JP5329301B2 - 多芯コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、接続対象物と相手接続対象物とを接続する多芯コネクタに関する。

関連技術１としては、ＩＣとソケットボードとを接続するコンタクトを備えているＩＣソケットが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１に開示されているコンタクトは、ＩＣと接触するデバイス側電極と、デバイス側電極と対向して設けられソケットボードと接触する基板側電極と、デバイス側電極と基板側電極とを電気的に接続する伝送路と、デバイス側電極と基板側電極との間に設けられた弾性部材とを有する。

さらに、特許文献１に開示されているコンタクトは、デバイス側絶縁板と基板側絶縁板とに挟まれた弾性支持体を備えている。弾性支持体は、デバイス側絶縁板から基板側絶縁板への方向に対して接続板の方向に屈曲している。

関連技術２としては、嵌合プレートに嵌入される弾性シートと、複数の弾性端子と、実装回路基板と半導体パッケージの電極を導通する複数本の金属リボンとを備えている電気コネクタが開示されている（例えば、特許文献２を参照）。

特許文献２に開示されている弾性端子は、弾性シートから所定の間隔で半導体パッケージの方向に突出している。金属リボンは、実装回路基板と半導体パッケージの複数の電極に対応するように各弾性接続子に内蔵されている。

関連技術３としては、フレーム板を支持体に用い、回路装置の被検査電極に接続される複数の構造電極体が柔軟な樹脂からなる絶縁膜に貫通支持された複数の接点膜と、この接点膜を支持するフレーム板とを備えたシート状プローブが開示されている（例えば、特許文献３を参照）。

関連技術４としては、異方導電膜配置用孔が形成されたフレーム板と、異方導電膜配置用孔内に配置され、その周辺部に支持された弾性異方導電膜とよりなる異方導電性コネクターが開示されている（例えば、特許文献４を参照）。

特開２００３−１８５７００号公報 特開２００２−８７４９号公報 特開２００６−１３８７２０号公報 特開２００５−５６８６０号公報

特許文献１のＩＣソケットでは、デバイス側絶縁板と接続板と弾性支持体とに隙間が形成され、基板側絶縁板と接続板と弾性支持体とに隙間が形成されているので、空きスペースが大きいため、複数のコンタクトを狭いピッチに配置することが困難であるいという問題がある。

また、特許文献１のＩＣソケットでは、コンタクトによって弾性支持体を挟むように巻き付けなければならないため、組立作業が複雑になり組立工数が増大するという問題がある。

特許文献２の電気コネクタでは、嵌合時に弾性シートに埋め込まれている金属リボンが横に倒れる構造であるから、金属リボンを狭いピッチに配置した場合に、隣り合う金属リボン同士が短絡してしまう危険性が高いという問題がある。

特許文献３のシート状プローブでは、嵌合時に構造電極体が不規則に変形してしまい、短絡する可能性があることから、狭ピッチ化への対応に限界があるという問題がある。

特許文献４の異方導電性コネクターでは、絶縁部に導電部を埋め込んでいるため、狭いピッチに対応できるものであっても嵌合時の荷重が高くなってしまうことから、弾性異方電極膜を使用するメリットが失われてしまうという問題がある。

それ故に、本発明の課題は、弾性電極の形状を単純化することができ、しかも狭ピッチ化への対応が容易になる多芯コネクタを提供することにある。

また、本発明の他の課題は、組立作業を単純化することができ、組立作業性に優れた多芯コネクタを提供することにある。

さらに、本発明の他の課題は、複数の弾性電極の高密度な配列が可能となる多芯コネクタを提供することにある。

本発明の実施の態様によれば、平行な接続対象物及び相手接続対象物間を接続する多芯コネクタであって、複数の弾性電極と、該弾性電極を保持するフレームと、該フレームに固定される押え板とを有し、前記弾性電極は、柱状の弾性体と、該弾性体の周面上を周方向に延び且つ前記弾性体の長手方向である第１の方向に所定の間隔をもって複数形成された導体と、該弾性体の両端に形成された支持部とを有し、前記フレームは、前記第１の方向と直交する第２の方向に所定の間隔をもって互いに平行に延びる第１及び第２の枠部と、該第１及び第２の枠部の前記第２の方向における一方の端部間を連結する第３の枠部とを有し、前記第１及び第２の枠部の互いに対向する内側面には、前記第１及び第２の枠部の延伸方向に延びる溝状のレール部が形成されており、前記レール部には、前記弾性体の前記第１の方向の両端に形成されている前記支持部が挿入され、前記第１及び第２の枠部の他方の端部間に前記押え板を固定することで複数の前記弾性電極を前記フレームに配列保持してなり、前記弾性電極は、隣り合う前記弾性電極に当接して隣り合う前記弾性電極間の前記第２の方向におけるピッチ間隔を規定するピッチ間隔規定部を有する多芯コネクタであることを最も主要な特徴とする。

前記弾性電極は、前記弾性体の前記第１の方向に貫通する金属支柱を有し、前記金属支柱は前記弾性体の前記第１の方向の両端から外方へ突出しており、該突出部分が前記支持部を形成するようにしてもよい。

