JP2603442B2 - 電気コネクタの製造方法 - Google Patents
電気コネクタの製造方法Info
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- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロエレクトロニク
スに用いられる改良された埋込みコネクタに関するもの
で、特に、改良されたエラストマ化合物から成る埋込み
コネクタに関するものである。
スに用いられる改良された埋込みコネクタに関するもの
で、特に、改良されたエラストマ化合物から成る埋込み
コネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】大型コンピュータに用いられる回路アセ
ンブリの製造においては、一般に、半導体チップのよう
な集積回路の多くがマルチ・チップ・モジュール上に実
装されている。マルチ・チップ・モジュールはチップと
回路基板との間のパッケージングの中間レベルにある。
マルチ・チップ・モジュールは複数の絶縁及び導電層か
ら成り、導電、電力、信号、及び接地層がチップに電力
を運び、モジュール上のチップ間または回路基板へ／か
らの入出力信号を分配する。通常、マルチ・チップ・モ
ジュールは、回路基板へ接続するよう、底面に入出力ピ
ンを持っている。しかし、時々、モジュールと回路基板
との間の接続が、一般に長過ぎるピンによって生じる高
いインダクタンスとキャパシタンスのカップリングのた
めに高周波の適用には適合しない場合がある。
ンブリの製造においては、一般に、半導体チップのよう
な集積回路の多くがマルチ・チップ・モジュール上に実
装されている。マルチ・チップ・モジュールはチップと
回路基板との間のパッケージングの中間レベルにある。
マルチ・チップ・モジュールは複数の絶縁及び導電層か
ら成り、導電、電力、信号、及び接地層がチップに電力
を運び、モジュール上のチップ間または回路基板へ／か
らの入出力信号を分配する。通常、マルチ・チップ・モ
ジュールは、回路基板へ接続するよう、底面に入出力ピ
ンを持っている。しかし、時々、モジュールと回路基板
との間の接続が、一般に長過ぎるピンによって生じる高
いインダクタンスとキャパシタンスのカップリングのた
めに高周波の適用には適合しない場合がある。
【０００３】この問題を克服するために、インタポーザ
・コネクタとしても知られている埋込みエラストマ・コ
ネクタが開発された。一般に埋込みコネクタはエラスト
マ化合物に埋め込まれた導電性の粒子または細いワイヤ
から成る。望ましい埋込みコネクタは一定の間隔でエラ
ストマ化合物に埋め込まれた多数の細いワイヤから成
る。そのワイヤはその化合物を貫通して両表面に伸びて
いる。埋込みコネクタは、モジュール及び回路基板のよ
うな２つの対になる電子部品間に電気的接触を与えるよ
うはさまれ、押しつけられる。
・コネクタとしても知られている埋込みエラストマ・コ
ネクタが開発された。一般に埋込みコネクタはエラスト
マ化合物に埋め込まれた導電性の粒子または細いワイヤ
から成る。望ましい埋込みコネクタは一定の間隔でエラ
ストマ化合物に埋め込まれた多数の細いワイヤから成
る。そのワイヤはその化合物を貫通して両表面に伸びて
いる。埋込みコネクタは、モジュール及び回路基板のよ
うな２つの対になる電子部品間に電気的接触を与えるよ
うはさまれ、押しつけられる。
【０００４】従来の埋込みコネクタはコネクタにおける
エラストマ化合物としてシリコーン・ゴムを用いた。埋
込みコネクタにおけるエラストマ化合物は熱的、機械
的、及び電気的特性の無比の組み合わせを持っているこ
とが望ましい。シリコーン・ゴムは使用中に熱的劣化を
生じ、信頼性の問題を起こすことがある。
エラストマ化合物としてシリコーン・ゴムを用いた。埋
込みコネクタにおけるエラストマ化合物は熱的、機械
的、及び電気的特性の無比の組み合わせを持っているこ
とが望ましい。シリコーン・ゴムは使用中に熱的劣化を
生じ、信頼性の問題を起こすことがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、改良
されたエラストマ化合物から成る埋込みコネクタを提供
することである。
されたエラストマ化合物から成る埋込みコネクタを提供
することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は電気コネクタ及
びそのコネクタの製造方法に関するものである。コネク
タは、第１及び第２の対向する面を持った絶縁物質と、
電気コネクタの第１表面から反対側の第２表面に伸びて
いる多数の電気的導電ワイヤを有し、該絶縁物質は１７
０ｐｓｉ（１ｐｓｉ＝７０３．０７ｋｇ／ｍ2）以上の
高い引張り強さを持つ架橋されたポリシロキサンから成
っている。コネクタはワイヤの周辺に架橋されていない
ポリシロキサン化合物を配置することにより形成され
る。その架橋されていないポリシロキサン化合物は
（１）７０乃至９０重量％のジメチルシロキサンとジフ
