JPH0158836B2 - - Google Patents
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Landscapes
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明は電気的接続装置、特に比較的小さな面
積内で多数の分離可能な相互接続を、非常に僅か
な挿入力、抜去力をもつて行なうことが可能であ
り、多数回の挿入、抜去を行なつても安定した信
頼性の高い接続を得ることができる接続装置、す
なわちコネクタに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Technical Field of the Invention The present invention relates to electrical connection devices, and particularly to electrical connection devices, particularly for making a large number of separable interconnections within a relatively small area with very little insertion and removal forces. The present invention relates to a connecting device, that is, a connector, which can provide a stable and reliable connection even after being inserted and removed many times.
(b) 従来技術と問題点
従来の電気的接続装置は、通常、雄型接点に相
当するピン(接点ピン)と雌型接点に相当するジ
ヤツクにより構成されており、これらの嵌合を通
じて電気装置相互の接続を得るようにできてい
る。ジヤツクは、接点ピンとの接触の安定性を確
保するため、かなりの強さの接触力を接点ピンに
かけることのできるスプリング機構を具備してい
る。ところが、このスプリング機構が働いてかな
りの強さの接触力がすべての接点ピンにかかるた
め、接点ピンをジヤツクに挿入する時の挿入力又
は接点ピンをジヤツクから抜き取る時の抜去力
は、単位接続装置当りの接点ピンの数が増加すれ
ば増加するほど大きくなり、接点ピンの数が数百
のオーダーになつた場合においては数10〔Kg〕以
上の挿入力が必要である。こうなると、もはや入
力で接続装置を操作することが不可能であり、治
具類を使用してのピンの挿入及び抜去が不可欠で
ある。(b) Prior art and problems Conventional electrical connection devices usually consist of a pin (contact pin) corresponding to a male contact and a jack corresponding to a female contact, and through their fitting, the electrical device They are designed to connect with each other. The jack is equipped with a spring mechanism capable of applying a significant contact force to the contact pin to ensure stability of contact with the contact pin. However, this spring mechanism works and a fairly strong contact force is applied to all the contact pins, so the insertion force when inserting the contact pin into the jack or the removal force when removing the contact pin from the jack is less than the unit connection. The larger the number of contact pins per device, the larger the insertion force, and when the number of contact pins is on the order of several hundred, an insertion force of tens of kilograms or more is required. In this case, it is no longer possible to operate the connecting device by input, and it is essential to insert and remove pins using jigs.
さらに、上記したような従来の接続装置におい
ては、着脱を行なうに際して大きなピン挿入力及
び抜去力をかける場合に電気装置を損傷させるこ
とが屡々である。さらにまた、このような接続装
置においては、大きなピン挿入力及び抜去力に耐
え得るだけの強度をその構成部材に付与すること
が必要であり、結果として、装置そのものの大型
化を余儀なくされる。 Furthermore, in the conventional connection devices as described above, when a large pin insertion force and removal force is applied during attachment and detachment, electrical devices are often damaged. Furthermore, in such a connecting device, it is necessary to provide its constituent members with sufficient strength to withstand large pin insertion and removal forces, and as a result, the device itself is forced to increase in size.
最近、接続装置当りのピン数の増加に対処し
て、ピン挿入力及び抜去力の軽減をはかろうとす
る試みもなされている。例えば、零挿入力
(ZIF)接続装置及び軽挿入力(LIF)接続装置と
して知られている。接点ピンをジヤツクに挿入し
た後にカム機構により接触力を付与する形式の接
続装置、あるいはスライドカムにより、一括して
接続するのではなくて、分割して接続する機構を
採り入れた接続装置、その他がそれである。しか
しながら、これらの接続装置は、複雑な機構と、
それに伴なう煩雑な取り扱いとを必要とし、ま
た、製造コストの上昇をもひきおこす。 Recently, attempts have been made to reduce the pin insertion and removal forces in response to the increase in the number of pins per connection device. For example, they are known as zero insertion force (ZIF) and light insertion force (LIF) connections. There are connection devices that use a cam mechanism to apply contact force after the contact pin is inserted into the jack, or connection devices that use a slide cam to connect in parts rather than all at once, and others. That's it. However, these connection devices require complicated mechanisms and
This requires complicated handling and also causes an increase in manufacturing costs.
