JP2013069460A - Connector device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、互いに機械的に結合され且つ電気的に接続されるソケットとヘッダとからなるコネクタ装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a connector device including a socket and a header that are mechanically coupled to each other and electrically connected to each other, and a manufacturing method thereof.
この種のコネクタ装置は、たとえば一対の回路基板同士を、機械的に結合し且つ電気的に接続するために用いられている。すなわち、ソケットが接続された第1の回路基板と、ヘッダが接続された第2の回路基板とは、ヘッダがソケットに結合された状態で互いに電気的に接続される。 This type of connector device is used for mechanically coupling and electrically connecting a pair of circuit boards, for example. That is, the first circuit board to which the socket is connected and the second circuit board to which the header is connected are electrically connected to each other in a state where the header is coupled to the socket.
携帯電話機等の電子機器では、より一層の小型化、軽量化が求められており、これに伴い、電子機器内での回路基板接続用に一層の薄型化を図ったコネクタ装置が提案されている(たとえば特許文献1参照)。 Electronic devices such as mobile phones are required to be further reduced in size and weight, and accordingly, connector devices that are further reduced in thickness for connecting circuit boards in electronic devices have been proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
特許文献1記載のコネクタ装置(基板接続用コネクタ組立体)では、ヘッダ(雄コネクタ)は、ヘッダ基板(雄側基体)と、ヘッダ基板の表面に複数配列されたヘッダ端子(雄側端子)としてのポスト(バンプ)とを有している。ポストは、ヘッダ基板の表面から突出する断面円形状の首部と、この首部の先端に連続する頭部とを有し、所謂マッシュルーム形状に形成されている。ソケット(雌コネクタ)は、各ポストに対応する位置にそれぞれ貫通孔(切欠)が形成されたソケット基板(雌側基体)と、貫通孔の周縁部に形成されたパッド部(雌側端子)とを有している。
In the connector device (board connection connector assembly) described in
このコネクタ装置においては、貫通孔に挿通されたポストがソケットにおける貫通孔の周縁に引っ掛かることによりソケットとヘッダとを結合し、この状態でヘッダ端子とパッド部とが電気的に接続される。これにより、ポストの高さを低くしてもソケットとヘッダとを結合することができ、よって、コネクタ装置を薄型化できる。 In this connector device, the post inserted into the through hole is hooked on the periphery of the through hole in the socket to couple the socket and the header, and in this state, the header terminal and the pad portion are electrically connected. Thereby, even if the height of the post is lowered, the socket and the header can be coupled, and thus the connector device can be thinned.
ここで、特許文献1では、ソケットにおけるソケット基板の貫通孔の周囲部分が、ポストの頭部が貫通孔を通過することを許容する弾性を有している構成が開示されている。この構成では、貫通孔にポストが押し込まれることにより、ソケット基板の貫通孔の周囲部分が弾性変形し、ポストの頭部が貫通孔を通過して、ソケットとヘッダとが結合される。したがって、ソケットとヘッダとの結合作業が比較的容易になる。
Here,
しかし、上記構成のコネクタ装置では、ヘッダ端子としての全てのポストがマッシュルーム形状に形成されており、ソケットとヘッダとの結合時には貫通孔の周縁に引っ掛かるので、端子数によってはソケットとヘッダとの結合に支障がある。すなわち、端子数(つまりポストの数)が少ないと、ソケットとヘッダとの機械的な結合強度が不十分となって、ヘッダがソケットから外れやすくなる可能性がある。一方、端子数が多いと、ソケットとヘッダとの機械的な結合強度が必要以上に大きくなって、ヘッダをソケットから外すのが困難になる可能性がある。 However, in the connector device having the above configuration, all the posts as header terminals are formed in a mushroom shape, and when the socket and the header are coupled, they are caught on the periphery of the through hole. Therefore, depending on the number of terminals, the socket and the header are coupled. Have trouble. That is, when the number of terminals (that is, the number of posts) is small, the mechanical coupling strength between the socket and the header becomes insufficient, and the header may be easily detached from the socket. On the other hand, when the number of terminals is large, the mechanical coupling strength between the socket and the header becomes unnecessarily large, and it may be difficult to remove the header from the socket.
さらに、コネクタ装置としては、ヘッダとソケットとの間の機械的な結合強度に関わらず、高い接続信頼性が求められる。 Further, the connector device is required to have high connection reliability regardless of the mechanical coupling strength between the header and the socket.
本発明は上記事由に鑑みて為されており、端子数にかかわらずソケットとヘッダとの良好な結合を実現することができ、さらに高い接続信頼性を実現できるコネクタ装置およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above reasons, and provides a connector device that can realize a good coupling between a socket and a header regardless of the number of terminals, and that can realize higher connection reliability, and a method for manufacturing the same. For the purpose.
本発明のコネクタ装置は、互いに機械的に結合され且つ電気的に接続されるソケットとヘッダとを備え、前記ソケットは、厚み方向に貫通する貫通孔が複数形成されたソケット基板と、導電性材料からなるパッド部とを有し、前記ヘッダは、ヘッダ基板と、導電性材料からなり前記ヘッダ基板の厚み方向の一面である第1の面上における前記貫通孔に対応する各位置にそれぞれ設けられた柱状のポストとを有し、前記ソケット基板は、弾性を有するとともに前記パッド部が形成された弾性膜を前記貫通孔の周囲に有し、複数の前記ポストは、前記ソケットと前記ヘッダとを電気的に接続する接続用ポストと、前記ソケットと前記ヘッダとを機械的に結合する結合用ポストとを含んでおり、複数の前記貫通孔は、前記接続用ポストに対応する位置に形成された接続用貫通孔と、前記結合用ポストに対応する位置に形成された結合用貫通孔とを含んでおり、前記接続用ポストは、前記第1の面に直交する方向において太さが均一となる形状あるいは前記第1の面から離れるほど細くなる形状に形成されており、前記ソケットと前記ヘッダとが結合される際には、前記弾性膜を弾性変形させて前記接続用貫通孔を広げながら前記接続用貫通孔に挿通され、前記パッド部と電気的に接続され、前記結合用ポストは、前記第1の面から突出する首部と当該首部の先端に連続し前記首部よりも太い頭部とを有しており、前記ソケットと前記ヘッダとが結合される際には、少なくとも前記頭部が前記結合用貫通孔を通過する位置まで、前記弾性膜を弾性変形させて前記結合用貫通孔を広げながら前記結合用貫通孔に挿通され、前記第1の面からの突出量は前記結合用ポストの前記首部よりも前記接続用ポストの方が大きいことを特徴とする。 The connector device of the present invention includes a socket and a header that are mechanically coupled and electrically connected to each other, and the socket includes a socket substrate having a plurality of through holes penetrating in the thickness direction, and a conductive material. The header is provided at each position corresponding to the through hole on the first surface, which is one surface in the thickness direction of the header substrate and made of a conductive material. The socket substrate has an elastic film having elasticity and formed with the pad portion around the through hole, and the plurality of posts include the socket and the header. A connecting post for electrical connection; a coupling post for mechanically coupling the socket and the header; and a plurality of the through holes corresponding to the connecting posts. And the connection through hole formed at a position corresponding to the connection post, the connection post having a thickness in a direction perpendicular to the first surface. Is formed into a uniform shape or a shape that becomes thinner as the distance from the first surface increases, and when the socket and the header are coupled, the elastic membrane is elastically deformed to elastically deform the connection through-hole. The connecting post is inserted through the connecting through hole and electrically connected to the pad portion, and the coupling post is continuous with the neck portion protruding from the first surface and the tip of the neck portion, and is thicker than the neck portion. When the socket and the header are coupled, the elastic membrane is elastically deformed to at least a position where the head passes through the coupling through hole. While expanding the through hole Is inserted into the coupling holes, the protruding amount from the first surface, characterized in that the larger of the connecting post than the neck of the combining post.
