JP2007053071A - 接続素子および前記接続素子を使用した回路接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 弾性接点を備えた接続素子を、回路部材に対して高精度に位置決めして取り付けることができる接続素子および回路接続装置を提供する。
【解決手段】 接続素子１は、支持体２に可撓性基板１１が巻きつけられ、可撓性基板１１に弾性接点１５，１６が形成されている。前記支持体２には位置決め穴７が形成されている。第１の位置決め部品３０は、マザー基板２１に形成された金属層２４に位置決めされて半田付けされ、電子部品２２に形成された金属層２７には第２の位置決め部品４０が位置決めされて半田付けされている。接続素子１の位置決め穴７が第１の位置決め部品３０に挿通され、第１の位置決め部品３０と第２の位置決め部品４０が凹凸嵌合し、これにより、接続素子１がマザー基板２１と電子部品２２の双方に位置決めされている。
【選択図】図７

Description

本発明は、回路基板やＩＣパッケージなどの回路部材の導通部に接続される複数の弾性接点を有する接続素子、および前記接続素子を前記回路部品に位置決めして接続する回路接続装置に関する。

以下の特許文献１には、基板状の支持体の一方の面に複数のスパイラル状の弾性接点が設けられ、他方の面に前記弾性接点と一対一で導通された複数の固定接点が設けられた接続素子が開示されている。

上記接続素子の前記固定接点が、マザー基板に形成された複数の導通部に接続された状態で、ＩＣパッケージの球状接続端子が接続素子の前記弾性接点に押圧させられる。そして、接続素子を介して、ＩＣパッケージの前記球状接続端子とマザー基板の導通部とが個別に導通させられる。

この発明は、ＩＣパッケージの球状接続端子が、前記接続素子の弾性接点に、弾性的に押圧されて接続されるため、ＩＣパッケージの交換が可能になるというものである。
特開２００２−１７５８５９号公報

前記特許文献１に記載のような接続素子を使用する場合に、接続素子に設けられた個々の固定接点をマザー基板の個々の導通部に一対一の関係で正確に位置決めして、接続素子をマザー基板に固定することが必要である。また、ＩＣパッケージを接続素子の上に設置する場合にも、ＩＣパッケージに設けられた球状端子を、接続素子の弾性接点に一対一で対応させた状態で、ＩＣパッケージを位置決めすることが必要である。

特許文献１には、マザー基板に、ＩＣパッケージを両側から保持するホルダーが設けられ、このホルダーでＩＣパッケージを位置決めして保持する構造が開示されている。しかし、マザー基板に接続素子の基板状の支持体を位置決めする構造については明確に示されていない。この種の回路接続装置において、ＩＣパッケージに設けられた端子を、マザー基板に設けられた導通部に正確に対応させて導通するためには、マザー基板に対して接続素子を高精度に位置決めして固定することが必要である。

また、上下両面に端子を有する接続素子を、マザー基板の任意の位置に実装して、その上にＩＣパッケージなどを実装して、マザー基板とＩＣパッケージなどを、接続素子を介して導通させるように構成した場合にも、接続素子をマザー基板に対して高精度に位置決めして固定することが必要である。ただし、部品の小型化と回路の密集度が高くなってくると、接続素子に設けられた接点の大きさが小さくなり、また接点の配置密度が高くなるため、接続素子の複数の接点と、マザー基板の複数の導通部を確実に対向させるように、接続素子を位置決めすることが困難となる。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、回路基板などの回路部材、あるいはＩＣパッケージやその他の電子部品である回路部材に対して、弾性接点を正確に位置決めして配置できるようにした接続素子およびこの接続素子を用いた回路接続装置を提供することを目的としている。

本発明の接続素子は、接続用の対向面を有する支持体と、前記対向面に設けられた複数の弾性接点とを有し、
前記支持体の前記弾性接点が設けられていない領域に、位置決め用の穴または凹部あるいは突起が形成されていることを特徴とするものである。

本発明の接続素子は、弾性接点を支持する支持体に直接に穴、凹部あるいは突起が一体に形成されているため、この穴、凹部または突起を基準として、接続素子を、回路基板やＩＣパッケージなどの回路部材に位置決めすることができる。この位置決めにより、個々の弾性接点と、回路部材に設けられた導通部とを確実に対向させることができる。

本発明は、前記対向面は、前記支持体の互いに逆側に向く面のそれぞれに設けられており、一方の対向面に第１群の弾性接点が、他方の対向面に第２群の弾性接点が設けられ、第１群の弾性接点と第２群の弾性接点とが導通しているものである。

上記構造は、可撓性基板の一方の面に、第１群の弾性接点と第２群の弾性接点、および第１群の弾性接点と第２群の弾性接点とを導通させる配線パターンが形成されており、第１群の弾性接点が一方の対向面に位置し、第２群の弾性接点が他方の対向面に位置するように、前記可撓性基板が曲げられて前記支持体に固定されているものとして構成できる。

あるいは、本発明は、前記対向面は、前記支持体の互いに逆側に向く面のそれぞれに設けられ、一方の対向面に複数の弾性接点が、他方の対向面に複数の固定接点が設けられ、前記弾性接点と前記固定接点とが導通しているものである。

上記構造は、可撓性基板の一方の面に、複数の弾性接点と複数の固定接点、および弾性接点と固定接点とを導通させる配線パターンが形成されており、弾性接点が一方の対向面に位置し、固定接点が他方の対向面に位置するように、前記可撓性基板が曲げられて前記支持体に固定されているものとして構成できる。

上記構造の接続素子は、１枚の可撓性基板を使用して、支持体の２つの対向面に、互いに導通された弾性接点や固定接点をそれぞれ配置できるため、構造を簡単にできる。

本発明は、前記支持体に対して前記可撓性基板を位置決めして固定する位置決め手段が設けられていることが好ましい。

位置決め手段を介して、可撓性基板が支持体に位置決めされて固定されることにより、支持体に設けられた位置決め用の穴または凹部あるいは突起と、弾性接点や固定接点との相対位置を高精度に決めることが可能となる。

本発明の回路接続装置は、前記いずれかの接続素子と、この接続素子を位置決めする位置決め部品とを有し、
前記位置決め部品は、前記弾性接点が接続される導電部を有する回路部材に取り付け可能とされていることを特徴とするものである。

また、前記位置決め部品と前記支持体とが凹凸嵌合して、前記回路部材に対して前記接続素子が位置決めされるものである。

したがって、前記位置決め部品は、前記支持体に設けられた前記位置決め用の穴内に嵌入されるもの、あるいは前記支持体に設けられた前記突起が嵌入するものである。

例えば、本発明の回路接続装置は、前記接続素子と、この接続素子を位置決めする第１の位置決め部品および第２の位置決め部品とを有し、
前記支持体には、前記第１の位置決め部品または第２の位置決め部品が嵌入する位置決め穴が形成され、第１の位置決め部品と第２の位置決め部品が凹凸嵌合可能とされており、第１の位置決め部品は、第１群の弾性接点が接続される導通部を有する第１の回路部材に取り付け可能とされ、第２の位置決め部品は、第２群の弾性接点が接続される導通部を有する第２の回路部材に取り付け可能とされていることを特徴とするものである。

または、本発明の回路接続装置は、前記接続素子と、この接続素子を位置決めする第１の位置決め部品および第２の位置決め部品とを有し、
前記支持体には、第１の位置決め部品または第２の位置決め部品が嵌入する位置決め穴が形成され、第１の位置決め部品と第２の位置決め部品が凹凸嵌合可能とされており、第１の位置決め部品は、前記弾性接点が接続される導通部を有する第１の回路部材に取り付け可能とされ、第２の位置決め部品は、前記固定接点が接続される導通部を有する第２の回路部材に取り付け可能とされていることを特徴とするものである。

上記回路接続装置は、互いに嵌合する第１の位置決め部品と第２の位置決め部品を有しているため、この両位置決め部品と、支持体に形成された位置決め穴によって、回路基板とＩＣパッケージのような互いに対向する回路部材のそれぞれに対して、接続素子を確実に位置決めできるようになる。

