CN1213947A - 用于接合到弹性基底上的导电弹性体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于接合到基底上的导电弹性体材料。该导电弹性体材料包含一种其中分散有一定量导电薄片的非导电性弹性材料。该导电弹性体也可包含一定量分散于非导电弹性材料中的导电颗粒。或者,也可将一定量的导电颗粒镶嵌于该导电弹性体的外表面。该导电弹性体可用于构成电路导线,或用作电话、计算机、或计算器按键垫,以及用于构成一种消除非所需要之电磁场的屏蔽罩。
Description
本专利申请是于1996年10月28日提交的第08/736,830号美国专利申请的的部分继续申请。
笼统地说本发明涉及导电装置,更具体而言,涉及一种用于接合到弹性基底、热塑性基底、热固性基底和金属基底上的导电弹性体。
电子工业已经发展到将电子电路置于大量新产品中的阶段。很多这些新产品被用于需要弹性性质的环境之中,例如,将产品安装到狭小的或难于触及的区域。同时,有时最好将电子电路安装到一种有弹性的材料之上。
到目前为止,由于缺乏任何有弹性的电路连接单元,电子电路尚未获得这样的弹性。即,大多数导电材料以某些方式变形时其电阻会发生很大变化,从而限制了这些材料在可靠弹性导体中的应用。因此,最好能提供一种具有弹性的导电材料。更具体地,最好能提供一种用于接合到弹性基底之上的导电弹性体。
典型地,大多数现代电子产品中的电子电路被安装于电路板之上。大多数电路板是用热固性材料如含环氧树脂和玻璃纤维的FR4TM制成。正是由于这些组成单元使得热固性材料具有刚性。在很多采用电子电路的应用中需要这些刚性。
典型地,在电路板的电子装置之间具有构建于电路板之上的导电线。这些导电线典型地是利用蚀刻技术制成的,其中将一种铜合金材料涂于电路板的一个表面上,然后将部分铜合金材料蚀刻掉,由此留下剩余铜合金材料作为导电线。蚀刻法的特点是费时费力。而且当电路板由于热和/或湿度环境改变而被弯曲或缠绕时导电线常常会断裂。因此,若能提供一种材料,它可用于构成易于应用的、且具有对抗大多数环境条件的柔韧性的电路板上的导电线,这将是有益处的。
电子电路也可安装至柔性膜电路上。这些柔性膜电路典型地由热塑性材料如其中含有树脂纤维的KAPTONTM制成。这些树脂纤维赋予柔性膜电路以柔韧性。
柔性膜电路典型地通过在两层热塑性膜如KAPTONTM之间层压至少一条导电铜合金线制成。常常要使用粘合剂以确保两层膜间保持紧密连接。这种层压方法需几步并且要求热塑性膜和导电铜合金线间精确的定位,因为要在热塑性膜上开孔以能够触及导电铜合金线。而且当柔性膜电路被反复弯折后经常会遇到导电线断裂的情况。因此,若能提供一种材料,它可用于构成易于应用的、且具有对抗大多数环境条件的柔韧性的柔性膜电路上的导电线,这将是有益处的。
电路板为安装于其上的电子元件间提供了电路连接。这些电子元件具有典型地被焊接到分别构建于电路板中的导电通孔或接触衬垫之上的导电引线或端子。一个电子元件的导电引线或端子是半导体片外包装的一部分,半导体片事实上包含所有与电子元件有关的电子线路。这种半导体片包装包括在半导体片的导电接点与陶瓷、塑料、或其它类型包装的导电引线或端子间所构成的导电线连接。
需将半导体片包装的原因有两个。第一,对于包含在包装中的半导体片来说电子元件的包装是一个散热器。第二,电子元件的包装提供了导电引线或端子,通过它们使电子元件牢固安装于电路板之上。
半导体片包装的主要缺点是包装所占据的电路板区域。即,半导体片包装的大小常常是包含在其内半导体片的二至三倍。被包装所消耗的额外区域有可能被利用,从而在电路板上安装更多的电路。
半导体片包装的另一缺点是在半导体片的导电接点与包装的导电引线或端子之间的导电线连接易于产生缺陷或破损。而且导电线连接和包装的导电引线或端子易于产生噪音并导致在其上传输的信号滞后。
因此,若能提供一种装置使得半导体片不需外部的半导体片包装而与电路板导电接触衬垫构成电连接将是有利的。更具体地说,若能提供一种用于在半导体片导电接点与电路板导电接触衬垫之间构成直接电连接的材料将是有利的。
本发明设计了一种用于接合到基底上的导电弹性体材料。该导电弹性体材料包含一种其中分散有一定量导电薄片的非导电性弹性材料。该导电弹性体也可包含一定量分散于非导电弹性材料中的导电颗粒。或者,也可将一定量的导电颗粒镶嵌于该导电弹性体的外表面。典型地,用热处理方法将该导电弹性体接合于基底之上。
在一个应用中,该导电弹性体被接合于一种弹性基底之上用于构成电路导线。在另一应用中,该导电弹性体被接合于一种用作电话、计算机、或计算器按键垫的弹性基底之上。在又一应用中,该导电弹性体被接合于弹性基底之上用于构成一种消除非所需要之电磁场的屏蔽罩。
此外,本发明设计了一种用于接合于热塑性、热固性和金属基底之上的导电弹性体。如果基底为一种热固性基底,该导电弹性体包含一种由弹性材料、一定量的导电薄片、热塑性弹性体材料、和热固性材料组成的混合物。如果基底是热塑性材料,该导电弹性体包含一种由弹性材料、一定量的导电薄片、热塑性弹性体材料、和热塑性材料组成的混合物。该导电弹性体可进一步包含一定量的分散于所述混合物中的导电颗粒。或者,也可将一定量的导电颗粒镶嵌于导电弹性体的外表面。典型地用热处理方法将导电弹性体接合于基底之上。
在一个应用中,将导电弹性体接合于热固性电路板上以构成导电接触衬垫和电路导线。在另一应用中,将导电弹性体接合于热塑性柔性膜上以构成导电接触衬垫和电路导线。
此外,导电弹性体包含一种由弹性材料、一定量导电薄片、热塑性弹性弹性体材料、导电热塑性聚合物材料、和贵金属或贵金属复合材料组成的混合物。该导电弹性体可进一步包含一定量的分散于所述混合物中的导电颗粒。或者,也可将一定量的导电颗粒镶嵌于导电弹性体的外表面中。
如前所述,很明显本发明的首要目标是提供一种用于接合到弹性基底、热塑性基底、热固性基底和金属基底之上的导电弹性体。
与附图一起通过阅读以下的发明详述可使本发明的主要目标、和其它目标、特点、以及优点变得更加明了。
为帮助更全面地理解本发明,现以附图作为参考。不应将这些附图理解成是对本发明所做的限制,它们仅具有示范性意义。
图1为一个弹性基底的透视图,其上有几个利用本发明导电弹性体材料构成的导电线相互电连接的集成电路元件。
图2为图1所示弹性基底的横断面视图,其上有依据本发明接合的导电弹性体材料。
图3为图1所示弹性基底在变形状态下的边视图,用于证明当变形时导电弹性体材料仍可执行其设计功能。
图4为一包含弹性覆盖层的按键垫的横断面视图,其中依据本发明在该弹性覆盖层之上接合有导电弹性体材料。
图5为一弹性EMI屏蔽罩的透视图,该屏蔽罩有一弹性基底和依据本发明接合于该弹性基底之一表面上的导电弹性材料。
图6为图5所示弹性EMI屏蔽罩底面的透视图。
图7为在一实施方案中图5所示弹性EMI屏蔽罩的部分横断面视图。
图8为在另一实施方案中图5所示弹性EMI屏蔽罩的部分横断面视图。
图9为在又一实施方案中图5所示弹性EMI屏蔽罩的部分横断面视图。
