JP2011096371A - Microconnector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、異なる基板上に設けられた回路間や、機器間の電気的接続を行うためのマイクロコネクタに関する。 The present invention relates to a microconnector for electrical connection between circuits provided on different substrates or between devices.
従来、異なる基板上に設けられた回路間や、機器間の電気的接続を行うためのコネクタは、ばねとなる金属材料を機械的に切断して、切断後の金属材料に曲げ加工を行う方法により作成されている。しかしながら、金属材料に機械的な切断加工や曲げ加工を行ってコネクタを作成する方法では、コネクタの微細化に限界があり、携帯機器などの更なる小型化やＩＣレベルでの配線接続に対応可能な微細なコネクタを製造することが困難であるといった問題があった。 Conventionally, a connector for electrical connection between circuits or devices provided on different substrates is a method of mechanically cutting a metal material to be a spring and bending the cut metal material It is created by. However, the method of creating connectors by mechanically cutting and bending metal materials has limitations in miniaturizing connectors, and can be used for further miniaturization of portable devices and wiring connections at the IC level. There is a problem that it is difficult to manufacture a fine connector.
そこで、コネクタを含むマイクロ構造体の分野において、従来の半導体デバイス製造に用いられる工程（半導体プロセス）とめっき工程とを用いて、マイクロ構造体の微細化を図るようにしたものが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。また、コネクタの分野において、従来の半導体デバイス製造に用いられる工程とめっき工程とを用いて、嵌合操作が容易で、精度のよい嵌合を行うことが可能な電気コネクタが開示されている（例えば、特許文献３参照）。 Therefore, in the field of microstructures including connectors, there is known a technique for miniaturizing a microstructure using a process (semiconductor process) and a plating process used in conventional semiconductor device manufacturing. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2). Further, in the field of connectors, an electrical connector is disclosed that is easy to perform a fitting operation and can be accurately fitted using a process and a plating process used in conventional semiconductor device manufacturing ( For example, see Patent Document 3).
上述した特許文献３に記載の電気コネクタでは、コネクタの雄端子と雌端子とを嵌合させることは容易であるかもしれない。また、特許文献３の第２の実施形態の発明（図６及び７に示される発明）によれば、雄端子と雌端子との嵌合を外れにくくすることも可能であるかもしれない。しかしながら、一旦、コネクタの雄端子と雌端子との嵌合を解除した後に、再度雄端子と雌端子とを嵌合させた場合には、雄端子と雌端子との接続が外れやすくなってしまうという問題があった。また、特許文献３に記載の電気コネクタでは、積層された基板間を電気的に接続することができないという問題があった。なお、上記特許文献１及び２には、コネクタの雄端子と雌端子との接続に関する開示はない。 In the electrical connector described in Patent Document 3 described above, it may be easy to fit the male terminal and female terminal of the connector. Further, according to the invention of the second embodiment of Patent Document 3 (the invention shown in FIGS. 6 and 7), it may be possible to make it difficult to disengage the male terminal and the female terminal. However, once the male terminal and the female terminal of the connector are released from the fitting and then the male terminal and the female terminal are fitted again, the male terminal and the female terminal are easily disconnected. There was a problem. Further, the electrical connector described in Patent Document 3 has a problem that the stacked substrates cannot be electrically connected. Patent Documents 1 and 2 do not disclose the connection between the male terminal and female terminal of the connector.
本発明は、上記課題を解決するものであり、雄端子と雌端子との着脱（嵌合と取り外し）を繰り返した場合でも、雄端子と雌端子との嵌合を外れにくくすることができ、しかも、携帯機器などの小型化やＩＣレベルでの配線接続に対応可能な微細なマイクロコネクタを提供することを目的とする。 The present invention solves the above problems, and even when the male terminal and the female terminal are repeatedly attached and detached (fitted and detached), the male terminal and the female terminal can be made difficult to come off, Moreover, it is an object of the present invention to provide a fine microconnector that can cope with downsizing of portable devices and the like and wiring connection at the IC level.
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、基板上にめっき工程を用いて作成された雄端子と雌端子とを備えたマイクロコネクタにおいて、前記雄端子は、該雄端子が形成された基板と垂直な方向に突出した突起部を有し、前記雌端子は、ばね構造を有する枠部を持ち、前記枠部は、応力を受けていない状態では、前記突起部の挿入を防ぎ得る形状であり、応力を受けると、前記突起部の挿入可能な形状に変形可能であり、前記雄端子側の突起部と前記雌端子側の枠部とが垂直方向に嵌合されるものである。 In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is a microconnector comprising a male terminal and a female terminal created on a substrate using a plating process, wherein the male terminal is formed with the male terminal. The female terminal has a frame part having a spring structure, and the frame part can prevent insertion of the protrusion part in a state where it is not subjected to stress. It is a shape, and when it receives stress, it can be deformed into a shape in which the protrusion can be inserted, and the protrusion on the male terminal side and the frame on the female terminal side are fitted in a vertical direction. .
