JP4679492B2 - コンタクト - Google Patents

Description

本発明は、２つの導体の間に挟んで使用され、該２つの導体を導通させるコンタクトに関し、詳しくは、上記２つの導体間の熱伝導性も確保することのできるコンタクトに関する。

従来より、板状の導電体を板バネ状に折り曲げて構成され、２つの導体の間に挟まれることによってその２つの導体を導通させるコンタクトが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−２５０１７９号公報

ところが、近年、ＣＰＵ等の電子部品で発生した熱をいかに迅速に拡散させるかが重要な課題となってきており、コンタクトによって導通される２つの導体間での熱伝導性を確保したいといった要請も強まってきている。しかしながら、上記特許文献１記載のコンタクトには、上記２つの導体間の熱伝導性を向上させる上で、次の２点において未だ改善の余地があった。

すなわち、１点は、上記板状の導電体を金属板などで構成すれば、その金属板自身は良好な熱伝導率を有するものの、弾性を付与するために断面積を小さく設計する必要があり、上記２つの導体間の熱伝導性を充分に向上させることができない点である。そして、もう１点は、上記２つの導体を構成する金属板等には微小な凹凸があるため、その凹凸に応じて各導体とコンタクトとの接触面に空気層ができ、この空気層が上記２つの導体間の熱伝導を妨げるといった点である。

そこで、本発明は、２つの導体の間に挟んで使用され、該２つの導体を導通させるコンタクトにおいて、上記各課題を解決して上記２つの導体間の熱伝導性を良好に確保することを目的としてなされた。

上記目的を達するためになされた本発明は、２つの導体の間に挟んで使用され、該２つの導体を導通させるコンタクトであって、柔軟性材料に、インゴットの粉砕により製造された粗粒子状の熱伝導フィラーを充填してなる支持体と、該支持体の対向する面に設けられて上記各導体にそれぞれ当接する一対の当接部、及び、該各当接部を連接する連接部を備えた導電体と、を備えたことを特徴としている。

このように構成された本発明では、上記２つの導体を導通させる導電体は、支持体の対向する面に設けられて上記各導体にそれぞれ当接する一対の当接部、及び、その各当接部を連接する連接部を備えている。このため、上記２つの導体を導通させることができる。しかも、上記一対の当接部の間に配設される支持体は、柔軟性材料に熱伝導フィラーを充填して構成されている。このように、本発明では、熱伝導フィラーが充填されて熱伝導性に優れた支持部が上記一対の当接部の間に配設され、その支持部の断面積も自由に設定できるため、上記２つの導体間の熱伝導性を良好に確保することができる。

しかも、本発明では、上記熱伝導フィラーとして粗粒子状の熱伝導フィラーを用いている。このため、本発明のコンタクトを上記２つの導体の間に挟み付けると、各導体表面の微小な凹凸に応じて粗粒子状の熱伝導フィラーが各当接部を内側から押圧し、各当接部を上記凹凸に応じて変形させる。従って、各当接部と各導体との接触面に空気層ができるのを良好に抑制することができ、上記２つの導体間の熱伝導性を一層良好に確保することができる。

また、上記熱伝導フィラーは、インゴットの粉砕により製造されたものであるため、表面に凹凸のあるごつごつした形状を有しており、しかも硬いため、前述のように当接部を変形させることが一層良好に行える。従って、上記２つの導体間の熱伝導性を一層良好に確保することができる。

また、上記導電体の少なくとも上記各当接部が、上記熱伝導フィラーの平均粒径よりも薄く構成されてもよい。この場合も、前述のように当接部を変形させることが一層良好に行える。従って、この場合も、上記２つの導体間の熱伝導性を一層良好に確保することができる。

また、上記導電体が、上記２つの導体のいずれとも対向しない側に、上記支持体の変形を可能にする開口部を有していてもよい。この場合、前述のように本発明のコンタクトを２つの導体の間に挟み付けると、支持体が上記開口部を通って、上記２つの導体のいずれとも対向しない側に変形する。従って、この場合、支持体の変形が容易になって本発明のコンタクトを上記２つの導体の間に容易に挟み付けることができる。

