JPH05508732A - 縮小された多数の導体を有する電気コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 縮小された多数の導体を有する電気コネクタ発明の背景 発明の分野 本発明は、多数の電気端子を存する２つの電子コンポーネントを電気的に相互接 続するために用いることのできる多数の導体を有する電気コネクタに関する。本 発明は特に、密に間隔とりされた端子からなる大型アレイ例えばマイクロチップ 及びマイクロチップ相互接続などを相互接続することのできる多数の導体を有す る電気コネクタに関する。

関連技術の記述 ２つの電気端子アレイを電気的に相互接続するために、１つのアレイの各端子は 、各々他のアレイの端子に接続されたバネ式ソケット内にはめ合う複数のビンの うちの１つに接続させることができる。

端子が「微小ピッチ」を有する場合、つまりマイクロチップやマイクロチップ相 互接続のように密に間隔どりされている場合、ピンとソケットのコネクタは製造 がむずかしく高価なものとなる傾向にある。

１９８７年５月２７日付で公開された（レイレンク他の）欧州特許公報第０．２ ２３．４６４号は、隣接する端子の中心間距離が例えば０．１　ｌ１ｌＩといっ た微小ピッチの電子コンポーネントのための多数の導体を有する電気コネクタに 関するものである。このＥＰＯ特許公報は、２つの電子コンポーネントの向かい 合った端子アレイを電気的に接続するための２つの先行技術を記述している。１ つの技術は「フリンブチノプ」素子を用いるものであり、もう１つは、変形した 各粒子が相対する端子の間に電気的通路を提供するように２つのコンポーネント が重合体層に対し押しつけられたときに変形する導電性粒子を含む重合体の層を 利用するものである０重合体が接着剤である場合、これは２つのコンポーネント を合わせて付着させることができる０重合体が接着性をもたない場合、電気接続 を維持するためにクランプが用いられ、このクランプは全ての接続において優れ た電気的接触を確保するよう充分な圧力が加えられるように設計され使用される 。

重合体が接着剤であるか否かにかかわらず、これは隣接する粒子を互いから電気 的に絶縁しなければならない。

第２の技術により作られた粒子含有重合体層と同様に、レイレックの［！ＰＯ公 報のコネクタは、導電性要素を含む重合体層を有する。

ただし、レイレックのコネクタにおいては、要素の各々は導電性材料のコーティ ングであり要素は均等に間隔どりされうる。レイレックのコネクタは、剛性プラ スチックシート内で１つのパターンを形成し、パターン上に金属層を被着させ、 重合体マトリクスで金属層を被覆し、プラスチックシートを除去し、重合体マト リクスで金属層のこうして露出された側面を被覆し、次に金属層のセグメントが 重合体マトリクスの２つの平坦な面の間のみに延びるようになるまで両側で重合 体を研削して除去することによって作ることができる。

金属セグメントは、片端又は両端で開放していてよい平坦な矩形、円筒形、円錐 形、ピラミッド形、半球形、正方形及び立方体といったさまざまな形状をとり得 る。重合体マトリクスが接着剤である場合、これは２つの電子コンポーネントを 合わせて付着させることができるが、これはコンポーネントを切断して再接続す ることができな（してしまう。

電気コネクタには言及していないが米国特許第４．８７５，２５９号（アペルド ロン）は、機械的締め具として対にして使用できるがみ合せ可能部材を提供して いる０部材の各々は、テーパーを形成するのに充分な角度で共通平面との関係に おいて傾斜した少なくとも１つの側面を各々有する複数のテーパー付き要素を含 む構造化された表面ををする。接触する２つの要素のテーパー付き側面と互いに かみ合わされた時点で、部材対は、テーパー付き側面の半角の正接が接触表面の 材料の摩擦係数より小さくなった時に摩擦でインターロックされた状態になる０ 個々のテーパー付き要素はきわめて小さいものでありうる。

発明の要約 本発明は、微小ピッチの端子アレイををする２つの電子コンポーネントを電気的 に相互接続することのできる多数の導体を有する電気コネクタを提供する。ビン −ソケット式電気コネクタ以外で、クランプを用いずに接続及び再接続ができる のは本発明に基づ（コネクタが初めてであると考えられる。

本発明の多数の導体を有する電気コネクタは、少なくとも一部分が構造化された 表面と少なくとも１つの主表面をもつ第１の部材； 少なくとも一部分が構造化された表面と少なくとも１つの主表面をもつ第２の部 材； を含む一対のかみ合せ可能部品を含み、前記第１の部材及び前記第２の部材の前 記構造化された表面は、各々複数の中実なテーパー付き要素を含んでおり、各々 の要素は、互いと接触させられた時点で、前記第１の部材の前記要素が前記第２ の部材の前記要素とかみ合い、前記第１の部材の前記要素と前記第２の部材の前 記要素の前記接触側面の摩擦接着力のために少なくとも部分的に前記第１の部材 が前記第２の部材に接着しうるように１つのテーパーを形成するのに充分な角度 で前記部材の各々において共通平面との関係において傾斜した少なくとも１つの 側面を有し、又、要素のテーパー付き側面の半角の正接は、接触する表面の材料 の摩擦係数よりも小さいと云う構成を有している。

本発明に基づく多数の導体を有する電気コネクタは、次の点でアペルドロンのか み合い部品と異なっている：すなわち、前記部材の各々は、電気絶縁性の本体を 有する；かつ部材が互いにかみ合った時点で、他の部材の導電性セグメントと接 触するような位置で、１つの部材の１要素の前記接触側面のうちの少なくとも１ つの表面に、導電性セグメントが存在する。

