JPH0566037B2 - - Google Patents

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JPH0566037B2
JPH0566037B2 JP57051155A JP5115582A JPH0566037B2 JP H0566037 B2 JPH0566037 B2 JP H0566037B2 JP 57051155 A JP57051155 A JP 57051155A JP 5115582 A JP5115582 A JP 5115582A JP H0566037 B2 JPH0566037 B2 JP H0566037B2
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JP
Japan
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metal
electrical
electrical connection
melting point
connection device
Prior art date
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Application number
JP57051155A
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Japanese (ja)
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JPS58169996A (en
Inventor
Kaoru Hashimoto
Takehiko Sato
Juji Matsui
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0566037B2 publication Critical patent/JPH0566037B2/ja
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  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術分野 本発明は、電気的接続装置に関し、さらに詳し
く述べると、例えば比較的小さなスペースに比較
的多数の分離可能な相互接続を零挿入力、零抜去
力に近い状態で行なうことができ、かつ接続後は
接続を自己保持される接続装置、あるいはLSIモ
ジユール、ICモジユール、回路基板などのよう
な電気装置間を電気的に相互に接続するための装
置、すなわち、コネクタに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to electrical connection devices and, more particularly, for making relatively large numbers of separable interconnections in a relatively small space with zero insertion force and zero insertion force. Connecting devices that can be used in a state close to the pulling force and that maintain the connection by themselves after connection, or for electrically interconnecting electrical devices such as LSI modules, IC modules, circuit boards, etc. Relating to a device, i.e., a connector.

(2) 従来技術と問題点 従来の電気的接続装置は、通常、雄型接点に相
当するピン(接点ピン)と雌型接点に相当するジ
ヤツクにより構成されており、これらの嵌合を通
じて電気装置相互の接続を得るようにできてい
る。ジヤツクは、接点ピンとの接触の安定性を確
保するため、かなりの強さの接触力を接点ピンに
かけることのできるスプリング機構を具備してい
る。ところが、このスプリング機構が働いてかな
りの強さの接触力がすべての接点ピンにかかるた
め、接点ピンをジヤツクに挿入する時の挿入力又
は接点ピンをジヤツクから抜き取る時の抜去力は
無視し得ない程度に大きくなる。実際、接点ピン
の挿入力及び抜去力、単位接続装置当りの接点ピ
ンの数が増加すれば増加するほど大きくなり、接
点ピンの数が数百のオーダーになつた場合におい
ては数10Kg以上の挿入力が必要である。こうなる
と、もはや人力で接続装置を操作することが不可
能であり、治具類を使用してのピンの挿入及び抜
去が不可欠である。
(2) Prior art and problems Conventional electrical connection devices usually consist of a pin (contact pin) corresponding to a male contact and a jack corresponding to a female contact. They are designed to connect with each other. The jack is equipped with a spring mechanism capable of applying a significant contact force to the contact pin to ensure stability of contact with the contact pin. However, since this spring mechanism works and a fairly strong contact force is applied to all contact pins, the insertion force when inserting the contact pin into the jack or the removal force when removing the contact pin from the jack can be ignored. It grows to such an extent that it doesn't. In fact, the insertion and removal forces of contact pins increase as the number of contact pins per unit connection device increases, and when the number of contact pins is on the order of several hundred, insertion force of several tens of kilograms or more Power is required. In this case, it is no longer possible to operate the connecting device manually, and it is essential to insert and remove the pins using jigs.

さらに、上記したような従来の接続装置におい
ては、その着脱を行なうに際して大きなピン挿入
力及び抜去力をかける場合に、好ましくないこと
に電気装置を損傷させることが屡々である。さら
にまた、このような接続装置においては、大きな
ピン挿入力及び抜去力に耐得えるだけの強度をそ
の構成部材に付与することが必要であり、結果と
して、装置そのものの大型化を余儀なくされる。
Further, in the conventional connection device as described above, when a large pin insertion and removal force is applied during connection and removal, the electrical device is often undesirably damaged. Furthermore, in such a connecting device, it is necessary to provide its constituent members with sufficient strength to withstand large pin insertion and removal forces, and as a result, the device itself is forced to increase in size. .

最近、接続装置当りのピン数の増加に対処し
て、ピン挿入力及び抜去力の軽減をはかろうとす
る試みもなされている。例えば、零挿入力
(ZIF)接続装置及び軽挿入力(LIF)接続装置と
して知られている。接点ピンをジヤツクに挿入し
た後にカム機構により接触力を付与する形式の接
続装置、あるいはスライドカムにより、一括して
接続するのではなくて、分割して接続する機構を
採り入れた接続装置、その他がそれである。しか
しながら、これらの接続装置は、複雑な機構と、
それに伴なう煩雑な取り扱いとを必要とし、ま
た、製造コストの上昇をもひきおこす。
Recently, attempts have been made to reduce the pin insertion and removal forces in response to the increase in the number of pins per connection device. For example, they are known as zero insertion force (ZIF) and light insertion force (LIF) connections. There are connection devices that use a cam mechanism to apply contact force after the contact pin is inserted into the jack, or connection devices that use a slide cam to connect in parts rather than all at once, and others. That's it. However, these connection devices require complicated mechanisms and
This requires complicated handling and also causes an increase in manufacturing costs.

従来のLSIモジユールを回路基板に接続するた
めの電気的接続装置は、一般に、各々のLSIモジ
ユールの底面から突き出た接点ピンと、該接点ピ
ンを挿入可能な回路基板のジヤツクとから構成さ
れており、また、回路基板のジヤツクには、接点
ピンに対してかなり大きな強さの接触力を付与す
るためのある形状のスプリング機構が配設されて
いる。しかしながら、このような接続装置を使用
した場合には、前述のような接続装置の場合と同
様に、モジユールの接点ピン数の増加とともによ
り大きなピン挿入力が必要となり、実用的な操作
ができなくなる。
Conventional electrical connection devices for connecting LSI modules to circuit boards generally consist of contact pins protruding from the bottom of each LSI module and a circuit board jack into which the contact pins can be inserted. Additionally, the jack of the circuit board is provided with a spring mechanism of some configuration for applying a fairly strong contact force to the contact pins. However, when using such a connection device, as with the connection device described above, as the number of contact pins on the module increases, a greater pin insertion force is required, making practical operation impossible. .

このタイプの接続装置においては、さらに、ジ
ヤツクがある形状のスプリング機構を備えるため
に、予定とする以上のかなり広いスペースが必要
となる。かかるスペースの増大は、一般的に、モ
ジユールなどに設けることができる接点ピンの数
を制限する要因であり、これがため、高密度の接
点ピンを有する電気的接続装置を得ることができ
ない。
This type of connection also requires considerably more space than is intended because the jack has a certain shape of spring mechanism. Such an increase in space is generally a limiting factor in the number of contact pins that can be provided on a module or the like, which makes it impossible to obtain an electrical connection device with a high density of contact pins.

また、特開昭56−59480号公報から、基材に支
持された配線と、低融点金属と、該低融点金属を
溶融せしめる加熱手段とを具備するとともに、該
低融点金属が加熱手段により溶融した場合に前記
配線と接続するように構成されてなるコネクタが
公知である。このコネクタでは、その表面に加熱
手段が具備せしめられ、また、低融点金属を収容
するための凹部が形成せしめられる。このコネク
タはしかし、基板凹部の内壁や底壁に配線が設け
られている場合の電気的接続に適しており、基板
表面に設けられた配線(回路パターン)の接続に
は利用できない。
Further, from JP-A No. 56-59480, there is provided a wiring supported by a base material, a low melting point metal, and a heating means for melting the low melting point metal, and the low melting point metal is melted by the heating means. A connector configured to be connected to the wiring when the wire is connected is known. This connector is provided with heating means on its surface, and also has a recess formed therein for accommodating the low melting point metal. However, this connector is suitable for electrical connection when wiring is provided on the inner wall or bottom wall of the board recess, and cannot be used for connecting wiring (circuit pattern) provided on the surface of the board.

さらにまた、特開昭57−20500号公報から、配
線基板等のピンとピンを電気的に接続するための
ものであつて、流動性導体(特に水銀)を収容せ
る算盤珠状のソケツトを有するコネクタ板が公知
である。このコネクタ板では、極低温時に水銀が
固化する現象を利用しており、したがつて、電子
回路モジユールの使用時に所期の電気的接続を得
ることができる。このコネクタ板はしかし、ソケ
ツト内における水銀の保持や極低温不適用の使用
例に問題を残している。
Furthermore, from Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-20500, a connector for electrically connecting pins of a wiring board, etc., has an abacus-shaped socket for accommodating a fluid conductor (particularly mercury). Boards are known. This connector plate utilizes the phenomenon in which mercury solidifies at extremely low temperatures, so that it is possible to obtain the desired electrical connection when using the electronic circuit module. This connector plate, however, remains problematic in retaining mercury within the socket and in non-cryogenic applications.

(3) 発明の目的 本発明の目的は、上述のような欠点を克服した
改良された電気的接続装置を提供すること、換言
すると、非常に小さなピン挿入力及び抜去力をも
つて組み立て及び取り外しが容易に可能であり、
多接点の良質な接続が出来、比較的に小さなスペ
ースのなかにより多数の電気的に独立した接点を
高密度に接続すること出来、組み立てに要するコ
ストが僅かであり、しかも信頼性の高い電気的相
互接続が得られる、全く新しいタイプの電気的接
続装置を提供することにある。
(3) Object of the invention The object of the invention is to provide an improved electrical connection device which overcomes the above-mentioned disadvantages, in other words it can be assembled and removed with very low pin insertion and removal forces. is easily possible,
It is possible to make high-quality connections with multiple contacts, it is possible to connect a large number of electrically independent contacts with high density in a relatively small space, the assembly cost is low, and the electrical connection is highly reliable. The object of the present invention is to provide an entirely new type of electrical connection device with which interconnections can be obtained.

