JP3772861B2

JP3772861B2 - 電気接続部材

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Publication number: JP3772861B2
Application number: JP2003275647A
Authority: JP
Inventors: 正継吉田; 祐建部; 比呂志秋元; 勝巳荒井
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2003-07-16
Filing date: 2003-07-16
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2023-07-16
Also published as: JP2005038759A

Description

本発明は、電気的接触面に金属薄膜が用いられた電気接続部材に関する。

従来の技術として、ＬＧＡ（ＬａｎｄＧｒｉｄＡｒｒａｙ）等のＩＣパッケージを基板に実装する場合等に使用される電気接続部材について説明する（例えば、特許文献１参照。）。

図３５（Ａ），（Ｂ）に示されるように、電気接続部材９１における両面粘着シート９２は、絶縁シート９２ａの表裏両面に粘着剤９２ｂが配設されることによって構成される。両面粘着シート９２の縦横方向に導電性繊維９３が一定のピッチで縫い込まれる。各導電性繊維９３は、両面粘着シート９２を貫通し、各導電性繊維９３の両端面は、電極を形成する。各導電性繊維９３の両端面に、それぞれ蓋をするように金属薄膜９４を粘着する。

ＩＣパッケージを基板に実装する場合、両者の間に電気接続部材９１を介在させると、各金属薄膜９４による電気的接続と表裏両面の粘着剤９２ｂによる機械的接続を行うことができる。
特開２００２−５６９０７号公報（第３頁第３欄第２７行〜第４欄第２行、図１）

前記従来の電気接続部材９１の製造工程では、両面粘着シート９２の１方向に１本の導電性繊維９３を一定のピッチで、裁縫用縫い針又はミシンを使用して両面粘着シート９２の表裏両面にわたって繰り返して縫い込む。縫い込まれた導電性繊維９３の両面粘着シート９２の表裏両面から突出して部分を、はさみ又はカッタを使用して切断して除去する。

したがって、電気接続部材９１の製造工程は煩雑であり、また、電気接続部材９１の構造は複雑である。

そこで、本発明は、前記従来の電気接続部材の欠点を改良し、製造組立工程が簡単容易で、しかも、構造が簡素な電気接続部材を提供しようとするものである。

本発明は、前記課題を解決するため、次の手段を採用する。

１．電気接続部材は、ベース部材と、少なくとも１つの弾性変形可能部材と、複数の金属薄膜とから構成され、前記ベース部材と前記弾性変形可能部材とは、積層され、前記各金属薄膜は、積層された前記ベース部材と前記弾性変形可能部材の両面それぞれに接触面が位置するように略Ｕ字状に形成され、かつ、前記ベース部材と前記弾性変形可能部材とに粘着され、接続相手と接続する際、前記弾性変形可能部材は前記接続相手によって押圧されて前記接続相手の形状に相応するように弾性変形する電気接続部材。

２．電気接続部材は、ベース部材と、少なくとも２つの弾性変形可能部材と、複数の金属薄膜とから構成され、前記２つの弾性変形可能部材は、前記ベース部材の両側に積層され、前記各金属薄膜は、前記ベース部材に積層された前記２つの弾性変形可能部材の両面それぞれに接触面が位置するように略Ｕ字状に形成され、かつ、前記２つの弾性変形可能部材に粘着され、２つの接続相手と接続する際、前記各弾性変形可能部材は前記各接続相手によって押圧されて前記各接続相手の形状に相応するように弾性変形する電気接続部材。

３．電気接続部材は、ベース部材と、テープ状の少なくとも１つの粘着部材（例えば、両面粘着テープ５３）と、複数の金属薄膜とから構成され、前記ベース部材と前記粘着部材とは、積層され、前記各金属薄膜は、積層された前記ベース部材と前記粘着部材の両面それぞれに接触面が位置するように略Ｕ字状に形成され、かつ、前記ベース部材と前記粘着部材とに粘着され、接続相手と接続する際、前記ベース部材と前記粘着部材のうち少なくとも一方は前記接続相手によって押圧されて前記接続相手の形状に相応するように弾性変形する材料から形成される電気接続部材。

４．前記２記載の電気接続部材において、前記各金属薄膜は、略Ｕ字状に代えて略クランク状に形成され、かつ、前記ベース部材に設けられた各穴に貫通するように収容されている電気接続部材。

５．前記接続相手又は前記各接続相手の形状に相応するように前記弾性変形可能部材、前記各弾性変形可能部材又は前記弾性変形する材料から形成される部材の形状が予め形成される前記１，２又は３記載の電気接続部材。

