JP4099137B2 - エラストマコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板と電子部品との間の接続やプリント基板間の接続等に使用するためのエラストマコネクタに関する。特に、プリント基板に自動実装されるのに好適なエラストマコネクタであって、このエラストマコネクタはハウジングに異方導電性シートが組み込まれている。

最近の電子機器は小型化や薄型化に伴い、微細な回路同士の接続、微細部分と微細な回路の接続等の必要性が増大してきている。その接続方法として、はんだ接合技術や、異方性の導電接着剤が使用されている。又、異方導電性シートを電子部品とプリント基板との間に介在させ、導通させる方法も行われている。

異方導電性シートは、ある方向にのみ導電性があるエラストマシートのことをいう。一般に、厚み方向にのみ導電性を示すもの、又は厚み方向に加圧されたときに厚み方向にのみ導電性を示すもの等がある。

この異方導電性シートは、はんだ付けあるいは機械的嵌合等の手段を用いずにコンパクトな電気的接続を達成することが可能であり、機械的な衝撃やひずみを吸収してソフトな接続が可能であること等の特徴を有するため、例えば、液晶ディスプレイ、携帯電話、電子計算機、電子式デジタル時計、電子カメラ、コンピューター等の分野において広く用いられている。

又、異方導電性シートは、エラストマコネクタとも呼称されている。このエラストマコネクタは、導電性エラストマと絶縁性エラストマの薄膜を交互に積み重ねた積層形と、水平方向に絶縁、垂直方向に導電という特性をもつシート形がある。更に、シート形のエラストマコネクタには、表裏面間に導電性を有する複数の可撓性導電線が絶縁性エラストマシートに配設されている異方導電性シートもある。

このエラストマコネクタは、例えば、対向するプリント基板を電気的に接続するプリント基板用コネクタ、いわゆるボードトゥボードコネクタとしても使用されている。このボードトゥボードコネクタとなるエラストマコネクタは、一方のプリント基板に表面実装され、他方のプリント基板が当該エラストマコネクタに押圧されて対向するプリント基板を電気的に接続する。

又、このエラストマコネクタは、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型パッケージＩＣやＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型パッケージＩＣに代表される表面実装型ＩＣを検査するために、プリント基板に実装されるＩＣソケットとしても使用される。

固有欠陥のある半導体デバイス又は、製造状のばらつきから、時間とストレスに依存する故障を起こすデバイスを取り除くためのスクリーニング試験を行う装置として、バーンイン装置がある。

このバーンイン装置はバーンインチャンバを備えており、このバーンインチャンバ内に多数個の被試験デバイスを収容するためのバーンインボードは、多数個のＩＣソケットが実装されている。

このＩＣソケットにソフトな接続が可能であるエラストマコネクタを使用することにより、例えば、表面実装型ＩＣのリードを傷つけること無く、表面実装型ＩＣを検査することができる。

ＢＧＡ型やＬＧＡ型半導体デバイスの電気的特性検査に適したＩＣソケットとして、金属板からなるソケットボデイーと、ソケットボデイーの所定の位置に設けられた貫通孔に充填された異方導電性樹脂層と、ソケットボデイーの周囲に設けられた半導体デバイス装着用のパッケージガイドとから構成されるＩＣソケットが発明されている（例えば、特許文献１参照）。

そして、特許文献１によるＩＣソケットは、異方導電性樹脂層を弾性ゴムとその中に分散した平均粒子径の異なる第１の導電性粒子と第２の導電性粒子から構成される。又、ソケットボデイーと異方導電性樹脂層は絶縁樹脂膜で絶縁化されている。
特開２００１−２３７０３９号公報

しかしながら、プリント基板にはんだ接合されるコネクタを含む表面実装電子部品は、自動実装機によってはんだ接合されることが普及している。手作業によるはんだ接合作業に換えて、自動実装によりはんだ接合することにより、部品が実装されるプリント基板の製造コストを引き下げることができる。

周知のとおり、エアーリフロー炉を用いる表面実装工法においては、クリームはんだをプリント基板に塗布し、実装部品をプリント基板に移載して仮実装した後に、エアーリフロー炉内でクリームはんだを溶融させて、部品を固着する。

特許文献１に示された異方導電性シートを有するＩＣソケットは、接続端子となる導電性エラストマがプリント基板の接続パターンとどのように接続されているかが、明確に開示されていない。

そして、特許文献１によるＩＣソケットは、プリント基板への自動実装については思慮されていないと推察される。又、特許文献１によるＩＣソケットは、プリント基板への自動実装には不向きな構造であると判断される。

プリント基板に表面実装されるボードトゥボードコネクタとなるエラストマコネクタ、又は被測定ＩＣが搭載されるＩＣソケットとなるエラストマコネクタをプリント基板に自動実装できる構造とすることにより、これらエラストマコネクタが実装されるプリント基板の製造コストを引き下げることができる。

本発明は、上述した課題を解決すべく、ソフトな接続が可能であるという異方導電性シートの特性を活かしつつ、プリント基板に自動実装可能なエラストマコネクタを提供することを目的とする。

発明者は、上記目的を満たすため、接続端子を配列するハウジングに異方導電性シートを搭載し、接続端子がプリント基板にはんだ接合される構造とし、以下のようなエラストマコネクタを発明した。

