説明

シート状コネクタ、及びその製造方法

【課題】シート状コネクタに関し、バネ部をシートの一方側に容易に形成可能なシート状コネクタを提供する。
【解決手段】シート状コネクタは、絶縁性のシート2の一方の面側に形成された複数の導電部3を有している。各導電部3は端部35aがシート2の厚さ方向に動くよう弾性変形可能なバネ部33と、バネ部33の端部35a上に形成された中間部32と、中間部32上に形成され、シート2の厚さ方向に突出する接触突起部31とを有する。中間部32と接触突起部31は、選択エッチングを可能とする互いに異なる材料によって形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、互いに向き合う2つの回路基板を電気的に接続するシート状コネクタ、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献1は、半導体ウエハの電極パッドと接触する導電部が表面に形成された基板(いわゆるプローブ基板)を開示している。特許文献1では、プローブ基板に形成された導電部は、プローブ基板と平行なバネ状の部分(以下、バネ部)を有し、バネ部の端部に半導体ウエハの電極パッドに向かって突出する突起部が形成されている。これによれば、半導体ウエハが導電部の突起部に押し付けられたとき、バネ部の弾性力が作用するため、良好な接触安定性が得られる。
【0003】
特許文献1では、めっき処理を複数回行うことで、上述の導電部を形成している。具体的には、プローブ基板上に形成したレジストパターンに合わせてめっき処理し、バネ部を形成する。その後、その上にさらにレジストパターンを形成し、当該レジストパターンに合わせて再びめっき処理をすることで、突起部を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2008−233022号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、互いに向き合う2つの回路基板の間に配置され、それらを電気的に接続するコネクタが、従来利用されている。この種のコネクタとして、絶縁性シートと、シート両面にめっき処理によって形成された導電部とを有するシート状コネクタが検討されている。このようなコネクタでは、導電部が、特許文献1と同様に、弾性を有することが有効である。例えば、シートを切り欠くことで形成された片持ち梁状のバネ部と、バネ部の端部からシートの厚さ方向に突出し、一方の回路基板の配線パターンに接触する突起部とを有する導電部が有効である。
【0006】
回路基板は反りを有していたり、各回路基板によって厚さが異なっていたりする。そのため、いずれの回路基板との間でも良好な接触安定性を得るためには、バネ部の可動範囲が大きくなるように、突起部の高さを高くする必要がある。しかしながら、このような高い突起部を有する導電部を、特許文献1に開示される方法で形成した場合、複数の導電部の間で突起部の高さが均一になり難いという問題が生じる。つまり、特許文献1では、突起部を形成する際、まず突起部の位置に対応するレジストパターンを形成し、めっき処理によって金属を堆積させている。ところが、金属は各突起部の位置で均等に堆積しないため、突起部の高さが不揃いになる。
【0007】
この点、突起部の高さを均一にするために、例えば、次のような方法が考えられる。まず、絶縁性シートに、めっき処理によりバネ部の厚さに相当する第1の金属層を形成し、その上に、めっき処理により全体的に突起部の高さに相当する厚さの第2の金属層を形成する。そして、第2の金属層から突起部以外の部分をエッチングによって除去する。この方法によれば、突起部の高さの不均一を抑えることができる。
【0008】
ところが、こうした方法では、突起部を形成するエッチング処理においてバネ部(或いは第1の金属層)も浸食されてしまう。そのため、適切な形状のバネ部を得るのが難しい。
【0009】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、バネ部の形成を容易にするシート状コネクタ、及びコネクタの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために、本発明に係るコネクタは、絶縁性のシートと、前記シートの一方の面側に形成された複数の導電部と、を備える。前記複数の導電部のそれぞれは、端部が前記シートの厚さ方向に動くよう弾性変形可能なバネ部と、前記バネ部の前記端部上に形成された中間部と、前記中間部上に形成され、前記シートの前記厚さ方向に突出する接触突起部と、を有している。前記中間部と前記接触突起部は、選択エッチングを可能とする互いに異なる材料によって形成されている。
【0011】
本発明によれば、金属層からエッチング処理によって突起部を形成する際に、バネ部或いはバネ部を形成するための金属層を、中間部を形成するための金属層によって保護できる。その結果、バネ部の形状を適切なものにできる。なお、ここで選択エッチングとは、互いに異なる二種類の材料のうち、いずれか一方のみを選択して、エッチングする処理である。
