JPH1022034A - 圧接型コネクターの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】任意の高さで、導電性線状体の配列のピッチを
粗くも細かくもでき、積層ブロック体のスライス効率を
低下させることなく圧縮荷重を低下させ、接続時の接触
抵抗を小さくすることのできる、圧接型コネクターの製
造方法を提供する。 【解決手段】この製造方法は、樹脂またはゴムからなる
フィルムまたはシートの上に、斜め方向に互いに平行か
つ一定のピッチの複数の導電性線状体を配設し、この複
数枚を、それぞれの導電性線状体が互いに平行になるよ
うに積層して小ブロックとし、この小ブロックの複数枚
を、それぞれの導電性線状体が互いに平行で、かつ一定
の角度で傾けて積層して積層ブロック体とした後、積層
方向に平行に、かつ傾斜している導電性線状体を横切る
所定の厚さで切断するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気・電子部品相互
の接続に用いる圧接型コネクターの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の圧接型コネクターの製造方法に
は、1)導電性線状体、例えば金属線を平行に配列した長
方形状のシートを複数枚、金属線が互いに平行になるよ
うに直方体状に積層し、この積層物を積層方向に平行に
スライスして、金属線が圧接面に対して垂直に配列され
たコネクターを得る方法；2)金属ファイバーを樹脂また
はゴムと混合して押出機から押出すことにより、金属フ
ァイバーを一定方向に配向・配列させてコネクターとす
る方法；3)金属ファイバーを磁界内で配列させ、そこに
樹脂を流し込んでコネクターを成形する方法；4)あらか
じめ曲がっている金属線を配列してコネクターの圧縮荷
重を低下させる方法などが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、1)の金属線を
圧接面に対して垂直に配列させたものは、コネクターの
実装時に金属線の反発により圧縮荷重が高くなり基板の
歪みの原因となるほか、スライスしてコネクターを得る
場合、スライス刃を積層ブロック体の取り付け面に対し
て平行移動させないと、コネクターの厚さの寸法精度が
出ない。しかも、金属線を圧接面に対して垂直に配列さ
せた積層ブロック体から圧縮荷重を低くしたコネクター
を得るには、金属線を傾斜させた状態でスライスすれば
よく、このためには積層ブロック体をスライス刃に対し
て傾けて取り付けてスライスすればよいが、この方法で
は、積層ブロック体から最大有効な大きさのコネクター
をスライスできるまでは積層ブロック体のロスとなり、
必要な大きさのコネクターの取り数が減少し、結果的に
スライス効率が低下してコスト高となる。また、2)の金
属ファイバーを使ったものでは、金属ファイバーを一定
方向に配向・配列させるのに長さの制約があり、すべて
の金属ファイバーがコネクターの両圧接面側に出てくる
とは限らず、コネクターの高さの高いものを得るのが困
難であり、ピッチを粗くしたり細かくしたりすること、
一定のピッチで配列させること、および金属ファイバー
を傾斜させて配列させることが不可能であった。