請求項２の発明は、請求項１に記載のマイクロコネクタにおいて、前記雄端子と前記雌端子とは、いずれも異なる種類の金属を多層化して形成されているものである。 According to a second aspect of the present invention, in the microconnector according to the first aspect, the male terminal and the female terminal are formed by multilayering different types of metals.
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のマイクロコネクタにおいて、前記雄端子は、レジストのパターニング工程と前記めっき工程とを用いて作成されたものである。ここで、上記のレジストのパターニング工程には、レジスト塗布、乾燥ベーキング、マスク合わせ、及び露光の工程が含まれる。 According to a third aspect of the present invention, in the microconnector according to the first or second aspect, the male terminal is formed using a resist patterning step and the plating step. Here, the resist patterning step includes resist coating, dry baking, mask alignment, and exposure.
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか1項に記載のマイクロコネクタにおいて、前記雌端子は、レジストのパターニング工程と前記めっき工程とを用いて作成されたものである。ここで、上記のレジストのパターニング工程には、レジスト塗布、乾燥ベーキング、マスク合わせ、及び露光の工程が含まれる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the microconnector according to any one of the first to third aspects, the female terminal is formed by using a resist patterning step and the plating step. Here, the resist patterning step includes resist coating, dry baking, mask alignment, and exposure.
請求項１の発明によれば、雄端子が、該雄端子が形成された基板と垂直な方向に突出した突起部を有し、雌端子側の枠部が、応力を受けていない状態では、突起部の挿入を防ぎ得る形状であり、応力を受けると、突起部の挿入可能な形状に変形可能である。このような構成にしたことにより、雄端子と雌端子との着脱（雄端子側の突起部と雌端子側の枠部との嵌合と取り外し）を繰り返した場合でも、雄端子と雌端子とを容易に着脱することができる。しかも、雌端子側の枠部をばね構造を有するものとしたことにより、雄端子と雌端子との接続（雄端子側の突起部と雌端子側の枠部との嵌合）を外れにくくすることができる。 According to the invention of claim 1, the male terminal has a protrusion protruding in a direction perpendicular to the substrate on which the male terminal is formed, and the frame on the female terminal side is not subjected to stress. The shape can prevent the protrusion from being inserted, and when subjected to stress, the protrusion can be deformed into an insertable shape. By adopting such a configuration, even when the male terminal and the female terminal are repeatedly attached and detached (fitting and detaching the projection on the male terminal side and the frame on the female terminal side), the male terminal and the female terminal Can be easily attached and detached. In addition, since the frame portion on the female terminal side has a spring structure, the connection between the male terminal and the female terminal (fitting between the projection on the male terminal side and the frame portion on the female terminal side) is difficult to be disconnected. be able to.
また、雄端子と雌端子とをめっき工程を用いて作成したので、携帯機器などの小型化やＩＣレベルでの配線接続に対応可能な微細なコネクタを得ることができる。さらにまた、雄端子側の突起部と雌端子側の枠部とが垂直方向に嵌合されるので、垂直方向に積層された基板間を電気的に接続することができる。従って、携帯機器などの更なる小型化を図ることができる。 In addition, since the male terminal and the female terminal are formed by using a plating process, it is possible to obtain a fine connector that can cope with downsizing of a portable device or the like and wiring connection at an IC level. Furthermore, since the projection on the male terminal side and the frame on the female terminal side are fitted in the vertical direction, the substrates stacked in the vertical direction can be electrically connected. Therefore, further downsizing of the portable device and the like can be achieved.
また、請求項２の発明によれば、雄端子と雌端子とを、いずれも異なる種類の金属を多層化して形成したことにより、雄端子と雌端子とに、必要となる導電性、ばね性、強度（剛性）、及び基板との密着性を付与することが可能となる。 According to the invention of claim 2, the male terminal and the female terminal are both formed by multilayering different kinds of metals, so that the male terminal and the female terminal are provided with necessary conductivity and spring property. , Strength (rigidity), and adhesion to the substrate can be imparted.
