JP4278777B2 - Electrical connector - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電気接点と複数の電気接触子とを一度に電気的に接続するようにした電気コネクタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電気コネクタは、主に第1コネクタ60(Ball Grid Array(BGA))とこの第1コネクタ60の性能を検査する第2コネクタ80(BGA素子等に接触するソケットコネクタをいう)とから構成されている。検査が終了した第1コネクタ60は、一般的に電気機器(電子機器)内のハード基板70に取り付けられる。
第1コネクタ60(チップ等)をハード基板70に取り付けるためには、初めに図5(A)のように半田ボール68を矢印「イ」方向にランド66にのせて、リフローによって電気接点62として形成していた。その後第1コネクタ60の電気接点62を図5(C)のように矢印「ロ」方向にハード基板70のランド67に押圧して、再度リフローを行い第1コネクタ60とハード基板70を接続させている。
また、第1コネクタ60をハード基板70に取り付ける前に、第1コネクタ60の性能の検査を行う為に、図6の左側のような第2コネクタ80が用いられている。この第2コネクタ80は、第1コネクタ60と着脱自在に突き合わせできるようなソケット構造をしており、前記第1コネクタ60の複数の電気接点62と電気的に接続できるように片面側に複数の電気接触子26が設けられている。この電気接触子26は、第2コネクタ80の基板22(FPC等)上に設けられ、当該電気接触子22の周囲の基板にはスリット状の切り込み部24を設けて当該電気接触子26部分に弾性を持たせる構造にし、この構造によって第1コネクタ60の電気接点62の高さのバラツキを吸収できるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような第1コネクタ60とハード基板70との接続方法では、第1コネクタ60の電気接点62を作成する為の半田ボール68のコストが高いことや、半田ボール68を各々取り付けなければならず手間が掛かっていたことや、第1コネクタ60とハード基板70を接続するのに2回のリフロー(第1コネクタ60を作成する際にチップと半田ボール68を接続する時に1回、第1コネクタ60とハード基板70を接続する時にもう1回)を行い工数が掛かると言った問題が発生した。
そこで、図7(B)のように半田ボール68の代えて価格の安いペースト半田74にし、次のような接続方法が考えられてきた。初めに、ペースト半田74をハード基板70のランド67に印刷形成法によって取り付け、次に、第1コネクタ10をペースト半田74の付いたハード基板70に押圧して、リフローを行うようにすれば、上記問題のコスト高は解決できる。
ところが、このような接続方法では、従来技術に記述した構造の第2コネクタ80で第1コネクタ10の性能を検査出来ないと言った解決すべき課題があった。
【0004】
本発明は、従来の課題に鑑みてなされたもので、基本的には、コストの安いペースト半田を使用し、接続工数が掛からない第1コネクタを容易に性能検査できる電気コネクタを提供せんとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この目的は、第1コネクタと第2コネクタとを着脱自在に突き合わせて、前記第1コネクタと前記第2コネクタを電気的に接続するようにした電気コネクタであって、電気接点を前記第1コネクタの片面側に設け、電気接触子を第2コネクタの基板上に設けると共に、当該電気接触子の周囲の基板にはスリット状の切り込み部を設けて当該電気接触子部分に弾性を持たせた電気コネクタにおいて、前記第1コネクタの当該電気接点を平板状にし、かつ、前記第2コネクタの当該電気接触子に突出部を設け、前記第2コネクタの基板はフレキシブルプリント基板であり、当該基板の電気接触子形成側と反対側には、弾性体層が設けられるとともに、当該弾性体層を支えるためのバックアッププレートが設けられ、当該基板の電気接触子が位置する箇所の保護被覆層は除かれて開口が形成されており、当該開口によって露出された電気接触子上に直接もしくは金属層を介して前記電気接点と接触する導電性の突出部が設けられていることにより達成できる。
前記電気接触子に突出部を設けることで第1コネクタの電気接点が平板状や窪んでいても、電気的に接触することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
図に基づいて、本発明の一実施例について説明する。
図1は、本発明に係る電気コネクタの一例になる部分拡大縦断側面図である。図2は図1の電気コネクタの第2コネクタの基板を示した部分拡大平面図であり、図3は図1の電気コネクタの第2コネクタの基板を示した部分拡大背面図である。図4は、本発明に係る電気コネクタの他の例になる部分拡大縦断側面図である。
図中、10はセラミックスや剛性のある硬質樹脂基板からなる第1コネクタ、12は第1コネクタ10の片面側に設けた複数の電気接点、20は適度の剛性を有する軟質樹脂などの基板22からなる第2コネクタ、26は基板22の片面側に設けられた円盤状の金属層からなる電気接触子、30は電気接触子26上に設けられた突出部、28は基板22の電気接触子形成側に施した絶縁材料などからなる保護被覆層である。
【0007】
この電気コネクタにおいて、図示しないが、第1コネクタ10と第2コネクタ20とは、従来と同様ソケット構造などのような機構を持っていて、着脱自在に装着できるようになっている。もちろん、第1コネクタ10の電気接点12には、電気接点12側と接続(導通)されたプリント配線などの必要な配線が施してある。
【0008】