従来のLSIモジユールを回路基板に接続するた
めの電気的接続装置は、一般に、各々のLSIモジ
ユールの底面から突き出た接点ピンと、該接点ピ
ンを挿入可能な回路基板のジヤツクとから構成さ
れており、また、回路基板のジヤツクには、接点
ピンに対してかなり大きな強さの接触力を付与す
るためのある形状のスプリング機構が配設されて
いる。しかしながら、このような接続装置を使用
した場合には、前述の接続装置の場合と同様に、
モジユールの接点ピンの増加とともにより大きな
ピン挿入力が必要となり、実用的な操作ができな
くなる。 Conventional electrical connection devices for connecting LSI modules to circuit boards generally consist of contact pins protruding from the bottom of each LSI module and a circuit board jack into which the contact pins can be inserted. Additionally, the jack of the circuit board is provided with a spring mechanism of some configuration for applying a fairly strong contact force to the contact pins. However, when using such a connection device, as in the case of the connection device described above,
As the number of contact pins in the module increases, a larger pin insertion force is required, making practical operation impossible.
このタイプの接続装置においては、さらに、ジ
ヤツクのスプリング機構のためにかなり広いスペ
ースが必要となる。かかるスペースの増大は、一
般的に、モジユールなどに設けることができる接
点ピンの数を制限する要因であり、これがため、
高密度の接点ピンを有する電気的接続装置を得る
ことができない。 This type of connection also requires a considerable amount of space for the spring mechanism of the jack. This increased space is generally a limiting factor in the number of contact pins that can be provided on a module etc.
It is not possible to obtain an electrical connection device with a high density of contact pins.
従来の電気的接続装置の上述のような欠点を克
服した新しいタイプの電気的接続装置を本順発明
者は先に特願昭57−51155号によつて提供してい
る。該発明による電気的接続装置は、絶縁材料か
らなる接続ボード、該接続ボードを貫通して穿た
れた、電気装置の接点ピンを挿入可能なガイド
孔、該ガイド孔の一部に形成された金属溜め、該
金属溜めに収容された、接点間接続に供される低
融点金属、そして前記金属溜めの近傍に配置され
た、前記低融点金属を溶融せしめるための発熱
体、を組み合わせて含んでなることを特徴として
いる。 The present inventor has previously proposed a new type of electrical connection device that overcomes the above-mentioned drawbacks of conventional electrical connection devices in Japanese Patent Application No. 57-51155. The electrical connection device according to the invention includes a connection board made of an insulating material, a guide hole drilled through the connection board into which a contact pin of an electrical device can be inserted, and a metal formed in a part of the guide hole. It comprises a reservoir, a low melting point metal housed in the metal reservoir and used for connection between contacts, and a heating element disposed near the metal reservoir for melting the low melting point metal. It is characterized by
すなわち、該発明の電気的接続装置は、絶縁材
料からなる接続ボードの、接続しようとする電気
装置の接点ピン、配線パターン、その他に対応す
る位置に、その接続ボードを貫通して、接続しよ
うとするピンを挿入可能な細孔を穿ち、この細孔
の内部の任意の個所に低融点金属(電気装置の接
点間の接続に供する)をプールするための金属溜
めを設け、よつて、この金属溜めにプールされた
低融点金属を付属する発熱体の操作により融解及
び凝固させることによつて所期の接点接続を達成
しようとするものである。 That is, the electrical connection device of the invention penetrates the connection board and connects the connection board to the position corresponding to the contact pins, wiring patterns, etc. of the electrical device to be connected, on the connection board made of an insulating material. A pore is drilled into which a pin can be inserted, and a metal reservoir is provided anywhere inside this pore to pool a low melting point metal (used for connection between contacts of electrical equipment). The desired contact connection is achieved by melting and solidifying the low melting point metal pooled in the reservoir by operating an attached heating element.
第1図は、該発明の接続装置の一実施例の、1
つの接続点となる部分を拡大して示した断面図で
ある。図中の電気的に絶縁体であるアルミナから
形成された接続ボード1には、それを貫通して、
接点ピン(図示せず)を挿入するためのガイド孔
2が穿たれている。ガイド孔2の両端は、2′で
示すように、接点ピンの挿入をスムーズならしめ
るために面取りされている。孔2の中央部には、
金属溜め3が形成されており、また、この金属溜
め3には、低融点金属4がプールされている。金
属溜め3の周囲には、それを取り囲むように発熱
体5が形成されている。6は、発熱体に通電する
ための端子である。 FIG. 1 shows one embodiment of the connection device of the invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a portion that becomes two connection points. The connection board 1 shown in the figure is made of alumina, which is an electrical insulator, with a
A guide hole 2 is bored into which a contact pin (not shown) is inserted. Both ends of the guide hole 2 are chamfered, as indicated by 2', to allow smooth insertion of the contact pin. In the center of hole 2,
A metal reservoir 3 is formed, and a low melting point metal 4 is pooled in the metal reservoir 3. A heating element 5 is formed around the metal reservoir 3 so as to surround it. 6 is a terminal for supplying electricity to the heating element.