また、本発明の回路接続装置は、前記回路部材には、位置決め用の金属層が形成されて、前記位置決め部品が前記金属層に半田付けされており、前記接続素子が前記位置決め部品で位置決めされて前記回路部材に取り付けられていることが好ましく、または、第１の回路部材と第２の回路部材には、それぞれ位置決め用の金属層が形成され、第１の位置決め部品は、第１の回路部材の前記金属層に半田付けされ、第２の位置決め部品は、第２の回路部材の前記金属層に半田付けされており、第１の位置決め部品と第２の位置決め部品とが嵌合し、第１の回路部材と第２の回路部材との間に、前記接続素子が位置決めされて取り付けられていることが好ましい。

この構成では、位置決め部品を半田付け工程で回路部材に固定することができ、接続素子を位置決めする構造を簡単で且つ高精度に構成できる。

この場合に、前記導通部と位置決め用の前記金属層は、同じ金属材料で同じプロセスで形成されたものであることが好ましい。

回路部材に設けられた導通部と金属層とを同じプロセスで形成すると、導通部と金属層との相対的な位置を高精度に決めることができ、その結果、金属層に半田付けした位置決め部品と、導通部との相対位置関係を高精度に決めることができる。

さらに、本発明では、前記位置決め部品には、内部空間を挟んで対向しこの対向方向に所定の幅寸法を有する固定基部が設けられ、前記回路部材には、前記対向方向に距離を空けて形成された所定幅の前記金属層が設けられて、前記固定基部が前記金属層に面接触して、前記固定基部と前記金属層とが半田付けされていることが好ましい。

上記のように、位置決め部品に互いに対向する固定基部を設け、回路基板には、それぞれの固定基部に面接触する所定幅の金属層を距離を空けて設けることにより、間隔を空けて形成された金属層と固定基部とが半田付けされるときに、溶融状態の半田の表面張力によって、位置決め部品が、間隔を空けて配置された金属層の対向中心位置に位置決めされやすくなる。すなわち、単一の金属層の上に、対向する固定基部のそれぞれを面接触させて半田付けする固定手段に比べて、溶融した半田の表面張力による位置決め効果を高く発揮できるようになる。

本発明での位置決め部品は、後に説明するように、固定基部が輪状に形成されているものに限られるものではなく、位置決め部品がコの字状に折り曲げられて形成されて、所定長さの固定基部が、位置決め部品の内部空間を挟んで対向する形状のものであっても適用可能である。

この場合に、金属層の外縁間の前記対向方向の距離が、前記固定基部の外縁間の前記対向方向の距離以上であり、金属層の内縁間の前記対向方向の距離が、前記固定基部の内縁間の前記対向方向の距離以下であることが好ましい。

ただし、金属層の外縁間の前記対向方向の距離が、前記固定基部の外縁間の前記対向方向の距離以上であって、金属層の内縁間の前記対向方向の距離が、前記固定基部の内縁間の前記対向方向の距離以上であってもよい。

また、前記金属層の外縁間の前記対向方向の距離と、前記固定基部の外縁間の前記対向方向の距離との差が、０ｍｍ以上で０．３ｍｍ以下であり、前記金属層の内縁間の前記対向方向の距離と、前記固定基部の内縁間の前記対向方向の距離との差が、０ｍｍ以上で０．３ｍｍ以下であることが好ましい。

また、本発明の好ましい態様は、前記位置決め部品には、内部空間の周囲に輪状に形成された所定の幅寸法を有する固定基部が設けられ、前記回路部材には、輪状に形成された所定幅の前記金属層が設けられて、前記固定基部が前記金属層に面接触して、前記固定基部と前記金属層とが半田付けされているものである。

この場合も、前記金属層の外周縁の直径が、前記固定基部の外周縁の直径以上であり、金属層の内周縁の直径が、前記固定基部の内周縁の直径以下であることが好ましい。

ただし、前記金属層の外周縁の直径が、前記固定基部の外周縁の直径以上であり、金属層の内周縁の直径が、前記固定基部の内周縁の直径以上であってもよい。

上記では、前記金属層の外周縁の直径と、前記固定基部の外周縁の直径との差が、０ｍｍ以上で０．３ｍｍ以下であり、前記金属層の内周縁の直径と、前記固定基部の内周縁の直径との差が、０ｍｍ以上で０．３ｍｍ以下であることが好ましい。

なお、前記位置決め部品は、例えば固定基部の外縁間の最大寸法、または外周縁の直径寸法が、５ｍｍ以下で質量が１ｇ以下の軽量なものであり、好ましくは、前記寸法が３ｍｍ以下で、質量が０．５ｇ以下の軽量なものである。

本発明は、複数の弾性接点を有する接続素子、または複数の弾性接点と複数の固定接点とを有する接続素子を、回路基板やＩＣパッケージその他の電子部品などの回路部材に設けられた導通部に正確に位置決めして取り付けることが可能となる。

また、位置決め部品を、回路部材に設けられた金属層に半田付けする過程で、位置決め部品を回路部材上の所定位置に高精度に位置決めして固定でき、この位置決め部品を用いて、回路部材に対して、接続素子を確実に位置決めする構造とすることが可能である。

図１は本発明の第１の実施の形態の接続素子を示す分解斜視図、図２（Ａ）は、接続素子に設けられている支持体の平面図、図２（Ｂ）は支持体の正面図、図３は、接続素子に取り付けられる接続シートを平面に展開した斜視図、図４は前記接続シートの部分拡大斜視図である。

図１に示す接続素子１は、Ｙ方向が長手方向であり、Ｘ方向が幅方向、Ｚ方向が厚み方向である。以下では長手方向の寸法を縦寸法、幅方向の寸法を幅寸法、厚み方向の寸法を厚み寸法とする。

この接続素子１は、支持体２を有している。図１および図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、この支持体２は縦寸法が幅寸法よりも大きい縦長形状であり、厚み寸法は幅寸法よりも小さい板状である。支持体２は合成樹脂材料で形成されており、例えば液晶ポリマー樹脂などのように、各部の寸法を高精度に決めることができ、且つ線膨張係数が小さく、温度変化に応じた寸法変動の小さい樹脂材料で形成されている。または、支持体２は、ポリエチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリイミド樹脂などで形成することが可能であり、さらには、弾性変形可能なエラストマー樹脂で形成することも可能である。

支持体２は、基板保持部３を有している。基板保持部３は、Ｚ方向の上側に向けられる平面状の第１の対向面３ａと、Ｚ方向の下側に向けられる平面状の第２の対向面３ｂを有している。第１の対向面３ａと第２の対向面３ｂは上下の互いに逆方向に向く面であり、互いに平行である。ただし、第１の対向面３ａと第２の対向面３ｂとが、Ｚ方向に向けてわずかに凸状に湾曲した湾曲面であってもよい。

基板保持部３は、前記第１の対向面３ａおよび第２の対向面３ｂの双方と連続する取り付け側面３ｃを有している。取り付け側面３ｃは、第１の対向面３ａと第２の対向面３ｂの双方に対して垂直な平面であり、あるいはＸ方向へ向けてやや凸状とされた湾曲面である。取り付け側面３ｃに対向する背側面３ｄは、第１の対向面３ａと第２の対向面３ｂの双方に垂直な平面である。

支持体２には、前記基板保持部３の長手方向の両端部に、取り付け部４，４が一体に形成されている。図２（Ｂ）に示すように、取り付け部４，４の厚み寸法ｔ２は、基板保持部３の厚み寸法ｔ１よりも小さく、基板保持部３の両端部とそれぞれの取り付け部４との境界部には、段差部５が形成されている。この段差部５が形成されていることにより、取り付け部４の上面４ａは、基板保持部３の第１の対向面３ａよりも一段低く、取り付け部４の下面４ｂは、基板保持部３の第２の対向面３ｂよりも一段低く形成されている。したがって、図６に示すように、後に説明する第１の位置決め部品３０および第２の位置決め部品４０と、取り付け部４とが組み合わされたときに、これら位置決め部品３０，４０が、取り付け部４の上面４ａや下面４ｂに接近でき、このとき基板保持部３の第１の対向面３ａおよび第２の対向面３ｂが、前記位置決め部品３０，４０と干渉しないように構成できる。

図１と図２（Ａ）に示すように、前記取り付け部４，４の前側部４ｃ，４ｃは、基板保持部３の取り付け側面３ｃよりも前方へ突出しており、この突出部分には、取り付け側面３ｃから前方へ突出する位置決め部６，６が形成されている。この位置決め部６，６は、平面であり、前記第１の対向面３ａと第２の対向面３ｂおよび取り付け側面３ｃのそれぞれの面に対して垂直に延びており、互いに対向する位置決め部６と位置決め部６は互いに平行である。

