JP2007518242A - インターポーザ組立部品 - Google Patents
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Abstract
Description
接点は、厚さ0.048インチ(1.219mm)の平板を用いて、座標軸X−X及びY−Yにおける間隔が0.050インチ(1mm)で互いに平板に密集している。このインターポーザ組立部品は、接点間隔に応じて、接点密度が平方インチ当たり400〜645(62.0〜101.1個/cm2)の接点を有する。接点は、回路部材間に挟まれると、対をなす接点パッド間に電気接続部を確実に創設する。
特定の用途では、バネ接点が金属薄板から打ち抜かれたインターポーザ組立部品を用いて、できるだけより薄い平板及びより接近した間隔の接点を必要とする。より高速の信号を用いる用途では、接点のインダクタンスを金属薄板から打ち抜かれた接点より低くする必要がある。
平板の厚さ、接点間の間隔、及び平板を貫通して延びる通路内のバネ接点の大きさを小さくして、インターポーザ組立部品のコストを低減することが望ましい。
バネ接点は、好ましくは直径0.004〜0.005インチ(0.10〜0.127mm)の予めメッキ処理された導電性ワイアから成形される。接点は、連続した1本の予めメッキ処理されたワイアから無駄なく切断され、平板に挿入される直前に成形されて、後に接点をメッキする必要がない。接点は、隣接する接点間の座標軸X−X及びY−Yの間隔が0.032インチ(0.81mm)以下で、厚さが僅か0.025〜0.035インチ(0.635〜0.889mm)の薄い平板の通路内に閉じ込められる。ワイア・バネ接点の間隔が0.032インチの改良されたインターポーザ組立部品は、接点密度が平方インチ当たり1000(155.0個/cm2)である。この接点密度は、平方インチ当たりの接点密度が400〜645の金属薄板から打ち抜かれたバネ接点を用いるインターポーザ組立部品より、かなり大きい。ワイア接点は、接点又は対向する基板との電気接続部を確実に創設する。
インターポーザ組立部品の小型化、屑が出ずに後メッキ処理の不要、及び成形直後の貫通通路内へのバネ接点の挿入は、信頼性を損なうことなく組立部品の製造コストを低減する。
通路14は、図2に示す横断面が菱形形状をなし、対向端壁すなわち溝22及び突出端壁24と、端壁間に広がる凹状の対向側壁26,28とを有する。側壁は端壁22,24から丸みを帯びた中央角部31に向かって外方に反れた概ね平坦な部分29を有するので、通路14は端壁間の中間の両角部31で最大幅となっている。
接点保持突出部30が、端壁24に形成され、端壁22の真向かいの通路14内に延びている。突出部は、突出先端36から平板12の上面及び底面にそれぞれ延びる平坦な上部カム面32及び下部カム面34により輪郭が示される。先端は、平板の頂部と底部の間の等距離に位置する。必要に応じて、突出部は平坦な先端とすることができる。2つのカム面は、垂直面に対して約12°の緩やかな角度で、先端から傾斜している。通路壁22,26,28は、平板12の上面16と底面18の間に垂直に延びている。
各接点20は、直線状の中央部分すなわち尾根部42と、同種の湾曲した上部及び下部のスプリングアーム部すなわち梁部44とを含む。アーム部44は尾根部42から反対方向に延びている。同種の丸みを帯びた接点ノーズ部46が、スプリングアーム部の上端部及び下端部に位置する。同種の直線状の短い保持脚部48が、尾根部42から離間すると共に互いに丸い端部50に向かって、ノーズ部から延びている。接点20が圧迫されていないと、ノーズ部46同士は平板12の厚さより大きな間隔で離れている。接点20は部分42の中央の両側が対称である。
各接点ノーズ部46は凸状をなし、その二重湾曲面52が平板12から外方に面している。湾曲面52の長手方向の曲率半径は、ノーズ部を形成するワイアの長さに沿って測定すると、湾曲面の横断方向の曲率半径すなわちワイアの半径より大きい。接点20に関しては、ワイアの半径が0.002〜0.0025インチ(0.05〜0.06mm)である。
