JP3746770B2

JP3746770B2 - Composite member and composite member assembly

Info

Publication number: JP3746770B2
Application number: JP2003046443A
Authority: JP
Inventors: 英雄由見
Original assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Current assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Priority date: 2003-02-24
Filing date: 2003-02-24
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2023-02-24
Also published as: JP2004259488A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、半田によってプリント配線基板のアースパターンに表面実装され、弾性変形するコンタクト部をプリント配線基板に圧接させて、プリント配線基板が受けた振動又は衝撃を吸収できる複合部材及び複合部材集合体に関するものである。また、本発明は、例えば、接地導体に圧接させて、プリント配線基板のアースの取れる複合部材及び複合部材集合体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、導電性支持層の表面に、導電性ガスケット材を接合したＥＭＩガスケットアセンブリが提案されている（特許文献１参照）。
このようなＥＭＩガスケットアッセンブリは、印刷回路基板の接地部に表面実装されている。
【０００３】
【特許文献１】
特表２００２−５１０８７３号公報（第２頁、ＦＩＧ．１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１の技術では、図１１（ａ）に示す様に、導電性ガスケット材と導電性支持層との縁部が同じ側面上にあるので、図１１（ｂ）に示す様に、ＥＭＩガスケットアセンブリの横方向から不用意な力を受ける場合には、導電性ガスケット材と導電性支持層との接着部が剥がれ、場合によっては、導電性ガスケット材が脱落してしまうという問題が考えられる。
【０００５】
また、導電性支持層が導電性ガスケット材より大きい場合（ＦＩＧ．１０〜ＦＩＧ．１２参照）には、受けた横方向の応力が導電性ガスケット材の根本に集中し、その根本から剥がれてしまうという問題が考えられる。
更に、前記ＥＭＩガスケットアセンブリを量産する場合には、部品ひとつずつ接着し製造するのにコストがかかり過ぎる。そこで、まとめて積層してからカットする方法が考えられるが、そのままカットすれば、導電性ガスケット材部分が大きく変形し、実用上使えなくなるという問題がある。特に、この問題は、導電性ガスケット材を高く設けた場合に顕著になる。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、コンタクト部の剥離等の不具合が生じ難く、実用的に優れた複合部材及び複合部材集合体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
（１）請求項１の発明は、半田付け可能な導電性シートと、該導電性シートの一方の表面に接合された主としてエラストマーからなるコンタクト部と、を備えた複合部材において、前記表面に、前記導電性シートの縁部から離して、前記コンタクト部を設けるとともに、前記コンタクト部と同材質で前記コンタクト部よりも薄肉のベース部を前記コンタクト部の根本から前記縁部まで延出し、該ベース部を前記表面に接合したことを特徴とする複合部材である。
【０００８】
本発明では、図１（ａ）に例示する様に、コンタクト部と（コンタクト部より薄肉の）ベース部とは同じ材料にて一体に形成されており、コンタクト部は（その一部又は全体が）導電性シートの縁部から離して設けられるとともに、コンタクト部の根本から導電性シートの縁部まで延出されたベース部が導電性シートの表面に接合されている。
【０００９】
従って、本発明では、図１（ｂ）に例示する様に、複合部材の横方向から不用意な力を受けても、コンタクト部と一体の薄肉のベース部とが広い平面で導電性シートと接合していることにより、コンタクト部及びベース部と導電性シートとが剥がれ難く、コンタクト部の脱落を防止できる。
【００１０】
また、本発明では、複合部材を量産する場合には、導電性シートに対してコンタクト部及びベース部をまとめて形成してからカットすることにより、製造コストを低減できる。
更に、本発明では、前記の様に複合部材を量産する場合には、薄肉のベース部の部分でカットすることにより、コンタクト部が変形することがなく、又、形状が不揃いになることもなく、実用上優れたものである。
【００１１】
その上、導電性シートを表面実装する際には、コンタクト部の周囲にベース部が設けてあるので、複合部材全体の熱発散がよりし易くなる。よって、表面実装するときの熱により、コンタクト部が変形したり劣化したりする等の不具合の発生を抑制できるので、コンタクト部を構成する材料の本来の性能（弾性等）を損なうことがより少ない。
【００１２】
尚、前記コンタクト部及びベース部としては、主としてエラストマーからなる材料又は全体をエラストマーのみで構成した材料を用い、導電性シートとしては、半田付け可能で且つ導電性を有するシート、例えば金属板又は金属メッキしたプラスチックシート等を採用できる。
【００１３】
また、コンタクト部の周囲の全周にベース部を設ける場合には、上述した効果が大きく一層好適である。
更に、ベース部の厚みとしては、例えば０．０１〜０．１ｍｍの範囲であると、カットが容易であるので好適である。
【００１４】
（２）請求項２の発明は、前記コンタクト部及び前記ベース部は、導電性エラストマーからなることを特徴とする請求項１に記載の複合部材を要旨とする。
本発明では、コンタクト部が導電性を有しているので、このコンタクト部を利用して、複合部材を、アースコンタクト材のような導電部材として用いることができる。
【００１５】
（３）請求項３の発明は、前記コンタクト部の先端部分が、複数の凸部からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の複合部材を要旨とする。
本発明は、コンタクト部の先端部分の形状を例示したものであり、先端部分に凸部が複数あるものは、一層安定性に優れている。
【００１６】
（４）請求項４の発明は、前記コンタクト部が、中実又は中空であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の複合部材を要旨とする。
