JPH11312563A - 高融点ボールコネクタ及び高融点ボールコネクタ用コンタクト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な接合強度とＢＧＡパッケージの実装性
の良さとを備える高融点ボールコネクタ及び高融点ボー
ルコネクタ用コンタクトを提供する。 【解決手段】 ハウジング１０と、このハウジング１０
に保持された複数のコンタクト２０とを備える高融点ボ
ールコネクタ１において、各コンタクト２０の接続部２
１に半田ボール３０を溶着し、ハウジング１０に実装強
度を高めるホールドダウン４０を設け、ホールドダウン
４０に補強用半田ボール４１を溶着し、半田ボール３０
と補強用半田ボール４１との高さを一致させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は高融点ボールコネ
クタ及び高融点ボールコネクタ用コンタクトに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の小型・軽量・高性能化が進
み、半導体に対しても高密度実装を実現するパッケージ
の要求が高まっている。高密度実装を実現するパッケー
ジとしてＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇ
ｅ）が開発された。プリント基板上のリード接続部に半
田ペーストを印刷し、マウント装置によりＱＦＰを精度
よく搭載した後、リフロー炉を通過させて半田接続を行
う。

【０００３】ＱＦＰの誕生によってリードピッチ０．５
ｍｍ、０．４ｍｍのものが製品化され、最近では０．３
ｍｍピッチのものが検討されている。

【０００４】しかし、このようなリードのファインピッ
チ化に伴い、プリント基板への実装不良という新たな問
題が生じた。すなわち、いわゆるリード曲り（リード先
端が上を向いたり下を向いたりすること）によって、プ
リント基板にパッケージを確実に実装できないことがあ
った。

【０００５】近年、この問題を克服するパッケージとし
てＢＧＡ（Ｂｕｍｐ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケー
ジが開発された。このＢＧＡパッケージとは、基板上に
チップを実装し、モールド後、基板の底面（チップ搭載
面の反対側の面）に格子状に電極としての半田ボール
（高融点）を形成したパッケージである。

【０００６】このＢＧＡパッケージによれば、電極部が
底面に形成されるため、半田ボールのピッチを大きくす
ることができ、またリードを持たないため、小型化で
き、しかもリード曲りを考慮する必要がないので、プリ
ント基板への実装を確実に行うことができる。

【０００７】この実装性の良さが注目され、ＢＧＡパッ
ケージの技術を応用したＢＧＡタイプのコネクタに対す
る要求が高まっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、コネクタは一
般に人力によって挿抜され、ＢＧＡパッケージに比べて
半田接合部に加わる振動や衝撃等の動的ストレス（応
力）が大きい。

【０００９】そのため、ＢＧＡパッケージの技術を応用
して製造されたＢＧＡタイプのコネクタをプリント基板
に実装したとき、半田接合部の強度がもたず、コンタク
トの電極とプリント基板の電極との間に接続不良が生じ
るおそれがあった。

【００１０】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は十分な接合強度とＢＧＡパッケー
ジの実装性の良さとを備える高融点ボールコネクタ及び
高融点ボールコネクタ用コンタクトを提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明の高融点ボールコネクタは、イン
シュレータと、このインシュレータに保持された複数の
コンタクトとを備える高融点ボールコネクタにおいて、
前記各コンタクトの接続部に高融点ボールが溶着され、
前記インシュレータに実装強度を高める補強部材が設け
られ、前記補強部材に補強用高融点ボールが溶着され、
前記高融点ボールと前記補強用高融点ボールとの高さが
一致していることを特徴とする。

【００１２】各コンタクトの接続部に高融点ボールが溶
着され、インシュレータに実装強度を高める補強部材が
設けられ、補強部材に補強用高融点ボールが溶着され、
高融点ボールと補強用高融点ボールとの高さが一致して
いるので、補強部材に溶着された補強用高融点ボールを
プリント基板に溶着することによって接合部の接合強度
を確保できる。又、補強用高融点ボールは信号用高融点
ボールと異なりピッチに関係なく大きいものを設けるこ
とができる。

【００１３】請求項２に記載の発明の高融点ボールコネ
クタは、請求項１に記載の高融点ボールコネクタにおい
て、前記補強用高融点ボールの直径は前記高融点ボール
の直径より大きいことを特徴とする。

【００１４】補強用高融点ボールの直径は高融点ボール
の直径より大きいので、プリント基板に溶着したときの
十分な接合強度が得られる。

【００１５】請求項３に記載の発明の高融点ボールコネ
クタ用コンタクトは、インシュレータから露出する接続
部を有する高融点ボールコネクタ用コンタクトにおい
て、前記接続部のボール搭載面が高融点ボールの投影面
以上であり、前記接続部のボール搭載面に、前記高融点
ボールを転動可能に支持する凹部が形成されていること
を特徴とする。

【００１６】接続部のボール搭載面が高融点ボールの投
影面以上であり、接続部のボール搭載面に、高融点ボー
ルを転動可能に支持する凹部が形成されているので、高
融点ボールをボール搭載面の所定位置に容易に搭載する
ことができ、実装時には高融点ボールをボール搭載面の
中央に位置させることができ、高融点ボールとボール搭
載面との接合強度を高めることができる。

【００１７】請求項４に記載の発明の高融点ボールコネ
クタ用コンタクトは、請求項３に記載の高融点ボールコ
ネクタ用コンタクトにおいて、前記接続部のボール搭載
面に面取り加工が施されていないことを特徴とする。

【００１８】接続部のボール搭載面に面取り加工が施さ
れていないので、高融点ボールを溶融したとき、溶融し
た高融点ボールがボール搭載面からはみ出して広がるこ
とを阻止することができる。