（１） 表裏面間に導電性を有する複数の可撓性導電体が非導電性のシート状エラストマに形成されている矩形の異方導電性シートと、前記異方導電性シートが載置されて収容保持される直方体の凹部を有し箱型に形成された絶縁性のハウジングと、前記凹部の底壁に配列されている複数の接続端子であって、当該複数の接続端子における一方の端部は当該凹部の底面に表出されて前記導電性を有する複数の可撓性導電体に接触され、当該複数の接続端子における他方の端部は当該凹部の底面と対向する外面に表出される複数の接続端子と、を備えており、前記ハウジングは、相反する一対の側壁に前記凹部に貫通する複数の穴が形成されており、当該複数の穴に複数の鎹が圧入されることにより前記異方導電性シートが前記凹部に保持され、前記異方導電性シートが前記凹部に保持された前記ハウジングは当該ハウジングの外面に表出している前記複数の接続端子における他方の端部がプリント基板に表面実装されることを特徴とするエラストマコネクタ。

（２） 表裏面間に導電性を有する複数の可撓性導電体が非導電性のシート状エラストマに形成されている矩形の異方導電性シートと、前記異方導電性シートが載置されて収容保持される直方体の凹部を有し箱型に形成された絶縁性のハウジングと、前記凹部の底壁に配列されている複数の接続端子であって、当該複数の接続端子における一方の端部は当該凹部の底面に表出されて前記導電性を有する複数の可撓性導電体に接触され、当該複数の接続端子における他方の端部は当該凹部の底面と対向する外面に表出される複数の接続端子と、前記ハウジングが装着され前記複数の接続端子における他方の端部が表出する窓を有するシェルと、を備えており、前記ハウジングは相反する一対の側壁に複数の片持ちリブを備えており、前記ハウジングを前記シェルに装着することにより当該シェルの内壁が前記片持ちリブを付勢して前記凹部に収容されている前記異方導電性シートの側面を挟持することを特徴とするエラストマコネクタ。

（３） 表裏面間に導電性を有する複数の可撓性導電体が非導電性のシート状エラストマに形成されている矩形の異方導電性シートと、前記異方導電性シートが載置されて収容保持される直方体の凹部を有し箱型に形成された絶縁性のハウジングと、前記凹部の底壁に配列されている複数の接続端子であって、当該複数の接続端子における一方の端部は当該凹部の底面に表出されて前記導電性を有する複数の可撓性導電体に接触され、当該複数の接続端子における他方の端部は当該凹部の底面と対向する外面に表出される複数の接続端子と、前記ハウジングを覆い前記複数の接続端子における他方の端部が表出する窓を有するカバーと、を備えており、前記ハウジングは相反する一対の側壁にディテントを備えると共に、前記カバーは相反する一対の鍔にインデントを備えており、前記ディテントに前記インデントが嵌合することにより前記異方導電性シートは前記ハウジングと前記カバーとにより挟持されることを特徴とするエラストマコネクタ。

（１）記載の発明によれば、「表裏面間に導電性を有する複数の可撓性導電体が非導電性のシート状エラストマに形成されている矩形の異方導電性シートと、前記異方導電性シートが載置されて収容保持される直方体の凹部を有し箱型に形成された絶縁性のハウジングと、前記凹部の底壁に配列されている複数の接続端子であって、当該複数の接続端子における一方の端部は当該凹部の底面に表出されて前記導電性を有する複数の可撓性導電体に接触され、当該複数の接続端子における他方の端部は当該凹部の底面と対向する外面に表出される複数の接続端子と、を備えており、前記ハウジングは、相反する一対の側壁に前記凹部に貫通する複数の穴が形成されており、当該複数の穴に複数の鎹が圧入されることにより前記異方導電性シートが前記凹部に保持され、前記異方導電性シートが前記凹部に保持された前記ハウジングは当該ハウジングの外面に表出している前記複数の接続端子における他方の端部がプリント基板に表面実装される」ことを特徴としてよい。

「シート状エラストマ」は、所定の厚みを有するとともに、この厚みの表及び裏に所定の表面及び裏面を有する可撓性のシートであってよい。「所定の厚みを有するとともにこの厚みの表及び裏に所定の表面及び裏面を有する」とは、通常のシートがもつ特徴であってよい。このシート状エラストマは、ある厚みを有し、厚みよりも大きな寸法で規定される表面及び裏面を厚みの前後若しくは上下に有していてよい。「可撓性」とは、シートが撓み得ることを意味してよい。

「表裏面間に導電性を有する複数の可撓性導電体」は、「表裏面間に導電性を有する複数の可撓性導電線」であってよく、「表裏面間に導電性を有する複数のエラストマ」であってもよい。

可撓性導電線を有する異方導電性シートは、「一面に電気的に絶縁された複数の導電部を有し他面に当該導電部と接続した複数の突起電極を有する可撓性の絶縁フィルムの一面にシート状エラストマを積層し、当該シート状エラストマ内に複数の可撓性導電線を貫通して配索し、当該可撓性導電線の一端を前記絶縁フィルムの導電部と接続するとともに他端に前記シート状エラストマの表面に露出する電極を形成した」ことを特徴とする異方導電性シートであってもよい。

「表裏面間に導電性を有するエラストマ」は、シートの厚み方向に可撓性を有しており、「シート状エラストマ」の表面と裏面に所定の面積として表出し、実体としては体積をもつものと考えることができる。そして、「表裏面間に導電性を有するエラストマ」において、「シート状エラストマ」の表面又は裏面に表出する形状は「円」であってもよく、「矩形」であってもよく、その形状は、「シート状エラストマ」の表面又は裏面（又はその近傍）において、その他のいかなる形状をしていてもよい。

「非導電性のシート状エラストマ」はシート状エラストマが非導電性を有すると考えてよく、非導電性とは、導電率が十分低いことであってよく、又、電気抵抗が十分高いことであってよい。又、非導電性を有するシート状エラストマ全体としては、非導電方向において十分な非導電性を持たせることができるような非導電性を有することを意味している。

