JP2011086590A - Microwave circuit element and ic socket - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ＩＣパッケージ等をプリント基板に実装する際に用いられる立体回路体及びこの立体回路体を備えるＩＣソケットに関するものである。 The present invention relates to a three-dimensional circuit body used when an IC package or the like is mounted on a printed board, and an IC socket including the three-dimensional circuit body.
絶縁性弾性材料からなるシート体の表面から突出する突起部と、その突起部の頂面を覆う接続電極とを有する電気コネクタが知られている（特許文献１）。この種の電気コネクタの接続電極は、シート体の表面にめっき層を形成し、レジスト形成後、フォトリソグラフィー法を用いた回路形成技術により形成される。 There is known an electrical connector having a protruding portion that protrudes from the surface of a sheet body made of an insulating elastic material, and a connection electrode that covers the top surface of the protruding portion (Patent Document 1). The connection electrode of this type of electrical connector is formed by a circuit formation technique using a photolithography method after forming a plating layer on the surface of the sheet body and forming a resist.
しかしながら、この種の電気コネクタは、シート体が成形金型から引き剥がす際の応力や熱による収縮の影響を受けるため、製造過程において製品ごと又は回路ごとに寸法誤差が生じる傾向があり、この製造上の寸法誤差が大きいと、露光工程においてフォトマスクの位置がずれやすく、所定の機能を実現する回路を形成することができない場合がある。 However, since this type of electrical connector is affected by shrinkage due to stress or heat when the sheet body is peeled off from the molding die, there is a tendency for dimensional errors to occur for each product or circuit during the manufacturing process. If the upper dimensional error is large, the position of the photomask is likely to be shifted in the exposure process, and a circuit that realizes a predetermined function may not be formed.
本発明が解決しようとする課題は、弾性シートに製造上の寸法誤差が生じた場合であっても、所定の位置に接続電極を形成することである。 The problem to be solved by the present invention is to form a connection electrode at a predetermined position even when a manufacturing dimension error occurs in the elastic sheet.
本発明は、凸部を有する絶縁性の弾性シートの表面に、コンタクト部を有する導電性回路が形成された立体回路体であって、前記凸部が、前記弾性シートの主面に設けられた基部と、
前記コンタクト部が形成された頂部と、前記頂部と前記基部との間に形成された平坦部とを有することにより、上記課題を解決する。
The present invention is a three-dimensional circuit body in which a conductive circuit having a contact portion is formed on the surface of an insulating elastic sheet having a convex portion, and the convex portion is provided on a main surface of the elastic sheet. The base,
The above-described problem is solved by having a top portion where the contact portion is formed and a flat portion formed between the top portion and the base portion.
上記発明において、立体回路体の前記平坦部の外側縁から内側縁までの距離は、前記コンタクト部のピッチ幅の２％以上、かつ１０％以下とすることができる。 In the above invention, the distance from the outer edge to the inner edge of the flat part of the three-dimensional circuit body can be 2% or more and 10% or less of the pitch width of the contact part.
上記発明において、立体回路体の前記凸部を略半球体の形状に形成し、前記平坦部の外側縁を前記凸部の曲率に沿った形状に形成することができる。 In the above invention, the convex portion of the three-dimensional circuit body can be formed in a substantially hemispherical shape, and the outer edge of the flat portion can be formed in a shape along the curvature of the convex portion.
上記発明において、立体回路体の前記凸部の基部が、前記弾性シートに対して傾斜する傾斜側壁部を有し、前記傾斜側壁部の表面に前記コンタクト部に導通された傾斜接続部を含む導電性回路を形成することができる。 In the above invention, the base of the convex portion of the three-dimensional circuit body has an inclined side wall portion that is inclined with respect to the elastic sheet, and includes an inclined connection portion that is electrically connected to the contact portion on a surface of the inclined side wall portion. Circuit can be formed.
上記発明において、立体回路体の前記弾性シートの表面の前記凸部と前記導電性回路との外側に溝部を形成することができる。 The said invention WHEREIN: A groove part can be formed in the outer side of the said convex part of the surface of the said elastic sheet of a three-dimensional circuit body, and the said electroconductive circuit.
また、上記発明のいずれかに係る立体回路体を備え、ＩＣ部品と前記ＩＣ部品の実装回路との間に設けられるＩＣソケットは、前記導電性回路が、前記弾性シートを厚さ方向に貫通するスルーホールを有し、前記スルーホールの一端が前記コンタクト部に接続し、前記スルーホールの他端が前記ＩＣ部品の実装回路に接続するように構成することができる。 An IC socket comprising the three-dimensional circuit body according to any one of the above inventions and provided between an IC component and a mounting circuit of the IC component, wherein the conductive circuit penetrates the elastic sheet in a thickness direction. It has a through hole, and one end of the through hole can be connected to the contact portion, and the other end of the through hole can be connected to a mounting circuit of the IC component.