【0012】
本発明の一態様では、前記バネ部は前記シートの前記一方の面上に形成されてもよい。この態様によれば、コネクタの高さ(厚さ)を抑えることができる。
【0013】
また、本発明の一態様では、前記バネ部は固定部と、前記固定部から前記端部に向かって伸びる可動部とを含み、前記シートを挟んで前記バネ部の固定部とは反対側には台座が形成されてもよい。この態様によれば、接触突起部が押し下げられたときに、導電部の全体が下がってしまいバネ部の機能が低下することを抑えることができる。
【0014】
また、本発明の一態様では、前記バネ部は固定部と、前記固定部から前記端部に向かって伸びる可動部と、を有し、前記固定部は前記可動部の右側又は左側に位置するサイド固定部を含んでもよい。この態様によれば、バネ部の長さ(可動部の延伸方向の長さ)を抑えながら、固定部による可動部の支持強度を増すことができる。
【0015】
また、本発明の一態様では、前記突起部は金属板からエッチング処理によって形成されてもよい。この態様によれば、めっきによって形成された金属層からエッチング処理によって突起部を形成する場合に比べて、バネ部の高さの不均一を抑えることができる。また、突起部を形成するための金属層をめっき処理で形成し、その金属層からエッチング処理によって突起部を形成する場合には、突起部の高さに相当する厚さの金属層を得るのに多くの時間を要する。この態様では、突起部は金属板からエッチング処理によって形成されるので、突起部の形成に要する時間を短くできる。
【0016】
また、本発明の一態様では、前記バネ部は共通の端部を有する2つの前記可動部を有し、前記共通の端部上に前記中間部と前記突起部とが形成されてもよい。この態様によれば、各バネ部の弾性力を増すことができる。
【0017】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る、絶縁性シートを有するコネクタの製造方法は、第1の金属層と第2の金属層とを有する積層体を準備する工程と、前記第2の金属層を挟んで前記第1の金属層とは反対側の面に、バネ部を形成する工程と、前記第1の金属層からエッチングによって前記バネ部の端部上に位置する突起部を形成する工程と、前記第2の金属層からエッチングによって前記突起部と前記バネ部の前記端部との間に位置する中間部を形成する工程とを含み、前記第1の金属層と前記第2の金属層は、選択エッチングを可能とする互いに異なる材料によって形成されている。
【0018】
本発明によれば、第1の金属層からエッチング処理によって突起部を形成する際に、そのエッチング処理によって浸食されない第2の金属層によってバネ部を保護できる。その結果、バネ部の形状を適切なものにできる。
【0019】
また、本発明の一態様では、前記第1の金属層は金属板でもよい。この態様によれば、めっきによって第2の金属層上に形成された第1の金属層からエッチング処理によって突起部を形成する場合に比べて、バネ部の高さの不均一を抑えることができる。また、第1の金属層をめっき処理によって形成する場合には、第1の金属層を突起部の高さに相当する厚さにするために多くの時間を要する。この態様では、第1の金属層が金属板であるため、そのような多くの時間を掛けることなく、厚い第1の金属層を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の一実施形態に係るシート状コネクタの斜視図である。
【図2】上記コネクタの全体の平面図である。
【図3】図2において破線IIIで示す部分の拡大平面図である。
【図4】図3に示すIV−IV線での断面図である。
【図5】上記コネクタの拡大底面図である。
【図6】上記コネクタの使用状態を示す図であり、同図において上記コネクタは2つの回路基板の間に配置されている。
【図7】上記コネクタの製造工程を示す図である。
【図8】上記コネクタの製造工程を示す図である。
【図9】上記コネクタの製造工程を示す図である。
【図10】本発明の他の実施形態に係るシート状コネクタの斜視図である。
【図11】図10に示すコネクタの拡大平面図である。
【図12】図11に示すXII−XII線での断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態に係るシート状コネクタ1の斜視図であり、図2はコネクタ1の全体の平面図である。図3は図2において破線IIIで示す部分の拡大平面図である。図4は図3に示すIV−IV線での断面図である。図5はコネクタ1の底面図である。図6はコネクタ1の使用状態を示す図であり、同図においてコネクタ1は互いに向き合う2つの回路基板91,92の間に配置されている。
【0022】
図1に示すように、コネクタ1は、互いに向き合う2つの回路基板91,92の間に配置され、それらを電気的に繋ぐコネクタである。図2乃至図4に示すように、コネクタ1はシート2と、当該シート2の一方の面側(この例では、上面側)に形成された第1導電部3と、他方の面側(下面側)に形成されるとともに第1導電部3に電気的に接続された第2導電部4とを有している。第1導電部3と第2導電部4は、回路基板91,92の表面に形成された導電パッド92a(図1参照)に接触する。
