JPS6134876A - マイクロピンの形成方法 - Google Patents
マイクロピンの形成方法Info
- Publication number
- JPS6134876A JPS6134876A JP15523684A JP15523684A JPS6134876A JP S6134876 A JPS6134876 A JP S6134876A JP 15523684 A JP15523684 A JP 15523684A JP 15523684 A JP15523684 A JP 15523684A JP S6134876 A JPS6134876 A JP S6134876A
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- JP
- Japan
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- pin
- forming
- wire
- pins
- cutting
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Manufacturing Of Electrical Connectors (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〕
本発明は、高集積化された超高速電子計算機の基板実装
技術に係り、特に基板間の電気的な結合に用いられるコ
ネクタ部における多数の高集積化したマイクロピンの形
成方法に関するものである。
技術に係り、特に基板間の電気的な結合に用いられるコ
ネクタ部における多数の高集積化したマイクロピンの形
成方法に関するものである。
電子計算機の高速・高性能化は、電子集積回路技術の発
達によって近年、益々その進歩を早めている。しかしな
がら、集積回路を搭載した基板間の電気的結合は、両者
の表面上の金属配線部材−機械的に結合することによっ
て行なわれるため、計算機の集積化のために大きなあい
路となっている。
達によって近年、益々その進歩を早めている。しかしな
がら、集積回路を搭載した基板間の電気的結合は、両者
の表面上の金属配線部材−機械的に結合することによっ
て行なわれるため、計算機の集積化のために大きなあい
路となっている。
これを解決するため、いくつかのマイクロコネクタが提
案されている。その−例として、第１図および第２図に
示すコネクタの構造がある。すなわち、第１図において
、集積回路チップ１は、チップ搭載用基板２の上に半田
付け（ＣＣＢ技術等）によって固定され、更にこれらの
基板間の結合は、変換基板３および主基板４を介して行
われる。ここにおいて、基板搭載用基板と変換基板との
間が、挿抜可能なマイクロコネクタ５によって結合され
ている。マイクロコネクタの部分を拡大し、その断面を
示したのが第２図である（参照： ＩＥＥＥｓｐｅｃｔ
ｒｕ！ＩＩＭＡＹ １９７９． Ｐ 、 ３６ ） 、
チップ搭載用基板２と変換基板３の両者に、それぞれ対
向するマイクロピン６．６′を設け、それぞれを、低融
点金属７を保持したレセプタクル板８に挿入することに
よって電気的結合を得るものである。
案されている。その−例として、第１図および第２図に
示すコネクタの構造がある。すなわち、第１図において
、集積回路チップ１は、チップ搭載用基板２の上に半田
付け（ＣＣＢ技術等）によって固定され、更にこれらの
基板間の結合は、変換基板３および主基板４を介して行
われる。ここにおいて、基板搭載用基板と変換基板との
間が、挿抜可能なマイクロコネクタ５によって結合され
ている。マイクロコネクタの部分を拡大し、その断面を
示したのが第２図である（参照： ＩＥＥＥｓｐｅｃｔ
ｒｕ！ＩＩＭＡＹ １９７９． Ｐ 、 ３６ ） 、
チップ搭載用基板２と変換基板３の両者に、それぞれ対
向するマイクロピン６．６′を設け、それぞれを、低融
点金属７を保持したレセプタクル板８に挿入することに
よって電気的結合を得るものである。
上記のようなマイクロピンの径は、約５０〜１００μｍ
、ピンの間のピッチは約１００〜５００μｍ、またピン
の配列はマトリクス状に数１０００本を形成しなければ
ならないなど、その製作上には多大の困難がある。マイ
クロピンの形成技術として公知の技術は、第３図に示す
ように、ピン素材となる金属ブロックを放電加工等で加
工してピン列を同時に加工するものである（参照： Ｉ
ＥＥＥＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＣＯＭＰＯＮ
ＥＮＴＳ、ＨＹＢＲＩＤＳ；ＡＮＤＭＡＮＵＦＡＣＴＵ
ＲＩＮＧ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ、ＶＯＬ、ＣＨＭＴ−
