弾性接触子及びその製造方法
【課題】 従来よりも高い接触安定性を得ることが可能な弾性接触子及びその製造方法を提供することを目的としている。
【解決手段】 本発明は、電子部品の外部電極に当接して電気的に接続される弾性腕を備えた弾性接触子において、前記外部電極と接触する前記弾性腕２の先端部５には、外周縁５ａよりも内側の位置に形成された貫通孔７、及び前記貫通孔７の周縁を囲み、前記先端部５の外周縁５ａよりも前記外部電極との対面方向（図示上方）に突出した環状突起部８が設けられていることを特徴とする。
【解決手段】 本発明は、電子部品の外部電極に当接して電気的に接続される弾性腕を備えた弾性接触子において、前記外部電極と接触する前記弾性腕２の先端部５には、外周縁５ａよりも内側の位置に形成された貫通孔７、及び前記貫通孔７の周縁を囲み、前記先端部５の外周縁５ａよりも前記外部電極との対面方向（図示上方）に突出した環状突起部８が設けられていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の外部電極に当接して電気的に接続される弾性腕を備えた弾性接触子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献には弾性変形可能な弾性腕を備える弾性接触子が開示されている。弾性腕の基端部は固定端であり、先端部が自由端となっており、先端部に電子部品の外部電極が当接し、このとき、外部電極と当接した弾性腕は、外部電極側から押圧力を受けて弾性変形する。
【０００３】
特許文献１，２には、弾性腕の先端部にドット状の突起部を一つ設けたものが開示されている。また特許文献３では、ドット状の突起部を複数個、設けている。
【０００４】
これら特許文献は、ドット状の突起部を設けて接触安定性を向上させようとしたものであるが、必ずしも高い接触安定性が得られるわけでなく、例えば、平板状の外部電極が傾いた状態でドット状の突起部に接触し弾性接触子を押し下げたとき、先端部とは異なる位置と外部電極とが当接する等して弾性腕が異常な挙動を示しながら押し下げられ（例えば先端部が押圧方向とは異なる方向にずれていくような挙動）、弾性腕の先端部と外部電極間の接触状態が不安定化する可能性があった。そのため、より高い接触安定性を備える構造が求められた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１８２５６号公報
【特許文献２】特開２００１−１５２３６号公報
【特許文献３】特開２００５−１９７０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するものであり、従来よりも高い接触安定性を得ることが可能な弾性接触子及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、電子部品の外部電極に当接して電気的に接続される弾性腕を備えた弾性接触子において、
前記外部電極と接触する前記弾性腕の先端部には、外周縁よりも内側の位置に形成された貫通孔又は凹部の周縁を囲むようにして前記先端部の外周縁よりも前記外部電極との対面方向に突出した突起部が設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
これにより、従来に比べて高い接触安定性を得ることができる。すなわち本発明では、弾性腕の先端部に貫通孔又は凹部の周縁を囲むように形成された突起部を備える構成である。このため、例えば平板状の外部電極が傾いた状態で先端部の突起部に当接し押圧されると、囲み形状の突起部が外部電極の傾きに倣って傾きやすい。そして突起部と外部電極との間で十分な接触面積を保ちながら、弾性腕全体が押圧方向に沿って適切に弾性変形し、例えば、弾性腕の先端部が押圧方向とは異なる方向へずれていくような異常な挙動を示すことを抑制でき、従来に比べて接触安定性の向上を図ることが可能になる。
【０００９】
本発明では、前記貫通孔又は凹部は円状であり、前記突起部は環状で形成されていることが好ましい。角がある形態よりも、環状突起部とすることで、どの位置から突起部と外部電極とが接触しても、より効果的に接触安定性を向上させることができる。
【００１０】
また本発明では、前記突起部の稜線は、前記弾性腕の先端部の外周縁よりも内側に位置していることが好ましい。
【００１１】
具体的には、前記弾性腕の先端部は、前記先端部以外の領域よりも幅広で形成されており、前記先端部の中央に前記貫通孔又は凹部が形成されており、前記貫通孔又は前記凹部の周縁に形成された前記突起部が前記先端の外周縁よりも内側に形成されており、前記突起部の外周に前記突起部よりも高さの低い外周領域が広がっているこことが好ましい。突起部の形成位置を先端部の中央における狭い範囲内に収めることで、外部電極と接触したときに、弾性腕の先端部と外部電極間の傾きに、より素早く倣って、弾性腕の先端部と外部電極間の接触安定性を向上させることができる。
【００１２】
また本発明では、前記突起部は、前記貫通孔又は凹部の周縁に連続して形成されている形態であることが好ましく、あるいは、前記突起部は、前記貫通孔又は凹部の周縁に断続的に形成されている形態であってもよい。ここで「断続的」とは、貫通孔又は凹部の周縁を囲む突起部に切欠部が形成されて、前記突起部が周縁方向に対して複数に分断された状態を指す。
【００１３】
また本発明は、電子部品の外部電極に当接して電気的に接続される弾性腕を備えた弾性接触子の製造方法において、
前記弾性腕の形状からなる導電性の芯部を形成する工程、