６．ユニットは、前記ベース部材と、前記弾性変形可能部材、前記各弾性変形可能部材又は前記粘着部材と、前記各金属薄膜とから構成され、複数の前記ユニットがフレームに固定されている前記１，２又は３記載の電気接続部材。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の効果が奏される。

１．電気接続部材は、ベース部材と、少なくとも１つの弾性変形可能部材と、複数の金属薄膜とから構成されるので、構造が簡素である。

２．ユニットは、ベース部材と、少なくとも１つの弾性変形可能部材又は粘着部材と、複数の金属薄膜とから構成され、複数のユニットがフレームに固定されるので、製造組立工程が簡単容易である。

３．接続相手の形状に相応するように、電気接続部材の少なくとも１つの弾性変形可能部材、粘着部材又はベース部材が弾性変形するので、電気接続部材は接続相手と密着して接続する。

４．接続相手の形状に相応するように、電気接続部材の少なくとも１つの弾性変形可能部材、粘着部材又はベース部材の形状を予め形成しているので、電気接続部材は少ない弾性変形量で接続相手と密着して接続する。したがって、電気接続部材が接続相手と接続するとき、過度の圧接力が生じない。

５．複数の金属薄膜は、略Ｕ字状に形成されることによって、ベース部材と弾性変形可能部材とに、２つの弾性変形可能部材に、ベース部材と粘着部材とに、それぞれ簡便に粘着する。

６．複数の金属薄膜は、略クランク状に形成されることによって、ベース部材に設けられた各穴に貫通するように収容され、ベース部材の表裏両面の各弾性変形可能部材に粘着する。したがって、電気接続部材の構成は、コンパクトになる。

本発明の９つの実施例の金属薄膜を用いた電気接続部材について以下に説明する。

本発明の実施例１の組立工程及び接続相手との接続について図１〜図６を参照して説明する。

図１に示されるように、板形状のベース部２に直方体形状の弾性体（弾性変形が可能な部材）３が搭載されて固定される。

図２と図３に示されるように、数枚の金属薄膜４の各一端側をベース部２に、各他端側を弾性体３に、それぞれ粘着する。各金属薄膜４は、ベース部２と弾性体３をＵ字形に挟む。各金属薄膜４のピッチは、自由に設定される。

図２に示されるベース部２、弾性体３及び各金属薄膜４から構成される基本構造（ユニット）５を３つ用意して、図４に示されるように、各ベース部２の両側を長方形枠状のフレーム６に固定する。ただし、各基本構造５における弾性体３の材質は異なるので、３種類の弾性体を３Ａ，３Ｂ，３Ｃと呼称する。このようにして、金属薄膜を用いた電気接続部材１が構成される。

図５に示されるように、電気接続部材１と反りのある接続相手８とが接近すると、図６に示されるように、弾性体３Ｃは接続相手８の反りに相応して図６に示されるように矢印方向に変形する。したがって、各金属薄膜４の接触面４Ａは接続相手８の表面に接触する。

本発明の実施例１の一設計変更例について説明する。すなわち、ベース部２も弾性変形が可能な材料から構成する。

更に、本発明の実施例１の他の一設計変更例について説明する。すなわち、ベース部２を弾性変形が可能な材料から構成し、実施例１の弾性体３を、弾性変形しないが、変形と復元が可能な材料から構成する。

各金属薄膜４の形状は、コ字状でも良く、また、各金属薄膜４の接触面４Ａ，４Ａ間を継ぐ部分の形状は、どのような形でも良い。

本発明の実施例２及び接続相手との接続について図７〜図９を参照して説明する。ただし、実施例２以下の各実施例については、実施例１と同様な点の説明を省略し、相違する点のみの説明を行う。

接触相手１８の表面の反りの形状を予知することができれば、この反りの形状に相応して、図７と図８に示されるように、電気接続部材１１における各弾性体３Ａ，３Ｂ，３Ｃを形成する。したがって、図９に示されるように、電気接続部材１１と接続相手１８とが接触すると、各弾性体３Ａ，３Ｂ，３Ｃはほとんど変形せずに、各金属薄膜４の接触面４Ａは接続相手１８の表面に接触する。このように電気接続部材１１を構成すると、電気接続部材１１と接続相手１８との全体の接触力は低く抑止されるので、電気接続部材１１の多芯化を容易に図ることができる。

