JP2011187411A - 電気接続部材、半導体パッケージ接続用のソケット - Google Patents

Abstract

【課題】コンタクト間の一層の狭ピッチ化と高い歩留まりを両立できる技術を提供する。
【解決手段】コネクタ８は、２枚のコンタクトシート１４を重ね合わせた構造となっている。各コンタクトシート１４は、コンタクトシート本体１６の表面１６ａ側に突出した突部１７と、突部１７の基部１８の近傍に形成された貫通孔１９と、突部１７の表面１７ａに配設された導体２０と、から構成される。コンタクトシート１４Pの突部１７Pがコンタクトシート１４Sの貫通孔１９Sを挿通してコンタクトシート１４Sの裏面１４ｂSから突出し、コンタクトシート１４Sの突部１７Sがコンタクトシート１４Pの貫通孔１９Pを挿通してコンタクトシート１４Pの裏面１４ｂPから突出すると共に、コンタクトシート１４Pの導体２０Pとコンタクトシート１４Sの導体２０Sとが接触するように、コンタクトシート１４Pとコンタクトシート１４Sとを重ね合わせている。
【選択図】図１０

Description

本発明は電気接続部材、半導体パッケージ接続用のソケットに関し、詳しくはコンタクト間の狭ピッチ化技術に関する。

この種の技術として特許文献１は、平行な接続対象物間を接続するコネクタを開示している。このコネクタは、平板状のインシュレータと、このインシュレータに固定保持された多数本の略角柱状の弾性体と、弾性体の周面にストライプ状に直接成膜された導電体と、から構成されている。そして、上記インシュレータには互いに平行な多数のスリットが形成されており、これらのスリットに上記弾性体を軽圧入することで、弾性体は、平板状のインシュレータに固定保持されるようになっている。

特開２００５−１０８６５６号公報

ところで、例えばCPU（Central Processing Unit：中央演算処理器）パッケージに代表される半導体パッケージの電極パッドは、昨今、一層の狭ピッチ化・多芯化傾向にある。従って、例えばマザーボードに代表されるバックプレーンボードの電極パッドに対して半導体パッケージの電極パッドを電気的に接続するコネクタには、先ずはコンタクト間の一層の狭ピッチ化が望まれていた。

しかし、上記特許文献１のコネクタでは、多数本の略角柱状の弾性体を狭いピッチで上記インシュレータに固定保持させようとすると、上記スリット間の梁の肉厚が必然的に薄くなる。この肉厚が薄くなると、上記スリットへ弾性体を軽圧入する際に上記梁が折損し易くなるし、上記梁自身の加工公差も厳しいものとなる。一方で、上記梁の折損等を回避するために上記肉厚を大きく確保しようとすると、上記弾性体を狭いピッチで上記インシュレータに固定保持させることができなくなる。つまり、上記特許文献１のコネクタでは、狭ピッチ化と歩留まりとの間にトレードオフの関係があり、もって、コンタクト間の一層の狭ピッチ化が実質的に頭打ちとなっていた。

本願発明の目的は、電気接続部材（コネクタ）に関し、コンタクト間の一層の狭ピッチ化と高い歩留まりを両立できる技術を提供することにある。

本願発明の観点によれば、以下のように構成される、電気接続部材が提供される。即ち、電気接続部材は、一面側に突出した第１の突部と、該第１の突部の基部の近傍に形成された第１の貫通孔と、少なくとも前記第１の突部の表面に配設された第１の導体と、を有する第１の弾性シートと、一面側に突出した第２の突部と、該第２の突部の基部の近傍に形成された第２の貫通孔と、少なくとも前記第２の突部の表面に配設された第２の導体と、を有する第２の弾性シートと、を備える。前記第１の突部が前記第２の貫通孔を挿通して前記第２の弾性シートの他面から突出し、前記第２の突部が前記第１の貫通孔を挿通して前記第１の弾性シートの他面から突出するとともに、前記第１の導体と前記第２の導体とが接触するように、前記第１の弾性シートと前記第２の弾性シートとが重ね合わされている。

上記の電気接続部材は、更に、以下のように構成されている。即ち、前記第１の導体と前記第２の導体とは、前記第１の突部と前記第２の突部の基部近傍で接触している。

上記の電気接続部材は、更に、以下のように構成されている。即ち、前記第１の導体は、前記第１の貫通孔内に至るまで延びている。前記第１の導体と前記第２の導体とは、前記第１の貫通孔内において接触している。

上記の電気接続部材は、更に、以下のように構成されている。即ち、前記第２の突部は前記第１の貫通孔に圧入される。

上記の電気接続部材は、更に、以下のように構成されている。即ち、前記第２の突部は、接続対象物に接触させた場合に、前記第２の貫通孔から離れる方向へ倒れるように形成されている。

上記の電気接続部材は、更に、以下のように構成されている。即ち、前記第２の突部の頂部の中心は、前記第２の弾性シートの面方向において、前記第２の突部の基部の中心よりも前記第２の貫通孔から離れる側に形成されている。

上記の電気接続部材は、更に、以下のように構成されている。即ち、前記第１又は前記第２の突部は、接続対象物に接触させた場合に倒れるように形成されている。

上記の電気接続部材は、更に、以下のように構成されている。即ち、前記第１の突部の前記第１の貫通孔側の面、又は、前記第２の突部の前記第２の貫通孔側の面は、前記第１の貫通孔、又は、前記第２の貫通孔から離れる方向へ傾斜している。

上記の電気接続部材は、更に、以下のように構成されている。即ち、前記第１の弾性シート及び前記第２の弾性シートには、前記第１の突部及び前記第１の貫通孔、第１の導体、並びに前記第２の突部及び前記第２の貫通孔、第２の導体が、複数組形成されている。