このコネクタ装置において、前記接続用ポストは、前記頭部を含む前記結合用ポストに比べて前記第1の面からの突出量が小さく形成されていることが望ましい。 In this connector device, it is preferable that the connection post is formed with a small protrusion amount from the first surface as compared with the coupling post including the head.
本発明のコネクタ装置の製造方法は、上記のコネクタ装置の製造方法であって、前記ヘッダを製造する工程として、前記ヘッダ基板のもとになるリジッド基板のうち前記第1の面に相当する一表面上に導体パターンを形成する回路形成工程と、前記回路形成工程後に前記リジッド基板の前記一表面上に前記導体パターンの一部を露出させる成型孔が開口した第1のレジストを形成する第1のレジスト形成工程と、前記第1のレジスト形成工程後にめっきを施し前記成型孔に導電性材料を充填することにより、前記導体パターン上に前記結合用ポストの前記首部と前記接続用ポストとを形成する第1のめっき工程と、前記第1のめっき工程後に前記第1のレジストのうち前記接続用ポストが形成された前記成型孔の部分を覆うように前記第1のレジスト上に第2のレジストを形成する第2のレジスト形成工程と、前記第2のレジスト形成工程後にさらにめっきを施すことにより前記成型孔の外側に前記首部に連続させて前記頭部を形成する第2のめっき工程と、前記第2のめっき工程後に前記第1のレジストおよび前記第2のレジストを剥離するレジスト剥離工程とがあることを特徴とする。 A method for manufacturing a connector device according to the present invention is a method for manufacturing the connector device described above, wherein the step of manufacturing the header corresponds to the first surface of a rigid substrate that is a base of the header substrate. A circuit forming step for forming a conductor pattern on the surface, and a first resist for forming a first resist having an opening for exposing a part of the conductor pattern on the one surface of the rigid substrate after the circuit forming step. And forming the neck portion of the coupling post and the connection post on the conductor pattern by performing plating after the first resist formation step and filling the molding hole with a conductive material. A first plating step, and the first resist so as to cover a portion of the molding hole in which the connection post is formed in the first resist after the first plating step. A second resist forming step for forming a second resist on the dies, and further plating after the second resist forming step to form the head portion continuously with the neck portion outside the molding hole. There is a second plating step and a resist stripping step of stripping the first resist and the second resist after the second plating step.
このコネクタ装置の製造方法において、前記回路形成工程において、前記導体パターンのうち前記結合用ポストが形成される部分を、前記接続用ポストが形成される部分よりも薄く形成することがより望ましい。 In this connector device manufacturing method, in the circuit forming step, it is more desirable to form a portion of the conductor pattern where the coupling post is formed thinner than a portion where the connection post is formed.
本発明は、端子数にかかわらずソケットとヘッダとの良好な結合を実現することができ、さらに高い接続信頼性を実現できるという利点がある。 The present invention has an advantage that good connection between the socket and the header can be realized regardless of the number of terminals, and higher connection reliability can be realized.
本実施形態のコネクタ装置1は、図1および図2に示すように互いに機械的に結合され且つ電気的に接続されるソケット10とヘッダ20とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ソケット10は、一方向に長い短冊状のソケット基板11と、導電性材料からなるパッド部12(図4参照)とを有している。ヘッダ20は、一方向に長い短冊状のヘッダ基板21と、導電性材料からなりヘッダ基板21の厚み方向の一面である第1の面210上に設けられた複数のポストとを有している。ポストには、ソケット10−ヘッダ20間を電気的に接続する接続用ポスト221と、ソケット10−ヘッダ20間を機械的に結合する結合用ポスト222との2種類(以下、各々を特に区別しないときには単に「ポスト22」という)がある。
The
以下では、ソケット基板11およびヘッダ基板21の厚み方向を上下方向、長手方向を左右方向、短手方向を前後方向として、つまり図2の上下左右を上下左右とし、紙面に直交する方向を前後方向として説明する。ただし、これらの方向はコネクタ装置1の使用時の向きを限定する趣旨ではない。
In the following, the thickness direction of the
ヘッダ基板21は、たとえばガラスエポキシ基板(FR4)などの絶縁材料からなるリジッド基板により形成されている。このヘッダ基板21において、図2に示すようにソケット基板11と対向する面(上面)が第1の面210を構成する。ポスト22は、ヘッダ基板21の第1の面210から突出する柱状に形成されている。
The
接続用ポスト221は、第1の面210において前後方向に所定の間隔を空けて並ぶ複数個を1組として、左右方向に所定の間隔を空けて複数組設けられている。本実施形態のヘッダ20においては、2個を1組として10組(計20個)の接続用ポスト221が設けられている。ここで、左右方向に隣接する各組の接続用ポスト221同士は、互いに前後方向の位置がずれるように配置され、接続用ポスト221は所謂千鳥配置とされている。この配置により、接続用ポスト221が配置される領域の面積を小さく抑えながらも、隣接する接続用ポスト221間の距離を比較的大きく確保することができる。
A plurality of
接続用ポスト221は、上下方向(つまり、第1の面210に直交する方向)の全長に亘って太さが均一になるように形成されている。本実施形態では、接続用ポスト221は、第1の面210に沿う断面が円形状となる円柱状に形成されており、その外径が全長に亘って一定値に設定されている。
The
一方、結合用ポスト222は、第1の面210において接続用ポスト221が配置された領域の左右両側方にそれぞれ1個ずつ設けられている。つまり、接続用ポスト221は、第1の面210の長手方向において一対の結合用ポスト222に挟まれた領域内に、千鳥配置されている。ここで、各結合用ポスト222は、それぞれ第1の面210の前後方向(短手方向)の中心に配置されている。
