JP4842761B2 - 電気的接続体及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は半導体の検査又は実装に関し、詳細には、電子デバイスの電極間を接続する電気的接続体に関する。

近年、半導体の集積度の向上に伴い、パッケージの電極はアレイ配置になり電極数も５０００ピンクラスのものがある。アレイ型パッケージは多くの場合ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）として基板に直接半田付けされるが、大型化による半田の熱応力割れや、交換・メンテナンスの要望から圧力接続によるソケットを介したＬＧＡ（ランド・グリッド・アレイ）方式が増加している。例えば、ＬＧＡパッケージにおいてはその外形サイズの大型化と電極ピッチの狭小化が進んでおり、これに対応したＬＧＡソケットなどの電気的接続体が要望されている。

また、半導体の生産性向上のためウェハーサイズが直径３００ｍｍ〜４００ｍｍへと大型化されると、同時に検査したい電極の数は数千ピンから数万ピンへ飛躍的に高まる。したがって、半導体検査装置におけるプローブなどの電気的接続体もこうしたウェハー大型化に対応し更に狭ピッチ化する必要がある。一方、製品形態が増加するなどにより、検査装置もウェハー側のプローブの電気的接続体のみを交換することが望まれている。

しかしながら、大型の半導体パッケージやウェハー上に形成された電極に対応する電気的接続体を得るには、以下のような問題があった。すなわち、半導体パッケージなどサイズの電極保持体が大きくなるに従い、デバイスの反りが大きくなるため、従来使用していた程度の変位の接続子では対応できなくなり、デバイス上の電極に確実に接続子を接触させるには、大きな変位の接続子が要求されることになる。一般にそりの大きさはデバイスのサイズの２乗に比例するといわれており、接続体の変位もこうしたそりの増大に対応した大きいものが求められるようになってきている。また、電気的接続体を多ピン化すると、電気的接続体の全体の接触荷重の増加を生じ、こうした荷重の増加はデバイスの破損あるいは変形を引き起こす恐れがある。また狭ピッチ化に対して相似形的に小さくなってしまう従来の接続子ではそれより大きなピッチの接続子と同等の特性を得る事は出来ない。

このため、大型で狭ピッチでも変位の大きさや低接触荷重の接続子を精度よく配置したり、接続信頼性を確保することのできる接続体が求められている。例えば、ワイヤー状のプローブを、絶縁体を上下に貫通する貫通孔を貫通させ、その貫通孔の内部形状によりプローブを保持するものがある（特許文献１）。また、カンチレバー型の接続子は、一般に、ビームの長さで変位を調節できるとともに、低接触荷重が得られやすいとされており、さらに、板厚方向に屈曲させた場合の導体抵抗の増大も抑制される。こうした接続子の固定化形態としては、平面方向に配列された絶縁体ユニット間に形成される孔部にビームのリテイナータブ部分を挟持固定して絶縁体表面に開口する孔部から接続子を突出する構成とするものがある（特許文献２）。また、接続子におけるビームの連結部を担体の成形時に埋設して固定するものもある（特許文献３）。さらに、屈曲させたプローブを絶縁体に設けた孔部に圧入固定させてプローブの両ビームを絶縁体表面から変位可能に突出させるなどの固定化形態が採られている（特許文献４）。
米国特許第６４０４２１１号 米国特許第５８００１８４号 米国特許第６６０４８５０号 米国特許第５６５３５９８号

しかしながら、ワイヤー状プロープを積層体内の屈曲した貫通孔形状にて保持して変位を確保する方法では、低い高さで安定して一定の変位や接触荷重を確保するのが困難であり、また、プローブが縦長状となるため、導体抵抗が高くなる傾向がある。また、カンチレバーを両側に備える接続子を平面方向のユニットで挟持する構造では、絶縁体の狭持強度が不足して狭ピッチ化が出来ないという問題があった。さらに、カンチレバー型接続子を成形により埋設固定する構造では、金型を必要とするために多ピン化及び多種類化が困難であるほか、一旦固定化した接続子を交換するのが困難であった。さらにまた、カンチレバー型接続子を圧入固定する形態では、ビームが収容される圧入孔部の長さにビーム長が制限されてしまうため、特に、狭ピッチと大変位とを同時に実現することは困難であった。

すなわち、現在までのところ、大型・狭ピッチ化に対応して大変位や低接触荷重、低導体抵抗などを充足して接続信頼性を確保しつつ多ピン化できる電気的接続体構造もないし、多種類のそれぞれのデバイスに対応して変位や接触荷重等を満たした接続子を自在に変更できる自由度の高い電気的接続体構造もなかった。さらに、不良な接続子の交換性を備える電気的接続体構造もなかった。

そこで、本発明は、接続子数の増大に適した接続子保持構造を有する電気的接続体、その製造方法、並びに該電気的接続体の利用を提供することを１つの目的とする。また、本発明は、接続信頼性を備える接続子の増大に適した接続子保持構造を有する電気的接続体、その製造方法及びその利用を提供することを他の１つの目的とする。また、本発明は、接続子の種類や配列、接続体のサイズなど接続体設計自由度の高い電気的接続体、その製造方法及び該電気的接続体の利用を提供することを他の１つの目的とする。

本発明によれば、２つのデバイス間で対向する電極を電気的に接続する電気的接続体であって、担体と、前記対向する電極の一方に接続される第１の接点を有する第１のビームと、前記対向する電極の他方に接続される第２の接点を有する第２のビームと、前記担体の異なる面からこれらのビームのそれぞれを突出させた状態で前記担体を挟持する挟持部と、を有する接続子と、を備える、電気的接続体が提供される。

この接続体においては、前記接続子を、前記担体を貫通する貫通孔を介して備え、前記挟持部は、前記貫通孔の開口端縁を挟持することが好ましい。この態様においては、前記挟持部の一部が前記開口端縁の内側の段差部に当接して前記担体を挟持することが好ましい。また、前記貫通孔は、前記接続子が軸回転するのを規制する回転規制部を備えていてもよい。こうすれば、接続子のビームの向きが所望の方向とは別の方向を向いてしまうのを防止することができる。この前記回転規制部は、断面円形の丸穴の開口の一部を覆うカバーのエッジとしてもよい。また、前記接続子は、前記貫通孔に収容されると前記貫通孔の周壁を押し広げる方向の付勢力が生じる形状に形成され、前記回転規制部は、前記接続子の幅方向の少なくとも２点と当接して前記接続子が軸回転するのを規制してもよい。なお、前記接続子は、回転規制部の有無にかかわらず、前記貫通孔に収容されると前記貫通孔の周壁を押し広げる方向の付勢力が生じる形状に形成されていてもよい。

この接続体においては、前記挟持部の一部が前記担体表面に当接して前記担体を挟持することも好ましい。さらに、前記挟持部は、前記接続体を前記デバイスに装着することにより前記担体を挟持するものであってもよい。また、前記挟持部と前記担体との間には接着層を備えていてもよい。

この接続体においては、前記接続子の前記第１のビームおよび前記第２のビームは、それぞれ前記担体からカンチレバー状に突出されていることが好ましい。この態様において、前記第１のビーム及び前記第２のビームのビーム角度はそれぞれ１５°以上５０°以下であることが好ましい。また、ビーム幅とビーム長さの比が１以上１８以下であることも好ましい。さらに、ビーム厚みとビーム幅の比が２以上４０以下であることも好ましい。

また、この接続体においては、多数個備えられる前記接続子の前記担体の少なくとも一方の面に突出される多数のビームは互いに前記担体の中央を指向して対向させることができる。また、この接続体において、少なくとも一方のビームは、半田ボールと、該半田ボールを備えられるランド部とを有することもできる。

さらにまた、この接続体においては、前記接続子は、ベリリウム銅、チタン銅、銅・ニッケル・錫合金、銅・ニッケル・シリコン合金及びニッケルベリリウムから選択されるいずれかを含む導電性材料を主体とすることが好ましい。また、前記担体は、ガラス繊維含有エポキシ樹脂、セラミックス及びエンジニアリングプラスチックから選択されるいずれかを含む絶縁性材料を主体とすることが好ましい。

また、この接続体において、前記デバイスは、アレイ状に配列された前記電極を備えることが好ましい。また、電気的接続体は、ソケット又はインターポーザーであることが好ましい。

