JP2000323214A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、基本的には、コストの安いペース
ト半田を使用し、接続工数が掛からない第１コネクタに
容易に接続して性能検査できる電気コネクタを提供せん
とするものである。 【解決手段】 この目的は、第１コネクタ１０と第２コ
ネクタ２０とを着脱自在に突き合わせて、前記第１コネ
クタ１０と前記第２コネクタ２０を電気的に接続するよ
うにした電気コネクタ１であって、電気接点１２を前記
第１コネクタ１０の片面側に設け、電気接触子２６を第
２コネクタ２０の基板２２上に設けると共に、当該電気
接触子２６の周囲の基板２２にはスリット状の切り込み
部２４を設けて当該電気接触子２６部分に弾性を持たせ
た電気コネクタ１において、前記第１コネクタ１０の当
該電気接点１２を平板状にし、かつ、前記第２コネクタ
２０の当該電気接触子２６に突出部３０を設けることに
より達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の電気接点と
複数の電気接触子とを一度に電気的に接続するようにし
た電気コネクタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気コネクタは、主に第１コネクタ６０
（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ（ＢＧＡ））とこの
第１コネクタ６０の性能を検査する第２コネクタ８０
（ＢＧＡ素子等に接触するソケットコネクタをいう）と
から構成されている。検査が終了した第１コネクタ６０
は、一般的に電気機器（電子機器）内のハード基板７０
に取り付けられる。第１コネクタ６０（チップ等）をハ
ード基板７０に取り付けるためには、初めに図５（Ａ）
のように半田ボール６８を矢印「イ」方向にランド６６
にのせて、リフローによって電気接点６２として形成し
ていた。その後第１コネクタ６０の電気接点６２を図５
（Ｃ）のように矢印「ロ」方向にハード基板７０のラン
ド６７に押圧して、再度リフローを行い第１コネクタ６
０とハード基板７０を接続させている。また、第１コネ
クタ６０をハード基板７０に取り付ける前に、第１コネ
クタ６０の性能の検査を行う為に、図６の左側のような
第２コネクタ８０が用いられている。この第２コネクタ
８０は、第１コネクタ６０と着脱自在に突き合わせでき
るようなソケット構造をしており、前記第１コネクタ６
０の複数の電気接点６２と電気的に接続できるように片
面側に複数の電気接触子２６が設けられている。この電
気接触子２６は、第２コネクタ８０の基板２２（ＦＰＣ
等）上に設けられ、当該電気接触子２２の周囲の基板に
はスリット状の切り込み部２４を設けて当該電気接触子
２６部分に弾性を持たせる構造にし、この構造によって
第１コネクタ６０の電気接点６２の高さのバラツキを吸
収できるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したような第１コ
ネクタ６０とハード基板７０との接続方法では、第１コ
ネクタ６０の電気接点６２を作成する為の半田ボール６
８のコストが高いことや、半田ボール６８を各々取り付
けなければならず手間が掛かっていたことや、第１コネ
クタ６０とハード基板７０を接続するのに２回のリフロ
ー（第１コネクタ６０を作成する際にチップと半田ボー
ル６８を接続する時に１回、第１コネクタ６０とハード
基板７０を接続する時にもう１回）を行い工数が掛かる
と言った問題が発生した。そこで、図７（Ｂ）のように
半田ボール６８の代えて価格の安いペースト半田７４に
し、次のような接続方法が考えられてきた。初めに、ペ
ースト半田７４をハード基板７０のランド６７に印刷形
成法によって取り付け、次に、第１コネクタ１０をペー
スト半田７４の付いたハード基板７０に押圧して、リフ
ローを行うようにすれば、上記問題のコスト高は解決で
きる。ところが、このような接続方法では、従来技術に
記述した構造の第２コネクタ８０で第１コネクタ１０の
性能を検査出来ないと言った解決すべき課題があった。

【０００４】本発明は、従来の課題に鑑みてなされたも
ので、基本的には、コストの安いペースト半田を使用
し、接続工数が掛からない第１コネクタを容易に性能検
査できる電気コネクタを提供せんとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的は、第１コネク
タと第２コネクタとを着脱自在に突き合わせて、前記第
１コネクタと前記第２コネクタを電気的に接続するよう
にした電気コネクタであって、電気接点を前記第１コネ
クタの片面側に設け、電気接触子を第２コネクタの基板
上に設けると共に、当該電気接触子の周囲の基板にはス
リット状の切り込み部を設けて当該電気接触子部分に弾
性を持たせた電気コネクタにおいて、前記第１コネクタ
の当該電気接点を平板状にし、かつ、前記第２コネクタ
の当該電気接触子に突出部を設けることにより達成でき
る。前記電気接触子に突出部を設けることで第１コネク
タの電気接点が平板状や窪んでいても、電気接点に接触
することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】図に基づいて、本発明の一実施例
について説明する。図１は、本発明に係る電気コネクタ
の一例になる部分拡大縦断側面図である。図２は図１の
電気コネクタの第２コネクタの基板を示した部分拡大平
面図であり、図３は図１の電気コネクタの第２コネクタ
の基板を示した部分拡大背面図である。図４は、本発明
に係る電気コネクタの他の例になる部分拡大縦断側面図
である。図中、１０はセラミックスや剛性のある硬質樹
脂基板からなる第１コネクタ、１２は第１コネクタ１０
の片面側に設けた複数の電気接点、２０は適度の剛性を
有する軟質樹脂などの基板２２からなる第２コネクタ、
２６は基板２２の片面側に設けられた円盤状の金属層か
らなる電気接触子、３０は電気接触子２６上に設けられ
た突出部、２８は基板２２の電気接触子形成側に施した
絶縁材料などからなる保護被覆層である。