图10为在又一实施方案中图5所示弹性EMI屏蔽罩的部分横断面视图。
图11为一电路板的透视图,该电路板上有多个用本发明导电弹性体材料构成的导电接触衬垫和导电线。
图12为一柔性膜的透视图,该柔性膜上有多个用本发明导电弹性体材料构成的导电接触衬垫和导电线。
图13为一热固性或热塑性基底的横断面视图,该基底上依据本发明接合有镶嵌圆形导电颗粒的导电弹性体材料。
图14为一热固性或热塑性基底横断面视图,该基底上依据本发明接合有镶嵌锯齿状导电颗粒的导电弹性体材料。
图15为一热固性或热塑性基底横断面视图,该基底上依据本发明接合有镶嵌圆形导电颗粒的导电弹性体材料。
图16为一热固性或热塑性基底横断面视图,该基底上依据本发明接合有镶嵌锯齿状导电颗粒的导电弹性体材料。
图17为电路板之一部分的透视图,该电路板上有多个导电接触衬垫,该导电接触衬底上依据本发明接合有导电弹性体材料,以实现与半导体片上的导电接点的电连接。
图18为电路板的分解横断面图,该电路板上有多个导电接触衬垫,该导电接触衬底上依据本发明接合有导电弹性体材料,以实现与半导体片上的导电接点的电连接。
图19为一贵金属或贵金属复合材料基底的横断面图,该基底上依据本发明接合有镶嵌圆形导电颗粒的导电弹性体材料。
图20为一贵金属或贵金属复合材料基底的横断面图,该基底上依据本发明接合有镶嵌锯齿状导电颗粒的导电弹性体材料。
图21为一贵金属或贵金属复合材料基底的横断面图,该基底上依据本发明接合有镶嵌圆形导电颗粒的导电弹性体材料。
图22为一贵金属或贵金属复合材料基底的横断面图,该基底上依据本发明接合有镶嵌锯齿状导电颗粒的导电弹性体材料。
参考图1,它显示了一个弹性基底10的透视图,该基底上安装有几个集成电路元件12。集成电路元件12通过导电线14(作为图示仅显示了一条)而相互电连接。导电线14由直接接合于弹性基底10上的导电弹性体材料构成。
弹性基底10可用多种之一的弹性材料如硅橡胶、或氟硅橡胶制成。弹性基底10具有在其上构成的导电通孔16。集成电路元件12具有由其上引出的导电引线18。用多种已知的常规方法将导电引线18与导电通孔16配合并焊接在一起,由此可将集成电路元件12安装于弹性基底10之上。导电弹性体材料被直接接合于弹性基底10之上以构成导电线14,其在导电通孔16之间延伸,使得在集成电路元件12之间达到电连接。应注意的是,在另一实施方案中导电弹性体材料在接触区域而非通孔间延伸,例如表面安装接触衬垫或电路板边缘接点。
参考图2,它是其上接合有导电弹性体材料14的弹性基底10的横断面视面。导电弹性体材料14包含一种由弹性材料20和一定量导电薄片22组成的混合物。弹性材料20可用多种之一的弹性材料如硅橡胶、或氟硅橡胶制成。导电薄片22可由多种不同类型的导电或半导体材料如银、镍或碳制成。或者,导电薄片也可用多种不同类型的其上涂布或其中分散有其它导电或半导体材料如银、镍或碳的导体、半导体或绝缘材料制成。导电薄片22的尺寸可依赖于所需导电水平以及导电线14的尺寸而变化。
通过热接法将导电弹性体材料14接合于弹性基底10之上,该方法典型地开始于提供完全固化态的弹性基底10。导电弹性体材料14以非固化态通过喷涂、辊涂、转印板印刷或其它多种任意已知方法沉积到弹性基底10之上。接着将弹性基底10和导电弹性体材料14置于一热循环之中使导电弹性材料14完全固化并接合于弹性基底10之上。在热接操作中,导电弹性体材料14的聚合物链与弹性基底10中的聚合物链相接构成强的化学键。在未固化态中,弹性材料20和导电薄片22典型地被悬浮于一种在热循环中可蒸发的溶剂如TOLUENETM中。应注意的是接合操作也可采用辐射或挤压结合达到完全固化从而将导电弹性体材料14接合于弹性基底10之上。
即使当导电弹性体材料14由于延伸或压缩而发生变形时,由于导电薄片22的表面积在该变形发生时足以确保相邻薄片22间的电连接,所以分散在导电弹性体材料14之弹性材料20中的导电薄片22仍能提供低的电阻率。例如,在导电弹性体材料14在长度方向上伸长时,导电弹性体材料14的长度增加而导电弹性体材料14的厚度则减小。该厚度的减小使得相邻导电薄片22更加靠近,从而增加了相邻导电薄片22的大表面达到物理接触、接着是相互电接触的可能性。长度的增加导致导电薄片22在横向的移动,从而使相邻导电薄片22的大表面相互磨擦或刮擦,使得相邻导电薄片22的物理接触、接着是电接触得以保持。
参考图3,它是弹性基底10的边视图,该基底上安装有集成电路元件12并且具有接合于其上的导电弹性体材料14。为证明在变形时导电弹性体材料14仍能保持其设计功能,弹性基底10和导电弹性体材料14均被显示为变形的状态。也就是说,尽管导电弹性体材料14被变形,导电弹性体材料14仍能维持集成电路元件12间的电连接。
按Shore A分级,导电弹性体材料14中弹性材料20的硬度级别典型地在40至80之间。这样的硬度级别允许导电弹性体材料14比其静止形态被拉长或压缩至少33%。当发生形变时,如上所述,导电薄片22分散在导电弹性体材料14的弹性材料20中,以保持整个导电弹性体材料14的低电阻率。导电弹性体材料在上述限制范围内形变时,测量结果显示依据本发明接合于弹性基底上的导电弹性体材料的电阻维持在20-30毫欧姆之间。
此处应注意的是,尽管如上所示弹性基底10之上安装有带引线的集成电路元件12,还可将本发明应用到采用分立元件或表面安装元件的环境中。此外,虽然上述仅显示了单层弹性基底10,也可将本发明应用到多层弹性基底或印刷电路板中。
可采用上述导电弹性体材料的一个特殊应用是其中通过将按键压至按键垫上以达到电连接的电话、计算器、或计算机按键垫。这种按键垫由弹性材料如硅橡胶或氟硅橡胶和依据上述方法接合于弹性材料表面上的导电弹性体材料构成。因此,当按键垫上某一按键被压迫至匹配的导电表面如印刷电路板上的导电接点之上后,在导电弹性体材料和导电接点间即构成了电连接。
参考图4,它为电话、计算器或计算机按键垫30的横断面视图,该按键垫包括一种其上形成有按键34的弹性覆盖层32。在覆盖层32的底面,各按键34的下部,将导电弹性体材料36接合于弹性覆盖层32之上。
将一印刷电路板38置于覆盖层32之下,在按键34之下的印刷电路板38上构成导电线40。因此,当例如从人手指42中将一个力F施加到弹性覆盖层32的一个键34上后,导电弹性体材料36将与相应的一个导电线40构成电连接。
可采用上述导电弹性体的另一特殊应用是对抗电磁干扰(EMI)或其它目的的屏蔽罩。这种屏蔽罩由弹性材料如硅橡胶或氟硅橡胶和依据上述方法接合于弹性材料表面上的导电弹性体材料构成。导电弹性体材料提供了一种导电屏蔽用以防止针对EMI或其它目的的非所需要之电磁场的产生。
参考图5,它为一透视图,显示一种用于屏蔽匹配的电路板组件52产生的非所需要之电磁场的弹性EMI屏蔽罩50。弹性屏蔽罩50由弹性材料如硅橡胶或氟硅橡胶制得,依据其特殊用途进行成形。接着用导电弹性体材料涂敷弹性材料。依据上述方法将导电弹性体材料接合于弹性材料的内表面54或外表面56上。也可将导电弹性体材料同时接合于弹性材料的内表面54和外表面56上。
匹配的电路板组件52包含一种其上安装有多个电子元件60的电子电路板58。电路板58被安装在一个盒子62,例如蜂窝电话盒中。将弹性EMI屏蔽罩50成形用于覆盖和封闭电路板58上的电子元件60。通过多种方法包括如下述的焊接、粘合、或加压法可将弹性EMI屏蔽罩与电路板58或盒子62紧密结合。
参考图6,它显示弹性EMI屏蔽罩50底面的透视图。沿该弹性EMI屏蔽罩50整个边缘为唇边64。当将导电弹性体材料接合于弹性EMI屏蔽罩50的内表面54时,也可将另外的导电材料涂到唇边64区域的内表面54上。如以下详述的那样,该另外的导电材料可采取锯齿状或圆形导电颗粒的形式。当弹性EMI屏蔽罩被装配时,这些颗粒用于确保导电弹性体材料与电路板58或盒子62之间的电连接。
参考图7,它显示弹性EMI屏蔽罩50之唇边64区域的横断面视图。该弹性EMI屏蔽罩50包含一个其上接合有导电弹性体材料68的弹性基底66。弹性基底66可用多种之一的弹性材料如硅橡胶、或氟硅橡胶制成。类似于图2所示的导电弹性体材料14,导电弹性体材料68包含一种由弹性材料20和一定量导电薄片22组成的混合物。导电弹性体材料68也包含一定量的镶嵌于导电弹性体材料68表面上的圆形导电颗粒70。该圆形导电颗粒70优选在热循环之前置于导电弹性体材料68表面上,以确保在导电弹性体材料68完全固化时颗粒70固定在其中。圆形导电颗粒70的圆形特性提供了一种可将与弹性EMI屏蔽罩50唇边64相接触的导电表面(即电路板58或盒子62)上可能形成的绝缘氧化物推开的手段,从而改善了导电表面与弹性EMI屏蔽罩50的导电弹性体材料68之间的电接触。应注意的是圆形导电颗粒70也可推开其它可能存在于与之匹配的导电表面上的污染物如纤维和颗粒。
圆形导电颗粒70可由多种不同类型的导电或半导体材料如银、镍或碳制成。或者,圆形导电颗粒70也可用多种不同类型的其上涂布或其中分散有其它导电或半导体材料如银、镍或碳的导体、半导体或绝缘材料制成。圆形导电颗粒70的典型平均粒径为50μm。
参考图8,它为另一实施方案中弹性EMI屏蔽罩50之唇边64区域的横断面视图。在该特殊实施方案中,导电弹性体材料68包含一定量的镶嵌于导电弹性体材料68表面上的锯齿状导电颗粒72。该锯齿状导电颗粒72优选在热循环之前置于导电弹性体材料68表面上,以确保在导电弹性体材料68完全固化时颗粒72固定于其中。锯齿状导电颗粒72的锯齿状特性提供了一种可刺穿在与弹性EMI屏蔽罩50之唇边64相接触的导电表面(即电路板58或盒子62)上可能形成的绝缘氧化物的手段,从而改善了导电表面与弹性EMI屏蔽罩50的导电弹性体材料68之间的电接触。应注意的是锯齿状导电颗粒72也可刺穿其它可能存在于与之匹配的导电表面上的污染物如纤维和颗粒。
类似于圆形导电颗粒70,锯齿状导电颗粒72可由多种不同类型的导电或半导体材料如银、镍或碳制成。或者,锯齿状导电颗粒72也可用多种不同类型的其上涂布或其中分散有其它导电或半导体材料如银、镍或碳的导体、半导体或绝缘材料制成。锯齿状导电颗粒72的典型平均粒径为40μm。
参考图9,它为另一实施方案中弹性EMI屏蔽罩50之唇边64区域的横断面视图。在该特殊实施方案中,导电弹性体材料68包含一种由弹性材料20、一定量导电薄片22、和一定量圆形导电颗粒70组成的混合物。这就是说,圆形导电颗粒70与弹性材料20和导电薄片22一起被沉积在弹性材料基底66之上。由于在涂布导电弹性体材料68的过程中圆形导电颗粒70比导电薄片22更易弹离弹性基底66,如图所示圆形导电颗粒70的分布接近于导电弹性体材料68的表面。即,当通过喷涂法将导电弹性体材料68涂于弹性基底66之上时,圆形导电颗粒70要比导电薄片22更易弹离弹性基底66。当然,圆形导电颗粒70的定位优选依赖于其功能(例如,推开匹配导电表面上的氧化物)。为确保其功能,导电弹性体材料68中的圆形导电颗粒70的用量仅为微不足道的5重量%。
参考图10,它为另一实施方案中弹性EMI屏蔽罩50之唇边64区域的横断面视图。在该特殊实施方案中,导电弹性体材料68包含一种由弹性材料20、一定量导电薄片22、和一定量锯齿状导电颗粒72组成的混合物。这就是说,锯齿状导电颗粒72与弹性材料20和导电薄片22一起被沉积在弹性材料基底66之上。由于在涂布导电弹性体材料68的过程中锯齿状导电颗粒72比导电薄片22更易弹离弹性基底66,如图所示锯齿状导电颗粒72的分布接近于导电弹性体材料68的表面。即,当通过喷涂法将导电弹性体材料68涂于弹性基底66之上时,锯齿状导电颗粒72要比导电薄片22更易弹离弹性基底66。当然,锯齿状导电颗粒72的定位优选依赖于其功能(例如,刺穿匹配导电表面上的氧化物)。为确保其功能,导电弹性体材料68中的锯齿状导电颗粒72的用量仅为微不足道的5重量%。
在此应注意的是,上述任何导电弹性体材料,包括那些具有锯齿状导电和圆形颗粒的,可用于任何需要弹性的导电的表面、线、涂层、或其它导电单元的应用中。例如,可将导电弹性体材料接合于弹性基底上构成导电平面,用于屏蔽或接地等目的。在上述导电弹性体材料中导电薄片的密度和类别可提供十分有效的屏蔽或接地层。
现在参考图11,它为一个电路板10的透视图,该电路板具有多个导电接触衬垫11用于与在几个相应的表面安装的集成电路元件12’的端子13构成电连接。导电接触衬垫11与导电线14(作为示范仅显示一条)相互电连接。导电接触衬垫11和导电线14由直接接合于电路板10之上的导电弹性体材料构成。
电路板10可由多种不同类型之一的热固性材料如FR4TM制成。将导电弹性体材料直接接合于电路板10的热固性材料之上,以构成导电接触衬垫11和导电线14。导电接触衬垫11和表面安装的集成电路元件12’的端子13间的电连接可简单地通过将表面安装的集成电路元件12’的端子13压向导电接触衬垫11来实现。导电线14为导电接触衬垫11之间提供了相互的电连接,从而也为表面安装的集成电路元件12’之间提供了相互的电连接。
导电弹性体材料包含一种由弹性材料、一定量导电薄片、热塑性弹性体材料、和热固性材料组成的混合物。弹性材料可为多种之一的弹性材料如硅橡胶、或氟硅橡胶。导电薄片可由多种不同类型的导电或半导体材料如银、镍或碳制成。或者,导电薄片也可用多种不同类型的其上涂布或其中分散有其它导电或半导体材料如银、镍或碳的导体、半导体或绝缘材料制成。导电薄片的尺寸可依赖于所需导电水平以及导电接触衬垫11和导电线14的尺寸而变化。
热塑性弹性体材料可为多种热塑性弹性体的任何一种,如VITONTM。热塑性弹性体材料在导电弹性体材料中为弹性材料和热固性材料间提供了桥连功能。即,如在以下更加详细的描述中,当把导电弹性体材料接合于电路板10之上时,热塑性弹性体材料中的聚合物链与弹性材料和热固性材料中的聚合物链相连接。