On the other hand, one
結合用ポスト222は、第1の面210から突出する首部223と、首部223の先端に連続する首部223よりも太い頭部224とを有している。ここでは、結合用ポスト222は、首部223と頭部224との各々の第1の面210に沿う断面が円形状に形成されており、その外径が首部223よりも頭部224で大きく設定されている。すなわち、結合用ポスト222は、基端側の首部223よりも先端側の頭部224の方が太く形成されることにより、所謂マッシュルーム形状に形成されている。なお、頭部224は、首部223から離れるほど外径が小さくなる先細り形状に形成されている。首部223の外径は接続用ポスト221の外径よりも大きく設定されている。
The
また、図3に示すように、ヘッダ基板21における第1の面210上には導体パターン23が形成されており、各ポスト22はそれぞれ導体パターン23上に形成されている。導体パターン23は、ポスト22に対応する各位置に形成された円形状のランド部231,234と、ランド部231,234から引き出された引出部232,235と、ヘッダ基板21の表裏面を貫通するスルーホール部233,236とからなる。
As shown in FIG. 3, the
接続用ポスト221が形成されるランド部231に連続する引出部232は、それぞれヘッダ基板21の前端部あるいは後端部のうちランド部231から近い方の端部まで前後方向に沿って延長されており、その先端がスルーホール部233に連続している。一方、結合用ポスト222が形成されるランド部234に連続する引出部235は、ヘッダ基板21の四隅のうちランド部234から近い2つの角部に向けて延長され、その先端がスルーホール部236に連続している。
The lead-out
スルーホール部233,236は、ヘッダ基板21の外周端面に導電性のめっきが施されることにより、ヘッダ基板21の表裏面の導体パターン23を電気的に接続する端面スルーホール構造であって、回路基板等へのヘッダ20の実装時に用いられる。
The through-
ソケット基板11は、図4に示すように厚み方向に貫通する貫通孔が複数形成されている。この貫通孔は、ソケット10とヘッダ20との結合時にヘッダ20のポスト22が挿通される孔であって、複数のポスト22と対応する各位置にそれぞれ形成されている。貫通孔には、接続用ポスト221に対応する位置に形成された接続用貫通孔131と、結合用ポスト222に対応する位置に形成された結合用貫通孔132との2種類(以下、各々を特に区別しないときには単に「貫通孔13」という)がある。
As shown in FIG. 4, the
つまり、ソケット基板11の厚み方向の一面において、接続用貫通孔131は接続用ポスト221と同様に千鳥配置され、結合用貫通孔132は接続用貫通孔131が形成された領域の左右両側方にそれぞれ1個ずつ形成されている。
That is, on one surface in the thickness direction of the
また、ソケット基板11は、図4に示すように剛性基板111と可撓性基板112とから構成されている。剛性基板111はたとえばステンレス鋼(SUS材)製のリジッド基板からなり、この剛性基板111のうちヘッダ基板21側になる面(図2の下面)に対して、シート状の可撓性基板112が貼り付けられることによりソケット基板11が構成される。可撓性基板112は、可撓性を有するたとえばポリイミド樹脂製の絶縁フィルムの一面に、パッド部12を含む導体パターン120が形成されたフレキシブルプリント基板(FPC:Flexible printedcircuits)からなる。
Further, the
なお、ここでは可撓性基板112は、剛性基板111と長手方向(左右方向)の寸法は同一であるが、剛性基板111に比べて短手方向の寸法が大きく形成されている。そのため、可撓性基板112は、剛性基板111の一表面(ヘッダ基板21側の面)に貼り付けられた状態で、余った短手方向の両端部分が剛性基板111の裏面に回り込むように、剛性基板111に対して巻き付けられている。剛性基板111は、洋白(洋銀)製であってもよい。
Here, the
貫通孔13は、可撓性基板112に形成されている。本実施形態では、各貫通孔13は、左右方向に延びるスリットと、前後方向に延びるスリットとが互いの中心で交差することにより、十字形状に形成されている。さらに、貫通孔13のうち結合用貫通孔132に関しては、左右方向のスリットと前後方向のスリットとの交点部分に、円形状の小孔がスリットと連続するように形成されている。これら貫通孔13の左右方向、前後方向の寸法はいずれも、各貫通孔13に対応するポスト22の外径よりも大きく設定されている。
The through
剛性基板111には、それぞれ円形状に開口し、剛性基板111を厚み方向に貫通する逃し孔14が複数形成されている。各逃し孔14は、貫通孔13に対応する各位置に各貫通孔13と中心を一致させるように形成されており、各貫通孔13と連通している。ここで、貫通孔13は逃し孔14よりも開口面積が小さく、剛性基板111における各逃し孔14の周縁からは可撓性基板112が逃し孔14内に張り出している。したがって、貫通孔13にヘッダ20のポスト22が挿通された状態では、ポスト22は貫通孔13を通して逃し孔14に挿入されることになる。これら複数の逃し孔14の内径はいずれも、各逃し孔14に対応するポスト22の外径よりも大きく設定されている。
The
また、接続用貫通孔131に連通する逃し孔14のうち、一部の逃し孔14は他の逃し孔14に比べて内径が小さく形成されており、ソケット10とヘッダ20との位置合わせの機能を持つ。位置合わせの機能を持つ逃し孔14は、内径が接続用ポスト221の外径よりもやや大きく形成されている。これにより、位置合わせの機能を持つ逃し孔14は、接続用ポスト221が挿入された状態で、第1の面210に沿う面内でソケット10とヘッダ20とが相対的に移動して位置ずれが生じることを防止する。本実施形態では、位置合わせの機能を持つ逃し孔14は、ソケット基板11の中心から最も遠い位置であって、ソケット基板11の中心に対して対称となる2箇所(図1の左上および右下)に設けられている。
Of the escape holes 14 communicating with the connection through
導体パターン120は、可撓性基板112の厚み方向における剛性基板111とは反対側の面上に形成されている。導体パターン120は、各貫通孔13の周囲にそれぞれパッド部12を有し、さらに接続用貫通孔131の周囲に形成された各パッド部12にそれぞれ接続されたリード部121を有している。リード部121は、それぞれ可撓性基板112の前端縁あるいは後端縁のうちパッド部12から近い方の端縁まで前後方向に沿って延長され、可撓性基板112と共に剛性基板111の裏面側(上面側)に回り込んでいる。
The
なお、結合用貫通孔132の周囲に形成されたパッド部12は外周形状が円弧状であるのに対し、接続用貫通孔131の周囲に形成されたパッド部12は外周形状が接続用貫通孔131に沿った形である。
The
ここにおいて、パッド部12は、導電性だけでなく弾性(形状復元性)をも有するように、材料および厚み寸法が決められている。これにより、可撓性基板112のうち少なくともパッド部12が形成された部分には、弾性が付与されることになる。すなわち、本実施形態では、可撓性基板112のうち逃し孔14内に張り出した部分が、弾性を有する材料からなりパッド部12が形成された弾性膜15を構成する。
Here, the material and thickness dimension of the
導電性および弾性を有する材料としては、たとえば銅(Cu)、ニッケル(Ni)などがある。本実施形態では、絶縁フィルムの一面上に形成された銅パターンにニッケルあるいはニッケル系合金のめっきが施されることにより、導電性および弾性を有するパッド部12が形成されている。厚み寸法は、一例として絶縁フィルムが25μm、銅パターンが8μm、ニッケルめっきが2μmであるとするが、これらの値に限定されない。
Examples of the material having conductivity and elasticity include copper (Cu) and nickel (Ni). In this embodiment, the
ここにおいて、接続用ポスト221は、ソケット10とヘッダ20との結合時には、弾性膜15を弾性変形させて接続用貫通孔131を広げながら接続用貫通孔131に挿通される(図7(c)参照)。この状態で、接続用貫通孔131の周囲の弾性膜15がその弾性によってパッド部12を接続用ポスト221の外周面に押し付けるので、接続用ポスト221は接続用貫通孔131の周囲のパッド部12と電気的に接続される。
Here, when the
ただし、接続用ポスト221は、上述したように上下方向の全長に亘って外径が一定値に設定されている。そのため、接続用ポスト221は、接続用貫通孔131に挿通された状態で弾性膜15に対して引っ掛かる部分がなく、弾性膜15との間に生じる摩擦力のみで接続用貫通孔131から抜け止めされる。