それぞれの取り付け部４には、位置決め穴７が形成されている。この支持体２は、金型内に合成樹脂を射出する射出成型工程で形成されるものであり、各部分の相対位置寸法は、金型の加工精度に準じて高精度に決めることができる。よって、それぞれの位置決め穴７は、その内径寸法が高精度に管理される。また、位置決め穴７の中心線Ｏ１と、位置決め部６との相対位置、中心線Ｏ１と第１の対向面３ａおよび第２の対向面３ｂとの相対位置、および中心線Ｏ１と取り付け側面３ｃとの相対位置、さらに中心線Ｏ１と背側面３ｄとの相対位置も高精度に決められる。

図１に示すように、前記基板保持部３には、接続シート１０が折り曲げられた状態で、高精度に位置決めされて固定される。図３に示すように、接続シート１０は、長方形の可撓性基板１１を有しており、可撓性基板１１の表面１１ａに、第１群の弾性接点１２と第２群の弾性接点１３および、第１群の弾性接点１２を構成する複数の弾性接点１５と、第２群の弾性接点１３を構成する複数の弾性接点１６とを、一対一に対応させて接続する配線パターン１４が形成されている。

図４は、前記可撓性基板１１の一部と、弾性接点１５および弾性接点１６と配線パターン１４の一部を拡大して示している。

可撓性基板１１は、ポリイミド樹脂などの、電気的に絶縁性の合成樹脂シートあるいは非導電性の金属シートまたは非金属シートで形成されている。可撓性基板１１の表面１１ａに形成された弾性接点１５は、固定部１５ａが前記表面１１ａに固定され、この固定部１５ａから一体に延びるスパイラル状の弾性変形部１５ｂを有している。弾性変形部１５ｂは、可撓性基板１１の表面１１ａに固定されておらず、巻き中心部１５ｃに向かうにしたがって、表面１１ａから徐々に離れるような立体形状とされている。弾性接点１６は、弾性接点１５と同様に、固定部１６ａと、スパイラル状の弾性変形部１６ｂと巻き中心部１６ｃを有しており、可撓性基板１１の表面１１ａから立体的に立ち上がる形状である。

図４に示す実施の形態では、第１群の弾性接点１２を構成する個々の弾性接点１５と、第２群の弾性接点１３を構成する個々の弾性接点１６とが、同じパターンで形成されているため、第１群の弾性接点１２と第２群の弾性接点１３とを同じプロセスで形成することが可能である。よって、第１群の弾性接点１２を構成する個々の弾性接点１５と、第２群の弾性接点１３を構成する個々の弾性接点１６との相対位置も、薄膜形成プロセスにより高精度に決めることが可能である。

ただし、第１群の弾性接点１２を構成する個々の弾性接点１５と、第２群の弾性接点１３を構成する個々の弾性接点１６の、スパイラルの巻き方向を逆巻き方向とすることも可能である。

前記弾性接点１５と弾性接点１６は、導電性を有し且つ弾性力を発揮できるものであり、例えばニッケル（Ｎｉ）、ニッケルとリンの合金（Ｎｉ−Ｐ）などの弾性部材と、銅や銀、あるいは金などの比抵抗の小さい導電性金属との複合体で形成される。弾性接点１５および弾性接点１６は、可撓性基板１１の表面１１ａに形成された金属薄膜をエッチングして形成でき、あるいは金属板をプレスすることで形成できる。あるいは可撓性基板１１の表面１１ａにおいてメッキプロセスで形成することも可能である。

弾性接点１５と弾性接点１６とを一対一で導通させる配線パターン１４は、銅箔などの比抵抗の小さい金属材料でパターン形成されている。

接続シート１０の長さ寸法Ｌ１は、図２（Ａ）に示す位置決め部６と位置決め部６との対向間隔Ｌ２と同じか、あるいはわずかに小さく形成されている。前記長さ寸法Ｌ１と前記対向間隔Ｌ２との差は、弾性接点１５，１６の位置決めに必要な公差範囲内に設定されている。

接続シート１０の幅寸法Ｗ１は、第１の対向面３ａの幅寸法と第２の対向面３ｂの幅寸法および取り付け側面３ｃの幅寸法の合計値と同じか、あるいはわずかに小さく形成されている。前記幅寸法Ｗ１と前記合計値との差は、弾性接点１５，１６の位置決めに必要な公差範囲内に設定されている。

図１に示すように、接続シート１０は、支持体２の基板保持部３に巻き付けるようにして設置される。接続シート１０は、第１群の弾性接点１２が、基板保持部３の第１の対向面３ａの表面に位置し、第２群の弾性接点１３が、基板保持部３の第２の対向面３ｂの表面に位置し、第１群の弾性接点１２と第２群の弾性接点１３との間の領域が、基板保持部３の取り付け側面３ｃに接触するように取り付けられる。そして、接続シート１０の可撓性基板１１の背面と基板保持部３とが接着剤で固定される。

配線パターン１を介して一対一に対応して導通している弾性接点１５と弾性接点１６との配置関係は、接続シート１０が支持体２に取り付けられた状態で、弾性接点１５の真下にこれに導通する弾性接点１６が位置するようになる。

接続シート１０は、その２つの短辺１０ａ，１０ａが、支持体２の位置決め部６，６に当接するようにして、支持体２に固定される。これにより、支持体２に対して、接続シート１０が縦方向（Ｙ方向）に位置決めされる。また、接続シート１０の一方の長辺１０ｂが、基板保持部３の第１の対向面３ａと背側面３ｄとの境界であるエッジ部３ｅに一致し、他方の長辺１０ｃが、第２の対向面３ｂと背側面３ｄとの境界であるエッジ部に一致するようにして、接続シート１０が基板保持部３に固定される。これにより、接続シート１０が支持体２に対して幅方向（Ｘ方向）へ位置決めされる。

上記の位置決め手段により、第１の対向面３ａ上に位置する第１群の弾性接点１２を構成する個々の弾性接点１５と、第２群の弾性接点１３を構成する個々の弾性接点１６と、前記位置決め穴７，７の中心線Ｏ１との相対位置が、縦方向（Ｙ方向）と幅方向（Ｘ方向）の双方に対して高精度に位置決めされる。

したがって、この接続素子１は、位置決め穴７，７を基準として各種回路部材に設置することにより、回路部材に設けられた導電部と、弾性接点１５および弾性接点１６を高精度に位置決めして対向させることが可能となる。

図５は、前記接続素子１を使用した回路接続装置２０を構成する第１の位置決め部品３０および第２の位置決め部品４０と、接続素子１を介して互いに接続される回路部材とを示す分解斜視図である。なお、図５では、接続素子１は示されていない。図６は、回路接続装置２０が組み立てられた状態を示す部分断面図である。

接続素子１を介して接続される一方の回路部材はマザー基板（回路基板）２１であり、他方の回路部材は、ＩＣパッケージやその他の電子部品２２である。マザー基板２１の表面には、前記接続素子１の第２群の弾性接点１３を構成する個々の弾性接点１６に対向する複数の導通部（ランド）２３が形成されている。さらにマザー基板２１の表面には、位置決め用の金属層２４が形成されている。導電部２３と金属層２４は、銅箔などの導電性金属で形成されている。導電部２３と金属層２４は、同じプロセスで形成されている。このプロセスは、マザー基板２１の表面に均一に形成された銅箔などの金属膜をエッチングして形成する方法、あるいはマザー基板２１の表面に金属膜を印刷する方法などで実現できる。前記導通部２３は、接続素子１の第２群の弾性接点１３を構成する複数の弾性接点１６に対応して同じ数だけ設けられており、前記金属層２４は、接続素子１の一対の位置決め穴７のそれぞれに対応して一対設けられている。