本発明は、コンタクト部の形状を例示したものである。特に、凸状部分が中空のものは、一層柔軟性に優れている。
【００１７】
（５）請求項５の発明は、半田付け可能な導電性シートと、該導電性シートの一方の表面に接合された主としてエラストマーからなる複数のコンタクト部と、を備えた複合部材集合体において、複数の前記コンタクト部を、それぞれ前記導電性シートの縁部から離して、前記表面に設けるとともに、前記コンタクト部と同材質で前記コンタクト部よりも薄肉のベース部を各々の前記コンタクト部の根本から延出して前記表面に接合し、前記各コンタクト部の間及び前記コンタクト部の根本から前記縁部まで、前記表面を前記ベース部にて被覆したことを特徴とする複合部材集合体である。
【００１８】
本発明は、導電性シート上に単一のコンタクト部が形成されたものではなく、複数のコンタクト部が形成されたものであり、各コンタクト部の周囲には、導電性シートの露出部分を覆うように、導電性シートの縁部に到るまで、薄肉のベース部が形成されている。
【００１９】
従って、本発明では、前記請求項１の発明と同様に、複合部材集合体の横方向から不用意な力を受けても、コンタクト部及びベース部と導電性シートとが剥がれ難く、コンタクト部の脱落を防止できる。
また、前記複合部材を量産する場合には、本発明の複合部材集合体を、薄肉のベース部にてカットすれば良いので、製造コストを低減できる。更に、ベース部でカットすることにより、コンタクト部が変形することがなく、又、形状が不揃いになることもなく、実用上優れたものである。
【００２０】
その上、導電性シートを表面実装する際には、複合部材集合体全体の熱発散がよりし易くなるので、表面実装するときの熱により、コンタクト部が変形したり劣化したりする等の不具合の発生を抑制できるので、コンタクト部を構成する材料の本来の性能（弾性等）を損なうことがより少ない。
【００２１】
尚、複合部材集合体としては、各複合部材が面状（例えば格子状）に四方に広がるように配列された構成や、各複合部材が所定方向のみに一列に配列された構成等を採用できる。
・ここで、前記複合部材は、プレス成形にて製造することができる。この製造方法では、金型内に、コンタクト部の材料及び導電性シートを、コンタクト部の材料が導電性シートの一方の表面側となるように配置し、コンタクト部の材料を導電性シートの板厚方向にプレスすることにより、複合部材集合体や複合部材を製造することができる。
【００２２】
・また、前記複合部材は、射出成形にて製造することができる。この製造方法では、金型内に、導電性シートを配置し、コンタクト部の材料を導電性シートの一方の表面側に射出することにより、複合部材集合体や複合部材を製造することができる。
【００２３】
・更に、前記コンタクト部は、いわゆるクッション性、即ち、（押圧状態が解消されると形状が復元する）弾性及び柔軟性を有するものであり、使用できるエラストマーとしては、例えば、シリコーンラバー等の弾性ゴムや、クロロプレン、ネオプレン、サンプトプレン、ポリウレタン等の高分子発泡体が挙げられる。
【００２４】
・前記導電性エラストマーは、導電性及び弾性並びに柔軟性を有するものであり、この導電性エラストマーとしては、シリコーンラバー等の弾性ゴムや、クロロプレン、ネオプレン、サンプトプレン、ポリウレタン等の高分子発泡体に、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、炭素、グラファイト等の微粒子やフィラーなどを混入したものが挙げられる。また、この他にも、金属箔や金属網等によって弾性ゴムや発泡体等を被覆したもの、弾性ゴムや発泡体等に金属成分をコーティングしたもの等があり、使用環境に応じて使い分けることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の複合部材及び複合部材集合体の実施の形態の例（実施例）を説明する。
（実施例１）
ここでは、複合部材として、導電性を有する部材（導電部材）を例に挙げて説明する。
【００２６】
ａ）まず、本実施例の複合部材の構成について説明する。
図２に示す様に、本実施例の複合部材１は、導電性シート３の一方の表面に、（相手部材と接触する）コンタクト部５及びベース部７からなる表面構造体９が接合された略直方体の部材である。
【００２７】
前記導電性シート３は、厚み約０．０５〜０．１ｍｍの略長方形（例えば縦２ｍｍ×横４ｍｍ）であり、スズメッキされた銅板からなる。
また、前記表面構造体９は、同じ導電性を有するエラストマー材料（以下導電性エラストマーと記す）から一体に形成されたコンタクト部５及びベース部７からなる。
【００２８】
このうち、コンタクト部５は、例えばプリント配線基板の接地導体に接触する弾性及び柔軟性を有する略直方体（例えば縦１．５ｍｍ×横３．５ｍｍ×厚み１．５ｍｍ）の部材であり、導電性シート３の全周の縁部より内側にて導電性シート３の表面に接合されている。
【００２９】
一方、ベース部７は、厚み約０．０１〜０．０５ｍｍの薄肉の層であり、コンタクト部５の周囲（全周）から導電性シート３の縁部に至るまで、導電性シート３の表面が露出しないように、帯状に約０．２５ｍｍの幅で導電性シート３の表面を覆っている。つまり、コンタクト部５の周囲は全てベース部７により覆われている。
【００３０】
そして、前記コンタクト部５及びベース部７を形成する導電性エラストマーとしては、例えば特願２００２−３４８４３６号の明細書に記載の導電性エラストマーを用いることができる。
この導電性エラストマーとは、導電性を有する針状物質である第１フィラー（３０〜５０重量％）と、第１フィラー間に介在して第１フィラーの凝集及び配向を妨げる第２フィラー（４〜４０重量％）とを、例えばシリコーンゴムのようなエラストマー材料中に（３４〜７０重量％）分散させたものであり、弾性及び柔軟性（いわゆるクッション性）だけでなく、導電性も有している。
【００３１】
また、図３に示す様に、本実施例の複合部材１は、例えばプリント配線基板（ＰＣＢ）１１におけるアース端子として用いられる。この場合には、複合部材１は、プリント配線基板１１上のアースパターン１３に、半田付けされる。
つまり、アースパターン１３と複合部材１の導電性シート３との間に配置された半田１５が、加熱溶融されその後冷却固化されることにより、アースパターン１３と導電性シート３とが接合され、それによって、プリント配線基板１１上に、複合部材１が固定される。
【００３２】
ｂ）次に、本実施例の複合部材１の製造方法を、図４に基づいて説明する。
ここでは、プレス成形により、複数の複合部材１を一度に製造する製造方法について説明する。