假设电路板10是由包含环氧树脂和玻璃纤维的热固性材料FR4TM制成的,热固性材料也为FR4TM。当把导电弹性体材料接合于电路板10之上时,导电弹性体材料中热固性材料的类型和电路板10的材料类型的相互关系确保了在导电弹性体材料和电路板10之间构成强的化学键合。即,如在以下更详细的描述中,当把导电弹性体材料接合于电路板10之上时,导电弹性体材料中热固性材料的聚合物链与电路板10热固性材料的聚合物链相连接。
通过热接法将导电弹性体材料接合于电路板10之上,该方法典型地开始于提供完全固化态的电路板10。导电弹性体材料以非固化态通过喷涂、辊涂、转印板印刷或其它多种任意已知方法沉积到电路板10之上。接着将电路板10和导电弹性体材料置于一热循环之中使导电弹性材料完全固化并接合于电路板10之上。在热接操作中,导电弹性体材料的聚合物链与电路板10中的聚合物链相接在导电弹性体材料和电路板10之间构成强的化学键。在未固化态中,弹性材料、导电薄片、热塑性弹性体材料和热固性材料典型地被悬浮于一种在热循环中可蒸发的溶剂如TOLUENETM中。应注意的是接合操作也可采用辐射或挤压结合达到完全固化从而将导电弹性体材料14接合于电路板10之上。
即使当导电弹性体材料由于延伸或压缩而发生变形时,由于导电薄片的表面积在该变形发生时足以确保相邻薄片间的电连接,所以导电弹性体材料中的导电薄片仍能提供低的电阻率。例如,在导电弹性体材料在长度方向上延伸时,导电弹性体材料长度增加而导电弹性体材料的厚度则减小。该厚度的减小使得相邻导电薄片更加靠近,从而增加了相邻导电薄片的大表面达到物理接触、接着是相互电接触的可能性。长度的增加导致导电薄片在横向的移动,从而使相邻导电薄片的大表面相互磨擦或刮擦,使得相邻导电薄片的物理检接触、接着是电接触得以保持。
按Shore A分级,在导电弹性体材料中弹性材料的硬度级别典型地在40至80之间。这样的硬度级别允许导电弹性体材料比其静止形态被延伸或压缩至少33%。当发生形变时,如上所述,导电薄片分散在导电弹性体材料的弹性材料中,以保持整个导电弹性体材料的低电阻率。导电弹性体材料在上述限制范围内形变时,测量结果显示依据本发明接合于电路板上的导电弹性体材料的电阻维持在20-30毫欧姆之间。
此处应注意的是,尽管如上所示电路板10之上安装有不带引线的表面安装集成电路元件12’,也可将本发明应用到采用分立元件或其它有引线元件的环境中。此外,虽然上述仅显示了单层电路板10,也可将本发明应用到多层电路板中。
在另一实施方案中,可将上述导电弹性体材料用在柔性膜电路上。参考图12,它为在其上形成有多个导电接触衬垫102和多个导电线104的柔性膜100的透视图。导电线104为导电接触衬垫102间提供了相互的电连接。导电接触衬垫102和导电线104由直接接合于柔性膜100之上的导电弹性体材料构成。
柔性膜100可用多种不同类型之一的热塑性材料如KAPTONTM制成。将导电弹性体材料直接接合于柔性膜100的热塑性材料之上以构成导电接触衬垫102和导电线104。
导电弹性体材料包含一种由弹性材料、一定量导电薄片、热塑性弹性体材料、和热塑性材料组成的混合物。弹性材料可为多种之一的弹性材料如硅橡胶、或氟硅橡胶。导电薄片可由多种不同类型的导电或半导体材料如银、镍或碳制成。或者,导电薄片也可用多种不同类型的其上涂布或其中分散有其它导电或半导体材料如银、镍或碳的导体、半导体或绝缘材料制成。导电薄片的尺寸可依赖于所需导电水平以及导电接触衬垫102和导电线104的尺寸而变化。
热塑性弹性体材料可为多种热塑性弹性体的任何一种,如VITONTM。热塑性弹性体材料在导电弹性体材料中为弹性材料和热塑性材料间提供了桥连功能。即,如在以下更加详细的描述中,当把导电弹性体材料接合于柔性膜100之上时,热塑性弹性体的聚合物链与弹性材料和热塑性材料中的聚合物链相连接。
假设柔性膜100是由包含树脂纤维的热塑性材料KAPTONTM制成的,导电弹性体材料中的热塑性材料也为KAPTONTM。当把导电弹性体材料接合于柔性膜100之上时,导电弹性体材料中热塑性材料的类型和柔性膜100的材料类型的相互关系确保了在导电弹性体材料和柔性膜100之间构成强的化学键合。即,如在以下更详细的描述中,当把导电弹性体材料接合于柔性膜100之上时,导电弹性体材料中热塑性材料的聚合物链与柔性膜100之热塑性材料的聚合物链相连接。
通过热接法将导电弹性体材料接合于柔性膜100之上,该方法典型地开始于提供完全固化态的柔性膜100。导电弹性体材料以非固化态通过喷涂、辊涂、转印板印刷或其它多种任意已知方法沉积到柔性膜100之上。接着将柔性膜100和导电弹性体材料置于一热循环之中使导电弹性材料完全固化并接合于柔性膜100之上。在该热接操作中,导电弹性体材料的聚合物链与柔性膜100中的聚合物链相接,以在导电弹性体材料和柔性膜100之间构成强的化学键。在未固化态中,导电弹性体材料中的弹性材料、导电薄片、热塑性弹性体材料和热塑性材料典型地被悬浮于一种在热循环中可蒸发的溶剂如TOLUENETM中。应注意的是接合操作也可采用辐射或挤压结合来完全固化并将导电弹性体材料接合于柔性膜100之上。
如上所述,即使当导电弹性体材料由于延伸或压缩而发生变形时,由于导电薄片的表面积在该变形发生时足以确保相邻薄片间的电连接,所以导电弹性体材料中的导电薄片仍能提供低的电阻率。例如,在导电弹性体材料的长度方向延伸时,导电弹性体材料的长度增加而导电弹性体材料的厚度则减小。该厚度的减小使得相邻导电薄片更加靠近,从而增加了相邻导电薄片的大表面达到物理接触、接着是相互电接触的可能性。长度的增加导致导电薄片在横向的移动,从而使相邻导电薄片的大表面相互磨擦或刮擦,使得相邻导电薄片的物理接触、接着是电接触得以保持。
按Shore A分级,在导电弹性体材料中的弹性材料的硬度级别典型在40至80之间。这样的硬度级别允许导电弹性体材料比其静止形态延伸或压缩至少33%。当发生形变时,如上所述,导电薄片分散在导电弹性体材料中,以保持整个导电弹性体材料的低电阻率。导电弹性体材料在上述限制范围内形变时,测量结果显示依据本发明接合于电路板上的导电弹性体材料的电阻维持在20-30毫欧姆之间。
通过将导电表面如测试电极压向导电接触衬垫102和/或导电线104,可简单地实现与电接触衬垫102和/或导电线104间的电连接。在这种导电表面的压力下,导电弹性体材料会发生形变,当压力撤消后又将恢复到其初始形状。
在此应注意的是,对于上述两种导电弹性体材料,有可能向导电弹性体材料混合物中添加其它材料使得导电弹性体材料和任何相匹配的导电平面间构成更紧密的电连接。
参考图13,它为一个其上接合有导电弹性体材料202的热固性或热塑性基底200的横断面视图。如果基底200为一种热固性基底,该导电弹性体材料202包含一种由弹性材料、一定量的导电薄片、热塑性弹性体材料、和热固性材料组成的混合物。如果基底200是热塑性材料,该导电弹性体材料202包含一种由弹性材料、一定量的导电薄片、热塑性弹性体材料、和热塑性材料组成的混合物。