５、Ｎｃｉ ２ 。
、ピンの間のピッチは約１００〜５００μｍ、またピン
の配列はマトリクス状に数１０００本を形成しなければ
ならないなど、その製作上には多大の困難がある。マイ
クロピンの形成技術として公知の技術は、第３図に示す
ように、ピン素材となる金属ブロックを放電加工等で加
工してピン列を同時に加工するものである（参照： Ｉ
ＥＥＥＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＣＯＭＰＯＮ
ＥＮＴＳ、ＨＹＢＲＩＤＳ；ＡＮＤＭＡＮＵＦＡＣＴＵ
ＲＩＮＧ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ、ＶＯＬ、ＣＨＭＴ−
５、Ｎｃｉ ２ 。
ＪＵＮＥ １９８２． Ｐ、２７４） 、この時ビンは
互いに分離しないように、同図（ａ）に示すように、そ
の一部が互いに結合した状態に加工する。次いで、（ｂ
）に示すようにピン列をレジン１ｏで固定した後、（Ｑ
）に示すように結合している部分の金属を除去する。レ
ジンで固定されたピン列のブロックを（ｄ）に示すよう
に基板１１にろう接した後（図中、１２）、（ｅ）に示
すようにレジンを除去すればピン列が完成する。この方
法では、ピンの配列精度は放電加工電極の精度に依存す
る。放電加工電極は加工中に消耗することから、この方
法ではテーパ状のピン形状になり、しかも長さは十分に
得られない。また、放電加工電極の製作には、１００μ
ｍ以下の径の穴を配列精度良く板状の電極素材にせん孔
する必要があることから、ピンの本数が多量になるにし
たがって、その加工は困難になりつつある。更にピンの
製造工程中、あるいは、計算機の寿命期間内に、ピン列
のうち１個のピンに欠損が生じた場合に、その欠損を補
修することは不可能である。
互いに分離しないように、同図（ａ）に示すように、そ
の一部が互いに結合した状態に加工する。次いで、（ｂ
）に示すようにピン列をレジン１ｏで固定した後、（Ｑ
）に示すように結合している部分の金属を除去する。レ
ジンで固定されたピン列のブロックを（ｄ）に示すよう
に基板１１にろう接した後（図中、１２）、（ｅ）に示
すようにレジンを除去すればピン列が完成する。この方
法では、ピンの配列精度は放電加工電極の精度に依存す
る。放電加工電極は加工中に消耗することから、この方
法ではテーパ状のピン形状になり、しかも長さは十分に
得られない。また、放電加工電極の製作には、１００μ
ｍ以下の径の穴を配列精度良く板状の電極素材にせん孔
する必要があることから、ピンの本数が多量になるにし
たがって、その加工は困難になりつつある。更にピンの
製造工程中、あるいは、計算機の寿命期間内に、ピン列
のうち１個のピンに欠損が生じた場合に、その欠損を補
修することは不可能である。
従来のマイクロピンの製造方法には、以上に述べたよう
な諸欠点があった。
な諸欠点があった。
本発明の目的は、限られた面積内に多数の電気的に独立
したピン列を形成し得るマイクロピンの形成方法を提供
することにある。
したピン列を形成し得るマイクロピンの形成方法を提供
することにある。
上記の目的を達成するため、本発明では、極細金属線を
素材として、その一端を基板上の配線用金属膜上に半田
付けしたのち、線材を基板から垂直に引き上げ、その中
間を適当な長さに切断してピン状突起を形成することを
特徴とする。これによれば、基板を移動テーブル上に固
定し、テーブルのステップ送りとピンの植付けとを交互
に行うことによって、多数列のピンを高精度に配列する
ことが可能である。
素材として、その一端を基板上の配線用金属膜上に半田
付けしたのち、線材を基板から垂直に引き上げ、その中
間を適当な長さに切断してピン状突起を形成することを
特徴とする。これによれば、基板を移動テーブル上に固
定し、テーブルのステップ送りとピンの植付けとを交互
に行うことによって、多数列のピンを高精度に配列する
ことが可能である。
以下に、本発明を実施例によって詳細に説明する。
本発明によるピン列を形成する方法の主要構成を第４図
に示す。基板２は、ピン列を植付ける面を上にして、Ｘ
−Ｙ移動テーブル１３の上に固定される。ピンの素材と
なる素ｆｉ１６（本実施例では材質がｐｔ、直径６０μ
ｍ）は、上方のコイル１９から連続的に供給され、キャ
ピラリ２０（線材圧着用の中空工具）の中を通して、そ
の先端がキャピラリの先から露出する。キャピラリの先
端部付近には、素線を加熱、溶融するためのトーチ２１
、および素線の切断に用いる切り刃２２が設置されでい
る。
に示す。基板２は、ピン列を植付ける面を上にして、Ｘ
−Ｙ移動テーブル１３の上に固定される。ピンの素材と
なる素ｆｉ１６（本実施例では材質がｐｔ、直径６０μ
ｍ）は、上方のコイル１９から連続的に供給され、キャ