ェニルシロキサンとのランダムな共重合体、及び（２）
１０乃至３０重量％の酸化亜鉛及びランタノイド元素の
酸化物から成るフィラを含む。架橋されていない化合物
は５５００センチポアズより小さい粘性を持つ。またそ
の化合物はヒドロシリル化（ｈｙｄｒｏｓｉｌｙｌａｔ
ｉｏｎ）によって架橋される。
びそのコネクタの製造方法に関するものである。コネク
タは、第１及び第２の対向する面を持った絶縁物質と、
電気コネクタの第１表面から反対側の第２表面に伸びて
いる多数の電気的導電ワイヤを有し、該絶縁物質は１７
０ｐｓｉ（１ｐｓｉ＝７０３．０７ｋｇ／ｍ2）以上の
高い引張り強さを持つ架橋されたポリシロキサンから成
っている。コネクタはワイヤの周辺に架橋されていない
ポリシロキサン化合物を配置することにより形成され
る。その架橋されていないポリシロキサン化合物は
（１）７０乃至９０重量％のジメチルシロキサンとジフ
ェニルシロキサンとのランダムな共重合体、及び（２）
１０乃至３０重量％の酸化亜鉛及びランタノイド元素の
酸化物から成るフィラを含む。架橋されていない化合物
は５５００センチポアズより小さい粘性を持つ。またそ
の化合物はヒドロシリル化（ｈｙｄｒｏｓｉｌｙｌａｔ
ｉｏｎ）によって架橋される。
【０００７】望ましくは、その架橋していない共重合体
は、約１５０００乃至３５０００ｇ／ｍｏｌの分子量
（Ｍｎ）を持ち、７０乃至８５重量％のジメチルシロキ
サン及び１５乃至３０重量％のジフェニルシロキサンか
ら成る。
は、約１５０００乃至３５０００ｇ／ｍｏｌの分子量
（Ｍｎ）を持ち、７０乃至８５重量％のジメチルシロキ
サン及び１５乃至３０重量％のジフェニルシロキサンか
ら成る。
【０００８】一般にフィラ含有量が低い架橋していない
樹脂は低い粘性を持ち、ワイヤを移動させてしまうこと
なく多数の細いワイヤの周辺に配置することができる。
意外なことに、硬化することで樹脂は、改良された埋込
みコネクタとなるような、卓越した機械的及び熱的特性
を得る。
樹脂は低い粘性を持ち、ワイヤを移動させてしまうこと
なく多数の細いワイヤの周辺に配置することができる。
意外なことに、硬化することで樹脂は、改良された埋込
みコネクタとなるような、卓越した機械的及び熱的特性
を得る。
【０００９】
【実施例】本発明は改良されたエラストマ樹脂化合物を
有する改良された埋込みコネクタに関するものである。
そのエラストマは共重合体及びフィラから成る。
有する改良された埋込みコネクタに関するものである。
そのエラストマは共重合体及びフィラから成る。
【００１０】化合物の共重合体はジメチルシロキサンと
ジフェニルシロキサンのランダムな共重合体である。そ
の共重合体は一般に７０乃至８５重量％のジメチルシロ
キサン及び１５乃至３０重量％のジフェニルシロキサン
から成る。その共重合体は、架橋されていない樹脂の粘
性を著しく増加させることなく、架橋された樹脂におけ
る熱安定性を与えるよう、２０乃至２５重量％のジフェ
ニルシロキサンを含むことが望ましい。架橋されていな
いエラストマ化合物の粘性は、ワイヤを移動させてしま
うことなく埋込みコネクタの多数の細いワイヤの周辺に
配置されることができるよう、２５００センチポアズよ
り小さいことが要求される。架橋されたエラストマ化合
物は、その製造条件を克服し、アウトガスを最小限に押
さえるよう、高い熱安定性を持つことが望まれる。本発
明の共重合体はこれらの特性の両方共を無比に備えてい
る。架橋されたエラストマの熱安定性は、架橋結合を最
小にすることにより、さらに増強されることができる。
それは、鎖の末端にのみ反応基がある大きい分子量の樹
脂を用いることにより達成される。架橋されていない共
重合体の望ましい数平均分子量は１５０００と３５００
０ｇ／ｍｏｌの間であることがわかった。より大きな分
子量は硬化を困難にし、フィラと混合した時に要求より
高い粘性を持つ。
ジフェニルシロキサンのランダムな共重合体である。そ
の共重合体は一般に７０乃至８５重量％のジメチルシロ
キサン及び１５乃至３０重量％のジフェニルシロキサン
から成る。その共重合体は、架橋されていない樹脂の粘
性を著しく増加させることなく、架橋された樹脂におけ
る熱安定性を与えるよう、２０乃至２５重量％のジフェ
ニルシロキサンを含むことが望ましい。架橋されていな
いエラストマ化合物の粘性は、ワイヤを移動させてしま
うことなく埋込みコネクタの多数の細いワイヤの周辺に
配置されることができるよう、２５００センチポアズよ
り小さいことが要求される。架橋されたエラストマ化合
物は、その製造条件を克服し、アウトガスを最小限に押
さえるよう、高い熱安定性を持つことが望まれる。本発
明の共重合体はこれらの特性の両方共を無比に備えてい
る。架橋されたエラストマの熱安定性は、架橋結合を最
小にすることにより、さらに増強されることができる。
それは、鎖の末端にのみ反応基がある大きい分子量の樹
脂を用いることにより達成される。架橋されていない共
重合体の望ましい数平均分子量は１５０００と３５００