【００１９】請求項５に記載の発明の高融点ボールコネ
クタ用コンタクトは、請求項３に記載の高融点ボールコ
ネクタ用コンタクトにおいて、前記接続部のボール搭載
面に半田ぬれし難いメッキが施されていることを特徴と
する。

【００２０】接続部のボール搭載面に半田ぬれし難いメ
ッキが施されているので、高融点ボールを溶融後、再び
熱が加えられたとき、コンタクトの表面に酸化膜が形成
されているので、高融点ボールのぬれ広がりが起きな
い。なお、正確には酸化膜が半田ぬれを抑えている。

【００２１】請求項６に記載の発明の高融点ボールコネ
クタは、インシュレータと、このインシュレータに直線
的に並んで保持された複数のコンタクトとを備える高融
点ボールコネクタにおいて、前記コンタクトの接続部が
千鳥状に配置され、前記各コンタクトの接続部に高融点
ボールが溶着され、前記接続部のボール搭載面が高融点
ボールの投影面以上であり、前記ボール搭載面のコンタ
クト配列方向幅が、前記コンタクトの接触部のコンタク
ト配列方向幅より大きいことを特徴とする。

【００２２】コンタクトの接続部が千鳥状に配置され、
各コンタクトの接続部に高融点ボールが溶着され、接続
部のボール搭載面が高融点ボールの投影面以上であり、
ボール搭載面のコンタクト配列方向幅が、コンタクトの
接触部のコンタクト配列方向幅より大きいので、高融点
ボールをより狭ピッチ化でき、高融点ボールコネクタを
より小型化することができるとともに、高融点ボールの
溶着が容易となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００２４】図１はこの発明の第１実施形態に係る高融
点ボールコネクタ（ソケット側）の正面図、図２はその
平面図、図３はその底面図、図４はその側面図、図５は
図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

【００２５】高融点ボールコネクタ１は、ハウジング
（インシュレータ）１０と、コンタクト２０と、半田ボ
ール（高融点ボール）３０と、ホールドダウン（補強部
材）４０とを備える。

【００２６】ハウジング１０は、矩形の平板部１０ａ
と、平板部１０ａに一体に設けられ、長手方向に延びる
２つのガイド部１０ｂ，１０ｃとで構成されている。

【００２７】各ガイド部１０ｂ，１０ｃには複数のベロ
ーズ型のコンタクト２０が圧入されている。

【００２８】ハウジング２０の底面１０ｄにはコンタク
ト２０の接続部２１が突出し、この接続部２１には半田
ボール３０が溶着されている。

【００２９】半田ボール３０の直径はコンタクト２０の
ピッチにより決まり、例えばコンタクト２０のピッチが
１．０ｍｍであれば半田ボールの直径は０．６ｍｍ程度
である。

【００３０】なお、一般的に半田ボールは、再溶融させ
る為、共晶半田（例えば、Ｓｎ：Ｐｂ＝６３：３７（重
量比）融点１８３℃）が使用されるが、上記半田ボール
３０としては、後工程で配線基板上へ半田付けする際、
その半田付け温度（２２０〜２４０℃）で再溶融しない
ように、高融点半田（例えば、Ｓｎ：Ｐｂ＝５：９５
（重量比）融点３１５℃）を用いる。

【００３１】ハウジング１０の長手方向の両端部にはそ
れぞれ３つのホールドダウン４０が設けられている。

【００３２】これらのホールドダウン４０にはそれぞれ
半田ボール（補強用高融点ボール）４１が溶着されてい
る。

【００３３】なお、半田ボール４１は補強用であるの
で、大きな実装強度が得られるようにできるだけ大径と
するのが好ましい。

【００３４】また、ハウジング１０の底面１０ｄから半
田ボール４１の頂点までの高さ及びハウジング１０の底
面１０ｄから半田ボール３０の頂点までの高さが一致す
るように半田ボール３０の直径より大きな半田ボール４
１が使用される。

【００３５】次に、高融点ボールコネクタ１の製造方法
を図６〜図８を参照して説明する。

【００３６】図６は補強用高融点ボールの溶着方法を説
明する図、図７は高融点ボールの溶着方法を説明する
図、図８は高融点ボールを溶着した後の高融点ボールコ
ネクタの斜視図である。

【００３７】ハウジング１０への半田ボール４１の搭載
はボールプレーサ４５を用いて行われる。

【００３８】ボールプレーサ４５は半田ボール４１をハ
ウジング１０に搭載する装置であって、先端部に設けた
吸引ノズル４６（図２７参照）によって半田ボール４１
を真空吸引して保持する。

【００３９】ハウジング１０の底面１０ｄがボールプレ
ーサ４５の吸引ノズル４６と対向するように、ハウジン
グ１０を図１とは上下方向を逆にして配置する。

【００４０】まず、ボールプレーサ４５によって半田ボ
ール槽（図示せず）から半田ボール４１を真空吸引し
（図６参照）、半田ボール４１にフラックス４２を塗布
した後、ホールドダウン４０上に搭載する。

【００４１】フラックス４２の塗布量によって半田ぬれ
が大きく影響を受けるので、例えば噴霧式装置を用いて
フラックス４２を半田ボール４１に均一に塗布する。

【００４２】なお、フラックス４２は半田ボール４１で
はなく、ホールドダウン４０に塗布してもよい。

【００４３】次に、ボールプレーサ４５によって他の半
田ボール槽（図示せず）から信号用の半田ボール３０を
真空吸引し（図７参照）、半田ボール３０にフラックス
３１を塗布した後、接続部２１（図３参照）上に搭載す
る。