まず、本発明のポイント部分である第2コネクタ20について説明する。
本発明の第2コネクタ20では、基板22の片面側に例えば予め施してある銅箔などの金属層部分を、例えば基板製造技術の一つであるプリント配線パターン成形法によって処理して、図2に示すように、所望の電気接触子26を設けてある。
したがって、多数の電気接触子26を極めて低コストで、しかも、殆ど嵩張ることなく形成することができる。もちろん、この電気接触子26と接続されるリード線34部分も同様のプリント配線パターン成形法によって形成することができる。なお、このリード線34部分は、複数の電気接触子26を高密度で配列する場合、基板表側の配線スペースが不足することがあるため、基板22の適宜位置にスルホール40を設け、これと連通された形で、基板裏側に形成することもできる。
【0009】
前記電気接触子26の第1コネクタ10との接触側には、突出部30が設けられている。この突出部30を設けることにより、第1コネクタ10の電気接点12が平板状や窪んでいても、電気接点12に接触できるようになる。
前記突出部30の突出量は、0.02mm以上が良い。
前記突出部30は、電気接触子26にメッキや半田付けや溶接などによって取り付けられている。この突出部30の材質としては、導電性や耐腐食性が要求されるので、金(Au)やパラジューム(Pd)などを挙げることができる。
この突出部30は、開口32の電気接触子26部と同等か幾分小さくしている。前記突出部30は、電気接触子26と一体にしてもよい。
【0010】
本実施例では、図2に示した最上段側の電気接触子26をグランド(接地)側の接触子として使用するため、スルホール40を通じて、図3に示すように、基板22の裏側全面に設けたグランド用の金属導体部38と導通させてある。この金属導体部38は、図示のように基板22の裏側全面に設ける場合に限定されず、パタンー化して部分的に設けることも可能である。具体的には、銅箔などの金属層を貼り付けて設けたり、銅箔などをプリント配線パターン成形法によって処理して設けるようにしてもよい。
【0011】
また、電気接触子26の周囲の基板22には、ほぼ接触した形で概略U字形のスリット状の切り込み部24を設けてある。これは、プレスによる打ち抜き加工やレーザ加工などによって簡単に形成することができる。
この切り込み部24の形成によって、電気接触子26は、基板22の切り込み部24の内側に位置する舌状の可動小片部分36に載る形となるため、弾性的に支持される。
【0012】
上記基板22の電気接触子26形成側に施した保護被覆層28にあっては、図1に示すように、電気接触子26の表面側に対応した部分に開口32を設けると共に、基板22のスリット状の切り込み部24に対応した部分に同様の切り込み部分を設ける以外は、基板22の全面に設けるとよい。この保護被覆層28の形成も、プリント配線パターン成形法の技術を応用して簡単に行うことができる。
【0013】
本発明の電気接触子26には、弾性を持たせてあるため、図1に示すように、第1コネクタ10に第2コネクタ20を突き合わせてセットし、この電気接触子26の突出部30を第1コネクタ10の平板状の電気接点12と当接させれば、電気接触子26の突出部30は、電気接点12に追随して弾性的に接触するため、電気接触子26の突出部30側に多少の高さ不整などがあっても、安定して接続される。
【0014】
つまり、信頼性の高い電気的な接続が得られる。このとき、電気接触子26側の弾性は、基板22の舌状の可動小片部分36の弾性に左右されるため、上述した適度の剛性を有する軟質樹脂などからなる基板22硬さは、可動小片部分36に十分な弾性が付与される程度の硬さである必要がある。
【0015】
また、本発明の電気接触子26の配列において、図2に示すように、中段又は下段の電気接触子26に対して、上述したように最上段の電気接触子26をクランド側として、基板22の裏面側のグランド用の金属導体部38と導通させてあるが、この際、マイクロストリップライン設計を適用させれば、両者間のインピーダンスを50Ω程度に設定することが容易に行える。つまり、インピーダンスの整合が容易に行えるようになる。
【0016】
図4は、本発明に係る電気コネクタの他の実施の形態を示したもので、基本的には、上記図1〜図3のものとほぼ同様であるが、第2コネクタ20の電気接触子26の形成される基板22として、可撓性に富むフレキシブルプリント基板を用いる一方、この基板22の電気接触子26形成側と反対の側には、弾性に富むエラストマー樹脂材料などからなる弾性体層44を設けると共に、さらにこの弾性体層44を支えるための剛性のあるバックアッププレート46を設ける形で、第2コネクタ20を構成してある。
なお、この弾性体層44は、弾性に富むエラストマー樹脂材料などに限定されず、金属バネやエラストマー樹脂材料と金属バネの複合体などとして構成することもできる。
【0017】
この構成では、電気接触子26の弾性は、フレキシブルプリント基板からなる基板自体の良好な弾性と弾性に富むエラストマー樹脂材料などの弾性体層44の弾性による相乗効果によって、より柔軟に微妙なタッチで発揮されるようになっている。このため、第1コネクタ10の電気接点12とは、極めて良好に接触されることになる。
【0018】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る電気コネクタによると、次のような顕著な効果を得ることができる。
(1)第1コネクタの電気接点が平板状であっても、第2コネクタの電気接触子に突出部を設けることにより、第1コネクタの電気接点に第2コネクタの電気接触子の突出部が確実に接触できるので、容易に第1コネクタに接続して性能検査を行うことができる。
(2)第1コネクタの電気接点が平板状で、ハード基板との接続の際には、ペースト半田を使用しているので、コストが安くてすむ。
