JP3008375U - 接点材付き電気コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 表面実装型ＬＳＩと検査回路あるいは電気回
路基板を接続する際の位置合わせが容易で、接続信頼性
の高い電気コネクタを提供する。 【構成】 １〜数本の金属ワイヤからなる導電材の少な
くとも片側に金属薄板の接点材を備え、導電材である金
属ワイヤは絶縁性エラストマ樹脂により保持、固定され
ている電気コネクタである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、表面実装型ＬＳＩ（とくにはＢＧＡ、ＬＧＡ、ＰＧＡ、ＰＬＣＣ） と検査回路基板あるいは電子回路基板との接続に使用される接点材付き電気コネ クタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、表面実装型ＬＳＩを検査回路あるいは電子回路基板と接続させる場合に は、検査回路あるいは電子回路基板の端子に直接表面実装型ＬＳＩを半田付けし ていたが、これには熟練を要する高度な半田付け技術が必要であり、そのため半 田による回路端子間のブリッジ、半田不良が多く、作業が困難であった。 また、異方導電膜を接続体とした接続は、これを接続させるには高荷重による 圧縮が必要であり、表面実装型ＬＳＩの内部回路の破壊が起きやすく、接続が不 安定で信頼性も低く、接続させる位置合わせが難しかった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、表面実装型ＬＳＩのＢＧＡ、ＬＧＡ、ＰＧＡ、ＰＬＣＣなどの電子 部品と検査回路または電子回路基板との接続に有効な接点材付き電気コネクタを 課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、１〜数本の金属ワイヤからなる導電材の少なくとも片側に0.15〜1. 0mm²の大きさをもち平板状、凹球状、あるいは凸球状の金属薄板からなる接点材 を備えたことを特徴とする接点材付き電気コネクタを要旨とするものである。こ れによれば、表面実装型ＬＳＩと検査回路基板または電子回路基板の接続を容易 かつ安定に行うことができる。

【０００５】 以下本考案の接点材付き電気コネクタ（以下コネクタという）の実施態様を示 す図について詳しく説明すると、図１の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、 本考案のコネクタ１は、金属薄板からなる接点材２、金属ワイヤ３、端部４、絶 縁エラストマ樹脂５で構成され、金属ワイヤ３を導電材とし、導電材の少なくと も片側に接点材２である金属薄板を設け、金属ワイヤ３は絶縁性エラストマ樹脂 ５で保持、固定されている。

【０００６】 金属ワイヤ３は、片方を接点材２に公知の金属ボンドで接続し、他方は公知の レーザー照射により凸状（球形状）の端部４に加工した。金属ワイヤの接続本数 は表面実装型ＬＳＩや検査回路基板または電子回路基板の仕様にもよるが、複数 本とするのがよいが、量産性、コスト、接続信頼性を考慮すると３〜５本程度が 適している。金属ワイヤ３は、垂直あるいは傾斜状態に形成することができるが 、表面実装型ＬＳＩをわずかな荷重で接続させるには、金属ワイヤを45°前後傾 斜させるとよい。 また、接点材２は金属薄板で表面実装型ＬＳＩの端子より大きめにしておくと 、確実な接続および位置合わせが容易にできる。

【０００７】 この接点材２の金属薄板は金、銅、アルミニウム、真鍮あるいはニッケルなど がよいが、接点として使用するので、できれば金または金メッキをした薄板が好 ましい。金属薄板の厚さは、0.2 〜 0.5mmが加工性、取扱性、コストの面から好 ましい。そして、形状としては図１および図３の（ａ）に示す平板状、（ｂ）に 示す凸球状、（ｃ）に示す凹球状があるが、これらは表面実装型ＬＳＩの端子形 状により選択すればよい。また、接点材の大きさは、表面実装型ＬＳＩの端子形 状より大きくすることにより位置合わせが容易になり、また、この接点材の大き さは表面実装型ＬＳＩの接続端子が、現行0.5 、1.0 、1.27、2.54mmのピッチで 設けられており、しかも端子の大きさが大きくても1.0mm であることから、0.15 〜1.0mm²あればよい。

【０００８】 接点材に片方を金属ボンドされ、他方を凸状（球形状）に加工した金属ワイヤ は絶縁性エラストマ樹脂により保持、固定されるが、この接点材は絶縁性エラス トマ樹脂面の内側に形成してもよいし、絶縁性エラストマ樹脂面より突出した状 態で形成してもよく、また絶縁性エラストマ樹脂面と同一面でもよい。他方の凸 状は絶縁性エラストマ樹脂面より突出した状態で形成されている。 本考案のコネクタにより、表面実装型ＬＳＩと検査回路基板または電子回路基 板が確実に接続されるが、接点材側には表面実装型ＬＳＩの端子がそれぞれ対応 しており、接点材と表面実装型ＬＳＩの端子とが面接触し、安定した接続がなさ れる。