まず、導電性を有する針状物質である第１フィラーとして、Ｋ₂Ｏ・６ＴｉＯ₂の針状結晶を基材とし、この基材表面に銀をコーティングして導電性を付与した粉末（大塚化学株式会社製、型番：ＳＤ−１００、長手方向平均粒子長：１５μｍ、粒度分布：１０〜２０μｍ、比表面積：０．９〜１．０ｍ²／ｇ）を用意する。また、第２フィラーとして、アルミナの粒状粒子（平均粒子径：５μｍ）を用意する。更に、エラストマー材料として、シリコーンゴムを用意する。
【００３３】
そして、これら二種類のフィラーとエラストマー材料とを所定量用いて混練することにより、エラストマー材料中にフィラーを分散させて、フィラーの配合比（重量比）が（フィラー合計：エラストマー＝５４：４６）となるプレス材料（プレス成形に用いる材料）を製造する。
【００３４】
また、図４（ａ）に示す様に、金型２１の下型２３として、凸状の表面構造体９の形状に対応して複数の凹部２５を設けた下型２３を用意する。
そして、下型２３の各凹部２５等に、上述した導電性エラストマーのプレス材料２７を配置するとともに、そのプレス材料２７と上型２９との間に、導電性シート３の母材となる板材３１を配置する。
【００３５】
そして、この状態にて、上型２９を下型２３に押圧するとともに加熱して、プレス材料２７のプレス成形を行う。
これにより、図４（ｂ）に示す様に、板材３１上に、導電性エラストマーからなる多数の（コンタクト部５に相当する）凸状部分を有する複合部材集合体３５が形成される。
【００３６】
次に、この複合部材集合体３５を金型２１から取り出して、凸状部分同士の間の（ベース部７に相当する）薄肉部分を切断して切り離すことにより、図４（ｃ）に示す様に、前記図２に示す形状と同様な本実施例の複合部材１が製造される。
【００３７】
尚、前記複合部材集合体３５とは、図５に示す様に、導電性シート３上に多数のコンタクト部５が形成されるとともに、コンタクト部５の周囲の導電性シート３の表面全体が、薄肉のベース部７で覆われた構成である。
ｃ）この様に、本実施例の複合部材１では、（導電性エラストマーからなる）コンタクト部５の周囲から導電性シート３の縁部にかけて、導電性シート３の露出を防止するように（同じ導電性エラストマーからなる）ベース部７が接合されている。
【００３８】
従って、本実施例では、複合部材１の横方向から不用意な力を受けても、コンタクト部５と一体の薄肉のベース部７が広い平面で接合していることにより、コンタクト部５と導電性シート３との接着が剥がれ難く、コンタクト部５の脱落を防止できる。
【００３９】
また、本実施例では、コンタクト部５及びベース部７は、同じエラストマー材料からなり、一体に成形されたものであるので、その製造が容易であるという利点がある。
更に、本実施例では、複合部材１を量産する場合には、（多数の複合部材１に対応した大きな）導電性シート３に対して多数のコンタクト部３及びベース部７をまとめて形成して上述した複合部材集合体３５を製造し、その後、この複合部材集合体３５をベース部７にてカットして個々の複合部材１を製造するので、製造コストを低減できる。
【００４０】
しかも、本実施例では、複合部材集合体３５をカットする際には、薄肉のベース部７の部分でカットするので、コンタクト部５が変形することがなく、又、形状が不揃いになることもなく、実用上優れたものである。
その上、導電性シート３を半田により表面実装する際には、コンタクト部５の周囲にベース部７が設けてあるので、複合部材１全体の熱発散がよりし易くなる。よって、表面実装するときの熱により、コンタクト部５が変形したり劣化したりする等の不具合の発生を抑制できるので、コンタクト部５を構成する導電性エラストマーの本来の性能（弾性等）を損なうことがより少ない。
【００４１】
また、本実施例では、コンタクト部５及びベース部７は、導電性を有しているので、この複合部材１を、アース端子や導電性ガスケット材の様な複合部材１として用いることができる。
（実施例２）
次に、実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
【００４２】
本実施例の複合部材は、前記実施例１と同様であるが、その製造方法が異なる（尚、実施例１と同じ部材には同じ番号を付す）。
つまり、本実施例では、図６に示す様に、射出成形により前記複合部材１を製造する。
【００４３】
具体的には、金型４１の上型４３として、前記凸状の表面構造体９の形状に対応して複数の凹部４５を設けた上型４３を用意する。
そして、下型４７の上面に、前記導電性シート３の母材となる板材３１を配置し、板材３１を凹部４５で覆うようにして、下型４７と上型４３とを閉じ、この状態で、射出孔４９を介して、板材３１と凹部４５との間に、前記実施例１と同様な導電性エラストマー材料２７を射出する。
【００４４】
これにより、前記実施例１と同様な複合部材集合体３５ができるので、この複合部材集合体３５を切断して、同様な複合部材１を得ることができる。
本実施例も、前記実施例１と同様な効果を奏する。
（実施例３）
次に、実施例３について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
【００４５】
本実施例の複合部材は、前記実施例１と同様であるが、コンタクト部の先端部分の形状が異なる。
本実施例では、図７に示す様に、前記複合部材５１のコンタクト部５３の先端部分（上面側）５５には、複数の凸部５７が設けられている。
【００４６】
つまり、コンタクト部５４の先端部分５５には、複数の溝５９が設けられ、それにより複数の凸部５７が形成されている。
これにより、前記実施例１と同様な効果を奏するとともに、複数の凸部５７の構成によって、一層安定性に富むという利点がある。
（実施例４〜８）
次に、その他の実施例について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
【００４７】
本実施例４〜８の複合部材は、１個の複合部材に対して１個のコンタクト部を有するものである。
図８（ａ）に示す様に、本実施例４の複合部材６１は、環状の導電性シート６３の一方の表面に、導電性エラストマーからなるコンタクト部６５が接合されたものであり、特に、コンタクト部６５の内部には中空部６７が設けられ、その中空部６７は導電性シート６３側（同図下方）に開口している。
【００４８】
これにより、本実施例の複合部材６１は、（導電性シート６３の無い部分にて）同図の上下方向に大きく撓むことができるので、柔軟性に優れているという特長がある。
図８（ｂ）に示す様に、本実施例５の複合部材７１は、断面略コの字状に屈曲した導電性シート７３の一方の表面に、導電性エラストマーからなるコンタクト部７５が接合されたものである。
【００４９】
本実施例では、平板の導電性シート７３の表面に、コンタクト部７５及びベース部７７を形成した後に、導電性シート７３を曲げて複合部材７１を製造する。
