JP4879059B2

JP4879059B2 - コンタクトピンの製造方法

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Publication number: JP4879059B2
Application number: JP2007079863A
Authority: JP
Inventors: 享弘小田; 久男大島
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2027-03-26
Also published as: JP2008241353A

Description

本発明は、電気部品と回路基板とを電気的に接続させるコンタクトピンの先端に、ヘッダー加工によって上記電気部品の接続端子部との電気的接触部となる凹部を形成する加工方法に関し、詳しくは、コンタクトピンの加工材料の先端部や凸型金型を所定の形状にすることにより、微小径のコンタクトピンに対しても、その先端部に上記凹部を形成するコンタクトピンの加工方法に係るものである。

従来のこの種のコンタクトピンは、図２２に示すように、下面にボール状の接続端子部１aを複数配列して備えたBGA（Ball Grid Array Package）型の電気部品１の初期不良を取り除くバーンインテスト等に使用されるものであり、図２３に示すように、コンタクトピン２の先端部２aに上記接続端子部１aを受け入れるべく、縁部２bに突起２cを有する略円錐状の凹部２dを設けたもので、先ず、図２２（ａ）に示すように、コンタクトピン２の上方に電気部品１のボール状の接続端子部１aが位置付けられ、次に、図２２（ｂ）に示すように、電気部品１が上方から押圧されることによって、接続端子部１aが突起２cに当接して保持されることによって電気的接続を行うものである。

従来、このようなコンタクトピン２を製造するには、凸型金型と凹型金型を用いてヘッダー加工によって加工していた。この加工方法は、図２４に示すように、コンタクトピン２の棒状の加工材料３を、その先端部３aが平坦なままの状態で凹型金型４に収容し、該凹型金型４の内径よりも小さい外径を有し、先端部５aが尖塔形状に形成された棒状部材５bの側面に、長手方向に伸びる所定の断面形状の溝５cが少なくとも１つ設けられた凸型金型５を使用してプレスしていた。これにより、図２３に示すように、縁部２bに突起２cを有するコンタクトピン２の凹部２dを形成していた。この場合、プレスによって上記凸型金型５を、その尖塔形状の先端部５aの上部まで埋まるように所定量押し込むことにより、上記加工材料３を矢印Aに示す該加工材料３の長手方向へ強く押し込み、上記コンタクトピン２の先端部２aの表面全体を、すり鉢状に内方へ落ち込む形状に形成していた。これにより、該すり鉢状の形状によって、上記凹部に電気部品の接続端子部を上記凹部の中央部へ導く位置決めガイドの役割を形成していた。（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−４７３７７号公報

しかし、上記従来のコンタクトピンの加工方法においては、上記コンタクトピン２の先端部２aの表面全体をすり鉢状に内方へ落ち込む形状としていたため、上記凹部２dの突起２cを上向きの凸形状とすることが出来なかった。

このため、図２２に示すように、電気部品１の接続端子部１aが上記凹部２dに入り込んで電気的に接続されるとき、上記接続端子部１aに厚い酸化被膜が生じている場合などは、該突起２cが上記接続端子部１aに突き刺さる量としては少ない場合があり、さらなる改良が望まれていた。

また、上記従来のコンタクトピンの加工方法においては、上記コンタクトピンの加工材料３に上記凸型金型５を食い込ませることによって上記凹部２dを形成することから、上記加工材料３と上記凸型金型５との食いつき力が強く、所定の外径以下にすると該凸型金型５が折れてしまうため、微小径のコンタクトピンを作成することができず、回路基板上の複数のコンタクトピンの配設ピッチを０.４mm以下にすることができなかった。

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、コンタクトピンの加工材料の先端部や凸型金型を所定の形状にすることにより、微小径のコンタクトピンに対しても、その先端部に電気部品の接続端子部との電気的接触部となる凹部を形成するコンタクトピンの加工方法に係るものである。

上記目的を達成するために、第一の発明によるコンタクトピンの製造方法は、電気部品の一面に複数配列された接続端子部と、上記電気部品に対向する回路基板の接点電極と、を電気的に接続させるコンタクトピンであって、上記電気部品の接続端子部との接触端面に、凸型金型と凹型金型を用いたヘッダー加工によって上記接続端子部を受け入れる凹部が形成されたコンタクトピンの加工方法において、上記コンタクトピンの棒状の加工材料先端部の周縁を面取りしてテーパ状に形成し、上記加工材料を凹型金型の内部に収容し、上記凹型金型の内径よりも小さい外径を有し、先端部が、断面テーパ状の刃先部材を少なくとも３つ放射状に結合して形成された凸型金型を用いて、上記加工材料先端部をプレスすることによって上記コンタクトピンの凹部を形成する、ことを含む。

また、第二の発明によるコンタクトピンの製造方法は、電気部品の一面に複数配列された接続端子部と、上記電気部品に対向する回路基板の接点電極と、を電気的に接続させるコンタクトピンであって、上記電気部品の接続端子部との接触端面に、凸型金型と凹型金型を用いたヘッダー加工によって上記接続端子部を受け入れる凹部が形成されたコンタクトピンの製造方法において、上記コンタクトピンの棒状の加工材料を凹型金型の内部に収容し、先端部が角錐形状に形成された凸型金型を用いて、上記加工材料先端部をプレスすることによって上記コンタクトピンの凹部を形成する、ことを含む。

ここで、上記加工材料は、その先端部の周縁を面取りしてテーパ状に形成するものである。これにより、加工材料先端部の周縁を面取りしてテーパ状に形成し、上記加工材料を凹型金型の内部に収容し、先端部が角錐形状に形成された凸型金型を用いて、上記加工材料先端部をプレスすることによって上記コンタクトピンの凹部を形成する。

さらに、第三の発明によるコンタクトピンの製造方法は、電気部品の一面に複数配列された接続端子部と、上記電気部品に対向する回路基板の接点電極と、を電気的に接続させるコンタクトピンであって、上記電気部品の接続端子部との接触端面に、凸型金型と凹型金型を用いたヘッダー加工によって上記接続端子部を受け入れる凹部が形成されたコンタクトピンの製造方法において、上記コンタクトピンの棒状の加工材料先端部の周縁を面取りしてテーパ状に形成し、上記加工材料を凹型金型の内部に収容し、上記凹型金型の内径よりも小さい外径を有し、先端部が角錐形状に形成された円柱部材から成る凸型金型を用いて、上記加工材料先端部をプレスすることによって上記コンタクトピンの凹部を形成する、ことを含む。