本発明の立体回路体及び立体回路体を備えるＩＣソケットによれば、弾性シートに製造上の寸法誤差が発生し、露光工程におけるフォトマスクの位置にずれが生じる場合であっても、頂部と基部との間に形成された平坦部によりフォトマスクの位置ずれを吸収することができるので、接続電極を所定の機能を有する形に形成することができる。 According to the three-dimensional circuit body and the IC socket including the three-dimensional circuit body of the present invention, even if a dimensional error in manufacturing occurs in the elastic sheet and a shift occurs in the position of the photomask in the exposure process, the top and the base Since the misalignment of the photomask can be absorbed by the flat portion formed between the connection electrodes, the connection electrode can be formed in a shape having a predetermined function.
＜第１実施形態＞
以下において、ＣＰＵやＬＳＩ等のＩＣパッケージ、ＬＧＡパッケージ、ＢＧＡパッケージ等のＩＣ部品を、プリント基板上に実装する立体回路体及びこれを備えるＩＣソケットを例にして本発明に係る第１実施形態を説明する。
<First Embodiment>
In the following, the first embodiment according to the present invention will be described by taking as an example a three-dimensional circuit body for mounting an IC component such as a CPU or LSI, an LGA package, a BGA package or the like on a printed circuit board and an IC socket including the same. explain.
図１は本実施形態に係る立体回路体１０を備えるＩＣソケット９の平面図、図２は図１に示すII−II線に沿うＩＣソケット９の断面図、図３は図１に示すＩＣソケット９の立体回路体１０の斜視図である。なお、図１においては、図２に示されているＩＣ部品３０及びＩＣ部品用の実装回路３１の図示を省略する。
1 is a plan view of an IC socket 9 including a three-
図１に示すように、本実施形態のＩＣソケット９は、１枚の弾性シート１の表面に配設された複数の立体回路体１０を備えている。同図に示す各立体回路体１０は、電気的接点となるコンタクト部２１が所定のコンタクトピッチＰとなるように配列されている。コンタクトピッチＰは、実装されるＩＣ部品３０の接続端子の形状に応じて設定される値であり、本実施形態では、例えば０．５mm〜１．２mm程度である。
As shown in FIG. 1, the IC socket 9 of the present embodiment includes a plurality of three-
また、図２に示すように、本実施形態のＩＣソケット９は両面接続型のソケットであり、立体回路体１０は弾性シート１の表面及び裏面の両面に設けられている。弾性シート１の表面に設けられた立体回路体１０はＩＣ部品３０に接続され、弾性シート１の裏面に設けられた立体回路体１０はＩＣ部品３０の実装回路３１に接続されている。
Further, as shown in FIG. 2, the IC socket 9 of the present embodiment is a double-sided connection type socket, and the three-
実装回路３１は、ＩＣソケット９を実装回路３１に固定する図示しない第１固定手段を備え、ＩＣソケット９は、電子部品３０をＩＣソケットに固定する図示しない第２固定手段を備える。第１固定手段と第２固定手段により、実装回路３１、ＩＣソケット９及び電子部品３０は一体に固定される。固定手法はこれに限定されず、実装回路３１が、ＩＣソケット９及び電子部品３０を実装回路３１に固定する不図示の第３固定手段を備え、この第３固定手段により実装回路３１、ＩＣソケット９及び電子部品３０は一体に固定されるようにしてもよい。
The
本実施形態の弾性シート１は、芯材となる絶縁基材１２と、この絶縁基材１２をその両側から挟みこむエラストマー層１１と、を有する３層構造の基材である。
The
絶縁基材１２としては、エラストマー層１１の材料よりも熱膨張係数が小さい材料、耐熱性の高い材料を用いることが好ましい。加えて、絶縁基材１２としては、ＩＣ部品３０や実装回路３１と熱膨張係数の値の近い材料を用いる。特に限定されないが、本実施形態では、絶縁基材１２としてガラス繊維、ガラスエポキシ樹脂、ポリイミドを用いる。これらの絶縁基材１２を弾性シート１の芯材として備えることにより、ＩＣ部品３０の発する熱や、製造工程において与えられる熱による影響を軽減することができる。
As the