また、請求項３の発明によれば、雄端子を、レジストのパターニング工程とめっき工程とを用いて作成したので、携帯機器などの更なる小型化やＩＣレベルでの配線接続に対応可能な微細なコネクタを得ることができる。 Further, according to the invention of claim 3, since the male terminal is formed by using the resist patterning process and the plating process, it is possible to further reduce the size of the portable device and the like, and can cope with the wiring connection at the IC level. Can be obtained.
また、請求項４の発明によれば、雌端子を、レジストのパターニング工程とめっき工程とを用いて作成したので、携帯機器などの更なる小型化やＩＣレベルでの配線接続に対応可能な微細なコネクタを得ることができる。 Further, according to the invention of claim 4, since the female terminal is formed by using the resist patterning process and the plating process, it is fine enough to cope with further downsizing of the portable device or the like and wiring connection at the IC level. Can be obtained.
以下、本発明の一実施形態に係るマイクロコネクタについて、図面を参照して説明する。図１（a）（ｂ）は、それぞれ本実施形態のマイクロコネクタの雄端子と雌端子との平面図である。図２は、支持基板に形成された上記雄端子と雌端子とを側面側から見た図である。図１（a）は、図２中の支持基板５の下面側から見た雄端子の平面図であり、図１（ｂ）は、図２中の支持基板６の上面側から見た雌端子の平面図である。これらの図に示されるように、マイクロコネクタ１は、セラミックやガラスエポキシ材等の支持基板（請求項における基板）６上に、レジストのパターニング工程を含む半導体プロセスとめっき工程とを用いて作成された雄端子２と雌端子３とを備えている。雄端子２は、支持基板５上に形成されたベース部２ａと、支持基板５と垂直な方向に突出した球状突起部２ｂ（請求項における突起部）と、球状突起部２ｂを支持する支持部２ｃとを有している。雌端子３は、支持基板６上に形成されたベース部３ａ、３ｂと、ばね構造を有する枠部４とを備えている。枠部４は、立ち上がり部４ａ、４ｂと、立ち上がり部４ａ、４ｂから水平方向に延びる平行部４ｃ、４ｄと、平行部４ｃ、４ｄから延設された半楕円形状（楕円の半分の形状）の枠部材４ｅ、４ｆと、枠部材４ｅ、４ｆから水平方向に延びる平行部４ｇ、４ｈと、平行部４ｇ、４ｈから延設された立ち上がり部４ｉ、４ｊとから構成される。 Hereinafter, a microconnector according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1A and 1B are plan views of a male terminal and a female terminal of the microconnector of the present embodiment, respectively. FIG. 2 is a view of the male terminal and the female terminal formed on the support substrate as viewed from the side. 1A is a plan view of a male terminal viewed from the lower surface side of the support substrate 5 in FIG. 2, and FIG. 1B is a female terminal viewed from the upper surface side of the support substrate 6 in FIG. FIG. As shown in these drawings, the microconnector 1 is formed on a support substrate (substrate in claims) 6 such as ceramic or glass epoxy material by using a semiconductor process including a resist patterning step and a plating step. A male terminal 2 and a female terminal 3 are provided. The male terminal 2 includes a base 2a formed on the support substrate 5, a spherical protrusion 2b (protrusion in the claims) protruding in a direction perpendicular to the support substrate 5, and a support that supports the spherical protrusion 2b. 2c. The female terminal 3 includes base portions 3a and 3b formed on the support substrate 6 and a frame portion 4 having a spring structure. The frame part 4 has rising parts 4a and 4b, parallel parts 4c and 4d extending in the horizontal direction from the rising parts 4a and 4b, and a semi-elliptical shape (half of an ellipse) extending from the parallel parts 4c and 4d. The frame members 4e and 4f, parallel portions 4g and 4h extending in the horizontal direction from the frame members 4e and 4f, and rising portions 4i and 4j extending from the parallel portions 4g and 4h are configured.