さらにまた、第四の発明によるコンタクトピンの製造方法は、電気部品の一面に複数配列された接続端子部と、上記電気部品に対向する回路基板の接点電極と、を電気的に接続させるコンタクトピンであって、上記電気部品の接続端子部との接触端面に、凸型金型と凹型金型を用いたヘッダー加工によって上記接続端子部を受け入れる凹部が形成されたコンタクトピンの製造方法において、上記コンタクトピンの棒状の加工材料先端部の周縁を面取りしてテーパ状に形成し、上記加工材料を凹型金型の内部に収容し、上記凹型金型の内径よりも小さい外径を有し、先端部が角錐形状に形成された角柱部材から成る凸型金型を用いて、上記加工材料先端部をプレスすることによって上記コンタクトピンの凹部を形成する、ことを含む。

また、第五の発明によるコンタクトピンの製造方法は、電気部品の一面に複数配列された接続端子部と、上記電気部品に対向する回路基板の接点電極と、を電気的に接続させるコンタクトピンであって、上記電気部品の接続端子部との接触端面に、凸型金型と凹型金型を用いたヘッダー加工によって上記接続端子部を受け入れる凹部が形成されたコンタクトピンの製造方法において、上記コンタクトピンの棒状の加工材料先端部の周縁を面取りしてテーパ状に形成し、上記加工材料を凹型金型の内部に収容し、上記凹型金型の内径よりも小さい外径を有し、先端部が尖塔形状に形成された棒状部材の側面に、長手方向に伸びる所定の断面形状の溝が少なくとも一つ設けられた凸型金型を用いて、上記加工材料先端部をプレスすることによって上記コンタクトピンの凹部を形成する、ことを含む。

さらに、第六の発明によるコンタクトピンの製造方法は、電気部品の一面に複数配列された接続端子部と、上記電気部品に対向する回路基板の接点電極と、を電気的に接続させるコンタクトピンであって、上記電気部品の接続端子部との接触端面に、凸型金型と凹型金型を用いたヘッダー加工によって上記接続端子部を受け入れる凹部が形成されたコンタクトピンの製造方法において、上記コンタクトピンの棒状の加工材料先端部の周縁を面取りしてテーパ状に形成し、上記加工材料を凹型金型の内部に収容し、先端部が楔形状に形成された凸型金型を用いて、上記加工材料先端部を一度プレスした後、上記凸型金型を上記加工材料から引抜き、上記凸型金型を上記加工材料に対する一度目のプレスに対して相対的に所定の角度回転させて二度目のプレスを行い、再度上記凸型金型を上記加工材料から引抜く工程を、少なくとも１回行うことによって上記コンタクトピンの凹部を形成する、ことを含む。

請求項１に係る発明によれば、加工材料先端部の周縁を面取りしてテーパ状に形成し、上記加工材料を凹型金型の内部に収容し、先端部が、断面テーパ状の刃先部材を少なくとも３つ放射状に結合して形成された凸型金型を用いて、上記加工材料先端部をプレスすることによって上記コンタクトピンの凹部を形成することができる。これにより、凸型金型を材料にプレスしたとき、上記刃先部材各々の側面により押し込まれた材料は、テーパ状に形成された上記材料先端部と凹型金型内壁との間の空間に向かって横方向へ押し広げられることができる。したがって、上記凹部の形状を、すり鉢底部の中心点からその傾斜方向へ放射状に伸びる少なくとも３つの山形形状を有するものに形成することができる。これにより、電気部品の接続端子部が上記凹部に入り込んで電気的に接続されるとき、例えば上記接続端子部に厚い酸化被膜が生じている場合などは、強く押圧することによって上記凹部の山形形状の峰部が切り込んで行き、酸化被膜を破ることができるため、高いワイピング効果を示し電気的に安定した接触を確保することができる。また、上記加工材料の先端部をテーパ状に形成したことに加えて、上記凸型金型の先端部を刃先部材により形成したことにより、上記凸型金型の先端部と上記加工材料との食い付き力を弱めることができる。これにより、上記凸型金型をより細く形成することができるため、従来よりもさらに微小径のコンタクトピンを作成することができる。

また、請求項２に係る発明によれば、加工材料を凹型金型の内部に収容し、先端部が角錐形状に形成された凸型金型を用いて、上記加工材料先端部をプレスすることによって上記コンタクトピンの凹部を形成することができる。これにより、凸型金型を材料にプレスしたとき、上記角錐形状の側面により押し込まれた材料は、材料下部へ押し込まれると共に、その一部は上記角錐形状の側面に沿って材料上面に押し上げられることができる。したがって、上記凹部の縁部の上記角錐形状の側面に対応する位置に、上向き凸形状となる突起を設けることができる。これにより、電気部品の接続端子部が上記凹部に入り込んで電気的に接続されるとき、例えば上記接続端子部に厚い酸化被膜が生じている場合などは、強く押圧することによって上記凹部の突起が上記接続端子部に突き刺さることで酸化被膜を破ることができ、電気的に安定した接触を確保することができる。また、上記凸型金型の先端部に形成した角錐形状は、上記凸型金型の先端部と上記加工材料との食い付き力を弱めることができる。これにより、上記凸型金型をより細く形成することができるため、従来よりも微小径のコンタクトピンを作成することができる。