(4) 発明の構成 本発明は、その1つの面において、電気装置間
に介在せしめてそれらの接点ピンと接点ピンを電
気的に接続するための装置であつて、 絶縁材料からなる接続ボード、 該接続ボードを貫通して穿たれた、電気装置の
接点ピンを挿入可能な内径一定のガイド孔、 該ガイド孔のほぼ中央部に形成れた円筒形の金
属溜め、 該金属溜めに収容された、接点間接続に供され
る融点100〜170℃の低融点金属、そして 前記接続ボードの内部であつて前記金属溜めの
近傍に配置された、前記低融点金属を溶融せしめ
るための発熱体、 を組み合わせて含んでなることを特徴とする電気
的接続装置にある。
(4) Structure of the Invention The present invention, in one aspect, is a device for electrically connecting contact pins to each other by interposing them between electrical devices, and comprising: a connection board made of an insulating material; a guide hole with a constant inner diameter drilled through the connection board into which a contact pin of an electrical device can be inserted; a cylindrical metal reservoir formed approximately in the center of the guide hole; housed in the metal reservoir; A combination of: a low melting point metal with a melting point of 100 to 170°C used for connection between contacts, and a heating element for melting the low melting point metal disposed inside the connection board and near the metal reservoir. An electrical connection device comprising:

また、本発明は、そのもう1つの面において、
電気装置間に介在せしめて、一方の電気装置の接
点ピンと他方の電気装置の表面の回路パターンを
電気的に接続するための装置であつて、 絶縁材料からなる接続ボード、 該接続ボードを貫通して穿たれた、電気装置の
接点ピンを挿入可能な内径一定のガイド孔、 前記ガイド孔の端部のうち前記回路パターンに
面する側の端部に形成された、接続ボードの表面
に向かつてロート状に拡大せる断面を有する金属
溜め、 該金属溜めに収容された、接点間接続に供され
る融点100〜170℃の低融点金属、そして 前記接続ボードの内部であつて前記金属溜めの
近傍に配置された、前記低融点金属を溶融せしめ
るための発熱体、 を組み合わせて含んでなることを特徴とする電気
的接続装置にある。
Moreover, in another aspect of the present invention,
A device that is interposed between electrical devices to electrically connect the contact pins of one electrical device and the circuit pattern on the surface of the other electrical device, comprising: a connection board made of an insulating material; a guide hole with a constant inner diameter into which a contact pin of an electrical device can be inserted; a metal reservoir having a cross section that can be expanded into a funnel shape, a low melting point metal with a melting point of 100 to 170°C, which is used for connection between contacts, housed in the metal reservoir, and inside the connection board and in the vicinity of the metal reservoir. A heating element for melting the low melting point metal, which is disposed in the electrical connection device.

さらにまた、本発明は、そのもう1つの面にお
いて、電気装置間に介在せしめて、一方の電気装
置の接点ピンと他方の電気装置の表面の回路パタ
ーンを電気的に接続するための装置であつて、 絶縁材料からなる接続ボード、 該接続ボードを貫通して穿たれた、電気装置の
接点ピンを挿入可能な内径一定のガイド孔、 前記ガイド孔の端部のうち前記回路パターンに
面する側の端部に形成された、接続ボードの表面
に向かつて先細りの断面を有する金属溜め、 該金属溜めに収容された、接点間接続に供され
る融点100〜170℃の低融点金属、そして 前記接続ボードの内部であつて前記金属溜めの
近傍に配置された、前記低融点金属を溶融せしめ
るための発熱体、 を組み合わせて含んでなることを特徴とする電気
的接続装置にある。
Furthermore, another aspect of the present invention is a device for electrically connecting a contact pin of one electrical device and a circuit pattern on a surface of the other electrical device by interposing the device between the electrical devices. , a connection board made of an insulating material, a guide hole drilled through the connection board and having a constant inner diameter into which a contact pin of an electrical device can be inserted, and an end of the guide hole on the side facing the circuit pattern. a metal reservoir formed at the end and having a tapered cross section toward the surface of the connection board; a low melting point metal with a melting point of 100 to 170° C. housed in the metal reservoir and used for contact-to-contact connection; and the connection. An electrical connection device characterized in that it includes a heating element for melting the low melting point metal, which is disposed inside the board and near the metal reservoir.

上記からも理解されるように、本発明の電気的
接続装置は、絶縁材料からなる接続ボードの、接
続しようとする電気装置の接点ピン、配線パター
ン、その他に対応する位置に、その接続ボードを
貫通して、接続しようとするピンを挿入可能な細
孔を穿ち、この細孔の内部の任意の個所に低融点
金属(電気装置の接点間の接続に供する)をプー
ルするための金属溜めを設け、よつて、この金属
溜めにプールされた低融点金属を付属の発熱体の
操作により溶融及び凝固させるこによつて所期の
接点接続を達成しようとするものである。
As can be understood from the above, the electrical connection device of the present invention places the connection board made of an insulating material at a position corresponding to the contact pins, wiring patterns, etc. of the electrical device to be connected. A pore is drilled through it into which the pin to be connected can be inserted, and a metal reservoir is placed anywhere inside this pore for pooling a low melting point metal (used for connection between contacts of electrical equipment). The purpose is to achieve the desired contact connection by melting and solidifying the low melting point metal pooled in the metal reservoir by operating the attached heating element.

接点接続を行なうためには、接続しようとして
いる電気装置の接点(少なくとも片方のそれは接
点ピンの形で)を接続ボードの接続位置で対向し
て位置合わせしておき、金属溜めの近傍に配置さ
れた発熱体に電流を流すことにより先ず接続ボー
ドを加熱し、そして次に、伝熱効果によつて、金
属溜め内の低融点金属を溶融させ、この状態で、
接点ピンが取り付けてある被接続電気装置、例え
ばモジユールを軽く押し付けてその接点ピンを接
続ボードに挿入し、ピン挿入のままの状態で発熱
体への通電を遮断し、接続ボードの温度を低下さ
せ、よつて、金属溜めの低融点金属を凝固させ
る。このようにして、信頼性の高い、低い接触抵
抗の接続を得ることができる。
To make a contact connection, the contacts of the electrical device to be connected (at least one of them in the form of a contact pin) must be aligned oppositely at the connection point on the connection board and placed in the vicinity of the metal reservoir. First, the connection board is heated by passing a current through the heating element, and then the low melting point metal in the metal reservoir is melted by the heat transfer effect, and in this state,
Lightly press down on the electrical device to be connected, such as a module, to which a contact pin is attached, and insert the contact pin into the connection board.With the pin still inserted, the power to the heating element is cut off, reducing the temperature of the connection board. , thus solidifying the low melting point metal in the metal reservoir. In this way, a reliable, low contact resistance connection can be obtained.

接点接続を解除する場合には、接続の場合と同
様に発熱体への通電を通じて接続ボードを加熱
し、低融点金属の溶融後に接点ピンを抜去する。
このようにして、非常に弱い力だけで接点接続を
解除することができる。
When disconnecting the contact, the connection board is heated by energizing the heating element as in the case of connection, and the contact pin is removed after the low melting point metal is melted.
In this way, the contact connection can be broken with only a very weak force.

本発明の電気的接続装置を使用して接点接続を
行なつたりその解除を行なつたりするのに要する
力は、接点ピンの相手となるものが溶融金属であ
るために、非常に小さく、また、無荷重に近いた
め、接点ピンのピン数がたとえ数千個のオーダー
になつたとしても、実質的に無荷重状態と同等で
ある。さらに、従来の接続装置のジヤツクに相当
する部分が低融点金属の溶融及び凝固によつてな
されるため、ジヤツクに付属のスプリング機構が
不要となり、したがつて、1接点ピン当りのスペ
ース(占有面積)が最高でも2mm2と、飛躍的に縮
小する。結果として、比較的に小さな面積におい
て、非常に多数の接点接続個所を設けることがで
きる。
The force required to make and release contact connections using the electrical connection device of the present invention is very small and due to the fact that the contact pins are mated with molten metal. , since it is close to a no-load state, even if the number of contact pins is on the order of several thousand, it is substantially equivalent to a no-load state. Furthermore, since the part corresponding to the jack in the conventional connection device is made by melting and solidifying a low-melting point metal, the spring mechanism attached to the jack is not required, and therefore the space per contact pin (occupied area ) is reduced dramatically to a maximum of 2 mm 2 . As a result, a large number of contact points can be provided in a relatively small area.

本発明を実施する場合、接続ボードの絶縁材料
としてアルミナ、フオルステライト、ムライト、
などのセラミツク材料、あるいは、ほうけい酸ガ
ラスなどのガラスとアルミナなどのセラミツクと
の複合材料であるガラスセラミツク材料、または
通常の機械加工が可能なセラミツク材料(マコー
ル;米国コーニング社の商品名)、さらにはフオ
トセラム(コーニング社の商品名)などの感光性
ガラスセラミツク材料などを有利に用いることが
できる。場合によつて、孔あけ加工発熱体埋込等
の加工や製造の容易さを求める場合には、耐熱性
を具えた樹脂材料、例えばポリブタジエン、ポリ
イミド、その他の材料をセラミツク材料に代えて
使用することができる。
When implementing the present invention, alumina, forsterite, mullite,
or glass-ceramic materials that are composite materials of glass such as borosilicate glass and ceramic such as alumina, or ceramic materials that can be processed by ordinary machining (Macol; a trade name of Corning Corporation in the United States); Furthermore, photosensitive glass ceramic materials such as Photoceram (trade name of Corning Incorporated) can be advantageously used. In some cases, when ease of processing and manufacturing such as drilling and embedding heating elements is desired, heat-resistant resin materials such as polybutadiene, polyimide, and other materials are used in place of ceramic materials. be able to.

接続ボードに穿たれたガイド孔は、電気装置の
接点ピンを挿入可能な寸法を有していることが必
要である。このガイド孔は、通常、その全長につ
いて内径が一定な円筒形であり、そのほぼ中央部
かもしくは一方の端部に金属溜めが設けられる。
また、このガイド孔の端部は面取りされているこ
とが望ましい。接続ボードにおけるガイド孔の穿
孔は、常法に従つて、例えば、セラミツク材料で
はレーザ加工あるいは電子ビーム加工さらに超音
波加工、機械加工可能なセラミツク材料ではドリ
ル加工、樹脂材料ではドリル加工などによつて行
なうことができる。
The guide hole drilled in the connection board needs to have a size that allows insertion of the contact pin of the electrical device. This guide hole usually has a cylindrical shape with a constant inner diameter over its entire length, and a metal reservoir is provided approximately at the center or at one end.
Further, it is desirable that the end of this guide hole is chamfered. The guide holes in the connection board are formed according to conventional methods, such as laser machining, electron beam machining, or ultrasonic machining for ceramic materials, drilling for machinable ceramic materials, and drilling for resin materials. can be done.