第2図は、第1図に示した該発明による接続装
置を使用して2つの電気装置(図示せず)をその
それぞれの接点ピンを介して接続した状態を示し
た部分拡大断面図である。接点ピンは、11及び
12で示されておりかつ、それぞれ、絶縁性の接
点ピン支持体13及び14によつて固定的に支承
されている。接点ピン11及び12の先端は、金
属溜め3を埋めつくした凝固した低融点金属4の
なかに埋没している。接点ピン支持体13及び1
4には、それぞれ、接点ピンを位置決めするため
のストツパー15及び16が数ケ所(第2図では
1ケ所のみ例示)において形成されている。接続
装置10と接点ピン支持体13及び14とを貫通
して設けられた部材17は、これらの部材を接続
する時に横方向の位置決めをするためのピンであ
る。また第3図は、多数の接点ピンを有するLSI
モジユールとプリント回路基板とを接続するため
の該発明の接続装置の他の実施例の、1つの接続
点部分を拡大して示した断面図、第4図は本実施
例によつて接続を行なうときの構成を示した略示
断面図である。この装置の形状は、金属溜め3が
ガイド孔2の下端に移動してその形状がロート状
になつた点を除いて、基本的に第1図のそれに同
じである。LSIモジユール21は、接点ピン31
が所定面積例えば40×40〔mm〕のなかに1.27〔mm〕
の間隔で取り付けられており、その総計は900本
である。これらの接点ピンは、それぞれ絶縁され
ておりかつ、図示の通り、環状のパツド36を有
している。環状パツド36は、LSIモジユールの
下面に融着してある。このLSIモジユールに整列
して設けてある接点ピンに対応するように、接続
ボード1にガイド孔2が設けてあり、また、これ
らのガイド孔に対応する位置に、プリント回路基
板20の回路パターン25及び28が整列して設
けてある。 FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing two electrical devices (not shown) connected via their respective contact pins using the connecting device according to the invention shown in FIG. . The contact pins are designated 11 and 12 and are fixedly supported by insulating contact pin supports 13 and 14, respectively. The tips of the contact pins 11 and 12 are buried in the solidified low melting point metal 4 that completely fills the metal reservoir 3. Contact pin supports 13 and 1
4, stoppers 15 and 16 for positioning the contact pins are formed at several locations (only one location is illustrated in FIG. 2). A member 17 provided through the connecting device 10 and the contact pin supports 13 and 14 is a pin for lateral positioning when connecting these members. Figure 3 also shows an LSI with many contact pins.
FIG. 4 is an enlarged sectional view of one connection point of another embodiment of the connection device of the invention for connecting a module and a printed circuit board, and FIG. 4 shows a connection made by this embodiment. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration at that time. The shape of this device is basically the same as that shown in FIG. 1, except that the metal reservoir 3 has been moved to the lower end of the guide hole 2 and its shape has become funnel-like. LSI module 21 has contact pin 31
is 1.27 [mm] within a given area, for example 40 x 40 [mm].
They are installed at intervals of 900 in total. These contact pins are each insulated and have annular pads 36 as shown. The annular pad 36 is fused to the bottom surface of the LSI module. Guide holes 2 are provided in the connection board 1 to correspond to the contact pins arranged in alignment on this LSI module, and circuit patterns 25 of the printed circuit board 20 are provided at positions corresponding to these guide holes. and 28 are arranged in line.
プリント回路基板20は多層プリント回路基板
である。図中の29は回路を構成している銅箔を
表わし、かつそれぞれ基板20の絶縁材料により
完全に独立した状態にある。各銅箔層29は、ス
ルーホールメツキ層34及びメツキ層35によつ
て、基板表面の回路パターン25及び28に接続
されている。 Printed circuit board 20 is a multilayer printed circuit board. Reference numerals 29 in the figure represent copper foils constituting the circuit, and each of them is completely independent due to the insulating material of the substrate 20. Each copper foil layer 29 is connected to the circuit patterns 25 and 28 on the substrate surface by a through-hole plating layer 34 and a plating layer 35.
このように、多数本の接点ピン31、ガイド孔
2、そして回路パターン25及び28は、LSIモ
ジユール21に取り付けられているストツパー3
2付のガイドピン33と接続ボード1のガイド穴
7及びプリント回路基板20のガイド穴26とに
よつて位置決めされるようになつている。 In this way, a large number of contact pins 31, guide holes 2, and circuit patterns 25 and 28 are connected to the stopper 3 attached to the LSI module 21.
The position is determined by the guide pins 33 with two guide holes 7 of the connection board 1 and the guide holes 26 of the printed circuit board 20.