前記ピッチ間隔規定部は、前記支持部に設けるようにしてもよい。

前記支持部は、前記支持部の先端からＵ字状に折り返し形成されたＵ字状部を有し、該Ｕ字状部が隣り合う前記弾性電極の前記支持部に当接することにより前記弾性電極間の前記ピッチ間隔を規定する前記ピッチ間隔規定部を形成するようにしてもよい。

前記弾性電極の前記弾性体は、隣り合う前記弾性電極との前記第２の方向における一方の対向面に形成した突部を有し、前記突部を隣り合う前記弾性電極の前記弾性体に当接する前記ピッチ間隔規定部としてもよい。

前記弾性電極の前記弾性体は、隣り合う前記弾性電極との他方の対向面に、隣り合う前記弾性電極の前記突部の先端が嵌り込む凹部を有していてもよい。

また、前記押え板は、前記押え板の両端を前記レール部に挿入して固定されていてもよい。

前記弾性電極は、前記弾性体の周面上に絶縁フィルムが貼り付けられており、該絶縁フィルム上に前記導体が形成されていてもよい。

本発明の実施の態様に係る多芯コネクタによれば、押え板により複数の弾性電極の支持部を押圧して配列することにより組み立てられるので、組立作業を単純化することができ、組立作業性に優れた構成とすることができるという利点がある。

また、本発明の実施の態様に係る多芯コネクタによれば、弾性電極にピッチ間隔規定部を形成したので、隣り合う弾性電極間のピッチ間隔を少なくすることができることから、狭ピッチ化への対応が容易になり、高密度な弾性電極の配列が可能となるという利点がある。

本発明の第１の実施の形態例に係る多芯コネクタを示した斜視図である。 図１に示した多芯コネクタを分解した状態を示しており、フレームと、１つの弾性電極と、押え板とを示した斜視図である。 図１に示した多芯コネクタの押え板により弾性電極を固定する前の状態を示す斜視図である。 図３に示したフレームに押え板を挿入した後の状態を、第１及び第２の枠部の他方の端部側から見た状態を拡大して示した側面図である。 図１に示した多芯コネクタの１つの弾性電極を拡大して示した斜視図である。 図５に示した弾性電極をVI-VI線において断面にし、弾性体と導体フィルムとを分解して示した断面図である。 図５に示した弾性電極の長手方向の一方側を拡大して示した斜視図である。 図１に示した多芯コネクタのフレームの一部を断面にし、その一部分を拡大して示した斜視図である。 図１に示した多芯コネクタの一部を断面にして示し、接続対象物及び相手接続対象物と接続する前の状態を示した断面図である。 図９に示した多芯コネクタにより接続対象物及び相手接続対象物間を接続した状態を示した断面図である。 図１に示した多芯コネクタ、接続対象物、相手接続対象物、及び組立部品を分解した組立前の状態の斜視図である。 図１１に示した多芯コネクタ、接続対象物、相手接続対象物、及び組立部品を組み立てた状態を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態例に係る多芯コネクタにおいて弾性電極の変形例を示しており、弾性電極の長手方向の一方側を拡大して示した斜視図である。 （ａ）は図５に示した弾性電極の変形例を示しており、図５に示した弾性電極を裏面側から見た状態を示した斜視図、（ｂ）は（ａ）の弾性電極を表面側から見た斜視図である。 図１４に示した多芯コネクタにより接続対象物及び相手接続対象物と接続する前の状態を一部断面にして示した断面図である。

図１は、本発明の多芯コネクタの実施の形態例を示している。図２は、図１に示した多芯コネクタを分解した状態を示している。なお、図２においては、フレーム及び押え板と共に、複数の弾性電極の内の１つの弾性電極のみを示している。図３は、図１に示した挿入されている複数の弾性電極を押え板によりフレームに固定する前の状態を示している。図４は、図３に示したフレームに押え板を挿入した後の状態を、第１及び第２の枠部の他方の端部側から見た状態を示している。

図１乃至図４を参照して、多芯コネクタ１は、複数の弾性電極２と、弾性電極２を配列保持するフレーム３と、複数の弾性電極２をフレーム３に固定する押え板４とを有する。

図５は、図２に示した弾性電極２を拡大して示している。図６は、図５に示した弾性電極２のVI-VIで断面にして分解した状態を示している。図７は、図５に示した弾性電極２の長手方向の一方側の端部を拡大して示している。

図５乃至図７をも参照して、弾性電極２は、柱状の弾性体２１と、弾性体２１の周面上に配設されている導体フィルム２２と、弾性体２１の長手方向の両端から外へ延伸されている金属支柱２５とを有する。

なお、以下の説明においては、弾性体２１の長手方向を第１の方向Ａと呼び、弾性体２１の第１の方向Ａと直交する幅方向を第２の方向Ｂと呼び、第１及び第２の方向Ａ，Ｂと直交する上下方向を第３の方向Ｃ（図５及び図６を参照）と呼び説明することにする。

弾性体２１は、第３の方向Ｃにおいて互いに対向している第１の面２１ａ及び第２の面２１ｂと、第２の方向Ｂで互いに対向している第３の面２１ｃ及び第４の面２１ｄとを有する。