本発明によれば、上記いずれかの接続体を備える電子機器も提供される。こうした電子機器としては、ＰＣや半導体やチップの検査装置が挙げられる。

本発明によれは、２つのデバイス間で対向する電極を電気的に接続する電気的接続体の製造方法であって、貫通孔を有する担体の前記貫通孔に、前記対向する電極の一方に接続される第１の接点を有する第１のビームと、前記対向する電極の他方に接続される第２の接点を有する第２のビームと、を有する接続子を前記担体の異なる面からこれらのビームのそれぞれが突出した状態となるよう挿入する工程と、前記接続子の前記担体近傍に配置された部分が前記担体を挟持するよう曲げ加工を施す工程と、を備える、製造方法が提供される。

この製造方法においては、前記曲げ加工は、前記第１の接点及び前記第２の接点を押圧することにより実施することができる。また、前記曲げ加工は、前記接続子の前記担体近傍に配置された部分に第１の曲げ加工を加えて前記接続子を前記担体表面に向かって倒すステップと、前記接続子の前記担体近傍に配置された部分に第２の曲げ加工を加えて前記担体を挟持するステップとを含むこともできる。また、少なくとも前記曲げ加工前には、前記担体の前記電気的接続体による挟持部位に接着剤を備えるようにすることもできる。接着剤を供給するタイミングは特に限定されない。

また、この製造方法において、前記接続子は、前記担体近傍に配置される部分に屈曲部及び／又は応力集中部を予め有していることが好ましい。さらに、前記接続子は一方の接点に半田ボールを有していてもよい。

本発明は、２つのデバイス間で対向する電極を電気的に接続する電気的接続体であって、担体と、前記対向する電極の一方に接続される第１の接点を有する第１のビームと、前記対向する電極の他方に接続される第２の接点を有する第２のビームと、前記担体の異なる面からこれらのビームのそれぞれを突出させた状態で前記担体を挟持する挟持部と、を有する接続子と、を備える、電気的接続体に関する。本発明の電気的接続体は、前記接続子が前記担体を挟持することで前記第１のビームと前記第２のビームとを担体のそれぞれの表面から所定の方向を指向して突出した状態で保持することができるようになっている。このように、本発明の電気的接続体においては、接続子自体が担体を挟持するという固定化形態ゆえに、担体に対する接続子の配置数を容易に増大させることができる。また、簡易な固定化形態ゆえに、接続子の種類やサイズ、配列、担体サイズ等を容易に変更することができる。さらに、本発明の電気的接続体によれば、担体を接続子が挟持することによって初めて接続子が所定の形態で担体に固定化されているため、予め所定形態を有した接続子が担体に固定化されていた従来の電気的接続体とは異なり、接続子やビームの形態の自由度が高まっており、変位や接触荷重、導体抵抗の大きさも容易に調整することができる。従って、変位の大きさ、接触荷重の大きさ及び導体抵抗など各種の機能を考慮した形態の接続子を容易に固定化できる。さらに、本発明の電気的接続体によれば、接続子の交換等も容易に実施可能である。

また、本発明は、２つのデバイス間で対向する電極を電気的に接続する電気的接続体の製造方法であって、貫通孔を有する担体の前記貫通孔に、前記対向する電極の一方に接続される第１の接点を有する第１のビームと、前記対向する電極の他方に接続される第２の接点を有する第２のビームと、を有する接続子を前記担体の異なる面からこれらのビームのそれぞれを突出した状態となるよう挿入する工程と、前記接続子の前記担体近傍に配置された部分が前記担体を挟持するよう曲げ加工を施して接続子を担体に対して固定化する工程と、を備える、製造方法に関する。本発明の電気的接続体の製造方法によれば、接続子を担体の貫通孔に所定形態で挿入し、その後曲げ加工により接続子を担体に対して固定化する。このように曲げ加工による固定化工程を実施することにより、接続子を担体に固定化するものであるため、接続子の配置数を容易に増大させることができるとともに、固定化する接続子の形態や最終的に得ようとするビーム形態の自由度が高く、高い設計自由度で電気的接続体を製造することができる。したがって、変位の大きさ、接触荷重の大きさ及び導体抵抗など各種の機能を考慮した形態の接続子を容易に固定化した電気的接続体を製造できる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の実施の形態である電気的接続体及びその製造方法並びに電気的接続体の用途について、図１〜図１０を参照しながら説明する。

（電気的接続体）
図１には、本発明の電気的接続体２の一例を示す。電気的接続体２は、担体４と接続子１０とを備えている。

（担体）
担体４は、対向されるデバイス間に配置可能な形態であればよいが、好ましくは板状体である。また、少なくともその表層側及び接続子１０が接触する可能性のある部分は絶縁性であることが好ましい。より好ましくは、全体が絶縁性である。担体４の絶縁性部分は、絶縁性のプラスチック材料やセラミックス材料を用いることが好ましい。こうした絶縁性材料としては、特に限定しないが、ＦＲ４などのガラス繊維含有エポキシ樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのエンジニアリングプラスチックのほか、各種セラミックスが挙げられる。

担体４は、連続する固相からなることが好ましい。連続する固相とは、材質的に担体全体が均質であって接着、接合、嵌め合い等による不連続界面を有しないことを意味している。したがって、連続する固相からなる担体４として、複数のユニットを一体化したものは排除されるが、通常のＦＲ４基板、ＰＥＥＫ基板、セラミックス基板は連続する固相からなるといえる。連続する固相からなる担体４を用いることで、担体４の厚みや大きさに関わらず、担体４の平坦性や寸法精度を容易に確保することができるため、結果として平坦性及び寸法精度に優れる電気的接続体２を得ることができる。

担体４には、接続子１０を保持させるための貫通孔６を備えることが好ましい。ここで貫通孔６とは、接続子１０を挿入するために予め担体４に設けられる貫通孔を意味している。こうした貫通孔６は、接続子１０の配列形態に応じて形成されるが、多くの場合、行と列とからなるマトリックス状に形成される。これらの貫通孔６は、図１及び図２に示すように、個々の接続子１０に対して個別に備えられていてもよいし、複数個の、例えば、一列に整列される接続子１０を一括して保持できるようにスリット状等に備えられていてもよい。

貫通孔６は、担体４の一方の表面５ａから他方の表面５ｂまで貫通する孔であればよいが、担体４のほぼ厚みを直線的に貫通する貫通形態であることが好ましい。また、貫通孔６の開口の断面形態も特に限定しない。接続子１０の形態等に応じ、円形状、方形状など、あるいはこれらを深さ方向に組み合わせてもよい。さらに、貫通孔６に接続子１０を挿入した際、接続子１０の挿入深さ位置を制限して適切な位置で位置決め可能に貫通孔６の内部に細径部や突起部などのストッパーを設けてもよい。

貫通孔６は、例えば、図１及び図２に示すように、担体４の左右に２分割するような中央部の両側に対称的に配列させることができる。こうすることで、担体４の左右にそれぞれ多数個の接続子１０を配置させて、それぞれ中央部を指向するようにビーム１２ａ、１２ｂを対向させることができる。また、例えば、担体４に複数のエリアを設け、これらのエリア毎に当該エリア内において左右対称に貫通孔６を設けてもよい。なお、貫通孔６は、接続子１０を担体４に保持させる部位であり、この貫通孔６を介して接続子１０が備える二つのビーム１２ａ、１２ｂの間に担体４を介在させ、ビーム１２ａ、１２ｂの基部近傍が担体４を挟持させるようにするものであればよい。したがって、貫通孔６は、接続子１０を保持する前において予め担体４に備えられていなくてもよい。例えば、二つの接続子１０の連結部３０を、担体４の成形と同時に接続子１０を担体４を貫通するように一体化し、担体４の表面から突出されるビーム１２ａ、１２ｂの基部近傍が接続子１０が貫通した担体４の表面近傍部分に当接して所定のビーム角度を確保すると同時に担体４を挟持する形態を採るものであってもよい。また、所定の形状を備える担体４に接続子１０を突き刺して貫通させた後に、その貫通部位の近傍をビーム１２ａ、１２ｂの基部が挟持するようにしてもよい。

