KR20190133154A - 전기 커넥터 및 그 제조 방법 - Google Patents

전기 커넥터 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190133154A
KR20190133154A KR1020197025018A KR20197025018A KR20190133154A KR 20190133154 A KR20190133154 A KR 20190133154A KR 1020197025018 A KR1020197025018 A KR 1020197025018A KR 20197025018 A KR20197025018 A KR 20197025018A KR 20190133154 A KR20190133154 A KR 20190133154A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrical connector
elastic body
carbon nanotube
cnt
spun yarn
Prior art date
Application number
KR1020197025018A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102516925B1 (ko
Inventor
신지 홋타
마사토시 츠치야
Original Assignee
신에츠 폴리머 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 신에츠 폴리머 가부시키가이샤 filed Critical 신에츠 폴리머 가부시키가이샤
Publication of KR20190133154A publication Critical patent/KR20190133154A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102516925B1 publication Critical patent/KR102516925B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/01—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts characterised by the form or arrangement of the conductive interconnection between the connecting locations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/03—Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/71—Means for bonding not being attached to, or not being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/72—Detachable connecting means consisting of mechanical auxiliary parts connecting the device, e.g. pressure contacts using springs or clips
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/18—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing bases or cases for contact members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H01L21/76877—Filling of holes, grooves or trenches, e.g. vias, with conductive material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/538—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates
    • H01L23/5387—Flexible insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/59—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/712—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit
    • H01R12/714—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit with contacts abutting directly the printed circuit; Button contacts therefore provided on the printed circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/712—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit
    • H01R12/716—Coupling device provided on the PCB
    • H01R12/718—Contact members provided on the PCB without an insulating housing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/72—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/73—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures connecting to other rigid printed circuits or like structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/18—Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush
    • H01R39/24—Laminated contacts; Wire contacts, e.g. metallic brush, carbon fibres
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0104—Properties and characteristics in general
    • H05K2201/012—Flame-retardant; Preventing of inflammation
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0137—Materials
    • H05K2201/0141—Liquid crystal polymer [LCP]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0137—Materials
    • H05K2201/0145—Polyester, e.g. polyethylene terephthalate [PET], polyethylene naphthalate [PEN]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0137—Materials
    • H05K2201/0154—Polyimide
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0137—Materials
    • H05K2201/0158—Polyalkene or polyolefin, e.g. polyethylene [PE], polypropylene [PP]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02—Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203—Fillers and particles
    • H05K2201/0242—Shape of an individual particle
    • H05K2201/026—Nanotubes or nanowires
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03—Conductive materials
    • H05K2201/0302—Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0314—Elastomeric connector or conductor, e.g. rubber with metallic filler
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10378—Interposers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/301—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor by means of a mounting structure
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/325—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by abutting or pinching, i.e. without alloying process; mechanical auxiliary parts therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)

Abstract

제1 디바이스의 접속 단자와 제2 디바이스의 접속 단자 사이에 배치되어 이들을 전기적으로 접속하는 전기 커넥터(10)로서, 제1 면과 제2 면에 개구하는 복수의 관통홀(21)을 갖는 탄성체(20)와 관통홀(21)의 각각에 접합된 1개 이상의 카본 나노 튜브 방적사(30)를 구비하는 전기 커넥터(10).

Description

전기 커넥터 및 그 제조 방법
본 발명은 전기 커넥터 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본원은 2017년 4월 11일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2017-078405호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
표면 실장형 반도체 패키지와 회로 기판의 검사를 행하는 경우, 또는 표면 실장형 반도체 패키지와 회로 기판을 접속하는 경우에는 압접형 커넥터가 사용되고 있다. 이러한 커넥터로는 예를 들면, 복수의 도전선(도전 부재)의 방향을 정렬하고 서로 절연을 유지하여 배선된 복수의 시트가 도전선의 방향을 일정하게 하여 적층되고, 얻어진 적층물의 복수장이 도전선의 방향을 정렬하여 일정한 각도로 계단 형상으로 배열 적층 일체화하여 블록체가 되고, 얻어진 블록체가 슬라이스용 기판 면에 접착되며, 그 기판 면에 평행하게 또한 도전선을 횡단하는 평행한 2면에서 절단되어 이루어지는 압접형 커넥터(예를 들면, 특허문헌 1 참조)가 알려져 있다.
일본 특허 제2787032호 공보
특허문헌 1에 기재되어 있는 압접형 커넥터는 디바이스의 접속 단자와 접속할 때, 그 접속 단자에 대해, 압접형 커넥터의 도전 부재로부터 과잉의 힘이 가해져 접속 단자가 손상된다는 과제가 있다.
