JP4255200B2

JP4255200B2 - Low resistance connector

Info

Publication number: JP4255200B2
Application number: JP2000148514A
Authority: JP
Inventors: 和彦青木
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2020-05-19
Also published as: JP2001332322A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイ(例えばＣＯＧ、ＴＡＢタイプ等)と電子回路基板との接続、あるいは複数の電子回路基板の接続等に用いられる低抵抗コネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ(以下、ＬＣＤという)と電子回路基板あるいは複数の電子回路基板は、必要に応じて接続されるが、このような接続には、一般的に低い抵抗値を示す低抵抗コネクタが使用される。
この種の低抵抗コネクタは、図示しないが、通常硬度の高いゼブラ状の異方導電コネクタ層と、この異方導電コネクタ層の両側面、換言すれば、非接触面にそれぞれ設けられる硬度の低い絶縁層とを備え、組み込まれるパーソナルコンピュータや携帯電話等の機種ごとに個別に設計されるとともに、ＬＣＤライトガイドホルダとの相性を考慮して設計され、ＬＣＤライトガイドホルダに組み込まれて上下からの応力で圧縮変形することにより、ＬＣＤと電子回路基板、又は複数の電子回路基板を接続する。
【０００３】
異方導電コネクタ層は、導電性エラストマーと絶縁性エラストマーとが互いに平行になるよう交互に、かつ多重に複数積層されることにより形成される。導電性エラストマーは、絶縁性エラストマー中に導電粒子や導電繊維等の導電材料が含有されることにより形成される。絶縁層は、硬度１５°Ｈ〜５０°Ｈ以下で形成され、異方導電コネクタ層が薄く、低抵抗コネクタの厚さが不足している場合に低抵抗コネクタ全体の受ける荷重を低減するよう機能する。
このような構成の低抵抗コネクタは、異方導電コネクタ層が厚く、硬度が高くなるほど、圧縮時の荷重が大きくなり、接続特性が安定するという特徴がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の低抵抗コネクタは、以上のように構成されているので、以下の問題がある。先ず、低抵抗コネクタの異方導電コネクタ層と絶縁層との間に２０°以上の硬度差があるので、異方導電コネクタ層が全体の１／３以下と非常に薄い場合に低抵抗コネクタに座屈現象が生じ、低抵抗コネクタが途中から屈曲して接続特性が不安定化したり、最悪の場合には接続に支障を来すおそれが少なくない。このような問題は、ＬＣＤライトガイドホルダに低抵抗コネクタを組み込む場合に、低抵抗コネクタの高さ／低抵抗コネクタの厚さの値が３以上のとき等にも生じる。
【０００５】
また近年、携帯電話等の小型軽量化が進められているが、このような携帯電話等に圧縮時の荷重の大きい低抵抗コネクタを単に組み込むと、様々な問題が発生する。すなわち、携帯電話等における低抵抗コネクタの圧縮時の荷重が大きいと、ＬＣＤガラス基板の破損や基板の反り等が生じ、接続不良を招くこととなる。したがって、組み込むべき対象が小型軽量の携帯電話等の場合には、圧縮時の荷重の小さい低抵抗コネクタが必要となる。
しかし、圧縮時の荷重を小さくしようとすると、異方導電コネクタ層が薄く、硬度が低くなるので、接続特性の不安定化という大きな問題が新たに生じる。このように接続特性と圧縮時の荷重低減とは、相反する関係にあるので、様々なデザインのＬＣＤライトガイドホルダに対して低抵抗コネクタを設計する場合に大きな制約要素となる。
【０００６】
また、異方導電コネクタ層に使用される導電材料は、非常に高価なので、異方導電コネクタ層を薄くすれば、大幅なコストダウンを通じて安価な低抵抗コネクタを得ることができる。例えば、異方導電コネクタ層の厚さを１／２の厚さにすれば、価格に最も影響する導電材料の使用部分が半分となるので、低抵抗コネクタの単価も半分となる(抵抗値は２倍となるが、もともとの抵抗値が低いので、実用上問題ない)。
しかしながら、低抵抗コネクタは、座屈を考慮して異方導電コネクタ層の幅を大きくする必要がある。経験則等からいえば、異方導電コネクタ層の幅は、最低でも低抵抗コネクタの厚さ／２程度は必要である。以上のことから明らかなように、従来の低抵抗コネクタは、座屈を抑制防止することができるものの、異方導電コネクタ層に使用される導電材料も多いので、きわめて高価であり、コストダウンを図ることができない。
【０００７】
さらに、従来、低抵抗コネクタを製造する場合には、低抵抗コネクタの異方導電コネクタ層と絶縁層とを縦横にカットし、所定の大きさにするが、この作業の際に低抵抗コネクタが密着しやすいという問題がある。具体的に説明すると、絶縁層は、異方導電コネクタ層が薄く、低抵抗コネクタの厚さが不足している場合に低抵抗コネクタ全体の受ける荷重を低減するため、非常に硬度の低い材料で成形される。このため、絶縁層は、低分子成分を含んだり、スポンジ状に成形されるので、自己粘着力が強いという特徴がある。したがって、低抵抗コネクタを縦横にカットしても、カットした断面が自己粘着で粘着してしまい、作業効率が実に悪化することとなる。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、座屈の防止、接続特性の向上、及び圧縮時の荷重低減を図ることができ、しかも、切断後の粘着防止を通じて作業効率の向上を図ることのできる安価な低抵抗コネクタを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明においては上記課題を解決するため、異方導電コネクタ層の非接触面に絶縁保護層を設け、これら異方導電コネクタ層と絶縁保護層との間に絶縁支持層を介在させたものであって、