さらに、請求項３に係る発明によれば、加工材料先端部の周縁を面取りしてテーパ状に形成し、上記加工材料を凹型金型の内部に収容し、先端部が角錐形状に形成された凸型金型を用いて、上記加工材料先端部をプレスすることによって上記コンタクトピンの凹部を形成することができる。これにより、凸型金型を材料にプレスしたとき、上記角錐形状の側面により押し込まれた材料は、材料下部へ押し込まれると共に、その一部はテーパ状に形成された上記材料先端部と凹型金型内壁との間の空間に向かって横方向に流れて広がることができる。さらに、材料は横方向に流れると共に角錐形状の側面に沿って材料上面に押し上げられることができる。このため、上記凸型金型を上記加工材料により深く押し込むことができる。したがって、上記凹部の縁部の上記角錐形状の側面に対応する位置の、よりコンタクトピン側面に近い位置に、より高い上向き凸形状となる突起を設けることができる。これにより、電気部品の接続端子部が上記凹部に入り込んで電気的に接続されるとき、例えば上記接続端子部に厚い酸化被膜が生じている場合などは、強く押圧することによって上記凹部の突起が上記接続端子部に突き刺さることで酸化被膜を破ることができ、電気的に安定した接触を確保することができる。また、上記凸型金型の先端部を角錐形状としたことに加えて、上記加工材料の先端部をテーパ状に形成したことにより生じた加工材料の横方向への流れのため、上記凸型金型の先端部と上記加工材料との食い付き力を弱めることができる。これにより、上記凸型金型をより細く形成することができるため、従来よりもさらに微小径のコンタクトピンを作成することができる。

さらにまた、請求項４に係る発明によれば、加工材料先端部の周縁を面取りしてテーパ状に形成し、上記加工材料を凹型金型の内部に収容し、上記凹型金型の内径よりも小さい外径を有し、先端部が角錐形状に形成された円柱部材から成る凸型金型を用いて、上記加工材料先端部をプレスすることによって上記コンタクトピンの凹部を形成することができる。これにより、凸型金型を材料にプレスしたとき、上記角錐形状の側面により押し込まれた材料は、材料下部へ押し込まれると共に、その一部はテーパ状に形成された上記材料先端部と凹型金型内壁との間の空間に向かって横方向に流れて広がることができる。さらに、材料は横方向に流れると共に角錐形状の側面に沿って材料上面に押し上げられることができる。また、上記凹型金型の内径よりも小さい外径の角錐形状は、十分に材料に押し込まれることができる。したがって、上記凹部の縁部の上記角錐形状の側面に対応する位置の、さらによりコンタクトピン側面に近い位置に、さらにより高い上向き凸形状となる突起を設けることができる。これにより、電気部品の接続端子部が上記凹部に入り込んで電気的に接続されるとき、例えば上記接続端子部に厚い酸化被膜が生じている場合などは、強く押圧することによって上記凹部の突起が上記接続端子部に突き刺さることで酸化被膜を破ることができ、電気的に安定した接触を確保することができる。また、上記加工材料の先端部をテーパ状に形成したことに加えて、上記凸型金型の先端部を角錐形状としたことにより、該凸型金型の先端部と上記加工材料との食い付き力を弱めることができる。これにより、上記凸型金型をより細く形成することができるため、従来よりもさらに微小径のコンタクトピンを作成することができる。

また、請求項５に係る発明によれば、加工材料先端部の周縁を面取りしてテーパ状に形成し、上記加工材料を凹型金型の内部に収容し、上記凹型金型の内径よりも小さい太さを有し、先端部が角錐形状に形成された角柱部材の長手方向の角部を面取りして形成した凸型金型を用いて、上記加工材料先端部をプレスすることによって上記コンタクトピンの凹部を形成することができる。これにより、凸型金型を材料にプレスしたとき、上記角錐形状の側面により押し込まれた材料は、材料下部へ押し込まれると共に、その一部はテーパ状に形成された上記材料先端部と凹型金型内壁との間の空間に向かって横方向に流れて広がることができる。さらに、材料は横方向に流れると共に角錐形状の側面に沿って材料上面に押し上げられることができる。また、材料は上面に押し上げられると共に、その一部は上記凹型金型内壁と上記凸型金型の角柱部材の側面との間に鉛直上方に押し上げられることができる。したがって、上記凹部の縁部の上記角柱部材の側面に対応する位置の、さらによりコンタクトピン側面に近い位置に、内面が垂直に切り立った上向き凸形状となる突起を設けることができる。これにより、電気部品の接続端子部が上記凹部に入り込んで電気的に接続されるとき、その接点をより小さくすることができ、例えば上記接続端子部に厚い酸化被膜が生じている場合などは、強く押圧することによって上記凹部の突起が上記接続端子部に突き刺さることで酸化被膜を破ることができ、電気的に安定した接触を確保することができる。また、上記加工材料の先端部をテーパ状に形成したことに加えて、上記凸型金型の先端部を角錐形状としたことにより、該凸型金型の先端部と上記加工材料との食い付き力を弱めることができる。これにより、上記凸型金型をより細く形成することができるため、従来よりもさらに微小径のコンタクトピンを作成することができる。

さらに、請求項６に係る発明によれば、加工材料先端部の周縁を面取りしてテーパ状に形成し、上記加工材料を凹型金型の内部に収容し、上記凹型金型の内径よりも小さい外径を有し、先端部が尖塔形状に形成された棒状部材の側面に、長手方向に伸びる所定の断面形状の溝が少なくとも１つ設けられた凸型金型を用いて、上記加工材料先端部をプレスすることによって上記コンタクトピンの凹部を形成することができる。これにより、凸型金型を材料にプレスしたとき、上記尖塔形状により押し込まれた材料は、材料下部へ押し込まれると共に、その一部はテーパ状に形成された上記材料先端部と凹型金型内壁との間の空間に向かって横方向に流れて広がることができる。さらに、材料は横方向に流れると共に凸型金型の側面に設けられた溝に沿って上方向に流れることができる。したがって、上記凹部の縁部の上記凸型金型の溝部に対応する位置に、上向き凸形状となる突起を設けることができる。これにより、電気部品の接続端子部が上記凹部に入り込んで電気的に接続されるとき、例えば上記接続端子部に厚い酸化被膜が生じている場合などは、強く押圧することによって上記凹部の突起が上記接続端子部に突き刺さることで酸化被膜を破ることができ、電気的に安定した接触を確保することができる。また、上記加工材料の先端部をテーパ状に形成したことにより生じた加工材料の横方向への流れのため、上記凸型金型と上記加工材料との食い付き力を弱めることができる。これにより、上記凸型金型をより細く形成することができるため、従来よりもさらに微小径のコンタクトピンを作成することができる。