上記の電気接続部材は、更に、以下のように構成されている。即ち、前記第１の弾性シートと前記第２の弾性シートは、同一形状である。

上記の電気接続部材は、更に、以下のように構成されている。即ち、前記第１の弾性シート及び前記第２の弾性シートの他面側には、前記第１の貫通孔及び前記第２の貫通孔に対応する貫通孔を有する第１の基材シート及び前記第２の基材シートがそれぞれ固着されている。

上記の電気接続部材は、更に、以下のように構成されている。即ち、前記第１及び第２の基材シートは、前記第１及び第２の弾性シートと比較して、高剛性である。

上記の電気接続部材は、更に、以下のように構成されている。即ち、前記第１の基材シート及び前記第２の基材シートは、外形が前記第１の弾性シート及び前記第２の弾性シートの外形よりも大きく形成されている。

上記の電気接続部材は、更に、以下のように構成されている。即ち、前記第１の基材シート及び前記第２の基材シートには、互いに連通する位置決め孔がそれぞれ形成されている。

上記の電気接続部材は、更に、以下のように構成されている。即ち、前記第１の基材シートと前記第２の基材シートは、同一形状である。

本願発明の他の観点によれば、半導体パッケージを受け入れる受入部材と、この受入部材に取り付けられる上述した電気接続部材と、を備える半導体パッケージ接続用のソケットが提供される。

本願発明によれば、電気接続部材に関し、コンタクト間の一層の狭ピッチ化と高い歩留まりを両立させることができ、ひいては多芯化に寄与する。

本願発明の第一実施形態に係るコネクタが適用されたLGA（Land Grid Array）ソケットの使用状態を示す斜視図 図１の分解斜視図 図２とは別の方角から見た、図１の分解斜視図 LGAソケットの分解斜視図 コネクタの分解斜視図 コネクタを構成するコネクタ部分の一部拡大斜視図 コネクタ部分の分解斜視図 図８（ａ）は図６のVIII−VIII線矢視断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の部分図 コネクタの組立工程の説明図 コネクタの組立工程の説明図 図１０の一部拡大断面図 LGAソケットをマザーボードに装着した状態を示す斜視図 コネクタの作動説明図 コネクタの作動説明図 コネクタの作動説明図 第二実施形態のコネクタを示す断面図 第三実施形態のコネクタを示す断面図

（第一実施形態）
図１は、一般的なパーソナルコンピュータに内蔵されたCPUモジュール１の一部を示している。図１に示すようにCPUモジュール１は、通常、各種の演算処理等を実行するCPUがパッケージ化されたCPUパッケージ２（半導体パッケージ）と、このCPUパッケージ２を例えばRAM（Random Access Memory）やHDD（Hard Disk Drive）などといった記憶装置へ電気的に接続するためのマザーボード３（バックプレーンボード）と、を含んで構成されている。このマザーボード３にはLGAソケット４が取り付けられており、CPUパッケージ２は、LGAソケット４を用いてマザーボード３に位置決めされるようになっている。

次に、LGAソケット４の役割を説明するに先立って、CPUパッケージ２とマザーボード３について更なる説明をする。先ず、CPUパッケージ２について説明すると、図３に示すように本実施形態におけるCPUパッケージ２のパッケージ形態には、いわゆるLGAパッケージが採用されている。LGA（Land Grid Array）パッケージとは、パッケージ底面に平面形状の電極パッド５（接続対象物）が格子状に並べられたものである。そして、多数の電極パッド５は、CPUの入出力端子として利用される。図３に示すCPUパッケージ２のパッケージ底面２ａには、約４００個の電極パッド５が格子状に並べられて形成されている。この電極パッド５の数は図面作成上での便宜を図るために仮に設定したものであり、実際の製品においては数百〜１万個もの電極パッド５がCPUパッケージ２のパッケージ底面２ａに形成されることになる。

次に、マザーボード３について説明すると、図２に示すように本実施形態におけるマザーボード３のボード表面３ａには、図３に示すCPUパッケージ２のパッケージ底面２ａと同様に、平面形状の電極パッド６（接続対象物）が多数、格子状に並べられている。そして、多数の電極パッド６は、マザーボード３のバス（RAMやHDD、CPUなどの電子機器間でデータ通信するための共通経路）の入出力端子として利用される。

そして、前述したように上記LGAソケット４は、CPUパッケージ２をマザーボード３に対して位置決めする機能を有するが、その本質的な役割は、CPUの入出力端子をバスの入出力端子に電気的に接続することにある。換言すれば、LGAソケット４の主たる役割は、図３に示すCPUパッケージ２のパッケージ底面２ａに形成された多数の電極パッド５と、図２に示すマザーボード３のボード表面３ａに形成された多数の電極パッド６と、を一対一で接続することにある。端的に言えば、LGAソケット４は、半導体パッケージ接続用のソケットに相当している。以下、図１〜図１５を参照しつつ、このLGAソケット４の構成と作動を詳しく説明する。

（LGAソケット４）
図４に示すように本実施形態に係るLGAソケット４は、CPUパッケージ２を受け入れるソケット筐体７（受入部材）と、このソケット筐体７に取り付けられるコネクタ８（電気接続部材）と、を主たる構成として備えている。

上記のソケット筐体７は、枠状に形成されたフレーム９と、フレーム９の底面から延びる一対の位置決めピン１０と、から構成されている。

フレーム９は、パッケージ収容空間１１と、区画面９ａと、ガイド面９ｂと、を有している。パッケージ収容空間１１は、フレーム９の枠内でCPUパッケージ２が殆ど隙間なく収容される空間である。パッケージ収容空間１１は区画面９ａによって区画形成されている。ガイド面９ｂは区画面９ａに隣接して形成され、CPUパッケージ２を上記パッケージ収容空間１１にスムーズに案内する機能を発揮する。

