CN113544911B - 电连接构件和附带端子的玻璃板结构 - Google Patents

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Abstract

提供一种电连接构件,将用于供电的端子安装于玻璃板等被安装构件,经由具备由橡胶状弹性体构成的导电构件的电连接构件,以较小的电阻使端子与设置于被安装构件的接点构件电连接,即使流通大电流,由电连接部的温度上升导致的导电构件的橡胶状弹性的降低也较小。对于电连接构件(10)所具备的由橡胶状弹性体构成的导电构件(11),在其上表面与下表面之间施加载荷,使其在105℃发生25%压缩变形22小时后,显示出的压缩永久变形为50%以下,施加载荷时,所述上表面与下表面之间的电阻为0.1Ω以下。

Description

电连接构件和附带端子的玻璃板结构
技术领域
本发明涉及电连接构件和具备电连接构件的附带端子的玻璃板结构。
背景技术
汽车用窗玻璃例如为了设置除霜器、除雾器等,需要在玻璃板上形成由导电层构成的供电部,并将该供电部与端子电连接。在端子向供电部的电连接中,以往广泛使用焊接。另外,作为焊接的代替,例如专利文献1公开的那样,研究了使用导电性橡胶。在专利文献1中,使导电性橡胶与供电部和端子这两者抵接,以保持为导电性橡胶被压缩的状态的方式,通过由热固化型粘接剂构成的粘接材料将端子粘接于玻璃板。
另外,如专利文献2公开的那样,以往已知一种具备具有电绝缘性的片材部和设置于片材部的导通部的连接片(connectorsheet)。连接片用于经由导通部将构成电气设备壳体的金属部与内置于壳体的电路基板的接地连接部电连接,其经由粘接部等固定于电路基板。
在先技术文献
专利文献1:日本特许第6070707号公报
专利文献2:日本特开2007-227111号公报
发明内容
在使用导电性橡胶,将玻璃板的供电部与金属端子之间电连接的情况下,需要将导电性橡胶保持为压缩状态,维持其导电性。在使导电性橡胶处于压缩状态时,由于该橡胶的反弹力,存在固定金属端子的粘接部发生剥离的问题。另外,导电性橡胶在压缩应变增大时,难以与供电部或金属端子密接,接触面的电阻变大,因此如果流通大电流,则还存在电连接部的温度上升的问题。
由橡胶状弹性体制作的导电性橡胶显示出粘弹性,因此如果在温度上升的状态下长时间保持为压缩状态,则压缩永久变形增加,橡胶状弹性减小。其结果,在压缩永久变形增加了的导电性橡胶中,还存在电阻变大的问题。
另一方面,专利文献2记载的连接片,用于将壳体的金属部与电路基板接地连接,本质上在该接地连接部没有电流流通。难以将专利文献2记载的连接片用于将供电用的金属端子与玻璃板上的供电部电连接。
因此,本发明的课题在于提供一种电连接构件,将用于供电的端子安装于玻璃板等被安装构件,经由具备由橡胶状弹性体构成的导电构件的电连接构件,以较小的电阻使端子与设置于被安装构件的接点构件电连接,即使流通大电流,电连接部的温度上升也较小。
本发明人认真研究的结果,发现在具备由橡胶状弹性体构成的导电构件的电连接构件中,通过将由橡胶状弹性体构成的导电构件设为预定结构,能够解决上述课题,从而完成了本发明。本发明提供以下的[1]~[13]。
[1]一种电连接构件,具备由橡胶状弹性体构成的导电构件,所述导电构件至少具有上表面和下表面,对于所述导电构件,在所述上表面与下表面之间施加载荷,使其在105℃发生25%压缩变形22小时后,显示出的压缩永久变形为50%以下,施加载荷时,所述上表面与下表面之间的电阻为0.1Ω以下。
[2]一种电连接构件,具备由橡胶状弹性体构成的导电构件,所述导电构件至少具有上表面和下表面,对于所述导电构件,在所述上表面与下表面之间施加载荷,保持为发生25%压缩变形的状态后,去除所施加的载荷,释放压缩应力,再次对于所述导电构件,在所述上表面与下表面之间施加载荷,使其在105℃发生25%压缩变形22小时后,显示出的压缩永久变形为50%以下,施加载荷时,所述上表面与下表面之间的电阻为0.1Ω以下。
[3]根据[1]或[2]所述的电连接构件,所述电连接构件具备固定构件、以及将所述导电构件与所述固定构件连结的连结构件,所述连结构件具有使所述导电构件固定的开口,使所述导电构件的侧面与所述连结构件的开口部抵接,使所述导电构件固定于所述连结构件。
[4]根据[3]所述的电连接构件,所述连结构件的开口的直径在所述导电构件的可导电直径的50%~200%的范围内选择。
[5]根据[3]或[4]所述的电连接构件,固定于所述连结构件的开口的所述导电构件所具有的上表面和下表面,分别从所述连结构件的上表面和下表面突出。
[6]根据[3]~[5]中任一项所述的电连接构件,相对于所述导电构件的侧面的高度方向,与所述连结构件的开口部抵接的部位包含所述侧面的高度的中央位置。
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的电连接构件,所述导电构件由整体为导电性的交联而成的橡胶状弹性体构成,所述导电性的交联而成的橡胶状弹性体含有50~90体积%的导电性填料。
[8]根据[1]~[6]中任一项所述的电连接构件,所述导电构件由柱状的导电部和包围所述柱状的导电部的周围的绝缘部构成,所述导电部由导电性的橡胶状弹性体形成,所述绝缘部由绝缘性的橡胶状弹性体形成,形成所述柱状的导电部的导电性的橡胶状弹性体含有25~80体积%的导电性填料。
[9]根据[8]所述的电连接构件,形成所述柱状的导电部的导电性的橡胶状弹性体中所含有的导电性填料,沿该柱状的高度方向排列。
[10]根据[1]~[9]中任一项所述的电连接构件,在所述上表面与下表面之间施加载荷,发生压缩变形时,在其压缩方向上显示导电性的所述导电构件的可导电直径为1.2mm~5.0mm的范围,未发生压缩变形的状态的所述导电构件的高度相对于所述导电构件的可导电直径之比(纵横比)为0.1以上且1.5以下的范围。
[11]根据[3]~[10]中任一项所述的电连接构件,所述连结构件的上表面和下表面,以能够将所述电连接构件的上表面和下表面分别固定的方式,具备相对于上下方向的固定构件。
[12]一种附带端子的玻璃板结构,具备端子、玻璃板和电连接构件,所述玻璃板设有对于所述端子进行电连接的接点构件,所述电连接构件进行所述端子与接点构件之间的电连接,进行所述端子与接点构件之间的电连接的电连接构件是[1]~[11]中任一项所述的电连接构件,经由所述电连接构件所具有的处于压缩变形状态的所述导电构件,所述端子与接点构件之间被电连接。
[13]根据[12]所述的附带端子的玻璃板结构,通过设置在所述玻璃板上的接点构件、以及所述端子,在所述导电构件的上表面与下表面之间施加载荷,在被施加用于成为压缩变形状态的压缩力的位置,配置所述接点构件和所述端子、以及所述导电构件,以保持所述接点构件和所述端子、以及所述导电构件的配置的方式,所述电连接构件被固定在设有所述接点构件的玻璃板上。
根据本发明的具备由橡胶状弹性体构成的导电构件的电连接构件,能够将端子安装于玻璃板等被安装构件,以较小的电阻使端子与设置于被安装构件的接点构件电连接,即使流通大电流,电连接部的温度上升也少。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式涉及的电连接构件的导电构件部分的一例的截面图。
图2是表示本发明的第1实施方式涉及的电连接构件的导电构件部分的另一例的截面图。
图3是表示本发明的第2实施方式涉及的电连接构件的导电构件部分的一例的截面图。
图4是表示本发明的第2实施方式涉及的电连接构件的导电构件部分的另一例的截面图。
图5是表示具备一个导电构件的电连接构件的一例的平面图。
图6是表示具备多个导电构件的本发明的第1实施方式涉及的电连接构件的结构的截面图。
图7是表示具备多个导电构件的电连接构件的一例的平面图。
图8是表示具备多个导电构件的电连接构件的另一例的平面图。
图9是表示本发明的第1实施方式涉及的电连接构件的固定构件的一例的截面图。
图10是表示附带端子的玻璃板结构的截面图。
具体实施方式
本发明的电连接构件是具备由橡胶状弹性体构成的导电构件的电连接构件,导电构件至少具有上表面和下表面。本发明的电连接构件,对于导电构件,在所述上表面与下表面之间施加载荷,使其在105℃发生25%压缩变形22小时后,显示出的压缩永久变形(以下也称为“第1压缩永久变形”)为50%以下,并且施加载荷时,所述上表面与下表面之间的电阻为0.1Ω以下。
如果压缩永久变形大于50%,则例如流动大电流而使电连接构件的温度上升时,会发生导电构件的橡胶弹性的降低,对于被粘接体的密接性降低,难以稳定地导通。
为了抑制橡胶弹性的降低,使其更稳定地导通,导电构件11的压缩永久变形优选为30%以下,更优选为27%以下。另外,压缩永久变形越低越好,例如实用上为7%以上即可。