第１の面２１ａと第２の面２１ｂとは、互いに平行に且つ平坦な面を形成している。第３の面２１ｃと第４の面２１ｄとは互いに平行に且つ平坦な面を形成している。第１の面２１ａと第３の面２１ｃとの接続部分は、円弧状に形成されている第１の曲面２１ｅになっている。第２の面２１ｂと第３の面２１ｃとの接続部分は、円弧状に形成されている第２の曲面２１ｆになっている。

弾性体２１は、図６に示した断面で見ると、第１乃至第４の面２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、２１ｄ、第１及び第２の曲面２１ｅ，２１ｆによって断面が略逆Ｄ字の形状となっている。

さらに、弾性体２１は、図５及び図７に示したように、第１の方向Ａの両側端で第２及び第３の方向Ｂ−Ｃ平面と平行に形成されている平坦な一対の第５の面２１ｇ（図５及び図７を参照）を有する。なお、図５及び図７においては、弾性体２１の一方側端の第５の面２１ｇのみを図示している。

一対の第５の面２１ｇは、第１の方向Ａにおいて互いに平行に対向するように形成されている側面である。なお、第４の面２１ｄ及び第５の面２１ｇは、導体フィルム２２が貼り付けられていない面である。

導体フィルム２２は、図６によって最も良くわかるように、弾性体２１の周面上に配設されている絶縁フィルム（以下、フィルムと呼ぶ）２３と、フィルム２３上に配設されている複数の長帯状の導体２４とを有する。

フィルム２３は、弾性体２１の周面上、即ち、弾性体２１の第１乃至第３の面２１ａ，２１ｂ、２１ｃ、第１及び第２の曲面２１ｅ，２１ｆの各面に接着剤を介して貼り付けられている。フィルム２３の外面には、弾性体２１の周面上を周方向に延び且つ第１の方向Ａに所定の間隔をもって複数の導体２４が配設されている。

即ち、フィルム２３の外面には、弾性体２１の第１乃至第３の面２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、第１及び第２の曲面２１ｅ、２１ｆと対向するように第２及び第３の方向Ｂ，Ｃにおいて複数の導体２４が配設されている。

導体２４は、第１の伝送路２４ａと、第２の伝送路２４ｂと、第３の伝送路２４ｃと、第４の伝送路２４ｅと、第５の伝送路２４ｆとを有する。

第１の伝送路２４ａは、弾性体２１の第１の面２１ａに対向するようにフィルム２３に配設されている。第２の伝送路２４ｂは、弾性体２１の第２の面２１ｂに対向するようにフィルム２３に配設されている。第３の伝送路２４ｃは、弾性体２１の第３の面２１ｃに対向するようにフィルム２３に配設されている。第４の伝送路２４ｅは、弾性体２１の第１の曲面２１ｅに対向するようにフィルム２３に配設されている。第５の伝送路２４ｆは、弾性体２１の第２の曲面２１ｆに対向するようにフィルム２３に配設されている。

第１の伝送路２４ａ及び第２の伝送路２４ｂは、後述する接続対象物及び相手接続対象物の接点部（電極部）のそれぞれと接触する接点部（電極部）となる。第１の伝送路２４ａ、第２の伝送路２４ｂ、第３の伝送路２４ｃ、第４の伝送路２４ｅ、第５の伝送路２４ｆは、これらが同じ薄膜の導電材料によって連続して作られている。

なお、本実施の形態例における弾性体２１は、第１の面２１ａ及び第２の面２１ｂと第３の面２１ｃとの接続部分を第１及び第２の曲面２１ｅ，２１ｆとしているが、必ずしも第１及び第２の曲面２１ｅ，２１ｆを曲面に形成する必要はない。例えば、第１の面２１ａ及び第２の面２１ｂを第３の面２１ｃによって直接接続する。そして、第１の面２１ａに対向するフィルム２３の外面に第１の伝送路２４ａを、第２の面２１ｂに対向するフィルム２３の外面に第２の伝送路２４ｂを、第３の面２１ｃに対向するフィルム２３に第３の伝送路２４ｃを形成するように導体２４を構成するようにしてもよい。

金属支柱２５には、弾性体２１の一対の第５の面２１ｇから第１の方向Ａで外方へ延伸している金属支柱２５の延伸部分の先端部に第１及び第２の支持部２６ａ，２６ｂが形成されている。

さらに、金属支柱２５は、第１の方向Ａに対し弾性体２１の外に延伸している一対の金属支柱２５間を接続している中間部分２５ｃが弾性体２１を貫通するように弾性体２１と一体に埋設されている。

金属支柱２５の第１の支持部２６ａは、第１のピッチ間隔規定部２７ａを有する。第１のピッチ間隔規定部２７ａは、金属支柱２５を第１の支持部２６ａの先端からＵ字状に折り返し曲げ形成されたＵ字状部である。第２の支持部２６ｂは、第２のピッチ間隔規定部２７ｂを有する。第２のピッチ間隔規定部２７ｂは、金属支柱２５を第２の支持部２６ｂの先端からＵ字状に折り返し曲げ形成されたＵ字状部である。

第１及び第２のピッチ間隔規定部２７ａ，２７ｂは、フレーム３に複数配列されている隣り合う弾性電極２の第１及び第２のピッチ間隔規定部２７ａ，２７ｂに当接することにより、弾性電極２間のピッチ（第２の方向Ｂ）間隔を規定する。