フレーム９の底面９ｃには、上記パッケージ収容空間１１を挟む一対の凹部９ｄ（図３を併せて参照）が形成されている。上記一対の位置決めピン１０は、この凹部９ｄから底面９ｃに対して略垂直方向に延びて形成されている。そして、この一対の位置決めピン１０は、コネクタ８に形成された一対の位置決め孔８ａと、マザーボード３に形成された一対の位置決め孔３ｂ（図２を併せて参照）と、を夫々同時に貫通可能である。この構成により、コネクタ８に対するCPUパッケージ２の位置決めと、マザーボード３に対するコネクタ８の位置決めと、が同時に実現される。なお、上記一対の位置決めピン１０には、フレーム９がコネクタ８を保持できるよう、図３に示す抜け止め用の爪部１０ａが夫々形成されている。

（コネクタ８）
上記のコネクタ８は、図４に示すように格子状に並べられた多数のコンタクト３０を備え、LGAソケット４の前述した主たる役割、即ち、CPUパッケージ２の電極パッド５（図３参照）と、マザーボード３の電極パッド６（図２参照）と、を一対一で接続する役割を担っている。このコネクタ８は、図５に示すように、２枚のシート状のコネクタ部分１２によって構成されている。本実施形態において、これらのコネクタ部分１２は全く同一物である。各コネクタ部分１２は、図６に示すように、ハンドリングシート１３（基材シート）と、コンタクトシート１４（弾性シート）と、を上下に重ねた構成としている。そして、コネクタ８は、図５に示すように、２枚のコネクタ部分１２を夫々のコンタクトシート１４が互いに向かい合うように重ね合わせることで構成されている。更に、各コネクタ部分１２には、第１位置決め孔１５ａと、第２位置決め孔１５ｂと、第３位置決め孔１５ｃと、が形成されている。そして、上述のように２枚のコネクタ部分１２を好適に重ね合わせると、夫々の第１位置決め孔１５ａが連通すると共に、一方のコネクタ部分１２の第２位置決め孔１５ｂと、他方のコネクタ部分１２の第３位置決め孔１５ｃと、が連通するようになっている。これら第１位置決め孔１５ａ、第２位置決め孔１５ｂ、第３位置決め孔１５ｃにより、図４に示すコネクタ８の一対の位置決め孔８ａが成り立っている。なお、本実施形態では、各位置決め孔１５ａ〜１５ｃは、コンタクトシート１４よりも外側の領域に形成されている。

（コネクタ部分１２）
前述の通り、各コネクタ部分１２は、図６に示すように、ハンドリングシート１３と、コンタクトシート１４と、を上下に重ねた構成としている。本実施形態において上記のハンドリングシート１３はポリイミドシートで形成されており、コンタクトシート１４はシリコーンゲルで形成されている。また、図５に示すように、ハンドリングシート１３の外形は、コンタクトシート１４の外形よりも大きくなるように設定される。換言すれば、コンタクトシート１４は、平面視でハンドリングシート１３に包含される関係にある。

図７に示すコンタクトシート１４は、コンタクトシート本体１６にコンタクト部分２１を格子状に多数並べて構成されている。各コンタクト部分２１は、コンタクトシート本体１６の表面１６ａ（一面）側に突出した突部１７（第１の突部、第２の突部）と、この突部１７の基部１８近傍に形成された貫通孔１９（第１の貫通孔、第２の貫通孔）と、突部１７の表面１７ａに配設された導体２０（第１の導体、第２の導体）と、から構成されている。

一方、ハンドリングシート１３には、コンタクトシート１４に形成された貫通孔１９と対応する貫通孔２２が格子状に多数並べて形成されている（図８（ａ）も併せて参照）。

そして、本実施形態においてハンドリングシート１３の剛性は、コンタクトシート１４の剛性と比較して高くなるように設定される。これにより、コンタクトシート１４の良好なハンドリング性（作業性）が実現されている。なお、ここでいう「剛性」とは「撓み難さ」と言い換えることができる。また、「撓み難さ」は一般にヤング率Eと断面二次モーメントIの積であるEIに比例する。つまり、EIが高いほど撓み難くなる。この点、本実施形態ではハンドリングシート１３の厚みは図８（ａ）に示すようにコンタクトシート１４（ただし、コンタクトシート本体１６）の厚みと同じ０．０５ｍｍであるから両者の断面二次モーメントIにあまり大きな差異はないが、ハンドリングシート１３の素材にはコンタクトシート１４の素材（シリコーンゲル）のヤング率Eよりも高いヤング率Eを有するポリイミドが採用されている。

（コンタクトシート１４）
図８（ａ）に示すようにコンタクト部分２１は、突部１７と貫通孔１９とが隣接するように形成されている。この突部１７は、図８（ａ）の断面視で左右非対称の先細り形状となっている。詳しくは、突部１７は、図８（ａ）の断面視で時計回りに順に、ハンドリングシート１３に対して直接的に接触する底面１７ｂと、突部１７の貫通孔１９側の面である傾斜面１７ｃと、突部１７の上面に相当する接触面１７ｄと、突部１７の貫通孔１９とは反対側の面である直立面１７ｅと、を有している。

上記の傾斜面１７ｃは、貫通孔１９から離れる方向へ傾斜して形成されている。この傾斜面１７ｃと接触面１７ｄとの間には若干の丸みが付されている。また、この傾斜面１７ｃは底面１７ｂに対して接続している。従って、貫通孔１９は、傾斜面１７ｃの一部によって区画されていると言える。一方、直立面１７ｅは、図８（ａ）の断面視において、コンタクトシート本体１６の表面１６ａに対して直交している。従って、図８（ｂ）に示すように、突部１７の頂部２３の中心２３ｃは、コンタクトシート１４の面方向（紙面左右方向）において、突部１７の基部１８の中心１８ｃよりも貫通孔１９から離れる側に形成されていると言うことができる。なお、説明の便宜上、図８（ｂ）におけるハッチングは省略した。また、突部１７は、図７の斜視図において、傾斜面１７ｃ（又は直立面１７ｅ）を正面から見たとき、若干先細り形状となっている。