それぞれの導電部２３と金属層２４とが同じプロセスで形成されるため、導電部２３と金属層２４との相対位置は、前記プロセスの公差範囲内において高精度に決められる。

前記電子部品２２におけるマザー基板２１との対向面には、接続素子１の第１群の弾性接点１２を構成する個々の弾性接点１５に対向する複数の導電部（ランド）２６と、位置決め用の金属層２７とが形成されている。この導電部２６と金属層２７も同じプロセスで形成されているため、その相対位置は高精度に決められている。前記導通部２６は、接続素子１の第１群の弾性接点１２を構成する複数の弾性接点１５に対応して同じ数だけ設けられており、前記金属層２７は、接続素子１の一対の位置決め穴７のそれぞれに対応して一対設けられている。

図５と図６に示すように、一方の回路部材であるマザー基板２１に設けられた金属層２４には、第１の位置決め部品３０が半田付け（溶融金属による接着力）によって固定される。この第１の位置決め部品３０は、リン青銅などのように弾性変形しやすく且つ半田付け可能な金属材料で形成されており、図６に示すように、内部が空洞である。

第１の位置決め部品３０には、輪状の固定基部３１が設けられており、この固定基部３１の外周縁の直径寸法は、円形パターンで形成されている前記金属層２４の直径寸法とほぼ一致している。前記固定基部３１の上部には、円筒形状の位置決め部３２が形成されている。この位置決め部３２の外径寸法は、前記接続素子１の位置決め穴７の内径寸法とほぼ一致し、または位置決め穴７の内径寸法よりもわずかに小さく形成されている。位置決め部３２の外径寸法が、位置決め穴７の内径寸法よりも小さい場合、その径の差δ１（図６参照）は、個々の弾性接点１５と個々の導通部２６、および個々の弾性接点１６と個々の導通部２３とが対向できるようにその公差範囲内となるように設定されている。

第１の位置決め部品３０の上端面には、円形の嵌合穴３３が貫通して形成されている。また前記上端面には、前記嵌合穴３３と連続して放射状に延びる切断部３４が３箇所形成されている。この切断部３４が形成されていることにより、嵌合穴３３の周縁部が上下に弾性変形可能となっている。前記嵌合穴３３の曲率中心は、前記固定基部３１の曲率中心と一致している。

他方の回路部材である電子部品２２に設けられた前記金属層２７には、第２の位置決め部品４０が半田付け（溶融金属による接着力）によって固定される。この第２の位置決め部品４０は、リン青銅などの弾性変形しやすく且つ半田付け可能な金属材料で形成されている。その断面形状は図６に示す通りである。

第２の位置決め部品４０には、中心に穴を有する円盤状の固定基部４１が設けられており、この固定基部４１の外周縁の直径寸法は、円形パターンで形成されている前記金属層２７の直径寸法とほぼ一致している。固定基部４１の中心部には下向きに嵌合凸部４２が一体に形成されている。嵌合凸部４２の軸中心は、前記固定基部４１の曲率中心と一致している。前記嵌合凸部４２は先端がほぼ球面であり、嵌合凸部４２の外径寸法は、前記第１の位置決め部品３０の嵌合穴３３の内径寸法よりもわずかに大きく形成されている。この嵌合凸部４２が、第１の位置決め部品３０の嵌合穴３３内に強制的に挿入されると、第１の位置決め部品３０と第２の位置決め部品４０は互いに軸ずれすることなく同軸上に一致するように組み立てられる。

次に、前記回路接続装置２０の組み立て手順を説明する。
前記マザー基板２１の金属層２４にリフロー半田用の半田ペーストが塗布された状態で、自動マウント装置のマウント吸引ヘッドによって第１の位置決め部品３０が吸着されて保持され、このマウント吸引ヘッドによって第１の位置決め部品３０が金属層２４の上に実装される。その後に加熱工程に移行し、半田ペーストが溶融することで、第１の位置決め部品３０が金属層２４に固定される。自動マウント装置では、マザー基板２１に形成された位置決めマークを基準とした座標の割り出し制御により、第１の位置決め部品３０の取り付け位置が決められるため、第１の位置決め部品３０はマザー基板２１の表面に高精度位置決めされて固定される。

仮に、半田ペーストが塗布されている金属層２４の上にマウントされた第１の位置決め部品３０に位置ずれがあったとしても、加熱工程で半田ペーストが溶融したときに、溶融半田の表面張力により、第１の位置決め部品３０の軸中心と、金属層２４の中心とが高精度に一致するようにセルフアライメント機能を発揮できる。

第２の位置決め部品４０は、前記と同様の自動マウント工程およびリフロー半田工程で、金属層２７に半田付け固定される。このときも、自動マウント装置の位置決め精度や、溶融半田の表面張力によって、第２の位置決め部品４０の軸中心と金属層２７とが高精度に一致して、第２の位置決め部品４０が金属層２７に半田付け固定される。

図６に示すように、接続素子１はマザー基板２１の表面に設置される。このとき、接続素子１の一対の位置決め穴７が、マザー基板２１に固定されている一対の第１の位置決め部品３０のそれぞれの位置決め部３２の外周に挿通されることにより、マザー基板２１上で接続素子１が位置決めされる。前述のように、マザー基板２１では、各導通部２３と金属層２４との相対位置が高精度に決められ、その結果、各導通部２３と第１の位置決め部品３０との相対位置が高精度に決められている。また接続素子１では、第２群の弾性接点１３を構成する個々の弾性接点１６と位置決め穴７の中心線Ｏ１との相対位置が高精度に決められている。よって、個々の弾性接点１６が小さく、また弾性接点１６の密集密度が高くても、個々の弾性接点１６を、個々の導通部２３に対して一対一で対応させて接触させることができる。

次に、電子部品２２をマザー基板２１の上に実装するが、このとき、電子部品２２に固定されている一対の第２の位置決め部品４０のそれぞれの嵌合凸部４２を、第１の位置決め部品３０の嵌合穴３３内に嵌入させる。嵌合凸部４２は嵌合穴３３内に隙間無く嵌入するため、マザー基板２１の金属層２４の中心と、電子部品２２の金属層２７の中心とを同軸上に一致させることができる。

電子部品２２では、個々の導通部２６と金属層２７との相対位置が高精度に決められており、接続素子１では、第１群の弾性接点１２を構成する個々の弾性接点１５と、位置決め穴７の中心線Ｏ１とが高精度に位置決められている。そのため、第１の位置決め部品３０と第２の位置決め部品４０とが嵌合した状態で、接続素子１の第１群の弾性接点１２を構成する個々の弾性接点１５が、電子部品２２の個々の導通部２６に正確に対向して接触するようになる。

図６に示すように、マザー基板２１と電子部品２２とが接続素子１を挟んで対向した状態で、電子部品２２をマザー基板２１に対して押し付けると、弾性接点１６が弾性変形してマザー基板２１の導通部２３に確実に接続され、弾性接点１５が弾性変形して、電子部品２２の導通部２６に確実に接続される。弾性接点１５と弾性接点１６が弾性変形した状態で、電子部品２２とマザー基板２１とが、図示しない押圧固定保持手段や、ねじ止め、あるいは接着などの手段で互いに固定される。

図６に示すように、電子部品２２がマザー基板２１に押し付けられて、弾性接点１５と弾性接点１６が最大限に弾性変形し、導通部２３および導通部２６に十分な弾性押圧力が作用している状態で、接続素子１の取り付け部４の上面４ａと、第２の位置決め部品４０の固定基部４１との間にわずかな隙間δ２が形成される。すなわち、第１の位置決め部品３０と第２の位置決め部品４０が、前記隙間δ２を有するように凹凸嵌合した状態で、弾性接点１５と弾性接点１６が十分な弾性変形領域を確保できるようになっている。

図７は本発明の第２の実施の形態の回路接続装置１２０を示すものであり、図６に相当する部分断面図である。

この回路接続装置１２０は、第２の位置決め部品５０が、第１の実施の形態の第２の位置決め部品４０と相違しており、それ以外の構成は第１の実施の形態と同じである。

第２の実施の形態の回路接続装置１２０に使用されている第２の位置決め部品５０は、円形で半田付け可能な金属製で円盤状の固定基部５１と、この固定基部５１の中心部に嵌着された合成樹脂製の嵌合凸部５２を有しており、この嵌合凸部５２には先端から途中位置まで割り溝５２ａが形成されている。一方、第１の位置決め部品３０は、その上端部に嵌合穴３３が形成されているが、この場合には、切断部３４が設けられていなくてもよい。第２の位置決め部品５０の嵌合凸部５２の外径寸法は、第１の位置決め部品３０の嵌合穴３３の内径寸法よりもわずかに大きく形成されている。