即ち、フレーム３に複数の弾性電極２を挿入して配列した際には、第２の方向Ｂで隣り合う弾性電極２の第１のピッチ間隔規定部２７ａ同士が当接することにより、隣り合う弾性電極２間のピッチ間隔を規定する。同様に、第２の方向Ｂで隣り合う弾性電極２の第２のピッチ間隔規定部２７ｂ同士が当接することにより、弾性電極２間のピッチ間隔を規定する。

したがって、第１及び第２のピッチ間隔規定部２７ａ，２７ｂは、第２の方向Ｂにおいて弾性体２１の第４の面２１ｄよりも前方にＵ字状部の折り返し部分が突き出している。なお、第１及び第２のピッチ間隔規定部２７ａ，２７ｂのＵ字状部は、プレス加工により折り返し部分を形成することができる。

図１乃至図４に戻り、フレーム３は、所定の間隔をもって互いに平行に延びている第１の枠部３１及び第２の枠部３２と、第１及び第２の枠部３１，３２の第２の方向Ｂにおける一方の端部間を連結している第３の枠部３３とを有する。

第１の枠部３１と第２の枠部３２とは、第１の方向Ａにおいて所定の間隔をもち、第２の方向Ｂにおいて互いに平行に延びるよう配置されている。フレーム３は、図１及び図２の上面から見ると第１乃至第３の枠部３１，３２，３３からなる形状が略逆コ字状をなしている。

第１乃至第３の枠部３１，３２，３３の外周側の上面には、前記上面よりも少し高くなっている第１の外枠部３１ａ、第２の外枠部３２ａ及び第３の外枠部３３ａが形成されている。第１乃至第３の外枠部３１ａ，３２ａ，３３ａは、第１乃至第３の枠部３１，３２，３３のそれぞれと一体となっている。

第１の枠部３１の内側面には、図１乃至図４に示したように、第２の方向Ｂで第１の枠部３１の延伸方向と平行な方向に延びている溝状の第１のレール部３４ａ（図４を参照）が形成されている。また、第２の枠部３２の内側面には、第２の方向Ｂで第２の枠部３２の延伸方向（第２の方向）と平行な方向に延びている溝状の第２のレール部３４ｂ（図４を参照）が形成されている。

第１及び第２のレール部３４ａ，３４ｂは、第３の枠部３３の内側面から第１の枠部３１及び第２の枠部３２の開口側の端部間において第２の方向Ｂへ延びている。また、第１及び第２のレール部３４ａ，３４ｂは、第１の方向Ａにおいて互いに対向している。

第１のレール部３４ａには、複数の弾性電極２の第１支持部２６ａが挿入される。第２のレール部３４ｂには、複数の弾性電極２の第２支持部２６ｂが挿入される。第１及び第２の枠部３１，３２の開口側の端部間には、複数の弾性電極２を第１及び第２のレール部３４ａ，３４ｂに挿入した後、押え板４が挿入されて押え板４をフレーム３に固定することで複数の弾性電極２をフレーム３に配列保持する。

さらに、第１の枠部３１には、第２の方向Ｂにおける一端部近傍及び他端部近傍に、ネジ（図示せず）を通すための一対の第１のネジ孔３１ｄが形成されている。第２の枠部３２には、第２の方向Ｂにおける一端部近傍及び他端部近傍に、ネジ（図示せず）を通すための一対の第２のネジ孔３２ｄが形成されている。

さらに、フレーム３の第１の外枠部３１ａの開口端の端部側には、第１の固定孔３４ｅが形成されている。また、フレーム３の開口端の端部側の第２の外枠部３２ａには、第２の固定孔３４ｆが形成されている。第１及び第２の固定孔３４ｅ，３４ｆのそれぞれには、ネジ５（図１を参照）が挿通される。

押え板４は、図１乃至図４によって示すように、押圧部４１と、第１の方向Ａの両端に形成されている一対の第１及び第２のガイド部４２ａ，４２ｂとを有する。

押圧部４１は、第１の方向Ａにおいて一対のレール部３４ａ，３４ｂの間に入り込む寸法に設定されている。第１及び第２のガイド部４２ａ，４２ｂは、第１の枠部３１及び第２の枠部３２に形成されている溝状の第１及び第２のレール部３４ａ，３４ｂへ開口端側から挿入される。

押圧部４１の第３の方向Ｃにおける板厚寸法は、第３の方向Ｃにおけるフレーム３の第１の枠部３１、第２の枠部３２及び第３の枠部３３の板厚寸法と同じ寸法となっている。第１及び第２のガイド部４２ａ，４２ｂの第３の方向Ｃにおける板厚寸法は、第３の方向Ｃにおけるフレーム３の第１及び第２のレール部３４ａ，３４ｂの溝幅寸法と同じ寸法もしくは少し小さい寸法となっている。

なお、金属支柱２５の弾性体２１の第５の面２１ｇから外へ延伸されている部分は、第３の方向Ｃにおける寸法が第３の方向Ｃにおける第１及び第２のレール部３４ａ，３４ｂの溝幅寸法と同じ寸法もしくは少し小さい寸法となっている。