假设基底200为热固性或热塑性基底,导电弹性体材料202可进一步包含一定量的嵌于导电弹性体材料202表面中的圆形导电颗粒204。该圆形导电颗粒204优选在热循环之前置于导电弹性体材料202表面上,以确保在导电弹性体材料202完全固化时颗粒204固定于其中。导电锯齿颗粒204的圆形特性提供了一种可将与导电弹性体材料202相接触的导电表面上可能形成的绝缘氧化物推开的手段,从而改善了导电表面与导电弹性体材料202之间的电接触。应注意的是圆形导电颗粒204也可推开其它可能存在于与之匹配的导电表面上的污染物如纤维和颗粒。
圆形导电颗粒204可由多种不同类型的导电或半导体材料如银、镍或碳制成。或者,圆形导电颗粒204也可用多种不同类型的其上涂布或其中分散有其它导电或半导体材料如银、镍或碳的导体、半导体或绝缘材料制成。圆形导电颗粒204的典型平均粒径为50μm。
参考图14,它为一个其上接合有导电弹性材料202的热固性或热塑性基底200的横断面视图。假设基底200为热固性或热塑性基底,导电弹性体材料202可进一步包含一定量的嵌于导电弹性体材料202表面中的锯齿状导电颗粒206。该锯齿状导电颗粒206优选在热循环之前置于导电弹性体材料202表面上,以确保在导电弹性体材料202完全固化时颗粒206固定于其中。锯齿状导电颗粒206的锯齿状特性提供了一种可刺穿在与导电弹性体材料202相接触的导电表面上可能形成的绝缘氧化物的手段,从而改善了导电表面与导电弹性体材料202之间的电接触。应注意的是锯齿状导电颗粒206也可刺穿其它可能存在于与之匹配的导电表面上的污染物如纤维和颗粒。
锯齿状导电颗粒206可由多种不同类型的导电或半导体材料如银、镍或碳制成。或者,锯齿状导电颗粒206也可用多种不同类型的其上涂布或其中分散有其它导电或半导体材料如银、镍或碳的导体、半导体或绝缘材料制成。锯齿状导电颗粒206的典型平均粒径为40μm。
参考图15,它为一个其上接合有导电弹性体材料210的热固性或热塑性基底200的横断面视图。如果基底200为热固性基底,该导电弹性体材料210包含一种由弹性材料、一定量的导电薄片、热塑性弹性体材料、热固性材料、和一定量圆形导电颗粒204(为使图像简洁仅显示了圆形颗粒)组成的混合物。即,圆形导电颗粒204与导电弹性体材料210中的其余材料一起沉积在基底200上。如果基底200是热塑性材料,该导电弹性体210包含一种由弹性材料、一定量的导电薄片、热塑性弹性体材料、热塑性材料、和一定量圆形导电颗粒204(为使图像简洁仅显示了圆形颗粒)组成的混合物。即,圆形导电颗粒204与导电弹性体材料210中的其余材料一起沉积在基底200上。
由于在涂布导电弹性体材料210的过程中圆形导电颗粒204更易弹离弹性基底200,如图所示圆形导电颗粒204的分布接近于导电弹性体材料210的表面。即,当通过喷涂法将导电弹性体材料210涂于弹性基底200之上时,圆形导电颗粒204更易弹离弹性基底200。当然,圆形导电颗粒204的定位优选依赖于其功能(例如,推开匹配导电表面上的氧化物)。为确保其功能,导电弹性体材料210中的圆形导电颗粒204的用量仅为微不足道的5重量%。
参考图16,它为一个其上接合有导电弹性体材料220的热固性或热塑性基底200的横断面视图。如果基底200为热固性基底,该导电弹性体材料220包含一种由弹性材料、一定量的导电薄片、热塑性弹性体材料、热固性材料、和一定量锯齿状导电颗粒206(为使图像简洁仅显示了锯齿状颗粒)组成的混合物。即,锯齿状导电颗粒206与导电弹性体材料220中的其余材料一起沉积在基底200上。如果基底200是热塑性材料,该导电弹性体材料220包含一种由弹性材料、一定量的导电薄片、热塑性弹性体材料、热塑性材料、和一定量锯齿状导电颗粒206(为使图像简洁仅显示了锯齿状颗粒)组成的混合物。即,锯齿状导电颗粒206与导电弹性体材料220中的其余材料一起沉积在基底200上。
由于在涂布导电弹性体材料220的过程中锯齿状导电颗粒206更易弹离弹性基底200,如图所示锯齿状导电颗粒206分布于导电弹性体材料220的近表面。即,当通过喷涂法将导电弹性体材料220涂于弹性基底200之上时,锯齿状导电颗粒206更易弹离弹性基底200。当然,锯齿状导电颗粒206的定位优选依赖于其功能(例如,刺入匹配导电表面上的氧化物)。为确保其功能,导电弹性体材料210中的锯齿状导电颗粒206的用量仅为微不足道的5重量%。
在此应注意的是上述任何导电弹性体材料,包括那些具有锯齿状导电和圆形颗粒的,可用于任何需要弹性的导电的表面、线、涂层、或其它导电单元的应用中。例如,可将导电弹性体材料接合于热固性或热塑性基底上构成导电平面,用于屏蔽或接地等目的。在上述导电弹性体材料中导电薄片的密度和类别可提供十分有效的屏蔽或接地层。
参考图17,它为电路板10的一部分的透视图,该电路板上具有多个导电接触衬垫11用于与半导体片16的导电接点构成电连接。导电接触衬垫11具有由其上延伸出的导电线14用于与电路板10上其它装置(未显示)构成电连接。将导电弹性体材料直接接合于导电接触衬垫11的表面上,有助于电路板10上的导电接触衬垫11与半导体片16上的导电接点构成电连接。
电路板10可由多种不同类型之一的热固性材料如FR4TM制成。导电接触衬垫11和导电线14由贵金属或贵金属复合材料如镀金铜合金制成。导电接触衬垫11和导电线14可通过一般已知的方法,如直接化学沉积和光致抗蚀蚀刻,形成在电路板10上。
导电接点13位于半导体片16的底面,并可由任何类型的导电材料制成。这类导电接点13典型地由金制成。
导电弹性体材料被直接接合于导电接触衬垫11的贵金属或贵金属复合材料上。如在以下更加详细的描述中,通过将半导体片16上的导电接点13压靠在可形变导电材料之上使得半导体片16上的各导电接点13与电路板10上相应各导电接触衬垫11紧密接触,导电弹性体材料有助于电路板10上的导电接触衬垫11与半导体片16上的导电接点13间构成电连接。例如,参考图18,它为一个电路板10、半导体片16、以及一些相关安装硬件300的分解横断面视图。电路板10具有在其上形成的导电接触衬垫11(为使图像简洁未显示导电线14),各导电接触衬垫11上都直接接合有导电弹性体材料302。半导体片16具有在其底面构成的接点13。安装硬件300包括散热片304、支撑板306、一对安装螺栓308、和相应的一对安装螺帽310。应注意的是,所示安装硬件300仅具有示例意义,也可采用许多种其它装配方案。
当安装螺帽310在安装螺栓308上旋紧时,散热片304迫使半导体片16压向电路板10。从而使半导体片16上的导电接点13压向接合于电路板10之导电接触衬垫11上的导电弹性体材料302。接合于各导电接触衬垫11上的导电弹性体材料302是有弹性的,因此导电弹性体材料302很容易顺应于半导体片16上的导电接点13的形状及其所施加的压力,并由此确保半导体片16上的各导电接点13与接合于电路板10之相应导电接触衬垫11上的导电弹性体材料302紧密接触。导电弹性体材料302是有弹性的,当处于半导体片16的导电接点13所施加的压力下它将变形,当压力撤消后将回复其起始形状。