（接続子）
接続子１０は、担体４のそれぞれの面から突出される第１のビーム１２ａと第２のビーム１２ｂとを備えている。第１のビーム１２ａと第２のビーム１２ｂとは、接続子１０の両アームを構成しており、これらのビーム１２ａ、１２ｂは、接続子１０の中央部で一体化されており、好ましくは、これらのビーム１２ａ、１２ｂを有する接続子１０は、連続する一体の導体として形成されている。接続子１０を一体とすることで、接合、拡散、メッキなどによる工数の負荷やこれらの工程不良などによる品質のバラツキを抑制して安定した品質の接続子１０を提供できる。こうした接続子１０を構成する材料としては、特に限定しないが、例えば、ベリリウム銅、チタン銅、銅・ニッケル・錫合金、銅・ニッケル・シリコン合金及びニッケルベリリウムから選択されるいずれかを用いることができる。なかでも、導電性と耐久性の観点からベリリウム銅を用いることが好ましい。なお、こうした材料の表面は、ニッケルなどの下地メッキなどを施した後金メッキを施すことができる。

これらのビーム１２ａ、１２ｂの形状は特に限定しない。その先端側が対向されるデバイスの電極に接触可能に、おおよそ全体が弾性変形可能であることが好ましい。したがって、それぞれカンチレバー状であってもよいし、各種形態の座屈バネ状であってもよい。変位の大きさ及び接触荷重の設計自由度の観点から、カンチレバー状であることが好ましい。

ビーム１２ａ、１２ｂがカンチレバー状の場合、それぞれのビーム１２ａ、１２ｂは、平板状であってもよいし、ワイヤー状であってもよいが、導体抵抗を低減させる観点からは、平板状であることが好ましい。また、平板状ビームとしては、接続子１０の中央側から先端側に向かってビーム幅が狭くなるように形成されていることが好ましい。ビーム幅が狭くなることで、接続子１０の表面応力をそのビーム１２ａ、１２ｂの長さ方向にわたって均一にしつつ大きな変位を付与することができる。

平板状のカンチレバーは、平板を所定の形状に打ち抜きしたりあるいはエッチングによりに部分的に除去することにより所定形状に加工することによって得ることができる。平板状カンチレバーとしては、板厚がバネ厚に対応する平板状カンチレバーや板幅がバネ厚に対応する平板状カンチレバーがあるが、好ましくは、板厚がバネ厚に対応する平板状カンチレバーを用いることが好ましい。こうした平板状カンチレバーによれば、十分な断面積を容易に確保することができるため、導体抵抗を低く維持できる。

板厚方向にバネ厚に対応する平板状カンチレバーを構成するビーム１２ａ、１２ｂのビーム厚みとビーム幅の比（ビーム幅／ビーム厚み）が２以上４０以下であることが好ましい。２以上であれば、断面積の増大による導体抵抗の低下の優位性を得られやすく、また、４０以下であれば、ビーム幅をハンドリング可能な板厚に対して許容範囲内に維持でき、接続子１０の固定化ピッチを一定以下に維持することができる。ビーム厚みとビーム幅の比は、より好ましくは３以上であり、さらに好ましくは４以上である。また、同比はより好ましくは２０以下であり、さらに好ましくは１５以下である。なお、ビーム幅は、一番応力の高い部分であり、例えば、後述する第１の屈曲部やビーム１２ａ、１２ｂの担体４の表面に当接する部分の幅である。

また、好ましいビーム１２ａ、１２ｂは、ビーム幅とビーム長さの比（ビーム長さ／ビーム幅）が１以上１８以下である。この比が１以上であると、ビーム形状を方形状におおよそ維持できるため、曲げ加工時においても寸法精度を確保しやすく、また、１８以下であれば板厚がバネ厚に対応する平板状カンチレバーの縦長化を抑制して導体抵抗の増大を抑制できる。この比は、より好ましくは２以上であり、さらに好ましくは３以上である。また、この比は、より好ましくは１２以下であり、さらに好ましくは８以下である。なお、ビーム長は、１２ａ、１２ｂの担体４の表面に当接する部分から先端までの長さをいうものとする。

こうした平板状カンチレバーにおいては、板厚は、０．０１ｍｍ以上０．０８ｍｍ以下であることが好ましい。この範囲であると、板厚がバネ厚に対応するとき、適切な弾性ないし可撓性を得ることができるとともに、バネ幅との関係で良好な導電性を得やすいからである。好ましくは、０．０２ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下である。また、ビーム幅は、０．１５ｍｍ以上０．７０ｍｍ以下であることが好ましい。この範囲であると前記の板厚との関係において良好な導電性を得られやすいからである。より好ましくは、０．１５ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下である。さらに、長さはこうした板厚がバネ厚に対応する平板状カンチレバーにおいては、１．０ｍｍ以上２．４ｍｍ以下である。こうした長さは上記したようにビーム幅に対して好ましいビーム長さであるとともに、こうした範囲であると、大変位にも対応できるビーム１２ａ、１２ｂを得ることができる。

また、ビーム長は、貫通孔６の形成ピッチよりも長くすることができる。本発明の電気的接続体２によれば、接続子１０を担体４に固定化する際の曲げ加工によりビームを倒すため、貫通孔６のピッチに制限されることなく、ビーム長を設定できる。この結果、ピッチに関係なく、所望の変位、荷重及び電気的特性を容易に得ることができる。したがって、ビーム長は、貫通孔６の形成ピッチを超えて形成でき、貫通孔６のピッチにもよるが、好ましくは貫通孔６の形成ピッチに対して１２０％以上であり、より好ましくは１５０％以上とすることができ、さらに好ましくは、１８０％以上であり、一層好ましくは２００％以上とすることができる。さらにまた、３６０％以上とすることができる。なお、本発明において担体４における貫通孔６の形成ピッチは、好ましくは０．５ｍｍ以上２．５４ｍｍ以下であり、より好ましくは０．８ｍｍ以上１．６ｍｍ以下である。

ビーム１２ａ、１２ｂのそれぞれの先端部には、対向する電極に接触させるための接点１４ａ、１４ｂを備えている。接点１４ａ、１４ｂにおける電極の接触形態は特に限定しない。すなわち、電極との接触形態は点接触、線接触等いかなる形態であってもよい。接触信頼性の観点からは、好ましくは線接触である。また、接点１４ａ、１４ｂにおける接触部位数はそれぞれ少なくとも一つあればよいが、２個以上備えていてもよい。２個以上の接触部位を有することで接触信頼性を高めることができる。より好ましくは、線接触の接触部位を２個以上備えている。さらに、線接触の接触部位の好ましい形態は、電極側を指向して緩い凸状（曲面状）に設けて線接触とする形態である。こうした形態によれば、単位面積当たりの接触荷重を増加させて接触信頼性を向上させることができる。なお、緩い凸状とすることで、接点１４ａ、１４ｂが電極と接触するときのビーム１２ａ、１２ｂに係る水平方向への摺動力を低減することもできる。

接点は１４ａ、１４ｂは、例えば、図３に示すように、ビーム方向に沿って電極側を指向して緩い凸状に設けることで線接触を確保するとともに単位面積当たりの接触荷重を増加させることができる。また、図４に示すように、接点１４ａを二股状に設けるとともに、二股状のビームの先端側を全体として電極側に凸状として、二股状ビームの対向するエッジ部分を電極への接触部位として接触部位を２箇所とするとともに各接触部位において線接触を確保するとともに単位面積当たりの接触荷重を増加させることができる。なお、対向するエッジ部分は、好ましくは１０°〜２０°の角度で電極に接触されることで、効果的に単位面積当たりの接触荷重を増加させることができる。また、二股状の接点１４ａは、応力レベルがビーム１２ａと協調する程度の幅に設定することで２箇所での接触を確保することができる。

ビーム１２ａ、１２ｂのビーム角度は、図５に示すように、１５°以上５０°以下であることが好ましい。ビーム角度が１５°以上であると、ビーム１２ａ、１２ｂの倒れる方向の前方に配置される接続子１０のビーム１２ａ、１２ｂとの距離を確保でき、隣り合うビーム１２ａ、１２ａが干渉するのを回避して必要な変位を得ることができる。また、ビーム角度が５０°以下であると、電極と接触してビーム１２ａ、１２ｂに変位が生じたときの荷重のうち垂直成分の増加を抑制することができ、接点１４ａ、１４ｂが電極と接触して滑る際の摩擦によって過度な力がかかるのを抑制してビーム１２ａ、１２ｂの変形を抑制できる。また、５０°以下であると、同じ変位量に対する接点１４ａ、１４ｂの水平方向へのスライド量の増加を抑制できるため、ピッチが小さい場合であっても接点１４ａ、１４ｂを電極に確実に接触させておくことができる。より好ましくは、ビーム角度は３０°以上であり、また、４０°以下である。