再者,压缩永久变形可以基于JISK6262:2013记载的“硫化橡胶和热塑性橡胶在常温、高温和低温下的压缩永久变形的求算方法”来测定。
另外,导电构件如果在25%压缩时的电阻大于0.1Ω,则在流通大电流时产生的焦耳热量变大,被压缩变形的导电构件11的温度上升。从即使流动大电流也能够抑制所产生的焦耳热量的观点出发,25%压缩时的电阻优选为50mΩ以下,更优选为20mΩ以下。另外,由于所使用的橡胶状弹性体自身的导电性等制约,25%压缩时的电阻通常为0.1mΩ以上。
25%压缩时的电阻可以通过以下方式测定:在导电构件11的上表面与下表面之间负荷载荷,在压缩了25%的状态下,使从恒流电源产生的电流在上表面与下表面之间流通,在室温(23℃)计测它们之间的电压差,算出电阻值。
另外,导电构件在105℃发生25%压缩变形22小时后,恢复到室温再次使其发生25%压缩变形而测定出的电阻值优选为0.1Ω以下,更优选为50mΩ以下。这样,本发明的导电构件即使在105℃发生25%压缩变形22小时后,也能如上所述通过减小压缩永久变形而保持低的电阻值。
本发明的电连接构件,优选在使导电构件压缩了25%的状态下以105℃保持22小时后释放压缩应力,然后再次在压缩状态下以105℃保持22小时的期间,新产生的压缩永久变形(以下称为“第2压缩永久变形”)为50%以下。如果第2压缩永久变形为50%以下,则即使在长期使用导电构件后,也难以发生导电构件的橡胶弹性的降低,使对于被粘接体的密接性提高,由此能够实现更稳定的导通。第2压缩永久变形更优选为30%以下,进一步优选为27%以下。另外,实用上例如为7%以上。
以下,利用实施方式对本发明的电连接构件进行更详细的说明。
[第1实施方式]
图1示出本发明的第1实施方式涉及的电连接构件。如图1所示,第1实施方式涉及的电连接构件10,具备由橡胶状弹性体构成的导电构件11、固定构件15、以及将导电构件11与固定构件15连结的片状的连结构件18。如图1所示,用于固定导电构件11的连结构件18是平面状的片状构件,例如由树脂片制成。在连结构件18设有开口18C,由橡胶状弹性体构成的导电构件11通过开口18C而固定。
本实施方式的导电构件11由整体为导电性、交联而成的橡胶状弹性体构成。导电构件11具有上表面和下表面,在上表面与下表面之间施加载荷,发生25%压缩变形时,至少显示出导电性。固定构件15是用于以将在片状的连结构件18的开口18C固定的导电构件11维持为进行电连接的配置的方式,将片状的连结构件18的上表面和下表面固定于其他构件的构件。
构成导电构件11的橡胶状弹性体,在导电构件11的上表面与下表面之间施加载荷使其压缩时,会在维持导电构件11的总体积的状态下变形,向导电构件11的横向外侧膨胀变形。片状的连结构件18的开口18C抵接于导电构件11的侧面部,片状的连结构件18限制导电构件11向横向外侧膨胀变形。即、导电构件11在压缩变形时,导电构件11的向外侧膨胀变形的部分的比率受到限制。其结果,在压缩了25%的状态下以105℃保持22小时的期间,能够抑制从弹性变形向塑性变形的转变。
另外,通过将片状的连结构件18的开口18C设为与导电构件11的侧面部抵接的形状,在发生压缩变形时,导电构件11的向外侧膨胀变形的部分被限定为比连结构件18的上表面靠上的部分和比下表面靠下的部分。在发生压缩变形时,通过利用导电部分11的膨胀变形的部分对该上下分割的部分进行紧固的功能,能够更有效地抑制从弹性变形向塑性变形的转变。
其结果,在第1实施方式中,上述第1压缩永久变形如上所述为50%以下,另外,第2压缩永久变形也可以为50%以下。
以下,对本实施方式中使用的各构件进行更详细的说明。
(连结构件)
连结构件18只要在由开口18C固定的导电构件11的上表面与下表面之间施加压缩载荷而发生压缩变形时,不显示开口18C的直径扩大、片材厚度的减少,并且具有能够支承压缩变形的导电构件11的一定的强度,就不特别限定。例如,连结构件18由在片材的厚度方向以及其平面内方向上负载压缩应力时,实质上不显示弹性变形和塑性变形的树脂片制成。另外,连结构件18也可以使用不显示压缩变形,但能够发生片材的挠曲变形的具有可挠性的树脂片。
作为可用于制作连结构件18的树脂片,例如可使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片、聚萘二甲酸乙二醇酯片、聚碳酸酯片、聚醚醚酮片、聚酰亚胺片、聚酰胺片、聚乙烯片、聚丙烯片、聚氨酯片等。这些之中,从耐久性、耐热性等观点出发,优选PET片、聚酰亚胺片。另外,从提高用于固定导电构件11的开口的位置精度、开口直径的加工精度的观点出发,优选聚酰亚胺片。除了树脂片以外,可以使用金属片、木制或纸制的片、由金属网或树脂网制成的片等。
连结构件18(树脂片)的厚度T1相对于未被压缩的导电构件11的高度H0之比T1/H0例如优选在0.05~0.50的范围选择,更优选在0.10~0.30的范围选择。通过使连结构件18的厚度比为上述范围内,能够防止导电构件塑性变形,减小上述压缩永久变形。
对于连结构件18(树脂片)的厚度T1没有特别限定,例如为30~500μm,优选为50~350μm。
(导电构件)
本发明的第1实施方式涉及的电连接构件10中使用的导电构件11,至少具有上表面和下表面,在上表面与下表面之间施加载荷,发生了压缩变形时,显示出导电性。
本发明的第1实施方式中使用的导电构件11,在上表面与下表面之间施加载荷,相对于当初的高度H0至少压缩25%,能够压缩到高度H1成为0.75×H0以下。
导电构件11含有分散在交联而成的橡胶状弹性体中的导电性填料。导电构件11中,在上表面与下表面之间施加载荷,随着压缩变形率(H0-H1)/H0增加,上表面与下表面之间的电阻减少。交联的橡胶状弹性体自身是绝缘性的交联的橡胶状弹性体,但如果使其压缩变形,则会引起分散的导电性填料相互接触,形成导电路径,使电阻减少。因此,如上所述,能够降低压缩时的电阻。
导电性填料可以使用由导电性良好的材料构成的粒子,作为外形形状有粒子状、纤维状、细片状、细线状等。导电性的橡胶状弹性体中所含有的导电性填料的平均粒径为1~200μm,优选在5~100μm的范围中选择。再者,导电性填料的平均粒径是指在采用激光衍射散射法求出的有效直径的粒度分布中,体积累积为50%时的粒径(D50)。
用于导电性填料的导电性良好的材料是导电率为106S/m左右或更高的导电体材料,例如可以例示出石墨、导电性炭黑、碳纤维等导电性碳材料;导电性良好的金、银、铂、铝、镍、铜、铁、钯、钴、铬等金属类,不锈钢、黄铜等合金类,以及磁性导电体,例如镍、钴、铁、铁氧体或含有较多这些的合金,或者在磁性导电体的表面镀敷有导电性良好的金属的材料,在导电体材料的表面镀敷有磁性导电体的材料。另外,在玻璃、树脂、陶瓷等绝缘材料的粉末表面被覆有导电性良好的金属或磁性导电体的材料,也可以作为导电性填料利用。
作为导电性填料,如果利用磁性导电体、或者在磁性导电体表面镀敷有导电性良好的金属的材料、在导电体材料表面镀敷有磁性导电体的材料,则分散于橡胶状弹性体中的具有磁性的导电性填料,在从外部施加磁场时,会沿着磁矩连锁地排列。沿着磁矩连锁排列的结果是,具有磁性的导电性填料成为相互接触的状态。在该状态下,如果使橡胶状弹性体交联,则分散于交联的橡胶状弹性体中的具有磁性的导电性填料连锁地排列,保持为相互接触的状态。
在制作由含有具有磁性的导电性填料的橡胶状弹性体构成的导电构件11时,如果使施加于其上表面和下表面的压缩应力的方向(高度方向Z)与由外部磁场引起的磁矩的方向一致,则具有磁性的导电性填料会在施加的压缩应力的方向(高度方向Z)上连锁地排列。这样,通过将具有磁性的导电性填料以在高度方向Z上连续的方式排列,即使由对上表面与下表面之间的载荷引起的压缩变形量少,也能够形成导电路径。
分散于整体为导电性的交联而成的橡胶状弹性体中的导电性填料的含有率,在50~90体积%的范围、优选为55~85体积%的范围、更优选为60~80体积%的范围内选择。
导电构件11,通过使其侧面与连结构件18(树脂片)的开口18C抵接而固定于连结构件18。此时,导电构件11以导电构件11的上表面和下表面分别与连结构件18的上表面和下表面平行的方式固定于连结构件18。
在使导电构件11的侧面与连结构件18(树脂片)的开口18C抵接时,与连结构件18的开口部抵接的部位优选包括侧面的高度的中央位置17。更优选如图1所示,连结构件18的开口部18C的中央位置与侧面的高度的中央位置17一致。如果抵接的部位包括侧面的高度的中央位置17,特别是与侧面的高度的中央位置17一致,则对导电构件11施加压缩载荷时,能够更有效地抑制向外侧的膨胀变形。其结果,能够更有效地抑制导电构件11的压缩永久变形。但是,与连结构件18的开口部18C抵接的部位,只要包括侧面的高度的中央位置17就优选,例如,如图2所示,连结构件18的开口部18C的中央位置也可以从侧面的高度的中央位置17偏离。