본 발명은 전기 커넥터에 접속하는 디바이스의 접속 단자에 대해, 전기 커넥터의 도전 부재로부터 과잉의 힘이 가해지지 않고, 안정된 접속을 가능하게 하는 전기 커넥터 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
[1] 제1 디바이스의 접속 단자와 제2 디바이스의 접속 단자 사이에 배치되어 이들을 전기적으로 접속하는 전기 커넥터로서, 제1 면과 제2 면에 개구하는 복수의 관통홀을 갖는 탄성체와, 상기 관통홀의 각각에 접합된 1개 이상의 카본 나노 튜브 방적사를 구비하는 전기 커넥터.
[2] 상기 관통홀은 상기 탄성체의 두께 방향에 대해 비스듬히 관통하는 [1]에 기재된 전기 커넥터.
[3] 상기 카본 나노 튜브 방적사의 적어도 일부는 상기 탄성체의 상기 제1 면 및 상기 제2 면의 적어도 한쪽으로부터 돌출되어 있는 [1] 또는 [2]에 기재된 전기 커넥터.
[4] 상기 카본 나노 튜브 방적사의 표면에 도금층이 형성되어 있는 [1]∼[3] 중 어느 한 항에 기재된 전기 커넥터.
[5] 상기 탄성체의 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 한쪽에 있어서, 상기 탄성체의 두께 방향으로 상기 탄성체 및 상기 카본 나노 튜브 방적사가 부분적으로 돌출된 돌출부를 갖는 [1]∼[4] 중 어느 한 항에 기재된 전기 커넥터.
[6] 상기 탄성체의 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 한쪽에 있어서, 상기 돌출부보다 두께가 얇은 영역에 수지제 시트상 부재가 적층되어 있는 [5]에 기재된 전기 커넥터.
[7] 탄성체로 이루어지는 제1 수지층의 제1 면 상에, 복수의 카본 나노 튜브 방적사를 상기 복수의 카본 나노 튜브 방적사의 길이 방향의 방향을 정렬하여 임의의 간격으로 배치하는 것, 상기 제1 수지층의 제1 면 상에 탄성체로 이루어지는 제2 수지층을 형성함으로써, 카본 나노 튜브 방적사 함유 시트를 형성하는 것, 복수의 상기 카본 나노 튜브 방적사 함유 시트를 각 카본 나노 튜브 방적사 함유 시트 중의 상기 카본 나노 튜브 방적사의 길이 방향의 방향을 정렬하고 적층하여, 상기 카본 나노 튜브 방적사 함유 시트의 적층체를 형성하는 것, 상기 적층체를 상기 카본 나노 튜브 방적사의 길이 방향에 대해 수직 방향 또는 경사 방향으로 절단하여, 전기 커넥터를 얻는 것을 포함하는 전기 커넥터의 제조 방법.
[8] 상기 전기 커넥터 중의 상기 카본 나노 튜브 방적사의 적어도 일부를 상기 전기 커넥터의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한쪽으로부터 돌출시키는 것을 포함하는 [7]에 기재된 전기 커넥터의 제조 방법.
[9] 상기 전기 커넥터의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한쪽 면으로부터, 상기 탄성체의 일부 및 상기 카본 나노 튜브 방적사의 일부를 두께 방향으로 제거함으로써, 상기 전기 커넥터의 두께 방향으로 상기 탄성체 및 상기 카본 나노 튜브 방적사가 부분적으로 돌출된 돌출부를 형성하는 것을 포함하는 [7] 또는 [8]에 기재된 전기 커넥터의 제조 방법.
[10] 상기 돌출부를 형성한 후에 상기 돌출부 이외의 영역에 수지제 시트상 부재를 적층하는 것을 포함하는 [9]에 기재된 전기 커넥터의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 전기 커넥터에 접속하는 디바이스의 접속 단자에 대해, 전기 커넥터의 도전 부재로부터 과잉의 힘이 가해지지 않고, 내열성이 우수하며, 안정적인 접속을 가능하게 하는 전기 커넥터 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태의 전기 커넥터의 개략 구성을 나타내는 도면이고, (a)는 평면도, (b)는 (a)에 있어서의 영역 α의 확대도, (c)는 (a)의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 2는 제1 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법의 개략을 나타내는 사시도이다.
도 3은 제2 실시형태의 전기 커넥터의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는 제3 실시형태의 전기 커넥터의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5는 제3 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법의 개략을 나타내는 단면도이다.