前記芯部の先端部に、プレス加工により、貫通孔を形成するとともに、前記貫通孔の周縁にプレス面とは逆面にて前記先端部の外周縁よりも前記外部電極との対面方向に隆起し、前記貫通孔の周縁を囲む突起部を形成する工程、
前記芯部の周囲に前記芯部よりも降伏点及び弾性係数が高い弾性補助層をめっき形成する工程、
を有することを特徴とするものである。これにより簡単な加工で、弾性腕の先端部に貫通孔、及び貫通孔の周縁を囲む突起部を形成できる。また弾性補助層を芯部の先端部に対するプレス加工後にめっきすることで、弾性補助層がプレス加工の影響を受けず、弾性補助層を適切に形成することができる。
【００１４】
本発明では、前記プレス加工の際、打ち抜かずに凹部を形成し、前記プレス面とは逆面にて隆起した隆起部の頂点部を切断加工して、前記貫通孔と、前記貫通孔の周縁を囲む前記突起部を形成してもよい。あるいは、前記貫通孔の形成に代えて、前記プレス加工により、凹部を形成するとともに、プレス面側にて前記凹部の周縁の前記芯部を変形させて前記周縁を囲む突起部を隆起形成してもよい。
【００１５】
また本発明では、前記弾性補助層の形成後、立体フォーミングを行うことが好適である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の弾性接触子によれば、従来よりも高い外部電極との接触安定性を得ることができる。また本発明の弾性接触子の製造方法によれば、簡単な加工で、弾性腕の先端部に貫通孔又は凹部と、貫通孔又は凹部の周縁を囲む突起部とを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態における弾性接触子の平面図、
【図２】図１に示す弾性接触子の斜視図、
【図３】図２に示す弾性腕の先端部を拡大して示した部分拡大斜視図、
【図４】図４（ａ）は、図１に示す弾性腕の先端部をＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向から見た部分縦断面図であり、図４（ｂ）はその変形例、
【図５】図５（ａ）（ｂ）は、本実施形態における弾性腕の先端部と傾いた平板状の外部電極とが当接したときに、弾性腕がどのような挙動を示すかを説明するための模式図であり、図５（ｃ）は従来における弾性腕の挙動を示す模式図、
【図６】本発明における第２実施形態の弾性接触子の平面図、
【図７】図６に示す弾性腕の先端部を拡大して示した部分拡大斜視図、
【図８】図８（ａ）〜（ｃ）は本実施形態における弾性接触子１の製造方法を示す工程図（各図は斜視図）、
【図９】図９（ａ）〜図９（ｃ）は、図８（ｂ）での貫通孔及び環状突起部の形成工程を詳細に説明するための部分拡大縦断面図、
【図１０】図９とは別の方法により貫通孔及び環状突起部を形成するための部分拡大縦断面図、
【図１１】図９、図１０とは別の方法により凹部及び環状突起部を形成するための部分拡大縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明の第１実施形態における弾性接触子の平面図、図２は、弾性接触子の斜視図、図３は弾性腕の先端部を拡大して示した部分拡大斜視図、図４は、図３に示す弾性腕の先端部の部分縦断面図、図５（ａ）（ｂ）は、本実施形態における弾性腕の先端部と傾いた平板状の外部電極とが当接したときに、弾性腕がどのような挙動を示すかを説明するための模式図であり、図５（ｃ）は従来における弾性腕の挙動を示す模式図である。
【００１９】
図１に示す弾性接触子１は、弾性腕２と、弾性腕２を支持する支持板３とを有して構成される。支持板３の材質は特に限定するものでないが、例えば、ポリイミド（ＰＩ）等の樹脂シートを好ましく使用することが出来る。
【００２０】
図１に示すように、支持板３の中央には貫通孔３ａが形成されており、この貫通孔３ａに導電性の弾性腕２が現れている。
【００２１】
弾性腕２は、その基端部４が支持板３に支持され、他方の先端部５が自由端とされた片持ち梁として構成される。弾性腕２の平面形状は図１に示すものに限らないが、図１に示すように、基端部４が弾性腕２の外側に位置し、先端部５が弾性腕２の略中心に位置し、基端部４から先端部５にかけて巻回された形状である。
【００２２】
図２に示すように本実施形態における弾性接触子１の弾性腕２は山型に立体フォーミングされており、弾性腕２の先端部５が最も上方に突き出すように形成されている。
【００２３】
図１に示すように弾性腕２の幅寸法は基端部４付近と先端部５を除いてほぼ一定か、あるいは若干、変化している。また図１に示すように先端部５は、その他の部分に比べて幅広の円形状で形成されている。
【００２４】
図１ないし図３に示すように、先端部５の中央には、円形状の貫通孔７が形成されており、更に貫通孔７の周縁を囲む環状突起部８が形成されている。図３に示すように環状突起部８は、先端部５の外周縁５ａより上方に突き出している。
【００２５】
図３に示すように環状突起部８の稜線（最も高い位置）９は、先端部５の外周縁５ａよりも内側に位置している。なお環状突起部８全体が平坦面であるときは、「稜線９」とは、環状突起部８の最も外周側とする。そして、環状突起部８の外側に環状突起部８よりも高さの低い外周領域１０が広がっている。なお外周領域１０は平坦面であってもよいし傾斜面であってもよい。外周領域１０が傾斜面であるとき、図３の実施形態では、環状突起部８の側面８ａよりも傾斜が緩やかになっている。
【００２６】