「非導電性のシート状エラストマ」とは、通常のエラストマが該当する。具体的には、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ブタジエン−スチレン、ブタジエン−アクリロニトル、ブタジエン−イソブチレン等のブタジエン共重合体や共役ジエン系ゴム及びこれらの水素添加物、スチレン−ブタジエン−ジエンブロック共重合体ゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合体等のブロック共重合体ゴム及びこれらの水素添加物、クロロプレン重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム、エピクロルヒドリンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、軟質液状エポキシゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等が使用される。

これらの中でも、耐熱性、耐寒性、耐薬品性、耐候性、電気絶縁性、及び安全性に優れるシリコーンゴムが好適に用いられる。このような非導電性のシート状エラストマは、通常は体積抵抗が高い（例えば、１００Ｖで、１ＭΩ・ｃｍ以上）ため、非導電性である。

「表裏面間に導電性を有する可撓性導電体」は一定の貫通領域を有するエラストマが導電性を有すると考えてよく、導電率が十分高いことであってよい。又、電気抵抗が十分低いことであってよい。又、エラストマ全体としては、かかる構成を有するエラストマの導電方向において十分な導電性を持たせることができるような導電性を有することを意味している。

導電性を有するエラストマは、通常、体積固有抵抗を低く（例えば、１Ω・ｃｍ以下）するように、導電性を有する材料を混ぜたエラストマであってよい。このエラストマは、具体的には前述の通常のエラストマが該当する。

これら通常のエラストマの中でも、耐熱性、耐寒性、耐薬品性、耐候性、電気絶縁性、及び安全性に優れるシリコーンゴムが好適に用いられる。このようなエラストマに、金、銀、銅、ニッケル、タングステン、白金、パラジウム、その他の純金属、ＳＵＳ、りん青銅、ベリリウム銅等の金属の粉末（フレーク、小片、箔等も可）やカーボン等の非金属の粉末（フレーク、小片、箔等も可）等の導電性を有する物質を混合することにより、導電性エラストマが構成される。なお、カーボンにはカーボンナノチューブやフラーレン等を含んでいてよい。

この非導電性を有するシート状エラストマに導電性の複数のエラストマを形成して異方導電性シートをつくるにあたり、相互に化学的に結合させてよい。このような結合を生じさせるためにカップリング剤をその間に施してもよい。このようなカップリング材は、これらの部材を結合させる結合剤で、通常の市販の接着剤を含んでよい。具体的には、シラン系、アルミニウム系、チタネート系等のカップリング剤であってよく、シランカップリング剤が良好に用いられる。

好適な実施態様において、異方導電性シートは、「表裏面間に導電性を有する複数のエラストマが非導電性のシート状エラストマに点在」してよく、「表裏面間に導電性を有する複数のエラストマが非導電性のシート状エラストマに規則性をもって配列」されてもよい。

「導電性を有する複数のエラストマが点在している」とは、「導電性を有する複数のエラストマ」が無秩序に点在していることを意味しているとは限らない。「導電性を有する複数のエラストマ」を非導電性のシート状エラストマに適正配置できることをも意味している。

前述のとおり、本発明における「導電性を有する複数の可撓性導電体」は外部接続される接続端子として機能する。この異方導電性シートにプリント基板を介在させ、いわゆる、ボードトゥボードコネクタとしてこのエラストマコネクタを使用する場合は、「導電性を有する複数の可撓性導電体」の配置を接続されるプリント基板のランドパターン配置に適合させ、プリント基板とプリント基板を電気的に接続できる。

「規則性をもって配列されている」とは、適正配置の一形態であるが、具体的には、円形あるいは矩形で形成される「導電性を有する複数の可撓性導電体」を、格子状に配列することが考えられる。この場合の格子形状は矩形あるいは菱形であってもよい。又、円形あるいは矩形の「導電性を有する複数の可撓性導電体」を一列に等間隔で配列してもよい。

この異方導電性シートにＢＧＡ型パッケージＩＣやＬＧＡ型パッケージＩＣに代表される表面実装型ＩＣを介在させ、いわゆる、プリント基板に実装されるＩＣソケットとしてこのエラストマコネクタを使用する場合は、「導電性を有する複数の可撓性導電体」の配置を接続される表面実装型ＩＣの端子配列に適合させ、表面実装型ＩＣとプリント基板を電気的に接続できる。

そして、絶縁性の合成樹脂で成形されたハウジングは凹部が形成され、当該凹部に異方導電性シートが載置されて収容保持される。ボードトゥボードコネクタとしてこのエラストマコネクタを使用する場合は、相手側プリント基板との接続を容易とするために、凹部に収容保持された異方導電性シートはハウジングから突出することが好ましい。

ＩＣソケットとしてこのエラストマコネクタを使用する場合は、凹部の形状を表面実装型ＩＣの外形に合わせてよく、凹部に収容保持された異方導電性シートはハウジングから埋設されてもよい。

凹部の底壁に配列されている接続端子は、「導電性を有する複数の可撓性導電体」の配列と合同に配列されてよく、空き端子を含むものであってもよい。接続端子は円柱状に形成されてもよく、角柱状に形成されてもよい。

「接続端子における一方の端部は当該凹部の底面に表出されている」とは、接続端子における一方の端部が凹部の底面から僅かに突出していることを意味しており、「接続端子における他方の端部は当該凹部の底面と対向する外面に表出されている」とは、接続端子における他方の端部が凹部の底面と対向する外面から僅かに突出していることを意味している。

そして、金属端子である複数の接続端子は、絶縁性の合成樹脂からなるハウジングに圧入されてよく、絶縁性の合成樹脂からなるハウジングに一体にモールディングされてもよい。