ここで、加工材料先端部の周縁を面取りしてテーパ状に形成し、上記加工材料を凹型金型の内部に収容し、先端部が楔形状に形成された凸型金型を用いて、上記加工材料先端部を一度プレスした後、上記凸型金型を上記加工材料から引抜き、上記凸型金型を上記加工材料に対する一度目のプレスに対して相対的に所定の角度回転させて二度目のプレスを行い、再度上記凸型金型を上記加工材料から引抜く工程を、少なくとも１回行うことによって上記コンタクトピンの凹部を形成するようにしてもよい。これにより、凸型金型を材料にプレスしたとき、上記楔形状の側面により押し込まれた材料は、横方向へ押し広げられることができる。したがって、上記凹部の形状を、すり鉢底部の中心点からその傾斜方向へ放射状に伸びる少なくとも４つの山形形状を有するものに形成することができる。これにより、電気部品の接続端子部が上記凹部に入り込んで電気的に接続されるとき、例えば上記接続端子部に厚い酸化被膜が生じている場合などは、強く押圧することによって上記凹部の山形形状の峰部が切り込んで行き、酸化被膜を破ることができるため、高いワイピング効果を示し電気的に安定した接触を確保することができる。また、上記加工材料の先端部をテーパ状に形成したことに加えて、上記凸型金型の先端部を楔形状としたことによって、上記凸型金型の先端部と上記加工材料との食い付き力を低減させることができる。また、上記凸型金型を上記凹型金型より大きい外径としたことによって上記凸型金型の強度を強くすることができる。これにより、上記凸型金型をより細く形成することができるため、従来よりもさらに微小径のコンタクトピンを作成することができる。さらにまた、凸型金型を変更することなく、プレスする回数を変えることのみによって上記凹部の刃の数を変えることができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明によるコンタクトピンの加工方法の第一の実施形態を示す図である。このコンタクトピンの加工方法は、コンタクトピンの加工材料の先端部を所定の形状にすることにより、微小径のコンタクトピンに対しても、その先端部に電気部品の接続端子部との電気的接触部となる凹部を形成するもので、図２２に示すと同様に、電気部品１の一面に複数配列された接続端子部１aと、電気部品１に対向する図示省略の回路基板の接点電極とを電気的に接続させるコンタクトピンの電気部品１の接続端子部１aとの接触端面に、凸型金型と凹型金型を用いたヘッダー加工によって接続端子部を受け入れる凹部を形成するものである。

まず、図１に示すように、円柱状に形成された導電材料の先端部の周縁を面取りしてテーパ状１１aに形成した加工材料１１を形成する。このように加工材料１１の先端部１１bをテーパ状１１aに形成するのは、後述のように加工材料１１の先端部１１bをプレスした際、加工材料１１に矢印Ｃ₁に示す横方向と矢印Ｄ₁に示す上方向の流れを生じさせ、またこれにより加工材料１１と凸型金型１０との食い付き力を低減させるためである。このようなテーパ状１１aは、例えば切削加工、プレス加工又は絞り加工等によって形成される。

次に、加工材料１１を凹型金型１２の内部に収容する。このとき、加工材料１１の先端部１１bが凹型金型１２の外に出ないようにして収容する。この凹型金型１２は、円筒形状の内部に加工材料１１を収容するもので、円筒形状の内径は加工材料１１の外径に略等しい大きさに形成されている。

次に、凹型金型１２の内部に収容された加工材料１１を凸型金型１０を用いてプレスする。この凸型金型１０は、凹型金型１２の内径よりも小さい外径を有する棒状部材、例えば円柱部材１０aの先端部１０bを尖塔形状に形成すると共に、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、上記円柱部材１０aの側面に、長手方向に伸びる断面Ｕ字形状の溝１０cを等間隔に４つ設けて形成されている。

これにより、凸型金型１０を加工材料１１にプレスすることによって、図１に示すように、凸型金型１０の先端部１０bにより押し込まれた材料は矢印Ｂ₁に示す下部方向へ押し込まれると共に、その一部はテーパ状１１aに形成された材料先端部１１bと凹型金型１２内壁との間の空間１３に向かって矢印Ｃ₁に示す横方向に流れて広がる。さらに、材料は横方向に流れると共に凸型金型１０の側面に設けられた溝１０cに沿って矢印Ｄ₁に示す上方向に流れて押し上げられる。したがって、図３に示すように、凹部１４bの縁部の凸型金型１０（図１参照）の溝１０cに対応する位置に、上向き凸形状となる４つの突起１４aを設けることができる。これにより、図２２に示す電気部品１の接続端子部１aが、図３に示す凹部１４bに入り込んで電気的に接続されるとき、例えば接続端子部１aに厚い酸化被膜が生じている場合などは、強く押圧することによって凹部１４bの４つの突起１４aが接続端子部１aに突き刺さることで酸化被膜を破ることができ、電気的に安定した接触を確保することができる。

また、図１に示すように、加工材料１１の先端部１１bをテーパ状１１aに形成したことにより生じた加工材料１１の矢印Ｃ₁に示す横方向への流れのため、凸型金型１０と加工材料１１との食い付き力を弱めることができる。これにより、凸型金型１０をより細く形成することができるため、従来よりも微小径のコンタクトピンを作成することができる。

なお、以上の説明においては、図１において、先端部１０bが円錐形状に形成された円柱部材１０aの側面に、長手方向に伸びる断面Ｕ字形状の溝１０cが４つ設けられた凸型金型の例を示したが、本発明はこれに限られず、先端部１０bが尖塔形状に形成された棒状部材の側面に、長手方向に伸びる所定の断面形状の溝が少なくとも１つ設けられた凸型金型であればどのような形状であってもよい。

図４は本発明によるコンタクトピンの加工方法の第二の実施形態を示す図である。このコンタクトピンの加工方法は、凸型金型を所定の形状にすることにより、微小径のコンタクトピンに対しても、その先端部に電気部品の接続端子部との電気的接触部となる凹部を形成するもので、加工材料２１の先端部２１bをテーパ状に形成せずに平らなままとし、また、凸型金型２０の先端部２０aを四角錐形状に形成したものである。

まず、加工材料２１を凹型金型１２の内部に収容する。このとき、加工材料２１の先端部２１bが凹型金型１２の外に出ないようにして収容する。この凹型金型１２は、円筒形状の内部に加工材料２１を収容するもので、円筒形状の内径は加工材料２１の外形に略等しい大きさに形成されている。