図４の縦断面図に示すように、弾性接触子１の弾性腕２は、導電性の芯部１１と、芯部１１の周囲を被覆し、芯部１１よりも降伏点及び弾性係数が高い弾性補助層１２とを有して構成される。芯部１１は、例えば、銅または銅合金の箔体（薄い板材）をエッチングして形成されたものである。弾性補助層１２は、アモルファス状態のＮｉ−Ｐ（ニッケルーリン）合金の無電解めっき等により形成されている。この構造では、銅または銅合金の芯部１１が導電体として機能し、Ｎｉ−Ｐの弾性補助層１２が弾性部材としての機能を補強している。弾性補助層１２は、Ｎｉ−Ｐ以外であってもよい。更には、弾性腕２の最表面に金やＰｄ等の低抵抗の金属層が形成されていてもよい。
【００２７】
あるいは、弾性腕２は、その全体が例えばＮｉ−Ｐであって、めっき工程で形成されるものであってもよい。
【００２８】
図４（ａ）の縦断面では、貫通孔７及び環状突起部８の部分が示されている。図４に示すように、弾性腕２は全体が、芯部１１と弾性補助層１２からなるほぼ一定の厚みであり、芯部１１及び弾性補助層１２を突き抜ける貫通孔７の形成とともに、貫通孔７の周囲の芯部１１及び弾性補助層１２を上方に曲げて環状突起部８を形成している。また図４（ａ）では、環状突起部８には平坦面の上面８ｂが設けられているが、図４（ｂ）に示すように、環状突起部８に平坦な上面がなくて円周状の稜線９が形成された形態とすることも可能である。
【００２９】
図１ないし図４に示す本実施形態の弾性接触子１の構造により、従来に比べて高い接触安定性を得ることができる。この点を図５を用いて説明する。図５（ａ）（ｂ）は本実施形態に対する説明図で、図５（ｃ）は従来例に対する説明図である。なお図５（ａ）（ｂ）では、弾性腕２のうち先端部５のみを図示した。
【００３０】
本実施形態は、弾性腕２の先端部５に貫通孔７が形成され、貫通孔７の周縁に環状突起部８が形成された構成である。このため図５（ａ）に示すように、例えば電子部品に設けられた平板状の外部電極１５が斜めに傾いた状態で、先端部５の環状突起部８に当接し、先端部５を矢印に示す下方向に押圧すると、図５（ｂ）に示すように、環状突起部８の縁部や稜線が押されて、外部電極１５の傾きに素早く倣って傾いた状態になり、外部電極１５の下面と環状突起部８の上面とが線接触あるいは面接触する。そして環状突起部８と外部電極１５とが十分な接触面積を保ちながら、弾性腕２全体が押圧方向である下方向に向って適切に弾性変形する。このため、外部電極１５からの押圧を受けたとき、弾性腕２の先端部５が外部電極１５との当初の当接位置から摺動してずれて、先端部５以外の弾性腕２の部分と外部電極１５とが優先して接触しやすくなるような異常な挙動を抑制でき、従来に比べて接触安定性の向上を図ることが可能になる。
【００３１】
一方、図５（ｃ）のように、弾性腕２０の先端部２１にドット状の突起部２２が形成された構成では、例えば斜めに傾いた外部電極１５が突起部２２に当接し先端部２１を矢印に示す下方向に押圧したとき、突起部２２と外部電極１５との間は点接触となる。そして、このような状態で下方向への押圧力が作用すると、先端部２１全体が外部電極１５の傾きに倣うよりも、先端部２１が押圧方向（下方向）とは異なる方向にずれていったり、先端部２１の動きに伴って、突起部２２以外の先端部２１の外周位置Ｂや、先端部２１以外の位置Ｃ，Ｄで外部電極１５と接触する等の異常な挙動を示しやすくなる。よって、弾性腕２０をスムースに下方向に弾性変形させることができず、従来の構成では、先端部２１の突起部２２が外部電極１５との接触状態から外れてしまうこともあり、本実施形態に比べて接触安定性を効果的に向上させることができないのである。
【００３２】
図５では、外部電極１５が傾いた図となっていたが、外部電極１５は水平に支持され、弾性腕の先端部が斜めに傾いているとき、外部電極１５及び弾性腕の先端部の双方が斜めに傾いているときも図５で説明したと同様の現象が生じる。
【００３３】
貫通孔７は円状以外であってもよく、よって、貫通孔７の周縁に突出する突起部８も環状以外を構成できるが、突起部８の外周に角があると、外部電極１５の突起部８への接触位置によって先端部５の挙動が変化しやすいので、環状突起部８としたほうが好適である。あるいはやや楕円型にすることもできる。
【００３４】
また、図３に示すように、環状突起部８の稜線９を、先端部５の外周縁５ａよりも内側に位置させ、環状突起部８の外周に高さの低い外周領域１０を形成することが好適である。これにより、略中央の狭い領域内に曲率の大きい環状突起部８を形成でき、外部電極１５と環状突起部８とが接触して押圧されると、環状突起部８をより素早く外部電極１５の傾きに倣わせることができる。
【００３５】
図６は、本発明における第２実施形態の弾性接触子３０の平面図、図７は図６に示す弾性腕３１の先端部３２を拡大して示した部分拡大斜視図である。
【００３６】
図６、図７に示す弾性接触子３０は、図１ないし図３に示す弾性接触子１と異なって、先端部３２に形成された貫通孔３３の周縁に先端部３２の外周縁３２ａよりも上方に向けて隆起する環状突起部３４の一部に切欠部３５が形成されており、環状突起部３４が断続的に形成されている。ここで、断続的に形成された環状突起部３４は、各切欠部３５の間に位置する各突起片３４ａの周縁方向への長さ寸法Ｌ１が切欠部３５の長さ寸法Ｌ２よりも長くなっている。このとき、長さＬ１と長さＬ２との関係は、環状突起部３４が押圧されたときに各突起片３４ａが一体的に挙動する範囲で設定することが好適である。図６、図７に示すように切欠部３５は複数設けられ、これにより、環状突起部３４が複数の突起片３４ａに分断された形態となっていてもよいし、あるいは環状突起部３４を一つの切欠部３５だけで切り欠いた形状であってもよい。
【００３７】
なお図１ないし図７に示す弾性接触子１，３０では、弾性腕２，３１の先端部５，３２に貫通孔７，３３が形成されているが、この部分が有底の凹部であってもよい。
