JP2003297520A - コンタクトシートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンタクトのばね荷重を十分に確保し、かつ
コンタクトの製造工程を合理化するようにしたコンタク
トシートの製造方法を提供する。 【解決手段】 ばね性を有する導電性シートを加工する
ことにより形成した導電部材１を、開口切欠部５を形成
した電気絶縁性及び弾性を有する基材シート４に固定
し、導電部材１を曲げ加工して開口切欠部５の位置に所
定形状のコンタクト７を形成するコンタクトシートの製
造方法において、導電部材１における連結部の形状を、
導電部材１の曲げ加工の際、連結部３に生じる破断応力
により連結部３が切断される形状に形成し、導電部材１
における連結部３の配置を、コンタクト７を形成する
際、連結部３の切断により形成される対向する切断面
が、互いに離隔した位置となるように配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、コンタクトシー
トの製造方法に関し、更に詳しくは、製造工程を合理化
するコンタクトシートの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】 近年、情報処理機器の分野において
は、小型化及び高速化の要請が高まったことに伴い、集
積回路の狭ピッチ化、端子の格子配列化及び薄型化が進
行している。また、集積回路等の電子部品を実装する場
合、基板に直接半田付けされることが多いが、将来のグ
レードアップ等の為にコネクタ、ソケットを介して実装
される例が増加している。従って、情報処理機器を小型
化するため、特に携帯用電子機器に使用するために、電
子部品の実装のためのコネクタ、ソケットを薄型化する
必要性がますます高まっている。

【０００３】 現在、このような、コネクタ、ソケット
は、電子部品の端子と接触する部分であるコンタクトを
順送金型等で打ち抜き、射出成形したハウジングに１ピ
ン又は１列ずつ圧入、固定して作製されるため、厚さが
厚くなり、薄型化には適していなかった。また、小型化
に伴い、プラスチックハウジングの壁の厚さが薄くな
り、射出成形能力や、コンタクトを固定するときの強度
の点で問題があった。

【０００４】 そこで、立体的なハウジングにコンタク
トを装着するのではなく、コンタクトを一枚の面上に配
置したフィルム状のコネクタ、ソケットの試みがなされ
てきた。コンタクトが連なった導電体を形成し、その導
電体をインサート成形してフィルム状のコネクタ、ソケ
ットを射出成形する方法（米国特許第６０４５３６７号
公報、同特許第６１４６１５１号公報）や、シートに貼
り付ける方法（米国特許第５１７３０５５号公報）が提
案されている。しかし、これらは、コンタクト同士をつ
なぐ連結部を抜き落とすことにより除去し、コンタクト
同士を電気的に絶縁する必要があるが、除去する部分を
設けると、ばね荷重を確保するために必要なコンタクト
の大きさを十分に確保することができないという問題が
あった。

