TWI419415B - 連接器用連接端子及該端子的製造方法 - Google Patents

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Description

連接器用連接端子及該端子的製造方法
本發明係關於一種連接器用連接端子及該端子的製造方法，特別是關於一種使用於用以連接撓性印刷基板的連接器的連接器用連接端子及其製造方法。
在各種電子機器中，有使用用以插入連接撓性印刷基板的連接器的機器。例如，連接器安裝於電路基板的表面上，藉由將撓性印刷基板插入連接於連接器，經由連接器而連接電路基板與撓性印刷基板。作為此種連接器，有一種例如專利文獻1所揭示的連接器。
關於撓性印刷基板連接用的連接器，係如圖1所示的連接器用連接端子11插入設於其外殼上的端子插入孔中，複數根連接器用連接端子11以一定間距排列著。連接器用連接端子11成為將大致平行配置的固定片14和可動片15以與兩片14、15大致垂直的連結部16接合的形狀。固定片14的前端部下面從外殼的底面露出，於將連接器安裝於電路基板上之際，如圖2(A)所示，將固定片14的前端部下面焊接於電路基板的電極焊墊12。在可動片15的前端部下面設有可動接點17，可動片15的後端部成為用以藉由凸輪部使可動片15槓桿狀偏斜的接受操作部18。
如圖3所示，撓性印刷基板19在樹脂片20的表面上形成有導線21，在用以連接於連接器用連接端子11的配線導線21的前端設有寬幅的接觸部22。
然後，在排成一行的連接器用連接端子11的可動片15與固定片14之間插入撓性印刷基板19的端部，將撓性印刷基板19的各接觸部22對準各可動接點17。如圖4所示，在該狀態下，以凸輪部推上各連接器用連接端子11的接受操作部18，可動片15就傾斜而可動接點17下降，可動接點17壓接於接觸部22，進一步將撓性印刷基板19咬入可動接點17與固定片14之間，將撓性印刷基板19連接於連接器。
然而，連接器的端子數增加，連接器用連接端子11的排列間距就會變短，並且撓性印刷基板也可能隨著細微化技術進展而更加縮短接觸部22的排列間距。具體而言，用消去法(subtractive process)製作的撓性印刷基板19的情況，圖3所示的最小圖案尺寸Wa、Wb為50μm，最小空間尺寸Sa也為50μm，其公差為±20μm。此外，在最小間距設計方面，接觸部22的寬度Wc成為100μm，接觸部22間的空間Sb也成為100μm。若考慮公差的±20μm，則在寬度Wc=100μm的接觸部22方面，其寬度在80μm～120μm的範圍會產生偏差。因此，要使連接器用連接端子11確實地接觸於接觸部22，連接器用連接端子11的寬度需要設定為80μm以下。
如此在使用寬度窄的連接器用連接端子11的情況，連接器用連接端子11的排列間距也會隨其而變窄。然而，將連接器用連接端子11焊接於電極焊墊12的情況，電極焊墊12(電路基板)上的焊料13的寬度會比連接器用連接端子11的寬度更寬。因此，在使連接器用連接端子11以小的排列間距排列時，如圖2(B)所示，會有焊料13擴大到鄰接的電極焊墊12而使連接器用連接端子11彼此短路之虞。特別是因連接器用連接端子11的位置偏差或焊料供給量過多，而使連接器用連接端子11彼此短路之虞變大。
要縮小焊料13的寬度而防止鄰接的連接器用連接端子11間的短路，縮小連接器用連接端子11的寬度有效。此外，要加大連接器用連接端子11的可動接點17接觸於接觸部22的接點壓力，縮小連接器用連接端子11的寬度而縮小可動接點17的面積有效。
然而，縮小連接器用連接端子11的寬度，連接器用連接端子11的彈性或剛性就會降低，所以相反地產生連接器用連接端子11與接觸部22的接觸壓力降低、或連接器用連接端子11抓住撓性印刷基板19的力量降低之類的缺點。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1　特開2010-86878號公報
本發明係有鑑於如上述的技術性課題而完成，其目的之處在於提供一種幾乎不使連接器用連接端子所產生的撓性印刷基板等的被連接部的接觸壓力或保持力量降低、可縮小用以使連接器用連接端子連接於電極部的焊料的寬度、並可提高連接器用連接端子的可動接點的接觸壓力之連接器用連接端子。再者，在於提供一種可容易製造此種連接器用連接端子之連接器用連接端子的製造方法。
關於本發明的連接器用連接端子，其特徵在於：具備固定部及接點，該固定部係用以使其連接於設於用以安裝連接器的構件上的電極部，該接點係用以使其電性接觸於連接於連接器的被連接部的接觸部；並且沿著外周面的全周設有呈環狀的1條或複數條的凹條。
在本發明的連接器用連接端子方面，在前述凹條通過電極部連接用的固定部時，可縮小電極部的焊料等導電性接合用材料的寬度，並可防止接合用材料所造成的電極部彼此的短路或連接器用連接端子間的短路。
特別是在沿著連接器用連接端子外周面的兩側緣之中至少一方之緣設有前述凹條時，固定部的接合用材料的寬度變窄，所以電極部側的接合用材料的寬度也變小。
因此，依據本發明的連接器用連接端子，難以產生短路，所以可縮小電極部的寬度或間距，其結果，連接端子的排列間距也可縮小。
此外，在本發明的連接器用連接端子方面，在前述凹條通過用以使其接觸於被連接部的接觸部的接點時，可用凹條縮小接點的接觸面積，所以可提高接點的接觸壓力。
此外，在本發明的連接器用連接端子方面，在比其外周面的前述凹條突出的區域為前述凹條所分割成複數個區域時，接點也被分割成複數個區域，可在複數處接觸於接觸部，所以即使是流到連接器用連接端子的電流為微少電流的情況，也可以使接點的接觸可靠性提高。