この異方導電性シート付きハウジングは、複数の接続端子における他方の端部がハウジングの外面に表出しており、このエラストマコネクタはプリント基板に移載されて、複数の接続端子における他方の端部がクリームはんだが予め塗布されたランドパターンに仮実装される。そして、エアーリフロー炉内でクリームはんだを溶融させて、このエラストマコネクタがプリント基板に表面実装される。

このようなプリント基板への自動実装に好適な構造であるエラストマコネクタは、このエラストマコネクタが実装されるプリント基板（部品が搭載された完成品としてのプリント基板）の製造コストを引き下げることができる。

好適な実施態様によるエラストマコネクタは、「前記異方導電性シートは矩形に形成されており、前記ハウジングは前記矩形の異方導電性シートが載置されて収容される直方体の凹部を有しており、当該矩形の異方導電性シートは当該直方体の凹部に接着されて保持される」ことを特徴としてよい。

異方導電性シートは、接続される表面実装型ＩＣの外形と合同の矩形形状に形成されてよく、接続される表面実装型ＩＣの外形と相似の矩形形状に形成されてもよい。そして、異方導電性シートの側周壁が凹部の内壁に接着されることにより、凹部に保持される。

好適な実施態様によるエラストマコネクタは、「前記異方導電性シートは矩形に形成されており、前記ハウジングは前記矩形の異方導電性シートが載置されて収容される直方体の凹部を有して箱型に形成されており、前記箱型のハウジングは相反する一対の側壁に前記凹部に貫通する複数の穴が形成されており、当該複数の穴に複数の鎹が圧入されることにより前記異方導電性シートは前記直方体の凹部に保持される」ことを特徴としてよい。

異方導電性シートは、相反する一対の側壁に鎹（かすがい）が圧入される複数の下穴が形成されてもよく、エラストマの弾力で鎹が保持される。鎹に換えて返し付きのピンがハウジングの相反する一対の側壁に形成された穴に圧入されてもよい。

好適な実施態様によるエラストマコネクタは、「前記異方導電性シートは矩形に形成されており、前記ハウジングは前記矩形の異方導電性シートが載置されて収容される直方体の凹部を有して箱型に形成されており、前記ハウジングに配列された前記複数の接続端子における他方の端部が表出する窓を形成しており、当該ハウジングが装着されるシェルを備えており、前記箱型のハウジングは相反する一対の側壁に複数の片持ちリブを更に備えており、前記箱型のハウジングを前記シェルに装着することにより当該シェルの内壁が前記片持ちリブを付勢して前記凹部に収容されている前記矩形の異方導電性シートの側面を挟持する」ことを特徴としてよい。

好適な実施態様によるエラストマコネクタは、「前記異方導電性シートは矩形に形成されており、前記ハウジングは前記矩形の異方導電性シートが載置されて収容される直方体の凹部を有して箱型に形成されており、前記表裏面間に導電性を有する複数の可撓性導電体が表出する窓を形成しており、前記箱型のハウジングを蓋うカバーを備えており、前記箱型のハウジングは相反する一対の側壁にディテントを更に備えており、前記カバーは相反する一対の鍔にインデントが形成されており、前記ディテントに前記インデントが嵌合することにより前記矩形の異方導電性シートは前記箱型のハウジングと前記カバーとで挟持される」ことを特徴としてよい。

ディテントは円錐状の突起であってよく、球状突起であってもよく、Ｖの字状に形成された山脈状突起であってもよい。いずれかの形状のディテントはハウジングに一体成形されてもよい。インデントはディテントに嵌合する形状でよく、丸穴であってよく、矩形穴であってよい。

好適な実施態様によるエラストマコネクタは、「前記凹部の開口側に傾斜面が形成されている」ことを特徴としてよい。

凹部の開口側に傾斜面が形成されているエラストマコネクタは、ＩＣソケットとして使用される好適なエラストマコネクタであって、異方導電性シートを備える凹部に載置される被測定デバイスとしての表面実装型ＩＣが傾斜面によってその姿勢が矯正される。

好適な実施態様によるエラストマコネクタは、「前記ハウジングの両翼に装着される一対の接合タブを備えており、当該接合タブの底面がプリント基板にはんだ接合される」ことを特徴としてよい。

エラストマコネクタの接続端子がプリント基板にはんだ接合されるにあたり、この接合タブが更にプリント基板にはんだ接合されることによって、エラストマコネクタとプリント基板との接合強度を補強しようとするものである。

そして、この接合タブはハウジングの直交する四方向に装着されてもよい。この接合タブはハウジングに圧入されてもよく、ハウジングの側面に固定されてもよい。

好適な実施態様によるエラストマコネクタは、「開閉するチャックを備えるハンドであって、当該ハンドのチャックに把持されて前記プリント基板に移載される」ことを特徴としてよく、「円錐状に開口する吸着パッドを備えており、当該吸着パッドが被吸着体に密閉されて当該密閉空間が負圧にされることにより前記被吸着体を吸着する吸着ハンドであって、当該吸着ハンドの吸着パッドに吸着されて前記プリント基板に移載される」ことを特徴としてよい。

自動実装機に備わるハンド又は吸着ハンドは本発明によるエラストマコネクタをプリント基板に移載可能とするものである。例えば、軽量のエラストマコネクタは吸着ハンドで移載されてよく、重量のエラストマコネクタはハンドで移載されてよい。又、複数本の吸着ハンドで重量のエラストマコネクタを移載することも可能である。

本発明の適用例としては、エラストマコネクタは表面実装型電子部品に接続されることを特徴としている。又、エラストマコネクタはプリント基板に接続されることを特徴としている。

本発明によるエラストマコネクタは、接続端子を配列するハウジングに異方導電性シートを搭載し、接続端子がプリント基板にはんだ接合される構造とすることにより、プリント基板への自動実装が容易となる。このエラストマコネクタがプリント基板へ自動実装されることにより実装工程における製造コストを引き下げることができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。