以上説明した如く前記先願発明によつて、非常
に僅かな挿入力と抜去力とで、電気的接続及びそ
の接続の解除を行なうことが可能な電気的接続装
置が提供される。しかしながら前記先願発明の電
気的接続装置において、接点ピンの挿抜の際に融
解された低融点金属の一部が、例えば第3図のプ
リント回路基板20の被接続部分である回路パタ
ーン25の下部にあるスルーホール部へ流れ落ち
る現象がある。このために接点ピンの挿抜の繰返
しによつて金属溜め内部の低融点金属の量が次第
に減少して、安定した接続が得られる挿抜回数が
限定されており、その改善が要望されている。 As explained above, the invention of the prior application provides an electrical connection device that can perform electrical connection and disconnection with very little insertion force and removal force. However, in the electrical connection device of the prior invention, a part of the low melting point metal melted when the contact pins are inserted and removed is, for example, the lower part of the circuit pattern 25 which is the connected part of the printed circuit board 20 in FIG. There is a phenomenon in which water flows down into the through-hole section. For this reason, as the contact pin is repeatedly inserted and removed, the amount of low-melting point metal inside the metal reservoir gradually decreases, and the number of times that a stable connection can be achieved is limited, and an improvement is desired.
(c) 発明の目的
本発明の目的は、非常に小さなピン挿入力及び
抜去力をもつて電気的接続及びその接続の解除を
行なうことが可能であり、比較的に小さなスペー
スのなかにより多数の電気的に独立した接点を高
密度に接続することができ、しかも多数回の挿抜
を行つても安定した接続が得られる電気的接続装
置を提供することにある。(c) Purpose of the Invention The purpose of the present invention is to enable electrical connections and disconnections to be made with very small pin insertion and removal forces, and to allow a larger number of pins to be connected in a relatively small space. It is an object of the present invention to provide an electrical connection device that can connect electrically independent contacts with high density and that can provide stable connection even when inserted and removed many times.
(d) 発明の構成
本発明の前記目的は、絶縁材料からなる接続ボ
ードと、該接続ボードに一端が埋設された第1の
接点ピンと、前記接続ボード内に形成されて該第
1の接点ピンが表出する金属溜めと、前記接続ボ
ードに穿たれて該金属溜めに達する第2の接点ピ
ンのガイド孔と、前記金属溜めに収容されて前記
第1の接点ピンと前記第2の接点ピンとの接続に
供される低融点金属と、前記金属溜めの近傍に配
設されて前記低融点金属を融解せしめるための発
熱体とを含んでなる電気的接続装置により達成さ
れる。(d) Structure of the Invention The object of the present invention is to provide a connection board made of an insulating material, a first contact pin having one end buried in the connection board, and a first contact pin formed in the connection board. a metal reservoir from which the metal reservoir is exposed, a guide hole for a second contact pin that is bored in the connection board and reaches the metal reservoir, and a guide hole for the first contact pin and the second contact pin that are accommodated in the metal reservoir. This is achieved by an electrical connection device comprising a low melting point metal used for connection and a heating element disposed near the metal reservoir to melt the low melting point metal.
すなわち本発明の電気的接続装置は、先に説明
した先願発明にかかる装置と同様に、接続ボード
内に設けられた金属溜めにプールされた低融点金
属を付属の発熱体の操作によつて融解及び凝固さ
せることによつて所期の接点接続を達成するが、
先願発明においては接続ボードを貫通する接点ピ
ンガイド孔によつて前記金属溜めが2つの開口を
有するのに対して、本発明においては前記低融点
金属によつて接続される接点ピンの一方が接続ボ
ードに予め埋設されて、金属溜めの開口は外部か
ら挿入される第2の接点ピン側のガイド孔1つと
されている。このために低融点金属を融解して接
点ピンの挿抜を行なうときに融解金属の金属溜め
からの流出が抑制されて、多数回の挿抜を行なつ
ても安定した接続が得られる。 That is, the electrical connection device of the present invention, like the device according to the prior invention described above, uses the low melting point metal pooled in the metal reservoir provided in the connection board by operating the attached heating element. The desired contact connection is achieved by melting and solidifying, but
In the prior invention, the metal reservoir has two openings formed by the contact pin guide hole penetrating the connection board, whereas in the present invention, one of the contact pins connected by the low melting point metal has two openings. It is embedded in the connection board in advance, and the opening of the metal reservoir is one guide hole on the side of the second contact pin inserted from the outside. Therefore, when the low melting point metal is melted and the contact pin is inserted or removed, the flow of the molten metal from the metal reservoir is suppressed, and a stable connection can be obtained even after many insertions and removals.