０ｇ／ｍｏｌの間であることがわかった。より大きな分
子量は硬化を困難にし、フィラと混合した時に要求より
高い粘性を持つ。
【００１１】ビニル末端基のジメチルジフェニルシロキ
サン共重合体（オリゴマ）は塩基触媒の陰イオン平衡反
応により合成されることができる。α、ω−ビス（ビニ
ル）テトラメチルジシロキサンは、テトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド・五水和物を触媒として、ジメチル
シロキサン及びジフェニルシロキサンの環状四量体の様
々な組み合わせと反応させられる。
サン共重合体（オリゴマ）は塩基触媒の陰イオン平衡反
応により合成されることができる。α、ω−ビス（ビニ
ル）テトラメチルジシロキサンは、テトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド・五水和物を触媒として、ジメチル
シロキサン及びジフェニルシロキサンの環状四量体の様
々な組み合わせと反応させられる。
【００１２】従来技術の埋込みコネクタにおけるシリコ
ンを基にしたエラストマの１つの問題は、製造及び使用
中の、揮発性不純物のアウトガスであった。アウトガス
は小さな分子の放出を含み、ポリマ中にボイドを残し、
周辺部品を汚染する。本発明のエラストマのアウトガス
は、樹脂合成中に形成される低分子量の副生物を除くた
めに架橋されていない樹脂を薄膜蒸留することにより、
（特に３００℃以下の温度では）最小にされた。精製さ
れた架橋されていない共重合体は３重量％未満（望まし
くは１重量％未満）の揮発性生成物（すなわち、５０乃
至１００℃のマイクロエレクトロニクス使用温度におい
て揮発される低分子量合成副生物）を持つ。精製された
共重合体は一般に２０００乃至３５００センチポアズ、
望ましくは２５００センチポアズの粘性を持つ。
ンを基にしたエラストマの１つの問題は、製造及び使用
中の、揮発性不純物のアウトガスであった。アウトガス
は小さな分子の放出を含み、ポリマ中にボイドを残し、
周辺部品を汚染する。本発明のエラストマのアウトガス
は、樹脂合成中に形成される低分子量の副生物を除くた
めに架橋されていない樹脂を薄膜蒸留することにより、
（特に３００℃以下の温度では）最小にされた。精製さ
れた架橋されていない共重合体は３重量％未満（望まし
くは１重量％未満）の揮発性生成物（すなわち、５０乃
至１００℃のマイクロエレクトロニクス使用温度におい
て揮発される低分子量合成副生物）を持つ。精製された
共重合体は一般に２０００乃至３５００センチポアズ、
望ましくは２５００センチポアズの粘性を持つ。
【００１３】化合物はまたフィラを有する。フィラは酸
化亜鉛、及びランタノイド元素の酸化物つまり酸化ラン
タノイド、望ましくは、二酸化セリウム、酸化ネオジ
ム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、またはそれら
の混合物から選択された第２酸化物から選択された２種
類の金属酸化物から成る。その化合物は７乃至２９重量
％の酸化亜鉛と１乃至３重量％の第２酸化物とを有する
のが望ましい。意外なことに、共重合体へのフィラの添
加は共重合体の粘性を本質的に増加させない。架橋され
ていない共重合体とフィラから成るエラストマ化合物
は、５５００センチポアズ未満の比較的低い粘性を持
ち、埋込みコネクタの形成を容易にするには、望ましく
は４０００センチポアズ未満、できれば３８００センチ
ポアズ未満であることが望ましい。
化亜鉛、及びランタノイド元素の酸化物つまり酸化ラン
タノイド、望ましくは、二酸化セリウム、酸化ネオジ
ム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、またはそれら
の混合物から選択された第２酸化物から選択された２種
類の金属酸化物から成る。その化合物は７乃至２９重量
％の酸化亜鉛と１乃至３重量％の第２酸化物とを有する
のが望ましい。意外なことに、共重合体へのフィラの添
加は共重合体の粘性を本質的に増加させない。架橋され
ていない共重合体とフィラから成るエラストマ化合物
は、５５００センチポアズ未満の比較的低い粘性を持
ち、埋込みコネクタの形成を容易にするには、望ましく
は４０００センチポアズ未満、できれば３８００センチ
ポアズ未満であることが望ましい。
【００１４】フィラを添加した樹脂の粘性及びその保存
期間つまり分散の安定性はフィラの表面処理によってさ
らに改善される。メチルトリメトキシシランは酸化亜鉛
になじみやすく、分散の安定化を増強することがわかっ
た。加えて、エラストマ／フィラ混合物の金属への接着
性は市販されている接着助剤ＤＣ−１２００またはＤＣ
−１２０４（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ）を用いることに
より十分に増強される。
期間つまり分散の安定性はフィラの表面処理によってさ
らに改善される。メチルトリメトキシシランは酸化亜鉛
になじみやすく、分散の安定化を増強することがわかっ
