JP2010040373A - スパイラルコンタクタ、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 スパイラル状接触子の占有面積を増加させることなく、バネ定数が大きく、降伏点が深いスパイラル状接触子を提供する。
【解決手段】 スパイラル状接触子１２の根元１２ｂを互いに１８０°対向した位置に配置して、根元１２ｂから渦巻きの中心に向けて立ち上がり、渦巻きの中心で互いに合流する先端１２ａに柱状の突起１２ｄを備えた２重渦巻きスパイラル状接触子１２を上段に配設し、突起の無い２重渦巻きスパイラル状接触子２２を重ねて２段式とし、これを先端をフリーにしてレーザスポット溶接で根元１２ｂ、２ｂを固定し、上下２段に重ね合わせた２重渦巻き２段式のスパイラル状接触子２から構成されるスパイラルコンタクタ。
【選択図】図１

Description

本発明は、優れた電気特性とバネ特性の良好な組み合わせを併せ持ったスパイラルコンタクタに関し、特に、スパイラル状接触子は根元から先端中心に向かって渦巻状に形成されその渦巻状の中心に先端を有する凸形のスパイラル状接触子であって、中心を同一として互いに併行して渦巻状に配設された２個のスパイラル状接触子が先端で合流して一体とした２重渦巻きスパイラル状接触子を、根元をレーザビームによるスポット溶接によって接合して上下２段に重ね合わせたスパイラルコンタクタ、及びその製造方法に関する。

図９は、従来の２重渦巻きスパイラル状接触子の概略を示す概略図である。図９に示すように、渦巻きの中心に先端を有する凸形のスパイラル状接触子３２は、中心を同一として互いに併行して渦巻状に配設された複数のスパイラル状接触子３２が先端で合流して一体としており、このスパイラル状接触子３２の根元３２ｂを互いに対向した位置に配置して、根元３２ｂから渦巻きの中心に向けて立ち上がり、渦巻きの中心で互いに合流する先端３２ａを備え、スパイラル状接触子３２の先端の位置に、上方へ突起した少なくとも１つの凸部３２ｄを備え、この凸部３２ｄが半球形状、四角錐台形状、三角錐台形状、円錐台形状、及び角錐台形状などに形成されている。

図１０及び図１１は、従来の２重渦巻きスパイラル状接触子３２の製造工程を示す工程図である。図１０及び図１１に示すように、渦巻きの中心に先端を有する凸形のスパイラル状接触子３２を備えたスパイラルコンタクタの製造方法は、Ｃｕ箔３４を用意し、このＣｕ箔３４の表面に少なくとも１つの凹部３４ａをスパイラル状接触子３２の先端３２ｄの位置に形成する第１工程と、Ｃｕ箔３４の表面にフォトレジスト３５を貼付もしくは塗布し、その上方からスパイラル状接触子３２のパターンを有するフォトマスク３６を被せ、このフォトマスク３６の上方から光を照射して露光する第２工程と、フォトマスク３６のパターンを形成するようにフォトレジスト３５を現像する第３工程と、さらに上方からＣｕ箔３４の露出面に金属メッキ３７を施し、スパイラル状接触子３２を成形する第４工程と、フォトレジスト３５を除去する第５工程と、Ｃｕ箔３４の裏面にフォトレジスト３５を貼付もしくは塗布し、穴を開けるためのフォトマスク４６を被せ、このフォトマスク４６に光を照射して露光・現像する第６工程と、アニールフォーミングする第９工程と、実装基板４８上のランドにスパイラル状接触子を固着する第１０工程とを含む。これによって、さまざまな形状の接続端子にも接続可能であるとともに、スパイラル状接触子が接続端子と接触して、スパイラル状接触子を先端から順に押し下げるときにスパイラル状接触子の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い突起が接続端子とねじり動作を伴いながら接触し、微小円を描くことによって、優れた電気接続性を有する（特許文献１参照）。
特願２００８―７９９４０号

しかしながら、スパイラル状接触子が接続端子に対し、強く加圧されることによって、さらに電気的接続特性を向上させるために、電気的特性とバネ特性の両方を兼ね備えたスパイラル状接触子が求められていた。
このため、スパイラル状接触子のバネ定数を大きくするとともに、降伏点を深くすることが必要である。また、そのための方法として、スパイラル状接触子のメッキ厚を厚くしたり、板厚自体を厚くするなどの方法があるが、板厚を厚くすることによってバネ定数は大きくなるが、素材としての降伏点が浅くなってしまう。このため、スパイラル状接触子の長さを長くして降伏点を深くする必要がある。