本発明の第１実施形態であるエラストマコネクタ（以下、コネクタと略称する）の構成を図１と図２により説明する。図１は、本発明の第１実施形態であるコネクタ１１を示す斜視分解組立図である。図１において、符号１は異方導電性シート、符号２はハウジング、符号３は接続端子である。

図１の第１実施形態において、異方導電性シート１は、非導電性のエラストマでシート状に形成されている。そして、異方導電性シート１の基材となるシート状エラストマ１Ａには、表裏面間に導電性を有する可撓性導電体となる複数のエラストマ１Ｂが配列されている。

複数のエラストマ１Ｂは、例えば、後述する表面実装型ＩＣの端子配列に対応して配列されている。導電性を有するエラストマ１Ｂはシリコーンゴムに導電性の粒子が混入されている。異方導電性シート１は、シート状エラストマ１Ａに複数のエラストマ１Ｂが規則性をもって配列されてシート状のエラストマコネクタを形成している。

図１の第１実施形態において、ハウジング２は絶縁性の合成樹脂で成形されている。ハウジング２の中央部には凹部２１が形成されており、凹部２１に異方導電性シート１が載置されて収容保持される。

複数の接続端子３は凹部２１の底壁２Ａに配列されている。図１に示された四角柱状の接続端子３は、導電性を有するエラストマ１Ｂと合同に配列されている。複数の接続端子３における一方の端部３Ａは、凹部２１の底面２Ｂに表出されている。複数の接続端子３における他方の端部３Ｂは、凹部２１の底面２Ｂと対向する外面２Ｃに表出される。

図１において、金属端子である複数の接続端子３は、絶縁性の合成樹脂からなるハウジング２に圧入されてよく、絶縁性の合成樹脂からなるハウジング２に一体にモールディングされてもよい。

図２は、本発明の第１実施形態であるコネクタ１１の斜視外観図である。図２の第１実施形態に示されるように、異方導電性シート１は正方形に形成されており、ハウジング２は正方形の異方導電性シート１が載置されて収容される直方体の凹部２１を有している。

図２において、異方導電性シート１の側周壁が凹部２１の内壁に接着されることにより、凹部２１に保持されている。そして、複数の接続端子３における一方の端部３Ａは、導電性を有する複数のエラストマ１Ｂのウラ面に接触している。

このような異方導電性シート１付きハウジング２は、ハウジング２の外面２Ｃに表出している複数の接続端子３における他方の端部３Ｂが、プリント基板４にパターン形成される複数のランド４Ａに表面実装される。

なお、図２に示されたランド４Ａはパッドオンホール（Ｐａｄ ｏｎ ｈｏｌｅ）としてもよく、プリント基板４を多層プリント基板で形成して、複数のパッドオンホールを立体接続してもよい。

次に、本発明の第２実施形態であるコネクタの構成を図３と図４により説明する。図３は、本発明の第２実施形態であるコネクタ１２を示す斜視分解組立図である。なお、図３と図４による第２実施形態の説明において、図１と図２による第１実施形態で使用された同符号の構成品は、作用を同一とするので説明を割愛する場合がある。

図３の第２実施形態において、異方導電性シート１は正方形に形成されており、ハウジング２は正方形の異方導電性シート１が載置されて収容される直方体の凹部２１を有して箱型に形成されている。

そして、図３に示されるように、箱型のハウジング２は相反する一対の側壁に凹部２１に貫通する複数の穴２Ｄが形成されている。複数の穴２Ｄに複数の鎹２０が圧入される。一方、異方導電性シート１は、相反する一対の側壁に鎹２０が圧入される複数の下穴１Ｃが形成されている。複数の下穴１Ｃに複数の鎹２０が圧入されることにより、異方導電性シート１は直方体の凹部２１に保持される。

図４は第２実施形態であるコネクタ１２の縦断面図である。図４において、異方導電性シート１は複数の鎹２０によって凹部２１に保持されている。そして、複数の接続端子３における一方の端部３Ａは、導電性を有する複数のエラストマ１Ｂのウラ面に接触している。

又、図４は、複数の接続端子３における他方の端部３Ｂが複数のランド４Ａに表面実装された状態図である。図４に示されたプリント基板４に実装されたコネクタ１２は、例えば、ボードトゥボードコネクタとして使用されている。

そして、図４に示されるように、プリント基板４に対向する被接続体となるプリント基板５がコネクタ１２に押圧され、導電性を有する複数のエラストマ１Ｂのオモテ面が、プリント基板５にパターン形成される複数のランド５Ａに接触する。

このようにして、コネクタ１２を備えるプリント基板４と、被接続体となるプリント基板５が電気的に接続される。なお、図４の実施形態において、エラストマ１Ｂのオモテ面とランド５Ａの接触を確実にするため、導電性のエラストマ１Ｂのオモテ面を非導電性のシート状エラストマ１Ａから僅かに突出させている。

次に、本発明の第３実施形態であるコネクタの構成を図５と図６により説明する。図５は、本発明の第３実施形態であるコネクタ１３を示す斜視図であり、図５における左方のコネクタ１３は斜視分解組立図としている。なお、図５と図６による第３実施形態の説明において、図１と図２による第１実施形態で使用された同符号の構成品は、作用を同一とするので説明を割愛する場合がある。

図５の第３実施形態において、異方導電性シート１は正方形に形成されており、ハウジング２は正方形の異方導電性シート１が載置されて収容される直方体の凹部２１を有して箱型に形成されている。

図５の第３実施形態において、シェル６は絶縁性の合成樹脂で成形されている。シェル６の中央部は、ハウジング２に配列された複数の接続端子３における他方の端部３Ｂが表出する窓６Ａを形成している。そして、シェル６にハウジング２が装着される。