再者，在本發明的連接器用連接端子方面，設有凹條的只是連接端子的外周面，所以相較於縮小連接器用連接端子寬度的情況，連接端子的彈性難以降低。因此，接點的接觸壓力降低也可以縮小。此外，也有可使連接端子輕量化、減低材料費而可低成本化之類的優點。
關於本發明的連接器，其特徵在於：將關於本發明的複數個連接器用連接端子嵌入基底中，以操作桿操作前述連接器用連接端子。依據此種連接器，可縮小連接端子的間距，所以可謀求多極化或小型化。
關於本發明的連接器用連接端子的第1製造方法，其特徵在於具有：第1步驟，其在電極板的表面上形成光阻膜；第2步驟，其在前述光阻膜上開成形用開口；及第3步驟，其在前述成形用開口內用電鑄法使電鑄材料堆積；藉由複數個周期反覆前述第1至第3的步驟，在各層的光阻膜內，於至少一部分之層中形成大小不同的成形用開口，並在該成形用開口內由電鑄材料形成連接器用連接端子。
在此第1製造方法方面，由於使各光阻膜的成形用開口的大小變化，所以在成形用開口小的層內，於電鑄材料，即連接端子的外周面形成凹部。此外，只預先在各層的光阻膜使開口的大小不同即可，所以可用電鑄法容易地製作各種形狀的連接端子。
關於本發明的連接器用連接端子的第2製造方法，其特徵在於具有以下步驟：在電極板的表面上形成光阻膜；在前述光阻膜上開成形用開口；使用具有至少一部分的電鑄材料與其他的電鑄材料不同的蝕刻特性的複數種類的電鑄材料，在前述成形用開口內用電鑄法使複數層的電鑄材料堆積；及去除前述光阻膜後，利用複數層的電鑄材料的蝕刻特性的不同，蝕刻一部分的電鑄材料層的外周面。
在此第2製造方法方面，由於在層積形成複數種類的電鑄材料後，選擇性地蝕刻，所以在蝕刻速率大的電鑄材料層上形成凹部。依據此種方法，在用電鑄法製造無凹條的連接端子後，藉由選擇性地蝕刻該連接端子，可容易地形成凹條。
關於本發明的連接器用連接端子的第3製造方法，其特徵在於具有以下步驟：在電極板的表面上形成複數層的光阻膜，該複數層的光阻膜係具有至少一部分的光阻膜與其他的光阻膜不同的曝光靈敏度；用光微影法在複數層的前述光阻膜上開成形用開口，並擴大一部分層的光阻膜的開口寬度；及在前述成形用開口內用電鑄法使電鑄材料堆積而製作連接端子。
在此第3製造方法方面，於複數層的光阻膜上用光微影法開成形用開口之際，在曝光靈敏度低的正型光阻劑或曝光靈敏度高的負型光阻劑方面，由於開口變小，所以在該層之處，於電鑄材料的外周面形成凹條。
關於本發明的連接器用連接端子的第4製造方法，其特徵在於具有以下步驟：在電極板的表面上形成複數層的光阻膜，該複數層的光阻膜係至少一部分的光阻膜與其他的光阻膜對於顯影液的反應性不同；用光微影法在複數層的前述光阻膜上開成形用開口，並擴大一部分層的光阻膜的開口寬度；及在前述成形用開口內用電鑄法使電鑄材料堆積而製作連接端子。
在此第4製造方法方面，用光微影法在光阻膜上開成形用開口之際，相較於對於顯影液的反應性高的光阻膜，在對於顯影液的反應性低的光阻膜的方面，開口變小。因此，在對於顯影液的反應性低的光阻膜之處，於連接端子的外周面形成凹條。
關於本發明的連接器用連接端子的第5製造方法，其特徵在於具有以下步驟：在電極板的表面上形成複數層的光阻膜，該複數層的光阻膜係具有至少一部分的光阻膜與其他的光阻膜不同的蝕刻特性；用光微影法在複數層的前述光阻膜上開成形用開口；藉由選擇性蝕刻前述成形用開口的內周面，擴大一部分層的光阻膜的開口寬度；及在前述成形用開口內用電鑄法使電鑄材料堆積而製作連接端子。
在此第5製造方法方面，選擇性蝕刻形成於複數層的光阻膜上的成形用開口的內周面，在蝕刻速率高的光阻膜之層方面，開口就會擴大，而在蝕刻速率低的光阻膜之層方面，開口不太擴大，所以在連接端子的外周面形成凹條。
此外，關於本發明的連接器用連接端子可以使用關於本發明的連接器用連接端子的第1-第5的製造方法，沿著外周面的全周設有呈環狀的1條或複數條的凹條。
再者，本發明的用以解決前述課題的手段具有適當組合以上說明的構成要素的特徵，本發明可以是由此種構成要素的組合所產生的多數變更。
以下，一面參閱附圖一面說明本發明的較佳實施形態。然而，本發明並不限於以下的實施形態，在不脫離本發明要旨的範圍內可進行各種設計變更。
(實施形態1的連接器用連接端子)
圖5為本發明實施形態1的連接器用連接端子的斜視圖。此連接器用連接端子31為如後述，複數個排列而嵌入撓性印刷基板連接用的連接器外殼內的連接器用連接端子。
連接端子31係成為大致平行地配置固定片32與可動片33，並以與兩片32、33大致垂直的連結部34連接固定片32的大致中央部上面和可動片33的大致中央部下面的形狀。在固定片32的前端部下面突設有用以使連接端子31焊接於電路基板的電極焊墊42的固定用腳部35(固定部)。此固定用腳部35係將連接端子31插入外殼的端子插入孔而嵌入外殼中時，露出於外殼的下面。然後，藉由將此固定用腳部35焊接於電路基板的電極焊墊42，而將連接器安裝於電路基板上。在可動片33的前端部下面設有呈三角突起狀的可動接點36，可動片33的後端部成為用以藉由凸輪部(後述)使可動片33偏斜的接受接受操作部37。
連接端子31除了其外周面的附近以外，兩側面成為平坦面且兩側面間的寬度均一。在連接端子31的外周面之中與兩側面相接的兩側端上，沿著其外周面環狀地形成有凹條40。因此，如圖6(A)所示，連接端子31在任意的剖面，四角的角部呈L形凹陷。特別是固定用腳部35或可動接點36也在各自的剖面，於兩側形成有凹條40且該凹條40間的部分向外突出。