異方導電コネクタ層を、導電性物質を含む導電性エラストマーと絶縁性エラストマーとをその接合面が互いに平行になるよう交互に、かつ多重に複数積み重ねて形成し、
絶縁保護層を、絶縁支持層に接触する硬度２０°Ｈあるいは３０°Ｈの絶縁内層と、厚さ０．０１〜０．１ｍｍで硬度８０°Ｈの絶縁外層とから二層構造に形成し、絶縁支持層を、厚さ０．０１〜０．５ｍｍで硬度８０°Ｈに形成し、
絶縁保護層から絶縁支持層までの総厚さを０．２５〜１．５ｍｍとしたことを特徴としている。
【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低抵抗コネクタは、図１ないし図３に示すように、異方導電コネクタ層１の両側面、換言すれば、パーソナルコンピュータや携帯電話等の電極部分との非接触面に、荷重軽減と作業性のための絶縁保護層１０を設け、これら異方導電コネクタ層１と一対の絶縁保護層１０との間に板状の絶縁支持層２０をそれぞれ介在させるようにしている。そして、図示しないパーソナルコンピュータや携帯電話等のＬＣＤライトガイドホルダに組み込まれて上下からの応力で圧縮変形することにより、上下に位置するＬＣＤと電子回路基板、又は複数の電子回路基板を接続する。
【００１１】
異方導電コネクタ層１は、導電性物質を含有する板状の導電性エラストマー２と、この導電性エラストマー２と同形状の絶縁性エラストマー３とを備え、これら矩形の導電性エラストマー２と絶縁性エラストマー３とが互いに平行になるよう交互に、かつ多重に複数積層されることによりゼブラ状に形成される。導電性エラストマー２は、絶縁性エラストマー中に導電粒子(例えば、カーボンや金属等)や導電繊維等の導電材料４が含有されることにより形成される。
【００１２】
導電性エラストマー２の絶縁性エラストマーは、自重で変形せず、硬化後に塑性変形することのない弾性材料、換言すれば、形状の安定性が期待できる弾性材料を用いて成形される。具体的には、天然ゴム、ブタジエン・スチレン、アクリロニトリル・ブタジエン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン・エチレン・スチレン、エチレン・プロピレン、エチレン・プロピレン・ジエン等の各共重合体ゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、ポリサルファイドゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ポリイソブチレンゴム等の合成ゴム類のほか、ポリエステルエラストマ等の熱可塑性エラストマー、塑性化塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂等があげられる。これらの中でも、耐候性、電気絶縁性、耐熱性、圧縮永久歪み、加工性等に優れる安価なシリコーンゴムの選択が最適である。
【００１３】
シリコーンゴムとしては、通常ジメチル、メチルフェニル、メチルビニル等の各ポリシロキサン類、シリカのような充填剤を配合して適当なレオロジー特性が付与されたハロゲン化ポリシロキサン類、又は金属塩類でバルカナイズ、若しくは硬化されたハロゲン化ポリシロキサン類等があげられる。
【００１４】
導電性を確保する導電材料４は、少なくとも表面が金属被覆されているものであれば良い。具体的には、金、銀、銅、ニッケル、コバルト、ステンレス鋼、黄銅等の金属単体からなる球状若しくはフレーク状の粒子や繊維だけではなく、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂や熱化塑性樹脂、これらの焼成品、カーボン、セラミックス、ガラス等の無機材料等の粉末ないし繊維状のものを核材とし、その表面を上記金属によりメッキ、蒸着、スパッタ、ＣＶＤ等の方法で被覆したもの、あるいは上記材料を２種以上混合したもの等があげられる。また、本発明においては、少なくとも金属表面、銀表面を有する材料が導電材料４に含まれる。
【００１５】
金属表面を有する導電材料４としては、金属単体からなるもの、金属被覆したものの場合には、金属含有率が２０重量％以上のもので、球状、フレーク状、繊維状、又はこれらの混合品があげられる。金属含有率を２０重量％以上とするのは、金属含有率が２０重量％未満の場合には、核材全体を金属被覆することができず、安定した導通を得ることができないからである。この導電材料４としては、銀が最も好ましい。
【００１６】
導電材料４は、絶縁性エラストマーの樹脂原料１００重量部に１５０〜５００重量部混合される。これは、１５０重量部未満の場合には、導電性物質の配合量が少なく、導通不能となるか、安定した抵抗値を得ることができなくなるからである。逆に５００重量部を超えると、導電性エラストマー２としての物性が低下して弾性が低くなり、低抵抗コネクタの材料としては不適切となる。また、メッキされた金属粒子や金属単体からなる粒子を混合して用いる場合、平均粒径が０．１〜１．０μｍの細かい粒子と、平均粒径が２〜３０μｍの粗い粒子とを混合したものが最も低い電気抵抗値を示すので、好ましい。導電性エラストマー２に重ねられる絶縁性エラストマー３については、導電性エラストマー２を形成する絶縁性エラストマーと略同様である。
【００１７】
