JP2002343461A - 電気コネクタ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮荷重が小さくても確実かつ安定して電気
的導通を確保できる電気コネクタを提供する。 【解決手段】 電気コネクタ１０の基材としての絶縁シ
ート１には、スルーホール１ａ縦横に整列して形成さ
れ、導電ペースト３を充填し表面に金メッキ層４を施し
たスルーホール電極１ｂが形成されている。両面のスル
ーホール電極１ｂを覆うように半球状の弾性体２が被着
されている。弾性体２には導電性微粒子２ａが多量に含
ませてある。電子部品と回路基板との上下電極間に挟ま
れた場合に、弾性体２は撓みながら上下電極に圧接して
導通をとる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上下対向する複数
の電極間に狭持して対応する電極同士を導通させる電気
コネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年電子機器の小型化に伴い、電子部品
を回路基板に表面実装する技術が開発され、各種電子部
品に応用されている。また、この実装に当たってはなる
べく半田付けをしないで電気的導通をとる半田レスの要
求がある。例えばフラットパック半導体を回路基板へ実
装する際に、電気コネクタを介して上下対向する電極同
士を接続している。このような従来の電気コネクタの一
例を図面を用いて説明する。図５は従来の電気コネクタ
を示す平面図、図６はその部分断面図、図７はこの電気
コネクタの作用を示す部分断面図である。

【０００３】まず、この電気コネクタの構成について説
明する。図５、図６において、７０は電気コネクタであ
り、７１はシリコーンゴム等の絶縁性弾性材料から成る
シート体である。７２は金属繊維等の導電性部材から成
る線状体である。線状体７２はそれぞれシート体７１の
平面方向には互いに離間するようにランダムに密集させ
つつ、厚み方向には略垂直にシート体７１を貫通して、
両端面がシート体７１から露出するように埋設させてあ
る。

【０００４】次にこの電気コネクタの作用について説明
する。図７において、８０は例えば半導体パッケージ等
の電子部品であり、下面に複数の端子電極８０ａが露出
している。９０は例えば回路基板であり、上面に各電極
８０ａと対応した電極パターン９０ａが形成されてい
る。電子部品８０は回路基板９０に対して互いの対応す
る電極同士が対向するように配置され、電気コネクタ７
０を挟んで加圧実装される。従って、各々の電極８０ａ
と対応する電極パターン９０ａとが互いに平面方向に重
なり、対応しない電極同士が重ならない限り、互いに多
少ずれたとしても線状体７２がほぼ垂直に維持されるの
で、対応しない電極間で導通してしまうようなことは発
生しない。したがって、このような従来の電気コネクタ
７０は、略垂直方向にしか導通しない性質を持つ異方導
電シートであり、電極が配置されている平面形状に対応
した形状に大判から切り出して使用する。

【０００５】図８は他の従来の電気コネクタを示す断面
図である。図８において、７５は電気コネクタであり、
７６はシート体である。７７は導電性線状体であり、電
気コネクタ７０の線状体７２と異なるところは線状体７
７が平面の一定方向に一定量ｓ傾斜しており、平面方向
には整列していることである。すなわち、シート体７６
上下面で線状体７７の両端面はオフセット量ｓを持って
いる。従って、この電気コネクタ７５を用いて電子部品
を回路基板に実装する際には、対応する電極同士を一定
方向にｓだけオフセットさせる必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
前者のような電気コネクタでは、電極面積が狭くなるほ
ど、線状体を高密度に埋設する必要がある。線状体が高
密度になるほどシート体の弾性が失われるために、電極
面が同一面にないような場合には十分に電極面に当接し
ない線状体が発生して導通が不安定になる。これを防止
するには高荷重でシート体を圧縮する必要が生じ、安定
した接触を得難くなる。また、従来の後者のような電気
コネクタでは、線状体を斜めに配設しているためにシー
ト体の弾性が維持され軽荷重でも導通が確実になる利点
があるが、接続電極のレイアウトにおいてオフセットを
考慮する必要があるから電極設計が困難になる。