これにより、（コンタクト部７５による弾性や柔軟性を変更することなく）複合部材７１の高さを任意に調節できるという利点がある。
【００５０】
図８（ｃ）に示す様に、本実施例６の複合部材８１は、略正方形の導電性シート８３の一方の表面に、円筒形の導電性エラストマーからなるコンタクト部８５及びベース部８７が接合されたものである。
これにより、柔軟性が向上するという利点がある。
【００５１】
図８（ｄ）に示す様に、本実施例７の複合部材９１は、円形の導電性シート９３の一方の表面に、（先端側が小径の）円筒形の導電性エラストマーからなるコンタクト部９５及び円環状のベース部９７が接合されたものである。
これにより、柔軟性が向上するという利点がある。
【００５２】
図８（ｅ）に示す様に、本実施例８の複合部材１０１は、長方形の導電性シート１０３の一方の表面に、断面略Ｌ字形状の導電性エラストマーからなるコンタクト部１０５及び左右一対の短冊状のベース部１０７、１０９が接合されたものである。
【００５３】
特に、本実施例の複合部材１０１では、コンタクト部１０５の全周ではなく、その左右の両辺側のみにベース部１０７、１０９が設けてある。
従って、製造時には、長尺の連続部材（図示せず）をその長手方向に垂直に切断することにより、多くの複合部材１０１を製造できるという利点がある。
（実施例９〜１１）
次に、その他の実施例について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
【００５４】
本実施例９〜１２の複合部材集合体は、１個の複合部材に対して複数のコンタクト部を有する部材である。
図９（ａ）に示す様に、本実施例９の複合部材集合体１１１は、正方形の導電性シート１１３の一方の表面に、略立方体形状のコンタクト部１１５を、縦２列、横２列の合計４個接合したものである。
【００５５】
これにより、弾性が向上するという利点がある。
図９（ｂ）に示す様に、本実施例１０の複合部材集合体１２１は、正方形の導電性シート１２３の一方の表面に、略半球形状のコンタクト部１２５を、縦２列、横２列の合計４個接合したものである。
【００５６】
これにより、弾性が向上するという利点がある。
図１０（ａ）に示す様に、本実施例１１の複合部材集合体１３１は、正方形の導電性シート１３３の一方の表面に、長尺の略直方体形状のコンタクト部１３５を、縦３列接合したものである。
【００５７】
これにより、弾性が向上するという利点がある。
図１０（ｂ）に示す様に、本実施例１１の複合部材集合体１４１は、正方形の導電性シート１４３の一方の表面において、表面の中心に略立方体形状のコンタクト部１４５を１個接合し、中央のコンタクト部１４５の周囲を囲むように、枠状のコンタクト部１４７を１個接合したものである。
【００５８】
これにより、弾性が向上するという利点がある。
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
例えば、前記各実施例では、複合部材や複合部材集合体を導電部材として用いたが、それとは別に、コンタクト部やベース部の材料に導電性を有しない材料を使用して、導電性を有しない複合部材や複合部材集合体としてもよい。これにより、（半田により他の部材に接合された）クッション材として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合部材の効果を例示する説明図である。
【図２】実施例１の複合部材を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】実施例１の複合部材をプリント配線基板に接合した状態を示す説明図である。
【図４】実施例１の複合部材の製造方法を示す説明図である。
【図５】実施例１における複合部材集合体を示す斜視図である。
【図６】実施例２の複合部材の製造方法を示す説明図である。
【図７】実施例３の複合部材を示す斜視図である。
【図８】その他の実施例を示し、（ａ）は実施例４の複合部材の断面図、（ｂ）は実施例５の複合部材の断面図、（ｃ）実施例６の複合部材の斜視図、（ｄ）実施例７の複合部材の斜視図、（ｅ）実施例８の複合部材の斜視図である。
【図９】更に他の実施例を示し、（ａ）は実施例９の複合部材集合体の断面図、（ｂ）は実施例１０の複合部材集合体の断面図である。
【図１０】更に他の実施例を示し、（ａ）は実施例１１の複合部材集合体の断面図、（ｂ）は実施例１２の複合部材集合体の断面図である。
【図１１】従来技術の問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
１、５１、６１、７１、８１、９１、１０１…複合部材
３、６３、７３、８３、９３、１０３、１１３、１２３、１３３、１４３…導電性シート
５、５３、６５、７５、８５、９５、１０５、１１５、１２５、１３５、１４５、１４７…コンタクト部
７、７７、８７、９７、１０７、１０９…ベース部
１１…プリント配線基板（ＰＣＢ）
１５…半田
３５、１１１、１２１、１３１、１４１…複合部材集合体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a composite member and a composite member that can absorb vibration or impact received by a printed wiring board by pressing a contact portion that is surface-mounted to an earth pattern of the printed wiring board by solder and elastically deforms to the printed wiring board, for example. It relates to aggregates. The present invention also relates to a composite member and a composite member assembly that can be grounded to a printed wiring board by being pressed against a ground conductor, for example.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an EMI gasket assembly has been proposed in which a conductive gasket material is bonded to the surface of a conductive support layer (see Patent Document 1).
Such an EMI gasket assembly is surface-mounted on the ground portion of the printed circuit board.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2002-510873 A (2nd page, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique of Patent Document 1, since the edge portions of the conductive gasket material and the conductive support layer are on the same side as shown in FIG. 11A, as shown in FIG. When an inadvertent force is applied from the lateral direction of the EMI gasket assembly, the bonded portion between the conductive gasket material and the conductive support layer is peeled off, and in some cases, the conductive gasket material is dropped. Conceivable.
[0005]
When the conductive support layer is larger than the conductive gasket material (see FIG. 10 to FIG. 12), the received lateral stress is concentrated on the root of the conductive gasket material and peeled off from the root. The problem is considered.
Further, when the EMI gasket assembly is mass-produced, it is too expensive to bond and manufacture parts one by one. Then, although the method of cutting after laminating | stacking collectively can be considered, if it cuts as it is, there exists a problem that a conductive gasket material part will deform | transform large and it will become unpractical. In particular, this problem becomes prominent when a high conductive gasket material is provided.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a composite member and a composite member assembly that are less likely to cause defects such as peeling of contact portions and that are practically excellent. .
[0007]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
(1) The invention of claim 1 is a composite member comprising a conductive sheet that can be soldered and a contact portion mainly made of an elastomer joined to one surface of the conductive sheet. The contact portion is provided apart from the edge portion of the conductive sheet, and a base portion made of the same material as the contact portion and thinner than the contact portion extends from the root of the contact portion to the edge portion, The composite member is characterized in that the portion is bonded to the surface .
[0008]
In the present invention, as illustrated in FIG. 1A, the contact portion and the base portion (thinner than the contact portion) are integrally formed of the same material, and the contact portion (a part or the whole of the contact portion is formed). ) A base portion provided apart from the edge of the conductive sheet and extending from the root of the contact portion to the edge of the conductive sheet is joined to the surface of the conductive sheet.
[0009]
Therefore, in the present invention, as illustrated in FIG. 1B, the contact sheet and the thin base portion integral with the conductive sheet can be formed on a wide plane even when receiving an inadvertent force from the lateral direction of the composite member. By joining, the contact portion, the base portion, and the conductive sheet are hardly peeled off, and the contact portion can be prevented from falling off.
[0010]
Moreover, in this invention, when mass-producing a composite member, a manufacturing cost can be reduced by cut | disconnecting after forming a contact part and a base part collectively with respect to an electroconductive sheet.
Further, in the present invention, when the composite member is mass-produced as described above, the contact portion is not deformed and the shape is not uneven by cutting at the thin base portion. It is excellent in practical use.
[0011]
In addition, when the conductive sheet is surface-mounted, since the base portion is provided around the contact portion, the heat dissipation of the entire composite member is facilitated. Therefore, since the occurrence of problems such as deformation or deterioration of the contact portion due to heat during surface mounting can be suppressed, the original performance (elasticity, etc.) of the material constituting the contact portion is less likely to be impaired. .
[0012]
The contact portion and the base portion are made mainly of an elastomer material or a material composed entirely of an elastomer, and the conductive sheet is a solderable and conductive sheet such as a metal plate or metal. A plated plastic sheet can be used.
[0013]
Further, when the base portion is provided around the entire periphery of the contact portion, the above-described effects are large and more preferable.
Furthermore, the thickness of the base portion is preferably in the range of 0.01 to 0.1 mm, for example, because it is easy to cut.
[0014]
(2) The invention according to claim 2 is characterized in that the contact portion and the base portion are made of a conductive elastomer.
In the present invention, since the contact portion has conductivity, the composite member can be used as a conductive member such as a ground contact material by using this contact portion.
[0015]
(3) The invention of claim 3 is summarized in the composite member according to claim 1 or 2, characterized in that the tip portion of the contact portion is composed of a plurality of convex portions.
The present invention exemplifies the shape of the tip portion of the contact portion, and the one having a plurality of convex portions at the tip portion is further excellent in stability.
[0016]
(4) The invention of claim 4 is summarized in the composite member according to any one of claims 1 to 3, wherein the contact portion is solid or hollow.
The present invention exemplifies the shape of the contact portion. In particular, a hollow convex part is more flexible.
[0017]
(5) The invention of claim 5 is a composite member assembly comprising a conductive sheet that can be soldered, and a plurality of contact portions mainly made of elastomer joined to one surface of the conductive sheet. A plurality of the contact portions are provided on the surface apart from the edges of the conductive sheet, respectively, and a base portion that is the same material as the contact portion and is thinner than the contact portions is formed from the root of each contact portion. A composite member assembly which extends and joins to the surface, and covers the surface with the base portion between the contact portions and from the root of the contact portion to the edge portion .
[0018]
In the present invention, a single contact portion is not formed on a conductive sheet, but a plurality of contact portions are formed, and an exposed portion of the conductive sheet is covered around each contact portion. Thus, the thin base portion is formed until reaching the edge of the conductive sheet.
[0019]
Therefore, in the present invention, as in the first aspect of the present invention, even if an inadvertent force is applied from the lateral direction of the composite member assembly, the contact portion, the base portion, and the conductive sheet are difficult to peel off. Dropping can be prevented.
In addition, when the composite member is mass-produced, the composite member assembly of the present invention may be cut at a thin base portion, so that the manufacturing cost can be reduced. Furthermore, by cutting at the base portion, the contact portion is not deformed, and the shape is not irregular, which is practically excellent.