上記の貫通孔１９は、平面視略長方形とされる（図７参照）。図７に示すように、突部１７と貫通孔１９は、直立面１７ｅの法線方向に交互に並んでいる。

前記の導体２０は、図８（ａ）の断面視において接触面１７ｄと傾斜面１７ｃを完全に覆うように形成されており、従って、導体２０は貫通孔１９内に至るまで延びている。また、導体２０は、図７の斜視図において、傾斜面１７ｃを正面に見たときに特定できる突部１７の幅方向の中央寄りに限定して形成されている。換言すれば、傾斜面１７ｃは、上記幅方向において導体２０の左右両側で露出している。

また、図８（ｂ）に示す断面視において、コンタクトシート本体１６の表面１６ａ内で特定できる貫通孔１９の幅L1と、突部１７及び導体２０の合計幅L2とは、L1＜L2の関係を満足している。

（組立）
次に、図９〜図１１を参照しつつ、コネクタ８の組立手順を説明する。以下、説明の便宜上、図９に示す２枚のコネクタ部分１２のうち、上側のコネクタ部分１２とそれに属する構成要素には符号P（Package）を更に付加し、下側のコネクタ部分１２とそれに属する構成要素には符号S（Substrate）を更に付加するものとする。コネクタ８の組立に際しては、先ず、図９に示すように、コネクタ部分１２Pのコンタクトシート１４Pと、コネクタ部分１２Sのコンタクトシート１４Sと、が向かい合うように、コネクタ部分１２Sに対してコネクタ部分１２Pを近接させる。このとき、図９の紙面左右方向において、コンタクト部分２１における突部１７と貫通孔１９の位置関係が、コネクタ部分１２Pとコネクタ部分１２Sとでちょうど反対となるように、コネクタ部分１２Sに対するコネクタ部分１２Pの向きを調整しておく。これにより、図９に示す通り、突部１７Pの真下に貫通孔１９Sが、貫通孔１９Pの真下に突部１７Sが位置することになる。

次に、図９及び図１０に示すように、コンタクトシート１４P（コネクタ部分１２P）とコンタクトシート１４S（コネクタ部分１２S）とを重ね合わせる。詳しくは、コンタクトシート１４Pの突部１７Pがコンタクトシート１４Sの貫通孔１９Sを挿通してコンタクトシート１４Sの裏面１４ｂS（他面）から突出し、コンタクトシート１４Sの突部１７Sがコンタクトシート１４Pの貫通孔１９Pを挿通してコンタクトシート１４Pの裏面１４ｂP（他面）から突出すると共に、コンタクトシート１４Pの導体２０Pとコンタクトシート１４Sの導体２０Sとが接触するように、コンタクトシート１４P（コネクタ部分１２P）とコンタクトシート１４S（コネクタ部分１２S）とを重ね合わせる。このとき、図５に示す第１位置決め孔１５ａや第２位置決め孔１５ｂ、第３位置決め孔１５ｃに位置決めピン（図示せず）を挿入することで２枚のコンタクトシート１４を重ね合わせるとよい。コンタクトシート１４相互の高度な位置決めが容易に行えるからである。

すると、図１１に示すように、コンタクトシート１４Pの導体２０Pと、コンタクトシート１４Sの導体２０Sとは、二点鎖線Wで示すように、コンタクトシート１４Pの突部１７Pとコンタクトシート１４Sの突部１７Sの基部１８S、１８P近傍で接触することになる。本実施形態では、図１１から明らかな通り、コンタクトシート１４Sの導体２０Sが貫通孔１９S内に至るまで延びているので、コンタクトシート１４Sの導体２０Sと、コンタクトシート１４Pの導体２０Pと、は少なくともコンタクトシート１４Sの貫通孔１９S内において接触している。

本実施形態において、図４に示すコネクタ８の各コンタクト３０（図１０も併せて参照）は、図９に示す一対のコンタクト部分２１P、２１Sを備えて構成されている。なお、コンタクト３０間のピッチ３１については図７及び図１０で定義したので、各図を適宜参照されたい。このピッチ３１は、例えば０．５ｍｍ以下に設定される。また、図１０に示すように、コンタクトシート１４Sの突部１７Sは、ハンドリングシート１３Pから例えば０．２ｍｍ、突出している。

また、図８（ｂ）の断面視において、コンタクトシート本体１６の表面１６ａ内で特定できる貫通孔１９の幅L1と、突部１７及び導体２０の合計幅L2と、が前述の通りL1＜L2の関係を満足している。従って、図１０に示すようにコンタクトシート１４Sの表面１４ａS（図８（ａ）の表面１６ａに相当。）とコンタクトシート１４Pの表面１４ａP（同）とが面接触するようにコンタクトシート１４Sとコンタクトシート１４Pとを重ね合わせると、コンタクトシート１４Sの突部１７Sはコンタクトシート１４Pの貫通孔１９Pに、コンタクトシート１４Pの突部１７Pはコンタクトシート１４Sの貫通孔１９Sに、夫々、圧入されることになる。そして、この圧入により、図１１に示す導体２０Sと導体２０Pとの接触抵抗の改善が図られている。

なお、コンタクトシート１４Pとコンタクトシート１４Sは、図１０の状態で、接着剤や両面テープ、レーザ溶着などによって相互に固着している。固着面は、コンタクトシート１４Pの表面１４ａP、コンタクトシート１４Sの表面１４ａSである。