从本实施方式的整体为导电性的导电构件11中通过的电流,利用导电构件11的上表面和下表面的整个面而进行出入。因此,可利用于电流对导电构件11的出入的上表面的直径D2、下表面的直径D3,相当于导电构件11的可导电直径Deffect
连结构件18的开口18C的直径D1优选在导电构件11的可导电直径Deffect的50~200%的范围内选择,更优选在60~150%的范围内选择。通过设为上述范围内,能够平衡性良好地降低压缩永久变形和电阻值。
可导电直径Deffect例如为1.0mm以上且6.0mm以下。如果将导电构件11的可导电直径Deffect设为上述范围内,则能够使25%压缩时的电阻成为上述范围内。其结果,25%压缩时,能够在导电构件11所具有的上表面与下表面之间流动大电流。从充分降低25%压缩时的电阻,即使流通大电流也抑制由产生的焦耳热引起的导电构件11的温度上升的观点出发,导电构件11的可导电直径Deffect优选在1.2mm以上且5.0mm以下、更优选在1.5mm以上且3.5mm以下的范围选择。
再者,导电构件11所具有的上表面的直径D2、下表面的直径D3,可以分别作具有与上表面的面积、下表面的面积相等的面积的圆的直径来算出。另外,导电构件11所具有的上表面的直径D2、下表面的直径D3彼此不同的情况下,关于导电构件11的可导电直径Deffect,只要算出上表面的直径D2与下表面的直径D3的平均值(几何平均值)即可。
另一方面,关于导电构件11的最初的高度H0,只要不妨碍在其侧面抵接并固定厚度T1的连结构件18(树脂片)的开口18C后,在上表面与下表面之间施加载荷至少发生25%压缩变形,就不特别限定。为了降低25%压缩时的导电构件11的电阻,导电构件11的最初的高度H0相对于导电构件11的可导电直径Deffect之比(纵横比(H0/Deffect)),在第1实施方式中,优选为0.1以上,更优选为0.25以上,进一步优选为0.5以上,更进一步优选为0.55以上,并且,优选为1.5以下,更优选为1.45以下,进一步优选为1.0以下。导电构件11的最初的高度H0优选为0.50mm以上,更优选为0.60mm以上,进一步优选为0.75mm以上,并且,优选为7.50mm以下,更优选为5.25mm以下,进一步优选为2.5mm以下。
通过将导电构件11的最初的高度H0设为这些下限值以上,即使在导电构件11充分压缩变形的状态下进行电连接,压缩变形了的导电构件11的上表面和下表面中的至少一者也保持为从连结构件18的上表面和/或下表面突出的状态。通过保持该状态,防止发生连接不良。另外,通过将导电构件11的最初的高度H0设为这些上限值以下,不需要使经由电连接构件10而电连接的端子与导电层等接点构件之间的距离分离所需程度以上。
作为交联而成的橡胶状弹性体,例如可例示热固性橡胶。热固性橡胶是通过加热进行交联而固化的橡胶,具体而言,可举出硅橡胶、天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、丙烯酸橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶等。其中,优选成型加工性、电绝缘性、耐候性等优异的硅橡胶。
在制作整体为导电性的交联而成的橡胶状弹性体时,作为原料的橡胶状弹性体可以单独使用上述之中的1种,也可以并用2种以上。
交联而成的橡胶状弹性体,优选为例如在使具有磁性的导电性填料分散,通过施加外部磁场而使其沿着磁矩连锁地排列时,使可流动导电性填料的液状橡胶交联、固化而成的弹性体。再者,液状橡胶在固化前、未交联的状态下,在常温(23℃)、常压(1个大气压)下为液体。具体的橡胶可以使用作为热固性橡胶列举的液状橡胶,其中优选液状硅橡胶。
橡胶状弹性体的硬度优选为A20~A50,更优选为A25~A40。通过设为上述范围内,能够防止从弹性变形转换为塑性变形,降低上述的压缩永久变形。再者,橡胶状弹性体的硬度是依据JISK6253-3:2012记载的“硫化橡胶和热塑性橡胶-硬度的求法-第3部分:硬度计硬度”,使用A型硬度计在23℃测定出的,是不包含导电填料的橡胶状弹性体的硬度。
本发明的第1实施方式涉及的电连接构件10中,所使用的导电构件11中,使用整体为导电性的交联而成的橡胶状弹性体,其导电性填料的含有率在50~90体积%的范围选择,由此能够降低压缩时的电阻。
本发明的第1实施方式涉及的电连接构件10中,如图6所示,能够设置多个导电构件11。在设置多个导电构件11的情况下,在连结构件18设置多个开口18C,使导电构件11固定于各开口18C即可。通过设置多个导电构件11,后述的端子经由多个导电构件11而与导电层等接点构件并联地电连接。如果设置多个导电构件11,则即使在端子与接点构件之间流通大电流,在各导电构件11中流动的电流量也被抑制得较低,由此能够抑制在各导电构件11中产生的焦耳热引起的温度上升。
因此,防止了进行设有接点构件的被安装构件(后述的玻璃板等)与端子的接合的固定构件15由于电连接构件10的温度上升等原因而劣化,防止固定构件15从被安装构件剥落。
另外,与设置单个大面积的导电构件11的情况相比,通过设置多个小面积的导电构件11,在以预定的压缩应变压缩导电构件11时的载荷的负荷点被分散。其结果,还能够防止进行端子的接合的固定构件15因导电构件11的反弹力而剥离。
另外,在上表面、下表面为大面积的导电构件11中,当发生了压缩变形时,膨胀的外周部分的宽度变大。如果外周部分的宽度变大,则在保持温度上升的状态的期间,从弹性变形转换为塑性变形的比率相对增加。因此,与上表面、下表面为大面积的导电构件11相比,上表面、下表面为小面积的导电构件11的压缩永久变形相对变小。
(固定构件)
固定构件15用于将片状的连结构件18的上表面和下表面固定于其他构件,以使得将固定于片状的连结构件18的开口18C的导电构件11维持为进行电连接的配置。电连接构件10通过具备固定构件15,能够使端子与导电层等接点构件之间等电连接,并且能够切实且容易地使端子固定于设置有接点构件的被安装构件(例如玻璃板)。通过利用固定构件15的固定力,能够将导电构件11以压缩状态固定,并且对导电构件11进行压缩的端子等难以从被安装构件剥落。
本发明的第1实施方式涉及的电连接构件10中,片状的连结构件18的上表面18A和下表面18B分别具备第1固定构件15A和第2固定构件15B。
再者,以下的说明中,以设置于被安装构件上的接点构件与导电构件11的上表面相接、与接点构件相对的端子的表面与导电构件11的下表面相接的方式为例,对由固定构件15进行的电连接构件10的固定进行说明。
第1固定构件15A和第2固定构件15B,分别与片状的连结构件18的上表面18A和下表面18B接合。该与片状的连结构件18的上表面18A、下表面18B的接合,例如可以利用粘合剂层。第1固定构件15A和第2固定构件15B,分别与设有接点构件的被安装构件和端子的固定部位接合。该与被安装构件、端子的固定部位的接合,例如也可以利用粘合剂层。
粘合剂层通常柔软,在贴附固定时,容易追随作为接合对象的被安装构件、端子的固定部位的形状而变形,即使是较大的接合面积,也能够使整体紧密接合。由此,片状的连结构件18能够以高接合力固定在被安装构件、端子的固定部位这两者上。
例如,图5所示的例子中,片状的连结构件18形成为四边形,在其中央固定有导电构件11。与其形状相配合地,固定构件15(第1固定构件15A和第2固定构件15B)形成为四边框形状。通过配置为四边框形状的固定构件15(第1固定构件15A和第2固定构件15B)的接合力的总和,对片状的连结构件18赋予拉伸张力,其结果,抑制了由附加在导电构件11的上表面和下表面的压缩载荷引起的片状的连结构件18的挠曲变形。只要能够利用固定构件15(第1固定构件15A和第2固定构件15B)的接合力的总和,抵消在固定于片状的连结构件18的开口的导电构件11的上表面和下表面附加的压缩应力,避免固定构件15的剥落,则形状不限定于四边框形状,也可以是长方形等任意形状。
对于第1固定构件15A和第2固定构件15B中使用的粘合剂层的厚度分别没有特别限定,例如为10~100μm,优选为20~80μm。
作为构成粘合剂层的粘合剂,可以使用公知的粘合剂,例如可以使用丙烯酸系粘合剂、聚氨酯系粘合剂、硅系粘合剂、橡胶系粘合剂等。
另外,在第1固定构件15A和第2固定构件15B中使用的粘合剂层的厚度,分别可以比从连结构件18的上表面到导电构件11的上表面的高度、从连结构件18的下表面到导电构件11的下表面的高度小,也可以比它们大,也可以相同。