本発明の実施例３及び接続相手との接触について図１０〜図１３を参照して説明する。

各ベース部２の上下両側に、それぞれ各弾性体３Ａと３Ｄ、３Ｂと３Ｅ、３Ｃと３Ｆを搭載する。このように構成すると、上下の接続相手２８，２９の反りや凹凸を吸収することができる。また、上下の接続相手２８，２９の反りや凹凸が異なる場合、各ベース部２を挟んで上下両側に搭載される各弾性体３Ａと３Ｄ、３Ｂと３Ｅ、３Ｃと３Ｆの材質を異ならせると、各弾性体３Ａ〜３Ｆの変形量をコントロールできる。

また、ベース部２の上下両側に搭載される弾性体の一方（例えば上側）を、図５に示されるように、金属薄膜４が接着されている面を平面に、弾性体の他方（例えば下側）を、図８に示されるように、金属薄膜４の高さがピッチによって異なるように構成することができる。この結果、弾性体の変形量が少なくなり、電気接続部材２１と接続相手２８，２９とが電気的接続をするために必要な接触力を小さくすることができる。

本発明の実施例４について図１４を参照して説明する。

電気接続部材３１のフレーム６は、仕切り部材６Ａによって区画されている。フレーム６の構成が変わると、電気接続部材の使用バリエーションが拡大する。

本発明の実施例５について図１５〜図１７を参照して説明する。

図１５に示されるフレーム６と各弾性体３Ａ〜３Ｃと各ベース部２の構成は、実施例２における図７に示されるそれらの構成とほとんど変わらない。しかし、図２に示される基本構造５において、ベース部２と弾性体３が細く、また、長い場合、基本構造５は、両端をフレーム６に固定されただけでは、形状を保持できない可能性を有する。具体的に述べると、基本構造５の中央付近は、変形する可能性を有する。この支障を解決するために、図１６に示される２本の固定用ブロック６Ｃの中央付近の３箇所に設けられた係合凹部６Ｃ１を各弾性体３Ａ，３Ｂ，３Ｃの被係合凹部３Ａ１，３Ｂ１，３Ｃ１にはめ込み、また、各固定用ブロック６Ｃの両端付近に設けられた係合凹部６Ｃ２をフレーム６の両側に設けられた各被係合凹部６Ｂにはめ込む。このように組み立てることによって、図１７に示されるように、電気接続部材４１は構成され、各金属薄膜４は所望の位置に高い精度のピッチを維持することができる。

本実施例５の電気接続部材４１において、ベース部２を省略し、各弾性体３Ａ，３Ｂ，３Ｃの強度を向上し、それらの上に粘着テープを貼付して更に金属薄膜４を固定することもできる。このように構成することによって、各弾性体３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、長く、また、細い場合でも、変形しないので、各金属薄膜４は、高い精度のピッチを維持することができる。

本発明の実施例６について図１８〜図２０を参照して説明する。

図１８に示されるように、ベース部５２の縦横方向に一定のピッチで多数の長方形の穴５２Ａが設けられている。図１９に示されるように、各穴５２Ａの１列毎に両面粘着テープ５３を用意して、各穴５２Ａ内に収容されている各金属薄膜５４の一端側を両面粘着テープ５３に粘着する。この後、両面粘着テープ５３の裏面を、図２０に示されるように、各穴５２Ａの列間に粘着する。なお、両面粘着テープ５３の表面における各金属薄膜５４の一端側が粘着される箇所以外の箇所には、粘着剤は塗布されていない。各金属薄膜５４の一端側の表面は、接触面５４Ａとなる。このようにして、実施例６の電気接続部材５１が構成される。

両面粘着テープ５３又はベース部５２の少なくとも一方は、弾性変形可能な材料から製造される。

本発明の実施例６の一設計変更例について図２１を参照して説明する。各金属薄膜５４の一端側の接触面５４Ｂの形状を接触相手の形状に相応して、略半円形に構成することができる。

また、本発明の実施例６の他の一設計変更例について図２２を参照して説明する。ベース部５２に設けられる各穴を円形の穴５２Ｂに変更することができる。なお、各穴は、六角形等の多角形状の穴でも良く、形状は問わない。

本発明の実施例７について図２３と図２４を参照して説明する。

電気接続部材６１のベース部６２の上面は、接続相手６８に接触していないときには、平面である。接続相手６８に反りのある場合には、電気接続部材６１の上面は、接続相手６８の反りのある下面に接触すると、図２３と図２４に示されるように、変形して接続相手６８になじむ。ベース部６２の各穴６２Ａ内には、実施例６と同様に、金属薄膜が収容されている。