(3)第1コネクタとハード基板とを接続する際には、半田ボールを用いないでペースト半田を用いているので、1個ずつ取り付ける必要がなく、印刷形成法によって取り付けられる為にコストを低減することができる。
(4)第2コネクタの電気接触子の突出部は、メッキなどによって形成されているので、簡単に設けることができる。
(5)従来のように半田ボールを用いて第1コネクタの電気接点を形成するのと比べて、第2コネクタの電気接触子に突出部を設け、第1コネクタは平面パターンのままで形成する方が第1コネクタのコストが安くてすむ。
(6)第2コネクタの基板には、スリット状の切り込み部が設けてあるので、電気接触子に設けた突出部に多少の高低差があっても安定して接触し、確実に第1コネクタに接続して性能検査を行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る電気コネクタの一例になる部分拡大縦断側面図である。
【図2】 図1の電気コネクタの第2コネクタの基板を示した部分拡大平面図である。
【図3】図1の電気コネクタの第2コネクタの基板を示した部分拡大背面図である。
【図4】本発明に係る電気コネクタの他の例になる部分拡大縦断側面図である。
【図5】(A)
半田ボールと部分的なチップの断面図である。
(B)
従来の第1コネクタの部分的な断面図である。
(C)
第1コネクタとハード基板の部分的な断面図である。
(D)
第1コネクタとハード基板を接続した場合の部分的な断面図である。
【図6】従来の電気コネクタを示した部分拡大縦断側面図である。
【図7】(A)
本願の第1コネクタの部分的な断面図である。
(B)
ペースト半田と部分的なハード基板の断面図である。
(C)
部分的な本願の第1コネクタと部分的なハード基板とペースト半田の断面図である。
(D)
本願の第1コネクタとハード基板を接続した場合の部分的な断面図である。
【符号の説明】
10、60 第1コネクタ
12、62 電気接点
20、80 第2コネクタ
22 基板
24 スリット状の切り込み部
26 電気接触子
28 保護被覆層
30 突出部
32 開口
34 リード線
36 舌状の可動小片部分
38 金属導体部
40 スルホール
42 金属層
44 弾性体層
46 バックアッププレート
64 チップ
66、67 ランド
68 半田ボール
70 ハード基板
72 半田
74 ペースト半田[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrical connector in which a plurality of electrical contacts and a plurality of electrical contacts are electrically connected at a time.
[0002]
[Prior art]
The electrical connector mainly comprises a first connector 60 (Ball Grid Array (BGA)) and a second connector 80 (referring to a socket connector that contacts a BGA element or the like) for inspecting the performance of the
In order to attach the first connector 60 (chip or the like) to the
In addition, before the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the method of connecting the
Therefore, as shown in FIG. 7B, instead of the
However, such a connection method has a problem to be solved that the performance of the
[0004]
The present invention has been made in view of the conventional problems. Basically, it is intended to provide an electrical connector that uses a low-cost paste solder and can easily inspect the performance of the first connector that does not require connection man-hours. Is.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
This object is an electrical connector in which the first connector and the second connector are detachably abutted to electrically connect the first connector and the second connector, and the electrical contacts are connected to the first connector. The electrical contact is provided on the substrate of the second connector and the substrate around the electrical contact is provided with a slit-like cut portion