JP2004014356A

JP2004014356A - 電気コネクタ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004014356A
Application number: JP2002167449A
Authority: JP
Inventors: Junya Ishida; 石田　純也; Noriyoshi Hosono; 細野　則義
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】製造時のロスが少なく、コネクタのピッチの維持管理が容易な電気コネクタ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】非導電エラストマー１と導電エラストマー２を交互かつ多重に並べ備える。そして、製造時には非導電エラストマー層４と、非導電エラストマー層４に接着される導電エラストマー層５を用い、導電エラストマー層５の露出面を切削液の供給を伴う研削砥石で切削して非導電エラストマー層４に指向する複数の配列溝７を所定のピッチで並設し、複数の配列溝７間を導電部である導電エラストマー２として一対の電気接合物を電気的に接続する。製造時に積層シートを多角形のドラムに巻く必要がないので、角部に歪みが発生し、この部分が無駄になることがない。
【選択図】　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイに代表される各種の電気電子機器間を電気的に接続する電気コネクタ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気コネクタ（エラスチックコネクタともいう）は、複数の非導電エラストマーと導電エラストマーとが交互かつ多重に積層一体化されることにより形成され、相対向する中・小のディスプレイ等の間に介在された後、これらのディスプレイ等に強く挟持されることによりこれらを電気的に接続する。
【０００３】
このような電気コネクタを製造する場合には、先ず、非導電エラストマー層と導電エラストマー層とを積層して長尺の積層シート６を形成し、この積層シート６を多角形のドラム２０に連続的に巻回（図１３参照）してその各辺の多重の積層シート６を角部を含んだ状態で除去する。そして、除去した略ブロック状の複数の積層シート６をプレス装置２１でプレスしてエア抜き（図１４参照）し、この複数の積層シート６を加熱プレスして積層ブロックを構成（図１５参照）した後、積層ブロックをカッター２１によりスライス（図１６参照）すれば、電気コネクタを製造することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電気コネクタは、以上のように製造時に積層シート６を多角形のドラム２０に巻回するので、角部に歪みが否応なく発生し、この部分が無駄になるという大きな問題がある。また、電気コネクタのピッチを積層シート６の厚み精度に依存しているので、ピッチの維持管理が容易とはいえず、同一のピッチを得るのがきわめて困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、製造時のロスが少なく、ピッチの維持管理が容易な電気コネクタ及びその製造方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明においては、上記課題を達成するため、導電部により複数の電気接合物を電気的に接続するものであって、
非導電エラストマー層と、この非導電エラストマー層に重ね設けられる導電エラストマー層とを含み、この導電エラストマー層を研削砥石により切り欠いて非導電エラストマー層に伸びる複数の配列溝を所定のピッチで並べ設け、配列溝間を導電部としたことを特徴としている。
なお、配列溝に非導電エラストマーを充填して絶縁部とすることができる。
【０００７】
また、請求項３記載の発明においては、上記課題を達成するため、導電部により複数の電気接合物を電気的に接続するものであって、
非導電エラストマー層の露出面に、所定のピッチで並ぶ複数の配列溝を金型で転写形成し、各配列溝に導電エラストマーを充填して導電部としたことを特徴としている。
【０００８】
さらに、請求項４記載の発明においては、上記課題を達成するため、導電部により複数の電気接合物を電気的に接続する製造方法であって、
非導電エラストマー層と導電エラストマー層とを重ね設けて積層シートを形成し、この積層シートを形成する導電エラストマー層を研削砥石により切り欠いて非導電エラストマー層に伸びる複数の配列溝を所定のピッチで並べ設け、この配列溝間を導電部とすることを特徴としている。
【０００９】