本発明の実施例８について図２５と図２６を参照して説明する。

図２５に示されるように、ベース部７２の一部となる弾力性のある材料７３が、単独ではその形状を維持できない程、柔らかいときには、所定以上の強度のある材料７４の上に弾力性のある材料７３を載置し、弾力性のある材料７３が崩れないように図る。ベース部７２の各穴７２Ａ内には、実施例６と同様に、金属薄膜が収容されている。このようにして、実施例８の電気接続部材７１が構成される。

図２６に示されるように、接続相手７８に反りがある場合には、電気接続部材７１の上面（平面）は、接続相手７８の反りのある下面に接触すると、変形して接続相手７８になじむ。

本発明の実施例８の一設計変更例について図２７と図２８を参照して説明する。電気接続部材７１の上下両側が反りのある接続相手７８Ａ，７８Ｂと接触する場合には、所定以上の強度のある材料７４の上下両面に弾力性のある材料７３Ａ，７３Ｂを、それぞれ載置する。

本発明の実施例９について図２９〜図３１を参照して説明する。

電気接続部材８１においては、両面粘着テープ８３は、厚く、しかも、弾力性のある材料から製造され、ベース部８２は、弾力性のない硬い材料から製造されている。ベース部８２の各穴８２Ａ内には、金属薄膜８４が収容され、各金属薄膜８４の一端側は両面粘着テープ８３の表面に粘着されている。

このように電気接続部材８１が、構成されると、接続相手８８の反りやたわみ又は凹凸等になじむので、電気接続部材８１と接続相手８８との電気的接続が可能となる。

ベース部８２が、薄く、しかも、所定以上の強度のある材料から製造されていると、両面粘着テープ８３に固定された各金属薄膜８４を各穴８２Ａ内に挿入し易い。また、ベース部８２が薄く構成されると、電気接続部材８１の実装は便利になる。

本発明の実施例９の一設計変更例について図３２と図３３を参照して説明する。電気接続部材８１の上下両側が反りのある接続相手８８Ａ，８８Ｂと接触する場合には、所定以上の強度のあるベース部８２の上下両面に弾力性のある両面粘着テープ８３Ａ，８３Ｂを粘着する。

更に、本発明の実施例９における金属薄膜の一設計変更例について図３４を参照して説明する。略クランク状に折曲された金属薄膜８４をベース部８２の穴８２Ａ内に貫通するように収容し、金属薄膜８４の一端側をベース部８２の表面に粘着された両面粘着テープ８３に粘着し、他端側をベース部８２の裏面に粘着された両面粘着テープ８３に粘着する。

本発明の実施例１の電気接続部材における弾性体が搭載されたベース部の斜視図である。同電気接続部材における基本構造の斜視図である。同基本構造の拡大断面図である。同電気接続部材の斜視図である。同電気接続部材と反りのある接続相手との接触前の断面図である。同電気接続部材と反りのある同接続相手との接触した状態の断面図である。本発明の実施例２の電気接続部材の斜視図である。同電気接続部材と反りのある接続相手との接触前の断面図である。同電気接続部材と反りのある同接続相手との接触した状態の断面図である。本発明の実施例３の電気接続部材における基本構造の拡大断面図である。同電気接続部材の斜視図である。同電気接続部材と反りのある接続相手との接触前の断面図である。同電気接続部材と反りのある同接続相手との接触した状態の断面図である。本発明の実施例４の電気接続部材の斜視図である。本発明の実施例５の電気接続部材における基本構造がフレームに固定された状態の斜視図である。同基本構造と同フレームにブロックがはめ込まれる前の状態の斜視図である。同電気接続部材の斜視図である。本発明の実施例６の電気接続部材におけるベース部の斜視図である。同ベース部の各穴に収容されている各金属薄膜の一端側が両面粘着テープに粘着されたときの状態の斜視図である。同両面粘着テープが同ベース部に粘着された状態の斜視図である。同各金属薄膜の一設計変更例の斜視図である。同ベース部の各穴の一設計変更例の斜視図である。本発明の実施例７の電気接続部材における変形後のベース部の斜視図である。変形後の同電気接続部材と反りのある接続相手との接触前の側面図である。本発明の実施例８の電気接続部材の側面図である。変形後の同電気接続部材と反りのある接続相手との接触前の側面図である。同電気接続部材の一設計変更例の側面図である。変形後の同電気接続部材の一設計変更例と反りのある接続相手との接触前の側面図である。本発明の実施例９の電気接続部材の斜視図である。同電気接続部材の側面図である。変形後の同電気接続部材と反りのある接続相手との接触前の側面図である。同電気接続部材の一設計変更例の側面図である。変形後の同電気接続部材の一設計変更例と反りのある接続相手との接触前の側面図である。同電気接続部材における金属薄膜の一設計変更例の断面図である。従来の電気接続部材であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は拡大断面図を、それぞれ示す。