【０００４】3)の磁界内で配列させる方法は、磁界をコ
ントロールして配列ピッチや密度を自由に選択すること
が、設備的、装置的に困難であり、また磁界内で金属フ
ァイバーを傾斜させて配列させることは不可能であっ
た。4)のあらかじめ曲がっている金属線を配列する方法
は、圧縮荷重の低下には有効であるが、曲がった部分を
活用しなければならないことから、配列ピッチ、高さに
制約があり、また曲がった金属線を製作すること、規則
正しく配列させることが技術的に非常に困難であった。
本発明の目的は、任意の高さで、導電性線状体の配列の
ピッチを粗くも細かくもでき、積層ブロック体のスライ
ス効率を低下させることなく圧縮荷重を低下させ、接続
時の接触抵抗を小さくすることのできる、圧接型コネク
ターの製造方法を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による圧接型コネ
クターの製造方法は、樹脂またはゴム（以下、樹脂で代
表する）からなるフィルムまたはシート（以下、シート
で代表する）の上に、斜め方向に互いに平行かつ一定の
ピッチの複数の導電性線状体を配設し、この複数枚を、
それぞれの導電性線状体が互いに平行になるように積層
して小ブロックとし、この小ブロックの複数枚を、それ
ぞれの導電性線状体を互いに平行に、積層して積層ブロ
ック体とした後、積層方向に平行に、かつ傾斜している
導電性線状体を横切る所定の厚さで、切断するものであ
る。上記製造方法は、樹脂からなるシートが、未加硫、
未固化または未硬化（以下、未硬化で代表する）のもの
であって、導電性線状体を少なくともその一部が埋没し
た状態で配設し、しかる後に加熱・加圧して硬化するこ
とを好ましい態様とする。本発明によれば、任意の高さ
で、導電性線状体の配列のピッチを粗くも細かくもで
き、積層ブロック体のスライス効率を低下させることな
く圧縮荷重を低下させ、接続時の接触抵抗を小さくする
ことのできる圧接型コネクターが得られる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の方法の実施の形態
を、図１（ａ）〜（ｅ）および図２（ａ）〜（ｆ）に基
づいて工程順に詳細に説明する。本発明では、非伸縮性
基材１上に、例えば未硬化の樹脂を用いて、コーター、
カレンダーまたは印刷機により成形したシート２を、水
平に固定した［図１（ａ）及び図２（ａ）参照］後、こ
のシート２上に導電性線状体３、例えば金属線をボビン
４などから、その１本または（互いに平行かつ一定のピ
ッチの）数本を同時にチャック５ａなどで掴みながらシ
ート２上を水平に、かつ斜め方向に繰り出して、移動さ
せることで配設する［図１（ｂ）参照］。この際、導電
性線状体３がたるまないように一定の張力をかけるのが
好ましいが、張力をかけ過ぎると、導電性線状体３が切
れるおそれがあるので、その張力は40μm の真鍮線を例
にすると、10〜15ｇ程度が好ましい。この後、この張力
を維持したままシート２上の導電性線状体３のみを固定
し、チャック５ｂとボビン４との間でカッター６により
導電性線状体３をカットする［図１（ｃ）参照］。

【０００７】導電性線状体３は取扱い上、シート２内に
少なくともその一部が埋没した状態で配設されるのが好
ましく、それにはこのシート２に未硬化のものを使用
し、導電性線状体３をシート２に固定した後、ローラー
などを用いて、その直径の40〜60％をシート２中に埋設
するのが好ましい［図２（ｂ）参照］。埋設量が40％未
満では、その後の作業中にシート２から導電性線状体３
が脱離し易く、60％を超えると、導電性線状体３がシー
ト２を突き抜けて絶縁性が失われるおそれがある。上記
作業後、新たな導電性線状体３をボビン４から、先に配
設した導電性線状体３と所定の間隔をとって平行に繰り
出すか、あるいはシート２を導電性線状体３の配線方向
に直交する方向であるシートの幅方向に、所定の間隔で
移動した後、先にボビン４から繰り出したのと同じ場所
で新たな導電性線状体３を繰り出して、チャック５ａな
どで掴み、同様の作業を反復すると、シート２に、複数
の導電性線状体３が互いに平行に、かつ一定ピッチで、
張力のかかった状態で配設される［図１（ｄ）及び図２
（ｂ）参照］。このようにして、シート２上に導電性線
状体３を配線すると、図１（ｅ）に示したような、導電
性線状体３がシート２の縁に対して一定の角度θをもっ
て斜め方向に配設されているものが得られる。

【０００８】この非伸縮性基材１としては、0.1kg/cmの
力で引張った時の伸びが１％以下のもので、例えばポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレ
フタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンニトリル、ポリイ
ミド、ポリカーボネートなどからなるシート、絶縁コー
トされたアルミニウムなどの金属箔などが挙げられる。
また、その厚みは取扱い上、強度を持たせるため、20μ
m 以上のものが好ましい。しかし 200μm 以上になると
柔軟性が損なわれるため、樹脂との取り除き作業がやり
にくくなる。したがって、価格、耐熱性などを考えて、
厚さ50μm 程度のＰＥＴが最も好ましい。

【０００９】シート２の成形材料としては、ポリ塩化ビ
ニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリブチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂、
ブチレン−スチレンゴム、ネオプレンゴム、アクリロニ
トリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン−スチ
レンゴム、シリコーンゴム等のエラストマーまたは合成
ゴムが挙げられ、これらは製造するコネクターの導電性
線状体３のピッチ、手順などにより成形する厚さを適宜
変更して用いられる。ただし、シート２の厚さが導電性
線状体３の線径の半分より薄いと、導電層の絶縁性を保
てないため、その厚さは線径より10μm 以上厚いのが好
ましい。上記シート２上に互いに絶縁性を保って平行に
配列される導電性線状体３としては、銅、タングステ
ン、ニッケル、金などの金属線のほか、黄銅、リン青銅
などの合金線、ガラスファイバーにこれらをコーティン
グした被覆線などが挙げられ、通常は線径５〜 500μm
のものが用いられる。これが５μm 未満になると、強靭
性に欠けるため、取り回し時に線が切れ易く、また 500
μm を超えると、強度が強過ぎるため、シート上に配設
するときのカットがしにくいので好ましくない。