【０００５】 連結部を除去する工程を無くす方法とし
ては、多数の孔の開いたポリイミド等の片面に導電体を
接着した後にエッチングする方法がある（例えばＴＡＢ
（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎ
ｇ））。米国特許第６２９８５５２Ｂ１号公報に記載さ
れた発明はそれを応用したものであるが、コンタクトが
表面の接着力だけで接合されているため、曲げ加工時に
コンタクトが剥離・脱落するという問題がある。また、
片面にポリイミド等を貼り付け、もう一方の面からエッ
チングをすると断面が台形になり一方のエッジが尖るの
で、繊細な加工ができなくなり、繰返しの耐久性が劣る
等の問題があった。更にこの方法でコンタクトをエリア
アレイ状に配置すると個々のコンタクトは絶縁されてい
るため、高価な無電解めっきしか使えないという問題が
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】 本発明の目的は、コ
ンタクトのばね荷重を十分に確保することが可能で、か
つコンタクトの製造工程を合理化したコンタクトシート
の製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 上記課題を解決する本
発明のコンタクトシートの製造方法は、以下に示す通り
である。 ［１］ ばね性を有する導電性シートを所定形状に成形
した導電部材を、開口切欠部を形成した電気絶縁性及び
弾性を有する基材シートに固定し、前記導電部材を曲げ
加工して前記開口切欠部の位置に所定形状のコンタクト
を形成するコンタクトシートの製造方法において、前記
導電部材を複数のコンタクト部及びそれらを互いに連結
する連結部から形成し、かつ、前記連結部の形状を、前
記導電部材の曲げ加工の際、前記連結部に生じる破断応
力により前記連結部が切断される形状に形成すると共
に、前記連結部の前記導電部材における切断される前の
配置を、切断により形成される前記連結部の対向する切
断面が、曲げ加工により互いに離隔した位置となるよう
に配置することを特徴とするコンタクトシートの製造方
法。 ［２］ 前記導電部材にめっきを施す［１］に記載のコ
ンタクトシートの製造方法。 ［３］ 前記連結部の、コンタクト部同士を連結する方
向に垂直な方向の長さを、前記連結部の厚さの０．３〜
２倍とした［１］又は［２］に記載のコンタクトシート
の製造方法。 ［４］ 前記導電性シートとしてベリリウム銅を用いる
［１］〜［３］のいずれかに記載のコンタクトシートの
製造方法。

【０００８】 このように、連結部の形状を、導電部材
の曲げ加工の際、連結部に生じる破断応力により連結部
が切断される形状に形成したため、連結部切断のための
工程を他に設ける必要がなく、製造工程が合理化でき
る。そして、連結部の一部又は全部を除去することな
く、切断するだけでコンタクトを形成したため、コンタ
クトを十分なばね荷重を確保できる大きさ（寸法）とす
ることができる。更に連結部の導電部材における切断さ
れる前の配置を、切断により形成される連結部の対向す
る切断面が、曲げ加工により距離を拡大し、互いに離隔
した絶縁される位置となるように配置したため、切断し
た連結部の電気的な絶縁を確保することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】 次に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が、本発明は以下の実施
の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱
しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設
計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきで
ある。

【００１０】 第一の実施の形態は、格子状に配列した
ピン端子を有する電子デバイスと電子デバイスの基盤と
を電気的に接続するソケットに用いられるコンタクトシ
ートの製造方法である。図１に示すように、本実施の形
態のコンタクトシートの製造方法は、まず、図示しない
ばね性を有する導電性シートをエッチング、打ち抜き加
工、レーザー加工等により、所定形状に成形し、導電部
材１を作製する。導電部材１は、本実施の形態の製造方
法により得られるコンタクトシートにおいて、電気伝導
性を有する部位を構成するものであり、図１において、
導電部材１は、複数のコンタクト部２が連結部３により
１列に並ぶように形成される。

【００１１】 導電部材１の成形においては、コンタク
ト部２を、図１に示すように、基部２２の一方の端部に
固定部２１を配置し、他方の端部にビーム２３を配置す
ることにより形成する。固定部２１は、複数のコンタク
ト部２が連結部３を介して形成する列の延びる方向にお
ける、コンタクト部２の一方の端部であり、この端部を
複数のコンタクト部２から形成される列の延びる方向に
対して直交する方向に延びる長方形状に形成する。基部
２２については、固定部２１からコンタクト部２の他方
の端部に向かって延びるように形成し、固定部２１に近
い側の幅が広く他方の端部に向かうに従って幅が狭くな
り、途中から幅が一定になるような形状に形成する。そ
して、ビーム２３については、基部２２の、固定部２１
とは反対側の端部から、長方形状の部位が、複数のコン
タクト部２から形成される列の延びる方向に対して直交
する方向で基部２２から両外側に向かって延び、その長
方形状の部位の両外側端部から、固定部２１に向かって
（コンタクト部２の上記一方の端部に向かって）、徐々
に幅が狭くなり途中から幅が一定となるような形状の部
位が延び、固定部２１とは接触しない形状に形成する。