また、第１及び第２のピッチ間隔規定部２７ａ，２７ｂの弾性体２１の第５の面２１ｇから第１の方向Ａにおける突出寸法及び押え板４の第１及び第２のガイド部４２ａ，４２ｂの第１の方向Ａにおける突出寸法は、第１の方向Ａにおける第１及び第２のレール部３４ａ，３４ｂの溝深さ寸法と同じ寸法もしくは少し小さい寸法となっている。

したがって、金属支柱２５の第１及び第２のピッチ間隔規定部２７ａ，２７ｂを有する第１及び第２の支持部２６ａ，２６ｂ、押え板４の第１及び第２のガイド部４２ａ，４２ｂのそれぞれは、フレーム３の第１及び第２のレール部３４ａ，３４ｂに挿入可能な形状となっている。

さらに、押え板４の第１及び第２のガイド部４２ａ，４２ｂのそれぞれには、ネジ５（図１を参照）を通して押え板４とフレーム３とを固定するための第１及び第２の押え板固定孔４２ｅ，４２ｆ（図２及び図３を参照）が形成さている。

以下に、多芯コネクタ１を組み立てる作業について説明する。

多芯コネクタ１の組立作業では、まず、図２に示すように、フレーム３の開口側の端部間に弾性電極２を位置させる。次に、弾性電極２の第１及び第２の支持部２６ａ，２６ｂを第１及び第２のレール部３４ａ，３４ｂのそれぞれに挿入し、続いて複数の弾性電極２を順次、フレーム３に一方向Ｂ１（図３の矢印Ｂ１を参照）で挿入して配列する。

弾性電極２は、導体フィルム２２が前方（Ｂ１方向）を向くようにして複数の弾性電極２を配列する。複数の弾性電極２をフレーム３に配列した後、図３に示したように、押え板４の第１及び第２のガイド部４２ａ，４２ｂを第１及び第２のレール部３４ａ，３４ｂに挿入し、一方向Ｂ１で押え板４を第１及び第２のフレーム３に所定位置まで押し込む。この作業により複数の弾性電極２は、第３の枠部３３に向かって隣り合う第１及び第２のピッチ間隔規定部２７ａ，２７ｂ同士が押圧された状態で配列される。

このとき、押え板４の第１及び第２の押え板固定孔４２ｅ，４２ｆと第１及び第２の外枠部３１ａ，３２ａの第１及び第２の固定孔３４ｅ，３４ｆとの孔部分が一致する。したがって、これらの孔にネジ５を挿通して螺合することで、押え板４を第１及び第２の枠部３１，３２の開口端側の端部に固定する。この組立作業により、図１の多芯コネクタ１が組み立てられる。

図８は、図１に示した多芯コネクタ１を組み立てた状態の一部を拡大し、一方の第１のレール部３４ａ側のフレーム３の上面側を除去して示している。図９は、図８を第１の方向Ａと垂直な面で断面にした多芯コネクタ１の一部を拡大し、接続対象物及び相手接続対象物と接続する前の状態を、接続対象物及び相手接続対象物と共に示している。

図８に示したように、弾性電極２の第１のピッチ間隔規定部２７ａは、隣り合う弾性電極２の第１のピッチ間隔規定部２７ａに当接してフレーム３に保持される。この際、図８には図示されていない弾性電極２の第２のピッチ間隔規定部２７ｂも、第２のレール部３４ｂに同様にして挿入保持される。

弾性電極２は、弾性体２１の第３の面２１ｃ及び第４の面２１ｄが隣り合う弾性電極２の第３の面２１ｃ及び第４の面２１ｄに所定ピッチの間隔をもって配列されてフレーム３に保持されている。

したがって、フレーム３には、第１乃至第３の枠部３１，３２，３３及び押え板４によって囲まれている空間に、第２の方向Ｂにおいて複数の弾性電極２が所定のピッチ間隔で配列される。

弾性電極２は、図９に示したように、第３の方向Ｃにおいて第１の伝送路２４ａを上側とし、第２の伝送路２４ｂを下側とする姿勢を保つように挿入することによってフレーム３に固定される。弾性電極２は、第１の伝送路２４ａが第１乃至第３の枠部３１，３２，３３の上面よりも上方へ突き出し、第２の伝送路２４ｂが第１乃至第３の枠部３１，３２，３３の下面よりも下方へ突き出すように第３の方向Ｃの寸法が設計されている。

押え板４をネジ５によってフレーム３に固定した状態では、第１及び第２のピッチ間隔規定部２７ａ，２７ｂにより第２の方向Ｂにおいてピッチ間隔が規定されて複数の弾性電極２が高密度にフレーム３に固定される。

図９においては、多芯コネクタ１によって接続対象物としてのＩＣパッケージ（以下、パッケージと呼ぶ）６１と、相手接続対象物としてのメインボード６２とを接続する一例を示している。

多芯コネクタ１をパッケージ６１とメインボード６２との間に実装する作業では、多芯コネクタ１を、図９に示したように、第３の方向Ｃにおいて上側に位置させたパッケージ６１と第３の方向Ｃにおいて下側に位置させたメインボード６２との間に設置する。

