JP2005183143A - 電気的接触構造体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
特に従来に比べて小型化や部品点数の低減を実現できるとともに、プリント配線基板などの被接続部との間で簡単な構造にて容易に且つ確実に導通接続させることが可能な電気的接触構造体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】
電気的接触構造体２４を、スパイラル接触子２６と、前記スパイラル接触子２６を保持する保持体２５と前記スパイラル接触子２６の基部２６ｂの下から前記保持体の裏面にまで通じる凹部２７内に形成された導通部２８とを有して構成することで、従来に比べて簡単な構造でしかも生産コストも低減でき、さらに導通性にも優れ、小型化を実現できる電気的接触構造体を得ることが出来る。
【選択図】図５

Description

本発明は、被接触体に対して電気的に接触される電気的接触部を有する電気的接触構造体、具体的にはＩＣソケットやコネクタなどの一部品として用いられる電気的接触構造体に係り、特に従来に比べて小型化や部品点数の低減を実現できるとともに、プリント配線基板などの被接続部との間で簡単な構造にて容易に且つ確実に導通接続させることが可能な電気的接触構造体及びその製造方法に関する。

電気的接触構造体が内臓されている装置の一例として、以下の半導体検査装置を挙げる。特許文献１に記載されている半導体検査装置は、半導体を外部の回路基板などに電気的に仮接続させるものである。半導体の背面側には格子状またはマトリックス状に配置された多数の球状接触子が設けられており、これに対向する絶縁基板上には多数の凹部が設けられ、この凹部内にスパイラル接触子が対向配置されている。

前記半導体の背面側を前記絶縁基板に向けて押圧すると、前記球状接触子の外表面に前記スパイラル接触子が螺旋状に巻き付くように接触するため、個々の球状接触子と個々のスパイラル接触子との間の電気的接続が確実に行われるようになっている。
特開２００２−１７５８５９号公報

前記絶縁基板及びスパイラル接触子を有して成る電気的接触構造体は、例えば図１７に示す形状である。

前記電気的接触構造体１は、複数のスパイラル接触子２が、絶縁基板（以下、基台という）３に取付けられた構造である。前記基台３にはその表面から裏面に貫通する複数の凹部（スルーホール）３ａが設けられ、前記凹部３ａの上面に、前記スパイラル接触子２が設けられている。

図１８は、図１７に示すスパイラル接触子２のうち、一つのスパイラル接触子２を基台３の裏面側から見た部分拡大裏面である。

図１８に示すように、前記凹部３ａの周囲には前記スパイラル接触子２と導通接続する導通部１０が露出している。前記導通部１０の裏面は前記基台３の裏面と同一平面を成している。

前記電気的接触構造体１は、例えば図１９に示す各工程を経て形成される。
図１９Ａ工程では、Ｃｕ基板４上に、露光現像によりスパイラル接触子２のパターン５ａが形成されたレジスト層５を形成し、前記レジスト層５のパターン５ａ内にスパイラル接触子２を形成する。

図１９Ｂに示す工程では、前記レジスト層５を除去した後、樹脂等から成るガイドフレーム６を、前記ガイドフレーム６に設けられた穴部６ａがちょうど各スパイラル接触子２と対面するように位置決めした後、前記ガイドフレーム６を各スパイラル接触子２の基部２ａ間に貼り付ける（図１７も参照されたい）。

次に図１９Ｃの工程では、前記Ｃｕ基板４を例えばエッチングなどの方法を用いて除去する。各スパイラル接触子２は前記ガイドフレーム６によって繋げられている。

次に図１９Ｄの工程では、ちょうどスパイラル接触子２と対面する位置に貫通孔３ａが形成された基台３に、前記スパイラル接触子２を導電接着剤８等を用いて接着固定する。

前記基台３の貫通孔３ａの内面７ｂには導電部１０がスパッタ法等で形成されている。
そして図１９Ｅ工程で、前記突出調整部材９を用いてスパイラル接触子２を立体フォーミングする。

図１９Ｆ工程では、前記基台３の裏面側に導電接着剤１４を介して接続端子１１を設ける。

さらに前記基台３の下方に複数の配線パターンやその他の回路部品を有するプリント基板１２が設け、前記基台３を前記プリント基板１２上に固定する。

前記プリント基板１２の表面には前記基台３の底面に設けられた接続端子１１に対向する対向電極１３が設けられており、前記各接続端子１１と各対向電極１３とを、導電性接着剤等を介して導通接続させる。

ところで図１９Ａないし図１９Ｆの工程を経て得られた電気的接触構造体１には次のような問題点があった。

まず第一に、前記電気的構造体１は、主にスパイラル接触子２、基台３、ガイドフレーム６、導通部１０、及び接続端子１１とを有して構成されるが、このように前記電気的構造体１を形成するのに部品点数が多く生産コストの増大を招いていた。特に基台３は、貫通孔３ａの内面に導通部１０がスパッタ法で形成された複雑な構造体であり、前記基台３のコストは高く、電気的構造体１の生産コストを増大させる大きな一因となっていた。

第ニに、前記スパイラル接触子２や接続端子１１を前記導通部１０との間で導電性接着剤８，１４を介して接着固定し、また前記接続端子１１とプリント基板１２の対向電極１３間も導電性接着剤を介して接着固定していた。

しかし導電性接着剤を用いた接着固定方法では、その際に部材間を熱圧着させる必要があり、その熱圧着が部材間全体に均一でないと、両部材間の導通性が悪くなり、信頼性を低下させる結果となり、このため熱圧着を高精度に行う必要性からきめ細かい製造を余儀なくされた。

第三に、従来の電気的接触構造体１では、小型化に不向きな構成であった。例えばスパイラル接触子１自体がより小型化されると、それに合わせて前記基台３に設けられる貫通孔３ａも小さくしていかなければならないが、前記貫通孔３ａをあまり小さくし過ぎると、前記貫通孔３ａ内に適切な膜厚で導通部１０を形成できず、電気的特性の劣る電気的接触構造体１となってしまう。このため前記貫通孔３ａをさほど小さくはできず、その結果、スパイラル接触子１自体を小さく形成できても前記基台３を小さく形成できず、また基台３の膜厚に関しても、あまり薄くしすぎると、基台３自体の強度が低下し、導電性接着剤を用いて熱圧着により前記基台３にスパイラル接触子２及び接続端子１１を導通性良く接続できなくなってしまう。よって電気的接触構造体１の小型化をより促進させることができなかった。

そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に従来に比べて小型化や部品点数の低減を実現できるとともに、プリント配線基板などの被接続部との間で簡単な構造にて容易に且つ確実に導通接続させることが可能な電気的接触構造体及びその製造方法を提供することを目的としている。

本発明は、被接触体に対して電気的に接触される電気的接触部と、前記電気的接触部を保持する保持体とを有して成る電気的接触構造体において、
前記電気的接触部は前記保持体の表面側にて保持され、前記保持体には、裏面にまで至る凹部が設けられ、前記凹部内には導通部が設けられ、
前記導通部は、前記電気的接触部と直接、導通接続されるとともに、前記保持体の裏面側で、被接続部と導通接続されることを特徴とするものである。

本発明における電気的接触構造体は、電気的接触部と保持体と導電部とで構成されるものであり、従来に比べて部品点数を少なくでき、簡単な構造の電気的接触構造体を得ることができる。

特に従来、必要であった基台が必要なくなり、それに代えて保持体が設けられる。
また前記導通部は、前記電気的接触部と直接、導通接続されており、従来のように導電性接着剤を必要とせず導電性に優れた構造を提供できる。

また本発明では、前記保持体は有機絶縁材料で形成されたものであることが好ましく、これにより前記保持体の成形・加工が容易になり、前記保持体を形成する過程で前記保持体を薄く形成することもでき、電気的接触構造体の薄型化を実現できる。

なお本発明では、前記有機絶縁材料にはソルダーレジストが用いられることが好ましい。本発明ではこのソルダーレジストが最後まで保持体として残ることになる。本発明ではソルダーレジストで形成された保持体に対して上記の凹部形成や導通部の形成等を簡単な製造方法を用いて行うことができ、生産コストの低減を図ることが可能になる。

また本発明では、前記保持体には、表面から裏面にまで通じる貫通孔が設けられ、前記電気的接触部の端部は、前記保持体上の前記貫通孔の周辺部にて保持されるとともに、前記端部を除く前記電気的接触部の部分が前記貫通孔と膜厚方向で対向する位置にまで延出して設けられ、
前記凹部は、前記貫通孔よりも外側に離れた位置にて、前記保持体の裏面から前記端部にまで通じて形成されることが好ましい。

上記により、貫通孔から前記電気的接触部に対し立体フォーミング等の所定の加工を行うことができる。また前記貫通孔の形成により被接触体との接触によって前記電気的接触部が前記貫通孔内に撓んで入り込むことができ、この結果、前記貫通孔内で前記電気的接触部は被接触体を包み込むように変形可能になり、前記電気的接触部と被接触体間の電気的接触性を良好なものに出来る。また前記凹部は、前記貫通孔から離れた位置にて設けられており、この結果、前記凹部内に形成された導通部は、前記貫通孔の形成過程に影響を受けることが無く、前記電気的接触部や被接触部との導通性を良好に保ち電気特性に優れた電気的接触構造体を得ることが出来る。

また本発明では、前記電気的接触部はスパイラル形状で形成されたスパイラル接触部部と、前記スパイラル接触部と繋がり、前記前記スパイラル接触部の周囲を囲む基部とで構成され、前記基部が前記保持体上に保持されるとともに、前記スパイラル接触部が前記貫通孔と膜厚方向で対向する位置に設けられることが好ましい。

上記のように前記電気的接触部は一つの具体例としてスパイラル接触部を有する構造である。スパイラル接触部を有する電気的接触部は、被接触体と適切に電気的接触できる。

また上記の構成の場合、前記凹部は、前記貫通孔より外側に離れた位置にて、前記貫通孔の周囲を囲むように、前記保持体の裏面から前記基部にまで通じて形成され、前記凹部内に形成される導通部が前記保持体の裏面にて前記貫通孔の周辺部を囲む形状にて露出することが好ましい。

本発明では、前記導通部はメッキ形成されたものであることが好ましい。
また本発明では、前記導通部は前記保持体の裏面から前記被接触体部側に突出した突出部を有し、前記突出部は、前記凹部内に形成された導通部の幅寸法よりも広い幅寸法を有して形成されることが好ましい。これにより前記被接続部と前記導通部間の導通接続面積を大きくでき両者間を良好に導通接続させることができる。

また本発明では、前記突出部の表面は凸型の湾曲面状であってもよく、前記導通部は前記被接続部と半田にて接続固定されることが好ましい。本発明では、前記導通部のうち、前記保持体の裏面から突出する突出部をバンプ部として、前記被接続部との間で半田にて接続固定することが可能になり、従来のように導電性接着剤等により熱圧着する場合に比べて両者間の導通性を良好なものに出来る。

また本発明では、前記被接続部はプリント基板上に形成されている形態に適用できる。
また本発明は、被接触体に対して電気的に接触される電気的接触部と、前記電気的接触部を保持する保持体とを有して成る電気的接触構造体の製造方法において、
（ａ） 基板上に電気的接触部をメッキ形成する工程と、
（ｂ） 前記電気的接触部上及び前記基板上を保持体となる有機絶縁材料層によって覆う工程と、
（ｃ） 前記有機絶縁材料層に前記有機材料層の表面側から、前記電気的接触部の所定の部位上にまで通じる凹部を形成する工程と、
（ｄ） 前記凹部内に導通部をメッキ形成し、前記導通部を前記電気的接触部上に直接、導通接続させる工程と、
（ｅ） 前記基板を除去する工程と、
を有することを特徴とするものである。

本発明では、上記の工程により、電気的接触部、保持体、及び導通部を有して成る電気的接触構造体を製造できる。従来に比べて製造工程数を減らすことが出来、また従来、電気的接触構造体の製造に必要であった基台が必要なく、それに代わるものとして有機絶縁材料層から成る保持体を設ける。前記（ｃ）工程及び（ｄ）工程に示すように、前記保持体に凹部の形成、導通部の形成を簡単に行うことができ、従来に比べて生産コストの低減を図ることができる。

また上記の工程では前記（ｂ）工程で、まだ基板が存在する段階で有機絶縁材料層で形成された保持体を前記基板及び電気的接触部上に形成するので、従来のように基台単体と、基板から取り外した電気的接触部とを熱圧着等して取り付けることはなく、前記保持体を要望に合わせて容易に薄型化しやく、電気的接触構造体の小型化を実現できる。