to make the electrical contact portion elastic. In the connector, the electrical contact of the first connector is formed into a flat plate shape, and a protrusion is provided on the electrical contact of the second connector, and the substrate of the second connector is a flexible printed circuit board. On the side opposite to the contact formation side, an elastic layer is provided, and a backup plate for supporting the elastic layer is provided, and the electric contact of the substrate is located Protective coating layer locations are excluded opening is formed, the protruding portion of the conductive via direct or metal layer on the electrical contact child exposed by the opening in contact with the electrical contact is provided Can be achieved.
Providing a protrusion on the electrical contact allows electrical contact even if the electrical contact of the first connector is flat or recessed.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partially enlarged longitudinal sectional side view showing an example of an electrical connector according to the present invention. 2 is a partially enlarged plan view showing a substrate of a second connector of the electrical connector of FIG. 1, and FIG. 3 is a partially enlarged rear view showing a substrate of the second connector of the electrical connector of FIG. FIG. 4 is a partially enlarged longitudinal sectional side view showing another example of the electrical connector according to the present invention.
In the figure, 10 is a first connector made of ceramic or a rigid hard resin substrate, 12 is a plurality of electrical contacts provided on one side of the
[0007]
In this electrical connector, although not shown, the
[0008]
First, the
In the
Therefore, a large number of
[0009]
A protruding
The protrusion amount of the
The
The
[0010]
In this embodiment, since the uppermost
[0011]
In addition, a substantially U-shaped slit-shaped
By forming the
[0012]
In the
[0013]
Since the
[0014]
That is, highly reliable electrical connection can be obtained. At this time, since the elasticity on the
[0015]
Further, in the arrangement of the
[0016]
FIG. 4 shows another embodiment of the electrical connector according to the present invention, which is basically the same as that shown in FIGS. 1 to 3, but the electrical contact of the
Note that the
[0017]
In this configuration, the elasticity of the
[0018]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the electrical connector of the present invention, the following remarkable effects can be obtained.