そして、図５に示されるように、箱型のハウジング２は相反する一対の側壁に複数の片持ちリブ２２を更に備えている。相反する一対の側壁に「コ」の字状の溝が形成されることにより、この片持ちリブ２２は生成される。なお、「コ」の字状の溝は凹部２１に貫通しており、片持ちリブ２２の上部は、相反する一対の側壁から突出している。

図６は第３実施形態であるコネクタ１３の縦断面図である。図６において、箱型のハウジング２をシェル６に装着することにより、シェル６の内壁が片持ちリブ２２を付勢して撓ましている。

そして、凹部２１に収容されている矩形の異方導電性シート１の側面を挟持することにより、異方導電性シート１を凹部２１に保持している。このようなコネクタ１３は、複数の接続端子３における一方の端部３Ａは、導電性を有する複数のエラストマ１Ｂのウラ面に接触している。

又、図６は、複数の接続端子３における他方の端部３Ｂが複数のランド４Ａに表面実装された状態図である。図６に示されたプリント基板４に実装されたコネクタ１３は、例えば、測定基板に搭載されるＩＣソケットとして使用されている。

そして、図６に示されるように、プリント基板４に対向する被測定デバイスとなるＢＧＡ型パッケージＩＣ７がコネクタ１３に押圧され、導電性を有する複数のエラストマ１Ｂのオモテ面が、ＢＧＡ型パッケージＩＣ７に形成されている複数のボール端子７Ａに接触する。

このようにして、測定基板となるプリント基板４に実装されたコネクタ１３に被測定デバイスとなるＢＧＡ型パッケージＩＣ７が電気的に接続される。なお、図６の実施形態において、コネクタ１３をボードトゥボードコネクタとしてプリント基板５（図４参照）を接続してもよい。又、図６の実施形態において、被測定デバイスとしてＢＧＡ型パッケージＩＣ７を例示したが、他の表面実装型電子部品であってもよい。

次に、本発明の第４実施形態であるコネクタの構成を図７と図８により説明する。図７は、本発明の第４実施形態であるコネクタ１４を示す斜視分解組立図である。なお、図７と図８による第４実施形態の説明において、図１と図２による第１実施形態で使用された同符号の構成品は、作用を同一とするので説明を割愛する場合がある。

図７の第４実施形態において、異方導電性シート１は正方形に形成されており、ハウジング２は正方形の異方導電性シート１が載置されて収容される直方体の凹部２１を有して箱型に形成されている。

図７の第４実施形態において、カバー８は絶縁性の合成樹脂で成形されている。カバー８の中央部は、表裏面間に導電性を有する複数のエラストマ１Ｂが表出する窓８Ａを形成している。そして、カバー８はハウジング２を蓋うように装着される。

そして、図７に示されるように、箱型のハウジング２は相反する一対の側壁に円錐突起となるディテント２３を一組備えている。一方、カバー８は相反する一対の鍔に丸穴となるインデント８１が形成されている。

図８は第４実施形態であるコネクタ１４の縦断面図である。図８において、カバー８を箱型のハウジング２に装着することにより、一組のディテント２３に一組のインデント８１が嵌合する。

そして、凹部２１に収容されている矩形の異方導電性シート１は、箱型のハウジング２とカバー８とで挟持されることにより、異方導電性シート１を凹部２１に保持している。このようなコネクタ１４は、複数の接続端子３における一方の端部３Ａは、導電性を有する複数のエラストマ１Ｂのウラ面に接触している。

又、図８は、複数の接続端子３における他方の端部３Ｂが複数のランド４Ａに表面実装された状態図である。図８に示されたプリント基板４に実装されたコネクタ１４は、例えば、測定基板に搭載されるＩＣソケットとして使用されている。

そして、図８に示されるように、プリント基板４に対向する被測定デバイスとなるＢＧＡ型パッケージＩＣ７がコネクタ１３に押圧され、導電性を有する複数のエラストマ１Ｂのオモテ面が、ＢＧＡ型パッケージＩＣ７に形成されている複数のボール端子７Ａに接触する。

次に、本発明の第５実施形態であるコネクタの構成を図９により説明する。図９は、本発明の第５実施形態であるコネクタ１５を示す斜視図である。なお、図９による第５実施形態の説明において、図１と図２による第１実施形態で使用された同符号の構成品は、作用を同一とするので説明を割愛する場合がある。

図９の第５実施形態に示されるように、異方導電性シート１は正方形に形成されており、ハウジング２は正方形の異方導電性シート１が載置されて収容される直方体の凹部２１を有している。

図９において、異方導電性シート１の側周壁が凹部２１の内壁に接着されることにより、凹部２１に保持されている。そして、複数の接続端子３における一方の端部３Ａは、導電性を有する複数のエラストマ１Ｂのウラ面に接触している。

このような異方導電性シート１付きハウジング２は、ハウジング２の外面２Ｃに表出している複数の接続端子３における他方の端部３Ｂ（図１参照）が、プリント基板４にパターン形成される複数のランド４Ａに表面実装される。

又、図９の第５実施形態に示されるように、ハウジング２の両翼に装着される一対の接合タブ２４Ａ及び２４Ｂを備えている。接合タブ２４Ａ及び２４Ｂの底面は、プリント基板４に形成された対抗する矩形のランドパターン４１Ａ及び４１Ｂにはんだ接合される。

一対の接合タブ２４Ａ及び２４Ｂを備えるコネクタ１５は、接続端子３がプリント基板４にはんだ接合されるにあたり、この接合タブタブ２４Ａ及び２４Ｂが更にプリント基板にはんだ接合されることによって、コネクタ１５とプリント基板４との接合強度を補強しようとするものである。