【０００７】この電気コネクタにおいて、図示しない
が、第１コネクタ１０と第２コネクタ２０とは、従来と
同様ソケット構造などのような機構を持っていて、着脱
自在に装着できるようになっている。もちろん、第１コ
ネクタ１０の電気接点１２には、電気接点１２側と接続
（導通）されたプリント配線などの必要な配線が施して
ある。

【０００８】まず、本発明のポイント部分である第２コ
ネクタ２０について説明する。本発明の第２コネクタ２
０では、基板２２の片面側に例えば予め施してある銅箔
などの金属層部分を、例えば基板製造技術の一つである
プリント配線パターン成形法によって処理して、図２に
示すように、所望の電気接触子２６を設けてある。した
がって、多数の電気接触子２６を極めて低コストで、し
かも、殆ど嵩張ることなく形成することができる。もち
ろん、この電気接触子２６と接続されるリード線３４部
分も同様のプリント配線パターン成形法によって形成す
ることができる。なお、このリード線３４部分は、複数
の電気接触子２６を高密度で配列する場合、基板表側の
配線スペースが不足することがあるため、基板２２の適
宜位置にスルホール４０を設け、これと連通された形
で、基板裏側に形成することもできる。

【０００９】前記電気接触子２６の第１コネクタ１０と
の接触側には、突出部３０が設けられている。この突出
部３０を設けることにより、第１コネクタ１０の電気接
点１２が平板状や窪んでいても、電気接点１２に接触で
きるようになる。前記突出部３０の突出量は、０．０２
ｍｍ以上が良い。前記突出部３０は、電気接触子２６に
メッキや半田付けや溶接などによって取り付けられてい
る。この突出部３０の材質としては、導電性や耐腐食性
が要求されるので、金（Ａｕ）やパラジューム（Ｐｄ）
などを挙げることができる。この突出部３０は、開口３
２の電気接触子２６部と同等か幾分小さくしている。前
記突出部３０は、電気接触子２６と一体にしてもよい。

【００１０】本実施例では、図２に示した最上段側の電
気接触子２６をグランド（接地）側の接触子として使用
するため、スルホール４０を通じて、図３に示すよう
に、基板２２の裏側全面に設けたグランド用の金属導体
部３８と導通させてある。この金属導体部３８は、図示
のように基板２２の裏側全面に設ける場合に限定され
ず、パタンー化して部分的に設けることも可能である。
具体的には、銅箔などの金属層を貼り付けて設けたり、
銅箔などをプリント配線パターン成形法によって処理し
て設けるようにしてもよい。

【００１１】また、電気接触子２６の周囲の基板２２に
は、ほぼ接触した形で概略Ｕ字形のスリット状の切り込
み部２４を設けてある。これは、プレスによる打ち抜き
加工やレーザ加工などによって簡単に形成することがで
きる。この切り込み部２４の形成によって、電気接触子
２６は、基板２２の切り込み部２４の内側に位置する舌
状の可動小片部分３６に載る形となるため、弾性的に支
持される。

【００１２】上記基板２２の電気接触子２６形成側に施
した保護被覆層２８にあっては、図１に示すように、電
気接触子２６の表面側に対応した部分に開口３２を設け
ると共に、基板２２のスリット状の切り込み部２４に対
応した部分に同様の切り込み部分を設ける以外は、基板
２２の全面に設けるとよい。この保護被覆層２８の形成
も、プリント配線パターン成形法の技術を応用して簡単
に行うことができる。

【００１３】本発明の電気接触子２６には、弾性を持た
せてあるため、図１に示すように、第１コネクタ１０に
第２コネクタ２０を突き合わせてセットし、この電気接
触子２６の突出部３０を第１コネクタ１０の平板状の電
気接点１２と当接させれば、電気接触子２６の突出部３
０は、電気接点１２に追随して弾性的に接触するため、
電気接触子２６の突出部３０側に多少の高さ不整などが
あっても、安定して接続される。

【００１４】つまり、信頼性の高い電気的な接続が得ら
れる。このとき、電気接触子２６側の弾性は、基板２２
の舌状の可動小片部分３６の弾性に左右されるため、上
述した適度の剛性を有する軟質樹脂などからなる基板２
２硬さは、可動小片部分３６に十分な弾性が付与される
程度の硬さである必要がある。

