JP2004146210A

JP2004146210A - 異方導電性エラスチックコネクタ

Info

Publication number: JP2004146210A
Application number: JP2002310171A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Koizumi; 小泉　正和; Takeshi Watanabe; 渡辺　武
Original assignee: Fuji Polymer Industries Co Ltd
Current assignee: Fuji Polymer Industries Co Ltd
Priority date: 2002-10-24
Filing date: 2002-10-24
Publication date: 2004-05-20
Also published as: US20040082207A1

Abstract

【課題】高密度に金属ファイバーを配列させてもショート事故が発生しない異方導電性エラスチックコネクタを提供する。
【解決手段】絶縁性エラスチック樹脂材料（１）の厚み方向に、線状導電体（２）が多数配列されている異方導電性エラスチックコネクタであって、線状導電体（２）を構成する金属線（３）の側面には、耐電圧１Ｖ／μｍ以上の電気的絶縁皮膜（４）が厚み１μｍ以上に形成されており、配列方向の線状導電体のピッチ間隙が０．０１ｍｍ以下又は隣接している。線状導電体（２）は絶縁性エラスチック樹脂材料（１）を貫通し、その厚みにほぼ等しい長さであることが好ましく、線状導電体（２）の端面表面に、腐食防止メッキが形成されていることが好ましい。また線状導電体（２）の配列密度は導通電流容量に応じて異なっていてもよい。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気、電子部品や回路基板同士の接続などに用いられる圧接型異方導電性エラスチックコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の圧接型異方導電性エラスチックコネクタは、カーボンブラック紛や金属粒子をゴムに配合して成る電気導電性ゴムと電気絶縁性ゴムを相互に積層し、ゴムを硬化した後切断して成る積層型ゴムコネクタ（特許文献１）が提案されている。また、金属ファイバーをゴムや樹脂に混合し電気導電性材料を押し出し装置により一定方向に配列・配向させてなる金属ファイバーゴムコネクタや、金属細線を液状樹脂に混合した後、磁界内で配列し厚み方向に磁性金属細線を厚み方向に整列させて成る磁気配列型ゴムコネクタ（特許文献２）などが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第３６８００３７号明細書
【特許文献２】
特公昭５９−５２４８７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来の金属ファイバーゴムコネクタは、導電機能を持つ金属ファイバーを一定方向に配列、配向させるのに金属ファイバーの長さの制約から、すべての金属ファイバーが金属ファイバーゴムコネクタの圧接表面に出てくるとは限らず、金属ファイバーコネクタは高さ（厚み）の高い物を得る事が困難であり、ピッチを細かくしたり荒くしたり一定のピッチで金属ファイバーを整列することが困難であった。また、磁気配列型ゴムコネクタは液状樹脂中に混合した磁性金属導体を磁界内で整列させるもので、磁界をコントロールして磁性金属導体を規則的に整列させて配列を行う為、正確に磁性金属導体のピッチや配列を調整できず、精細で正確なピッチの異方導電性ゴムコネクタを得ることが困難である。また磁気中で磁性金属導体の配列を行う為、磁気に反応せず正確に配列しない磁性金属導体を取り除く必要があった。
【０００５】
本発明は上記のコネクタの問題を解決するため、高密度に金属ファイバーを配列させてもショート事故が発生しない異方導電性エラスチックコネクタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の異方導電性エラスチックコネクタは、絶縁性エラスチック樹脂材料の厚み方向に、線状導電体が多数配列されている異方導電性エラスチックコネクタであって、前記線状導電体の側面には、耐電圧１Ｖ／μｍ以上の電気的絶縁皮膜が、厚み１μｍ以上に形成されており、配列方向の線状導電体のピッチ間隙が０．０１ｍｍ以下又は隣接していることを特徴とする。前記において、電気的絶縁皮膜は、例えばポリイミド樹脂（ポリアミック酸）をコーティングして焼き付け処理したもの、ポリエステルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等をコーティングして焼き付け処理したもの等の材料で被覆することをいう。好ましい厚みは、３〜１０μｍの範囲である。