大部分の用途について、これらの導電性セグメントの各々には導電性リード線が 存在し、これらのリード線のいくつかは、電気コネクタ及びそれが相互に接続し ている電子コンポーネントを通って流れる電気によって生成されうるような熱を 運び去るために用いることができる。同じ目的で、かみ合せ可能部材の１つ又は 両方は、ヒートシンクに各々接続される熱伝導体を有していてよく、これらは導 電性をもっている必要はない。

新しい多数の導体を有する電気コネクタは本来、密に間隔どりされた端子のアレ イを電気的に相互接続するためにサイズが小型である場合に役に立つ；はとんど の用途について、そのかみ合せ可能部材対の各々は最低１０個、最高５００個以 上ものテーパー付き要素を、相互接続されるべき電子コンポーネントの端子と同 じ密度で有することができる。例えば、１騰あたり０．５〜２０の導電性セグメ ントが存在していてよく、その高さは現在市販されている多数の端子を収納する ために０．１〜１０ｍであってよい。

新規のコネクタの両方の部材を同一に作ることにより、在庫は単純なものとなる 。一方、かみ合せ可能部材は、新しいコネクタの１つの部材上の雄のテーパー付 き要素及びもう１つの部材上の雌のテーパー付き要素で構成されている。例とし て、図面の図１１．２１．２３゜２４及び２５を参照のこと。新しいコネクタの 各部材がａ雌両方のテーパー付き要素を存する場合、部材は同一でありうる。

新しいコネクタの各々のかみ合せ可能部材の電気絶縁性本体は、好ましくは、形 成されるべきテーパー付き要素のネガ形状である再利用可能なマスターの表面を 複製することによって形成される。高速複製の場合、新しいコネクタの本体の電 気絶縁性材料は、急速な固化、冷却及び再使用を提供するよう好ましくは熱伝導 性であるマスターの表面上に鋳造、押出し成形又は射出成形するか或いは又その 他の方法でこの表面上に成形することのできる熱可塑性樹脂である。マスターと して好まれる材料はステンレス鋼である。

市販されている多くの熱可塑性樹脂がマスターの表面を正確にかつ安定した形で 複製でき、従って新しいコネクタの電気絶縁性の本体を作るのに役立つ、結果と して得られる電気絶縁性本体は温度及び使用中に遭遇するその他の条件に対する 耐性を有していなくてはならず、本体用材料の選択には、何千個ものかみ合せ可 能部材が成形されてしまうまでマスクを交換したり又はその他の形で新しくする 必要が全くないようにすることが望ましいという点を考慮に入れるべきである。

絶縁性本体のための好ましい熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレー トといった市販のポリエステル及び液晶重合体が含まれる。その他の役に立つ熱 可塑性樹脂としては、全て適正な価格で容易に入手可能なものであるアクリル、 ビニル、ポリエチレン及びポリカーボネートなどがあるｅｌを気絶練性をもちマ スターを正確に複製できるその他の有効材料としては、その他の重合体材料、セ ラミクス及びガラスなどがある。

かみ合せ可能部材の絶縁性本体を成形した後、そのテーパー付き要素の表面には 、次の逐次的段階により導電性セグメントを具備することができる： （ａ）例えば蒸着などによって導電性金属の薄膜を被着する段階；（ｂ）同じ又 は異なる導電性金属の比較的厚い層を電気メッキする段階：及び （ｃ）互いから電気的に絶縁されたセグメントの形に分離するよう金属の部分を 除去する段階。

これらの導電性金属セグメントは、全ての要素のテーパー付き側面全てをほぼ完 全に被覆することもできるし、或いは又そのうちの選択された部分のみを被覆す ることもできる。テーパー付き側面のいくつか又は全てが全（被覆されない状態 にあってもよい。いくつかの重合体材料は、安価な導電性材料に比べ互いに接触 した状態ではるかに高い摩擦係数を有することから、いくつかの要素の各テーパ ー付き側面のかなりの割合の部分を導電性材料で被覆されていない状態に残し、 かくして新しいコネクタを設計する上でさらに大きい余裕を提供することができ る０例えば、本発明に基づく多数の導体を有する電気コネクタのかみ合セ可能部 材の各々は、第１及び第２のテーパー付き側面及び第１のテーパー付き側面のみ を被覆する導電性セグメントを有することができる。

新しい電気コネクタのかみ合せ可能部材の各々は、自らと接触した時点で非常に 高い摩擦係数をもち、そのため被覆されていないテーパー付き側面はきわめて強 く接着するためにコネクタは室温では損傷熱（切断され得ないもののコネクタを 損傷しない温度まで冷却された時点で切断されうろことになるような重合体材料 であってよい６例えば４０℃から８０°Ｃの比較的高いＴｇをもち、室温で非粘 着性である重合体は、自らと接触したとき極めて高い摩擦係数をもちう銅はコス トが低（導電性が高いことから、新しいコネクタの導電性セグメント用に有効で ある。コストがさほど重要でない場合には、銀や金がさらに好ましい、金のセグ メントは、非常に平滑な表面を有するよう容易に成形することができる。平滑な 場合、金は自らと接触した時点で非常に高い摩擦係数をもつ。

新しいコネクタの導電性セグメントは、絶縁性本体に比べてがなり薄いものであ り得るが、いくつかの用途については、例えば電流が比較的高い場合など、比較 的厚いものでなくてはならない。いくつかの隣接するセグメントを相互接続した 状態に残すことによってさらに高い電流に対応することもでき、或いは又、新し い電気コネクタの各部材の一部分を全て導電性材料で形成することも可能である 。このような全体的に導電性の部域は、同様に又は代替的には代りとしてヒート シンク内で利用することができる。