【００１０】導電性線状体３を配設したシート２は、こ
のまま硬化させ、あるいは硬化せずして、導電性線状体
の向きを一定として［図２（ｃ−２）では上向きに一
定］順次重ねるか、あるいは［図２（ｃ−１）に示すよ
うに］導電性線状体３を配設したシート２の上から、同
じシート２を貼り合わせた後、硬化させる。図２（ｃ−
１）に示した後者の方法では硬化時に導電性線状体３に
加わる歪みなどのためにピッチの乱れが生ずるのを防止
できるので、より好ましい。前者の導電性線状体３を配
設したシート２をそのまま硬化させたものでは、重ね合
わせの最後に図２（ａ）に示したものを、互いのシート
２、２の表面が接するように重ね合わせた後、上層の非
伸縮性基材１を取り除く。得られた図２（ｃ−１）に示
す構造の積層品を「一層品」と定義する。一層品の硬化
したシート２の表面に接着剤７を塗布した［図２（ｄ）
参照］後、この塗布面に同様の一層品を貼り合わせると
二層品８が得られる［図２（ｅ）参照］。同様に、２枚
の二層品８について、それぞれの一方の面の非伸縮性基
材１を取り除き、そこに接着剤７を塗布し、これを介し
て２枚を貼り合わせると、四層品９となる［図２（ｆ）
参照］。以後、必要なサイズまで積層を行い、その後、
冷間プレスでエア抜き、加熱プレスを行うと、小ブロッ
クＡが得られる。

【００１１】得られた小ブロックＡは、この複数枚を積
層面に対して垂直方向に積層して、積層ブロック体Ｂを
作製する。この積層ブロック体Ｂでは各小ブロックＡの
導電性線状体が一定の方向を向いた状態で結合される。
積層ブロック体Ｂは製造するコネクターの高さにより変
わるが、圧縮荷重を低下させるために、導電性線状体の
傾斜角を85〜40°、特には80〜45°にするのが望まし
い。最後に、積層ブロック体Ｂを、図３に示すように、
切断用基板11上に接着剤12で固定し、小ブロックＡの積
層面に対して直交する方向である矢印方向に、導電性線
状体を横切る所定の厚さで切断し、さらに必要に応じ
て、所定のサイズに切断すると、図４（ａ）に示すよう
な（導電性線状体３が小ブロックＡの積層面に対して傾
斜角θで傾いている）圧接型コネクターＣが得られる。

【００１２】前述した工程において、切断して露出した
導電性線状体の折り曲げられた切断端部［図４（ｂ）の
３ａ］に、金メッキや半田メッキ加工を施すことで、接
触抵抗を低下させることもできる。また、上記各工程で
用いられる接着剤（粘着剤を含む）としては、未加硫、
未固化または未硬化のシリコーン系接着樹脂や公知の接
着剤、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系接着
剤、シアノアクリレート系接着剤、ホットメルト系接着
剤などが挙げられる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の具体的態様を実施例により説
明する。シリコーンゴムコンパウンドKE-151ku（信越化
学工業社製、商品名） 100重量部に加硫剤 C-19A（同
前） 0.5重量部、加硫剤 C-19B（同前） 2.5重量部およ
びシリコーンプライマー KBM-403（同前） 1.0重量部を
添加配合したシリコーンゴムを、公知のカレンダーロー
ルにより非伸縮性基材としてのＰＥＴ上に、厚さ80μm
、幅 300mmにシーティングした［図１（ａ）参照］
後、線径40μm の七三黄銅線を 0.2mmピッチで先のシー
ト上に並列配線した［図２（ｂ）参照］。配線方法は七
三黄銅線をボビンよりシート面の上方で、シートの側縁
に対して45°の傾斜角をもつように繰り出した後、２個
のチャックで挟んで固定し、シートとボビンの間の七三
黄銅線をカットし、シートの上方で固定されたまま七三
黄銅線をシート面に下降させ、さらに線径の50％が埋没
するようにローラーをかけた。このとき、七三黄銅線が
たるまないように張力をかけ続けた。その後、シートの
幅方向にシートを 0.2mm移動させ、再び同様の作業を行
い、図１（ｅ）に示したのと同様の配線物を作製した。
この配線物の上に、上記ＰＥＴ上にシリコーンゴムをシ
ーティングしたものと同様のものを貼り合わせて一層品
とし、 300mm角の大きさにカットし、硬化した後、片面
のＰＥＴを剥した［図２（ｃ−１）参照］。