ピラリ２０（線材圧着用の中空工具）の中を通して、そ
の先端がキャピラリの先から露出する。キャピラリの先
端部付近には、素線を加熱、溶融するためのトーチ２１
、および素線の切断に用いる切り刃２２が設置されでい
る。
ピン列の形成手順を、第５図から第９図を用いて、順を
追って示す。第１に、キャピラリの先端に露出した素線
の先端は、トーチ２１によって加熱され、一部が溶融し
て素線よりも直径の大きい球状部２３が形成される。第
２に、素線先端の球状部は、当てごま３０に押しつけら
れ、先端が平坦に形成される。第３に、基板２上の所定
の位置に配線された金属膜２４□この金属膜上には、半
田、Ａｕ−８ｉ、Ａｕ−８ｎ等のソルダー２４′が、蒸
着やメッキ、迎えソルダリング等によって予め被着され
ている−の上に、上記の球状部をキャピラリの先端で接
触させる。このあと、キャピラリを通電加熱、ホットガ
スジェット吹付けなどにより加熱し、金属膜上のソルダ
ー２４′を溶解して、素線の先端を基板上に接着する。
追って示す。第１に、キャピラリの先端に露出した素線
の先端は、トーチ２１によって加熱され、一部が溶融し
て素線よりも直径の大きい球状部２３が形成される。第
２に、素線先端の球状部は、当てごま３０に押しつけら
れ、先端が平坦に形成される。第３に、基板２上の所定
の位置に配線された金属膜２４□この金属膜上には、半
田、Ａｕ−８ｉ、Ａｕ−８ｎ等のソルダー２４′が、蒸
着やメッキ、迎えソルダリング等によって予め被着され
ている−の上に、上記の球状部をキャピラリの先端で接
触させる。このあと、キャピラリを通電加熱、ホットガ
スジェット吹付けなどにより加熱し、金属膜上のソルダ
ー２４′を溶解して、素線の先端を基板上に接着する。
第４に。
キャピラリを垂直に上昇させた後、ピンに必要な長さく
本実施例では２４０μｍ）で切断する（第８図）。この
切断は、キャピラリ側方に設けた切断工具２２及び２２
′を押付け、同時に線材に張力を加えることによって行
い、この結果第９図の状態となる。
本実施例では２４０μｍ）で切断する（第８図）。この
切断は、キャピラリ側方に設けた切断工具２２及び２２
′を押付け、同時に線材に張力を加えることによって行
い、この結果第９図の状態となる。
なお、この切断にはトーチ２１．を用いても良い。
ただし、その場合には、切断端部が球状になって素線よ
り太くなり、第２図に示したレセプタクル板８への挿抜
が不可能になるおそれがある。これを解決するには、第
１０図に示すように、切断後のピンを放電電極２５を用
いて放電加工するのが効果的であり、これによってピン
６の長さをピン列全体にわたって均一にすることができ
る。この方法は、第８図に示した側方からの切断工具２
２゜２２′によって切断した場合でも、ピン長を均一に
するのに効果的である。
り太くなり、第２図に示したレセプタクル板８への挿抜
が不可能になるおそれがある。これを解決するには、第
１０図に示すように、切断後のピンを放電電極２５を用
いて放電加工するのが効果的であり、これによってピン
６の長さをピン列全体にわたって均一にすることができ
る。この方法は、第８図に示した側方からの切断工具２
２゜２２′によって切断した場合でも、ピン長を均一に
するのに効果的である。
以上に述べた手順によって、１本のピンの形成が完了す
る。次いで、第４図に示した移動テーブル１３を、Ｘ又
はＹ軸方向に１ピッチ分移動し、上記の手順を繰り返す
ことによって、多数個のピンを容易に配列することがで
きる。本実施例では。
る。次いで、第４図に示した移動テーブル１３を、Ｘ又
はＹ軸方向に１ピッチ分移動し、上記の手順を繰り返す
ことによって、多数個のピンを容易に配列することがで
きる。本実施例では。
ｐｔ素線の直径６０μｍに対し、ピン長が２４０μｍ、
ピッチ４００μｍで８行×３００列、計２４００ピンを
形成することができた。
ピッチ４００μｍで８行×３００列、計２４００ピンを
形成することができた。
なお、上記の寸法は一例であり、素線径は１５０μｍ程
度迄、またピッチは素線径の４〜１０倍程度の間で任意
に選ぶことが可能である。
度迄、またピッチは素線径の４〜１０倍程度の間で任意
に選ぶことが可能である。
上記の実施例では、素線材質としてｐｔを使用した。し
かし、ピンの材質はｐｔに限ら九るものではなく、Ａｕ
、ＡＱ、Ｍｏ、鉄系合金Ｃコバール、４２７０イ等）他
も考えられる。ただし、ＭＯや鉄系合金の場合には、第
８図に示した工具２２．２２’ による切断は困難にな
る。これを解決するためには、第１１図に示すように、
素線を別工程にて切断・据込み加工して虫ピン状に成形
したのち、キャピラリ（又は同等の把持工具）にて基板
に押圧・加熱して接着すれば良い。素線を虫ピン状に成
形するには、ヘッダー等を利用するのが能率的である。
