DE3004523A1

DE3004523A1 - Verfahren zur herstellung eines zwischenverbindungsstueckes

Info

Publication number: DE3004523A1
Application number: DE19803004523
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Shiino
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1979-02-08
Filing date: 1980-02-07
Publication date: 1980-08-21
Also published as: GB2041828B; JPS55105985A; JPS5951112B2; GB2041828A; CH646280A5

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Zwischenverbindungsstückes mit elektrischer Kontaktgabe durch Andruck der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Speziell betrifft die Erfindung die Herstellung von Zwischenverbindungsstücken, bei denen ein elektrisch leitfähiges Elastomer zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen zwei miteinander zu verbindenden elektrischen oder elektronischen Schaltkreisen verwendet wird und die Kontaktgabe durch Andruck oder Klemmen nach Art eines Andruckkontaktes oder Klemmkontaktes erfolgt.

Verfahren zur Herstellung von Druckkontakt-Zwischenverbindungsstücken mit einem elektrisch leitfähigen Elastomer als Kontakt- und Leiterkomponente sind bekannt. Nach einem dieser bekannten Verfahren werden Folien aus elektrisch leitfähigem Elastomer und aus elektrisch isolierendem Elastomer alternierend übereinander gelegt und so fest miteinander verbunden, daß sie einen zusammenhängenden Schichtkörper bilden. Dieser Schichtkörper wird anschließend geschnitten, wobei die Schnittebenen senkrecht zu den Hauptebenen der Folien gelegt werden. Dabei werden geschnittene Folien erhalten, die alternierende Streifen aus elektrisch leitendem und elektrisch isolierendem Elastomer aufweisen. Diese gestreiften Folien werden wiederum alternierend mit Folien aus elektrisch isolierendem Elastomer übereinander gelegt, fest miteinander zu einem homogenen Schichtenverbundkörper verbunden und anschließend erneut geschnitten,

und zwar in einer Schnittebene, die wiederum senkrecht zur Hauptebene der geschichteten Folien und damit also senkrecht zur Längsachse der Streifen der gestreiften Folien liegt (JP 52-29958 A1 und US 3982320 A1).

Nachteilig an diesen bekannten Verfahren ist die Notwendigkeit der zweimaligen Schichtung und des zweimaligen Schneidens, wodurch die Herstellungskosten der so hergestellten Zwischenverbindungsstücke allein aus rein verfahrenstechnischen Gründen recht hoch liegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Zwischenverbindungsstücken zur Druckkontaktgabe aus elastischen Werkstoffen der eingangs qenannten Art zu schaffen, nachdem die Zwischenverbindunqsstücke mit verbesserter Produktivität, also verbesserter Wirtschaftlichkeit, hergestellt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren der eingangs genannten Art geschaffen, das erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale aufweist.

Nach dem Verfahren der Erfindung wird also von einer Trägerfolie ausgegangen, die auf einer ihrer Hauptoberflächen reliefartig aufgebrachte Streifen aus einem elektrisch leiL·- fähigen Werkstoff trägt. Die mit den Streifen aus elektrisch leitfähigem Werkstoff belegte Oberfläche der Trägerfolie wird anschließend mit einer Folie oder einem Fell einer unvernetzten elektrisch isolierenden Elastomermasse belegt. Die Schichtstruktur wird dann zusammengepreßt, wobei sich die Streifen aus dem elektrisch leitfähigen Werkstoff in die Folie oder Schicht aus dem unvernetzten Elastomergemisch eindrücken. Anschließend wird die Elastomermischunq