ここで、特許請求の範囲における複数の電気接合物としては、各種の電気電子機器や精密機器、例えばディスプレイ、液晶モジュール、半導体パッケージ、回路基板、電子部品、小型の音響部品等があげられる。非導電エラストマー層や導電エラストマー層には、例えば硬度の低いサポート層等の他の層を適宜重ね設けても良い。また、研削砥石は、単数複数いずれでも良く、しかも、回転するタイプでも、相対的・直線的にスライドするタイプ等でも良い。非導電エラストマーは、全配列溝に充填されるものでも良いし、電気的な接続に必要な複数の配列溝のみに充填されるものでも良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における電気コネクタは、図１ないし図７に示すように、少なくとも一方が可撓性を有する複数の非導電エラストマー１と導電エラストマー２とを交互かつ多重の一列に並べ備え、製造時には非導電エラストマー層４と、この非導電エラストマー層４に積層（層をなすよう積み重ねる）接着される導電エラストマー層５とを用い、この導電エラストマー層５の露出面を切削液の供給を伴う研削砥石１２により切削して非導電エラストマー層４に指向する複数の配列溝７を所定のピッチで並設し、複数の配列溝７の間を導電部である導電エラストマー２とし、ディスプレイ等からなる相対向する一対の電気接合物を導電エラストマー２により電気的に導通接続する。
【００１１】
このような電気コネクタを製造する場合には、先ず、図２に示すように、長尺で帯形のベースシート３上に複数の供給ロールを用いて非導電エラストマー１を塗布・分出しし、この非導電エラストマー１を電気炉等の加熱炉１０中で加熱して硬化させ、非導電エラストマー層４を形成する。ベースシート３の材料としては、特に限定されるものではないが、例えば耐熱性に優れ、塗布・分出し時に必要以上に伸びることのないポリエチレンテレフタレート等からなるシートが好ましい。また、非導電エラストマー層４の材料としては、電気抵抗値が１０^９〜１０^１４Ωｃｍの公知の各種エラストマー材料で良いが、耐熱性、耐寒性、耐候性、電気絶縁性等に優れる無毒なシリコーンゴムが最適である。
【００１２】
非導電エラストマー層４を形成したら、図３に示すように、非導電エラストマー層４上に複数の供給ロールを用いて導電エラストマー２を塗布・分出して導電エラストマー層５を備えた積層シート６を積層形成し、この三層構造の積層シート（図４参照）６を所定の大きさにカットする。導電エラストマー層５は、公知の各種エラストマー材料、例えばブタジエン‐スチレン、ブタジエン‐アクリロニトリル、ブタジエン‐イソブチレン等のブタジエン系共重合体、クロロプレン重合体、塩化ビニル‐酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、シリコーンゴム等に、カーボンブラック、グラファイト、金属粉末等の導電性付与剤が添加されることにより形成される。この導電エラストマー層５の電気抵抗値は、１０^−４〜１０^２Ωｃｍの範囲であることが好ましい。
【００１３】
次いで、積層シート６からベースシート３を剥離して積層シート６をスライド可能な吸着プレート１１上にセットし、この積層シート６を形成する導電エラストマー層５の表面である露出面を、切削液を流しながら回転する研削砥石１２により部分的に切削（図５参照）し、非導電エラストマー層４に到達する複数の配列溝７を所定のピッチで並設する（図６参照）。切削液は、例えば安全性や処理性等を満たした所定の条件下でのＩＰＡやエタノール等の有機溶剤からなり、切削時に生じる切削粉を分散させるよう機能する。この切削液としては、浸透性に優れ、水溶性を有する所定の界面活性剤も好適に使用できる。
【００１４】
研削砥石１２は、略円柱形に形成され、表面に複数の溝が所定のピッチで並設されるとともに、砥粒が電着加工されており、順回転して溝付きの表面が導電エラストマー層５の露出面に複数の配列溝７を並設する。砥粒としては、例えば合成ダイヤモンド等のダイヤモンド粒子、立方晶窒化ほう素、白色アルミナ研削材等のアルミナ質、黒色炭化ケイ素研削材等の炭化ケイ素質等が使用される。
【００１５】
複数の配列溝７のピッチは、例えば０．１０〜０．１８ｍｍ等とすることができるが、電気接合物の電極に応じて適宜変更することができ、特に限定されるものではない。また、各配列溝７の深さは、例えば１３０μｍ〜０．６０ｍｍ等とすることができるが、抵抗特性の要求性能等が満たされるのであれば、同様に限定されるものではない。
【００１６】
そして、絶縁部である複数の配列溝（空間）７に非導電エラストマー１をそれぞれ充填してこれを絶縁部である非導電エラストマー１とし（図７参照）、その後、カッター等により所定の大きさ・長さに整えれば、一対の電気接合物を導電エラストマー２により電気的に接続する電気コネクタを製造することができる。
なお、上記作業の際、複数の配列溝７に非導電エラストマー１を充填してシリコーンゴム等からなる可撓性のサポート層８を必要に応じて選択的に積層形成（図８参照）し、その後に所定の大きさに整えることもできる。このサポート層８は、半透明でも良いし、着色することもできる。
【００１７】
上記構成によれば、製造時に積層シート６を多角形のドラム２０に巻回する必要が全くないので、角部に歪みが発生し、この部分が無駄になるという大きな問題を確実に解消し、生産性を大幅に向上させることができる。また、電気コネクタのピッチを積層シート６の不安定な厚み精度に依存するのではなく、研削砥石１２の溝ピッチに基づかせるので、ピッチの維持管理がきわめて容易となり、同一のピッチを得るのが実に容易となる。
【００１８】
また、各配列溝７が非導電エラストマー層４にまで到達するので、導電エラストマー２の残存に伴うリークの発生を招くことがない。また、サポート層８付きの電気コネクタを得る場合、溝形状なので、サポート材料との接地面積が増加し、これにより強固な接合が可能になる。さらに、従来の製造方法に比べ、作業工程を削減することができるので、材料歩留まりの向上、副資材使用量の低減、大幅なコスト削減が大いに期待でき、しかも、小ロットにも容易に対応させることができる。
【００１９】
次に、図９は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、積層シート６を所定の大きさにカットすることなくロール状に巻回し、この積層シート６のベースシート３を巻き取りながら導電エラストマー層５の露出面を、切削液を供給しながら回転する複数の研削砥石１２・１２Ａにより部分的・連続的に切削し、非導電エラストマー層４に到達する複数の配列溝７を所定のピッチで並設するようにしている。
複数の研削砥石１２・１２Ａは、上流側の一の研削砥石１２が順回転し、下流側の他の研削砥石１２Ａが逆回転する。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００２０】
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、一枚一枚セットする枚葉式ではなく、積層シート６を連続的に供給して配列溝７を並設するので、製造作業の円滑化や迅速化が大いに期待できるのは明らかである。
【００２１】
次に、図１０等は請求項３記載の発明の実施形態を示すもので、この場合には、少なくとも一方が可撓性を有する複数の非導電エラストマー１と導電エラストマー２とを交互かつ多重の一列に並べ備え、製造時には非導電エラストマー層４の露出面に、所定のピッチで並ぶ複数の配列溝７を金型で転写形成して各配列溝７には導電エラストマー２を充填して導電部とし、この導通部である導電エラストマー２によりディスプレイ等からなる相対向する一対の電気接合物を電気的に導通接続する。
【００２２】
このような電気コネクタを製造する場合には、先ず、帯形のベースシート３上に未硬化の非導電エラストマー１を塗布・分出し（この点については、図２参照）してその表面である露出面に、溝付きの金型により複数の配列溝７を所定のピッチで転写して並設（図１０参照）するとともに、非導電エラストマー１を加熱して硬化させ、非導電エラストマー層４を形成し、ベースシート３を剥離する。ベースシート３の材料は、特に限定されるものではないが、例えば耐熱性に優れ、塗布・分出し時に必要以上に伸びることのないポリエチレンテレフタレート等からなるシートが好ましい。
【００２３】
非導電エラストマー層４の材料は、電気抵抗値が１０^９〜１０^１４Ωｃｍの公知の各種エラストマー材料で良いが、耐熱性、耐寒性、耐候性、電気絶縁性等に優れる無毒なシリコーンゴムが最適である。また、複数の配列溝７のピッチは、例えば０．１０〜０．１８ｍｍ等とすることができるが、電気接合物の電極に応じて適宜変更することができ、特に限定されるものではない。各配列溝７の深さは、例えば１３０μｍ〜０．６０ｍｍ等とすることができるが、抵抗特性の要求性能等が満たされるのであれば、限定されるものではない。
【００２４】
そして、複数の配列溝７に導電エラストマー２をそれぞれ充填してこれを導電部である導電エラストマー２とし（図１１参照）、非導電エラストマー層４と導電エラストマー２の余剰部分をそれぞれ部分的に除去・研磨（図１１では横方向に除去している）し、その後、カッターにより所定の大きさ・長さに整えれば、一対の電気接合物を導電エラストマー２により電気的に導通接続する電気コネクタを製造することができる（図１２参照）。
【００２５】