(1) Even if the electrical contact of the first connector is flat, by providing a projection on the electrical contact of the second connector, the projection of the electrical contact of the second connector is provided on the electrical contact of the first connector. Since it can contact reliably, it can connect to a 1st connector easily and can perform a performance test.
(2) Since the electrical contacts of the first connector are flat and paste solder is used when connecting to the hard substrate, the cost can be reduced.
(3) When connecting the first connector and the hard substrate, paste solder is used without using solder balls, so it is not necessary to attach one by one, and the cost is reduced because they are attached by the printing method. can do.
(4) Since the protruding portion of the electric contact of the second connector is formed by plating or the like, it can be easily provided.
(5) Compared to the case where the electrical contacts of the first connector are formed using solder balls as in the prior art, a protruding portion is provided on the electrical contact of the second connector, and the first connector is formed in a flat pattern. However, the cost of the first connector can be reduced.
(6) Since the slit of the second connector is provided on the board of the second connector, the first connector can be reliably contacted even if there is a slight difference in elevation between the protrusions provided on the electric contactor. It can be connected to and performance inspection.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially enlarged vertical side view illustrating an example of an electrical connector according to the present invention.
2 is a partially enlarged plan view showing a substrate of a second connector of the electrical connector of FIG. 1; FIG.
3 is a partially enlarged rear view showing a substrate of a second connector of the electrical connector of FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a partially enlarged longitudinal sectional side view showing another example of the electrical connector according to the present invention.
FIG. 5 (A)
It is sectional drawing of a solder ball and a partial chip | tip.
(B)
It is a fragmentary sectional view of the conventional 1st connector.
(C)
It is a fragmentary sectional view of the 1st connector and a hard substrate.
(D)
It is a fragmentary sectional view at the time of connecting the 1st connector and a hard substrate.
FIG. 6 is a partially enlarged longitudinal sectional side view showing a conventional electrical connector.
FIG. 7 (A)
It is a fragmentary sectional view of the 1st connector of this application.
(B)
It is sectional drawing of paste solder and a partial hard substrate.
(C)
It is sectional drawing of the 1st connector of this application, a partial hard board | substrate, and paste solder.
(D)
It is a fragmentary sectional view at the time of connecting the 1st connector and hard board of this application.
[Explanation of symbols]
10, 60
Claims (1)
前記第1コネクタの当該電気接点を平板状にし、かつ、前記第2コネクタの当該電気接触子に突出部を設け、前記第2コネクタの基板はフレキシブルプリント基板であり、当該基板の電気接触子形成側と反対側には、弾性体層が設けられるとともに、当該弾性体層を支えるためのバックアッププレートが設けられ、当該基板の電気接触子が位置する箇所の保護被覆層は除かれて開口が形成されており、当該開口によって露出された電気接触子上に直接もしくは金属層を介して前記電気接点と接触する導電性の突出部が設けられていることを特徴とする電気コネクタ。An electrical connector in which the first connector and the second connector are detachably abutted to electrically connect the first connector and the second connector, and an electrical contact is provided on one side of the first connector. In the electrical connector in which the electrical contact is provided on the substrate of the second connector, and the substrate around the electrical contact is provided with a slit-like cut portion to give elasticity to the electrical contact portion.
The electrical contact of the first connector is formed into a flat plate shape, and a protrusion is provided on the electrical contact of the second connector. The board of the second connector is a flexible printed circuit board, and the electrical contact of the board is formed. On the opposite side to the side, an elastic layer is provided, and a backup plate for supporting the elastic layer is provided, and an opening is formed by removing the protective covering layer where the electric contact of the substrate is located An electrical connector is provided, wherein a conductive protrusion that contacts the electrical contact is provided directly or via a metal layer on the electrical contact exposed by the opening.
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