However, the outer diameter of the
一方、結合用ポスト222は、ソケット10とヘッダ20との結合時には、弾性膜15を弾性変形させて結合用貫通孔132を広げながら結合用貫通孔132に挿通される。結合用ポスト222は、上述したように基端側の首部223より先端側の頭部224の方が太くなるマッシュルーム形状に形成されている。
On the other hand, the
そのため、結合用ポスト222の結合用貫通孔132への挿入時に頭部224が結合用貫通孔132を通過すると、結合用貫通孔132の周囲の弾性膜15がその弾性によって結合用貫通孔132の開口を狭めるように変形する。したがって、結合用ポスト222は、頭部224が弾性膜15における結合用貫通孔132の周縁に引っ掛かり、結合用貫通孔132から抜け止めされる。
Therefore, when the
ここで、結合用貫通孔132は、上述のように両スリットの交点部分に円形状の小孔が形成されているので、結合用ポスト222が結合用貫通孔132に挿通された状態で、結合用貫通孔132の小孔に首部223が挿通される。
Here, since the coupling through
さらに、結合用貫通孔132に結合用ポスト222が挿通されると、結合用貫通孔132の周囲の弾性膜15がパッド部12を首部223の外周面に押し付けるので、結合用ポスト222は結合用貫通孔132の周囲のパッド部12と電気的に接続される。ただし、本実施形態では結合用貫通孔132の周囲のパッド部12にはリード部121が接続されていないため、結合用ポスト222はソケット10−ヘッダ20間の電気的接続には寄与しない。
Further, when the
また、ソケット10とヘッダ20との結合の解除時には、結合用ポスト222は弾性膜15を弾性変形させて結合用貫通孔132を広げながら結合用貫通孔132から引き抜かれる。このとき、頭部224は弾性膜15における結合用貫通孔132の周縁に引っ掛かるものの、ある程度大きな力で引き抜かれれば、弾性膜15が弾性変形することにより頭部224が結合用貫通孔132を通過する。
Further, when the coupling between the
すなわち、ソケット10とヘッダ20とを結合する際には、ユーザは、貫通孔13とポスト22との位置を合わせた上で、ヘッダ基板21に対してソケット基板11を上方から押し付ければよい。これにより、接続用ポスト221が接続用貫通孔131に挿通されてソケット10とヘッダ20とが電気的に接続される。さらに、結合用ポスト222は頭部224が弾性膜15における結合用貫通孔132の周縁に引っ掛かって結合用貫通孔132から抜け止めされ、これによりソケット10とヘッダ20とが機械的に結合される。
That is, when connecting the
一方、ソケット10とヘッダ20との結合を解除する際には、ユーザは、ヘッダ基板21からソケット基板11を上方に引き離せばよい。これにより、結合用ポスト222が結合用貫通孔132から引き抜かれてソケット10とヘッダ20との機械的結合が解除され、さらに、接続用ポスト221が接続用貫通孔131から引き抜かれてソケット10とヘッダ20との電気的接続が解除される。
On the other hand, when releasing the connection between the
したがって、上記構成のコネクタ装置1では、ソケット10とヘッダ20との着脱作業が簡単になるという利点がある。
Therefore, the
上述した構成のコネクタ装置1は、たとえばソケット10が第1の回路基板(図示せず)に接続され、ヘッダ20が第2の回路基板(図示せず)に接続されることにより、第1および第2の回路基板同士を機械的に結合し且つ電気的に接続するために用いられる。一例として第2の回路基板はコンピュータ(図示せず)のマザーボードであって、第1の回路基板はカメラ(図示せず)に接続されており、ソケット10とヘッダ20との結合時には、コンピュータとカメラとが接続される。
In the
第1の回路基板は、フレキシブルプリント基板からなり、その上面側に形成された回路パターンに、ソケット基板11の導体パターン120のリード部121が接続される。第2の回路基板は、リジッド基板からなり、その上面側に形成された回路パターンに、ヘッダ基板21のスルーホール部233,236が半田付けされることにより、ヘッダ20が表面実装される。これにより、第1の回路基板に対するヘッダ20の固定と、電気的な接続とが同時に為されることになる。
The first circuit board is made of a flexible printed circuit board, and the
ところで、本実施形態のコネクタ装置1においては、図5に示すように、接続用ポスト221は、第1の面210からの突出量(高さ寸法)が結合用ポスト222のうち頭部224を除いた首部223の部分に比べて大きく設定されている。図5では、接続用ポスト221の高さ寸法をh1、首部223の高さ寸法をh2として表している。ここでは一例として、接続用ポスト221の高さ寸法h1は254μm、首部223の高さ寸法h2は234μmに設定されているが、これらの数値は適宜変更可能である。
By the way, in the
また、詳しくは後述するが、本実施形態においては、接続用ポスト221と首部223とは、ランド部231,234表面からの突出量については同一であり、ランド部231,234の厚み寸法によって第1の面210からの突出量が異なっている。すなわち、接続用ポスト221が形成されたランド部231は、結合用ポスト222が形成されたランド部234に比べて厚く、接続用ポスト221は、ランド部231,234の厚み寸法の差の分だけ、首部223よりも第1の面210からの突出量が大きい。ここでは一例として、接続用ポスト221、首部223のランド部231,234からの突出量はいずれも224μm、ランド部231の厚み寸法は30μm、ランド部234の厚み寸法は10μmに設定されているが、これらの数値は適宜変更可能である。
Further, as will be described in detail later, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、頭部224を含む結合用ポスト222全体の高さ寸法h3に比べると、接続用ポスト221の高さ寸法h1が小さくなるように両者の高さ寸法(第1の面210からの突出量)が設定されている。つまり、接続用ポスト221は、結合用ポスト222全体より低く首部223よりは高く形成されている(h2<h1<h3)。
Furthermore, in the present embodiment, the height dimension (first surface) of both of the connection posts 221 is reduced so that the height dimension h1 of the
これにより、コネクタ装置1は、第1の面210からの突出量(高さ寸法)が結合用ポスト222の首部223よりも接続用ポスト221で小さい場合に比べて、高い接続信頼性を実現できるという利点がある。
Thereby, the
以下、図6に示すように第1の面210からの突出量が結合用ポスト222の首部223よりも接続用ポスト221で小さい構成を比較例として、本実施形態の構成と比較することにより、本実施形態の構成で高い接続信頼性を実現できることの理由を説明する。図6では、第1の面210からの接続用ポスト221の高さ寸法h1が195μm、首部223の高さ寸法h2が249μmの場合を(a)に示し、結合用ポスト221の高さ寸法h1が225μm、首部223の高さ寸法h2が249μmの場合を(b)に示す。なお、図6の例では、ランド部231,234の厚み寸法はいずれも25μmである。
Hereinafter, as shown in FIG. 6, by comparing the configuration of this embodiment with a configuration in which the protruding amount from the
ここで、接続用ポスト221の高さ寸法h1が首部223の高さ寸法h2よりも小さい図6(a)あるいは(b)の比較例においては、図7に示すようにして、ソケット10とヘッダ20との着脱が行われる。
Here, in the comparative example of FIG. 6A or FIG. 6B in which the height dimension h1 of the