そして、この一対の接合タブ２４Ａ及び２４Ｂは、第１実施形態から第４実施形態に示されたいずれのハウジング２に取り付け可能とする。そして、この接合タブ２４Ａ及び２４Ｂは、実施形態によってはハウジング２の直交する四方向に装着されてもよい。この接合タブタブ２４Ａ及び２４Ｂはハウジング２に圧入されてもよく、ハウジング２の側面に固定されてもよい。

次に、本発明によるコネクタの作用を説明する。

図１０は、本発明によるコネクタを搬送するハンドの斜視図である。自動実装機は、例えば、図１０の実施形態に示されるようなハンド９１を備えている。ハンド９１は開閉するチャック９１Ａを備えている。

図１０の実施形態において、ハンド９１のチャック９１Ａは、例えば、第４実施形態で示されたコネクタ１４を把持している。ハンド９１はＸＹ軸方向に移動される。そして、ハンド９１がＺ軸方向に降下し、チャック９１Ａを開くことにより、コネクタ１４をプリント基板４における所定のランド群に実装可能とするものである。

なお、ハンド９１はＺ軸方向に昇降するのみであり、プリント基板４を載置する図示しないテーブルがＸＹ軸方向に移動することにより、コネクタ１４を位置決めすることも可能である。

このように、図１０に示された自動実装機は被実装部品をチャッキングしてプリント基板に移載可能とするものである。本発明のコネクタは、軟質の異方導電シートを剛体のケース（ハウジング、シェル、カバー等を含む）で保持しているので、開閉するチャックを有するハンドで把持可能とする。

図１１は、本発明によるコネクタを搬送する吸着ハンドの斜視図である。自動実装機は、例えば、図１１の実施形態に示されるような吸着ハンド９２を備えている。吸着ハンド９２は円錐状に開口する吸着パッド９２を備えており、吸着パッド９２が被吸着体に密閉されて当該密閉空間が負圧にされることにより被吸着体を吸着する。

図１１の実施形態において、吸着ハンド９２の吸着パッド９２は、例えば、第２実施形態で示されたコネクタ１２を吸着している。吸着ハンド９２はＸＹ軸方向に移動される。そして、吸着ハンド９２がＺ軸方向に降下し、コネクタ１２を解放することにより、コネクタ１２をプリント基板４における所定のランド群に実装可能とするものである。

なお、吸着ハンド９２はＺ軸方向に昇降するのみであり、プリント基板４を載置する図示しないテーブルがＸＹ軸方向に移動することにより、コネクタ１２を位置決めすることも可能である。

このように、図１１に示された自動実装機は被実装部品を吸着してプリント基板に移載可能とするものである。この吸着ハンドは、比較的軽量の被実装部品を吸着可能とするものであるが、被実装部品に把持する厚さが無い場合や被実装部品に突出物がある場合に有用となる。又、吸着パッドは、例えばゴム体で形成されているので、被実装部品を傷つけずに移載できるというメリットがある。

本発明のコネクタは、例えば、反りのある異方導電シートを剛体のケース（ハウジング、シェル、カバー等を含む）で平坦に矯正しているので、吸着ハンドを有する自動実装機でコネクタをプリント基板に自動実装できるようになった。

次に、本発明の第６実施形態であるコネクタの構成を図１２と図１３により説明する。図１２は、本発明の第６実施形態であるコネクタ１６を示す斜視分解組立図である。なお、図１２と図１３による第６実施形態の説明において、図１と図２による第１実施形態で使用された同符号の構成品は、作用を同一とするので説明を割愛する場合がある。

先に述べた吸着ハンドは自動実装機に使用される他に、オートハンドラと呼ばれる自動選別機にも使用されている。オートハンドラは、組立完了した被測定デバイスを自動的にテストシステムに供給し、テスト結果に基づいて自動的に分類収容する装置である。

このオートハンドラには、表面実装型ＩＣを水平方向に吸着ハンドで搬送する水平搬送式ハンドラがある。そして、第６実施形態によるコネクタ１６は、自動搬送機においても吸着ハンドを備える水平搬送式ハンドラにおいても有用なコネクタである。

図１２の第６実施形態に示されるように、異方導電性シート１は正方形に形成されており、ハウジング２は正方形の異方導電性シート１が載置されて収容される直方体の凹部２１を有している。

図１２において、異方導電性シート１の側周壁が凹部２１の内壁に接着されることにより、凹部２１に保持されている。そして、複数の接続端子３における一方の端部３Ａは、導電性を有する複数のエラストマ１Ｂのウラ面に接触している。

このような異方導電性シート１付きハウジング２は、ハウジング２の外面２Ｃに表出している複数の接続端子３における他方の端部３Ｂ（図１参照）が、プリント基板４にパターン形成される複数のランド４Ａに表面実装される。

又、図１２の第６実施形態に示されるように、ハウジング２は凹部２１の開口側に傾斜面２Ｅが形成されている。そして、異方導電性シート１は、この傾斜面２Ｅが形成されている凹部２１に埋設されるように収容保持されている。

図１２の第６実施形態において、ＢＧＡ型パッケージＩＣ７は、吸着ハンド９２に吸着保持されて凹部２１の上方に移動している。そして、吸着ハンド９２を降下させ、ＢＧＡ型パッケージＩＣ７を凹部２１に近接した位置で解放すると、ＢＧＡ型パッケージＩＣ７は傾斜面２Ｅによってその姿勢が矯正されて凹部２１に載置される。

図１３は第６実施形態であるコネクタ１６の縦断面図である。図１３はコネクタ１６がプリント基板４に既に実装された状態図である。図１３の実施形態に示されるように、吸着ハンド９２は吸着パッド９２Ａを覆うようにプッシュリング９２Ｂが取り付けられている。