さらに前記（ｄ）工程で、直接、前記電気的接触部上に導通部を接続させることができるので、従来のように両者間を導通接着剤を用いて熱圧着しながら接続固定するといった煩雑な工程が必要なくなり、また前記電気的接触部と前記導通部間の導通性も従来に比べて良好なものにすることが出来る。

また本発明では、（ｄ）工程と（ｅ）工程の間に以下の工程を有することが好ましい。
（ｆ） 前記導通部から離れた位置であって、少なくとも前記電気的接触部の一部と膜厚方向で対向する位置に、前記有機絶縁材料層の表面から裏面にかけて貫通孔を形成して、前記貫通孔内に前記電気的接触部の一部を露出させる工程。

さらに、前記（ｆ）工程と前記（ｅ）工程の間に次の工程を有することが好ましい。
（ｇ） 前記貫通孔内に露出した電気的接触部を立体フォーミングする工程。

また本発明では、前記（ａ）工程で、前記電気的接触部をスパイラル形状で形成されたスパイラル接触部と、前記スパイラル接触部と一体に成形され、前記前記スパイラル接触部の周囲を囲む基部とで形成し、
前記（ｃ）工程で、前記有機絶縁材料層に前記有機材料層の表面側から、前記電気的接触部の基部上にまで通じる凹部を形成し、
前記（ｆ）工程で、前記貫通孔の形成により、前記貫通孔内に、前記電気的接触部を構成するスパイラル接触部の部分を露出させることが好ましい。

また本発明では、前記（ｂ）工程で用いる有機絶縁材料層にソルダーレジストを用いることが好ましい。

このとき、前記ソルダーレジストにはポジ型のレジストを用い、前記（ｃ）工程でマスク層を用いて露光現像により、露光された部分のソルダーレジストを除去して凹部を形成することが好ましい。さらに前記（ｆ）工程でマスク層を用いて露光現像により、露光された部分のソルダーレジストを除去して貫通孔を形成することが好ましい。

上記のように、ポジ型のソルダーレジストを用いることにより、前記保持体に容易且つ適切に凹部及び貫通孔を形成できる。本発明では前記ソルダーレジストで形成された有機絶縁材料層を最後まで残して保持体として機能させることができる。

従来では、前記電気的接触部を取り付ける基台を別個用意する必要性があったが、本発明では、一連の製造過程で、基台となる保持体をも形成することができる点に一つの特徴点がある。従来のように基台を別個設ける場合には、生産コストが増大したり、製造工程が長くなるなどの不具合があったが、本発明では、一連の過程で連続して電気的接触部、及び保持体を製造でき、簡単な方法で電気的接触構造体を製造できるし、前記電気的接触構造体の構造も簡単なものにすることが出来る。

また本発明では、前記（ｄ）工程で、前記導通部を前記有機絶縁材料層の表面から盛り上がるようにバンプ形成することが好ましい。これによりプリント基板に設けられた被接続部と前記導通部間の接続面積を大きくでき、また前記導通部は被接続部側に突出しているので、前記導通部と被接続部とを対向させたときに、前記保持体の裏面と前記被接続部間には空間が形成されやすく、この空間をはんだ付けのための空間部にでき、前記導通部と前記被接続部間を容易に半田付けにて接続固定することが出来る。

本発明における電気的接触構造体は、電気的接触部と保持体と導電部とで構成されるものであり、従来に比べて部品点数を少なくでき、簡単な構造の電気的接触構造体を得ることができる。特に従来、必要であった基台が必要なくなり、それに代えて保持体が設けられる。

また前記導通部は、前記電気的接触部と直接、導通接続されており、従来のように導電性接着剤を必要とせず導電性に優れた構造を提供できる。

また本発明の製造方法によれば、従来に比べて製造工程数を減らすことが出来、また従来、電気的接触構造体の製造に必要であった基台が必要なく、それに代わるものとして有機絶縁材料層から成る保持体を設ける。本発明では、前記保持体に凹部の形成、導通部の形成を簡単に行うことができ、従来に比べて生産コストの低減を図ることができる。

また上記の工程では、まだ基板が存在する段階で有機絶縁材料層で形成された保持体を前記基板及び電気的接触部上に形成するので、従来のように基台単体と、基板から取り外した電気的接触部とを熱圧着等して取り付けることはなく、前記保持体を要望に合わせて容易に薄型化しやく、電気的接触構造体の小型化を実現できる。

さらに直接、前記電気的接触部上に導通部を接続させることができるので、従来のように両者間を導通接着剤を用いて熱圧着しながら接続固定するといった煩雑な工程が必要なくなり、また前記電気的接触部と前記導通部間の導通性も従来に比べて良好なものにすることが出来る。

図１は電子部品の動作を確認するための試験に用いられる検査装置を示す斜視図である。

図１に示すように、検査装置２０は凹部形状の台２１と、この台２１の一方の縁部に設けられたひんじ部２３を介して回動自在に支持された蓋体２２とを有して構成されている。前記台２１および蓋体２２は絶縁性の樹脂材料などで形成されており、前記基台２１の中心部には図示Ｚ２方向に凹となる装填領域２１Ａが形成されている。そして、前記装填領域２１Ａ内には、次に説明する電気的接触構造体２４が設けられ、前記電気的接触構造体２４上に半導体などの電子部品２５が装着できるようになっている。また台２１の他方の縁部には、被ロック部２４が形成されている。

図１に示すように、前記検査装置２０の蓋体２２の内面の中央の位置には、電子部品２５を図示下方に押し付ける凸形状の押圧部２２ａが前記装填領域２１Ａに対向して設けられている。また前記ひんじ部２３と逆側となる位置にはロック部２６が形成されている。

前記蓋体２２の内面と押圧部２２ａとの間には前記押圧部２２ａを蓋体２２の内面から遠ざかる方向に付勢するコイルスプリングなどからなる付勢部材が設けられている（図示せず）。従って、電子部品２５を前記装着領域２１Ａ内に装着して蓋体２２を閉じてロックすると、電子部品２５を装填領域２１Ａの表面に接近する方向（Ｚ２方向）に弾性的に押し付けることが可能となっている。