导电弹性体材料302包含一种由弹性材料、一定量导电薄片、热塑性弹性体材料、导电热塑性聚合物材料、和一种贵金属或贵金属复合材料组成的混合物。弹性材料可用多种之一的弹性材料如硅橡胶、或氟硅橡胶制成。导电薄片可由多种不同类型的导电或半导体材料如银、镍或碳制成。或者,导电薄片也可用多种不同类型的其上涂布或其中分敞有其它导电或半导体材料如银、镍或碳的导体、半导体或绝缘材料制成。导电薄片的尺寸可依赖于所需导电水平以及导电接触衬垫11的尺寸而变化。
热塑性弹性体材料可为多种热塑性弹性体的任何一种,如VITONTM。热塑性弹性体材料在导电弹性体材料中为弹性材料和导电热塑性聚合物材料间提供了桥连功能。即,如在以下更加详细的描述,当把导电弹性体材料302接合于导电接触衬底11之上时,热塑性弹性体的聚合物链与弹性材料和导电热塑性聚合物材料中的聚合物链相连接。
导电热塑性聚合物材料是一种导电的热塑性聚合物链,其中包含一个热塑性材料链核以及位于热塑性材料链核伸展出的如果不是全部、至少也是一些分枝的末端上的导电材料。因此,热塑性材料链核是不导电的,但被分枝末端所界定的链的外部区域则是导电的。热塑性材料链核为位于从热塑性链核上伸展出的分枝末端上的导电材料提供了内聚键合作用。
该导电热塑性聚合物材料为热塑性弹性体材料和贵金属或贵金属复合材料间提供了桥连作用。即,如在以下更加详细的描述中,当导电弹性体材料302被接合于导电接触衬垫11上时,导电热塑性聚合物材料的聚合物链被连接至热塑性弹性体材料中的聚合物链以及贵金属或贵金属复合材料之上。
构成链核的热塑性材料可用任何多种之一的热塑性材料如ULTEMTM制成。位于从热塑性材料链核伸展出的分枝末端上的导电材料为贵金属,如银。应注意的是导电材料应为离子态。
如果导电接触衬垫11由镀金铜合金制成,在导电弹性体材料中的贵金属或贵金属复合材料也可不必是镀金的铜合金。即,在导电弹性体材料302中的贵金属或贵金属复合材料可为多种之一的贵金属或贵金属复合材料。如表面涂布银的碳纤维。当导电弹性体材料302接合于导电接触衬垫11之上时,导电接触衬垫11和导电弹性体材料302中的贵金属或贵金属复合材料均为贵金属或贵金属复合材料,足以确保在导电弹性体材料302与导电接触衬垫11间构成强烈的化学键合。即,如以下更加详尽的描述,当导电弹性体材料302接合于导电接触衬垫11上时,导电弹性体材料302中的贵金属或贵金属复合材料中的聚合物链与导电接触衬垫11的贵金属或贵金属复合材料中的聚合物链相连接。
通过热接法将导电弹性体材料302接合于导电接触衬垫11之上,该方法典型地开始于提供完全固化态的作为导电接触衬垫11的贵金属或贵金属复合材料。导电弹性体材料302以非固化态通过喷涂、辊涂、转印板印刷或其它多种任意已知方法沉积到导电接触衬垫11之上。接着将导电接触衬垫11和导电弹性体材料302置于一热循环之中使导电弹性材料302完全固化并接合于导电接触衬垫11之上。在该热接操作中,导电弹性体材料302的聚合物链与导电接触衬垫11之贵金属或贵金属复合材料中的聚合物链相接,在导电弹性体材料与导电接触衬底11之间构成强的化学键。在未固化态中,弹性材料、导电薄片、热塑性弹性体材料、导电热塑性聚合物材料、和贵金属或贵金属复合材料典型地被悬浮于一种在热循环中可蒸发的溶剂如TOLUENETM中。应注意的是,接合操作也可采用辐射或挤压结合来达到完全固化从而将导电弹性体材料302接合于导电接触衬垫11之上。
即使当导电弹性体材料302由于延伸或压缩而发生变形时,由于导电薄片的表面积在该变形发生时足以确保相邻薄片间的电连接,所以导电弹性体材料302中的导电薄片仍能提供低的电阻率。例如,在导电弹性体材料302的长度方向延伸时,导电弹性体材料302的长度增加而导电弹性体材料302的厚度则减小。该厚度的减小使得相邻导电薄片更加靠近,从而增加了相邻导电薄片的大表面达到物理接触、接着是相互电接触的可能性。长度的增加导致导电薄片在横向的移动,从而使相邻导电薄片的大表面相互磨擦或刮擦,使得相邻导电薄片的物理接触、接着是电接触得以保持。
按Shore A分级,在导电弹性体材料302中的弹性材料的硬度级别典型地在40至80之间。这样的硬度级别允许导电弹性体材料302比其静止形态被延伸或压缩至少33%。当发生形变时,如上所述,分散在导电弹性体材料302中的导电薄片相互作用,保持整个导电弹性体材料302的低电阻率。导电弹性体材料在上述限制范围内形变时,测量结果显示依据本发明接合于电路板之导电接触衬垫上的导电弹性体材料302的电阻维持在20-30毫欧姆之间。
此处应注意的是尽管如上所示导电弹性体材料302有助于帮助电路板上的导电接触衬垫与半导体片上的导电接点之间构成电连接,导电弹性体材料302还有助于帮助电路板上的导电接触衬垫与有引线或无引线集成电路上的导电端子之间构成电连接。而且,导电弹性体材料302还可接合到用在柔性膜电路等中的柔性金属材料上。
此处应注意的是,有可能向导电弹性体材料混合物中添加其它材料,以进一步有利于在导电弹性体材料302与任何相匹配的导电平面之间构成更紧密的电连接。
参考图19,它为一种其上接合有导电弹性体材料402的贵金属或贵金属复合材料基底400的横断面视图。依据本发明如上所述,导电弹性体材料402包含一种由弹性材料、一定量导电薄片、热塑性弹性体材料、导电热塑性聚合物材料、和贵金属或贵金属复合材料组成的混合物。同样依据本发明如上所述,由于贵金属或贵金属复合材料基底400和在导电弹性体材料402中的贵金属或贵金属复合材料均为贵金属或贵金属复合材料,当导电弹性体材料402接合于贵金属或贵金属复合材料基底400上时,在导电弹性体材料402与贵金属或贵金属复合材料基底400间将构成强烈的化学键合。
为进一步帮助导电弹性体材料402和任何相匹配的导电平面间构成电连接,导电弹性体材料402也可包含一定量的镶嵌于导电弹性体材料402表面上的圆形导电颗粒404。该圆形导电颗粒404优选在热循环之前置于导电弹性体材料402表面上,以确保在导电弹性体材料402完全固化时颗粒404固定于其中。导电圆形颗粒404的圆形特性提供了一种可将与导电弹性体材料402相接触的导电表面上可能形成的绝缘氧化物推开的手段,从而改善了导电表面与导电弹性体材料402之间的电接触。应注意的是圆形导电颗粒404也可推开其它可能存在于与之匹配的导电表面上的污染物如纤维和颗粒。
圆形导电颗粒404可由多种不同类型的导电或半导体材料如银、镍或碳制成。或者,圆形导电颗粒404也可用多种不同类型的其上涂布或其中分散有其它导电或半导体材料如银、镍或碳的导体、半导体或绝缘材料制成。圆形导电颗粒404的典型平均粒径为50μm。