【0023】
シート2は絶縁性及び柔軟性を有する材料(例えば、ポリイミドフィルムや、ポリエステルフィルム)によって形成されている。この例のシート2は左右方向(X1−X2に示す方向)に長い矩形である。シート2には、複数の導電部3,4の左右に位置する穴2a,2bが形成されている。これらの穴2a,2bは、一方の回路基板92への固定や位置決めのために利用される。
【0024】
図2に示すように、複数の第1導電部3は格子状に配置されている。具体的には、第1導電部3は、左右方向及び前後方向(Y1−Y2方向)で並んでいる。後において詳説するように、左右方向で隣接する2つの第1導電部3は、その向きが互いに反対になるように形成されている。
【0025】
図3又は図4に示すように、各第1導電部3は、端部35aが厚さ方向に動くよう弾性変形可能な板バネ状のバネ部33を有している。また、第1導電部3は、端部35a上に形成された中間部32と、中間部32上に形成され、シート2の厚さ方向(ここでは上方)に突出する接触突起部31とを有している。コネクタ1上に一方の回路基板91が配置された時には、接触突起部31は回路基板91によって押し下げられる(図6参照)。その結果、接触突起部31はバネ部33の弾性力によって回路基板91の導電パッド(不図示)に押し付けられる。
【0026】
図3又は図4に示すように、バネ部33は、平板状の固定部34と、固定部34から端部35aに向かって直線的に伸びるとともに接触突起部31が押し下げられたときに弾性的に傾斜する可動部35とを有している。固定部34と可動部35は、後述するように1枚の金属板から形成されており、同一平面上に位置している。
【0027】
可動部35は細長い板状に形成されている。可動部35の幅は固定部34に向かって徐々に大きくなっている。接触突起部31が押し下げられたとき、バネ部33は固定部34が固定された片持ち梁となって可動部35が撓む。図3に示すように、固定部34は可動部35の基部側に位置するメイン板部34aを有している。メイン板部34aの幅は可動部35の基部の幅より大きくなっている。これにより、可動部35の支持の安定性が増している。また、固定部34は左右のサイド板部34bを有している。サイド板部34bは、メイン板部34aの右側部分と左側部分から、可動部35と同じ方向に伸び、可動部35の左右に位置している。その結果、可動部35が撓んだ時に、バネ部33に作用する負荷が固定部34の広い範囲に分散する。その結果、バネ部33の耐久性を向上できる。
【0028】
バネ部33はシート2の表面上に形成されている。すなわち、固定部34と可動部35の双方がシート2上に位置している。この例では、図3又は図4に示すように、シート2は、可動部35が形成された細長い可動片21を有している。固定部34はシート2における可動片21の基部側に形成されている。なお、後述するように、バネ部33は接着剤によってシート2に貼り付けられている。可動片21の外周はシート2を貫通する溝2cに囲まれ、可動片21はその一方の端部を介してシート2の残部と繋がっている。そのため、可動片21は可動部35とともに傾斜することができる。
【0029】
左右方向で隣接する2つの第1導電部3は互いに反対方向に向いている。具体的には、図3に示すように、隣接する2つの第1導電部3の可動部35は、それらの固定部34から互いに反対方向に伸びている。接触突起部31が押し下げられ、可動部35が傾くときには、固定部34には、その後部を浮き上がらせようとする力が作用する。ところが、コネクタ1では、隣接する2つの可動部35の向きが互いに反対であるため、固定部34の後部を浮き上がらせようとする力を、隣の可動部35の端部35aに作用する力によって打ち消すことができる。
【0030】
また、互いに隣り合う2つの第1導電部3は、それらの一部が左右方向における位置に関して、重なるように配置されている。すなわち、図3に示すように、左右方向で互いに隣り合う2つの第1導電部3のサイド板部34bは、前後方向で向き合っている。その結果、第1導電部3の配置密度を向上できている。
【0031】
上述したように、可動部35の端部35a上には中間部32が形成されている。中間部32は接触突起部31の底面に対応した形状を有している。この例では、接触突起部31の底面は円形であり、中間部32は接触突起部31の底面の大きさに対応した円形である。
【0032】
中間部32は、接触突起部31とバネ部33とは異なる導電性材料によって形成されている。具体的には、中間部32と接触突起部31は、選択エッチングを可能とする互いに異なる材料によって形成されている。また、バネ部33は、バネ部33の材料と中間部32の材料との間での選択エッチングを可能とする、中間部32とは異なる材料によって形成されている。例えば、接触突起部31とバネ部33は、銅や銅の合金(例えば、ベリリウム銅や、チタン銅、リン青銅、コルソン合金など)によって形成されている。一方、中間部32は、例えばニッケルやステンレスなどである。後述するように、コネクタ1の製造過程において、中間部32を形成するための金属層がバネ部33を保護するための層として機能する。なお、接触突起部31とバネ部33は同じ材料によって形成されてもよいし、互いに異なる材料によって形成されてもよい。例えば接触突起部31が銅によって形成され、バネ部33が、銅よりも、ばね特性に優れた銅の合金(例えば、上述したベリリウム銅等)によって形成されてもよい。