図２は電気的接触構造体２４の平面図、図３は図２に示すＡの領域を拡大した部分拡大平面図、図３は、Ａ領域を前記電気的接触構造体２４の裏面側から見た部分拡大裏面図、図５は、図２に示すＡ領域を膜厚方向から切断したときの、前記電気的接触構造体２４の部分拡大断面図と、前記電気的接触構造体２４の上側から当接する電子部品２５、及び前記電気的接触構造体２４の下側に接続固定されるプリント基板３０の部分拡大断面図である。

図２に示す電気的接触構造体２４は、保持体２５と多数のスパイラル接触子（電気的接触部）２６とを有して構成される。前記スパイラル接触子２６は図２では、前記保持体２５の表面の周辺を囲む２列の枠状形態を成すべく、規則的に配列されているが、前記スパイラル接触子２６の配列のされ方は、前記電子部品２５の裏面側に設けられた接触子３５（被接触体）の形成位置によって変る。

図３及び図５に示すように、前記保持体２５には、表面２５ｂから裏面２５ｃにかけて貫通する貫通孔２５ａが設けられている。図３では、前記貫通孔２５ａは、膜面方向（図示Ｘ−Ｙ平面と平行な方向）への断面が略円形状である。前記貫通孔２５ａの形状は他の形態であってもよいが、前記貫通孔２５ａ上に設けられる接触子２６がスパイラル形状であるので、適切に前記貫通孔２５ａ上に前記スパイラル接触子２６を対向させ、前記スパイラル接触子２６を電気部品２５の接触子３５との電気的接触時に、スムーズに前記貫通孔２５ａ内に入り込ませるには、前記貫通孔２５ａの膜面方向と平行な断面は略円形状であることが好ましい。図３ではこの貫通孔２５ａ上に位置するスパイラル接触子２６を斜線で図示している。

図３及び図５に示すように、前記スパイラル接触子２６は、前記貫通孔２５ａ上に露出し、スパイラル状に形成され前記電子部品２５の接触子と電気的に接触する接触部２６ａと、前記接触部２６ａと一体となって形成されるとともに、前記接触部２６ａの周囲を囲む基部２６ｂとで構成されている。図５に示すように前記接触部２６ａは上方に向けて螺旋状に突出するように立体成形されている。これにより前記電子部品２５の裏面に設けられた接触子３５との間で良好な電気的接続を得ることが出来る。

図５に示すように、前記基部２６ｂは、前記保持体２５の表面２５ｂにて保持されている。前記保持体２５の表面２５ｂは、前記貫通孔２５ａが形成された周囲に低表面２５ｂ１が形成され、前記貫通孔２５ａから離れる方向にて低表面２５ｂ１の外縁部から一段高くなった高表面２５ｂ２が形成されている。前記高表面２５ｂ２と低表面２５ｂ１間の切欠部内に前記基部２６ｂが形成され、前記基部２６ｂの表面２６ｂ１と前記高表面２５ｂ２とは同一平面となっている。

前記基部２６ｂと前記保持体２５との間には導電性接着剤等の他部材は介在しておらず、前記基部２６ｂと前記保持体２５とは直接接合されている。後述する製造方法で説明するように、前記保持体２５は、有機絶縁材料で形成され、最初、前記スパイラル接触子２６上を覆うようにして塗布されたもので、前記スパイラル接触子２６の基部２６ｂと前記保持体２５とは、アンカー効果等によって接続固定されている。

図５に示すように、前記基部２６ｂの下面２６ｂ２からは、前記保持体２５を裏面２５ｃにまで至る凹部２７が形成されている。前記凹部２７内には、導通部２８が例えばメッキなどによって形成されている。

前記凹部２７は、前記保持体２５に形成された貫通孔２５ａよりも外側に離れた位置にて、前記貫通孔２５ａの周囲を囲むように形成され、図４に示すように、前記凹部２７内に形成される導通部２８は、前記保持体２５の裏面２５ｃにて前記貫通孔２５ａの周辺部を囲む略円形の縁取り形状にて露出する。

前記導通部２８は前記保持体２５内に形成され、前記保持体２５の裏面２５ｃから露出する以外、保持体２５の他の部位から露出していない。すなわち前記貫通孔２５ａ内にも前記導電部２８は露出していない。前記導通部２８は、前記貫通孔２５ａ内に露出するように形成することも可能であるが、そのように形成すると、電気的特性の低下等を招く恐れがあるので、前記貫通孔２５ａ内に前記導電部２８を露出させるのは好ましくない。

したがって本発明では前記導電部２８を前記保持体２５の内部に形成すべく、前記導電部２８を形成すべき凹部２７を前記貫通孔２５ａよりも外側に離れた位置に設けている。

図５に示すように、前記凹部２７は前記スパイラル接触子２６の基部２６ｂの下面２６ｂ２から前記保持体２５の裏面２５ｃにかけてストレート形状で形成されているが、ストレート形状以外の形状であってもよい。しかしストレート形状が最も作りやすく、また前記基部２６ｂと前記導通部２８との導通性も良好にできて好ましい。

図５に示すように、前記導通部２８は前記保持体２５の裏面２５ｃから突出した突出部２８ａを有し、前記突出部２８ａは、前記凹部２７内に形成された前記導通部２８の幅寸法よりも広い幅寸法を有して形成されている。

前記突出部２８ａは導通部２８のメッキ形成時にバンプ形成によって形成されたものであり、前記突出部２８ａの表面２８ａ１は凸型の湾曲面状で形成されている。このようにバンプ形成による前記突出部２８ａの形成により、前記電気的接触構造体２４の下側に設けられるプリント配線基板３０上に位置する対向電極３１（被接続部）との間の導通接触面積を大きくできること、さらには前記対向電極３１と前記突出部２８ａとを付き合わせたときに、前記保持体２５と前記対向電極３１との間には、空間部３２が形成されるので、この空間部３２を前記対向電極３１と前記突出部２８ａとの間を半田３３によって接続する際の半田形成部として利用でき、適切に前記対向電極３１と前記突出部２８ａ間を半田付けでき、前記対向電極３１と導通部２８間の導通接続性を良好なものに保ち得る。また本発明では、前記対向電極３１と前記突出部２８ａ間を半田付けできるので、従来のように導電性接着剤を用いたときの熱圧着工程等が必要なくなり、簡単に且つ確実に前記対向電極３１と前記突出部２８ａ間を導通接続させることができる。