如圖6(B)所示，連接端子31係將固定用腳部35的下面用焊料43接合於電路基板的電極焊墊42，被機械固定於電極焊墊42並被電性連接於電極焊墊42。固定用腳部35下面的面積(即凹條40間的突出部分下面的面積)因設有凹條40而減少，所以將固定用腳部35焊接於電極焊墊42時，焊料43的寬度在電極焊墊42側也變小。因此，即使縮小連接端子31的排列間距，也難以因擴大的焊料43而在鄰接的連接端子31間、或電極焊墊42間產生短路。其結果，可縮小連接端子31的排列間距，並可使用配線間距窄的撓性印刷基板。
此外，將撓性印刷基板的端部插入連接端子31的固定片32與可動片33之間，使凸輪部動作而向上推上接受操作部37，撓性印刷基板就被咬入保持於可動片33的可動接點36與固定片32的槽部38及防脫落部39之間(參閱圖4)。此時，如圖6(C)所示，可動接點36壓接於撓性印刷基板44的接觸部45而電性連接連接端子31與接觸部45。可動接點36在兩側形成有凹條40而前端部的面積變小。因此，可動接點36與接觸部45的接觸面積變小，可動接點36的接點壓力提高。再者，可動接點36的接觸部分的寬度變窄，所以可使用配線間距窄的撓性印刷基板44。
再者，在此連接端子31方面，由於只在外周面設有凹條40，所以厚度在大部分的區域不變窄，連接端子31的彈性或剛性不太變化。因此，在固定片32與可動接點36之間咬入撓性印刷基板44、或使可動接點36按壓於接觸部45之力難以變弱。
圖7(A)、圖7(B)及圖7(C)為用以評估設有凹條40所造成的連接端子31的彈性降低程度的樣品。
圖7(A)的樣品為具有寬度W1=100μm、高度H1=100μm的矩形剖面的樑材。關於此樑材的水平方向的剖面二次矩為：
W1×H13 =100μm×(100μm)3 =1.0×108 μm4
圖7(B)的樣品為在寬度W1=100μm、高度H1=100μm的矩形剖面的樑材四角上設有呈縱橫分別a=b=15μm的剖面L形的凹條40的樑材。關於此樑材的水平方向的剖面二次矩為：
(W1-2b)×H13 +2×b×(H1-2a)3 =0.8029×108 μm4
此剖面二次矩之值為圖7(A)的矩形剖面的樣品的80.3%，剖面二次矩只降低不到20%。
圖7(C)的樣品為在寬度W1=100μm、高度H2=107μm的矩形剖面的樑材四角上設有呈縱橫分別a=b=15μm的剖面L形的凹條40的樑材。關於此樑材的水平方向的剖面二次矩為：
(W1-2b)×H23 +2×b×(H2-2a)3 =0.99449×108 μm4
此剖面二次矩之值為圖7(A)的矩形剖面的樣品的99.4%，剖面二次矩的降低在設計上不成為問題。
因此，得知設置凹條40所造成的連接端子31的彈性或剛性的降低，藉由將其端面的高度加大幾%程度，可充分補償。
此外，雖然連接端子31係將固定片32插入如後述設於連接器的外殼上的插入孔中而被組裝，但依據此種構造的連接端子31，在連接器的組裝步驟中可容易地進行對插入孔的插入。即，由於在連接端子31的外周面形成有凹條40，所以在連接端子31的製程中，難以在連接端子31的角上產生毛邊或毛刺。因此，不受毛邊或毛刺妨礙，所以連接端子31插入外殼的插入孔中變得容易。再者，壓入插入孔之際的接觸面積(摩擦面的面積)藉由在連接端子31上設置凹條40而減少，連接端子31的插入變得容易。
此外，由於難以在連接端子31的角上產生毛邊或毛刺，所以藉由凸輪部移動可動片時的鈎、卡情況消失，可動片33的動作穩定。
此外，藉由設置凹條40，也有可使連接端子31輕量化、可節省使用材料之類的優點。例如，在如圖7(C)的剖面尺寸的連接端子方面，為如圖7(A)的剖面尺寸的連接端子的剖面積的98%。
(實施形態2的連接器用連接端子)
圖8為本發明實施形態2的連接器用連接端子51的斜視圖。此外，圖9(A)為連接端子51的剖面圖。
在此連接端子51方面，沿著其外周面而在寬度方向中央形成有凹條40。凹條40被形成於外周面的全周，所以被形成為環狀。此外，凹條40被形成為剖面呈矩形狀的槽狀。至於其他之點，與實施形態1的連接端子31同樣，所以說明省略。
如圖9(B)所示，在此種連接端子51方面，將固定用腳部35焊接於電極焊墊42之際，焊料43附著的寬度與無凹條40的情況不變。然而，多餘的焊料43於凹條40內被吸收，所以在電極焊墊42側的焊料43的寬度變窄。因此，即使縮小連接端子51的排列間距，也難以因擴大的焊料43而在連接端子51間產生短路。其結果，可縮小連接端子51的排列間距，並可使用配線間距窄的撓性印刷基板。
此外，可動接點36在中央部形成有凹條40，所以對於接觸部45的接觸面積變小。因此，可動接點36與接觸部45的接觸壓力提高。再者，在此連接端子51方面，可動接點36在兩處(凹條40的兩側)接觸於接觸部45，所以可動接點36的接觸可靠性提高，與微小電流亦可相對應。再者，可動接點36的接觸部分的寬度變窄，所以可使用配線間距窄的撓性印刷基板44。
再者，此連接端子51亦是，插入外殼的插入孔中變得容易、可輕量化、可節省使用材料等等之點也與實施形態1同樣。
(其他的剖面形狀的連接端子)
連接器用連接端子除了實施形態1、2所示的連接端子以外，也可以使用具有各種剖面形狀的連接端子。茲將其一例顯示於圖10(A)-圖10(D)、圖11(A)-圖11(D)中。
圖10(A)所示的連接端子52在外周面的兩側端設有凹條40，但使左右凹條40的寬度不同。圖10(B)所示的連接端子53在外周面的中央部設有凹條40，但使凹條40的兩側壁面傾斜。圖10(C)所示的連接端子54在外周面的兩側端設有凹條40，並使凹條40的側壁面傾斜。圖10(D)所示的連接端子55在外周面的靠中央部設有兩側壁面傾斜的兩條凹條40。