第２の位置決め部品５０の固定基部５１は、リフロー半田付け工程によって、電子部品２２の金属層２７に固定される。図７に示すように、第２の位置決め部品５０に設けられた嵌合凸部５２には割り溝５２ａが形成されているため、その径が収縮した状態で、第１の位置決め部品３０の嵌合穴３３内に挿入させることができ、挿入後は嵌合凸部５２と嵌合穴３３とが隙間無く嵌合して、第１の位置決め部品３０と第２の位置決め部品５０とが同軸上に位置決めされる。

図８ないし図１０は、本発明の第３の実施の形態を示している。図８は、第３の実施の形態の接続素子２０１に取り付けられる接続シート２１０の斜視図、図９はその一部拡大斜視図である。図１０は、第３の実施の形態の回路接続装置２２０を示す部分断面図である。

図１０には、接続素子２０１の一部が示されているが、この接続素子２０１を構成する支持体２は、図１と図２（Ａ）（Ｂ）に示したものと全く同じである。この支持体２に取り付けられる接続シート２１０は、図３に示した接続シート１０と同じ可撓性基板１１を有している。可撓性基板１１の長さ寸法はＬ１であり、幅寸法はＷ１であり、この寸法と支持体２の寸法との関係は、図１に示した第１の実施の形態と同じである。

図８に示すように、接続シート２１０では、可撓性基板１１の表面１１ａに、弾性接点群２１２が設けられている。この弾性接点群２１２は、複数の弾性接点１５が規則的に配列したものであり、この弾性接点１５は、図４に示した接続シート１０の弾性接点１５と同じ構造である。接続シート２１０では、可撓性基板１１の表面１１ａに、固定接点群２１３が設けられており、この固定接点群２１３では、複数の固定接点２１６が規則的に配列している。図９に示すように、個々の固定接点２１６は、半田バンプやメッキバンプなどによって隆起形成されており、実質的に弾性変形しないものである。

そして、弾性接点１５と固定接点２１６とが一対一で対応するように配線パターン１４を介して導通させられている。

図１に示したのと同様に、接続素子２０１では、支持体２に接続シート２１０が固定されている。支持体２の基板保持部３の第１の対向面３ａの表面に、前記弾性接点群２１２が位置し、基板保持部３の第２の対向面３ｂの表面に、前記固定接点群２１３が位置するようにして、接続シート２１０が支持体２に巻き付けられて固定される。接続シート２１０の支持体２に対する位置決め構造は、第１の実施の形態の接続素子１と同じである。

この接続素子２０１では、第１の対向面３ａに位置する弾性接点１５の真下に、その弾性接点１５と導通する固定接点２１６が位置する。

図１０に示すように、第３の実施の形態の回路接続装置２２０では、マザー基板２１に、前記固定接点群２１３の個々の固定接点２１６に対応する複数の導通部２３が形成されている。接続素子２０１は、個々の固定接点２１６が、個々の導通部２３に対向するように位置決めされて、固定接点２１６が導通部２３に半田付け固定されている。このときの、マザー基板２１上での接続素子２０１の位置決めは、この接続素子２０１を自動マウント装置でマザー基板２１に自動マウントし、導通部２３と固定接点２１６とをリフロー半田工程で半田付けすることにより実現できる。あるいは、マザー基板２１上に接続素子２０１を冶具を用いて位置決めして半田付け固定してもよい。

電子部品２２には、図５と同様に、複数の導通部２６と円形の金属層２７とが同じプロセスで形成されている。そして、位置決め部品２３０が、前記金属層２７に自動マウント装置により自動マウントされ、位置決め部品２３０と金属層２７とが位置決めされて半田付け固定されている。

位置決め部品２３０は、図５に示した第１の位置決め部品３０と同じもの、あるいは第１の位置決め部品３０に嵌合穴３３および切断部３４が形成されていないものである。

マザー基板２１上に電子部品２２を実装するときは、電子部品２２に固定された位置決め部品２３０を、マザー基板２１に固定されている接続素子２０１の位置決め穴７内に嵌入させる。これにより、接続素子２０１の個々の弾性接点１５と、電子部品２２の導通部２６とが一対一に対向できる。よって、電子部品２２をマザー基板２１に押し付けて固定することにより、接続素子２０１の第１の対向面３ａの表面に設けられた個々の弾性接点１５が、個々の導通部２６に弾圧されて接続される。

次に、図５ないし図７に示す第１の位置決め部品３０を、マザー基板２１に対して、さらに高精度に位置決めして半田付けできる好ましい固定構造を説明する。

図１１（Ａ）は、前記第１の位置決め部品３０を拡大して示す平面図、図１１（Ｂ）その側面図である。図１２（Ａ）は第１の位置決め部材３０の断面図であり、図１２（Ｂ）は、マザー基板２１の表面に設けられた金属層１２４の平面図である。この金属層１２４は、図５ないし図７に示した金属層２４に代わってマザー基板２１の表面に形成される。図１３は、第１の位置決め部品３０が金属層１２４に対して位置ずれしてマウントされたときのセルフアライメント機能を説明する平面図である。図１４（Ａ）（Ｂ）は同じくセルフアライメント機能を説明するものであり、第１の位置決め部品３０と金属層１２４との半田付け部の拡大断面図である。

図１１（Ａ）（Ｂ）および図１２（Ａ）に示す第１の位置決め部品３０は、第１の実施の形態で説明したように、厚みが０．０３〜０．３ｍｍ程度のリン青銅板などの板ばね材料で形成されており、この実施の形態では、厚みが０．１ｍｍである。第１の位置決め部品３０は、固定基部３１と、内側に空洞の内部空間３５を有する円筒形状の位置決め部３２とが形成され、この位置決め部３２の上端に嵌合穴３３が形成されている。なお、図１１（Ａ）（Ｂ）および図１２（Ａ）に示す第１の位置決め部品３０には、図５に示されている切断部３４が形成されていない。

図１１（Ａ）に示すように、固定基部３１の平面形状は、前記内部空間３５を挟んで左右に対向する位置に、輪状部３１ａ，３１ａが形成されている。輪状部３１ａ，３１ａは、中心線Ｏ１を中心とする円弧軌跡に沿って一定の幅寸法で形成されている。左右の輪状部３１ａ，３１ａの中心線Ｏ１に対する角度範囲θは、それぞれ９０度以上で１８０度以下であるが、この実施の形態では、前記角度範囲θが１２０度である。

固定基部３１では、前記輪状部３１ａ，３１ａ以外の部分に、外縁から中心方向へ凹状に切り欠かれた４箇所の切欠き部３１ｂと、切欠き部３１ｂ、３１ｂに挟まれた突片部３１ｃ，３１ｃとが設けられている。この第１の位置決め部品３０が金属層１２４に半田付けされるときに、輪状部３１ａ，３１ａが対向する方向に大きなセルフアライメント力が作用する。したがって、第１の位置決め部品３０は、前記輪状部３１ａ，３１ａの対向する方向が、図１に示す接続素子１の長手方向であるＹ方向へ向けてマザー基板２１上に実装されることが好ましい。あるいは、輪状部３１ａ，３１ａが対向する方向がＸ方向へ向けられて実装されても良いし、接続素子１の一対の位置決め穴７，７に嵌入される一対の第１の位置決め部品３０の一方が、前記輪状部３１ａ，３１ａの対向方向がＹ方向へ向くように実装され、他方が、前記輪状部３１ａ，３１ａの対向方向がＸ方向へ向くように実装されてもよい。

図１２（Ａ）と図１４（Ａ）（Ｂ）には、固定基部３１の前記輪状部３１ａ，３１ａの詳細が示されている。前記輪状部３１ａ，３１ａの下面には、平面状の設置面３６が形成されている。また、輪状部３１ａ，３１ａの外周縁３７と前記設置面３６との間には、輪状部３１ａ，３１ａの全周にわたって面取り部３８が形成されている。この面取り部３８の切り取り部分の容積はわずかであり、面取り部３８は「Ｃ０．０５」、すなわち、断面図において、外周縁３７から中心線Ｏ１方向へ０．０５ｍｍ（５０μｍ）の幅で、且つ設置面３６から高さ方向へ０．０５ｍｍ（５０μｍ）の範囲で除去されている。