【００４４】半田ボール４１のときと同様に、フラック
ス３１の塗布量によって半田ぬれが大きく影響を受ける
ので、例えば噴霧式装置を用いてフラックス３１を半田
ボール３０に均一に塗布する。

【００４５】なお、フラックス３１は半田ボール３０で
はなく、コンタクト２０の接続部２１に塗布してもよ
い。

【００４６】最後に、半田ボール４１と半田ボール３０
とを搭載後、所定の温度プロファイル（温度−時間曲
線）により熱風や赤外線等で半田ボール４１と半田ボー
ル３０とを溶融させ、半田ボール４１をホールドダウン
４０に、半田ボール３０をコンタクト２０の接続部２１
にそれぞれ溶着させる。

【００４７】その結果、図８に示すソケット側コネクタ
が完成する。

【００４８】図９はこの発明の第１実施形態に係る高融
点ボールコネクタ（ピン側）の正面図、図１０はその平
面図、図１１はその底面図、図１２はその側面図、図１
３は図１０のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【００４９】高融点ボールコネクタ５１は、ハウジング
（インシュレータ）６０と、コンタクト７０と、半田ボ
ール（高融点ボール）８０と、ホールドダウン（補強部
材）９０とを備える。

【００５０】ハウジング６０は、矩形の平板部６０ａ
と、ガイド部６０ｅとで構成されている。ガイド部６０
ｅは平板部６０ａに一体に形成され、ソケット側コネク
タのガイド部１０ｂ，１０ｃと嵌合するガイド孔６０
ｂ，６０ｃを有する。

【００５１】ハウジング６０にはコンタクト２０と接触
するコンタクト７０が圧入され、コンタクト７０の接触
部はガイド孔６０ｂ，６０ｃに露出している。

【００５２】ハウジング６０の底面６０ｄにはコンタク
ト７０の接続部７１が突出し、この接続部７１には半田
ボール８０が溶着されている。

【００５３】ハウジング６０の長手方向の両端部にはそ
れぞれ３つのホールドダウン（補強部材）９０が設けら
れている。

【００５４】これらのホールドダウン９０にはそれぞれ
補強用半田ボール（補強用高融点ボール）９１が溶着さ
れている。

【００５５】なお、半田ボール９１は補強用であるの
で、大きな実装強度が得られるようにできるだけ大径と
するのが好ましい。

【００５６】また、ハウジング６０の底面６０ｄから半
田ボール９１の頂点までの高さ及びハウジング６０の底
面６０ｄから半田ボール８０の頂点までの高さが一致す
るように半田ボール８０より大きな半田ボール９１が使
用される。

【００５７】このピン側高融点ボールコネクタも上記し
たソケット側高融点ボールコネクタと同様の製造方法に
よって製造することができるので、その説明を省略す
る。

【００５８】図１４は配線基板に実装されたピン側高融
点ボールコネクタとソケット側高融点ボールコネクタと
の嵌合状態を示す正面図、図１５はその側面図である。

【００５９】配線基板９５，９６としてはプリント基
板、ガラス基板、Ｓｉ基板等が用いられ、半田印刷によ
って予め電極（図示せず）等が印刷されている。

【００６０】ソケット側高融点ボールコネクタ１の半田
ボール３０を配線基板９５の電極に合わせた後、リフロ
ー加熱により半田ボール３０，４１を溶融し、配線基板
９５に半田ボール３０，４１を溶着する。

【００６１】その結果、高融点ボールコネクタ１が配線
基板９５に実装される。

【００６２】またピン側高融点ボールコネクタ５１の半
田ボール８０，９１も上記と同様の方法によって配線基
板９６に溶着される。

【００６３】上記ピン側高融点ボールコネクタ５１とソ
ケット側高融点ボールコネクタ１とが嵌合したとき、配
線基板９５と配線基板９６とが電気的に導通する。

【００６４】この実施形態によれば、ホールドダウン４
０，９０に溶着された半田ボール４１，９１を配線基板
９５，９６に溶着することによって接合強度を確保でき
るとともに、半田ボール３０のピッチを大きくすること
ができる等、ＢＧＡパッケージと同様の実装性の良さを
確保することができる。

【００６５】また、補強用半田ボール４１，９１の直径
は半田ボール３０，８０の直径より大きいので、配線基
板９５，９６に溶着したときの接合強度が高まる。

【００６６】更に、コンタクト２０，７０又は半田ボー
ル３０，８０，４１，９１に均一にフラックス３１，４
２を塗布するので、フラックスの塗布量によって接続部
２１，７１への半田のぬれ性を調節することができる。

【００６７】図１６はこの発明の第２実施形態に係る高
融点ボールコネクタ（ピン側）の正面図、図１７はその
平面図、図１８はその底面図、図１９はその側面図、図
２０は図１７のＣ−Ｃ矢視断面図である。

【００６８】高融点ボールコネクタ１０１は、ハウジン
グ（インシュレータ）１１０と、コンタクト（高融点ボ
ールコネクタ用コンタクト）１２０と、半田ボール（高
融点金属ボール）１３０とからなる。

【００６９】矩形状のハウジング１１０は、ガイド部１
６０ｂ，１６０ｃ（後述）と嵌合するガイド孔１１０
ｂ，１１０ｃを有する。

【００７０】ハウジング１１０にはコンタクト１７０
（後述）と接触するコンタクト１２０が圧入され、コン
タクト１２０の接触部はガイド孔１１０ｂ，１１０ｃに
露出している。