そして、吸着ハンド９２を押下して、プッシュリング９２ＢでＢＧＡ型パッケージＩＣ７を押圧することにより、複数のボール端子７Ａが導電性を有する複数のエラストマ１Ｂに接続する。

なお、図１２と図１３において、ＢＧＡ型パッケージＩＣ７は例示としての被測定デバイスであり、プリント基板４は測定基板として、図示されないテストシステムに接続されている。そして、このテストシステムによってＢＧＡ型パッケージＩＣ７が検査される。

このように、第６実施形態であるコネクタ１６は実装工程と選別検査工程において有用なコネクタである。そして、凹部の開口側に傾斜面が形成されているコネクタは第６実施形態に限定されるものではない。以上説明した他の実施形態と組み合わされてもよい。例えば、第６実施形態によるコネクタ１６は、図９に示された一対の接合タブ２４Ａ及び２４Ｂが備えられてもよい。

本発明の第１実施形態であるエラストマコネクタを示す斜視分解組立図である。 本発明の第１実施形態であるエラストマコネクタの斜視外観図である。 本発明の第２実施形態であるエラストマコネクタを示す斜視分解組立図である。 本発明の第２実施形態であるエラストマコネクタの縦断面図である。 本発明の第３実施形態であるエラストマコネクタを示す斜視図である。 本発明の第３実施形態であるエラストマコネクタの縦断面図である。 本発明の第４実施形態であるエラストマコネクタを示す斜視分解組立図である。 本発明の第４実施形態であるエラストマコネクタの縦断面図である。 本発明の第５実施形態であるエラストマコネクタを示す斜視図である。 本発明によるエラストマコネクタを搬送するハンドの斜視図である。 本発明によるエラストマコネクタを搬送する吸着ハンドの斜視図である。 本発明の第６実施形態であるエラストマコネクタを示す斜視分解組立図である。 本発明の第６実施形態であるエラストマコネクタの縦断面図である。

符号の説明

１ 異方導電性シート
１Ａ シート状エラストマ
１Ｂ エラストマ（導電性を有するエラストマ）
２ ハウジング
２Ａ 底壁
２Ｂ 底面
２Ｃ 外面
２Ｄ 穴
２Ｅ 傾斜面
３ 接続端子
３Ａ・３Ｂ 端部
４ プリント基板（測定基板）
４Ａ・５Ａ ランド
５ プリント基板
６ シェル
６Ａ 窓
７ ＢＧＡ型パッケージＩＣ
７Ａ ボール端子
８ カバー
８Ａ 窓
１１・１２・１３・１４・１５・１６ コネクタ
２０ 鎹
２１ 凹部
２２ 片持ちリブ

Claims (3)

1. 表裏面間に導電性を有する複数の可撓性導電体が非導電性のシート状エラストマに形成されている矩形の異方導電性シートと、
   前記異方導電性シートが載置されて収容保持される直方体の凹部を有し箱型に形成された絶縁性のハウジングと、
   前記凹部の底壁に配列されている複数の接続端子であって、当該複数の接続端子における一方の端部は当該凹部の底面に表出されて前記導電性を有する複数の可撓性導電体に接触され、当該複数の接続端子における他方の端部は当該凹部の底面と対向する外面に表出される複数の接続端子と、を備えており、
   前記ハウジングは、相反する一対の側壁に前記凹部に貫通する複数の穴が形成されており、当該複数の穴に複数の鎹が圧入されることにより前記異方導電性シートが前記凹部に保持され、
   前記異方導電性シートが前記凹部に保持された前記ハウジングは当該ハウジングの外面に表出している前記複数の接続端子における他方の端部がプリント基板に表面実装されることを特徴とするエラストマコネクタ。
2. 表裏面間に導電性を有する複数の可撓性導電体が非導電性のシート状エラストマに形成されている矩形の異方導電性シートと、
   前記異方導電性シートが載置されて収容保持される直方体の凹部を有し箱型に形成された絶縁性のハウジングと、
   前記凹部の底壁に配列されている複数の接続端子であって、当該複数の接続端子における一方の端部は当該凹部の底面に表出されて前記導電性を有する複数の可撓性導電体に接触され、当該複数の接続端子における他方の端部は当該凹部の底面と対向する外面に表出される複数の接続端子と、
   前記ハウジングが装着され前記複数の接続端子における他方の端部が表出する窓を有するシェルと、を備えており、
   前記ハウジングは相反する一対の側壁に複数の片持ちリブを備えており、
   前記ハウジングを前記シェルに装着することにより当該シェルの内壁が前記片持ちリブを付勢して前記凹部に収容されている前記異方導電性シートの側面を挟持することを特徴とするエラストマコネクタ。
3. 表裏面間に導電性を有する複数の可撓性導電体が非導電性のシート状エラストマに形成されている矩形の異方導電性シートと、
   前記異方導電性シートが載置されて収容保持される直方体の凹部を有し箱型に形成された絶縁性のハウジングと、
   前記凹部の底壁に配列されている複数の接続端子であって、当該複数の接続端子における一方の端部は当該凹部の底面に表出されて前記導電性を有する複数の可撓性導電体に接触され、当該複数の接続端子における他方の端部は当該凹部の底面と対向する外面に表出される複数の接続端子と、
   前記ハウジングを覆い前記複数の接続端子における他方の端部が表出する窓を有するカバーと、を備えており、
   前記ハウジングは相反する一対の側壁にディテントを備えると共に、前記カバーは相反する一対の鍔にインデントを備えており、前記ディテントに前記インデントが嵌合することにより前記異方導電性シートは前記ハウジングと前記カバーとにより挟持されることを特徴とするエラストマコネクタ。

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