【0033】
上述したように、中間部32上には接触突起部31が形成されている。接触突起部31は上方に突出するように形成されており、その高さは中間部32の厚さやバネ部33の厚さよりも大きい。後述するように、接触突起部31は接触突起部31の高さに相当する厚さを有する、圧延によって形成された金属板から形成されている。そのため、複数の導電部3の間での接触突起部31の高さに不均一が生じることが抑えられている。
【0034】
図4に示すように、接触突起部31はその上部(端部35aから遠い部分)よりも下部(端部35aに近い部分)が太くなるように形成されている。そのため、接触突起部31を高くした場合でも、接触突起部31が回路基板92に押し下げられたときに損傷し難い。この例では、接触突起部31は可動部35の端部35aの形状に合わせて断面円形を有している。具体的には接触突起部31は略円錐台形に形成されている。そのため、接触突起部31の断面は端部35aに向かって徐々に大きくなっている。なお、接触突起部31は太さが均一な柱状に形成されてもよい。
【0035】
図6に示すように、接触突起部31が押し下げられたとき、可動部35は概ねその基部を中心にして傾く。そのため、接触突起部31の位置は、回路基板91の導電パッドに対して僅かに前後方向に動く。その結果、回路基板91の導電パッドの表面に形成された酸化膜が接触突起部31によって除去され、良好な電気的接続が得られる。
【0036】
シート2を挟んで第1導電部3の反対側には第2導電部4が形成されている。この例の第2導電部4は、図4又は図5に示すように、シート2を挟んでメイン板部34aの反対側に位置している。第2導電部4はシート2の下面に位置する基台部41と、基台部41から接触突起部31と反対方向(この例では、下方)に突出する取付突起部42を有している。コネクタ1が回路基板91上に配置されたとき、この取付突起部42が回路基板91に形成された導電パッドに半田等によって固定される。
【0037】
取付突起部42は、その上部(基台部41に近い部分)が下部(基台部41から遠い部分)よりも太くなるように形成されている。これにより、取付突起部42が損傷し難くなっている。この例では、取付突起部42は、接触突起部31と同様に、略円錐台形に形成されており、その太さ(断面)は基台部41に向かって徐々に大きくなっている。なお、取付突起部42は太さが均一な柱状に形成されてもよい。
【0038】
基台部41は、図4又は図5に示すように、コネクタ1の底面視において、取付突起部42の基部よりも大きくなるよう形成されている。この例では、基台部41は矩形の板状に形成され、取付突起部42は基台部41よりも小さな円形の断面形状を有している。
【0039】
図4に示すように、コネクタ1には第2導電部4と第1導電部3とを電気的に繋ぐ導体路36が形成されている。導体路36はシート2を貫通してメイン板部34aと第2導電部4の基台部41とを接続している。この例では、ブラインドビアが導体路36としてメイン板部34aに形成されている。すなわち、メイン板部34aとシート2の双方を貫通し第2導電部4の基台部41に達する穴と、その穴の内面及び穴の縁に形成され金属が導体路36として機能している。
【0040】
図4又は図5に示すように、シート2を挟んでバネ部33の固定部34と反対側には台座5が形成されている。この例では、台座5はサイド板部34bの反対側に形成されている。台座5は、シート2の下面に固定されるとともに、第2導電部4の高さに相応した高さを有している。そのため、コネクタ1が回路基板91上に配置されたとき、台座5は回路基板91上に位置し、サイド板部34bを支持する。すなわち、可動部35が傾斜するときに、台座5はサイド板部34bが可動部35にとともに傾斜してしまうのを阻止する。第2導電部4と台座5とによって、第1導電部3の固定部34の全体が支持される。
【0041】
台座5はサイド板部34bの延伸方向に細長い略直方体状に形成されている。この例では、各台座5は、隣接する2つの第1導電部3のサイド板部34bを支持している。すなわち、上述したように、左右方向で隣接する2つの第1導電部3のサイド板部34bは前後方向に並んでいる(図3参照)。各台座5は、それら前後方向に並んだ2つのサイド板部34bの双方を支持している。
【0042】
台座5は金属によって形成されており、第1導電部3の支持がより安定している。この例では、台座5は第2導電部4と同じ材料(例えば、銅)によって形成されている。そのため、後述するように、台座5は第2導電部4と同じエッチング工程で形成することができる。なお、台座5はサイド板部34bと電気的に接続されていない。
【0043】
ここでコネクタ1の製造方法について説明する。図7乃至図9はコネクタ1の製造方法を示す図である。