次に、凹型金型１２の内部に収容された加工材料２１を凸型金型２０を用いてプレスする。この凸型金型２０は、凹型金型１２の内径よりも大きい外径を有する円柱部材の先端に、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、四角錐形状の先端部２０aが形成されている。

これにより、凸型金型２０を加工材料２１にプレスすることによって、図４に示すように、凸型金型２０の四角錐形状に形成された先端部２０aの側面２０dにより押し込まれた材料は、矢印Ｂ₂に示す下方向及び矢印Ｃ₂に示す横方向へ押し込まれると共に、その一部は四角錐形状の側面２０dに沿って矢印Ｄ₂に示す材料上面方向へ流れて押し上げられる。したがって、図６に示すように、凹部２４bの縁部の凸型金型２０（図４参照）の先端部２０aの側面２０dに対応する位置に、上向き凸形状となる４つの突起２４aを設けることができる。これにより、図２２に示す電気部品１の接続端子部１aが、図６に示す凹部２４bに入り込んで電気的に接続されるとき、例えば接続端子部１aに厚い酸化被膜が生じている場合などは、強く押圧することによって凹部２４bの４つの突起２４aが接続端子部１aに突き刺さることで酸化被膜を破ることができ、電気的に安定した接触を確保することができる。

また、図４に示すように、凸型金型２０の先端部２０aに形成した角錐形状は、凸型金型２０の先端部２０aと加工材料２１との食い付き力を弱めることができる。これにより、凸型金型２０をより細く形成することができるため、従来よりも微小径のコンタクトピンを作成することができる。

なお、以上の説明においては、図４において、先端部２０aが四角錐形状に形成された凸型金型２０の例を示したが、本発明はこれに限られず、四角錐形状以外の他の角錐形状に形成されたものでもよい。

図７は本発明によるコンタクトピンの加工方法の第三の実施形態を示す図である。この実施形態は図４に示す加工材料２１の先端部２１bの周縁を面取りしてテーパ状に形成し加工材料２１’を形成したものである。

これにより、凸型金型２０を加工材料２１’にプレスすることによって、凸型金型２０の四角錐形状に形成された先端部２０aの側面２０dにより押し込まれた材料は、矢印Ｂ₃に示す下方向へ押し込まれると共に、その一部はテーパ状２１aに形成された材料先端部２１bと凹型金型１２内壁との間の空間１３に向かって矢印Ｃ₃に示す横方向に流れて広がる。さらに、材料は横方向に流れると共に四角錐形状の側面２０dに沿って矢印Ｄ₃に示す材料上面方向へ流れて押し上げられる。このため、図４の実施形態に比べて、凸型金型を加工材料により深く押し込むことができる。したがって、図８に示すように、よりコンタクトピン側面に近い位置に、より高い上向き凸形状となる４つの突起３４aを設けることができる。

また、図７に示すように、凸型金型２０の先端部２０aを角錐形状としたことに加えて、加工材料２１’の先端部２１bをテーパ状２１aに形成したことにより生じた加工材料２１’の矢印Ｃ₃に示す横方向への流れのため、凸型金型２０の先端部２０aと加工材料２１’との食い付き力を弱めることができる。これにより、図４の実施形態に比べて、凸型金型２０をより細く形成することができるため、従来よりもさらに微小径のコンタクトピンを作成することができる。

図９は本発明によるコンタクトピンの加工方法の第四の実施形態を示す図である。このコンタクトピンの加工方法は、コンタクトピンの加工材料の先端部や凸型金型を所定の形状にすることにより、微小径のコンタクトピンに対しても、その先端部に電気部品の接続端子部との電気的接触部となる凹部を形成するもので、加工材料１１の先端部１１bをテーパ状に形成し、また、凸型金型４０を、凹型金型１２の内径よりも小さい外径を有する円柱部材４０aの先端部４０bを四角錐形状にすることにより形成したものである。

まず、図９に示すように、円柱状に形成された導電材料の先端部の周縁を面取りしてテーパ状１１aに形成した加工材料１１を形成する。このように加工材料１１の先端部１１bをテーパ状１１aに形成するのは、後述のように加工材料１１の先端部１１bをプレスした際、加工材料１１に矢印Ｃ₄に示す横方向と矢印Ｄ₄に示す上方向の流れを生じさせ、またこれにより加工材料１１と凸型金型４０との食い付き力を低減させるためである。このようなテーパ状１１aは、例えば切削加工、プレス加工又は絞り加工等によって形成される。

次に、凹型金型１２の内部に収容された加工材料１１を凸型金型４０を用いてプレスする。この凸型金型４０は、凹型金型１２の内径よりも小さい外径を有する円柱部材４０aから成り、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、その先端部４０bは四角錐形状に形成されている。

これにより、凸型金型４０を加工材料１１にプレスすることによって、図９に示すように、凸型金型４０の四角錐形状に形成された先端部４０bの側面４０dにより押し込まれた材料は、矢印Ｂ₄に示す下方向へ押し込まれると共に、その一部はテーパ状１１aに形成された加工材料先端部１１bと凹型金型１２の内壁との間の空間１３に向かって矢印Ｃ₄に示す横方向に流れて広がる。さらに、材料は横方向に流れると共に四角錐形状の側面４０dに沿って矢印Ｄ₄に示す材料上面方向へ流れて押し上げられる。また、凹型金型１２の内径よりも小さい外径の凸型金型４０によって、プレス時の材料への押込みを十分に行うことができる。このため、凸型金型を加工材料にさらにより深く押し込むことができる。したがって、図１１に示すように、凹部４４bの縁部の凸型金型４０（図９参照）の先端部４０bの側面４０dに対応する位置の、さらによりコンタクトピン側面に近い位置に、さらにより高い上向き凸形状となる４つの突起４４aを設けることができる。これにより、図２２に示す電気部品１の接続端子部１aが、図１１に示す凹部４４bに入り込んで電気的に接続されるとき、例えば接続端子部１aに厚い酸化被膜が生じている場合などは、強く押圧することによって凹部４４bの４つの突起４４aが接続端子部１aに突き刺さることで酸化被膜を破ることができ、電気的に安定した接触を確保することができる。