各絶縁保護層１０は、硬度１５°Ｈ〜５０°Ｈ以下で板状の絶縁内層１１と、厚さ０．０１〜０．１ｍｍ、硬度７０°Ｈ以上で同形状の絶縁外層１２とから二層構造に形成され、絶縁内層１１が絶縁支持層２０に接触し、絶縁外層１２が絶縁内層１１に接触する。絶縁内層１１は、異方導電コネクタ層１の絶縁性エラストマー３と略同様の材料を用いて硬度１５°Ｈ〜５０°Ｈ以下、好ましくは硬度の安定性や製造の加工性の観点から硬度１５°Ｈ〜３０°Ｈ以下に成形される。絶縁内層１１の材料としては、上記同様、シリコーンゴムの選択が最適である。絶縁内層１１の硬度を１５°Ｈ〜５０°Ｈ以下とするのは、硬度が１５°Ｈ以下の場合には、柔らか過ぎて層として機能しなくなるからである。逆に、５０°Ｈを超える場合、圧縮荷重を低減することができず、絶縁保護層１０の意義が喪失する。
【００１８】
絶縁外層１２は、異方導電コネクタ層１の絶縁性エラストマー３と略同様の材料を用いて厚さ０．０１〜０．１ｍｍ、好ましくは厚さ０．０２〜０．１ｍｍに成形されるとともに、硬度７０°Ｈ以上、望ましくは硬度７０°Ｈ〜８５°Ｈに成形される。絶縁外層１２の材料も、上記同様、シリコーンゴムが最適である。絶縁外層１２の厚さが０．０１〜０．１ｍｍなのは、この範囲ならば、例えばモジュール組み込み時におけるＬＣＤライトガイドホルダ等の内壁や脱落防止用リブとの摺動性を向上させ、接続特性を安定させることができるからである。また、絶縁外層１２の厚さが０．０１ｍｍ未満の場合には、摺動性が期待できないからである。逆に、絶縁外層１２の厚さが０．１ｍｍを超える場合、圧縮荷重を低減することができず、保護層の意義が喪失する。
【００１９】
絶縁外層１２の硬度が７０°Ｈ以上なのは、７０°Ｈ未満の場合には、作業性の低下を招くからである。また、例えばモジュールへの組み込み時にＬＣＤライトガイドホルダの内壁や脱落防止用リブとの摺動性が悪化してひっかかりやすくなり、接続特性に悪影響を及ぼすこととなる。
【００２０】
絶縁支持層２０は、異方導電コネクタ層１の絶縁性エラストマー３と略同様の材料を用いて厚さ０．０１〜０．５ｍｍ、好ましくは厚さ０．１５〜０．３ｍｍに成形されるとともに、硬度７０°Ｈ以上、望ましくは硬度７０°Ｈ〜８５°Ｈに成形される。絶縁支持層２０の材料も、上記同様、シリコーンゴムが最適である。絶縁支持層２０の厚さは、低抵抗コネクタのサイズにより異なるが、通常０．０１〜０．５ｍｍである。これは、０．０１ｍｍ未満の場合には、充分な硬度を得ることができないからである。逆に、絶縁支持層２０の厚さが０．５ｍｍを超える場合、圧縮荷重が上昇し、ＬＣＤガラス基板の破損や基板の反り等が生じ、接続不良を招くおそれが少なくない。
【００２１】
絶縁支持層２０の硬度が７０°Ｈ以上なのは、７０°Ｈ未満の場合には、異方導電コネクタ層１と絶縁支持層２０との間に硬度差が生じ、安定性が低下して座屈発生のおそれがあるからである。また、製造の安定性や厚み精度に欠けるからである。この絶縁支持層２０から絶縁保護層１０からまでの総厚さは、０．２５〜１．５ｍｍが望ましい。
【００２２】
次に、低抵抗コネクタの製造方法について説明する。先ず、ベースとなる合成樹脂フィルム上に絶縁性エラストマー３を成膜し、この絶縁性エラストマー３上に導電性エラストマー２を成膜し、これらを合成樹脂フィルムから剥離して積層シートを得る。合成樹脂フィルムとしては、ＯＰＰ又はＣＰＰ(ポリプロピレン)、ポリエチレン、塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ＯＰＳ(ポリスチレン)等があげられる。これらの中でも、ポリエチレンテレフタレートからなる合成樹脂フィルムが最適である。こうして積層シートを作製したら、この作業を繰り返して複数の積層シートを作製し、これら複数の積層シートを同じ順に積層して積層ブロック体を作製し、これを加硫処理する。
なお、この積層ブロック体の両端部はそれぞれ絶縁性エラストマー３とするのが好ましい。
【００２３】
各積層シートの成膜には、印刷法、カレンダー法、コータ法、押出法等を利用すれば良い。但し、安定した生産性を考慮すると、絶縁性エラストマー３と導電性エラストマー２とをカレンダー法で積層製造するのが好ましい。
積層ブロック体を作製したら、積層ブロック体の積層面を横切る方向にスライスして絶縁性エラストマー３と導電性エラストマー２とが交互に筋状に並んだ異方導電コネクタ層１を作製する。
【００２４】
異方導電コネクタ層１の作製の際、異方導電コネクタ層１の両側面に絶縁保護層１０を絶縁支持層２０を介しそれぞれ設ける。異方導電コネクタ層１、絶縁支持層２０、絶縁保護層１０を接合するには、異方導電コネクタ層１に絶縁支持層２０、絶縁保護層１０を順次貼り合わせ、これらを加熱して加硫させながら接着する方法、加硫した絶縁支持層２０、絶縁保護層１０にシリコーン系の接着剤をスクリーン印刷、塗布、コーティング等の方法で塗布して貼り合わせ、これらに熱と圧力を加えて加硫接着する方法等を用いれば良い。そしてその後、異方導電コネクタ層１を、絶縁性エラストマー３と導電性エラストマー２とを横切る所定の幅で裁断すれば、低抵抗コネクタを作製することができる。
【００２５】
上記によれば、絶縁保護層１０の絶縁外層１２と絶縁支持層２０との間に２０°Ｈ以上の硬度差がないので、例えば異方導電コネクタ層１が全体の１／３以下と非常に薄い場合にも、低抵抗コネクタに座屈現象が生じたり、接続不良のおそれをきわめて有効に防止することができる。また、接続特性が安定するだけではなく、圧縮時の荷重も小さいので、ＬＣＤガラス基板の破損や基板の反り等に伴い、接続不良を招くことがない。したがって、様々なデザインのＬＣＤライトガイドホルダに対して低抵抗コネクタを設計する場合に大きな制約要素になる問題を有効に解消することができる。
【００２６】
また、異方導電コネクタ層１を薄くすることができるので、価格に最も影響する導電材料４の使用部分を減少させることができ、これを通じて低抵抗コネクタのコストダウンと量産が大いに期待できる。さらに、低抵抗コネクタを縦横にカットしても、カットした断面が自己粘着で粘着するのを有効に規制することができるので、作業効率の著しい向上を図ることが可能になる。