輪状部３１ａ，３１ａの内周部には、位置決め部３２の内周面に向けて立ち上がる比較的半径の大きい曲線部３０Ｒが形成されている。そこで、この実施の形態では、外周縁３７と面取り部３８との境界点を通る水平線Ｌａを想定し、この水平線Ｌａと前記曲線部３０Ｒとの交差部を、輪状部３１ａ，３１ａの内周縁３９としている。なお、前記面取り部３８の除去容積が大きい場合、すなわち面取り部３８のＣが０．０５よりも大きい場合には、前記設置面３６と面取り部３８との境界部が輪状部３１ａ，３１ａの外周縁となる。

第１の位置決め部材３０は、外周縁３７の直径Ｄ１が５ｍｍ以下で質量が１ｇ以下の軽量なものであり、好ましくは、前記直径Ｄ１が３ｍｍ以下で、質量が０．５ｇ以下の軽量なものである。この実施の形態では、外周縁３７の直径Ｄ１が２．０ｍｍであり、内周縁３９の直径が１．５ｍｍである。よって、外周縁３７と内周縁３９との幅寸法が０．２５ｍｍである。

マザー基板２１の表面に形成される金属層１２４は、前述のように、図５などに示される導電部２３と同じプロセスでパターン形成されたものであり、その平面形状は輪状である。第１の位置決め部品３０の固定基部３１の輪状部３１ａの下面は金属層１２４の表面に面接触できるように構成されている。

金属層１２４の外周縁１２４ａと内周縁１２４ｂは、中心Ｏａを曲率中心とする同心円である。外周縁１２４ａの直径Ｄａは、第１の位置決め部品３０の輪状部３１ａの外周縁３７の直径Ｄ１と同じか、または前記直径Ｄ１よりも大きい。直径Ｄａが直径Ｄ１よりも大きい場合、直径Ｄａと直径Ｄ１との差は、０．３ｍｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．０５〜０．１５ｍｍである。この実施の形態では、直径Ｄａと直径Ｄ１との差が０．１ｍｍである。よって、第１の位置決め部品３０の中心線Ｏ１が、金属層１２４の中心Ｏａに一致したときに、金属層１２４の外周縁１２４ａは、第１の位置決め部品３０の外周縁３７から０．０５ｍｍ（５０μｍ）だけはみ出るように設定されている。

金属層１２４の内周縁１２４ｂの直径Ｄｂは、第１の位置決め部品３０の輪状部３１ａの内周縁３９の直径Ｄ２と同じか、または直径Ｄ２よりも小さい。直径Ｄｂが直径Ｄ２よりも小さい場合、直径Ｄｂと直径Ｄ２との差は、０．３ｍｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．０５〜０．１５ｍｍである。この実施の形態では、前記直径Ｄ２と前記直径Ｄｂが等しい。

金属層１２４を、中心部に間欠部１２４ｃを有する輪状とし、この輪状の所定幅の金属層１２４の上に、第１の位置決め部品３０の輪状部３１ａ，３１ａを面接触させて半田付けすることにより、溶融半田の表面張力により、第１の位置決め部品３０の中心線Ｏ１を、金属層１２４の中心Ｏａに一致させるセルフアライメント機能を効果的に発揮させることができる。そのためには、金属層１２４の外周縁１２４ａの直径Ｄａが、第１の位置決め部品３０の外周縁３７の直径Ｄ１よりも大きいことと、金属層１２４の内周縁１２４ｂの直径Ｄｂが、第１の位置決め部品３０の内周縁３９の直径Ｄ２よりも小さいことの少なくとも一方が設立することが好ましい。なお、外周縁１２４ａの直径Ｄａが外周縁３７の直径Ｄ１よりも大きい場合に、内周縁１２４ｂの直径Ｄｂが、内周縁３９の直径Ｄ２よりもわずかに大きくてもよい。

上記アライメント機能を詳しく説明する。
第１の位置決め部品３０をマザー基板２１に実装するには、輪状の金属層１２４の表面に、リフロー半田用の半田ペーストが塗布された状態で、自動マウント装置のマウント吸引ヘッドによって第１の位置決め部品３０が吸着されて保持され、このマウント吸引ヘッドによって第１の位置決め部品３０が金属層２４の上に実装される。さらに、加熱工程で半田ペーストが溶融し、さらに冷却されて半田が硬化する。図１４（Ａ）（Ｂ）では、加熱されて溶融した状態の溶融半田を符号１５０を付して示している。

図１３では、金属層１２４の中心Ｏａを通る直交軸をＹ０とＸ０で示している。図１３では、軸Ｙ０よりも上半分に、第１の位置決め部品３０が図示左方向へ位置ずれしてマウントされた状態を示し、軸Ｙ０よりも下半分に、第１の位置決め部品３０の中心線Ｏ１が、金属層１２４の中心Ｏａに一致した位置決め完了状態を示している。なお、図１３では、説明の都合上、第１の位置決め部品２０の固定基部３１が、その全周にわたって輪状部３１ａであるものとして図示している。図１４（Ａ）は、第１の位置決め部品３０が図示左方向へ位置ずれしてマウントされた状態を示し、図１４（Ｂ）は、第１の位置決め部品３０の中心線Ｏ１が、金属層１２４の中心Ｏａに一致して位置決めされた状態を示している。

図１３の上半分と図１４（Ａ）に示すように、第１の位置決め部品３０が図示左方向へ位置ずれすると、図示右側では、金属層１２４の外周縁１２４と第１の位置決め部品３０の輪状部３１ａの外周縁３７との間に最大幅寸法がＷａの半田フィレットの溜まり部が形成され、且つ図示左側では、金属層１２４の内周縁１２４ｂと、輪状部３１ａの内周縁３９との間に、最大幅寸法がＷｂの半田フィレットの溜まり部が形成される。

通常のマウント機では、第１の位置決め部品３０をマザー基板２１にマウントするときの最大位置ずれ量が０．０５ｍｍ（５０μｍ）程度である。そのため、この実施の形態では、第１の位置決め部品３０が最大に位置ずれしてマウントされた場合に、右側の半田フィレットの溜まり部の幅寸法Ｗａが、０．１ｍｍとなり、輪状部３１ａの右側の内周縁３９は、金属層１２４の右側の内周縁１２４ｂよりも中心側に位置する。また、左側の半田フィレットの溜まり部の幅寸法Ｗｂは、０．０５ｍｍとなり、左側では、輪状部３１ａの外周縁３７が、金属層１２４の外周縁１２４ａとほぼ一致する。

そのため、図１４（Ａ）に示すように、右側の半田フィレットの溜まり部に位置する溶融半田１５０の表面張力により、第１の位置決め部品３０を右方向へ動かそうとする力Ｆａが作用し、左側の半田フィレットの溜まり部に位置する溶融半田１５０の表面張力により、第１の位置決め部品３０を右方向へ動かそうとする力Ｆｂが作用する。上記力Ｆａ，Ｆｂにより、第１の位置決め部品３０が右方向へ移動させられる。図１４（Ｂ）に示すように、第１の位置決め部品３０の中心線Ｏ１が、金属層１２４の中心Ｏａに一致し、またはほぼ一致すると、輪状部３１ａの外周縁３７に作用する外向きの表面張力Ｆ１と、内周縁３９に作用する中心方向への表面張力Ｆ２とが釣り合う。この釣り合い状態に至ったときに、溶融半田１５０が冷却されて硬化され、第１の位置決め部品３０が、金属層１２４の中心Ｏａに位置決めされて固定される。

上記の高精度なセルフアライメント機能は、金属層１２４に間欠部１２４ｃを設けて、この間欠部１２４ｃを挟んで対向する所定幅の金属層１２４のそれぞれに、第１の位置決め部品３０の所定幅の輪状部３１ａを面接触させていることにより発揮される。例えば、図５に示すように、円形で内部に間欠部を有しない円形の金属層１２４を使用すると、図１４（Ａ）に示すように、第１の位置決め部品３０が位置ずれしてマウントされたときに、左右の輪状部３１ａ，３１ａの中間に広い面積の半田フィレットの溜まり部が形成されて、その表面張力が、右側の力Ｆａよりも大きくなり、且つ左側の力Ｆｂを生じさせない結果となる。そのため、図５に示す円形状の金属層２４を用いた場合よりも、中央部に間欠部１２４ｃを有する輪状の金属層１２４を用いた方が、高いセルフアライメント機能を発揮することができる。