圖11(A)所示的連接端子56在外周面的兩側端及中央部設有凹條40，並使各凹條40的各側壁面傾斜。圖11(B)所示的連接端子57在外周面的兩側端及中央部設有凹條40，並以各側壁面為與外周面垂直的面。圖11(C)所示的連接端子58在外周面的靠中央部設有兩條凹條40，並以各側壁面為與外周面垂直的面。圖11(D)所示的連接端子59只在外周面的左右之中任一方的側端設有凹條40。
此等連接端子的剖面形狀之中，若如圖10(B)-圖10(D)及圖11(A)，使凹條40的側壁面傾斜而寬度在凹條40的底面變窄，且寬度在凹條40的開口側變窄，則可縮小連接端子的接觸面的面積，並可減輕連接端子的彈性或剛性的降低。此外，在圖10(B)、圖10(D)、圖11(A)-圖11(C)的連接端子方面，可動接點36的接觸面藉由凹條40而成為複數處，所以可動接點36會在複數處接觸於接觸部45，可動接點36的接觸可靠性提高，與微小電流亦可相對應。另一方面，在圖10(A)、圖10(C)、圖11(A)、圖10(B)的連接端子方面，難以產生毛邊或毛刺。
(第1製造方法)
其次，說明本發明的連接器用連接端子的製造方法。茲將由電鑄法所進行的連接端子的第1製造方法顯示於圖12(A)-圖12(D)、圖13(A)-圖13(D)及圖14(A)-圖14(D)中。
在此製造方法方面，使用如圖12(A)所示的電鑄用的電極板61。電極板61係具有導電性的基板，係在金屬板、由導電性物質構成之板、或由非導電性材料構成之板的表面上塗布導電性物質的基板。如圖12(B)所示，在此電極板61的上面塗布例如負型的光阻劑62a後，使光阻劑62a曝光。在曝光步驟中，先用曝光光罩覆蓋，以免光照在光阻劑62a的開口形成區域上。接著，使光阻劑62a顯影，僅因曝光而不溶化的部分就會留在電極板61上，所以如圖12(C)所示，在光阻劑62a上形成複數個連接端子形狀的開口63a。
此後，如圖12(D)所示，用電鑄法在光阻劑62a的開口63a內使電鑄材料64析出而形成為預定形狀。使用的電鑄材料64係以Ni、Co、Fe、Cu、Mn、Sn、Zn之任一者為主要成分的電鑄材料，也可以是此等元素的合金。電鑄材料64成長至充分的厚度後，就研磨電鑄材料64的表面而修整為平坦。
接著，如圖13(A)所示，在光阻劑62a及電鑄材料64之上再塗布光阻劑62b，以光阻劑62b覆蓋電鑄材料64的表面。對此光阻劑62b施以曝光及顯影，如圖13(B)所示，將開口63b開於光阻劑62b上。此開口63b為與光阻劑62a的開口63a相似的形狀，比開口63a稍小。在下一個步驟中，如圖13(C)所示，用電鑄法在開口63b內使電鑄材料64成長。
再研磨電鑄材料64的表面而修整為平坦後，如圖13(D)所示，在光阻劑62b及電鑄材料64之上塗布光阻劑62c，以光阻劑62c覆蓋電鑄材料64的表面。對此光阻劑62c施以曝光及顯影，如圖14(A)所示，將開口63c開於光阻劑62c上。此開口63c為與光阻劑62a的開口63a相同的形狀。其次，如圖14(B)所示，用電鑄法在開口63c內使電鑄材料64成長。
此後，按照需要研磨電鑄材料64的表面而修整為平坦後，用濕式蝕刻去除光阻劑62a、62b、62c。如此一來，如圖14(C)所示，在電極板61的上面，用電鑄材料64形成複數個連接端子51。如此所得到的連接端子51因光阻劑62b的開口63b小一圈而在外周面的中央形成有凹條40。最後，使各連接端子51從電極板61上脫模，得到目的的連接端子51。
再者，此處雖然使用負型光阻劑作為光阻劑而進行說明，但各光阻劑可以是負型光阻劑或正型光阻劑，也可以是乾膜光阻劑。最好1層光阻劑的膜厚為500μm以下。是因為若比此厚，則電鑄材料64的成長會過度花費時間。通常，最好光阻劑的膜厚為10μm以上300μm以下。此外，藉由使開口63a、63b、63c的大小關係不同，可製造不同剖面形狀的連接端子。例如，若比開口63a、63c更加大開口63b，則可製造連接端子31。再者，若預先使各光阻劑62a、62b、62c的膜厚不同，則可使凹條40的寬度或鄰接於凹條40的突出部分的寬度變化。此處所敘述的只要無特別提及，都可適用於以下其他的製造方法。
(第2製造方法)
其次，參閱圖15(A)-圖15(D)、圖16(A)-圖16(C)、圖17(A)及圖17(B)，說明由電鑄法所進行的連接端子的第2製造方法。
在此製造方法方面，如圖15(B)所示，在圖15(A)的電極板61的上面塗布光阻劑66，形成厚度大的光阻劑66的膜。接著，對光阻劑66施以曝光及顯影，如圖15(C)所示，將連接端子形狀的開口67開於光阻劑66上。
此後，如圖15(D)所示，用電鑄法在開口67內使電鑄材料68a堆積到所希望厚度。接著，如圖16(A)所示，用電鑄法在開口67內的電鑄材料68a的上面使電鑄材料68b堆積到所希望厚度。此電鑄材料68b為與電鑄材料68a異種的材料，即對於使用的蝕刻液有不同蝕刻速率的材料。再者，如圖16(B)所示，用電鑄法在開口67內的電鑄材料68b的上面使電鑄材料68a堆積到所希望厚度。此結果，在開口67內成為三明治構造：用相同的電鑄材料68a夾住異種的電鑄材料68b。
此後，如圖16(C)所示，用濕式蝕刻去除光阻劑66。此結果，在電極板61的上面，以相同的形狀一體層積有電鑄材料68a、68b、68c，在上下的相同電鑄材料68a、68a間夾有異種的電鑄材料68b。如圖17(A)，此電鑄材料68a、68b、68a被從電極板61上脫模後，被浸入只對電鑄材料68b具有大的蝕刻速率的蝕刻液中。正中間的電鑄材料68b因僅外周面從電鑄材料68a、68a露出，而被從外周面蝕刻下去，其成為凹條40。凹條40的深度受時間管理，形成預定深度的凹條40後，從蝕刻液中取出電鑄材料68a、68b、68a，以鹼性水溶液中和，經過水洗及乾燥，得到如圖17(B)的連接端子51。