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vernetzt, wobei die reliefartig auf der Substratoberfläche aufliegenden und in die Elastomermischung eingedrückten Streifen des elektrisch leitfähigen Werkstoffs in das vernetzende und schließlich vernetzte Elastomer eingebunden bzw. einvulkanisiert werden. Nach dem Aufvulkanisieren des Elastomers wird die Trägerfolie vom vernetzten Elastomer abgezogen, so daß die Streifen aus dem elektrisch leitfähigen Werkstoff fest einvulkanisiert im vernetzten Elastomer eingebettet zurückbleiben. Die so erhaltene Elastomerfolie mit den eingebetteten Streifen aus dem elektrisch leitfähigen Werkstoff wird dann in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Streifen geschnitten.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Zwischenverbinder, dessen Kontaktpunkte zeilenweise und spaltenweise angeordnet sind, in der Weise hergestellt werden, daß zunächst ebenfalls von einer Trägerfolie ausgegangen wird, die auf einer ihrer Hauptoberflächen ebenfalls reliefartig aufgelegt Streifen aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff trägt. Auf diese die elektrisch leitenden Streifen tragende Oberfläche der Trägerfolie wird darin eine Folie oder ein Fell aus einer unvernetzten Elastomermischung gelegt, die nach dem Vernetzen ein elektrisch isolierendes Elastomer ergibt. Nach dem Auflegen der Folie aus dem unvernetzten elektrisch isolierenden Elastomer wird die Schichtstruktur durch Zusammendrücken miteinander verbunden. Dabei werden die reliefartig auf der Trägersubstratoberfläche liegenden elektrisch leitenden Streifen in die unvernetzte Elastomermasse eingegraben. Anschließend wird die Elastomermischung vernetzt. Dabei werden die in die Masse eingepreßten Streifen fest in das vernetzende und schließlich vernetzte Elastomer eingebunden bzw. einvulkanisiert. Anschließend wird dann die Trägerfolie von der vernetzten Elastomerfolie abgezogen. Dabei verbleiben die

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Streifen aus dem elektrisch leitfähigen Werkstoff fest eingebettet und einvulkanisiert in der nun vernetzten Folie aus dem elektrisch isolierenden Elastomer. Mehrere der so erhaltenen vernetzten Elastomerfolien mit den eingebetteten Streifen werden dann in der Weise übereinander gelegt, daß die Streifen der einzelnen Folien gleichsinnig ausgerichtet sind. Die Folien werden dann unter Verwendung eines Klebstoffes zu einem homogenen Laminatkörper verbunden. Der so hergestellte Laminatkörper wird dann in einer Ebene geschnitten, die senkrecht zur Ebene der Folien und senkrecht zur Längsrichtung der Streifen liegt.

Alternativ kann das Vernetzen der Elastomermischung auch erst nach dem Übereinanderlegen mehrerer solcher Folien aus unvernetzter Elastomermischuna mit eingebettonen Streifen erfolgen. Beim Vernetzen der so vorbereiteten Schichtstruktur erfolgt auch ein Vernetzen der verschiedenen Folien untereinander, wobei insbesondere bei dem Vernetzen unter Druck ein praktisch homogener Laminatkörper erhalten wird. ₂

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von Ausführungsbejspielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer perspektivischer Darstellung eine Trägerfolie, die eine Folge parallel zueinander ausgerichteter Streifen aus einem elastisch leitfähigen Werkstoff auf einer ihrer Oberflächen trägt;

Fig. 2 jeweils im Querschnitt verschiedene

Stadien der Herstellung eines Zwischenverbindungsstückes , und zwar

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(a) den Träger mit den Reliefstreifen auf einer seiner Oberflächen,

(b) die in Fig. 2a gezeigte Struktur mit aufgelegtem elektrisch isolierendem unvernetztem Elastomerfell,

(c) die in Fig. 2b gezeigte Struktur nach dem Zusammenpressen und Eindrücken der Reliefstreifen, und

(d) das Abziehen der Trägerfolie von der vernetzten Elastomerfolie mit den einvulkanisierten elektrisch leitfähigen Streifen;

Fig. 3 das in Fig. 2c gezeigte Herstellungsstadium in perspektivischer Darstellung;

Fig. 4 in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines fertiggestellten Zwischenverbindungsstückes mit Kontaktelementen, die in einer einzigen Zeile oder Reihe angeordnet sind;

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Zwischenverbindungsstückes, bei dem im Gegensatz zu dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel die Kontaktstücke auf ihrer Unterfläche verkleidet sind;

Fig. 6 in perspektivischer Darstellung einen homogen verbundenen Schichtstrukturkörper, wie er durch übereinanderschichten einzelner Elastomerfolien mit eingebetteten Streifen erhalten

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Fig. 7 in perspektivischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines fertiggestellten Zwischenverbindungsstückes mit mehreren zeilenweise und spaltenweise angeordneten Kontaktbereichen.

