JP2001508582A

JP2001508582A - 改善された応力緩和抵抗を有する硬化室温硬化性シリコーン組成物から形成されるエラストマー部材を備えた電子アセンブリ

Info

Publication number: JP2001508582A
Application number: JP54236297A
Authority: JP
Inventors: ビアーナス，ロルフ・ダブリュー; コーニングズ，マーク・エス; レイレク，ロバート・エス
Original assignee: ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー
Priority date: 1996-05-17
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 2001-06-26
Also published as: EP0900459A1; US6403226B1; WO1997044858A1; TW362299B; EP0900459B1; DE69700787D1; DE69700787T2

Abstract

(57)【要約】本発明は、硬化室温硬化性ポリシロキサン組成物から形成されるエラストマー部材(12)を含む電子アセンブリに関する。このアセンブリを使用して第１の電子装置(20)上の第１の接触部位(18)を第２の電子装置(24)上の第２の接触部位(22)に電気的に相互接続するときに、エラストマーの耐応力緩和性によって局部接触力を高めて、信頼性のある接続を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】改善された応力緩和抵抗を有する硬化室温硬化性シリコーン組成物から形成されるエラストマー部材を備えた電子アセンブリ発明の背景発明の分野本発明は、電子相互接続用途に用いる電子アセンブリに関する。より詳しくは、本発明は、硬化室温硬化性ポリシロキサン組成物から形成されるエラストマー部材を含む電子アセンブリに関する。本発明に係る電子アセンブリを使用して、第１の電子装置上の第１の接触部位と第２の電子装置上の第２の接触面を電気的に相互接続すると、エラストマー部材の応力緩和抵抗特性によって局部接触力が増強されて、信頼できる接続が維持される。さらに、こうしたポリシロキサン組成物は、高温老化時に並外れた応力緩和抵抗を示す。関連技術の説明金属ピンとばねビームを接触させる従来の電気コネクタは、容易に最小化できないので、高性能電子装置に期待されるピンの本数の密度を満たすことができない。こうしたコネクタの電気特性は、伝播遅延、立上り時間劣化、反射、クロストークなどの必要条件を満たすことができない。電子装置に対してより速い速度とより高いI/O接触密度を求める声が高まってきたことから、非金属成分を利用して接触力を発生させて維持する新しいコネクタが開発された。例えば、コネクタの中には、導電性材料を添加したエラストマーマトリックスにすぎないものもある。このようなエラストマーマトリックスを、第１の電子装置上の接点と第２の電子装置の接点に挟んで配置し、それら２つの装置を互いに加圧することで、導電性材料によって電気的な相互接続が行われる。このようなコネクタは、よく知られており、例えば、Reylekによる米国特許第5,049,085号、Ponnによる米国特許第4,008,300号、Casciottiらによる米国特許第5,037,312 号、Calhounによる米国特許第5,275,856号、Lampによる米国特許第4,003,621号などに示されている。これらの特許に記載されているコネクタは、多種多様なエラストマー材料を利用しており、ブタジエン-スチレンゴム、ブタジエン-アクリロニトリルゴム、ブタジエン-イソブチレンゴム、クロロプレンポリマー、ポリサルファイドポリマー、ポリ塩化ビニル、ビニルアセテート、ポリウレタン、シリコーンゴムなどが挙げられる。Lampによる第4,003,621号特許には、シリコーンが好ましく、こうした材料は、ジメチル、メチル-フェニル、メチル-ビニルまたはハロゲン化シロキサンから選択することができると記載されている。こうしたシリコーンは、過酸化物または金属塩で硬化することができる。さらに、Lampの第4,003,621号特許には、有用なシリコーンは、自重下で変形したり、硬化後に塑性変形したりすることが望ましくないことも記載されている。いくつかの用途では、特に、可撓性回路を使用する場合、標準的な金属ピンと金属ばねソケットによる接触の代わりに、電気的相互接続が回路上の第１の接触パッドをコネクタ、装置、またはその他の回路上の第２の接触パッドに機械的に押し付けることによって確立される接触を利用する。通常、圧力による接触は、エラストマー部材などの弾性圧力アプリケータをによって行われる。エラストマー部材を圧縮し、電気的に相互接続すべき少なくとも１つの構成要素を他の構成要素に付勢して、その接触パッドを電気的に接触している状態に維持する。このような例には、Gordonらによる米国特許第5,009,607号、Hortonらによる米国特許第5,186,632号、Brodskyらによる米国特許第5,059,129号、Volzらによる米国特許第5,313,368号、Stillieによる米国特許第4,636,018号、Ceresaらによる米国特許第3.967,162号などが挙げられる。これらの特許には、さまざまなポリマー材料をエラストマー部材として使用することができ、かつ、シリコーンゴムが多くの場合において好ましいことが記載されている。例えば、Brodskyらによる米国特許第5,059,129号には、エラストマー材料の重要な特性には、長期応力保留性、接点に対する低圧力、耐熱性、耐溶剤性、および耐湿性を含むことが記載されている。米国特許第5,059,129号において好ましいエラストマー材料は、低圧縮永久歪ポリシロキサン(シリコーン)ゴムである。さらに、エラストマー圧縮部材を使用して構成要素をコネクタ、回路、またはその他の装置に対して付勢することができることが広く知られている。このような例には、Biernathによる米国特許第5,345,364号、Redmondらによる米国特許第 4,867,689号、Benarrらによる米国特許第4,548,451号が挙げられる。例えば、Be narrらによる米国特許第4,548,451号には、「均一な圧縮力」を維持する弾性材料のいずれかを、シリコーンやポリウレタンなどの圧縮部材として使用することができることが記載されている。Biernathによる米国特許第5,345,364号には、エラストマー構成要素は、ゴム、フォームなどを含んでいてもよいことが記載されている。したがって、低圧縮永久歪を有するゴム性の材料、特に、シリコーンをエラストマー部材として電子コネクタに使用することは、広く知られている。圧縮永久歪耐性は、弾性材料が、応力を加える部材を除去した後にその予め応力が加えられた形状を回復することができる能力として定義される(ASTM D 395)。圧縮永久歪耐性は、適用された応力の除去後のエラストマー材料における寸法変化の基準である。ただし、電気コネクタの主な機能は、第１の装置上の第１のセットの接点と第２の装置上の第２のセットの接点の間の電気的相互接続を維持することである。信頼性のある電気的相互接続を維持すべき場合には、特に、コネクタが、外部に適用される機械力に曝されるか、または、熱、湿気、溶剤などの環境的応力に暴露される場合には、接触界面でコネクタによって適用される力は、実質的に一定であり続けなければならない。エラストマーがこのようなコネクタなどのコンポーネント部品として使用される場合、選択されるエラストマーは、単に、その予め応力が加えられた立体的な形状を維持する能力というよりも、接触界面で法線力を維持する能力を有する必要がある。尚、この法線力は、この分野では「接触力」と呼ばれている。電子構成要素の力耐性エラストマーは、高温で長時間にわたって(例えば、125 ℃で1000時間)安定した力耐性能力を有する必要がある。このような必要条件は、それらの使用法によって指示されたり、標準化機構によって標準化されたりしている(例えば、陸軍規格1344A電気コネクタに関する試験方法を参照されたい) 。接触界面での耐性が低い状態を維持し、接触力が高い状態を維持する場合には、接触界面でシリコーンエラストマーによって印加される法線力は、機械力や上述のような環境に長い間暴露された後に、高く維持されなければならない。したがって、電子コネクタの場合には、シリコーンエラストマー材料は、高い割合のこの法線力が、機械力や環境応力に暴露された後に接触界面に隣接するエラストマーの部分に維持されることが必要である。電子コネクタに使用するためのシリコーンエラストマーの適性を測定するために適切なパラメータは、耐応力緩和性であり、これは、機械応力および環境に暴露した後に材料によって保留される適用された機械力をパーセントで計測する基準である。