【００１２】 また、導電部材１の成形において、連結
部３については、コンタクト部２のビーム２３が配置さ
れている側の端部で、かつ複数のコンタクト部２から形
成される列の延びる方向に対して直交する方向の両端部
付近の２箇所に配置し、隣接するコンタクト部２の固定
部２１の両端部付近に連結する。尚、複数のコンタクト
部２から形成される列の両端部に位置するコンタクト部
２の両外側のビーム２３及び固定部２１（最外側のビー
ム２３及び固定部２１）には、連結部３を配置しない。

【００１３】 連結部３の形状は、後述する曲げ加工工
程において、容易に切断されるように、その連結部３の
コンタクト部同士を連結する方向に垂直な方向の長さ
（幅）が小さくなるように形成する。この幅は、曲げ工
程における破断応力により容易に切断されることができ
ればよく、特に限定されるものではないが、好ましくは
連結部の厚さの０．３〜２倍で、更に好ましくは０．５
〜１倍である。０．３倍より幅が狭いと、コンタクト部
の連続体を作製する際列が曲がったり、連結部が切断さ
れることがある。２倍より幅が広いと、曲げ加工工程に
おける破断応力により容易に切断されないことがある。

【００１４】 更に、導電部材１の成形においては、連
結部３を、連結部３の導電部材１における配置が、後述
する所定形状のコンタクト７を形成する際に、連結部３
の切断により形成される対向する切断面が、曲げ加工に
より距離を拡大し、互いに離隔した電気的に絶縁される
位置となるように形成する。

【００１５】 本実施の形態では、コンタクト部２は連
結部３を介して一列に並ぶように形成するが、連結部３
が、後述する曲げ工程において容易に切断される形状で
あり、かつ導電部材１における連結部３の配置が、後述
する所定形状のコンタクト７を形成する際に、連結部３
の切断により形成される対向する切断面が曲げ加工によ
り距離を拡大し、互いに離隔した電気的に絶縁される位
置となるように配置されていれば、複数のコンタクト部
２から形成される列同士を連結部３により連結してもよ
いし、必ずしも列を形成しなくてもよい。

【００１６】 本実施の形態において、導電性シート
は、コンタクト部２に所定の変位を掛け、その時得られ
る荷重(接触圧)によって電気的な導通を得るものである
ため、ばね性を有し、かつ導電性である必要がある。こ
こで、ばね性とはこの変位をはずした時もとの形状に戻
る性質をいう。導電性シート１の材質は、特に限定され
るものではないが、ベリリウム銅やニッケルベリリウム
が好ましい。

【００１７】 また、導電性シートの厚さは、２０〜８
０μｍが好ましい。２０μｍより薄いと、ばねとしての
機能（安定した電気的接続を得るための最低の接触圧）
を果たし難くなるおそれがある。８０μｍより厚いと、
ばね乗数が高くなり、充分な変位が取りにくくなるばか
りか、基材シートとの段差が大きくなり電子部品が十分
に薄型化されないおそれがある。

【００１８】 本実施の形態において、導電部材１に
は、必要によりめっきを施してもよい。導電部材には一
例としてニッケルの下地めっきのあと金めっきを施す。
連結部を切り離す前であれば従来の電解に依る連続めっ
きを施すことができる。切り離した後（曲げ加工後）で
は無電解めっきを施す必要がある。

【００１９】 次に、図１に示すように成形された導電
部材１を、２枚の図２に示す基材シート４で圧着挟持し
て、図３に示すような導電部材１を２枚の基材シート４
で挟持した構造体を作製する。図２は、電気絶縁性及び
弾性を有する基材シート４であり、多数の開口切欠部５
を形成している。開口切欠部の形成方法は特に限定され
るものではなく従来より行われている方法でよい。この
とき、２枚の基材シート４で直接挟持するのは、コンタ
クト部２を構成する固定部２１である。つまり、基部２
２及びビーム２３が開口切欠部５による空間の位置に配
置されるように形成するため、直接基材シート４によっ
ては挟持されない。これにより、基部２２及びビーム２
３を、開口切欠部５による空間の位置で、曲げ加工し、
所定形状のコンタクトを形成することができる。導電部
材１に基材シート４を固定する工程は、本実施の形態の
ように２枚の基材シート４で導電部材１を圧着挟持して
もよいし（その後に所定形状のコンタクトを形成す
る）、導電部材１の一方の面に１枚の基材シート４を固
定し、所定形状のコンタクトを形成した後に、もう１枚
の基材シート４を導電部材１のもう一方の面に固定して
もよい。