【００３８】
図８（ａ）〜（ｃ）は本実施形態における弾性接触子１の製造方法を示す工程図（各図は斜視図）である。
【００３９】
図８（ａ）の工程では、芯部１１となる導電材料をエッチングして弾性腕２を形成する。図８（ａ）では、弾性腕２に支持板３が取り付けられているが、支持板３を取り付けるタイミングを特に限定するものでない。
【００４０】
次に図８（ｂ）の工程では、弾性腕２の先端部５に貫通孔７及び貫通孔７の周縁に上方（外部電極との対面方向）に突出する環状突起部８を形成する。
【００４１】
次に図８（ｃ）の工程では、弾性腕２を、図示しない治具を用いて上方に向けて立体フォーミングする。
【００４２】
図９（ａ）〜図９（ｃ）は、図８（ｂ）での貫通孔７及び環状突起部８の形成工程を詳細に説明するための部分拡大縦断面図である。
【００４３】
図９（ａ）では、弾性腕２の先端部５の下面（プレス面）５ｃから治具４０を突き当てて上方に向けて圧力を加えると（プレス加工（抜き曲げ加工））、先端部５が上方に山型に変形させられるとともに、治具４０の鋭利な先端４０ａにより図９（ｂ）のように山型に変形させられた隆起部５ｄの頂部５ｅを貫通して、貫通孔７と、プレス面５ｃとは反対側の上面５ｂ側であって、貫通孔７の周縁に突出する環状突起部８を形成することができる。なお治具４０の水平方向での断面を円状とすることで、円状の貫通孔７とともに環状突起部８を形成することができる。そして図９（ｃ）の工程により、例えば、弾性腕２の形状からなる芯部１１の周囲にＮｉ−Ｐからなる弾性補助層１２を無電解めっきする。そして図８（ｃ）に示す立体フォーミングを行う。
【００４４】
本実施形態によれば、簡単な加工で、弾性腕２の先端部５に貫通孔７、及び貫通孔７の周縁を囲む環状突起部８を形成できる。また図９（ｂ）（ｃ）に示すように、弾性補助層１２を先端部５に対する貫通孔７及び環状突起部８の形成のためのプレス加工後にめっきすることで、弾性補助層１２がプレス加工の影響を受けず、弾性補助層１２を適切に形成することができる。
【００４５】
あるいは本実施形態では図１０のように、治具でのプレス加工により先端部５をプレス面５ｃとは逆面の上面５ｂに隆起させた後、隆起部４４の頂点部４４ａを切断加工して、貫通孔７と貫通孔の周縁を囲む環状突起部８を形成することもできる。
【００４６】
又は図１１のように、治具４１によるプレス加工により、凹部４２の形成とともに、プレス面（上面）５ｆ側にて凹部４２の周縁を変形させて周縁を囲む環状突起部４３を形成することも可能である。
【００４７】
図６，図７に示すように切欠部３５により環状突起部３４を断続的に形成するには、環状突起部３４を形成した後に、環状突起部３４の一部を切り欠く等すれば達成できる。
【符号の説明】
【００４８】
１、３０ 弾性接触子
２、３１ 弾性腕
３ 支持板
５、３２ 先端部
５ａ 外周縁
７、３３ 貫通孔
８、３４、４３ 環状突起部
９ 稜線
１０ 外周領域
１１ 芯部
１２ 弾性補助層
１５ 外部電極
３５ 切欠部
４０、４１ 治具
４２ 凹部
４４ 隆起部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の外部電極に当接して電気的に接続される弾性腕を備えた弾性接触子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献には弾性変形可能な弾性腕を備える弾性接触子が開示されている。弾性腕の基端部は固定端であり、先端部が自由端となっており、先端部に電子部品の外部電極が当接し、このとき、外部電極と当接した弾性腕は、外部電極側から押圧力を受けて弾性変形する。
【０００３】
特許文献１，２には、弾性腕の先端部にドット状の突起部を一つ設けたものが開示されている。また特許文献３では、ドット状の突起部を複数個、設けている。
【０００４】
これら特許文献は、ドット状の突起部を設けて接触安定性を向上させようとしたものであるが、必ずしも高い接触安定性が得られるわけでなく、例えば、平板状の外部電極が傾いた状態でドット状の突起部に接触し弾性接触子を押し下げたとき、先端部とは異なる位置と外部電極とが当接する等して弾性腕が異常な挙動を示しながら押し下げられ（例えば先端部が押圧方向とは異なる方向にずれていくような挙動）、弾性腕の先端部と外部電極間の接触状態が不安定化する可能性があった。そのため、より高い接触安定性を備える構造が求められた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１８２５６号公報
【特許文献２】特開２００１−１５２３６号公報
【特許文献３】特開２００５−１９７０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するものであり、従来よりも高い接触安定性を得ることが可能な弾性接触子及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、電子部品の外部電極に当接して電気的に接続される弾性腕を備えた弾性接触子において、
前記外部電極と接触する前記弾性腕の先端部には、外周縁よりも内側の位置に形成された貫通孔又は凹部の周縁を囲むようにして前記先端部の外周縁よりも前記外部電極との対面方向に突出した突起部が設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