本发明的第1实施方式涉及的电连接构件10中,在设置多个导电构件11的情况下,优选以包围多个设置的导电构件11的方式设置固定构件15。此时,为了使多个设置的导电构件11压缩变形,以固定构件15(第1固定构件15A和第2固定构件15B)的接合力的总和比各导电构件11所负荷的压缩应力的总和大的方式,选择接合面积和所使用的粘合剂的粘合强度。
例如,图7所示的例子中,在形成为四边形的片状的连结构件18的中央部,对称地固定有4个导电构件11。与其形状相配合地,固定构件15(第1固定构件15A和第2固定构件15B)形成为四边框形状。另外,图8所示的例子中,在形成为四边形的片状的连结构件18的中央部,对称地固定有4个导电构件11。与其形状相配合地,固定构件15(第1固定构件15A和第2固定构件15B)形成为设有4个开窗区域的四边框形状。
另外,固定构件15(第1固定构件15A和第2固定构件15B)与各导电构件11的间隔S1、S2、···Sn均例如为0.1~10.0mm,优选为0.5~5.0mm。再者,间隔S1、S2、···Sn(其中,n是设置于电连接构件10的导电构件11的数量)是指各导电构件11分别与包围其周围的固定构件15(第1固定构件15A和第2固定构件15B)的最短距离。通过使这些间隔都为上述范围内,使各导电构件11所负荷的压缩载荷均匀,容易将由此产生的反弹力在包围周围的固定构件15整体均等地分配。另外,间隔S1、S2、···Sn优选为相互接近的值。因此,这些间隔S1、S2、···Sn中的最大值相对于最小值优选为3倍以下,更优选为2倍以下,进一步优选为1.5倍以下。
固定构件15可以通过局部较细地设置切口,不存在固定构件15而设置分开的部分,将切口16作为通气孔。另外,在连结构件18上,除了开口18C用的贯通孔以外,可以在空着的部位设置小径的贯通孔19。由此,能够相对于固定构件15的内周侧和外侧、或者相对于连结构件18的上下面通气,容易相对于被安装构件或端子而固定。另外,能够避免由于包围的空间的空气膨胀而产生的固定构件15的剥落或导电构件11的导通不良等不良情况。另外,所述小径的贯通孔19能够作为在将导电构件11固定于开口的作业、形成固定构件15的作业时使用的片状的连结构件18的定位用孔而使用。
<制造方法>
以下,对本发明的第1实施方式涉及的电连接构件10的制造方法进行说明。首先,在制作固定于连结构件18的开口18C的导电构件11的方法中,准备与所制作的导电构件11的外形形状相当的模具。模具由铝或铜等非磁性体制成的上模具和下模具构成。所使用的上模具和下模具,能够确定导电构件11的上表面、连结构件18的开口18C、导电构件11的上表面的配置,以使得连结构件18的开口18C成为与所制作的导电构件11的侧面抵接的状态。
另外,准备用于构成连结构件18的树脂片等。树脂片只要准备进行冲压加工等而形成有作为开口18C利用的贯通孔的树脂片即可。形成有贯通孔的树脂片插入上述模具,将作为整体为导电性的交联而成的橡胶状弹性体的原料的液状橡胶注入模腔内。在液状橡胶中预先混合有作为导电性填料利用的由导电性材料构成的粒子。
然后,完全关闭上下模具进行加热处理,使液状橡胶交联、固化。得到一体地固定在片状的连结构件18的开口18C的、整体为导电性的交联而成的橡胶状弹性体构成的导电构件11。然后,通过采用公知的方法将固定构件15安装在该连结构件18上,从而得到电连接构件。
特别是采用磁性导电性粒子作为导电性填料时,由铁或磁体等强磁性体制成的销埋入上模具和下模具中分别与导电构件11的上表面和下表面对应的位置。销的一端在上模具和下模具的模腔面露出。
准备用于构成连结构件18的树脂片等。树脂片只要准备进行冲压加工等而形成了作为开口18C利用的贯通孔的树脂片即可。形成有贯通孔的树脂片插入上述模具,将作为整体为导电性的交联而成的橡胶状弹性体的原料的液状橡胶注入模腔内。在液状橡胶中预先混合有作为具有磁性的导电性填料利用的磁性导电体粒子。
接着,利用磁体从模具的上下施加外部磁场。在模腔内形成连接销的平行磁场,液状橡胶等中的磁性导电体粒子,在磁力线方向上连锁排列。在该排列后,将上下的模具完全合模进行加热处理,使液状橡胶交联、固化。得到一体地固定在片状的连结构件18的开口18C的、含有磁性导电性粒子的交联而成的橡胶状弹性体构成的导电构件11。然后,采用公知的方法将固定构件15安装于该连结构件18,从而得到电连接构件。
固定构件15(第1固定构件15A和第2固定构件15B)至少具备由粘结剂构成的粘合剂层,可以是粘合剂单层,也可以是例如图9(a)所示,具备基材16A和设置于基材16A两面的粘合剂层16B、16C的双面粘合带。这样,具有基材16A的双面粘合带,经由一侧的粘合剂层16B而与连结构件18接合,另一侧的粘合剂层16C用于与其它构件接合。
基材16A的厚度例如为20~200μm,优选为40~175μm,进一步优选为60~150μm。通过将基材16A的厚度设为上述范围内,能够得到固定构件15的机械强度。
各粘合剂层16B、16C的厚度例如为10~100μm,优选为20~80μm,进一步优选为30~60μm。通过将各粘合剂层16B、16C的厚度设为上述范围内,能够确保贴附性,并且能够使各固定构件向厚度方向变形。
固定构件15(第1固定构件15A和第2固定构件15B)可以设为将多个双面粘合胶带重叠的结构。例如,如图9(b)所示,一方的第2固定构件15B可以设为将2枚作为双面粘合胶带的固定构件15B1、15B2重叠的结构。另外,如图9(c)所示,与第2固定构件15B同样地,第1固定构件15A也可以设为将2枚作为双面粘合胶带的固定构件15A1、15A2重叠的结构。
基材16A的厚度例如为5~50μm,优选为10~45μm,进一步优选为15~40μm。通过将基材16A的厚度设为上述范围内,能够提高固定构件15的柔软性。
各粘合剂层16B1、16B2、16C1、16C2的厚度例如为5~60μm,优选为10~55μm,进一步优选为15~50μm。通过将各粘合剂层16B1、16B2、16C1、16C2的厚度设为上述范围内,能够确保贴附性,并且能够使各固定构件向厚度方向变形。
这样,在固定构件15为将多个双面粘合胶带重叠的结构的情况下,所使用的双面粘合胶带的基材16A1、16A2可以采用薄的基材,提高固定构件15的柔软性,在将固定构件15固定于其他构件时,例如能够以100~300N左右的较小的压力进行固定。能够以较小的压力固定的固定构件15,能够减小固定时在固定面产生的空气的面积,能够充分确保固定面积,因此能够得到高的粘合力。
[第2实施方式]
图3示出本发明的第2实施方式涉及的电连接构件10。以下,对于第2实施方式,以与第1实施方式的不同点为中心进行说明。再者,以下的记载中没有特别提及的点,与上述的第1实施方式相同。本发明的第2实施方式涉及的电连接构件10,如图3所示,具备由橡胶状弹性体构成的导电构件11、固定构件15、以及将导电构件11与固定构件15连结的片状的连结构件18。
与第1实施方式涉及的电连接构件10中使用的导电构件11同样地,第2实施方式涉及的电连接构件10中使用的导电构件11也固定于片状的连结构件18的开口18C。
本发明的第2实施方式涉及的电连接构件10中,对于所使用的导电构件11,在上表面与下表面之间施加载荷,在压缩了25%的状态下以105℃保持22小时后,去除施加的载荷,在室温下经过30分钟后残留的压缩永久变形(第1压缩永久变形)为50%以下,优选为30%以下,更优选为27%以下,另外,实用上为7%以上。
本发明的第2实施方式中,在使导电构件11压缩25%的状态下以105℃保持22小时后,释放压缩应力,然后再次在压缩的状态下以105℃保持22小时期间,新产生的压缩永久变形(第2压缩永久变形)也优选为50%以下,更优选为30%以下,进一步优选为27%以下。另外,实用上例如为7%以上。
另外,25%压缩时的电阻、在105℃进行25%压缩变形22小时后回到室温再次进行25%压缩变形而测定的电阻值也如上所述变低。
本发明的第1实施方式涉及的电连接构件10与本发明的第2实施方式涉及的电连接构件10的不同点在于,所使用的由橡胶状弹性体构成的导电构件11的结构不同。另一方面,固定构件15以及将导电构件11与固定构件15连结的片状的连结构件18,本质上相同。
本发明的第2实施方式涉及的电连接构件10中,由橡胶状弹性体构成的导电构件11,由柱状的导电部21和包围所述柱状的导电部21的周围的绝缘部22构成,所述导电部21由导电性的橡胶状弹性体形成,所述绝缘部22由绝缘性的橡胶状弹性体形成。此时,形成所述柱状的导电部的导电性的橡胶状弹性体含有25~80体积%、优选为30~75体积%的导电性填料。