本発明は、前記課題を解決するために創案されたものであり、スパイラル状接触子の占有面積を増加させることなく、バネ定数が大きく、降伏点が深いスパイラル状接触子を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明のスパイラルコンタクタは、根元から先端中心に向かって渦巻状に形成され、前記渦巻状の中心に先端を有する凸形のスパイラル状接触子において、前記中心を同一として互いに併行して渦巻状に配設された２個の前記スパイラル状接触子が先端で合流して一体とした２重渦巻きスパイラル状接触子を、前記根元を接合して上下２段に重ね合わせたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のスパイラルコンタクタであって、前記下段のスパイラル状接触子の幅は、前記上段のスパイラル状接触子の幅より狭いことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載のスパイラルコンタクタであって、前記下段のスパイラル状接触子の厚さは、前記上段のスパイラル状接触子の厚さより薄いことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１に記載のスパイラルコンタクタであって、前記スパイラル状接触子の根元を互いに１８０°対向した位置に配置して、前記根元から渦巻きの中心に向けて立ち上がり、前記渦巻きの中心で互いに合流する先端を備えたことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のスパイラルコンタクタであって、前記上段のスパイラル状接触子の先端の位置に、上方へ向けて設けられた少なくとも１本の柱を備えることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載のスパイラルコンタクタであって、前記柱の側面には、前記柱の底面に対してテーパーが形成されていることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項５に記載のスパイラルコンタクタであって、前記テーパーは、前記底面に対して鋭角を形成していることを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項５に記載のスパイラルコンタクタであって、前記テーパーは、前記底面に対して鈍角を形成していることを特徴とする。

請求項９に係る発明は、請求項５に記載のスパイラルコンタクタであって、前記柱の上面周縁には、Ｒが形成されていることを特徴とする。

請求項１０に係る発明は、請求項９に記載のスパイラルコンタクタであって、前記Ｒが前記柱の半径と同一サイズであることを特徴とする。

請求項１１に係る発明は、請求項５に記載のスパイラルコンタクタであって、前記柱の上面には、窪みが形成されていることを特徴とする。

請求項１２に係る発明は、請求項５に記載のスパイラルコンタクタであって、前記柱は、円柱であることを特徴とする。

請求項１３に係る発明は、請求項５に記載のスパイラルコンタクタであって、前記柱は、角柱であることを特徴とする。

請求項１４に係る発明のスパイラルコンタクタの製造方法は、根元から先端中心に向かって渦巻状に形成され、前記渦巻状の中心に先端を有する凸形のスパイラル状接触子を備えたスパイラルコンタクタの製造方法において、Ｃｕ箔を用意し、前記Ｃｕ箔の表面にフォトレジストを貼付もしくは塗布し、その上方から前記スパイラル状接触子のパターンを有するフォトマスクを被せ、このフォトマスクの上方から光を照射して露光する第２工程と、前記フォトマスクのパターンを形成するように前記フォトレジストを現像する第３工程と、さらに上方から前記Ｃｕ箔の露出面に金属メッキを施し、前記スパイラル状接触子を成形する第４工程と、前記フォトレジストを除去する第５工程と、前記Ｃｕ箔の裏面にフォトレジストを貼付もしくは塗布し、穴を開けるためのフォトマスクを被せ、このフォトマスクに光を照射して露光・現像する第６工程と、アニールフォーミングする第１３工程と、前記スパイラル状接触子を上下２段に重ね合わせ、前記根元を接合する第１５工程と、実装基板上のランドに前記スパイラル状接触子を固着する第１６工程と、を含むことを特徴とする。

請求項１５に係る発明は、請求項１４に記載のスパイラルコンタクタの製造方法であって、前記上段のスパイラル状接触子の製造方法において、前記第２工程の前に、前記Ｃｕ箔の表面に少なくとも１つの凹部を、前記スパイラル状接触子の先端の位置に形成する第１工程を含むことを特徴とする。

請求項１６に係る発明は、請求項１４に記載のスパイラルコンタクタの製造方法であって、前記第１５工程において、前記根元をスポット溶接で接合することを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、２重渦巻きスパイラル状接触子を２枚重ねにして２段とし、これを先端をフリーにしてレーザスポット溶接で根元を固定することによって、スパイラル状接触子の長さを長くするのと同様の効果が生まれた。これによって、２段重ねのスパイラル状接触子のバネ定数が大きくなり、降伏点が深くなるという効果が得られた。したがって、さまざまな形状の接続端子にも接続可能であるとともに、スパイラル状接触子が接続端子と接触して、スパイラル状接触子を先端から順に押し下げるときにスパイラル状接触子の先端部が接続端子とねじり動作を伴いながら接触し、微小円を描くことによって、優れた電気接続性を有するスパイラル状接触子において、優れた電気的特性と優れたバネ特性の両方を併せ持ったスパイラル状接触子を実現することができる。

請求項２に係る発明によれば、上下２段に配設されたスパイラル状接触子の下側のスパイラル状接触子の幅を上段のスパイラル状接触子の幅より狭くすることによって、上下２段のスパイラル状接触子が圧縮されるときにも下段のスパイラル状接触子の上面全体が上段のスパイラル状接触子の下面から外れることがなく安定した電気的接続特性が得られ、優れた電気的特性と優れたバネ特性の両方を併せ持ったスパイラル状接触子を実現することができる。

請求項３に係る発明によれば、上下２段に配設されたスパイラル状接触子の下側のスパイラル状接触子の厚さを上段のスパイラル状接触子の厚さより薄くすることによって、上下２段のスパイラル状接触子が圧縮されるときにも下段のスパイラル状接触子の上面全体が上段のスパイラル状接触子の下面の動作に追随し、安定した電気的接続特性が得られ、優れた電気的特性と優れたバネ特性の両方を併せ持ったスパイラル状接触子を実現することができる。