図１５、図１６、図１７は、輪状の金属層１２４の内周縁１２４ｂの半径と、セルフアライメント機能との関係を測定した結果を示す線図である。

測定で使用した第１の位置決め部品３０は、前述したように、外周縁３７の直径を２．０ｍｍとし、内周縁３９の直径を１．５ｍｍとした。金属層１２４は外周縁１２４ａの直径を２．１ｍｍに固定し、内周縁１２４ｂの直径を変化させた。図１５ないし図１７は、横軸が内周縁１２４ｂの直径を示し、縦軸が、第１の位置決め部品３０を位置ずれさせてマウントしてから、半田が硬化するまでの間に、第１の位置決め部品３０の中心線Ｏ１が移動した距離（アライメント量）を示している。図１５では、第１の位置決め部品３０の中心線Ｏ１を、金属層１２４の中心Ｏａから故意に０．０７ｍｍ（７０μｍ）だけ位置ずれさせてマウントしたときの測定結果である。図１６は、中心線Ｏ１の位置ずれ量を０．１ｍｍ（１００μｍ）としたときの測定結果であり、図１７は、中心線Ｏ１の位置ずれ量を０．１２ｍｍ（１２０μｍ）としたときの測定結果である。

図１５ないし図１７の測定結果では、いずれの場合も、第１の位置決め部品３０の内周縁３９の直径Ｄ２と、金属層１２４の内周縁１２４ｂの直径Ｄｂとの差が０．３ｍｍ以内であると、セルフアライメント機能を発揮できることを確認できる。また、前記直径の差が０．２ｍｍ以内になるとさらにセルフアライメント機能が向上し、前記直径の差を０にすると、すなわち直径Ｄ２と直径Ｄｂを一致させると、さらにアライメント機能が向上することを確認できる。また、このアライメント機能は、第１の位置決め部品３０の位置ずれ量を０．１２ｍｍ程度まで大きくしても発揮できることが解る。

以上から、金属層１２４の内周縁１２４ｂの直径Ｄｂは、第１の位置決め部品３０の輪状部３１ａの内周縁３９の直径Ｄ２と同じかまたは、直径Ｄ２よりも小さく、直径Ｄｂが直径Ｄ２よりも小さい場合、直径Ｄｂと直径Ｄ２との差が、０．３ｍｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．０５〜０．１５ｍｍである。

一方、外周縁１２４ａの直径Ｄａは、第１の位置決め部品３０の輪状部３１ａの外周縁３７の直径Ｄ１と同じか、または前記直径Ｄ１よりも大きく、直径Ｄａが直径Ｄ１よりも大きい場合、直径Ｄａと直径Ｄ１との差は、０．３ｍｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．０５〜０．１５ｍｍである。

なお、上記では、第１の位置決め部品３０について説明したが、これは図６に示した第２の位置決め部品４０や、図１０に示した位置決め部品２３０においても同じである。

または、位置決め部品が、円筒状ではなくコの字状に形成されて、内部空間を挟んで所定幅の固定基部が対向して一対設けられたものであり、マザー基板２１上に、それぞれの固定基部に対応する帯状の金属層が間隔を空けて配置されている場合にも、セルフアライメント機能を発揮させることが可能である。

図１８は本発明の第４の実施の形態の回路接続装置３２０を示す分解斜視図である。
接続素子３０１は基板状の支持体３０３の上面に第１群の弾性接点を構成する複数の弾性接点１５が設けられ、支持体３０３の下面には第２群の弾性接点を構成する複数の弾性接点が設けられ、支持体３０３の上面の弾性接点１５と下面の弾性接点とが互いに導通させられている。そして、支持体３０３には、上方へ突出する位置決め突起３０７と下方へ突出する位置決め突起３０８とが一体に形成されている。

回路部材として第１の回路基板３２１と第２の回路基板３２２を有している。第１の回路基板３２１の上面には、接続素子３０１の下面に設けられた個々の弾性接点に対応する複数の導通部３２３が設けられ、第２の回路基板３２２の下面には、接続素子３０１の上面に向けられた個々の弾性接点１５に対応する複数の導通部が設けられている。また、第１の回路基板３２１には、位置決め穴３１０が開口し、第２の回路基板３２２には位置決め穴３０９が開口している。

前記位置決め突起３０８が前記位置決め穴３１０内に隙間なく挿入され、または最小の隙間を介して挿入され、位置決め突起３０７が前記位置決め穴３０９内に隙間なく挿入され、または最小の隙間を介して挿入されることにより、第１の回路基板３２１と第２の回路基板３２２に対して接続素子３０１が位置決めされ、接続素子３０１の下面に設けられた個々の弾性接点が、第１の回路基板３２１上の個々の導通部３２３に接触し、接続素子３０１の上面に設けられた個々の弾性接点１５が、第２の回路基板３２２の下面に設けられた個々の導通部に接触する。

図１９は本発明の第５の実施の形態の回路接続装置４２０を示す分解斜視図である。
接続素子４０１は、支持体４０３に、図３に示す接続シート１０が巻き付けられて固定されたものであり、支持体４０３には位置決め突起４０８と位置決め穴４０７が一体に形成されている。回路部材である第１の回路基板４２１の表面には、複数の導通部４２３が形成され、第１の回路基板４２１には取り付け穴４１０が開口している。回路部材である第２の回路基板４２２には、位置決め穴４０９と取り付け穴４１１が形成されている。

接続素子４０１の位置決め突起４０８が、第２の回路基板４２２の位置決め穴４０９に嵌合することで、接続素子４０１と第２の回路基板４２２とが位置決めされる。また、取り付けねじ５０３が、第２の回路基板４２２に形成された取り付け穴４１１に挿入され、接続素子４０１の位置決め穴４０７に挿入され、さらに第１の回路基板４２１の取り付け穴４１０に挿入されて、筐体５０１に形成された雌ねじ穴５０２に螺着される。

上記構造により、第１の回路基板４２１と第２の回路基板４２２に対して接続素子４０１が位置決めされて取り付けられる。そして、接続素子４０１の下面に設けられた弾性接点が、第１の回路基板４２１の導通部４２３に対向して接触し、接続素子４０１の上面に設けられた弾性接点１５が、第２の回路基板４２２の下面に設けられた導通部に接続される。

なお、本発明は前記実施の形態に限られるものではない。例えば、図１ないし図１０に示す実施の形態において、上側の回路部材が電子部品２２である代わりに上部回路基板などであってもよい。また、例えば図６に示す回路接続装置２０において、電子部品２２が取り付けられるものではなく、接続素子１の第２の対向面３ｂのみに弾性接点１６が設けられ、この接続素子１が第１の位置決め部品３０によってマザー基板２１に位置決めされて、前記弾性接点１６によって、マザー基板２１上の導通部２３どうしを接続するものとしても構成できる。

また、弾性接点はスパイラル状に隆起するものに限られず、弾性力を発揮するアーム状の接点であってもよい。

また、図３の接続シート１０では、第１群の弾性接点１２を構成する弾性接点１５と、第２群の弾性接点１３を構成する弾性接点１６とが、配線パターン１４を介して一対一で導通させられているが、例えば複数の弾性接点１５と複数の弾性接点１６とが、１つの配線パターン１４を介して全て導通されていてもよいし、弾性接点１５と弾性接点１６との異なる数どうしが同じ配線パターン１４を介して導通されてもよい。これは図８に示す接続シート２１０の弾性接点１５と固定接点２１６との関係においても同じである。