次に、図４でコネクタ８をソケット筐体７に取り付け、図２でLGAソケット４をマザーボード３に取り付けると、図１２に示す状態となる。図１２に示す状態でコネクタ８は、マザーボード３の面方向ではソケット筐体７の位置決めピン１０（図４参照）によって位置決めされた状態となっており、一方で、マザーボード３の面に対する法線方向においては若干の上下動が許容される状態となっている。また、図１３に示すように、このとき、コンタクトシート１４Pが有する多数の突部１７Pの接触面１７ｄPは、導体２０Pを挟んでマザーボード３の電極パッド６と一対一で対向している。そして、ソケット筐体７内で若干の上下動が許容されたコネクタ８の自重はコンタクトシート１４Pが有する多数の突部１７Pによって支えられており、図１２及び図１３に示すCPUパッケージ２の未実装時においては、コンタクトシート１４Pの突部１７Pは殆ど変形しておらず、図１０に示される原形を維持している。

（CPUパッケージ２の実装）
CPUパッケージ２をLGAソケット４に実装するには、先ず、図１２に示す状態でCPUパッケージ２をLGAソケット４内に挿入する。すると、CPUパッケージ２は、LGAソケット４のフレーム９（図４を併せて参照）によって好適に位置決めされると共に、図１４に示すようにコネクタ８を介してマザーボード３に支持される。このとき、図１４に示すように、コンタクトシート１４Sが有する多数の突部１７Sの接触面１７ｄSは、導体２０Sを挟んでCPUパッケージ２の電極パッド５と一対一で対向する。この状態で、CPUパッケージ２の各電極パッド５と、マザーボード３の各電極パッド６とは、導体２０Sと導体２０Pを順に介することで導通する。なお、図１４に示すCPUパッケージ２の実装未完了時においては依然として、コンタクトシート１４Pの突部１７P、コンタクトシート１４Sの突部１７Sは何れも殆ど変形しておらず、図１０に示される原形を維持している。

次に、図示しないCPU用ヒートシンクによってCPUパッケージ２をマザーボード３側へ強力に押圧する。すると、CPU用ヒートシンクとCPUパッケージ２が強力に密着すると共に、コネクタ８は、図１４に示す状態から図１５に示す状態へと形を変える。詳しくは、図１４の状態で、CPUパッケージ２がマザーボード３側へ押圧されると、コンタクトシート１４Pの突部１７Pと、コンタクトシート１４Sの突部１７Sは、上記押圧方向と同じ方向（紙面上下方向）に軸圧縮荷重を受け、この結果、各突部１７は紙面上下方向において若干縮む。

次いで、CPUパッケージ２がマザーボード３側へ更に強力に押圧されて、各突部１７に加わる紙面上下方向の荷重が所定の荷重に達すると各突部１７は弾性座屈（以下、単に「座屈」と称する。）する。このとき、図１４に示すように、各突部１７は、基部１８側が固定端であり頂部２３側が自由端である所謂「固定−自由」という両端条件で座屈する。従って、各突部１７は、コネクタ８の面方向（紙面左右方向）における頂部２３の移動を伴って、何れかの方向に倒れるように座屈することになる。本実施形態では、図８（ｂ）に示すように各突部１７が左右非対称に形成されているので、各突部１７は、一層少ない荷重で何れかの方向に座屈できるようになっている。更には、図８（ｂ）に示すように各突部１７は、コンタクトシート１４（コンタクトシート本体１６）の面方向（紙面左右方向）において、頂部２３の中心２３ｃが基部１８の中心１８ｃよりも貫通孔１９から離れる側に形成されているので、各突部１７の座屈方向は所定の方向に制御されるようになっている。即ち、各突部１７は、図１５に示すように、貫通孔１９から離れる方向へ倒れるように座屈する。具体的には、突部１７Sは貫通孔１９Sから離れる方向に倒れるように座屈し、突部１７Pは貫通孔１９Pから離れる方向へ倒れるように座屈する。

このように突部１７Sが貫通孔１９Sから離れる方向へ倒れるように座屈すると、CPUパッケージ２の電極パッド５に対する導体２０Sの導通は維持しつつも、突部１７S内には、紙面時計回りの回転トルクTSが発生する。同様に、突部１７Pが貫通孔１９Pから離れる方向へ倒れるように座屈すると、マザーボード３の電極パッド６に対する導体２０Pの導通は維持しつつも、突部１７P内には、紙面時計回りの回転トルクTPが発生する。

そして、回転トルクTSは、突部１７Sの基部１８Sを突部１７Pの基部１８Pに向けて矢印の如く押圧し、回転トルクTPは、突部１７Pの基部１８Pを突部１７Sの基部１８Sに向けて矢印の如く押圧する。このとき、突部１７Sの基部１８Sと、突部１７Pの基部１８Pと、の間には導体２０Sと導体２０Pがオーバーラップして接触した状態で存在している。従って、上記の各回転トルクTによれば、導体２０Sと導体２０Pが基部１８Sと基部１８Pによって挟まれ相互に一層強力に接触することになり、導体２０Sと導体２０Pとの間の接触抵抗が効果的に低減される。本質的に言えば、上記の回転トルクTにより、導体２０Sと導体２０Pとの接触面積が増大し、この結果として上記の接触抵抗が効果的に低減されることとなる。

また、突部１７Sがコネクタ８の面方向における頂部２３Sの移動を伴って何れかの方向に倒れるように変形するので、CPUパッケージ２の電極パッド５と突部１７Sの導体２０Sとの間において、いわゆるぬぐい作用が発揮される。ここで、ぬぐい作用とは、電極パッド上の塵や埃が除去される作用を意味する。そして、このぬぐい作用により、CPUパッケージ２の電極パッド５と突部１７Sの導体２０Sとの間の導通が一層高いレベルで実現されることになる。この点、マザーボード３の電極パッド６と突部１７Pの導体２０Pとの間に関しても同様である。

（CPUパッケージ２の取外し）
反対に、CPUパッケージ２をLGAソケット４から取り外すには、先ず、前述したCPU用ヒートシンクをマザーボード３から取り外す。すると、各突部１７は、自己弾性復元力によって図１５の状態から図１４の状態へと復帰する。そして、これに伴ない、CPUパッケージ２が、図１５に示す位置から図１４に示す位置へと押し上げられる。この状態で、市販のIC抜きを利用してCPUパッケージ２をLGAソケット４から静かに引き抜けばよい。こうすることで、CPUパッケージ２をLGAソケット４から問題なく取り外すことができる。また、LGAソケット４も、問題なく再利用することができる。