本発明による電気的接続装置を用いて接続を行
なうためには、接続しようとする電気装置の一方
の例えばプリント回路基板等に本装置を、埋込接
点ピンを挿入してはんだ付けするなどの手段によ
つて接続し、他方の被接続電気装置の接点ピンを
接続ボードの接続位置で対向して位置合わせして
おき、金属溜めの近傍に配置された発熱体に電流
を流すことにより先ず接続ボードを加熱し、伝熱
効果によつて金属溜め内の低融点金属を溶解さ
せ、この状態で被接続電気装置、例えばモジユー
ルを軽く押し付けてその接点ピンを接続ボードに
挿入し、ピン挿入のままの状態で発熱体への通電
を遮断し、接続ボードの温度を低下させ、よつ
て、金属溜めの低融点金属を凝固させる。このよ
うにして、信頼性の高い、低い接触抵抗の接続を
得ることができる。 In order to make a connection using the electrical connection device according to the present invention, it is necessary to insert the device into one of the electrical devices to be connected, such as a printed circuit board, by means of soldering by inserting an embedded contact pin. The contact pins of the other electrical device to be connected are aligned facing each other at the connection position of the connection board, and the connection board is first connected by passing a current through a heating element placed near the metal reservoir. The low melting point metal in the metal reservoir is melted by the heat transfer effect, and in this state, the electrical device to be connected, such as a module, is lightly pressed and its contact pin is inserted into the connection board, leaving the pin inserted. In this state, the power to the heating element is cut off, the temperature of the connection board is lowered, and the low melting point metal in the metal reservoir is solidified. In this way, a reliable, low contact resistance connection can be obtained.
接点接続を解除する場合には、接続の場合と同
様に発熱体への通電によつて接続ボードを加熱
し、低融点金属の融解後に接点ピンを抜去する。
このようにして、非常に弱い力で接点接続を解除
することができる。 When disconnecting the contact, the connection board is heated by energizing the heating element as in the case of connection, and the contact pin is removed after the low melting point metal is melted.
In this way, the contact connection can be broken with very low force.
(e) 発明の実施例
以下本発明を実施例により図面を参照して具体
的に説明する。(e) Embodiments of the Invention The present invention will be specifically explained below using embodiments with reference to the drawings.
第5図は本発明による電気的接続装置の実施例
を示す断面図である。図において、41は第1の
接続ボード、42は第2の接続ボード、43は埋
込接点ピン、44は金属溜めを兼ねるガイド孔、
45は低融点金属、46は発熱体、47は接着
層、48は金属層を示す。 FIG. 5 is a sectional view showing an embodiment of the electrical connection device according to the present invention. In the figure, 41 is a first connection board, 42 is a second connection board, 43 is an embedded contact pin, 44 is a guide hole that also serves as a metal reservoir,
45 is a low melting point metal, 46 is a heating element, 47 is an adhesive layer, and 48 is a metal layer.
本実施例においては接続ボードは41及び42
の2枚の組合せにより構成され、何れも雲母を含
むガラスセラミツク基板(商品名マコール)を用
いて、面積約40〔mm〕×40〔mm〕、第1の接続ボード
41の厚さを約1〔mm〕、第2の接続ボード42の
厚さを約2〔mm〕としている。 In this example, the connection boards are 41 and 42.
The area of the first connection board 41 is approximately 40 mm x 40 mm, and the thickness of the first connection board 41 is approximately 1 mm. [mm], and the thickness of the second connection board 42 is approximately 2 [mm].
第1の接続ボード41には、直径約0.6〔mm〕の
金属溜めを兼ねるガイド孔44が1.27〔mm〕ピツ
チで30×30=900個設けられている。このガイド
孔44の穿孔は、従来技術によりレーザ加工、電
子ビーム加工及び超音波加工等によつて行なうこ
とが可能であるが、本実施例に用いた材料ではド
リル加工も可能である。 The first connection board 41 is provided with 30×30=900 guide holes 44 having a diameter of about 0.6 mm and serving as metal reservoirs at a pitch of 1.27 mm. The guide hole 44 can be formed by conventional techniques such as laser processing, electron beam processing, and ultrasonic processing, but the material used in this embodiment can also be formed by drilling.
この第1の接続ボード41の1面に発熱体46
を形成する。本実施例における発熱体46のパタ
ーンの平面図を第6図に示す。第6図に示す発熱
体46のパターンとして、厚膜スクリーン技術を
用いて、発熱体46(抵抗体)及びそれらを接続
する導体49を形成する。図示の例の場合、発熱
体の寸法は幅0.4〔mm〕及び長さ1〔mm〕であつた。 A heating element 46 is provided on one side of this first connection board 41.
form. FIG. 6 shows a plan view of the pattern of the heating element 46 in this embodiment. As the pattern of the heating element 46 shown in FIG. 6, the heating element 46 (resistor) and the conductor 49 connecting them are formed using a thick film screen technique. In the illustrated example, the dimensions of the heating element were 0.4 [mm] in width and 1 [mm] in length.