接続ボードに穿たれたガイド孔は、前記した通
り、金属溜めを具備することが必須である。接点
ピンと接点ピンとを電気的に接続する場合には、
ガイド孔のほぼ中央部に円筒形の金属溜めを形成
することが推奨される。これは、円筒形の場合に
は低融点合金の保持が容易かつ確実であるばかり
でなく、穿あけも常法に従つて容易に行いうるか
らである。また、接点ピンとそれ以外の接点、例
えば回路パターン等を電気的に接続する場合に
は、ガイド孔の端部のうち前記回路パターン等に
面する側の端部に、接続ボードの表面に向かつて
ロート状に拡大せる断面を有する金属溜めを形成
することが推奨される。金属溜めがこのようにロ
ート形状であると、回路基板側へは直接低融点合
金によつて接続する形態になるので、接点ピンで
接合する場合に比べて、信号伝播距離を短縮でき
る。したがつて、パルス信号の高速伝送に有利と
なる。これによつて、システムのより一層の高速
化を実現できる。また、広がつた部分に低融点合
金を充填する形態であることから、低融点合金の
充填が比較的容易である等の利点もでてくる。さ
らにまた、接点ピンとそれ以外の接点、例えば回
路パターン等を電気的に接続する場合には、ガイ
ド孔の端部のうち前記回路パターン等に面する側
の端部に、接続ボードの表面に向かつて先細りの
断面を有する金属溜めを形成することも推奨され
る。金属溜めがこのように先細り形状であると、
回路基板側へは低融点合金によつて直接接続する
形態になるので、接点ピンで接合する場合に比べ
て、信号伝播距離を短縮できる。したがつて、パ
ルス信号の高速伝送に有利となる。これによつ
て、システムのより一層の高速化を実現できる。
また、先細りであることから、一つの接続に要す
る面積(大きさ)を減らせる。その結果として、
隣接する接続部間の間隔が広くなり、シヨートの
おそれが大幅に減少し、信頼性を向上できる。ま
た、低融点合金を溶融させた時に、ロート形状の
金属溜めに比べて、その流出を防止しやすい。
As described above, it is essential that the guide hole bored in the connection board be provided with a metal reservoir. When electrically connecting contact pins,
It is recommended to form a cylindrical metal reservoir approximately in the center of the guide hole. This is because, in the case of a cylindrical shape, not only can the low melting point alloy be held easily and reliably, but also drilling can be easily performed according to a conventional method. In addition, when electrically connecting a contact pin and another contact such as a circuit pattern, the end of the guide hole facing the circuit pattern etc. should be placed facing the surface of the connection board. It is recommended to form a metal reservoir with a funnel-shaped enlarged cross section. If the metal reservoir is funnel-shaped like this, it will be connected directly to the circuit board side using a low melting point alloy, so the signal propagation distance can be shortened compared to the case where it is connected using a contact pin. Therefore, it is advantageous for high-speed transmission of pulse signals. This makes it possible to achieve even higher speeds of the system. Furthermore, since the expanded portion is filled with a low melting point alloy, there are advantages such as relatively easy filling of the low melting point alloy. Furthermore, when electrically connecting a contact pin and another contact such as a circuit pattern, the end of the guide hole facing the circuit pattern etc. should be It is also recommended to form the metal reservoir once with a tapered cross section. If the metal reservoir has a tapered shape like this,
Since it is directly connected to the circuit board side using a low melting point alloy, the signal propagation distance can be shortened compared to the case where it is connected using a contact pin. Therefore, it is advantageous for high-speed transmission of pulse signals. This makes it possible to achieve even higher speeds of the system.
Also, since it is tapered, the area (size) required for one connection can be reduced. As a result,
The spacing between adjacent connections is increased, greatly reducing the risk of shoots and improving reliability. Furthermore, when a low melting point alloy is melted, it is easier to prevent the melt from flowing out compared to a funnel-shaped metal reservoir.

接点ピン挿入用のガイド孔は、必要に応じて、
その内面を金属材料で被覆することができる。こ
れは、ガイド孔及び金属溜めへの低融点金属の充
填とその部分における保持とを容易ならしめるう
えで、非常に有効である。ここで使用する金属材
料は、その材料が接続ボードのセラミツク材料又
は樹脂材料との密着性を具えている限りにおいて
特に限定されるものではない。好ましい金属材料
は、例えば、Pd−Ag合金、Pd−Au合金、Pt−
Au合金、Au、Ag、Cuなどである。これらの材
料を、例えば接続ボードがセラミツク材料の場
合、この技術分野において厚膜形成のために常用
されている手法を用いることによつて、ガイド孔
の内面に均一に被覆することができる。この金属
被膜の膜厚は、好ましくは、数μm〜数10μmであ
る。
Guide holes for contact pin insertion can be made as necessary.
Its inner surface can be coated with a metallic material. This is very effective in making it easier to fill the guide hole and the metal reservoir with the low melting point metal and to hold it there. The metal material used here is not particularly limited as long as the material has adhesion to the ceramic material or resin material of the connection board. Preferred metal materials include, for example, Pd-Ag alloy, Pd-Au alloy, Pt-
Au alloy, Au, Ag, Cu, etc. These materials can be uniformly coated on the inner surface of the guide hole by using techniques commonly used in this technical field for forming thick films, for example when the connection board is made of ceramic material. The thickness of this metal coating is preferably from several μm to several tens of μm.

本発明に従うと、接続ボードのモジユールと相
接する側の表面に、低熱伝導性の絶縁性樹脂材料
を被覆することができる。この樹脂材料被覆は、
接続ボードが例えばアルミナ板のようなセラミツ
ク材料からなる場合など、接続ボードの内蔵せる
発熱体の発熱効果を高めたりモジユールへの発熱
体の熱の影響を抑制したり(断熱効果)するのに
有効である。もちろん、この被覆の熱伝導性は、
少なくとも、接続ボードのそれよりも小でなけれ
ばならない。ここで使用し得る好ましい樹脂材料
は、例えば、ポリブタジエン、ポリイミドその他
である。これらの材料を、常法に従つて、例え
ば、バーコート法、ドクターブレード法などによ
つて接続ボードの表面に被覆することができる。
この樹脂被覆の膜厚は、好ましくは、数μm〜
100μmである。
According to the present invention, the surface of the connection board that is in contact with the module can be coated with an insulating resin material having low thermal conductivity. This resin material coating is
When the connection board is made of ceramic material such as an alumina plate, it is effective for increasing the heat generation effect of the heating element built into the connection board and suppressing the influence of heat from the heating element on the module (insulation effect). It is. Of course, the thermal conductivity of this coating is
It must be at least smaller than that of the connection board. Preferred resin materials that can be used here are, for example, polybutadiene, polyimide, and the like. These materials can be coated on the surface of the connection board by a conventional method, such as a bar coating method or a doctor blade method.
The thickness of this resin coating is preferably several μm to
It is 100μm.

本発明において装置を通常の状態で動作する場
合には、有用な低融点全属は、好ましくは、100
〜170℃の融点を有している。このような金属と
して、例えば、In−Sn合金、Bi−Sn合金、Bi−
Pb合金、ローズ合金(Sn、Bi、Pbから成る)、
その他を有利に用いることができる。低融点金属
の融点が100℃以下の場合には、電気的装置の動
作時にこの金属が溶融し、接続障害が発生するお
それがある。これは、装置の通常の状態で使用す
る場合、LSI素子の発熱により、素子を実装する
モジユールの温度が上昇し、さらに、これと隣接
する接続ボードの温度も上昇するためである。一
方、低融点金属の融点が過度に高い場合、これを
溶融するための温度をより高くする必要があり、
それにともない、低融点金属を内蔵する接続ボー
ドの温度も必然的に上昇する。このことは、接続
ボードの近傍に配置されるプリント回路基板に対
し悪影響をおよぼす。すなわち、プリント回路基
板上の回路は、通常、60Sn−40Pbはんだめつき
膜が形成されており、このはんだ材料の融点は約
180℃であるため、接続ボードの温度がこれ以上
になると、はんだめつき膜が熱的な影響を受ける
ことが起こりうる。また、プリント回路基板がた
とえ耐熱性にすぐれたポリイミドなどの材料で構
成されていたとしても、このプリント回路基板も
熱的影響を受けることは避けられない。以上のよ
うな理由により、本発明による低融点金属の好ま
しい融点の範囲は前記のごとくに規定される。た
だし、この融点の範囲は、現在、通常の状態で使
用される装置に対して規定されるものであり、モ
ジユール、回路基板等がたとえば浸漬液冷される
などの場合、あるいは、プリント回路基板および
はんだめつき膜に対する熱的制約条件が変更され
る場合には、低融点金属の好ましい融点の範囲は
上で述べた範囲に限定されるものではない。さら
に、金属の融点が上記の範囲にあることから、こ
れに組み合わせて使用する発熱体の面からも、有
利である。
When operating the apparatus in the present invention under normal conditions, all useful low melting point compounds are preferably 100
It has a melting point of ~170°C. Examples of such metals include In-Sn alloy, Bi-Sn alloy, and Bi-Sn alloy.
Pb alloy, rose alloy (consisting of Sn, Bi, Pb),
Others may be used advantageously. If the melting point of the low-melting point metal is 100°C or lower, there is a risk that the metal will melt during operation of the electrical device, causing a connection failure. This is because when the device is used in its normal state, the heat generated by the LSI element causes the temperature of the module on which the element is mounted to rise, and the temperature of the adjacent connection board to rise as well. On the other hand, if the melting point of a low-melting point metal is excessively high, it is necessary to increase the temperature to melt it.
As a result, the temperature of the connection board containing a low-melting point metal will inevitably rise. This has an adverse effect on printed circuit boards placed in the vicinity of the connection board. In other words, circuits on printed circuit boards are usually formed with a 60Sn-40Pb solder film, and the melting point of this solder material is approximately
Since the temperature is 180°C, if the temperature of the connection board exceeds this temperature, the solder plated film may be affected by heat. Furthermore, even if the printed circuit board is made of a material such as polyimide that has excellent heat resistance, it is inevitable that the printed circuit board will also be affected by heat. For the above reasons, the preferable melting point range of the low melting point metal according to the present invention is defined as described above. However, this melting point range is currently specified for equipment used under normal conditions, and for example where modules, circuit boards, etc. are immersion liquid cooled, or where printed circuit boards and If the thermal constraints on the solder-plated film are changed, the preferred melting point range of the low melting point metal is not limited to the range stated above. Furthermore, since the melting point of the metal is within the above range, it is advantageous from the standpoint of the heating element used in combination.

上記したように、低融点金属を溶融させるため
の発熱体が本発明において必須である。発熱体
は、それが本発明の接続装置に悪い影響を及ぼす
ものでなくかつ接続ボードの加熱、そして低融点
金属の溶融を効果的に導くものであるかぎりにお
いて、特に限定されるものではない。一例をあげ
ると、例えば厚膜、薄膜抵抗を使用してそれを接
続ボードの内部に配線したり、厚膜、薄膜抵抗を
使用してそれを接続ボードの表面に形成し、これ
をさらに絶縁層で被覆ししたりして発熱体とする
ことができる。抵抗材料としてはニクロムなどが
一般的であるが、とくに限定されるものではな
い。工数を減らす意図がある場合などは後者の構
成が有利であり、その際、金属溜めの近傍に配置
されている限りにおいて、形成されるべき発熱体
の形状、個数、位置等は少しも問題とされない。
As mentioned above, a heating element for melting the low melting point metal is essential in the present invention. The heating element is not particularly limited as long as it does not adversely affect the connection device of the present invention and effectively heats the connection board and melts the low melting point metal. Examples include using a thick-film, thin-film resistor and wiring it inside the connection board, or using a thick-film, thin-film resistor and forming it on the surface of the connection board, which is then further layered with an insulating layer. It can be used as a heating element by coating it with Nichrome and the like are commonly used as resistance materials, but are not particularly limited. The latter configuration is advantageous when the intention is to reduce the number of man-hours, and in that case, the shape, number, position, etc. of the heating elements to be formed do not matter at all as long as they are placed near the metal reservoir. Not done.