【0044】
図7(b)に示すように、まず、3つの金属層を有する積層体30を準備する(S101)。積層体30は接触突起部31の高さに相当する厚さの第1の金属層39と、中間部32の厚さに相当する厚さの第2の金属層38とを有している。また、積層体30は第2の金属層38を挟んで第1の金属層39とは反対側に第3の金属層37を有している。第3の金属層37はバネ部33の厚さに相当する厚さを有している。後述する工程において、第2の金属層38から中間部32が形成され、第1の金属層39から接触突起部31が形成される。また、第3の金属層37からバネ部33が形成される。
【0045】
ここで、第2の金属層38と第1の金属層39は、選択エッチングを可能とする互いに異なる材料によって形成されている。また、第3の金属層37は、第3の金属層37と第2の金属層38との間で選択エッチングを可能とする、第2の金属層38とは異なる材料によって形成されている。例えば、第1の金属層39は例えば銅であり、第3の金属層37は第1の金属層39の材料よりバネ特性に優れた材料、例えば、上述したベリリウム銅や、チタン銅、リン青銅、コルソン合金などの銅の合金である。一方、第2の金属層38は例えば、上述したニッケルやステンレスである。
【0046】
積層体30は圧延によって形成されたクラッド板である。例えば、積層体30は、第1の金属層39、第2の金属層38及び第3の金属層37として、それぞれ圧延によって形成された3つの金属板を有し、それらが互いに接合されて積層体30を形成している。これらの3つの金属板の接合も、例えば圧延によってなされる。なお、第2の金属層38は金属板でなくてもよい。つまり、第1の金属層39を形成するための金属板の表面、或いは、第3の金属層37を形成するための金属板の表面にめっき処理によって第2の金属層38を形成してもよい。その後に、第1の金属層39を形成する金属板と第3の金属層37を形成する金属板とを第2の金属層38を挟むようにして接合してもよい。このように、第1の金属層39を圧延によって形成された金属板から形成することによって、第1の金属層39の全域で厚さを均一にできる。また、接触突起部31を形成するための第1の金属層39に金属板を用いることによって、接触突起部31をめっき処理で形成する場合に比して接触突起部31の高さを容易に高くできる。
【0047】
なお、1つの積層体30から複数のコネクタ1を形成するために、積層体30は、図7(a)に示すように、複数のコネクタ1に相当する大きさを有している。
【0048】
次に、図8に示すように、第2の金属層38の第1の金属層39とは反対側の面にバネ部33を形成する(S102)。この例では、第3の金属層37からエッチング処理によってバネ部33を形成する。すなわち、第3の金属層37上にレジストパターンを形成し、そのパターンに合わせて第3の金属層37を部分的に除去し、バネ部33を形成する。この処理では、第3の金属層37と第2の金属層38のうち第3の金属層37のみを溶かすエッチング液が用いられる選択エッチングがなされる。第1の金属層39は第2の金属層38によってエッチング液から保護される。なお、この工程では、バネ部33には、導体路36の位置に対応する穴33aも形成される。
【0049】
次に、第2導電部4と台座5の高さに相当する厚さを有する金属層(以下、反対側金属層)49と、絶縁性のシート2を形成するためのシート29とを準備する。反対側金属層49は第2導電部4と台座5を形成するための金属層である。そして、図8のS103に示すように、シート29との間にバネ部33を挟むようにして、積層体30をシート29の一方の面に接着剤によって貼り付ける。また、反対側金属層49をシート29の他方の面に接着剤によって貼り付ける。反対側金属層49には、例えば、圧延によって形成された金属板(例えば、銅板)が用いられる。なお、シート29と反対側金属層49は、積層体30と同様に、複数のコネクタ1に相当する大きさを有している。
【0050】
次に、エッチング処理によって第1の金属層39から接触突起部31を形成する(S104)。すなわち、第1の金属層39上にレジストパターンを形成し、そのレジストパターンに合わせて第3の金属層37を部分的に除去し、バネ部33を形成する。この時、エッチング液には、第2の金属層38の材料と第1の金属層39の材料のうち第1の金属層39の材料のみを溶解させる液を用い、選択エッチングを行う。この工程において、バネ部33は第2の金属層38によってエッチング液から保護され、バネ部33の形状は適切に維持される。
【0051】
なお、この例では、接触突起部31の下部は上部よりも太くなるように形成されている。そのため、接触突起部31は複数回のエッチング処理によって形成される。すなわち、レジストパターンの形成と、その後のエッチング液による第1の金属層39の部分的除去とが繰り返しなされることで、接触突起部31が形成される。
【0052】