由导电性的橡胶状弹性体形成的柱状的导电部21,通过压缩变形而显示出导电性。该柱状的导电部21的上端面到达导电构件11的上表面,下端面到达导电构件11的下表面。如果在导电构件11的上表面与下表面之间施加载荷,使由橡胶状弹性体构成的导电构件11压缩变形,则柱状的导电部21也压缩变形,成为导电路径。在压缩变形的状态下,柱状的导电部21成为经由片状的连结构件18的开口18C将导电构件11的上表面与下表面连接的导通路径。本发明的第2实施方式涉及的电连接构件10中,导电构件11的可导电直径Deffect相当于暴露在导电构件11的上表面的柱状的导电部21的上端面的直径D2P、或暴露在导电构件11的下表面的柱状的导电部21的下端面的直径D3P。
再者,柱状的导电部21的上端面的直径D2P、下端面的直径D3P,可以分别作为具有与上端面的面积、下端面的面积相等的面积的圆的直径而算出。另外,在柱状的导电部21的上端面的直径D2P、下端面的直径D3P彼此不同的情况下,关于导电构件11的可导电直径Deffect,计算出柱状的导电部21的上端面的直径D2P与下端面的直径D3P的平均值(几何平均值)即可。
导电构件11的可导电直径Deffect,与第1实施方式同样地,例如为1.0mm以上且6.0mm以下,1.2mm以上且5.0mm以下,优选为1.5mm以上且3.5mm以下。导电构件11的最初的高度H0优选为0.50mm以上,更优选为0.60mm以上,进一步优选为0.8mm以上,另外优选为7.50mm以下,更优选为5.0mm以下,进一步优选为2.5mm以下。
另外,导电构件11的最初的高度H0相对于导电构件11的可导电直径Deffect之比(纵横比)同样优选为0.1以上,更优选为0.25以上,进一步优选为0.5以上,更进一步优选为0.55以上,另外,优选为1.5以下,更优选为1.45以下,进一步优选为1.0以下。
柱状的导电部21的上端面的直径D2P、下端面的直径D3P,分别小于导电构件11的上表面的直径D2、下表面的直径D3。其结果,包围柱状的导电部21的周围的、由绝缘性的橡胶状弹性体形成的绝缘部22,成为导电构件11的上表面、下表面的外缘部。
在第2实施方式中,柱状的导电部21贯穿连结构件18的开口18C。在导电构件11未压缩变形的状态下,柱状的导电部21的直径D2P、D3P小于连结构件18的开口18C的直径D1。
另外,相对于导电构件11的上表面的直径D2与下表面的直径D3的平均值,可导电直径Deffect优选为35~97%。通过设为35%以上,能够充分降低电阻,通过设为97%以下,弹性变形转换为塑性变形的比率变低,容易减小上述第1和第2压缩永久变形。从这些观点出发,可导电直径Deffect相对于直径D2、D3的平均值的比例更优选为50%以上,进一步优选为55%以上,更进一步优选为60%以上,另外,优选为95%以下。在本实施方式中,可导电直径Deffect相对于上下表面的直径D2、D3的比率增大,并且第1和第2压缩永久变形减小。因此,能够流通大电流,并且能够长期维持橡胶弹性,实现更稳定的导通。
导电构件11随着压缩变形而向横向外侧膨胀,但在本发明的第2实施方式中,向其外侧膨胀的变形主要由绝缘部22参与。由绝缘性的橡胶状弹性体形成的绝缘部22,不含有不显示弹性的填料,因此与含有导电性填料的导电性的橡胶状弹性体相比,在保持温度上升的状态的期间,弹性变形转换为塑性变形的比率有意降低。另外,与第1实施方式同样地,导电构件11由于片状的连结构件18而被限制向外侧的膨胀变形。
因此,在本发明的第2实施方式涉及的电连接构件10中,与本发明的第1实施方式涉及的电连接构件10相比,更容易减小压缩永久变形。
柱状的导电部21含有分散于交联而成的橡胶状弹性体中的导电性填料。导电构件11,如果在上表面与下表面之间施加载荷而发生压缩变形,则上表面与下表面之间的电阻减少。交联而成的橡胶状弹性体自身是绝缘性的交联而成的橡胶状弹性体,如果发生压缩变形,则会引起分散的导电性填料相互接触,形成导电路径,如上所述使压缩时的电阻减少。
在第2实施方式中使用的橡胶状弹性体、导电性填料,如在第1实施方式中说明的那样。但在第2实施方式中,导电性填料优选使用具有磁性的导电性填料。而且,导电性填料优选在压缩应力的方向(高度方向Z)上连锁地排列。这样,通过将所含有的具有磁性的导电性填料以在高度方向Z上连续的方式排列,由向上表面与下表面之间施加的载荷引起的压缩变形量至少能够形成导电路径。
分散于导电性的橡胶状弹性体中的导电性填料的含有率为25~80体积%的范围,优选为30~75体积%的范围,更优选为40~70体积%的范围。
另一方面,绝缘部22通常不含有填料粒子,由绝缘性的橡胶状弹性体形成。因此,绝缘部22中的导电性填料的含有率通常为0体积%。但在绝缘部22中,可以在不损害绝缘性的范围内,含有少量在其制造过程等中不可避免混入的导电性填料。因此,例如绝缘部22中的导电性填料的含有率可以小于5体积%,优选小于1体积%。
再者,以上的图3的第2实施方式中,由导电性的橡胶状弹性体构成的柱状的导电部21的上端面的直径D2P、下端面的直径D3P,小于连结构件18的开口18C的直径D1。但只要能够使上述第1压缩永久变形设为50%以下,如图4所示,由导电性的橡胶状弹性体构成的柱状的导电部21的上端面的直径D2P、下端面的直径D3P,也可以大于连结构件18的开口18C的直径D1。
<制造方法>
以下,对本发明的第2实施方式的电连接构件10的制造方法进行说明。首先,在本制造方法中,准备模具。模具由铝或铜等非磁性体制成的上模具和下模具构成。上模具和下模具中,分别在与导电部11对应的位置埋入由铁或磁体等强磁性体制成的销。销的一端在上模具和下模具的模腔面露出。
准备用于构成连结构件18的树脂片等。树脂片只要准备进行冲压加工等而形成了多个开口18C用的贯通孔的树脂片即可。将树脂片插入埋设有销的上述模具,将作为橡胶状弹性体的原料的液状橡胶注入模腔内。在作为导电性的橡胶状弹性体的原料的液状橡胶中,预先混合有具有磁性的导电性粒子。
接着,利用磁体从模具的上下施加外部磁场。在模腔内形成连接销的平行磁场,液状橡胶等中的具有磁性的导电性粒子,在磁力线方向上连锁排列。在该排列后,将上下的模具完全合模进行加热处理,使液状橡胶交联、固化,得到导电构件11一体地固定在由树脂片构成的连结构件18的片状成型体。然后,采用公知的方法将固定构件安装于片状成型体,从而得到电连接构件10。
以上的实施方式中,参照电连接构件具有固定构件和连结构件的具体例进行了说明,但只要导电构件的第1压缩永久变形和电阻为上述预定值以下,则也可以省略固定构件和连结构件。例如,在第2实施方式中,通过设置绝缘部22,导电构件11难以塑性变形,即使不设置连结构件也能够减小第1压缩永久变形。
[附带端子的玻璃结构]
本发明的电连接构件10,例如用于使端子与导电层电连接,并且使端子固定在具有导电层的玻璃板上。
图10示出通过第2实施方式涉及的电连接构件10将端子71固定于玻璃板72的附带端子的玻璃板结构70。以下,对附带端子的玻璃板结构70进行更详细的说明。
附带端子的玻璃板结构70,具备电连接构件10、玻璃板72和端子71。玻璃72在其一个面上设有导电层73。端子71安装在玻璃板72的设有导电层73的面上。
对于导电层73的材质没有特别限定,可以是金、银、铂、铝、铜、铁、钯、铬、不锈钢等具有导电性的金属膜或含有金属的涂料膜。另外,对于端子71的材质也没有特别限定,同样可以是金、银、铂、铝、铜、铁、钯、铬、不锈钢等具有导电性的金属。
附带端子的玻璃板结构70中,电连接构件10配置于端子71与导电层73之间。此时,电连接构件10的导电构件11的上表面和下表面分别与导电层73和端子71接触。因此,端子71经由导电构件11的导电部21而与导电层73连接。
另外,电连接构件10,通过固定构件15的第2固定构件15B与端子71接合、并且第1固定构件15A与玻璃板72接合,使端子71固定于玻璃板72。另外,第1固定构件15A可以根据情况而与设置在玻璃板72上的导电层73接合。
在此,导电构件11的导电部21可以在压缩变形的状态下与端子71和导电层73接触。导电构件11的导电部21由在压缩变形的状态下导电性提高的导电性的橡胶状弹性体形成,并且,伴随压缩变形,通过反弹力而向端子71、导电层73施力。因此,能够更切实地进行经由导电构件11的导电部21的、端子71与导电层73的电连接。另外,当通过伴随压缩变形的反弹力而被施力时,端子71容易从玻璃板72剥离,但在附带端子的玻璃板结构70中,由于端子71通过固定构件15而切实地固定于玻璃板72,因此难以发生剥离。
再者,导电构件11的导电部21例如可以处于压缩了5~40%、优选为10~30%的状态。