すなわち、ソケット10とヘッダ20とを結合する際には、ユーザは、図7(a)のように互いに分離したソケット10とヘッダ20との位置を合わせ、ヘッダ20とソケット10とに互いに近づく向きの力を加える。このとき、まず、図7(b)に示すように結合用ポスト222の頭部224が弾性膜15を弾性変形させながら結合用貫通孔132に挿入される。それから、図7(c)のように、結合用ポスト222の頭部224が結合用貫通孔132を通過して首部223が結合用貫通孔132に挿通されるとともに、接続用ポスト221が弾性膜15を弾性変形させながら接続用貫通孔131に挿通される。
That is, when connecting the
一方、ソケット10とヘッダ20との結合を解除する際には、ユーザは、図7(d)のようにヘッダ20とソケット10とに互いに離れる向きの力を加える。このとき、まず、引っ掛かりのない接続用ポスト221が接続用貫通孔131から抜け、その後、図7(e)のように、結合用ポスト222の頭部224が結合用貫通孔132の周縁に引っ掛かることになる。最終的には、結合用ポスト222の頭部224は、弾性膜15を弾性変形させながら結合用貫通孔132を通過して、図7(a)のようにソケット10とヘッダ20とが分離した状態となる。
On the other hand, when the connection between the
これら比較例の構成において、実際にソケット10とヘッダ20との着脱を行った際には、図8に示すような挙動が確認された。図8(a)は図6(a)の構成、図8(b)は図6(b)の構成に対応し、ヘッダ20−ソケット10の相対的な移動量(横軸)と、ソケット10(あるいはヘッダ20)に掛かる荷重(縦軸)との関係を示している。図8では、ソケット10をヘッダ20に押し付ける向きの荷重を正(プラス)、ソケット10をヘッダ20から引き離す向きの荷重を負(マイナス)として表している。なお、図8では、ヘッダ20−ソケット10の着脱を30回繰り返した場合に1〜10回目の各回で得られたデータ、並びに20回目、30回目の各回で得られたデータを表している。さらに、図8では、ソケット10とヘッダ20との結合が解除される際に、両者間の電気的な接続が解除された平均的な位置(移動量)を直線L1で示している。
In the configurations of these comparative examples, when the
まず、接続用ポスト221の高さ寸法h1が首部223の高さ寸法h2の8割にも満たない図6(a)の構成においては、図8(a)に示すような挙動が確認された。図8(a)では、ソケット10とヘッダ20とを結合する際に生じる荷重(挿入力)のピークは1つであるのに対し、結合を解除する際に生じる荷重(抜去力)のピークは2つある。つまり、結合時には、結合用ポスト222の頭部224が結合用貫通孔132を通過すると同時に、接続用ポスト221と接続用貫通孔131周縁との間に摩擦が発生することにより、挿入力に1つのピークが生じる。一方、結合解除時には、接続用ポスト221が接続用貫通孔131から抜けた後で、結合用ポスト222の頭部224が結合用貫通孔132を通過する。そのため、接続用ポスト221と接続用貫通孔131周縁との間の摩擦により抜去力に1つ目のピークが生じた後、結合用ポスト222の頭部224が結合用貫通孔132を通過するときに抜去力に2つ目のピークが生じる。
First, in the configuration of FIG. 6A in which the height dimension h1 of the
さらに、図6(a)の構成では、ソケット10とヘッダ20との結合解除時において、結合用ポスト222の頭部224が結合用貫通孔132を通過する抜去力の2つ目のピークの手前で、接続用ポスト221が接続用貫通孔131から抜けている。つまり、ソケット10とヘッダ20とは、結合解除時、結合用ポスト222による機械的な結合が解除されるよりも前に、接続用ポスト221による電気的な接続が解除されることになる。
Furthermore, in the configuration of FIG. 6A, when the
また、接続用ポスト221の高さ寸法h1が首部223の高さ寸法h2の9割程度である図6(b)の構成においては、図8(b)に示すような挙動が確認された。図8(b)では、挿入力のピークが1つで抜去力のピークが2つある点は図8(a)の場合と同じであるが、ソケット10とヘッダ20との電気的な接続が解除される位置は、両者間の機械的な結合が解除される位置に近づいている。つまり、図8(a)の場合に比べると、接続用ポスト221が接続用貫通孔131から抜ける位置は、結合用ポスト222の頭部224が結合用貫通孔132を通過する抜去力の2つ目のピークの手前ではあるものの2つ目のピークに近い位置で解除されている。
Further, in the configuration of FIG. 6B in which the height dimension h1 of the
このように、図6(a),(b)のいずれの比較例であっても、結合用ポスト222の頭部224が結合用貫通孔132を通過する前に、接続用ポスト221が接続用貫通孔131から抜けることになる。したがって、これら比較例では、ヘッダ10とソケット20とが機械的に結合されているにもかからず、両者間の電気的な接続が解除される可能性がある。特に、接続用ポスト221は、弾性膜15の弾性により接合用貫通孔131から抜ける向きに力を受けることがあるので、このような力がヘッダ10−ソケット20間の電気的接続を解除するように作用する可能性がある。
As described above, in any of the comparative examples of FIGS. 6A and 6B, the
これら比較例に対して、図5に示すように接続用ポスト221が首部223より高い本実施形態のコネクタ装置1では、結合用ポスト222の頭部224が結合用貫通孔132を通過するのと同時かそれ以降に、接続用ポスト221が接続用貫通孔131から抜ける。そのため、ソケット10とヘッダ20とは、結合解除時、結合用ポスト222による機械的な結合が解除されるのと同時かそれ以降に、接続用ポスト221による電気的な接続が解除されることになる。
In contrast to these comparative examples, as shown in FIG. 5, in the
さらに、このコネクタ装置1においては、接続用ポスト221は結合用ポスト222全体よりも第1の面210からの突出量が小さいため、頭部224が結合用貫通孔132を通過するのと略同時に、接続用ポスト221が接続用貫通孔131から抜ける。そのため、接続用ポスト221と接続用貫通孔131周縁との間の摩擦による抜去力と、結合用ポスト222の頭部224が結合用貫通孔132を通過するときの抜去力とが略同時に生じ、結合解除時に生じる抜去力のピークも1つになる。
Further, in this
以上説明した本実施形態のコネクタ装置1によれば、ヘッダ20に設けられているポスト22は、ソケット10−ヘッダ20間を電気的に接続する接続用ポスト221と、ソケット10−ヘッダ20間を機械的に結合する結合用ポスト222とに分けられている。したがって、端子数(つまり接続用ポスト221の数)に関わらず、結合用ポスト222の数を調節することでソケット10とヘッダ20との機械的な結合強度を適切な大きさに調節し、ソケット10−ヘッダ20間の良好な結合を実現することができる。
According to the
すなわち、端子数(つまり接続用ポスト221の数)に関わらず、結合用ポスト222の数を減らせば、ソケット10とヘッダ20との機械的な結合強度が小さくなって、ヘッダ20がソケット10から外れやすくなる。一方、結合用ポスト222の数を増やせば、ソケット10とヘッダ20との機械的な結合強度が大きくなって、ヘッダ20がソケット10から外れにくくなる。
That is, regardless of the number of terminals (that is, the number of connection posts 221), if the number of connection posts 222 is reduced, the mechanical connection strength between the
しかも、本実施形態においては、ソケット10とヘッダ20とは、結合用ポスト222による機械的な結合が解除されるのと同時かそれ以降に、接続用ポスト221による電気的な接続が解除されるので、高い接続信頼性を実現できるという利点がある。要するに、本実施形態のコネクタ装置1は、図6(a),(b)の比較例のように、結合用ポスト222の頭部224が結合用貫通孔132を通過する前に、接続用ポスト221が接続用貫通孔131から抜けることがない。したがって、本実施形態のコネクタ装置1は、ヘッダ10とソケット20とが機械的に結合されているにもかからず、両者間の電気的な接続が解除されるようなことはなく、接続信頼性が高くなる。
In addition, in this embodiment, the electrical connection by the