Zur Herstellung der aus elastischen Werkstoffen bestehenden Zwischenverbindungsstücke wird in der in Fig. 1 gezeigten Weise zunächst von einer Trägerfolie 1 ausgegangen, die auf einer ihrer Hauptoberflächen mehrere parallel zueinander angeordnete reliefartig aufgelegte bzw. aufgeheftete Streifen 2 aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff trägt. Als Trägerfolie 1 können die verschiedensten Folien oder Filme dienen, solange sie die erforderliche mechanische Festigkeil aufweisen. Die Trägerfolien sind vorzugsweise Kunststofffolien, insbesondere aus Polyethylenterephthalat, Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyimiden oder Polyamiden sowie aus regenerierter Cellulose oder aus Cellulosederivaten, insbesondere Cellophan, Nitrocellulose oder Celluloseacetat oder auch aus Metallfolien, vorzugsweise Aluminiumfolien oder Kupferfolien. Die Stärke der Trägerfolie 1 ist nicht spezifisch kritisch. Bei der Abstimmung des gewählten Werkstoffs und der Folienstärke ist ledig]ich darauf zu achten, daß die Trägerfolie während des Herstellungsverfahrens nicht ihre Abmessungen ändert.

Als elektrisch leitfähiger Werkstoff zur Herstellung der Reliefstreifen 2 können beispielsweise im Handel erhältliche elektrisch leitfähige Beschichtungsmassen oder Leitfähigkeitspasten als solche verwendet werden. Vorzugsweise wird der elektrisch leitfähige Werkstoff für die Reliefstreifen jedoch in der Weise hergestellt, daß ein Pulver eines elektrisch leitfähigen Werkstoffes in ausreichender Konzentration in einer Polymermatrix dispergiert wird,

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die nach dem Vernetzen gummielastisch ist. Als Werkstoff für das elektrisch leitfähige Pulver, das im Polymer dispergiert wird, seien vorzugsweise Kohlenstoff, Graphit, Metalle, Metallegierungen und Metallcarbide genannt. Als Matrixelastomere werden vorzugsweise verschiedene Silikonkautschuktypen und Silikonharze, Polyurethane sowie Thermoplaste verwendet, solange diese eine gewisse Elastizität aufweisen.

Verfahren zur Aufbringung und Herstellung der Reliefstreifen 2 auf der Oberfläche der Trägerfolie 1 sind an sich ausreichend bekannt. Vorzugsweise werden Drucktechniken angewendet, insbesondere das Siebdruckverfahren, Tiefdruckverfahren und Offsetverfahren. Diese Verfahren können selbstverständlich nur dann angewendet werden, wenn der elektrisch leitfähige Werkstoff beim Aufbringen auf die Trägeroberfläche eine flüssige oder pastöse, druckfarbenähnliche Konsistenz aufweist. Die nach einem der vorstehend genannten Druckverfahren, insbesondere durch Siebdrucken, auf die Trägeroberfläche aufgebrachten Reliefstreifen werden nach dem Aufbringen vernetzt oder gehärtet, beispielsweise durch Erwärmen oder Belichten.

Für die Praxis wird es in der Regel erforderlich sein, daß die Reliefstreifen 2 auf der Oberfläche des Trägers 1 mit ausreichender Genauigkeit der Abmessungen aufgebracht werden. Die Streifenfolge P, die Streifenbreite W und die Streifenhöhe H über der Oberfläche der Trägerfolie 1 bestimmen sich nach den Gegebenheiten der anzuschließenden bzw. über die Zwischenverbinder miteinander zu verbindenden elektronischen Steckkarten oder Schaltkarten. Die durch die Kartengeometrie vorgegebenen Kontaktabmessungen müssen vom Kontaktstück exakt eingehalten werden. Üblicherweise