請求項４に係る発明によれば、スパイラル状接触子の根元を互いに１８０°対向した位置に配置して、根元から渦巻きの中心に向けて立ち上がり、渦巻きの中心で互いに合流する先端を備えた２重渦巻きスパイラル状接触子を２枚重ねにして２段とし、これを先端をフリーにしてレーザスポット溶接で根元を固定することによって、スパイラル状接触子の長さを長くするのと同様の効果が生まれた。これによって、２段重ねのスパイラル状接触子のバネ定数が大きくなり、降伏点が深くなるという効果が得られた。したがって、さまざまな形状の接続端子にも接続可能であるとともに、スパイラル状接触子が接続端子と接触して、スパイラル状接触子を先端から順に押し下げるときにスパイラル状接触子の先端部が接続端子とねじり動作を伴いながら接触し、微小円を描くことによって、優れた電気接続性を有するスパイラル状接触子において、優れた電気的特性と優れたバネ特性の両方を併せ持ったスパイラル状接触子を実現することができる。

請求項５に係る発明によれば、スパイラル状接触子の根元を互いに１８０°対向した位置に配置して、根元から渦巻きの中心に向けて立ち上がり、渦巻きの中心で互いに合流する先端を備えた２重渦巻きスパイラル状接触子を２枚重ねにして２段とし、これを先端をフリーにしてレーザスポット溶接で根元を固定することによって、スパイラル状接触子の長さを長くするのと同様の効果が生まれた。これによって、２段重ねのスパイラル状接触子のバネ定数が大きくなり、降伏点が深くなるという効果が得られた。したがって、さまざまな形状の接続端子にも接続可能であるとともに、スパイラル状接触子が接続端子と接触して、スパイラル状接触子を先端から順に押し下げるときにスパイラル状接触子の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱状の突起が接続端子とねじり動作を伴いながら接触し、微小円を描くことによって、優れた電気接続性を有するスパイラル状接触子において、優れた電気的特性と優れたバネ特性の両方を併せ持ったスパイラル状接触子を実現することができる。

請求項６に係る発明によれば、スパイラル状接触子の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱状の突起の側面に、柱の底面に対してテーパーを形成することによって、さまざまな形状の接続端子にも接続可能であるとともに、スパイラル状接触子が接続端子と接触して、スパイラル状接触子を先端から順に押し下げるときにスパイラル状接触子の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱状の突起が接続端子とねじり動作を伴いながら接触し、微小円を描くことによって、優れた電気接続性を有するスパイラル状接触子において、優れた電気的特性と優れたバネ特性の両方を併せ持ったスパイラル状接触子を実現することができる。

請求項７に係る発明によれば、スパイラル状接触子の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱状の突起の側面に、柱の底面に対して鋭角のテーパーを形成することによって、さまざまな形状の接続端子にも接続可能であるとともに、スパイラル状接触子が接続端子と接触して、スパイラル状接触子を先端から順に押し下げるときにスパイラル状接触子の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱状の突起が接続端子とねじり動作を伴いながら接触し、微小円を描くことによって、優れた電気接続性を有するスパイラル状接触子において、優れた電気的特性と優れたバネ特性の両方を併せ持ったスパイラル状接触子を実現することができる。

請求項８に係る発明によれば、スパイラル状接触子の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱状の突起の側面に、柱の底面に対して鈍角のテーパーを形成することによって、さまざまな形状の接続端子にも接続可能であるとともに、スパイラル状接触子が接続端子と接触して、スパイラル状接触子を先端から順に押し下げるときにスパイラル状接触子の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱状の突起が接続端子とねじり動作を伴いながら接触し、微小円を描くことによって、優れた電気接続性を有するスパイラル状接触子において、優れた電気的特性と優れたバネ特性の両方を併せ持ったスパイラル状接触子を実現することができる。

請求項９に係る発明によれば、スパイラル状接触子の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱の上面周縁に、Ｒを形成することによって、さまざまな形状の接続端子にも接続可能であるとともに、スパイラル状接触子が接続端子と接触して、スパイラル状接触子を先端から順に押し下げるときにスパイラル状接触子の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱状の突起が接続端子とねじり動作を伴いながら接触し、微小円を描くことによって、優れた電気接続性を有するスパイラル状接触子において、優れた電気的特性と優れたバネ特性の両方を併せ持ったスパイラル状接触子を実現することができる。

請求項１０に係る発明によれば、スパイラル状接触子の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱の上面周縁に、Ｒを形成することによって、柱の先端部はドーム状（半球状）に形成され、さまざまな形状の接続端子にも接続可能であるとともに、スパイラル状接触子が接続端子と接触して、スパイラル状接触子を先端から順に押し下げるときにスパイラル状接触子の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱状の突起が接続端子とねじり動作を伴いながら接触し、微小円を描くことによって、優れた電気接続性を有するスパイラル状接触子において、優れた電気的特性と優れたバネ特性の両方を併せ持ったスパイラル状接触子を実現することができる。

請求項１１に係る発明によれば、スパイラル状接触子の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱の上面に、窪みを形成することによって、柱の周縁部はさらに鋭いエッジを備え、さまざまな形状の接続端子にも接続可能であるとともに、スパイラル状接触子が接続端子と接触して、スパイラル状接触子を先端から順に押し下げるときにスパイラル状接触子の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱状の突起が接続端子とねじり動作を伴いながら接触し、微小円を描くことによって、優れた電気接続性を有するスパイラル状接触子において、優れた電気的特性と優れたバネ特性の両方を併せ持ったスパイラル状接触子を実現することができる。