エラストマー層１１は、ＩＣ部品３０を実装したときに適度な弾性反発力を発揮する絶縁性のエラストマー材料を用いることが好ましい。特に限定されないが、本実施形態ではフッ素系エラストマー材料を用いることが好ましい。フッ素系エラストマー材料を用いることにより耐熱性が向上し、ＩＣ部品３０の発する熱や、製造工程において与えられる熱による影響を軽減することができる。
The
なお、弾性シート１のエラストマー層１１は、圧縮永久歪みを考慮して、歪み率２５％以下のものとすることが好ましい。例えば、コンタクト部２１の下方に存在するエラストマー層１１の総厚に対して、使用する圧縮範囲を２５％程度以下とすることが好ましい。
The
図３は、弾性シート１の表面及び裏面に形成された立体回路体１０の１つを拡大して示す斜視図である。図３に示すように、本実施形態の立体回路体１０は、弾性シート１の主面側から突出する凸部３を備えている。この凸部３は上側に位置する頂部４と下側に位置する基部５とを有する。
FIG. 3 is an enlarged perspective view showing one of the three-
頂部４は略半球体の立体形状に形成され、基部５は弾性シート１の主面に略円錐台の立体形状に形成されている。基部５の外側面５ａは、弾性シート２の主面の方向に対して、例えば８０度以下の傾斜角を有する。このように基部５の外側面５ａを傾斜させるのは、後述する露光工程において、上方から照射する光が当たらない死角をなくすためである。
The
また、本実施形態の立体回路体１０は、凸部３の頂部４と基部５との間に平坦部６を備える。本実施形態の平坦部６と弾性シート１とがなす角度は、基部５の外側面５ａと弾性シート１とがなす角度とは異なる。本実施形態の平坦部６は、同図に示すように、略半球体形状の頂部４の底面に連なり、弾性シート１の主面方向と平行に形成されている。
Further, the three-
平坦部６の形状は特に限定されないが、同図に示すように、本実施形態の平坦部６の外側縁６ｂと内側縁６ｂは、略半球体形状の凸部３の曲率に沿った形状とすることが好ましい。
Although the shape of the
また、平坦部６の寸法は特に限定されないが、外側縁６ｂから内側縁６ａまでの距離Ｄをコンタクト部２１のピッチ幅に応じた長さとすることが好ましい。なお、距離Ｄは、平坦部６の外側縁６ｂから内側縁６ａまでの距離のうち最大の値である。本実施形態では、コンタクト部２１のコンタクトピッチが０．７mm程度である場合は、形成されるコンタクト部２１の位置に約２０μｍの寸法誤差が生じる傾向があるという発明者らの知見に基づき、平坦部６の距離Ｄをコンタクト部２１のピッチ幅（図１の例では距離Ｐ）の２％〜１０％、好ましくは２％〜５％、さらに好ましくは２％〜３％とする。
The dimension of the
このように、平坦部６の距離Ｄをピッチ幅の２％以上とすることにより、製造時におけるフォトマスクの位置ずれを平坦部６により吸収し、コンタクト部２１を所定の位置に形成することができる。一方、ファインピッチ化の要請から平坦部６の距離は小さい方が好ましく、接続するピンの数と接続領域の面積に応じて、平坦部６の距離をピッチ幅の１０％以下、５％以下、３％以下とすることができる。
Thus, by setting the distance D of the
平坦部６を設ける位置は特に限定されないが、頂部４のスルーホール２２（ランド部２２ｂ）側ではなく、頂部４のスルーホール２２の反対側に設けることが好ましい。後述するように、コンタクト部２１とスルーホール２２との間には導電性回路２が形成されるので、導電性回路２が形成される領域の端に平坦部６を設けることにより、導電性回路２の長さ方向に生じるフォトマスクの位置ずれを平坦部６で吸収することができるからである。
The position where the
図３に示すように、本実施形態の平坦部６は、頂部４と基部５との間に設けられるので、その一の縁辺（内側縁）において頂部４の外側面４ａと所定の角度をもって接するとともに、他の縁辺（外側縁）において基部５の外側面５ａと所定の角度で接するので、頂部４及び基部５とは異なる独立の平面を構成する。このため、平面視において、平坦部６の位置すなわち頂部４の境界が確認しやすくなるので、この平坦部６を後述する製造工程においてフォトマスクの位置合わせの目印として利用することができる。
As shown in FIG. 3, since the
本実施形態では、基部５に連ねて平坦部６を設けるので、平坦部６を設けない場合よりも基部５のエラストマー量が増加する。このため、基部５が頂部４のコンタクト部２１に与える荷重が大きくなり、接触抵抗が安定するまでのストロークを小さくすることができる。
In the present embodiment, since the
さらに、平坦部６の反対側、すなわち基部５のスルーホール２２側には、弾性シート１の主面方向に対して所定の傾斜角θを有する傾斜側壁部７を有する。傾斜側壁部７は、スルーホール２２の端部の近傍から頂部４の頂点に向かって傾斜する壁面を有する。
Further, on the opposite side of the
基部５のスルーホール２２側に傾斜側壁部７を設けたことにより、スルーホール２２近傍におけるエラストマー層１１の厚さよりも、コンタクト部２１近傍におけるエラストマー層１１の厚さを厚くすることができる。これにより、ＩＣ部品３０の実装時においてエラストマー層１１を圧縮しても総厚に対する圧縮率を低くすることが可能であり、エラストマー層１１の耐久性を向上させることができる。加えて、スルーホール２２近傍の厚さを薄くすることにより、屈曲による外力や熱による影響に対する耐性を向上させることができる。
By providing the inclined