【００２０】 本実施の形態において、基材シート４の
材質は電気絶縁性及び弾性を有するものであればよく、
特に限定されるものではないが、ポリイミド、液晶ポリ
マー等が好ましい。

【００２１】 また、基材シート４の厚さは、１５〜７
５μｍが好ましい。１５μｍより薄いと、コンタクトシ
ートとしての強度が低下するおそれがある。７５μｍよ
り厚いと、電子部品が十分に薄型化されなかったり、必
要な変位が確保できないおそれがある。

【００２２】 図３に示すような導電部材１を２枚の基
材シート４で挟持した構造体を作製した後に、この構造
体をプレス加工等により曲げ加工することにより、図４
に示すコンタクトシート６を作製する。コンタクトシー
ト６のコンタクト７は、図３に示す基部２２及びビーム
２３を図４に示すような所定形状に曲げることにより形
成され、この曲げ加工時に連結部３に生じる破断応力に
より、固定部２１が基材シート４から脱離することな
く、連結部３は切断される。このとき、図４に示すよう
に、切断により形成される連結部３の対向する切断面３
１（固定部側）と切断面３２（ビーム側）は、コンタク
ト７の形成により、電気的に絶縁され、再度接触するこ
とのない位置に形成される。つまり、導電部材１におけ
る連結部３の配置を、上記のように、コンタクト７の形
成により切断面３１と切断面３２とが電気的に絶縁さ
れ、再度電気的に接続することのないようにするのであ
る。

【００２３】 図４に示すコンタクトシート６を構成す
るコンタクト７の作製においては、まず、コンタクト７
の基部２２を、複数のコンタクト部２が連結部３を介し
て形成する列の延びる方向における中央付近で、図３に
示すコンタクト部２により形成される面に対して直交す
る方向における一方向に、わずかに折り曲げ、更に基部
２２のビーム２３側の端部付近を、その折れ曲がり方向
と同一方向が凸状の凸部４１を形成するように曲げる
（逆方向に向いた凸部４１を形成する）。そして、図３
に示す基部２２の左右（複数のコンタクト部２が連結部
３を介して形成する列の延びる方向に対しての左右）に
配置したビーム２３を、上記基部２２に形成した凸部４
１の凸の方向と逆方向に向かって、ビーム２３の面がコ
ンタクト部２により形成される面とほぼ直交するように
折り曲げる。更に、上記左右に配置し、互いに対向する
ように形成した、両ビーム２３を、基部２２と接続して
いない側（固定部２１側）端部に向かうほど、両ビーム
２３の対向する面間の距離が小さくなるようにし、ビー
ム２３の幅が一定になっている部分である途中から先端
までは面間の距離が一定になるように形成する。

【００２４】 このようにして製造したコンタクトシー
トは、枠体に組み込まれ、ピン端子を有する電子デバイ
スを脱着自在に接続することができるピン・グリッド・
アレイ（ＰＧＡ：Ｐｉｎ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）ソケ
ットとして使用され、対向するビーム間に電子デバイス
のピン端子を差し込み、反対側に折れ曲がった基部２２
に形成した凸部４１が電子デバイスの基板と接触するこ
とにより、電子デバイスと基板とが電気的に接続され
る。

【００２５】 本発明の第二の実施の形態は、複数列配
列した球状端子又はピン端子を有する電子デバイスと電
子デバイスの基盤とを電気的に接続するソケットに用い
られるコンタクトシートの製造方法である。