請求項１２に係る発明によれば、スパイラル状接触子の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱を円柱とすることによって、柱の周縁部は鋭いエッジを備え、さまざまな形状の接続端子にも接続可能であるとともに、スパイラル状接触子が接続端子と接触して、スパイラル状接触子を先端から順に押し下げるときにスパイラル状接触子の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱状の突起が接続端子とねじり動作を伴いながら接触し、微小円を描くことによって、優れた電気接続性を有するスパイラル状接触子において、優れた電気的特性と優れたバネ特性の両方を併せ持ったスパイラル状接触子を実現することができる。

請求項１３に係る発明によれば、スパイラル状接触子の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱を角柱とすることによって、柱の周縁部は鋭いエッジを備え、さまざまな形状の接続端子にも接続可能であるとともに、スパイラル状接触子が接続端子と接触して、スパイラル状接触子を先端から順に押し下げるときにスパイラル状接触子の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱状の突起が接続端子とねじり動作を伴いながら接触し、微小円を描くことによって、優れた電気接続性を有するスパイラル状接触子において、優れた電気的特性と優れたバネ特性の両方を併せ持ったスパイラル状接触子を実現することができる。

請求項１４に係る発明によれば、根元から先端中心に向かって渦巻状に形成され、渦巻状の中心に先端を有する凸形のスパイラル状接触子を備えたスパイラルコンタクタの製造方法において、Ｃｕ箔の表面にフォトレジストを貼付もしくは塗布し、その上方からスパイラル状接触子のパターンを有するフォトマスクを被せ、このフォトマスクの上方から光を照射して露光し、フォトマスクのパターンを形成するようにフォトレジストを現像し、さらに上方からＣｕ箔の露出面に金属メッキを施し、スパイラル状接触子を成形し、フォトレジストを除去し、Ｃｕ箔の裏面にフォトレジストを貼付もしくは塗布し、穴を開けるためのフォトマスクを被せ、このフォトマスクに光を照射して露光・現像し、アニールフォーミングし、スパイラル状接触子を上下２段に重ね合わせ、先端をフリーにしてレーザスポット溶接で根元を接合し、実装基板上のランドにスパイラル状接触子を固着することによって、２重渦巻きスパイラル状接触子を２枚重ねにした２重渦巻き２段式のスパイラル状接触子を製造することができる。

請求項１５に係る発明によれば、根元から先端中心に向かって渦巻状に形成され、渦巻状の中心に先端を有する凸形のスパイラル状接触子を備えたスパイラルコンタクタの製造方法において、Ｃｕ箔の表面にフォトレジストを貼付もしくは塗布し、その上方からスパイラル状接触子のパターンを有するフォトマスクを被せ、このフォトマスクの上方から光を照射して露光し、フォトマスクのパターンを形成するようにフォトレジストを現像し、さらに上方からＣｕ箔の露出面に金属メッキを施し、スパイラル状接触子を成形し、フォトレジストを除去し、Ｃｕ箔の裏面にフォトレジストを貼付もしくは塗布し、穴を開けるためのフォトマスクを被せ、このフォトマスクに光を照射して露光・現像し、アニールフォーミングし、スパイラル状接触子を上下２段に重ね合わせ、先端をフリーにしてレーザスポット溶接で根元を接合し、実装基板上のランドにスパイラル状接触子を固着することによって、上段に突起を備えた２重渦巻きスパイラル状接触子を、突起のない下段のスパイラル状接触子を２枚重ねにした２重渦巻き２段式のスパイラル状接触子を製造することができる。

請求項１６に係る発明によれば、先端をフリーにしてレーザスポット溶接で根元を接合し、実装基板上のランドにスパイラル状接触子を固着することによって、２重渦巻き２段式のスパイラル状接触子を製造することができる。

以下、本発明に係るスパイラルコンタクタおよびその製造方法の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態を説明するための２重渦巻き２段式のスパイラル状接触子を示し、（ａ）は２重渦巻き２段式のスパイラル状接触子を示す概略図、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、（ａ）に示すＡ―Ａ線の断面図であり、自然体では凸形状の２重渦巻き２段式のスパイラル状接触子の断面図であり、代表的な３種類の形態を示している。
図１（ａ）（ｂ）に示すように、上下２段に配設されたスパイラル状接触子１２、２２は、自然体では凸形状のスパイラル（渦巻き）であるが、根元１２ｂ、２２ｂから先端中心に向かって渦巻状に形成され、先端１２ａ、２２ａを同一として互いに併行して渦巻状に配設され、先端１２ａ、２２ａで合流して一体とした２重渦巻きスパイラル状接触子１２、２２を、根元１２ｂ、２２ｂを接合して上下２段に重ね合わせている。

上段のスパイラル状接触子１２の中心に位置する先端１２ａには、柱状の突起１２ｄが設けられている。この突起１２ｄは、上段のスパイラル状接触子１２の先端１２ａの位置に上方へ向けて設けられた少なくとも１本の柱である。下段のスパイラル状接触子２２には突起は設けられていない。また、上下２段のスパイラル状接触子１２、２２とも、その渦巻きの幅Ｖ（Ｖ１、Ｖ２）は、同一幅で、先端１２ａ、２２ａから根元１２ｂ、２２ｂに近づけば近づく程に広くなっており、根元１２ｂ、２２ｂから先端１２ａ、２２ａに向かって渦巻き部１２ｃ、２２ｃを備えている。なお、幅Ｖは、先端１２ａ、２２ａから根元１２ｂ、２２ｂに行くにしたがって、一定でも構わない。厚さＴ（Ｔ１、Ｔ２）も一定としているが、先端１２ａ、２２ａから根元１２ｂ、２２ｂに行くにしたがって、次第に厚く変化していても構わない。また、スパイラル状接触子１２、２２を形成するコア材はニッケル（Ｎｉ）基材であり、表面にはＡｕメッキが施されている。