また、本実施形態では、接続用ポスト221は、頭部224を含む結合用ポスト222全体に比べると第1の面210からの突出量が小さく、頭部224が結合用貫通孔132を通過するのと略同時に、接続用ポスト221が接続用貫通孔131から抜ける。つまり、接続用ポスト221と接続用貫通孔131周縁との間の摩擦による抜去力と、結合用ポスト222の頭部224が結合用貫通孔132を通過するときの抜去力とが重複して生じるので、結合を解除するために必要な抜去力のピークが大きくなる。そのため、ヘッダ10とソケット20とは、一旦結合されると、簡単に結合が解除されてしまうことがなく、結果的に接続信頼性が高くなる。これに加えて、ソケット10とヘッダ20とを結合する際に生じる挿入力だけでなく、結合を解除する際に生じる抜去力についてもピークは1つになるので、着脱時の挙動が良好になるという利点もある。
Further, in the present embodiment, the
さらに、接続用ポスト221が結合用ポスト222全体より第1の面210からの突出量が小さいことによって、ソケット10とヘッダ20とを結合する際には、接続用ポスト221よりも先に結合用ポスト222の頭部224が貫通孔13に挿入される。これにより、第1の面210に沿う面内でのソケット10とヘッダ20との相対的な位置がずれた状態で、接続用ポスト221がパッド部12に接続されることを回避できる。要するに、接続用ポスト221は結合用ポスト222より後で貫通孔13に挿入されるので、ソケット10とヘッダ20との相対的な位置が合って結合用ポスト222が結合用貫通孔132に挿入されてから、ソケット10−ヘッダ20間が電気的に接続される。
Further, since the connecting
また、接続用ポスト221は第1の面210の長手方向に複数組並んで設けられており、結合用ポスト222は第1の面210の短手方向の中心に設けられているので、少ない個数の結合用ポスト222でソケット10−ヘッダ20間の結合強度を確保できる。つまり、結合用ポスト222は第1の面210の短手方向の中心に設けられているので、第1の面210の短手方向において1箇所でソケット10−ヘッダ20を機械的に結合することができ、且つ安定した結合状態を実現することができる。
In addition, a plurality of connecting
しかも、頭部224が弾性膜15における結合用貫通孔132の周縁に引っ掛かることにより、ヘッダ20とソケット10とが機械的に結合されるので、ソケット10−ヘッダ20間の結合強度は、弾性膜15の弾性等によって調節することができる。また、接続用貫通孔131の周囲の弾性膜15によりパッド部12と接続用ポスト221との間の接圧が確保されるので、ソケット10−ヘッダ20間の電気的な接続部位の接圧は、弾性膜15の弾性等によって調節することができる。したがって、上記コネクタ装置1では、ソケット10やヘッダ20の高さ寸法によらず、所望の結合強度や所望の接圧を確保することができるので、ソケット10やヘッダ20の低背化を図ることができる。
In addition, the
なお、ソケット10−ヘッダ20の着脱作業時に、第1の面210に沿う面内でソケット10とヘッダ20とが相対的に移動させられることはないので、第1の面210に沿う面内でのコネクタ装置1の小型化を図ることができる。
In addition, since the
次に、上述した本実施形態のコネクタ装置1の製造方法について説明する。ここではまず、ヘッダ20の製造方法について図9を参照して説明する。
Next, the manufacturing method of the
作業者は、まず、ヘッダ基板21のもとになるリジッド基板30の一表面(第1の面210に相当)上に、図9(a),(b)に示すように導体パターン23を形成する(回路形成工程)。この回路形成工程において、作業者は、端面スルーホール構造のスルーホール部233,236を形成するために、リジッド基板30のうちヘッダ基板21の外周縁となるカットライン上に、厚み方向に貫通するスルーホールを形成する。さらに、作業者はこのスルーホールに対してめっき(たとえば無電解銅めっき)を施すことにより、スルーホールの内周面にスルーホール部233,236となるスルーホールめっきを形成する。
First, the operator forms the
ところで、上述した回路形成工程においては、作業者は、少なくとも接続用ポスト221が形成されるランド部231が、結合用ポスト222が形成されるランド部234より厚くなるように、部位によって厚み寸法が異なる導体パターン23を形成する。
By the way, in the circuit forming process described above, the worker has a thickness dimension depending on a part so that at least the
具体的には、作業者は、まずリジッド基板30の一表面上に厚み寸法が一定の導体パターン23を形成し、その後、図9(a)のように導体パターン23のうち接続用ポスト221が形成されるランド部231に相当する部位を覆うレジスト膜36を形成する。レジスト膜36は、後述する第1のレジスト31と同様にネガ型のドライフィルムからなり、フォトリソグラフィ技術を用いて、導体パターン23のうち少なくとも結合用ポスト222が形成されるランド部234に対応する部位を露出させる形に形成する。
Specifically, the worker first forms the
それから、作業者は、導体パターン23のうちレジスト膜36から露出した部位にエッチングを施し、この部位の厚み寸法をレジスト膜36に覆われた部位よりも小さくし、図9(b)に示すようにレジスト膜36を剥離する。このようにして、作業者は厚み寸法の異なるランド部231,234を形成する。つまり、結合用ポスト222が形成されるランド部234は、接続用ポスト221が形成されるランド部231よりも薄く加工されることになる。なお、ランド部231をランド部234よりも厚くする方法は上述したエッチングによる方法に限らず、たとえばランド部234を物理的に研磨したり、導体パターン23をリジッド基板30に形成する時点で厚み寸法を変えたりする方法であってもよい。
Then, the operator performs etching on a portion of the
それから、作業者は、導体パターン23上にめっきによりポスト22を形成するために使用する第1のレジスト31(図9(e)参照)を、リジッド基板30の一表面上に形成する(第1のレジスト形成工程)。第1のレジスト形成工程では、作業者は、リジッド基板30のうちポスト22を形成する側の表面に形成された第1のレジスト31に、フォトリソグラフィ技術を用いてランド部231,234の各中央部を露出させる円形状に開口した成型孔を形成する。
Then, the operator forms a first resist 31 (see FIG. 9E) used for forming the
具体的には、第1のレジスト31は、図9(c)に示すように、リジッド基板30上に積層され、露光、現像により所望の形状にパターニングすることができるネガ型のドライフィルム32から形成される。なお、本実施形態では、作業者は厚さ75μmのドライフィルム32を3枚重ねてラミネートしている。なお、図9では図示を省略しているが、リジッド基板30の裏面にもたとえば厚さ30μmのドライフィルムが積層される。
Specifically, as shown in FIG. 9C, the first resist 31 is laminated on a
作業者は、図9(d)に示すように、開口部が形成されたマスク33をドライフィルム32に積層した上で光(紫外線光)を照射する(露光)。その後、作業者は、ドライフィルム32のうちマスク33により光が遮られた部分(開口部以外の部分)を、現像により除去することによって図9(e)に示すように成型孔34が形成された第1のレジスト31を形成する。
As shown in FIG. 9D, the operator irradiates light (ultraviolet light) after laminating a
レジスト形成工程の後、作業者は、酸性脱脂と、過硫酸ソーダ(50g/L)を用いたソフトエッチングと、硫酸(10wt%希釈)を用いた硫酸処理とを行い、酸化銅を除去して、めっきの密着性を向上させる。 After the resist formation step, the operator performs acidic degreasing, soft etching using sodium persulfate (50 g / L), and sulfuric acid treatment using sulfuric acid (diluted by 10 wt%) to remove copper oxide. , Improve the adhesion of plating.