図面の簡単な説明 本発明について、全て概略的な図を示す添付図面を参照しながらさらに詳細に説 明する。なお図面中、 図１及び図２は、本発明の第１の多数の導体を有する電気コネクタの１つのかみ 合い可能部材の製造方法の各段階を示す斜視図である。

図３は、前記第１の多数の導体を有する電気コネクタの対を通る横断面図である 。

図４は、本発明に基づく第２の多数の導体を有する電気コネクタの１つの部材の 斜視図である。

図５は、本発明に基づく第３の多数の導体を存する電気コネクタの１つの部材を 通る横断面図である。

図６及び７は、本発明に基づく第４及び第５の多数の導体を有する電気コネクタ の各々の１つの部材を通る横断面図である。

図８及び１０は、本発明に基づく第６及び第７の多数の導体を有する電気コネク タの各々の１つの部材の上面図である。

図９は、図８に示されているものと外観が類似した部材を製造するのに役立つ装 置を通る横断面図である。

図１１は、図８に示されている部材のものに類似した複数のテーパー付き要素を 有する１つの部材をもつ、本発明に基づく第８の多数の導体を有する電気コネク タの魚眼図である。

図１２〜工４は、本発明に基づく第９の多数の導体を有する電気コネクタの製造 方法の各段階を示す斜視図である。

図１５は、本発明に基づく第１０の多数の導体を有する電気コネクタを通る横断 面図である。

図１６は、２つの可とう回路又は平坦なリボンケーブルを相互接続するための前 記第９の多数の導体を有する電気コネクタの使用を示す斜視図である。

図１７は、２つのプリント回路板を相互接続するための前記第９の多数の導体を 有する電気コネクタの使用を示す斜視図である。

図１８は、本発明に基づく第１１の多数の導体を有する電気コネクタを通る横断 面図である。

図１９は、プリント回路板に接続された本発明に基づく第１２の多数の導体を有 する電気コネクタの１つの部材の斜視図である。

図２０は、本発明に基づく第１３の多数の導体を有する電気コネクタの斜視図で ある。

図２１は、本発明に基づく第１４の多数の導体を有する電気コネクタの魚眼図で ある。

図２２は、本発明に基づく第１５の多数の導体を有する電気コネクタを通る横断 面図である。

図２３は、本発明に基づく第１６の多数の導体を有する電気コネクタの斜視図で ある。

図２４Ａは、本発明に基づく第１７の多数の導体を有する電気コネクタの斜視図 である。

図２４Ｂは、図２４Ａの要素の１つの拡大部分図である。

図２５は、本発明に基づく第１８の多数の導体を存する電気コネクタの斜視図で ある。

図２６は、本発明に基づく第１９の多数の導体を有する電気コネクタの斜視図で ある。

好ましい実施態様の詳細な説明 図１１において、ステンレス鋼製マスタ１０の主表面がまず最初に、複数の突起 １１とあぜ溝１２を有するように構成されている。突起とあぜ溝の上には、導電 性金属の薄い層１５が形成されている。図２は、突起１１の頂端１６から金属を 除去した後、重合体の電気絶縁性材料１７の比較的厚い層が金属の及び露出され た頂点全体にわたり形成されることを示している。次のマスター１０が除去され 、金属は結果として得られたかみ合せ可能部材２２の各尾根２６の最高部１８に おいて除去される。この部材及び同一の部材は互いにかみ合って図３に示されて いる多数の導体を有する電気コネクタ２４を提供することができる。

各々のかみ合せ可能部材２２は、電気絶縁性の本体２３を１つ有し、その主表面 に沿って、各々導電性金属層１５の金属セグメン）１５Ａ又は１５Ｂで被覆され ている２つの同一のテーパー付き側面を各々有する複数のテーパー付き要素（尾 根２６）を含む構造化された表面となっている。互いにかみ合った状態で、金属 で被覆されたテーパー付き側面は、優れた電気的接触状態で互いに対して面一で はめ合っている。互いにかみ合う２つの部材２２が互いに接着するためには、そ れらのテーパー付き側面の半角の正接は接触する導電性金属セグメントの摩擦係 数よりも小さいものでなくてはならない。

図３に示されているように、各々の要素２６は、要素がかみ合うよう互いに接触 させられた時点で、要素の側面に沿ってのみ互いに接触し、各要素の最高部１８ の上方にキャビティ２８を残した形で側面接触を確保するような形でサイズ決定 される。しかしながら、最高部における接触力が側面に関係する摩擦力に比べ小 さいものであるかぎり、キャビティは全く必要でない。

かみ合せ可能部材２２の厚みは、特定の利用分野に応じて異なる。

従って、い（つかの利用分野のためには、部材２２は、分離及び再位置づけを可 能にすべくたわめることができる薄い可とう性のシート又はフィルムで形成され ていてよい。

図４において、第２の多数の導体を有する電気コネクタの１つのかみ合せ可能部 材３２は、各々２つの同一のテーパーのついた側面をもつ複数のテーパー付き要 素（尾根３６）を有するように形成された絶縁性本体３３を有している。各側面 は、テーパー付き側面の金属及び絶縁性の表面が１つの平面内にくるように各々 テーパー付き側面内に挿入された少なくとも３つの金属セグメンｌ−３５Ａ’　 、３５Ａ”。