この２重渦巻き２段式のスパイラル状接触子２において、上段のスパイラル状接触子１２は、その根元１２ｂ、１２ｂを互いに１８０度対向した位置に配置して、根元１２ｂ、１２ｂから渦巻きの中心に向けて立ち上がり、渦巻きの中心で互いに合流する先端１２ａを備えている。すなわち、先端１２ａは、左右から支持された２重の渦巻きによって中心に維持されながら、さらに先端１２ａがねじり回動する。同様に、下段のスパイラル状接触子２２の根元２２ｂ、２２ｂを互いに対向した位置に配置して、根元２２ｂ、２２ｂから渦巻きの中心に向けて立ち上がり、渦巻きの中心で互いに合流する先端２２ａを備えている。このように、２重渦巻きスパイラル状接触子１２、２２を上下に重ねて２段とし、これを先端１２ａ、２２ａをフリーにしてレーザスポット溶接で根元１２ｂ、２２ｂを固定することによって、スパイラル状接触子２の長さを長くするのと同様の効果が得られた。これによって、２段重ねのスパイラル状接触子２はそのバネ定数が大きくなり、降伏点が深くなるという効果が得られた。したがって、さまざまな形状の接続端子にも接続可能であるとともに、スパイラル状接触子２が接続端子４１（図７参照）と接触して、スパイラル状接触子２を先端から順に押し下げるときに上段に配設されたスパイラル状接触子１２の先端部１２ａが接続端子４１とねじり動作を伴いながら接触し、微小円を描くことによって、優れた電気的特性と優れたバネ特性の両方を併せ持ったスパイラル状接触子２を実現することができる。

次に、図１の（ｃ）に示すように、下段のスパイラル状接触子２２´の幅は、上段のスパイラル状接触子１２の幅より狭くしている。上下２段に配設されたスパイラル状接触子１２、２２´の下側のスパイラル状接触子２２´の幅Ｖ２、Ｗ２を上段のスパイラル状接触子１２の幅Ｖ１、Ｗ１より狭くすることによって、上下２段のスパイラル状接触子１２、２２´が圧縮されるときにも下段のスパイラル状接触子２２´の上面全体が、上段のスパイラル状接触子１２の下面から外れることがなく安定した電気的接続特性が得られ、優れた電気的特性と優れたバネ特性の両方を併せ持ったスパイラル状接触子を実現することができる。

また、下段のスパイラル状接触子２２´の厚さＴ２は、上段のスパイラル状接触子１２の厚さＴ１より薄い。このように、上下２段に配設されたスパイラル状接触子２´の下側のスパイラル状接触子２２´の厚さＴ２を上段のスパイラル状接触子の厚さＴ１より薄くすることによって、上下２段のスパイラル状接触子２´が圧縮されるときにも下段のスパイラル状接触子２２´の上面全体が上段のスパイラル状接触子１２の下面の動作に追随し、安定した電気的接続特性が得られ、優れた電気的特性と優れたバネ特性の両方を併せ持ったスパイラル状接触子を実現することができる。

また、図１の（ｄ）に示すように、スパイラル状接触子２´´は、図１の（ｃ）に示したスパイラル状接触子２´における下段のスパイラル状接触子２２´をその先端からほぼ半周戻った位置でカットされた形態としている。なお、半周戻った位置としたが、その位置は適宜調節しても構わない。

図２は柱の概略図であり、図２の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、図１の（ｂ）に示すＢ部の拡大図であり、柱の形状を説明する断面図、（ｅ）（ｆ）（ｇ）（ｈ）は、図１の（ａ）に示すＣ部の拡大図であり、柱の形状を説明する平面図である。なお、実施形態は、柱の断面形状と平面形状とを組み合わせた形態を有している。
図２の（ａ）に示すように、柱１２ｄの上面には窪みが形成されている。
図２の（ｂ）に示すように、柱１２ｄの側面には、柱１２ｄの底面に対してテーパーが形成されている。特に、テーパーは、底面に対して鈍角を形成している。
図２の（ｃ）に示すように、柱１２ｄの上面周縁には、Ｒが形成されている。
図２の（ｄ）に示すように、柱１２ｄの側面には、柱１２ｄの底面に対してテーパーが形成されている。特に、テーパーは、底面に対して鋭角を形成している。
図２の（ｅ）に示すように、柱１２は円柱である。
図２の（ｆ）に示すように、柱１２は角柱である。
図２の（ｇ）に示すように、柱１２は多角柱であり、特に５角柱を図示している。
図２の（ｈ）に示すように、柱１２は三角柱である。
このように、スパイラル状接触子１２の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱状の突起１２ｄを形成することによって、さまざまな形状の接続端子にも接続可能であるとともに、スパイラル状接触子１２が接続端子４１（図７参照）と接触して、スパイラル状接触子１２を先端から順に押し下げるときにスパイラル状接触子１２の先端部に設けられた少なくとも１つの鋭い柱状の突起１２ｄが接続端子４１とねじり動作を伴いながら接触し、微小円を描くことによって、優れた電気的特性と優れたバネ特性の両方を併せ持ったスパイラル状接触子を実現することができる。