再者，此處的光阻劑66為使複數層的電鑄材料依次堆積的光阻劑，所以關於光阻劑66的膜厚的限制不適用。
(第3製造方法)
其次，參閱圖18(A)-圖18(C)、圖19(A)-圖19(C)、圖20(A)及圖20(B)，說明由電鑄法所進行的連接端子的第3製造方法。
在此製造方法方面，首先在圖18(A)所示的電極板61的上面，如圖18(B)所示，塗布光阻劑71a，進行成膜。此光阻劑71a為曝光靈敏度高的正型光阻劑，即光硬化速度高的正型光阻劑。接著，如圖18(C)所示，在光阻劑71a之上塗布光阻劑71b，進行成膜。此光阻劑71b為曝光靈敏度低的正型光阻劑，即光硬化速度低的正型光阻劑。再者，如圖19(A)所示，在光阻劑71b之上塗布光阻劑71c，進行成膜。此光阻劑71c為曝光靈敏度高的正型光阻劑，即光硬化速度高的正型光阻劑。最好光阻劑71c為與光阻劑71a相同的光阻劑。
此後，對3層的光阻劑71a、71b、71c進行曝光及顯影，如圖19(B)所示，在各光阻劑71a、71b、71c上分別形成開口72a、72b、72c。此處，上下的光阻劑71a、71c為高靈敏度的正型光阻劑，所以光的照到之處容易可溶化而開口72a、72c變大。相對於此，正中間的光阻劑71b為低靈敏度的正型光阻劑，所以光的照到之處難以可溶化而開口72b難以變大。其結果，由光微影所形成的開口72a、72b、72c在中央部變窄。
接著，如圖19(C)所示，用電鑄法在開口72a、72b、72c內使電鑄材料73成長。如圖20(A)所示，蝕刻去除光阻劑71a、71b、71c，就在電鑄材料73的外周面的正中間形成環狀的凹條40。將此電鑄材料73從電極板61上脫模，就如圖20(B)，可得到單體的連接端子53。
再者，在使用負型光阻劑的情況，以上下的光阻劑71a、71c為低靈敏度的負型光阻劑，以正中間的光阻劑71b為高靈敏度的負型光阻劑即可。
此外，在如圖10(C)的連接端子54，於外周面的兩側端形成凹條40的情況，以上下的光阻劑71a、71c為低靈敏度的正型光阻劑，以正中間的光阻劑71b為高靈敏度的正型光阻劑即可。或者以上下的光阻劑71a、71c為高靈敏度的負型光阻劑，以正中間的光阻劑71b為低靈敏度的負型光阻劑也可以。
(第4製造方法)
圖21(A)-圖21(D)、圖22(A)-圖22(D)為說明由電鑄法所進行的連接端子的第4製造方法的圖。
在此製造方法方面，首先如圖21(A)-圖21(D)所示，在電極板61的上面依次層積光阻劑76a、76b、76c。此等光阻劑之中，下層的光阻劑76a與上層的光阻劑76c為相同的光阻劑，而中間的光阻劑76b為與上下層的光阻劑76c、76a種類不同的光阻劑。就層積光阻劑76a、76b、76c的方法來說，可以反覆液體光阻劑的塗布與烘烤而層積，也可以重疊乾膜光阻劑。以使用乾膜光阻劑的情況而言，例如作為光阻劑76a、76c，使用Nichigo-Morton公司製造的乾膜光阻劑NIT215，作為光阻劑76b，使用Nichigo-Morton公司製造的NEF150。
接著，如圖22(A)所示，對3層的光阻劑76a、76b、76c進行曝光及顯影，在各光阻劑76a、76b、76c上分別形成開口77a、77b、77c。此時，利用光阻劑76a、76c與光阻劑76b對於顯影液的反應性不同，選擇性蝕刻上層及下層的光阻劑76c、76a，使上層及下層的開口77c、77a與中央的開口77b的大小不同。
此後，如圖22(B)所示，用電鑄法在開口77a、77b、77c內使電鑄材料78堆積。如圖22(C)所示，蝕刻去除光阻劑76a、76b、76c，就在電極板61的上面用電鑄材料78形成連接端子。此連接端子如圖示，在開口77b比開口77a、77c更寬的情況，成為連接端子31。相反地，在開口77b比開口77a、77c更窄的情況，成為連接端子51。接著，將電鑄材料78從電極板61上脫模，就如圖22(D)，可得到單體的連接端子31(或51)。
(第5製造方法)
圖23(A)-圖23(C)、圖24(A)-圖24(C)為說明由電鑄法所進行的連接端子的第5製造方法的圖。
在此製造方法方面，與第4製造方法同樣，在電極板61的上面依次堆積光阻劑81a、81b、81c。至少光阻劑81b為與其他的光阻劑81a、81c不同種類的光阻劑。此處，雖然光阻劑81a與光阻劑81c是相同的種類，但也可以任一光阻劑81a、81b、81c都是與其他的光阻劑不同的種類。若為使用乾膜光阻劑的情況，例如作為光阻劑81a、81c，使用Nichigo-Morton公司製造的乾膜光阻劑NIT215，作為光阻劑81b，使用Nichigo-Morton公司製造的NEF250。
此後，如圖23(B)所示，對3層的光阻劑81a、81b、81c進行曝光及顯影，分別將相同大小的開口82a、82b、82c開於各光阻劑81a、81b、81c上。接著，在各開口82a、82b、82c內導入蝕刻液，進行開口內的蝕刻，但此時的蝕刻液使用蝕刻速率對於光阻劑81a、81c大、蝕刻速率對於光阻劑81b小的蝕刻液。其結果，如圖23(C)所示，開口82b不擴大，但上下的開口82c、82a卻被蝕刻擴大。
此後，如圖24(A)所示，用電鑄法在開口82a、82b、82c內使電鑄材料83堆積。如圖24(B)所示，蝕刻去除光阻劑81a、81b、81c，就在電極板61的上面用電鑄材料83形成連接端子51。接著，將電鑄材料83從電極板61上脫模，就如圖24(C)，可得到單體的連接端子51。
(其他的製造方法)