上記の枠部４は、応力を受けていない状態では、球状突起部２ｂの挿入を防ぎ得る形状であり、応力を受けると、球状突起部２ｂの挿入可能な形状に変形可能である。具体的には、枠部４の枠部材４ｅ、４ｆから構成される楕円形状の枠４ｋ（図１（ｂ）中の破線で囲んだ部分）は、球状突起部２ｂが嵌入される前は、図１（ｂ）で上下方向の幅Ｗが、球状突起部２ｂの直径よりも小さくなっている。これに対して、枠４ｋ内に球状突起部２ｂが嵌入されると（球状突起部２ｂにより押圧されると）、枠４ｋは、ばね構造を有しているため、図１（ｂ）で上下方向に押し広げられて、その幅Ｗが球状突起部２ｂの直径よりも大きくなる。そして、球状突起部２ｂの枠４ｋへの嵌入が完了すると、枠４ｋは、その幅Ｗが再び球状突起部２ｂの直径よりも小さくなる。これにより、雄端子２側の球状突起部２ｂと雌端子３側の枠部４（枠４ｋ）とが、垂直方向に嵌合される。なお、枠部４に、立ち上がり部４ａ、４ｂ、４ｉ、４ｊを設けた理由は、雌端子３の枠４ｋと支持基板６との間に、球状突起部２ｂを収納するスペースを設けるためである。 The frame 4 has a shape that can prevent the spherical protrusion 2b from being inserted in a state where no stress is received, and can be deformed into a shape in which the spherical protrusion 2b can be inserted when stress is received. Specifically, an elliptical frame 4k (a portion surrounded by a broken line in FIG. 1B) composed of the frame members 4e and 4f of the frame part 4 is inserted before the spherical protrusion 2b is inserted. In FIG. 1B, the vertical width W is smaller than the diameter of the spherical protrusion 2b. On the other hand, when the spherical protrusion 2b is inserted into the frame 4k (when pressed by the spherical protrusion 2b), the frame 4k has a spring structure, so that the upper and lower sides in FIG. The width W becomes larger than the diameter of the spherical protrusion 2b. When the insertion of the spherical protrusion 2b into the frame 4k is completed, the width 4 of the frame 4k becomes smaller than the diameter of the spherical protrusion 2b again. Thereby, the spherical protrusion 2b on the male terminal 2 side and the frame part 4 (frame 4k) on the female terminal 3 side are fitted in the vertical direction. The reason why the rising portions 4a, 4b, 4i, and 4j are provided in the frame portion 4 is to provide a space for housing the spherical protrusion portion 2b between the frame 4k of the female terminal 3 and the support substrate 6. .
上記支持基板５に載置されたＩＣ７、及び支持基板６に載置されたＩＣ８は、ワイヤ９又は１０を用いて、ワイヤボンディングで、雄端子２又は雌端子３と電気的に接続されている。 The IC 7 placed on the support substrate 5 and the IC 8 placed on the support substrate 6 are electrically connected to the male terminal 2 or the female terminal 3 by wire bonding using the wire 9 or 10. .
また、上記の雄端子２と雌端子３とは、いずれも異なる種類の金属を多層化して形成されている。これらの金属の組み合わせとしては、例えば、図２に示される組み合わせが考えられる。すなわち、雄端子２については、支持基板５に接する金属層２０ａを支持基板５との密着性のよい金属で構成し、この金属層２０ａと接する金属層２０ｂを接触抵抗が低い金属で構成し、この金属層２０ｂと接する金属層２０ｃ（支持部２ｃ）を合成を保持し得る金属で構成する。また、雌端子３については、支持基板６に接する金属層３０ａを支持基板６との密着性のよい金属で構成し、それ以外の部分の金属層３０ｂを接触抵抗が低い金属で構成する。このように、支持基板５、６に接する金属層２０ａ、３０ａを支持基板５、６との密着性のよい金属で構成したことにより、雄端子２及び雌端子３を支持基板５、６に接合した状態を保持することができる。また、金属層２０ｂ、３０ｂを接触抵抗が低い金属で構成したことにより、雄端子２及び雌端子３に必要とされる導電性を確保することができる。さらにまた、金属層２０ｃを合成を保持し得る金属で構成したことにより、支持部２ｃに強度（剛性）を付与することができるので、支持部２ｃが球状突起部２ｂを確実に支持することができるようになる。 In addition, the male terminal 2 and the female terminal 3 are formed by multilayering different types of metals. As a combination of these metals, for example, the combination shown in FIG. 2 can be considered. That is, for the male terminal 2, the metal layer 20a in contact with the support substrate 5 is made of a metal having good adhesion to the support substrate 5, and the metal layer 20b in contact with the metal layer 20a is made of a metal having low contact resistance. The metal layer 20c (support portion 2c) in contact with the metal layer 20b is made of a metal capable of maintaining synthesis. As for the female terminal 3, the metal layer 30a in contact with the support substrate 6 is made of a metal having good adhesion to the support substrate 6, and the other metal layer 30b is made of a metal having low contact resistance. As described above, the metal layers 20a and 30a in contact with the support substrates 5 and 6 are made of a metal having good adhesion to the support substrates 5 and 6, so that the male terminal 2 and the female terminal 3 are joined to the support substrates 5 and 6. Can be maintained. Moreover, the electroconductivity required for the male terminal 2 and the female terminal 3 is securable by comprising the metal layers 20b and 30b with the metal with low contact resistance. Furthermore, since the metal layer 20c is made of a metal capable of maintaining synthesis, strength (rigidity) can be imparted to the support portion 2c, so that the support portion 2c can reliably support the spherical protrusion 2b. become able to.