３５Ａ“′及び３５Ｂ’　、３５Ｂ“”、３５Ｂ”“で被覆されている。金属対 金属の接触及び絶縁材同士の接触は両方共、かみ合せ可能部材のインタロックに 対し摩擦力を寄与する。金属セグメントは、隣接する要素３６の間で谷溝を横切 って相互接続されていることを除いて、互いから絶縁されている。このような相 互接続部には、絶縁性本体３３の下面３８を超えて突出する金属ビン３７’　、 　３７”がある。部材３２及び第２の相応する部材が互いにかみ合うと、各ビン ３７゛　を通って隣接する金属セグメント３５Ａ′及び３５８°の両方へ、第２ のかみ合せ可能部材（図示せず）の相応する一対の金属セグメントへ、そして相 応する部材のこれらの金属セグメントの間の溝にあるビンへと、電流が流れ得る 。

図５では、第３の多数の導体を有する電気コネクタの１つのかみ合せ可能部材４ ２は、１方が金属セグメント４５で被覆されもう一方は被覆されていない２つの 同一のテーパー付き側面を各々有する複数のテーパー付き要素（尾根）４６を有 するように形成された電気絶縁性本体４３を有する。電気絶縁性本体４３の下側 は応力除去リセス４７を伴って形成されている。各要素の最高点は、心合せを容 易にするための面取り４９を有する。部材４２及び同一の部材が互いにかみ合っ た時、それらの金属で被覆されたテーパー付き側面は、電気的に優れた接触状態 で互いに対して面一にはめ合う、２つの部材が互いに接着するためには、そのテ ーパー付き側面の半角βの正接は、自らと接触した状態の導電性金属のＷｌ擦係 数よりも小さいものでなくてはならない。

図６では、第４の多数の導体を有する電気コネクタの１つのかみ合せ可能部材５ ２は、金属セグメント５５Ａで被覆された１つのテーパー付き側面を各々有する 複数のテーパー付き要素（尾根）５６をもつように形成された電気絶縁性本体５ ３を有する。テーパー（］き側面の半角βは、図６に示されている。もう１つの 側面５６Ｂは被覆されておらず、その半角はゼロである。２つの部材５２が互い にかみ合った時、それらの金属セグメント５５Ａ及びその被覆されていない側面 ５６Ｂは互いに対し面一ではめ合う。

図７では、第５の多数の導体を有する電気コネクタの１つのかみ合せ可能部材６ ２は、長手方向リセス６７Ａ及び６７Ｂを伴って形成された２つの同一のテーパ ー付き側面を各々有する複数のテーパー付き要素（尾根）６６をもつように形成 された電気絶縁性本体６３を有する。

各々のテーパー付き側面及び各リセスの壁を被覆しているのは金属セグメント６ ５Ａ又は６５Ｂである。各々の金属被覆されたリセス６７Ａ及び６７Ｂには、リ ード線として働くよう部材６２を超えて長手方向に延びる導電性ワイヤ６９Ａ及 び６９Ｂがはめ合わされている。

図８では、第６の多数の導体を有する電気コネクタの１つのかみ合せ可能部材７ ２は、金属セグメン）７５Ａ及び７５Ｂで被覆されている２つのテーパーを含む 計４つのテーパー付き側面を有する角錐台の形を各々有する複数のテーパー付き 要素７６をもつように形成された電気絶縁性本体７３を存する。

図９は、角錐台を形成する壁をもつ複数の開放したキャビティ８１をもつマスタ ー金属金型８０を示している。キャビティを被覆しているのは、ポリイミドとい った優れた熱耐性をもつ重合体基板（フィルム）８３である。キャビティ８１の 各々において、重合体フィルムは、キャビティを充てんするため低融点の導電性 金属を注入させることのできる通路８７を伴って形成されている。なおこの注入 後、重合体フィルム８３を金型から剥離させることができ、同時に中実の金属角 錐台のアレイが運び去られる。結果として得られるかみ合せ可能部材において、 重合体フィルム８３は、電気絶縁性本体を形成し、中実の金属角錐台は導電性セ グメントであり、通路８７の各々を充てんする金属のカラムはリード線として役 立つことができる。重合体フィルムの露出面では通路８７は、かみ合せ可能部材 に重合体フィルムを固定するべく金属カラムの端部にビードを提供するため座ぐ りフライス８９を伴って形成される。空気を放出するため、金型８０は、各キャ ビティから反対側の表面へと通じる小さな流路８８を有している。

図１０においては、第７の多数の導体を有する電気コネクタの１つのかみ合せ可 能部材９２は、各々６つのテーパー付き側面をもつ複数のテーパー付き要素９６ をもつように形成された電気絶縁性本体９３を有する。これらのテーパー付き側 面の１つ又は複数を金属セグメントで被覆することもできるし、或いは又要素を 中実の金属セグメントにすることもできる。

図１１では、かみ合せ部材１０２の電気絶縁性本体１０３は、側方に間隔取りさ れた柔かい銀の粒子が充てんされている接着層１０１によって時として「ゲート アレイ」と呼ばれる素子といったようなマイクロ千ノブ１００に接着させられて いる。絶縁性本体１０３の露出した表面上には、角錐台の形で複数の導電性要素 １０６が形成されている。

各々の角錐台の底面から、導電性金属のカラム（図示せず）が絶縁性本体の隠さ れた表面まで延びており、接着層１０１内の銀粒子によりマイクロ千ノブ１００ の下側のバンド（図示せず）に電気的に接続されている。各々の要素１０Ｇは、 本発明に基づく第８の多数の導体を有する電気コネクタ１０４を提供するべく、 プリント回路板１０３Ａ内のピラミッド形の開口部１０６　Ａを裏打ちする金属 セグメント１０５と互いにかみ合うことができる。さらにもう１つの実施態様に おいては、ピラミッド形要素１０６は、各々角錐台の形で、複数のキャビティを 伴って形成された耐熱性フィルムをマイクロ千ノブ１００の表面に対して置くこ とによりマイクロチップ上に直接形成された中実金属でありうる。フィルムは、 キャビティに金属を充てんした後、剥ぎ取られる。