た。加えて、エラストマ／フィラ混合物の金属への接着
性は市販されている接着助剤ＤＣ−１２００またはＤＣ
−１２０４（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ）を用いることに
より十分に増強される。
【００１５】埋込みコネクタは導電ワイヤの周辺に架橋
されていない化合物を配置することで形成される。標準
的な埋込みコネクタは、一般に非常に多く（約１０００
以上）の１０ミル未満、望ましくは５ミル未満、さらに
できれば３ミル未満の直径を持った細い銅又は金合金の
ワイヤを含む。一般にそれらのワイヤは８乃至１００ミ
ルしか離れていないほど互いに近くに置かれている。コ
ネクタの製造において重要な過程はそれらのワイヤの変
位または転位させることなく、ワイヤの周辺にエラスト
マ化合物を配置することである。ワイヤの変位または転
位を避けるには、架橋されていない化合物の粘性を５５
００センチポアズ未満にすることが重要である。コネク
タはワイヤを化合物中に置くこと、又はさもなければ、
ワイヤの周辺に化合物を流し込むことで形成される。コ
ネクタはワイヤの周辺への化合物の射出成形により形成
されるのが望ましい。
されていない化合物を配置することで形成される。標準
的な埋込みコネクタは、一般に非常に多く（約１０００
以上）の１０ミル未満、望ましくは５ミル未満、さらに
できれば３ミル未満の直径を持った細い銅又は金合金の
ワイヤを含む。一般にそれらのワイヤは８乃至１００ミ
ルしか離れていないほど互いに近くに置かれている。コ
ネクタの製造において重要な過程はそれらのワイヤの変
位または転位させることなく、ワイヤの周辺にエラスト
マ化合物を配置することである。ワイヤの変位または転
位を避けるには、架橋されていない化合物の粘性を５５
００センチポアズ未満にすることが重要である。コネク
タはワイヤを化合物中に置くこと、又はさもなければ、
ワイヤの周辺に化合物を流し込むことで形成される。コ
ネクタはワイヤの周辺への化合物の射出成形により形成
されるのが望ましい。
【００１６】架橋されていない化合物をワイヤの周辺に
配置した後、化合物はヒドロシリル化により架橋され
る。ヒドロシリル化は、望ましくは、活性シリコーン・
オイル（つまり、そのオイルは後の過程又は使用中のア
ウトガスの発生を抑えるための活性基を有している。）
中に抑制されたプロパルギルアルコール白金触媒を用い
た、工業における化学標準である。架橋された化合物は
１７０ｐｓｉより大きい、望ましくは２２０ｐｓｉより
大きい、できれば２４０ｐｓｉより大きい高い引張り強
度を持つことが望ましい。架橋された化合物はまた，１
％未満の、望ましくは５％未満の圧縮永久ひずみを持
ち、５０ｐｓｉで１０％の変位、望ましくは３０ｐｓｉ
で１０％の変位の圧縮率（コンプライアンス）を持つ。
さらに、架橋された化合物は、３００℃で０．１重量％
／時間未満、望ましくは０．０６重量％／時間未満の熱
分解しかしない高い熱安定性を持つ。
配置した後、化合物はヒドロシリル化により架橋され
る。ヒドロシリル化は、望ましくは、活性シリコーン・
オイル（つまり、そのオイルは後の過程又は使用中のア
ウトガスの発生を抑えるための活性基を有している。）
中に抑制されたプロパルギルアルコール白金触媒を用い
た、工業における化学標準である。架橋された化合物は
１７０ｐｓｉより大きい、望ましくは２２０ｐｓｉより
大きい、できれば２４０ｐｓｉより大きい高い引張り強
度を持つことが望ましい。架橋された化合物はまた，１
％未満の、望ましくは５％未満の圧縮永久ひずみを持
ち、５０ｐｓｉで１０％の変位、望ましくは３０ｐｓｉ
で１０％の変位の圧縮率（コンプライアンス）を持つ。
さらに、架橋された化合物は、３００℃で０．１重量％
／時間未満、望ましくは０．０６重量％／時間未満の熱
分解しかしない高い熱安定性を持つ。
【００１７】望ましい埋込みコネクタは図１に示され
る。コネクタ２は一般に本発明のエラストマ化合物５に
配置された多数の細い電気導体（ワイヤ）から成り、ワ
イヤはコネクタの片面６からコネクタのもう一方の片面
８へ延びている。各々の導体４は、一般に面６で球状の
端１０を持ち、面８で平な球形１２をしている。導体４
は金、金合金又は銅合金であることが望ましく、その大
きさ、形及びワイヤ４間の距離は特定の適用においてコ
ネクタを最適化するよう変更され得る。
る。コネクタ２は一般に本発明のエラストマ化合物５に
配置された多数の細い電気導体（ワイヤ）から成り、ワ
イヤはコネクタの片面６からコネクタのもう一方の片面
８へ延びている。各々の導体４は、一般に面６で球状の
端１０を持ち、面８で平な球形１２をしている。導体４
は金、金合金又は銅合金であることが望ましく、その大
きさ、形及びワイヤ４間の距離は特定の適用においてコ
ネクタを最適化するよう変更され得る。
【００１８】コネクタは集積回路チップ及びマルチ・チ
ップ・モジュールのような対になる電子部品１４と１６
との間に置かれる。部品１４及び１６は電気接触パッド