次に、スパイラルコンタクタの製造方法を説明する。図３は、本発明に係るスパイラルコンタクタの製造方法の工程図であり、上段のスパイラル状接触子１２の製造工程を示している。図３に示すように、第１工程では、金属板１４を用意し、この金属板１４の表面に少なくとも１つの凹部１４ａをスパイラル状接触子の先端の位置に来るように形成する。なお、金属板１４はＣｕ箔が好適であるので、以下、金属板１４はＣｕ箔１４と記載する。Ｃｕ箔１４の厚みは、箔状であり、例えば、０．０８ｍｍとしたが、これに限定されるものではない。

第２工程（ｂ）では、Ｃｕ箔１４の表面にフォトレジスト１５を塗布、もしくはドライフィルムを貼付する。その上方からスパイラル状接触子１２のパターンを有するフォトマスク１６を被せ、このフォトマスク１６の上方から光を照射して露光する。
このフォトマスク１６の形状は、スパイラル形状接触子１２の部分を黒塗りにした模様になっている。また、白黒逆のパターンを用いた方法でも構わない。
第３工程（ｃ）では、フォトマスク１６のパターンを形成するようにフォトレジスト１５を現像する。
第４工程（ｄ）では、さらに上方からＣｕ箔１４の露出面１４ｂにＡｕメッキ１７ｂ、Ｎｉメッキ１７ａから構成される金属メッキ１７を施し、スパイラル状接触子１２を成形する。ここでの金属メッキ１７は、ニッケル合金メッキが好適である。なお、金属メッキは、例えば、ニッケルＮｉ合金メッキを用いたが、これに限定されるものではない。

第５工程（ｅ）では、フォトレジスト１５を除去する。
第６工程（ｆ）では、Ｃｕ箔１４の裏面にフォトレジスト１５を貼付もしくは塗布し、穴を開けるためのフォトマスク１６´を被せ、このフォトマスク１６´に光を照射して露光・現像する。
第７工程（ｇ）では、Ｃｕ箔１４の裏面からＣｕ箔１４にエッチングで穴１４ｃを開ける。
第８工程（ｈ）では、Ｃｕ箔１４の裏面のフォトレジスト１５を除去する。

図４は、本発明に係る製造方法の工程図であり、図３に示す第８工程に続く工程を示している。図４に示すように、第９工程（ｉ）では、上下反転させたスパイラル状接触子１２の渦巻きの中心を一方から凸形工具３０で押し上げて凸形に変形させた状態でアニールフォーミングする。
詳細には、スパイラル状接触子１２の下方に凸形工具３０を配置し、スパイラル状接触子１２を下方から凸形工具３０で押し上げて凸形に変形させた状態でアニールフォーミングして成形を安定させ、すなわち、凸状に変形したスパイラル状接触子１２が加熱及び焼鈍されて凸形状に成形される。このアニールフォーミングは、例えば、２５０℃で加熱し、焼きなまし処理を行い、内部応力を除去する。ここで加熱温度は２５０℃としたが、２５０℃前後を含むものとし、さらにこれに限定されるものではない。
第１０工程（ｊ）は、アニールフォーミングが完了するとともに、凸形工具３０を取り外した状態である。

図５は、本発明に係るスパイラルコンタクタの製造方法の工程図であり、下段のスパイラル状接触子２２の製造工程を示している。図５に示すように、第１１工程（ｋ）では、金属板２４を用意する。なお、金属板２４はＣｕ箔が好適であり、前記した金属板１４と同一材料である。

第１２工程（ｌ）では、Ｃｕ箔２４の表面にフォトレジスト２５を塗布、もしくはドライフィルムを貼付する。その上方からスパイラル状接触子２２のパターンを有するフォトマスク２６を被せ、このフォトマスク２６の上方から光を照射して露光する。
このフォトマスク２６の形状は、スパイラル形状接触子２２の部分を黒塗りにした模様になっている。また、白黒逆のパターンを用いた方法でも構わない。
第１３工程（ｍ）では、フォトマスク２６のパターンを形成するようにフォトレジスト２５を現像する。
第１４工程（ｎ）では、さらに上方からＣｕ箔２４の露出面２４ｂにＡｕメッキ２７ｂ、Ｎｉメッキ２７ａから構成される金属メッキ２７を施し、スパイラル状接触子２２を成形する。ここでの金属メッキ２７は、ニッケル合金メッキが好適である。なお、金属メッキは、例えば、ニッケルＮｉ合金メッキを用いたが、これに限定されるものではない。

第１５工程（ｏ）では、フォトレジスト２５を除去する。
第１６工程（ｐ）では、Ｃｕ箔２４の裏面にフォトレジスト２５を貼付もしくは塗布し、穴を開けるためのフォトマスク２６´を被せ、このフォトマスク２６´に光を照射して露光・現像する。
第１７工程（ｑ）では、Ｃｕ箔２４の裏面からＣｕ箔２４にエッチングで穴２４ｃを開ける。
第１８工程（ｒ）では、Ｃｕ箔２４の裏面のフォトレジスト２５を除去する。