各部材の材質等について説明する。前記スパイラル接触子２６はメッキや銅箔等によって形成されるが、メッキ形成されることが前記スパイラル接触子２６を微細加工することができて好ましい。メッキ形成によるスパイラル接触子２６は積層メッキ構造であることが好ましく、一例をあげると下からＡｕ／Ｎｉ／Ａｕの順で積層された構成である。

前記保持体２５は、有機絶縁材料で形成されることが好ましい。前記保持体２５を有機絶縁材料で形成することで、前記スパイラル接触子２６に損傷を与えることなく前記保持体２５に凹部２７や貫通孔２５ａの形成を適切且つ容易にでき高精度に前記凹部２７や貫通孔２５ａを形成することができる。

特に前記保持体２５はソルダーレジストを用いて形成されることが好ましい。後述の製造方法で説明するように、ソルダーレジストで形成された保持体２５に対し露光現像によって凹部２７や貫通孔２５ａの形成を容易に且つ精度良く形成することが出来る。

前記導通部２８はメッキ形成されることが好ましい。前記導電部２８にはＣｕ、Ａｕ、白金族系元素等の導電性に優れた金属材料を用いることが好ましい。本発明では、前記導通部２８をメッキ形成することで同じく金属製のスパイラル接触子２６の基部２６ｂ下に前記導通部２８をメッキ成長させることができ、前記導通部２８と前記基部２６ｂ間に導電性接着剤等を用いることなく、両者を適切且つ確実に導通接続させることが出来る。
前記半田３３には例えばクリーム半田を用いる。

以上のようにして形成された電気的接触構造体２４上に電子部品２５を図５に示す矢印方向からセットし、図１に示す蓋体２２のロック部２６を台２１の被ロック部２４にロックすると、電子部品２５が前記押圧部２２ａによって図示下方に押し付けられるため、前記電子部品２５の裏面に設けられた接触子３５が各スパイラル接触子２６を前記保持体２５に形成された貫通孔２５ａの内部方向（図示下方）に押し下げる。同時に、スパイラル接触子２６の外形は押し広げられるように変形し、前記接触子３５の外表面を抱き込むように巻き付き、各接触子３５と各スパイラル接触子２６とが良好に電気的に接続される。

図６は、本発明における電気的接触構造体４１を有するコネクタ４５の分解斜視図である。

前記電気的接触構造体４１は、図６に示すように多数のスパイラル接触子４３と保持体４４とを有して構成されており、具体的な内部構造等の構成は、図２ないし図５で説明した通りである。

前記電気的接触構造体４１は、土台４０に形成された切り欠き部４０ａ内に収納され、この切欠部４０ａの表面に設けられている接続端子（図示しない）との間で、前記電気的接触構造体４１の導通部（図５に示す導通部２８と同じ構成）は半田付けにて接続固定されている。

符号４６はプリント配線基板４６であり、前記プリント配線基板４６の裏面には多数の電極部（図示しない）が設けられている。前記プリント配線基板４６上には樹脂等で形成された蓋体４２が設けられ、前記蓋体４２は前記土台４０の切欠部４０ａ内に嵌るようになっている。前記蓋体４２を前記土台４０の切欠部４０ａ内に嵌めると、前記電気的接触構造体４１のスパイラル接触子４３が前記プリント配線基板４６の電極部と導通接続される。
図６に示すコネクタ４５は携帯電話等の電子機器内に搭載して用いることが出来る。

本発明における電気的接触構造体２４の特徴的部分について以下に説明する。
本発明では、前記電気的接触構造体２４は、電気的接触部であるスパイラル接触子２６、保持体２５、及び導通部２８を有してなり、基本的にこれらの部材のみで構成できる。したがって従来の電気的接触構造体に比べて部品点数を少なくでき、簡単な構造の電気的接触構造体２４を製造することができる。

本発明では、前記保持体２５にスパイラル接触子２６を直接的に取り付けることができ、また前記保持体２５に設けられた凹部２７に前記導通部２８をメッキ等で形成でき、前記スパイラル接触子２６に前記導通部２８を直接的に導通接続させることができる。従来では、別購入品であった基台にスパイラル接触子２６を導電性接着剤を用いて取付け、前記基台に設けられた導通部に導通接続させていたが、かかる場合には熱圧着が必要であり、取付精度によって良好な導通性を得られない場合があったが、本発明では、導電性接着剤を用いる事無く、直接的にスパイラル接触子２６を保持体２５に取付け、前記導通部２８に導通接続させることができ、取付けが簡単で且つ良好な導通性を得ることが出来る。

また特に本発明では、前記保持体２５は有機絶縁材料等で形成され、前記スパイラル接触子２６に損傷を与える事無く、前記保持体２５に凹部２７や貫通孔２５ａの形成を簡単且つ精度良く行うことができる。本発明では、前記凹部２７内にメッキ等で導通部２８を形成するが、前記貫通孔２５ａと凹部２７は別々に形成され、従来の基台のように基台に設けられた貫通孔の内面に導通部をスパッタ法で形成するなどはしない。従来の基台の内部構造では、前記導通部の膜厚を所定寸法確保するなどの必要性から前記基台の貫通孔をさほど小さくできず、電気的接触構造体全体の小型化を適切に促進できない構造であったが、本発明では、導通部２８の形成のための凹部２７形成とは別に貫通孔２５ａを形成し、特に前記保持体２５を有機絶縁材料など精密加工しやすい材質で形成することから、スパイラル接触子２６の大きさに合わせて、前記保持体２５に微細な貫通孔２５ａの形成を行うことができ、前記電気的接触構造体２５の小型化を従来に比べて促進できる構造となっている。

また、本発明では、前記導通部２８を前記保持体２５の裏面２５ｃから突出させたバンプ形状で形成でき、前記導通部２８とプリント基板３０上の対向電極３３との間で、半田３３による接続固定が可能になり、前記電気的接触構造体２４とプリント基板３０間の固定を簡単且つ確実に行うことが出来る。

図７ないし図１６は本発明における電気的接触構造体２４の製造方法を示す一工程図である。各工程図は製造工程中における電気的接触構造体２４を膜厚方向から切断した部分断面図である。

図７に示す符号５０は例えばＣｕ基板である。前記Ｃｕ基板５０上にドライフィルムレジストを貼り付けたり、あるいは液体レジストをスピンコート法などによって塗布形成したりして形成されたレジスト層５１に前記スパイラル接触子２６と同形状の抜きパターン５１ａを露光現像により形成する。