これにより、従来に比べて高い接触安定性を得ることができる。すなわち本発明では、弾性腕の先端部に貫通孔又は凹部の周縁を囲むように形成された突起部を備える構成である。このため、例えば平板状の外部電極が傾いた状態で先端部の突起部に当接し押圧されると、囲み形状の突起部が外部電極の傾きに倣って傾きやすい。そして突起部と外部電極との間で十分な接触面積を保ちながら、弾性腕全体が押圧方向に沿って適切に弾性変形し、例えば、弾性腕の先端部が押圧方向とは異なる方向へずれていくような異常な挙動を示すことを抑制でき、従来に比べて接触安定性の向上を図ることが可能になる。
【０００９】
本発明では、前記貫通孔又は凹部は円状であり、前記突起部は環状で形成されていることが好ましい。角がある形態よりも、環状突起部とすることで、どの位置から突起部と外部電極とが接触しても、より効果的に接触安定性を向上させることができる。
【００１０】
また本発明では、前記突起部の稜線は、前記弾性腕の先端部の外周縁よりも内側に位置していることが好ましい。
【００１１】
具体的には、前記弾性腕の先端部は、前記先端部以外の領域よりも幅広で形成されており、前記先端部の中央に前記貫通孔又は凹部が形成されており、前記貫通孔又は前記凹部の周縁に形成された前記突起部が前記先端の外周縁よりも内側に形成されており、前記突起部の外周に前記突起部よりも高さの低い外周領域が広がっているこことが好ましい。突起部の形成位置を先端部の中央における狭い範囲内に収めることで、外部電極と接触したときに、弾性腕の先端部と外部電極間の傾きに、より素早く倣って、弾性腕の先端部と外部電極間の接触安定性を向上させることができる。
【００１２】
また本発明では、前記突起部は、前記貫通孔又は凹部の周縁に連続して形成されている形態であることが好ましく、あるいは、前記突起部は、前記貫通孔又は凹部の周縁に断続的に形成されている形態であってもよい。ここで「断続的」とは、貫通孔又は凹部の周縁を囲む突起部に切欠部が形成されて、前記突起部が周縁方向に対して複数に分断された状態を指す。
【００１３】
また本発明は、電子部品の外部電極に当接して電気的に接続される弾性腕を備えた弾性接触子の製造方法において、
前記弾性腕の形状からなる導電性の芯部を形成する工程、
前記芯部の先端部に、プレス加工により、貫通孔を形成するとともに、前記貫通孔の周縁にプレス面とは逆面にて前記先端部の外周縁よりも前記外部電極との対面方向に隆起し、前記貫通孔の周縁を囲む突起部を形成する工程、
前記芯部の周囲に前記芯部よりも降伏点及び弾性係数が高い弾性補助層をめっき形成する工程、
を有することを特徴とするものである。これにより簡単な加工で、弾性腕の先端部に貫通孔、及び貫通孔の周縁を囲む突起部を形成できる。また弾性補助層を芯部の先端部に対するプレス加工後にめっきすることで、弾性補助層がプレス加工の影響を受けず、弾性補助層を適切に形成することができる。
【００１４】
本発明では、前記プレス加工の際、打ち抜かずに凹部を形成し、前記プレス面とは逆面にて隆起した隆起部の頂点部を切断加工して、前記貫通孔と、前記貫通孔の周縁を囲む前記突起部を形成してもよい。あるいは、前記貫通孔の形成に代えて、前記プレス加工により、凹部を形成するとともに、プレス面側にて前記凹部の周縁の前記芯部を変形させて前記周縁を囲む突起部を隆起形成してもよい。
【００１５】
また本発明では、前記弾性補助層の形成後、立体フォーミングを行うことが好適である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の弾性接触子によれば、従来よりも高い外部電極との接触安定性を得ることができる。また本発明の弾性接触子の製造方法によれば、簡単な加工で、弾性腕の先端部に貫通孔又は凹部と、貫通孔又は凹部の周縁を囲む突起部とを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態における弾性接触子の平面図、
【図２】図１に示す弾性接触子の斜視図、
【図３】図２に示す弾性腕の先端部を拡大して示した部分拡大斜視図、
【図４】図４（ａ）は、図１に示す弾性腕の先端部をＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向から見た部分縦断面図であり、図４（ｂ）はその変形例、
【図５】図５（ａ）（ｂ）は、本実施形態における弾性腕の先端部と傾いた平板状の外部電極とが当接したときに、弾性腕がどのような挙動を示すかを説明するための模式図であり、図５（ｃ）は従来における弾性腕の挙動を示す模式図、
【図６】本発明における第２実施形態の弾性接触子の平面図、
【図７】図６に示す弾性腕の先端部を拡大して示した部分拡大斜視図、
【図８】図８（ａ）〜（ｃ）は本実施形態における弾性接触子１の製造方法を示す工程図（各図は斜視図）、
【図９】図９（ａ）〜図９（ｃ）は、図８（ｂ）での貫通孔及び環状突起部の形成工程を詳細に説明するための部分拡大縦断面図、
【図１０】図９とは別の方法により貫通孔及び環状突起部を形成するための部分拡大縦断面図、
【図１１】図９、図１０とは別の方法により凹部及び環状突起部を形成するための部分拡大縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明の第１実施形態における弾性接触子の平面図、図２は、弾性接触子の斜視図、図３は弾性腕の先端部を拡大して示した部分拡大斜視図、図４は、図３に示す弾性腕の先端部の部分縦断面図、図５（ａ）（ｂ）は、本実施形態における弾性腕の先端部と傾いた平板状の外部電極とが当接したときに、弾性腕がどのような挙動を示すかを説明するための模式図であり、図５（ｃ）は従来における弾性腕の挙動を示す模式図である。
【００１９】