在上述第1～第5製造方法方面，雖然就將光阻劑層積為3層的情況進行了說明，但若以光阻劑為4層以上，則可增加凹條40的條數而得到更複雜的剖面形狀。例如，在第4製造方法方面，圖25(A)-圖25(C)及圖26(A)-圖26(C)係層積有5層的光阻劑76a-76e。其中，光阻劑76a、76c及76e為同一種類的光阻劑(乾膜光阻劑)，光阻劑76b及76d也為同一種類的光阻劑(乾膜光阻劑)，但光阻劑76a、76c、76e與光阻劑76b、76d卻種類不同。此情況也是，藉由由顯影所進行的選擇性蝕刻而開口77a、77c及776e與開口77b及77d成為不同的寬度，所以最後如圖26(B)或圖26(C)所示，可製造具有3條凹條40的連接端子57。
此外，若以光阻劑為2層以上，則可以凹條40為僅1條。例如，在第4製造方法方面，圖27(A)-圖27(D)及圖28(A)-圖28(C)係層積有2層的光阻劑76a、76b。此光阻劑76a與光阻劑76b的種類不同。此情況也是，藉由由顯影所進行的選擇性蝕刻而開口77a與開口77b成為不同的寬度，所以最後如圖28(B)或圖28(C)所示，可製造具有1條凹條40的連接端子59。
(與比較例的對比)
依據本發明的連接器用連接端子的製造方法，可藉由使用電鑄法的簡單步驟，製造在外周面環狀地形成有凹條的連接器用連接端子。
製造連接端子的一般方法為利用沖壓裝置從金屬板沖壓出預定形狀的連接端子的方法。因此，作為製造在外周面的兩側緣形成有凹條的連接端子，例如具有如圖6(A)所示的剖面的連接端子的方法，除了本發明的方法以外，也可以考慮以沖壓壓毀連接端子邊緣的方法(比較例)。
圖29(A)-圖29(E)為說明此比較例的圖。圖29(A)顯示成為連接端子素材的金屬板91。在比較例的方法方面，首先如圖29(B)所示，用模具92從表裏兩面沖壓金屬板91，如圖29(C)，在連接端子形狀的周圍形成薄壁部93。接著，如圖29(D)所示，使用切斷用模具94在薄壁部93沖壓金屬板91而從金屬板91沖壓出連接端子95。此時，若以在連接端子95的周圍留下薄壁部93的方式沖壓金屬板91，則如圖29(E)，可在連接端子95的外周面的兩側緣形成凹條96。
然而，在如圖29所示的比較例的方法方面，以沖壓壓毀金屬板而形成薄壁部時，由薄壁部所壓出的金屬板材料會在周邊部上鼓起。因此，製造連接端子時，會在凹條的附近產生鼓起而連接端子的寬度成為不均勻。其結果，將連接端子插入連接器的外殼時，有時連接端子會晃盪不定，或連接端子會橫向翻倒。再者，要使可動接點對於微少電流等的接觸可靠性提高，形成如圖9(A)、圖10(B)、圖10(D)、圖11(A)-圖11(C)所示的剖面形狀而使可動接點在複數處接觸有效，但在比較例的方法方面，製造此等剖面形狀的連接端子是不可能的。
(連接器的構造)
以下，利用圖30-圖35說明關於本發明的連接器，特別是連接撓性印刷基板的連接器。
茲將從斜上前方、斜上後方、斜下方看嵌入了連接器用連接端子的連接器101的樣子顯示於圖30(A)、圖30(B)及圖30(C)中。此連接器101中嵌入了兩種連接器用連接端子。其中一種連接器用連接端子為至今說明過的連接器連接端子，例如如圖5所示的形狀的連接端子31。以下，將此連接器連接端子稱為第1連接端子A。
另一種連接器連接端子具有如圖33所示的形狀。將此處的連接器連接端子稱為第2連接端子B。第2連接端子B具有與第1連接端子A大致同樣的構造。即，第2連接端子B成為下述形狀：大致平行地配置固定片102與可動片103，以與兩片102、103大致垂直的連結部104連接固定片102的大致中央部上面和可動片103的大致中央部下面。在固定片102的後端部下面突設有用以使第2連接端子B焊接於電路基板的電極焊墊112的固定用腳部105(固定部)。在將固定片102插入外殼的端子插入孔中而將第2連接端子B嵌入外殼內時，此固定用腳部105會露出於外殼的下面。然後，藉由將此固定用腳部105用焊料113接合於電路基板的電極焊墊112，而連接器101被安裝於電路基板上。在可動片103的前端部下面設有呈三角突起狀的可動接點106，可動片103的後端部成為用以藉由凸輪(後述)使可動片103偏斜的接受操作部107。此外，在固定片102的與可動接點106對向的部分，為提高撓性配線基板的保持力而設有槽部108和防脫落部109。
在第2連接端子B的外周面之中與兩側面相連的兩側端，沿著其外周面而環狀地形成有凹條40。因此，第2連接端子B在任意的剖面，四角的角部呈L形凹陷。特別是固定用腳部105或可動接點106也在各自的剖面，於兩側形成有凹條40且該凹條40間的部分向外突出。
圖30所示的連接器101大略由基底121(外殼)、第1連接端子A、第2連接端子B、及操作桿122構成。
如圖30所示，基底121從其兩側端面的單側緣部將彈性臂部123、123平行地分別延伸至背面側。前述彈性臂部123的向內面之中，在前端緣部形成有引導用錐形面123a，並在其內側形成有軸承用狹縫123b。此外，前述基底121具有可將後述的撓性印刷基板44的前端部插入其正面側的開口部121a，並以預定的間距並聯設有從正面貫穿背面的第1插入孔124。再者，前述基底121從其背面的下方緣部將引導板126延伸至前述彈性臂部123、123之間，並在與前述第1插入孔124相鄰的位置並聯設有第2插入孔125。
如圖31所示，操作桿122在兩側端面將轉動軸部141、141突出地設於同一軸心上。此外，前述操作桿122將操作第1、第2連接端子A、B的接受操作部37、107的凸輪部142以預定的間距並聯設於單側緣部上，並且並聯設有前述讓接受操作部37、107插通於與前述凸輪部142相對應位置的貫穿孔143。
