JP3007181U - ピッチ変換電気コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 表面実装型ＬＳＩパッケージを、検査等のた
め電気回路基板に接続する際、両者の格子状に配列され
た接触端子のピッチが異なっていても、安定した接続を
容易に行うことができる電気コネクタを提供する。 【構成】 絶縁性エラストマー層６内に、金属ワイヤ７
の両端部８，９を絶縁性エラストマー層６の表面および
裏面から露出させて複数の金属ワイヤ７が埋設されてい
る電気コネクタにおいて、端部８、９は表面および裏面
に縦横にそれぞれ一定ピッチで配列され、表面と裏面と
ではピッチが異なっている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ＢＧＡ，ＭＣＭ，ＱＦＰ，ＴＱＦＰ，ＰＬＣＣ，ＴＳＯＰタイプ等 の表面実装型ＬＳＩパッケージ（以下ＬＳＩという）、特に接続端子が狭ピッチ のＬＳＩと接続端子のピッチがＬＳＩの接続端子のピッチより広い検査等の電気 回路基板（以下回路基板という）とを接続する際使用するピッチ変換電気コネク タに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来ＬＳＩと回路基板を接続する場合には、図３（ａ）に示すように、ＬＳＩ １の接続端子２と回路基板３の接続端子４とを半田付けするか、ＩＣソケットを 用いて接続していた。 これら従来の接続は、ＬＳＩの接続端子のピッチがせいぜい０．５ｍｍ程度で あり、回路基板の接続端子も同ピッチで直接半田付けして接続していた。また回 路基板の接続端子のピッチをＬＳＩの接続端子のピッチと同じにできない場合に は、図３（ｂ）に示すように、ＩＣソケット５を用いＩＣソケット５にＬＳＩ１ を挿入し、さらに回路基板３の接続端子４のピッチを大きくしてＩＣソケット５ と接続する方法がとられている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし近時ＬＳＩの接続端子は狭ピッチ、多端子化の傾向にあるが、この場合 は高度の半田付け技術を必要とし、作業が困難で品質的に安定せず、またＩＣソ ケットを使用できるのもＬＳＩの接続端子のピッチが０．５ｍｍ程度までで、そ れ以下の狭いピッチには使用不可能であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、狭ピッチの接続端子をもつＬＳＩを、より広いピッチの接続端子を もつ回路基板に接続するための電気コネクタを提供することを目的とするもので 、これは絶縁性エラストマー層内に、両端部を絶縁性エラストマー層の表面およ び裏面から露出させて複数の金属ワイヤが埋設されている電気コネクタにおいて 、金属ワイヤの端部は絶縁性エラストマー層の表面および裏面にそれぞれ縦横に 一定ピッチで配列され、表面と裏面のピッチが異なっていることを特徴とするピ ッチ変換電気コネクタを要旨とする。

【０００５】 以下図によって本考案の一実施態様を説明する。 本考案のピッチ変換電気コネクタは、図１（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に 示すように、絶縁性エラストマー層（以下エラストマー層という）６内に金属ワ イヤ７が格子状に一定間隔を保って配列されるとともに、両端をエラストマー層 ６の厚さ方向の表面および裏面より露出させて埋設されている。 しかしてＬＳＩ１側に面する表面には、ＬＳＩ１の接続端子２と同一ピッチで 格子状に配列されて金属ワイヤ７の一方の端部が露出し、回路基板３側に面する 裏面には回路基板３の接続端子４と同一ピッチで格子状に配列されて金属ワイヤ ７の他方の端部が露出している。したがって金属ワイヤ７はエラストマー層６内 ではおたがいに接触しないよう傾斜して埋設されている。 ＬＳＩ側（表面）の金属ワイヤの端部は０．１〜０．５ｍｍのピッチに形成さ れている。回路基板側（裏面）の金属ワイヤの端部のピッチは通常０．５〜３． ０ｍｍの範囲とされる。

【０００６】 金属ワイヤは従来公知のワイヤボンダにより形成用基板に傾斜して立設し、金 属ワイヤのまわりに絶縁性エラストマー材を充填しエラストマー層を形成するが 、この層の厚さは金属ワイヤの先端が表面および裏面より露出する程度とし、つ ぎにこの先端にレーザ光を照射、溶融して球状端部を形成した後、形成用基板を 塩化第二鉄で溶解除去すると、金属ワイヤの根本に形成されたボンド端部が露出 する。 ワイヤボンダには、ＬＳＩと回路基板の接続端子のピッチ、配設座標、金属ワ イヤの長さ、傾斜角等の必要な数値情報を入力することにより、本考案のピッチ 変換電気コネクタを精度よく容易に作製することができる。 本考案のピッチ変換電気コネクタは、ＬＳＩと回路基板を接続する際、両者間 に挟持して圧縮するため、両端部は、エラストマー層内に埋没して接触不良を生 じないようにするため、金属ワイヤの直径の倍以上の面積とすることがよい。

【０００７】 球状端部はレーザ光加工により直径が金属ワイヤの直径の約１．４倍の球とな るので断面積は約２倍となり、ボンド端部はあらかじめ金属ワイヤの一端を放電 溶解によりボール状に形成し、超音波により形成用基板に融着させるので、ほぼ 円柱状をなし断面積は約２倍となる。