（製造方法）
次に、図６を参照しつつ、コネクタ８の製造方法を例示する。

先ず、所定形状に裁断されたポリイミドシートの所定位置に第１位置決め孔１５ａ、第２位置決め孔１５ｂ、第３位置決め孔１５ｃを形成する（図５を併せて参照）。次に、金型に付加反応硬化タイプのシリコーンゲル材料を流し込み、このシリコーンゲル材料に覆い被せるように上記ポリイミドシートを金型内にセットする。そして、シリコーンゲル材料の付加反応を促進させることで、コネクタ部分１２の原型が完成する。このとき、ポリイミドシートのシリコーンゲル材料側の表面を予め粗くしておくことで、ポリイミドシートとシリコーンゲルの高い接着強度を得ることができる。次に、例えばレーザ加工によって、コンタクトシート１４の貫通孔１９とハンドリングシート１３の貫通孔２２を同時に形成する。次いで、突部１７の表面１７ａの所定領域に、スパッタリング成膜用マスクを用いたスパッタリングにより好ましくは金の薄膜から成る導体２０を形成する。これにて、コネクタ部分１２が完成する。後は、２枚のコネクタ部分１２を図５に示すように重ね合わせればよい。

なお、コネクタ８の製造方法は、上記で例示した方法に限定されない。即ち、コネクタ部分１２の原型は、金型によって一度に成型することに代えて、先ずポリイミドシート上にシリコーンゲルを積層させ、このシリコーンゲルをレーザ加工によって切削することで作製することができる。また、導体２０は、上述したスパッタリングにより形成することに代えて、突部１７の表面１７ａ全体に金属薄膜を形成後、この金属薄膜をエッチングによって所定形状に加工することで形成してもよい。また、導体２０は、レーザパターニング装置によるレーザ加工によってパターニング形成してもよいし、或いは薄いフィルム上に適宜導体を形成したものを突部１７の表面１７ａに貼り付けることで形成してもよい。

（まとめ）
（１）以上説明したように上記実施形態に係るコネクタ８は、図５に示すように、２枚のコンタクトシート１４（弾性シート）を重ね合わせた構造となっている。各コンタクトシート１４は、図７に示すように、コンタクトシート本体１６の表面１６ａ側に突出した突部１７と、突部１７の基部１８の近傍に形成された貫通孔１９と、突部１７の表面１７ａに配設された導体２０と、から構成されている。◆このように、コンタクト部品に相当する突部１７をコンタクトシート１４に一体形成したことで、特許文献１で問題となっている梁の強度不足といった問題自体が存在しない。従って、上記の構成によれば、コネクタ８に関し、コンタクト３０間の一層の狭ピッチ化と高い歩留まりを両立させることができ、ひいては多芯化に寄与する。

また、上記のコネクタ８は、特許文献１のコネクタと比較して部品点数が少ないので、特許文献１のコネクタと比較して、製造工数が少なく、組立も容易であり、その結果、コネクタの低コスト化を実現することができる。

（２）また、図１１に示すように、コンタクトシート１４Pの導体２０Pと、コンタクトシート１４Sの導体２０Sと、は、コンタクトシート１４Pの突部１７Pとコンタクトシート１４Sの突部１７Sの基部１８P、１８S近傍で接触している。

（３）また、図１１に示すように、コンタクトシート１４Sの導体２０Sが貫通孔１９S内に至るまで延びており、コンタクトシート１４Sの導体２０Sと、コンタクトシート１４Pの導体２０Pと、はコンタクトシート１４Sの貫通孔１９S内において接触している。◆以上の構成によれば、簡素な構成で、導体２０Sと導体２０Pとの導通が達成される。

（４）また、コンタクトシート１４Pの突部１７Pはコンタクトシート１４Sの貫通孔１９Sに圧入されている。◆以上の構成によれば、上記圧入により導体２０Sと導体２０Pが高い圧力で接触することになるので、導体２０Sと導体２０P間の確実な導通に寄与する。

（５）また、図１５に示すように、コンタクトシート１４Pの突部１７Pは、マザーボード３の電極パッド６に接触させた場合に、貫通孔１９Pから離れる方向へ倒れるように形成されている。◆以上の構成によってコンタクトシート１４Pの突部１７Pをマザーボード３の電極パッド６に接触させた場合に突部１７Pに発生した回転トルクTPは、矢視するように、導体２０Sと導体２０P間の接触圧を高める。従って、上記構成によれば、導体２０Sと導体２０P間の導通が一層高いレベルで実現される。また、図１５に示すように、コンタクトシート１４Pの突部１７Pの頂部２３Pが、マザーボード３の電極パッド６に接触させた場合に、コネクタ８の面方向に若干動くことになるので、いわゆるぬぐい作用を発揮させることができる。

（６）また、図８（ｂ）に示すように、突部１７の頂部２３の中心２３ｃは、コンタクトシート１４（コンタクトシート本体１６）の面方向において、突部１７の基部１８の中心１８ｃよりも貫通孔１９から離れる側に形成されている。◆以上の構成によれば、簡素な構成で、突部１７Pがマザーボード３の電極パッド６に接触した場合に上記の方向へ倒れる構成を実現することができる。

（７）また、図８（ａ）に示すように、各突部１７の貫通孔１９側の面には貫通孔１９から離れる方向へ傾斜する傾斜面１７ｃが形成されている。◆以上の構成によれば、図９に示すようにコンタクトシート１４Pとコンタクトシート１４Sとを重ね合わせる際に、突部１７Pと突部１７Sとが互いに引っ掛かり難くなる。

（８）また、図７に示すように、コンタクトシート１４には、コンタクト部分２１が複数形成されている。◆このような場合、上述した各効果は特に有効に発揮される。

（９）また、図１０に示すように、コンタクトシート１４Pとコンタクトシート１４Sは、同一形状である。◆以上の構成は、コネクタ８の製造コスト面で有利である。裏を返せばコネクタ８は、同一形状であるコンタクトシート１４Pとコンタクトシート１４Sを単に重ね合わせるだけで構成できるので、コスト面で優れていると言える。

（１０）また、図１０に示すように、コンタクトシート１４Sの裏面１４ｂS（他面）側にはハンドリングシート１３Sが固着され、コンタクトシート１４Pの裏面１４ｂP（他面）側にはハンドリングシート１３Pが固着されている。◆以上の構成によれば、コネクタ８が撓みにくくなるので、コネクタ８の良好なハンドリング性が実現される。また、各ハンドリングシート１３には上記の貫通孔１９に対応する貫通孔２２が形成されているので、コンタクトシート１４Pとコンタクトシート１４Sとを問題なく重ね合わせることができるようになっている。

（１１）また、ハンドリングシート１３は、コンタクトシート１４と比較して高剛性である。◆以上の構成によれば、コネクタ８のハンドリング性が一層高いレベルで実現される。

（１２）また、図５に示すように、ハンドリングシート１３は外形がコンタクトシート１４の外形よりも大きく形成されている。◆以上の構成によれば、コンタクトシート１４の損傷を効果的に抑制することができる。

（１３）また、図５に示すように、各ハンドリングシート１３には、互いに連通する第１位置決め孔１５ａ、第２位置決め孔１５ｂ、第３位置決め孔１５ｃがそれぞれ形成されている。◆このような位置決め孔１５ａ〜１５ｃによりコネクタ８のソケット筐体７やCPUパッケージ２、マザーボード３に対する位置決めが容易となる。また、図９に示すように、コンタクトシート１４Pにハンドリングシート１３Pを固着し、コンタクトシート１４Sにハンドリングシート１３Sを固着した上で、コンタクトシート１４Pとコンタクトシート１４Sを重ね合わせる場合は、上記の位置決め孔１５ａ〜１５ｃを活用することで、コンタクトシート１４Pとコンタクトシート１４Sとの間の位置決めも同様に容易となる。

（１４）また、図５に示すように、各ハンドリングシート１３は、同一形状である。◆以上の構成は、コネクタ８の製造コスト面で有利である。

（１５）上記のコネクタ８は、半導体パッケージ接続用のソケットの構成要素として利用することができる。

以上に本願発明の第一実施形態を説明したが、上記第一実施形態は、例えば以下のように変更することができる。

・上記のコネクタ８は、図５に示すようにハンドリングシート１３を備えることとしたが、必ずしもシート状のものを用いる必要はなく、また、ハンドリングシート１３自体を省略することもできる。

・上記のCPUパッケージ２は、パッケージ形態としてLGAパッケージを採用しているが、LGAパッケージに代えてBGAパッケージを採用してもよい。BGA（Ball Grid Array）パッケージとは、パッケージ底面に半田による小さいボール状の電極を格子状に並べたものである。

・また、図９に示すように２枚のコネクタ部分１２を重ね合わせる際は、図５に示す第１位置決め孔１５ａ等を活用することに代えて、各ハンドリングシート１３の周縁の相対位置を適宜に制御するようにしてもよい。

・また、ハンドリングシート１３の素材としては、上記のシリコーンゲルに代えて、例えばシリコーンゴムなどの他の粘弾性材料でもよい。

・また、図８（ａ）において、接触面１７ｄが省略され、傾斜面１７ｃが直立面１７ｅに対して直接接続されていてもよい。この場合、突部１７は、座屈することなく倒れることができるようになる。

・また、上記の突部１７は、必ずしも図１５に示すように倒れることを要しない（後述の第二及び第三実施形態を参照）。

（第二実施形態）
次に、図１６を参照しつつ、本願発明の第二実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第一実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明は適宜、割愛する。また、上記第一実施形態で説明した構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。図１６は、上記第一実施形態の図１０に対応する断面図である。ただし、図１０に示すハンドリングシート１３の図示は省略している。

本実施形態に係る突部１７Sは、図１６の断面視で略長方形状に形成されている。即ち、突部１７Sの貫通孔１９S側の面は、コンタクトシート本体１６の表面１６ａSに対して傾斜しておらず、表面１６ａSに対して直交する直立面１７ｆSとなっている。突部１７Pについても同様である。

（第三実施形態）
次に、図１７を参照しつつ、本願発明の第三実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第二実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明は適宜、割愛する。また、上記第一及び第二実施形態で説明した構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。図１７は、上記第一実施形態の図１０に対応する断面図である。ただし、図１０に示すハンドリングシート１３の図示は省略している。