【００７１】ハウジング１１０の底面１１０ｄにはコン
タクト１２０の接続部１２１が突出し、この接続部１２
１には半田ボール１３０が溶着されている。

【００７２】なお、この実施形態ではコンタクト１２０
を４列としたが、例えば６列又はそれ以上であってもよ
い。

【００７３】次に、コンタクト１２０の製造方法を説明
する。

【００７４】図２１はこの発明の第２実施形態に係る高
融点ボールコネクタに用いられる高融点ボールコネクタ
用コンタクトの正面図、図２２はその平面図、図２３は
その側面図、図２４が図２３のａ矢視図、図２５はコン
タクトの斜視図である。

【００７５】コンタクト１２０は銅板をプレスによって
打ち抜いて形成され、ピン部１２２と接続部１２１とを
備える。

【００７６】ピン部１２２にはハウジング１１０への圧
入時、ハウジング１１０のガイド孔１１０ｂ，１１０ｃ
の内周面に食い込む鍔１２２ａ，１２２ｂが形成されて
いる。

【００７７】接続部１２１は銅板をいわゆるシャー抜き
によるせん断加工によってキャリア部１２４から９０°
折り曲げて形成する（図２３参照）。

【００７８】接続部１２１のボール搭載面１２３は円形
とされ、その直径は半田ボール１３０の直径よりも大き
い（すなわち、半田ボール１３０の投影面以上であ
る）。

【００７９】また、ボール搭載面１２３は面取り加工を
施さない、いわゆるばり面となっている。

【００８０】更に、ボール搭載面１２３の中央には図２
４に示すようにパンチやドリル等によって半田ボール１
３０を転動可能に支持する凹部１２３ａが形成されてい
る。

【００８１】また、ボール搭載面１２３にはＮｉ（ニッ
ケル）メッキが施されている。

【００８２】ところで、このＮｉメッキは半田ぬれ性の
よいメッキであるが、加熱等によって表面に酸化膜が形
成されると半田付けが難しくなってしまう。

【００８３】そのため、半田ボール１３０をボール搭載
面１２３に溶着するとき、Ｎｉメッキに対して活性の強
いフラックスを用い、ボール搭載面１２３の表面の酸化
膜を除去する。

【００８４】次に、コンタクト１２０のハウジング１１
０への組み込みを説明する。

【００８５】図２６はコンタクトの組込みを説明するハ
ウジングの部分断面図である。

【００８６】まず、コンタクト１２０のピン部（接触
部）１２２を矢印ｂの方向からハウジング１１０に圧入
し、接続部１２１をハウジング１１０の底面１１０ｄに
押し当てる。

【００８７】このとき、ピン部１２２には鍔１２２ａ，
１２２ｂが形成されているので、ピン部１２２はハウジ
ング１１０に確実に固定される。

【００８８】その後、キャリア部１２４を矢印ｃの方向
へ折り曲げて取り除く。

【００８９】次に、半田ボール１３０に対するフラック
ス６の塗布方法を説明する。

【００９０】図２７は高融点ボールへのフラックス塗布
方法を説明する断面図である。

【００９１】半田ボール１３０へのフラックスの塗布は
第１実施形態で使用したものと同様のボールプレーサ４
５を用いて行われる。

【００９２】まず、ボールプレーサ４５のノズル４６に
よって半田ボール１３０を真空吸引する。

【００９３】ノズル４６をフラックス槽５へ移動し、半
田ボール１３０をフラックス６に浸す。

【００９４】このとき、フラックス６の表面はスキージ
（ｓｑｕｅｅｇｅｅ）によって水平にならされているの
で、半田ボール１３０にはフラックス６が均一に塗布さ
れる。

【００９５】なお、フラックス６には半田ボール１３０
の溶融時に過度の半田ぬれが生じないように高粘性タイ
プのものが使用される。

【００９６】次に、半田ボール１３０をコンタクト１２
０に溶着する方法を図２８〜図３０を参照して説明す
る。

【００９７】図２８は高融点ボールをコンタクトに搭載
する前の状態を示す説明図、図２９は高融点ボールをコ
ンタクトに搭載したときの状態を示す説明図、図３０は
高融点ボールをコンタクトに溶着したときの状態を示す
説明図である。

【００９８】フラックス６を塗布した後、半田ボール１
３０を吸引したボールプレーサ４５の位置が補正され、
指定されたボール搭載面１２３と半田ボール１３０とが
相対する（図２８参照）。

【００９９】ボールプレーサ４５によって半田ボール１
３０が指定されたボール搭載面１２３に搭載され、押し
付けられた後、真空吸引が解除され、ノズル４６（図２
７参照）から半田ボール１３０が外れる（図２９参
照）。

【０１００】その後、半田ボール１３０を搭載したコネ
クタ１０１をリフロー炉に入れ、所定の温度プロファイ
ル（温度−時間曲線）により熱風や赤外線等で半田ボー
ル１３０を溶融させ、コンタクト１２０のボール搭載面
１２３に半田ボール１３０を溶着させる（図３０参
照）。

【０１０１】所定の温度で液状になってフラックス６が
Ｎｉメッキを施されたボール搭載面１２３面を覆い、ボ
ール搭載面１２３の所定範囲の酸化膜を除去するので、
ボール搭載面１２３に半田ボール１３０のフラックス６
に覆われた部分が溶着する。

【０１０２】このとき、フラックス６の塗布量が均一で
あるため、半田の過度のぬれ広がりが防止され、半田ボ
ール１３０は均一なボール形状を確保することができ
る。

【０１０３】なお、溶着後にはボール搭載面１２３の半
田ボール１３０の周辺の表面に酸化膜が形成される。

【０１０４】図３１はこの発明の第２実施形態に係る高
融点ボールコネクタ（ソケット側）の正面図、図３２は
その平面図、図３３はその底面図、図３４はその側面
図、図３５は図３１のＤ−Ｄ矢視断面図である。