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liegen die Werte für die Streifenfolge P im Bereich zwischen 0,1 bis 6 mm, die Werte für die Breite W der einzelnen Streifen im Bereich von 0,05 bis 3 mm und die Werte für die Höhe H im Bereich von 0,01 bis 0,6 mm. Dabei eignet sich das Siebdruckverfahren zum Aufbringen der noch unvernetzten oder ungehärteten Leitermasse insbesondere dann, wenn die Höhe der Reliefstreifen 2 relativ groß ist. Andererseits werden feinere Reliefstreifen 2 vorzugsweise nach fotografischen Verfahren aufgebracht. In diesen Verfahren werden fotovernetzbare elektrisch leitfähige Beschichtungsmassen verwendet. Dabei wird die Oberfläche des Trägers 1 zunächst homogen mit der unvernetzten elektrisch leitfähigen Fotolackschicht eingestrichen. Die Beschichtung wird dann im benötigten Streifenmuster belichtet. In den belichteten Bereichen vernetzt die Beschichtungsmasse. Anschließend wird die Beschichtungsmasse in den unbelichteten und unvernetzten Bereichen aufgewaschen, beispielsweise mit Hilfe eines orgeinischen Lösunysniit Lei s

Welches Verfahren auch immer zum Aufbringen der elektrisch leitfähigen Reliefstreifen 2 auf die Oberfläche des Trägers 1 gewählt wird, so ist doch bei allen diesen Verfahren der Grad der Haftung der ausgehärteten oder vernetzten Reliefstreifen 2 auf der Oberfläche des Trägers 1 von einiger Bedeutung. Dabei darf die Haftung nicht übermäßiu stark sein, um die Übertragung der vernetzten Streifen 2 in das anschließend aufgelegte und auf der Trägeroberfläche vernetzte Elastomer nicht zu behindern. Die Haftung zwischen der Oberfläche des Trägers 1 und der vernetzten Reliefstreifen 2 muß also kleiner sein als die Haftung der eingebetteten Streifen in der vernetzten Elastomerfolie.

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In der Fig. 2 sind aufeinanderfolgende Stadien der Herstellung des Verbindungsstückes nach dem Verfahren der Erfindung im Querschnitt gezeigt. In der Fig. 2a ist die Trägerfolie 1 gezeigt, die auf einer ihrer Hauptoberflächen reliefartig vorspringende Streifen 2 aus elektrisch leitfähigeiti Werkstoff trägt. Die in Fig. 2a gezeigte Reliefstruktur wird anschließend in der in Fig. 2b gezeigten Weise mit einer Folie 3 überlegt, die aus einer unvernetzten elektrisch isolierenden Gummimischung besteht. Diese Gummimischung für die Folie 3 kann sowohl aus verschiedenen Kautschukmischungen, insbesondere Synthesekautschukmischungen, als auch aus bestimmten Thermoplasten bestehen, die nach dem Vernetzen oder Verfestigen zumindest eine gewisse Gummielastizität zeigen. Als Werkstoffe für die zumindest in ihrem Verhalten kautschukartigen Polymeren seien folgende Werkstoffe genannt: Polyester, Polyurethane, Polybutadiene, Polyisoprenkautschuktypen, Silikongummi, Styrol-Butadien-Kautschuktypen und PoIychloroprenkautschuk. Gewünschtenfalls kann gleichzeitig mit dem Vernetzen des Werkstoffes der Elastomerfolie 3 ein Schäumen erfolgen, so daß die vernetzte Folie oder Schicht 3 direkt als Basis oder Träger für das Zwischenverbindungsstück dienen kann. Bei dieser Ausbildung der Zwischenverbindungsstücke werden nur sehr niedrige Werte für den Kontaktandruck benötigt, um einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zum elektrisch leitfähigen Werkstoff der Streifen 2 herzustellen. Das vorzugsweise verwendete Verfahren des Schäumens der Folie 3 beim Vernetzen wird insbesondere dann eingesetzt, wenn die Zwischenverbindungsstücke in miniaturisierten elektronischen Geräten eingesetzt werden sollen, beispielsweise in extrem flachen Taschenrechnern, bei denen auf die Zwischenverbindungsstücke, die die Anschlüsse der einzelnen Schaltkarten miteinander verbinden, kaum eine nennenswerte Kompression ausgeübt werden kann.

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Das Schäumen von Kunststoffen und Elastomeren beim Vernetzen ist an sich bekannt. Dem unvernetzten Elastomergemisch werden beispielsweise Treibmittel wie insbesondere N,N'-Dimethyl-N,N'-dinitrosoterephthalamid, N,N'-Dinitrosopentamethylen-tetramin, Azodicarbonsäureamid, Azobisisobutyronitril oder Benzolsulfonylhydrazid zugesetzt.