上記の支持基板６との密着性のよい金属の例としては、Ｎｉ（ニッケル）やＣｒ（クロム）が挙げられる。また、接触抵抗が低い金属の例としては、Ｃｕ（銅）やＡｕ（金）が挙げられる。また、合成を保持し得る金属の例としては、Ｆｅ（鉄）が挙げられる。 Examples of the metal having good adhesion to the support substrate 6 include Ni (nickel) and Cr (chromium). Examples of metals with low contact resistance include Cu (copper) and Au (gold). Moreover, Fe (iron) is mentioned as an example of the metal which can hold | maintain a synthesis | combination.
次に、図３を参照して、上記の雄端子２の製造方法の一例について説明する。図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｇ）（ｈ）（ｉ）の各図において、左側の図と右側の図とは、各製造段階における支持基板５上の積層状態を示す側断面図と上面図である。 Next, an example of a method for manufacturing the male terminal 2 will be described with reference to FIG. 3 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i), the left and right views are the support substrate in each manufacturing stage. FIG. 5 is a side sectional view and a top view showing a stacked state on the board 5.
まず、図３（ａ）に示されるセラミックやガラスエポキシ材等の支持基板５上に、図３（ｂ）に示されるように、スパッタ等の方法で、Ｎｉ系の金属から構成されるシード層１２（図２中の金属層２０ａ）を成膜する。そして、このシード層１２上の全面に電極１１（図２中の金属層２０ａ）の元になる金属を塗布する。次に、この電極１１（の元になる金属）の全面にレジストを塗布して、一連のパターニング工程を行うことにより、図３（ｂ）の右図に示されるような電極１１の形にレジスト層を残す。そして、電極１１（の元になる金属）における、レジスト層が取り除かれた部分をエッチングにより除去して、電極１１を図３（ｂ）の右図に示されるような形にした後に、レジスト層を除去剤等により除去する。この電極１１は、めっき工程において陰極として機能する。 First, on a support substrate 5 such as a ceramic or glass epoxy material shown in FIG. 3 (a), as shown in FIG. 3 (b), a seed layer made of a Ni-based metal by a method such as sputtering. 12 (metal layer 20a in FIG. 2) is formed. And the metal which becomes the origin of the electrode 11 (metal layer 20a in FIG. 2) is apply | coated to the whole surface on this seed layer 12. FIG. Next, a resist is applied to the entire surface of the electrode 11 (the metal from which the electrode 11 is formed), and a series of patterning steps are performed to form the resist 11 in the shape of the electrode 11 as shown in the right diagram of FIG. Leave a layer. Then, the portion of the electrode 11 (the metal from which the resist layer has been removed) is removed by etching to form the electrode 11 as shown in the right diagram of FIG. Is removed with a remover or the like. The electrode 11 functions as a cathode in the plating process.
次に、レジストの塗布、乾燥ベーキング、マスク合わせ、及び露光の工程から構成される、レジストのパターニング工程を行って、図３（ｃ）に示されるようなホール１６を有する圧膜レジスト層１３を形成する。このレジスト層１３の厚さは、３０〜５０μｍである。そして、図３（ｃ）に示される、電極１１上における圧膜レジスト層１３から露出した部分（ホール１６の部分）に電気めっき（めっき工程）を行って、図３（ｄ）に示されるように、Ｆｅから構成される、厚さ３０〜５０μｍのめっき層１４を形成する。このめっき層１４は、図２中の金属層２０ｃ（支持部２ｃ）に相当する。次に、図３（ｅ）に示されるように、圧膜レジスト層１３をガスとの化学反応を利用して削る（アッシングする）。 Next, a resist patterning process composed of resist application, dry baking, mask alignment, and exposure processes is performed to form a pressure film resist layer 13 having holes 16 as shown in FIG. Form. The thickness of the resist layer 13 is 30 to 50 μm. Then, electroplating (plating process) is performed on a portion (hole 16) exposed from the pressure film resist layer 13 on the electrode 11 shown in FIG. 3C, as shown in FIG. 3D. Then, a plating layer 14 having a thickness of 30 to 50 μm made of Fe is formed. The plating layer 14 corresponds to the metal layer 20c (support portion 2c) in FIG. Next, as shown in FIG. 3E, the pressure film resist layer 13 is shaved (ashed) using a chemical reaction with a gas.