【０００８】 金属ワイヤは導電性であればよく、金、銀、銅、アルミニウムあるいはパラジ ウムを含有した金合金等からなるが、耐腐食性、低抵抗値を必要とすることから 、金ワイヤがもっとも好ましい。また金属ワイヤの直径は、ＬＳＩ側の端部のピ ッチが０．１〜０．５ｍｍであるからできるだけ細い直径のものがよく、０．０ ２〜０．１ｍｍ、特に好ましくは０．０３〜０．０５ｍｍのものがよい。この直 径であれば接触の安定性、および電流容量のうえでも実用上使用可能な範囲にあ る。しかし使用上特に必要とあれば他の直径のものを用いてもよい。

【０００９】 エラストマー層に使用する材料としては、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂 等の熱硬化性樹脂、あるいはポリエチレン、ナイロン、ポリスチレン等の熱可塑 性樹脂から任意に選択してもよく、また２種以上の樹脂を混合してもよい。 また金属ワイヤを保持固定するエラストマー層は圧縮された際適度のたわみ性 を必要とし、ショア硬度にて２０〜７０°Ｈが望ましい。７０°Ｈより大の硬度 では、ＬＳＩと回路基板を本考案のピッチ変換電気コネクタで接続する際に必要 以上の押圧力をかけなければ良好な電気的接続をすることが難しくなりやすい。 また２０°Ｈより小ではたわみ易くまた加圧方向に対して横方向に移動し易く、 リークまたは異なった接続箇所への接続といった不都合を生じ易い。

【００１０】

【作用】

本考案のピッチ変換電気コネクタによりＬＳＩ１と回路基板３を接続するには 、図１（ｄ）に示すように、ＬＳＩ１の接続端子２を、これと同一配列のピッチ 変換電気コネクタのボンド端部８に正対するよう位置合わせして重ね、このピッ チ変換電気コネクタを回路基板３の上に、その接続端子４がこれと同一配列の球 状端部９に正対するよう位置合わせして重ね、図示しないスプリング等の適宜の 力により押圧して接続する。 図２（ａ），（ｂ）は、接続端子が正方形の周辺上に配列されているようなＬ ＳＩを回路基板に接続するときの、ピッチ変換電気コネクタを例示するものであ る。

【００１１】

【実施例】

厚さ０．４ｍｍの銅製の形成用基板に、公知のワイヤボンダにより金属ワイヤ （直径０．０３ｍｍ）を金属ボンドした。ワイヤボンダには球状端部のピッチ１ ．２７ｍｍ、ボンド端部のピッチ０．２ｍｍ、金属ワイヤのボンドする位置およ び球状端部の位置を入力した。この金属ワイヤの周囲に絶縁性エラストマー材を 充填して金属ワイヤを固定保持し、つぎにレーザ光を照射して金属ワイヤの先端 を溶融し球状端部を形成した。 絶縁性エラストマー材としては、２液性シリコーンゴムＫＥ−１０９Ａ／Ｂ（ 信越化学工業社製、商品名）のＡ液とＢ液を等量の割合で配合した絶縁性エラス トマー材を、球状端部が半ば露出する程度に充填し、１３０℃に加熱して硬化さ せ、厚さ約２．５ｍｍ、外形３０ｍｍ×３０ｍｍのエラストマー層を形成した。 ついで銅製の形成用基板を塩化第二鉄によりエッチング除去してボンド端部を露 出させた。 ＬＳＩと回路基板間にこのピッチ変換電気コネクタを挟持し、均等に荷重をか けて圧縮したところ良好な接続を行うことができた。

【００１２】

【考案の効果】

本考案のピッチ変換電気コネクタを用いることにより、０．１〜０．５ｍｍの 微細ピッチをもつＬＳＩを、０．５〜３．０ｍｍのピッチの接続端子をもつ回路 基板と良好な状態で容易に接続することができ、従来のような直接半田付けによ る接続のように高度な技術を必要とせず、困難な作業がなくなり、製造コストが 低減され、しかも品質的にも安定した接続を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるピッチ変換電気コネクタの一実施
態様の、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は
（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図、（ｄ）は使用状況の説
明図である。

【図２】本考案のピッチ変換電気コネクタの他の実施態
様の、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線に沿
う断面図である。

【図３】（ａ）は従来の半田付けによりＬＳＩと回路基
板を接続した場合の斜視図、（ｂ）はＩＣソケットによ
り接続した場合の断面図である。

【符号の説明】

１…ＬＳＩ ２…接続端子 ３…回路基板 ４…接続端子 ５…ＩＣソケット ６…エラストマー層 ７…金属ワイヤ ８…ボンド端部 ９…球状端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 小松 博登 埼玉県大宮市吉野町１丁目406番地１ 信 越ポリマー株式会社 東京工場内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性エラストマー層内に、両端部を絶
   縁性エラストマー層の表面および裏面から露出させて複
   数の金属ワイヤが埋設されている電気コネクタにおい
   て、金属ワイヤの端部は絶縁性エラストマー層の表面お
   よび裏面にそれぞれ縦横に一定ピッチで配列され、表面
   と裏面のピッチが異なっていることを特徴とするピッチ
   変換電気コネクタ。
2. 【請求項２】 絶縁性エラストマー層内に、両端部を絶
   縁性エラストマー層の表面および裏面から露出させて複
   数の金属ワイヤが埋設されている電気コネクタにおい
   て、金属ワイヤの端部がエラストマー層の表面では縦横
   に０．１〜０．５ｍｍ、裏面では縦横に０．５〜３．０
   ｍｍのピッチで配列されていることを特徴とするピッチ
   変換電気コネクタ。