なお、図６に示すように、ビーム１２ａ、１２ｂの少なくとも一方、好ましくはいずれか一方の接点１４ａ（又は接点１４ｂ）として、半田ボール１６を備えることができる。半田ボール１６を接点１４ａ又は１４ｂとして備えるときには、半田ボール１６を固定化するためのランド部１８をビーム１２ａ又はビーム１２ｂの先端部に備えていることが好ましい。ランド部１８を備える場合、ランド部１８を備えるビーム１２ａ、１２ｂは必ずしも元のビームと同じ長さである必要は無く、ランド部１８が屈曲部（ビームの基部）に隣接していても良い。

接続子１０の中央部分はビーム１２ａ、１２ｂを連結する連結部３０として機能することができる。連結部３０は、担体４に対しては、担体４を貫通して備えられている。例えば、連結部３０が貫通孔６を貫通した状態で担体４に備えられるときには、貫通孔６内に容易に挿通できるとともに固定できるように連結部３０に弾性変形性を持たせてもよい。例えば、図７に示すように、連結部３０にスリット３２を設けることで、連結部３０の幅を一定範囲に調節可能とすることができる。すなわち、図７の左図において連結部３０の横幅が貫通孔６の径よりもやや大きいときには、接続子１０の連結部３０を貫通孔６へ挿入する途中で、連結部３０はスリット３２の横幅が狭くなるように貫通孔６の周壁に押圧され弾性変形した状態で貫通孔６に収容される。その結果、連結部３０は貫通孔６の周壁を押し広げる方向に弾性力を及ぼすことになり、その位置でしっかりと固定される。また、貫通孔６への挿入高さ位置を位置決め可能に貫通孔６内の所定部位にストッパーとなるように細径部又は突起部を設けた場合に、こうしたストッパーによって係止される太径部や突起部などを設けてもよい。

（接続子の担体への固定化形態）
接続子１０は、図１及び図７に示すように、ビーム１２ａ、１２ｂの基部近傍において担体４を挟持する挟持部２０ａ、２０ｂを備えることができる。挟持部２０ａ、２０ｂは、ビーム１２ａ、１２ｂを担体４の異なる面５ａ、５ｂからそれぞれ突出させた状態で担体４に固定化できるように担体４を挟持することができる。接続子１０の材料として弾性変形性のある材料を用いたり弾性変形可能な形態を用いることで、接続子１０の挟持部２０ａ、２０ｂは担体４を弾性的に挟持することができる。

挟持部２０ａ、２０ｂは、担体４を挟持するために、接続子１０が屈曲する部位を有している。屈曲部位による挟持形態は特に限定しないが、安定した挟持形態を構築するには、挟持部２０ａ、２０ｂは、それぞれ２個以上の屈曲部を有していることが好ましい。接続子１０の挟持による固定化形態の一例を図７に拡大して示す。この形態における接続子１０は、ビーム１２ａ、１２ｂの連結部３０が担体４の貫通孔６に挿入されており、担体４の表面５ａ、５ｂからビーム１２ａ、１２ｂがそれぞれ所定のビーム角度で突出している。挟持部２０ａ、２０ｂは、開口端縁近傍にある担体４の表面５ａ、５ｂを指向し屈曲して挟持する第１の屈曲部２２ａ、２２ｂと、貫通孔６から担体４の表面５ａ、５ｂ近傍に突出して担体４の表面５ａ、５ｂを指向して屈曲する第２の屈曲部２４ａ、２４ｂとを備えている。接続子１０は、第１の屈曲部２２ａ、２２ｂと第２の屈曲部２４ａ、２４ｂとを備えることで、担体４を挟持して接続子１０自らを担体４に保持させている。また、同時に、ビーム１２ａ、１２ｂに所定の角度と弾性変形性を付与している。

第１の屈曲部２２ａ、２２ｂ又はその近傍が担体表面５ａ、５ｂに直接当接するものであることが好ましいが、必ずしも当接を必要とするものではない。また、硬度の高い金属材料で接続子１０が構成された場合、曲げに対するスプリングバックにより第１の屈曲部２２ａ、２２ｂが担体表面５ａ、５ｂから浮きやすくなるが、後述する脆弱部２６ａの設計等によってこうしたスプリングバックの影響を実質的に無視できる程度に低減することもできる。

なお、図１及び図７に示すビーム１２ａ、１２ｂの第２の屈曲部２４ａ、２４ｂ又はその近傍には、応力集中部として周囲よりも脆弱な脆弱部２６ａ、２６ｂを備えている。脆弱部２６ａ、２６ｂは、図１及び図７に示す形態では、周囲よりも幅の狭い部分として形成されている。脆弱部２６ａ、２６ｂを備えることで、接続子１０の貫通孔６から突出した部分を曲げ加工により容易に担体４を挟持するように加工することができる。なお、応力集中部は、幅を狭くするほか、厚みを薄くしたり、あるいはキズや欠損を付与したりするなどして形成することもできる。

また、挟持部２０ａ，２０ｂと担体表面５ａ、５ｂとの間には接着層を備えていてもよい。すなわち、担体表面５ａ、５ｂに接着剤などを塗布しておき、この接着層を介して、挟持部２０ａ、２０ｂの第１の屈曲部２２ａ、２２ｂが担体表面５ａ、５ｂに当接して担体４を挟持する形態であってもよい。こうした形態は、スプリングバックが生じて第１の屈曲部２２ａ、２２ｂが担体表面５ａ、５ｂに直接当接して挟持できないときなどに有効である。なお、この接着層は、熱可塑性であっても熱硬化性等であってもよいが、接続子１０のビーム１２ａ、１２ｂの動きを考慮すると、接着効果の発揮後においてもある程度弾性を有する接着層であることが好ましい。

図１及び図２に示すように、接続子１０は、それぞれのビーム１２ａ、１２ｂが担体４を左右に分割するような分割線を指向して左右に対向状に配列させることができる。こうして接続子１０のビーム１２ａ、１２ｂの向きを対向させた結果、ビーム１２ａ、１２ｂを大きく変位させる際に電極と接点が摺動する時の摩擦によって生じるスライド力を相殺してビーム１２ａ、１２ｂと対向される電極との充分なワイピング量を確保し安定的な接触が確保されるようになっている。左右それぞれに配された接続子１０の群は、担体４を左右にほぼ２分割するような分割線を指向して左右同数程度配列させることで効果的にスライド力を相殺し、デバイスと担体４の間の移動を防ぐことができる。

（電気的接続体の製造方法）
次に、こうした第１の実施形態の電気的接続体を製造するのに適した方法について説明する。まず、接続子１０を準備する。本方法では、接続子１０の挟持部２０ａ、２０ｂが担体４を挟持することにより接続子１０を担体４に固定化し、接続子１０のビーム１２ａ、１２ｂに所定の方向性を付与するものであるため、接続子１０は固定化前後において異なる形態を備えることができる。例えば、図１及び図２に示す電気的接続体２における接続子１０は、固定化前には図８に示す形態を備えることができる。

図８に示すように、固定化前の接続子１０は、第１の屈曲部１００と第２の屈曲部１１０とを有している。第１の屈曲部１００は、ビーム１２ａ、１２ｂの角度を決定するものであり、こうした屈曲部１００を予め形成しておくことで、固定化前の最終形態を有していない接続子１０を担体４に仮保持させた状態で曲げ加工することによっても精度の高いビーム１２ａ、１２ｂの加工が可能となっている。また、第２の屈曲部１１０は、固定化前の接続子１０が直線状の貫通孔６を容易に挿通できるように、連結部３０とビーム１２ａ、１２ｂとをおおよそ平行にするために付与されている。第１の屈曲部１００は、固定化後の接続子１０の第１の屈曲部２２ａ、２２ｂに対応し、第２の屈曲部１１０は同様に第２の屈曲部２４ａ、２４ｂに対応している。このような屈曲部１００、１１０の形成は、通常のパンチとダイなどによる曲げ加工によって可能である。なお、まず、第１の屈曲部１００を加工し、次いで第２の屈曲部１１０を加工することが好ましい。