上述の参照は、低圧縮永久歪を有するエラストマー、好ましくは、シリコーンエラストマーは、電子装置での電気的相互接続を維持するために十分に適している。ただし、圧縮永久歪(寸法特性)と耐応力緩和性(力/圧力特性)の間に確立することができる直接的な相関関係はない。例えば、老化後に100％初期サイズの回復を示すエラストマー(このため、０％の圧縮永久歪)は、材料を再圧縮するためにごくわずかの初期強制負荷しか必要としないこともある。したがって、シリコーンエラストマー材料の圧縮永久歪耐性は、電子コネクタ用途で接触力を維持するための適性の基準としては不充分である。優秀な耐応力緩和性という必要条件の他に、電子コネクタに使用するために選択されるシリコーンエラストマー材料は、さまざまな非常に正確な形状に容易に成形することができなければならない。シリコーンは、型の正確な寸法に容易に適合するように流れなければならない。硬化処理時に、シリコーンは、高い寸法精度を保持しなければならない。接触法線力の変化は、寸法の変更から生じることがあるので、正確な電子構成要素の電気的相互接続は、寸法変化によって悪影響を受ける恐れがある。エラストマーには、その導電性領域と相互接続すべき接触パッドに適切なアラインメントを確保するために、いくつかの設計では正確な側方寸法精度も必要とすることがある。シリコーンは、低温で急速に硬化可能でなければならない。長い硬化時間は、商業的な生産処理には受け入れられないし、高温は、繊細な電子構成要素を損傷する恐れがある。さらに、高い硬化温度は、成形材料の寸法精度に悪影響を与える恐れがある。さらに、硬化処理によって、繊細な電子構成要素を損傷または腐蝕し得る副産物を生産してはならない。現在のところ、上述の特性を組み合わせたシリコーンエラストマー材料はない。実際には、上述のように、現在入手可能なシリコーンエラストマーは、優秀な圧縮永久歪耐性を有するが、そのような耐性は、電子コネクタ用途にはほとんどまたは全く重要ではない。さらに、高温硬化が圧縮永久歪耐性を達成するために必要であることが従来から教示されている。例えば、米国特許第5,219,922号、D ow Corning Productliterature,p.60,form#10-008F-91、米国特許第5,153,244号、第5,219,922号、第5,260,364号などでは、高温硬化が高温圧縮永久歪耐性を有するエラストマーを生産するために必要であることが示唆されている。これらの特許や刊行物は、高温力耐性安定性という必要条件は、低温硬化に対する必要条件と矛盾することを示唆している。また、一般に、白金触媒濃度は、シリコーンエラストマー組成物では、主に経済的な配慮から最低限にすることが望ましいと理解され、実践されている(米国特許第5,153,244号)。白金金属の下限は、すべての反応成分の総合重量あたり10 万重量部(ppm)が指定され、それを下回ると、硬化は十分に進行しない。優秀な耐応力緩和性、低温硬化、優秀な寸法安定性、有害な反応副産物の不在などの電子コネクタ用途に必要とされる正確な特性の組み合わせを有するシリコーンエラストマーを提供することが望まれている。本発明は、このような所見に基づくものである。発明の大要本発明は、弾性硬化シリコーン組成物から形成される力耐性部材を含む電子アセンブリである。エラストマー部材を形成するために使用されるシリコーン組成物は、 a)分子あたり平均で少なくとも２つの不飽和官能基、好ましくは、ビニルを含む付加硬化性シリコーンポリマーと、 b)分子あたり平均で少なくとも２つの珪素-水素結合を含む架橋剤と、 c)好ましくは白金を含む触媒と、を含む。この触媒は、約30℃の温度で約１時間未満で組成物を硬化することができる十分な量で存在する。好ましくは、硬化後に、組成物は、ASTM-395に記載される改良手続きにしたがって測定した場合に(保持される力のパーセントとして測定した場合に)、所定の耐応力緩和性、好ましくは少なくとも75％の耐応力緩和性を有する。本発明の硬化シリコーンエラストマー組成物は、従来のシリコーンエラストマーと比較して改善された耐応力緩和性を有する。このような特性によって、エラストマー部材が所定のレベルの接触力を維持し長時間にわたって信頼性のある電気的相互接続を確保することができる。エラストマー部材は、ばね部材、力ディストリビュータ、および/または電子コネクタアセンブリのコンプライアント層として機能することもできる。本発明のシリコーン組成物は、低温で急速に硬化し、硬化処理時とその後で優秀な寸法安定性を保持し、かつ、硬化処理時に有害な副産物を放出しない。ある態様では、本発明は、隣接する少なくとも１つの電子接触部位を有するエラストマー部材を含む電子コネクタサブアセンブリを提供する。サブアセンブリ上の第１の接触部位を、例えば、回路板、可撓性回路、または電子構成要素などの別の装置または回路構造上の少なくとも第２の接触部位と接触して配置してもよい。機械力をサブアセンブリに作用させて、エラストマー部材を付勢し、第１の接触部位と第２の接触部位の電気的相互接続を維持してもよい。エラストマー部材は、上述の硬化シリコーン組成物から形成される。別の態様では、本発明は、第１の接触部位を有する雌型部材と第２の接触部位を有する雄型部材とを含む電子アセンブリを提供する。上述の硬化シリコーン組成物から形成されるエラストマー部材は、雌型部材と第１の接触部位の間、または、雄型部材と第２の接触部位の間、あるいはその両方の間に位置付けられる。雄型部材を雌型部材に挿入するとき、機械力はエラストマー部材を付勢し、かつ、第１の接触部位と第２の接触部位の間で信頼性のある電気的相互接続を維持するように適用される。エラストマー部材は、ばね部材および/または電子コネクタアセンブリの力ディストリビュータとして機能する。さらに別の態様では、本発明は、例えば、プリント回路に取付および/または電気的相互接続される第１の電子装置を有するプリント回路などの第１の基板を含む電子アセンブリを提供する。第１の装置または第１の基板自体またはその両方が、少なくとも１つの第１の電気接触部位を有する。第２の基板は、それに取付けられかつ/または電気的に相互接続される第２の電子装置を有してもよい。第２の装置または第２の基板自体あるいはその両方は、少なくとも１つの第２の接触部位を有する。上述の硬化シリコーン組成物から形成されるエラストマー部材は、第１の基板と第１の接触部位の間、または、第２の基板と第２の接触部位、あるいは、その両方に配置されてもよい。次に、機械力は、エラストマー部材を付勢し、第１の基板または第１の装置上の第１の接触部位と第２の基板もしくは第２の装置上の第２の接触部位の電気的および/または熱的相互接続を維持するように適用される。硬化シリコーンエラストマーから形成される部材は、少なくとも１つの力ディストリビュータ、ばね部材、平面補正装置、または、熱不整合緩衝器として機能し、かつ、電子装置を基板から機械的に切り離す。別の態様では、本発明は、第１の接触部位を有する第１の電子構成要素と第２の接触部位を有する第２の電子構成要素とを含む電子アセンブリを含む。次に、上述の硬化シリコーン組成物から形成されるエラストマー部材を第１の接触部位と第２の接触部位の間に配置してもよい。エラストマー部材に導電性粒子を添加するかまたはばらばらの導電性部材のアレイを備えて、少なくとも１つの導電性経路を第１の接触部位と第２の接触部位の間に形成してもよい。機械力をアセンブリに適用してエラストマー部材を付勢するときに、エラストマー部材は少なくとも１つの力ディストリビュータ、ばね部材、平面補正装置、または熱不整合緩衝器として再び機能し、第１の部位と第２の部位を電気的におよび/または熱的に信頼性のある相互接続をする。上述の電子アセンブリのいずれかでは、本発明の硬化シリコーン組成物から形成されるエラストマー部材の寸法安定性および優秀な応力緩耐性は、局部的に力を集中させるのに役立てて、それぞれの接触部位間の界面で接触力を維持し、信頼性のある電気的相互接続を確保するために用いられる。エラストマー部材は、局部的なコンプライアンスを提供し、例えば接触部位の高さや基板の欠損などのさまざまな寸法的差異も調整する。図面の簡単な説明図１は、本発明の電子アセンブリの一実施例を示す斜視図である。図２は、雄型部材と雌型部材を含む本発明の電子アセンブリの一実施例を示す斜視図である。図3Aは、第１の基板と第２の基板を含む本発明の電子アセンブリの一実施例であり、電子アセンブリが接続されていない状態であることを示す断面図である。図3Bは、図3Aの電子アセンブリが接続状態である場合の一実施例を示す断面図である。図４は、導電性経路を有するエラストマー部材を有する本発明の電子アセンブリの一実施例を示す断面図である。