かし、ピンの材質はｐｔに限ら九るものではなく、Ａｕ
、ＡＱ、Ｍｏ、鉄系合金Ｃコバール、４２７０イ等）他
も考えられる。ただし、ＭＯや鉄系合金の場合には、第
８図に示した工具２２．２２’ による切断は困難にな
る。これを解決するためには、第１１図に示すように、
素線を別工程にて切断・据込み加工して虫ピン状に成形
したのち、キャピラリ（又は同等の把持工具）にて基板
に押圧・加熱して接着すれば良い。素線を虫ピン状に成
形するには、ヘッダー等を利用するのが能率的である。
また、キャピラリ番ニて把持し基板へ押圧する機構は、
通常の自動化技術を適用すれば可能である。
通常の自動化技術を適用すれば可能である。
一方、金属膜上に被着する半田は、ピンの接着後に受け
る温度によって融点を適宜選ぶことが可能であるが、本
発明の目的とする計算機用コネクタの場合には、少なく
も共晶半田（融点１８３℃）以上の融点を持つことが必
要であり、特に３００℃付近以上の融点をもつもの（９
５Ｐ ｂ ／ ５ Ｓ ｎ 。
る温度によって融点を適宜選ぶことが可能であるが、本
発明の目的とする計算機用コネクタの場合には、少なく
も共晶半田（融点１８３℃）以上の融点を持つことが必
要であり、特に３００℃付近以上の融点をもつもの（９
５Ｐ ｂ ／ ５ Ｓ ｎ 。
Ａ ｕ −Ｓ ｉ 、 Ａ ｕ −Ｓ ｎ等）が好適で
ある。なお、ピンとの濡れ性を良くするために、基板上
にフラックスを予め塗布しておくこと、又は不活性ガス
（Ｎ、、Ｈ２等）を吹きつけながら作業することは、接
着の信頼性向上に役立つ。
ある。なお、ピンとの濡れ性を良くするために、基板上
にフラックスを予め塗布しておくこと、又は不活性ガス
（Ｎ、、Ｈ２等）を吹きつけながら作業することは、接
着の信頼性向上に役立つ。
本実施例の利点の一つは、一本ずつピンを植付けること
が可能なことであり、これによれば、すでに形成を終っ
たピン列の一部が欠損したり、折れ曲るような事故があ
った場合にも、不都合な箇所のピンのみを植えなおすこ
とができる。
が可能なことであり、これによれば、すでに形成を終っ
たピン列の一部が欠損したり、折れ曲るような事故があ
った場合にも、不都合な箇所のピンのみを植えなおすこ
とができる。
第］、２図に示すように、すでに形成されている隣接の
ピン６に触れることなく欠損部のピンを植付けることが
可能なことは、ピンの数がぼろ大になりつつある現状で
は、この種のマイクロコネクタを工業的規模で生産・稼
動させるのに極めて重要な長所であるといえる。
ピン６に触れることなく欠損部のピンを植付けることが
可能なことは、ピンの数がぼろ大になりつつある現状で
は、この種のマイクロコネクタを工業的規模で生産・稼
動させるのに極めて重要な長所であるといえる。
以上のように、本実施例によれば、以下の諸効果が得ら
れる。
れる。
（１）ピンの数が極めて多量になっても、本方式によれ
ば、装置の移動テーブルのストロークが許す範囲で限り
なくピンを植付けることが可能である。
ば、装置の移動テーブルのストロークが許す範囲で限り
なくピンを植付けることが可能である。
（２）ピンの長さは、切り刃による切断位置を変えるだ
けで任意に選ぶことが可能であり、また更に放電加工に
よる従来の方式に比して、平行度の良い真直な長いピン
を形成することが可能になる。
けで任意に選ぶことが可能であり、また更に放電加工に
よる従来の方式に比して、平行度の良い真直な長いピン
を形成することが可能になる。
（３）ピン列のうちの一部が欠損した場合にも、欠損部
のピンのみを植えなおすことが可能である。この事は、
特にピンの数が多くなる傾向にある現状では、補修がで
きない放電加工の方式に比して決定的に有利な点となる
。
のピンのみを植えなおすことが可能である。この事は、
特にピンの数が多くなる傾向にある現状では、補修がで
きない放電加工の方式に比して決定的に有利な点となる
。
以上説明したように、本発明によれば、限られた面積内
に多数の電気的に独立したピン列を形成することが可能
となる。
に多数の電気的に独立したピン列を形成することが可能
となる。
第１図は電子計算機の基板の組立てを示す正面図、第２
図はそのマイクロコネクタの部分を示す断面図、第３図
は放電加工によるマイクロピンの形成方法の手順を示す
断面図、第４図は本発明によるマイクロピンの形成方法
の構成を示す概観図、第５図から第９図までは、それぞ
れ本発明によるピンの形成手順を順を追って示す断面図
、第１０図は本発明においてピン列の高さを仕上げ加工
する工程を示す断面図、第１１図はピンを別工程で成形
したのち基板上に接着する手法を示す図、第１２図は、
本発明によりピン列を形成した後に欠損したピンのみを
補修する方法を示す図である。 図において、１２・・・ピンと基板を接合するろう材、