再者，如圖32(A)所示，連接於關於本實施形態的連接器101的撓性印刷基板44在其前端部的上面，將已印刷配線的接觸部45a、45b交替地並聯設置成交錯狀。導線46分別連接於前述接觸部45a、45b。
前述構成零件被如下組裝。首先，從前述基底121的正面側的開口部121a將第1連接端子A的固定片32插入第1插入孔124中。藉此，設於第1連接端子A上的卡住用爪部41卡在基底121的緣部上而被定位(參閱圖34)。
另一方面，沿著前述基底121的引導板126將第2連接端子B的固定片102插入第2插入孔125中。藉此，設於第2連接端子B上的卡住用爪部111卡在基底121的緣部上而被定位。
接著，如圖34(A)及圖34(B)所示，將第1、第2連接端子A、B的接受操作部37、107分別插入前述操作桿122的貫穿孔143中，沿著前述第2連接端子B的固定片102的上面使前述操作桿122滑動，以凸輪部142推上接受操作部37、107而在保持使其彈性變形的狀態下壓入。藉此，前述凸輪部142與第2連接端子B的固定片102嵌合，並且前述轉動軸部141與基底121的軸承用狹縫123b嵌合，前述操作桿122被可轉動地支持。
其次，基於圖32、圖35(A)及圖35(B)說明將前述撓性印刷基板44連接固定於前述連接器101上的方法。如圖32所示，在前述基底121的開口部121a，將撓性印刷基板44的前端部插入直到碰觸到前述基底121的內側面。其次，將操作桿122以轉動軸部141的軸心為中心轉動而推倒，就如圖35(A)及圖35(B)所示，凸輪部142同時推上第1、第2連接端子A、B的接受操作部37、107。因此，可動片33、103以連結部34、104為支點分別傾斜，各可動接點36、106分別壓接於設於撓性印刷基板44前端部的接觸部45a、45b而導通。
在本實施形態方面，不僅可動接點36、106壓下撓性印刷基板44的前端部而使其彎曲，並且可動接點36、106與防脫落部39、109分別深入前述撓性印刷基板44的表裏面而防止脫落，所以可確保高的接觸可靠性。
另一方面，在從前述連接器101上卸下前述撓性印刷基板44的情況，藉由使前述操作桿122向反方向轉動，而使凸輪部142反轉，解除對第1、第2連接端子A、B的接受操作部37、107的彎曲力矩。接著，解除可動接點36、106對於接觸部45a、45b的連接狀態後，抽出前述撓性印刷基板44。
依據本實施形態，如圖32(A)所示，將撓性印刷基板44的接觸部45a、45b配置成交錯狀，所以安裝密度更加提高，容易小型化，並且接觸可靠性提高。
此外，如圖30(B)所示，第1連接端子A的固定用腳部35與第2連接端子B的固定用腳部105全都露出於基底121(外殼)的下面，所以將連接器101安裝於電路基板上之際，藉由將此固定用腳部35、105焊接於電路基板的電極焊墊42、112，即可安裝。
31、51-59、95．．．連接端子
A．．．第1連接端子
B．．．第2連接端子
32、102．．．固定片
33、103．．．可動片
34、104．．．連結部
35、105．．．固定用腳部
36、106．．．可動接點
37、107．．．接受操作部
38、108．．．槽部
39、109．．．防脫落部
40、96．．．凹條
42、112．．．電極焊墊
43、113．．．焊料
44．．．撓性印刷基板
45．．．接觸部
61．．．電極板
62a-62c、66、71a-71c、76a-76e、81a-81c．．．光阻劑
63a-63c、67、72a-72c、77a-77e、82a-82c．．．開口
64、68a、68b、73、78、83．．．電鑄材料
91．．．金屬板
92．．．模具
93．．．薄壁部
94．．．切斷用模具
101．．．連接器
圖1為顯示接合於電極焊墊的習知連接器用連接端子的斜視圖。
圖2(A)為顯示連接器用連接端子焊接於電極焊墊的樣子的概略剖面圖。圖2(B)為顯示縮小連接器用連接端子的間距時，因焊料的寬度而在連接器用連接端子間產生短路的樣子的概略剖面圖。
圖3為顯示撓性印刷基板端部的放大平面圖。
圖4為顯示被連接於撓性印刷基板的連接器用連接端子的側面圖。
圖5為本發明實施形態1的連接器用連接端子的斜視圖。
圖6(A)為顯示實施形態1的連接器用連接端子剖面的概略圖。圖6(B)為顯示將連接器用連接端子的固定用腳部焊接於電極焊墊的狀態的概略圖。圖6(C)為顯示使連接器用連接端子的可動接點接觸於撓性印刷基板的接觸部的狀態的概略圖。
圖7(A)為矩形剖面的連接器用連接端子的剖面圖。
圖7(B)為實施形態1的連接器用連接端子的剖面圖。圖7(C)為將剖面的高度加大若干的實施形態1的連接器用連接端子的剖面圖。
圖8為本發明實施形態2的連接器用連接端子的斜視圖。
圖9(A)為顯示實施形態2的連接器用連接端子剖面的概略圖。圖9(B)為顯示將連接器用連接端子的固定用腳部焊接於電極焊墊的狀態的概略剖面圖。圖9(C)為顯示使連接器用連接端子的可動接點接觸於撓性印刷基板的接觸部的狀態的概略剖面圖。
圖10(A)-圖10(D)為顯示各種實施形態的連接器用連接端子剖面形狀的圖。
圖11(A)-圖11(D)為顯示各種實施形態的連接器用連接端子剖面形狀的圖。
圖12(A)-圖12(D)為顯示關於本發明的連接器用連接端子的第1製造方法的概略剖面圖。
圖13(A)-圖13(D)為顯示關於本發明的連接器用連接端子的第1製造方法的概略剖面圖，顯示圖12(D)之後的步驟。
圖14(A)-圖14(D)為顯示關於本發明的連接器用連接端子的第1製造方法的概略剖面圖，顯示圖13(D)之後的步驟。
圖15(A)-圖15(D)為顯示關於本發明的連接器用連接端子的第2製造方法的概略剖面圖。
圖16(A)-圖16(C)為顯示關於本發明的連接器用連接端子的第2製造方法的概略剖面圖，顯示圖15(D)之後的步驟。