１８及び２０が与えられる。部品１４及び１６はコネク
タをはさんで矢印で示されるように互いに押しつけられ
る。絶縁物５は、良い電気接触が得られるように、部品
１４及び１６のそれぞれ対になる接点１８及び２０に対
し接触端面１０及び１２を押すばねのような働きをす
る。
ップ・モジュールのような対になる電子部品１４と１６
との間に置かれる。部品１４及び１６は電気接触パッド
１８及び２０が与えられる。部品１４及び１６はコネク
タをはさんで矢印で示されるように互いに押しつけられ
る。絶縁物５は、良い電気接触が得られるように、部品
１４及び１６のそれぞれ対になる接点１８及び２０に対
し接触端面１０及び１２を押すばねのような働きをす
る。
【００１９】コネクタは、その方法を知られた様々な技
術で製造される。図２によると、通常、その製造過程は
犠牲基体３０から始まる。その基体は銅、銅／インバー
ル／銅、又は銅／モリブデン銅であることが望ましい。
銅以外の物質ではアルミニウム、硬質プラスチック、ま
たは鋼が用いられる。基体３０は、コネクタ表面にアラ
イメント用の溝を与えるプロチュバランス３２を持つよ
う加工される。このようなアライメント用溝は、電気部
品の接触パッドとワイヤが合うように導体をパターンに
集中させる場合、特に望ましい。プロチュバランス３２
は表面の機械加工、又は表面の抜き打ち加工等の様々な
加工技術を用いて形成される。基体が加工された後、そ
の最上面は、サーモソニック・ボール・ボンディングに
適した表面を作るため、軟らかい金、又はニッケル／金
でスパッタまたはめっきされる。その他のボンディング
技術として熱圧縮ボンディング、超音波ボンディング、
レーザ・ボンディング及びそのようなものが用いられ
る。一般に用いられる自動ワイヤ・ボンダは、図２に見
られるように、金、金合金、銅、銅合金、アルミニウ
ム、ニッケル、またはパラジウムのワイヤ３６を基体表
面３４にボール・ボンドするよう改良される。金以外の
金属を用いる場合、金、クロム、コバルト、ニッケル、
又はパラジウムといった薄い不活性金属が、電解又は無
電解めっき、スパッタリング、電子ワイヤ蒸着、又は工
業的に知られているその他のコーティング技術によって
ワイヤ上に被覆される。図２の構造３８は通常のワイヤ
・ボンディング装置にあるようなワイヤのリザーバから
供給されるワイヤ４０を持ったボール・ボンディング・
ヘッドを示す。図２はそのボール・ボンディング・ヘッ
ド３８が基体３０の表面３４に接触しているところを示
している。図３はそのボール・ボンディング・ヘッド３
８が表面３４から引き上げられ、ワイヤ３６が引き伸ば
されているところを示す。ボンドされたワイヤはできれ
ば垂直から５乃至６０°の角度で置かれ、ナイフ・エッ
ジで機械的に切り離されるのが望ましい。ワイヤ３６が
切り離された時、ワイヤは基体表面にあって、その表面
に一方の端がボンドされ、その表面から外に向かって突
き出している。ワイヤの先端をレーザ又は電気放電を用
いて溶かし、ワイヤ３６の先端にボールを作ってもよ
い。この技術は当業者に一般に知られている。スプリッ
ト・ビーム・レーザ供給装置が、１本のワイヤにそのレ
ーザ・エネルギを集中させて、ボールを作るのに用いら
れる。これは、隣接するワイヤに吸収され、そのワイヤ
を変形させるレーザ・エネルギを最小にする。
術で製造される。図２によると、通常、その製造過程は
犠牲基体３０から始まる。その基体は銅、銅／インバー
ル／銅、又は銅／モリブデン銅であることが望ましい。
銅以外の物質ではアルミニウム、硬質プラスチック、ま
たは鋼が用いられる。基体３０は、コネクタ表面にアラ
イメント用の溝を与えるプロチュバランス３２を持つよ
う加工される。このようなアライメント用溝は、電気部
品の接触パッドとワイヤが合うように導体をパターンに
集中させる場合、特に望ましい。プロチュバランス３２
は表面の機械加工、又は表面の抜き打ち加工等の様々な
加工技術を用いて形成される。基体が加工された後、そ
の最上面は、サーモソニック・ボール・ボンディングに
適した表面を作るため、軟らかい金、又はニッケル／金
でスパッタまたはめっきされる。その他のボンディング
技術として熱圧縮ボンディング、超音波ボンディング、
レーザ・ボンディング及びそのようなものが用いられ
る。一般に用いられる自動ワイヤ・ボンダは、図２に見
られるように、金、金合金、銅、銅合金、アルミニウ
ム、ニッケル、またはパラジウムのワイヤ３６を基体表
面３４にボール・ボンドするよう改良される。金以外の
金属を用いる場合、金、クロム、コバルト、ニッケル、
又はパラジウムといった薄い不活性金属が、電解又は無
電解めっき、スパッタリング、電子ワイヤ蒸着、又は工
業的に知られているその他のコーティング技術によって
ワイヤ上に被覆される。図２の構造３８は通常のワイヤ
・ボンディング装置にあるようなワイヤのリザーバから
供給されるワイヤ４０を持ったボール・ボンディング・
ヘッドを示す。図２はそのボール・ボンディング・ヘッ
ド３８が基体３０の表面３４に接触しているところを示