Das Fell oder die Folie 3 aus der unvernetzten Elastomermischung wird in gebräuchlicher Weise hergestellt und anschließend aufgelegt oder von vornherein durch Auftragen auf die die Reliefstreifen 2 tragende Oberfläche der Trägerfolie 1 direkt aufgeformt. Dabei hängt die Stärke der Trägerfolie von den für das fertige Zwischenverbindungsstück benötigten Abmessungen ab.

Im nächsten Verfahrensschritt werden die Trägerfolie 1 und die Schicht oder Folie aus der unvernetzten Elastomermischung 3 in der in Fig. 2c gezeigten Weise durch Gegeneinanderpressen verbunden. Dieses Gegeneinanderpressen kann sowohl durch einen Walzenspalt als auch durch sandwichartiges Einspannen zwischen zwei Druckplatten erfolgen. Durch das noch plastische Verhalten der unvernetzten Elastomermasse der Schicht 3 werden die Reliefstreifen 2 auf der Oberfläche des Trägers 1 in die unvernetzte Masse eingegraben bzw. eingedrückt. Am Ende dieses Andrückvorgangs sind die Streifen 2 bis auf die an der Oberfläche des Trägers 1 haftenden Oberflächenbereiche vollständig in der unvernetzten Elastomermasse der Schicht 3 eingebettet (Fig.Ic). Dabei ist wichtig, daß der elektrisch leitfähige Werkstoff, aus dem die Reliefstreifen 2 bestehen, zuvor ausreichend gehärtet, vernetzt oder verfestigt worden ist, so daß die Streifen 2 beim Eindrücken in die unvernetzte Elastomermasse der Folie 3 nicht verformt werden.

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Wird unter bestimm"€§n;-Uro^tänden selbst durch Härtungsverfahren auf Grund, eines relativ hohen Gehalts' an elektrisch leitfähigem Füllstoff für den elektrisch leitfähigen Werkstoff der Streifen 2 keine ausreichende Härte erreicht·, so kann·eine unterstützende Formversteifung der Relief streifen 2 dadurch erhalten werden, cfä-ß. diese mit einer Überzugssch"i<3-ht aus einer fließfähigen Beschichtungs masse überzogen werden,, die./musj^hließend vernetzt oder gehärtet wird, und die'itej-iefstreifen 2 erst nach dem Aufbringen dieser .yersteifungsbeschichtung in die unvernetz-We-Biastomfermässe der Schicht 3 eingedrückt werden. Als Werkstoff für den versteifenden überzug dient vorzugsweise eine f ließf ähige^Jbei· Raumtemperatur' vernetzbare Silikongummimischung. -^N . r".;. ^"^-.r-—.. ·"-.'-■■.

Im nächsten Verfahrensschritt wird das auf die Trägerfolie Vnvjjnd über, di'e" Relief streif en 2 aufgebrächte Elastomer der *■"* FoMe oder Schicht '-3 vernetzt. Die, Vernetzung erfolgt ge- " br/auchlicherweise durch.' Erwärmen".·; Dabei .richten sich die Parameter dieser Erwärmung nach den Erfordernissen der je- ' /weils verwendeten Elastomermischung. Erforderlich ist, daß durch diesen Vernetzungsvorgang eine feste Bindung zwischen den Reliefstreifen. 2·und dem schließlich vernetzten Elastomer der Folie 3 erhalten wird. Xn der Fig. 3 ist in perspektivischer Darstel^ng-die nach dem Vernetzen erhaltene Struktur gezeigt, in".der die vernetzte-,Folie 3, in der die Reliefstreifen 2 eingebettet und einyulkänisiert sind, auf ' der Trägerfolie 1 liegt. / ... ' . '

Anschließend werden 'die "vernetzte Elastomerfolie 3 und die Trägerfolie 1 ^voneinander abgezogen·, wie das in Fig. 2d angedeutet ist. Dabei werden die Reliefs.treifen 2 auf die bzw. ' "in 'die vernetzte Elastomerfolie 3 übertragen, in der sie .. eingebettet sind. Die Voraussetzung dafür ist, daß die Bindung zwischen deis-JI^ägerfolie 1 und den-Reliefstreifen 2

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einerseits und der Trägerfolie 1 und der Elastomerfolie 3 andererseits nicht so fest ist, daß ein glattes unbehindertes Abziehen der Trägerfolie 1 und damit die Überführung der Reliefstreifen 2 in die Elastomerfolie beeinträchtigt oder verhindert wird.