次に、弾性シート１の表面に形成される導電性回路２について説明する。弾性シート１の表面には、弾性シート１の凸部３の形状に沿った導電性回路２が形成されている。本実施形態の導電性回路２は、コンタクト部２１と、スルーホール２２と、接続部２３とを有する。
Next, the
コンタクト部２１は、凸部３の頂部４に形成され、ＩＣ部品３０及び実装回路３１との電気的接点として機能する。コンタクト部２１は、頂部４及び基部５の弾性に応じて所定の範囲（コンタクトストローク）で動くことが可能であり、ＩＣ部品３０の実装時においては弾性シート１から反力を得ることができる。
The
また、本実施形態のコンタクト部２１は略半球状の頂部４の上にドーム形状に形成されているため、接続パッド４０，４１と点接触することができ、接触点に接触圧力を集中させて電気的接続を確実に保つことができる。
Moreover, since the
なお、図示はしないが、本実施形態のコンタクト部２１は、弾性シート１に接する最下層側から、銅層、金などの貴金属層の２層構造を有する。貴金属層は金―ニッケルメッキ層を含む。コンタクト部２１の強度を高める観点から、銅層、ニッケル層、金などの貴金属層の３層構造としてもよい。複数の金属層で形成されたコンタクト部２１は剛性が高いので、ＩＣ部品３０の実装時に押圧力が加えられても変形することなく、元のドーム形状を保つことができる。加えて、コンタクト部２１がドーム形状に形成されているため、外部から与えられた接触圧力を分散させることができ、接触圧力が接触点に集中してもコンタクト部２１の変形を抑制することができる。
Although not shown, the
スルーホール２２は、弾性シート１の厚さ方向に沿って貫通するように形成されている。スルーホール２２の内壁面には銅等の導電性材料により導体層２２ｂが形成され、弾性シート１の両主面にあらわれるスルーホール２２の端部には同じ導電性材料によりランド部２２ａが形成されている。弾性シート１の表面に設けられた立体回路体１０は、弾性シート１を貫通するスルーホール２２を介して、裏面の立体回路体１０と接続されている。つまり、スルーホール２２の一端は弾性シート１の表面に設けられた立体回路体１０のコンタクト部２１及びＩＣ部品３０の接続パッド４０に接続され、スルーホール２２の他端は弾性シート１の裏面に設けられた立体回路体１０コンタクト部２１及びＩＣ部品３０の実装回路３１の接続パッド４１に接続されている。
The through
接続部２３は、平坦接続部２３ａと傾斜接続部２３ｂを有する。平坦接続部２３ａは、前述のスルーホール２２のランド部２２ａから弾性シート１と平行方向に延びる回路である。また、傾斜接続部２３ｂは、傾斜側壁部７の表面に形成され、一端が平坦接続部２３ａと連なり、他端がコンタクト部２１に接続されている。傾斜接続部２３ｂは傾斜側壁部７の表面に形成されているので、傾斜側壁部７と同様に、弾性シート１の主面方向と所定の傾斜角θを有する。この傾斜接続部２３ｂの作用については後述する。
The
特に限定されないが、立体回路体１０の変形及び変形状態からの復帰が安定して行われ、コンタクト部２１のコンタクトストロークを十分な値とする観点から、傾斜接続部２３ｂの傾斜角θは、３０°以上、４５°未満とすることが好ましい。傾斜角θを４５°以上とすると、傾斜側壁部７の表面に形成された傾斜接続部２３ｂに過大な力が加わり、傾斜接続部２３ｂが座屈してしまい、変形状態から元の状態に復帰することができなくなってしまう恐れがあるからである。他方、傾斜角を３０°未満とすると、ＩＣ部品３０の実装時における傾斜接続部２３ｂの動きが小さくなることから、その結果、コンタクト部２１のコンタクトストロークが小さくなり、コンタクト部２１によってワイピングが可能な領域が狭くなってしまうからである。加えて、傾斜角を３０°未満とすると、立体回路体１０の高さが十分に確保できないからである。
Although not particularly limited, the inclination angle θ of the
加えて、上述したように、コンタクト部２１がドーム形状に形成されているので、ＩＣ部品３０の実装時において、コンタクト部２１がＩＣ部品３０の接続パッド４０や実装回路３１の接続パッド４１の表面を滑らかに摺動し、接続パッド４１の表面をワイピングすることができる。
In addition, since the
また、本実施形態では、先述の図１に示すように、コンタクト部２１の中心とスルーホール２２の中心とを結ぶ直線と、弾性シート１の辺１ｃとのなす角度が約４５°となるように、立体回路体１０を配列させている。これは、ＩＣ部品３０の実装時に与えられる押圧力によって傾斜接続部２３ｂが動く際に、傾斜接続部２３ｂと平坦接続部２３ａとの境界部分にかかる力を軽減させるべく、傾斜接続部２３ｂの長さを長くするためである。これにより、ファインピッチを実現しつつ、立体回路体１０の耐久性を維持することができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1 described above, the angle formed by the straight line connecting the center of the
次に、図２及び図４に基づいて、本実施形態の両面接続型のＩＣソケット９の実装方法について、ＩＣ部品３０を実装回路３１に接続させる場合を例にして説明する。図２は、ＩＣ部品３０を実装するための押圧力を加える前の状態における、図１に示すII−II線に沿うＩＣソケットの断面図である。図４は、ＩＣ部品３０を実装するための押圧力Ｆを加えた後の状態における、図２に対応するＩＣソケットの断面図である。