【００２７】
なお、上記実施形態では異方導電コネクタ層１の両側面に絶縁保護層１０を設け、これら異方導電コネクタ層１と一対の絶縁保護層１０との間に板状の絶縁支持層２０をそれぞれ介在させたが、上下左右を適宜変更しても良い。例えば、異方導電コネクタ層１の上下両面に絶縁保護層１０を設け、これら異方導電コネクタ層１と一対の絶縁保護層１０との間に板状の絶縁支持層２０をそれぞれ介在させることもできる。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明に係る低抵抗コネクタの実施例を比較例と共に説明する。
実施例１
スライスした異方導電コネクタ層１の両側面に、絶縁支持層２０として硬度８０°Ｈの絶縁性エラストマー〔信越化学株式会社製、商品名ＫＥ‐９８１Ｕ〕を加硫剤〔信越化学株式会社製、商品名Ｃ‐８〕と混ぜて混練し、カレンダーで分出しして０．１ｍｍ厚にしたものを貼り合わせ、６時間冷却プレスした後、１２０℃、１０分の条件で接着加硫した。
【００２９】
次いで、絶縁保護層１０の絶縁外層１２として硬度８０°Ｈの絶縁性エラストマー〔信越化学株式会社製、商品名ＫＥ‐９８１Ｕ〕に加硫剤〔信越化学株式会社製、商品名Ｃ‐１９Ａ／Ｂ〕を混ぜて混練し、カレンダーで分出しして１２０℃、１０分の条件で加硫し、０．２ｍｍの絶縁外層１２を作製した。絶縁外層１２を作製したら、クッション層である絶縁内層１１として絶縁性エラストマー〔信越化学株式会社製、商品名ＫＥ‐９５１Ｕ〕に、加硫剤〔信越化学株式会社製、商品名Ｃ‐１９Ａ／Ｂ〕、発泡剤〔信越ポリマー株式会社製、商品名ＳＯペースト〕を混ぜて混練し、カレンダーで分出しして絶縁内層１１を作製し、この絶縁内層１１と絶縁外層１２とを接合して一体化した。
【００３０】
次いで、接合した絶縁内層１１と絶縁外層１２をプレス成形して発泡させ、絶縁内層１１を厚さ０．５ｍｍ、硬度２０°Ｈに形成し、この絶縁内層１１に接着剤〔信越化学株式会社製、商品名ＫＥ‐１８００Ａ／Ｂ〕を厚さ０．０３ｍｍとなるようスクリーン印刷した。そして、異方導電コネクタ層１の絶縁支持層２０の両側面に完成した絶縁保護層１０の絶縁内層１１をそれぞれ積層し、その後、１２０℃、１０分、５ｋｇ／ｃｍ²の条件で加硫し、低抵抗コネクタを作製した。
【００３１】
実施例２
絶縁内層１１の硬度を３０°Ｈとし、その他の部分については実施例１と同様とした。
【００３２】
比較例１
基本的には実施例１と同様だが、絶縁支持層２０を省略して低抵抗コネクタを作製した。
比較例２
基本的には実施例１と同様だが、絶縁支持層２０を省略するとともに、絶縁外層１２の硬度を７０°Ｈとして低抵抗コネクタを作製した。
【００３３】
評価方法
以下の項目について実施例と比較例の低抵抗コネクタをそれぞれ試験し、その結果を表１にまとめて評価した。
(１)初期抵抗:製品である低抵抗コネクタを１０％圧縮した場合の抵抗値が２０Ω以下ならば○(合格、以下同じ)とし、抵抗値が２０Ωを上回る場合には×(不合格、以下同じ)とした。
(２)座屈の発生:低抵抗コネクタを３０％圧縮した場合に低抵抗コネクタが均一な形状に圧縮されている場合には○とし、く字状に屈曲した場合には×とした。
【００３４】
(３)組み込み時のガラス基板割れ:携帯電話機に類似したＰＣＢ‐ＩＴＯガラス基板セットを作製し、これに低抵抗コネクタを組み込んで圧縮し、ＩＴＯガラス基板が割れなかった場合には○とし、割れた場合には×とした。低抵抗コネクタの圧縮率は、携帯電話機に低抵抗コネクタを組み込んで圧縮した場合の圧縮率(１５％)と同様とした。
(４)カット断面での粘着性:カッタでＬ・Ｈ方向にそれぞれカットし、分割した複数の低抵抗コネクタが再粘着しなければ○とし、再粘着した場合には×とした。
【００３５】
【表１】

【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、異方導電コネクタ層を、導電性物質を含む導電性エラストマーと絶縁性エラストマーとをその接合面が互いに平行になるよう交互に、かつ多重に複数積み重ねて形成し、絶縁保護層を、絶縁支持層に接触する硬度２０°Ｈあるいは３０°Ｈの絶縁内層と、厚さ０．０１〜０．１ｍｍで硬度８０°Ｈの絶縁外層とから二層構造に形成し、絶縁支持層を、厚さ０．０１〜０．５ｍｍで硬度８０°Ｈに形成し、絶縁保護層から絶縁支持層までの総厚さを０．２５〜１．５ｍｍとするので、低抵抗コネクタの座屈防止、接続特性の向上、及び圧縮時の荷重低減を図ることができ、安価に製造することができるという効果がある。また、切断後の粘着や密着を抑制防止し、これを通じて作業効率の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る低抵抗コネクタの実施形態を示す分解斜視説明図である。
【図２】本発明に係る低抵抗コネクタの実施形態を示す正面図である。
【図３】本発明に係る低抵抗コネクタの実施形態を示す平面図である。
【図４】本発明に係る低抵抗コネクタの比較例１を示す平面図である。
【図５】本発明に係る低抵抗コネクタの比較例２を示す平面図である。
【符号の説明】
１異方導電コネクタ層
２導電性エラストマー
３絶縁性エラストマー
４導電材料(導電性物質)
１０絶縁保護層
１１絶縁内層
１２絶縁外層
２０絶縁支持層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a low resistance connector used for connecting a liquid crystal display (for example, COG, TAB type) and an electronic circuit board, or connecting a plurality of electronic circuit boards.