Die Elastoxtierfolie 3, von der die Trägerfolie 1 abgezogen ist, wird anschließend mit den eingebetteten Streifen 2 in einer Ebene geschnitten, die zumindest im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Streifen 2 liegt. Die dabei erhaltenen Abschnitte sind in der Fig. 4 gezeigt und können als fertige Zwischenverbindungsstücke verwendet werden. Die durch den Schnitt bestimmbaren Abmessungen der Zwischenverbindungsstücke richten sich selbstverständlich nach den Spezifikationen des Verwendungszwecks.

Gewünschtenfalls kann die vernetzte Elastomerfolie 3 mit den eingebetteten Leiterstreifen 2 vor dem Schneiden der Zwischenverbindungsstücke mit einer verkleidenden Abdeckfolie 4 aus einem elektrisch isolierenden Elastomer (Fig. 5) versehen werden. Das für die Abdeckfolie 4 verwendete Elastomer ist vorzugsweise derselbe Werkstoff wie er für die Folie 3 verwendet wird. 3ei Verwendung der Abdeckfolie 4 sind also sämtliche Leiterstreifen 2 vollständig in das elektrisch isolierende Elastomer eingebettet und liegen nur mit ihren beiden einander gegenüberliegenden Stirnflächen zur Kontaktgabe frei. Ein in dieser Weise hergestelltes Zwischenverbindungsstück ist in der Fig. 5 dargestellt.

Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Zwischenverbindungsstücken weist das fertige Zwischenverbindungsstück eine Folge von Kontaktelementen oder Segmenten der Streifen 2 auf, die aus elektrisch leitendein Werkstoff bestehen und nur in einer einzigen Reihe angeordnet sind (Figuren 4 und 5). Wenn Zwischenverbindungsstücke

benötigt werden, deren Kontaktelemente spaltenweise und zeilenweise angeordnet sein sollen, wird zu deren Herstellung so verfahren7 "daß ,die benötigte Anzahl von vernetzten Elastomerfolien 3 mit den eingebetteten Leiterstreifen 2 übereinander gelegt werden, und zwar in der Weise, daß die einzelnen Leiterstreifen parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Elastomerfolien sind dabei weiterhin so geschichtet, daß jeweils die Oberfläche einer Folie, in der die^StreijEen freiliegen, auf der Rückseite der jeweils angrenzenden Folie"~-anliegt. Die so geschichteten Folien werden dann beispielsweise unter Verwendung eines Klebstoffs zu einem festen Block 6 (Fig. 6) verbündten )■ der eine feste einheitliche Verbundstruktur bildet. Dieser in Fig. 6 gezeigte Verbundblock wird dann mit einer abschließenden Abdeckfolie 5 bedeckt, die die auf der Oberseite des Blocks freiliegenden Längsstreifen 2 abdeckt. Der so erhaltene einheitliche Schichtenverbundstrukturblock wird dann in einer Ebene geschnitten, die im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Streifen 2 liegt. In aller Regel liegt die Schnittebene gleichzeitig senkrecht zur Hauptebene der Folien, aus denen die Schichtstruktur des Blocks aufgebaut ist. Beim Schneiden des Blocks 6 werden fertige Zwischenverbindungsstücke der in Fig. 7 gezeigten Art erhalten, bei .denen die Leiterstreifen 2 bzw. Kontaktbereiche zeilenweise und spaltenweise matrixartig angeordnet sind.

Dabei können die Abmessungen beim Aufbau eines solchen matrixartigen Zwischenverbindungsstückes selbstverständlich beliebig nach den Anforderungen des EinsatzZweckes variiert werden. So. können,, beispielsweise Elastomerfolien mit Leiterstreifen 2 mit unterschiedlichen Werten für die Streifenfoloe P, d.ie Streifenbreite W und die Streifenhöhe H verwendet werden, so daß im fertiggestellten Zwischenverbin-