【００１４】この面に、シリコーン接着剤 KE-1800TA
（同前）50重量部、同 KE-1800TB（同前）50重量部、制
御剤X-93-500（同前） 0.2重量部の混合物を、スクリー
ン印刷で膜厚40μm となるように塗布し［図２（ｄ）参
照］、この塗布面に上記と同様の図２（ｃ）に示す積層
品を貼り合わせて二層品を得た［図２（ｅ）参照］。こ
の片面のＰＥＴを剥したもの２枚を準備し、上記接着剤
混合物を用いて両者を貼り合わせ、四層品を得た［図２
（ｆ）参照］。得られた四層品の片面にスクリーン印刷
で接着剤を塗布し、別の四層品と貼り合わせた。これ
に、さらに接着剤を塗布した四層品を貼り合わせるとい
う操作を繰り返して、 100枚の四層品が貼り合わされた
ものを作り、12時間、冷間プレス（12kg/cm²）でエア抜
きを行い、その後加圧加熱（ 180℃、２時間、10kg/c
m²）して一体化し、 300mm角の大きさで高さが８mmの小
ブロックを作製した。得られた小ブロックの10枚を積層
面に対して垂直方向に積層して、積層ブロック体を作製
した。この積層ブロック体を図３に示すスライス用治具
に固定し、３mmの厚さにスライスし、得られたシートの
露出した導電性線状体の端部に金を 0.2μm の厚さにメ
ッキ加工した。このようにして圧接面に対して導電性線
状体が45°の角度で傾斜している、ピッチ 0.2mm× 0.2
mm、高さ３mmの、図４（ａ）に示したのと同様の、圧接
型コネクターが得られた。

【００１５】

【発明の効果】本発明の方法によれば、圧接型コネクタ
ーにおける、導電性線状体の種類やその直径、配列ピッ
チや傾斜角度、コネクターの高さなどが製造時の設定条
件の変更により、特殊な治具を必要とせず容易に行うこ
とができる。また、導電性線状体が傾斜しているため、
スライス時に積層ブロック体のロスが少なくコストの低
減になる。さらに積層ブロック体がスライス刃に対して
垂直に取り付けられているため、スライスの厚さ精度が
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法に係り、（ａ）〜（ｄ）はそれぞ
れ、非伸縮性基材上に導電性線状体を配線する方法を工
程順に示す斜視図、（ｅ）は得られた中間品の一例を示
す正面図である。

【図２】本発明の方法に係り、（ａ）〜（ｆ）はそれぞ
れ、図１で得られた配線物を積層する過程を工程順に概
念的に示す説明図である。

【図３】本発明の方法で得られた積層ブロック体をスラ
イスする時の状態を概念的に示す説明図である。

【図４】本発明の方法によって得られた圧接型コネクタ
ーに係り、（ａ）はその部分斜視図、（ｂ）はその導電
性線状体の切断端部の断面詳細図である。

【符号の説明】

１…非伸縮性基材、２…シート、３…導電性線状体、３
ａ…導電性線状体の切断端部、４…ボビン、５ａ、５ｂ
…チャック、６…カッター、７、12…接着剤、８…二層
品、９…四層品、11…切断用基板、θ…傾斜角、Ａ…小
ブロック、Ｂ…積層ブロック体、Ｃ…圧接型コネクタ
ー。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂またはゴムからなるフィルムまたはシ
   ートの上に、斜め方向に互いに平行かつ一定のピッチの
   複数の導電性線状体を配設し、この複数枚を、それぞれ
   の導電性線状体が互いに平行になるように積層して小ブ
   ロックとし、この小ブロックの複数枚を、それぞれの導
   電性線状体を互いに平行に、積層して積層ブロック体と
   した後、積層方向に平行に、かつ傾斜している導電性線
   状体を横切る所定の厚さで、切断することを特徴とする
   圧接型コネクターの製造方法。
2. 【請求項２】樹脂またはゴムからなるフィルムまたはシ
   ートが、未加硫、未固化または未硬化のものであって、
   導電性線状体を少なくともその一部が埋没した状態で配
   設し、しかる後に加熱・加圧して硬化する請求項１記載
   の圧接型コネクターの製造方法。