その後、作業者は、電気銅(Cu)めっきを施すことにより、ランド部231,234の表面に金属材料(ここでは銅)を析出させる(第1のめっき工程)。第1のめっき工程では、図9(f)に示すように第1のレジスト31における成型孔34に金属材料を充填することで接続用ポスト221と、結合用ポスト222の首部223とを形成する。このとき、作業者は、銅めっきの厚み寸法(つまり接続用ポスト221の高さ寸法)を電流値および時間の管理によって224μm±10%に調整する。
Thereafter, the operator deposits a metal material (copper here) on the surfaces of the
それから、作業者は、図9(g)に示すように、接続用ポスト221が形成された成型孔34の部分を覆うように、第1のレジスト31の上に第2のレジスト35を形成する(第2のレジスト形成工程)。第2のレジスト形成工程では、作業者は、第1のレジスト31上にマスクテープを貼り付けることにより第2のレジスト35を形成する。
Then, as shown in FIG. 9G, the operator forms the second resist 35 on the first resist 31 so as to cover the portion of the
その後、作業者は、さらに電気銅めっきを施すことにより、図9(h)に示すように成型孔34の外側に結合用ポスト222の頭部224を形成する(第2のめっき工程)。つまり、第2のレジスト35で覆われた部分を除き成型孔34の開口面から金属材料が溢れるまで銅めっきが施されることにより、金属材料のうち成型孔34内に充填された部分が首部223、成型孔34から溢れた部分が頭部224となる。
Thereafter, the operator further performs electrolytic copper plating to form the
第2のめっき工程で結合用ポスト222の頭部224が形成された後、作業者は、図9(i)に示すように第1のレジスト31および第2のレジスト35を剥離する(レジスト剥離工程)。その後、作業者は、リジッド基板30上に形成されているポスト22に対してニッケルめっき、金(Au)めっきを施す。
After the
最後に、作業者はリジッド基板30から各ヘッダ基板21をそれぞれ切り出す(ダイシング工程)。このダイシング工程において、ヘッダ基板21はリジッド基板30のうちスルーホールを結ぶカットラインでカットされることにより、端面スルーホール構造のスルーホール部233,236が形成される。
Finally, the operator cuts out each
なお、第1および第2のめっき工程においては、電気銅めっきとして一般的に多く用いられている可溶性電極銅めっきではなく、不溶性電極銅めっきが用いられることが望ましい。つまり、可溶性の電極(銅極板)を使用する可溶性電極銅めっきでは、めっきと共に電極の形状が変化し、形成されるポスト22の高さにばらつきが生じる可能性がある。これに対し、不溶性電極銅めっきは、通常酸化イリジウム電極を使用し、薬液で銅イオンを補充しながらめっきを行うことにより、電極の形状が変化しないため、ポスト22の高さのばらつきを低減できる利点がある。
In the first and second plating steps, it is desirable to use insoluble electrode copper plating instead of soluble electrode copper plating generally used as electrolytic copper plating. That is, in soluble electrode copper plating using a soluble electrode (copper electrode plate), the shape of the electrode changes with plating, and the height of the
また、ヘッダ20の製造方法としては、結合用ポスト222の頭部224の形状を安定させるために、以下のような方法が採用されていてもよい。
Moreover, as a manufacturing method of the
すなわち、第2のレジスト形成工程において、作業者は、成型孔34より開口面積が大きく且つ成型孔34に連通する頭部成型孔(図示せず)を第2のレジスト35に形成する。第2のめっき工程においては、作業者は頭部成型孔の開口面から金属材料が溢れないように銅めっきを施す。これにより、第2のめっき工程において金属材料のうち成型孔34の開口面から溢れた部分が頭部成型孔内に収まることになる。したがって、頭部成型孔の開口形状によって第1の面210に沿う面内での頭部224の形状を規制でき、頭部224の形状が安定する。
That is, in the second resist formation step, the operator forms a head molding hole (not shown) having a larger opening area than the
次に、ソケット10の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
作業者は、まず、可撓性基板112のもとになる絶縁フィルムに貫通孔13を形成する(貫通孔形成工程)。その後、作業者は、絶縁フィルムの一面上にめっきを施すことにより、パッド部12を含む導体パターン120を形成する(パッドめっき工程)。このパッドめっき工程によって、可撓性基板112における貫通孔13の周囲にパッド部12による弾性が付与された弾性膜15が形成される。
The operator first forms the through
それから、作業者は、逃し孔14が形成された剛性基板111に可撓性基板112を巻き付けて、接着剤により可撓性基板112を剛性基板111に貼り付けることによって、ソケット10を形成する。
Then, the operator wraps the
以上説明したコネクタ装置1の製造方法によれば、第1のレジスト形成工程と第1のめっき工程とによって、接続用ポスト221と結合用ポスト222の首部223とを形成することができる。さらに、その後の第2のレジスト形成工程と第2のめっき工程とによって、結合用ポスト222の頭部224を形成することができる。
According to the manufacturing method of the
要するに、互いに形状が異なるポスト22が、一連の製造工程の中で、途中(接続用ポスト221の形成および結合用ポスト222の首部223の形成)までは同時に形成される。したがって、互いに形状が異なるポスト22を有するコネクタ装置1であっても、これらのポスト22を全く別々に製造する場合に比べて、工数を減らすことができ、製造方法の簡略化を図ることができる。
In short, the
しかも、上述の製造方法によれば、回路形成工程において、導体パターン23のうち結合用ポスト222が形成される部分を、接続用ポスト221が形成される部分よりも予め薄く形成している。つまり、接続用ポスト221の土台になるランド部231を、結合用ポスト222の土台になるランド部234よりも厚くしておくことで、高さ寸法の異なる接続用ポスト221と結合用ポスト222の首部223とが1回の第1のめっき工程で形成可能となる。したがって、第1の面210からの突出量が異なるポスト22であっても、同時に形成することができ、これらのポストを全く別々に製造する場合に比べて、工数を減らすことができ、製造方法の簡略化を図ることができる。
In addition, according to the manufacturing method described above, in the circuit formation step, the portion of the
ところで、上記実施形態では、ソケット基板11は、剛性基板111と可撓性基板112との2層構造であるが、この例に限らず1層構造であってもよい。すなわち、ソケット基板11は単一の基板から構成され、貫通孔13の周囲の部分のみ薄肉に形成されることにより可撓性が付与されていてもよい。この構成では、剛性基板111に可撓性基板112を貼り付ける工程が不要になり、製造工程の簡略化を図ることができる。
By the way, in the said embodiment, although the socket board |
また、上記実施形態では、結合用貫通孔132の周囲のパッド部12は、弾性膜15の弾性を確保するために設けられており、ソケット10−ヘッダ20間の電気的接続には寄与していないが、この例に限定されない。つまり、結合用貫通孔132の周囲のパッド部12にリード部121が接続され、結合用ポスト222が結合用貫通孔132に挿通された状態でソケット10−ヘッダ20間の電気的接続に寄与する構成であってもよい。
In the above embodiment, the
この場合でも、接続用ポスト221の数に関わらず、結合用ポスト222の数を調節することでソケット10とヘッダ20との機械的な結合強度を適切な大きさに調節できることに変わりはない。このように、結合用ポスト222が電気的な接続に用いられることにより、接続用ポスト221の個数を減らすことができ、コネクタ装置1の更なる小型化を図ることができる。
Even in this case, the mechanical coupling strength between the
さらにまた、ポスト22は、断面が円形となる円柱状に限らず、たとえば断面が多角形となる角柱状など、他の形状であってもよい。ここで、接続用ポスト221は、上記実施形態のように上下方向の全長に亘って太さが均一でなくても、接続用貫通孔131への挿通時にパッド部12との接圧を確保できる形状であればよい。つまり、接続用ポスト221は、結合用ポスト222のように先端側が太くなっていなければよく、第1の面210に直交する方向において第1の面210から離れるほど細くなる先細り形状であってもよい。
Furthermore, the
貫通孔13の形状についても、十字形状に限らず、たとえば3本以上のスリットを互いの中心で交差させて形成される孔形状や、円形状、星形状などでもあってもよい。また、貫通孔13は、弾性膜15に形成された切込みからなり、ソケット10−ヘッダ20の結合時にのみ弾性膜15の変形に伴って開口する構成であってもよい。貫通孔13の形状によっても、弾性膜15の弾性を調節することができる。
The shape of the through
なお、上記実施形態にて例示したコネクタ装置1の各部の材料や寸法は一例であって、必要な機能・性能に応じて適宜変更可能である。
In addition, the material and dimension of each part of the
1 コネクタ装置
10 ソケット
11 ソケット基板
12 パッド部
15 弾性膜
20 ヘッダ
21 ヘッダ基板
131 接続用貫通孔
132 結合用貫通孔
210 第1の面
221 接続用ポスト
222 結合用ポスト
223 首部
224 頭部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ソケットは、厚み方向に貫通する貫通孔が複数形成されたソケット基板と、導電性材料からなるパッド部とを有し、
前記ヘッダは、ヘッダ基板と、導電性材料からなり前記ヘッダ基板の厚み方向の一面である第1の面上における前記貫通孔に対応する各位置にそれぞれ設けられた柱状のポストとを有し、