本発明の第１の実施の形態の接続素子を示す分解斜視図、 （Ａ）は接続素子を構成する支持体の平面図、（Ｂ）は支持体の正面図、 接続素子に使用される接続シートの斜視図、 前記接続シートの部分拡大斜視図、 位置決め部品と回路部材を示す斜視図、 第１の実施の形態の回路接続装置の断面図、 本発明の第２の実施の形態の回路接続装置の断面図、 本発明の第３の実施の形態の接続素子の接続シートを示す斜視図、 第３の実施の形態の接続シートの部分拡大斜視図、 第３の実施の形態の回路接続装置の断面図、 （Ａ）は第１の位置決め部品の拡大平面図、（Ｂ）はその拡大側面図、 （Ａ）は第１の位置決め部品の断面図、（Ｂ）は金属層の平面図、 第１の位置決め部品の、金属層に対するセルフアライメント機能を説明する平面図、 （Ａ）は、第１の位置決め部品が位置ずれしてマウントされた状態、（Ｂ）は第１の位置決め部品が位置決めされた状態をそれぞれ示すものであり、第１の位置決め部品の固定基部と金属層との接合部の拡大断面図、 第１の位置決め部品を半田付けするときのセルフアライメント機能を示す線図、 第１の位置決め部品を半田付けするときのセルフアライメント機能を示す線図、 第１の位置決め部品を半田付けするときのセルフアライメント機能を示す線図、 本発明の第４の実施の形態の回路接続装置の分解斜視図、 本発明の第５の実施の形態の回路接続装置の分解斜視図、

符号の説明

１ 接続素子
２ 支持体
３ 基板保持部
３ａ 第１の対向面
３ｂ 第２の対向面
３ｃ 取り付け側面
３ｄ 背側面
４ 取り付け部
６ 位置決め部
７ 位置決め穴
１０ 接続シート
１１ 可撓性基板
１２ 第１群の弾性接点
１３ 第２群の弾性接点
１４ 配線パターン
１５，１６ 弾性接点
２０ 回路接続装置
２１ 回路部材であるマザー基板
２２ 回路部材である電子部品
２３ 導通部
２４ 金属層
２６ 導通部
２７ 金属層
３０ 第１の位置決め部品
３２ 位置決め部
３３ 嵌合穴
３５ 内部空間
３６ 設置面
３７ 外周縁
３８ 面取り部
３９ 内周縁
４０ 第２の位置決め部品
４２ 嵌合突起
１２０ 回路接続装置
１２４ 金属層
１２４ａ 外周縁
１２４ｂ 内周縁
５０ 第２の位置決め部品
２０１ 接続素子
２１２ 弾性接点群
２１３ 固定接点群
２１６ 固定接点
２２０ 回路接続装置
２３０ 位置決め部品
３２０ 回路接続装置
３０１ 接続素子
３０７，３０８ 位置決め突起
４２０ 回路接続装置
４０１ 接続素子
４０８ 位置決め突起

Claims (19)

1. 接続用の対向面を有する支持体と、前記対向面に設けられた複数の弾性接点とを有し、
   前記支持体の前記弾性接点が設けられていない領域に、位置決め用の穴または凹部あるいは突起が形成されていることを特徴とする接続素子。
2. 前記対向面は、前記支持体の互いに逆側に向く面のそれぞれに設けられており、一方の対向面に第１群の弾性接点が、他方の対向面に第２群の弾性接点が設けられ、第１群の弾性接点と第２群の弾性接点とが導通している請求項１記載の接続素子。
3. 可撓性基板の一方の面に、第１群の弾性接点と第２群の弾性接点、および第１群の弾性接点と第２群の弾性接点とを導通させる配線パターンが形成されており、第１群の弾性接点が一方の対向面に位置し、第２群の弾性接点が他方の対向面に位置するように、前記可撓性基板が曲げられて前記支持体に固定されている請求項２記載の接続素子。
4. 前記対向面は、前記支持体の互いに逆側に向く面のそれぞれに設けられ、一方の対向面に複数の弾性接点が、他方の対向面に複数の固定接点が設けられ、前記弾性接点と前記固定接点とが導通している請求項１記載の接続素子。
5. 可撓性基板の一方の面に、複数の弾性接点と複数の固定接点、および弾性接点と固定接点とを導通させる配線パターンが形成されており、弾性接点が一方の対向面に位置し、固定接点が他方の対向面に位置するように、前記可撓性基板が曲げられて前記支持体に固定されている請求項４記載の接続素子。
6. 前記支持体に対して前記可撓性基板を位置決めして固定する位置決め手段が設けられている請求項３または５記載の接続素子。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の接続素子と、この接続素子を位置決めする位置決め部品とを有し、
   前記位置決め部品は、前記弾性接点が接続される導電部を有する回路部材に取り付け可能とされていることを特徴とする回路接続装置。
8. 前記位置決め部品と前記支持体とが凹凸嵌合して、前記回路部材に対して前記接続素子が位置決めされる請求項７記載の回路接続装置。
9. 請求項２または３に記載の接続素子と、この接続素子を位置決めする第１の位置決め部品および第２の位置決め部品とを有し、
   前記支持体には、前記第１の位置決め部品または第２の位置決め部品が嵌入する位置決め穴が形成され、第１の位置決め部品と第２の位置決め部品が凹凸嵌合可能とされており、第１の位置決め部品は、第１群の弾性接点が接続される導通部を有する第１の回路部材に取り付け可能とされ、第２の位置決め部品は、第２群の弾性接点が接続される導通部を有する第２の回路部材に取り付け可能とされていることを特徴とする回路接続装置。
10. 請求項４または５に記載の接続素子と、この接続素子を位置決めする第１の位置決め部品および第２の位置決め部品とを有し、
    前記支持体には、第１の位置決め部品または第２の位置決め部品が嵌入する位置決め穴が形成され、第１の位置決め部品と第２の位置決め部品が凹凸嵌合可能とされており、第１の位置決め部品は、前記弾性接点が接続される導通部を有する第１の回路部材に取り付け可能とされ、第２の位置決め部品は、前記固定接点が接続される導通部を有する第２の回路部材に取り付け可能とされていることを特徴とする回路接続装置。
11. 前記回路部材には、位置決め用の金属層が形成されて、前記位置決め部品が前記金属層に半田付けされており、前記接続素子が前記位置決め部品で位置決めされて前記回路部材に取り付けられている請求項７または８記載の回路接続装置。
12. 第１の回路部材と第２の回路部材には、それぞれ位置決め用の金属層が形成され、第１の位置決め部品は、第１の回路部材の前記金属層に半田付けされ、第２の位置決め部品は、第２の回路部材の前記金属層に半田付けされており、第１の位置決め部品と第２の位置決め部品とが嵌合し、第１の回路部材と第２の回路部材との間に、前記接続素子が位置決めされて取り付けられている請求項９または１０記載の回路接続装置。
13. 前記導通部と位置決め用の前記金属層は、同じ金属材料で同じプロセスで形成されたものである請求項１１または１２記載の回路接続装置。
14. 前記位置決め部品には、内部空間を挟んで対向しこの対向方向に所定の幅寸法を有する固定基部が設けられ、前記回路部材には、前記対向方向に距離を空けて形成された所定幅の前記金属層が設けられて、前記固定基部が前記金属層に面接触して、前記固定基部と前記金属層とが半田付けされている請求項１１ないし１３のいずれかに記載の回路接続装置。
15. 金属層の外縁間の前記対向方向の距離が、前記固定基部の外縁間の前記対向方向の距離以上であり、金属層の内縁間の前記対向方向の距離が、前記固定基部の内縁間の前記対向方向の距離以下である請求項１４記載の回路接続装置。
16. 前記金属層の外縁間の前記対向方向の距離と、前記固定基部の外縁間の前記対向方向の距離との差が、０ｍｍ以上で０．３ｍｍ以下であり、
    前記金属層の内縁間の前記対向方向の距離と、前記固定基部の内縁間の前記対向方向の距離との差が、０ｍｍ以上で０．３ｍｍ以下である請求項１５記載の回路接続装置。
17. 前記位置決め部品には、内部空間の周囲に輪状に形成された所定の幅寸法を有する固定基部が設けられ、前記回路部材には、輪状に形成された所定幅の前記金属層が設けられて、前記固定基部が前記金属層に面接触して、前記固定基部と前記金属層とが半田付けされている請求項１１ないし１３のいずれかに記載の回路接続装置。
18. 前記金属層の外周縁の直径が、前記固定基部の外周縁の直径以上であり、金属層の内周縁の直径が、前記固定基部の内周縁の直径以下である請求項１７記載の回路接続装置。
19. 前記金属層の外周縁の直径と、前記固定基部の外周縁の直径との差が、０ｍｍ以上で０．３ｍｍ以下であり、
    前記金属層の内周縁の直径と、前記固定基部の内周縁の直径との差が、０ｍｍ以上で０．３ｍｍ以下である請求項１８記載の回路接続装置。

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