上記構成においても、製造時に積層シート６を多角形のドラム２０に巻回する必要が全くないので、角部に歪みが発生し、この部分が無駄になるという重大な問題を有効に解消することが可能になる。また、電気コネクタのピッチを積層シート６の不安定な厚み精度に依存するのではなく、金型の溝ピッチに依拠するので、ピッチの維持管理が容易となり、同一のピッチをきわめて有効に得ることができる。さらに、従来の製造方法に比べ、作業工程を削減できるので、材料歩留まりの向上、副資材使用量の低減、大幅なコスト削減を図ることができ、しかも、小ロットにも容易に対応させることが可能になる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、製造時のロスが少なく、電気コネクタのピッチの維持管理が容易になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気コネクタの実施形態を示す斜視説明図である。
【図２】本発明に係る電気コネクタの製造方法の実施形態における非導電エラストマー層を形成する状態を示す斜視説明図である。
【図３】本発明に係る電気コネクタの製造方法の実施形態における非導電エラストマー層に導電エラストマー層を設けて積層シートを得る状態を示す斜視説明図である。
【図４】本発明に係る電気コネクタの製造方法の実施形態における積層シートからベースシートを剥がす状態を示す斜視説明図である。
【図５】本発明に係る電気コネクタの製造方法の実施形態における積層シートの導電エラストマー層を、切削液を供給しながら研削砥石で削る状態を示す斜視説明図である。
【図６】本発明に係る電気コネクタの製造方法の実施形態における配列溝を所定のピッチで並設した状態を示す斜視説明図である。
【図７】本発明に係る電気コネクタの製造方法の実施形態における配列溝に非導電エラストマーを充填した状態を示す斜視説明図である。
【図８】本発明に係る電気コネクタの製造方法の実施形態における導電エラストマー層等にサポート層を積層した状態を示す斜視説明図である。
【図９】本発明に係る電気コネクタ及びその製造方法の第２の実施形態を示す斜視説明図である。
【図１０】請求項３記載の発明に係る電気コネクタ及びその製造方法の実施形態における溝付きの金型により複数の配列溝を所定のピッチで並設した状態を示す斜視説明図である。
【図１１】請求項３記載の発明に係る電気コネクタ及びその製造方法の実施形態における複数の配列溝に導電エラストマーを充填してこれを導電部とした状態を示す斜視説明図である。
【図１２】請求項３記載の発明に係る電気コネクタ及びその製造方法の実施形態における非導電エラストマー層と導電エラストマーの一部を部分的に除去し、電気コネクタを製造した状態を示す斜視説明図である。
【図１３】従来の電気コネクタの製造方法における積層シートを六角形のドラムに巻いた状態を示す斜視説明図である。
【図１４】従来の電気コネクタの製造方法における除去した複数の積層シートをプレスしてエア抜きする状態を示す説明図である。
【図１５】従来の電気コネクタの製造方法における複数の積層シートを加熱プレスして積層ブロックを構成する状態を示す斜視説明図である。
【図１６】従来の電気コネクタの製造方法における積層ブロックをスライスする状態を示す斜視説明図である。
【符号の説明】
１　　　　　非導電エラストマー
２　　　　　導電エラストマー
３　　　　　ベースシート
４　　　　　非導電エラストマー層
５　　　　　導電エラストマー層
６　　　　　積層シート
７　　　　　配列溝
８　　　　　サポート層
１２　　　　研削砥石
１２Ａ　　　研削砥石

Claims

導電部により複数の電気接合物を電気的に接続する電気コネクタであって、
非導電エラストマー層と、この非導電エラストマー層に重ね設けられる導電エラストマー層とを含み、この導電エラストマー層を研削砥石により切り欠いて非導電エラストマー層に伸びる複数の配列溝を所定のピッチで並べ設け、配列溝間を導電部としたことを特徴とする電気コネクタ。
配列溝に非導電エラストマーを充填して絶縁部とした請求項１記載の電気コネクタ。
導電部により複数の電気接合物を電気的に接続する電気コネクタであって、
非導電エラストマー層の露出面に、所定のピッチで並ぶ複数の配列溝を金型で転写形成し、各配列溝に導電エラストマーを充填して導電部としたことを特徴とする電気コネクタ。
導電部により複数の電気接合物を電気的に接続する電気コネクタの製造方法であって、
非導電エラストマー層と導電エラストマー層とを重ね設けて積層シートを形成し、この積層シートを形成する導電エラストマー層を研削砥石により切り欠いて非導電エラストマー層に伸びる複数の配列溝を所定のピッチで並べ設け、この配列溝間を導電部とすることを特徴とする電気コネクタの製造方法。