【０００９】 本考案のコネクタにより表面実装型ＬＳＩと検査回路基板または電子回路基板 とを確実に安定して接続するには、コネクタを10％程度圧縮するのが望ましいこ とから、絶縁性エラストマ樹脂はシリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂などの熱硬 化性樹脂、エラストマあるいは、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレン などの熱可塑性樹脂、エラストマで、硬度が20〜70°H がよく、しかも電気特性 、耐熱性、圧縮永久歪がよいシリコーンゴムとするのが望ましい。

【００１０】

【実施例】

接点材２は厚さ0.2mm の銅製の薄板を直径1.0mm の円形状の平板とし、さらに １μm 厚の金メッキ品とした。この接点材２を図２（ａ）に示す表面実装型ＬＳ Ｉの接続端子７と同ピッチで配列した。接点材２の配列は1.5mm ピッチで13×13 のマトリクスとし、図３（ａ）に示す接点材２の中心部に３本の金属ワイヤ３（ 金ワイヤφ76μm)をボンダーにより一辺が0.5mm の正三角形の各頂点に金属ボン ドした。

【００１１】 金属ボンドした金属ワイヤ３の先端をレーザー光を照射してφ200 μm の図２ に示す凸状（球形状）端部４を形成した。この金属ワイヤの高さは2.4mm であっ た。接点材２と金属ワイヤ３を絶縁性エラストマ樹脂５で保持固定するが、絶縁 性エラストマ樹脂５として液状シリコーンゴムKE-109A/B （信越化学工業（株） 製商品名）を100:100 の配合で用いた。絶縁性エラストマ樹脂５を高さ2.0mm 、 外形25×25mmの形状に注入し、120 ℃で加熱硬化した。ゴム硬度25°H であった 。

【００１２】 これにより接点材２を備えたコネクタ１が得られ、このコネクタ１の接点材２ 側に図２（ａ）または（Ｃ）に示す表面実装型ＬＳＩ６（ＢＧＡ）を乗せ、端子 ７と接点材２とを接続した。また、金属ワイヤの凸状（球形状）端部４側には、 回路基板８の端子９を接続した。 このように高い精度の位置合わせ用治具を必要とせずに接続し、表面実装型Ｌ ＳＩ６を10％圧縮することにより、表面実装型ＬＳＩ６と回路基板８とが安定し た接続ができた。

【００１３】

【考案の効果】

本考案による接点材付き電気コネクタは、表面実装型ＬＳＩ検査回路基板また は電気回路基板に接続時に、位置合わせが容易にかつ面接触となり、接触面積が 大きく低圧縮荷重で安定した接続ができ、接続にたいする信頼性の向上となり、 品質向上となる。 また、高度な技術を必要とする半田付けが不要となることから、半田付けによ る不良がなくなり、作業効果の向上が計られ製造コスト低減ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）平板状コネクタの断面図 （ｂ）凸状コネクタの断面図 （ｃ）凹状コネクタの断面図

【図２】（ａ）平板状コネクタによる表面実装型ＬＳＩ
（ＢＧＡ）と回路基板の接続を示す断面図 （ｂ）凸状コネクタによる表面実装型ＬＳＩ（ＬＧＡ）
と回路基板の接続を示す断面図 （ｃ）凹状コネクタによる表面実装型ＬＳＩ（ＢＧＡ）
と回路基板の接続を示す断面図

【図３】（ａ）金属ワイヤを接続した平板状の接点材の
説明図 （ｂ）金属ワイヤを接続した凸状の接点材の説明図 （ｃ）金属ワイヤを接続した凹状の接点材の説明図

【符号の説明】

１ コネクタ ７ 端子 ２ 接点材 ８ 回路基板 ３ 金属ワイヤ ９ 回路端子 ４ 凸状（球形状）端部 １０ 平板状接点材 ５ 絶縁性エラストマ樹脂 １１ 凸状接点材 ６ 表面実装型ＬＳＩ １２ 凹状接点材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 １〜数本の金属ワイヤからなる導電材の
   少なくとも片側に0.15〜1.0mm²の大きさをもつ平板状、
   凹球状、あるいは凸球状の金属薄板からなる接点材を備
   えたことを特徴とする接点材付き電気コネクタ。