圖17(A)及圖17(B)為顯示關於本發明的連接器用連接端子的第2製造方法的概略剖面圖，顯示圖16(C)之後的步驟。
圖18(A)-圖18(C)為顯示關於本發明的連接器用連接端子的第3製造方法的概略剖面圖。
圖19(A)-圖19(C)為顯示關於本發明的連接器用連接端子的第3製造方法的概略剖面圖，顯示圖18(C)之後的步驟。
圖20(A)及圖20(B)為顯示關於本發明的連接器用連接端子的第3製造方法的概略剖面圖，顯示圖19(C)之後的步驟。
圖21(A)-圖21(D)為顯示關於本發明的連接器用連接端子的第4製造方法的概略剖面圖。
圖22(A)-圖22(D)為顯示關於本發明的連接器用連接端子的第4製造方法的概略剖面圖，顯示圖21(D)之後的步驟。
圖23(A)-圖23(C)為顯示關於本發明的連接器用連接端子的第5製造方法的概略剖面圖。
圖24(A)-圖24(C)為顯示關於本發明的連接器用連接端子的第5製造方法的概略剖面圖，顯示圖23(C)之後的步驟。
圖25(A)-圖25(C)為顯示使用5層的光阻劑製造連接器用連接端子的方法一例的概略剖面圖。
圖26(A)-圖26(C)為顯示接著圖25(C)步驟的步驟的概略剖面圖。
圖27(A)-圖27(D)為顯示使用2層的光阻劑製造連接器用連接端子的方法一例的概略剖面圖。
圖28(A)-圖28(C)為顯示接著圖27(D)步驟的步驟的概略剖面圖。
圖29(A)-圖29(E)為顯示比較例的連接器用連接端子的製程的概略圖。
圖30(A)、圖30(B)、圖30(C)為從不同的角度看嵌入了關於本發明的連接器用連接端子的連接器的斜視圖。
圖31為在圖30中顯示的連接器的分解斜視圖。
圖32(A)及圖32(B)為顯示將撓性印刷基板連接於在圖30中顯示的連接器之前與之後的斜視圖。
圖33為第2連接端子的斜視圖。
圖34(A)為顯示嵌入外殼中的第1連接端子的連接器的剖面圖。圖34(B)為顯示嵌入外殼中的第2連接端子的連接器的剖面圖。
圖35(A)為顯示咬入保持撓性印刷基板的第2連接端子的連接器的剖面圖。圖35(B)為顯示咬入保持撓性印刷基板的第1連接端子的連接器的剖面圖。
31(A)．．．連接端子
32．．．固定片
33．．．可動片
34．．．連結部
35．．．固定用腳部
36．．．可動接點
37．．．接受操作部
38．．．槽部
39．．．防脫落部
40．．．凹條
41．．．卡住用爪部
42．．．電極焊墊
43．．．焊料

Claims (12)

  1. 一種連接器用連接端子，其具備固定部及接點，該固定部係用以使其連接於設於用以安裝連接器的構件上的電極部，該接點係用以使其電性接觸於連接於連接器的被連接部的接觸部；並且沿著外周面的全周設有呈環狀的1條或複數條的凹條。
  2. 如申請專利範圍第1項之連接器用連接端子，其中該凹條通過該固定部。
  3. 如申請專利範圍第1項之連接器用連接端子，其中該凹條通過該接點。
  4. 如申請專利範圍第1項之連接器用連接端子，其中沿著該外周面的兩側緣之中至少一方之緣設有該凹條。
  5. 如申請專利範圍第1項之連接器用連接端子，其中比該外周面的該凹條突出的區域為該凹條所分割成複數個區域。
  6. 一種連接器，其特徵在於：將如申請專利範圍第1項所記載的複數個連接器用連接端子嵌入基底中，以操作桿操作該連接器用連接端子。
  7. 一種連接器用連接端子的製造方法，其特徵在於具有：第1步驟，其在電極板的表面上形成光阻膜；第2步驟，其在該光阻膜上開成形用開口；及第3步驟，其在該成形用開口內用電鑄法使電鑄材料堆積；藉由複數個周期反覆該第1至第3的步驟，在各層的光阻膜內，於至少一部分之層中形成大小不同的成形用開口，並在該成形用開口內由電鑄材料形成連接器用連接端子。
  8. 一種連接器用連接端子的製造方法，其特徵在於具有以下步驟：在電極板的表面上形成光阻膜；在該光阻膜上開成形用開口；使用具有至少一部分的電鑄材料與其他的電鑄材料不同的蝕刻特性的複數種類的電鑄材料，在該成形用開口內用電鑄法使複數層的電鑄材料堆積；及去除該光阻膜後，利用複數層的電鑄材料的蝕刻特性的不同，蝕刻一部分的電鑄材料層的外周面。
  9. 一種連接器用連接端子的製造方法，其特徵在於具有以下步驟：在電極板的表面上形成複數層的光阻膜，該複數層的光阻膜係具有至少一部分的光阻膜與其他的光阻膜不同的曝光靈敏度；用光微影法在複數層的該光阻膜上開成形用開口，並擴大一部分層的光阻膜的開口寬度；及在該成形用開口內用電鑄法使電鑄材料堆積而製作連接端子。
  10. 一種連接器用連接端子的製造方法，其特徵在於具有以下步驟：在電極板的表面上形成複數層的光阻膜，該複數層的光阻膜係至少一部分的光阻膜與其他的光阻膜對於顯影液的反應性不同；用光微影法在複數層的該光阻膜上開成形用開口，並擴大一部分層的光阻膜的開口寬度；及在該成形用開口內用電鑄法使電鑄材料堆積而製作連接端子。
  11. 一種連接器用連接端子的製造方法，其特徵在於具有以下步驟：在電極板的表面上形成複數層的光阻膜，該複數層的光阻膜係具有至少一部分的光阻膜與其他的光阻膜不同的蝕刻特性；用光微影法在複數層的該光阻膜上開成形用開口；藉由選擇性蝕刻該成形用開口的內周面，擴大一部分層的光阻膜的開口寬度；及在該成形用開口內用電鑄法使電鑄材料堆積而製作連接端子。
  12. 一種連接器用連接端子，其使用如申請專利範圍第7至11項中任一項之連接器用連接端子的製造方法，沿著外周面的全周設有呈環狀的1條或複數條的凹條。
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