なお、図８に示すように、第１の屈曲部１００に対して第２の屈曲部１１０は逆向きに曲げられており、これらの屈曲部１００、１１０の間には、変曲点１０５を有している。また、第２の屈曲部１１０の近傍には、脆弱部２６ａ，２６ｂが備えられている。固定化のための曲げ加工時には、この脆弱部２６ａ，２６ｂにおいて選択的に接続子１０が屈曲されて、第２の屈曲部１１０に新たな角度を付与可能になっている。一方、第１の屈曲部１００は、脆弱部２６ａ，２６ｂに比して十分な幅を有しており、固定化のための曲げ加工においては、当初の曲げ角度が維持されるようになっている。

次に、図９に示すように、予め曲げ加工した接続子１０を、担体４に形成した貫通孔６に挿入する。接続子１０の貫通孔６への挿入方法は特に限定しない。接続子１０を一本毎に挿入してもよいし、キャリアとブリッジを使って接続子１０を複数本まとめて挿入してもよい。接続子１０を、両ビーム１２ａ、１２ｂが所定方向を指向するようにかつ所定量担体表面５ａ、５ｂから突出するように、位置決めする。

次いで、この固定化前の接続子１０に対して曲げ加工を実施して、担体４を挟持させる。曲げ加工は、パンチやブレードなどを用いて通常の曲げ加工のようにして、接続子１０の屈曲部１００が担体４を挟持するように担体４方向へ外力を付加して行うこともできるし、接続子１０に使用時におけるような変位を直接与えて行うこともできる。後者の曲げ加工は、担体４に固定化されていない接続子１０を位置決めした状態で、電気的接続体２を使用しようとするデバイスに装着し使用時の動作を行うか、あるいは使用時の状態を模した動作を行うことによって行うことができる。例えば、図１０に示すように、鏡面加工した平面冶具などで上下から所定量、接点１４ａ、１４ｂ側を押さえることで、接続子１０を脆弱部２６ａ、２６ｂで変形させて、第２の屈曲部１１０に新たな角度を与えて第１の屈曲部１００又はその近傍で担体４を挟持させることができる。この結果、接続子１０は、屈曲してかつ担体４を挟持する第１の屈曲部２２ａ、２２ｂと第１の屈曲部２２ａ、２２ｂにこうした挟持状態を形成するために屈曲する第２の屈曲部２４ａ、２４ｂとを有する挟持部２０ａ、２０ｂを形成して所定の形態で担体４に固定化される。

この方法によれば、これら屈曲部１００、１１０のうち、ビーム１２ａ、１２ｂの方向性を決定する第１の屈曲部１００は、予め付与した所定角度を維持可能に形成され、第２の屈曲部１１０は、曲げ加工によって新たな角度が付与されるように形成された固定化前の接続子１０を用いているため、ビーム１２ａ、１２ｂの高さ方向での寸法精度を確保しつつかつ容易に挟持形態を形成可能となっている。すなわち、屈曲部１００、１１０と脆弱部２６ａ，２６ｂとを備えるために、精度の高い曲げ加工を実現して、精度よく接続子１０を固定化できる。

なお、接続子１０が高硬度の金属材料の場合、第１の屈曲部１００又はその近傍をスプリングバックによって担体４に当接させて直接挟みつけることが困難な場合もあるが、スプリングバックの程度は脆弱部２６ａ，２６ｂを含む屈曲部位の半径と長さによって大きく変化するため、屈曲部位における板幅の組合せ等を最適化することで浮き量を実質的に無視できるレベルにまで抑制することもできる。

固定化のための曲げ加工に先だって、挟持させようとする担体表面５ａ、５ｂには、予め接着層を配置しておいてもよい。接着層を配置しておくことで、固定化のための曲げ加工時に、第１の屈曲部１００と第２の屈曲部１１０との間の変曲点１０５が担体４の表面に押圧されたときそのまま接着層で固定される。この結果、所定の温度下で両者は接着されスプリングバックで戻ることはなく、接続子１０は担体４に安定して固定化される。こうすることで、ビーム１２ａ、１２ｂの先端の高さ方向及び平面方向での寸法精度を高めることができる。なお、使用時には、接続子１０が変位して第１の屈曲部２２ａ、２２ｂが担体表面５ａ、５ｂに当たってから荷重が発生するため、ばね特性などは確保することができる。また、接着剤を使用する場合は接着後も弾力のある種類を選ぶことにより、接続子１０の動きに与える影響を抑制できる。

なお、接着層の配置方法は特に限定しない。接着剤シートを貼付してもよいし、接着剤をコーティングしてもよい。また、接着層の配置タイミングも固定化のための曲げ加工の前であればよい。また、接着層は必ずしも担体表面５ａ、５ｂに限定して配置するものではなく、接続子１０の所定部位に塗布しておくこともできる。

以上説明した本実施形態の電気的接続体及びその製造方法によれば、本発明の電気的接続体及びその製造方法が備える作用を備えることができる。特に、接続子１０を担体４の貫通孔６に配した後に、曲げ加工によりビーム１２ａ、１２ｂを整えるため、接続子１０のビーム１２ａ、１２ｂの長さは、貫通孔６を形成するピッチ間隔を大きく超えて形成することができ、したがって、カンチレバー型のビームであっても、貫通孔６の形成ピッチに制限されずにビーム長を確保して充分な変位を実現することができる。この結果、大変位の接続子の配置数を容易に増大させることができる。また、板厚方向に可撓性を有するようにカンチレバー形のビームを用いることで、導体抵抗が低い接続子の配置数を容易に増大できるようになっている。さらにまた、本実施形態によれば、このような長いビーム長を確保しつつ、担体４の一体性が確保されているため、大きな担体４に対して接続子１０を固定化する場合であっても、厚み方向や幅方向にユニットを一体化する必要がないため、平坦性、寸法精度の良い電気的接続体が提供できるものとなっている。

加えて、担体４への穿孔や接続子１０の曲げ加工に従来の機械加工技術及び曲げ加工技術を用いることができるため、多品種小量品の電気的接続体であっても効率的に製造できる。また、本実施形態によれば、担体４に形成した貫通孔６に接続子１０を挿通して曲げ加工により挟持するだけであり、貫通孔６に何ら圧入応力が掛からない。したがって、より狭ピッチでの接続子の多数化を容易に行うことができる。さらに、接続子１０に固定化のための曲げ加工を施す場合、全ピン一括曲げも可能であるため、電気的接続体の製造工程を容易に効率化することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の別の実施の形態である電気的接続体及びその製造方法並びに電気的接続体の用途について、図１１〜図１６を参照しながら説明する。第２の実施形態の電気的接続体１２０は、第１の実施形態の電気的接続体２における貫通孔６の形態と接続子１０自体の形態及び担体４の固定化形態並びに製造方法において相違している。以下、これらの相違点を中心に説明して、同一の部材等については説明を省略するものとする。

図１１には、本実施形態の電気的接続体１２０を示す。図１１に示すように、本実施形態における貫通孔１２６の開口端縁の一方側には、所定の深さで開口端縁を拡張するような凹状の段差部１２７ａ、１２７ｂを設けることができる。すなわち、貫通孔１２６の開口端縁の一方側の内側には段差部１２７ａ、１２７ｂを備えることができる。段差部１２７ａ、１２７ｂは、貫通孔１２６の内部に底面１２８ａ、１２８ｂと、壁面１２９ａ、１２９ｂとを有している。この段差部１２７ａ、１２７ｂは、個々の貫通孔１２６のビーム１３２ａ、１３２ｂが指向する側に設けられていてもよいし、マトリックス状に配列された行又は列を構成する多数個の貫通孔６に沿って一括して溝状に形成することもできる。

本実施形態における接続子１３０の詳細と固定化形態とを図１２に示す。本実施形態における接続子１３０は、図４に示すのと同様のビーム形態及び接点形態を有しているので、その説明は省略する。接続子１３０の挟持部１４０ａ、１４０ｂは、それぞれ担体４の表面５ａ、５ｂを指向して屈曲する第１の屈曲部１４２ａ、１４２ｂと担体４の表面５ａ、５ｂを指向して屈曲する第２の屈曲部１４４ａ、１４４ｂを備えている点は第１の実施形態の接続子１０と共通である。一方、接続子１３０は、ビーム１３２ａ、１３２ｂの方向性に寄与する第３の屈曲部１４６ａ、１４６ｂを備えている点において異なっている。また、接続子１３０においては、第１の屈曲部１４２ａ、１４２ｂの近傍が第１の実施形態と同様に担体４の表面５ａ、５ｂに当接するものであるが、詳細には、第１の屈曲部１４２ａ、１４２ｂと第２の屈曲部１４４ａ、１４４ｂとの間の第１の変曲部分１４３ａ、１４３ｂにおいて、段差部１２７ａ、１２７ｂの底面１２８ａ、１２８ｂに当接し、第１の屈曲部１４２ａ、１４２ｂの近傍、具体的には、第１の屈曲部１４２ａ、１４２ｂと第３の屈曲部１４６ａ、１４６ｂとの間の第２の変曲点１４５ａ、１４５ｂが段差部１２７ａ、１２７ｂの壁面１２９ａ、１２９ｂに当接する点において相違している。