参考图20,它为一种其上接合有导电弹性体材料402的贵金属或贵金属复合材料基底400的横断面视图。为进一步帮助导电弹性体材料402和任何相匹配的导电平面间构成电连接,导电弹性体材料402还可包含一定量的镶嵌于导电弹性体材料402表面上的锯齿状导电颗粒406。该锯齿状导电颗粒406优选在热循环之前置于导电弹性体材料402表面上,以确保在导电弹性体材料402完全固化时颗粒406固定于其中。锯齿状导电颗粒406的锯齿状特性提供了一种可刺穿在与导电弹性体材料402相接触的导电表面上可能形成的绝缘氧化物的手段,从而改善了导电表面与导电弹性体材料402之间的电接触。应注意的是锯齿状导电颗粒406也可刺穿其它可能存在于与之匹配的导电表面上的污染物如纤维和颗粒。
锯齿状导电颗粒406可由多种不同类型的导电或半导体材料如银、镍或碳制成。或者,锯齿状导电颗粒406也可用多种不同类型的其上涂布或其中分散有其它导电或半导体材料如银、镍或碳的导体、半导体或绝缘材料制成。锯齿状导电颗粒406的典型平均粒径为40μm。
参考图21,它为一种其上接合有导电弹性体材料410的贵金属或贵金属复合材料基底400的横断面视图。在该特殊的实施方案中,导电弹性体材料410包含一种由弹性材料、一定量导电薄片、热塑性弹性体材料、导电热塑性弹性体材料、贵金属或贵金属复合材料和一定量圆形导电颗粒404(为使图像简洁仅显示圆形颗粒)组成的混合物。这就是说,圆形导电颗粒404与导电弹性体材料410中其余材料一起被沉积在基底400之上。
由于在涂布导电弹性体材料410的过程中圆形导电颗粒404更易弹离基底400,如图所示圆形导电颗粒404的分布接近于导电弹性体材料410的表面。即,当通过喷涂法将导电弹性体材料410涂于基底400之上时,圆形导电颗粒404更易弹离基底400。当然,圆形导电颗粒404的定位优选依赖于其功能(例如,推开匹配导电表面的氧化物)。为确保其功能,导电弹性体材料410中的圆形导电颗粒404的用量仅为微不足道的5重量%。
参考图22,它为一种其上接合有导电弹性体材料420的贵金属或贵金属复合材料基底400的横断面视图。在该特殊的实施方案中,导电弹性体材料420包含一种由弹性材料、一定量导电薄片、热塑性弹性体材料、导电热塑性聚合物材料、贵金属或贵金属复合材料和一定量锯齿状导电颗粒406(为使图像简洁仅显示锯齿状颗粒)组成的混合物。这就是说,锯齿状导电颗粒406与导电弹性体材料420中其余材料一起被沉积在基底400之上。
由于在涂布导电弹性体材料420的过程中锯齿状导电颗粒406更易弹离基底400,如图所示锯齿状导电颗粒406的分布接近于导电弹性体材料420的表面。即,当通过喷涂法将导电弹性体材料420涂于基底400之上时,锯齿状导电颗粒406更易弹离基底400。当然,锯齿状导电颗粒406的定位优选依赖于其功能(例如,刺穿匹配导电表面上的氧化物)。为确保其功能,导电弹性体材料420中的锯齿状导电颗粒406的用量仅为微不足道的5重量%。
在此应注意的是上述任何导电弹性体材料,包括那些具有锯齿状导电和圆形颗粒的,可用于任何需要弹性的导电的表面、线、涂层、或其它导电单元的应用中。
本发明并不被此处所描述的特殊实施方案所限制。事实上,除此处所描述的以外,对于本领域的技术人员来说依靠以上的描述和附图,很明显本发明有多种变体及改良方式。因此,这些变体及改良方式以应落于所附权利要求界定的范围中。
Claims (66)
1、一种电路,其包括:
具有一个外表面的基底,所述基底由一种材料构成;和
接合于所述基底至少一部分外表面上的导电弹性体材料,所述导电弹性体材料由其中分散有一定量导电薄片的非导电弹性材料构成。
2、如权利要求1所述的电路,其中,所述基底由非导电弹性材料构成,而所述导电弹性体之非导电弹性材料中的聚合物链与所述基底之非导电弹性材料中的聚合物链相连接。
3、如权利要求1所述的电路,其中,用热处理方法将所述导电弹性体接合于所述基底之上。
4、如权利要求1所述的电路,其中,利用辐射将所述导电弹性体接合于所述基底之上。
5、如权利要求1所述的电路,其中,利用挤压将所述导电弹性体接合于所述基底之上。
6、如权利要求1所述的电路,其中,所述导电薄片由固态导电材料构成。
7、如权利要求1所述的电路,其中,所述导电薄片由涂有导电材料的半导体材料构成。
8、如权利要求1所述的电路,其中,所述导电薄片由涂有导电材料的非导体材料构成。
9、如权利要求1所述的电路,其中,所述导电弹性体具有一个外表面,而且所述导电弹性体还包含一定量分散于所述非导电弹性材料中的导电颗粒,使得至少一部分所述导电颗粒位于所述导电弹性体的所述外表面上。
10、如权利要求9所述的电路,其中,所述导电颗粒具有一个圆的外表面,以推开可能在与之匹配的导电表面上形成的氧化物或其它污染物。
11、如权利要求10所述的电路,其中,所述圆形导电颗粒的平均粒径为50μm。
12、如权利要求9所述的电路,其中,所述导电颗粒具有一个锯齿状的外表面,以刺穿可能在与之匹配的导电表面上形成的氧化物或其它污染物。
13、如权利要求12所述的电路,其中,所述锯齿状导电颗粒的平均粒径为40μm。
14、如权利要求9所述的电路,其中,所述导电颗粒由固态导电材料构成。
15、如权利要求9所述的电路,其中,所述导电颗粒由涂有导电材料的半导体材料构成。
16、如权利要求9所述的电路,其中,所述导电颗粒由涂有导电材料的非导体材料构成。
17、如权利要求1所述的电路,其中,所述导电弹性体具有一个外表面,而且所述导电弹性体还包含一定量镶嵌于所述导电弹性体的所述外表面中的导电颗粒。
18、如权利要求17所述的电路,其中,所述导电颗粒具有一个圆的外表面,以推开可能在与之匹配的导电表面上形成的氧化物或其它污染物。
19、如权利要求18所述的电路,其中,所述圆形导电颗粒的平均粒径为50μm。
20、如权利要求17所述的电路,其中,所述导电颗粒具有一个锯齿状的外表面,以刺穿可能在与之匹配的导电表面上形成的氧化物或其它污染物。
21、如权利要求20所述的电路,其中,所述锯齿状导电颗粒的平均粒径为40μm。
22、如权利要求17所述的电路,其中,所述导电颗粒由固态导电材料构成。
23、如权利要求17所述的电路,其中,所述导电颗粒由涂有导电材料的半导体材料构成。
24、如权利要求17所述的电路,其中,所述导电颗粒由涂有导电材料的非导体材料构成。
25、一种导电弹性体,其包括:
非导电弹性材料;和
一定量的分散于所述非导电弹性材料中的导电薄片。
26、如权利要求25所述的导电弹性体,其中,所述非导电弹性材料和所述一定量的导电薄片一开始悬浮在一种溶剂中。
27、如权利要求25所述的导电弹性体,其中,所述导电薄片由固态导电材料构成。
28、如权利要求25所述的导电弹性体,其中,所述导电薄片由涂有导电材料的半导体材料构成。
29、如权利要求25所述的导电弹性体,其中,所述导电薄片由涂有导电材料的非导体材料构成。
30、如权利要求25所述的导电弹性体,其进一步包含一定量分散于所述非导电弹性材料中的导电颗粒。
31、如权利要求30所述的导电弹性体,其中,所述导电颗粒具有一个圆的外表面,以推开可能在与之匹配的导电表面上形成的氧化物或其它污染物。
32、如权利要求31所述的导电弹性体,其中,所述圆形导电颗粒的平均粒径为50μm。