【０００７】
前記線状導電体が、絶縁性エラスチック樹脂材料を貫通し、その厚みにほぼ等しい長さであることが好ましい。
【０００８】
また、前記線状導電体の端面表面に、腐食防止メッキが形成されていることが好ましい。ここで腐食防止メッキとは、例えばニッケルメッキ、金メッキ、ハンダメッキ、スズメッキ、銀メッキ等のほか化学的に安定した厚さ０．０１〜３μｍに被覆することをいう。とくに金メッキが好ましい。
【０００９】
また、前記線状導電体の配列密度が、導通電流容量に応じて異なっていることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて説明する。図１（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例の異方導電性エラスチックコネクタの斜視図である。図１（ａ）に示すように、例えばシリコーンゴム等の絶縁性エラスチック樹脂１の厚み方向に、例えばベリリウム銅などの線状導電体２が多数配列されている。図１（ａ）のＡの部分を拡大すると右下の図になり、線状導電体２は金属線３とその側面の耐電圧１Ｖ／μｍ以上の電気的絶縁皮膜４が、厚み１μｍ以上に形成されている。線状導電体２の配列方向のピッチ間隙は０．０１ｍｍ以下である。図１（ｂ）は線状導電体２の配列部分のみ別の絶縁性エラスチック樹脂５を用いた例である。
【００１１】
図２（ａ）〜（ｃ）は、線状導電体の配列密度及び配列パターンの例を示す。図２（ａ）〜（ｃ）のＢ〜Ｄ部分を拡大したのが右下の図である。まず、図２（ａ）は図１（ａ）と同じく単純配列で、それぞれの線状導電体がピッチ間隙を有する例である。次に図２（ｂ）は線状導電体が４本づつ隣接して配置されている例である。次に図２（ｃ）は線状導電体が２列づつ隣接し、かつ最密充填で配置されている例である。
【００１２】
本発明の異方導電性エラスチックコネクタは、一例として、次のようにして製造することができる。まず、図３（ａ）に示すように、ポリエチレンテレフタレートフィルム１１の上に未加硫薄膜ゴムシート１２を形成し、その上に線状導電体１３を平行かつ密接して配列する。この状態で未加硫薄膜ゴムシート１２を硬化させ、硬化ゴムシート１２’にする。
【００１３】
次に硬化ゴムシート１２’上に配列された線状導電体１３の上に、さらに未加硫薄膜ゴムシート１４を貼り合せる（図３（ｂ））。前記貼り合わせたシートを複数枚積層してブロック状化する（図３（ｃ））。この状態で加熱加硫し、硬化した後（図４（ａ））、任意の厚みでスライス切断して製造する（図４（ｂ））。１５，１５’はスライス線である。
【００１４】
本発明によれば、任意の高さの異方導電性エラスチックコネクタを得ることができ、かつ線状導電体の配列ピッチ間隔を０．０１ｍｍ以下又は隣接した高密度の異方導電性エラスチックコネクタを得ることができる。
【００１５】
【実施例】
以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
【００１６】
（実施例１）
熱加硫型シリコーンゴム（硬化後硬度：５０度（ＪＩＳ　Ｋ　６２４９））・東レダウコーニングシリコーン社製・ＳＨ１１８５Ｕ）１００重量部に、加硫剤として２・４−ジクロルベンゾイルパーオキサイド１重量部を加え調整されたシリコーンゴム配合物を、厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムの間に挟み、カレンダーロールを用い、幅１００ｍｍ、長さ６００ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのプリフォームシートを得た。
【００１７】
次にプリフォームシートの片面のＰＥＴフィルムを剥がし、もう片方のＰＥＴフィルム面の側を巻き取り装置の巻き取りドラムに固定した。
【００１８】
次に、０．００３ｍｍの厚みのポリエステルイミド樹脂で絶縁被覆されている直径φ０．０３ｍｍのベリリウム銅細線を巻き取り装置に取り付けた後、巻き取りドラム上の回転数を３０ｒｐｍ、送りスピードを１．２３ｍｍ／分でベリリウム銅細線をドラム表面のプリフォームシート上に一定ピッチで巻き取った。
【００１９】
巻き取りが終了後、巻き取りドラムごと熱風循環式オーブン中で１２０℃，３０分の加熱を行い、ドラム表面のプリフォームシートを加硫硬化し、ベリリウム銅細線をプリフォームシート上に一体化固定し加硫されたプリフォームシートを得た。
【００２０】