１−４．１５・・・移動テーブルのＸおよびＹ方向駆動
機構、１７，１８・・・Ａｕ線材のガイドおよび張力付
加のための滑車、２６・・・線材切断のさいに線材に加
える力の方向を示す矢印、２７・・・切り刃冨 １ 囲 冨 ２ 后 篤 ３ 図 第４図 凋 ５ 図 ＶＪ６ 図 第 ７７ 第８［２１
図はそのマイクロコネクタの部分を示す断面図、第３図
は放電加工によるマイクロピンの形成方法の手順を示す
断面図、第４図は本発明によるマイクロピンの形成方法
の構成を示す概観図、第５図から第９図までは、それぞ
れ本発明によるピンの形成手順を順を追って示す断面図
、第１０図は本発明においてピン列の高さを仕上げ加工
する工程を示す断面図、第１１図はピンを別工程で成形
したのち基板上に接着する手法を示す図、第１２図は、
本発明によりピン列を形成した後に欠損したピンのみを
補修する方法を示す図である。 図において、１２・・・ピンと基板を接合するろう材、
１−４．１５・・・移動テーブルのＸおよびＹ方向駆動
機構、１７，１８・・・Ａｕ線材のガイドおよび張力付
加のための滑車、２６・・・線材切断のさいに線材に加
える力の方向を示す矢印、２７・・・切り刃冨 １ 囲 冨 ２ 后 篤 ３ 図 第４図 凋 ５ 図 ＶＪ６ 図 第 ７７ 第８［２１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電子回路を搭載した複数部材の間の電気的結合を行
うコネクタの製造に際し、少なくも一方の部材に多数の
ピン状突起を形成するマイクロピンの形成方法において
、金属線材の一端を、素線より太くかつ端面の少なくも
一部分を平坦に成形したのち、前記一方の部材表面の金
属膜上にソルダーを用いて接合し、前記ピン状突起を形
成してなることを特徴とする、マイクロピンの形成方法
。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記一
方の部材を移動テーブル上に固定し、該テーブルの移動
・停止と、連続した前記金属線材の端部成形、接着、切
断とを交互に行つて、多数の前記ピン状突起のピン列を
形成することを特徴とするマイクロピンの形成方法。 ３、特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記金
属線材端部の成形及び切断を別工程で行つて前記ピン状
突起を形成したのち、移動テーブル上に固定した前記一
方の部材上面に、前記ピン状突起を植付けて、多数のピ
ン列を形成することを特徴とするマイクロピンの形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15523684A JPS6134876A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | マイクロピンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15523684A JPS6134876A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | マイクロピンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6134876A true JPS6134876A (ja) | 1986-02-19 |
Family
ID=15601509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15523684A Pending JPS6134876A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | マイクロピンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6134876A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6380510A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-11 | Sony Corp | ロータリートランス |
-
1984
- 1984-07-27 JP JP15523684A patent/JPS6134876A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6380510A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-11 | Sony Corp | ロータリートランス |
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