図１に示す弾性接触子１は、弾性腕２と、弾性腕２を支持する支持板３とを有して構成される。支持板３の材質は特に限定するものでないが、例えば、ポリイミド（ＰＩ）等の樹脂シートを好ましく使用することが出来る。
【００２０】
図１に示すように、支持板３の中央には貫通孔３ａが形成されており、この貫通孔３ａに導電性の弾性腕２が現れている。
【００２１】
弾性腕２は、その基端部４が支持板３に支持され、他方の先端部５が自由端とされた片持ち梁として構成される。弾性腕２の平面形状は図１に示すものに限らないが、図１に示すように、基端部４が弾性腕２の外側に位置し、先端部５が弾性腕２の略中心に位置し、基端部４から先端部５にかけて巻回された形状である。
【００２２】
図２に示すように本実施形態における弾性接触子１の弾性腕２は山型に立体フォーミングされており、弾性腕２の先端部５が最も上方に突き出すように形成されている。
【００２３】
図１に示すように弾性腕２の幅寸法は基端部４付近と先端部５を除いてほぼ一定か、あるいは若干、変化している。また図１に示すように先端部５は、その他の部分に比べて幅広の円形状で形成されている。
【００２４】
図１ないし図３に示すように、先端部５の中央には、円形状の貫通孔７が形成されており、更に貫通孔７の周縁を囲む環状突起部８が形成されている。図３に示すように環状突起部８は、先端部５の外周縁５ａより上方に突き出している。
【００２５】
図３に示すように環状突起部８の稜線（最も高い位置）９は、先端部５の外周縁５ａよりも内側に位置している。なお環状突起部８全体が平坦面であるときは、「稜線９」とは、環状突起部８の最も外周側とする。そして、環状突起部８の外側に環状突起部８よりも高さの低い外周領域１０が広がっている。なお外周領域１０は平坦面であってもよいし傾斜面であってもよい。外周領域１０が傾斜面であるとき、図３の実施形態では、環状突起部８の側面８ａよりも傾斜が緩やかになっている。
【００２６】
図４の縦断面図に示すように、弾性接触子１の弾性腕２は、導電性の芯部１１と、芯部１１の周囲を被覆し、芯部１１よりも降伏点及び弾性係数が高い弾性補助層１２とを有して構成される。芯部１１は、例えば、銅または銅合金の箔体（薄い板材）をエッチングして形成されたものである。弾性補助層１２は、アモルファス状態のＮｉ−Ｐ（ニッケルーリン）合金の無電解めっき等により形成されている。この構造では、銅または銅合金の芯部１１が導電体として機能し、Ｎｉ−Ｐの弾性補助層１２が弾性部材としての機能を補強している。弾性補助層１２は、Ｎｉ−Ｐ以外であってもよい。更には、弾性腕２の最表面に金やＰｄ等の低抵抗の金属層が形成されていてもよい。
【００２７】
あるいは、弾性腕２は、その全体が例えばＮｉ−Ｐであって、めっき工程で形成されるものであってもよい。
【００２８】
図４（ａ）の縦断面では、貫通孔７及び環状突起部８の部分が示されている。図４に示すように、弾性腕２は全体が、芯部１１と弾性補助層１２からなるほぼ一定の厚みであり、芯部１１及び弾性補助層１２を突き抜ける貫通孔７の形成とともに、貫通孔７の周囲の芯部１１及び弾性補助層１２を上方に曲げて環状突起部８を形成している。また図４（ａ）では、環状突起部８には平坦面の上面８ｂが設けられているが、図４（ｂ）に示すように、環状突起部８に平坦な上面がなくて円周状の稜線９が形成された形態とすることも可能である。
【００２９】
図１ないし図４に示す本実施形態の弾性接触子１の構造により、従来に比べて高い接触安定性を得ることができる。この点を図５を用いて説明する。図５（ａ）（ｂ）は本実施形態に対する説明図で、図５（ｃ）は従来例に対する説明図である。なお図５（ａ）（ｂ）では、弾性腕２のうち先端部５のみを図示した。
【００３０】
本実施形態は、弾性腕２の先端部５に貫通孔７が形成され、貫通孔７の周縁に環状突起部８が形成された構成である。このため図５（ａ）に示すように、例えば電子部品に設けられた平板状の外部電極１５が斜めに傾いた状態で、先端部５の環状突起部８に当接し、先端部５を矢印に示す下方向に押圧すると、図５（ｂ）に示すように、環状突起部８の縁部や稜線が押されて、外部電極１５の傾きに素早く倣って傾いた状態になり、外部電極１５の下面と環状突起部８の上面とが線接触あるいは面接触する。そして環状突起部８と外部電極１５とが十分な接触面積を保ちながら、弾性腕２全体が押圧方向である下方向に向って適切に弾性変形する。このため、外部電極１５からの押圧を受けたとき、弾性腕２の先端部５が外部電極１５との当初の当接位置から摺動してずれて、先端部５以外の弾性腕２の部分と外部電極１５とが優先して接触しやすくなるような異常な挙動を抑制でき、従来に比べて接触安定性の向上を図ることが可能になる。
【００３１】
一方、図５（ｃ）のように、弾性腕２０の先端部２１にドット状の突起部２２が形成された構成では、例えば斜めに傾いた外部電極１５が突起部２２に当接し先端部２１を矢印に示す下方向に押圧したとき、突起部２２と外部電極１５との間は点接触となる。そして、このような状態で下方向への押圧力が作用すると、先端部２１全体が外部電極１５の傾きに倣うよりも、先端部２１が押圧方向（下方向）とは異なる方向にずれていったり、先端部２１の動きに伴って、突起部２２以外の先端部２１の外周位置Ｂや、先端部２１以外の位置Ｃ，Ｄで外部電極１５と接触する等の異常な挙動を示しやすくなる。よって、弾性腕２０をスムースに下方向に弾性変形させることができず、従来の構成では、先端部２１の突起部２２が外部電極１５との接触状態から外れてしまうこともあり、本実施形態に比べて接触安定性を効果的に向上させることができないのである。
【００３２】