次に図８に示す工程では、前記抜きパターン５１ａ内にスパイラル接触子２６をメッキ形成し、図９に示すように前記レジスト層５１をアルカリ水溶液等を用いて溶解し除去する。図９では、前記Ｃｕ基板５０上にメッキ形成されたスパイラル接触子２６のみが残される。

図１０工程では、前記Ｃｕ基板５０上、及びスパイラル接触子２６上を有機絶縁材料によって覆い、前記Ｃｕ基板５０上及びスパイラル接触子２６上に有機絶縁材料層５２を形成する。

前記有機絶縁材料にはソルダーレジストを用いることが好ましい。前記ソルダーレジストを用いることで、後工程の凹部５４形成や貫通孔６１形成を容易に且つ高精度に行うことが可能である。また前記ソルダーレジストはポジ型であることが好ましい。すなわち光照射部分が可溶化するレジストを用いる。これは前記凹部５４形成と貫通孔６１形成の２つの形成を露光現像処理を用いて行うが、ポジ型のソルダーレジストを用いることでこの２つの形成工程を適切に行うことが可能になる。なお前記有機絶縁材料層５２は保持体２５として最後まで残される層である。

次に図１１に示す工程では、前記有機絶縁材料層５２の上方にマスク層５３を配置する。前記マスク層５３には抜きパターン５３ａが形成されている。

この抜きパターン５３ａは、ちょうど前記スパイラル接触子２６の基部２６ｂの上方に位置する。例えば前記基部２６ｂは、前記スパイラル接触子２６のうち、スパイラル形状の接触部２６ａの周囲を囲むように円形の縁取り形状にて形成されているため（図３を参照）、前記抜きパターン５３ａも前記基部２６ｂ上に沿う円形の縁取り形状の形態であることが好ましい。

この抜きパターン５３ａから光を照射し、前記抜きパターン５３ａと膜厚方向で対向する位置にある有機絶縁材料層５２を露光現像し、前記有機絶縁材料層５２に前記有機絶縁材料層５２の表面５２ａから前記スパイラル接触子２６の基部２６ｂ上にまで通じる凹部５４を形成する。前記凹部５４は、前記有機絶縁材料層５２の表面５２ａから前記スパイラル接触子２６の基部２６ｂ上に垂直に形成され、また真上から見ると前記凹部２６ｂは前記基部２６ｂ上に沿った略円形の縁取り形状の形態にて現れる。

前記凹部５４の形成位置は、任意に決めることができるが、前記スパイラル接触子２６などの電気的接触部の端部上に形成することが好ましい。前記端部以外の電気的接触部は、後工程で形成された貫通孔６１内に露出し、電子部品２５の接触子３５との電気的接続の際に押されて前記貫通孔６１内に弾性変形して入り込む部分となる。したがって前記凹部５４はできる限り前記電気的接触部の端に形成することが好ましい。スパイラル接触子２６の場合、スパイラル形状の接触部２６ａの部分が貫通孔６１内に露出し弾性変形可能な部分となっているから、前記凹部５４を前記基部２６ｂ上に設ける。

図１２に示す工程では、前記凹部５４内に、導通部５５をメッキ形成する。前記凹部５４内には前記基部２６ｂが露出しており、金属で形成された前記基部２６ｂは電解メッキの際の電極として機能するから、適切に前記導通部５５は前記基部２６ｂ上にメッキ成長する。

本発明では図１２のように、前記凹部５４内のみに前記導通部５５を形成するのではなく、さらに前記有機絶縁材料層５２の表面５２から盛り上がる突出部５５ａを凹部５４内に形成された前記導通部５５と連続的にメッキ形成する（いわゆるバンプ形成）。前記突出部５５ａは、前記凹部５４上のみならず，前記有機絶縁材料層５２の表面５２ａ上にも延出して形成される。ただし前記有機絶縁材料層５２の表面５２ａ上に延出する部分では、下地が絶縁性の層であるためメッキ成長が鈍化し、図１３に示すように前記突出部５５ａの表面は凸型の湾曲面として形成される。このように、前記導通部５５に前記有機絶縁材料層５２の表面５２ａから突出したバンプ形状の突出部５５ａを形成することで、前記突出部５５ａを、プリント配線基板上に設けられた対向電極との取付面として効果的に機能させることができる。

図１４の工程では、前記有機絶縁材料層５２の上方にマスク層６０を対向させる。前記マスク層６０には抜きパターン６０ａが形成され、前記抜きパターン６０ａの平面形状は、例えば図３に示す保持体２５に形成された貫通孔２５ａと同じ円形状である。ここで前記抜きパターン６０ａを、前記スパイラル接触子２６のうちスパイラル形状の接触部２６ａ部分と膜厚方向で対向する位置に形成する。換言すれば、前記抜きパターン６０ａを、前記有機絶縁材料層５２に形成された凹部５４よりも内側に位置させ、前記凹部５４に前記抜きパターン６０ａが膜厚方向で対向しないようにする。前記抜きパターン６０ａと対向する位置にある有機絶縁材料層５２は次工程で露光現像によって除去されるが、前記抜きパターン６０ａと膜厚方向で対向する位置に前記凹部５４が存在していると次工程で形成される貫通孔内に前記凹部５４内にメッキ形成された導通部５５が露出してしまう。したがって、前記抜きパターン６０ａを、前記有機絶縁材料層５２に形成された凹部５４よりも内側に位置させる。

図１４工程で、前記抜きパターン６０ａから前記有機絶縁材料層５２に向けて光照射する。すでに説明したように前記有機絶縁材料層５２はポジ型のソルダーレジストで形成される。図１１工程では、前記有機絶縁材料層５２に凹部５４を形成すべく前記マスク層５３を用いて凹部５４が形成されるべき位置の前記有機絶縁材料層５２のみに光照射を行った。したがって図１４工程の時点で残っている有機絶縁材料層５２には光照射は行われていない状態である。

よって図１４工程で、マスク層６０を用いて、貫通孔６１を形成すべき位置の有機絶縁材料層５２に部分的に光照射による露光現像を適切に行うことが可能になる。ネガ型のレジストであると、光照射がされていない箇所が抜けることになるが、ネガ型のレジストを用いて有機絶縁材料層５２を形成した場合、図１４の時点で残されている有機絶縁材料層５２は全て光が照射された部分となる。したがって貫通孔６１を適切に形成できないという問題が発生する。よって前記有機絶縁材料層５２に凹部５４と貫通孔６１とを別々の工程を用いて形成するときは、前記有機絶縁材料層５２にポジ型のソルダーレジストを用いることが好ましいことになる。

