JPS58169996A - 電気的接続装置 - 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】 （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４−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モノ、−ル、ＩＣモノ、−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。

（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ャックにより構
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。

ジャ、りは、接点ビ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、と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ビンにかかるため、接点ピンをジ
ャックに挿入する時の挿入力又は接点ピンをツヤツクか
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、接点ビンの挿入力及び抜去力は、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った場合におい
ては数１０ｍ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
。

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１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え得るだ
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、装置そのものの大厘化を余儀なくされる―
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１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
ジャッ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シ、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。

従来のＬＳＩモノ、−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モノ１−ルの底
面から突き出た接点ピンと、咳接点ピンを挿入可能な回
路基板のジャ、りとから構成されており、また、回路基
板のジャックには、接点ビンに対してかなり大きな強さ
の接触力を付与する友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
使用し九場合には、前述のような接続装置の場合と同１
１Ｋ、モノ、−ルの接点ビ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。

こＯタイプの接続装置においては、さらに、ジャックが
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、モノ、−ルなどに設けることが
できる接点ビンの数を制限する要因であシ、これがため
、高密度の接点ビンを有する電気的接続装置を得ること
ができない。

（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、換樗すると、非常に
小さなピン挿入力及び抜去力をもっ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が出来、組み立てに
要するコストが僅かであり、しかも信頼性の＾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。

（４）発明の構成 本発明の、電気装置間に介在せしめてそれらを電気的Ｋ
１１ｌ続するための電気的接続装置は、下記の手段： 絶縁材料からなる接続が−ド、 該接続が一部を貫通して穿たれた、電気装置の接点ピン
を挿入可能なガイ）ド孔、 該がイド孔の一部に形成された金属溜め、該金属溜めに
収容された、接点間接禮に供される低融点金属、そして 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している。

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が一部の、接続しようとする
電気装置の接点ピン、配線ノ９ターン、その他に対応す
る位置に、その接続が一部を貫通して、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、よって、この金
属溜めに！−ルされ九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とによって所期の接点接続
を達成しようとするものである。

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？−ドの接続位置で対向し七位置合わせしておき
、金属溜めの近傍に配置され九発熱体に電流を流すこと
により先ず接続が−ドを加熱し、そして次に、伝熱効果
によって、金１１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である被接続電気装着、例
えばモノニールを軽く押し付けてその接点ピンを接続メ
ートに挿入し、ピン挿入のままの状態で発熱体への通電
を連断し、接続が−ドの温度を低下させ、よって、金属
溜めの低融点金属を凝固させんこのようＫ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。

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が−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ｖＣシて、非常
に弱い力だけで接点接続を解除することができる。

本発明の電気的接続装置を使用して接点接続を行なった
りその解除を行なったりするのに要する力は、接点ピン
の相手となるものが浴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、接点ピンのビン数がたと
え数十個のオーダーになったとしても、実質的に無荷重
状態と同等である。さらに、従来の接続装置のツヤツク
に相当する部分が低融点金属の溶融及び凝固によってな
されるため、ジャックに付属のスプリング機構が不要と
なり、シ九がって、１４１点ピン当りのスペース（占有
面積）が最高でも２＋ｗ２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。

本発明を実施する場合、接続メートの絶縁材料としてア
ル（す、フォルステライト、ムライトなどのセラミ、り
材料、あるいは、はうけい酸ガラスなどのガラスとアル
ｉナなどのセラば、りとの複合材料であるガラスセラミ
、り材料、または通常の機械加工が可能なセラミ、り材
料（マコール；米国コーニング社の商品名）、さらには
７オトセラム（コーニング社の商品名）などの感光性ガ
ラスセラに、り材料などを有利に用いることができる・
場合によって、孔あけ加工発熱体埋込等の加工中製造の
容易さを求める場合には、耐熱性を具えた樹脂材料、例
えばポリフタジエン、ポリイミド、その他の材料をセラ
ミック材料に代えて使用することができる。

