導電体でつなぎ、かつ隣接する旋回部分の導電体とは接続されないように配置されたコンタクト１２０と、を備えている。
【００１９】
また、このコンタクト配設コイル状部材１００は、そのコイル状絶縁部材１１０の断面が四角形状となっており、その外側の面に、コンタクト１２０が被着した形状となっている。
【００２０】
ピッチ可変機能付きコイル状部材保持部２００は、コンタクト配設コイル状部材１００の一端を保持固定してその外側に沿ってその中心軸と平行にその他端側まで延びるコイル保持用部材２１０と、このコイル保持用部材２１０の他端側に保持されてコンタクト配設コイル状部材１００の他端を保持固定し、この他端を、そのコイル軸と平行に移動させ、固定して、コンタクト配設コイル状部材１００の複数のコンタクト１２０を配列ピッチを変更、調節するコンタクトピッチ可変機構２２０と、を備え、コンタクト配設コイル状部材１００の複数のコンタクト１２０それぞれが、回路基板５００の電極５１０及び回路基板６００の対応する電極６１０に加圧接触させるために、コンタクト配設コイル状部材１００の一部がコイル保持用部材２１０の側面部分からはみ出すようにこれを保持する構造、形状となっている。
コンタクトピッチ可変機構２２０により、図３（ａ），（ｂ）に示すように、複数のコンタクト１２０のピッチを変えることができる。
【００２１】
この第１の実施例では、従来例のような、はんだ付けやレーザー光による切断などの、設備を必要とする作業がなく、コンタクトピッチ可変機構２２０によって手軽、かつ容易に、回路基板５００，６００の複数の電極５１０，６１０等のピッチに、コンタクト１２０のピッチを合わせることができる。従って、今まで使用していたものとは異なる電極配列ピッチの複数の電極を有する接続対象への移設、使用も容易である。
【００２２】
図４（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２の実施例を示す側面図、並びにそのコンタクト配設コイル状部材のＡ−Ａ矢視断面図及びＢ−Ｂ矢視断面図である。
この第２の実施例が前述の第１の実施例と相違する点は、コンタクト配設コイル状部材が、第１の実施例のコンタクト配設コイル状部材１００では、断面四角形状のコイル状絶縁部材１１０を用い、その定められた範囲の外側の面に複数のコンタクト１２０を被着させているのに対し、この第２の実施例では、断面丸形のコイル状絶縁部材１１０ａを用い、その規定範囲の全表面に複数のコンタクト１２０ａを被着させた、構造、形状としている点である。
【００２３】
このほかの部分は、第１の実施例と同様であり、またその作用効果も第１の実施例と同様である。
なお、これら実施例において、コンタクト配設コイル状部材１００，１００ａの、コイル状絶縁部材１１０ａに対する複数のコンタクト１２０，１２０ａの被着は、めっきによる方法や、金属薄板等を接着する方法などにより行うことができる。また、モールドにより、これらを一体形成することもできる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、弾性部材により、複数旋回するコイル状に形成され、その複数旋回それぞれに対し、その１旋回のうちの、接続対象の、第１の平面上の第１の電極と接触する部分から接続対象の第２の平面上の対応する第２の電極に接触する部分までの間の連続区間を含む、その１旋回分より小さい範囲を導電体でつなぎ、かつ、隣接する旋回部分の導電体とは接続されないように配置されたコンタクトを備えて成る、コンタクト配設コイル状部材と、このコンタクト配設コイル状部材の、一端を保持固定する一方、他端を、そのコイル軸と平行に移動させて固定できるように保持し、この他端の移動に伴って、その複数旋回それぞれに設けられたコンタクトのピッチが変更できる構造を備え、かつ、その複数旋回それぞれのコンタクトが対応する第１の電極及び第２の電極に加圧接触可能なようにこのコンタクト配設コイル状部材を保持する、ピッチ可変機能付きコイル状部材保持部と、を有する構成、構造とすることにより、設備、治具を必要とする作業を行うことなく、このコネクタ自身によって、容易に、接続対象の複数の第１の電極及び複数の第２の電極の配列ピッチに、このコネクタの複数のコンタクトの配列ピッチを合わせることができ、また、コネクタ自身でコンタクト配列ピッチを変更できるので、電極配列ピッチの異なる接続対象への移設も容易にできる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す斜視図及び側面図である。
【図２】図１に示された実施例の、コンタクト配設コイル状部材のコイル軸方向から見た側面図、並びにＡ−Ａ矢視断面図及びＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図３】図１に示された実施例のコンタクトピッチが異なる２つの状態を示す側面図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示す側面図、並びにＡ−Ａ矢視断面図及びＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図５】従来のコネクタの第１の例を示す斜視及び側面図である。
【図６】従来のコネクタの第２の例を示す側面図である。
【符号の説明】
１００，１００ａ コンタクト配設コイル状部材
１１０，１１０ａ コイル状絶縁部材
１２０，１２０ａ コンタクト
２００ ピッチ可変機能付きコイル状部材保持部
２１０ コイル保持用部材
２２０ コンタクトピッチ可変機構
３００ コイル状コンタクト
３５０ コンタクト保持部材
４００ コイル状接続部材
４１０ 絶縁部
４２０ 導電部
４５０ はんだ付け部
５００，５００ｘ，５００ｙ 回路基板
５１０，５１０ｘ，５１０ｙ 電極
６００，６００ｘ，６００ｙ 回路基板
６１０，６１０ｘ，６１０ｙ 電極

Claims (2)

1. 第１の平面上に予め設定されたピッチで配列形成された複数の第１の電極と、第２の平面上に、前記複数の第１の電極の配列ピッチと同一ピッチで配列形成された複数の第２の電極とを、対応接触接続するためのコネクタであって、次の各構成を有することを特徴とするコネクタ。
   （イ）弾性部材により、複数旋回するコイル状に形成され、その複数旋回それぞれに対し、その１旋回のうちの、前記第１の平面上の第１の電極と接触する部分から前記第２の平面上の対応する第２の電極に接触する部分までの間の連続区間を含む、その１旋回分より小さい範囲を導電体でつなぎ、かつ、隣接する旋回部分の導電体とは接続されないように配置されたコンタクトを備えて成る、コンタクト配設コイル状部材
   （ロ）一方の端の部分に、前記コンタクト配設コイル状部材の一端を保持固定してそのコイル軸と平行にこのコンタクト配設コイル状部材の他端側まで延びるコイル保持用部材と、このコイル保持用部材の他方の端の部分に保持されて前記コンタクト配設コイル状部材の他端を保持固定し、この他端を、そのコイル軸と平行に移動させ、固定する、コンタクトピッチ可変機構とを備え、この他端の移動に伴って、その複数旋回それぞれに設けられたコンタクトのピッチを可変しかつ調節でき、かつ、前記複数旋回それぞれのコンタクトが対応する第１の電極及び第２の電極のピッチに合わせられ、かつ、ピッチを維持して加圧接触可能なように前記コンタクト配設コイル状部材を保持するピッチ可変機能付きコイル状部材保持部
2. 前記コンタクト配設コイル状部材が、弾性絶縁体により、複数旋回するコイル状に形成されたコイル状絶縁部材と、このコイル状絶縁部材の複数旋回それぞれに対し、その１旋回のうちの、前記定められた範囲の表面に被着する導電体によるコンタクトと、を備えて成る、請求項１記載のコネクタ。

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