図5Aは、エラストマー材料の耐応力緩和性を測定するために使用される試験装置を示す断面図である。図5Bは、エラストマー材料の耐応力緩和性を測定するために使用される試験装置を示す断面図である。好ましい態様の詳細な説明本発明の電子アセンブリのエラストマー部材の耐応力緩和性は、エラストマー部材が特定のコネクタ用途の力に耐えるときには、いつでも利点がある。用語「力耐性」は、本文で使用されるように、その使用過程のある段階で、エラストマー部材が外部に適用される機械的付加に耐えることを意味する。この負荷は、一度または繰り返して時間の長さを問わずに適用することができる。負荷は、圧縮性、引張性、あるいはそれらのある種の組み合わせであっても良い。図１について説明する。電子コネクタサブアセンブリ10は、エラストマーコア部材12を含むように示されている。コア部材12に隣接して、例えばポリイミドのような可撓性ポリマーフィルム16(以下、「可撓性回路」)の表面上に提供されるわずかに離隔した複数の金属性電子接触部位14が存在する。一般に、ポリマーフィルム16は、適切な接着剤(図示せず)によってコア部材12に取付けられる。接触部位14は、例えば、回路板20などの電子構成要素上で複数の対応する接触部位18と接触する。用語「電子構成要素」、または、「電子装置」は、本文で使用するように、ある方法で電気を導いたり通したりするために意図される構造を意味する。これには、電子コネクタ、可撓性回路をベースとするコネクタ、プリント回路板をベースとするコネクタ、導電性エラストマー、ｚ軸導電性エラストマー、試験ソケット、生産ソケット、メモリカードコネクタなどが挙げられる。第２の回路板24上の第２の群の接触部位22もサブアセンブリ10の接触部位14と接触させて配置して、回路板20と24の間で電気的相互接続を提供することができる。方向Ｆの外部の圧縮性機械力は、サブアセンブリのエラストマーコア12を付勢するために回路板に作用させることができる。圧縮力が適用されると、その力が伝わるエラストマーコアの断面がほぼ卵形をしていることでサブアセンブリ10 と回路板20、24上の接触部位18、22の間の界面に大きな局部接触力が作用する。コア12を構成するエラストマー材料の耐応力緩和性は、この大きな局部接触力を維持し、電気的相互接続を確保する。本発明の電子アセンブリ110を示す第２の実施例を、図２に示す。雌型部材112 は、テーパーソケット様の領域114を含む。可撓性回路116は、適切な接着剤によってソケット様の領域114の内壁に取り付けられる。可撓性回路116は、金属性電気接触部位118を含む第１のアレイを含み、この接触部位118には回路板(図示せず)または他の可撓性回路(図示せず)に電気的に相互接続するための金属性隆起様突起119を含むアレイを要すれば含んでもよい。第２の可撓性回路122は、楔様雄型部材120に接着剤で取付けられる。可撓性回路には、金属性電気的結合部位124を含む第２のアレイを含む。金属性結合部位は、回路板(図示せず)またはそのほかの可撓性回路(図示せず)を電気的に相互接続するために金属性隆起様突起126を含むアレイをさらに含んでもよい。エラストマー部材130は、雄型部材120と可撓性回路122の間に位置付けられる。雄型部材120は、雌型部材のテーパーソケット様領域114上に確実に嵌合するように適合されて、そのように挿入した場合に、雌型部材112に取付けられる可撓性回路116 上の金属性結合部位118を含む第１のアレイは、雄型部材120に取付けられる可撓性回路122上の金属性結合部位124を含む第２のアレイに電気的に相互接続される。雄型部材120が雌型部材112に楔止めされるとき、エラストマー部材130が付勢去れ、その卵型の断面にばね様の力が働き、電気的に相互接続される結合部位118と124の間の接触力を維持する。図3Aに示される本発明の電子アセンブリ210を示す別の実施例では、例えば、プリント回路板212などの第１の基板には、それに取付けおよび/または電気接続が成される第１の可撓性回路214を含む。可撓性回路214は、金属性電気接触部位 216の第１のアレイを含む。本発明の硬化シリコーン組成物の第１のエラストマー部材218は、回路板212と可撓性回路214上の接触部位216の間に位置付けられる。集積回路チップ220などの第２の基板は、それに取付けられる第２の可撓性回路222を有する。第２の可撓性回路222は、金属性電気接触部位224を含む第２のアレイを含む。本発明の硬化シリコーン組成物から形成される任意の第２のエラストマー部材226は、チップ220と可撓性回路222上の接触部位224の間に位置付けられる。図3Bに示すように、圧縮力をハウジング(図示せず)、クランプ(図示せず)などのいずれかの手段によってＦ方向に適用し、金属性接触部位216と224を一緒に押し付けてエラストマー部材を付勢して、回路板212とチップ220の間に電気的相互接続を提供しても良い。エラストマー部材218と226は、少なくとも１つの力スプレダー、ばね部材、平面補正装置、または熱不整合緩衝器として機能する。エラストマー部材218と226は、回路板212からチップ220を切り離し、装置をお互いに独立して操作できるようにする。図3Aおよび3Bに示される装置は、接続が比較的短期間の場合に、集積回路装置の試験に非常に有用であることが期待されている。あるいは、エラストマー部材の耐応力緩和性によって、大きな局部接触力を作用させて、長期間電気的な相互接続を維持することも期待されている。図４に示す本発明の電子アセンブリ300を示す別の実施例では、第１の電子装置310は第１のセットの金属接触部位314を含む。第２の電子装置320は、第２のセットの金属接触部位324を含む。エラストマー部材330は、第１の表面334と第２の表面336を有するマトリックス332の形態で提供されてもよい。この実施例では、マトリックス332は、少なくとも１つの、好ましくは複数の通路340を含み、その通路340は、マトリックス332の第１の表面334からその第２の表面336まで延在する。通路340には、好ましくは金属結合剤またはポリマー結合剤と組み合わせて、例えば、金属性粒子、セラミック性粒子、金属被覆ポリマー粒子、金属被覆セラミック粒子、金属性線材の一部などの電気的または熱的伝導要素342を含んでもよい(Reylekによる同時継続同時出願米国特許出願第08/651 ,185号を参照されたい)。図４には示されていない代替的構造では、エラストマーマトリックス332に任意に配分される伝導材料またはばらばらの位置に位置付けられる伝導要素を添加して、接触部位314と324の間に単数または複数の伝導通路を形成してもよい。圧縮性接触力Ｆが、例えば、弾性ハウジングまたは締付部材(図４には示していない)などによって第１の装置310と第２の装置320に適用されるとき、伝導材料がお互い同士と、マトリックス332を形成する材料と、任意の結合剤とで、相互作用して、伝導部材345として機能し、第１および第２の電子装置上の接触部位314および324でそれぞれ電気的および/または熱的に相互接続する。これらの伝導部材45の剛性、電気特性および熱特性は、特定の相互接続用途のために微細に調整することができる。力が適用されて電子アセンブリ300を圧縮するときには、耐応力緩和性の硬化シリコーンエラストマーは、少なくとも１つの力ディストリビューター、ばね部材、平面補正装置、または熱不整合緩衝器として再び機能し、電気的または熱的相互接続の信頼性を高める。本発明の電気コネクタのエラストマー部材を製造するために使用されるシリコーン組成物は、 a)分子あたり平均で少なくとも２つの不飽和官能基を含む付加硬化性シリコーンポリマーと、 b)分子あたり平均で少なくとも２つの珪素-水素結合を含む架橋剤と、 c)約30℃の温度で約１時間未満で組成物を硬化することができる十分な量の触媒と、を含む。好ましくは、効果後に、組成物が、一般にはASTM-395に記載された改良手続きに従って測定されるような所定の耐応力緩和性を有する。本発明の硬化エラストマー組成物は、従来のシリコーンエラストマーと比較して改善された耐応力緩和性を有し、それによってエラスマー部材を所定の接触力に維持し、長い時間にわたって信頼性のある電気的相互接続を確実にすることを可能にする。本発明のシリコーン組成物は、低温で急速に硬化し、硬化処理時およびその後に優秀な寸法安定性を維持し、かつ、硬化処理時には有害な副産物を放出しない。本発明のシリコーン組成物の成分は、以下に記載する。 (1)付加硬化性シリコーンポリマーシリコーンポリマーは、本発明の電子コネクタのエラストマー部材が形成されるシリコーン組成物に使用される第１の成分である。こうしたポリマー材料は、この分野では付加硬化性化合物として知られており、並外れて広い範囲の物性を所有する合成ポリマーシリコーン材料である。このような材料には、低粘性の液体、高粘性の液体、固形樹脂、または加硫ガムなどが成り得る。