도 6은 제4 실시형태의 전기 커넥터의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 7은 제4 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법의 개략을 나타내는 단면도이다.
도 8은 실시예 1의 전기 커넥터에 프로브를 접속했을 때의 결과이다.
도 9는 실시예 1의 전기 커넥터를 압입한 구리박 표면의 전자 현미경상이다.
도 10은 실시예 2의 전기 커넥터에 프로브를 접속했을 때의 결과이다.
도 11은 실시예 2의 전기 커넥터를 압입한 구리박 표면의 전자 현미경상이다.
도 12는 비교예 1의 전기 커넥터에 프로브를 접속했을 때의 결과이다.
도 13은 비교예 1의 전기 커넥터를 압입한 구리박 표면의 전자 현미경상이다.
도 14는 비교예 2의 전기 커넥터에 프로브를 접속했을 때의 결과이다.
도 15는 비교예 2의 전기 커넥터를 압입한 구리박 표면의 전자 현미경상이다.
이하, 도면을 참조하여 구체적으로 설명하지만, 도면의 치수는 설명의 편의를 위해 실제와는 상이하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「하한값∼상한값」의 수치 범위는 특별히 다른 의미인 것을 명기하지 않는 한, 「하한값 이상, 상한값 이하」의 수치 범위를 의미한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「두께」는 디지털 마이크로스코프 등의 확대 관찰 수단을 이용하여 측정 대상의 단면을 관찰하고, 5개소의 두께를 측정하여, 평균한 값이다.
이하의 실시형태는 발명의 취지를 보다 쉽게 이해시키기 위해 구체적으로 설명하는 것이며, 특별히 지정이 없는 한, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
(제1 실시형태)
[전기 커넥터]
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 전기 커넥터(10)는 탄성체(20)와 카본 나노 튜브 방적사(이하, 「CNT 방적사」라고 칭한다)(30)를 갖는 복합체(40)를 구비한다.
전기 커넥터(10)는 도시하지 않은 제1 디바이스의 접속 단자와, 도시하지 않은 제2 디바이스의 접속 단자 사이에 배치되어, 이들을 전기적으로 접속하기 위한 것이다. 전기 커넥터(10)에 있어서, CNT 방적사(30)는 제1 디바이스의 접속 단자와 제2 디바이스의 접속 단자의 전기적 접속을 행하는 도전 부재이다. 디바이스로는 예를 들면, 반도체 패키지나 회로 기판을 들 수 있다.
탄성체(20)는 그 두께 방향으로 관통하는 다수의 관통홀(21)을 갖는다. 관통홀(21)은 탄성체(20)의 제1 면인 한쪽 주면(20a) 및 제2 면인 다른 한쪽 주면(20b)에 개구하고 있다. 각 관통홀(21)의 내벽에 1개 이상의 CNT 방적사(30)가 접합되어 있다.
단일의 관통홀(21)에 접합되는 CNT 방적사(30)의 개수는 예를 들면, 1∼10개로 할 수 있다. 단일의 관통홀(21)에 있어서의 전기 저항을 저감하는 관점, 유연성을 얻는 관점에서, 상기 개수는 1∼3개가 바람직하고, 1 또는 2개가 보다 바람직하며, 1개가 더욱 바람직하다.
탄성체(20)에 있어서의 CNT 방적사(30)를 형성하는 위치, 즉, 탄성체(20)에 있어서의 관통홀(21)의 배치는 특별히 한정되지 않고, 관통홀(21)에 접합된 CNT 방적사(30)에 의해 전기적으로 접속되는 2개의 디바이스 접속 단자의 배치 등에 따라 적절히 조정된다. 전기 커넥터(10)가 균일하게 변형(휨)하도록 하기 위해서는 탄성체(20)에 있어서, CNT 방적사(30) 및 관통홀(21)이 같은 간격으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
탄성체(20)에 있어서의 CNT 방적사(30)의 수, 즉, 탄성체(20)에 있어서의 관통홀(21)의 수는 특별히 한정되지 않고, 관통홀(21)에 접합된 CNT 방적사(30)에 의해 전기적으로 접속되는 2개의 디바이스 접속 단자의 배치나, 필요한 접속 단자에 대한 CNT 방적사(30)의 가압력 등에 따라 적절히 조정된다.
관통홀(21)은 탄성체(20)를 그 두께 방향에 대해 수직 또는 비스듬히 관통한다.