図１２は、図１３に示されているように、工具１１１Ａによってマスターのあぜ 溝１１１内に強制的に入れられようとする位置にある一片の導電性金属シート１ １５及びステンレス鋼のマスター１１０を示している。金属片をこのようにして 各あぜ溝に挿入した後、図１４に示されているように重合体の電気絶縁性材料１ １３の比較的厚い層が金属上に形成され、突出した導電性のり−ド［１１５Ａを 残す、マスタ１１０を除去した後、結果として得られたかみ合せ可能部材１１２ の各要素の最高部（尾根）１１６から金属が除去され、この部材１１２は同一の 部材と共に、図１６及び１７に使用状態で示されている第９の多数の導体を有す る電気コネクタ１１４を提供する。

図１５において、第１０の多数の導体を有する電気コネクタの１つのかみ合せ可 能部材は、各々２つのテーパー付き側面をもつ複数のテーパー付き要素（尾根） をもつように形成された電気絶縁性本体１２３を有する。ｒａ接する尾根の間の 谷溝において中ぐりの中には、導電性ビン１２８がプレスによりはめこまれてい る。テーパー付き側面及び溝を横切って導電性金属層１２５が適用され、次に、 各ビンがわずか１セツトの金属セグメント１２５Ａのみに電気的に接続されるよ うに各ビンの一側面上で１２９にて切りとられている。導電性ビン１２８の各々 の後ろにはもう１つのビンが隠されており、ここで金属層は切りとられて隠され たビンをその他の金属セグメント１２５Ｂに接続する。

図１５のかみ合せ可能部材１２２は、芯のずれを防ぐための２つの手段を内含し ている。第１に、隣接する尾根１２６の間の溝は異なる深さを有する。第２に、 溝は異なる幅を有し、尾根の大きい方の最高部１２６Ａは幅広すぎて狭い方の溝 の中にははめ合わない、かみ合せ可能部材の各々を比較的大きいビン又は尾根を 伴って形成し、テーパー付き要素の各端部でソケット又は溝をかみ合せることに より第３の芯合せ手段（図示せず）を具備することが可能である。このような比 較的大きい尾根〜溝要素に好ましくはテーパー付き側面を有し、その半角の正接 は、それらの接触表面の材料の摩擦係数よりも小さい。

図１６では、図１２−１４に示されているとおりに作られた２つのかみ合せ可能 部材１１２は、２つの可とう性回路又はリボンケーブル１３０及び１３１を切断 可能な形で相互接続するために使用されるべき位置にある。各々の可どう性回路 又はリボンケーブルの各導体は、部材１１２のリード線１１５　Ａのうちの１本 を収容する導電性ソケント１３７において終結する。

図１７では、図１２−１４に示されているとおりに作られた２つのかみ合せ可能 部材１１２は、２つのプリント回路板１４０及び１４１を切断可能な形で相互接 続するよう互いにかみ合さっている。リード線１１５Ａの各々はプリント回路板 のうつの一つの回路板のバッド１４７にはんだづけされている。

図１８では、２つの同一のかみ合せ可能部材１４２は、第１１の多数の導体を有 する電気コネクタ１４４を形成している。各部材１４２は、各々の壁上に４つの テーパー付き側面がある、複数のテーパー付き要素（尾根）１４６を有するよう に形成された電気絶縁性本体１４３を有する。テーパー付き側面の各々を被覆し ているのは、１つの壁においては１４５Ａ−Ｄ、もう１つの壁においては１４５ Ｅ−Ｈである薄い金属セグメントである。各部材の金属セグメントは、もう一方 の部材の上の相応する金属セグメントに対して面一にはめ合い、各部材からコネ クタの相対する端部までリード線（図示せず）が長手方向に延びている。

図１９では、本発明に基づく第１２の多数の導体を有する電気コネクタの１つの かみ合せ可能部材１５２は、各々２つの同一のテーパー付き側面を有する複数の テーパー付き尾根１５６をもつように形成された電気絶縁性本体１５３を有して いる。各テーパー付き側面を被覆しているのは、金属セグメント１５５Ａ又は１ ５５Ｂであり、その各々は部材の前面を横切ってその下面まで延びている。金属 セグメント１５５Ａ及び１５５Ｂの各延長部分はプリント回路板１５９のバンド １５８にはんだ付けされる。かみ合せ可能部材１５２を作るために、絶縁性本体 １５３の前面は、金属セグメン）１５５Ａ及び１５５Ｂの延長部分の部域内にリ セスを伴って形成された。次に下面を除く絶縁性本体１５３の全表面に金属を適 用した後、その表面は、各尾根１５Ｇの最高部及び金属セグメン）１５５Ａ及び １５５Ｂの各々の間で金属を除去するべく摩滅された。