【０１０５】高融点ボールコネクタ１５１は、ハウジン
グ（インシュレータ）１６０と、コンタクト１７０と、
半田ボール（高融点金属ボール）１８０とからなる。

【０１０６】ハウジング１６０は、矩形の平板部１６０
ａと、平板部１６０ａに一体に設けられ、長手方向に平
行に延びる２つのガイド部１６０ｂ，１６０ｃとを有す
る。

【０１０７】ハウジング１６０にはコンタクト１２０と
嵌合するベロ−ズ型のばね部１７２を備えるコンタクト
１７０が保持されている。

【０１０８】ハウジング１６０の底面１６０ｄから突出
するコンタクト１７０の接続部１７１のボール搭載面１
７３には半田ボール１８０が溶着されている。

【０１０９】なお、ボール搭載面１７３には半田ボール
１８０を支持する凹部１７３ａが形成されている。

【０１１０】図３６はコンタクトの組込みを説明するハ
ウジングの部分断面図である。

【０１１１】まず、コンタクト１２０はばね部１７２を
矢印ｄの方向からハウジング１６０に圧入し、接続部１
７１をハウジング１６０の底面１６０ｄに押し当てる。

【０１１２】次に、キャリア部１７４を矢印ｅの方向へ
折り曲げて取り除く。

【０１１３】その後、ピン側高融点ボールコネクタの製
造方法と同様の方法によって接続部１７１のボール搭載
面１７３に半田ボール１８０を溶着する。

【０１１４】図３７は高融点ボールコネクタを配線基板
に実装した状態を示す断面図である。

【０１１５】上記の製造方法によって製造されたピン側
高融点ボールコネクタ１０１がソケット側高融点ボール
コネクタ１５１と嵌合し，接触部同士が接触している。

【０１１６】配線基板１９５としてはプリント基板、ガ
ラス基板、Ｓｉ基板等が用いられ、半田印刷によって予
め電極（図示せず）等が印刷されている。

【０１１７】ソケット側高融点ボールコネクタ１５１を
配線基板１９５に搭載する。このとき、半田ボール１８
０と配線基板１９５の電極とを対向させる。

【０１１８】その後、リフロー加熱により半田ボール１
８０を溶融し、配線基板１９５に半田ボール１８０を溶
着する。

【０１１９】その結果、高融点ボールコネクタ１５１が
配線基板１９５に実装される。

【０１２０】またピン側高融点ボールコネクタ１０１も
上記と同様の方法によって配線基板１９６に実装する。

【０１２１】このとき、ボール搭載面１２３の半田ボー
ル１３０の周辺の表面に酸化膜が形成されているので、
実装時に加熱されたときでも、半田がボール搭載面１２
３からぬれ広がることがない。

【０１２２】この実施形態によれば、以下の効果を発揮
できる。

【０１２３】半田ボール１３０，１８０のピッチを大き
くすることができる等、ＢＧＡパッケージと同様の実装
性の良さを確保することができる。

【０１２４】接続部１２１，１７１のボール搭載面１２
３，１７３は円形であり、その直径は半田ボール１３
０，１８０の直径よりも大きく、しかもボール搭載面１
２３，１７３に面取り加工が施されておらず、ばり面と
なっているので、半田ボール１３０，１８０を溶融した
とき、溶融した半田がボール搭載面１２３，１７３から
食み出して広がることを防止でき、半田ボール１３０，
１８０の高さの調節を行うことができる。また、フラッ
クス６の塗布量によっても半田のぬれ広がり量を調節す
ることができる。

【０１２５】ボール搭載面１２３，１７３の中央にはパ
ンチやドリル等によって凹部１２３ａ，１７３ａが形成
されているので、半田ボール１３０，１８０を搭載する
とき、容易に位置決めすることができるとともに、半田
ボール１３０，１８０が溶融したとき、半田ボール１３
０，１８０はボール搭載面１２３，１７３の中央の凹部
１２３ａ，１７３ａに位置し、ボール搭載面１２３，１
７３と良い接合状態を作ることができ、半田接合部の十
分な強度を確保することができる。

【０１２６】ボール搭載面１２３，１７３にはＮｉメッ
キが施されているので、半田ボール１３０，１８０を溶
融後、配線基板１９５，１９６への実装時に加熱された
とき、ボール搭載面１２３，１７３の表面に酸化膜が形
成されので、半田がボール搭載面１２３，１７３からは
み出てぬれ広がることがない。

【０１２７】図３８はこの発明の第３実施形態に係る高
融点ボールコネクタ（ピン側）の斜視図である。

【０１２８】ピン側高融点ボールコネクタ２０１は、ハ
ウジング（インシュレータ）２１０と、コンタクト（高
融点ボールコネクタ用コンタクト）２２０と、半田ボー
ル（高融点金属ボール）２３０とからなる。

【０１２９】矩形状のハウジング２１０には、ソケット
側のコンタクト２７０Ａ，２７０Ｂ（後述）と接触する
コンタクト２２０が圧入され、コンタクト２２０のピン
部（接触部）２２２（図３９参照）はハウジング２１０
の底面２１０ｄに露出している。

【０１３０】また、ハウジング２１０の底面２１０ｄに
はコンタクト２２０の接続部２２１（図３９参照）が突
出し、この接続部２２１には半田ボール２３０が溶着さ
れている。