관통홀(21)이 탄성체(20)를 그 두께 방향에 대해 비스듬히 관통하는 경우, 관통홀(21)의 탄성체(20)의 두께 방향에 대한 각도는 10°∼85°인 것이 바람직하다. 한쪽 주면(20a)과 각 관통홀(21)이 이루는 각은 15°∼80°가 바람직하고, 다른 한쪽 주면(20b)과 각 관통홀(21)이 이루는 각은 15°∼80°가 바람직하다. 관통홀(21)의 탄성체(20)의 두께 방향에 대한 각도 및 상기 각각의 이루는 각은 관통홀(21)에 접합된 CNT 방적사(30)에 의해 전기적으로 접속되는 2개의 디바이스의 접속 단자의 배치 등에 따라 적절히 조정된다.
전기 커넥터(10)가 갖는 각 관통홀(21)의 배향은 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.
각 관통홀(21)의 상기 두께 방향에 대한 각도, 상기 이루는 각은 탄성체(20)의 두께 방향에 따른 단면을 디지털 마이크로스코프 등의 확대 관찰 수단으로 관찰하여 얻은 화상에 기초하여 계측된다.
관통홀(21)의 길이 방향과 수직인 단면의 형상으로는 예를 들면, 원형, 타원형, 다각형, 그 밖의 부정형 등을 들 수 있다.
관통홀(21)의 공경은 관통홀(21)의 길이 방향과 수직인 단면 형상의 윤곽을 포함하는 최소 원의 직경이고, 관통홀(21)에 접합되는 CNT 방적사(30)의 직경(외경)에 따라 적절히 조정된다. 관통홀(21)의 공경은 예를 들면, 1㎛∼100㎛인 것이 바람직하다. 각 관통홀(21)의 형상 및 공경은 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.
각 관통홀(21)의 형상 및 공경은 상기 단면을 디지털 마이크로스코프 등의 확대 관찰 수단으로 관찰하여 얻은 화상에 기초하여 계측된다.
탄성체(20)는 시트상 부재이고, 그 사이즈로는 예를 들면, 평면으로 보아 세로×가로＝0.3㎝×0.3㎝∼50㎝×50㎝를 들 수 있다.
탄성체(20)의 두께는 0.03㎜∼1.0㎜인 것이 바람직하다. 전기 커넥터(10)의 두께는 탄성체(20)의 두께와 동일하다.
탄성체(20)의 두께는 돌출부를 제외한 영역에 있어서, 5개소의 두께를 측정하여 평균한 값이다.
CNT 방적사(30)는 탄성체(20)의 관통홀(21)에 접합되어 있다. 관통홀(21)은 탄성체(20)가 본래적으로 갖는 탄성력에 의해 CNT 방적사(30)를 유지하고 있다. 이로써, CNT 방적사(30)는 탄성체(20)를 그 두께 방향에 대해 수직 또는 비스듬히 관통하도록 배치되어 있다. 관통홀(21)의 배향과 그 관통홀(21)에 접합된 CNT 방적사(30)의 배향은 일치하고 있다.
CNT 방적사(30)의 양단부 중 적어도 한쪽, 즉 적어도 일부는 관통홀(21)에 접합된 상태로, 탄성체(20)의 한쪽 주면(20a) 및 다른 한쪽 주면(20b)의 적어도 한쪽으로부터 돌출되어 있는 것이 바람직하다. CNT 방적사(30)는 관통홀(21)에 접합된 상태로, 그 한쪽의 단부(30a)가 탄성체(20)의 한쪽 주면(20a)으로부터 돌출되고, 그 다른 한쪽의 단부(30b)가 탄성체(20)의 다른 한쪽 주면(20b)으로부터 돌출되어 있는 것이 보다 바람직하다. CNT 방적사(30)의 단부가 돌출되어 있지 않는 경우, CNT 방적사(30)가 관통홀(21)에 접합된 상태로, 그 한쪽의 단부(30a)의 최표면(단면) 또는 선단이 적어도 탄성체(20)의 한쪽 주면(20a)과 동일 면 상에 존재하고, 그 다른 한쪽의 단부(30b)의 최표면(단면) 또는 선단이 적어도 탄성체(20)의 다른 한쪽 주면(20b)과 동일 면 상에 존재하고 있는 것이 바람직하다.
CNT 방적사(30)의 한쪽의 단부(30a) 및 다른 한쪽의 단부(30b)의 탄성체(20)로부터의 돌출량(돌출 길이)은 특별히 한정되지 않고, 전기 커넥터(10)에 의해 전기적으로 접속하는 2개의 디바이스의 접속 단자의 형상, 배치 등에 따라 적절히 조정된다. 상기 돌출량으로서 예를 들면, 0.01㎜∼0.1㎜ 정도를 들 수 있다. 상기 돌출량은 한쪽 주면(20a) 또는 다른 한쪽 주면(20b)을 디지털 마이크로스코프 등의 확대 관찰 수단으로 관찰하여 얻은 화상에 기초하여 계측된다.