また、図９に示すように、加工材料１１の先端部１１bをテーパ状１１aに形成したことに加えて、凸型金型４０の先端部４０bを角錐形状としたことにより、凸型金型４０の先端部４０bと加工材料１１との食い付き力を弱めることができる。これにより、凸型金型４０をより細く形成することができるため、従来よりもさらに微小径のコンタクトピンを作成することができる。

なお、以上の説明においては、図９において、先端部４０bが四角錐形状に形成された凸型金型４０の例を示したが、本発明はこれに限られず、四角錐以外の他の角錐形状に形成された凸型金型であってもよい。

図１２は本発明によるコンタクトピンの加工方法の第五の実施形態を示す図である。このコンタクトピンの加工方法は、コンタクトピンの加工材料の先端部や凸型金型を所定の形状にすることにより、微小径のコンタクトピンに対しても、その先端部に電気部品の接続端子部との電気的接触部となる凹部を形成するもので、加工材料１１の先端部１１bをテーパ状に形成し、また、凸型金型８０を、凹型金型１２の内径よりも小さい太さを有する四角柱部材８０aの先端部８０bを四角錐形状にすると共に、長手方向の角部を面取りすることにより形成したものである。

まず、図１２に示すように、円柱状に形成された導電材料の先端部の周縁を面取りしてテーパ状１１aに形成した加工材料１１を形成する。このように加工材料１１の先端部１１bをテーパ状１１aに形成するのは、後述のように加工材料１１の先端部１１bをプレスした際、加工材料１１に矢印Ｃ₈に示す横方向と矢印Ｄ₈に示す上方向の流れを生じさせ、またこれにより加工材料１１と凸型金型８０との食い付き力を低減させるためである。このようなテーパ状１１aは、例えば切削加工、プレス加工又は絞り加工等によって形成される。

次に、凹型金型１２の内部に収容された加工材料１１を凸型金型８０を用いてプレスする。この凸型金型８０は、凹型金型１２の内径よりも小さい太さを有する四角柱部材８０aの先端部８０bを四角錐形状に形成すると共に、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、この四角柱部材８０aの長手方向の角部を面取りして面取部８０eを設けることにより形成したものである。

これにより、凸型金型８０を加工材料１１にプレスすることによって、図１２に示すように、凸型金型８０の四角錐形状に形成された先端部８０bの側面８０dにより押し込まれた材料は、矢印Ｂ₈に示す下方向へ押し込まれると共に、その一部はテーパ状１１aに形成された加工材料先端部１１bと凹型金型１２の内壁との間の空間１３に向かって矢印Ｃ₈に示す横方向に流れて広がる。さらに、材料は横方向に流れると共に四角錐形状の側面８０dに沿って矢印Ｄ₈に示す材料上面方向へ流れて押し上げられる。また、材料は上面方向に押し上げられると共に、その一部は凹型金型１２の内壁と凸型金型８０の四角柱部材８０aの側面８０fとの間に沿って、矢印Ｅ₈に示す鉛直上方に押し上げられる。したがって、図１4に示すように、凹部８４bの縁部の凸型金型８０（図１２参照）の四角柱部材８０aの側面８０fに対応する位置の、さらによりコンタクトピン側面に近い位置に、内面８４cが垂直に切り立った上向き凸形状となる４つの突起８４aを設けることができる。これにより、図２２に示す電気部品１の接続端子部１aが、図１４に示す凹部８４bに入り込んで電気的に接続されるとき、その接点をより小さくすることができ、例えば接続端子部１aに厚い酸化被膜が生じている場合などは、強く押圧することによって凹部８４bの４つの突起８４aが接続端子部１aに突き刺さることで酸化被膜を破ることができ、電気的に安定した接触を確保することができる。

また、図１２に示すように、加工材料１１の先端部１１bをテーパ状１１aに形成したことに加えて、凸型金型８０の先端部８０bを角錐形状としたことにより、凸型金型８０の先端部８０bと加工材料１１との食い付き力を弱めることができる。これにより、凸型金型８０をより細く形成することができるため、従来よりもさらに微小径のコンタクトピンを作成することができる。

なお、以上の説明においては、図１２において、凸型金型８０は四角柱部材８０aの先端部８０bを四角錐形状とすることにより形成された例を示したが、本発明はこれに限られず、それ以外の三角柱部材又は五角柱部材等の先端部を三角錐形状又は五角錐形状にすることにより形成した凸型金型であってもよい。

図１５は本発明によるコンタクトピンの加工方法の第六の実施形態を示す図である。このコンタクトピンの加工方法は、コンタクトピンの加工材料の先端部や凸型金型を所定の形状にすることにより、微小径のコンタクトピンに対しても、その先端部に電気部品の接続端子部との電気的接触部となる凹部を形成するもので、加工材料１１の先端部１１bをテーパ状に形成し、また、凸型金型５０の先端部５０aを断面テーパ状の刃先部材５０bを４つ放射状に結合して形成し、その凸型金型５０の外径を凹型金型１２の内径よりも小さい径に形成したものである。

まず、図１５に示すように、円柱状に形成された導電材料の先端部の周縁を面取りしてテーパ状１１aに形成した加工材料１１を形成する。このように加工材料１１の先端部１１bをテーパ状１１aに形成するのは、後述のように加工材料１１の先端部１１bをプレスした際、加工材料１１に矢印Ｃ₅に示す横方向の流れを生じさせ、またこれにより加工材料１１と凸型金型５０との食い付き力を低減させるためである。このようなテーパ状１１aは、例えば切削加工、プレス加工又は絞り加工等によって形成される。

次に、凹型金型１２の内部に収容された加工材料１１を凸型金型５０を用いてプレスする。この凸型金型５０は、凹型金型１２の内径よりも小さい外径を有し、図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、先端部が、断面テーパ状の刃先部材５０bを４つ放射状に結合して形成されている。

これにより、凸型金型５０を加工材料１１にプレスすることによって、図１５に示すように、凸型金型５０の刃先部材５０b各々の側面５０dにより押し込まれた材料は、テーパ状１１aに形成された材料先端部１１bと凹型金型１２の内壁との間の空間１３に向かって矢印Ｃ₅に示す横方向に流れて広がる。したがって、図１７に示すように、凹部５４bの形状を、すり鉢底部の中心点からその傾斜方向へ放射状に伸びる４つの山形形状５４aを有するものとすることができる。これにより、図２２に示す電気部品１の接続端子部１aが、図１７に示す凹部５４bに入り込んで電気的に接続されるとき、例えば接続端子部１aに厚い酸化被膜が生じている場合などは、強く押圧することによって凹部５４bの４つの山形形状５４aの峰部が切り込んで行き、酸化被膜を破ることができるため、高いワイピング効果を示し電気的に安定した接触を確保することができる。

また、図１５に示すように、加工材料１１の先端部１１bをテーパ状１１aに形成したことに加えて、凸型金型５０の先端部５０aを刃先部材５０bにより形成したことにより、凸型金型５０の先端部５０aと加工材料１１との食い付き力を弱めることができる。これにより、凸型金型５０をより細く形成することができるため、従来よりもさらに微小径のコンタクトピンを作成することができる。

図１８は、図１５に示す凸型金型５０の変形例を示す説明図である。この変形例は、凹型金型１２の内径より大きい外径を有する凸型金型６０としたものである。これにより、凸型金型６０をより強い強度とすることができる。この場合、図１９に示すように、加工材料１１は、その先端部１１bが所定量外に出るようにして凹型金型１２内部に収容する。なお、図１８において、符号６０aは凸型金型６０の先端部を示し、符号６０bは刃先部材を示し、６０dは刃先部材の側面を示している。

なお、以上の説明においては、図１６及び図１８において、先端部が、断面テーパ状の刃先部材５０b又は６０bを４つ放射状に結合して形成された凸型金型５０又は６０の例を示したが、本発明はこれに限られず、先端部が、断面テーパ状の刃先部材を少なくとも３つ放射状に結合して形成された凸型金型であればよい。

図２０は、本発明によるコンタクトピンの加工方法の第七の実施形態を示す図である。このコンタクトピンの加工方法は、コンタクトピンの加工材料の先端部や凸型金型を所定の形状にすることにより、微小径のコンタクトピンに対しても、その先端部に、電気部品の接続端子部との電気的接触部となる凹部を形成するもので、加工材料１１の先端部１１bをテーパ状に形成し、また、凸型金型７０の先端部７０aを楔形状に形成し、その凸型金型７０を加工材料１１に対して複数回プレスするようにしたものである。

まず、図２０に示すように、円柱状に形成された導電材料の先端部の周縁を面取りしてテーパ状１１aに形成した加工材料１１を形成する。このように加工材料１１の先端部１１bをテーパ状１１aに形成するのは、後述のように加工材料１１の先端部１１bをプレスした際、加工材料１１に矢印Ｃ₇に示す横方向の流れを生じさせ、またこれにより加工材料１１と凸型金型７０との食い付き力を低減させるためである。このようなテーパ状１１aは、例えば切削加工、プレス加工又は絞り加工等によって形成される。

次に、加工材料１１を、その先端部が所定量外に出るようにして凹型金型１２の内部に収容する。この凹型金型１２は、円筒形状の内部に加工材料１１を収容するもので、円筒形状の内径は加工材料１１の外径に略等しい大きさに形成されている。

このような状態で、図２０（ａ）に示すように、凹型金型１２の内部に収容された加工材料１１の先端部１１bを、凸型金型７０を用いて一度プレスした後、凸型金型７０を加工材料１１から引抜き、図２０（ｂ）に示すように、凸型金型７０を加工材料１２に対する一度目のプレスに対して相対的に９０度回転させて二度目のプレスを行う工程を１回行う。この凸型金型７０は、図２１（ａ）及び（ｂ）に示すように、先端部７０aが楔形状に形成されている。

これにより、凸型金型７０を加工材料１１にプレスすることによって、図２０（ａ）及び（ｂ）に示すように、楔形状の側面７０dにより押し込まれた材料は、矢印C₇に示す横方向に流れて広がる。したがって、凸型金型７０のプレス工程を１回行うことにより、図１７に示すと同様に、凹部５４bの形状をすり鉢底部の中心点からその傾斜方向へ放射状に伸びる４つの山形形状５４aを有するものとすることができる。これにより、図２２に示す電気部品１の接続端子部１aが図１７に示す凹部５４bに入り込んで電気的に接続されるとき、例えば接続端子部１aに厚い酸化被膜が生じている場合などは、強く押圧することによって凹部５４bの４つの山形形状５４aの峰部が切り込んで行き、酸化被膜を破ることができるため、高いワイピング効果を示し電気的に安定した接触を確保することができる。

また、図２０に示すように、加工材料１１の先端部１１bをテーパ状１１aに形成したことに加えて、凸型金型７０の先端部７０aを楔形状としたことによって、凸型金型７０の先端部７０aと加工材料１１との食い付き力を低減させることができる。また、凸型金型７０を凹型金型１２より大きい外径としたことによって凸型金型７０の強度を強くすることができる。これにより、凸型金型７０をより細く形成することができるため、従来よりもさらに微小径のコンタクトピンを作成することができる。

さらに、凸型金型７０を変更することなく、プレスする回数を変えることのみによって図１７における凹部５４bの山形の数を変えることができる。

なお、以上の説明においては、図２０において、凸型金型７０のプレス工程に関して、２回目のプレスを１回目のプレスに対して相対的に９０度回転させて行っているが、本発明はこれに限られず、２回目のプレスを１回目のプレスに対して相対的に所定の角度、例えば３０度、４５度等の角度で回転させてもよい。また、プレス工程を１回行う例を示したが、複数回行なってもよい。また、凸型金型７０を回転させる代わりに、加工材料１１を収納した状態の凹型金型１２を所定の角度回転させてもよい。さらに、一種類の凸型金型を用いて複数回プレスする例を示したが、プレスの回数毎に形状の違う凸型金型（例えば先端部に形成された楔形状の楔角度を変えた複数種の凸型金型等）を用いてもよい。

なおまた、実施例一から七において共通に、加工材料１１、２１、２１’を円柱状としたが、本発明はこれに限られず、断面矩形形状又は楕円形状等の棒状材料であってもよい。さらにまた、凹型金型１２の内部の形状を円筒形状としたが、加工材料の外形形状に略等しい形状、例えば断面矩形形状又は楕円形状等の筒状形状であってもよい。