図５では、外部電極１５が傾いた図となっていたが、外部電極１５は水平に支持され、弾性腕の先端部が斜めに傾いているとき、外部電極１５及び弾性腕の先端部の双方が斜めに傾いているときも図５で説明したと同様の現象が生じる。
【００３３】
貫通孔７は円状以外であってもよく、よって、貫通孔７の周縁に突出する突起部８も環状以外を構成できるが、突起部８の外周に角があると、外部電極１５の突起部８への接触位置によって先端部５の挙動が変化しやすいので、環状突起部８としたほうが好適である。あるいはやや楕円型にすることもできる。
【００３４】
また、図３に示すように、環状突起部８の稜線９を、先端部５の外周縁５ａよりも内側に位置させ、環状突起部８の外周に高さの低い外周領域１０を形成することが好適である。これにより、略中央の狭い領域内に曲率の大きい環状突起部８を形成でき、外部電極１５と環状突起部８とが接触して押圧されると、環状突起部８をより素早く外部電極１５の傾きに倣わせることができる。
【００３５】
図６は、本発明における第２実施形態の弾性接触子３０の平面図、図７は図６に示す弾性腕３１の先端部３２を拡大して示した部分拡大斜視図である。
【００３６】
図６、図７に示す弾性接触子３０は、図１ないし図３に示す弾性接触子１と異なって、先端部３２に形成された貫通孔３３の周縁に先端部３２の外周縁３２ａよりも上方に向けて隆起する環状突起部３４の一部に切欠部３５が形成されており、環状突起部３４が断続的に形成されている。ここで、断続的に形成された環状突起部３４は、各切欠部３５の間に位置する各突起片３４ａの周縁方向への長さ寸法Ｌ１が切欠部３５の長さ寸法Ｌ２よりも長くなっている。このとき、長さＬ１と長さＬ２との関係は、環状突起部３４が押圧されたときに各突起片３４ａが一体的に挙動する範囲で設定することが好適である。図６、図７に示すように切欠部３５は複数設けられ、これにより、環状突起部３４が複数の突起片３４ａに分断された形態となっていてもよいし、あるいは環状突起部３４を一つの切欠部３５だけで切り欠いた形状であってもよい。
【００３７】
なお図１ないし図７に示す弾性接触子１，３０では、弾性腕２，３１の先端部５，３２に貫通孔７，３３が形成されているが、この部分が有底の凹部であってもよい。
【００３８】
図８（ａ）〜（ｃ）は本実施形態における弾性接触子１の製造方法を示す工程図（各図は斜視図）である。
【００３９】
図８（ａ）の工程では、芯部１１となる導電材料をエッチングして弾性腕２を形成する。図８（ａ）では、弾性腕２に支持板３が取り付けられているが、支持板３を取り付けるタイミングを特に限定するものでない。
【００４０】
次に図８（ｂ）の工程では、弾性腕２の先端部５に貫通孔７及び貫通孔７の周縁に上方（外部電極との対面方向）に突出する環状突起部８を形成する。
【００４１】
次に図８（ｃ）の工程では、弾性腕２を、図示しない治具を用いて上方に向けて立体フォーミングする。
【００４２】
図９（ａ）〜図９（ｃ）は、図８（ｂ）での貫通孔７及び環状突起部８の形成工程を詳細に説明するための部分拡大縦断面図である。
【００４３】
図９（ａ）では、弾性腕２の先端部５の下面（プレス面）５ｃから治具４０を突き当てて上方に向けて圧力を加えると（プレス加工（抜き曲げ加工））、先端部５が上方に山型に変形させられるとともに、治具４０の鋭利な先端４０ａにより図９（ｂ）のように山型に変形させられた隆起部５ｄの頂部５ｅを貫通して、貫通孔７と、プレス面５ｃとは反対側の上面５ｂ側であって、貫通孔７の周縁に突出する環状突起部８を形成することができる。なお治具４０の水平方向での断面を円状とすることで、円状の貫通孔７とともに環状突起部８を形成することができる。そして図９（ｃ）の工程により、例えば、弾性腕２の形状からなる芯部１１の周囲にＮｉ−Ｐからなる弾性補助層１２を無電解めっきする。そして図８（ｃ）に示す立体フォーミングを行う。
【００４４】
本実施形態によれば、簡単な加工で、弾性腕２の先端部５に貫通孔７、及び貫通孔７の周縁を囲む環状突起部８を形成できる。また図９（ｂ）（ｃ）に示すように、弾性補助層１２を先端部５に対する貫通孔７及び環状突起部８の形成のためのプレス加工後にめっきすることで、弾性補助層１２がプレス加工の影響を受けず、弾性補助層１２を適切に形成することができる。
【００４５】
あるいは本実施形態では図１０のように、治具でのプレス加工により先端部５をプレス面５ｃとは逆面の上面５ｂに隆起させた後、隆起部４４の頂点部４４ａを切断加工して、貫通孔７と貫通孔の周縁を囲む環状突起部８を形成することもできる。
【００４６】
又は図１１のように、治具４１によるプレス加工により、凹部４２の形成とともに、プレス面（上面）５ｆ側にて凹部４２の周縁を変形させて周縁を囲む環状突起部４３を形成することも可能である。
【００４７】
図６，図７に示すように切欠部３５により環状突起部３４を断続的に形成するには、環状突起部３４を形成した後に、環状突起部３４の一部を切り欠く等すれば達成できる。
【符号の説明】
【００４８】
１、３０ 弾性接触子
２、３１ 弾性腕
３ 支持板
５、３２ 先端部
５ａ 外周縁
７、３３ 貫通孔
８、３４、４３ 環状突起部
９ 稜線
１０ 外周領域
１１ 芯部
１２ 弾性補助層
１５ 外部電極
３５ 切欠部
４０、４１ 治具
４２ 凹部
４４ 隆起部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の外部電極に当接して電気的に接続される弾性腕を備えた弾性接触子において、
前記外部電極と接触する前記弾性腕の先端部には、外周縁よりも内側の位置に形成された貫通孔又は凹部の周縁を囲むようにして前記先端部の外周縁よりも前記外部電極との対面方向に突出した突起部が設けられていることを特徴とする弾性接触子。