こうした固定化形態では、第２の変曲部分１４５ａ、１４５ｂが段差部１２７ａ、１２７ｂの壁面１２９ａ、１２９ｂに接触することで接続子１０の先端側のブレが抑制され、平面方向において高い寸法精度を有することができる。また、ビーム１３２ａ、１３２ｂは第１の屈曲部１４２ａ、１４２ｂと第３の屈曲部１４６ａ、１４６ｂとで方向性が決定されているため、高さ方向において高い寸法精度を有することができる。

次に、こうした第２の実施形態の電気的接続体１２０を製造するのに適した方法について説明する。まず、接続子１３０を準備する。本方法では、第１の実施形態と同様、接続子１３０は、固定化前後において異なる形態を備えることができる。例えば、図１１及び１２に示す電気的接続体２における接続子１３０は、固定化前には図１３に示す形態を備えることができる。

図１３に示すように、固定化前の接続子１３０は、第１の屈曲部２００と第２の屈曲部２１０と第３の屈曲部２２０とを有している。第１の屈曲部２００は、固定化後の接続子１３０の第１の屈曲部１４２ａ、１４２ｂに対応し、第２の屈曲部２１０は、固定化後の接続子１３０の第２の屈曲部１４４ａ、１４４ｂの近傍に対応し、第３の屈曲部２２０は、同様に第３の屈曲部１４６ａ、１４６に対応している。第１の屈曲部２００及び第３の屈曲部２２０は、ビーム１３２ａ、１３２ｂの角度を決定するものであり、固定化のための曲げ加工によっても角度が変化しないように構成されている。こうした屈曲部２００、２２０を予め形成しておくことで、固定化前の最終形態を有していない接続子１３０を担体４に仮保持させた状態で曲げ加工することによっても精度の高いビーム１３２ａ、１３２ｂの加工が可能となっている。また、第２の屈曲部２１０は、固定化前の接続子１３０が直線状の貫通孔６を容易に挿通できるように連結部３０とビーム１３２ａ、１３２ｂとをおおよそ直線状にするために付与されている。このような屈曲部２００〜２２０の形成は、通常のパンチとダイなどによる曲げ加工によって可能である。なお、まず、屈曲部２００、２２０を加工し、次いで屈曲部２１０を加工することが好ましい。

さらに、詳細に説明すると、固定化前の接続子１３０は、第１の屈曲部２００に対して第２の屈曲部２１０及び第３の屈曲部２２０は逆向きに曲げられており、これらの屈曲部間には、それぞれ変曲点を有している。また、第２の屈曲部２１０の両側には周囲よりも脆弱に設けた脆弱部２２６、２２８が備えられている。これら２つの脆弱部２２６，２２８においては、屈曲部２００と屈曲部２１０との間の変曲点側にある脆弱部２２６が、他方よりも脆弱に、すなわち幅狭に形成されており、接続子１３０に外力を付加したときに、最も屈曲しやすく形成されている。また、反対側にある脆弱部２２８は、脆弱部２２６に次いで脆弱に、すなわち幅狭に形成されており、接続子１３０に外力を付加したときに、脆弱部２２６に次いで屈曲しやすく形成されている。すなわち、固定化のための曲げ加工時には、この脆弱部２２６、２２８において選択的に接続子１３０が屈曲されるようになっており、これらの脆弱部２２６，２２８により、第２の屈曲部２１０には、曲げ加工により新たな角度が付与されるようになっている。

次に、図１４及び図１５に基づいて、こうした固定化前の接続子１３０の担体４への固定化について説明する。図１４に示すように、予め曲げ加工した接続子１３０を、担体４に形成した貫通孔１２６に挿入する。接続子１３０の貫通孔１２６への挿入方法は特に限定しない。第１の実施形態と同様、接続子１３０を一本毎に挿入してもよいし、キャリアとブリッジを使って接続子１３０を複数本まとめて挿入してもよい。接続子１３０を、両ビーム１３２ａ、１３２ｂが所定方向を指向するようにかつ所定量が担体表面５ａ、５ｂから突出するように、位置決めする。

次いで、図１５に示すように、この固定化前の接続子１３０に対して曲げ加工を実施する。本実施形態では、特に、第１のブレード部３１０と第２のブレード部３１２とを有するブレード３００を用いて曲げ加工を行うことができる。このブレード３００によれば、一度の動作で、２種類の曲げ加工が可能になっている。すなわち、接続子１３０の固定化のための曲げ加工の際、ブレード３００の第１のブレード部３１０が第２の屈曲部２１０に隣接した屈曲部２１０と第１の屈曲部２００との間の変曲点に当たると、他に比べて弱い脆弱部２２６だけが大きく変形して第２の屈曲部２１０が狭まり、第１の屈曲部２００が担体４の段差部１２７ａの底面２８ａに倒れ、ビーム１３２ａは倒れる。しかしながら、この時点においては、接続子１３０は、スプリングバックによる復元力で担体４を挟みつけることはできないで、第１の屈曲部２００は浮いた状態となっている。

次にブレード３００の第２のブレード部３１２が第２の屈曲部２１０近傍に当たると、今度は次に弱い脆弱部２２８が変形する。すると脆弱部２２６が逆に開拡し、第２の屈曲部２１０に最終的な角度が付与される。この結果、逆向きのスプリングバックによって第１の屈曲部２００と第２の屈曲部２１０との間の変曲部分が段差部１２７ａの底面１２８ａに当接して担体４を挟持することができる。また、このとき、第１の屈曲部２００と第３の屈曲部２２０との間の変曲点が段差部１２７ａの壁面１２９ａに当接するため、接続子１３０の先端のぶれは抑えられ、平面的な寸法精度は確保される。これらの曲げ加工によって第１の屈曲部２００及び第３の屈曲部２２０の角度は変わらないため、高さ方向の寸法精度も確保される。これにより、図１１及び図１２に示すように、接続子１３０が挟持部１４０ａ、１４０ｂによって担体４に固定化された状態を得ることができる。

この方法によれば、これら屈曲部２００、２１０、２２０のうち、ビーム１２ａ、１２ｂの方向性を決定する第１の屈曲部２００及び第３の屈曲部２２０は、予め付与した所定角度を維持可能に形成され、第３の屈曲部２１０は、曲げ加工によって新たな角度が付与されるように形成された固定化前の接続子１３０を用いているため、ビーム１３２ａ、１３２ｂの高さ方向及び平面方向での寸法精度を確保しつつかつ容易に挟持形態を形成可能となっている。すなわち、屈曲部２００、１１０、２２０と脆弱部２２６、２２８とを備えるために、精度の高い曲げ加工を実現して、精度よく接続子１３０を固定化できる。

以上説明したように、本実施形態においては、接続子１３０の固定化のための曲げ加工は２段階で実施され、第１の段階では、ビーム１３２ａを倒し、第２の段階では、挟持部１４０ａ、１４０ｂに担体４を挟持させることができる。

本実施形態の電気的接続体１２０及びその製造方法によれば、上記した本発明の電気的接続体及びその製造方法の作用を得ることができるとともに第１の実施形態の電気的接続体２と同様の作用効果が得られる。加えて、本実施形態によれば、曲げ加工により挟持部１４０ａ、１４０ｂによる担体４の確実な挟持形態を容易に得ることができるという利点がある。また、本実施形態においては、２段階の曲げ加工を２つのブレード部３１０、３１２を備える１種類のブレード３００を用いて一回の動作で行うために、確実にかつ容易に接続子１３０の曲げ加工を実施できる。さらに、本実施形態においては、段差部１２７ａ、１２７ｂの底面１２８ａ、１２８ｂや壁面１２９ａ、１２９ｂへの接続子１３０の当接を生じさせることで、ビーム１３２ａ、１３２ｂの方向性の精度や高さ精度の双方を容易に得ることができるようになっている。

（第３の実施形態）
図１６は、第３の実施形態の電気的接続体３２０の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