図６は、本発明に係る製造方法の工程図であり、図５に示す第１８工程に続く工程を示している。図６に示すように、第１９工程（ｓ）では、上下反転させたスパイラル状接触子２２の渦巻きの中心を一方から凸形工具３０で押し上げて凸形に変形させた状態でアニールフォーミングする。
詳細には、スパイラル状接触子２２の下方に凸形工具３０を配置し、スパイラル状接触子２２を下方から凸形工具３０で押し上げて凸形に変形させた状態でアニールフォーミングして成形を安定させ、すなわち、凸状に変形したスパイラル状接触子２２が加熱及び焼鈍されて凸形状に成形される。このアニールフォーミングは、例えば、２５０℃で加熱し、焼きなまし処理を行い、内部応力を除去する。ここで加熱温度は２５０℃としたが、２５０℃前後を含むものとし、さらにこれに限定されるものではない。
第２０工程（ｔ）では、表面に導電性のランド２８ａを有する実装基板２８を設け、ランド２８ａの上面に導電性のペースト（半田ペースト）２９を塗布し、ランド２８ａの上面に、スパイラル状接触子２２を位置決めする。

第２１工程（ｕ）では、Ｃｕ箔２４をエッチングで除去する。
第２２工程（ｖ）では、スパイラル状接触子２２の上に、スパイラル状接触子１２を上下２段に重ね合わせ、先端をフリーにしてレーザスポット溶接で根元を接合し、実装基板上２８のランド２８ａにスパイラル状接触子２２を固着する。

図７は、本発明に係る製造方法の工程図であり、図６に示す第２２工程に続く工程を示している。図７に示すように、第２３工程（ｗ）では、Ｃｕ箔１４（図４参照）をエッチングで除去し、上段に突起を備えた２重渦巻きスパイラル状接触子１２を、突起のない下段のスパイラル状接触子２２に２枚重ねにした２重渦巻き２段式のスパイラル状接触子２を形成する。
第２４工程（ｘ）では、複数のスパイラル状接触子１２、１２…からなるスパイラルコンタクタ１１に接続端子４１を接触させる。これによって、スパイラル状接触子１２の突起１２ｄと接続端子４１が接続されるとともに、突起１２ｄは接続端子４１の接触面で微小円を描きながら電気的導通が図られる。

第２４´工程（ｙ）では、複数のスパイラル状接触子１２、１２…からなるスパイラルコンタクタ１に接続端子１１´を接触させる。これによって、スパイラル状接触子１２の突起１２ｄと接続端子４１´が接続されるとともに、突起１２ｄは接続端子４１´の接触面で微小円を描きながら電気的導通が図られる。
このように、さまざまな形状の接続端子に対しても良好な接続が得られる。
また、渦巻きを２本併行にして２重渦巻きとして説明したが、３重渦巻きでも、４重渦巻きでも、さらに複数の渦巻きとしても良い。その渦巻きの根元位置と先端位置をそれぞれ均等にずらすことによって製作可能である。

＜第２の実施形態＞
図８は、本発明の第２の実施形態を説明するための２重渦巻き２段式のスパイラル状接触子を示し、（ａ）は２重渦巻き２段式のスパイラル状接触子を示す概略図、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、（ａ）に示すＤ―Ｄ線の断面図であり、自然体では凸形状の２重渦巻き２段式のスパイラル状接触子の断面図であり、代表的な３種類の２段式形態を示している。
図８（ａ）（ｂ）に示すように、上下２段に配設されたスパイラル状接触子２２、２２は、自然体では凸形状のスパイラル（渦巻き）であるが、根元２２ｂ、２２ｂから先端中心に向かって渦巻状に形成され、先端２２ａ、２２ａを同一として互いに併行して渦巻状に配設され、先端２２ａ、２２ａで合流して一体とした２重渦巻きスパイラル状接触子２２、２２を、根元２２ｂ、２２ｂを接合して上下２段に重ね合わせ、２重渦巻き２段式のスパイラル状接触子３としている。
本第２の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は、第１の実施形態では、上段に突起を有するスパイラル状接触子１２としたが、第２の実施形態では、突起の無い上段のスパイラル状接触子２２とした点であり、その他は同様でありその説明を省略する。

以上、好ましい実施の形態を説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することの無い範囲内において適宜変更が可能なものである。例えば、下段のスパイラル状接触子２２´の厚さＴ２は、上段のスパイラル状接触子１２の厚さＴ１より薄いとしたが、同一でもあっても厚くても構わない。金属板１４、２４は銅板（Ｃｕ箔）の他に、例えばＳＵＳ板としてもよい。

本発明の第１の実施形態を説明するための２重渦巻き２段式のスパイラル状接触子を示し、（ａ）は２重渦巻き２段式のスパイラル状接触子を示す概略図、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、（ａ）に示すＡ―Ａ線の断面図である。 柱の概略図であり、（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、柱の形状を説明する断面図、（ｅ）（ｆ）（ｇ）（ｈ）は、柱の形状を説明する平面図である。 本発明に係るスパイラルコンタクタの製造方法の工程図であり、上段のスパイラル状接触子の製造工程を示している。 本発明に係る製造方法の工程図であり、図３に示す第８工程に続く工程を示している。 本発明に係るスパイラルコンタクタの製造方法の工程図であり、下段のスパイラル状接触子の製造工程を示している。 本発明に係る製造方法の工程図であり、図５に示す第１８工程に続く工程を示している。 本発明に係る製造方法の工程図であり、図６に示す第２２工程に続く工程を示している。 本発明の第２の実施形態を説明するための２重渦巻き２段式のスパイラル状接触子を示し、（ａ）は２重渦巻き２段式のスパイラル状接触子を示す概略図、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、（ａ）に示すＤ―Ｄ線の断面図である。 従来の２重渦巻きスパイラル状接触子の概略を示す概略図である。 従来の２重渦巻きスパイラル状接触子の製造工程を示す工程図である。 従来の２重渦巻きスパイラル状接触子の製造工程を示す工程図である。