另外,在电连接构件10具备多个导电构件11的情况下,端子71的与多个导电构件11的下表面接触的面可以是平面状。通过为平面状,对于多个导电构件11均等地负荷,容易以相等的压缩变形使其压缩。
再者,图10的结构中,即使在压缩变形时,从连结构件18的下表面到导电构件11的下表面的高度也大于第2固定构件15B的厚度。因此,端子71中,用于与第2固定构件15B接合的外周部71A高于其他部分,但外周部71A不需要必须高,端子71的与玻璃板72相对的面也可以整体为平面状。
对于玻璃板72没有特别限定,优选为汽车用玻璃板。在汽车用玻璃板上,为了除霜器、除雾器等会设置电热丝。在设有电热丝的玻璃板72上,通常设有电热丝缠绕连接在一起的导电层73。导电层73经由导电部11而与端子71连接,因此,在电热丝中经由端子71、导电部11、导电层73而流通电流。
设置于汽车用玻璃的电热丝,耗电高,需要流通大电流,但本发明的电连接片10,如上所述电阻小,因此即使在用于电热丝时流通大电流,也能够抑制温度上升。
因此,本发明的电连接构件优选用于汽车用玻璃板,特别是常设有用于除雾器的导热丝的后窗用玻璃板。此外,汽车用玻璃板有时会设置天线、摄像头、摄像头加热器、雨刷加热器、背光灯、雨水传感器或其他传感器,在与它们的电连接中也可以利用本发明的电连接构件和附带端子的玻璃结构。
再者,在以上的附带端子的玻璃结构的说明中,对使用第2实施方式涉及的电连接构件的例子进行了说明,但使用其他实施方式涉及的电连接构件的情况下也是同样的,因此省略其说明。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行更详细的说明,但本发明并不限定于这些例子。
[实施例1]
如以下所示,准备一体地固定于片状的连结构件的开口的、含有磁性导电体粒子的交联而成的橡胶状弹性体构成的导电构件,在导电构件的上表面与下表面之间施加负荷,评价在105℃进行25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形。
首先,准备埋入有强磁性体的销的模具,向该模具中注入混合有作为具有磁性的导电性填料的银包覆镍粒子(平均粒径为35μm)的作为液状橡胶的硅橡胶,进行硫化成型。导电构件的成型中,在模具内部插入具有贯通孔且厚度为0.1mm的PET片即片状的连结构件,一体地成型于片状的连结构件的开口。导电构件具有片状的连结构件埋入绝缘部的图3所示的结构。所形成的导电部的导电性橡胶状弹性体中的导电性填料的含有率约为30体积%。导电性填料在高度方向上连续地相连。将未混合导电性填料的液状硅橡胶硫化成型(固化)后的硬度为A35。因此,构成绝缘部的绝缘性的橡胶状弹性体的硬度为A35。
与导电构件一体成型的片状的连结构件,可以在其上表面和下表面分别贴附包围导电构件的周围的框形状的双面粘合胶带,成为将双面粘合胶带作为固定构件的电连接构件。再者,双面粘合胶带具有基材和设置在基材两面的粘合剂层。在片状的连结构件的上表面18A和下表面18B贴附的双面粘合胶带的厚度为0.2mm。
再者,实施例1中,在片状的连结构件设有两个开口,并且在片状的连结构件形成有两个导电构件。设置于片状的连结构件的开口的直径D1为2.0mm。
再者,导电构件中,压缩变形前的导电构件的高度H0为0.65mm,柱状的导电部21的直径(D2P、D3P)为1.2mm,包围柱状的导电部21的绝缘部22的直径(D2、D3)为2.4mm。因此,可导电直径Deffect(D2P、D3P的平均值)相对于直径D2与直径D3的平均值的比例为50%。开口的直径D1相对于可导电直径Deffect为167%。导电构件的高度H0/可导电直径Deffect之比(纵横比)为0.65/1.2(=0.54)。在制作出的导电构件的上表面与下表面之间施加载荷,使其压缩变形时,25%压缩时的电阻为8.0mΩ。
利用间隔件维持压缩时的导电构件的高度H1,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第1压缩永久变形)为10%。
初次压缩变形处理后,对压缩永久变形进行评价,然后再次实施压缩变形处理,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第2压缩永久变形)。评价再次在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第2压缩永久变形)为12%。另外,再次使其压缩变形时,25%压缩时的电阻为2.2mΩ。
[实施例2]
除了下述几点不同以外,与实施例1同样地实施。
实施例2中,关于导电构件,压缩变形前的导电构件的高度H0为0.64mm,柱状的导电部21的直径(D2P、D3P)为1.8mm,包围柱状的导电部21的绝缘部22的直径(D2、D3)为2.6mm。因此,可导电直径Deffect(D2P、D3P的平均值)相对于直径D2与直径D3的平均值的比例为69%。导电构件的高度H0/可导电直径Deffect的直径之比(纵横比)为0.64/1.8(=0.36)。另外,片状的连结构件的开口18C的直径D1为2.0mm。开口的直径D1相对于可导电直径Deffect为111%。在制作出的导电构件的上表面与下表面之间施加载荷,使其压缩变形时,25%压缩时的电阻为6.5mΩ。
利用间隔件维持压缩时的导电构件的高度H1,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第1压缩永久变形)为14%。
在第1压缩永久变形的评价后,再次实施压缩变形处理,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第2压缩永久变形)为14%。另外,再次压缩变形时,25%压缩时的电阻为1.5mΩ。
[实施例3]
除了下述几点不同以外,与实施例1同样地实施。
实施例3中,关于导电构件,压缩变形前的导电构件的高度H0为0.70mm,柱状的导电部21的直径(D2P、D3P)为2.2mm,包围柱状的导电部21的绝缘部22的直径(D2、D3)为2.5mm。因此,可导电直径Deffect(D2P、D3P的平均值)相对于直径D2与直径D3的平均值的比例为88%。导电构件的高度H0/可导电直径Deffect的直径之比(纵横比)为0.70/2.2(=0.32)。另外,片状的连结构件的开口18C的直径D1为2.0mm。开口的直径D1相对于可导电直径Deffect为91%。在制作出的导电构件的上表面与下表面之间施加载荷,使其压缩变形时,25%压缩时的电阻为5.5mΩ。
利用间隔件维持压缩时的导电构件的高度H1,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第1压缩永久变形)为18%。
在第1压缩永久变形的评价后,再次实施压缩变形处理,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第2压缩永久变形)为19%。另外,再次压缩变形时,25%压缩时的电阻为1.1mΩ。
[实施例4]
除了下述几点不同以外,与实施例1同样地实施。
实施例4中,关于导电构件,压缩变形前的导电构件的高度H0为0.75mm,柱状的导电部21的直径(D2P、D3P)为2.3mm,包围柱状的导电部21的绝缘部22的直径(D2、D3)为2.4mm。因此,可导电直径Deffect(D2P、D3P的平均值)相对于直径D2与直径D3的平均值的比例为96%。导电构件的高度H0/可导电直径Deffect的直径之比(纵横比)为0.75/2.3(=0.33)。另外,片状的连结构件的开口18C的直径D1为2.0mm。开口的直径D1相对于可导电直径Deffect为87%。在制作出的导电构件的上表面与下表面之间施加载荷,使其压缩变形时,25%压缩时的电阻为5.0mΩ。
利用间隔件维持压缩时的导电构件的高度H1,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第1压缩永久变形)为19%。
在第1压缩永久变形的评价后,再次实施压缩变形处理,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第2压缩永久变形)为25%。另外,再次压缩变形时,25%压缩时的电阻为1.0mΩ。
[实施例5]
在实施例5中,在片状的连结构件设置4个开口,将4个导电构件形成于片状的连结构件。实施例5中,使含有导电性填料(银包覆玻璃纤维粉末)的液状硅橡胶交联固化,由交联而成的橡胶状弹性体制作连结构件整体。所形成的导电性橡胶状弹性体中的导电性填料的含有率约为50体积%。使未混合导电性填料的液状硅橡胶硫化成型(固化)后的硬度为A硬度30。