している。図３はそのボール・ボンディング・ヘッド３
８が表面３４から引き上げられ、ワイヤ３６が引き伸ば
されているところを示す。ボンドされたワイヤはできれ
ば垂直から５乃至６０°の角度で置かれ、ナイフ・エッ
ジで機械的に切り離されるのが望ましい。ワイヤ３６が
切り離された時、ワイヤは基体表面にあって、その表面
に一方の端がボンドされ、その表面から外に向かって突
き出している。ワイヤの先端をレーザ又は電気放電を用
いて溶かし、ワイヤ３６の先端にボールを作ってもよ
い。この技術は当業者に一般に知られている。スプリッ
ト・ビーム・レーザ供給装置が、１本のワイヤにそのレ
ーザ・エネルギを集中させて、ボールを作るのに用いら
れる。これは、隣接するワイヤに吸収され、そのワイヤ
を変形させるレーザ・エネルギを最小にする。
【００２０】ワイヤが切り離された後、ボンド・ヘッド
は持ち上げられる。電極がボンド・ヘッドの下に置か
れ、電極からの放電によりキャピラリ・チップ内でワイ
ヤが溶かされ、ワイヤの終端にボールが形成される。ワ
イヤ・ボンディング過程は、基体上に傾けられたワイヤ
の密集した配列ができるまで繰り返される。
は持ち上げられる。電極がボンド・ヘッドの下に置か
れ、電極からの放電によりキャピラリ・チップ内でワイ
ヤが溶かされ、ワイヤの終端にボールが形成される。ワ
イヤ・ボンディング過程は、基体上に傾けられたワイヤ
の密集した配列ができるまで繰り返される。
【００２１】ワイヤ・ボンディング過程が終了した後、
基体３０は，図４に示したように、鋳型４６にはめ込ま
れる。制御された分量の本発明の架橋されていない液状
エラストマ化合物４８が鋳型に入れられ、ゆきわたらさ
れる（表面がワイヤと同じ高さになるまでワイヤの間に
流し込まれる）。代わりに、基体３０は射出成形器に置
かれ、架橋されていない化合物がワイヤの周りに注入さ
れる。この過程の具体例では、ワイヤ３６の固定されて
いない端は、硬化した後除去されるよう、ポリビニルア
ルコールのような水溶性のポリマに浸され、化合物から
保護される。エラストマが硬化された後、コネクタは鋳
型から外され、基体３０を溶かすために硫酸浴に入れら
れる。硫酸の超音波攪拌は銅基体のエッチングを容易に
し、ボール端の表面が露出するよう、銅基体の表面上の
金めっきを構造の表面から剥離させる。
基体３０は，図４に示したように、鋳型４６にはめ込ま
れる。制御された分量の本発明の架橋されていない液状
エラストマ化合物４８が鋳型に入れられ、ゆきわたらさ
れる（表面がワイヤと同じ高さになるまでワイヤの間に
流し込まれる）。代わりに、基体３０は射出成形器に置
かれ、架橋されていない化合物がワイヤの周りに注入さ
れる。この過程の具体例では、ワイヤ３６の固定されて
いない端は、硬化した後除去されるよう、ポリビニルア
ルコールのような水溶性のポリマに浸され、化合物から
保護される。エラストマが硬化された後、コネクタは鋳
型から外され、基体３０を溶かすために硫酸浴に入れら
れる。硫酸の超音波攪拌は銅基体のエッチングを容易に
し、ボール端の表面が露出するよう、銅基体の表面上の
金めっきを構造の表面から剥離させる。
【００２２】以下の例は、本発明のある化合物の調整方
法と使用法の詳細を示す。詳しい調整方法は本発明の範
囲内にあって例を示したものであり、より一般的に記述
された調整方法は上述されている。例は説明の目的にの
み示したもので、本発明の範囲を制限するものではな
い。
法と使用法の詳細を示す。詳しい調整方法は本発明の範
囲内にあって例を示したものであり、より一般的に記述
された調整方法は上述されている。例は説明の目的にの
み示したもので、本発明の範囲を制限するものではな
い。
【００２３】（例）様々な分子量のα、ω−ビス（ビニ
ル）ジメチルジフェニルシロキサン・オリゴマは、１、
３−ビス（アミノプロピル）−テトラメチルジシロキサ
ンを末端基にして、オクタメチルシクロテトラシロキサ
ン（Ｄ4）とオクタフェニルシクロテトラシロキサン
（Ｄ"4)との塩基（水酸化アンモニウム・五水和物）触
媒のバルクの陰イオン平衡反応によって合成された。
Ｄ"4は結晶性固体で、Ｄ4と末端剤との混合物に溶けな
い。しかし、Ｄ"4はジメチルシロキサンのオリゴマには
溶解する。よってこれらの共平衡は逐次的に行われた。
初めに、Ｄ4、末端剤、及び触媒を混合し、８０℃に加
熱し、２時間後にジメチルシロキサンのオリゴマを得
た。ジフェニルシロキサンの環状四量体が加えられ、共
平衡させられた。シロキサン含有量の高いオリゴマは均
質な反応混合物を得るために１５０℃に加熱され、８０
℃に冷やされる。反応時間は８０℃で４８時間保持した
後、触媒を分解するために、５時間の間１５０℃に上げ
られる。残余触媒はさらに平衡反応を進め、揮発性環状
四量体の１５乃至２０重量％を放出させ、アウトガスの
原因となるので、このステップは必要である。平衡環状
化合物を除去するため、オリゴマは、０．０５乃至０．
１０ｍｍＨｇの減圧下で１５０℃に加熱される。
ル）ジメチルジフェニルシロキサン・オリゴマは、１、
３−ビス（アミノプロピル）−テトラメチルジシロキサ