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dungsstück die Kontaktbereiche nach regelmäßigen oder unregelmäßigen Mustern angeordnet sind und der für die jeweiligen Leiterplatten benötigten Geometrie angepaßt werden können.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung sieht vor, daß bei der Herstellung des oben beschriebenen Schichtenblocks 6 die Elastomerfolie 3 mit den eingebetteten Leiterstreifen 2 bereits in dem in Fig. 2c gezeigten Stadium vor dem Vernetzen der Elastomermischung von der Trägerfolie 1 getrennt wird. Der Schichtenblock 6 wird also aus einer Folge von Folien 3 mit eingebetteten Leiterstreifen 2 durch Übereinanderschichten der Folien hergestellt, bei denen die Elastomermischung, aus denen die Folien 3 geformt sind, noch nicht vernetzt sind. Dabei erfolgt die Schichtung in derselben Weise wie vorstehend beschrieben. Der so hergestellte Schichtenblock wird dann anschließend unter Druckeinwirkung und Wärmeeinwirkung vernetzt. Dabei wird ein homogener Block 6 erhalten, bei dem auch die einzelnen Folien untereinander vernetzt sind. Dabei werden zwischen den einzelnen Folien oder Schichten der Verbundstruktur auch ohne Verwendung eines zusätzliche.! Klebstoffs feste Bindungen bzw. eix. fester Verbund erhalten.

Wie insbesondere aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele ersichtlich ist, schafft die Erfindung also ein ungewöhnlich effizientes Verfahren zur Herstellung von Zwischenverbindungsstücken aus elastischem Werkstoff, wobei sich das Verfahren durch eine Folge vereinfachter Verfahrensschritte auszeichnet. Außerdem ermöglicht das Verfahren der Erfindung die Herstellung von Zwischenverbindungsstücken, bei denen die Kontaktelemente in sehr dichter Folge, beispielsweise in einer Folge von 1 mm oder dichter, angeordnet sein können. Diese Miniaturisierung der Zwischen-

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Verbindungsstücke ist durch die hohe Genauigkeit möglich, die bei niedrigen Herstellungskosten mit dem Verfahren der Erfindung erzielbar ist.

Auf Grund der Genauigkeit und Miniaturisierung/ mit der die Zwischenverbindungsstücke beispielsweise der in Fig. 7 gezeigten Art hergestellt werden können, können diese Zwischenverbindungsstücke in der Weise verwendet werden, daß sie ganzflächig zwischen zwei miteinander zu verbindende Schaltungsgruppen oder Schaltkarten eingefügt werden können. Dabei werden die Zwischenverbindungsstücke an den Stellen, an denen sie entweder keinen Kontakt geben sollen oder Raum für Bauelemente benötigt wird, mit denen die Platten bestückt sind, einfach aufgekerbt oder ausgeschnitten.

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Claims

JAEGBR, GRAMS & PONTANI PATENTANWÄLTE _ DIPL.CHEM. DR. KLAUS JAEGER DIPL.-ING. KLAUS D. GRAMS DR.-ING. HANS H. PONTANI GAUTING · BERGSTR. 48V2 8O31 STOCKDORF - KREUZWEG 34 8752 KLEINOSTHEIM · HIRSCHPFAD SHI-44 Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. 11/ Nihonbashi-Honcho 4-chome, Chuo-ku, Tokyo, Japan Verfahren zur Herstellung eines Zwischenverbindungsstückes Patentansprüche

1. )Verfahren zur Herstellung eines Zwischenverbindungsstückes zur Herstellung elektrischer Verbindungen unter Kontaktgabe durch Andruck, wobei das Zwischenverbindungsstück im wesentlichen aus einem elastischen Werkstoff besteht,
dadurch gekennzeichnet ,

(a) daß auf die Oberfläche einer Trägerfolie reliefartig Streifen aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff aufgebracht werden,

(b) daß auf die Oberfläche der Trägerfolie, auf der die Reliefstreifen oder Leiterstreifen angeordnet sind, eine Folie, eine Schicht oder ein Fell aus einer elektrisch isolierenden unvernetzten Elastomermischung aufgelegt wird,

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TELEPHON : (O 89) 8 5O 2O 3O; 85 74Ο 8O; (O 6O 27) 88 25 · TELEX: B 21 777 Isar d

(c) daß die Trägerfolie und die Folie aus der unvernetzten Elastomermxschung aufeinander gepreßt und durch den Druck miteinander verbunden werden, wobei die Leiterstreifen in die unvernetzte Elastomermasse eingedrückt werden,