【００２６】 第二の実施の形態のコンタクトシートの
製造方法は、第一の実施の形態と同様に、まず、図示し
ないばね性を有する導電性シートをエッチング、打ち抜
き加工、レーザー加工等により、所定形状に成形し、導
電部材１を作製する。導電部材１は、第二の実施の形態
の製造方法により得られるコンタクトシート６におい
て、電気伝導性を有する部位を構成するものであり、図
５に拡大して示すように、導電部材１は、複数のコンタ
クト部２が連結部３により連結されて形成される。導電
部材１の成形においては、コンタクト部２を、図１に示
すように、基部２２の一方の端部に固定部２１を配置
し、他方の端部にビーム２３を配置することにより形成
する。連結部３は、隣接するコンタクト部２の一方のビ
ーム２３と他方の固定部２１とを連結している。ビーム
２３は基部２２の両端部を結ぶ方向に直交する方向両側
に延びており、基部２２と接する部分の幅が最も広く、
中間付近まではビーム２３の先端側（基部２２から遠い
側）ほど幅が狭くなり、途中からビーム２２の先端まで
は幅が一定になるように形成されている。

【００２７】 連結部３の形状は、後述する曲げ加工工
程において、容易に切断されるように、その連結部３の
コンタクト部同士を連結する方向に垂直な方向の長さ
（幅）が小さくなるように形成する。この幅は、曲げ工
程における破断応力により容易に切断されることができ
ればよく、特に限定されるものではないが、好ましくは
連結部の厚さの０．３〜２倍で、更に好ましくは０．５
〜１倍である。

【００２８】 更に、導電部材１の成形においては、連
結部３を、連結部３の導電部材１における配置が、後述
する所定形状のコンタクト７を形成する際に、連結部３
の切断により形成される対向する切断面が、曲げ加工に
より互いに離隔した絶縁される位置となるように形成す
る。導電性シートの材質、厚さ及びめっきの施工につい
ては、第一の実施の形態と同様とすることができる。

【００２９】 次に、第一の実施の形態と同様に、導電
部材１を、２枚の多数の開口切欠部５を形成している基
材シート４で圧着挟持して、図５で拡大して示すような
導電部材１を２枚の基材シート４で挟持した構造体を作
製する。基材シート４の材質及び厚さについては、第一
の実施の形態と同様とすることができる。

【００３０】 図５で拡大して示したような導電部材１
を２枚の基材シート４で挟持した構造体を作製した後
に、この構造体をプレス加工等により曲げ加工すること
により、図６に示すコンタクトシート６を作製する。コ
ンタクトシート６のコンタクト７は、図５に示すビーム
２３を図６に示すような所定形状に曲げることにより形
成され、この曲げ加工時に連結部３に生じる破断応力に
より、固定部２１が基材シート４から脱離することな
く、連結部３は切断される。このとき、図６に示すよう
に、切断により形成される連結部３（図５参照）の対向
する切断面３１（固定部側）と切断面３２（ビーム側）
は、コンタクト７の形成により、互いに離隔した、再度
接触することのない位置に形成される。つまり、導電部
材１における連結部３の配置を、上記のように、コンタ
クト７を曲げ加工により形成する際に、切断面３１と切
断面３２とが互いに離隔されることにより、電気的に絶
縁され、再度電気的に接続することのないようにするの
である。

【００３１】 図６に示すように、基部２２の左右（基
部２２の、固定部２１が接続している端部と、ビーム７
が接続している端部とを結ぶ方向に対して左右）に延び
るビーム７を、左右のビーム７の面が互いに対向するよ
うに、導電部材１により形成される面の片側に向かっ
て、基部２２とビーム７の境界線で折り曲げて形成して
いる。更に、左右のビーム７を、各２箇所で互いに他方
のビーム７側とは反対側が凸になるように折り曲げ、両
ビームの先端が互いに他方のビーム７側が凸になるよう
に折り曲げるように形成している。