次に、第2の金属層38に穴33aに対応して位置する貫通穴を形成する(S105)。例えば、第2の金属層38上にレジストパターンを形成し、エッチング処理によって貫通穴を形成する。ここでは、エッチング液には、第2の金属層38の材料と第1の金属層39の材料のうち第2の金属層38の材料のみを溶解させる液を用いる。その後、シート29に貫通穴29aを形成する(S106)。この貫通穴29aの位置も穴33aの位置に対応している。この貫通穴29aは例えばレーザー加工や機械加工によって形成される。
【0053】
次に、図9のS107に示すように、めっき処理などによって、第2の金属層38の表面と穴29a,33aの内面とに金属を堆積させ、導体層61を形成する。導体層61は例えば第1の金属層39の材料と同じ材料(例えば、銅)によって形成される。なお、導体層61を形成するめっき処理の前に接触突起部31の上面にレジスト皮膜を形成し、導体層61が接触突起部31上に堆積するのを防ぐ。その後、そのレジスト被膜を除去する。また、そのようなレジスト被膜を接触突起部31上に形成することなく、めっき処理において導体層61を接触突起部31上にも形成してもよい。こうすることによって、接触突起部31をさらに高くすることが可能となる。
【0054】
その後、エッチング処理によって導体層61から導体路36以外の部分を除去し、導体路36を形成する(S108)。具体的には、導体層61上だけでなく接触突起部31上にもレジストパターンを形成し、そのパターンに合わせて導体層61を除去する。この時、バネ部33は第2の金属層38によってエッチング液から保護される。なお、この例では、図9のS107に示すように、導体層61から導体路36を形成するエッチング処理の前に、めっき処理によって、第2の金属層38と同じ金属(例えばニッケル)の保護層62を接触突起部31の上面に形成する。こうすることで、導体層61をエッチングする過程で、接触突起部31は保護層62によって保護される。
【0055】
その後、エッチング処理によって第2の金属層38を除去する(S109)。これにより、バネ部33の端部35aと接触突起部31との間に位置する中間部32が形成される。なお、S109のエッチング処理で保護層62も除去される。
【0056】
次に、第2導電部4の位置と台座5の位置とに対応したレジストパターンを反対側金属層49上に形成し、エッチング処理によって反対側金属層49を部分的に除去し、第2導電部4と台座5とを形成する(S110)。なお、この例では、第2導電部4が有する取付突起部42の丈が比較的高く、また、第2導電部4は取付突起部42よりも断面が大きい基台部41を有している。そのため、これらを形成する過程では、複数回のエッチング処理が行われる。すなわち、レジストパターンの形成と、エッチング液による反対側金属層49の部分的除去とが繰り返し行われ、それによって、第2導電部4と台座5とが形成される。
【0057】
次に、シート29に可動部35を取り囲む溝2cを形成し、可動片21を形成する(S111)。溝2cは例えばレーザー加工によって形成される。その後、シート29の両面に、腐食防止のためのめっき(例えば、ニッケルめっきや金めっきなど)を行った上で、シート29を各シート2に裁断する。これによって、コネクタ1が形成される。
【0058】
以上説明したように、コネクタ1は、絶縁性のシート2と、シート2の一方の面側に形成された複数の第1導電部3と、を備えている。そして、各第1導電部3は、端部35aがシート2の厚さ方向に動くよう弾性変形可能なバネ部33と、バネ部33の端部35a上に形成された中間部32と、中間部32上に形成され、シート2の厚さ方向に突出する接触突起部31とを有している。そして、中間部32と接触突起部31とは、選択エッチングが可能な互いに異なる材料によって形成されている。このようなコネクタ1によれば、金属層からエッチング処理によって接触突起部31を形成する際に、バネ部33或いはバネ部を形成するための金属層を、中間部32を形成するための金属層によって保護できる。その結果、バネ部33の形状を適切なものにできる。
【0059】
なお、本発明は以上説明したコネクタ1に限られず、種々の変更が可能である。
【0060】
例えば、以上の説明では、各バネ部33は板バネ状に形成され、1つの可動部(具体的には可動部35)を有していた。しかしながら、バネ部33は、共通の端部を有する複数の可動部を有してもよい。そして、その端部上に接触突起部31が形成されてもよい。
【0061】
図10乃至図12はこの形態に係るコネクタ100を示す図である。図10はコネクタ100を斜め上方から臨む斜視図である。図11はコネクタ100の拡大平面図である。図12は図11に示すXII−XII線でのコネクタ100の断面図である。なお、図12においては、回路基板によって押し下げられた第1導電部103が二点鎖線で示されている。
【0062】
図10乃至図12に示すように、コネクタ100は、シート102と、当該シート102の一方の面側(この例では、上面側)に形成された複数の第1導電部103と、他方の面側(下面側)に形成されるとともに第1導電部103に電気的に接続された複数の第2導電部104とを有している。コネクタ100においても、第1導電部103は左右方向及び前後方向に並んでいる。
【0063】