シリコーンおよび酸素原子の代わりとなる独自の分子構造は、有機化学特性と無機化学特性の異常な組み合わせを有する付加硬化性シリコーンポリマーを提供する。適切なシリコーンポリマーは、この分野では広く知られており、例えば、「Silicones」、Kir k-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology ,3rd Ed.，20，922-962(1982) などに記載されている。本発明に使用される適切な付加硬化性シリコーンポリマーは、ヒドロシリル化触媒の存在下で架橋剤によって架橋反応を経るエチレン不飽和化合物を含む。一般に、架橋反応の速度は、触媒化合物によって増加し、温度によって影響を与えることができる(例えば、反応を高い温度で幾分速い速度で進行させたり、高温で開始したりすることができる)。好ましいエチレン不飽和化合物には、触媒の存在下で架橋剤と反応する側鎖または末端のエチレン不飽和気を含むモノマー、オリゴマー、ポリマーを含む。あるいは、反応基は、ポリマー鎖(すなわち、主鎖)に沿って配置し、側鎖位置に配置しなくてもよい。一般に、硬化組成物の主鎖網または構造は、従来のエチレン不飽和化合物および架橋剤を含む。いずれかの化合物は、より大きいかまたは小さい割合で使用することができ、より大きいかまたは小さい初期分子量を有することができよう。さらに、エチレン不飽和化合物と架橋剤の組み合わせによっては、これらの化合物の広範囲の主鎖を利用し、それによって、広い範囲の物性を有する多岐にわたる硬化組成物を得ることができよう。本発明に有用であり脂肪族不飽和基を含む付加硬化性化合物は、オレフィン系不飽和基またはアセチレン系不飽和基を有する。これらの化合物は、ヒドロシル化の分野ではよく知られており、米国特許第3,159,662号(Ashby)、米国特許第3, 220,972号(Lamoreux)、米国特許第3,410,886号(Joy)などの特許に開示されている。さらに、珪素を含む特に有用な不飽和化合物が米国特許第4,916,169号(Boar dmanら)に開示されている。一般的な付加硬化性シリコーンポリマーは、以下の式F1に示されているシロキサンポリマーである。式(F1)の化学基Ｒ¹およびＲ²は、ポリマー鎖の「末端」部分を表し、好ましくは架橋反応に関係する反応基を取付けるための部位である(以下、「官能基」)。式 (F1)の主鎖に沿った末端ではない部位も官能基を取付けるための部位であるが、このような場合には、末端部位R¹および/または末端部位R²は、メチル基や以下に記載する一価のヒドロカルビル基またはハロゲン化された一価のヒドロカルビル基などの官能基を含んでもよい。したがって、式(F1)は、末端官能基を有する好ましいオルガノポリシロキサンポリマーを説明する以外の意図はない。２つ以上の官能基の取付け部位を、所望のとおりに変更してもよい。オルガノポリシロキサンの官能基の数は、意図する用途によってさまざまに変更できるが、ポリマー分子あたり平均で少なくとも２つの官能基が必要である。式F1の２つ以上の官能基は、一般に、ビニル基、アリル基、ブテニル基、プロペニル基、イソプロペニル基およびヘキセニル基を含むアルケニル基、または、シクロヘキセニル基、シクロペンテニル基、シクロヘプテニル基およびシクロオクテニル基を含むシクロアルケニル基などの２乃至20の炭素原子を有する置換および未置換の不飽和脂肪族基である。置換基には、例えば、ハロゲン、シアノ基、アミノ基などが挙げられる。好ましい不飽和脂肪族基は、ビニル基である。最も好ましくは、両方の官能基が、式F1の末端位置(R¹およびR²)に位置するビニル基である。特殊な特性が必要なときには、他の官能性ではない一価のヒドロカルビル基およびハロゲン化された一価のヒドロカルビル基を式(F1)の部位Z1-Z6で置換してもよい。例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、ドデシル、オクチルおよびオクタデシルなどの１乃至18個の炭素原子を有するアルキル基；シクロヘキシルやシクロヘプチルなどの５乃至７個の環状の炭素原子を有するシクロアルキル基；フェニル、ナフチル、トリル、キシリルなどの６個乃至18個の炭素原子を有するアリール基；ベンジル、β-フェニルプロピル、β-フェニルエチル、およびナフチルメチルを含むアラルキル基；ヒドロキシ、メトキシ、エトキシやドデシロキシなどの０乃至18個の炭素原子を有するアルコキシ基；ジブロモフェニル、クロロメチル、3,3,3-トリフルオロプロピルなどのハロ-置換炭化水素基を、式(F1)の部位Z1-Z6のすべてまたはいくつかで使用してもよい。こうした化学基の置換基には、ハロゲン、シアノ基、アミノ基などを含んでもよい。部位Z1-Z6について好ましい化合物は、メチル、メチルフェニル、シアノエチル、トリフルオロプロピルが挙げられる。本発明に有用な付加硬化性化合物は、以下の一般式を有する枝分かれしたオルガノポリシロキサンである。尚、式F1.1の各Ｒ¹は、上述で定義された官能基または非官能基であり、少なくとも２つであるがシロキサン中のすべてのR¹基のうち好ましくは半分以下が官能基であり、ｍは、０、１、２、または３を表し、ｎは平均で１乃至約10,000 の値を有する数値を表す。式(F1.1)に示されたような１つの分岐点より多く含む化合物も使用してよい。本発明のエチレン不飽和シロキサンポリマーとして有用であり、かつ、式(F1. 1)に示される官能価を含む適切な付加硬化性化合物の別のクラスは、MQ樹脂である。これらのポリマーは、テトラ官能性SiO_4/2(Ｑユニット)およびR^aR^bR^cSiO_1/2 (Ｍユニット)を含み、式中、R^a、R^bおよびR^cは、ビニル、メチル、フェニル、エチル、ヒドロキシ、または水素である。R^aとR^bがメチルであり、かつ、R^cがビニルであるMQ樹脂は、本発明のエチレン化合物として使用するために最も適している。一般に、これらは、この式のエチレン系化合物のみとしては使用されず、むしろその他のエチレン系化合物との組み合わせ、特に、R¹およびR²がビニルである式F1に示されるビニルを末端基とするポリジメチルシロキサンポリマーとの組み合わせとして使用されるものと思われる。ポリシロキサンは、広く知られている平衡処理によって、他のシロキサンから形成され、一般には、約0.01Pa・s乃至約2500Pa・sにわたる範囲の粘度を有する( 例えば、Silicone Compound:Register and Review，5th ed.，United リシロキサンの好ましい分子量は、架橋前のシリコーン組成物に対する所望の粘度によって決まることが多い。一般には、分子量が増加すると、未架橋組成物の粘度も、それに対応して増加する。本発明のエラストマーに用いる成形組成物として使用する場合、式F1の平均値ｎは、好ましくは約10乃至約6000、より好ましくは、約50乃至約2000、および最も好ましくは、約100乃至約1000である。１分子量を超える混合物も同様に使用することができる。ビニルシロキサン化合物に対する粘度の好ましい範囲は、約0.010乃至250Pa・s、好ましくは、0.1乃至100Pa・ s、最も好ましくは0.5乃至50Pa・sである。本発明のシリコーン組成物中のシリコーンポリマー成分の好ましい量は、シリコーン組成物の所望の物性によって異なるものと思われる(所望の未硬化の粘度、硬化される硬度などによる)。シリコーンポリマー成分に関する許容できる分子量の範囲が広いことや、ポリマーに添加することができるアジュバントのタイプが多いことが一部原因して、この量は幅広く異なる。シリコーン組成物中のシリコーン成分の現在好ましい量は、約10重量％乃至約100重量％であり、より好ましくは、約20重量％乃至約80重量％であるが、この量は組成物の全重量に基づく。 (2)架橋剤本発明のシリコーン組成物の第２の成分は、架橋剤である。用語「架橋剤」は、本文で使用されるように、シリコーンポリマー(オルガノポリシロキサン)のポリマー鎖(すなわち、好ましくは式F1のR¹およびR²)を含む単数または複数の官能基と反応し、それらを同時に延ばしかつ接続して、架橋された網状構造を形成するポリマーのことを示す。加熱時に軟化して流れる熱可塑性ポリマーとは対照的に、架橋ポリマーは、架橋後に、さらに流れることは特質上不可能である。本発明のエラストマー部材に使用されるシリコーン組成物の架橋成分は、ポリマー化合物であっても、非ポリマー化合物であってもよい。この架橋剤は、分子あたり少なくとも２つの珪素-水素結合を含み、いずれか１個の珪素原子についても３個以下の水素原子が結合される。好ましくは、２個以下の水素原子が、いずれか１個の珪素原子に結合され、最も好ましくは、１個以下の水素原子がいずれか１個の珪素原子に結合される。