(d) daß anschließend die Elastomermischung vernetzt wird, wobei die Leiterstreifen fest in das vernetzende und in dem schließlich vernetzten Elastomer der Elastomerfolie eingebunden bzw. anvulkanisiert werden,

(e) daß nach dem Vernetzen der Elastomerfolie die Trägerfolie von der Elastomerfolie in der Weise abgezogen wird, daß die Leiterstreifen im vernetzten Elastomer eingebettet bleiben und auf diese Weise von der Trägerfolie in die Elastomerfolie übergeben werden und

(f) daß die vernetzte Elastomerfolie mit den eingebetteten Leiterstreifen anschließend geschnitten wird, und zwar in einer Ebene, die zumindest im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Streifen verläuft.

2. Verfahren zur Herstellung eines Zwischenverbindungsstückes zur Herstellung elektrischer Verbindungen unter Kontaktgabe durch Andruck, wobei das Verbindungsstück zumindest im wesentlichen aus einem elastomeren Werkstoff besteht,
dadurch gekennzeichnet ,

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(a) daß auf der Oberfläche einer Trägerfolie reliefartig Streifen aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff aufgebracht werden,

(b) daß die die Leiterstreifen tragende Seite der Trägerfolie mit einer Schicht oder Folie aus einer elektrisch isolierenden unvernetzten Elastomermischung bedeckt wird,

(c) daß die Trägerfolie und die Folie aus der unvernetzten Elastomermischung durch Andruck miteinander verbunden werden, wobei die Leiterstreifen in die unvernetzte Elastomermasse eingedrückt und in diese eingebettet werden,

(d) daß die Elastomermischung anschließend vernetzt wird, wobei die Leiterstreifen fest in das vernetzende bzw. schließlich vernetzte Elastomer eingebunden bzw. einvulkanisiert werden,

(e) daß anschließend die Trägerfolie von der vernetzten Elastomerfolie abgezogen wird, so daß die im vernetzten Elastomer eingebetteten und eingebundenen Leiterstreifen von der Trägerfolie in die Elastomerfolie übertragen werden,

(f) daß mehrere der so hergestellten Elastomerfolien mit den eingebetteten Leiterstreifen in der Weise übereinander geschichtet werden, daß die einzelnen Leiterstreifen zumindest im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind,

(g) daß die einzelnen übereinander geschichteten Elastomerfolien zu einem festen Laminatblock verbunden werden, und

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(h) daß der so erhaltene Laminatverbundblock in einer Ebene geschnitten wird, die zumindest im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Leiterstreifen liegt.

3. Verfahren zur Herstellung eines Zwischenverbindungsstückes zur Herstellung elektrischer Verbindungen unter Kontaktgabe durch Andruck, wobei das Zwischenverbindungsstück zumindest im wesentlichen aus einem elastomeren Werkstoff besteht,
dadurch gekennzeichnet ,

(a) daß auf einer Trägerfolie reliefartig Streifen aus einem elektrisch leitenden Werkstoff aufgebracht werden,

(b) daß die Seite der Trägerfolie, auf der die Leiterstreifen angeordnet sind, mit einer Schicht oder Folie aus einer elektrisch isolierenden unvernetzten Elastomermasse belegt wird,

(c) daß die Trägerfolie und die Folie oder Schicht aus der unvernetzten Elastomermasse durch Andruck miteinander verbunden werden, wobei die reliefartig auf der Trägerfolie angeordneten Leiterstreifen in die unvernetzte Elastomermasse eingedrückt und eingebettet werden,

(d) daß anschließend die Trägerfolie in der Weise von der unvernetzten Elastomerfolie abgezogen wird, daß die Leiterstreifen eingebettet in der Elastomerfolie verbleiben,

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(e) daß eine Folge der so erhaltenen unvernetzten Elastomerfolien mit den eingebetteten Leiterstreifen so übereinander geschichtet werden, daß die Leiterstreifen zumindest im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind,

(f) daß die so zu einem Stapel oder Block übereinander geschichteten unvernetzten Elastomerfolien durch Vernetzen zu einem homogenen Laminatblock verbunden werden, und

(g) daß der nach dem Vernetzen des Blocks erhaltene Laminatkörper in einer Ebene geschnitten wird, die im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Streifen verläuft.

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