シート102は、上述したシート2と同様に、絶縁性及び柔軟性を有する材料によって形成されている。図10に示すように、シート102には穴102aが形成されている。これらの穴102aは回路基板への固定や位置決めのために利用される。
【0064】
図11に示すように、各第1導電部103はバネ部133を有している。バネ部133はシート2上に形成された矩形の2つの固定部134を有している。この例では、2つの固定部134は前後方向に離れて位置している。また、バネ部133は共通の端部135aを有する細長い2つの可動部135を有している。2つの可動部135は、2つの固定部134のそれぞれから伸び、端部135aで連結されている。2つの固定部134は端部135aを挟んで互いに反対側に位置している。
【0065】
図11に示すように、シート102には、2つの可動部135を囲むとともに当該シート102を貫通する溝102cが形成されている。そのため、可動部135は、上述した可動部35と同様に、その端部135aがシート102の厚さ方向に動くよう弾性変形可能となっている(図12参照)。
【0066】
端部135a上には後述する略円柱状の接触突起部131が形成されている。コネクタ1が2つの回路基板の間に配置され、接触突起部131が押し下げられたときには、接触突起部131はバネ部133の弾性力によって一方の回路基板に形成された導体パッドに押し付けられる。なお、可動部135と固定部134は、バネ部33の可動部35と固定部34と同様に、1枚の金属板から形成されており、同一平面上に位置している。
【0067】
各可動部135は、図11に示すように、固定部134と端部135aとの間にある複数の位置で屈曲している。そのため、端部135aがシート102の厚さ方向に移動したときには、端部135a及び接触突起部131がそれらの中心線C(図12参照)を中心にして僅かに回転する。その結果、一方の回路基板の導体パッドの表面に形成された酸化被膜が接触突起部131によって除去される。
【0068】
この例では、可動部135は前後方向に細長い2つの縦延伸部135b,135cと、左右方向に細長い2つの横延伸部135d,135eとを有している。これら縦延伸部135b,135cと、横延伸部135d,135eは交互に連結されており、可動部135はそれらの連結部分で屈曲している。また、縦延伸部135bは端部135aの位置を越えて反対側の固定部134に向かって伸び、横延伸部135eに繋がっている。そのため、可動部135は、横延伸部135eの他方の端部から共通の端部135aに向かって縦延伸部135aとは反対方向に伸びる延伸部135fをさらに延伸している。これらの延伸部135b〜135fを有する2つの可動部135は、端部135aに対して対称となるように形成されている。この例では、2つの可動部135は、端部135aの中心に対して点対称となるよう形成されている。なお、可動部135の形状はこれに限られず、例えば、2つの可動部135は端部135aの中心を通る左右方向の直線に対して線対称となるよう形成されてもよい。
【0069】
図12に示すように、第1導電部103においても、第1導電部3と同様に、端部135a上に中間部132が形成されている。また、中間部132上には、シート102の厚さ方向(上方)に突出する接触突起部131が形成されている。この例では、接触突起部131は上方に向かって徐々に断面が大きくなる略円柱状に形成されている。
【0070】
中間部132と接触突起部131は、上述した中間部32等と同様に、選択エッチングを可能とする互いに異なる材料によって形成されている。また、バネ部133は、中間部132の材料との間で選択エッチングが可能な、中間部132とは異なる材料によって形成されている。例えば、接触突起部131は銅で形成され、バネ部133は銅よりもバネ特性に優れた銅の合金(例えば、ベリリウム銅や、チタン銅、リン青銅、コルソン合金など)によって形成されている。一方、中間部132は、ニッケルやステンレスによって形成されている。これにより、接触突起部131をエッチング処理によって形成する際に、バネ部133或いはバネ部133を形成するための金属層を、中間部132を形成するための金属層によってエッチング液から保護できる。
【0071】
上述したように、コネクタ1は複数の第2導電部104を有している。コネクタ1では、1つの第1導電部103に対して2つの第2導電部104が設けられている。各第2導電部104はシート102を挟んで各固定部134とは反対側に位置している。第2導電部104は、上述した第2導電部4と同様に、下方に突出するよう形成されている。この例では、第2導電部104は略円柱状に形成されている。コネクタ100が回路基板上に配置されたとき、2つの第2導電部104が回路基板に形成された1つの導電パッドに接続する。
【0072】
図12に示すように、シート102には固定部134の下方に位置する貫通穴102dが形成されている。この貫通穴102dには金属が充填されており、この金属(以下、導体路)136を介して固定部134と第2導電部104とが電気的に繋がっている。
【0073】