ンを末端基にして、オクタメチルシクロテトラシロキサ
ン（Ｄ4）とオクタフェニルシクロテトラシロキサン
（Ｄ"4)との塩基（水酸化アンモニウム・五水和物）触
媒のバルクの陰イオン平衡反応によって合成された。
Ｄ"4は結晶性固体で、Ｄ4と末端剤との混合物に溶けな
い。しかし、Ｄ"4はジメチルシロキサンのオリゴマには
溶解する。よってこれらの共平衡は逐次的に行われた。
初めに、Ｄ4、末端剤、及び触媒を混合し、８０℃に加
熱し、２時間後にジメチルシロキサンのオリゴマを得
た。ジフェニルシロキサンの環状四量体が加えられ、共
平衡させられた。シロキサン含有量の高いオリゴマは均
質な反応混合物を得るために１５０℃に加熱され、８０
℃に冷やされる。反応時間は８０℃で４８時間保持した
後、触媒を分解するために、５時間の間１５０℃に上げ
られる。残余触媒はさらに平衡反応を進め、揮発性環状
四量体の１５乃至２０重量％を放出させ、アウトガスの
原因となるので、このステップは必要である。平衡環状
化合物を除去するため、オリゴマは、０．０５乃至０．
１０ｍｍＨｇの減圧下で１５０℃に加熱される。
【００２４】ポリ（ジメチルジフェニル）シロキサン樹
脂は、３．５乃至７重量％のシリガード１８２硬化剤及
び活性シリコーン・オイル中のプロパルギルアルコール
で抑制された白金触媒（約１０ｐｐｍ）と共にプラネタ
リ・ミキサに入れられた。ミキサは３つの別々の運転中
に各々８、１８、及び２８重量％の酸化亜鉛及び２重量
％の酸化セリウムを加えられる。この混合物におよそ５
重量％のメトキシトリメチルシランがその場フィラ処理
剤として添加された。この混合物は２４時間攪拌しなが
ら、減圧下で８０℃に加熱された。フィラ処理剤の副生
成物であるメタノールは、このステップで除去される。
脂は、３．５乃至７重量％のシリガード１８２硬化剤及
び活性シリコーン・オイル中のプロパルギルアルコール
で抑制された白金触媒（約１０ｐｐｍ）と共にプラネタ
リ・ミキサに入れられた。ミキサは３つの別々の運転中
に各々８、１８、及び２８重量％の酸化亜鉛及び２重量
％の酸化セリウムを加えられる。この混合物におよそ５
重量％のメトキシトリメチルシランがその場フィラ処理
剤として添加された。この混合物は２４時間攪拌しなが
ら、減圧下で８０℃に加熱された。フィラ処理剤の副生
成物であるメタノールは、このステップで除去される。
【００２５】架橋は、樹脂を適当な配置に置き（つま
り、鋳型に流し込み、又は注入し）、網目を形成するよ
うに２００℃で２時間加熱することで施される。架橋さ
れた物の性質は表１に示されている。架橋された樹脂は
良い圧縮強度と最小圧縮率（１４ｐｓｉ、４８時間で１
％未満）を示した。架橋された樹脂は又、４４０℃以上
の分解温度を持った異例な熱的安定性を示した。等温重
量損失は３５０、３００、２５０、及び２００℃に対
し、それぞれ０．１９、０．０６、０．０２、及び０．
００９重量％／時間であった。化合物のコンプライアン
スは３３ｐｓｉで１０％の変位であった。
り、鋳型に流し込み、又は注入し）、網目を形成するよ
うに２００℃で２時間加熱することで施される。架橋さ
れた物の性質は表１に示されている。架橋された樹脂は
良い圧縮強度と最小圧縮率（１４ｐｓｉ、４８時間で１
％未満）を示した。架橋された樹脂は又、４４０℃以上
の分解温度を持った異例な熱的安定性を示した。等温重
量損失は３５０、３００、２５０、及び２００℃に対
し、それぞれ０．１９、０．０６、０．０２、及び０．
００９重量％／時間であった。化合物のコンプライアン
スは３３ｐｓｉで１０％の変位であった。
【００２６】
【表１】 フィラを添加されたポリジメチルジフェニルシロキサン・エラストマの特性 架橋されていない 架橋されている エラストマ エラストマ フィラ充填量 粘性 硬度 引き裂き強度 引張り強度 伸び （重量％） （ＣＰＳ） （ショアＡ）（ｐｓｉ） （ｐｓｉ） （％） １０ ２７００ １６ ２０ １７０ ２３０ ２０ ３６５０ １９ ３６ ２５５ ２７５ ３０ ５１００ ２４ ４０ ２８０ ２３０
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、ポリシロキサン樹脂及
びフィラを含む改良されたエラストマ化合物から成る、
マイクロエレクトロニクスに用いられる改良された埋込
みコネクタを提供することができる。
びフィラを含む改良されたエラストマ化合物から成る、
マイクロエレクトロニクスに用いられる改良された埋込
みコネクタを提供することができる。
【図１】２つの対をなす電子部品の間にはさまれた埋込
みコネクタの断面図。
みコネクタの断面図。
【図２】コネクタ製造過程における、基体に導電ワイヤ
を付けている過程を示す図。
を付けている過程を示す図。
【図３】コネクタ製造過程における、基体に付けた導電
ワイヤを切断している過程を示す図。
ワイヤを切断している過程を示す図。
【図４】コネクタ製造過程における、導電ワイヤを付け
られた基板を鋳型に置き、エラストマ化合物を流し込ん