【０１３１】ピン部２２２はハウジング２１０の底面２
１０ｄの長手方向に直線上に所定のピッチｐ（例えばｐ
＝０．４ｍｍ）で配置されている。

【０１３２】また、ピン部２２２にはハウジング２１０
への圧入時、ハウジング２１０のガイド孔２１０ｂの内
周面に食い込む鍔２２２ａが形成されている。

【０１３３】接続部２２１はハウジング２１０の底面２
１０ｄに千鳥状に配置されている。

【０１３４】図３８に示すように、複数のピン部２２２
がハウジング２１０の長手方向に沿って一列に並び、ピ
ン部２２２の列の両側には複数の接続部２２１が互いに
平行に並んでいる。

【０１３５】一方の列の接続部２２１と他方の列の接続
部２２２とは長手方向にピッチｐだけずれている。

【０１３６】このとき、接続部２２１は長手方向に直線
上にピッチ２ｐで配置されている。

【０１３７】接続部２２１のボール搭載面２２３はほぼ
正方形であり、一辺の長さは半田ボール２３０の直径以
上である。

【０１３８】なお、ボール搭載面２２３は第２実施形態
と同様に面取り加工が施されない、いわゆるばり面であ
り、その中央には半田ボール２３０を転動可能に支持す
る凹部（図示せず）が形成され、その表面にはＮｉメッ
キが施されている。

【０１３９】次に、コンタクト２２０の製造方法を説明
する。

【０１４０】図３９はこの発明の第３実施形態に係る高
融点ボールコネクタ（ピン側）に用いられる高融点ボー
ルコネクタ用コンタクトの斜視図でる。

【０１４１】コンタクト２２０は銅板をプレスによって
Ｌ字形に打ち抜いて形成され、ピン部２２２と接続部２
２１とを備える。

【０１４２】ピン部２２２はいわゆるつぶしやコイニン
グ（ｃｏｉｎｉｎｇ）等によって接続部２２１より板厚
を薄くされている。例えば、接続部２２１の板厚を０．
４ｍｍとしたとき、ピン部２２２の板厚は０．２ｍｍで
ある。

【０１４３】図４０はこの発明の第３実施形態に係る高
融点ボールコネクタ（ソケット側）の斜視図である。

【０１４４】ソケット側高融点ボールコネクタ２５１
は、ハウジング（インシュレータ）２６０と、コンタク
ト（高融点ボールコネクタ用コンタクト）２７０と、半
田ボール（高融点金属ボール）２８０（図４４参照）と
からなる。

【０１４５】ハウジング２６０は、矩形の平板部２６０
ａと、平板部２６０ａに一体に設けられ、長手方向に延
びるガイド部２６０ｂとを有する。

【０１４６】ハウジング２６０にはピン側のコンタクト
２２０と接触するコンタクト２７０Ａ，２７０Ｂが長手
方向に交互に保持されている。

【０１４７】コンタクト２７０Ａ，２７ＯＢは矩形状の
ハウジング２６０に圧入され、ピン部２７２Ａ，２７２
Ｂの接点部２７４Ａ，２７４Ｂ（図４１参照）はハウジ
ング２６０のガイド部２６０ｂの側面から突出してい
る。

【０１４８】次に、コンタクト２７０Ａ，２７０Ｂの製
造方法を説明する。

【０１４９】図４１（ａ），（ｂ）はこの発明の第３実
施形態に係る高融点ボールコネクタ（ソケット側）に用
いられる高融点ボールコネクタ用コンタクトの斜視図で
る。

【０１５０】このコンタクト２７０Ａ，２７０Ｂもコン
タクト２２０と同様にして形成され、ピン部２７２Ａ，
２７２Ｂと接続部２７１Ａ，２７１Ｂとを備える。

【０１５１】このコンタクト２７０Ａ，２７０Ｂはピン
部２７２Ａ，２７２Ｂの先端に半円形接点部２７４Ａ，
２７４Ｂが形成されている点でコンタクト２２０と相違
するだけである。

【０１５２】図４１に示すように、コンタクト２７０Ａ
の接点部２７４Ａは接続部２７１Ａのない側へ突出し，
コンタクト２７０Ｂの接点部２７４Ｂは接続部２７１Ｂ
のある側へ突出する。

【０１５３】次に、コンタクト２２０，２７０Ａ，２７
０Ｂのハウジング２１０，２６０への組み込みを説明す
る。

【０１５４】図４２はコンタクトの組込みを説明するコ
ネクタの断面図である。

【０１５５】まず、一対のコンタクト２２０のピン部２
２２を白抜き矢印ｄの方向からハウジング２１０に圧入
し、接続部２２１をハウジング２１０に押し当てる。

【０１５６】このコンタクト２２０の隣りに別のコンタ
クト２２０を白抜き矢印ｄの方向からハウジング２１０
に圧入する。

【０１５７】このとき、接続部２２１が千鳥状に配置さ
れるように別のコンタクト２２０の向きをハウジング２
１０の幅方向（図の左右方向）で１８０°反転させて圧
入する。

【０１５８】同様にして、残りのコンタクト２２０につ
いても、隣り合うコンタクト２２０同士がハウジング２
１０の幅方向で互いに１８０°向きを反転させて圧入す
る。

【０１５９】また、コンタクト２７０Ｂのピン部２７２
Ｂを白抜き矢印ｅの方向からハウジング２６０に圧入
し、接続部２７１Ｂをハウジング２６０に押し当てる。

【０１６０】このコンタクト２７０Ｂと隣り合うコンタ
クト２７０Ａも同様に白抜き矢印ｅの方向からハウジン
グ２６０に圧入される。

【０１６１】同様にして、接続部２７１Ａと接続部２７
１Ｂとが千鳥状に配置されるように隣り合うコンタクト
１２０同士はハウジング２６０の幅方向（図の左右方
向）で向きを１８０°反転されて圧入される。