Next, a method for mounting the double-sided connection type IC socket 9 according to the present embodiment will be described based on FIGS. 2 and 4 by taking the case where the
図２に示す状態（その１）では、コンタクト部２１の接点に押圧力がかかっていないので傾斜接続部２３ｂは元の形状を保っている。図４に示すように、押圧力Ｆ、例えば５０ｇｆの荷重が接点に加えられると、傾斜接続部２３ｂが平坦接続部２３ａと傾斜接続部２３ｂと境界線を軸として回転する。
In the state shown in FIG. 2 (No. 1), since the pressing force is not applied to the contact of the
傾斜接続部２３ｂの動きに伴い、傾斜接続部２３ｂの一端に接続されたコンタクト部２１も動く。コンタクト部２１は剛性を有し、その形状を保つので、押圧力Ｆを受けると、図２に示す状態（その１）における接続パッド４０とコンタクト部２１の接点Ｐ１は、図４に示すように図中左側に移動し、新たな接点Ｐ２において接続パッド４０とコンタクト部２１が接する。
As the inclined connecting
このように、ＩＣ部品３０の実装時においては、剛性を有するコンタクト部２１が形成された頂部４が変形することなく、傾斜接続部２３ｂが平坦接続部２３ａと傾斜接続部２３ｂと境界線を軸として回転し、この傾斜接続部２３ｂの動きに応じてコンタクト部２１が動くので、接触パッド４０，４１の表面に生成した酸化金属膜をワイピングすることができる。
As described above, when the
また、傾斜接続部２３ｂは剛性を有するが、この傾斜接続部２３ｂに接する基部５の傾斜側壁部７は弾性を有するため、基部５は押圧された傾斜接続部２３ｂに対してこれを押し戻す反力を与える。これにより、傾斜接続部２３ｂはスルーホール２２側へ押し戻され、コンタクト部２１は接触パッド４０，４１に押しつけられる。その結果、良好な接触状態を維持することができる。
Further, although the inclined connecting
続いて、本実施形態のＩＣソケット９の製造方法を説明する。
まず、弾性シート１を準備する。弾性シート１は、絶縁基材１２を芯材とし、その両面からエラストマー層１１で挟んで一体成形により得る。成形時に、凸部３（頂部４，基部５）、平坦部６とともにスルーホール２２用の孔を形成する。もちろん、成形前に絶縁基材１２及びエラストマー層１１に、ドリルやレーザなどによりスルーホール２２用の孔を設けてもよい。
Then, the manufacturing method of the IC socket 9 of this embodiment is demonstrated.
First, the
弾性シート１を準備した後、エラストマー層１１の表面、スルーホール２２用の孔の内側面に、通常の無電解銅めっき法、電解銅めっき法を用いて銅めっきを施す。
After the
続いて、酸性の前処理液を用いて銅めっき表面の酸化物を除去した後、レジスト（感光性材料）を塗布する。レジストは、光が照射された部分を現像液に可溶解化させ、光が照射されていない部分を残すポジ型レジストを用いてもよいし、光が照射された部分を現像液に不溶化させて、光が照射された部分を残すネガ型レジストを用いてもよい。 Subsequently, after removing the oxide on the surface of the copper plating using an acidic pretreatment liquid, a resist (photosensitive material) is applied. The resist may be a positive resist in which a portion irradiated with light is dissolved in a developer and a portion not irradiated with light is left, or a portion irradiated with light is insolubilized in a developer. Alternatively, a negative resist that leaves a portion irradiated with light may be used.
レジストが形成された弾性シート１の上に、フォトマスクをセットする。フォトマスクは位置合わせ用の治具を用いて、所定の位置にセットする。上述したように、平坦部６を目印にして、フォトマスクの位置を調整してもよい。
A photomask is set on the
フォトマスクのセット後、レジストの上から露光処理を行う。その後、用いるレジストによってはＰＥＢ（Post Exposure Bake）などの熱処理（例えば、１４０℃、１５分間）を行い、現像を行う。 After setting the photomask, an exposure process is performed on the resist. Thereafter, depending on the resist used, heat treatment (for example, 140 ° C., 15 minutes) such as PEB (Post Exposure Bake) is performed and development is performed.