本発明によるコンタクトピンの加工方法の第一の実施形態を示す説明図である。凸型金型の先端部を示す説明図であり、（ａ）は凸型金型の先端部の正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図である。コンタクトピンの先端部の断面図である。本発明によるコンタクトピンの加工方法の第二の実施形態を示す説明図である。凸型金型の先端部を示す説明図であり、（ａ）は凸型金型の先端部の正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図である。コンタクトピンの先端部の断面図である。本発明によるコンタクトピンの加工方法の第三の実施形態を示す説明図である。コンタクトピンの先端部の断面図である。本発明によるコンタクトピンの加工方法の第四の実施形態を示す説明図である。凸型金型の先端部を示す説明図であり、（ａ）は凸型金型の先端部の正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図である。コンタクトピンの先端部の断面図である。本発明によるコンタクトピンの加工方法の第五の実施形態を示す説明図である。凸型金型の先端部を示す説明図であり、（ａ）は凸型金型の先端部の正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図である。コンタクトピンの先端部の断面図である。本発明によるコンタクトピンの加工方法の第六の実施形態を示す説明図である。凸型金型の先端部を示す説明図であり、（ａ）は凸型金型の先端部の正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図である。コンタクトピンの先端部の正面図である。図１５に示す凸型金型の変形例を示す説明図であり、（ａ）は凸型金型の先端部の正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図である。図１８に示す凸型金型を用いたコンタクトピンの加工方法を示す説明図である。本発明によるコンタクトピンの加工方法の第七の実施形態を示す説明図である。凸型金型の先端部を示す説明図であり、（ａ）は凸型金型の先端部の正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図である。コンタクトピンと電気部品の接続端子部との接続状態を示す説明図である。従来例のコンタクトピンの先端部を示す斜視図である。従来例によるコンタクトピンの加工方法の実施形態を示す説明図である。

符号の説明

１…電気部品
１a…接続端子部
１０,２０,４０,５０,６０,７０,８０…凸型金型
１０a…棒状部材
１０c…溝
１１,２１,２１’…加工材料
１１a,２１a…テーパ状
１２…凹型金型
１４,２４,３４,４４,５４,８４…コンタクトピン
１４b,２４b,３４b,４４b,５４b,８４b…コンタクトピン先端の凹部
４０a…円柱部材
５０b,６０b…刃先部材
８０a…角柱部材

Claims

電気部品の一面に複数配列された接続端子部と、上記電気部品に対向する回路基板の接点電極と、を電気的に接続させるコンタクトピンであって、上記電気部品の接続端子部との接触端面に、凸型金型と凹型金型を用いたヘッダー加工によって上記接続端子部を受け入れる凹部が形成されたコンタクトピンの製造方法において、
上記コンタクトピンの棒状の加工材料先端部の周縁を面取りしてテーパ状に形成し、
上記加工材料を凹型金型の内部に収容し、
先端部が、断面テーパ状の刃先部材を少なくとも３つ放射状に結合して形成された凸型金型を用いて、上記加工材料先端部をプレスすることによって上記コンタクトピンの凹部を形成する、
ことを含むコンタクトピンの製造方法。
電気部品の一面に複数配列された接続端子部と、上記電気部品に対向する回路基板の接点電極と、を電気的に接続させるコンタクトピンであって、上記電気部品の接続端子部との接触端面に、凸型金型と凹型金型を用いたヘッダー加工によって上記接続端子部を受け入れる凹部が形成されたコンタクトピンの製造方法において、
上記コンタクトピンの棒状の加工材料を凹型金型の内部に収容し、
先端部が角錐形状に形成された凸型金型を用いて、上記加工材料先端部をプレスすることによって上記コンタクトピンの凹部を形成する、
ことを含むコンタクトピンの製造方法。
上記加工材料は、その先端部の周縁を面取りしてテーパ状に形成されている請求項２記載のコンタクトピンの製造方法。
電気部品の一面に複数配列された接続端子部と、上記電気部品に対向する回路基板の接点電極と、を電気的に接続させるコンタクトピンであって、上記電気部品の接続端子部との接触端面に、凸型金型と凹型金型を用いたヘッダー加工によって上記接続端子部を受け入れる凹部が形成されたコンタクトピンの製造方法において、
上記コンタクトピンの棒状の加工材料先端部の周縁を面取りしてテーパ状に形成し、
上記加工材料を凹型金型の内部に収容し、
上記凹型金型の内径よりも小さい外径を有し、先端部が角錐形状に形成された円柱部材から成る凸型金型を用いて、上記加工材料先端部をプレスすることによって上記コンタクトピンの凹部を形成する、
ことを含むコンタクトピンの製造方法。
電気部品の一面に複数配列された接続端子部と、上記電気部品に対向する回路基板の接点電極と、を電気的に接続させるコンタクトピンであって、上記電気部品の接続端子部との接触端面に、凸型金型と凹型金型を用いたヘッダー加工によって上記接続端子部を受け入れる凹部が形成されたコンタクトピンの製造方法において、
上記コンタクトピンの棒状の加工材料先端部の周縁を面取りしてテーパ状に形成し、
上記加工材料を凹型金型の内部に収容し、
上記凹型金型の内径よりも小さい太さを有し、先端部が角錐形状に形成された角柱部材の長手方向の角部を面取りして形成した凸型金型を用いて、上記加工材料先端部をプレスすることによって上記コンタクトピンの凹部を形成する、
ことを含むコンタクトピンの製造方法。
電気部品の一面に複数配列された接続端子部と、上記電気部品に対向する回路基板の接点電極と、を電気的に接続させるコンタクトピンであって、上記電気部品の接続端子部との接触端面に、凸型金型と凹型金型を用いたヘッダー加工によって上記接続端子部を受け入れる凹部が形成されたコンタクトピンの製造方法において、
上記コンタクトピンの棒状の加工材料先端部の周縁を面取りしてテーパ状に形成し、
上記加工材料を凹型金型の内部に収容し、
上記凹型金型の内径よりも小さい外径を有し、先端部が尖塔形状に形成された棒状部材の側面に、長手方向に伸びる所定の断面形状の溝が少なくとも一つ設けられた凸型金型を用いて、上記加工材料先端部をプレスすることによって上記コンタクトピンの凹部を形成する、
ことを含むコンタクトピンの製造方法。