[0020]
In addition, when the conductive sheet is surface-mounted, the heat dissipation of the entire composite member assembly becomes easier, so that the contact portion is deformed or deteriorated due to the heat during the surface mounting. Since generation | occurrence | production of this can be suppressed, the original performance (elasticity etc.) of the material which comprises a contact part is less impaired.
[0021]
In addition, as a composite member aggregate | assembly, the structure by which each composite member was spread | arranged so that it may spread in four directions in planar shape (for example, grid | lattice form), the structure by which each composite member was arranged in a line only in the predetermined direction, etc. are employable. .
-Here, the said composite member can be manufactured by press molding. In this manufacturing method, the material of the contact portion and the conductive sheet are arranged in the mold so that the material of the contact portion is on one surface side of the conductive sheet, and the material of the contact portion is the plate of the conductive sheet. By pressing in the thickness direction, a composite member assembly or a composite member can be manufactured.
[0022]
-Moreover, the said composite member can be manufactured by injection molding. In this manufacturing method, a composite member assembly or a composite member can be manufactured by disposing a conductive sheet in a mold and injecting the material of the contact portion to one surface side of the conductive sheet.
[0023]
Further, the contact portion has so-called cushioning properties, that is, has elasticity and flexibility (the shape is restored when the pressed state is eliminated), and usable elastomers include, for example, elasticity such as silicone rubber. Examples thereof include rubber and polymer foams such as chloroprene, neoprene, samptoprene and polyurethane.
[0024]
The conductive elastomer has conductivity, elasticity and flexibility, and as the conductive elastomer, elastic rubber such as silicone rubber, polymer foam such as chloroprene, neoprene, samptoprene, polyurethane, Examples thereof include fine particles such as silver, copper, aluminum, nickel, carbon, and graphite, and fillers mixed therein. In addition to this, there are those in which elastic rubber or foam is coated with metal foil or metal mesh, etc., and those in which metal components are coated on elastic rubber or foam, etc., which can be used properly according to the usage environment. it can.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Examples of embodiments of the composite member and composite member assembly of the present invention will be described below.
Example 1
Here, as a composite member, a conductive member (conductive member) will be described as an example.
[0026]
a) First, the structure of the composite member of the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 2, in the composite member 1 of this example, a surface structure 9 including a contact portion 5 (contacting with a counterpart member) and a base portion 7 is joined to one surface of a conductive sheet 3. It is a substantially rectangular parallelepiped member.
[0027]
The conductive sheet 3 has a substantially rectangular shape (for example, 2 mm long × 4 mm wide) having a thickness of about 0.05 to 0.1 mm, and is made of a tin-plated copper plate.
The surface structure 9 includes a contact portion 5 and a base portion 7 integrally formed from an elastomer material having the same conductivity (hereinafter referred to as a conductive elastomer).
[0028]
Among these, the contact part 5 is a member of a substantially rectangular parallelepiped (for example, 1.5 mm in length × 3.5 mm in width × 1.5 mm in thickness) having elasticity and flexibility in contact with the ground conductor of the printed wiring board, for example. The sheet 3 is joined to the surface of the conductive sheet 3 on the inner side from the edge of the entire circumference of the sheet 3.
[0029]
On the other hand, the base portion 7 is a thin layer having a thickness of about 0.01 to 0.05 mm, and the surface of the conductive sheet 3 extends from the periphery (entire circumference) of the contact portion 5 to the edge of the conductive sheet 3. The surface of the conductive sheet 3 is covered in a strip shape with a width of about 0.25 mm. That is, the entire periphery of the contact portion 5 is covered with the base portion 7.
[0030]
And as a conductive elastomer which forms the said contact part 5 and the base part 7, the conductive elastomer as described in the specification of Japanese Patent Application No. 2002-348436 can be used, for example.
The conductive elastomer includes a first filler (30 to 50% by weight) that is a needle-like substance having conductivity, and a second filler (4 that intervenes between the first fillers and prevents aggregation and orientation of the first fillers. -40% by weight) is dispersed in an elastomeric material such as silicone rubber (34-70% by weight) and has not only elasticity and flexibility (so-called cushioning properties) but also conductivity. ing.
[0031]
As shown in FIG. 3, the composite member 1 of this embodiment is used as a ground terminal in a printed wiring board (PCB) 11, for example. In this case, the composite member 1 is soldered to the ground pattern 13 on the printed wiring board 11.
That is, the solder 15 disposed between the ground pattern 13 and the conductive sheet 3 of the composite member 1 is heated and melted and then cooled and solidified, so that the ground pattern 13 and the conductive sheet 3 are joined. Thus, the composite member 1 is fixed on the printed wiring board 11.
[0032]
b) Next, the manufacturing method of the composite member 1 of a present Example is demonstrated based on FIG.
Here, the manufacturing method which manufactures the some composite member 1 at once by press molding is demonstrated.
First, as the first filler, which is a conductive needle-like substance, K ₂ O.6TiO ₂ needle-like crystals are used as a base material, and the surface of the base material is coated with silver to provide conductivity (Otsuka Chemical). Co., Ltd., model number: SD-100, longitudinal average particle length: 15 μm, particle size distribution: 10-20 μm, specific surface area: 0.9-1.0 m ² / g) are prepared. As the second filler, alumina particulate particles (average particle size: 5 μm) are prepared. Furthermore, silicone rubber is prepared as an elastomer material.
[0033]
Then, by kneading these two kinds of fillers and the elastomer material using a predetermined amount, the filler is dispersed in the elastomer material, and the blending ratio (weight ratio) of the filler is (total filler: elastomer = 54: 46). The press material (material used for press molding) is manufactured.
[0034]
Further, as shown in FIG. 4A, a lower mold 23 provided with a plurality of concave portions 25 corresponding to the shape of the convex surface structure 9 is prepared as the lower mold 23 of the mold 21.
Then, the above-described conductive elastomer press material 27 is disposed in each concave portion 25 of the lower mold 23, and the plate material 31 serving as a base material of the conductive sheet 3 between the press material 27 and the upper mold 29. Place.
[0035]
In this state, the upper mold 29 is pressed against the lower mold 23 and heated to perform press molding of the press material 27.
As a result, as shown in FIG. 4B, a composite member assembly 35 having a large number of convex portions (corresponding to the contact portions 5) made of a conductive elastomer is formed on the plate material 31.
[0036]
Next, the composite member assembly 35 is taken out from the mold 21 and a thin portion (corresponding to the base portion 7) between the convex portions is cut and separated, as shown in FIG. In addition, the composite member 1 of the present embodiment having the same shape as that shown in FIG. 2 is manufactured.
[0037]
As shown in FIG. 5, the composite member assembly 35 has a large number of contact portions 5 formed on the conductive sheet 3 and the entire surface of the conductive sheet 3 around the contact portion 5. The configuration is covered with a thin base portion 7.
c) In this way, in the composite member 1 of the present embodiment, the conductive sheet 3 is prevented from being exposed from the periphery of the contact portion 5 (made of a conductive elastomer) to the edge portion of the conductive sheet 3 (same as above). A base portion 7 (made of a conductive elastomer) is joined.
[0038]
Therefore, in this embodiment, even if an inadvertent force is applied from the lateral direction of the composite member 1, the thin base portion 7 integrated with the contact portion 5 is joined on a wide plane, so that the contact portion 5 and the conductive portion 1 are electrically conductive. It is difficult to peel off the adhesive sheet 3 and the contact part 5 can be prevented from falling off.
[0039]
Further, in the present embodiment, the contact portion 5 and the base portion 7 are made of the same elastomer material and are integrally formed, so that there is an advantage that the manufacture thereof is easy.
Furthermore, in this embodiment, when the composite member 1 is mass-produced, a large number of contact portions 3 and base portions 7 are formed together on the conductive sheet 3 (large corresponding to the large number of composite members 1). Since the composite member assembly 35 described above is manufactured and then the composite member assembly 35 is cut by the base portion 7 to manufacture the individual composite members 1, the manufacturing cost can be reduced.
[0040]
Moreover, in the present embodiment, when the composite member assembly 35 is cut, it is cut at the portion of the thin base portion 7, so that the contact portion 5 is not deformed and the shape may be uneven. It is excellent in practical use.
In addition, when the conductive sheet 3 is surface-mounted with solder, since the base portion 7 is provided around the contact portion 5, heat dissipation of the entire composite member 1 is facilitated. Therefore, since the heat | fever at the time of surface mounting can suppress generation | occurrence | production of malfunctions, such as a contact part 5 deform | transforming or deteriorating, the original performance (elasticity etc.) of the conductive elastomer which comprises the contact part 5 is impaired. Less.
[0041]
In the present embodiment, the contact portion 5 and the base portion 7 have conductivity, so that the composite member 1 can be used as a composite member 1 such as a ground terminal or a conductive gasket material.
(Example 2)
Next, the second embodiment will be described, but the description of the same contents as the first embodiment will be omitted.
[0042]
The composite member of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but the manufacturing method is different (the same members as those of the first embodiment are given the same numbers).
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the composite member 1 is manufactured by injection molding.
[0043]
Specifically, as the upper mold 43 of the mold 41, an upper mold 43 provided with a plurality of concave portions 45 corresponding to the shape of the convex surface structure 9 is prepared.
And the board | plate material 31 used as the base material of the said electroconductive sheet 3 is arrange | positioned on the upper surface of the lower mold | type 47, the board | plate material 31 is covered with the recessed part 45, the lower mold | type 47 and the upper mold | type 43 are closed, and in this state The conductive elastomer material 27 similar to that of the first embodiment is injected between the plate material 31 and the recess 45 through the injection hole 49.
[0044]
Thereby, since the composite member assembly 35 similar to that of the first embodiment is formed, the composite member assembly 35 can be cut to obtain the same composite member 1.
This embodiment also has the same effect as the first embodiment.
Example 3
Next, the third embodiment will be described, but the description of the same contents as the first embodiment will be omitted.
[0045]
The composite member of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but the shape of the tip portion of the contact portion is different.
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, a plurality of convex portions 57 are provided on the tip portion (upper surface side) 55 of the contact portion 53 of the composite member 51.
[0046]
That is, a plurality of grooves 59 are provided in the tip portion 55 of the contact portion 54, thereby forming a plurality of convex portions 57.
Thereby, while having the same effect as the said Example 1, there exists an advantage that it is richer in stability by the structure of the some convex part 57. FIG.
(Examples 4 to 8)
Next, other embodiments will be described, but the description of the same contents as those of the first embodiment will be omitted.
[0047]
The composite members of Examples 4 to 8 have one contact portion for one composite member.
As shown in FIG. 8 (a), the composite member 61 of Example 4 has a contact portion 65 made of a conductive elastomer joined to one surface of an annular conductive sheet 63. A hollow portion 67 is provided inside the contact portion 65, and the hollow portion 67 is open to the conductive sheet 63 side (downward in the figure).
[0048]
Thereby, the composite member 61 of the present embodiment has a feature that it is excellent in flexibility because it can be greatly bent in the vertical direction of the figure (at a portion where there is no conductive sheet 63).
As shown in FIG. 8B, in the composite member 71 of the fifth embodiment, a contact portion 75 made of a conductive elastomer is joined to one surface of a conductive sheet 73 bent in a substantially U-shaped cross section. It is a thing.
[0049]
In this embodiment, after forming the contact portion 75 and the base portion 77 on the surface of the flat conductive sheet 73, the composite member 71 is manufactured by bending the conductive sheet 73.
Thereby, there exists an advantage that the height of the composite member 71 can be adjusted arbitrarily (without changing the elasticity and flexibility by the contact part 75).