[0002]
[Prior art]
A liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD) and an electronic circuit board or a plurality of electronic circuit boards are connected as necessary. Generally, a low resistance connector having a low resistance value is used for such connection. The
This type of low-resistance connector is not shown, but usually has a high hardness zebra-like anisotropic conductive connector layer and both sides of the anisotropic conductive connector layer, in other words, low hardness provided on a non-contact surface. It is designed for each model of personal computer, mobile phone, etc. to be incorporated, and designed with consideration for compatibility with the LCD light guide holder. The LCD and the electronic circuit board or a plurality of electronic circuit boards are connected by compressive deformation under stress.
[0003]
The anisotropic conductive connector layer is formed by laminating a plurality of conductive elastomers and insulating elastomers alternately and in multiple layers so as to be parallel to each other. The conductive elastomer is formed by containing a conductive material such as conductive particles and conductive fibers in the insulating elastomer. The insulating layer is formed with a hardness of 15 ° H to 50 ° H or less, and functions to reduce the load received by the entire low resistance connector when the anisotropic conductive connector layer is thin and the thickness of the low resistance connector is insufficient. To do.
The low resistance connector having such a configuration is characterized in that the thicker the anisotropic conductive connector layer and the higher the hardness, the greater the load during compression and the more stable the connection characteristics.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional low resistance connector is configured as described above, it has the following problems. First, since there is a hardness difference of 20 ° or more between the anisotropic conductive connector layer and the insulating layer of the low resistance connector, when the anisotropic conductive connector layer is as thin as 1/3 or less of the whole, it becomes a low resistance connector. A buckling phenomenon may occur, and the low-resistance connector may be bent from the middle, resulting in unstable connection characteristics, and in the worst case, the connection may be hindered. Such a problem also occurs when the low resistance connector height / thickness value of the low resistance connector is 3 or more when a low resistance connector is incorporated in the LCD light guide holder.
[0005]
In recent years, reductions in size and weight of cellular phones and the like have been promoted. However, simply incorporating a low resistance connector having a large load during compression into such cellular phones causes various problems. That is, if the load at the time of compression of the low-resistance connector in a cellular phone or the like is large, the LCD glass substrate is damaged, the substrate is warped, and the like, resulting in poor connection. Therefore, when the object to be incorporated is a small and light mobile phone or the like, a low resistance connector having a small load during compression is required.
However, if an attempt is made to reduce the load during compression, the anisotropic conductive connector layer is thin and the hardness is lowered, so that a big problem of unstable connection characteristics newly arises. As described above, since the connection characteristics and the load reduction during compression are in a contradictory relationship, it is a great constraint factor when designing low resistance connectors for LCD light guide holders of various designs.
[0006]
Further, since the conductive material used for the anisotropic conductive connector layer is very expensive, if the anisotropic conductive connector layer is thinned, an inexpensive low-resistance connector can be obtained through a significant cost reduction. For example, if the thickness of the anisotropic conductive connector layer is halved, the portion of the conductive material that affects the price is halved, so the unit price of the low resistance connector is also halved (the resistance value is However, the original resistance value is low, so there is no practical problem).
However, the low resistance connector needs to increase the width of the anisotropic conductive connector layer in consideration of buckling. According to empirical rules and the like, the width of the anisotropic conductive connector layer should be at least about the thickness of the low resistance connector / 2. As is clear from the above, the conventional low-resistance connector can suppress and prevent buckling, but it is very expensive because there are many conductive materials used for the anisotropic conductive connector layer, thus reducing the cost. I can't plan.
[0007]
Furthermore, conventionally, when manufacturing a low-resistance connector, the anisotropic conductive connector layer and the insulating layer of the low-resistance connector are cut vertically and horizontally to a predetermined size. There is a problem that it is easy to adhere. Specifically, the insulating layer is made of a material having a very low hardness in order to reduce the load received by the entire low resistance connector when the anisotropic conductive connector layer is thin and the thickness of the low resistance connector is insufficient. Molded. For this reason, since the insulating layer contains a low molecular component or is formed in a sponge shape, the insulating layer has a feature of strong self-adhesive strength. Therefore, even if the low-resistance connector is cut vertically and horizontally, the cut cross section sticks by self-adhesion, and the working efficiency is actually deteriorated.
[0008]
The present invention has been made in view of the above, and can prevent buckling, improve connection characteristics, and reduce the load during compression, and can improve work efficiency through prevention of adhesion after cutting. An object is to provide an inexpensive low-resistance connector that can be produced.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to solve the above problems, an insulating protective layer is provided on the non-contact surface of the anisotropic conductive connector layer, and an insulating support layer is interposed between the anisotropic conductive connector layer and the insulating protective layer. There,
Anisotropic conductive connector layers are formed by stacking a plurality of conductive elastomers containing a conductive substance and an insulating elastomer alternately and in multiple layers so that the joint surfaces thereof are parallel to each other,
An insulating protective layer is formed in a two-layer structure from an insulating inner layer having a hardness of 20 ° H or 30 ° H contacting the insulating support layer and an insulating outer layer having a thickness of 0.01 to 0.1 mm and a hardness of 80 ° H, Forming an insulating support layer with a thickness of 0.01 to 0.5 mm and a hardness of 80 ° H;
The total thickness from the insulating protective layer to the insulating support layer is 0.25 to 1.5 mm .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, the low resistance connector according to the present embodiment is provided on both sides of the anisotropic conductive connector layer 1, in other words, An insulating protective layer 10 for reducing load and workability is provided on a non-contact surface with an electrode portion of a personal computer or a mobile phone, and a plate is provided between the anisotropic conductive connector layer 1 and the pair of insulating protective layers 10. Insulating support layers 20 are respectively interposed. Then, it is incorporated into an LCD light guide holder such as a personal computer or a mobile phone (not shown) and is compressed and deformed by stress from above and below, thereby connecting the vertically positioned LCD and the electronic circuit board or a plurality of electronic circuit boards.