図２０では、第１のかみ合せ可能部材６２は、複数の要素（尾ＩＩ）　１６６を 伴って形成された電気絶縁性本体１６３を有する。尾根の同一にテーパーの付い た側面は、金属の被覆を受けたときに各金属セグメントの１つの部分１６５Ａが もう１つの部分１６５Ｃとの関係において引っ込むように一部引込められている 。引込んだ部分の各々には、導電性ナイフェツジ１６８Ａ又は１６８Ｂが電気的 に接続されている。第１の部材１６２とかみ合い可能であるのは、複数の要素（ 尾根）１７６を伴って形成された電気絶縁性本体１７３である。各々の尾ｌ　１ ７６の同一にテーパーの付いた側面の各々は、長手方向リセス１７１（を除いて 金属セグメント１７５　Ａ又は１７５　Ｂで被覆されている。各リセスの中には 、絶縁された導電性ワイヤ１７８Ａ又は１７８Ｂがはめ合い、これらのワイヤは 部材１７２を超えて長手方向に延びてリード線として作用する。２つの部材１６ ２及び１７２が互いにかみ合うと、ナイフェツジ１６８Ａ及び１６８Ｂはワイヤ １７８Ａ及び１７８Ｂの各々の絶縁材をそれぞれ通して切断し、かくして各ワイ ヤの導電性心線を隣接する金属セグメントの両方へ、例えばワイヤ１７８Ｂの心 線をナイフ１６８Ａを通して金属セグメン目６５Ａ＆Ｃへそしてそこから金属セ グメント１６５Ａ＆Ｃへと電気的に接続する。２つの部材１６２及び１７２は、 部分１６５Ｃが金属セグメント１７５Ａと面一にはめ合う場合の金属の摩擦係数 よりもこれらの部材のテーパー付き側面の半角の正接が小さい場合に互いに接着 し合う。

図２１では、多数の導体を有する電気コネクタ１８４の第１のかみ合せ可能部材 １８２は、導電性セグメント１８５で仕上げされた同一のテーパの付いた側面を もつ環状要素（溝）で形成されている電気絶縁性本体１８３を育する。第２のか み合せ可能部材１８２　Ａは、導電性セグメント１８５Ａで仕上げされた同一の テーパの付いた側面をもつ環状要素（尾根）　１８６Ａで形成されている電気絶 縁性本体１８３Ａを有する。第１の部材１８２の導電性セグメント１８５の各々 には導電性ワイヤ１８７がはんだづけされ、第２の部材１８２Ａの導電性セグメ ント１８５Ａの各々には導電性ワイヤ１８７Ａがはんだづけされている。互いに かみ合せされた時点で、尾根と溝の金属被覆されたテーパー付き側面は、電気的 に優れた接触状態で互いに対して面一ではめ合い、それらのテーパー付き側面の 半角の正接が互いに接触した導電性セグメント１８５及び１８５Ａの摩擦係数よ りも小さいことから充分に接着する。

図２２では、第１５の多数の導体を有する電気コネクタ１９４の同一のかみ合せ 可能部材１９２Ａ及び１９２Ｂは、上部部材１９２Ａの構造化された表面に接着 されていてこれを被覆する均等な厚みの層１９７といったような材料マトリクス によってその要素（尾根）１９６の同一テーバー付き側面で分離されている点を 除いて、互いにかみ合わされる。重合体層１９７は、各々の尾根１９６のテーパ ー付き側面を被覆する金属セグメント１９５Ａ及び１９５Ｂを電気的に相互接続 する側方に間隔とりされた軟質の銀粒子１９８で充てんされている。軟質粒子の 代わりに、接着剤は、金属セグメン）１９５Ａ及び１９５Ｂが比較的柔軟である 場合、硬質の金属球で充さんされてもよい。例えば、その中味が本書に参考とし て内含されている１９８９年８月３０日付ＥＰＯ特許公報０３３３０４５２号Ｃ カルホーン）を参照のこと。尾根１９６のテーパー付き側面の半角は、部材１９ ２Ｂのテーパー付き側面を被覆する金属セグメンｌ−１９５Ａ及び１９５Ｂと重 合体層１９７の間の摩擦係数より小さい。好ましくは、重合体層１９７は、２つ の部材１９２　Ａ及び１９２Ｂを切断し再接続できるようにするため非接着性で ある。

図２３では、第１のかみ合せ可能部材２０２は、その一つが図示されている複数 の要素（尾根）２０６を伴って形成されている電気絶縁性本体２０３を有する。

第１の部材２０２とかみ合っているのは、そのうちの２つものの部品が示されて いる複数の要素（尾根）２１６を伴って形成されている電気絶縁性本体２１３を もつ第２の部材２１２である。

各々の尾根２０６及び２１６は同一の２重テーパー付き側面を有する。

急なテーパーの付いた側面２０６Ａ及び２１６Ａは被覆されておらず、その半角 は、互いに接触状態にある電気絶縁性本体２０３及び２１３の材料の摩擦係数よ りも小さい。各尾根２１６の浅いテーパー付いた側面の各々は、Ｖ形溝２１９を 横切って伸びる金属セグメント２１５によって部分的に被覆されている。

軟質金属ワイヤ２０８がＶ字溝２１７の中にある状態で部材２０２及び２１２が 図示されているとおりに互いにかみ合っている場合、第１の部材２０２の各尾根 ２０６の最高部はワイヤを押してやや変形させ金属製セグメント２１５に電気的 に相互接続させるが、その間息なテーパー付いた側面２０６Ａと２１６Ａは互い に対し面一ではめ合い２つの部材２０２及び２１２を摩擦によってインターロッ クする。

テーパー付き側面２０６Ａ及び２１６Ａの閣の保合をより良く確保するため、各 々の尾根２０６の最高部は比較的軟質の圧縮可能な材料で被覆されていてよい。

図２４Ａでは、プリント回路板２２２の縁部は両面で複数の要素（段）２２６を 伴って形成されており、各要素は２つのテーパー付き側面を有し、各テーパー付 き側面は、それ自体プリント回路板２２２の片面上でリード線２２７に電気的に 接続されている金属セグメント２２５で（図２４Ｂにより詳細に示されているよ うに）被覆されている。プリント＠路板の縁部ば、電気絶縁性本体を有する中空 部材２２２への中にはめ合う、この中空部材２２２Ａの内部側壁は、金属ピン２ ２７Ａに電気的に接続されている金属セグメン）２２５Ａで各々被覆されている テーパー付き側面を有する溝を伴って形成されている。プリント回路板の縁部が 中空部材２２２Ａ内へ下降されると、その金属セグメント２２５及び２２５Ａは それぞれ互いに対して面一にはめ合い、摩擦によるインターロック及び電気的相 互接続の両方を与える。