こうして０．１ｍｍ厚のＰＥＴフィルム上のシリコーンゴム層上に１ｍｍ当りに２４本及び５５本のベリリウム銅線が並列に配列された２種類の加硫されたプリフォームシートを得た。
【００２１】
それぞれのプリフォームシートを巻き取りドラムから取り外し広げ、シリコーンゴム上にベリリウム銅細線が配列された加硫された配列シート状を得た。
【００２２】
加硫された配列シートのベリリウム銅細線配列面上にカレンダーロールで圧延した幅１００ｍｍ、長さ６５０ｍｍ、厚み０．３ｍｍの未加硫シリコーン配合物シートを貼り合わせて、１００ｍｍ幅、１００ｍｍ長さに連続的に裁断した。こうして得られたシートを、成形金型内でベリリウム銅細線の配列方向を合わせながら２００枚積重ねて入れ、熱風循環式オーブン内で１８０℃、８時間に加熱して加熱硬化し、ブロックを得た。
【００２３】
次にベリリウム銅細線の長さ方向に対して垂直方向になるように１．５ｍｍ厚にブロックをスライス加工した。その後、シリコーンゴムの重合反応を完了させる為、さらに熱風循環式オーブン内で１８０℃，１２０分の２次加硫を行い、スライスシートを得た。
【００２４】
次にスライスシートを幅５ｍｍ、長さ１５ｍｍで裁断し、スライスで露出したスライスシートのベリリウム銅細線の切断面表面に無電解のニッケルメッキを０．２μｍと、その表面に金メッキを０．１５μｍの厚みで施し異方導電性エラスチックコネクタを得た。
【００２５】
得られたコネクタは、幅５ｍｍ、長さ１５ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ、製品表面にはベリリウム銅線が導電体として厚み方向に貫通しており、製品面上で多列配向していた。ベリリウム銅細線の配向密度は列方向に１ｍｍ当り２４本であった。この導電体の設定間隙距離は０．００５ｍｍであった。また列間距離は約０．６ｍｍであった。
【００２６】
厚み方向に露出しているベリリウム銅細線の切断面表面には無電解メッツキ法によりニッケルメッキ（０．２μｍ）と金メッキ（０．１５μｍ）を施した。以上の工程で異方導電性エラスチックコネクタを得た。
【００２７】
得られた異方導電性エラスチックコネクタは、幅５２ｍｍ、長さ５２ｍｍ、厚さ１．２ｍｍ、製品表面にはベリリウム銅細線が導電体として厚み方向に貫通しており、製品面上で多列配向していた。
【００２８】
このようにして得られた異方導電性エラスチックコネクタは、圧接時の反発弾性が小さく抑えられ、電気電子部品と回路基板の電気的接続に好適であった。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の異方導電性エラスチックコネクタは、線状導電体のピッチを高密度化でき、電子部品と回路基板の電気的接続を得るのに合理的なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｂ）は本発明の一実施形態における異方導電性エラスチックコネクタの斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施形態における異方導電性エラスチックコネクタの線状導電体の配列密度及び配列パターンの例を示す斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施形態における異方導電性エラスチックコネクタの製造工程を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｂ）は本発明の一実施形態における異方導電性エラスチックコネクタの製造工程を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，５　絶縁性エラスチック樹脂
２　線状導電体
３　金属線
４　電気的絶縁皮膜
１１　ポリエチレンテレフタレートフィルム
１２，１４　未加硫薄膜ゴムシート
１２’　硬化ゴムシート
１３　線状導電体
１５，１５’スライス線

Claims

絶縁性エラスチック樹脂材料の厚み方向に、線状導電体が多数配列されている異方導電性エラスチックコネクタであって、
前記線状導電体の側面には、耐電圧１Ｖ／μｍ以上の電気的絶縁皮膜が、厚み１μｍ以上に形成されており、
配列方向の線状導電体のピッチ間隙が０．０１ｍｍ以下又は隣接していることを特徴とする異方導電性エラスチックコネクタ。
前記線状導電体が、絶縁性エラスチック樹脂材料を貫通し、その厚みにほぼ等しい長さである請求項１に記載の異方導電性エラスチックコネクタ。
前記線状導電体の端面表面に、腐食防止メッキが形成されている請求項１または２に記載の異方導電性エラスチックコネクタ。
前記線状導電体の配列密度が、導通電流容量に応じて異なっている請求項１〜３のいずれかに記載の異方導電性エラスチックコネクタ。