符号の説明

１電気接続部材
２ベース部
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ弾性体、弾性変形可能部材
３Ａ１，３Ｂ１，３Ｃ１被係合凹部
４金属薄膜
４Ａ接触面
５基本構造、ユニット
６フレーム
６Ａ仕切り部材
６Ｂ被係合凹部
６Ｃ固定用ブロック
６Ｃ１，６Ｃ２係合凹部
８接続相手
１１電気接続部材
１８接続相手
２１電気接続部材
２８接続相手
２９接続相手
３１電気接続部材
４１電気接続部材
５１電気接続部材
５２ベース部
５２Ａ，５２Ｂ穴
５３両面粘着テープ
５４金属薄膜
５４Ａ，５４Ｂ接触面
６１電気接続部材
６２ベース部
６２Ａ穴
６８接続相手
７１電気接続部材
７２ベース部
７２Ａ穴
７３，７３Ａ，７３Ｂ弾力性のある材料、弾性変形可能部材
７４所定以上の強度のある材料
７８，７８Ａ，７８Ｂ接続相手
８１電気接続部材
８２ベース部
８２Ａ穴
８３，８３Ａ，８３Ｂ両面粘着テープ
８４金属薄膜
８８，８８Ａ，８８Ｂ接続相手

Claims

電気接続部材は、ベース部材と、少なくとも１つの弾性変形可能部材と、複数の金属薄膜とから構成され、
前記ベース部材と前記弾性変形可能部材とは、積層され、
前記各金属薄膜は、積層された前記ベース部材と前記弾性変形可能部材の両面それぞれに接触面が位置するように略Ｕ字状に形成され、かつ、前記ベース部材と前記弾性変形可能部材とに粘着され、
接続相手と接続する際、前記弾性変形可能部材は前記接続相手によって押圧されて前記接続相手の形状に相応するように弾性変形することを特徴とする電気接続部材。
電気接続部材は、ベース部材と、少なくとも２つの弾性変形可能部材と、複数の金属薄膜とから構成され、
前記２つの弾性変形可能部材は、前記ベース部材の両側に積層され、
前記各金属薄膜は、前記ベース部材に積層された前記２つの弾性変形可能部材の両面それぞれに接触面が位置するように略Ｕ字状に形成され、かつ、前記２つの弾性変形可能部材に粘着され、
２つの接続相手と接続する際、前記各弾性変形可能部材は前記各接続相手によって押圧されて前記各接続相手の形状に相応するように弾性変形することを特徴とする電気接続部材。
電気接続部材は、ベース部材と、テープ状の少なくとも１つの粘着部材と、複数の金属薄膜とから構成され、
前記ベース部材と前記粘着部材とは、積層され、
前記各金属薄膜は、積層された前記ベース部材と前記粘着部材の両面それぞれに接触面が位置するように略Ｕ字状に形成され、かつ、前記ベース部材と前記粘着部材とに粘着され、
接続相手と接続する際、前記ベース部材と前記粘着部材のうち少なくとも一方は前記接続相手によって押圧されて前記接続相手の形状に相応するように弾性変形する材料から形成されることを特徴とする電気接続部材。
請求項２記載の電気接続部材において、前記各金属薄膜は、略Ｕ字状に代えて略クランク状に形成され、かつ、前記ベース部材に設けられた各穴に貫通するように収容されていることを特徴とする電気接続部材。
前記接続相手又は前記各接続相手の形状に相応するように前記弾性変形可能部材、前記各弾性変形可能部材又は前記弾性変形する材料から形成される部材の形状が予め形成されることを特徴とする請求項１，２又は３記載の電気接続部材。
ユニットは、前記ベース部材と、前記弾性変形可能部材、前記各弾性変形可能部材又は前記粘着部材と、前記各金属薄膜とから構成され、複数の前記ユニットがフレームに固定されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の電気接続部材。