符号の説明

１１ スパイラルコンタクタ
１２、２２ スパイラル状接触子
１２ａ、２２ａ 先端
１２ｂ、２２ｂ 根元
１２ｃ、２２ｃ 渦巻き部
１２ｄ 突起
１４、２４ Ｃｕ箔
１５、２５ フォトレジスト
１６、１６´、２６、２６´ フォトマスク
１７ 金属メッキ
２８ 実装基板
１９、２９ ペースト
３０ 凸形工具
４１、４１´ 接続端子

Claims (16)

1. 根元から先端中心に向かって渦巻状に形成され、前記渦巻状の中心に先端を有する凸形のスパイラル状接触子において、前記中心を同一として互いに併行して渦巻状に配設された２個の前記スパイラル状接触子が先端で合流して一体とした２重渦巻きスパイラル状接触子を、前記根元を接合して上下２段に重ね合わせたことを特徴とするスパイラルコンタクタ。
2. 前記下段のスパイラル状接触子の幅は、前記上段のスパイラル状接触子の幅より狭いことを特徴とする請求項１に記載のスパイラルコンタクタ。
3. 前記下段のスパイラル状接触子の厚さは、前記上段のスパイラル状接触子の厚さより薄いことを特徴とする請求項１に記載のスパイラルコンタクタ。
4. 前記スパイラル状接触子の根元を互いに１８０°対向した位置に配置して、前記根元から渦巻きの中心に向けて立ち上がり、前記渦巻きの中心で互いに合流する先端を備えたことを特徴とする請求項１に記載のスパイラルコンタクタ。
5. 前記上段のスパイラル状接触子の先端の位置に、上方へ向けて設けられた少なくとも１本の柱を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスパイラルコンタクタ。
6. 前記柱の側面には、前記柱の底面に対してテーパーが形成されていることを特徴とする請求項５に記載のスパイラルコンタクタ。
7. 前記テーパーは、前記底面に対して鋭角を形成していることを特徴とする請求項５に記載のスパイラルコンタクタ。
8. 前記テーパーは、前記底面に対して鈍角を形成していることを特徴とする請求項５に記載のスパイラルコンタクタ。
9. 前記柱の上面周縁には、Ｒが形成されていることを特徴とする請求項５に記載のスパイラルコンタクタ。
10. 前記Ｒが前記柱の半径と同一サイズであることを特徴とする請求項９に記載のスパイラルコンタクタ。
11. 前記柱の上面には、窪みが形成されていることを特徴とする請求項５に記載のスパイラルコンタクタ。
12. 前記柱は、円柱であることを特徴とする請求項５に記載のスパイラルコンタクタ。
13. 前記柱は、角柱であることを特徴とする請求項５に記載のスパイラルコンタクタ。
14. 根元から先端中心に向かって渦巻状に形成され、前記渦巻状の中心に先端を有する凸形のスパイラル状接触子を備え、前記中心を同一として互いに併行して渦巻状に配設された２個の前記スパイラル状接触子が先端で合流して一体とした２重渦巻きスパイラル状接触子を、前記根元を接合して上下２段に重ね合わせたスパイラルコンタクタの製造方法であって、
    Ｃｕ箔を用意し、前記Ｃｕ箔の表面にフォトレジストを貼付もしくは塗布し、その上方から前記スパイラル状接触子のパターンを有するフォトマスクを被せ、このフォトマスクの上方から光を照射して露光する第２工程と、
    前記フォトマスクのパターンを形成するように前記フォトレジストを現像する第３工程と、
    さらに上方から前記Ｃｕ箔の露出面に金属メッキを施し、前記スパイラル状接触子を成形する第４工程と、
    前記フォトレジストを除去する第５工程と、
    前記Ｃｕ箔の裏面にフォトレジストを貼付もしくは塗布し、穴を開けるためのフォトマスクを被せ、このフォトマスクに光を照射して露光・現像する第６工程と、
    アニールフォーミングする第１３工程と、
    前記スパイラル状接触子を上下２段に重ね合わせ、前記根元を接合する第１５工程と、
    実装基板上のランドに前記スパイラル状接触子を固着する第１６工程と、
    を含むことを特徴とするスパイラルコンタクタの製造方法。
15. 前記上段のスパイラル状接触子の製造方法において、前記第２工程の前に、前記Ｃｕ箔の表面に少なくとも１つの凹部を、前記スパイラル状接触子の先端の位置に形成する第１工程を含むことを特徴とする請求項１４に記載のスパイラルコンタクタの製造方法。
16. 前記第１５工程において、前記根元をスポット溶接で接合することを特徴とする請求項１４に記載のスパイラルコンタクタの製造方法。

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