【０１６２】図４３は高融点ボールをコンタクトに搭載
する前の高融点ボールコネクタと配線基板との関係を説
明する図である。

【０１６３】配線基板２９５としてはプリント基板が用
いられ、この配線基板２９５にははんだ印刷によって接
続部２７１Ａ，２７１Ｂに対向する位置に電極２９５ａ
が印刷される（図４３では接続部２７１Ｂに対向する電
極２９５ａだけを図示）。

【０１６４】図４４は高融点ボールコネクタと配線基板
との関係を説明する図である。

【０１６５】半田ボール２８０は上記実施形態と同様の
方法によって接続部２７１Ａ，２７１Ｂに溶着される。

【０１６６】高融点ボールコネクタ２５１ヲ 半田ボール
２８０とプリント基板２９５の電極２９５ａとを対向さ
せて配線基板２９５に搭載した後、リフロー加熱により
半田ボール２８０を溶融し、半田ボール２８０を電極２
９５ａに溶着させて配線基板２９５に実装する。

【０１６７】なお、高融点ボールコネクタ２０１も同様
にして配線基板（図示せず）に実装される。

【０１６８】この第３実施形態によれば、上記実施形態
と同様の効果を発揮できる他に、以下の効果を発揮す
る。

【０１６９】ピン部２２２より幅の広い接続部２２１を
有するコンタクト２２０を用い、コンタクト２２０をピ
ン部２２２を挟んで千鳥状に配置したので、上記実施形
態より半田ボール２３０の狭ピッチ化が図れ、高融点ボ
ールコネクタ２０１を上記実施形態のものより小型化す
ることができるとともに、半田付けが容易となる。

【０１７０】また、ピン部２７２Ａ、２７２Ｂより幅の
広い接続部２７１Ａ、２７１Ｂを有するコンタクト２７
０Ａ，２７０Ｂを用い、コンタクト２７０Ａ，２７０Ｂ
をピン部２７２Ａ、２７２Ｂを挟んで千鳥状に配置した
ので、上記実施形態より半田ボール２８０の狭ピッチ化
が図れ、高融点ボールコネクタ２５１を上記実施形態の
ものより小型化することができるとともに、半田付けが
容易となる。

【０１７１】なお、前述の各実施形態では、高融点金属
ボールとして高融点の半田ボールを用いた場合について
述べたが、これに代えてＣｕボール等を用いてもよい。

【０１７２】

【発明の効果】以上に説明したように請求項１に記載の
発明の高融点ボールコネクタによれば、補強部材に溶着
された補強用高融点ボールをプリント基板に溶着するこ
とによって補強用高融点ボールとプリント基板との接合
強度を確保できるとともに、半田ボールのピッチを大き
くすることができる等、ＢＧＡパッケージと同様の実装
性の良さを確保することができる。

【０１７３】請求項２に記載の発明の高融点ボールコネ
クタによれば、プリント基板に溶着したときの十分な物
理的強度が得られる。

【０１７４】請求項３に記載の発明の高融点ボールコネ
クタ用コンタクトによれば、高融点ボールをボール搭載
面の所定位置に容易に搭載することができ、実装時には
高融点ボールをボール搭載面の中央に位置させることが
でき、高融点ボールとボール搭載面との接合強度を高め
ることができる。

【０１７５】請求項４に記載の発明の高融点ボールコネ
クタ用コンタクトによれば、高融点ボールを溶融したと
き、ばりによって溶融した高融点ボールがボール搭載面
からはみ出して広がることを阻止することができる。

【０１７６】請求項５に記載の発明の高融点ボールコネ
クタ用コンタクトによれば、高融点ボールを溶融後、再
び熱が加えられたとき、高融点ボールの表面に酸化膜が
形成されるので、ボール搭載面における溶融した高融点
ボールのぬれ広がりが阻止される。

【０１７７】請求項６に記載の発明の高融点ボールコネ
クタによれば、高融点ボールをより狭ピッチ化でき、高
融点ボールコネクタをより小型化することができるとと
もに、高融点ボールの溶着が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の第１実施形態に係る高融点ボ
ールコネクタ（ソケット側）の正面図である。

【図２】図２は高融点ボールコネクタ（ソケット側）の
平面図である。

【図３】図３は高融点ボールコネクタ（ソケット側）の
その底面図である。

【図４】図４は高融点ボールコネクタ（ソケット側）の
側面図である。

【図５】図５は図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図６】図６は補強用高融点ボールの溶着方法を説明す
る図である。

【図７】図７は高融点ボールの溶着方法を説明する図あ
る。

【図８】図８は高融点ボールを溶着した後の高融点ボー
ルコネクタの斜視図である。

【図９】図９はこの発明の第１実施形態に係る高融点ボ
ールコネクタ（ピン側）の正面図である。

【図１０】図１０は高融点ボールコネクタ（ピン側）の
平面図である。

【図１１】図１１は高融点ボールコネクタ（ピン側）の
底面図である。

【図１２】図１２は高融点ボールコネクタ（ピン側）の
側面図である。

【図１３】図１３は図１０のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図１４】図１４は配線基板に実装されたピン側高融点
ボールコネクタとソケット側高融点ボールコネクタとの
嵌合状態を示す正面図である。