次に、圧膜レジスト層１３上において、レジストの塗布、乾燥ベーキング、マスク合わせ、及び露光の工程から構成される、レジストのパターニング工程を行って、図３（ｆ）に示されるようなホール１７を有するレジスト層１５を形成する。このレジスト層１５の厚さは、１０〜２０μｍである。そして、図３（ｆ）の右側の図に示されるホール１７の部分に電気めっき（めっき工程）を行って、図３（ｇ）に示されるように、Ａｕ系の合金から構成されるめっき層１８を形成する。このめっき層１８は、図２中の球状突起部２ｂに相当する。次に、図３（ｈ）に示されるように、レジスト層１５と圧膜レジスト層１３を除去剤等により除去する。そして、最後に、レジスト層除去により表面に現れた（電極１１の真下以外の部分の）シード層１２を、図３（ｉ）に示されるように、エッチング又はイオンミリング（アルゴンイオン等のイオンビームを用いた研磨処理）により除去する。これにより、雄端子２の製造が完了する。 Next, on the pressure film resist layer 13, a resist patterning process including resist coating, dry baking, mask alignment, and exposure processes is performed to form holes 17 as shown in FIG. A resist layer 15 is formed. The resist layer 15 has a thickness of 10 to 20 μm. Then, electroplating (plating process) is performed on the hole 17 shown in the right side of FIG. 3 (f), and as shown in FIG. 3 (g), a plating layer made of an Au-based alloy is formed. 18 is formed. The plating layer 18 corresponds to the spherical protrusion 2b in FIG. Next, as shown in FIG. 3H, the resist layer 15 and the pressure film resist layer 13 are removed with a remover or the like. Finally, as shown in FIG. 3 (i), the seed layer 12 that has appeared on the surface by removing the resist layer (at a portion other than directly under the electrode 11) is etched or ion milled (ion beam such as argon ions). Is removed by a polishing process). Thereby, manufacture of the male terminal 2 is completed.
次に、図４を参照して、上記の雌端子３の製造方法の一例について説明する。図４（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｇ）（ｈ）の各図において、左側の図と右側の図とは、各製造段階における支持基板６上の積層状態を側面側から見た図と上面側から見た図である。 Next, an example of a method for manufacturing the female terminal 3 will be described with reference to FIG. 4 (a), (b), (c), (d), (e), (f), (g), and (h), the diagrams on the left side and the diagram on the right side are on the support substrate 6 in each manufacturing stage. It is the figure which looked at the lamination | stacking state from the side surface side, and the figure seen from the upper surface side.
まず、図４（ａ）に示されるセラミックやガラスエポキシ材等の支持基板６上にレジストを塗布して、図４（ｂ）に示されるような厚さ約１００μｍの圧膜レジスト層２１を形成する。そして、図４（ｃ）に示されるように、スパッタ等の方法で、圧膜レジスト層２１上に、Ｎｉ系の金属から構成される、厚さ０．１〜０．５μｍのシード層２２を成膜する。このシード層２２は、めっき工程において電極として機能する層である。次に、図４（ｄ）に示されるように、レジストの塗布、乾燥ベーキング、マスク合わせ、及び露光の工程から構成される、レジストのパターニング工程を行って、シード層２２上に厚さ１０〜２０μｍのレジスト層２３を形成する。そして、図４（ｄ）の右側の図に示される、シード層２２上におけるレジスト層２３から露出した部分に電気めっき（めっき工程）を行って、図４（ｅ）に示されるように、Ａｕ系の合金から構成される、厚さ１０〜２０μｍのめっき層２４を形成する。 First, a resist is applied on a support substrate 6 such as a ceramic or glass epoxy material shown in FIG. 4A to form a pressure film resist layer 21 having a thickness of about 100 μm as shown in FIG. To do. Then, as shown in FIG. 4C, a seed layer 22 having a thickness of 0.1 to 0.5 μm made of Ni-based metal is formed on the pressure film resist layer 21 by a method such as sputtering. Form a film. The seed layer 22 is a layer that functions as an electrode in the plating process. Next, as shown in FIG. 4D, a resist patterning process including resist coating, dry baking, mask alignment, and exposure processes is performed, and a thickness of 10 to 10 is formed on the seed layer 22. A 20 μm resist layer 23 is formed. Then, the portion exposed from the resist layer 23 on the seed layer 22 shown in the right side of FIG. 4D is subjected to electroplating (plating step), and as shown in FIG. A plating layer 24 having a thickness of 10 to 20 μm and made of an alloy of the system is formed.