また、上記熱伝導フィラーが、炭化ケイ素であってもよい。炭化ケイ素は誘電率が高いことで知られている。このため、上記熱伝導フィラーが炭化ケイ素であれば、上記各導体に電磁波ノイズが重畳するのを一層良好に抑制することができる。

更に、上記熱伝導フィラーが、フェライトであってもよい。フェライトは、磁性材料として知られており、電磁波を吸収する特性を有している。このため、上記熱伝導フィラーがフェライトであれば、上記各導体に電磁波ノイズが重畳するのを一層良好に抑制することができる。

次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１は、本発明が適用されたコンタクト１の構成を表す斜視図である。図１に示すように、本実施の形態のコンタクト１は、平面視略正方形の扁平な支持体３の一辺に、コの字状に屈曲された導電体５を装着して構成されている。

なお、支持体３は、アクリルゴム等の柔軟性材料からなる基材に、図２（Ａ）に例示するように粗粒子状の熱伝導フィラー３１と他の熱伝導フィラー３２とをニーダー等を用いて充填したもので、導電体５は、フィルムにＡｌ等の金属を蒸着したものやＣｕ等の金属箔等、種々のものが使用できる。粗粒子状の熱伝導フィラー３１としては、インゴットを粉砕して製造された炭化ケイ素やＭｎ系フェライト等が使用でき、他の熱伝導フィラー３２としては、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム等、周知の各種熱伝導フィラーが使用できる。なお、導電体５の厚さは粗粒子状の熱伝導フィラー３１の平均粒径よりも薄く、例えば、熱伝導フィラー３１として、研磨材としても使用可能な平均粒径８０μｍの炭化ケイ素を使用した場合、導電体５の厚さは２０〜３０μｍ（より好ましくは２５μｍ程度）とするのが好ましい。

また、導電体５は、前述のようにコの字状に屈曲されたことにより、支持体３の互いに対向する略正方形の面にそれぞれ配設される一対の当接部５ａ，５ａと、その当接部５ａ，５ａの間に配設されて両者を連接する連接部５ｂとに構成される（図１参照）。そして、このコンタクト１は、各当接部５ａを互いに導通させたい一対の導体に当接させて使用される。

例えば、図３（Ａ）に例示するように、プリント配線基板９１上に設けられた素子９３の表面に、シリコーンゴム等の一般的な熱伝導シート９５を挟んで金属製の放熱板９７が設けられた場合、その放熱板９７と導電性の筐体９９との間にコンタクト１を使用することができる。この場合、各当接部５ａが放熱板９７または筐体９９にそれぞれ接触し、連接部５ｂを介して両者を導通させることができる。筐体９９はグランド電位に維持されており、このように放熱板９７を筐体９９と導通させてグランドに落とすことにより、放熱板９７がアンテナとして作用してノイズ源となってしまうのを抑制することができる。

また、一対の当接部５ａに挟まれた支持体３は、前述のように熱伝導フィラー３１，３２が充填されて良好な熱伝導性を有しており、しかも、各当接部５ａの面方向に大きな断面積を有するので、放熱板９７と筐体９９との間の熱伝導性を良好に確保することができる。従って、素子９３で発生して熱伝導シート９５を介して放熱板９７に伝達された熱を、筐体９９へ迅速に逃して素子９３の過熱を良好に抑制することができる。

更に、粗粒子状の熱伝導フィラー３１は導電体５の厚さよりも平均粒径が大きく、しかも、インゴットを粉砕して製造されたごつごつして硬い物質であるため、コンタクト１が放熱板９７と筐体９９との間に挟まれると、図２（Ｂ）に模式的に示すように当接部５ａを変形させる。すなわち、放熱板９７や筐体９９の表面には微小な凹凸があるが、その凹凸に応じて粗粒子状の熱伝導フィラー３１が当接部５ａを内側から押圧し、当接部５ａを上記凹凸に応じて変形させる。