前記ソケット基板は、弾性を有するとともに前記パッド部が形成された弾性膜を前記貫通孔の周囲に有し、
複数の前記ポストは、前記ソケットと前記ヘッダとを電気的に接続する接続用ポストと、前記ソケットと前記ヘッダとを機械的に結合する結合用ポストとを含んでおり、
複数の前記貫通孔は、前記接続用ポストに対応する位置に形成された接続用貫通孔と、前記結合用ポストに対応する位置に形成された結合用貫通孔とを含んでおり、
前記接続用ポストは、前記第1の面に直交する方向において太さが均一となる形状あるいは前記第1の面から離れるほど細くなる形状に形成されており、前記ソケットと前記ヘッダとが結合される際には、前記弾性膜を弾性変形させて前記接続用貫通孔を広げながら前記接続用貫通孔に挿通され、前記パッド部と電気的に接続され、
前記結合用ポストは、前記第1の面から突出する首部と当該首部の先端に連続し前記首部よりも太い頭部とを有しており、前記ソケットと前記ヘッダとが結合される際には、少なくとも前記頭部が前記結合用貫通孔を通過する位置まで、前記弾性膜を弾性変形させて前記結合用貫通孔を広げながら前記結合用貫通孔に挿通され、
前記第1の面からの突出量は前記結合用ポストの前記首部よりも前記接続用ポストの方が大きいことを特徴とするコネクタ装置。 A socket and a header mechanically coupled to each other and electrically connected;
The socket has a socket substrate formed with a plurality of through holes penetrating in the thickness direction, and a pad portion made of a conductive material,
The header includes a header substrate and a columnar post provided at each position corresponding to the through hole on the first surface that is made of a conductive material and is one surface in the thickness direction of the header substrate,
The socket substrate has elasticity and an elastic film formed with the pad portion around the through hole,
The plurality of posts includes a connection post that electrically connects the socket and the header, and a coupling post that mechanically couples the socket and the header;
The plurality of through holes include a connection through hole formed at a position corresponding to the connection post, and a coupling through hole formed at a position corresponding to the coupling post,
The connection post is formed in a shape having a uniform thickness in a direction orthogonal to the first surface or a shape that becomes thinner as the distance from the first surface increases, and the socket and the header are coupled to each other. When the elastic membrane is elastically deformed, the connecting through hole is expanded while expanding the connecting through hole, and electrically connected to the pad portion,
The coupling post has a neck projecting from the first surface and a head that is continuous with the tip of the neck and is thicker than the neck. When the socket and the header are coupled, The elastic membrane is elastically deformed to widen the coupling through-hole at least until the head passes through the coupling through-hole, and is inserted into the coupling through-hole.
The connector device is characterized in that the protruding amount from the first surface is larger in the connecting post than in the neck portion of the coupling post.
前記ヘッダを製造する工程として、
前記ヘッダ基板のもとになるリジッド基板のうち前記第1の面に相当する一表面上に導体パターンを形成する回路形成工程と、
前記回路形成工程後に前記リジッド基板の前記一表面上に前記導体パターンの一部を露出させる成型孔が開口した第1のレジストを形成する第1のレジスト形成工程と、
前記第1のレジスト形成工程後にめっきを施し前記成型孔に導電性材料を充填することにより、前記導体パターン上に前記結合用ポストの前記首部と前記接続用ポストとを形成する第1のめっき工程と、
前記第1のめっき工程後に前記第1のレジストのうち前記接続用ポストが形成された前記成型孔の部分を覆うように前記第1のレジスト上に第2のレジストを形成する第2のレジスト形成工程と、
前記第2のレジスト形成工程後にさらにめっきを施すことにより前記成型孔の外側に前記首部に連続させて前記頭部を形成する第2のめっき工程と、
前記第2のめっき工程後に前記第1のレジストおよび前記第2のレジストを剥離するレジスト剥離工程とがあることを特徴とするコネクタ装置の製造方法。 It is a manufacturing method of the connector device according to claim 1 or 2,
As a process of manufacturing the header,
A circuit forming step of forming a conductor pattern on one surface corresponding to the first surface of the rigid substrate that is the basis of the header substrate;
A first resist forming step of forming a first resist having a molding hole that exposes a part of the conductor pattern on the one surface of the rigid substrate after the circuit forming step;
A first plating step of forming the neck portion of the coupling post and the connection post on the conductor pattern by performing plating after the first resist forming step and filling the molding hole with a conductive material. When,
Second resist formation for forming a second resist on the first resist so as to cover a portion of the molding hole in which the connection post is formed in the first resist after the first plating step Process,
A second plating step of forming the head continuously with the neck portion outside the molding hole by further plating after the second resist forming step;
A method of manufacturing a connector device, comprising: a resist stripping step of stripping the first resist and the second resist after the second plating step.
4. The connector device according to claim 3, wherein, in the circuit forming step, a portion of the conductor pattern where the coupling post is formed is formed thinner than a portion where the connection post is formed. 5. Production method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011205661A JP2013069460A (en) | 2011-09-21 | 2011-09-21 | Connector device and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2013069460A true JP2013069460A (en) | 2013-04-18 |
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JP (1) | JP2013069460A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017004686A (en) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | 日本航空電子工業株式会社 | Thin-shape connector |
-
2011
- 2011-09-21 JP JP2011205661A patent/JP2013069460A/en not_active Withdrawn
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