図２５に示されている多数の導体を有する電気コネクタ２３４は構造上は図２４ のものと類似していてよいが、その雄部材２３２の各々の段の各側面上に金属セ グメントを有する代りに、各段の広い面が金属セグメント２３５で被覆されてい る。各金属セグメント２３５には導電性の金属ピン２３７がはんだづけされてい る。電気コネクタ２３４の雌部材２３２Ａの谷溝の広い面を被覆しているのは、 プリント回路板２３８Ａ上のリード線２３７Ａに電気的に接続されている（手段 は図示せず）金属セグメント２３５Ａである。

図２６の多数の導体を有する電気コネクタ２４４は、２つの主表面で構造化され た表面を伴う電気絶縁性本体２３４を各々有する３つの同一の部材２４２を有し ている。この構造化された表面の各々は、金属セグメント２４５で被覆された同 一テーパー付き側面をもつ複数のテーパー付き要素（尾根）２４６を育するよう に形成されている。各々の部材２４２は、各部材の１つの主要面にある金属セグ メントをもう工つの面にある金属セグメントに電気的に接続することのできる金 属ピン（図示せず）を収容するための中ぐり２４７を伴って形成されている。尾 根２４６が互いにかみ合された状態で部材２４２が合わされた時点で、これらの 部材は接触している金属セグメント２４５によって摩擦でインターロックされた 状態となり、これらのセグメントはかくして電気的に接続された状態になる。前 述の金属ビンは、インターロックする尾根と溝の間のキャビティの厚みよりもさ らに突出しないよう充分短かいものである場合、摩擦によるインターロックの妨 げとはならない。ピンが妨げとなるかぎり、部材をかみ合せ中にオフセットさせ ることができる。

例１ 外観上図１４のものと類似したものとなるように多数の導体を有する電気コネク タを作った。電気絶縁性本体１１３は、ガラス充てんしたポリスルホンであった 。ピン１１５Ａを収容するため、３３個の０．４−穴をあけた。次に、テーパー 付き側面の半角βが３で、テーパー付き側面の各々が０．４−穴のうちの１つに センタリングされた状態で、中心間１．２５ｍ高さ１．８ｍの尾根１１６を作る ため、１つの表面を機械加工した。各穴にリン青銅ピンを挿入した後、構造化さ れた表面を銅で無電解メッキし、次に、全厚み約３０μｍとなるまで付加的な銅 で電気メッキした。その後、尾根の最高部にある銅を摩滅させ、溝にある銅をダ イヤモンドソーを用いて除去した。

結果として得られた部材のうちの２つを、ピンが含めていない部域内で、約６１ １１１のオーバーラツプで互いにかみ合わせた。このようにして、１９ｍΩ〜２ ５０ｍΩの抵抗をもつ３２の電気的接続が作り上げられた。２つの部材は、漸進 的な保合解除すなわち尾根の１つに縁どられた電気コネクタの片端で引き離すこ とによつて以外、人間の指先によって分離しないようにインタロックされた。

例２ ニッケルの表面をもつ金属マスクに対して熱と圧力の下でポリエチレンフィルム をエンボシングしかくしてポリエチレンに図３のもののような構造化された表面 を付与することにより、多重コネクタを作製した。尾根は高さ０．３７ｍ、中心 間距離０．２５ｍｍであり、そのテーパ付き側面の半角βは３°であった。マス クを用いて、約３つのメタライゼーションされていない尾根で分離された６個又 は７個の隣接する尾根を被覆する縞状に約０．２μｍの厚みまで構造化された表 面上に銅を蒸着させた。メタライゼーションされたフィルムを２つの部材に切断 した。こられの部材を、メタライゼーションされた２０対の縞を心合せさせた状 態で約１０ｍのオーバーラツプを伴って互いにかみ合わせた。接触する縞の対答 々の１０ｆｆｌｌＩのオーバーラツプを含め２．５４Ｃ１１１離れた２つの点の 間の相互接続抵抗は、２０〜３０オームであった。２つの部材は、それらを分離 するには電気コネクタの片端でそれらを引き離すことが必要であるようにインタ ーロックされた。

号　約魯 微小ピンチの端子アレイを有する２つの電子コンポーネントを、互いにかみ合う ことのできる一対の部材２２を含む多数の電気コネクタによって切断可能な形で 相互接続することができる。これらの部材２２の各々は、テーパ一ついた複数の 要素２６を含む構造化された表面を伴う電気絶縁性をもつ本体２３を有する。こ れらの要素２６のテーパー付き側面は、２つの部材２２が互いにかみ合った時点 で互いに対し面一ではめ合い、部材は、これらのテーパー付き側面の半角βの正 接が接触表面の材料の摩擦係数より小さい場合互いに強く接着された状態になる 。部材２２の各々は、部材２２が互いにかみ合った時点で優れた電気的接触を成 すような位置で複数の導電性セグメント１５Ａ、１５Ｂを有する。