【０００７】上記発明は、このような従来の問題を解決
するためになされたものであり、その目的は、圧縮荷重
が小さくても確実かつ安定して電気的導通を確保できる
電気コネクタを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうちで請求項１記載の発明は、絶縁シ
ートと該絶縁シートの厚み方向に貫通して両端面が前記
シートの表面に露出するように埋設した複数の導電性部
材とから成る電気コネクタにおいて、前記絶縁シートに
縦横に整列したスルーホールを形成し、該スルーホール
にスルーホール電極を形成し、前記絶縁シート両面の該
スルーホール電極部に導電性微粒子を含む弾性体を被着
したことを特徴とする。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明の構成のうち、前記スルーホール電極は導電ペ
ーストを充填した穴埋め型スルーホールであることを特
徴とする。

【００１０】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは請求項２記載の発明の構成のうち、前記弾性体は前
記絶縁シートの両面に各々に略半球状に形成されている
ことを特徴とする。

【００１１】また、請求項４記載の発明は、絶縁シート
と該絶縁シートの厚み方向に貫通して両端面が前記シー
トの表面に露出するように埋設した複数の導電性部材と
から成る電気コネクタの製造方法において、前記絶縁シ
ートに縦横に整列したスルーホールを形成する工程と、
該スルーホールに導電ペーストを充填してスルーホール
電極を形成する工程と、前記絶縁シート両面の該スルー
ホール電極部を導電性微粒子を含む弾性体で被覆する工
程を有することを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態である
電気コネクタについて図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態である電気コネクタの平面
図、図２は図１のＡ−Ａの部分拡大断面図、図３はこの
電気コネクタの作用を説明する部分拡大断面図である。
図４はこの電気コネクタの製造手順を説明する部分拡大
断面図である。

【００１３】まず、この電気コネクタの構成について説
明する。図１、図２において、１０は電気コネクタであ
る。一枚の電気コネクタ１０は例えば１０ｃｍ×１０ｃ
ｍの大判で製造されるが、電子部品の実装に使用する際
には随時必要な大きさに裁断して使用される。１は電気
コネクタ１０の基材としての例えばガラスエポキシ樹脂
板、ポリイミド樹脂板等から成る絶縁シート体としての
絶縁シートである。絶縁シート１にはスルーホール１ａ
が縦横にそれぞれ例えば１ｍｍのピッチ間隔で多数整列
して形成され、そこにスルーホール電極１ｂが形成され
ている。２は例えばシリコーン系ゴム、ウレタン系ゴ
ム、ポリエステル系ゴム、フッ素系ゴム等の材料に例え
ば直径数μｍ〜数十μｍのサイズである銅、銀等の微粒
子である導電性微粒子２ａを多量に含有させて成る弾性
体であり、絶縁板シート１両面のスルーホール電極１ｂ
を半球状に覆って密着している。３はスルーホール電極
１ａ内に充填され上下スルーホール電極１ａの導電性を
向上させるための穴埋め部材としての銅ペースト等の導
電ペーストである。４はこのスルーホール電極１ｂ表面
に施された金メッキ層である。

【００１４】次に、この電気コネクタの作用について図
３により説明する。図３において、３０は電極部３０ａ
を持った電子部品、４０は電極部３０ａと対向するよう
に電極パターン４０ａが形成された電子部品３０を実装
する回路基板である。使用箇所に適合する大きさに裁断
された電気コネクタ１０は電子部品３０と回路基板４０
との間に挟持された形で実装される。これにより各々の
電極部３０ａ及び電極パターン４０ａの平面領域内に含
まれる各々のスルーホール電極１ａ部の弾性体２が両電
極部に当接して弾性体２は圧縮された状態となるので、
弾性体２に含まれる導電性微粒子２ａ同士が接触して両
電極部同士の導通が図られる。

【００１５】次に、この電気コネクタの製造方法を図４
を用いて説明する。まず、絶縁板又はシート１にスルー
ホール１ａを形成する（ａ）。次に、スルーホール１ａ
に無電解銅メッキによりスルーホール電極１ｂを形成す
る（ｂ）。更に、スルーホール電極１ｂの穴内に導電ペ
ースト３またはエポキシ樹脂等を充填し、硬化させた後
表面に金メッキを施し金メッキ層４を形成する（ｃ）。
次に、上下面のスルーホール電極１ａ上に、金型内に導
電性微粒子２ａ入りの弾性体２を供給して片面ずつ絶縁
シート１に密着硬化させ、半球状に被着させる（ｄ）
（ｅ）。