ガイド孔44は、長手方向について、一列あた
りについて30個であるので、図示のような発熱体
を30個形成し、これを直列に接続するよう導体を
形成する。これらの直列に接続した発熱体は、孔
の数が30個であるから、図の横方向について31
列を形成する。次に、各列の抵抗を、並列となる
ように導体で接続する。本例の場合、発熱体とし
てイー・アイ・デユポン社製のNo.4720抵抗ペース
トを使用し、導体として同社製のNo.9770導体ペー
ストを使用した。もちろん、他の発熱体及び導体
ペーストを使用することも可能であり、また、ス
パツタリングなどの薄膜技術を応用しても差しつ
かえない。このようにして製作した発熱体の、正
極及び負極間で測定した抵抗は、約250〔Ω〕であ
つた。 Since there are 30 guide holes 44 per row in the longitudinal direction, 30 heating elements as shown are formed and a conductor is formed to connect them in series. These heating elements connected in series have 30 holes, so 31 in the horizontal direction of the figure.
form a line. Next, the resistors in each column are connected in parallel using conductors. In this example, resistance paste No. 4720 manufactured by EI DuPont was used as the heating element, and No. 9770 conductive paste manufactured by the same company was used as the conductor. Of course, other heating elements and conductive pastes may be used, and thin film techniques such as sputtering may also be applied. The resistance measured between the positive and negative electrodes of the heating element thus manufactured was approximately 250 [Ω].
また第2の接続ボード42には、直径約0.4
〔mm〕の貫通孔を前記第1の接続ボード41と同
一の配置で設けた後に、その1面について深さ約
0.5〔mm〕まで孔径を直径約0.6〔mm〕まで拡大す
る。次いでこの孔の内壁に厚膜法によつて金属層
48の一部を形成する。なお前記の直径約0.6
〔mm〕の孔の底面の形状は平面であることが望ま
しいが、傾斜面でもよい。 The second connection board 42 also has a diameter of approximately 0.4 mm.
After providing a [mm] through hole in the same arrangement as the first connection board 41, a hole with a depth of approximately
Enlarge the hole diameter to 0.5 [mm] and to approximately 0.6 [mm] in diameter. Next, a part of the metal layer 48 is formed on the inner wall of this hole by a thick film method. The above diameter is about 0.6
The shape of the bottom of the [mm] hole is preferably flat, but it may be an inclined surface.
しかる後に第5図に示す如く、第1の接続ボー
ド41と第2の接続ボード42とを接着層47に
よつて接着する。本実施例においては、接着剤と
してイー・アイ・デユポン社製の9137ペーストを
用いている。 Thereafter, as shown in FIG. 5, the first connection board 41 and the second connection board 42 are bonded together using an adhesive layer 47. In this example, 9137 paste manufactured by EI DuPont is used as the adhesive.
次に埋込接点ピン43を第2の接続ボード42
の前記孔に嵌合し、金−錫(Au−Sn)合金ペー
ストで両者間のすき間を埋めて固定する。 Next, connect the embedded contact pins 43 to the second connection board 42.
, and the gap between the two is filled with gold-tin (Au-Sn) alloy paste and fixed.
本実施例の埋込接点ピン43は、一端に直径約
0.6〔mm〕、高さ約0.5〔mm〕のつばを有する直径約
0.3〔mm〕の燐青銅製のピンであり、パラジウム
(Pd)めつきが施されている。 The embedded contact pin 43 of this embodiment has a diameter of approximately
Approximately 0.6 [mm] in diameter with a brim of approximately 0.5 [mm] in height.
A 0.3 mm phosphor bronze pin plated with palladium (Pd).
次いで低融点金属45の適量を金属溜めを兼ね
てガイド孔44にプールする。 Next, an appropriate amount of the low melting point metal 45 is pooled in the guide hole 44, which also serves as a metal reservoir.