关于实施例5中制作的导电构件,压缩变形前的导电构件的高度H0为0.69mm,导电构件的上表面、下表面的直径(D2、D3)为2.4mm。导电构件的高度H0/导电构件的直径(导通直径)D2之比(纵横比)为0.69/2.4(=0.29)。将厚度为0.1mm的PET片用作片状的连结构件。设置于片状的连结构件的贯通孔的直径为2.0mm。片状的连结构件的开口18C的直径相对于导电构件的上表面的直径D2(导电构件的可导电直径)为83%。在制作出的导电构件的上表面与下表面之间施加载荷,使其压缩变形时,25%压缩时的电阻为50mΩ。
利用间隔件维持压缩时的导电构件的高度H1,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第1压缩永久变形)为24%。
在第1压缩永久变形的评价后,再次实施压缩变形处理,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第2压缩永久变形)为26%。另外,再次压缩变形时,25%压缩时的电阻为40mΩ。
[实施例6]
除了下述几点不同以外,与实施例1同样地实施。
实施例6中,关于导电构件,压缩变形前的导电构件的高度H0为0.71mm,柱状的导电部21的直径(D2P、D3P)为2.0mm,包围柱状的导电部21的绝缘部22的直径(D2、D3)为2.4mm。因此,可导电直径Deffect(D2P、D3P的平均值)相对于直径D2与直径D3的平均值的比例为83%。导电构件的高度H0/可导电直径Deffect的直径之比(纵横比)为0.71/2.0(=0.36)。另外,片状的连结构件的开口18C的直径D1为2.0mm,为柱状的导电部21的直径(D2P、D3P)(可导电直径Deffect)的100%。在制作出的导电构件的上表面与下表面之间施加载荷,使其压缩变形时,25%压缩时的电阻为4.5mΩ。
利用间隔件维持压缩时的导电构件的高度H1,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第1压缩永久变形)为30%。
初次压缩变形处理后,对压缩永久变形进行评价,然后再次实施压缩变形处理,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形。评价再次在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第2压缩永久变形)为31%。另外,再次使其压缩变形时,25%压缩时的电阻为0.9mΩ。
实施例6所制作的导电构件中,当第1压缩永久变形的评价后的导电构件高度0.65mm,减少至第2压缩永久变形的评价后的导电构件的高度0.62mm时,25%压缩时的电阻从4.5mΩ显著减少至0.9mΩ。
[实施例7]
与实施例6在下述几点不同。
关于实施例7中制作的导电构件,压缩变形前的导电构件的高度H0为0.75mm,柱状的导电部21的导通直径DC(柱状的导电部的上端面的直径D2P)为2.0mm,包围柱状的导电部21的绝缘部22的绝缘直径DI(导电构件的上表面的直径D2)为2.4mm。因此,导通直径/绝缘直径的比率相当于83%。导电构件的高度H0/导通直径DC之比(纵横比)为0.75/2.0(=0.38)。与实施例6中制作的导电构件不同,片状的连结构件没有插入侧面部,导电构件没有与片状的连结构件连结,导电构件没有固定于连结构件的开口。
在制作出的导电构件的上表面与下表面之间施加载荷,使其压缩变形时,25%压缩时的电阻为5.5mΩ。因此,25%压缩时的电阻为20mΩ以下。
利用间隔件维持压缩时的导电构件的高度H1,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第1压缩永久变形)为29%。
初次压缩变形处理后,对压缩永久变形进行评价,然后再次实施压缩变形处理,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第2压缩永久变形)为55%。另外,再次使其压缩变形时,25%压缩时的电阻为15mΩ。
实施例7所制作的导电构件中,当第1压缩永久变形的评价后的导电构件高度0.68mm,减少至第2压缩永久变形的评价后的导电构件的高度0.61mm时,25%压缩时的电阻从5.5mΩ增加至15.0mΩ。
[实施例8]
除了下述几点不同以外,与实施例1同样地实施。
实施例8中,关于导电构件,压缩变形前的导电构件的高度H0为1.50mm,柱状的导电部21的直径(D2P、D3P)为1.0mm,包围柱状的导电部21的绝缘部22的直径(D2、D3)为2.6mm。因此,可导电直径Deffect(D2P、D3P的平均值)相对于直径D2与直径D3的平均值的比例为38%。导电构件的高度H0/可导电直径Deffect的直径之比(纵横比)为1.50/1.0(=1.50)。另外,片状的连结构件的开口18C的直径D1为2.0mm。开口的直径D1相对于可导电直径Deffect为200%。所形成的导电部的导电性橡胶状弹性体中的导电性填料的含有率为30体积%。在制作的导电构件的上表面与下表面之间施加载荷,使其压缩变形时,25%压缩时的电阻为60mΩ。
利用间隔件维持压缩时的导电构件的高度H1,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第1压缩永久变形)为12%。
在第1压缩永久变形的评价后,再次实施压缩变形处理,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第2压缩永久变形)为12%。另外,再次压缩变形时,25%压缩时的电阻为40mΩ。
[实施例9]
除了下述几点不同以外,与实施例1同样地实施。
实施例9中,关于导电构件,压缩变形前的导电构件的高度H0为0.75mm,柱状的导电部21的直径(D2P、D3P)为4.5mm,包围柱状的导电部21的绝缘部22的直径(D2、D3)为5.0mm。因此,可导电直径Deffect(D2P、D3P的平均值)相对于直径D2与直径D3的平均值的比例为90%。导电构件的高度H0/可导电直径Deffect的直径之比(纵横比)为0.75/4.5(=0.17)。另外,片状的连结构件的开口18C的直径D1为2.5mm。开口的直径D1相对于可导电直径Deffect为56%。所形成的导电部的导电性橡胶状弹性体中的导电性填料的含有率为30体积%。在制作的导电构件的上表面与下表面之间施加载荷,使其压缩变形时,25%压缩时的电阻为5.0mΩ。
利用间隔件维持压缩时的导电构件的高度H1,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第1压缩永久变形)为35%。
在第1压缩永久变形的评价后,再次实施压缩变形处理,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第2压缩永久变形)为35%。另外,再次压缩变形时,25%压缩时的电阻为1.1mΩ。
[实施例10]
除了下述几点不同以外,与实施例1同样地实施。
实施例10中,关于导电构件,压缩变形前的导电构件的高度H0为0.75mm,柱状的导电部21的直径(D2P、D3P)为4.8mm,包围柱状的导电部21的绝缘部22的直径(D2、D3)为5.0mm。因此,可导电直径Deffect(D2P、D3P的平均值)相对于直径D2与直径D3的平均值的比例为96%。导电构件的高度H0/可导电直径Deffect的直径之比(纵横比)为0.75/4.8(=0.16)。另外,片状的连结构件的开口18C的直径D1为2.5mm。开口的直径D1相对于可导电直径Deffect为52%。所形成的导电部的导电性橡胶状弹性体中的导电性填料的含有率为50体积%。在制作的导电构件的上表面与下表面之间施加载荷,使其压缩变形时,25%压缩时的电阻为3.0mΩ。
利用间隔件维持压缩时的导电构件的高度H1,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第1压缩永久变形)为40%。
在第1压缩永久变形的评价后,再次实施压缩变形处理,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第2压缩永久变形)为40%。另外,再次压缩变形时,25%压缩时的电阻为0.9mΩ。
[比较例1]
除了下述几点不同以外,与实施例1同样地实施。