次に、図４（ｆ）に示されるように、レジスト層２３を除去剤等により除去する。そして、このレジスト層除去により表面に現れた（めっき層２４の真下以外の部分の）シード層２２を、図４（ｇ）に示されるように、エッチング又はイオンミリング（アルゴンイオン等のイオンビームを用いた研磨処理）により除去する。次に、図４（ｈ）に示されるように、圧膜レジスト層２１を除去剤等により除去することにより、雌端子３の製造が完了する。 Next, as shown in FIG. 4F, the resist layer 23 is removed with a remover or the like. Then, as shown in FIG. 4G, the seed layer 22 (on the portion other than directly below the plating layer 24) that appears on the surface by this resist layer removal is etched or ion milled (by using an ion beam such as argon ions). It is removed by the polishing process used). Next, as shown in FIG. 4H, the pressure film resist layer 21 is removed with a remover or the like, whereby the production of the female terminal 3 is completed.
上述のように、本実施形態のマイクロコネクタ１によれば、雄端子２が、支持基板５と垂直な方向に突出した球状突起部２ｂを有し、雌端子３側の枠部４が、応力を受けていない状態では、球状突起部２ｂの挿入を防ぎ得る形状であり、応力を受けると、球状突起部２ｂの挿入可能な形状に変形可能である。これにより、雄端子２と雌端子３との着脱（雄端子２側の球状突起部２ｂと雌端子３側の枠部４との嵌合と取り外し）を繰り返した場合でも、雄端子２と雌端子３とを容易に着脱することができる。しかも、雌端子３側の枠部４をばね構造を有するものとしたことにより、雄端子２と雌端子３との接続（雄端子２側の球状突起部２ｂと雌端子３側の枠部４との嵌合）を外れにくくすることができる。 As described above, according to the microconnector 1 of the present embodiment, the male terminal 2 has the spherical protrusion 2b protruding in the direction perpendicular to the support substrate 5, and the frame 4 on the female terminal 3 side is stressed. In a state where it is not received, the shape can prevent the spherical protrusion 2b from being inserted. When stress is applied, the spherical protrusion 2b can be deformed into an insertable shape. Thereby, even when the male terminal 2 and the female terminal 3 are repeatedly attached and detached (fitting and detaching the spherical protrusion 2b on the male terminal 2 side and the frame part 4 on the female terminal 3 side), the male terminal 2 and the female terminal 3 are repeatedly provided. The terminal 3 can be easily attached and detached. In addition, since the frame 4 on the female terminal 3 side has a spring structure, the connection between the male terminal 2 and the female terminal 3 (the spherical protrusion 2b on the male terminal 2 side and the frame 4 on the female terminal 3 side). Can be made difficult to come off.
また、雄端子２と雌端子３とをめっき工程を用いて作成したので、携帯機器などの小型化やＩＣレベルでの配線接続に対応可能な微細なコネクタを得ることができる。さらにまた、雄端子２側の球状突起部２ｂと雌端子３側の枠部４とが垂直方向に嵌合されるので、垂直方向に積層された支持基板５、６間を電気的に接続することができる。従って、携帯機器などの更なる小型化を図ることができる。 In addition, since the male terminal 2 and the female terminal 3 are formed using a plating process, it is possible to obtain a fine connector that can be used for miniaturization of portable devices and the like and wiring connection at an IC level. Furthermore, since the spherical protrusion 2b on the male terminal 2 side and the frame 4 on the female terminal 3 side are fitted in the vertical direction, the support substrates 5 and 6 stacked in the vertical direction are electrically connected. be able to. Therefore, further downsizing of the portable device and the like can be achieved.
また、本マイクロコネクタ１によれば、雄端子２と雌端子３とを、いずれも異なる種類の金属を多層化して形成したことにより、雄端子２と雌端子３とに、必要となる導電性、ばね性、強度（剛性）、及び基板との密着性を付与することが可能となる。 Further, according to the present microconnector 1, the male terminal 2 and the female terminal 3 are formed by multilayering different types of metals, so that the male terminal 2 and the female terminal 3 are provided with necessary conductivity. , Springiness, strength (rigidity), and adhesion to the substrate can be imparted.