国際調査報告　１１Ｍ／Ｉｌｌ。ｌ／Ｉ’１ｌＣ０゜

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも１部分が複数の中実のテーパー付き要素２６を含む構造化された 表面である主表面を各々有する第１及び第２の部材２２を含み、各要素２６は、 部材が互いにかみ合った時他の部材２２の１つの要素２６のテーパーの付いた側 面に対して面一ではめ合うテーパーを形成するのに充分な角度で部材２２の各々 の中で１つの共通平面との関係において傾斜した側面を少なくとも１つ有する多 数の導体を有する電気コネクタにおいて、 前記テーパー付き側面の半角βの正接は接触する表面の材料の摩擦係数よりも小 さい、多数の導体を有する電気コネクタであって、前記第１及び第２の部材２２ の各々は電気的絶縁性をもつ本体２３を有すること、及び 部材２２が互いにかみ合った時他の部材２２の導電性セグメント１５Ａ，１５Ｂ と接触するような位置で１つの部材２２の１つの要素２６の前記接触側面のうち 少なくとも１つの表面に、導電性セグメント１５Ａ，１５Ｂがあること を特徴とする電気コネクタ。
2. ２．前記要素２６のいくつかの前記１つのテーパ付き側面が前記導電性セグメン ト１５Ａ、１５Ｂから自由である、請求の範囲第１項に記載の多数の導体を有す る電気コネクタ。
3. ３．部材２２が互いにかみ合った時他の部材２２の１つの要素２６のテーパー付 き側面に対し面一ではめ合うテーパーを形成するため充分な角度βで共通平面と の関係において傾斜した第２の側面が各要素２６に備わっている、請求の範囲第 １項に記載の多数の導体を有する電気コネクタ。
4. ４．複数の前記テーパー付き側面の各々のわずか１部分のみを被覆する導電性セ グメント３５Ａ，３５Ｂが存在する、請求の範囲第３項に記載の多数の導体を有 する電気コネクタ。
5. ５．前記導電性セグメント４５，５５Ａのうち少なくとも１つが前記最初に言及 したテーパ付き側面の各々の上にあり、一方第２のテーパー付き側面は各々前記 導電性セグメント４５，５５Ａから実質的に自由である、請求の範囲第３項に記 載の多数の導体を有する電気コネクタ。
6. ６．前記要素２６が尾根２６と溝を形成し、各部材２２の尾根２６は部材２２が 互いにかみ合った時点で他の部材２２の溝の中にはめ合う、請求の範囲第１項に 記載の多数の導体を有する電気コネクタ。
7. ７．１つの部材上の前記部材が、２つの部材が互いにかみ合った時点で他の部材 上の溝のテーパー付き側面に対し面一ではめ合う２つのテーパー付き側面２２５ を各々有する段２２６，２３６を形成している、請求の範囲第６項に記載の多数 の導体を有する電気コネクタ。
8. ８．１つの部材７２，９２，１０２上の少なくともいくつかの要素がピラミッド 形の突出部７６，９６，１０６及び要素であり、２つの部材１０２，１０２Ａが かみ合った時点でこのピラミッド形突出部７６，９６，１０６と接触するもう１ つの部材１０２Ａ上の要素がピラミッド形のくぼみ１０６Ａである、請求の範囲 第１項に記載の多数の導体を有する電気コネクタ。
9. ９．多数の導体を有する電気コネクタを製造する方法において、（ａ）共通平面 との関係においてテーパーのついた少なくとも１つの側面を各々有している複数 のテーパー付き要素２６をもつ構造化された表面に関するネガ形状である部分を 一部含む主表面１１，１２を有するべくマスター１０を形成する段階、（ｂ）マ スター１０の前記主表面の少なくとも一部分を被覆する導電性セグメント１５を 複数形成する段階、（ｃ）前記導電性セグメント１５をカバーするため第１の電 気絶縁性部材１７を形成する段階； （ｄ）表面に前記導電性セグメント１５を有する第１の電気絶縁性部材２３を残 すべくマスタ１０を除去する段階；及び（ｅ）（ａ）から（ｄ）までの段階をく り返して、２つ部材がかみ合った時点で、第１の部材２３の複数の前記導電性セ グメント１５と接触するような導電性セグメント１５をもつ、第２の電気絶縁性 部材２３を、第１の部材２３の前記表面と互いにかみ合うことのできる表面にお いて提供し、ここで互いにかみ合う部材２２のテーパー付き側面の半角βの正接 が接触する表面の材料の摩擦係数よりも小さいような段階、 を含む製造方法。
10. １０．段階（ｂ）は、マスター１０の前記主表面１１，１２のほぼ全てを被覆す る導電性層１５を形成する作業を含み、その後には各々の絶縁性部材２３の複数 のテーパー付き側面上に複数の導電性セグメント１５Ａ，１５Ｂを提供するため 各導電性層１５の部分１８を選択的に除去する段階が続いている、請求の範囲第 ９項に記載の方法。
11. １１．多数の導体を有する電気コネクタを製造する方法において、（ａ）共通平 面との関係においてテーパーのついた少なくとも１つの側面を各々有している複 数のテーパー付き要素２６をもつ構造化された表面の原板（ネガ）である部分を 一部含む主表面１１，１２を有するべくマスター１０を形成する段階、（ｂ）各 々前記構造化された表面をもつ２つの部材２２を形成するため重合体材料１７で 前記原板（ネガ）表面を複製する段階；及び（ｃ）部材が互いにかみ合った時点 で接触し、かみ合う部材のテーパー付き側面の半角の正接が接触表面の材料の摩 擦係数よりも小さいような複数の導電性セグメント１５Ａ，１５Ｂを２つの部材 の各々の前記テーパー付き側面上に形成する段階を含む製造方法。