多芯コネクタ１に対向させるパッケージ６１の底面には、複数の弾性電極２のそれぞれに配設されている導体２４の数に対応する複数の接点部６１ｐが配設されている。

メインボード６２の一面６２ｆには、ＬＧＡ（ランド・グリッド・アレイ）からなる複数の接点部６２ｐが配設されている。メインボード６２の接点部６２ｐは、複数の弾性電極２にそれぞれに配設されている弾性電極２の数に対応する数が配設されている。

図１０は、パッケージ６１とメインボード６２とを多芯コネクタ１によって接続した状態を示している。図１１は、多芯コネクタ１、パッケージ６１、メインボード６２、及び組立部品を分解した状態で示している。

図１１を参照して、パッケージ６１上には、四角板形状の第１のスティフナ７１が設けられる。メインボード６２の下側には、四角板形状の第２のスティフナ７２が設けられる。第１のスティフナ７１には、四隅のそれぞれにネジ孔７１ａが形成されている。第２のスティフナ７２には、四隅のそれぞれにネジ孔７２ａが形成されている。

パッケージ６１は、フレーム３の第１乃至第３の外枠部３１ａ，３２ａ，３３ａの内側に、且つフレーム３の第１乃至第３の枠部３１，３２，３３上に設置される。第１乃至第３の外枠部３１ａ，３２ａ，３３ａは、パッケージ６１を位置決めする役目を果たす。

多芯コネクタ１、パッケージ６１及びメインボード６２は、第１のスティフナ７１に形成されているネジ孔７１ａ、フレーム３の第１のネジ孔３１ｄ，３２ｄ、メインボード６２に形成されているネジ孔６２ａ、第２のスティフナ７２に形成されているネジ孔７２ａを貫通させるネジ８を、ナット９と螺合させることによって一体に固定される。

したがって、このような実装作業においては、多芯コネクタ１の上面にパッケージ６１を接続し、多芯コネクタ１の下面にメインボード６２を接続した後、上下から第１及び第２のスティフナ７１，７２をネジ８とナット９により締め付け固定する。

弾性電極２は、メインボード６２及びパッケージ６１によって第３の方向Ｃで押されると、第１乃至第３の枠部３１，３２，３３の上面及び下面から上方及び下方に突出した部分が第３の方向Ｃで押圧される。

多芯コネクタ１、パッケージ６１及びメインボード６２を一体に固定した後は、弾性電極２の弾性体２１の反力によって、図１０に示したように、導体２４の第１の伝送路２４ａがパッケージ６１の接点部６１ｐと接触する。同時に、弾性電極２の第２伝送路２４ｂは、メインボード６２の接点部６２ｐと接触する。

この多芯コネクタ１によると、フレーム３の第１及び第２のレール部３４ａ，３４ｂに弾性電極２、押え板４の第１及び第２のガイド部４２ａ，４２ｂを挿入し、弾性電極２を押え板４により押圧して固定するだけで組み立てられるので、組立作業が容易となる。

また、弾性電極２は、第２の方向Ｂにおいて狭ピッチ間隔で配列することができるので、複数の弾性電極２間における狭ピッチ化の対応が容易になり、フレーム３に高密度に配列することができ多芯コネクタ１をコンパクトに設計できる。

弾性体２１の材料としては、パッケージ６１の実装制約や多芯コネクタ１に要求される特性に応じて選定される。一例として、弾性体２１としてゲル材料を採用した場合には、弾性体２１のゲルのポアソン比を０．４とすると、たとえば自然状態での厚みが１．０ｍｍ、の弾性体２１の厚み０．５ｍｍになるまで圧縮した場合、高さは０．２ｍｍ延びる。このように弾性体２１は、押圧によって発生する上下への弾性を利用して接続するようにすることができる。

弾性体２１は、コロイド溶液中の粒子がゼリー状に固化したものであり、シリコン系、もしくはアクリル系の部材を採用する。また、導体２４は、弾性率が大きい薄い板厚寸法の金属板によって作ることができる。導体２４の金属材料としては、ニッケル、ニッケル合金、モネル、ニッケルパナジウム、銅、燐青銅などを採用する。

また、導体２４は、フィルム２３の外面に導電材である金属粒子をスパッタリングすることにより薄膜導体を配設することができる。なお、導体２４は、スパッタリングに代えて、フィルム２３に電解メッキもしくは無電解メッキ等を施すことにより配設できる。導体２４の厚さは、いずれも数ミクロンの厚さにすることが可能である。

また、パッケージ６１が高温下で使用される場合、又は導体２４に高い耐久性が要求される場合には、弾性体２１を耐久性に優れ、圧縮残留歪が少ないゴムによって作ることが望ましい。ゴム材を採用した場合には、シリコン系の耐熱性を有するゴム材とする。

また、導体２４は、フィルム２３を用いずに、弾性体２１の第１乃至第３の面２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、第1及び第２の曲面２１ｅ，２１ｆに直接、導電材である金属粒子をスパッタリングにより導体２４を配設することや、電解メッキもしくは無電解メッキを施すことによって導体２４を配設することも可能である。