このような化合物は、この分野でよく知られており、例えば、Ashbyによる米国特許第3,159,662号、Lamoreauxによる米国特許第3,220,972号、Joyによる米国特許第3,410,886号などに開示されている。本発明で使用することができる珪素結合水素原子を有する化合物のクラスのいくつかは、次の通りである。 (a)以下の実験式を有する有機水素シラン (H)_a(R³)_bSi_c （F2）式中、各R³は、同じであっても異なってもよく、有機基を示し、好ましくは、一価のヒドロカルビル基、一価のヒドロアルコキシル基およびハロゲン化される一価のヒドロカルピル基からなる群から選択することができ、ｃは、１乃至10,0 00 の値を有する整数を表し、ａは、少なくとも２の値を有する整数であり、かつ、ｃが１よりも大きいときはｃ以下であり、ａとｂの合計は、２とｃの２倍との合計に等しい。 (b)以下の実験式を有する有機水素シクロプロピルシロキサン (H_dR³ _eSiO)_f （F3）式中R³は、上述で定義された通りであり、ｆは３乃至18の値を有する整数を示し、ｄは少なくとも２の値を有する整数でありかつｆ以下であり、ｄとｅの合計はｆの２倍に等しい。 (c)以下の実験式を有する有機水素ポリシロキサンのポリマーまたはコポリマー (H)_g(R³)_hSi_jO_(j-1) （F4）式中R³は、上述で定義された通りであり、ｊは２乃至10,000の値を有する整数を示し、ｇは少なくとも２の値を有する整数でありかつj以下であり、ｇとｈの合計は２とｆの２倍の合計に等しい。 R³によって表される基については、例えば、１乃至18個の炭素原子を有するアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、オクチル基、およびオクタデシル基など、５乃至７個の環状炭素原子を有するシクロアルキル基、例えば、シクロヘキシルおよびシクロヘプチルなど、６乃至18個の炭素原子を有するアリール基、例えば、フェニル、ナフチル、トリル、キシリルなど、０乃至18個の炭素原子を有するアルコキシル基、例えば、ヒドロキシル、メトキシ、エトキシ、プロポキシルなど、アルキル基とアリール基の組み合わせ、例えば、ベンジルやフェニルエチルのようなアラルキル基、および、それらのハロ置換基、例えば、クロロメチル、クロロフェニル、ジブロモフェニルなどが挙げられる。好ましくは、R³基は、メチル、またはメチルとフェニルの両方である。R³基は、アルケニルまたはシクロアルケニル、例えば、ビニル、アリルおよびシクロヘキセニルなどの１乃至20個の炭素原子を有する不飽和脂肪族基であってもよい。R³基が脂肪族不飽和基であるとき、珪素-水素結合を含有する珪素化合物をそれ自体と反応させて、架橋構造または架橋網状構造を形成することができる。本発明に有用な珪素結合水素を有する好ましい化合物は、以下の一般式を有するポリ有機水素ポリシロキサンである。式中、R⁴は、同じであっても異なっていてもよく、水素、１乃至18個の炭素原子を有するアルキル基、３乃至12個の炭素原子を有するシクロアルキル基、またはフェニル基を表し、少なくとも２つであるがシロキサン中のすべてのR⁴のうち半分以下が水素であり、ｍは、０、１、２または３を表し、ｎは、約１乃至約10,0 00にわたる平均値を有する数値を表す。式(F5)に示すような２つ以上の分岐点を含む化合物を使用してもよい。また、架橋剤として本発明に有用であり、式(F5)に記載される官能価を含むものは、MQ樹脂である。これらのポリマーは、テトラ官能性SiO_4/2(Ｑユニット)およびR^dR^eR^fSiO_1/2(Ｍユニット)を含み、式中、R^d、R^eおよびR^fは、ビニル、メチル、フェニル、エチル、ヒドロキシ、または水素である。R^dとR^eがメチルであり、かつ、R^fが水素であるMQ樹脂は、本発明のエチレン不飽和化合物として使用するために最も適している。一般に、これらは、この式の架橋剤のみとしては使用されず、むしろその他の架橋剤との組み合わせ、特に、式(F4)に示されるオルガノヒドロポリシロキサンコポリマーとの組み合わせとして使用されるものと思われる。架橋剤成分の量は、シリコーン組成物の架橋の所望の度合いを提供できるように十分であることが望ましい。シリコーンポリマー(オルガノポリシロキサン)成分について許容できる分子量が広範囲であることが一部原因で、現在では架橋剤の量は、シリコーン組成物中のオルガノシロキサンのSi-H基対官能基(例、ビニル)の比について説明することが最良であると考えられている。Si-H基対官能基(「 SiH:f」)の現在の好ましい比は、約１:１乃至約20:１であり、より好ましくは、約１:１乃至約10:１であり、最も好ましくは約1.3:１乃至約４:１である。本発明の組成物の特に好ましい実施例では、式F4のヒドリド基対式F1(R¹,R²は、ビニル)の官能基の比は、１:１乃至10:１、好ましくは、1.1:１乃至5:1、最も好ましくは、1.3:１乃至３:１である。全組成物中の架橋剤成分の現在の好ましい量は、0.2重量％乃至90重量％、より好ましくは、0.2重量％乃至20重量％、最も好ましくは0.2重量％乃至10重量％である。 (3)触媒本発明の電子アセンブリのエラストマー部材を形成するために使用されるシリコーン組成物の第３の成分は、触媒である。さまざまな触媒を使用することができて、約30℃の温度で約１時間以内に十分に硬化シリコーン組成物を提供する触媒であれば、使用することができる。本発明に使用するための適切なヒドロシル化触媒には、シリコーンポリマーのエチレン不飽和基と架橋剤の珪素結合水素基の付加的な反応を促進する上述の化合物を含む。適切な触媒の例には、クロロ白金酸、クロロ白金酸とアルコールの錯体、白金とオレフィンの錯体、白金とケトンの錯体、白金とビニルシロキサンの錯体、コロイド白金、コロイド白金とビニルシロキサンの錯体などを例とする白金または白金化合物の触媒、パラジウム、パラジウムブラックとトリフェニルホスフィンの混合物、ロジウムまたはロジウム化合物の触媒などが挙げられる。本発明に使用するために適切な触媒としては、放射性活性化ヒドロシル化触媒もある。例えば、(η⁴-シキロロオクタジエン)ジアリール白金錯体(Drahnakによる米国特許第4,530,879号に記載されているようなもの)；(η⁵-シクロペンタジエニル)トリアルキル白金錯体（Drahnakによる米国特許第4,510,094B号に記載されているようなもの）または、(η⁵-シクロペンタジエニル)トリ(σ-脂肪族)-白金錯体および従来のビニルシロキサンポリマーおよび架橋剤を有し可視光線を吸収することができる増感剤(Boardmanらによる米国特許第4,916,169号に記載されているようなもの)を使用してもよい。白金または白金化合物の触媒が現在は好ましい。あるいは、米国特許第5,145,886号に開示されるPt(II)β-ジケトン錯体または米国特許出願第07/626,904号および第07/627,009号に開示される光ヒドロシル化触媒系が、本発明に使用するために適切である。本発明のアセンブリのエラストマー部材を形成するために使用されるシリコーン組成物に使用するために現在好ましい触媒材料は、「Karstedt」タイプの触媒である。Karstedt白金触媒は、米国特許第3,715,334号、米国特許第3,775,452 号および第3,814,730号に記載されている。一般に、Karstedt触媒を製造するためには、(A)白金ハリドを(B)錯体生成材料と併用しなければならない。錯体生成材料は、不飽和有機珪素材料であり、好ましくは、(a)不飽和シラン、(b)不飽和の線状または枝分かれシロキサン、および(c)不飽和環状シロキサンから選択される。 Karstedtの触媒は、(1)不飽和有機珪素材料と白金ハリドを接触させて有効な無機ハロゲンの濃度を有する混合物を生成し、(2)その結果生じる混合物を処理して有効な無機ハロゲンを除去し、(3)(2)から白金のグラム原子当たり0.1グラム原子未満のハロゲンを含む有効な無機ハロゲンを有する白金-シロキサンを回収することによって製造される。好ましくは、生成される錯体は、実質的にハロゲンを含まないことが望ましい。本文に記載されるように、用語「有効な無機ハロゲン」は、「無機塩化物」に対するASTM指定D-1821-63の改良方法によって検出することができるハロゲンを示す。改良手続きは、実質的にASTM D-1821-63に記載されるものと同様であるが、氷酢酸とアセトンの混合物を引用されたアセトンの代わりに使用する点で異なる。原子吸光分光分析法は、白金-シロキサン錯体中の白金の原子グラムを測定するために使用された(R．Dockyer and G．F．Hames，Analyst，84,385(1959)などを参照のこと)。好ましくは、白金-シロキサン錯体は、白金ハリドと少なくとも１つの以下の式の構造単位を有する不飽和の線状シロキサン、枝分かれシロキサン、または環状シロキサンとを反応させることによって生成することができる。