む過程を示す図。
られた基板を鋳型に置き、エラストマ化合物を流し込ん
む過程を示す図。
２：コネクタ、４：導電ワイヤ、５：エラストマ化合
物、６、８：コネクタ表面、１０、１２：導電ワイヤ終
端、１４、１６：電子部品、１８、２０：パッド、３
０：基体、３２：プロチュバランス、３４：上面、３
６、４０：導電ワイヤ、３８：ボール・ボンド・ヘッ
ド、４２：ナイフ・エッジ、４６：鋳型、４８：架橋さ
れていない液状エラストマ化合物。
物、６、８：コネクタ表面、１０、１２：導電ワイヤ終
端、１４、１６：電子部品、１８、２０：パッド、３
０：基体、３２：プロチュバランス、３４：上面、３
６、４０：導電ワイヤ、３８：ボール・ボンド・ヘッ
ド、４２：ナイフ・エッジ、４６：鋳型、４８：架橋さ
れていない液状エラストマ化合物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブライアン・サミュエル・ビーマン アメリカ合衆国ニューヨーク州ハイド・ パーク シュタウテンバーグ・ドライブ ３ (72)発明者 ルドルフ・アドリアン・ハーリング アメリカ合衆国ニューヨーク州コートラ ンド・マノール クロス・レーン １ (72)発明者 ジェームス・ラプトン・ヘドリック アメリカ合衆国カリフォルニア州プレー ザント ヴァインヤード 426 (72)発明者 ダ−ユアン・シエー アメリカ合衆国ニューヨーク州ポケプシ ー バーバリアン・ドライブ 16 (72)発明者 ジョージ・フレデリック・ウオーカー アメリカ合衆国ニューヨーク州ニューヨ ーク ヨーク・アベニュー 1540 アパ ート 11 ケイ (56)参考文献 特開 平１−97382（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−115269（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−275369（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】相対する第１及び第２の表面を持ち、１７
０ｐｓｉより大きい引張り強度を有する、架橋されたポ
リシロキサン化合物から成る絶縁物と、その第１表面か
ら反対側の第２表面へ伸びている複数の導電ワイヤとか
ら成る電気コネクタの製造方法であって、 （ａ）上記第１表面の側で上記導電ワイヤの一端を犠牲
基体に固定して、他端は上記第２表面の側に延びている
ように、上記複数の導電ワイヤを配列するステップと、 （ｂ）上記配列された導電ワイヤの周りに、５５００セ
ンチポアズより小さい粘性を持った、（１）７０乃至９
０重量％のジメチルシロキサン及びジフェニルシロキサ
ンのランダム共重合体と、（２）１０乃至３０重量％の
酸化亜鉛及びランタノイド酸化物を含有するフィラと、
を含む架橋されていないポリシロキサン組成物を配置す
るステップと、 （ｃ）前記ポリシロキサン組成物をヒドロシリル化によ
って架橋するステップと、 （ｄ）上記犠牲基体を除去するステップと を含む製造方法。 - 【請求項２】上記ヒドロシリル化は、白金触媒を用いて
行われることを特徴とする、請求項１記載の製造方法。 - 【請求項３】上記ランタノイド酸化物は、二酸化セリウ
ム、酸化ネオジム、酸化サマリウム、又は酸化ユウロピ
ウムからなる群より選択されたランタノイド酸化物であ
る、請求項１に記載の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/088,016 US5441690A (en) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | Process of making pinless connector |
| US88016 | 1993-07-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729625A JPH0729625A (ja) | 1995-01-31 |
| JP2603442B2 true JP2603442B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=22208695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14277694A Expired - Lifetime JP2603442B2 (ja) | 1993-07-06 | 1994-06-24 | 電気コネクタの製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5441690A (ja) |
| EP (1) | EP0633579B1 (ja) |
| JP (1) | JP2603442B2 (ja) |
| DE (1) | DE69417640T2 (ja) |
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