本発明の装置を通常の状態で動作する場合に
は、有用な低融点金属は好ましくは100〜170〔℃〕
の融点を有している。このような金属として、例
えば、In−Sn合金、Bi−Sn合金、Bi−Pb合金、
ローズ合金(Sn、Bi、Pbから成る)、その他を有
利に用いることができる。低融点金属の融点が
100〔℃〕以下の場合には、電気的装置の動作時に
この金属が融解し、接続障害が発生するおそれが
ある。これは、装置を通常の状態で使用する場
合、LSI素子の発熱により、素子を実装するモジ
ユールの温度が上昇し、さらに、これと隣接する
接続ボードの温度も上昇するためである。一方、
低融点金属の融点が過度に高い場合、これを融解
するための温度をより高くする必要があり、それ
にともない、低融点金属を内蔵する接続ボードの
温度も必然的に上昇する。このことは、接続ボー
ドの近傍に配置されるプリント回路基板に対し悪
影響をおよぼす。すなわち、プリント回路基板上
の回路は、通常、67Sn−40Pbはんだめつき膜が
形成されており、このはんだ材料の融点は約180
〔℃〕であるため、接続ボードの温度がこれ以上
になると、はんだめつき膜が熱的な影響を受ける
ことが起こりうる。また、プリント回路基板がた
とえ耐熱性にすぐれたポリイミドなどの材料で構
成されていたとしても、このプリント回路基板も
熱的影響を受けることは避けられない。以上のよ
うな理由により、本発明による低融点金属の好ま
しい融点の範囲は前記のごとくに規定される。た
だし、この融点の範囲は、現在、通常の状態で使
用される装置に対して規定されるものであり、モ
ジユール、回路基板等がたとえば浸漬液冷される
などの場合、あるいは、プリント回路基板および
はんだめつき膜に対する熱的制約条件が変更され
る場合には、低融点金属の好ましい融点の範囲は
上で述べた範囲に限定されるものではない。 When operating the apparatus of the present invention under normal conditions, useful low melting point metals are preferably 100 to 170°C.
It has a melting point of Examples of such metals include In-Sn alloy, Bi-Sn alloy, Bi-Pb alloy,
Rose alloys (consisting of Sn, Bi, Pb), etc. can be advantageously used. The melting point of low melting point metal is
If the temperature is below 100 degrees Celsius, this metal may melt during operation of the electrical device, causing a connection failure. This is because when the device is used under normal conditions, the heat generated by the LSI element causes the temperature of the module on which the element is mounted to rise, and the temperature of the adjacent connection board to rise as well. on the other hand,
If the melting point of the low melting point metal is too high, it is necessary to increase the temperature for melting it, which inevitably increases the temperature of the connection board containing the low melting point metal. This has an adverse effect on printed circuit boards placed in the vicinity of the connection board. In other words, circuits on printed circuit boards are usually formed with a 67Sn-40Pb solder film, and the melting point of this solder material is approximately 180.
[°C], so if the temperature of the connection board exceeds this temperature, the solder-plated film may be thermally affected. Furthermore, even if the printed circuit board is made of a material such as polyimide that has excellent heat resistance, it is inevitable that the printed circuit board will also be affected by heat. For the above reasons, the preferable melting point range of the low melting point metal according to the present invention is defined as described above. However, this melting point range is currently specified for equipment used under normal conditions, and for example where modules, circuit boards, etc. are immersion liquid cooled, or where printed circuit boards and If the thermal constraints on the solder-plated film are changed, the preferred melting point range of the low melting point metal is not limited to the range stated above.
なお、先に述べた埋込接点ピン43を第2の接
続ボード42に固定するために用いたAu−Sn合
金は、その融点が280〔℃〕であつて低融点金属4
5の融解の際にこれが融解することはない。従つ
て被接続電気装置の接点ピンを接続し、また接続
を解除するために低融点金属45を融解するとき
に、埋込接点ピン43側は封止されており低融点
金属45の流出が阻止される。 Note that the Au-Sn alloy used for fixing the embedded contact pin 43 mentioned above to the second connection board 42 has a melting point of 280 [°C] and is higher than the low melting point metal 4.
This does not melt during the melting of 5. Therefore, when the low melting point metal 45 is melted to connect or disconnect the contact pin of the electrical device to be connected, the embedded contact pin 43 side is sealed to prevent the low melting point metal 45 from flowing out. be done.
(f) 発明の効果
以上説明した如く本発明の電気的接続装置にお
いては、非常に僅かな挿入力と抜去力とで電気装
置間の接続及びその解除を行なうことができ、か
つ比較的小さな面積内に非常に多数の接続体を設
けることができる効果を損することなく、多数回
の挿入、抜去を行なつても低融点金属の流失が抑
制されて安定した信頼性の高い接続を得ることが
できる。(f) Effects of the Invention As explained above, the electrical connection device of the present invention can connect and disconnect electrical devices with very little insertion and removal force, and has a relatively small area. It is possible to provide a stable and highly reliable connection by suppressing the loss of low-melting point metal even after multiple insertions and withdrawals without losing the effect of being able to provide a very large number of connections within the connector. can.