33、如权利要求30所述的导电弹性体,其中,所述导电颗粒具有一个锯齿状的外表面,以刺穿可能在与之匹配的导电表面上形成的氧化物或其它污染物。
34、如权利要求33所述的导电弹性体,其中,所述锯齿状导电颗粒的平均粒径为40μm。
35、如权利要求30所述的导电弹性体,其中,所述导电颗粒由固态导电材料构成。
36、如权利要求30所述的导电弹性体,其中,所述导电颗粒由涂有导电材料的半导体材料构成。
37、如权利要求30所述的导电弹性体,其中,所述导电颗粒由涂有导电材料的非导体材料构成。
38、一种将导电弹性体接合于弹性基底之上的方法,所述方法包括以下步骤:
提供基底,所述基底具有一个外表面,且所述基底由非导电弹性材料构成;
将导电弹性体涂于所述基底的所述外表面之上,所述导电弹性体由一种其中分散有一定量导电薄片的非导电弹性材料构成;
使所述基底和所述导电弹性体经受热处理,使得所述导电弹性体之非导电弹性材料中的聚合物链与所述基底之非导电弹性材料中的聚合物链相连接。
39、如权利要求38所述的方法,其中,所述导电弹性体还包含一定量分散于所述非导电弹性材料中的导电颗粒,使得将所述基底和所述导电弹性体进行热处理之后,至少一部分所述导电颗粒位于所述导电弹性体的所述外表面之上。
40、如权利要求38所述的方法,其进一步包括以下步骤:在将所述基底和所述导电弹性体进行热处理之前,将一定量的导电颗粒涂于所述导电弹性体外表面之上,使得所述一定量的导电颗粒镶嵌于所述导电弹性体的所述外表面之上。
41、如权利要求1所述的电路,其中,所述电路包含一个电路板,而所述基底由非导电热固性材料构成,并且所述导电弹性体还包含热塑性弹性体材料和热固性材料。
42、如权利要求1所述的电路,其中,所述电路包含一个柔性膜电路,而所述基底由非导电热塑性材料构成,并且所述导电弹性体还包含热塑性弹性体材料和热塑性材料。
43、如权利要求25所述的导电弹性体,其还包含热塑性弹性体材料和热固性材料。
44、如权利要求43所述的导电弹性体,其中,所述非导电弹性材料、所述一定量的导电薄片、所述热塑性弹性体材料、和所述热固性材料一开始悬浮在一种溶剂中。
45、如权利要求25所述的导电弹性体,其还包含热塑性弹性体材料和热塑性材料。
46、如权利要求43所述的导电弹性体,其中,所述非导电弹性材料、所述一定量的导电薄片、所述热塑性弹性体材料、和所述热塑性材料一开始悬浮在一种溶剂中。
47、一种将导电弹性体接合于热固性基底之上的方法,所述方法包括以下步骤:
提供基底,所述基底具有一个外表面,且所述基底由非导电热固性材料构成;
将导电弹性体涂于所述基底的所述外表面上,所述导电弹性体材料由一种由非导电弹性材料、一定量导电薄片、热塑性弹性体材料、热固性材料所组成的混合物构成;然后
使所述基底和所述导电弹性体经受热处理,使得所述导电弹性体中的聚合物链与所述基底中的聚合物链相连接。
48、如权利要求47所述的方法,其中,所述导电弹性体还包含一定量分散于所述非导电弹性材料中的导电颗粒,使得将所述基底和所述导电弹性体进行热处理之后,至少一部分所述导电颗粒位于所述导电弹性体的所述外表面之上。
49、如权利要求47所述的方法,其进一步包括以下步骤:在将所述基底和所述导电弹性体进行热处理之前,将一定量的导电颗粒涂于所述导电弹性体外表面之上,使得所述一定量的导电颗粒镶嵌于所述导电弹性体的所述外表面之上。
50、一种将导电弹性体接合于热塑性基底之上的方法,所述方法包括以下步骤:
提供基底,所述基底具有一个外表面,且所述由非导电热塑性材料构成;
将导电弹性体涂于所述基底的所述外表面之上,所述导电弹性体材料由一种由非导电弹性材料、一定量导电薄片、热塑性弹性体材料、热塑性材料所组成的混合物构成;然后
使所述基底和所述导电弹性体经受热处理,使得所述导电弹性体中的聚合物链与所述基底中的聚合物链相连接。
51、如权利要求50所述的方法,其中,所述导电弹性体还包含一定量分散于所述混合物中的导电颗粒,使得将所述基底和所述导电弹性体进行热处理之后,至少一部分所述导电颗粒位于所述导电弹性体的所述外表面之上。
52、如权利要求50所述的方法,其进一步包括以下步骤:在将所述基底和所述导电弹性体进行热处理之前,将一定量的导电颗粒涂于所述导电弹性体外表面之上的步骤,使得所述一定量的导电颗粒镶嵌于所述导电弹性体的所述外表面之上。
53、如权利要求1中的电路,其中,所述电路包含一个相互电连接体系,而所述基底由导电金属材料构成,所述导电弹性体还包含热塑性弹性体材料、导电热塑性聚合物材料、和导电金属材料。
54、如权利要求53所述的相互电连接体系,其中,所述基底由贵金属材料构成。
55、如权利要求53所述的相互电连接体系,其中,所述基底由贵金属复合材料构成。
56、如权利要求53所述的相互电连接体系,其中,所述导电弹性体中的所述导电薄片由贵金属材料构成。
57、如权利要求53所述的相互电连接体系,其中,所述导电弹性体中的所述导电薄片由贵金属复合材料构成。
58、如权利要求53所述的相互电连接体系,其中,所述导电热塑性聚合物材料是一种导电的热塑性聚合物链,其包含热塑性材料链核以及位于由热塑性材料链核伸展出的至少一些分枝末端上的导电材料。
59、如权利要求25所述的导电弹性体,其还包含热塑性弹性体材料、导电热塑性聚合物材料、和导电金属材料。
60、如权利要求59所述的导电弹性体,其中,所述导电金属材料由贵金属材料构成。
61、如权利要求59所述的导电弹性体,其中,所述导电金属材料由贵金属复合材料构成。
62、如权利要求59所述的导电弹性体,其中,所述导电热塑性聚合物材料是一种导电的热塑性聚合物链,其包含热塑性材料链核以及位于由热塑性材料链核伸展出的至少一些分枝末端上的导电材料。
63、如权利要求59所述的导电弹性体,其中,所述非导电弹性材料、所述一定量的导电薄片、所述热塑性弹性体材料、所述导电热塑性聚合物材料、和所述导电材料一开始悬浮在一种溶剂中。
64、一种将导电弹性体接合于金属基底之上的方法,所述方法包括以下步骤:
提供基底,所述基底具有一个外表面,且所述基底由导电贵金属材料构成;
将导电弹性体涂于所述基底的所述外表面之上,所述导电弹性体材料由一种由非导电弹性材料、一定量导电薄片、热塑性弹性体材料、导电热塑性聚合物材料、和导电金属材料所组成的混合物构成;然后
使所述基底和所述导电弹性体经受热处理,使得所述导电弹性体中的聚合物链与所述基底中的聚合物链相连接。
65、如权利要求64所述的方法,其中,所述导电弹性体还包含一定量分散于所述混合物中的导电颗粒,使得将所述基底和所述导电弹性体进行热处理之后,至少一部分所述导电颗粒位于所述导电弹性体的所述外表面之上。
66、如权利要求64所述的方法,其进一步包括以下步骤:在将所述基底和所述导电弹性体进行热处理之前,将一定量的导电颗粒涂于所述导电弹性体外表面之上,使得所述一定量的导电颗粒镶嵌于所述导电弹性体的所述外表面之上。
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