式中、上述の構造単位の不充分な原子価(「Si=」)は、R、R'、および酸素遊離基によって満たすことができ、RおよびR'は、例えば、アルキル、ビニル、アリル、およびフェニルなどの飽和もしくは不飽和の脂肪族基または芳香族機である。最も好ましいR'は、ビニル基である。本発明の実践に使用することができる白金ハリドは、例えば、H₂PtCl₆nH₂O や、NaHPtCl₆nH₂O、KHPtCl₆nH₂O、Na₂PtCl₆nH₂O、K₂PtCl₆nH₂Oなどの金属塩などである。さらに、PtCl₄nH₂OやPtCl₂、Na₂PtCl₄nH₂O、H₂PtCl₄nH₂O、NaHPtCl₄nH₂ O、KHPtCl₄nH₂O、K₂PtBr₄などの白金タイプのハリドや、例えば、[(CH₂=CH₂)PtC l₂]₂、(PtCl₂C₃H₆)₂などのAshbyによる特許第3,159,601号および第3,159,662号に説明されているような脂肪族炭化水素を有する白金ハリド錯体を使用してもよい。その他の白金ハリドは、Lamoreauxの特許第3,220,972号によって示される如きであり、クロロ白金酸六水和物やオクチルアルコールなどのような反応生成物が挙げられる。本発明のエラストマーを製造するために使用されるシリコーン組成物の白金触媒成分の量は、約30℃で１時間以内に、好ましくは、約20分間に30℃で、最も好ましくは、10分間未満に30℃で、シリコーン組成物を所望の硬化度を提供することができるのに十分であることが望ましい。シリコーンポリマー(オルガノポリシロキサン)成分に対して許容可能な分子量の範囲が広範であることが一部原因で、必要とされる触媒のこの量は、触媒錯体中の白金原子対ポリオルガノシロキサンの官能基の比について説明することができる。白金原子対不飽和アルキル官能基(「Pt:Ｆ」)の現在の好ましい比は、１:10乃至１:2000であり、好ましくは、１:20乃至１:1000であり、最も好ましくは、１:30乃至１:500である。十分な触媒を使用して、白金対組成物中のすべての反応成分の重量比が、約50ppmより大きく、好ましくは、約100ppmより大きく、最も好ましくは、約200ppmよりも大きくなるようにすることが望ましい。オルガノポリシロキサン成分の官能基がビニルである場合、理論的な(白金対ビニル、例Pt:f)比は、約１:200未満であり、好ましくは約１:125未満であり、最も好ましくは、約１:75未満であることが望ましい。本発明の電子アセンブリ中のエラストマー部材を製造するために使用されるシリコーン組成物に関する好ましい配合表を以下の表１に記載する。 (4)任意の添加剤本発明の電子アセンブリのエラストマー部材を製造するために使用されるシリコーン組成物には、Koningsによる米国特許第5,371,162号に記載されるKarstedt 触媒錯体に用いるアミン安定剤を含む。さらに、シリコーン組成物は、要すれば、例えば、金属粒子、シリカ、石英、カルシウムカルボネートまたは金属酸化物などの充填剤や、適切な重合開始剤および防止剤の他、界面活性剤、顔料、改質剤、共重合補助溶剤、非共重合補助溶剤などを含んでいてもよい。本発明の電子アセンブリのエラストマー部材を製造するために使用されるシリコーン組成物の硬化反応は、一般に、触媒と、架橋剤と、シリコーンポリマーと、その他の任意添加剤とを一緒に混合することによって開始される。用語「硬化」は、本文で使用されるように、架橋を形成する化学反応が進行してその系に「架橋」を好ましくは室温かそれに近い温度で生じさせることを示唆する。各成分を使用する前に、好ましくは、予混する。例えば、混合物の成分「Ａ」( ビニル官能基を有するオルガノポリシロキサンと白金触媒とを含んでいてもよい）を成分「Ｂ」(有機水素ポリシロキサンおよび要すれば別のビニル含有オルガノポリシロキサンを含んでいてもよい)とを混合してもよい。次に、この混合物は、適切な型に適用して、特定の電子アセンブリに用いる所望の形状のエラストマー部材を製造する。型内では、材料が硬化し始めるにつれて、その粘度が大きくなる。用語「作業時間」は、本文で使用されるように、(1)ビニル含有オルガノポリシロキサンと、有機水素ポリシロキサンと、白金触媒を混ぜたときの硬化反応開始から、(2)硬化反応が、その意図する目的のために改質などの系にたいする物理的な作業をそれ以上には実際に行わなくなる段階に進行したときまでの時間を意味する。反応が段階(2)まで進行したときに、材料はその「ゲル点」に到達したと言い、もはや材料は容易には流れなくなり、新しい形状には適合しなくなる。作業時間には、好ましくは、楽に混合してシリコーン組成物をその所望の形態にするために十分な時間を取る。好ましくは、約30℃の温度での作業時間は、約１分乃至約30分、最も好ましくは、約１分乃至約10分である。これより長い作業時間も許容できる。架橋反応が、実質的に完了すると、材料は、「硬化」したといわれる。この「硬化時間」は、シリコーンばね部材に対して同様に重要なパラメータであるが、この理由は、材料が、完全に硬化するまで型内に存続することが重大だからである。型から早期に取り出すと、成分が変形し、それに続いてゆがんだ位置で架橋が生じることになる。このため、短い硬化時間を有することが望まれている。用語「硬化時間」は、本文で使用されるように、十分な硬化が起きて、永久的な変形を起こさずに複製される表面からシリコーン材料を除去することができる時間のことを言う。硬化時間は、例えば、振動レオメーターで反応する組成物のトルクを測定するなどして、概算することができる。トルク値が最大値に達するときに、材料は完全に硬化したといわれる。あるいは、典型的な最大値未満である任意のトルク値を硬化時間の相対的な概算値として使用してもよい。一般に、硬化時間は、得られるトルク値が、その最大値の約90％に達したときと定義されている。一般には、短い硬化時間は、長い硬化時間よりも好ましい。好ましくは、硬化時間は、約30℃の温度で約10分である。より好ましくは、５分と30℃での作業時間の合計未満である。最も好ましくは、硬化時間は、所望の作業時間よりもわずかに長い。本発明の電子アセンブリのエラストマー部材のシリコーン組成物を製造するために使用される硬化反応は、例えば、約25乃至約40℃の室温またはそれに近い温度で商業的に適した時間で進行する。これとは対照的に、「高」温硬化シリコーンエラストマーは、比較的高い温度(例、>100℃)でしか硬化せず、長い期間(１時間以上)室温で安定している(すなわち、硬化反応は、遅くなる)。本発明のエラストマー部材を製造するために使用されるシリコーン組成物の硬化速度は、上述で指定した範囲内で触媒と架橋剤の量を変更することによって調整することができる。硬化速度は、周知の防止剤および/または遅延剤によってさらに調整することができる。このような防止剤の１つは、1,3,5,7-テトラメチル-1,3,5,7-テトラビニルシクロテトラシロキサンであり、これは、触媒と競合的に反応して架橋反応を遅くする。硬化速度は、熱を適用することによって早めることができる。但し、熱の適用によって、型とエラストマーの熱膨張特性の不整合の結果としてエラストマー部材の最終形状が変化してしまう。この形状における変化は、硬化を速くするために必要な温度上昇を最低限にすることによって最小化される。理想的な材料は、好ましくは約90℃以下の温度で、より好ましくは約60℃以下の温度で、最も好ましくは約30℃以下の温度で約５分間未満の硬化時間を有する。このような低い温度では、最終部品の寸法忠実度は高くなり、処理装置に対する必要条件は少なくなる。低温と早い硬化時間によって、組みたてライン上での処理コストまたは連続的なウェブ処理での処理コストは単純化し、抑えられる。さらに、より低い温度および速い硬化時間は、電子構成要素自体が、ばねエラストマーに用いる型のすべてまたは一部として役立ち、装置(より少ない型)ならびに必要な処理工程(型からのエラストマーの取り出し、在庫品の貯蔵、およびそれに続く電子構成要素の挿入)を低減することができる。十分に硬化した後、本発明のエラストマー部材を製造するために使用されるシリコーン組成物は、優秀な耐応力緩和性を有する。外部の力が上述のシリコーン組成物から形成されるエラストマー部材に適用されると、その部材には、それに対応する反力が作用する。用語「耐応力緩和性」は、本文で使用されるように、材料が規定の時間にわたって規定の温度で(例えば、125℃で1000時間にわたって) 実質的に変化しない適合する反力を提供することによって外部に適用される機械力に耐えることができる能力を意味する。このため、高い耐応力緩和性を有する材料は、実験の過程ではその機械力について最小の変化しか示さなかった。