本実施形態では上記第二実施形態と異なり、突部１７Sは、貫通孔１９Sと隣接しておらず、突部１７Sと貫通孔１９Sとの間には中間部３２Sが形成されている。換言すれば、突部１７Sは貫通孔１９Sの近傍ではあるが、貫通孔１９Sから若干離れて形成されている。更に別の言葉で言えば、突部１７Sは、中間部３２Sの分だけ貫通孔１９Sから離れた、貫通孔１９Sの近傍に形成されている。同様に、突部１７Pは、貫通孔１９Pと隣接しておらず、突部１７Pと貫通孔１９Pとの間には中間部３２Pが形成されている。換言すれば、突部１７Pは貫通孔１９Pの近傍ではあるが、貫通孔１９Pから若干離れて形成されている。更に別の言葉で言えば、突部１７Pは、中間部３２Pの分だけ貫通孔１９Pから離れた、貫通孔１９Pの近傍に形成されている。そして、上記の中間部３２S及び中間部３２Pは、コンタクトシート１４Pとコンタクトシート１４Sの重ね合わせる方向において対向している。図１７では、中間部３２Pに対する中間部３２Sの対向面を符号３２ｄSで示し、中間部３２Sに対する中間部３２Pの対向面を符号３２ｄPで示している。そして、コンタクトシート１４Sの導体２０Sは、突部１７Sの接触面１７ｄSと直立面１７ｆS、中間部３２Sの対向面３２ｄS、に覆い被さるように形成されている。コンタクトシート１４Pの導体２０Pについても同様である。従って、コンタクトシート１４Sの導体２０Sと、コンタクトシート１４Pの導体２０Pとは、中間部３２Sと中間部３２Pとの間で挟まれるように接触することになる。一方で、コンタクトシート１４Sの導体２０Sと、コンタクトシート１４Pの導体２０Pとは、コンタクトシート１４Sの貫通孔１９S内でも、コンタクトシート１４Pの貫通孔１９P内でも、接触していない。本実施形態でも、上記第一及び第二実施形態と同様、図１７から明らかなように、コンタクトシート１４Sの導体２０Sと、コンタクトシート１４Pの導体２０Pとは、突部１７Sと突部１７Pの基部１８S、１８P近傍で接触している、と言及することができる。

８ コネクタ
１４ コンタクトシート
１４ｂ コンタクトシートの裏面
１７ 突部
１７ａ 突部の表面
１８ 基部
１９ 貫通孔
２０ 導体

Claims (16)

1. 一面側に突出した第１の突部と、該第１の突部の基部の近傍に形成された第１の貫通孔と、少なくとも前記第１の突部の表面に配設された第１の導体と、を有する第１の弾性シートと、
   一面側に突出した第２の突部と、該第２の突部の基部の近傍に形成された第２の貫通孔と、少なくとも前記第２の突部の表面に配設された第２の導体と、を有する第２の弾性シートと、
   を備え、
   前記第１の突部が前記第２の貫通孔を挿通して前記第２の弾性シートの他面から突出し、前記第２の突部が前記第１の貫通孔を挿通して前記第１の弾性シートの他面から突出するとともに、前記第１の導体と前記第２の導体とが接触するように、前記第１の弾性シートと前記第２の弾性シートとが重ね合わされた、
   ことを特徴とする電気接続部材。
2. 請求項１に記載の電気接続部材であって、
   前記第１の導体と前記第２の導体とは、前記第１の突部と前記第２の突部の基部近傍で接触している、
   ことを特徴とする電気接続部材。
3. 請求項１又は２に記載の電気接続部材であって、
   前記第１の導体は、前記第１の貫通孔内に至るまで延びており、
   前記第１の導体と前記第２の導体とは、前記第１の貫通孔内において接触している、
   ことを特徴とする電気接続部材。
4. 請求項３に記載の電気接続部材であって、
   前記第２の突部は前記第１の貫通孔に圧入される、
   ことを特徴とする電気接続部材。
5. 請求項３又は４に記載の電気接続部材であって、
   前記第２の突部は、接続対象物に接触させた場合に、前記第２の貫通孔から離れる方向へ倒れるように形成されている、
   ことを特徴とする電気接続部材。
6. 請求項５に記載の電気接続部材であって、
   前記第２の突部の頂部の中心は、前記第２の弾性シートの面方向において、前記第２の突部の基部の中心よりも前記第２の貫通孔から離れる側に形成されている、
   ことを特徴とする電気接続部材。
7. 請求項１〜４の何れかに記載の電気接続部材であって、
   前記第１又は前記第２の突部は、接続対象物に接触させた場合に倒れるように形成されている、
   ことを特徴とする電気接続部材。
8. 請求項１〜７の何れかに記載の電気接続部材であって、
   前記第１の突部の前記第１の貫通孔側の面、又は、前記第２の突部の前記第２の貫通孔側の面は、前記第１の貫通孔、又は、前記第２の貫通孔から離れる方向へ傾斜している、
   ことを特徴とする電気接続部材。
9. 請求項１〜８の何れかに記載の電気接続部材であって、
   前記第１の弾性シート及び前記第２の弾性シートには、前記第１の突部及び前記第１の貫通孔、第１の導体、並びに前記第２の突部及び前記第２の貫通孔、第２の導体が、複数組形成されている、
   ことを特徴とする電気接続部材。
10. 請求項１〜９の何れかに記載の電気接続部材であって、
    前記第１の弾性シートと前記第２の弾性シートは、同一形状である、
    ことを特徴とする電気接続部材。
11. 請求項１〜１０の何れかに記載の電気接続部材であって、
    前記第１の弾性シート及び前記第２の弾性シートの他面側には、前記第１の貫通孔及び前記第２の貫通孔に対応する貫通孔を有する第１の基材シート及び前記第２の基材シートがそれぞれ固着されている、
    ことを特徴とする電気接続部材。
12. 請求項１１に記載の電気接続部材であって、
    前記第１及び第２の基材シートは、前記第１及び第２の弾性シートと比較して、高剛性である、
    ことを特徴とする電気接続部材。
13. 請求項１１又は１２に記載の電気接続部材であって、
    前記第１の基材シート及び前記第２の基材シートは、外形が前記第１の弾性シート及び前記第２の弾性シートの外形よりも大きく形成されている、
    ことを特徴とする電気接続部材。
14. 請求項１１〜１３の何れかに記載の電気接続部材であって、
    前記第１の基材シート及び前記第２の基材シートには、互いに連通する位置決め孔がそれぞれ形成されている、
    ことを特徴とする電気接続部材。
15. 請求項１１〜１４の何れかに記載の電気接続部材であって、
    前記第１の基材シートと前記第２の基材シートは、同一形状である、
    ことを特徴とする電気接続部材。
16. 半導体パッケージを受け入れる受入部材と、
    この受入部材に取り付けられる請求項１〜１５の何れかに記載の電気接続部材と、
    を備える、
    ことを特徴とする半導体パッケージ接続用のソケット。

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