[0011]
The anisotropic conductive connector layer 1 includes a plate-like conductive elastomer 2 containing a conductive substance, and an insulating elastomer 3 having the same shape as the conductive elastomer 2. The anisotropic conductive connector layer 1 is insulated from the rectangular conductive elastomer 2. The elastomer 3 is formed in a zebra shape by being laminated in multiple layers alternately and in parallel so as to be parallel to each other. The conductive elastomer 2 is formed by containing a conductive material 4 such as conductive particles (for example, carbon or metal) or conductive fibers in the insulating elastomer.
[0012]
The insulating elastomer of the conductive elastomer 2 is molded using an elastic material that does not deform by its own weight and does not plastically deform after curing, in other words, an elastic material that can be expected to have shape stability. Specifically, natural rubber, butadiene / styrene, acrylonitrile / butadiene, acrylonitrile / butadiene / styrene / ethylene / styrene copolymer rubbers such as ethylene / propylene, ethylene / propylene / diene, chloroprene rubber, silicone rubber, butadiene Synthetic rubbers such as rubber, isoprene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, polysulfide rubber, butyl rubber, fluorine rubber, urethane rubber, polyisobutylene rubber, thermoplastic elastomer such as polyester elastomer, plasticized vinyl chloride resin, vinyl acetate Resin, vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin and the like. Among these, the selection of an inexpensive silicone rubber that is excellent in weather resistance, electrical insulation, heat resistance, compression set, workability, etc. is optimal.
[0013]
Silicone rubbers are usually vulcanized with polysiloxanes such as dimethyl, methylphenyl, and methylvinyl, halogenated polysiloxanes that are blended with fillers such as silica, or metal salts, or metal salts. Alternatively, cured halogenated polysiloxanes and the like can be mentioned.
[0014]
The conductive material 4 that ensures conductivity may be any material that has at least a surface coated with metal. Specifically, not only spherical or flaky particles and fibers made of simple metals such as gold, silver, copper, nickel, cobalt, stainless steel, brass, but also phenol resin, epoxy resin, silicone resin, urethane resin, etc. Thermosetting resin, thermoplastic resin, these fired products, powder or fibrous materials such as carbon, ceramics, glass and other inorganic materials are used as the core material, and the surface is plated, vapor-deposited, sputtered, CVD with the above metals Or a mixture of two or more of the above materials. In the present invention, the conductive material 4 includes a material having at least a metal surface and a silver surface.
[0015]
As the conductive material 4 having a metal surface, in the case of a material composed of a single metal or a metal-coated material, the metal content is 20% by weight or more, and a spherical shape, a flake shape, a fiber shape, or a mixture thereof is used. can give. The reason why the metal content is 20% by weight or more is that when the metal content is less than 20% by weight, the entire core material cannot be metal-coated, and stable conduction cannot be obtained. The conductive material 4 is most preferably silver.
[0016]
The conductive material 4 is mixed in an amount of 150 to 500 parts by weight with 100 parts by weight of an insulating elastomer resin material. This is because if the amount is less than 150 parts by weight, the amount of the conductive material is small, and conduction becomes impossible or a stable resistance value cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 500 parts by weight, the physical properties of the conductive elastomer 2 are lowered and the elasticity is lowered, which makes it unsuitable as a material for a low resistance connector. In addition, when using a mixture of plated metal particles or particles made of a single metal, fine particles having an average particle diameter of 0.1 to 1.0 μm and coarse particles having an average particle diameter of 2 to 30 μm are mixed. Since the thing shows the lowest electric resistance value, it is preferable. The insulating elastomer 3 superimposed on the conductive elastomer 2 is substantially the same as the insulating elastomer forming the conductive elastomer 2.
[0017]
Each insulating protective layer 10 is composed of a plate-like insulating inner layer 11 having a hardness of 15 ° H to 50 ° H or less, and an insulating outer layer 12 having a thickness of 0.01 to 0.1 mm and a hardness of 70 ° H or more having the same shape. The insulating inner layer 11 is in contact with the insulating support layer 20, and the insulating outer layer 12 is in contact with the insulating inner layer 11. The insulating inner layer 11 is made of a material substantially the same as the insulating elastomer 3 of the anisotropic conductive connector layer 1 and has a hardness of 15 ° H to 50 ° H or less, preferably a hardness of 15 from the viewpoint of hardness stability and manufacturing processability. Molded to ° H to 30 ° H or less. As the material for the insulating inner layer 11, selection of silicone rubber is optimal as described above. The reason why the hardness of the insulating inner layer 11 is 15 ° H to 50 ° H or less is that when the hardness is 15 ° H or less, it is too soft to function as a layer. Conversely, when it exceeds 50 ° H, the compressive load cannot be reduced, and the significance of the insulating protective layer 10 is lost.
[0018]
The insulating outer layer 12 is formed to a thickness of 0.01 to 0.1 mm, preferably 0.02 to 0.1 mm, using a material substantially the same as that of the insulating elastomer 3 of the anisotropic conductive connector layer 1. , The hardness is 70 ° H or higher, preferably 70 ° H to 85 ° H. As the material for the insulating outer layer 12, silicone rubber is optimal as described above. If the thickness of the insulating outer layer 12 is in the range of 0.01 to 0.1 mm within this range, for example, the slidability with the inner wall of the LCD light guide holder or the like when the module is assembled or the rib for preventing the drop off is improved, and the connection characteristics are improved. This is because it can be stabilized. Further, when the thickness of the insulating outer layer 12 is less than 0.01 mm, slidability cannot be expected. Conversely, when the thickness of the insulating outer layer 12 exceeds 0.1 mm, the compressive load cannot be reduced, and the significance of the protective layer is lost.