接続ゲートに穿友れたガイド孔は、電気装置の接点ビン
を挿入可能な寸法を有していることが必要である。この
孔としては、両端が同一寸法を有している、例えば円筒
体の形態を有するものと、一端が先細りになっている、
例えば４ンチのような形態を有するものとを考えること
ができる。後者の、先細りのガイド孔は、高密度の接続
装置を得ようとしている場合などにおいて有用である。

なぜなら、このガイド孔の先細り部分を金属溜めとして
の目的にも使用することができ、改めて金１１４１’ｔ
Ｍめを設ける必要がないので、接点ビン挿入用の孔のピ
ッチを小さくすることができるからである。接続ゲート
におけるガイド孔の穿孔は、常法に従って、例えば、セ
ラミック材料ではレーデ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ック材料ではド
リル加工、樹脂材料ではドリル加工などによって行なう
ことができる。

接点ビ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ｌ−ドのセ
ラミッ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％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、Ａぎ、Ｃｕなどである。これら
の材料を、例えば接続ゲートがセラミック材料の場合、
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って、がイド孔の内向に均一に被
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ｌＯμｍである。

本発明ＶＣ従うと、接続ゲートのモノ、−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
ことカワする。この樹脂材料被覆は、接続が一部が例え
ばアルミナ板のようなセラミック材料からなる場合など
、接続ボードに内蔵せる発熱体の発熱効率を高めたりモ
ノー−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、接続デート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！タノエン、Ｉリイミドその他である。これら
の材料を、常法に従って、例えば、バーコード法、ドク
ターブレード法などｔこよって接続メートの表面に被覆
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。

以Ｆ−弦白 本発明において装置を通常の状態で動作する場合には、
有用な低融点金属は、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、ｌ
５−Ｓｎ合金、Ｂ１−Ｓｎ合金、引−ｈ合金、ローズ合
金（Ｓｎ　、　ＢＳ　、　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、装置を
通常の状態で使用する場合、μｓ■素子の発熱により、
素子を実装するモノー−ルの温度が上昇し、さらに、こ
れと隣接する接続メートの温度も上昇するためである。

一方、低融点金鋼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＆　−ドの温度も必然
的に上昇する。このことは、接続ｌ−ドの近傍に配置さ
れる！リント回路基板に対し悪影響をおよぼす、すなわ
ち、グリント回路基板上の回路は、通常、４５０８ｎ−
４０Ｐｂはんだめっき編が形成されておシ、このはんだ
材料の融点は約１８０℃であるため、接続メートの温度
がこれ以上になると、はんだめっき膜が熱的な影響を受
けることが起こりうる。ｔた、プリント回路基板がたと
え耐熱性にすぐれた／　ＩＪアイドなどの材料で構成さ
れていたとしても、とのシリンド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Ｈ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、モノ凰−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、シリンド回路基板およびは
んだめっ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収これに
組み合わせて使用する発熱体の面から屯、有利である。

上記したように、低融点金属を溶融させるだめの発熱体
が本発明において必須である０発熱体は、それが本発明
の接続装置に悪い影響を及はすものでなくかつ接続ｚ　
−ｐ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υにおいて、特に限定されるものではない
。−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？−ど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ゲートの表面に形成し、これをさら
に絶縁層で被覆したシして発熱体とすることができる。

抵抗材料としてｅゴニクロムなどが一般的であるか、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
場合などは後名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。

必要に応じて、上記金属溜めの近傍にヒートンンク用の
金属層を形成することかで自る。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尋に伝導さ
せないで金属溜めの周囲に集中させ、よってその部分の
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
めを堆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５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・
母ツタリング法、真空蒸着法などの常法を通用すると、
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。

（５）発明の実施例 次に、添付の図面を参ハ（−シ、なから、本発明の実施
例について説明する。但し、これらの実施レリは本発明
の好ましい一例を示したにすきないので、本発明の範囲
のなかにおいている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、同一の部材には園じ番号
が付されているということもあわせて理解されたい。

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１ｔ：ｉ、電
気的に絶縁体であるアルミナから形成された接続？−ド
を推している。接続、ｉｐ−ド１には、それを貫通して
、接点ビン（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２０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シさ
れている。

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の爛囲には、それを取り鍾むように発熱
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。

図示の例において、発熱体を接続が一部の内部に完全に
封じ込めた状態で配線した。使用した発熱体は、面積抵
抗１（ＬＯルヘ９の厚膜ペースト（イー・アイ・７Ｊ−
４７社製抵抗ペーストＡ　４７２０）であった。また、
低融点金属としてＩｎ−４８ＳＳｎ共晶合金（融点１１
７℃）を使用し、との適蟲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
点ビーフ挿入用のガイド０孔の直径は０．５■、そして
接続〆−どの板厚は２■であった。

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。

接点ビンは、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によりて固定
的に支承されている。接点ビン１１及び１２の先端は、
金属溜め３を埋めつくした凝固した低融点金属４のなか
に埋没している。接点ピン支持体１３及び１４には、そ
れぞれ、接点ビンを位置決めするためのストン／？−１
５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ｌＯと接点ピン支持体１
３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、使用した接点ビンの直径は０．３■
であった０本例の場合、便宜上、淳さ５鵬のＳｎメッキ
を施した燐青、銅、線（直径０３■）を使用した。

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１
７によって、接続装置１０と接点ピン支持体１３及び１
４とを正しく位置合わせし、接点ビン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？−ド
ｌを加熱し、続けて、この−−げにおける伝熱効果によ
って、低融点金属４を溶融させた。その後、接点ビンを
さらにガイド孔に挿入し、ストツノ？　−１５及び１６
が接続メート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ビンが埋没した。接点ビンが溶融
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■する時の収縮
によシ、接点ビンを、低融点金属を介して、十分に接触
させることができ、よって、すぐれた接点接続体が得ら
れた。この時や接触抵抗は、１ｔｎＱ以下でありかつ安
定であった。なお、低融点金属は、その溶融時、表面張
力によ、シ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った。

次に、接点ビ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
ビンを抜去し、低融点金属が再ひ凝固してもとの状態に
なるまで冷却するのである０本発明者らは、接点ビンの
接続とその解除とを多数回繰シ返したけれども、得られ
る接触抵抗に変化は認められなかった（接触抵抗（１？
）ＬΩ）。

引き続いて、本発明の接続装置を多数払、点ピンの電気
装置を接続する喪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。

給３図は、本発明を適用し得る複数個のＬＳＩ七ソー−
ルが取り付けられているシリンド回路基板の平面図であ
る。プリント回路基板は、図中、２０で示されておりか
つび！モジエール２１．２２及び２３が取り付けられて
いる。こわらのＬＳＩモノニールには、それぞれ、モノ
凰−ル２１においてｔで示されているように、複数個の
ＬＳＩチ、デが搭載されている０図中の２４は、第４番
目のＬＳＩモノ轟−ルがｌｌｌ１抄付けられる予定の場
所を表わし、また、２５は回路基１１２０の表面にある
回路ノ臂ターン、そして２６はガイドピン用の貫通孔を
表わす０回路基Ｊ＃Ｌ２０には、さらに、カードエツジ
コネクタなどの接点と接触さゼるための接点２７もまた
シリンドされている。

μｓＩモノ暴−ルール集積度になってくると、それらの
七ノーールの下面又は側面に数百本の端子又は接点ビン
が取り付けられ、これらの端子又はピンをシリンド回路
基板に接続する必要がでてくる０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モノ−−−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
１８５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。

第４図は、多数の接点ビンを有するＬＳＩモノ−−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った点を除いて、
基本的に第１図のそれに同じである。

第５図は、第４図に示した接続装置をＬＳＩ七ノー−ル
とプリント回路基板との間にサントイ、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七ノーール２１に取シ付けの接点
ピン３１として、ここでは、厚さ５篇のＳｎメッキを施
した燐青鋼ａ＜直径０３請）を使用した。　ＬＳＩモノ
為−ル２１をグリント基板２０に接続する手順は、次の
通電であった：！ｉ！続メート１を回路基板２０の上方
に位置合わせて載置し、さらＫこれＫＬＳＩモノー−ル
２１を位置合わせする６位置合わせ稜、七ノーール２１
の接点ピン３１をガイ、ド孔２の端部に挿入し、こ“１
　、 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２０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、ストッ・平−（図示せ
ず、第６図では３２）が接続が−ド１の表面と接触する
とζ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、低融廃合Ｘ４は、金職溜
め３内にあって、自重によシ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ノ々ターン
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向させる。こ
のようＫして、ＬＳＩモノ−−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、ＩｎｓΩ以下であった。形成した
電気的接続体の噛脱であるが、これは、上配し九手順を
上記とは逆に実施することによって容易に達成すること
ができる。

第６図は、ＬＳＩモノ島−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０
例えば、ＬＳＩモノ−−ル２１は、接点ピン３１が所定
面積（４０Ｘ４０ｍ）のなかに１．２７−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・母ツド３６を有している。環状・９ツド３６
は、ＬＳＩ七ソエソエール面に融着しである。このＬＳ
Ｉモジ−−ルに整列して設けである接点ピンに対応する
ように、接続ゲートｌにガイド孔２が設けてあシ、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の回路ノリ―ン２５及び２８が整列して設けであ
る。

シリンド回路基板２０は、多層シリンド回路基板である
０図中の２９は、回路を構成している鋼箔を表わしかつ
、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。各鋼箔層２９は、スルーホールメッキ層３
４及びメッキ層３５によって、基板表面の回路パターン
２５及び２８に接続されている。

このように、多数本の接点ピン３１、ガイド孔２、そし
て回路／’？ターン２５及び２１７、ＬＳＩモノエール
２１に取シ付けられているス）、／＃−３２付のガイド
ピン３３と接続メートｌのガイド穴７及び！リント回路
基板２０のガイド穴２６とによって位置決めされるよう
になっている。

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−−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
接続メートを介して回路基板＆Ｃ＊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、実質的に無荷重に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、一種の拡散接続
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。

さら°に１第４図に図示の接続装置において、接続メー
ト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
行なった。４リイミド樹脂は、以下に述べるように、２
６０℃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
している限シにおいて、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って、その特長
を生かした形で接続メートとして利用することができる
０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５０
ｕｍ）を使用した。発熱体を有する接続ゲートの製作−
？にｉ、この分野において一般的に用いられている多層
／リント板の製造法をそのまま応用した６本例の場合、
接続ゲートへのガイド孔の形成及び発熱体を内幀させる
だめの樹脂板の積層及び接着が非常に容易であっに。

以下余白 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ＩＯ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６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
同一〇材料２寸法などを適用して電気的接続装置管構成
することがで２きる。

第８図において、第７図の接続装置において使用し得る
ｗ！点ビンの一偽が拡大して示されている。

図中の２１はＬ８１モジ藤−ルを表わし、これに、図示
の通電先細りの、接点ビン３１が取）付けられている。

接点ビンの先端すの部分であるが、これは、ガイド孔２
の先端畠の部分よりも若干小さくしである。

第９図は、第７図に図示の接続装置を使用して、これを
１，８１モジ鼻−ルと！り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
拡大して示しである。！リント回路基板２０は、本来多
層グ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である。回
路（ここでは銅箔層）２９は、メッキ層３５によって、
回路・９ターン２８に接続されている。低融点金属４を
ゴ、それを溶融させて接点−ン３１と回路・９ターフ２
８とを接触させた稜に再び凝固させ、よって、接点ピン
と回路ノリーンとを接続した後の状聾が示されている。

この因から明らかなように、接点ピン３１は、ＬＳＩモ
ジエールと接続−一−ドとを組み立て走時に接点ピンの
先端が接続が−２の小感く絞っ九ガイド孔の先端と同一
面となるような憂さを有しているのが好ましい。

図示の電気的接続体の形成とそのＭ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ができる
。得ら五る結果も同縁に良好であシ、接触抵抗は１ｍΩ
以下であることが実験から認められた。

本例の場合、Ｌ８１モジー−ル２１に接点ピン３１を、
４０に４０鴎の所定面１貴のなかに１．０譚の間隔で総
計１６００本の割合でそれぞれ絶縁し良状態で整列して
配設しである。接点ビン３１は、０．３−の直径を有し
ておシかっ直径０．５　ｍｍの譲状・ダッド３６をイｆ
している。譲状・９．ド３６は、ＬＳＩモノ凰−ル２１
の下面に融着しである・このＬＳＩモノ鼻−ルに整列し
て配設しである接点ビンに対応するように、接続が−２
にガイド孔が、そして、このがイド孔に対応するように
、／リント回Ｗ５基板の上面に回路ノリ―７２８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、今さらし明するま
でもなく明白である。

第１Ｏ図は、ガイド孔の内面に金属被覆を形成した、本
発明の電気的接続体置のいま１つの好ましい形態を示し
た部分拡大断面図である一図示の接続装置は、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ｌＯのが一部１にお
いて、接点ピンを挿入するためのガイド孔２と、該がイ
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ＪｌｉＩｔ
−溶融させるための発熱体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
）部２′の内面も含む）に設けられている。

第１１図は、接続が−ドのモゾー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１１つの好ましい形態を示した
部分拡大断面図である０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）０本ｉ例では、図示の通り、
接続が一部１の、モジ纂−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３８で被覆
してｂる。このように七ジ鼻−ルと接続ｌ−ドとの中間
に熱伝導性の低い層を、設けた結果、モジー−ルに悪い
影響を及ぼすその側への熱の流出の防止と、接続が一部
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。

本４１明に従うと、発熱体、すなわち、抵抗、を接１１
＆−ド内の任意の位置に、任意のノｆターンで形成する
ことができる。？：、れらのノや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０図中、２はがイド孔を、５は発熱体を、ナして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、発熱体ノ譬ターンの形成について説明する：大
きさ４０Ｘ４０■及び板厚１箇のアルミナ基板を用意し
、これに、１．２７■のピ、テで、直径０．５■の細孔
ｔ３０Ｘ３０１１１穿孔する。穿孔には、レーデ加工又
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０．４−及び長さｌ■であった。

孔（ガイド孔となるべきもの）は、長平方向について、
−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０次に、各列の抵抗を、並列となるように導体で接
続する１本例の場合、発熱体としてイー・アイ・デーＩ
ン社製のＡ４７２０抵抗ペーストを使用し、導体として
同社製の４９７７０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、スノ臂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丸見熱体の
、正極及び負極間で測定し九抵抗は、約２５００であっ
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・ｒ＆Ｉン社製の９１３７−４−ストで互い
に接着し友、最後に１試験として、先に接着し喪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　−８ｍ合金の溶融したこ
とが確認された。

引き絣いて、第１３１図（第１３ｂ及び第１３・図も）
及び第１４ａ図（ｇ１４ｂ図も）Ｋ示し九ような発熱体
ノ譬ターンを形成したところ、第１２図におけると同様
の効果が得られ友。

第１５図には、接続装置の金属溜めの爛囲にヒートシン
ク用金属層が形成されているものが示されている。第１
６図もこれと同様である。このように構成すると、発熱
体によシ生威し良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ｋｉＪ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を埋設し九例が、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０例におい
て、金属層８は、それぞれ、金属溜め３を取シ囲む環状
の、膜厚１０μ解のＡｕ厚膜から形成されている。

第１７図及び第１８図に示されているように、発熱体５
ｔ−接続ｌ−ドｌ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。図示の例では、発熱体に通電するだ
めの端子が４１で、そして端子４１間を電気的に！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１００　Ｑ／ｓｑの厚膜ペースト（イー・
アイ・デー４ン社製抵抗ペーストム４７２０）を、端子
４１として厚膜導体ペースト（イー・アイ・デーＩン社
製導体ペースト４９７７０）を、そして絶縁層９として
絶縁ペースト（イー・アイ・ｒ＆ボン社製絶縁ペースト
Ａ９１３７’）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、／ン社製導
社製−スト４９７７０１使用して厚膜法を実施した。但
し、この導体路は、接続ノード１にあけた孔の全体に導
体を充填するか、さもなければ、その孔の内面に導体層
を設けることによって形成することができる。

（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
がで麹る。さらに、スジリンダ機構の付い友ジャ、りの
使用が不必要であるので、１接点ピン轟シの占有面積を
大幅に縮小することができ、したがって、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１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。まえ、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
。

本発１１に従うと、特に樹脂材料を使用して接続ｌ−ド
を形成することによって、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
ることによって、よシ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
よって、低礪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ｓ−ｙのモジー−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
ることによって、モジエールへの熱の影響を防止すると
ともに、接続が一部内における放熱効果を高めることが
できる。

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って、金属溜め部分の加
熱を効率よぐ、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郷に加熱することができる。ｉ
た、本発明に従うと、発熱体の位置を接Ｖｅ＆−ドの表
面にもってくることによって、発熱体形成に要する工数
を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

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ｆ：使用して接点ピ
ン間の接続を行なりた状態を示した断面図、第３図は、
本発明を適用し得る、ＬＳＩモジー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
い形態を示し九部分拡大断面図、第５図は、第４図に図
示の接続装置を使用してＬＳＩモジ−−ルとプリント回
路基板との間の接続を行なった状態を示し要所面図、 第６図は、第５図に図示の秋圃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Ｗ続装置のい１１つの好まし
い形態を示し九部分拡大断面図、第８図は、１ｆＪ７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ＬＩｉＩモゾー−ルとプリン）ＤＯ路基板との間
の接続を行なった状態を示し要所面図、 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ｌ−ドのモジー−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九、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１
４ａ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Δ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
属層を接続が一部に内蔵せる例を示した、本発明め電気
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？−
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ｌは接続−−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−接続装置、そして１１．１２及び３１は
接点ビンである。 〒　１　口 竿３勿 竿４ｍ １ 竿　５ｑ 〒　６１Ｔ） ハ ｙＲ”ｙＷＩ　　　　　　　　￥８勺 ハ ｉ９掬 ！１０町 〒１２」 ｙＰ１３ｏ冑ｉ 吊＋３ｂ　ｆジｊ　　　　　　第１３ｃ掬竿１４ｏ潤 第１４ｂ図 ’ｒｒ、ｎ’。 〒１５ｍ ０ 第１６ｐ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電気装置間に介在せしめてそれらを電気的に接続す
   るための装置であって、下記の手段：絶縁材料からなる
   接続？−ド、 該接続が−ドを貫通して穿九れた、電気装置の接点ピン
   を挿入可能なガイド孔、 該ガイド孔の一部に形成された金属溜め、該金属溜めに
   収容され友、接点間接続に供される低融点金属、そして 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ック材料である、特許請求の
   範囲第１項に記載の電気的接続装置。 ３、前記絶縁材料が樹脂材料である、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同一寸法を有している、特許
   請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に紀絨の電気
   的接続装置。 ５、゛前記ガイド孔の一端が先細りになっており、この
   部分が前記金属溜めである、特許請求の範囲第１ＪＪ〜
   第３項のいずれか１ｍＫ紀載の電気的接続装置。 ６、＃記ガイド孔の内向に金属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、前記接続が−どの、モノ、−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６項のいずれか１］ＪＫ紀絨の電
   気的接続装置。 ８、前記低融点金属がＩｎ　−８１１合金である、特許
   請求の範囲第１項〜第一７項のいずれか１項に記載の電
   気的接続装置。 ９、前記発熱体が厚膜、薄膜抵抗でありかつ前記接続が
   一部の内ｉｌＫ配線されている、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．前記発熱体が厚膜、薄膜抵抗でありかつ前ｄピ接
   続ボードの表面に形成されている、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。 １１、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１０項のいず
   れか１項に記載の電気的接続装置。