フレーム３及び押え板４は、樹脂材料を成形加工することによって製作することができる。また、押え板４は金属材料によって作られているものであってもよい。

金属支柱２５は、一例としてステンレスを採用する。金属支柱２５の中間部分２５ｃは、弾性体２１を成形して作るときに、同時に弾性体２１に一体に埋設する。また、弾性体２１がゲル材料である場合には、金属支柱２５の中間部分２５ｃを骨組みとしてモールドインシュレータにより弾性体２１が形成され、弾性体２１の周面上に導体フィルム２２を巻き付けるようにして接着剤によりフィルム２３と弾性体２１とを固定する。

なお、弾性体２１は、導体２４間の第１及び第２の面２１ａ，２１ｂ及び第1及び第２の曲面２１ｅ，２１ｆを溝状に切り欠くようにして取り除くことによって複数の溝部を形成するとともに、溝部に対向するフィルム２３を切り欠くことができる。このように溝部を形成した際には、各導体２４の電極部分を構成する第１及び第２の伝送路２４ａ，２４ｂ部分の変形能力が向上し、パッケージ６１及びメインボード６２との安定した接触が得られる。

図１３は、弾性電極２の変形例を示している。図１３における弾性電極２は、図５乃至図７に示した弾性電極２の導体２４の形状のみが異なっている。

したがって、図５乃至図７に示した弾性電極２と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。

図１３を参照して、導体２４は、弾性体２１の第１及び第２の面２１ａ，２１ｂの第１及び第２の伝送路２４ａ´，２４ｂ´が弾性体２１の第４の面２１ｄから少し離れた位置に先端が位置するようにフィルム２３上に配設されている。

高密度化された多芯コネクタ１では、図１０に示したように、パッケージ６１とメインボード６２により弾性体２１が圧縮されて変形し、隣り合う弾性電極２間が極めて小さくなるので、隣り合う弾性電極２の導体２４同士が短絡することも想定される。

しかしながら、導体２４の第１及び第２の伝送路２４ａ´，２４ｂ´は、弾性体２１の第４の面２１ｄの近傍にまでしか配設されていないことから、フレーム３に複数の弾性電極２を挿入して保持した状態で弾性体２１が変形した際に、隣り合う弾性電極の導体２４との短絡を防止することができる。

図１４（ａ）は、弾性電極２の変形例を示している。なお、弾性電極２は、弾性体２１の一部以外の構成が図５によって説明した弾性電極２と同じ構成であるので、同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。

図１４（ａ）を参照して、弾性電極２の弾性体２１は、弾性体２１の第４の面２１ｄにピッチ間隔規定部２８を有する。ピッチ間隔規定部２８は弾性体２１の第４の面２１ｄ上へ突出している複数の突部である。ピッチ間隔規定部２８は、フレーム３に複数の弾性電極２を配列保持した際に、隣り合う弾性電極２の第３の伝送路２４ｃの間のフィルム２３に当接する。即ち、一方の弾性電極２のピッチ間隔規定部２８の先端は、他方の弾性電極２のフィルム２３の外面と当接する。

したがって、フレーム３に複数の弾性電極２を配列保持した際には、隣り合う複数の弾性電極２が所定のピッチ間隔をもって配列される。

よって、パッケージ６１とメインボード６２により弾性体２１が圧縮されて変形した状態においても、隣り合う弾性電極２の導体２４が短絡することなく位置決めがなされることから、隣り合う弾性電極２の導体２４間の短絡を確実に防止できる。

図１４（ｂ）に示す弾性電極２では、図１４（ａ）に示した弾性電極２のピッチ間隔規定部２８を有し、さらに弾性電極２の導体２４の第３の伝送路２４ｃ間のフィルム２３に孔２９を形成している。

図１４（ａ）に示したピッチ間隔規定部（突部）２８は、図１４（ｂ）に示した弾性電極２の導体２４の第３の伝送路２４ｃの間のフィルム２３に形成されている孔２９を通して隣り合う弾性電極２の弾性体２１に当接する。

したがって、複数の弾性電極２を配列した際には、ピッチ間隔規定部２８をフィルム２３の孔２９に挿入することで位置決めが正確にできる。さらに、フレーム３に複数の弾性電極２を固定した状態で弾性体２１が変形した際には、隣り合う弾性電極の導体２４との短絡を防止することができる。

図１５は、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示したピッチ間隔規定部２８、孔２９を有する弾性電極２において、さらに弾性体２１の変形例を、弾性電極２をフレーム３に固定した状態でパッケージ６１及びメインボード６２とともに断面により示している。

弾性体２１には、図１５に示すように、隣り合う弾性電極２の対向面、即ち、弾性電極２の第３の伝送路２４ｃの間の対向面のフィルム２３の孔２９に対応した位置に、弾性電極２のピッチ間隔規定部（突部）２８の先端が嵌り込む凹部２９ａが形成されている。弾性電極２の凹部２９ａには、隣り合う弾性電極２の突部２８を嵌め込まれる。

このように、隣り合う弾性電極２は、ピッチ間隔規定部２８の先端が凹部２９ａに嵌り込むことにより、弾性電極が所定のピッチで間隔をもって弾性電極２が配置されて確実に位置決めがなされ、しかも隣り合う弾性電極２の導体２４間の短絡を確実に防止できる。