次に、塩化第二鉄、塩化第二銅、過酸化水素水、又はアルカリエッチャント液を用いて、エッチング処理を行い、導電性回路２に対応する銅めっきを残して回路形成を行う。
Next, an etching process is performed using ferric chloride, cupric chloride, hydrogen peroxide solution, or an alkaline etchant to form a circuit while leaving the copper plating corresponding to the
続いて、コンタクト部２１、スルーホール部２２などの導電性回路２に金めっきを施すため、銅めっきによる回路が形成された弾性シート１の上に、フォトマスクをセットする。金めっきを施す部分を除いてレジストを形成し、レジストが形成されていない部分に電解金めっきを施す。その後、金めっき部分を残すエッチング処理を行う。なお、エッチング処理の材料、手法は特に限定されず、一般に用いられる材料、手法を利用することができる。
Subsequently, in order to perform gold plating on the
ところで、導電性回路２を形成する際の露光工程において用いられるフォトマスクは、コンタクト部２１の位置、スルーホール２２の位置、及び各コンタクト部２１のコンタクトピッチ等に基づいて算出された設計寸法に基づいて予め作製され、セットされる。他方、弾性シート１は、成形型から引き剥がすときの応力や、成形時におけるエラストマー層１１の収縮などにより、設計寸法どおりに得られないことがあり、製品ごとに設計寸法からの誤差が生じる。このため、フォトマスク位置と弾性シート１との位置が完全に一致せず、誤差が生じる場合がある。
By the way, the photomask used in the exposure process when forming the
図５Ａ〜図５Ｃは、本実施形態のＩＣソケット９を製造時におけるフォトマスクの位置ずれの影響を説明するための図である。具体的に、図５Ａはフォトマスクが第１の位置にある場合の、図２に示すＡ部分の部分拡大図、図５Ｂはフォトマスクが第２の位置にある場合の、図２に示すＡ部分の部分拡大図、図５Ｃはフォトマスクが第３の位置にある場合の、図２に示すＡ部分の部分拡大図である。 FIG. 5A to FIG. 5C are diagrams for explaining the influence of the positional deviation of the photomask when manufacturing the IC socket 9 of the present embodiment. Specifically, FIG. 5A is a partially enlarged view of a portion A shown in FIG. 2 when the photomask is at the first position, and FIG. 5B is an A view shown in FIG. 2 when the photomask is at the second position. FIG. 5C is a partially enlarged view of a portion A shown in FIG. 2 when the photomask is in the third position.
図５Ａに示すように、フォトマスクＭが基準位置にあり、遮光領域Ｒが設計位置にある状態においては、コンタクト部２１の端部が平坦部６上に位置し、コンタクト部２１のめっき層が頂部４の略全体を覆うとともに、基部５の外側面５ａはめっき層に覆われていない。また、図５Ｂに示すように、フォトマスクＭ及び遮光領域Ｒが基準位置から図中右側にずれた位置にある状態においては、図５Ａの状態と同様に、コンタクト部２１の端部が平坦部６の右端に位置し、コンタクト部２１のめっき層が頂部４の略全体を覆うとともに、基部５の外側面５ａはめっき層に覆われていない。さらに、図５Ｃに示すように、フォトマスクＭ及び遮光領域Ｒが基準位置から図中左側にずれた位置にある状態においては、図５Ａ及び図５Ｂと同様に、コンタクト部２１の端部が平坦部６の左端に位置し、コンタクト部２１のめっき層が頂部４の略全体を覆うとともに、基部５の外側面５ａはめっき層に覆われていない。つまり、本実施形態においては、フォトマスクＭが左右のいずれの方向にずれた状態であっても、コンタクト部２１のめっき層が頂部４の略全体を覆うとともに、基部５の外側面５ａがめっき層に覆わないようにすることができる。
As shown in FIG. 5A, in a state where the photomask M is at the reference position and the light shielding region R is at the design position, the end portion of the
本実施形態に対する比較例を図６Ａ〜図６Ｃに基づいて説明する。図６Ａ〜図６Ｃは、比較例のＩＣソケット製造時におけるフォトマスクの位置ずれの影響を説明するための図であり、図６Ａはフォトマスクが第１の位置にある場合の比較例の部分拡大図、図６Ｂはフォトマスクが第２の位置にある場合の比較例の部分拡大図、図６Ｃはフォトマスクが第３の位置にある場合の比較例の部分拡大図である。 A comparative example for this embodiment will be described with reference to FIGS. 6A to 6C. 6A to 6C are diagrams for explaining the influence of the positional deviation of the photomask when manufacturing the IC socket of the comparative example, and FIG. 6A is a partial enlarged view of the comparative example when the photomask is in the first position. 6B is a partially enlarged view of the comparative example when the photomask is at the second position, and FIG. 6C is a partially enlarged view of the comparative example when the photomask is at the third position.
図６Ａに示すように、フォトマスクＭが基準位置にあり、遮光領域Ｒが設計位置にある状態においては、電気的接点となるめっき層Ｇの端部は半球体Ｋの表面を覆っており、半球体Ｋの下部Ｊはめっき層に覆われていない。すなわち、フォトマスクＭが基準位置にあれば、本実施形態と同様に問題はない。 As shown in FIG. 6A, in a state where the photomask M is at the reference position and the light shielding region R is at the design position, the end of the plating layer G serving as an electrical contact covers the surface of the hemisphere K, The lower part J of the hemisphere K is not covered with the plating layer. That is, if the photomask M is at the reference position, there is no problem as in the present embodiment.
これに対し、図６Ｂに示すように、フォトマスクＭ及び遮光領域Ｒが基準位置から図中右側の第２の位置にずれた状態においては、めっき層Ｇの端部は図中右側にずれ半球体Ｋの全体が覆われていない。図６Ｂに示すように、電気的接点として機能するめっき層Ｇ（本実施形態のコンタクト部２１に対応する。以下同じ）が半球体Ｋ（本実施形態の頂部４に対応する。以下同じ）の一部にしか形成されていないと、めっき層ＧとＩＣ部品３０等の接続パッド４０等との接触信頼性が低下する。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the photomask M and the light shielding region R are shifted from the reference position to the second position on the right side in the drawing, the end of the plating layer G is shifted to the right side in the drawing and is a hemisphere. The whole body K is not covered. As shown in FIG. 6B, the plating layer G (corresponding to the
また、めっき層Ｇがスルーホール２２側にずれると、実装時においてＩＣ部品や実装回路の接続パッドがめっき層Ｇの端部を押圧するので、めっき層Ｇが剥がれやすくなる。特に、接続されるＩＣ部品や実装回路に反りがある場合や、本比較例に係るＩＣソケットがＩＣ部品や実装回路に対して斜め方向に実装される場合は、めっき層Ｇに斜め方向からの力Ｑが与えられるので、めっき層ＧがスルーホールＴＨ側にずれていると、めっき層Ｇの端部に力がかかり、めっき層Ｇが剥がれやすくなる。同様に、エッチング処理や剥離工程において処理液をスプレーする際に、めっき層Ｇに斜め方向に力が与えられる場合も、めっき層Ｇ２１がスルーホールＴＨ側にずれていると、めっき層Ｇの端部に力がかかり、めっき層Ｇが剥がれやすくなる。
Further, when the plating layer G shifts to the through
さらに、図６Ｃに示すように、フォトマスクＭ及び遮光領域Ｒが基準位置から図中左側の第３の位置にずれた状態においてはめっき層Ｇの端部は球体Ｋの下部Ｊまでをも覆っている。図６Ｃに示すように、半球体Ｋの下部Ｊ（本実施形態の基部５に対応する。以下同じ）の外側面がめっき層Ｇに覆われると、半球体Ｋの下部Ｊが弾性を失い、めっき層ＧをＩＣ部品や実装回路の接続パッドに弾性をもって押しつけることができない。
Further, as shown in FIG. 6C, when the photomask M and the light shielding region R are shifted from the reference position to the third position on the left side in the drawing, the end portion of the plating layer G covers even the lower portion J of the sphere K. ing. As shown in FIG. 6C, when the outer surface of the lower portion J of the hemisphere K (corresponding to the
以上のように、図６Ａ〜図６Ｃに示す比較例に対して、図５Ａ〜図５Ｃに示す本実施形態のＩＣソケット９では、凸部３の頂部４と基部５との間に平坦部６が形成されているので、弾性シート１に寸法誤差が生じてフォトマスクＭの位置がずれても平坦部６がフォトマスクの位置ずれを吸収することができ、図６Ａ〜図６Ｃに示す比較例に生じる不都合を防止することができる。
As described above, with respect to the comparative example shown in FIGS. 6A to 6C, in the IC socket 9 of the present embodiment shown in FIGS. 5A to 5C, the
＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態に係る立体回路体１０を備えるＩＣソケット９について説明する。本実施形態の立体回路体１０及びＩＣソケット９の基本的構成は第１実施形態で説明したものと共通する。ここでは重複した説明を避けるため、異なる点を中心に説明する。本実施形態では、凸部３と導電性回路２との外側に溝部８が形成されていることを特徴とする。
Second Embodiment
Hereinafter, the IC socket 9 including the three-
図７は、本発明の第２実施形態に係る立体回路体１０を備えるＩＣソケット９の平面図、図８は、図７に示すVIII−VIII線に沿うＩＣソケット９の断面図である。
FIG. 7 is a plan view of an IC socket 9 including the three-
図７及び図８に示すように、本実施形態では、電気的接点となるコンタクト部２１が形成される凸部３とコンタクト部２１に接続する導電性回路２の周囲の弾性シート１に溝部８が形成されているので、ＩＣ部品３０の実装時に押圧力を加えた場合に隣接する立体回路体１０に生じる弾性シート１の引っ張り又は圧縮がコンタクト部２１に伝達されることを防止することができる。
As shown in FIG. 7 and FIG. 8, in this embodiment, the
また、溝部８を設ける範囲は特に限定されず、同図に示すように、凸部３と導電性回路２の全周に設けてもよいし、一部に設けてもよい。また、溝部８の形状は特に限定されず、同図に示すように、断面テーパー形状としてもよいし、断面Ｕ字形状としてもよい。
Moreover, the range in which the
同図に示すように、溝部８を、その側壁８ａ，８ｂが弾性シート１の主面に対して鈍角をなすように傾斜させた断面テーパー形状としたので、露光時において溝部８内部に照射死角ができることを防止することができる。その結果、露光時に弾性シート１を傾ける必要がなく、工程管理が容易になる。
As shown in the figure, the
さらに、溝部８の溝深さ、溝幅、溝部で囲む面積などの寸法を調整することにより、各コンタクト部２１が所望の荷重−変位特性を得るようにすることができる。すなわち、実装されるＩＣ部品３０や実装回路３１の態様に応じた荷重−変位特性を有するＩＣソケット９を提供することができる。
Furthermore, by adjusting dimensions such as the groove depth, groove width, and area surrounded by the groove portion, each
製造方法は第１実施形態と共通するが、本実施形態の溝部８は、弾性シート１を一体成形した後に、レーザ加工やドリルにより形成する。もちろん予めエラストマー層１１に溝部８を形成してもよい。
Although the manufacturing method is common to the first embodiment, the
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 The embodiment described above is described for facilitating understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
例えば、図９に示すように、凸部３の頂部４及びコンタクト部２１の形状を、略円錐体の立体形状としてもよい。このようにすることで、接点の面積を小さくすることができ、また接触パッド４０，４１をワイピングする効果を向上させることができる。
For example, as shown in FIG. 9, the shape of the
また、同図に示すように、平坦部６を、弾性シート１と所定の角度を有するように形成してもよい。平坦部６の面の方向６ｐと弾性シート１の主面の方向１ｐとの角度αは９０°未満であれば特に限定されないが、頂部４の形状等に応じて０°〜６０°、好ましくは０°〜４５°、さらに好ましくは０°〜３０°とすることが好ましい。これにより設計上の自由度を確保することができる。
Further, as shown in the figure, the
なお、本実施形態では両面接続型のＩＣソケット９を例に説明したが、片面接続型のＩＣソケット９としてもよい。 In the present embodiment, the double-sided connection type IC socket 9 has been described as an example, but a single-sided connection type IC socket 9 may be used.
１０…立体回路体
１…弾性シート
１１…エラストマー層
１２…絶縁基材
２…導電性回路
２１…コンタクト部
２２…スルーホール
２２ａ…ランド部
２２ｂ…導体層
２３ａ…平坦接続部
２２ｂ…傾斜接続部
３…凸部
４…頂部
５…基部
６…平坦部
７…傾斜側壁部
８…溝部
９…ＩＣソケット
３０…ＩＣ部品
４０…（ＩＣ部品の）接続パッド
３１…実装回路
４１…（実装回路の）接続パッド
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記凸部は、
前記弾性シートの主面に設けられた基部と、
前記コンタクト部が形成された頂部と、
前記頂部と前記基部との間に形成された平坦部とを有することを特徴とする立体回路体。 A three-dimensional circuit body in which a conductive circuit having a contact portion is formed on the surface of an insulating elastic sheet having a convex portion,
The convex portion is
A base provided on the main surface of the elastic sheet;
A top portion on which the contact portion is formed;
A three-dimensional circuit body comprising a flat portion formed between the top portion and the base portion.
前記平坦部の外側縁は、前記凸部の曲率に沿った形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の立体回路体。 The convex portion has a substantially hemispherical shape,
The three-dimensional circuit body according to claim 1, wherein an outer edge of the flat portion has a shape along a curvature of the convex portion.
請求項１〜５の何れか一項に記載の立体回路体を備え、
前記導電性回路は、前記弾性シートを厚さ方向に貫通するスルーホールを有し、前記スルーホールの一端は前記コンタクト部を介して前記ＩＣ部品に接続し、前記スルーホールの他端は前記ＩＣ部品の実装回路に接続されるＩＣソケット。 An IC socket provided between an IC component and a mounting circuit of the IC component,
The three-dimensional circuit body according to any one of claims 1 to 5,
The conductive circuit has a through hole that penetrates the elastic sheet in a thickness direction, and one end of the through hole is connected to the IC component through the contact portion, and the other end of the through hole is the IC. IC socket connected to component mounting circuit.
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| JP2009240759A JP2011086590A (en) | 2009-10-19 | 2009-10-19 | Microwave circuit element and ic socket |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013218920A (en) * | 2012-04-10 | 2013-10-24 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | Connector |
| US8968007B2 (en) | 2012-06-26 | 2015-03-03 | Japan Aviation Electronics Industry, Limited | Connector and fabrication method thereof |
| JP2017194322A (en) * | 2016-04-19 | 2017-10-26 | 株式会社ヨコオ | Contactor |
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