【図１５】図１５は配線基板に実装されたピン側高融点
ボールコネクタとソケット側高融点ボールコネクタとの
嵌合状態を示す側面図である。

【図１６】図１６はこの発明の第２実施形態に係る高融
点ボールコネクタ（ピン側）の正面図である。

【図１７】図１７は高融点ボールコネクタ（ピン側）の
平面図である。

【図１８】図１８は高融点ボールコネクタ（ピン側）の
底面図である。

【図１９】図１９は高融点ボールコネクタ（ピン側）の
側面図である。

【図２０】図２０は図１７のＣ−Ｃ矢視断面図である。

【図２１】図２１はこの発明の第２実施形態に係る高融
点ボールコネクタに用いられる高融点ボールコネクタ用
コンタクトの正面図である。

【図２２】図２２は高融点ボールコネクタに用いられる
高融点ボールコネクタ用コンタクトの平面図である。

【図２３】図２３は高融点ボールコネクタに用いられる
高融点ボールコネクタ用コンタクトの側面図である。

【図２４】図２４が図２３のａ矢視図である。

【図２５】図２５は高融点ボールコネクタに用いられる
高融点ボールコネクタ用コンタクトの斜視図である。

【図２６】図２６はコンタクトの組込みを説明するハウ
ジングの部分断面図である。

【図２７】図２７は高融点ボールへのフラックス塗布方
法を説明する断面図である。

【図２８】図２８は高融点ボールをコンタクトに搭載す
る前の状態を示す説明図である。

【図２９】図２９は高融点ボールをコンタクトに搭載し
たときの状態を示す説明図である。

【図３０】図３０は高融点ボールをコンタクトに溶着し
たときの状態を示す説明図である。

【図３１】図３１はこの発明の第２実施形態に係る高融
点ボールコネクタ（ソケット側）の正面図である。

【図３２】図３２は高融点ボールコネクタ（ソケット
側）の平面図である。

【図３３】図３３は高融点ボールコネクタ（ソケット
側）の底面図である。

【図３４】図３４は高融点ボールコネクタ（ソケット
側）の側面図である。

【図３５】図３５は図３１のＤ−Ｄ矢視断面図である。

【図３６】図３６はコンタクトの組込みを説明するハウ
ジングの部分断面図である。

【図３７】図３７は高融点ボールコネクタを配線基板に
実装した状態を示す断面図である。

【図３８】図３８はこの発明の第３実施形態に係る高融
点ボールコネクタ（ピン側）の斜視図である。

【図３９】図３９はこの発明の第３実施形態に係る高融
点ボールコネクタ（ピン側）に用いられる高融点ボール
コネクタ用コンタクトの斜視図でる。

【図４０】図４０はこの発明の第３実施形態に係る高融
点ボールコネクタ（ソケット側）の斜視図である。

【図４１】図４１（ａ），（ｂ）はこの発明の第３実施
形態に係る高融点ボールコネクタ（ソケット側）に用い
られる高融点ボールコネクタ用コンタクトの斜視図で
る。

【図４２】図４２はコンタクトの組込みを説明するコネ
クタの断面図である。

【図４３】図４３は高融点ボールをコンタクトに搭載す
る前の高融点ボールコネクタと配線基板との関係を説明
する図である。

【図４４】図４４は高融点ボールコネクタと配線基板と
の関係を説明する図である。

【符号の説明】

１，５１，１０１，１５１，２０１，２５１ 高融点ボ
ールコネクタ １０，６０，１１０，１６０，２１Ｏ，２６０ ハウジ
ング（インシュレータ） ２０，７０，１２０，１７０，２２０，２７０Ａ，２７
０Ｂ コンタクト ２１，７１，１２１，１７１，２２１，２７１Ａ，２７
１Ｂ 接続部 ３０，８０，１３０，１８０，２３０，２８０ 半田ボ
ール（高融点ボール） ４０，９０ ホールドダウン（補強部材） ４１，９１ 高融点ボール（補強用高融点ボール） １２３，１７３，２２３ ボール搭載面 １２３ａ，１７３ａ 凹部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インシュレータと、このインシュレータ
   に保持された複数のコンタクトとを備える高融点ボール
   コネクタにおいて、 前記各コンタクトの接続部に高融点ボールが溶着され、 前記インシュレータに実装強度を高める補強部材が設け
   られ、 前記補強部材に補強用高融点ボールが溶着され、 前記高融点ボールと前記補強用高融点ボールとの高さが
   一致していることを特徴とする高融点ボールコネクタ。
2. 【請求項２】 前記補強用高融点ボールの直径は前記高
   融点ボールの直径より大きいことを特徴とする請求項１
   に記載の高融点ボールコネクタ。
3. 【請求項３】 インシュレータから露出する接続部を有
   する高融点ボールコネクタ用コンタクトにおいて、 前記接続部のボール搭載面が高融点ボールの投影面以上
   であり、 前記接続部のボール搭載面に、前記高融点ボールを転動
   可能に支持する凹部が形成されていることを特徴とする
   高融点ボールコネクタ用コンタクト。
4. 【請求項４】 前記接続部のボール搭載面に面取り加工
   が施されていないことを特徴とする請求項３に記載の高
   融点ボールコネクタ用コンタクト。
5. 【請求項５】 前記接続部のボール搭載面に半田ぬれし
   難いメッキが施されていることを特徴とする請求項３に
   記載の高融点ボールコネクタ用コンタクト。
6. 【請求項６】 インシュレータと、このインシュレータ
   に直線的に並んで保持された複数のコンタクトとを備え
   る高融点ボールコネクタにおいて、 前記コンタクトの接続部が千鳥状に配置され、 前記各コンタクトの接続部に高融点ボールが溶着され、 前記接続部のボール搭載面が高融点ボールの投影面以上
   であり、 前記ボール搭載面のコンタクト配列方向幅が、前記コン
   タクトの接触部のコンタクト配列方向幅より大きいこと
   を特徴とする高融点ボールコネクタ用コンタクト。