第1図は従来の電気的接続装置の1例を示す部
分拡大断面図、第2図は前記従来例を用いて接点
ピン間の接続を行なつた状態を示す断面図、第3
図は他の従来例を使用してLSIモジユールとプリ
ント回路基板との間の接続を行なつた状態を示す
部分拡大断面図、第4図は前記従来例を用いる接
続構成を示す断面図、第5図は本発明の実施例を
示す部分拡大断面図、第6図は前記実施例の発熱
体パターンを示す平面図である。
図において、41及び42は接続ボード、43
は埋込接点ピン、44は金属溜めを兼ねるガイド
孔、45は低融点金属、46は発熱体、47は接
着層、48は金属層、49は導体を示す。
FIG. 1 is a partially enlarged cross-sectional view showing an example of a conventional electrical connection device, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which contact pins are connected using the conventional example, and FIG.
The figure is a partially enlarged cross-sectional view showing a connection between an LSI module and a printed circuit board using another conventional example; FIG. 4 is a cross-sectional view showing a connection configuration using the conventional example; FIG. 5 is a partially enlarged sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view showing a heating element pattern of the embodiment. In the figure, 41 and 42 are connection boards, 43
4 is a buried contact pin, 44 is a guide hole which also serves as a metal reservoir, 45 is a low melting point metal, 46 is a heating element, 47 is an adhesive layer, 48 is a metal layer, and 49 is a conductor.
Claims (1)
各ガイド孔の両側に厚膜抵抗発熱体が焼付け形成
され、それら発熱体間が厚膜導体で連結されたセ
ラミツク製の第1の接続ボードと、 前記ガイド孔と同一の径とそれよりも小さい径
の2つの孔が同軸に2段に形成された貫通孔が、
前記ガイド孔と同一配置で配設され、前記貫通孔
の内壁に厚膜金属層が被着されたセラミツク製の
第2の接続ボードと、 前記第2の接続ボードの貫通孔に嵌合されるつ
ばを有する埋込接点ピンとからなり、 前記第1の接続ボードの発熱体配設面と前記第
2の接続ボードの大きい径の孔の開口面とが、相
互の孔中心が合致するごとくに絶縁性のペースト
で焼付け接着され、前記埋込接点ピンのつば部が
前記第2の接続ボードの大きい径の孔に嵌合し、
小さい径の孔からピン先端が突出するごとくに嵌
挿し、前記貫通孔内壁の金属層に金属ペーストで
密封状態で焼付け接合され、前記ガイド孔に低融
点金属が収容されてなる電気的接続装置。[Scope of Claims] 1. A ceramic material having guide holes for contact pins, thick film resistance heating elements formed by baking on both sides of each guide hole on one surface, and the heating elements connected by a thick film conductor. a first connection board made of aluminum, and a through hole in which two holes having the same diameter as the guide hole and a diameter smaller than the guide hole are coaxially formed in two stages,
a second connection board made of ceramic that is disposed in the same manner as the guide hole and has a thick metal layer deposited on the inner wall of the through hole; and a second connection board that is fitted into the through hole of the second connection board. an embedded contact pin having a flange, and the heating element mounting surface of the first connection board and the opening surface of the large diameter hole of the second connection board are insulated so that the centers of the holes coincide with each other. and the collar portion of the embedded contact pin fits into a large diameter hole of the second connection board;
An electrical connection device in which the tip of the pin is inserted into the hole with a small diameter so as to protrude, the pin is sealed and baked to the metal layer on the inner wall of the through hole with a metal paste, and a low melting point metal is accommodated in the guide hole.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6473783A JPS59205170A (en) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | Electric connector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6473783A JPS59205170A (en) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | Electric connector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59205170A JPS59205170A (en) | 1984-11-20 |
JPH0158836B2 true JPH0158836B2 (en) | 1989-12-13 |
Family
ID=13266757
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6473783A Granted JPS59205170A (en) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | Electric connector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59205170A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0550173U (en) * | 1991-12-12 | 1993-07-02 | 日信工業株式会社 | Shoe-hold device for vehicle drum brakes |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5796478A (en) * | 1980-12-09 | 1982-06-15 | Nippon Electric Co | Electric connector |
-
1983
- 1983-04-13 JP JP6473783A patent/JPS59205170A/en active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5796478A (en) * | 1980-12-09 | 1982-06-15 | Nippon Electric Co | Electric connector |
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JPH0550173U (en) * | 1991-12-12 | 1993-07-02 | 日信工業株式会社 | Shoe-hold device for vehicle drum brakes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59205170A (en) | 1984-11-20 |
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