本発明のエラストマー部材に用いる耐応力緩和性の好ましい範囲は、60％ないし80％の初期力保留性、より好ましくは、80％ないし90％の初期力保留性、および最も好ましくは、90％以上の初期力保留性を有する。力保留性を測定するために使用される方法は、ASTM D 395とASTM D 575の改良版である。改良試験では、サンプルを室温まで放置して冷却しながら、締付固定してから、固定具からサンプルを取り外した直後に、サンプルを元の圧縮可能な撓みまで再び圧縮するために必要な力を記録する。これら、老化前のサンプルを最初に圧縮するのに必要な力と比較する。パーセントによる力の保留性は、老化時の値と元の値との比を求めることによって算出する上述のように、電子コネクタに使用されるシリコーンエラストマーは、腐蝕またはそれ以外の方法で繊細な電子構成要素を損傷する恐れのある硬化または老化時に、副産物を生成してはならない。本発明の目的には、非常に低い減量が、電子コネクタがはんだリフロー手続き時に経験する温度で必要である。本発明のエラストマー部材は、はんだリフローに必要な温度(約245℃乃至約320℃)に加熱したときに、約５％未満の減量、好ましくは約２％の減量を有する。本発明は、あくまでも説明のためであり、かつ、本発明の範囲を制限することを意味しない以下の実施例を考慮することで、さらに理解できよう。別途指示が内限り、すべての部および百分率は、重量換算である。例調製例１ Karstedt触媒の調製三口フラスコに機械的撹拌機と、還流冷却機と、温度計と、窒素パージを取付けて、水浴させた。フラスコには、3,000部のエタノールと1,200部の1,1,3,3-トリメチル1,3-ジビニルジシロキサンを充填してから、５分間窒素でパージした。 600部のヘキサクロロ白金酸をその溶液に添加し、混合物を酸が実質的に溶解するまで撹拌した。1,800部の重炭酸ナトリウムをさらに５分間かけて添加した。水浴を60℃に加熱してから、2.5時間撹拌した。冷却後、溶液を濾過し、150部のエタノールで洗浄し、6,000部のジメチルビニルシロキシを末端とするポリジメチルシロキサンを含むフラスコに移した。フラスコを回転蒸発器に配置し、減圧が0.5-1.0mmHgに達するまで45℃でストリッピングして、約2.3-3.0％の白金濃度を有するKarstedtタイプの触媒溶液を得た。調製例2-7 配合原触媒組成物と原架橋剤組成物を、Rossダブル遊星形ミキサー中の以下の成分と組み合わせて、60分間30rpmで表P1に記載の減圧下で混合することによって調製した。以下の略語は、表P1の他、以下の表P2にも適用する。 2 「LMWポリシロキサン」＝約2Pa・sの粘度を有するＹ-7942 ビニルジメチルシロキシを末端基とするポリジメチルシロキサン、Witco Corp.，OSi Specialti es Group,Danbury,Ctから入手可能。 3a 「白金触媒」＝調製例１の白金触媒溶液。 3b 「白金触媒」＝調製例１の白金触媒溶液と同様の溶液であるが、2.0Pa・ sのポリマーを0.3Pa・sの代わりに用いた。 4a 「架橋剤」＝約24乃至38mPa・sの粘度と約0.2重量％のヒドリドを有する有機水素ポリシロキサン、Witco Corp.,OSi Specialties Group,Danbury,Ctから入手可能。 4b 「架橋剤」＝約50乃至70mPa・sの粘度および約0.15重量％のヒドリドを有する有機水素ポリシロキサン、3M,St.Paul,MNから入手可能。 5 Witco Corp.,OSi Specialties Group,Danbury,CtからSilwet L-77の商品指定で入手可能な界面活性剤。 6 「微晶質シリカ」＝ Unimen Specialty Minerals,Cairo,ILから商品指定I msil A-25で入手可能なミネラルシリカ充填剤。 7 「DVTMDS」＝ 1,1,3,3-テトラメチル-1,3-ジビニルジシロキサン、硬化時間抑制剤、United Chenmical Technology,Inc.,Bristol,PAから入手可能。 8 シリカ充填剤、Degussa Corp,Dublin,OHから、商品指定Sipernat D-13で入手可能な表面処理沈降シリカ。 9 「顔料」＝ Ferro Corp.,South Plainfield,NJから商品指定V-1232で入手可能な青色顔料ペースト。 10 「顔料」＝ Ferro Corp.,South Plainfield,NJから商品指定SV-2608で入手可能な緑色顔料ペースト。 11 「顔料」＝ DAY-GLO Color Corp.,Cleveland,OHから、商品指定AX-13-5 で入手可能なRocket Red顔料。調製例8-12 配合原触媒組成物と原架橋剤組成物を、Rossダブル遊星形ミキサー中の以下の成分を組み合わせて、表P2に記載するように減圧下で60分間30rpmで混合することによって調製した。調製例13 成形および注型による造形調製例２の等しい量の触媒組成物と基礎組成物を、Kenics静的ミキサーを備えた二液型シリンジ(すなわち、本質的に等しい直径を有する２つの並列バレルを有するシリンジ)の個別のバレルに入れた。Kenics静的ミキサは、左ピッチと右ピッチが交互の一連の短い螺旋要素に固定される環状パイプから成る。中央の要素の螺旋設計によって、横方向の流れがパイプの軸に垂直な平面に生じる。その結果として２つの成分の半径方向の混合が達成される。Kenics静的ミキサの流体力学の完全な説明は、Stanley MiddlemanによるFundamentals of Polymer Pro cessingの327ページと328ページから知ることができる。混合された化合物は、静的ミキサの先端から0.100インチ(0.254cm)の幅と0.10 0インチ(0.254cm)の深さと６インチ(15.2cm)の長さを有し、その６インチ×0.10 0インチの面に沿って空中に対して開放されたキャビティを有するプラスチックの型に直接小分けした。材料を放置して５分間硬化した。材料が硬化した後、型を開いて、硬化されたエラストマー部分を取り出した。調製例14 注型による造形調製例２の等しい量の触媒組成物と基礎組成物を、Kenics静的ミキサーを備えた二液型シリンジ(すなわち、本質的に等しい直径を有する２つの並列バレルを有するシリンジ)の個別のバレルに入れた。混合された化合物は、静的ミキサの先端から0.120インチ(0.305cm)の深さと４インチ(10.2cm)の正方形の寸法を有し、その上面沿って空中に対して開放されたキャビティを有するプラスチックの型に直接小分けした。プレスで平坦な面を上面に対して押し付けることによってその上面を平坦化した後、材料を５分間放置して硬化した。材料が硬化した後、型を開いて、硬化されたエラストマー部分を取り出した。調製例15 過剰成形による組成物の加工例13で形成される硬化サンプルを、0.100インチ(0.254cm)の幅と、0.200インチ(0.508cm)の深さと６インチ(15.2cm)の長さを有し、その６インチ×0.100インチの面に沿って空中に開放されたキャビティを有するプラスチックの型に挿入した。調製例８の等しい量の触媒組成物と基礎組成物を、Kenics静的ミキサーを備えた二液型シリンジの個別のバレルに入れた。混合化合物は、静的ミキサーの先端からキャビティに直接、例13から得られたサンプル上に小分けされた。化合物をより初期の硬化サンプルと接触させて、５分間型に入れて放置して硬化した。材料が硬化し終わった後、錯体エラストマー部分を注型キャビティから取り出した。２つのエラストマーは、お互いに優秀な接着力を示した。性能例１配合物2-12の熱老化性能各配合物(2-12)のエラストマーサンプルを例14の調製例の手順に従って調製した。この後で、応力緩和実験以下のように各サンプルに対して実施した。応力緩和試験手順(各サンプル対して実施、図5A-5Bを参照のこと) 1．エラストマーサンプル400を以下のサイズに切断した：幅＝0.150インチ(3.81 mm)、高さ＝0.120インチ(3.048mm)、長さ＝0.500インチ(12.7mm)。 2．エラストマーを２つの補剛板402、404の中心に置いた。11.1 1b(5.03kg)の力を達成するために必要な圧縮間隔Ｃ_oを、高さ方向にエラストマー400を圧縮することによって測定した。これは、Larson Systems,Inc.,Minneapolis,MNから入手可能なSuper DHTばねテスターを用いて行われた。 3．２セットのシム406、408を選んだ。それぞれ厚さＣ_oに等しかった。 4．エラストマーを板402、404の中央に置いて、シムのセット406、408をエラストマー(図5B参照のこと)の各端に沿って配置し、試験固定具405を提供した。上部板402を一組のねじ404を用いて下部板404にしっかりと取付けた。