[0050]
As shown in FIG. 8C, in the composite member 81 of the sixth embodiment, a contact portion 85 and a base portion 87 made of a cylindrical conductive elastomer are joined to one surface of a substantially square conductive sheet 83. It has been done.
Thereby, there exists an advantage that a softness | flexibility improves.
[0051]
As shown in FIG. 8 (d), the composite member 91 of Example 7 has a contact portion 95 made of a cylindrical conductive elastomer (having a small diameter at the tip side) on one surface of a circular conductive sheet 93 and An annular base portion 97 is joined.
Thereby, there exists an advantage that a softness | flexibility improves.
[0052]
As shown in FIG. 8 (e), the composite member 101 of Example 8 has a contact portion 105 made of a conductive elastomer having a substantially L-shaped cross section and a pair of left and right electrodes on one surface of a rectangular conductive sheet 103. Strip-shaped base portions 107 and 109 are joined.
[0053]
In particular, in the composite member 101 of this embodiment, the base portions 107 and 109 are provided not only on the entire circumference of the contact portion 105 but only on the left and right sides thereof.
Therefore, at the time of manufacture, there is an advantage that many composite members 101 can be manufactured by cutting a long continuous member (not shown) perpendicular to the longitudinal direction.
(Examples 9 to 11)
Next, other embodiments will be described, but the description of the same contents as those of the first embodiment will be omitted.
[0054]
The composite member aggregates of Examples 9 to 12 are members having a plurality of contact portions with respect to one composite member.
As shown in FIG. 9A, in the composite member assembly 111 of the ninth embodiment, substantially cube-shaped contact portions 115 are arranged on one surface of a square conductive sheet 113 in two vertical rows and two horizontal rows. A total of four are joined.
[0055]
Thereby, there exists an advantage that elasticity improves.
As shown in FIG. 9 (b), the composite member assembly 121 of the tenth embodiment has substantially hemispherical contact portions 125 formed on one surface of a square conductive sheet 123 in two rows and two rows. A total of four are joined.
[0056]
Thereby, there exists an advantage that elasticity improves.
As shown in FIG. 10A, in the composite member assembly 131 of Example 11, a long, substantially rectangular parallelepiped contact portion 135 is joined to one surface of a square conductive sheet 133 in three vertical rows. It is a thing.
[0057]
Thereby, there exists an advantage that elasticity improves.
As shown in FIG. 10B, in the composite member assembly 141 of Example 11, one contact portion 145 having a substantially cubic shape is bonded to the center of one surface of a square conductive sheet 143. A single frame-shaped contact portion 147 is joined so as to surround the center contact portion 145.
[0058]
Thereby, there exists an advantage that elasticity improves.
In addition, this invention is not limited to the said Example at all, and it cannot be overemphasized that it can implement with a various aspect in the range which does not deviate from the scope of the present invention.
For example, in each of the above embodiments, a composite member or a composite member assembly is used as a conductive member. It is good also as a composite member and composite member aggregate which are not. Thereby, it can utilize as a cushion material (joined to other members with solder).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view illustrating the effect of a composite member of the present invention.
2A is a perspective view of the composite member of Example 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 3 is an explanatory view showing a state where the composite member of Example 1 is bonded to a printed wiring board.
4 is an explanatory view showing a method for manufacturing the composite member of Example 1. FIG.
5 is a perspective view showing a composite member assembly in Example 1. FIG.
6 is an explanatory view showing a method of manufacturing a composite member of Example 2. FIG.
7 is a perspective view showing a composite member of Example 3. FIG.
8A and 8B show another embodiment, where FIG. 8A is a cross-sectional view of the composite member of Embodiment 4, FIG. 8B is a cross-sectional view of the composite member of Embodiment 5, and FIG. 8C is a perspective view of the composite member of Embodiment 6. (D) The perspective view of the composite member of Example 7, (e) The perspective view of the composite member of Example 8. FIG.
FIG. 9 shows still another embodiment, (a) is a sectional view of the composite member assembly of Example 9, and (b) is a sectional view of the composite member assembly of Example 10.
10A and 10B show still another embodiment, in which FIG. 10A is a cross-sectional view of the composite member assembly of Embodiment 11, and FIG. 10B is a cross-sectional view of the composite member assembly of Embodiment 12.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a problem of the prior art.
[Explanation of symbols]
1, 51, 61, 71, 81, 91, 101 ... Composite members 3, 63, 73, 83, 93, 103, 113, 123, 133, 143 ... Conductive sheets 5, 53, 65, 75, 85, 95 , 105, 115, 125, 135, 145, 147 ... contact part 7, 77, 87, 97, 107, 109 ... base part 11 ... printed circuit board (PCB)
15 ... Solder 35, 111, 121, 131, 141 ... Composite member assembly

Claims

In a composite member comprising a solderable conductive sheet, and a contact portion mainly made of an elastomer joined to one surface of the conductive sheet,
On the surface, apart from the edge of the conductive sheet, the contact portion is provided,
A composite member characterized in that a base portion made of the same material as the contact portion and thinner than the contact portion extends from the root of the contact portion to the edge portion, and the base portion is joined to the surface. .

The composite member according to claim 1, wherein the contact portion and the base portion are made of a conductive elastomer.

The composite member according to claim 1, wherein a tip portion of the contact portion includes a plurality of convex portions.

The composite member according to claim 1, wherein the contact portion is solid or hollow.

In a composite member assembly comprising a solderable conductive sheet and a plurality of contact portions mainly made of elastomer joined to one surface of the conductive sheet,
A plurality of the contact portions are provided on the surface apart from the edges of the conductive sheet, respectively .
A base portion made of the same material as the contact portion and thinner than the contact portion is extended from the root of each contact portion and joined to the surface, and between the contact portions and from the root of the contact portion to the edge portion. The composite member assembly, wherein the surface is covered with the base part .