図４は、このように放熱板９７と筐体９９との間に挟まれた後のコンタクト１の当接部５ａの表面状態を表す拡大写真であるが、この写真からも分かるように、当接部５ａは放熱板９７，筐体９９の凹凸に応じて良好に変形している。このため、本実施の形態では、各当接部５ａと放熱板９７，筐体９９との接触面に空気層ができるのを良好に抑制することができ、放熱板９７と筐体９９との間の熱伝導性を一層良好に確保することができる。また、導電体５は前述のようにコの字形に形成されて三方が開口部となっているので、上記押圧時における支持体３の変形も容易である。

従って、本実施の形態では、放熱板９７と筐体９９との間の熱伝導性を極めて良好に確保して、素子９３の過熱を極めて良好に抑制することができる。また、粗粒子状の熱伝導フィラー３１が炭化ケイ素である場合、炭化ケイ素は誘電率が高いので、筐体９９にノイズを逃すことにより放熱板９７に電磁波ノイズが重畳するのを極めて良好に抑制することができる。また、粗粒子状の熱伝導フィラー３１がフェライトである場合、フェライトは電磁波を吸収するため、電磁波を吸収することによって放熱板９７に電磁波ノイズが重畳するのを極めて良好に抑制することができる。

なお、本実施の形態のコンタクト１は、前述のように放熱板９７と筐体９９との間に挟んで使用する用途に限定されず、例えば、図３（Ｂ）に例示するように、素子９３と放熱板９７との間に挟んで使用されてもよい。この場合、素子９３で発生した熱を放熱板９７へ迅速に逃すと共に、素子９３の表面に発生したノイズを放熱板９７へ良好に逃すことができる。

また、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、図５（Ａ）に例示するコンタクト１１のように、支持体３の対向する二辺に一対の導電体５を装着してもよく、図５（Ｂ）に例示するコンタクト２１のように、導電体５は支持体３の中心線に沿ってコの字状に屈曲されたものであってもよい。更に、支持体３の基材としては、アクリルゴムに限らず、シリコーンゴム，ＥＰＤＭ等の各種柔軟性材料を使用することができる。

本発明が適用されたコンタクトの構成を表す斜視図である。 そのコンタクトの支持体の構成及び作用・効果を模式的に表す説明図である。 そのコンタクトの使用例を模式的に表す側面図である。 使用後の上記コンタクトの当接部の表面状態を表す拡大写真である。 上記コンタクトの変形例の構成を表す斜視図である。

符号の説明

１，１１，２１…コンタクト ３…支持体 ５…導電体
５ａ…当接部 ５ｂ…連接部 ３１，３２…熱伝導フィラー
３２…熱伝導フィラー ５３…平均粒径 ９３…素子
９５…熱伝導シート ９７…放熱板 ９９…筐体

Claims (5)

1. ２つの導体の間に挟んで使用され、該２つの導体を導通させるコンタクトであって、
   柔軟性材料に、インゴットの粉砕により製造された粗粒子状の熱伝導フィラーを充填してなる支持体と、
   該支持体の対向する面に設けられて上記各導体にそれぞれ当接する一対の当接部、及び、該各当接部を連接する連接部を備えた導電体と、
   を備えたことを特徴とするコンタクト。
2. 上記導電体の少なくとも上記各当接部が、上記熱伝導フィラーの平均粒径よりも薄く構成されたことを特徴とする請求項１記載のコンタクト。
3. 上記導電体が、上記２つの導体のいずれとも対向しない側に、上記支持体の変形を可能にする開口部を有することを特徴とする請求項１または２記載のコンタクト。
4. 上記熱伝導フィラーが、炭化ケイ素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コンタクト。
5. 上記熱伝導フィラーが、フェライトであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコンタクト。