JPS5996755A - 電子部品の接続装置 - Google Patents
電子部品の接続装置Info
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- JPS5996755A JPS5996755A JP20607782A JP20607782A JPS5996755A JP S5996755 A JPS5996755 A JP S5996755A JP 20607782 A JP20607782 A JP 20607782A JP 20607782 A JP20607782 A JP 20607782A JP S5996755 A JPS5996755 A JP S5996755A
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- JP
- Japan
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- pin
- temperature
- shape
- shape memory
- columnar body
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/306—Lead-in-hole components, e.g. affixing or retention before soldering, spacing means
- H05K3/308—Adaptations of leads
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
この発明は電子部品の接続装置に係り、特に微細な接続
を必要とする場合、または該接続部の抜差に際して該電
子部品に大きな力を加えることができない場合に好適な
電子部品の接続装置に関する。
を必要とする場合、または該接続部の抜差に際して該電
子部品に大きな力を加えることができない場合に好適な
電子部品の接続装置に関する。
従来、大型電子計算機に代表される電子機器においては
、集積回路素子や該集積回路素子を多数搭載したプリン
トホードあるいはセラミックモジュール等の電子部品を
接続するために、はね材で構成した随時着脱可能なコイ
、フタを使用することが多かった。上記のように実際に
高密度に電子部品を装着する場合については、G−G・
ウーヒッキイ等の解説(「日経エレクトロニクスJ 1
979年12月10日号)等に詳しい報告かある。しか
し、上記のようなコネクタにおいては、微小なピンやソ
ケットを加工成形するのに大きさの点て限界があった。
、集積回路素子や該集積回路素子を多数搭載したプリン
トホードあるいはセラミックモジュール等の電子部品を
接続するために、はね材で構成した随時着脱可能なコイ
、フタを使用することが多かった。上記のように実際に
高密度に電子部品を装着する場合については、G−G・
ウーヒッキイ等の解説(「日経エレクトロニクスJ 1
979年12月10日号)等に詳しい報告かある。しか
し、上記のようなコネクタにおいては、微小なピンやソ
ケットを加工成形するのに大きさの点て限界があった。
一方、大型電子計算機等においては、回路の電気信号の
伝達遅延時間を短くするために実際に高密度に電子部品
を装着して行くと、一基板に取り付ける入出力ピンの数
が膨大なものになる。例えば、A−Bt Brown
([IBM、 J、 Res、 Deve1opJ24
,1980)の報告にあるように、ンヨセフソン接合デ
ノくイスを用いた電子回路装置の実際上の取付けにおし
1ては、300μmピッチで800個のピン−ソケット
コネクタの組合せか提案されている。該コネクタは、水
銀を接続材料に用いているため、常温では着脱に力を必
要とせず、低温においては十分な接合力を有する。しか
し、上記方法は常温で作動する電子回路に対しては、水
銀以外の比較的高い融点(200℃以上)の液体金属を
用いねはならす、部分的な繰返し着脱には不向きてあっ
た。また従来のばね式のコネクタでは上記のように微小
なピンを製作加工することは極めて困難であるばかりで
なく、たとえ上記寸法のばね式コネクタが実現できたと
しても、着脱時にピン1本当り数グラムの力を必要とす
る従来方式では、−基板当り数キログラム−数十キログ
ラムもの力が必要となり、着脱操作が著しく困難となる
ことが考えられる。
伝達遅延時間を短くするために実際に高密度に電子部品
を装着して行くと、一基板に取り付ける入出力ピンの数
が膨大なものになる。例えば、A−Bt Brown
([IBM、 J、 Res、 Deve1opJ24
,1980)の報告にあるように、ンヨセフソン接合デ
ノくイスを用いた電子回路装置の実際上の取付けにおし
1ては、300μmピッチで800個のピン−ソケット
コネクタの組合せか提案されている。該コネクタは、水
銀を接続材料に用いているため、常温では着脱に力を必
要とせず、低温においては十分な接合力を有する。しか
し、上記方法は常温で作動する電子回路に対しては、水
銀以外の比較的高い融点(200℃以上)の液体金属を
用いねはならす、部分的な繰返し着脱には不向きてあっ
た。また従来のばね式のコネクタでは上記のように微小
なピンを製作加工することは極めて困難であるばかりで
なく、たとえ上記寸法のばね式コネクタが実現できたと
しても、着脱時にピン1本当り数グラムの力を必要とす
る従来方式では、−基板当り数キログラム−数十キログ
ラムもの力が必要となり、着脱操作が著しく困難となる
ことが考えられる。
また、従来の形状記憶合金をコネクタに用いた例として
は、例えば特開昭48−16056 、特開昭50=1
56688 、特開昭52−121790等があるが、
いずれも二方向形状記憶効果による変形量か小さbzf
:め実用性に乏しいとし、一方向形状記憶効果と他の効
果とを組合せてコネクタを構成してし入る。その−例は
他のばね材と形状記憶合金との組合せであるが、この場
合には上記のように微小なピンンを製イ′卜することか
困難であるという欠点かあつjこ。
は、例えば特開昭48−16056 、特開昭50=1
56688 、特開昭52−121790等があるが、
いずれも二方向形状記憶効果による変形量か小さbzf
:め実用性に乏しいとし、一方向形状記憶効果と他の効
果とを組合せてコネクタを構成してし入る。その−例は
他のばね材と形状記憶合金との組合せであるが、この場
合には上記のように微小なピンンを製イ′卜することか
困難であるという欠点かあつjこ。
この発明の目的は、上記従来技術の欠点をな(し、各接
続部間のピッチを200〜400μmとすることができ
るとともに、接続に際して接続材料の7夜相−固相変態
を用いることなく、繰返し行う接続部の着脱に際して殆
と力を必要としない電子回路部品の新規な接続装置を提
供するものである。
続部間のピッチを200〜400μmとすることができ
るとともに、接続に際して接続材料の7夜相−固相変態
を用いることなく、繰返し行う接続部の着脱に際して殆
と力を必要としない電子回路部品の新規な接続装置を提
供するものである。
上記の目的を達成するために、この発明1こお0ては、
接続部を構成するピンまたはソケットのし1ずれか一方
、または双方を形状記憶合金を用0て構成し、特に該形
状記憶合金が有する二方向形1犬記憶効果を用いること
により、電子回路のイ乍動温度範囲で十分な機械的、電
気的接続力≦1尋られ、上記と異なる設定温度範囲にお
いてほとんと力を必要とせずに接続部の着脱が行なえる
ようにしたものである。
接続部を構成するピンまたはソケットのし1ずれか一方
、または双方を形状記憶合金を用0て構成し、特に該形
状記憶合金が有する二方向形1犬記憶効果を用いること
により、電子回路のイ乍動温度範囲で十分な機械的、電
気的接続力≦1尋られ、上記と異なる設定温度範囲にお
いてほとんと力を必要とせずに接続部の着脱が行なえる
ようにしたものである。
〔発明の原理説[す目
つぎに形状記憶合金および二方向形状記憶効果について
述へると、例えば大塚和弘等の解説(「塑性と加工J
Vol、 22 、 No、 246 (1981)
p、 645〜653)に詳述されているか、以下、簡
単に説明する。形状記憶合金とは、Ni−Ti、 Ag
−CdまたはCu −AL −Ni等の合金ニおいて、
熱弾性型マルテンサイト変態で生じた低温和(マルテン
サイト相、以下、M相と記す)が変形を受けた後、加熱
によって逆変態する際に変形を受ける前の形状に回復す
る効果を有する合金を言う。第1図にChang等によ
るマルテンサイト変態に伴う電気抵抗変化の一例を示す
。該図中、Ms点はマルテンサイト変態の開始点、Mf
点はマルテンサイト変態の終了点、As点は逆変態の開
始点、Af点は逆変態の終了点を示すものである。また
、二方向形状記憶効果とは、M相の形状と高温相の形状
との両方を記憶できる効果である。
述へると、例えば大塚和弘等の解説(「塑性と加工J
Vol、 22 、 No、 246 (1981)
p、 645〜653)に詳述されているか、以下、簡
単に説明する。形状記憶合金とは、Ni−Ti、 Ag
−CdまたはCu −AL −Ni等の合金ニおいて、
熱弾性型マルテンサイト変態で生じた低温和(マルテン
サイト相、以下、M相と記す)が変形を受けた後、加熱
によって逆変態する際に変形を受ける前の形状に回復す
る効果を有する合金を言う。第1図にChang等によ
るマルテンサイト変態に伴う電気抵抗変化の一例を示す
。該図中、Ms点はマルテンサイト変態の開始点、Mf
点はマルテンサイト変態の終了点、As点は逆変態の開
始点、Af点は逆変態の終了点を示すものである。また
、二方向形状記憶効果とは、M相の形状と高温相の形状
との両方を記憶できる効果である。
高温相で成形した例えば公知のCu−Zn、 Ni−A
l−。
l−。
In−Tl、 Ni−Ti、 Cu−AL、Fe−Mn
−C等の合金材料をM相において滑りか生じるまで変形
量の大きな加工を行ない、つぎに昇温しで逆変態を起さ
せた場合に高温相の完全な形状にまで回復することはな
い。しかし、この場合には部分的にM相の形状が記憶さ
れており、温度の上昇、下降に伴って、M相の形状と高
温相の形状との間で可逆的に形状を変えることかできる
。この発明においては、上記形状記憶合金てコネクタを
形成し、二方向形状記憶効果を利用することによって、
電子回路の作動温度と異なる温度において、力を加える
ことなくコネクタの着脱を可能とし、電子回路の作動温
度範囲においてはコネクタの強固な機械的接合力と電気
的接続を得るようにしである。
−C等の合金材料をM相において滑りか生じるまで変形
量の大きな加工を行ない、つぎに昇温しで逆変態を起さ
せた場合に高温相の完全な形状にまで回復することはな
い。しかし、この場合には部分的にM相の形状が記憶さ
れており、温度の上昇、下降に伴って、M相の形状と高
温相の形状との間で可逆的に形状を変えることかできる
。この発明においては、上記形状記憶合金てコネクタを
形成し、二方向形状記憶効果を利用することによって、
電子回路の作動温度と異なる温度において、力を加える
ことなくコネクタの着脱を可能とし、電子回路の作動温
度範囲においてはコネクタの強固な機械的接合力と電気
的接続を得るようにしである。
また、二方向形状記憶効果による変形量は小さいため、
従来、コネクタに使用することは困難とされていた。し
かし、後述するように上記形状記憶合金の各部の変形量
を積分して、全体として大きな変形量となるような構成
にすれば、・十分実用性および信頼性のある接続装置を
得ること力≦できる。すなわち、長い柱状の形状記憶合
金を該柱4大体全体にわたって円弧状に変形させるもの
で、簡単のために柱状体の断面形状を、差渡最大寸法を
dとする多角形(円形を含む)とし、これと接続する相
手側を上記柱状体の断面形状とIu(以の差f度最大寸
法りの多角形(円形を含む)の穴とする。
従来、コネクタに使用することは困難とされていた。し
かし、後述するように上記形状記憶合金の各部の変形量
を積分して、全体として大きな変形量となるような構成
にすれば、・十分実用性および信頼性のある接続装置を
得ること力≦できる。すなわち、長い柱状の形状記憶合
金を該柱4大体全体にわたって円弧状に変形させるもの
で、簡単のために柱状体の断面形状を、差渡最大寸法を
dとする多角形(円形を含む)とし、これと接続する相
手側を上記柱状体の断面形状とIu(以の差f度最大寸
法りの多角形(円形を含む)の穴とする。
いま、長さLの柱状体を湾曲させて該柱1犬4本の中心
線を半径rの円弧状とし、該柱状体の断面の差渡最大寸
法部分までの半径をr+Δrとするとともに、該形状記
憶合金からなる柱状体か歪率S%の伸縮をするものとす
れは、上記円弧の外I占1 :′S1)分(ま8%伸び
、内周部はS%収箱、する。
線を半径rの円弧状とし、該柱状体の断面の差渡最大寸
法部分までの半径をr+Δrとするとともに、該形状記
憶合金からなる柱状体か歪率S%の伸縮をするものとす
れは、上記円弧の外I占1 :′S1)分(ま8%伸び
、内周部はS%収箱、する。
従って、 Δr−s−・r=丈・・・・−・・・ ・
・・ ・・(1)002 また、柱の長さLは、 t=2πr ・・・・・・ ・ ・ ・・・・・ (
2)よって、(1)、(2)式から、 6−淡凭−」シ、L 100 100π 従って、柱状体の断面差渡最大寸法dを長さLの約−倍
に選へは、二方向JB4人言己1意効果(こよる半10
0π 径r−1の円弧と伸長柱との114の繰返し変形力≦可
2π 能となる。
・・ ・・(1)002 また、柱の長さLは、 t=2πr ・・・・・・ ・ ・ ・・・・・ (
2)よって、(1)、(2)式から、 6−淡凭−」シ、L 100 100π 従って、柱状体の断面差渡最大寸法dを長さLの約−倍
に選へは、二方向JB4人言己1意効果(こよる半10
0π 径r−1の円弧と伸長柱との114の繰返し変形力≦可
2π 能となる。
つぎに後述の一実施例を例(ことって、上言己変形量で
との程度の寸法のコ不りクカ≦できる力)を言十算して
みる。いま、第2図(こ示すよう:こ、断面の差渡最大
寸法dの柱状体を、該柱4)之4本の断面形」犬と相似
の差渡最大寸法D?穴(こ1′申)(し、柱1大4本を
円弧状に変形させて、上記柱4犬イ奉を上言己穴の内壁
(こ接触させることを考えると、柱4大体の最も大きな
変形を必要とするのは該第2図の場合であることがわか
る。計算を簡単(こするjこめ(こ第3図(コ示スよう
に、Δd、−D−dの内径のブ((こソ(さOのワイヤ
を挿入して変形させるモデル(こ置き換えてみると、該
穴の上端から円弧のワイヤの下端力)穴の内壁(こ接す
る位置までの距離をLとすると、8亥第3図力)ら、 r2−L2+(r−Δd)2 となり、上式を変形して(1)式(こ代)\すると、1
00 L2−Δd(−・d−Δd)・・・・・・・・・・・・
・・[3+となる。
との程度の寸法のコ不りクカ≦できる力)を言十算して
みる。いま、第2図(こ示すよう:こ、断面の差渡最大
寸法dの柱状体を、該柱4)之4本の断面形」犬と相似
の差渡最大寸法D?穴(こ1′申)(し、柱1大4本を
円弧状に変形させて、上記柱4犬イ奉を上言己穴の内壁
(こ接触させることを考えると、柱4大体の最も大きな
変形を必要とするのは該第2図の場合であることがわか
る。計算を簡単(こするjこめ(こ第3図(コ示スよう
に、Δd、−D−dの内径のブ((こソ(さOのワイヤ
を挿入して変形させるモデル(こ置き換えてみると、該
穴の上端から円弧のワイヤの下端力)穴の内壁(こ接す
る位置までの距離をLとすると、8亥第3図力)ら、 r2−L2+(r−Δd)2 となり、上式を変形して(1)式(こ代)\すると、1
00 L2−Δd(−・d−Δd)・・・・・・・・・・・・
・・[3+となる。
いま、−例として、S%=4%、 d=100μm。
D=150μmの場合のLを(3)式がら算出してみる
と、Δd=D−d=150−100=50 2 100 故、 L−Δd(〒・d−Δd)−Δd (25d
−Δd)L2−5o (25X100−!50)=12
2500よって、 L−=350μm となり、d=100μm、 D−]550μm度のコネ
クタを構成しよっとする場合には、Lは350μm以」
二とすればよいことがゎがる。
と、Δd=D−d=150−100=50 2 100 故、 L−Δd(〒・d−Δd)−Δd (25d
−Δd)L2−5o (25X100−!50)=12
2500よって、 L−=350μm となり、d=100μm、 D−]550μm度のコネ
クタを構成しよっとする場合には、Lは350μm以」
二とすればよいことがゎがる。
なお、」二記S%−4%という二方向形状記憶効果によ
る変形量は、Ni −Ti合金をM相て変形量の大きな
加工を行なった場合であって、他の材料によれば該変形
量を増加させることも可能であり、この場合にはさらに
微細てがっ信頼性の高いコネクタを形成することができ
る。
る変形量は、Ni −Ti合金をM相て変形量の大きな
加工を行なった場合であって、他の材料によれば該変形
量を増加させることも可能であり、この場合にはさらに
微細てがっ信頼性の高いコネクタを形成することができ
る。
また、この発明によるコネクタの構造では、′コネクタ
1個当りの占有面積が小さいため、狭い範囲に多数の単
位コネクタを形成することが可能となり、上記柱状体に
該当するピンの間隔を300μmにすることか可能とな
る(柱状体を以下ピンと記す)。
1個当りの占有面積が小さいため、狭い範囲に多数の単
位コネクタを形成することが可能となり、上記柱状体に
該当するピンの間隔を300μmにすることか可能とな
る(柱状体を以下ピンと記す)。
なお、ピンおよびソケットの電気的接続部分は接点用金
属材料で被覆することが望ましく、接点用金属被膜材料
としては、Au、 Sn、 Ag、 Cu、はんた等の
軟か(て電気伝導性に優れた金属材料を用いる。
属材料で被覆することが望ましく、接点用金属被膜材料
としては、Au、 Sn、 Ag、 Cu、はんた等の
軟か(て電気伝導性に優れた金属材料を用いる。
以下、この発明を図面に基づいて説明する。第4図には
、この発明の第1の実施例のピンおよびソケットの概略
断面図を示す。なお、以下、各図中、同一または同等の
部位には同一の符号を付ける。該実施例においては、ピ
ン1に用いた形状記憶合金としては、下記のものを使用
した。すなわち、Ni 49.6 at%のNi −T
i合金を溶解後、1000℃で2時間熱処理を行ない、
一旦、室温に戻して加工成形後Af点の温度T(Af)
[−105℃〕以上の温度(600℃)で2時間安定
化のための熱処理を施した後、Mf点の温度T(IVI
f) C=36℃〕以下まで水中急冷し・てから、第4
図(イ)に示すように、ピン1に滑りを生じる形状1a
まて変形量の大きな加工を行なった。つぎに第4図(ロ
)に示すように、温度をT(Af) (−105℃〕以
上に上昇させると、ピン1の形状1aは逆変態によって
1bに示す形状まで回復するか、上記のように第4図(
イ)に示すピン1の形状まで復帰することはなく、同図
(イ)における加工度合に応じてピン1の形状と1aの
形状との中間の形状(1b)になる。この実施例の場合
には、ピン1の形状1bが伸直した柱状になるように、
ピン1の形状と1aの形状とを選定する必要がある。つ
ぎに第4図(ハ)に示すように、ピン1の温度をT(A
f) [−105℃〕以上に保ったまま、相手側のエポ
キシ樹脂基板2に上記Au等の接点用金属被膜材料3で
被覆したソケット4中に形状1bのピン1を挿入する。
、この発明の第1の実施例のピンおよびソケットの概略
断面図を示す。なお、以下、各図中、同一または同等の
部位には同一の符号を付ける。該実施例においては、ピ
ン1に用いた形状記憶合金としては、下記のものを使用
した。すなわち、Ni 49.6 at%のNi −T
i合金を溶解後、1000℃で2時間熱処理を行ない、
一旦、室温に戻して加工成形後Af点の温度T(Af)
[−105℃〕以上の温度(600℃)で2時間安定
化のための熱処理を施した後、Mf点の温度T(IVI
f) C=36℃〕以下まで水中急冷し・てから、第4
図(イ)に示すように、ピン1に滑りを生じる形状1a
まて変形量の大きな加工を行なった。つぎに第4図(ロ
)に示すように、温度をT(Af) (−105℃〕以
上に上昇させると、ピン1の形状1aは逆変態によって
1bに示す形状まで回復するか、上記のように第4図(
イ)に示すピン1の形状まで復帰することはなく、同図
(イ)における加工度合に応じてピン1の形状と1aの
形状との中間の形状(1b)になる。この実施例の場合
には、ピン1の形状1bが伸直した柱状になるように、
ピン1の形状と1aの形状とを選定する必要がある。つ
ぎに第4図(ハ)に示すように、ピン1の温度をT(A
f) [−105℃〕以上に保ったまま、相手側のエポ
キシ樹脂基板2に上記Au等の接点用金属被膜材料3で
被覆したソケット4中に形状1bのピン1を挿入する。
この場合、ピン1は伸直状態(1b)に保たれているた
め、該挿入時にカを必要としない。該挿入状態のまま雰
囲気温度をT(Mf) (=36℃〕以下にすれば、ピ
ン1はマルテンサイト変態を生じて、第4図(ニ)に示
す形状1cに変形し、該ピン1 (形状1c)の先端お
よび根本部分が、ソケット4と機械的、電気的に接続す
るため、上記コネクタを用いた電子回路装置をT(Mf
) C−36℃〕以下の雰囲気温度範囲で作動させるこ
とができた。
め、該挿入時にカを必要としない。該挿入状態のまま雰
囲気温度をT(Mf) (=36℃〕以下にすれば、ピ
ン1はマルテンサイト変態を生じて、第4図(ニ)に示
す形状1cに変形し、該ピン1 (形状1c)の先端お
よび根本部分が、ソケット4と機械的、電気的に接続す
るため、上記コネクタを用いた電子回路装置をT(Mf
) C−36℃〕以下の雰囲気温度範囲で作動させるこ
とができた。
また逆に雰囲気温度をT(Af) [= 105℃〕以
上に加熱することにより、コネクタを第4図(ハ)の状
態に回復させ、大きな力を要することなくピン1を抜く
ことができた。この実施例においては、ピノ1の長さは
400μm、該ピン1の断面の差渡最大寸法は100μ
m、ソケット4の穴の差渡最大寸法は150μm、該穴
の中心間隔は300μmとし、2列200個の穴を有す
るコネクタを作製した。なお、該実施例における形状記
憶合金の温度T(Ms)は66℃、T(As)は77℃
であった。第4図(ニ)は、ピン1とソケット4との位
置が相対的にずれてピン1か最も変形した場合を示して
おり、上記コネクタは300回抜差しした後も機械的、
電気的1生能に何の変化も見られなかった。
上に加熱することにより、コネクタを第4図(ハ)の状
態に回復させ、大きな力を要することなくピン1を抜く
ことができた。この実施例においては、ピノ1の長さは
400μm、該ピン1の断面の差渡最大寸法は100μ
m、ソケット4の穴の差渡最大寸法は150μm、該穴
の中心間隔は300μmとし、2列200個の穴を有す
るコネクタを作製した。なお、該実施例における形状記
憶合金の温度T(Ms)は66℃、T(As)は77℃
であった。第4図(ニ)は、ピン1とソケット4との位
置が相対的にずれてピン1か最も変形した場合を示して
おり、上記コネクタは300回抜差しした後も機械的、
電気的1生能に何の変化も見られなかった。
つぎに第2の実施例について説明する。第5図は該実施
例のピンおよびソケットの概略断面図を示すもので、ピ
ン1に用いた形状記憶合金とじては、下記のものを使用
した。すなわち、N150.5at%のNi−Ti合金
を溶解後、上記第1の実施例と同様の温度および時間て
熱処理−加工成形−熱処理−急冷を行なった。該実施例
は、上記第1の実施例がT(Mf)以下の温度で作動さ
せる電子回路装置に用いるものであったのに対し、T(
Af)[=33℃〕以上の雰囲気温度で作動させる電子
回路装置に使用するものである。上記の工程をさらに詳
しく述べると、上記Ni−Ti合金を溶解後、1000
℃で2時間熱処理を行ない、一旦、室温に戻して変形量
の大きな加工成形を施した後、温度T(Af) [:=
33℃〕以上の温度(600℃)で2時間安定化のため
の熱処理を行なった後、温度T(Mf) (=−40℃
〕以下まで急冷してから、第5図(イ)に示すように、
ピン1に滑りを生じる形状1aまで変形量の大きな加工
を行なった。
例のピンおよびソケットの概略断面図を示すもので、ピ
ン1に用いた形状記憶合金とじては、下記のものを使用
した。すなわち、N150.5at%のNi−Ti合金
を溶解後、上記第1の実施例と同様の温度および時間て
熱処理−加工成形−熱処理−急冷を行なった。該実施例
は、上記第1の実施例がT(Mf)以下の温度で作動さ
せる電子回路装置に用いるものであったのに対し、T(
Af)[=33℃〕以上の雰囲気温度で作動させる電子
回路装置に使用するものである。上記の工程をさらに詳
しく述べると、上記Ni−Ti合金を溶解後、1000
℃で2時間熱処理を行ない、一旦、室温に戻して変形量
の大きな加工成形を施した後、温度T(Af) [:=
33℃〕以上の温度(600℃)で2時間安定化のため
の熱処理を行なった後、温度T(Mf) (=−40℃
〕以下まで急冷してから、第5図(イ)に示すように、
ピン1に滑りを生じる形状1aまで変形量の大きな加工
を行なった。
つぎに第5図(町に示すように、温度をT(Af) [
−33℃〕以上に上昇させると、ピン1の形状1aは逆
変態によってla’に示す形状まで回復するが、上記の
ように第5図(イ)に示すピン1の形状まで復帰するこ
とはなく、同図(イ)における加工度合に応じてピン1
の形状と1aの形状との中間の形状(la’)となる。
−33℃〕以上に上昇させると、ピン1の形状1aは逆
変態によってla’に示す形状まで回復するが、上記の
ように第5図(イ)に示すピン1の形状まで復帰するこ
とはなく、同図(イ)における加工度合に応じてピン1
の形状と1aの形状との中間の形状(la’)となる。
つぎに第5図(ハ)に示すように、温度をT(Mf)[
=−40℃〕以下に冷却すると、ピン1は形状1aとl
a’との中間の伸直形状1bになる。該ピン1の温度を
上記T(Mf) I:=−40℃〕以下に保ったまま、
相手側のエポキ/樹脂基板2に上記Au等の接点用金属
被膜材料3て被覆したソケット4中に形状1bのピン1
を挿入する。この場合、ピンlは伸直状態(1b)に保
たれているので、該挿入時に力を必要としない。該挿入
状態のまま雰囲気温度をT(Af) [−33℃〕以上
に上昇させれば、ピン1はマルテンサイト逆変態を生じ
て、第5図(ニ)に示す形状1cに変形し、該ピン1
(形状1c)の先端および根本部分が、ソケット4と機
械的、電気的に接続するため、上記コネクタを用いた電
子回路装置をT(Af) (=33℃〕以上の雰囲気温
度範囲で作動させることができた。
=−40℃〕以下に冷却すると、ピン1は形状1aとl
a’との中間の伸直形状1bになる。該ピン1の温度を
上記T(Mf) I:=−40℃〕以下に保ったまま、
相手側のエポキ/樹脂基板2に上記Au等の接点用金属
被膜材料3て被覆したソケット4中に形状1bのピン1
を挿入する。この場合、ピンlは伸直状態(1b)に保
たれているので、該挿入時に力を必要としない。該挿入
状態のまま雰囲気温度をT(Af) [−33℃〕以上
に上昇させれば、ピン1はマルテンサイト逆変態を生じ
て、第5図(ニ)に示す形状1cに変形し、該ピン1
(形状1c)の先端および根本部分が、ソケット4と機
械的、電気的に接続するため、上記コネクタを用いた電
子回路装置をT(Af) (=33℃〕以上の雰囲気温
度範囲で作動させることができた。
また逆に雰囲気温度をT(Mf) (−−40℃〕以下
に冷却することにより、コネクタを第5図(ハ)の状態
に回復させ、大きな力を要することなくピン1を抜くこ
とができた。該実施例におけるコネク゛りの仕様すなわ
ちピン1の長さ、該ピン1の断面の差渡最大寸法、ソケ
ット4の穴の差渡最大寸法、該穴の中心間隔、該穴の数
(ピン1の数)を上記第1の実施例と同一にした結果、
コネクタの耐久性も第1の実施例と同一であった。なお
、第5図に)は、ピン1とソケット4との位置が相対的
にずれてピン1が最も変形した場合を示している。また
、該実施例における形状記憶合金の温度T(Ms)は−
10℃、T(As)は3℃であった。
に冷却することにより、コネクタを第5図(ハ)の状態
に回復させ、大きな力を要することなくピン1を抜くこ
とができた。該実施例におけるコネク゛りの仕様すなわ
ちピン1の長さ、該ピン1の断面の差渡最大寸法、ソケ
ット4の穴の差渡最大寸法、該穴の中心間隔、該穴の数
(ピン1の数)を上記第1の実施例と同一にした結果、
コネクタの耐久性も第1の実施例と同一であった。なお
、第5図に)は、ピン1とソケット4との位置が相対的
にずれてピン1が最も変形した場合を示している。また
、該実施例における形状記憶合金の温度T(Ms)は−
10℃、T(As)は3℃であった。
つきに第3の実施例について説明する。第6図は該実施
例のピンおよびソケットの概略断面図を示すもので、ピ
ン1には上記第1または第2の実施例において用いた形
状記憶合金を使用し、コネクタの仕様すなわちピン1の
長さ、該ピン1の断面の差渡最大寸法、ソケット4の穴
の差渡最大寸法、該穴の中心間隔、該穴の数(ピン1の
数)およびソケット4の材料、構成は、上記第1および
第2の実施例と同一にし、ピン1のソケット4の穴に対
する抜差時の温度も、使用した形状記憶合金の組成によ
って、第1または第2の実施例の場合と同しにした。該
実施例か上記第1および第2の実施例と異なる点は、ピ
ン1を先端部分から縦方向に分割して、該分割片1’、
1”を互いに逆向きに変形させた点である。従って、
ピン】に第1の実施例と同一の形状記憶合金を使用した
場合は、温度をT(Af) (−105℃〕以上に上昇
させて、ピン1を伸直の柱状1bとし、ソケット4中に
挿入してから、温度をT(Mf) (=36℃〕以下に
下げれば、ピン1はマルテンサイト変態を生じて1cに
示す形状に変形し、該ピン1の分割片1′および1″の
各先端が、ソケット4と機械的、電気的に接続する。ま
た逆に雰囲気温度をT(Af) [=105℃〕以上に
加熱することにより、ピン1の形状を1bの状態に回復
させ、ピン1をソケット4から容易に抜くことができる
。
例のピンおよびソケットの概略断面図を示すもので、ピ
ン1には上記第1または第2の実施例において用いた形
状記憶合金を使用し、コネクタの仕様すなわちピン1の
長さ、該ピン1の断面の差渡最大寸法、ソケット4の穴
の差渡最大寸法、該穴の中心間隔、該穴の数(ピン1の
数)およびソケット4の材料、構成は、上記第1および
第2の実施例と同一にし、ピン1のソケット4の穴に対
する抜差時の温度も、使用した形状記憶合金の組成によ
って、第1または第2の実施例の場合と同しにした。該
実施例か上記第1および第2の実施例と異なる点は、ピ
ン1を先端部分から縦方向に分割して、該分割片1’、
1”を互いに逆向きに変形させた点である。従って、
ピン】に第1の実施例と同一の形状記憶合金を使用した
場合は、温度をT(Af) (−105℃〕以上に上昇
させて、ピン1を伸直の柱状1bとし、ソケット4中に
挿入してから、温度をT(Mf) (=36℃〕以下に
下げれば、ピン1はマルテンサイト変態を生じて1cに
示す形状に変形し、該ピン1の分割片1′および1″の
各先端が、ソケット4と機械的、電気的に接続する。ま
た逆に雰囲気温度をT(Af) [=105℃〕以上に
加熱することにより、ピン1の形状を1bの状態に回復
させ、ピン1をソケット4から容易に抜くことができる
。
また、ピ/1に第2の実施例と同一の形状記憶合金を使
用した場合は、温度をT(Mf) [−−40℃〕以下
に冷却して、ピン1を伸直の形状1bとし、ソケット4
中に挿入してから、温度をT(Af) [−33℃]以
上に上昇させれば、ピン1はマルテンサイト逆変態を生
じて1cに示す形状に変形し、該ピン1の分割片1′お
よび1″の各先端が、ソケット4と機械的、電気的に接
続する。また逆に雰囲気温度をT(Mf)〔=−40℃
〕以下に冷却することにより、ピン1の形状を1bの状
態に回復させ、ピン1をソケット4から容易に抜くこと
ができる。なお、該実施例の前者の場合も後者の場合も
上記第1および第2の実施例と同様、コネクタは100
回抜差しした後も機械的、電気的性能に何の変化も見ら
れなかった。
用した場合は、温度をT(Mf) [−−40℃〕以下
に冷却して、ピン1を伸直の形状1bとし、ソケット4
中に挿入してから、温度をT(Af) [−33℃]以
上に上昇させれば、ピン1はマルテンサイト逆変態を生
じて1cに示す形状に変形し、該ピン1の分割片1′お
よび1″の各先端が、ソケット4と機械的、電気的に接
続する。また逆に雰囲気温度をT(Mf)〔=−40℃
〕以下に冷却することにより、ピン1の形状を1bの状
態に回復させ、ピン1をソケット4から容易に抜くこと
ができる。なお、該実施例の前者の場合も後者の場合も
上記第1および第2の実施例と同様、コネクタは100
回抜差しした後も機械的、電気的性能に何の変化も見ら
れなかった。
つぎに第4の実施例について説明する。第7図はピン1
によって電気的接続のみを行ない、機械的な支持はピン
1以外の部品によって行うようにした一実施例を示す概
略断面図である。まず構成について述べると、支持体5
によってエポキシ樹脂基板2,2を所要の間隔をあけて
固定し、上の該エポキシ樹脂基板2の下面には図示のよ
うに変形させた第1〜第3の実施例と同じの形状記憶合
金からなるピン1を、また下の上記エポキシ樹脂基板2
の上面には上記ピン1と接続すべきCu等の電気伝導体
からなるパッド6をそれぞれ設けたものである。つぎに
作用を説明すると、ピン1は図示実線で示した形状1a
と点線で示した形状1cとの間を、雰囲気温度変化によ
り上記第1〜第3の実施例と同様、可逆形状記憶効果に
よって繰返し変形させることかできる。すなわち、ピン
1のマルテンサイト相における加工成形を、形状1aか
ら10の方向に行うか、形状1cから1aの方向に行う
かによって、T(Mf) C=36℃〕以下の温度てピ
ン1をパント8に接続させるか、T(Af) 〔=33
℃〕以上の温度で接続させるかを使い分けることができ
る。
によって電気的接続のみを行ない、機械的な支持はピン
1以外の部品によって行うようにした一実施例を示す概
略断面図である。まず構成について述べると、支持体5
によってエポキシ樹脂基板2,2を所要の間隔をあけて
固定し、上の該エポキシ樹脂基板2の下面には図示のよ
うに変形させた第1〜第3の実施例と同じの形状記憶合
金からなるピン1を、また下の上記エポキシ樹脂基板2
の上面には上記ピン1と接続すべきCu等の電気伝導体
からなるパッド6をそれぞれ設けたものである。つぎに
作用を説明すると、ピン1は図示実線で示した形状1a
と点線で示した形状1cとの間を、雰囲気温度変化によ
り上記第1〜第3の実施例と同様、可逆形状記憶効果に
よって繰返し変形させることかできる。すなわち、ピン
1のマルテンサイト相における加工成形を、形状1aか
ら10の方向に行うか、形状1cから1aの方向に行う
かによって、T(Mf) C=36℃〕以下の温度てピ
ン1をパント8に接続させるか、T(Af) 〔=33
℃〕以上の温度で接続させるかを使い分けることができ
る。
つぎに第5の実施例について説明する。上記第1〜第4
の実施例において用いたピンおよびソケットの電気的接
続部分またはバンドには、Au、Sn。
の実施例において用いたピンおよびソケットの電気的接
続部分またはバンドには、Au、Sn。
等のメッキ(厚さ2〜100μm)を施して、接続部分
における接触電気抵抗の低減化を図った。該第5の実施
例においては、上記メッキの厚さを20μmとした結果
、機械的、電気的性能を低下させないコネクタの抜差可
能回数は500回であった。
における接触電気抵抗の低減化を図った。該第5の実施
例においては、上記メッキの厚さを20μmとした結果
、機械的、電気的性能を低下させないコネクタの抜差可
能回数は500回であった。
以上に説明したように、この発明によれば、コネクタの
ピンを形状記憶合金で加工成形したことにより、′狭い
面積内に多数のピンおよびンケ、7トを設けるCとかで
き、かつ抜差に際して大きな力を必要としないコネクタ
か得られるという効果かある。
ピンを形状記憶合金で加工成形したことにより、′狭い
面積内に多数のピンおよびンケ、7トを設けるCとかで
き、かつ抜差に際して大きな力を必要としないコネクタ
か得られるという効果かある。
第1図は、Au −47,5at%Cd合金の比抵抗の
温度特性図、第2図および第3図は、この発明の原理説
明図、第4図〜第7図は、それぞれ、この発明の実施例
を示す接続、部分の概略断面図である。 符号の説明 1・・・ピン 2・・エポキシ樹脂基板3
・・接点用金属被膜材料 4・・ソケット 5 支持体 6 パット 代理人弁理士 中村純之助 J4p1 図; 温 度 /l t2図 17′3図 JP4 間 (イ) (
口〕(ハ) (ニ)J
Jr5 図 (イ) (口〕(
ハ) (ニ)〒6欧 オフ団
温度特性図、第2図および第3図は、この発明の原理説
明図、第4図〜第7図は、それぞれ、この発明の実施例
を示す接続、部分の概略断面図である。 符号の説明 1・・・ピン 2・・エポキシ樹脂基板3
・・接点用金属被膜材料 4・・ソケット 5 支持体 6 パット 代理人弁理士 中村純之助 J4p1 図; 温 度 /l t2図 17′3図 JP4 間 (イ) (
口〕(ハ) (ニ)J
Jr5 図 (イ) (口〕(
ハ) (ニ)〒6欧 オフ団
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)複数の電子部品からなり該電子部品を機械的およ
び電気的に接続する接続部を有する電子回路装置におい
て、該接続部の少な(とも一方を二方向形状記憶効果を
有する形状記憶合金にしたことを特徴とする電子部品の
接続装置。 (2)上記接続部の少なくとも一方か形状記憶合金の柱
状体からなり、該柱状体の長手方向に対して直角方向の
成分を有する変形を生じさせることによって機械的およ
び電気的接続を行うことを特徴とする特許請求の純白第
1項記載の電子部品の接続装置。 (31柱状体を相手(ii、iiの穴に嵌合してなる電
子部品の接続装置において、該柱状体の断面の差渡最大
寸法に該柱状%3にの歪率の逆数を乗じた値から上記穴
の差渡最大寸法と上記柱状体の断面の差渡最大寸法との
差を差引いた値に、該穴の差渡最大寸法と該柱状体の断
面の差e最大寸法との差を乗じた値の平方根より犬なる
値の長さを有する柱状体を使用してなることを特徴とす
る特許請求の範囲第2項記載の電子部品の接続装置。 (4) ソケットにピンを嵌合してなる電子部品の接
続装置において、該ピンの直径の25倍から該ソケット
穴の直径と該ピンの直径との差を差引いた値に、該ソケ
ット穴の直径と該ピンの直径との差を乗した値の平方根
より犬なる値の長さを有するピンを使用してなることを
特徴とする特許請求の範囲第3項記載の電子部品の接続
装置。 (51上記接続部を構成する形状記憶合金のマルテンサ
イト変態終了温度以下の温度において該接続部の抜差操
作を行ない、該形状記憶合金のマルテンサイト逆変態終
了温度以上の温度において該接続部を構成要素とする電
子回路装置を作動させることを特徴とする特許請求の範
囲第1項乃至第4項のいずれかの項に記載の電子部品の
接続装置。 (6)上記接続部を構成する形状記憶合金のマルテンサ
イト逆変態終了温度以上の温度にホいて該接続部の抜差
操作を行ない、該形状記憶合金のマルテンサイト変態終
了温度以下の温度において該接続部を構成要素とする電
子回路装置を作動させることを特徴とする特許請求の範
囲第1項乃至第4項のいずれかの項に記載の電子部品の
接続装置。 (7)上記接続部を構成する柱状体と相手側の差込穴の
表面を、接点用金属被膜材料によって被覆したことを特
徴とする特許請求の範囲第1項乃至第6項のいずれかの
項に記載の電子部品の接続装置。 (8)上記接点用金属被膜材料としては、軟かくて導電
性に優れた金属すなわちAu、 Sn、 Ag、 Cu
。 はんたからなる分野から選択された少なくとも一金属を
用いることを特徴とする特許請求の範囲第7項記載の電
子部品の接続装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20607782A JPS5996755A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 電子部品の接続装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20607782A JPS5996755A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 電子部品の接続装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5996755A true JPS5996755A (ja) | 1984-06-04 |
Family
ID=16517442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20607782A Pending JPS5996755A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 電子部品の接続装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5996755A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990011629A1 (en) * | 1989-03-17 | 1990-10-04 | Cray Research, Inc. | Memory metal electrical connector |
JPH03101553U (ja) * | 1990-02-05 | 1991-10-23 | ||
US7128579B1 (en) * | 2005-08-19 | 2006-10-31 | International Business Machines Corporation | Hook interconnect |
DE102010061987A1 (de) * | 2010-11-25 | 2012-05-31 | Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg | Halbleiterschaltungsanordnung |
CN107820650A (zh) * | 2015-04-14 | 2018-03-20 | 安费诺有限公司 | 电连接器 |
-
1982
- 1982-11-26 JP JP20607782A patent/JPS5996755A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5098305A (en) * | 1987-05-21 | 1992-03-24 | Cray Research, Inc. | Memory metal electrical connector |
WO1990011629A1 (en) * | 1989-03-17 | 1990-10-04 | Cray Research, Inc. | Memory metal electrical connector |
JPH03101553U (ja) * | 1990-02-05 | 1991-10-23 | ||
US7128579B1 (en) * | 2005-08-19 | 2006-10-31 | International Business Machines Corporation | Hook interconnect |
DE102010061987A1 (de) * | 2010-11-25 | 2012-05-31 | Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg | Halbleiterschaltungsanordnung |
CN107820650A (zh) * | 2015-04-14 | 2018-03-20 | 安费诺有限公司 | 电连接器 |
US11108180B2 (en) | 2015-04-14 | 2021-08-31 | Amphenol Corporation | Electrical connector having contact elements with superelastic material and associated methods |
CN107820650B (zh) * | 2015-04-14 | 2022-02-18 | 安费诺有限公司 | 电连接器 |
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