このようなコネクタ100は、例えば、次のように形成される。まず、コネクタ1と同様に、接触突起部131の高さに相当する厚さの第1の金属層と、中間部132の厚さに相当する厚さの第2の金属層と、バネ部133の厚さに相当する厚さの第3の金属層とを有する積層体を準備する。ここで、第2の金属層と第1の金属層は、選択エッチング可能な互いに異なる材料によって形成されている。また、第3の金属層の材料は、第2の金属層との間で選択エッチングが可能となるように、第2の金属層とは異なる材料によって形成されている。また、ここで利用される積層体は、積層体30と同様に、例えば、圧延によって形成されたクラッド板である。
【0074】
次に、上述したS102の工程と同様に、第3の金属層からエッチング処理によってバネ部133を形成する。また、絶縁性のシート102を積層体に接着し、シート102と第2の金属層との間にバネ部133を挟む。さらに、上述したS104と同様に、エッチング処理によって第1の金属層から接触突起部を形成する。その後、シート102に溝102cと穴102dを形成する。次に、導体路136を形成するとともに、シート102を挟んで積層体とは反対側の面に第2導電部104を形成する。例えば、シート102を挟んで積層体とは反対側の面にめっきをすることで、第2導電部104と導体路136とを形成する。
【符号の説明】
【0075】
1,100 コネクタ、2,102 シート、3,103 第1導電部、4,104 第2導電部、5 台座、21 可動片、30 積層体、31,131 接触突起部、32,132 中間部、33,133 バネ部、34,134 固定部、35,135 可動部、35a,135a 端部、36,136 導体路、37 第3の金属層、38 第2の金属層、39 第1の金属層、41 基台部、42 取付突起部、49 反対側金属層、61 導体層、62 保護層。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁性のシートと、
前記シートの一方の面側に形成された複数の導電部と、を備え、
前記複数の導電部のそれぞれは、
端部が前記シートの厚さ方向に動くよう弾性変形可能なバネ部と、
前記バネ部の前記端部上に形成された中間部と、
前記中間部上に形成され、前記シートの前記厚さ方向に突出する接触突起部と、を有し、
前記中間部と前記接触突起部は、選択エッチングを可能とする互いに異なる材料によって形成されている、
ことを特徴とするシート状コネクタ。
【請求項2】
請求項1に記載のシート状コネクタにおいて、
前記バネ部は前記シートの前記一方の面上に形成されている、
ことを特徴とするシート状コネクタ。
【請求項3】
請求項1に記載のシート状コネクタにおいて、
前記バネ部は固定部と、前記固定部から前記端部に向かって伸びる可動部とを含み、
前記シートを挟んで前記バネ部の固定部とは反対側には台座が形成されている、
ことを特徴とするシート状コネクタ。
【請求項4】
請求項1に記載のシート状コネクタにおいて、
前記バネ部は、固定部と、前記固定部から前記端部に向かって伸びる可動部と、を有し、
前記固定部は前記可動部の右側又は左側に位置するサイド固定部を含む、
ことを特徴とするシート状コネクタ。
【請求項5】
請求項1に記載のシート状コネクタにおいて、
前記突起部は金属板からエッチング処理によって形成されている、
ことを特徴とするシート状コネクタ。
【請求項6】
請求項1に記載のシート状コネクタにおいて、
前記バネ部は共通の端部を有する2つの前記可動部を有し、前記共通の端部上に前記中間部と前記突起部とが形成されている、
ことを特徴とするシート状コネクタ。
【請求項7】
絶縁性シートを有するコネクタの製造方法であって、
第1の金属層と、前記第1の金属層に対して選択エッチング可能を可能とする、前記第1の金属層とは異なる材料によって形成された第2の金属層とを有する積層体を準備する工程と、
前記第2の金属層を挟んで前記第1の金属層とは反対側の面に、バネ部を形成する工程と、
前記第1の金属層からエッチングによって前記バネ部の端部上に位置する突起部を形成する工程と、
前記第2の金属層からエッチングによって前記突起部と前記バネ部の前記端部との間に位置する中間部を形成する工程と、
を含むことを特徴とするシート状コネクタの製造方法。
【請求項8】
請求項7に記載のシート状コネクタの製造方法において、
前記第1の金属層は金属板である、
ことを特徴とするシート状コネクタの製造方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate

【図12】
image rotate


【公開番号】特開2012−14854(P2012−14854A)
【公開日】平成24年1月19日(2012.1.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−147298(P2010−147298)
【出願日】平成22年6月29日(2010.6.29)
【出願人】(591043064)モレックス インコーポレイテド (441)
【氏名又は名称原語表記】MOLEX INCORPORATED
【Fターム(参考)】