比较例1中,关于导电构件,压缩变形前的导电构件的高度H0为1.00mm,柱状的导电部21的直径(D2P、D3P)为0.5mm,包围柱状的导电部21的绝缘部22的直径(D2、D3)为2.6mm。因此,可导电直径Deffect(D2P、D3P的平均值)相对于直径D2与直径D3的平均值的比例为19%。导电构件的高度H0/可导电直径Deffect的直径之比(纵横比)为1.00/0.5(=2.00)。另外,片状的连结构件的开口18C的直径D1为2.0mm。开口的直径D1相对于可导电直径Deffect为400%。所形成的导电部的导电性橡胶状弹性体中的导电性填料的含有率为20体积%。在制作的导电构件的上表面与下表面之间施加载荷,使其压缩变形时,25%压缩时的电阻为200mΩ。在比较例1中,导电构件的高度H0/可导电直径Deffect的直径之比(纵横比)超过1.5,柱状的导电部21的直径(D2P、D3P)未达到1.2mm,另外,导电性填料的含有率未达到25体积%,比较稀疏。因此,25%压缩时的电阻超过0.1Ω。
利用间隔件维持压缩时的导电构件的高度H1,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第1压缩永久变形)为10%。
在第1压缩永久变形的评价后,再次实施压缩变形处理,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第2压缩永久变形)为10%。另外,再次压缩变形时,25%压缩时的电阻为450mΩ。
[比较例2]
除了下述几点不同以外,与实施例1同样地实施。
比较例2中,关于导电构件,压缩变形前的导电构件的高度H0为0.66mm,柱状的导电部21的直径(D2P、D3P)为7.0mm,包围柱状的导电部21的绝缘部22的直径(D2、D3)也为7.0mm。因此,可导电直径Deffect(D2P、D3P的平均值)相对于直径D2与直径D3的平均值的比例为100%。因此,在导电构件的上表面、下表面,绝缘部22没有露出,仅在导电构件的侧面存在绝缘部22。导电构件的高度H0/可导电直径Deffect的直径之比(纵横比)为0.66/7.0(=0.09)。另外,片状的连结构件的开口18C的直径D1为15.0mm。开口的直径D1相对于可导电直径Deffect为214%(可导电直径Deffect相对于开口的直径D1为47%)。所形成的导电部的导电性橡胶状弹性体中的导电性填料的含有率为50体积%。在制作的导电构件的上表面与下表面之间施加载荷,使其压缩变形时,25%压缩时的电阻为3.0mΩ。
利用间隔件维持压缩时的导电构件的高度H1,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第1压缩永久变形)为55%。
在第1压缩永久变形的评价后,再次实施压缩变形处理,评价在105℃发生25%压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形(第2压缩永久变形)为55%。另外,再次压缩变形时,25%压缩时的电阻为10mΩ。
在比较例2中,可导电直径Deffect未达到开口的直径D1的50%,导电构件的高度H0/可导电直径Deffect的直径之比(纵横比)未达到0.1。由此,相对于25%压缩的第1压缩永久变形为55%,另外,第2压缩永久变形也达到55%,以压缩变形前的导电构件的高度H0为基准,试验结束后的导电构件的高度合计发生了超过25%的高度的减少。在结束第2压缩永久变形的评价试验的时刻,导电构件的高度的降低大,此后,进行25%压缩,难以维持被施加载荷的上表面、下表面的电接触。
[比较例3]
比较例3中制作的电连接构件,是具有在聚氨酯发泡体上卷绕铝蒸镀PET膜的结构的海绵垫片。该海绵垫片不具备固定构件以及连结构件。合计制作5个海绵垫片。所制作的5个海绵垫片的初期厚度平均为1.12mm。
利用厚度为0.84mm的间隔件,将压缩时的电连接构件的高度维持在0.84mm,尝试进行了在105℃发生压缩变形22小时后显示出的压缩永久变形的评价。
压缩变形后,在105℃保持22小时后,海绵垫片的厚度成为0.07~0.18mm的范围,比间隔件的厚度薄,其结果,计算出的压缩永久变形超过100%,评价的5个海绵垫片的压缩永久变形的平均值为353%。
比较例3中制作的电连接构件,使用了聚氨酯发泡体,但在压缩变形后,在105℃保持22小时的期间,聚氨酯发泡体失去弹性,即使除去载荷,之后也不显示恢复性。
附图标记说明
10 电连接构件
11 导电构件
15 固定构件(第1固定构件15A和第2固定构件15B)
15A 第1固定构件
15B 第2固定构件
16 切口
17 导电构件的侧面的高度的中央位置
18 连结构件
18A 连结构件的上表面
18B 连结构件的下表面
18C 连结构件的开口
19 小径贯通孔
21 柱状导电部
22 绝缘部
70 附带端子的玻璃板结构
71 端子
72 玻璃板
73 导电层
D2P 导电部的上表面的直径
D2 导电构件的上表面的直径
H 导电构件的高度
DC 导电直径
DI 绝缘直径

Claims (12)

1.一种电连接构件,具备由橡胶状弹性体构成的导电构件,
所述导电构件至少具有上表面和下表面,
对于所述导电构件,在所述上表面与下表面之间施加载荷,使其在105℃发生25%压缩变形22小时后,显示出的压缩永久变形为50%以下,
施加载荷时,所述上表面与下表面之间的电阻为0.1Ω以下,
所述电连接构件具备固定构件、以及将所述导电构件与所述固定构件连结的连结构件,
所述连结构件的上表面和下表面,以能够将所述电连接构件的上表面和下表面分别固定的方式,具备相对于上下方向的所述固定构件。
2.一种电连接构件,具备由橡胶状弹性体构成的导电构件,
所述导电构件至少具有上表面和下表面,
对于所述导电构件,在所述上表面与下表面之间施加载荷,保持为发生25%压缩变形的状态后,去除所施加的载荷,释放压缩应力,
再次对于所述导电构件,在所述上表面与下表面之间施加载荷,使其在105℃发生25%压缩变形22小时后,显示出的压缩永久变形为50%以下,
施加载荷时,所述上表面与下表面之间的电阻为0.1Ω以下,
所述电连接构件具备固定构件、以及将所述导电构件与所述固定构件连结的连结构件,
所述连结构件的上表面和下表面,以能够将所述电连接构件的上表面和下表面分别固定的方式,具备相对于上下方向的所述固定构件。
3.根据权利要求1或2所述的电连接构件,
所述连结构件具有使所述导电构件固定的开口,
使所述导电构件的侧面与所述连结构件的开口部抵接,使所述导电构件固定于所述连结构件。
4.根据权利要求3所述的电连接构件,
所述连结构件的开口的直径在所述导电构件的可导电直径的50%~200%的范围内选择。
5.根据权利要求3所述的电连接构件,
固定于所述连结构件的开口的所述导电构件所具有的上表面和下表面,分别从所述连结构件的上表面和下表面突出。
6.根据权利要求3所述的电连接构件,
相对于所述导电构件的侧面的高度方向,与所述连结构件的开口部抵接的部位包含所述侧面的高度的中央位置。
7.根据权利要求1或2所述的电连接构件,
所述导电构件由整体为导电性的交联而成的橡胶状弹性体构成,
所述导电性的交联而成的橡胶状弹性体含有50~90体积%的导电性填料。
8.根据权利要求1或2所述的电连接构件,
所述导电构件由柱状的导电部和包围所述柱状的导电部的周围的绝缘部构成,
所述导电部由导电性的橡胶状弹性体形成,
所述绝缘部由绝缘性的橡胶状弹性体形成,
形成所述柱状的导电部的导电性的橡胶状弹性体含有25~80体积%的导电性填料。
9.根据权利要求8所述的电连接构件,
形成所述柱状的导电部的导电性的橡胶状弹性体中所含有的导电性填料,沿该柱状的高度方向排列。
10.根据权利要求1或2所述的电连接构件,
在所述上表面与下表面之间施加载荷,发生压缩变形时,在其压缩方向上显示导电性的所述导电构件的可导电直径为1.2mm~5.0mm的范围,
未发生压缩变形的状态的所述导电构件的高度相对于所述导电构件的可导电直径之比即纵横比为0.1以上且1.5以下的范围。
11.一种附带端子的玻璃板结构,具备端子、玻璃板和电连接构件,
所述玻璃板设有对于所述端子进行电连接的接点构件,
所述电连接构件进行所述端子与接点构件之间的电连接,
进行所述端子与接点构件之间的电连接的电连接构件是权利要求1~10中任一项所述的电连接构件,
经由所述电连接构件所具有的处于压缩变形状态的所述导电构件,所述端子与接点构件之间被电连接。
12.根据权利要求11所述的附带端子的玻璃板结构,
通过设置在所述玻璃板上的接点构件、以及所述端子,在所述导电构件的上表面与下表面之间施加载荷,在被施加用于成为压缩变形状态的压缩力的位置,配置所述接点构件和所述端子、以及所述导电构件,
以保持所述接点构件和所述端子、以及所述导电构件的配置的方式,所述电连接构件被固定在设有所述接点构件的玻璃板上。
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