[0019]
The reason why the hardness of the insulating outer layer 12 is 70 ° H or more is that when it is less than 70 ° H, workability is lowered. In addition, for example, the sliding property with the inner wall of the LCD light guide holder or the drop-off preventing rib is deteriorated when it is assembled into a module, and it is likely to be caught, which adversely affects the connection characteristics.
[0020]
The insulating support layer 20 is formed to a thickness of 0.01 to 0.5 mm, preferably 0.15 to 0.3 mm, using a material substantially similar to the insulating elastomer 3 of the anisotropic conductive connector layer 1. At the same time, it is molded to a hardness of 70 ° H or higher, preferably 70 ° H to 85 ° H. As the material of the insulating support layer 20, silicone rubber is optimal as described above. The thickness of the insulating support layer 20 varies depending on the size of the low resistance connector, but is usually 0.01 to 0.5 mm. This is because sufficient hardness cannot be obtained when the thickness is less than 0.01 mm. On the other hand, when the thickness of the insulating support layer 20 exceeds 0.5 mm, the compressive load increases, and the LCD glass substrate may be damaged, the substrate may be warped, and the like, leading to poor connection.
[0021]
The hardness of the insulating support layer 20 is 70 ° H or higher. When the hardness is less than 70 ° H, a hardness difference is generated between the anisotropic conductive connector layer 1 and the insulating support layer 20, and the stability is lowered and buckling occurs. This is because it may occur. Moreover, it is because manufacturing stability and thickness accuracy are lacking. The total thickness from the insulating support layer 20 to the insulating protective layer 10 is preferably 0.25 to 1.5 mm.
[0022]
Next, a manufacturing method of the low resistance connector will be described. First, an insulating elastomer 3 is formed on a base synthetic resin film, a conductive elastomer 2 is formed on the insulating elastomer 3, and these are peeled from the synthetic resin film to obtain a laminated sheet. Examples of the synthetic resin film include OPP or CPP (polypropylene), polyethylene, vinyl chloride resin, polyethylene terephthalate, OPS (polystyrene), and the like. Among these, a synthetic resin film made of polyethylene terephthalate is optimal. When the laminated sheet is produced in this way, a plurality of laminated sheets are produced by repeating this operation, and a laminated block body is produced by laminating the plurality of laminated sheets in the same order, and this is vulcanized.
In addition, it is preferable that the both ends of this laminated block body are the insulating elastomers 3, respectively.
[0023]
For the film formation of each laminated sheet, a printing method, a calendar method, a coater method, an extrusion method, or the like may be used. However, in consideration of stable productivity, it is preferable to laminate the insulating elastomer 3 and the conductive elastomer 2 by a calender method.
When the laminated block body is manufactured, the anisotropic conductive connector layer 1 in which the insulating elastomer 3 and the conductive elastomer 2 are alternately arranged in a streak shape is manufactured by slicing in a direction crossing the laminated surface of the laminated block body.
[0024]
When the anisotropic conductive connector layer 1 is manufactured, the insulating protective layers 10 are provided on both side surfaces of the anisotropic conductive connector layer 1 with the insulating support layers 20 interposed therebetween. In order to join the anisotropic conductive connector layer 1, the insulating support layer 20, and the insulating protective layer 10, the insulating support layer 20 and the insulating protective layer 10 are sequentially bonded to the anisotropic conductive connector layer 1, and these are heated and vulcanized. A silicone adhesive is applied to the vulcanized insulating support layer 20 and the insulating protective layer 10 by screen printing, coating, coating, or the like, and these are applied with heat and pressure. What is necessary is just to use the method of carrying out the sulfur adhesion. Then, if the anisotropic conductive connector layer 1 is cut with a predetermined width across the insulating elastomer 3 and the conductive elastomer 2, a low resistance connector can be produced.
[0025]
According to the above, since there is no hardness difference of 20 ° H or more between the insulating outer layer 12 and the insulating support layer 20 of the insulating protective layer 10, for example, the anisotropic conductive connector layer 1 is extremely less than 1/3 of the whole. Even when it is thin, it is possible to prevent the occurrence of a buckling phenomenon in the low resistance connector or the possibility of poor connection extremely effectively. Further, not only the connection characteristics are stabilized, but also the load at the time of compression is small, so that connection failure does not occur due to breakage of the LCD glass substrate or warpage of the substrate. Therefore, it is possible to effectively solve the problem that becomes a large limiting factor when designing a low resistance connector for LCD light guide holders of various designs.
[0026]
In addition, since the anisotropic conductive connector layer 1 can be made thin, the portion of the conductive material 4 that has the most influence on the price can be reduced. Through this, cost reduction and mass production of the low resistance connector can be greatly expected. Furthermore, even if the low-resistance connector is cut vertically and horizontally, it is possible to effectively restrict the cut cross-section from sticking with self-adhesion, so that the work efficiency can be significantly improved.
[0027]
In the above embodiment, the insulating protective layers 10 are provided on both side surfaces of the anisotropic conductive connector layer 1, and the plate-shaped insulating support layers 20 are respectively provided between the anisotropic conductive connector layer 1 and the pair of insulating protective layers 10. Although interposed, the top, bottom, left, and right may be appropriately changed. For example, insulating protective layers 10 may be provided on both upper and lower surfaces of the anisotropic conductive connector layer 1, and a plate-shaped insulating support layer 20 may be interposed between the anisotropic conductive connector layer 1 and the pair of insulating protective layers 10. it can.