必要に応じて、上記金属溜めの近傍にヒートシ
ンク用の金属層を形成することができる。このよ
うな金属層の形成は、発熱体からの熱をその周囲
に均等に伝導させないで金属溜めの周囲に集中さ
せ、よつてその部分の低融点金属溶融効率を高め
るうえで有効である。かかる金属層の形状は、限
定されるものではないが、金属溜めを取り囲むよ
うに形成するのが有利であるということが理解さ
れる。かかる金属層の形成に有用な金属材料は、
例えば、Au、Ag、Cuその他である。このような
金属材料を使用して例えば厚膜形成法、スパツタ
リング法、真空蒸着法などの常法を適用すると、
目的とする金属層を技術的に容易に形成すること
ができる。
If necessary, a metal layer for a heat sink can be formed near the metal reservoir. Formation of such a metal layer is effective in concentrating the heat from the heating element around the metal reservoir without conducting it uniformly to the surroundings, and thus increasing the efficiency of melting the low melting point metal in that area. The shape of such a metal layer is not limited, but it will be appreciated that it is advantageous to form it so that it surrounds a metal reservoir. Metal materials useful for forming such metal layers include:
For example, Au, Ag, Cu, etc. When conventional methods such as thick film formation, sputtering, and vacuum evaporation are applied to such metal materials,
The desired metal layer can be formed technically easily.

(5) 発明の実施例 次に、添付の図面を参照しながら、本発明の実
施例について説明する。但し、これらの実施例は
本発明の好ましい一例を示したにすぎないので、
本発明の範囲のなかにおいていろいろな変更及び
改良を施し得るということを理解されたい。図
中、同一の部材には同じ番号が付されているとい
うこともあわせて理解されたい。
(5) Embodiments of the invention Next, embodiments of the invention will be described with reference to the attached drawings. However, since these examples merely show preferred examples of the present invention,
It should be understood that various modifications and improvements may be made within the scope of the invention. It should also be understood that the same members are numbered the same in the figures.

第1図は、本発明の接続装置の、1つの接続点
となる部分を拡大して示した断面図である。図中
の1は、電気的に絶縁体であるアルミナから形成
された接続ボードを指している。接続ボード1に
は、それを貫通して、接点ピン(図示せず)を挿
入するためのガイド孔2が穿たれている。ガイド
孔2の両端は、2′で示すように、接点ピンの挿
入をスムーズならしめるために面取りされてい
る。
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the connection device of the present invention that serves as one connection point. 1 in the figure indicates a connection board made of alumina, which is an electrical insulator. A guide hole 2 is bored through the connection board 1 into which a contact pin (not shown) is inserted. Both ends of the guide hole 2 are chamfered, as indicated by 2', to allow smooth insertion of the contact pin.

このガイド孔の端部の面取りは、接点ピンの挿
入や抜去を容易にするばかりでなく、接点ピンを
挿入する際に、ピンが曲がるという不良を大幅に
減らすことができる。孔2の中央部には、金属溜
め3が形成されており、また、この金属溜め3に
は、低融点金属4がプールされている。金属溜め
4の周囲には、それを取り囲むように発熱体5が
形成されている。6は、発熱体に通電するための
端子である。
The chamfering of the end of the guide hole not only facilitates insertion and removal of the contact pin, but also greatly reduces defects such as bending of the pin when inserting the contact pin. A metal reservoir 3 is formed in the center of the hole 2, and a low melting point metal 4 is pooled in the metal reservoir 3. A heating element 5 is formed around the metal reservoir 4 so as to surround it. 6 is a terminal for supplying electricity to the heating element.

図示の例において、発熱体を接続ボードの内部
に完全に封じ込めた状態で配線した。使用した発
熱体は、面積抵抗100Ω/sq.の厚膜ペースト(イ
ー・アイ・デユポン社製抵抗ペーストNo.4720)で
あつた。また、低融点金属としてIn―48%Sn共
晶合金(融点117℃)を使用し、この適当量をガ
イド孔の金属溜め部に注入して本発明の電気的接
続装置を製作した。なお、接点ピン挿入用のガイ
ド孔の直径は0.5mm、そして接続ボードの板厚は
2mmであつた。
In the illustrated example, the heating element is wired in a state where it is completely enclosed inside the connection board. The heating element used was a thick film paste (resistance paste No. 4720 manufactured by EI Dupont) with a sheet resistance of 100 Ω/sq. Further, an In-48%Sn eutectic alloy (melting point: 117°C) was used as a low melting point metal, and an appropriate amount of this alloy was injected into the metal reservoir of the guide hole to fabricate the electrical connection device of the present invention. The diameter of the guide hole for inserting the contact pin was 0.5 mm, and the thickness of the connection board was 2 mm.

第2図は、第1図に示した本発明の接続装置を
使用して2つの電気装置(図示せず)をそのそれ
ぞれの接点ピンを介して接続した状態を示した部
分拡大断面図である。接点ピンは、11及び12
で示されておりかつ、それぞれ、絶縁性の接点ピ
ン支持体13及び14によつて固定的に支承され
ている。接点ピン11及び12の先端は、金属溜
め3を埋めつくした凝固した底融点金属4のなか
に埋設している。接点ピン支持体13及び14に
は、それぞれ、接点ピンを位置決めするためのス
トツパー15及び16が数ケ所(第2図では1ケ
所のみ例示)において形成されている。接続装置
10と接点ピン支持体13及び14とを貫通して
設けられた部材17は、これらの部材を接続する
時に横方向の位置決めをするためのピンである。
図示の例において、使用した接点ピンの直径は
0.3mmであつた。本例の場合、便宜上、厚さ5μm
のSnメツキを施した燐青銅線(直径0.3mm)を使
用した。
FIG. 2 is a partially enlarged sectional view showing a state in which two electrical devices (not shown) are connected via their respective contact pins using the connecting device of the present invention shown in FIG. . Contact pins are 11 and 12
and are fixedly supported by insulating contact pin supports 13 and 14, respectively. The tips of the contact pins 11 and 12 are embedded in the solidified bottom melting point metal 4 that completely fills the metal reservoir 3. The contact pin supports 13 and 14 are respectively formed with stoppers 15 and 16 at several locations (only one location is illustrated in FIG. 2) for positioning the contact pins. A member 17 provided through the connecting device 10 and the contact pin supports 13 and 14 is a pin for lateral positioning when connecting these members.
In the example shown, the diameter of the contact pin used is
It was 0.3mm. In this example, for convenience, the thickness is 5 μm.
Phosphor bronze wire (diameter 0.3 mm) with Sn plating was used.

第2図に図示の電気的接続装置を形成するた
め、本発明の接続装置を次のような手順で操作し
た:先ず、ピン17によつて、接続装置10と接
点ピン支持体13及び14とを正しく位置合わせ
し、接点ピン11及び12をそれらの先端がガイ
ド孔2に達するところまで挿入した。この状態
で、端子6から発熱体5に通電して接続ボード1
を加熱し、続けて、このボードにおける伝熱効果
によつて、低融点金属4を溶融させた。その後、
接点ピンをさらにガイド孔に挿入し、ストツパー
15及び16が接続ボードの表面に接触したとこ
ろでこれを停止した。溶融した金属に接点ピンが
埋設した。接点ピンが溶融金属に埋没した状態に
おいて発熱体への通電を停止し、金属を凝固させ
た。このような手順を経て、低融点金属と接点ピ
ン間の拡散及び低融点金属が凝固する時の収縮に
より、接点ピンを、低融点金属を介して、十分に
接触させることができ、よつて、すぐれた接点接
続体が得られた。この時の接触抵抗は、1mΩ以
下でありかつ安定であつた。なお、低融点金属
は、その溶融時、表面張力により金属溜めの部分
にプールされており、ガイド孔外に流出すること
がなかつた。
In order to form the electrical connection device shown in FIG. were positioned correctly, and the contact pins 11 and 12 were inserted until their tips reached the guide hole 2. In this state, power is applied to the heating element 5 from the terminal 6 to connect the connection board 1.
was heated, and subsequently, the low melting point metal 4 was melted by the heat transfer effect in this board. after that,
The contact pin was further inserted into the guide hole and stopped when the stoppers 15 and 16 came into contact with the surface of the connection board. Contact pins were buried in molten metal. While the contact pin was buried in the molten metal, electricity to the heating element was stopped to solidify the metal. Through these steps, the contact pins can be brought into sufficient contact through the low melting point metal due to diffusion between the low melting point metal and the contact pin and contraction when the low melting point metal solidifies, and thus, An excellent contact connector was obtained. The contact resistance at this time was 1 mΩ or less and stable. Note that when the low melting point metal was melted, it was pooled in the metal reservoir due to surface tension and did not flow out of the guide hole.

次に、接点ピンの接続を解除する手順である
が、これは、上記した接続の手順とは逆の操作を
行なえばよい。すなわち、再び低融点金属を溶融
させた後にそこから接点ピンを抜去し、低融点金
属が再び凝固してもとの状態になるまで冷却する
のである。本発明者らは、接点ピンの接続とその
解除とを多数回繰り返したけども、得られる接触
抵抗に変化は認められなかつた(接触抵抗<1m
Ω)。
Next is the procedure for disconnecting the contact pins, which can be done by performing the opposite operation to the above-described connection procedure. That is, after the low melting point metal is melted again, the contact pin is removed from there, and the low melting point metal is cooled until it solidifies again and returns to its original state. Although the inventors repeated connecting and disconnecting the contact pin many times, no change was observed in the resulting contact resistance (contact resistance <1 m
Ω).

引き続いて、本発明の接続装置を多数接点ピン
の電気装置を接続するために使用した代表的な例
を、添付の第3図以降を参照しながら説明する。
Next, a typical example in which the connecting device of the present invention is used to connect an electrical device with multiple contact pins will be explained with reference to the attached FIG. 3 and subsequent figures.

第3図は、本発明を適用し得る複数個のLSIモ
ジユールが取り付けられているプリント回路基板
の面図である。プリント回路基板は、図中、20
で示されておりかつLSIモジユール21,22及
び23が取り付けられている。これらのLSIモジ
ユールには、それぞれ、モジユール21において
tで示されるように、複数個のLSIチツプが搭載
されている。図中の24は、第4番目のLSIモジ
ユールが取り付けられる予定の場所を表わし、ま
た、25は回路基板20の表面にある回路パター
ン、そして26はガイドピン用の貫通孔を表わ
す。回路基板20には、さらに、カードエツジコ
ネクタなどの接点ピンと接触させるための接点2
7もまたプリントされている。
FIG. 3 is a plan view of a printed circuit board to which a plurality of LSI modules are attached to which the present invention can be applied. The printed circuit board is 20 in the figure.
, and LSI modules 21, 22, and 23 are attached. Each of these LSI modules is equipped with a plurality of LSI chips, as indicated by t in the module 21. In the figure, 24 represents a place where the fourth LSI module is to be installed, 25 represents a circuit pattern on the surface of the circuit board 20, and 26 represents a through hole for a guide pin. The circuit board 20 further includes contacts 2 for contacting contact pins of a card edge connector or the like.
7 is also printed.