【請求項２】
前記貫通孔又は凹部は円状であり、前記突起部は環状で形成されている請求項１記載の弾性接触子。
【請求項３】
前記突起部の稜線は、前記弾性腕の先端部の外周縁よりも内側に位置している請求項１又は２に記載の弾性接触子。
【請求項４】
前記弾性腕の先端部は、前記先端部以外の領域よりも幅広で形成されており、前記先端部の中央に前記貫通孔又は凹部が形成されており、前記貫通孔又は前記凹部の周縁に形成された前記突起部が前記先端の外周縁よりも内側に形成されており、前記突起部の外周に前記突起部よりも高さの低い外周領域が広がっている請求項３記載の弾性接触子。
【請求項５】
前記突起部は、前記貫通孔又は凹部の周縁に連続して形成されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の弾性接触子。
【請求項６】
前記突起部は、前記貫通孔又は凹部の周縁に断続的に形成されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の弾性接触子。
【請求項７】
電子部品の外部電極に当接して電気的に接続される弾性腕を備えた弾性接触子の製造方法において、
前記弾性腕の形状からなる導電性の芯部を形成する工程、
前記芯部の先端部に、プレス加工により、貫通孔を形成するとともに、前記貫通孔の周縁にプレス面とは逆面にて前記先端部の外周縁よりも前記外部電極との対面方向に向けて隆起し、前記貫通孔の周縁を囲む突起部を形成する工程、
前記芯部の周囲に前記芯部よりも降伏点及び弾性係数が高い弾性補助層をめっき形成する工程、
を有することを特徴とする弾性接触子の製造方法。
【請求項８】
前記プレス加工の際、打ち抜かずに凹部を形成し、前記プレス面とは逆面にて隆起した隆起部の頂点部を切断加工して、前記貫通孔と、前記貫通孔の周縁を囲む前記突起部を形成する請求項７記載の弾性接触子の製造方法。
【請求項９】
前記貫通孔の形成に代えて、前記プレス加工により、凹部を形成するとともに、プレス面側にて前記凹部の周縁の前記芯部を変形させて前記周縁を囲む突起部を隆起形成する請求項７記載の弾性接触子の製造方法。
【請求項１０】
前記弾性補助層の形成後、立体フォーミングを行う請求項７ないし９のいずれか１項に記載の弾性接触子の製造方法。
【請求項１】
電子部品の外部電極に当接して電気的に接続される弾性腕を備えた弾性接触子において、
前記外部電極と接触する前記弾性腕の先端部には、外周縁よりも内側の位置に形成された貫通孔又は凹部の周縁を囲むようにして前記先端部の外周縁よりも前記外部電極との対面方向に突出した突起部が設けられていることを特徴とする弾性接触子。
【請求項２】
前記貫通孔又は凹部は円状であり、前記突起部は環状で形成されている請求項１記載の弾性接触子。
【請求項３】
前記突起部の稜線は、前記弾性腕の先端部の外周縁よりも内側に位置している請求項１又は２に記載の弾性接触子。
【請求項４】
前記弾性腕の先端部は、前記先端部以外の領域よりも幅広で形成されており、前記先端部の中央に前記貫通孔又は凹部が形成されており、前記貫通孔又は前記凹部の周縁に形成された前記突起部が前記先端の外周縁よりも内側に形成されており、前記突起部の外周に前記突起部よりも高さの低い外周領域が広がっている請求項３記載の弾性接触子。
【請求項５】
前記突起部は、前記貫通孔又は凹部の周縁に連続して形成されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の弾性接触子。
【請求項６】
前記突起部は、前記貫通孔又は凹部の周縁に断続的に形成されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の弾性接触子。
【請求項７】
電子部品の外部電極に当接して電気的に接続される弾性腕を備えた弾性接触子の製造方法において、
前記弾性腕の形状からなる導電性の芯部を形成する工程、
前記芯部の先端部に、プレス加工により、貫通孔を形成するとともに、前記貫通孔の周縁にプレス面とは逆面にて前記先端部の外周縁よりも前記外部電極との対面方向に向けて隆起し、前記貫通孔の周縁を囲む突起部を形成する工程、
前記芯部の周囲に前記芯部よりも降伏点及び弾性係数が高い弾性補助層をめっき形成する工程、
を有することを特徴とする弾性接触子の製造方法。
【請求項８】
前記プレス加工の際、打ち抜かずに凹部を形成し、前記プレス面とは逆面にて隆起した隆起部の頂点部を切断加工して、前記貫通孔と、前記貫通孔の周縁を囲む前記突起部を形成する請求項７記載の弾性接触子の製造方法。
【請求項９】
前記貫通孔の形成に代えて、前記プレス加工により、凹部を形成するとともに、プレス面側にて前記凹部の周縁の前記芯部を変形させて前記周縁を囲む突起部を隆起形成する請求項７記載の弾性接触子の製造方法。
【請求項１０】
前記弾性補助層の形成後、立体フォーミングを行う請求項７ないし９のいずれか１項に記載の弾性接触子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１３４０４５（Ｐ２０１２−１３４０４５Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８６０８０（Ｐ２０１０−２８６０８０）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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