図１５に示すように、マスク層６０を用い前記マスク層６０の抜きパターン６０ａと膜厚方向で対向する位置にある有機絶縁材料層５２を露光現像して図１５に示す貫通孔６１を形成する。図１５に示すように前記貫通孔６１は前記有機絶縁材料層５２の表面５２ａから裏面５２ｃにかけて形成され、前記貫通孔６１から前記スパイラル接触子２６のスパイラル形状の接触部２６ａが露出する。

次に図１６に示す工程では、図１５の工程までで出来上がった電気的接触構造体の前記貫通孔６１を利用し、前記貫通孔６１の下側から突出調整部材６２を突合せ、矢印方向に前記突出調整部材６２を押し上げることで、前記貫通孔６１に露出したスパイラル形状の接触部２６ａを上方に向けて螺旋状になるように立体フォーミングする。これにより図５に示すように前記接触部２６ａを立体成形することが出来る。

なお図１６工程では図１５工程での電気的接触構造体をひっくり返し、保持体５２の上側に前記接触部２６ａを、下側に導通部５５の突出部５５ａを位置させ、この状態で前記突出調整部材６２を前記貫通孔６１から上方に向けて押し上げているが、図１５の状態のまま前記突出調整部材６２を前記貫通孔６１下に位置させ前記突出調整部材６２を上方に押し上げて、前記貫通孔６１内に前記接触部２６ａが立体成形されて入り込むような構成にすることも当然可能である。

図７ないし図１６に示す各工程で成形された電気的接触構造体では、基本的にスパイラル接触子２６、有機絶縁材料層５２で構成された保持体、及び導通部５５のみで構成できる。このように、一連の工程を用いて非常に簡単な構造の電気的接触構造体を成形できる。

特に従来では基台を別購入するなどしていたため、多数のスパイラル接触子がそれぞればらばらにならないように各スパイラル接触子間をガイドフレームを用いて繋げる工程（図１９Ｂ）や、前記スパイラル接触子を前記基台に貼り付ける工程（図１９Ｄ）が必要であったが、このような工程を必要としなくなり製造工程の簡素化を図れる。特に従来のように基台が必要なく、前記基台は複雑加工されたものであり高価であったが、本発明によれば非常に簡単な方法で多数のスパイラル接触子２６を保持する有機絶縁材料層５２を一連の製造過程の中で形成でき、また前記有機絶縁材料層５２を最終的に保持体として残すことができるので、保持体成形の製造工程も容易で生産コストの低減を従来に比べて図ることが出来る。

特に前記保持体に凹部５４形成や貫通孔６１形成などを任意の位置に容易に且つ高精度に行うことができ、また、前記有機絶縁材料層５２を前記スパイラル接触子２６を形成する基板５０上に形成できるため、従来のように基台とスパイラル接触子２６とを別々の工程で形成し、後工程で両部材を張り合わせることはなく、その結果、前記保持体５４にスパイラル接触子２６の形状に合わせて微細な貫通孔６１の形成や膜厚を従来より任意に薄く形成できるなど、電気的接触構造体の小型化を従来に比べてよりいっそう促進させることが可能である。

また本発明では、前記保持体を構成する有機絶縁材料層５２としてソルダーレジストなどを用い、前記ソルダーレジストの形成過程で、前記有機絶縁材料層５２に直接、前記スパイラル接触子２６を取り付けることができること、また前記前記有機絶縁材料層５２に凹部５４を形成し、その中に導通部５５をメッキ形成することで前記スパイラル接触子２６の基部２６ｂと前記導通部５５とを直接、導通接続させることができるなど、従来必要であった導電性接着剤による取付工程が必要なくなり、取付工程を簡単にできるとともに、導電性接着剤を用いた場合に必要であった熱圧着工程が必要なく、前記導通部５５と前記スパイラル接触子２６間の導通性を従来よりも良好にすることが可能である。

なお本発明では、前記有機絶縁材料層５２としてソルダーレジストを一例に挙げたが、ポリイミドなどの樹脂で前記有機絶縁材料層５２を形成してもよい。かかる場合、レーザ加工等で前記凹部５４や貫通孔６１形成を行うことが好ましい。

また本発明では、図１６工程に示すように有機絶縁材料層５２に形成された貫通孔６１を用いて前記スパイラル接触子２６の接触部２６ａを立体成形することができ、また図１６に示す導通部５５の突出部５５ａを、前記電気的接触構造体の下側に設けられるプリント基板の対向電極上に導通接続させる際に、図５で説明したように両部材間に空間部３２が形成されるからこの空間部３２を利用して前記突出部５５ａと前記対向電極３１間を半田付けすることが可能になる。特に前記突出部５５ａはバンプ形成されたものであり、前記対向電極３１との導通接続面積が大きいので、前記突出部５５ａと前記対向電極３１間を簡単且つ確実に半田付けすることが可能となる。

なお図７ないし図１６に示す各工程では、電気的接触部としてスパイラル接触子２６を例示したが、前記電気的接触部がスパイラル形状以外の形態であってもよいことは言うまでもない。

電子部品の動作を確認するための試験に用いられる検査装置を示す斜視図、 本発明における電気的接触構造体の平面図、 図２のＡの領域を拡大した電気的接触構造体の部分拡大平面図、 図３を裏側から見た電気的接触構造体の部分拡大裏面図、 図２のＡの領域を拡大した電気的接触構造体の部分拡大断面図、及び前記電気的接触構造体の上方に対向する電子部品と、前記電気的接触構造体の下側に接続させるプリント基板との部分拡大断面図、 本発明の電気的接触構造体をコネクタの内部部品として用いた場合の、前記コネクタの分解斜視図、 本発明における電気的接触構造体の製造方法を示す一工程図、 図７の次に行われる一工程図、 図８の次に行われる一工程図、 図９の次に行われる一工程図、 図１０の次に行われる一工程図、 図１１の次に行われる一工程図、 図１２の次に行われる一工程図、 図１３の次に行われる一工程図、 図１４の次に行われる一工程図、 図１５の次に行われる一工程図、 従来における電気的接触構造体の部分拡大斜視図、 図１７に示す電気的接触構造体の一部をさらに拡大した部分拡大裏面図、 従来における電気的接触構造体を製造するための製造工程を示す一工程図、 図１９Ａの次に行われる一工程図、 図１９Ｂの次に行われる一工程図、 図１９Ｃの次に行われる一工程図、 図１９Ｄの次に行われる一工程図、 図１９Ｅの次に行われる一工程図、