[0028]
【Example】
Hereinafter, examples of the low resistance connector according to the present invention will be described together with comparative examples.
Example 1
An insulating elastomer (made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name KE-981U) having a hardness of 80 ° H is used as an insulating support layer 20 on both sides of the sliced anisotropic conductive connector layer 1 and a vulcanizing agent (made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). Product name C-8] was mixed and kneaded, and the mixture was taken out with a calender and made 0.1 mm thick, bonded and chilled for 6 hours, and then adhesive vulcanized at 120 ° C. for 10 minutes.
[0029]
Next, as an insulating outer layer 12 of the insulating protective layer 10, an insulating elastomer having a hardness of 80 ° H [made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name KE-981U] and a vulcanizing agent [made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name C-19A / B ] Were mixed and kneaded, dispensed with a calender, and vulcanized at 120 ° C. for 10 minutes to produce a 0.2 mm insulating outer layer 12. After the insulation outer layer 12 is prepared, an insulating elastomer (made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name KE-951U) is used as an insulating inner layer 11 as a cushion layer, and a vulcanizing agent (trade name C-19A / B, made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). ], A foaming agent (manufactured by Shin-Etsu Polymer Co., Ltd., trade name SO paste) is mixed and kneaded, and separated by a calendar to produce the insulating inner layer 11, and the insulating inner layer 11 and the insulating outer layer 12 are joined and integrated. did.
[0030]
Next, the joined insulating inner layer 11 and insulating outer layer 12 are press-molded and foamed to form the insulating inner layer 11 with a thickness of 0.5 mm and a hardness of 20 ° H. An adhesive [manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.] , Trade name KE-1800A / B] was screen printed to a thickness of 0.03 mm. And the insulation inner layer 11 of the insulation protection layer 10 completed on both sides of the insulation support layer 20 of the anisotropic conductive connector layer 1 is laminated respectively, and then vulcanized under the conditions of 120 ° C., 10 minutes, 5 kg / cm ^2. A low resistance connector was produced.
[0031]
Example 2
The hardness of the insulating inner layer 11 was set to 30 ° H, and the other portions were the same as in Example 1.
[0032]
Comparative Example 1
Basically the same as in Example 1, but the insulating support layer 20 was omitted to produce a low resistance connector.
Comparative Example 2
Although basically the same as Example 1, the insulating support layer 20 was omitted, and the hardness of the insulating outer layer 12 was set to 70 ° H to produce a low resistance connector.
[0033]
Evaluation Method The low resistance connectors of Examples and Comparative Examples were tested for the following items, and the results were summarized and evaluated in Table 1.
(1) Initial resistance: If the resistance value when compressing 10% of the low-resistance connector is 20Ω or less, ○ (passed, the same applies below), and if the resistance value exceeds 20Ω, × (failed, below) The same).
(2) Occurrence of buckling: When the low-resistance connector was compressed by 30%, the low-resistance connector was marked as ◯ when it was compressed into a uniform shape, and when it was bent into a square shape, it was marked as x.
[0034]
(3) Glass substrate cracking at the time of incorporation: A PCB-ITO glass substrate set similar to a mobile phone is manufactured, and a low resistance connector is incorporated into this to compress it. When it was, it was set as x. The compression rate of the low-resistance connector was the same as the compression rate (15%) when the low-resistance connector was incorporated into a mobile phone and compressed.
(4) Adhesiveness at the cut cross-section: cut in the L and H directions with a cutter. If the plurality of divided low-resistance connectors do not re-adhere, it is marked as ◯.
[0035]
[Table 1]

[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the anisotropic conductive connector layer is formed by stacking a plurality of conductive elastomers containing a conductive material and insulating elastomers alternately and in multiple layers so that their joint surfaces are parallel to each other. The insulating protective layer is formed in a two-layer structure from an insulating inner layer having a hardness of 20 ° H or 30 ° H contacting the insulating support layer and an insulating outer layer having a thickness of 0.01 to 0.1 mm and a hardness of 80 ° H. The insulating support layer is formed with a thickness of 0.01 to 0.5 mm and a hardness of 80 ° H. The total thickness from the insulating protective layer to the insulating support layer is 0.25 to 1.5 mm. The resistance connector can be prevented from buckling, the connection characteristics can be improved, and the load during compression can be reduced. In addition, it is possible to suppress and prevent adhesion and adhesion after cutting, thereby improving work efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of a low resistance connector according to the present invention.
FIG. 2 is a front view showing an embodiment of a low resistance connector according to the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing an embodiment of a low resistance connector according to the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing a comparative example 1 of the low resistance connector according to the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing a comparative example 2 of the low resistance connector according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Anisotropic Conductive Connector Layer 2 Conductive Elastomer 3 Insulating Elastomer 4 Conductive Material (Conductive Substance)
10 Insulating protective layer 11 Insulating inner layer 12 Insulating outer layer 20 Insulating support layer

Claims

A low resistance connector in which an insulating protective layer is provided on the non-contact surface of the anisotropic conductive connector layer, and an insulating support layer is interposed between the anisotropic conductive connector layer and the insulating protective layer,
Anisotropic conductive connector layers are formed by stacking a plurality of conductive elastomers containing a conductive substance and an insulating elastomer alternately and in multiple layers so that the joint surfaces thereof are parallel to each other,
An insulating protective layer is formed in a two-layer structure from an insulating inner layer having a hardness of 20 ° H or 30 ° H contacting the insulating support layer and an insulating outer layer having a thickness of 0.01 to 0.1 mm and a hardness of 80 ° H, Forming an insulating support layer with a thickness of 0.01 to 0.5 mm and a hardness of 80 ° H;
A low resistance connector, wherein the total thickness from the insulating protective layer to the insulating support layer is 0.25 to 1.5 mm .