シム406、40 8を使用して、板402、404の問の間隔をステップ２で測定した間隔Ｃ_oに設定した。上部板については、補剛板402、404は、アルミニウムであり、上部板については、2.1インチ(5.3cm)の長さと、0.35インチ(0.89cm)の厚さと、0.5インチ(1.3c m)の幅を有し、下部板については、2.1インチ(5.3cm)の長さと、0.5インチ(1.3c m)の厚さと、0.5インチ(1.3cm)の幅を有していた。 5．エラストマーは、125℃のオーブンで１ヶ月かけて応力緩和試験固定具内で老化された。 6．応力緩和試験固定具をオーブンから取り出して、圧縮しながら室温に冷却した。 7．試験固定具をはずして、エラストマーサンプル400を取り出した。 8．老化したエラストマーを元の間隔Ｃ_oまで再度圧縮し、それによって印加される力を測定した。 9．保持されるパーセントの力を、以下の式を用いて算出した。Ｆ_老化/Ｆ_初期ｘ100％，式中、Ｆ_初期=11.1lb(5.03kg) これらの配合物の性能データを表P3に記載する。上述のように急速にシリコーンエラストマー配合物を硬化することで、優秀な耐応力緩和性を示すことがわかる。このシリーズの性能は、125℃で４週問応力緩和による老化後、79％乃至92 ％の力保留性にわたる範囲であった。性能例２は、複数の市販の注型可能なシリコーンエラストマー配合物について得られるデータを示す。性能例２市販の注型可能な配合物の熱老化性能各市販の配合物のエラストマーサンプルを、製造業者が推奨する硬化スケジュールを用いて置換しながら、調製例14の手順に従って調製した。この後で、応力緩和実験を性能例１と同じ方法で実施した。これらの配合物についての性能データは、表P4に記載した。これらのシリコーンエラストマーは、本発明に開示される配合物の耐応力緩和性を示さなかった。性能例３空中でのはんだリフロー時のガス発生空気はんだリフロー処理を模倣するために、調製例２の室温硬化エラストマー配合物のサンプルを、Perbkin-Elmer Series 7 Thermal Analysis Systemを用いてTGA(熱重力測定分析法)で試験した。サンプルは、試験前に焼付けされていなくて、かつ、乾いていないように形成されものについて試験した。TGA(100℃/分で245℃に急速加熱)によって測定したところ、245℃リフローで２分間に0.15重量％しか損失しなかったが、これは湿気の損失によるものと思われる。４分後、0.63重量％を損失した。第２のサンプルについては、5℃/分での力学的TGA時に、サンプルが200℃に達するときまでに0.45重量％を損失した。約1.5重量％は、350℃で損失し、 350℃を超えた場合に限り、サンプルは評価できる減量を示し始めた。例えば、5 00℃での減量は15％である。これらのデータは、電子装置に用いるエラストマーを維持する必要がある温度範囲にわたって優秀な熱安定性を示す。性能例４不活性雰囲気でのはんだリフロー時のガス発生不活性(窒素)はんだリフロー処理を模倣するために、室温硬化からエラストマー配合物２のサンプルを性能例３に記載されたようにTGAで試験した。サンプルは、試験前に焼付けされていなくて、かつ、乾いていないように形成されものについて試験した。約0.094重量％を１時間の窒素パージ中に損失したが、これは、エラストマーからの湿気の蒸発によるものと思われる。わずか0.16 重量％を、TGA(100℃/分で245℃に急速加熱)を用いる窒素シミュレーションでの 245℃リフローで損失した。これは湿気の損失によるものと思われる。４分後、0 .53重量％を損失した。第２のサンプルについては、１時間の窒素パージ中に、約0.098重量パーセントを損失したが、これは、エラストマーからの湿気の蒸発によるものと思われる。その後に行われた5℃/分での力学的TGA時に、0.37重量％がサンプルを200℃に達するときまでに損失した。わずか1.8重量％しか、380℃で損失せず、350℃を超えた場合に限り、サンプルは評価できる減量を示し始めた。例えば、500℃での減量は10％である。これらのデータも、電子装置に用いるエラストマーを維持する必要がある温度範囲にわたって優秀な熱安定性を示す。本文に記載される具体的な実施例は、本発明の範囲を決して制限するものでないことは理解されよう。本発明のその他の変更は、上述の説明から考えれば、当業者には明らかであろう。これらの説明は、本発明を明確に開示する実施例の特定の例を提供するものである。従って、本発明は、説明される実施例、あるいは、特定の要素、寸法、材料またはそれに含まれる構成に制限されるものではない。請求の範囲の精神および範囲内に含まれるすべての代替的な修正および変更は、本発明に含まれる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者レイレク，ロバート・エスアメリカ合衆国55133―3427ミネソタ州セント・ポール、ポスト・オフィス・ボックス33427

Claims

【特許請求の範囲】 1. 硬化組成物から形成される力耐性部材(12)を含む電子アセンブリ(10)であって、 a)分子あたり平均で少なくとも２つの不飽和官能基を含む付加硬化性シリコーンポリマーと、 b)分子あたり平均で少なくとも２つのシリコーン-水素結合を含む架橋剤と、 c)触媒とを含み、前記触媒が、約30℃の温度で約１時間未満内に組成物を硬化することができるのに十分な量で存在する、電子アセンブリ。 2. シリコーンポリマーの官能基が、ビニル、アリル、1-ヘキセニルおよびシクロヘキセニルからなる群から選択される、請求項１記載の電子アセンブリ。 3. 前記架橋剤が、有機水素シラン、有機水素シクロポリシロキサンおよび有機水素ポリシロキサンからなる群から選択される、請求項１記載の電子アセンブリ。 4. 前記触媒が、白金、パラジウムおよびロジウムから成る群から選択される成分を含む、請求項１記載の電子アセンブリ。 5. 硬化組成物から形成される力耐性部材(12)を含む電子アセンブリ(10)であって、 a）分子あたり平均で少なくとも２つの不飽和官能基を含む付加硬化性シリコーンポリマーと、 b）分子あたり平均で少なくとも２つの珪素-水素結合を含む架橋剤とを含み、前記架橋剤が、有機水素シラン、有機水素シクロポリシロキサンおよび有機水素 -ポリシロキサンからなる群から選択され、かつ、架橋剤の量が、予備硬化組成物が約４:１乃至約１:１のSiH:官能基の比で１つのアルキルを有し、 c）Karstedt触媒が、約200:１未満のPt:Ｆ比を提供するために十分な量で存在する、電子アセンブリ。 6. 前記触媒が、約75:１未満のPt:Ｆ比を提供するために十分な量で存在する、請求項５に記載の電子アセンブリ。 7. 前記硬化組成物が、改良ASTM-395手順に従って測定して少なくとも75％の力保留性を有する、請求項５に記載の電子アセンブリ。 8. 前記触媒が、約30℃の温度で約10分未満で組成物を硬化することができるのに十分な量で存在する、請求項５に記載の電子アセンブリ。 9. 電子アセンブリ(110)であって、楔様の雄型部材(120)と前記雄型部材に取付けられる第１の電子構成要素(122) を含み、前記第１の電子構成要素が、少なくとも１つの第１の電気接触部位(124 )と、前記電子構成要素と雄型部材の間にエラストマー部材(13)を含み；前記雄型部材を受容するように構成されるソケット様雌型部材(112)と前記雌型部材に取付けられる第２の電子構成要素(116)とを含み；前記第２の電子構成要素が、少なくとも１つの第２の電気接触部位(118)を含み；前記雄型部材が、前記雌型部材に挿入されるときに、前記エラストマー部材が前記第１の電子構成要素と前記第２の電子構成要素の間の電気的相互接続を維持するように付勢され；前記エラストマー部材が硬化組成物を含む、電子アセンブリであって、 a）分子あたり平均で少なくとも２つの不飽和官能基を含む付加硬化性シリコーンポリマーと、 b）分子あたり平均で少なくとも２つの珪素-水素結合を含む架橋剤と、 c）約30℃の温度で約１時間未満で組成物を硬化することができるのに十分な量で存在するKarstedt触媒と、を含む電子アセンブリ。 10．第１の表面(334)と第２の表面(336)とを有するマトリックス(332)であって、前記マトリックスが、 a）分子あたり平均で少なくとも２つの不飽和官能基を含む付加硬化性シリコーンポリマーと、 b）分子あたり平均で少なくとも２つの珪素-水素結合を含む架橋剤と、 c）Karstedt触媒とを含む硬化室温硬化性シリコーン組成物を含み、前記組成物が、約30℃の温度で約１時間未満で硬化することができるマトリックス、および、第１の電子構成要素(310)と第２の電子構成要素(320)の間に電気的および熱的相互接続の少なくとも一方を提供するための前記マトリックス中の伝導性粒子 (342)を含む、伝導構造体(300)。