符号の説明

２４、４１ 電気的接触構造体
２５、４４ 保持体
２５ａ、６１ 貫通孔
２６、４３ スパイラル接触子
２７ 凹部
２８、５５ 導通部
２８ａ、５５ａ 突出部
３０、４６ プリント基板
４５ コネクタ
５０ Ｃｕ基板
５１ レジスト層
５２ 有機絶縁材料層
５３、６０ マスク層
６２ 突出調整部材

Claims (19)

1. 被接触体に対して電気的に接触される電気的接触部と、前記電気的接触部を保持する保持体とを有して成る電気的接触構造体において、
   前記電気的接触部は前記保持体の表面側にて保持され、前記保持体には、裏面にまで至る凹部が設けられ、前記凹部内には導通部が設けられ、
   前記導通部は、前記電気的接触部と直接、導通接続されるとともに、前記保持体の裏面側で、被接続部と導通接続されることを特徴とする電気的接触構造体。
2. 前記保持体は有機絶縁材料で形成されたものである請求項１記載の電気的接触構造体。
3. 前記有機絶縁材料にはソルダーレジストが用いられる請求項２記載の電気的接触構造体。
4. 前記保持体には、表面から裏面にまで通じる貫通孔が設けられ、前記電気的接触部の端部は、前記保持体上の前記貫通孔の周辺部にて保持されるとともに、前記端部を除く前記電気的接触部の部分が前記貫通孔と膜厚方向で対向する位置にまで延出して設けられ、
   前記凹部は、前記貫通孔よりも外側に離れた位置にて、前記保持体の裏面から前記端部にまで通じて形成される請求項１ないし３のいずれかに記載の電気的接触構造体。
5. 前記電気的接触部はスパイラル形状で形成されたスパイラル接触部と、前記スパイラル接触部と繋がり、前記前記スパイラル接触部の周囲を囲む基部とで構成され、前記基部が前記保持体上に保持されるとともに、前記スパイラル接触部が前記貫通孔と膜厚方向で対向する位置に設けられる請求項４記載の電気的接触構造体。
6. 前記凹部は、前記貫通孔より外側に離れた位置にて、前記貫通孔の周囲を囲むように、前記保持体の裏面から前記基部にまで通じて形成され、前記凹部内に形成される導通部が前記保持体の裏面にて前記貫通孔の周辺部を囲む形状にて露出する請求項５記載の電気的接触構造体。
7. 前記導通部はメッキ形成されたものである請求項１ないし６のいずれかに記載の電気的接触構造体。
8. 前記導通部は前記保持体の裏面から前記被接続部側に突出した突出部を有し、前記突出部は、前記凹部内に形成された導通部の幅寸法よりも広い幅寸法を有して形成される請求項１ないし７のいずれかに記載の電気的接触構造体。
9. 前記突出部の表面は凸型の湾曲面状である請求項８記載の電気的接触構造体。
10. 前記導通部は前記被接続部と半田にて接続固定される請求項１ないし９のいずれかに記載の電気的接触構造体。
11. 前記被接続部はプリント基板上に形成されている請求項１ないし１０のいずれかに記載の電気的接触構造体。
12. 被接触体に対して電気的に接触される電気的接触部と、前記電気的接触部を保持する保持体とを有して成る電気的接触構造体の製造方法において、
    （ａ） 基板上に電気的接触部をメッキ形成する工程と、
    （ｂ） 前記電気的接触部上及び前記基板上を保持体となる有機絶縁材料層によって覆う工程と、
    （ｃ） 前記有機絶縁材料層に前記有機材料層の表面側から、前記電気的接触部の所定の部位上にまで通じる凹部を形成する工程と、
    （ｄ） 前記凹部内に導通部をメッキ形成し、前記導通部を前記電気的接触部上に直接、導通接続させる工程と、
    （ｅ） 前記基板を除去する工程と、
    を有することを特徴とする電気的接触構造体の製造方法。
13. （ｄ）工程と（ｅ）工程の間に以下の工程を有する請求項１２記載の電気的接触構造体の製造方法。
    （ｆ） 前記導通部から離れた位置であって、少なくとも前記電気的接触部の一部と膜厚方向で対向する位置に、前記有機絶縁材料層の表面から裏面にかけて貫通孔を形成して、前記貫通孔内に前記電気的接触部の一部を露出させる工程。
14. 前記（ｆ）工程と前記（ｅ）工程の間に次の工程を有する請求項１３記載の電気的接触構造体の製造方法。
    （ｇ） 前記貫通孔内に露出した電気的接触部を立体フォーミングする工程。
15. 前記（ａ）工程で、前記電気的接触部をスパイラル形状で形成されたスパイラル接触部と、前記スパイラル接触部と一体に成形され、前記前記スパイラル接触部の周囲を囲む基部とで形成し、
    前記（ｃ）工程で、前記有機絶縁材料層に前記有機材料層の表面側から、前記電気的接触部の基部上にまで通じる凹部を形成し、
    前記（ｆ）工程で、前記貫通孔の形成により、前記貫通孔内に、前記電気的接触部を構成するスパイラル接触部の部分を露出させる請求項１３または１４に記載の電気的接触構造体の製造方法。
16. 前記（ｂ）工程で用いる有機絶縁材料層にソルダーレジストを用いる請求項１２ないし１５のいずれかに記載の電気的接触構造体の製造方法。
17. 前記ソルダーレジストにはポジ型のレジストを用い、前記（ｃ）工程でマスク層を用いて露光現像により、露光された部分のソルダーレジストを除去して凹部を形成する請求項１６記載の電気的接触構造体の製造方法。
18. 前記（ｆ）工程でマスク層を用いて露光現像により、露光された部分のソルダーレジストを除去して貫通孔を形成する請求項１７記載の電気的接触構造体の製造方法。
19. 前記（ｄ）工程で、前記導通部を前記有機絶縁材料層の表面から盛り上がるようにバンプ形成する請求項１２ないし１８のいずれかに記載の電気的接触構造体の製造方法。

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