【００３２】 このように製造されたコンタクトシート
は、球状端子（ＢＧＡ：ボール・グリッド・アレイ）又
はピン端子（ＰＧＡ：ピン・グリッド・アレイ）を、上
記基部２２の左右に形成したビーム７で挟み込むように
保持することにより、電子デバイスと基板とを電気的に
接続する場合のソケットやコンタクト基板として好適に
用いることができる。

【００３３】 上述の第一の実施の形態及び第二の実施
の形態では、電子デバイスの球状端子及びピン端子を保
持するタイプのコンタクトシートの製造方法を説明した
が、本発明のコンタクトシートの製造方法は、このよう
な形態のコンタクトシートの製造だけではなく、種々の
形態のコンタクトシートの製造に適用できることはいう
までもない。

【００３４】

【発明の効果】 上述したように、本発明のコンタクト
シートの製造方法によれば、連結部の形状を、導電部材
の曲げ加工の際、連結部に生じる破断応力により連結部
が切断される形状に形成したため、連結部切断のための
工程を他に設ける必要がなく、製造工程が合理化でき
る。そして、連結部の一部又は全部を除去することな
く、切断するだけでコンタクトを形成したため、コンタ
クトの大きさを十分なばね荷重を確保できる大きさとす
ることができる。更に連結部の導電部材における切断さ
れる前の配置を、切断により形成される連結部の対向す
る切断面が、曲げ加工により距離を拡大し、互いに離隔
した絶縁される位置となるように配置したため、切断し
た連結部の電気的な絶縁を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一の実施の形態によるコンタクト
シートの製造方法の中間段階で得られる、導電部材の一
部を示す斜視図である。

【図２】 本発明の第一の実施の形態によるコンタクト
シートの製造方法の中間段階で得られる、基材シートの
一部を示す斜視図である。

【図３】 本発明の第一の実施の形態によるコンタクト
シートの製造方法の中間段階で得られる、導電部材を基
材シートで挟時した構造体の一部を示す斜視図である。

【図４】 本発明の第一の実施の形態によるコンタクト
シートの製造方法により得られたコンタクトシートの一
部を示す斜視図である。

【図５】 本発明の第二の実施の形態によるコンタクト
シートの製造方法の中間段階で得られる、導電部材を基
材シートで挟時した構造体の一部を拡大して示す平面図
である。

【図６】 本発明の第二の実施の形態によるコンタクト
シートの製造方法により得られたコンタクトシートの一
部を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…導電部材、２…コンタクト部、３…連結部、４…基
材シート、５…開口切欠部、６…コンタクトシート、７
…コンタクト、２１…固定部、２２…基部、２３…ビー
ム、３１…切断面（固定部側）、３２…切断面（ビーム
側）、４１…凸部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ばね性を有する導電性シートを所定形状
   に成形した導電部材を、開口切欠部を形成した電気絶縁
   性及び弾性を有する基材シートに固定し、前記導電部材
   を曲げ加工して前記開口切欠部の位置に所定形状のコン
   タクトを形成するコンタクトシートの製造方法におい
   て、 前記導電部材を複数のコンタクト部及びそれらを互いに
   連結する連結部から形成し、 かつ、前記連結部の形状を、前記導電部材の曲げ加工の
   際、前記連結部に生じる破断応力により前記連結部が切
   断される形状に形成すると共に、 前記連結部の前記導電部材における切断される前の配置
   を、切断により形成される前記連結部の対向する切断面
   が、曲げ加工により互いに離隔した位置となるように配
   置することを特徴とするコンタクトシートの製造方法。
2. 【請求項２】 前記導電部材にめっきを施す請求項１に
   記載のコンタクトシートの製造方法。
3. 【請求項３】 前記連結部の、コンタクト部同士を連結
   する方向に垂直な方向の長さを、前記連結部の厚さの
   ０．３〜２倍とした請求項１又は２に記載のコンタクト
   シートの製造方法。
4. 【請求項４】 前記導電性シートとしてベリリウム銅を
   用いる請求項１〜３のいずれかに記載のコンタクトシー
   トの製造方法。