JP5481002B1 - コネクタの製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明のコネクタの製造方法は、所定のピッチで配列された複数のコンタクトピンを含むコンタクト体を作製する第１ステップと、コンタクト体を絶縁ハウジングに実装する第２ステップとからなるコネクタの製造方法において、第１ステップは、表面にコンタクト体の反転パターンが刻印された金型を準備する第１サブステップと、第１の電気めっきにより反転パターンの形成されている領域を埋めて導体膜を形成する第２サブステップと、金型から導体膜を取出し、コンタクト体を形成する第３サブステップとからなる。

Description

本発明は、互いに絶縁された複数のコンタクトピンが絶縁ハウジングに配置された構造を有するコネクタの製造方法に関する。

近年のスマートフォンやタブレット端末などのモバイル機器の多機能化に伴い、コネクタにおいては、小型化，コンタクトピンの多極化，コンタクトピンの高密度化が進み、例えば、携帯電話等に用いられる細線同軸線用コネクタの場合、外形寸法（横幅×奥行き×高さ）が１８ｍｍ×３ｍｍ×０．７ｍｍ、コンタクトピン数８０ピン、コンタクトピンの幅が０．３５ｍｍ、コンタクトピッチが０．３ｍｍのものが出現している。

このような細線同軸線用コネクタの製造方法としては、特許文献１に記載されるようなインサート成形方式を用いるものが知られている。

また、特許文献２に記載されるように、コンタクトピンはプレス打抜き加工により作製し、絶縁ハウジングは樹脂の射出成形で別々に作って実装するものが知られている。

特開２００６−２０２６０９号公報 特開２００６−２２８６１２号公報

上述した特許文献１，２に記載されたコネクタの製造方法では、コンタクトピンの作製にはいずれもプレス打ち抜き加工を用いているため、コンタクトピッチが更に小さくなってくると、コンタクトピンの作製や配置が困難になるという課題を有している。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、転写金型や樹脂金型を用いて所定のピッチで配列された複数のコンタクトピンを含むコンタクト体を作製するようにして、コンタクトピッチが小さなコネクタを容易に作製することができるコネクタの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題は、以下の本発明によって達成することができる。

本発明のコネクタの製造方法は、所定のピッチで配列された複数のコンタクトピンを含むコンタクト体を作製する第１ステップと、コンタクト体を絶縁ハウジングに実装する第２ステップとからなり、第１ステップが、表面にコンタクト体の反転パターンが刻印された金型を準備する第１サブステップと、第１の電気めっきにより反転パターンの形成されている領域を埋めて導体膜を形成する第２サブステップと、金型から導体膜を取出し、コンタクト体を形成する第３サブステップとからなることを特徴とする。

また、本発明のコネクタの製造方法は、第３サブステップが、取出された導体膜を下地として第２の電気めっきにより導体膜を被覆する表面導体膜を形成し、導体膜と表面導体膜とからなるコンタクト体とするステップとすることを特徴とする。

また、本発明のコネクタの製造方法は、第１サブステップにおける金型が少なくとも表面部が金属性の転写金型であり、第３サブステップにおける金型からの導体膜の取出しが転写により行なわれることを特徴とする。

さらに、本発明のコネクタの製造方法は、第１サブステップにおける金型が有機溶剤で溶解可能な樹脂金型であり、第３サブステップにおける金型からの導体膜の取出しが、樹脂金型を溶解させて行なわれることを特徴とする。

本発明によれば、コネクタの製造に使用されるコンタクト体を金型を用いて電気めっきにより形成するため、コンタクトピッチが小さなコネクタも容易に製造することができる。

本発明により作製されたコンタクト体１０の表面形状を示す図。 本発明により作製されたコネクタの一例を示す図。 転写金型内に形成されたコンタクト体の状態を示す図 転写金型を用いたコンタクト体の作製工程を示す工程図。 樹脂金型を用いたコンタクト体の作製工程を示す工程図。

以下、添付図面に従って、本発明を詳細に説明する。

本発明のコネクタの製造方法は、２つのステップから構成される。
第１ステップでは、所定のピッチで配列された複数のコンタクトピンを含むコンタクト体を作製する。

図１は、上記コンタクト体の一例を示す図である。
コンタクト体１０は、所定のピッチで配列された複数のコンタクトピン１−１，１−２，・・・，１−ｎ，２−１，２−２，・・・，２−ｎと、これらのコンタクトピン同士を支持する支持バー３−１，３−２，３−３，３−４，３−５，３−６とで構成される。
コンタクト体１０は、複数のコンタクト体をつなげて形成した集合体を絶縁ハウジングに実装する際に切り離し使用するようにしてもよい。
コンタクト体１０の材料は電気めっきにより形成することのできる導電材料であれば特に限定されるものではないが、コンタクトピンの特質に鑑みるとリン青銅，ニッケルコバルト合金などの弾力性のある材料を使用するのが良い。
コンタクト体１０の形状は、絶縁ハウジングの形状に応じて種々の形状のものを使用することができる。
コンタクト体１０の作製方法については後述する。

本発明の第２ステップでは、第１ステップにより作製されたコンタクト体を絶縁ハウジングに実装する。
第１ステップで作製された図１に示すコンタクト体１０を図示しない樹脂成形装置へ搬送し、所定の形状に折り曲げた後、このコンタクト体１０に樹脂成形を施し、支持バー３−１，３−２，・・・，３−６を切断することにより、所定数のコンタクトピン１−１，１−２，・・・，１−ｎ，２−１，２−２，・・・，２−ｎが所定のピッチで絶縁状態に配置された絶縁ハウジング４が形成され、所定数のコンタクトピンが一体成形されたコネクタ２０が得られる。

図２は、コンタクト体１０が絶縁ハウジング４に実装されて作製されたコネクタ２０の一例を示したもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は立面図，（ｃ）は右側面図，（ｄ）は斜視図をそれぞれ示す。

次に、本発明によるコンタクト体１０の作製方法について説明する。
本発明の第１の実施形態では、転写金型を用いて電気めっきによりコンタクト体１０を作製する。
図３は、転写金型１００内に図１に示すコンタクト体１０が形成された状態を示す図で、（ａ）は平面図，（ｂ）はＸ−Ｘ’部で切断した状態を示す断面図である。１０２は転写金型の表面に形成された剥離膜，１０４は剥離膜１０２の表面に重畳して形成され、コンタクトピン１−１，１−２，・・・，１−ｎ及び支持バー３−１，３−２の反転パターンが形成された領域以外の領域のみに形成された絶縁膜である。

本発明では、転写金型を用いて電気めっきによりコンタクト体を作製するが、電気めっきを行うために転写金型の表面に導電化処理を行う必要がある。
ここでは、転写金型への導電化処理を前処理と呼ぶこととするが、図４（ａ）は前処理工程が終了した転写金型の断面形状を示している。

この作製工程を説明する。
まず、転写金型１００を準備する。この転写金型１００には、その表面部にコンタクト体１０の反転パターンが食刻されて形成されている。転写金型１００は全体が金属性であっても良いが、その表面部だけが金属性で、基体部が非金属性であっても良い。
次に転写金型の表面に剥離膜１０２を形成する。これは後に、反転パターンにめっきにより電着された金属の剥離を容易にするためである。剥離膜１０２としては、通常、転写金型１００の材料としてＮｉ（ニッケル）を使用する場合，酸化ニッケル（ＮｉＯ）が使用される。ＮｉＯはＮｉを熱酸化することにより容易に形成することができ、また導電性を有しているため、電気めっき時に転写金型１００の表面にそのまま残しておくことができるからである。
次に、剥離膜１０２の表面に絶縁膜１０４を重畳して形成する。絶縁膜１０４としては、ＳｉＯ_２，ＳＯＧ又は樹脂などが使用される。
次いで、絶縁膜１０４をパターン化したフォトレジスト膜等をマスクとして露出した絶縁膜１０４をエッチング除去する。
これにより、反転パターンが形成されている領域のみが導電性を有しているようになるため、後続のめっき工程により、導電膜が電着される。
図４（ｂ）に示すように、第１の電気めっき（電解めっき）により反転パターンの形成されている領域を埋めて、導体膜１０６を電着する。
次いで、図４（ｃ）に示すように導体膜１０６の全面に粘着シート１０８を貼り付け、引きはがすことにより、導体膜１０６が粘着シート１０８に接着された状態で転写金型１００から剥離される。
その後、粘着シート１０８を加熱などの方法で取り外し、図１に示すようなコンタクト体１０を得る。

なお、コンタクトピン１−１，１−２，・・・，１−ｎ，２−１，２−２，・・・，２−ｎを均一に太らせて導体間の間隔を狭小化したい場合には、取出された導体膜１０６を下地として第２の電気めっきにより導体膜１０６の表面を被覆する表面導体膜を形成すればよい。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態では、有機溶剤で溶解可能な樹脂金型を用いてコンタクト体を作製する。
この樹脂金型内に形成されたコンタクト体は、その形成後に樹脂金型が溶解されることによって取出される。従って、このような樹脂金型は消耗型金型と呼ぶことができる。
まず、図５ａに示すように、表面にコンタクト体の反転パターン２０２が刻印された樹脂金型２００を準備する。樹脂金型２００の材料としては、有機溶剤で溶解可能なものであれば良く、ＰＭＭＡ，ＰＣ，ＣＯＰなどの熱可塑性樹脂を使用することができる。
また、反転パターン２０２は、樹脂金型２００の表面にインプリント又は熱プレスによって作製される。

次に、後続工程での電気鋳造（電気めっき）処理に備えて、図５ｂに示すように、樹脂金型２００の表面を覆うように金属シード膜２０４を形成する。金属シード膜２０４に用いる金属としてはＣｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｌなどが用いられる。
この金属シード膜２０４の形成は、銅（Ｃｕ）やニッケル（Ｎｉ）などを無電解めっきすることによっても行なうことができるし、蒸着やスパッタ又はＣＶＤによって形成しても良い。

次いで、図５ｃに示すように樹脂金型２００の表面の、反転パターン２０２が形成されていない領域の金属シード膜２０４を除去する。
これは後続のはんだめっきによって、反転パターン２０２が形成されていない領域に電着がされないようにするためである。
除去は、周知のダマシン法、又は研磨によって行なうことができる。
次に、この残存する金属シード膜２０４を下地として図５ｄに示すように電鋳（電気めっき）により反転パターン２０２が刻印されている領域を埋めるようにリン青銅を電着させ、導体膜２０６を形成する。
電着は、反転パターン２０２が刻印されている領域を埋め尽くし、その表面が樹脂金型２００の表面と一致し、平坦となるまで行なわれる。

ついで、樹脂金型２００を有機溶剤で溶解させ、導体膜２０６と金属シード膜２０４とから構成される図１に示すようなコンタクト体１０を取出す。

以上、本発明のコネクタの製造方法について説明したが、本発明はコネクタの製造方法に限定されるものではない。
本発明において使用されるコンタクト体のように所定のピッチで配列された複数の導体ストライプを使用する製品、例えばインターポーザなどにも適用出来る。

１−１，１−２，・・・，１−ｎ，２−１，２−２，・・・，２−ｎ：コンタクトピン
４：絶縁ハウジング
１０：コンタクト体
１００：転写金型
２００：樹脂金型
１０６，２０６：導体膜

Claims (2)

1. 所定のピッチで配列された複数のコンタクトピンを含むコンタクト体を作製する第１ステップと、
   前記コンタクト体を絶縁ハウジングに実装する第２ステップとからなるコネクタの製造方法において、
   前記第１ステップは、
   表面に前記コンタクト体の反転パターンが刻印された金型を準備する第１サブステップと、
   第１の電気めっきにより前記反転パターンの形成されている領域を埋めて導体膜を形成する第２サブステップと、
   前記金型から前記導体膜を取出し、前記コンタクト体を形成する第３サブステップとからなり、
   前記第１サブステップにおける前記金型は有機溶剤で溶解可能な樹脂金型であり、
   前記第３サブステップにおける前記金型からの前記導体膜の取出しは、前記樹脂金型を溶解させて行なわれることを特徴とするコネクタの製造方法。
2. 請求項１に記載のコネクタの製造方法において、
   前記第３サブステップは、
   前記取出された前記導体膜を下地として第２の電気めっきにより前記導体膜を被覆する表面導体膜を形成し、前記導体膜と前記表面導体膜とからなる前記コンタクト体とするステップとすることを特徴とするコネクタの製造方法。

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