【００１６】次に、本発明の実施の形態の効果について
説明する。スルーホール電極１ｂを形成することで弾性
体２と接触する電極の面積を確保し導電性が向上した。
また、スルーホール電極１ｂに導電ペースト３を充填し
たことによって、スルーホール電極１ｂの導電性が更に
向上し、電気コネクタ１０の加圧及びストロークが小さ
くても低抵抗で良好な両電極間の導通が得られた。弾性
体２は各々が変形容易なために、電気コネクタ１０を圧
縮する荷重が小さくても撓みやすく、また弾性体２の圧
縮変形により導電性微粒子２ａ同士が接触し易くなり弾
性体２の導電性が確実に得られる。また、弾性体２が変
形しても基材の絶縁シート１の平面方向の位置は変化し
ない。また、電子部品の回路基板への実装において、複
数の電極部の高さ間にバラツキがあっても、これを吸収
して一つの電極面内に含まれる弾性体２の頂面は全てが
確実に電極面に接触することになるので、電極同士の確
実な接続が実現する。なお、スルーホール電極１ａが穴
埋め型スルーホールであるために、初めの弾性体２の被
着工程（図４（ｄ））において樹脂がスル−ホールから
反対側へ漏れるのを防いでいる。充填する材料は必ずし
も導電性に限らず、エポキシ樹脂等であってもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
絶縁シート体にスルーホール電極を形成し、このスルー
ホール電極に導電性微粒子を含んだ弾性体を被着させた
ので、圧縮荷重が小さくても確実かつ安定して電気的導
通を確保できる異方性導電シートとしての電気コネクタ
を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である電気コネクタの平面
図である。

【図２】図１のＡ−Ａ部の部分拡大断面図である。

【図３】本発明の実施の形態である電気コネクタの作用
を説明する部分拡大断面図である。

【図４】本発明の実施の形態である電気コネクタの製造
手順を示す部分拡大断面図である。

【図５】従来の電気コネクタの平面図である。

【図６】図５の部分拡大断面図である。

【図７】従来の電気コネクタの作用を示す部分拡大断面
図である。

【図８】他の従来の電気コネクタの部分拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 絶縁シート １ａ スルーホール １ｂ スルーホール電極 ２ 弾性体 ２ａ 導電性微粒子 ３ 導電ペースト ４ 金メッキ層 １０ 電気コネクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 勉 岩手県盛岡市みたけ５丁目２番15号 株式 会社シチズン岩手内 Ｆターム(参考） 5E051 CA03 5E319 AA03 AC01 CC03 GG20

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁シートと該絶縁シートの厚み方向に
   貫通して両端面が前記シートの表面に露出するように埋
   設した複数の導電性部材とから成る電気コネクタにおい
   て、前記絶縁シートに縦横に整列したスルーホールを形
   成し、該スルーホールにスルーホール電極を形成し、前
   記絶縁シート両面の該スルーホール電極部に導電性微粒
   子を含む弾性体を被着したことを特徴とする電気コネク
   タ。
2. 【請求項２】 前記スルーホール電極は導電ペーストを
   充填した穴埋め型スルーホールであることを特徴とする
   請求項１記載の電気コネクタ。
3. 【請求項３】 前記弾性体は前記絶縁シートの両面に各
   々に略半球状に形成されていることを特徴とする請求項
   １または請求項２記載の電気コネクタ。
4. 【請求項４】 絶縁シートと該絶縁シートの厚み方向に
   貫通して両端面が前記シートの表面に露出するように埋
   設した複数の導電性部材とから成る電気コネクタの製造
   方法において、前記絶縁シートに縦横に整列したスルー
   ホールを形成する工程と、該スルーホールに導電ペース
   トを充填してスルーホール電極を形成する工程と、前記
   絶縁シート両面の該スルーホール電極部を導電性微粒子
   を含む弾性体で被覆する工程を有することを特徴とする
   電気コネクタの製造方法。