LSIモジユールが高集積度になつてくると、そ
れらのモジユールの下面又は側面に数百本の端子
又は接点ピンが取り付けられ、これらの端子又は
ピンをプリント回路基板に接続する必要がでてく
る。本発明の接続装置を使用すると、このような
多数接点ピンの接続を零挿入力及び零抜去力に近
い状態で確実に行なうことができる。すなわち、
LSIモジユールとプリント回路基板との間に、以
下に第4図で説明するような本発明の接続装置を
第5図及び第6図に示すように介在させて、接続
すれば、安定な電気的接続体を比較的に容易に得
ることができる。
As LSI modules become highly integrated, hundreds of terminals or contact pins are attached to the bottom or side surfaces of the modules, and it becomes necessary to connect these terminals or pins to a printed circuit board. By using the connecting device of the present invention, it is possible to reliably connect such multiple contact pins with near zero insertion force and zero removal force. That is,
If the connecting device of the present invention as shown in FIG. 4 is interposed between the LSI module and the printed circuit board as shown in FIGS. 5 and 6, a stable electrical connection can be achieved. The connecting body can be obtained relatively easily.

第4図は、多数の接点ピンを有するLSIモジユ
ールとプリント回路基板とを接続するための本発
明の接続装置の、1つの接続点となる部分を拡大
して示した断面図である。この装置の形状は、金
属溜め3がガイド孔2の下端に移動してその形状
がロート状になつた点を除いて、基本的に第1図
のそれに同じである。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a portion serving as one connection point of the connection device of the present invention for connecting an LSI module having a large number of contact pins and a printed circuit board. The shape of this device is basically the same as that shown in FIG. 1, except that the metal reservoir 3 has been moved to the lower end of the guide hole 2 and its shape has become funnel-like.

第5図は、第4図に示した接続装置をLSIモジ
ユールとプリント回路基板との間にサンドイツチ
して電気的接続装置を構成した時の、その一部の
断面を拡大して示したものである。LSIモジユー
ル21に取り付けの接点ピン31として、ここで
は、厚さ5μmのSnメツキを施した燐青銅線(直
径0.3mm)を使用した。LGIモジユール21をプ
リント基板20に接続する手順は、次の通りであ
つた:接続ボード1を回路基板20の上方に位置
合わせて載置し、さらにこれにLSIモジユール2
1を位置合わせする。位置合わせ後、モジユール
21の接点ピン31をガイド孔2の端部に挿入
し、この状態で発熱体2に通電する。低融点金属
4が溶融した時点で、先にガイド孔2の入口まで
案内しておいた接点ピン31をさらに奥まで挿入
し、ストツパー(図示せず、第6図では32)が
接続ボード1の表面と接触するところまで挿入し
て溶融低融点金属4にピン31を接触させる。一
方、これと同時に、低融点金属4は、金属溜め3
内にあつて、自重により下方に凸形の液面を形成
し、もう1つの被接続部材であるところの回路パ
ターン25とも確実に接続する。しかる後に発熱
体への通電を遮断し、そのままの状態で低融点金
属を凝固させる。このようにして、LSIモジユー
ルと回路基板との、安定した電気的接続体が得ら
れた。この時の接触抵抗は、1mΩ以下であつた。
形成した電気的接続体の離脱であるが、これは、
上記した手順を上記とは逆に実施することによつ
て容易に達成することができる。
Fig. 5 is an enlarged cross-sectional view of a part of the electrical connection device when the connection device shown in Fig. 4 is sandwiched between an LSI module and a printed circuit board to form an electrical connection device. be. As the contact pin 31 attached to the LSI module 21, here, a phosphor bronze wire (0.3 mm in diameter) coated with Sn and having a thickness of 5 μm was used. The procedure for connecting the LGI module 21 to the printed circuit board 20 was as follows: Align and place the connection board 1 above the circuit board 20, and then connect the LSI module 2 to it.
Align 1. After alignment, the contact pin 31 of the module 21 is inserted into the end of the guide hole 2, and in this state, the heating element 2 is energized. When the low melting point metal 4 is melted, the contact pin 31 that was previously guided to the entrance of the guide hole 2 is inserted further in, and the stopper (not shown, 32 in FIG. 6) is inserted into the connection board 1. The pin 31 is brought into contact with the molten low melting point metal 4 by inserting it until it contacts the surface. Meanwhile, at the same time, the low melting point metal 4 is transferred to the metal reservoir 3
It forms a convex liquid surface downward due to its own weight, and is securely connected to the circuit pattern 25, which is another connected member. Thereafter, the power to the heating element is cut off, and the low melting point metal is solidified in that state. In this way, a stable electrical connection between the LSI module and the circuit board was obtained. The contact resistance at this time was 1 mΩ or less.
This is the separation of the electrical connection that was formed.
This can be easily achieved by carrying out the above procedure in reverse order.

第6図は、LSIモジユールとプリント回路基板
とを、本発明の電気的接続装置を介して多数の接
点ピンの接続を通じて接続する時の構成を示した
略示断面図である。例えば、LSIモジユール21
は、接点ピン31が所定面積(40×40mm)のなか
に1.27mmの間隔で取り付けられており、その総計
は900本である。これらの接点ピンは、それぞれ
絶縁されておりかつ、図示の通り、環状のパツド
36を有している。環状パツド36は、LSIモジ
ユールの下面に融着してある。このLSIモジユー
ルに整列して設けてある接点ピンに対応するよう
に、接続ボード1にガイド孔2が設けてあり、ま
た、これらのガイド孔に対応する位置に、プリン
ト回路基板20の回路パターン25及び28が整
列して設けてある。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a configuration in which an LSI module and a printed circuit board are connected through the electrical connection device of the present invention through connection of a large number of contact pins. For example, LSI module 21
In this case, contact pins 31 are installed in a predetermined area (40×40 mm) at intervals of 1.27 mm, and there are 900 contact pins in total. These contact pins are each insulated and have annular pads 36 as shown. The annular pad 36 is fused to the bottom surface of the LSI module. Guide holes 2 are provided in the connection board 1 to correspond to the contact pins arranged in alignment on this LSI module, and circuit patterns 25 of the printed circuit board 20 are provided at positions corresponding to these guide holes. and 28 are arranged in line.

プリント回路基板20は、多層プリント回路基
板である。図中の29は、回路を構成している銅
箔を表わしかつ、それぞれ、基板20の絶縁材料
により完全に独立した状態にある。各銅箔層29
は、スルーホールメツキ層34及びメツキ層35
によつて、基板表面の回路パターン25及び28
に接続されている。
Printed circuit board 20 is a multilayer printed circuit board. Reference numerals 29 in the figure represent copper foils constituting the circuit, and each of them is completely independent due to the insulating material of the board 20. Each copper foil layer 29
are through-hole plating layer 34 and plating layer 35
The circuit patterns 25 and 28 on the substrate surface are
It is connected to the.

このように、多数本の接点ピン31、ガイド孔
2、そして回路パターン25及び28は、LSIモ
ジユール21に取り付けられているストツパー3
2付のガイドピン33と接続ボード1のガイド穴
7及びプリント回路基板20のガイド穴26とに
よつて位置決めされるようになつている。
In this way, a large number of contact pins 31, guide holes 2, and circuit patterns 25 and 28 are connected to the stopper 3 attached to the LSI module 21.
The position is determined by the guide pins 33 with two guide holes 7 of the connection board 1 and the guide holes 26 of the printed circuit board 20.

以上の説明から明らかなように、第6図に示す
ように多数本の接点ピンを有するLSIモジユール
は、本発明の接続装置を使用すると、第5図に示
すような方法により接続ボードを介して回路基板
に接続することができる。この接続は、低融点金
属が溶融した状態で行なうので、900本とという
非常に多数のピンが高密度で存在していたとして
も、実質的に無荷重近い力がピン挿入時に入用な
だけである。また、この接続は、一種に拡散接続
であるために、非常に安定な、低い接触抵抗が得
られ、接続後はそれだけで接触が自己保持されて
おり、特に外部から締め付けるなどの手段を設け
ることを必要としない。
As is clear from the above explanation, when the connection device of the present invention is used, an LSI module having a large number of contact pins as shown in FIG. 6 can be connected via a connection board by the method shown in FIG. Can be connected to a circuit board. This connection is made with the low-melting point metal molten, so even if there are as many as 900 pins in high density, virtually no force is required when inserting the pins. It is. In addition, since this connection is a type of diffusion connection, very stable and low contact resistance can be obtained, and the contact is self-maintained by itself after connection.In particular, it is not necessary to provide means such as external tightening. does not require.

さらに、第4図に図示の接続装置において、接
続ボード1の材料としてアルミナの代りにポリイ
ミド樹脂を使用して、第5図及び第6図に示すよ
うにして接点接続を行なつた。ポリイミド樹脂
は、以下に述べるように、260℃で60秒間の半田
浸漬に十分に耐え得る耐熱性を有しているので、
ここで選ばれたものである。一般に、樹脂材料
は、それが十分な電気絶縁性と耐熱性とを有して
いる限りにおいて、同時に使用する低融点金属及
びその溶融条件を適切に選択することによつて、
その特長を生かした形で接続ボードとして利用す
ることができる。本例では、絶縁材料としてポリ
イミド樹脂を使用したことの他、発熱体5として
圧延ニクロム合金(厚さ50μm)を使用した。発
熱体を有する接続ボードの製作には、この分野に
おいて一般的に用いられている多層プリント板の
製造法をそのまま応用した。本例の場合、接続ボ
ードへのガイド孔の形成及び発熱体を内蔵させる
ための樹脂板の積層及び接着が非常に容易であつ
た。
Furthermore, in the connection device shown in FIG. 4, polyimide resin was used instead of alumina as the material for the connection board 1, and contact connections were made as shown in FIGS. 5 and 6. As described below, polyimide resin has sufficient heat resistance to withstand solder immersion at 260°C for 60 seconds.
This is what was chosen here. In general, as long as the resin material has sufficient electrical insulation and heat resistance, it can be made by appropriately selecting the low melting point metal used and its melting conditions.
It can be used as a connection board by taking advantage of its features. In this example, in addition to using polyimide resin as the insulating material, a rolled nichrome alloy (thickness: 50 μm) was used as the heating element 5. To manufacture the connection board with the heating element, we directly applied the manufacturing method of multilayer printed circuit boards that is commonly used in this field. In the case of this example, it was very easy to form the guide hole in the connection board and to stack and adhere the resin plates for incorporating the heating element.

第7図において、本発明の接続装置の、1つの
接続点となる部分が拡大して示されている。この
接続装置10は、ガイド孔2の先端が先細りとな
るように構成した違いを除いて、第1図及び第4
図に図示の接続装置と基本的に同一の思想で構成
されている。ガイド孔2の先細りの具合である
が、その部分が金属溜め3として機能し得る限り
において、特に限定されるものではない。本例に
おいても、先の第1図及び第4図において使用し
たものと同一の材料、寸法などを適用して電気的
接続装置を構成することができる。
In FIG. 7, a portion of the connection device of the present invention, which serves as one connection point, is shown in an enlarged scale. This connecting device 10 is similar to that shown in FIGS. 1 and 4, except that the tip of the guide hole 2 is tapered.
It is basically constructed based on the same concept as the connecting device shown in the figure. The manner in which the guide hole 2 tapers is not particularly limited as long as that portion can function as the metal reservoir 3. In this example as well, the electrical connection device can be constructed using the same materials, dimensions, etc. as those used in FIGS. 1 and 4 above.

第8図において、第7図の接続装置において使
用し得る接点ピンの一例が垣大して示されてい
る。図中の21はLSIモジユールを表わし、これ
に、図示の通り先細りの、接点ピン31が取り付
けられている。接点ピンの先端bの部分である
が、これは、ガイド孔2の先端aの部分よりも若
干小さくしてある。
In FIG. 8, an example of a contact pin that can be used in the connection device of FIG. 7 is shown at a glance. 21 in the figure represents an LSI module, to which a tapered contact pin 31 is attached as shown. The tip b of the contact pin is slightly smaller than the tip a of the guide hole 2.

第9図は、第7図に図示の接続装置を使用し
て、これをLSIモジユールとプリント回路基板と
の間にはさみこんで電気的接続体を形成した時
の、その一部の断面を拡大して示してある。プリ
ント回路基板20は、本来多層プリント回路基板
であるのが一般的であるが、ここでは、便宜上、
一層の回路の場合について示してある。回路(こ
こでは銅箔層)29は、メツキ層35によつて、
回路パターン28に接続されている。低融点金属
4は、それを溶融させて接点ピン31と回路パタ
ーン28とを接触させた後に再び凝固させ、よつ
て、接点ピンと回路パターンとを接続した後の状
態が示されている。この図から明らかなように、
接点ピン31は、LSIモジユールと接続ボードと
を組み立てた時に接点ピンの先端が接続ボードの
小さく絞つたガイド孔の先端と同一面となるよう
な長さを有しているのが好ましい。
Figure 9 is an enlarged cross-section of a portion of the connection device shown in Figure 7, which is inserted between an LSI module and a printed circuit board to form an electrical connection. It is shown as follows. The printed circuit board 20 is generally a multilayer printed circuit board, but here, for convenience,
The case of a single layer circuit is shown. The circuit (here, the copper foil layer) 29 is formed by the plating layer 35,
It is connected to the circuit pattern 28. The state after the low melting point metal 4 is melted and the contact pin 31 and the circuit pattern 28 are brought into contact and solidified again, thus connecting the contact pin and the circuit pattern is shown. As is clear from this figure,
The contact pin 31 preferably has a length such that when the LSI module and the connection board are assembled, the tip of the contact pin is flush with the tip of the narrow guide hole of the connection board.

図示の電気的接続体の形成とその解除とは、先
に第5図において説明したものと同様にして行な
うことできる。得られる結果も同様に良好であ
り、接触抵抗は1mΩ以下であることが実験から
認められた。
The illustrated electrical connections can be made and removed in a manner similar to that previously described with reference to FIG. The results obtained were similarly good, and experiments showed that the contact resistance was less than 1 mΩ.

本例の場合、LSIモジユール21に接点ピン3
1を、40×40mmの所定面積のなかに1.0mmの間隔
で総計1600本の割合でそれぞれ絶縁した状態で整
列して配設してある。接点ピン31は、0.3mmの
直径を有しておりかつ直径0.5mmの環状パツド3
6を有している。環状パツド36は、LSIモジユ
ール21の下面に融着してある。このLSIモジユ
ールに整列して配設してある接点ピンに対応する
ように、接続ボードにガイド孔が、そして、この
ガイド孔に対応するように、プリント回路基板の
上面に回路パターン28が、それぞれ設けられて
いる。ここに図示した接続体の密度は先に説明し
た接点ピン数900本の接続体のそれに比較しては
るかに大であるということは、今さら説明するま
でもなく明白である。
In this example, contact pin 3 is connected to LSI module 21.
1 are arranged in a predetermined area of 40 x 40 mm in a total of 1,600 pieces at intervals of 1.0 mm in an insulated state. The contact pin 31 has a diameter of 0.3 mm and an annular pad 3 with a diameter of 0.5 mm.
6. The annular pad 36 is fused to the lower surface of the LSI module 21. Guide holes are provided on the connection board to correspond to the contact pins arranged in alignment on this LSI module, and circuit patterns 28 are provided on the top surface of the printed circuit board to correspond to the guide holes. It is provided. It is obvious that the density of the connection body shown here is much greater than that of the connection body with 900 contact pins described above.

第10図は、ガイド孔の内面に金属被雰を形成
した、本発明の電気的接続装置のいま1つの好ま
しい形態を示した部分拡大断面図である。図示の
接続装置は、金属被覆が形成されている点を除い
て、基本的に第4図のそれに同じである。すなわ
ち、接続装置10のボード1において、接点ピン
を挿入するためのガイド孔2と、該ガイド孔の下
端に形成されたロート状の金属溜め3と、該金属
溜めにプールされた低融点金属4と、該金属を溶
融させるため発熱体5(端子6に接続)とがそれ
に組込まれていることに加えて、約5μmの膜厚を
有するPd−Ag合金被覆層37がガイド孔の内面
(面取り部2′の内面も含む)に設けられている。
FIG. 10 is a partially enlarged sectional view showing another preferred embodiment of the electrical connection device of the present invention, in which a metal atmosphere is formed on the inner surface of the guide hole. The illustrated connecting device is essentially the same as that of FIG. 4, except that a metallization is provided. That is, the board 1 of the connecting device 10 has a guide hole 2 for inserting a contact pin, a funnel-shaped metal reservoir 3 formed at the lower end of the guide hole, and a low melting point metal 4 pooled in the metal reservoir. and a heating element 5 (connected to the terminal 6) for melting the metal, and a Pd-Ag alloy coating layer 37 with a thickness of approximately 5 μm is installed on the inner surface of the guide hole (chamfered). (including the inner surface of the portion 2').

第11図は、接続ボードのモジユールと相接す
る側の表面に低伝導性の絶縁性樹脂材料が被覆さ
れている、本発明の電気的接続装置のいま1つの
好ましい形態を示した部分拡大断面図である。図
示の接続装置は、上記したように絶縁性樹脂材料
がさらに被覆されている点を除いて、基本的に第
4図のそれに同じである(詳しくは、第4図の説
明を参照されたい)。本例では、図示の通り、接
続ボード1の、モジユール(図示せず)と相接す
る側の表面を、厚さ約50μmのポリイミド樹脂3
8で被覆している。このようにモジユールと接続
ボードとの中間に熱伝導性の低い層を設けた結
果、モジユールに悪い影響を及ぼすその側への熱
の流出の防止と、接続ボード内、とりわけ金属溜
め周辺、における熱の蓄積とを達成することがで
きる。
FIG. 11 is a partially enlarged cross-section showing another preferred embodiment of the electrical connection device of the present invention, in which the surface of the connection board in contact with the module is coated with a low-conductivity insulating resin material. It is a diagram. The illustrated connecting device is basically the same as that shown in FIG. 4, except that it is further coated with an insulating resin material as described above (for details, please refer to the description of FIG. 4). . In this example, as shown in the figure, the surface of the connection board 1 on the side that contacts the module (not shown) is made of polyimide resin 3 with a thickness of approximately 50 μm.
It is covered with 8. As a result of providing a layer with low thermal conductivity between the module and the connection board in this way, it is possible to prevent heat from flowing to that side, which has a negative effect on the module, and to reduce heat inside the connection board, especially around the metal reservoir. can be achieved with the accumulation of

本発明に従うと、発熱体、すなわち、抵抗、を
接続ボード内の任意の位置に、任意のパターンで
形成することができる。これらのパターンを具体
的に例示したものが、第12図、第13a図及び
第14a図である。図中、2はガイド孔を、5は
発熱体を、そして40は導体を表わしている。先
ず最初に、第12図を参照しながら、発熱体パタ
ーンの形成について説明する:大きさ40×40mm及
び板厚のアルミナ基板を用意し、これに、1.27mm
のピツチで、直径0.5mmの細孔を30×30個穿孔す
る。穿孔には、レーザ加工又は超音波加工の技法
を使用可能である。その他の穿孔法として、アル
ミナ基板を焼結する前のグリーンシートの状態で
先に穿孔し、その後で焼結を行なう方法も使用す
ることができる。このようにして用意したアルミ
ナ基板上に、厚膜スクリーン技術を用いて、発熱
体(抵抗体)及びそれらを接続する導体を形成す
る。図示の例の場合、発熱体の寸法は、幅0.4mm
及び長さ1mmであつた。孔(ガイド孔となるべき
もの)は、長手方向について、一列あたりについ
て30個であるので、図示のような発熱体を30個形
成し、これを直列に接続するよう導体を形成す
る。これらの直列に接続した発熱体は、孔の数が
30個であるから、図の横方向について31列を形成
する。次に、各列の抵抗を、並列となるように導
体で接続する。本例の場合、発熱体としてイー・
アイ・デユポン社製のNo.4720抵抗ペーストを使用
し、導体として同社製のNo.9770導体ペーストを使
用した。もちろん、他の発熱体及び導体ペースト
を使用することも可能であり、また、スパツタリ
ングなどの薄膜技術を応用しても差しつかえな
い。このようにして製作した発熱体の、正極及び
負極間で測定した抵抗は、約250Ωであつた。こ
のような、発熱体及び導体を形成した基板と、別
に用意した同寸法で同様のガイド孔を有する基板
とを、イー・アイ・デユポン社製の9137ペースト
で互いに接着した。最後に、試験として、先に接
着した2枚の基板の接続体に60Vの電圧を印加し
たところ、孔のなかに予め充填しておいたIn−
Sn合金の溶融したことが確認された。
According to the present invention, the heating element, ie, the resistor, can be formed at any position and in any pattern within the connection board. Specific examples of these patterns are shown in FIGS. 12, 13a, and 14a. In the figure, 2 represents a guide hole, 5 represents a heating element, and 40 represents a conductor. First, the formation of the heating element pattern will be explained with reference to FIG.
Drill 30 x 30 pores with a diameter of 0.5 mm using the same pitch. For drilling, laser machining or ultrasonic machining techniques can be used. Another perforation method that can be used is to first perforate the alumina substrate in a green sheet state before sintering, and then sinter the alumina substrate. On the alumina substrate thus prepared, a heating element (resistor) and a conductor connecting them are formed using a thick film screen technique. In the example shown, the dimensions of the heating element are 0.4mm wide
and the length was 1 mm. Since there are 30 holes (to become guide holes) per row in the longitudinal direction, 30 heating elements as shown in the figure are formed, and a conductor is formed to connect them in series. These series connected heating elements have a number of holes.
Since there are 30 pieces, 31 columns are formed in the horizontal direction of the figure. Next, the resistors in each column are connected in parallel using conductors. In this example, the heating element is
No. 4720 resistance paste manufactured by I-DuPont was used, and No. 9770 conductor paste manufactured by the same company was used as the conductor. Of course, other heating elements and conductive pastes may be used, and thin film techniques such as sputtering may also be applied. The resistance measured between the positive and negative electrodes of the heating element thus manufactured was approximately 250Ω. The substrate on which the heating element and conductor were formed and a separately prepared substrate having the same dimensions and similar guide holes were adhered to each other using 9137 paste manufactured by EI Dupont. Finally, as a test, a voltage of 60V was applied to the connection body of the two boards that had been glued together.
It was confirmed that the Sn alloy had melted.

引き続いて、第13a図(第13b及び第13
c図も)及び第14a図(第14b図も)に示し
たような発熱体パターンを形成したところ、第1
2図におけると同様の効果が得られた。
Subsequently, Fig. 13a (Fig. 13b and Fig. 13)
When the heating element patterns as shown in Figure 14a (also Figure 14b) were formed, the first
The same effect as in Fig. 2 was obtained.

第15図には、接続装置の金属溜めの周囲にヒ
ートシンク用金属層が形成されているものが示さ
れている。第16図もこれと同様である。このよ
うに構成すると、発熱体により生成した熱を金属
溜めに優先的に導き、接続装置の金属溜め部をす
べて均等に加熱するとともに、低融点金属の迅速
な溶融を可能とすることができる。第15図に
は、第1図に示した接続装置10にヒートシンク
用金属層8を埋設した例が、そして、第16図に
は、第4図に示した接続装置にヒートシンク用金
属層8を埋設した例が、それぞれ示されている。
これらの例において、金属層8は、それぞれ、金
属溜め3を取り囲む環状の、膜厚10μmのAu厚膜
から形成されている。
FIG. 15 shows a connection device in which a metal layer for a heat sink is formed around a metal reservoir. FIG. 16 is also similar to this. With this configuration, the heat generated by the heating element can be guided preferentially to the metal reservoir, thereby uniformly heating all the metal reservoirs of the connecting device, and making it possible to quickly melt the low-melting point metal. 15 shows an example in which the heat sink metal layer 8 is embedded in the connection device 10 shown in FIG. 1, and FIG. 16 shows an example in which the heat sink metal layer 8 is embedded in the connection device 10 shown in FIG. An example of how each is buried is shown.
In these examples, each of the metal layers 8 is formed of a thick Au film with a thickness of 10 μm in an annular shape surrounding the metal reservoir 3 .

第17図及び第18図に示されているように、
発熱体5を接続ボード1の表面に形成することも
可能である。但し、この場合、発熱体5をさらに
絶縁層9で被覆することが必要である。すなわ
ち、発熱体5は接続ボード1の表面にそのまま露
出していてはならず、特殊な形ではあるが、接続
ボード1に内蔵されていることが重要である。図
示の例では、発熱体に通電するための端子が41
で、そして端子41間を電気的に接続する導体路
が42で示されている。本例では、発熱体5とし
て面積抵抗100Ω/sqの厚膜ペースト(イー・ア
イ・デユポン社製抵抗ペーストNo.4720)を、端子
41として厚膜導体ペースト(イー・アイ・デユ
ポン社製導体ペーストNo.9770)を、そして絶縁層
9として絶縁ペースト(イー・アイ・デユポン社
製絶縁ペーストNo.9137)を使用した。さらに、導
体路42を形成するため、導体ペースト(イー・
アイ・デユポン社製導体ペーストNo.9770)を使用
して厚膜法を実施した。但し、この導体路は、接
続ボード1にあけた孔の全体に導体を充填する
が、さもなければ、その孔の内面に導体層を設け
ることによつて形成することができる。
As shown in FIGS. 17 and 18,
It is also possible to form the heating element 5 on the surface of the connection board 1. However, in this case, it is necessary to further cover the heating element 5 with an insulating layer 9. That is, it is important that the heating element 5 should not be exposed as it is on the surface of the connection board 1, but should be built into the connection board 1, although it has a special shape. In the illustrated example, there are 41 terminals for energizing the heating element.
, and a conductor path electrically connecting the terminals 41 is shown at 42. In this example, the heating element 5 is a thick film paste (resistance paste No. 4720 made by EI Dupont) with a sheet resistance of 100 Ω/sq, and the terminal 41 is a thick film conductor paste (conductor paste made by EI Dupont). No. 9770), and as the insulating layer 9, an insulating paste (insulating paste No. 9137 manufactured by EI Dupont) was used. Furthermore, in order to form the conductor path 42, a conductor paste (E-
A thick film method was carried out using conductor paste No. 9770 manufactured by I-Dupont. However, this conductor track can be formed by filling the entire hole drilled in the connection board 1 with a conductor, or by providing a conductor layer on the inner surface of the hole.

(6) 発明の効果 本発明に従うと、先ず、非常に僅かな挿入力と
抜去力とで、電気装置間の接続及びその接続の解
除を行なうことができる。さらに、スプリング機
構の付いたジツツクの使用が不必要であるので、
1接点ピン当りの占有面積を大幅に縮小すること
ができ、したがつて、比較的に小さな面積内に、
非常に多数の接続体を設けることができる。さら
に、本発明に従うと、信頼性の高い、低い接触抵
抗の接続を行なうことができる。また、本発明の
電気的接続装置は、それを低コストで組み立てる
ことができる。
(6) Effects of the Invention According to the present invention, first, electrical devices can be connected and disconnected with very small insertion and removal forces. Additionally, the use of spring-loaded locks is unnecessary;
The area occupied by one contact pin can be significantly reduced, and therefore, within a relatively small area,
A large number of connections can be provided. Furthermore, according to the present invention, a highly reliable connection with low contact resistance can be achieved. Moreover, the electrical connection device of the present invention can be assembled at low cost.

本発明に従うと、特に樹脂材料を使用して接続
ボードを形成することによつて、比較的に容易に
接続装置を製作することができる。さらに、ガイ
ド孔の形状を変更することによつて、より高密度
の接続を行なうことができる。また、ガイド孔の
内壁を金属材料で被覆することによつて、低融点
金属の充填及びその保持をさらに容易ならしめる
ことができる。また、接続ボードのモジユールと
相接する側の面に熱伝導性の低い絶縁性樹脂を被
覆することによつて、モジユールへの熱の影響を
防止するとともに、接続ボード内における放熱効
果を高めることできる。
According to the invention, the connecting device can be manufactured relatively easily, especially by forming the connecting board using a resin material. Furthermore, by changing the shape of the guide holes, higher density connections can be made. Furthermore, by coating the inner wall of the guide hole with a metal material, filling and retention of the low melting point metal can be made easier. In addition, by coating the surface of the connection board that comes into contact with the module with an insulating resin with low thermal conductivity, it is possible to prevent the influence of heat on the module and to enhance the heat dissipation effect within the connection board. can.

さらに、本発明に従うと、ヒートシンク用金属
層を金属溜めの周囲に形成することによつて、金
属溜め部分の加熱を効率よく、短時間で行なうと
ともに、接続装置のすべての金属溜め部分を均等
に加熱することができる。また、本発明に従う
と、発熱体に位置を接続ボードの表面にもつてく
ることによつて、発熱体形成に要する工数を減ら
すことができる。
Further, according to the present invention, by forming a heat sink metal layer around the metal reservoir, the metal reservoir portion can be heated efficiently and in a short time, and all the metal reservoir portions of the connection device can be heated evenly. Can be heated. Further, according to the present invention, by positioning the heating element on the surface of the connection board, the number of man-hours required for forming the heating element can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の電気的接続装置の好ましい
1形態を示した部分拡大断面図、第2図は、第1
図に図示の接続装置を使用して接点ピン間の接続
を行なつた状態を示した断面図、第3図は、本発
明を適用し得る、LSIモジユール搭載回路基板の
平面図、第4図は、本発明の電気的接続装置のい
ま1つの好ましい形態を示した部分拡大断面図、
第5図は、第4図に図示の接続装置を使用して
LSIモジユールとプリント回路基板との間の接続
を行なつた状態を示した断面図、第6図は、第5
図に図示の状態を多数の接点ピン接続に関して示
した略示断面図、第7図は、本発明の電気的接続
装置のいま1つの好ましい形態を示した部分拡大
断面図、第8図は、第7図に図示の接続装置にお
いて使用し得る接点ピンの一例を示した拡大図、
第9図は、第7図に図示の接続装置を使用して
LSIモジユールとプリント回路基板との間の接続
を行なつた状態を示した断面図、第10図は、ガ
イド孔の内面に金属被覆を形成した、本発明の電
気的接続装置のいま1つの好ましい形態を示した
部分拡大断面図、第11図は、接続ボードのモジ
ユールと相接する側の表面に低伝導性の絶縁性樹
脂材料を被覆した、本発明の電気的接続装置のい
ま1つの好ましい形態を示した部分拡大断面図、
第12図、第13a図、第13b図、第13c
図、第14a図及び第14b図は、それぞれ、本
発明において使用し得る発熱体パターンの一例を
示した略示図、第15図及び第16図は、それぞ
れ、ヒートシンク用金属層を接続ボードに内蔵せ
る例を示した、本発明の電気的接続装置の部分拡
大断面図、そして第17図及び第18図は、それ
ぞれ、発熱体を接続ボードの表面に形成せる例を
示した、本発明の電気的接続装置の部分拡大断面
図である。 図中1は接続ボード、2はガイド孔、3は金属
溜め、4は低融点金属、5は発熱体、8はヒート
シンク用金属層、10は電気的接続装置、そして
11,12及び31は接点ピンである。
FIG. 1 is a partially enlarged sectional view showing a preferred embodiment of the electrical connection device of the present invention, and FIG.
3 is a cross-sectional view showing a state in which connections are made between contact pins using the connecting device shown in the figure. FIG. 3 is a plan view of a circuit board on which an LSI module is mounted to which the present invention can be applied. FIG. is a partially enlarged sectional view showing another preferred form of the electrical connection device of the present invention,
Figure 5 shows how to use the connecting device shown in Figure 4.
Figure 6 is a sectional view showing the connection between the LSI module and the printed circuit board.
FIG. 7 is a partially enlarged sectional view showing another preferred form of the electrical connection device of the present invention; FIG. An enlarged view showing an example of a contact pin that can be used in the connection device shown in FIG.
Figure 9 shows how to use the connection device shown in Figure 7.
FIG. 10, a sectional view showing a state in which the connection is made between the LSI module and the printed circuit board, shows another preferred electrical connection device of the present invention in which a metal coating is formed on the inner surface of the guide hole. FIG. 11, a partially enlarged cross-sectional view showing the configuration, shows another preferred electrical connection device of the present invention, in which the surface of the connection board in contact with the module is coated with a low-conductivity insulating resin material. A partially enlarged sectional view showing the morphology,
Figures 12, 13a, 13b, 13c
14a and 14b are schematic diagrams showing an example of a heating element pattern that can be used in the present invention, and FIGS. 15 and 16 are respectively diagrams showing a heat sink metal layer attached to a connection board. FIGS. 17 and 18 are partially enlarged cross-sectional views of the electrical connection device of the present invention, showing an example in which the electrical connection device is built in, and FIGS. FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of the electrical connection device. In the figure, 1 is a connection board, 2 is a guide hole, 3 is a metal reservoir, 4 is a low melting point metal, 5 is a heating element, 8 is a metal layer for a heat sink, 10 is an electrical connection device, and 11, 12 and 31 are contacts. It's a pin.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 電気装置間に介在せしめてそれらの接点ピン
と接点ピンを電気的に接続するための装置であつ
て、 絶縁材料からなる接続ボード、 該接続ボードを貫通して穿たれた、電気装置の
接点ピンを挿入可能な内径一定のガイド孔、 該ガイド孔のほぼ中央部に形成された円筒形の
金属溜め、 該金属溜めに収容された、接点間接続に供され
る融点100〜170℃の低融点金属、そして 前記接続ボードの内部であつて前記金属溜めの
近傍に配置された、前記低融点金属を溶融せしめ
るための発熱体、 を組み合わせて含んでなることを特徴とする電気
的接続装置。 2 前記絶縁材料がセラミツク材料である、特許
請求の範囲第1項に記載の電気的接続装置。 3 前記絶縁材料が樹腸材料である、特許請求の
範囲第1項に記載の電気的接続装置。 4 前記ガイド孔の両端が面取りされている、特
許請求の範囲第1項〜第3項のいずれか1項に記
載の電気的接続装置。 5 前記ガイド孔の内面に金属材料が被覆されて
いる、特許請求の範囲第1項〜第4項のいずれか
1項に記載の電気的接続装置。 6 前記接続ボードの、電気装置のモジユールと
相接する側の表面に低熱伝導性の絶縁性樹脂材料
が被覆されている、特許請求の範囲第1項〜第5
項のいずれか1項に記載の電気的接続装置。 7 前記低融点金属がIn―Sn合金である、特許
請求の範囲第1項〜第6項のいずれか1項に記載
の電気的接続装置。 8 前記発熱体が厚膜、薄膜抵抗である、特許請
求の範囲第1項〜第7項のいずれか1項に記載の
電気的接続装置。 9 前記金属溜めの近傍にヒートシンク用金属層
が形成されている、特許請求の範囲第1項〜第8
項のいずれか1項に記載の電気的接続装置。 10 電気装置間に介在せしめて、一方の電気装
置の接点ピンと他方の電気装置の表面の回路パタ
ーンを電気的に接続するための装置であつて、 絶縁材料からなる接続ボード、 該接続ボードを貫通して穿たれた、電気装置の
接点ピンを挿入可能な内径一定のガイド孔、 前記ガイド孔の端部のうち前記回路パターンに
面する側の端部に形成された、接続ボードの表面
に向かつてロート状に拡大せる断面を有する金属
溜め、 該金属溜めに収容された、接点間接続に供され
る融点100〜170℃の低融点金属、そして 前記接続ボードの内部であつて前記金属溜めの
近傍に配置された、前記低融点金属を溶融せしめ
るための発熱体、 を組み合わせて含んでなることを特徴とする電気
的接続装置。 11 前記絶縁材料がセラミツク材料である、特
許請求の範囲第10項に記載の電気的接続装置。 12 前記絶縁材料が樹脂材料である、特許請求
の範囲第10項に記載の電気的接続装置。 13 前記ガイド孔の内面に金属材料が被覆され
ている、特許請求の範囲第10項〜第12項のい
ずれか1項に記載の電気的接続装置。 14 前記接続ボードの、電気装置のモジユール
と相接する側の表面に低熱伝導性の絶縁性樹脂材
料が被覆されている、特許請求の範囲第10項〜
第13項のいずれか1項に記載の電気的接続装
置。 15 前記低融点金属がIn−Sn合金である、特
許請求の範囲第10項〜第14項のいずれか1項
に記載の電気的接続装置。 16 前記発熱体が厚膜、薄膜抵抗である、特許
請求の範囲第10項〜第15項のいずれか1項に
記載の電気的接続装置。 17 前記金属溜めの近傍にヒートシンク用金属
層が形成されている、特許請求の範囲第10項〜
第16項のいずれか1項に記載の電気的接続装
置。 18 電気装置間に介在せしめて、一方の電気装
置の接点ピンと他方の電気装置の表面の回路パタ
ーンを電気的に接続するための装置であつて、 絶縁材料からなる接続ボード、 該接続ボードを貫通して穿たれた、電気装置の
接点ピンを挿入可能な内径一定のガイド孔、 前記ガイド孔の端部のうち前記回路パターンに
面する側の端部に形成された、接続ボードの表面
に向かつて先細りの断面を有する金属溜め、 該金属溜めに収容された、接点接続に供される
融点100〜170℃の低融点金属、そして 前記接続ボードの内部であつて前記金属溜めの
近傍に配置された、前記低融点金属を溶融せしめ
るための発熱体、 を組み合わせて含んでなることを特徴とする電気
的接続装置。 19 前記絶縁材料がセラミツク材料である、特
許請求の範囲第18項に記載の電気的接続装置。 20 前記絶縁材料が樹脂材料である、特許請求
の範囲第18項に記載の電気的接続装置。 21 前記ガイド孔の内面に金属材料が被覆され
ている、特許請求の範囲第18項〜第20項のい
ずれか1項に記載の電気的接続装置。 22 前記接続ボードの、電気装置のモジユール
と相接する側の表面に低熱伝導性の絶縁性樹脂材
料が被覆されている、特許請求の範囲第18項〜
第21項のいずれか1項に記載の電気的接続装
置。 23 前記低融点金属がIn〜Sn合金である、特
許請求の範囲第18項〜第22項のいずれか1項
に記載の電気的接続装置。 24 前記発熱体が厚膜、薄膜抵抗である、特許
請求の範囲第18項〜第23項のいずれか1項に
記載の電気的接続装置。 25 前記金属溜めの近傍にヒートシンク用金属
層が形成されている、特許請求の範囲第18項〜
第24項のずれか1項に記載の電気的接続装置。
[Claims] 1. A device interposed between electrical devices to electrically connect their contact pins, comprising: a connection board made of an insulating material; a hole drilled through the connection board; , a guide hole with a constant inner diameter into which a contact pin of an electrical device can be inserted, a cylindrical metal reservoir formed approximately in the center of the guide hole, a melting point 100 mm housed in the metal reservoir and used for connection between the contacts. It is characterized by comprising a combination of a low melting point metal of ~170°C, and a heating element disposed inside the connection board and near the metal reservoir for melting the low melting point metal. Electrical connection device. 2. The electrical connection device according to claim 1, wherein the insulating material is a ceramic material. 3. The electrical connection device according to claim 1, wherein the insulating material is a dendritic material. 4. The electrical connection device according to any one of claims 1 to 3, wherein both ends of the guide hole are chamfered. 5. The electrical connection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the inner surface of the guide hole is coated with a metal material. 6. Claims 1 to 5, wherein the surface of the connection board that contacts the module of the electrical device is coated with an insulating resin material having low thermal conductivity.
The electrical connection device according to any one of the above items. 7. The electrical connection device according to any one of claims 1 to 6, wherein the low melting point metal is an In-Sn alloy. 8. The electrical connection device according to any one of claims 1 to 7, wherein the heating element is a thick film or thin film resistor. 9 Claims 1 to 8, wherein a heat sink metal layer is formed near the metal reservoir.
The electrical connection device according to any one of the above items. 10 A device that is interposed between electrical devices to electrically connect the contact pins of one electrical device and the circuit pattern on the surface of the other electrical device, a connection board made of an insulating material, which penetrates the connection board. a guide hole with a constant inner diameter into which a contact pin of an electrical device can be inserted; A metal reservoir with a cross section that expands into a funnel shape, a low melting point metal with a melting point of 100 to 170°C, which is used for connection between contacts, housed in the metal reservoir, and a metal reservoir that is inside the connection board and is located inside the metal reservoir. An electrical connection device comprising: a heating element disposed nearby for melting the low melting point metal; 11. The electrical connection device according to claim 10, wherein the insulating material is a ceramic material. 12. The electrical connection device according to claim 10, wherein the insulating material is a resin material. 13. The electrical connection device according to any one of claims 10 to 12, wherein the inner surface of the guide hole is coated with a metal material. 14. Claims 10 to 14, wherein the surface of the connection board that contacts the module of the electrical device is coated with an insulating resin material having low thermal conductivity.
The electrical connection device according to any one of Item 13. 15. The electrical connection device according to any one of claims 10 to 14, wherein the low melting point metal is an In-Sn alloy. 16. The electrical connection device according to any one of claims 10 to 15, wherein the heating element is a thick film or thin film resistor. 17. Claims 10 to 17, wherein a heat sink metal layer is formed near the metal reservoir.
The electrical connection device according to any one of Item 16. 18 A device interposed between electrical devices to electrically connect the contact pins of one electrical device and the circuit pattern on the surface of the other electrical device, a connection board made of an insulating material, which penetrates the connection board. a guide hole with a constant inner diameter into which a contact pin of an electrical device can be inserted; a metal reservoir with a tapered cross section, a low melting point metal with a melting point of 100 to 170° C., which is used for contact connection, housed in the metal reservoir, and a metal reservoir disposed inside the connection board and in the vicinity of the metal reservoir; and a heating element for melting the low melting point metal. 19. The electrical connection device according to claim 18, wherein the insulating material is a ceramic material. 20. The electrical connection device according to claim 18, wherein the insulating material is a resin material. 21. The electrical connection device according to any one of claims 18 to 20, wherein the inner surface of the guide hole is coated with a metal material. 22. Claims 18 to 22, wherein the surface of the connection board that contacts the module of the electrical device is coated with an insulating resin material having low thermal conductivity.
The electrical connection device according to any one of Item 21. 23. The electrical connection device according to any one of claims 18 to 22, wherein the low melting point metal is an In-Sn alloy. 24. The electrical connection device according to any one of claims 18 to 23, wherein the heating element is a thick film or thin film resistor. 25 Claims 18 to 25, wherein a heat sink metal layer is formed near the metal reservoir.
The electrical connection device according to any one of paragraphs 24 to 25.
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