また、本マイクロコネクタ１によれば、雄端子２が、レジストのパターニング工程とめっき工程とを用いて作成されたので、携帯機器などの更なる小型化やＩＣレベルでの配線接続に対応可能な微細なコネクタを得ることができる。 Further, according to the present microconnector 1, since the male terminal 2 is formed by using a resist patterning process and a plating process, it is possible to cope with further miniaturization of portable devices and wiring connection at the IC level. A fine connector can be obtained.
また、本マイクロコネクタ１によれば、雌端子３が、レジストのパターニング工程とめっき工程とを用いて作成されたので、携帯機器などの更なる小型化やＩＣレベルでの配線接続に対応可能な微細なコネクタを得ることができる。 Further, according to the present microconnector 1, since the female terminal 3 is formed by using a resist patterning process and a plating process, it is possible to cope with further downsizing of portable devices and wiring connection at the IC level. A fine connector can be obtained.
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、請求項における突起部が球状の突起部である場合の例を示したが、突起部の形状は、球状に限られず、例えば、半球状でもよいし、三角柱状であってもよい。また、請求項における枠部の形状も、図１（ｂ）に示される半楕円形の形状に限られない。さらにまた、雄端子及び雌端子の製造方法は、図３及び図４に示される製造方法に限られず、めっき工程を含んでいればよい。また、雄端子及び雌端子の製造方法は、めっき工程に加えて、レジストのパターニング工程を含んでいることが望ましい。 In addition, this invention is not restricted to the structure of the said embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range which does not change the meaning of invention. For example, in the above-described embodiment, an example in which the protruding portion in the claims is a spherical protruding portion is shown, but the shape of the protruding portion is not limited to a spherical shape, and may be, for example, a hemispherical shape or a triangular prism shape. May be. Further, the shape of the frame portion in the claims is not limited to the semi-elliptical shape shown in FIG. Furthermore, the manufacturing method of a male terminal and a female terminal is not restricted to the manufacturing method shown by FIG.3 and FIG.4, The plating process should just be included. Moreover, it is preferable that the manufacturing method of the male terminal and the female terminal includes a resist patterning step in addition to the plating step.
１ マイクロコネクタ
２ 雄端子
２ｂ 球状突起部（突起部）
３ 雌端子
４ 枠部
５ 支持基板（基板）
６ 支持基板（基板）
２０ａ 金属層（異なる種類の金属の層）
２０ｂ 金属層（異なる種類の金属の層）
２０ｃ 金属層（異なる種類の金属の層）
３０ａ 金属層（異なる種類の金属の層）
３０ｂ 金属層（異なる種類の金属の層）
1 Micro connector 2 Male terminal 2b Spherical protrusion (protrusion)
3 Female terminal 4 Frame part 5 Support substrate (substrate)
6 Support substrate (substrate)
20a metal layer (layer of different kinds of metal)
20b metal layers (layers of different types of metals)
20c metal layers (layers of different types of metals)
30a metal layers (layers of different types of metals)
30b Metal layers (layers of different types of metals)
Claims (4)
前記雄端子は、該雄端子が形成された基板と垂直な方向に突出した突起部を有し、
前記雌端子は、ばね構造を有する枠部を持ち、
前記枠部は、応力を受けていない状態では、前記突起部の挿入を防ぎ得る形状であり、応力を受けると、前記突起部の挿入可能な形状に変形可能であり、
前記雄端子側の突起部と前記雌端子側の枠部とが垂直方向に嵌合されることを特徴とするマイクロコネクタ。 In a microconnector provided with a male terminal and a female terminal created using a plating process on a substrate,
The male terminal has a protrusion protruding in a direction perpendicular to the substrate on which the male terminal is formed,
The female terminal has a frame portion having a spring structure,
The frame portion has a shape that can prevent the insertion of the protrusion in a state where it is not subjected to stress, and can be deformed into an insertable shape of the protrusion when subjected to stress,
The micro connector, wherein the male terminal side protrusion and the female terminal side frame are fitted in a vertical direction.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2009246151A JP2011096371A (en) | 2009-10-27 | 2009-10-27 | Microconnector |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019146193A1 (en) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | 宇部エクシモ株式会社 | Metal laminate, female connector, male connector, and connector structure |
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2009
- 2009-10-27 JP JP2009246151A patent/JP2011096371A/en not_active Withdrawn
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