なお、図１４及び図１５に実施形態では、弾性電極２間のピッチ間隔規定部を金属支柱２５の第１及び第２の支持部２６ａ，２６ｂに設けると共に、弾性体２１に設けた例を示したが、金属支柱２５のピッチ間隔規定部２７ａ，２７ｂを除き、弾性体２１のピッチ間隔規定部２８だけで弾性電極２間のピッチ間隔を規定するようにしてもよい。

本発明の多芯コネクタは、検査用ＩＣパッケージをメインボードに接続して実装或いは検査するための検査用の多芯コネクタ、もしくはＩＣチップ、可撓性印刷配線基板などの配線基板とサブキャリアなどとを接続するために用いる電気接続用の多芯コネクタとしての用途に適用できる。

１ 多芯コネクタ
２ 弾性電極
３ フレーム
４ 押え板
５ ネジ
９ ナット
２１ 弾性体
２１ａ 第１の面
２１ｂ 第２の面
２１ｃ 第３の面
２１ｄ 第４の面
２１ｅ 第１の曲面
２１ｆ 第２の曲面
２１ｇ 第５の面
２２ 導体フィルム
２３ フィルム
２４ 導体
２４ａ 第１の伝送路
２４ｂ 第２の伝送路
２４ｃ 第３の伝送路
２４ｅ 第４の伝送路
２４ｆ 第５の伝送路
２５ 金属支柱
２５ｃ 金属支柱の中間部分
２６ａ 第１の支持部
２６ｂ 第２の支持部
２７ａ 第１のピッチ間隔規定部（Ｕ字状部）
２７ｂ 第２のピッチ間隔規定部（Ｕ字状部）
２８ ピッチ間隔規定部（突部）
３１ 第１の枠部
３２ 第２の枠部
３３ 第３の枠部
３１ａ 第1の外枠部
３１ｄ 第１のネジ部
３２ａ 第２の外枠部
３２ｄ 第２のネジ部
３３ａ 第３の外枠部
３４ａ 第１のレール部
３４ｂ 第２のレール部
４１ 押圧部
４２ａ 第１のガイド部
４２ｂ 第２のガイド部
４２ｅ 第１の押え板固定孔
４２ｆ 第２の押え板固定孔
６１ 接続対象物（パッケージ）
６１ｐ，６２ｐ 接点部
６２ 相手接続対象物（メインボード）
６２ａ，７１ａ，７２ａ ネジ孔
７１ 第１のスティフナ
７２ 第２のスティフナ
Ａ 第１の方向
Ｂ 第２の方向
Ｂ１ 第２の方向の一方向
Ｃ 第３の方向

Claims (7)

1. 平行な接続対象物及び相手接続対象物間を接続する多芯コネクタであって、複数の弾性電極と、該弾性電極を保持するフレームと、該フレームに固定される押え板とを有し、
   前記弾性電極は、柱状の弾性体と、該弾性体の周面上を周方向に延び且つ前記弾性体の長手方向である第１の方向に所定の間隔をもって複数形成された導体と、該弾性体の両端に形成された支持部とを有し、
   前記フレームは、前記第１の方向と直交する第２の方向に所定の間隔をもって互いに平行に延びる第１及び第２の枠部と、該第１及び第２の枠部の前記第２の方向における一方の端部間を連結する第３の枠部とを有し、
   前記第１及び第２の枠部の互いに対向する内側面には、前記第１及び第２の枠部の延伸方向に延びる溝状のレール部が形成されており、
   前記レール部には、前記弾性体の前記第１の方向の両端に形成されている前記支持部が挿入され、前記第１及び第２の枠部の他方の端部間に前記押え板を固定することで複数の前記弾性電極を前記フレームに配列保持してなり、
   前記弾性電極は、隣り合う前記弾性電極に当接して隣り合う前記弾性電極間の前記第２の方向におけるピッチ間隔を規定するピッチ間隔規定部を有し、
   前記弾性電極はさらに、前記弾性体の前記第１の方向に貫通する金属支柱を有し、前記金属支柱は前記弾性体の前記第１の方向の両端から外方へ突出しており、該突出部分が前記支持部を形成していることを特徴とする多芯コネクタ。
2. 前記ピッチ間隔規定部は、前記支持部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の多芯コネクタ。
3. 前記支持部は、前記支持部の先端からＵ字状に折り返し形成されたＵ字状部を有し、該Ｕ字状部が隣り合う前記弾性電極の前記支持部に当接することにより前記弾性電極間の前記ピッチ間隔を規定する前記ピッチ間隔規定部を形成していることを特徴とする請求項２に記載の多芯コネクタ。
4. 前記弾性電極の前記弾性体は、隣り合う前記弾性電極との前記第２の方向における一方の対向面に形成した突部を有し、前記突部を隣り合う前記弾性電極の前記弾性体に当接する前記ピッチ間隔規定部としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の多芯コネクタ。
5. 前記弾性電極の前記弾性体は、隣り合う前記弾性電極との他方の対向面に、隣り合う前記弾性電極の前記突部の先端が嵌り込む凹部を有することを特徴とする請求項４に記載の多芯コネクタ。
6. 前記押え板は、前記押え板の両端を前記レール部に挿入して固定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の多芯コネクタ。
7. 前記弾性電極は、前記弾性体の周面上に絶縁フィルムが貼り付けられており、該絶縁フィルム上に前記導体が形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の多芯コネクタ。

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