【００１５】また、本発明の電気接触子２６の配列にお
いて、図２に示すように、中段又は下段の電気接触子２
６に対して、上述したように最上段の電気接触子２６を
クランド側として、基板２２の裏面側のグランド用の金
属導体部３８と導通させてあるが、この際、マイクロス
トリップライン設計を適用させれば、両者間のインピー
ダンスを５０Ω程度に設定することが容易に行える。つ
まり、インピーダンスの整合が容易に行えるようにな
る。

【００１６】図４は、本発明に係る電気コネクタの他の
実施の形態を示したもので、基本的には、上記図１〜図
３のものとほぼ同様であるが、第２コネクタ２０の電気
接触子２６の形成される基板２２として、可撓性に富む
フレキシブルプリント基板を用いる一方、この基板２２
の電気接触子２６形成側と反対の側には、弾性に富むエ
ラストマー樹脂材料などからなる弾性体層４４を設ける
と共に、さらにこの弾性体層４４を支えるための剛性の
あるバックアッププレート４６を設ける形で、第２コネ
クタ２０を構成してある。なお、この弾性体層４４は、
弾性に富むエラストマー樹脂材料などに限定されず、金
属バネやエラストマー樹脂材料と金属バネの複合体など
として構成することもできる。

【００１７】この構成では、電気接触子２６の弾性は、
フレキシブルプリント基板からなる基板自体の良好な弾
性と弾性に富むエラストマー樹脂材料などの弾性体層４
４の弾性による相乗効果によって、より柔軟に微妙なタ
ッチで発揮されるようになっている。このため、第１コ
ネクタ１０の電気接点１２とは、極めて良好に接触され
ることになる。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る電気コネクタによると、次のような顕著な効果を
得ることができる。 （１）第１コネクタの電気接点が平板状であっても、第
２コネクタの電気接触子に突出部を設けることにより、
第１コネクタの電気接点に第２コネクタの電気接触子の
突出部が確実に接触できるので、容易に第１コネクタに
接続して性能検査を行うことができる。 （２）第１コネクタの電気接点が平板状で、ハード基板
との接続の際には、ペースト半田を使用しているので、
コストが安くてすむ。 （３）第１コネクタとハード基板とを接続する際には、
半田ボールを用いないでペースト半田を用いているの
で、１個ずつ取り付ける必要がなく、印刷形成法によっ
て取り付けられる為にコストを低減することができる。 （４）第２コネクタの電気接触子の突出部は、メッキな
どによって形成されているので、簡単に設けることがで
きる。 （５）従来のように半田ボールを用いて第１コネクタの
電気接点を形成するのと比べて、第２コネクタの電気接
触子に突出部を設け、第１コネクタは平面パターンのま
まで形成する方が第１コネクタのコストが安くてすむ。 （６）第２コネクタの基板には、スリット状の切り込み
部が設けてあるので、電気接触子に設けた突出部に多少
の高低差があっても安定して接触し、確実に第１コネク
タに接続して性能検査を行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気コネクタの一例になる部分拡
大縦断側面図である。

【図２】図１の電気コネクタの第２コネクタの基板を示
した部分拡大平面図である。

【図３】図１の電気コネクタの第２コネクタの基板を示
した部分拡大背面図である。

【図４】本発明に係る電気コネクタの他の例になる部分
拡大縦断側面図である。

【図５】（Ａ）半田ボールと部分的なチップの断面図で
ある。 （Ｂ）従来の第１コネクタの部分的な断面図である。 （Ｃ）第１コネクタとハード基板の部分的な断面図であ
る。 （Ｄ）第１コネクタとハード基板を接続した場合の部分
的な断面図である。

【図６】従来の電気コネクタを示した部分拡大縦断側面
図である。

【図７】（Ａ）本願の第１コネクタの部分的な断面図で
ある。 （Ｂ）ペースト半田と部分的なハード基板の断面図であ
る。 （Ｃ）部分的な本願の第１コネクタと部分的なハード基
板とペースト半田の断面図である。 （Ｄ）本願の第１コネクタとハード基板を接続した場合
の部分的な断面図である。

【符号の説明】

１０、６０ 第１コネクタ １２、６２ 電気接点 ２０、８０ 第２コネクタ ２２ 基板 ２４ スリット状の切り込み部 ２６ 電気接触子 ２８ 保護被覆層 ３０ 突出部 ３２ 開口 ３４ リード線 ３６ 舌状の可動小片部分 ３８ 金属導体部 ４０ スルホール ４２ 金属層 ４４ 弾性体層 ４６ バックアッププレート ６４ チップ ６６、６７ ランド ６８ 半田ボール ７０ ハード基板 ７２ 半田 ７４ ペースト半田

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１コネクタと第２コネクタとを着脱自
   在に突き合わせて、前記第１コネクタと前記第２コネク
   タを電気的に接続するようにした電気コネクタであっ
   て、電気接点を前記第１コネクタの片面側に設け、電気
   接触子を第２コネクタの基板上に設けると共に、当該電
   気接触子の周囲の基板にはスリット状の切り込み部を設
   けて当該電気接触子部分に弾性を持たせた電気コネクタ
   において、前記第１コネクタの当該電気接点を平板状に
   し、かつ、前記第２コネクタの当該電気接触子に突出部
   を設けたことを特徴とする電気コネクタ。