器具70の操作をこれから説明する。先行する接点の成形及び挿入後に、送り装置72を作動して、切断装置74を通過する1本のワイア68を供給し、剪断されたワイアの先端80を接点成形ステーション76に隣接した破線で示される伸展位置に移動する。その際、切断装置74が作動され、ワイア68から伸展したワイアの線部分82を切断して、ワイア68の新たな先端80とこれに付随するワイアの線部分82の後端86とを形成する。線部分82は接点20を成形するに十分な長さをしている。線部分の後端86及び新たなワイアの先端80は、双方とも切断装置74がワイア68から線部分を切断する時に形成される。線部分の先端80及びその前のワイアの線部分の後端86は、切断装置がワイアからその前のワイアの線部分を切断した時に形成される。先行のワイア端部及び後行のワイア端部は、線部分がワイア68から切断される時点毎に形成される。ワイア68が切断された時に形成される先行のワイア端部及び後行のワイア端部は、「付随して切断」される、即ち、ワイア68が切断されると同時に双方の端部が形成される。
器具70と平板12は相対的に移動して、成形された接点20を空の接点通路14の一方の面に位置決めし、その際、接点ノーズ部が通路の中心に近接して、スプリングアーム部44及び尾根部42が通路端壁22に近接して、保持脚部48が通路端壁24に近接してそれぞれ位置する。図5,9参照。挿入装置78が作動して、接点を通路内に挿入する。
挿入中に、各端壁22,24に合流する側壁26,28は、扁平な接点を通路内の適当な位置に案内するか又は送る。尾根部42は、溝内の端壁22に沿って下方に移動する。下部の保持脚部48は、移動して隣接するカム面32と係止するようになる。この係止は、尾根部と脚部48の湾曲した端部50との水平な距離が、先端36と壁部22間の最少間隔より大きいために生じる。
図6は通路14内の緩んだ接点20を示す。重力により接点が通路の下方に移動するので、上部の脚部48が上部カム面32に静止し、下部の脚部48が下部カム面34の下に位置する。通路14内の接点20が図示された状態では、上部及び下部の接点ノーズ部46は平板12の上面及び底面に位置する。
挿入装置78が上面16を通って通路14内に接点を挿入すると、各接点の切断された先端80は平板の底面18に近接し、各接点の切断された後端86は平板の上面16に近接する。底面18を通って接点を通路内に挿入してもよく、その場合、各接点の切断された先端80は上面16に近接し、切断された後端86は底面18に近接することになる。
図8は、基板58間に完全に挟まれたインターポーザ組立部品10を示し、基板上の接点パッド56が平板の上面及び底面に係止すると共に、各接点20が弾性変形により通路14内で押し潰されている。基板が平板上を移動する間、各接点ノーズ部46は通路内に没入し、保持脚部48の丸い端部50は、図7の位置を通って、端部50が先端36に近接する図8に示す十分に圧縮された位置まで、カム面32,34に沿って内方に摺動する。接点が押し潰されると、保持脚部48、スプリングアーム部44、及び中央部分42が弾性変形により曲げられて、接点ノーズ部とパッド56の間に高い接触圧をもたらし、パッドに沿ってノーズ部をワイピングする。中央部分すなわち尾根部42の両側のスプリングアーム部44、ノーズ部46、及び脚部48は、弾性バネ系を形成する。
接点20が通路14内で押し潰されると、接点ノーズ部46は、パッドに押さえ付けられながら保持されて移動し、端壁24方向にパッドに沿って縦軸回りに回転する。各接点ノーズ部とパッドとの接点の係止は非常に小さな領域の表面62で生じ、この表面62は、平板の上方の、かつノーズ部に沿って長手方向に延びる湾曲面52の最外部すなわち頂部に位置する。表面62は、隣接するパッドに沿って通路端壁24方向に転がってワイピングし、小さな領域を形成すると共に、清浄でワイピングされたノーズ部とパッド間の電気接続部に高い圧力を加える。接点のメッキ層40及びパッド上のメッキは、柔軟であり、ノーズ部がパッドに係止した時に変形して、ノーズ部46の中心部に位置する表面62を形成する。
各接触面62に隣接するワイア接点20の全面は、メッキが施されており、導電性を高めると共に周囲の腐食からワイア接点を保護する。パッドとの接続点における腐食は、電気接続を悪化させることになる。メッキ処理されていない接点コア38の切断端部80,86は、表面62から離れて通路14の中央に位置し、パッドとの電気接続部から離間している。切断された接点端部からノーズ部とパッド間の電気接続部までの間隔により、切断端部で発生する腐食が電気接続部に移行して電気接続を悪化させることを防止する。
Claims (12)
- A)絶縁材料から形成され、上面及び底面を有する平板と、
B)該平板の厚み部を貫通して上面から底面に延びる複数の貫通通路と、
C)各通路の中央に位置し、該通路の一側から通路の反対側に向かって外方に延びる突出部と、
D)各々が通路内にあり、かつ、断面が概ね均一な環状形状であって、金属コアと、該コアを包囲する金属メッキ層と、端部とを有する1本のワイアから成形された複数の金属バネ接点とを含み、
E)各接点は、中央部分と、該中央部分の両側に延びる一対のアーム部と、各アーム部の端部の接点ノーズ部と、各ノーズ部から延びる脚部とを有し、各ノーズ部には最高点があり、
F)各通路の上記突出部は、通路内の接点部分の間に延びて、接点を通路内に保持し、
G)上記接点ノーズ部の各々は、横断方向の曲率半径がワイアの半径と等しく、かつ、長手方向の曲率半径がワイアの横断方向の曲率半径より大きく、各ノーズ部の最高点に縦方向に延びる接触面を有し、各接触面はワイアの側面間の中心に位置する
インターポーザ組立部品。 - 前記各接点は切断された先端及び切断された後端を含み、各接点の切断された先端は平板の一側面に近接して位置し、各接点の切断された後端は平板の他側面に近接して位置する請求項1に記載されたインターポーザ組立部品。
- 前記複数の接点は各々が2つの切断端部を有する第一、第二及び第三の接点を含み、上記第一の接点の切断された一端は第二の接点の切断された端部に付随して切断され、上記第一の接点の切断された他端は第三の接点の切断された端部に付随して切断される請求項1に記載されたインターポーザ組立部品。
- 付随して切断される各一対の前記切断端部は、一方の平板表面に近接した切断端部と、他方の平板表面に近接した切断端部とを含む請求項3に記載されたインターポーザ組立部品。
- 前記ワイアは、直径が約0.004〜0.005インチ(0.10〜0.127mm)である請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載されたインターポーザ組立部品。
- 前記接点は、間隔が約0.032インチ(0.81mm)以下の列状に配置される請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載されたインターポーザ組立部品。
- 前記ワイアは、ベリリウム−銅のコアと、該コアを包囲する金又は金合金のメッキ層とを含む請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載されたインターポーザ組立部品。
- 前記平板は、厚さが約0.025〜0.035インチ(0.635〜0.889mm)である請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載されたインターポーザ組立部品。
- 前記接点が扁平である請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載されたインターポーザ組立部品。
- 前記接点が通路内に緩く閉じ込められている請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載されたインターポーザ組立部品。
- A)平板の厚みを貫通して延びる複数の通路を有する絶縁平板を提供する工程と、
B)コアと該コアを包囲するメッキ層とを有する長さが不定の接点ワイアを提供する工程と、
C)各線部分が切断された先端及び切断された後端を含むように、接点ワイアの一端から連続したワイアの線部分を切断する工程と、
D)バネ接点を成形するために切断された各ワイアの線部分を曲げる工程と、
E)成形された各バネ接点を平板の通路内に挿入する工程と
を含む絶縁平板に金属バネ接点を成形及び装着する方法。 - F)前記接点ワイアの一端から連続したワイアの線部分を無駄なく切断する工程と、
G)前記ワイアから次のワイアの線部分を切断する前に、各ワイアの線部分を曲げて挿入する工程と
を含む請求項11に記載された方法。
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