第３の実施形態の電気的接続体３２０は、第１の実施形態と同様、２つのデバイス間に配置されるものであり、担体３２４と、この担体３２４を貫通する貫通孔３２６に挿入された状態で固定されている接続子３３０とを備えている。

担体３２４は、第１の実施形態の担体４と同様であるため、ここでは説明を省略する。但し、担体３２４を貫通する貫通孔３２６は、ドリルなどで開けられた断面円形の丸穴であるが、開口の一部を覆うポリイミドなどの合成樹脂シート製のカバー３２８を有している。このカバー３２８のエッジは、直線状に形成されている。また、カバー３２８は、担体３２４と接着層３２７を介して接着されると共に接続子３３０と接着層３２９を介して接着されている。

接続子３３０は、基本的には第１の実施形態の接続子１０と同様の材質・構成である。すなわち、接続子３３０は、電気的接続体３２０の上方に配置されるデバイスの電極に接続される第１の接点を有する第１のビーム３３１と、下方に配置されるデバイスの電極に接続される第２の接点を有する第２のビーム３３２と、担体３２４の上下各面から第１及び第２のビーム３３１，３３２を突出させた状態で担体３２４を挟持する連結部３３３とを備えている。連結部３３３は、カバー３２８の近傍に配置された幅の狭い脆弱部３３４，３３５において屈曲され、第１のビーム３３１の根元付近と第２のビーム３３２の根元付近とで担体３２４の上下両面を挟持している。本実施形態では、脆弱部３３４と脆弱部３３５との間隔よりも第１のビーム３３１の根元と第２のビーム３３２の根元との間隔の方が狭くなっていることから、連結部３３３は担体３２４をしっかりと挟持している。また、脆弱部３３４から第１のビーム３３１の根元までの領域や脆弱部３３５から第２のビーム３３２の根元までの領域は、カバー３２８と接着層３２９を介して接着されているため、連結部３３３は図１６の姿勢を接着力によっても維持することができる。また、連結部３３３は、貫通孔３２６に収容されている部分の略中央にＶ字状に折り曲げられた折り曲げ部３３３ａを有している。この折り曲げ部３３３ａのＶ字の角度θは、貫通孔３２６に連結部３３３が収容される前に比べて収容された後の方が広がっている。連結部３３３は、貫通孔３２６の周壁に押されて弾性変形した状態で貫通孔３２６に収容されており、折り曲げ部３３３ａの両側（図１６（ａ）の部分拡大図における丸印）が貫通孔３２６に当接すると共に脆弱部３３４，３３５の近傍の両側（図１６（ａ）の部分拡大図における二重丸印）を含む領域がカバー３２８の直線状のエッジに当接している。このため、貫通孔３２６に収容された連結部３３３は貫通孔３２６の周壁を押し広げるように付勢している。第１のビーム３３１は、その根元が連結部３３３との境界部分にて屈曲されて斜め上方に向かう姿勢をとっている。第２のビーム３３２は、その根元が連結部３３３との境界部分にて屈曲されて斜め下方に向かう姿勢をとっている。

次に、こうした第３の実施形態の電気的接続体３２０を製造する方法について説明する。図１７は電気的接続体３２０を組み立てるのに使用する接続子３３０の斜視図、図１８は電気的接続体３２０の組立工程の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

まず、接続子３３０を準備する。担体３２４の貫通孔３２６に収容する前の接続子３３０は、収容後の接続子３３０と同じ構成であるが、脆弱部３３４，３３５であまり大きく屈曲されていない状態であり、Ｖ字状に折り曲げられた折り曲げ部３３３ａの角度θは貫通孔３２６へ収容された後（図１６参照）に比べて狭くなっている。また、担体３２４には予め複数の貫通孔３２６が開けられ、各貫通孔３２６の上下両方の開口端縁には接着層３２７を介してカバー３２８が貼り付けられている。このカバー３２８は、上述したとおり貫通孔３２６の開口の一部を覆うものであり、エッジが直線的に形成されている。また、カバー３２８の上面には、加熱することにより硬化する熱硬化性樹脂層Ｌが積層されている。これらの層はそれぞれ独立していてもよいし3層が一体のものであってもよい。

次いで、接続子３３０を貫通孔３２６へ挿入し連結部３３３が貫通孔３２６に収まるようにする。このとき、連結部３３３のうち幅方向に直線的に形成されている脆弱部３３４，３３５の近傍が貫通孔３２６のカバー３２８のエッジと接触するようにする。連結部３３３は、折り曲げ部３３３ａの両側（図１８（ａ）の部分拡大図の丸印）が貫通孔３２６に当接すると共に脆弱部３３４，３３５の近傍の両側（図１８（ａ）の部分拡大図の二重丸印）を含む領域がカバー３２８の直線状のエッジに当接し、折り曲げ部３３３ａの角度θは貫通孔３２６へ収容される前に比べて広がっていることから、貫通孔３２６の周壁を押し広げるように付勢している。この結果、接続子３３０は、幅方向に直線的に形成されている脆弱部３３４，３３５の近傍がカバー３２８のエッジと接触した状態で固定され、軸回転することが規制される。

続いて、この状態で第１及び第２のビーム３３１，３３２に外力を加えることにより、脆弱部３３４の近傍を中心として第１のビーム３３１を図１８において時計回りに回転させると共に脆弱部３３５の近傍を中心として第２のビーム３３２を図１８（ｂ）において反時計回りに回転させる。これにより、接続子３３０は曲げ加工されて図１８（ｂ）の二点鎖線に示すようになる。このとき、接続子３３０は軸回転することが規制されているため、曲げ加工中に向きが変わってしまうことがない。また、第１のビーム３３１の根元は熱硬化性樹脂層Ｌを介してカバー３２８に押しつけられた状態となる。更に、第１及び第２のビーム３３１，３３２の根元は脆弱部３３４，３３５と比べて十分な幅を有しているため、当初の曲げ角度が維持される。

そして、外力を加えた状態のまま熱硬化性樹脂層Ｌを加熱する。これにより、熱硬化性樹脂層Ｌは熱硬化して接着層３２９になり、図１６の電気的接続体３２０が得られる。

以上詳述した本実施形態によれば、上述した第１の実施形態と同様の効果が得られるほか、貫通孔３２６の開口に直線状のエッジを持つカバー３２８が設けられ、接続子３３０の連結部３３３にＶ字状の折り曲げ部３３３ａが設けられているため、電気的接続体３２０の組立工程において接続子３３０が軸回転するのを規制することができる。

なお、カバー３２８は貫通孔３２６の上下両方の開口に設けることとしたが、いずれか一方に設けてもよく、その場合でも接続子３３０の軸回転を規制することができる。但し、接続子３３０の軸回転を確実に規制するには上下両方に設けることが好ましい。また、上述した第３の実施形態では、貫通孔３２６を断面が円形の丸穴とし開口をカバー３２８で覆うことにより回転規制部を構成したが、貫通孔３２６として、図１９（ａ）に示すように円の一部を直線的に切り欠いた形状の断面を持つ穴を採用したり、図１９（ｂ）に示すように断面が長方形の角穴を採用したり、図１９（ｃ）に示すように断面が長円形の穴を採用したり、図１９（ｄ）に示すように円と四角形とを重ねた形状の断面を持つ穴（折り曲げ部３３３ａの両側と連結部３３３の脆弱部３３４，３３５の近傍がこの穴の角に入り込む）を採用してもよい。いずれの場合も、上述した第３の実施形態と同様の作用効果を奏する。但し、担体３２４にドリルで穴を開けることを考慮すれば、断面が円形の丸穴の開口の一部をカバーで覆う構成が好ましい。そのほかの穴はドリルで形成することは難しいが、例えば金型成形を採用するのであれば容易に形成することができる。更に、連結部３３３はＶ字状に折り曲げられた折り曲げ部３３３ａを有するものとしたが、こうした折り曲げ部３３３ａが複数連なるようにしてもよい。更にまた、第３の実施形態以外の連結部でも１つ以上のＶ字状の折り曲げ部を形成することにより、貫通孔内で弾性変形させ貫通孔を押し広げる付勢力が働くようにしてもよい。

こうした本発明の電気的接続体が装着されるデバイスとしては、アレイ状（全体がアレイ状あるいはエリアアレイ状）に配列された前記電極を備える半導体、ＩＣチップなどが挙げられる。また、本発明の電気的接続体の用途としては、こうしたデバイスにおける電気的接続を確保するソケットやインターポーザー、プロープカードが挙げられる。さらに、本発明の電気的接続体を装着して備える電子機器としては、ＩＣチップを備えるものが挙げられる、例えば、ＰＣ、通信機器等を含んでいる。また、ＩＣチップや半導体検査装置も挙げられ、例えば、半導体検査装置などが挙げられる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく本発明の範囲内で実施できる。例えば、固定化された接続子の有する屈曲部の形態や個数は、必要に応じ適宜変更することができるし、接続子において担体を挟持する箇所や担体表面に当接する箇所も適宜変更することができる。

第１の実施形態の電気的接続体の構造の概略を示す断面図。 第１の実施形態の電気的接続体を示す平面図。 接続子のビーム構造の一例を示す図。 接続子のビーム構造の他の一例を示す図。 ビーム角度が５０°及び１５°の場合のデバイスとの接触状態の相違を示す図。 半田ボールをビーム先端に備える電気的接続体の一例を示す図。 接続子の固定化構造の一例を示す図。 固定化前の接続子の一例を示す図。 接続子の担体への固定化工程の前段の一例を示す図。 接続子の担体への固定化工程の後段の一例を示す図。 図１１（ａ）は、第２の実施形態の電気的接続体の構造の概略を示す断面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）中の点線丸内部分の特に担体４の拡大断面である。 接続子の固定化構造の一例を示す図。 固定化前の接続子の一例を示す図。 接続子の担体へ固定化工程の前段の一例を示す図。 接続子の担体への固定化工程の後段の一例を示す図。 第３の実施形態の電気的接続体の説明図。 第３の実施形態の電気的接続体に使用する接続子の斜視図。 第３の実施形態の電気的接続体の組立工程の説明図。 第３の実施形態の別例を示す説明図。

符号の説明

２、１２０ 電気的接続体、４ 担体、５ａ、５ｂ 担体表面、６、１２６ 貫通孔、１０、１３０ 接続子、１２ａ、１２ｂ、１３２ａ、１３２ｂ ビーム、１４ａ、１４ｂ 接点、１６ 半田ボール、２０ａ、２０ｂ、１４０ａ、１４０ｂ 挟持部、２２ａ、２２ｂ、１４２ａ、１４２ｂ 第１の屈曲部、２４ａ、２４ｂ、１４４ａ、１４４ｂ 第２の屈曲部、２６ａ、２６ｂ、２２６、２２８ 脆弱部、３０ 連結部、３２ スリット、１００、２００ 第１の屈曲部（固定化前）、１１０、２１０ 第２の屈曲部（固定化前）、１０５ 変曲点、１２７ａ、１２７ｂ 段差部、１２８ａ、１２８ｂ 段差部の底面、１２９ａ、１２９ｂ 段差部の壁面、１４３ａ 第１の変曲点、１４５ａ 第２の変曲点、１４６ａ、１４６ｂ、第３の屈曲部、２２０ 第３の屈曲部（固定化前）、３１０ 第１のブレード部、３１２ 第２のブレード部、３２０ 電気的接続体、３２４ 担体、３２６ 貫通孔、３２７ 接着層、３２８ カバー、３２９ 接着層、３３０ 接続子、３３１ 第１のビーム、３３２ 第２のビーム、３３３ 連結部、３３３ａ 折り曲げ部、３３４，３３５ 脆弱部。

Claims (27)

1. ２つのデバイス間で対向する電極を電気的に接続する電気的接続体であって、
   担体と、
   前記対向する電極の一方に接続される第１の接点を有する第１のビームと、前記対向する電極の他方に接続される第２の接点を有する第２のビームと、前記第１のビームと前記第２のビームとを連結すると共に、前記担体の異なる面からこれらのビームのそれぞれを突出させた状態で前記担体を挟持する挟持部と、を有する接続子と、
   を備える、接続体。
2. 前記挟持部の一部が前記担体表面に当接して前記担体を挟持する、請求項１に記載の接続体。
3. 前記接続子を前記担体を貫通する貫通孔を介して備え、前記挟持部は前記貫通孔の開口端縁近傍に当接して前記担体を挟持する、請求項１又は２に記載の接続体。
4. 前記挟持部の一部が前記開口端縁の内側の段差部に当接して前記担体を挟持する、請求項３に記載の接続体。
5. 前記貫通孔は、前記接続子が軸回転するのを規制する回転規制部を備える、請求項３又は４に記載の接続体。
6. 前記回転規制部は、断面円形の丸穴の開口の一部を覆うカバーのエッジである、請求項５に記載の接続体。
7. 前記接続子は、前記貫通孔に収容されると前記貫通孔の周壁を押し広げる方向の付勢力が生じる形状に形成され、前記回転規制部は、前記接続子の幅方向の少なくとも２点と当接して前記接続子が軸回転するのを規制する、請求項３又は４に記載の接続体。
8. 前記挟持部は、前記接続体を前記デバイスに装着することにより前記担体を挟持する、請求項１〜７のいずれかに記載の接続体。
9. 前記挟持部と前記担体との間には接着層を備える、請求項１〜８のいずれかに記載の接続体。
10. 前記接続子の前記第１のビームおよび前記第２のビームは、それぞれ前記担体からカンチレバー状に突出されている、請求項１〜９のいずれかに記載の接続体。
11. 前記第１のビーム及び前記第２のビームのビーム角度はそれぞれ１５°以上５０°以下である、請求項１〜１０のいずれかに記載の接続体。
12. ビーム幅とビーム長さの比が１以上１８以下である、請求１〜１１のいずれかに記載の接続体。
13. ビーム厚みとビーム幅の比が２以上４０以下である、請求項１２に記載の接続体。
14. 多数個備えられる前記接続子の前記担体の少なくとも一方の面に突出される多数のビームは互いに前記担体の中央を指向して対向している、請求項１〜１３のいずれかに記載の接続体。
15. 少なくとも一方のビームは、半田ボールと、該半田ボールを備えられるランド部とを有している、請求項１〜１４のいずれかに記載の接続体。
16. 前記接続子は、ベリリウム銅、チタン銅、銅・ニッケル・錫合金、銅・ニッケル・シリコン合金及びニッケルベリリウムから選択されるいずれかを含む導電性材料を主体とする、請求項１〜１５のいずれかに記載の接続体。
17. 前記担体は、ガラス繊維含有エポキシ樹脂、セラミックス及びエンジニアリングプラスチックから選択されるいずれかを含む絶縁性材料を主体とする、請求項１〜１６のいずれかに記載の接続体。
18. 前記デバイスは、アレイ状に配列された前記電極を備える、請求項１〜１７のいずれかに記載の接続体。
19. ソケット又はインターポーザーである、請求項１〜１８のいずれかに記載の接続体。
20. 請求項１〜１９のいずれかに記載の接続体を備える電子機器。
21. 検査装置である、請求項２０に記載の電子機器。
22. ２つのデバイス間で対向する電極を電気的に接続する電気的接続体の製造方法であって、
    貫通孔を有する担体の前記貫通孔に、前記対向する電極の一方に接続される第１の接点を有する第１のビームと、前記対向する電極の他方に接続される第２の接点を有する第２のビームと、を有する接続子を前記担体の異なる面からこれらのビームのそれぞれが突出した状態となるよう挿入する工程と、
    前記接続子の前記担体近傍に配置された部分が前記担体を挟持するよう曲げ加工を施す工程と、
    を備える、製造方法。
23. 前記曲げ加工は、前記第１の接点及び前記第２の接点を押圧することにより実施する、請求項２２に記載の製造方法。
24. 前記曲げ加工は、前記接続子の前記担体近傍に配置された部分に第１の曲げ加工を加えて前記接続子を前記担体表面に向かって倒すステップと、前記接続子の前記担体近傍に配置された部分に第２の曲げ加工を加えて前記担体を挟持するステップとを含む、請求項２２に記載の製造方法。
25. 少なくとも前記曲げ加工前には、前記担体の前記電気的接続体による挟持部位に接着剤を備えている、請求項２２〜２４のいずれかに記載の製造方法。
26. 前記接続子は、前記担体近傍に配置される部分に屈曲部及び／又は応力集中部を予め有している、請求項２２〜２５のいずれかに記載の製造方法。
27. 前記接続子の一方の接点に半田ボールを有する、請求項２２〜２６のいずれかに記載の製造方法。

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