인접하는 2개의 관통홀(21) 사이의 간격, 즉, 인접하는 2개의 CNT 방적사(30)의 중심 사이 거리(피치)는 특별히 한정되지 않고, 전기 커넥터(10)에 의해 전기적으로 접속되는 2개의 디바이스의 접속 단자의 배치 등에 따라 적절히 조정된다. 상기 중심 사이 거리(도 1(b)에 있어서의 P1, P2)는 4㎛∼200㎛인 것이 바람직하다. 단일의 관통홀(21)에 접합되는 CNT 방적사(30)가 1개인 경우, 상기 중심 사이 거리는 인접하는 2개의 관통홀(21)의 중심 사이 거리에 상당한다. 상기 중심 사이 거리는 한쪽 주면(20a) 또는 다른 한쪽 주면(20b)을 디지털 마이크로스코프 등의 확대 관찰 수단으로 관찰하여 얻은 화상에 기초하여 계측된다.
탄성체(20)의 재료로는 탄성체(20)를 형성했을 경우에 탄성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 실리콘 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌-클로로프렌 고무, 에틸렌-프로필렌디엔 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 불소 고무, 부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 우레탄 고무 등의 합성 고무 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 고탄성이며 내열성이 우수한 점에서, 실리콘 고무가 바람직하다.
CNT 방적사(30)로는 2개의 디바이스의 접속 단자끼리를 전기적으로 접속할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다.
CNT 방적사(30)는 탄소 원자가 그물망과 같이 결합되어 통 형상이 된 카본 나노 튜브(CNT)가 비틀어진 실 형상인 것이다.
CNT 방적사(30)를 구성하는 CNT는 단층 카본 나노 튜브(SWCNT)여도 되고, 다층 카본 나노 튜브(MWNT)여도 된다.
CNT 방적사(30)의 직경(외경)은 특별히 한정되지 않지만, 1㎛∼100㎛인 것이 바람직하다.
CNT 방적사(30)의 비틀림수, 즉, CNT 방적사(30)를 구성하는 CNT의 개수는 특별히 한정되지 않지만, 5개∼100만개인 것이 바람직하다.
CNT 방적사(30)를 구성하는 CNT의 직경(외경)은 특별히 한정되지 않지만, 0.4nm∼300nm인 것이 바람직하다. CNT의 길이는 특별히 한정되지 않지만, 50㎛∼1㎜인 것이 바람직하다.
상기 CNT 방적사 및 CNT의 직경이나 길이는 전자기 현미경이나 디지털 마이크로스코프 등의 확대 관찰 수단으로 관찰하여 얻은 화상에 기초하여 계측된다.
단층 카본 나노 튜브는 도전성이 높기 때문에, 전기 커넥터(10)를 고주파 전류 용도의 디바이스끼리의 접속에 사용하는 경우, CNT 방적사(30)는 단층 카본 나노 튜브로 구성되는 것이 바람직하다.
CNT 방적사(30)는 CNT 방적사(30)를 구성하는 CNT끼리가 길이 방향에 따라 미리 배향되어 있는 점에서 저항값이 낮다.
카본 나노 튜브의 특징으로는 주로, 하기의 (1)∼(6)을 들 수 있다.
(1) 가늘고, 가볍고, 강하다.
(2) 알루미늄의 약 반 정도로 가볍고, 강철의 100배의 인장 강도를 갖고, 경도가 다이아몬드의 약 2배이다.
(3) 파단하기 어렵고, 복원성이 우수하며, 유연성이 풍부하다.
(4) 구리의 약 1000배라는 높은 전류 밀도 내성(고밀도인 전하량에 구조적으로 견디는 성질)을 갖는다.
(5) 구리의 약 10배의 열을 전달하는 것이 가능하고, 공기 중에서 750℃ 정도, 진공 중에서 2300℃ 정도의 내열성을 갖는다.
(6) 내약품성이 우수하며, 화학적으로 안정적이고, 대부분의 약품에 반응하지 않는 비가용이며, 열 황산에도 불용이다.
본 실시형태의 전기 커넥터(10)에 의하면, 두께 방향으로 다수의 관통홀(21)을 갖는 탄성체(20)와, 관통홀(21)에 접합되어 2개의 디바이스의 접속 단자를 전기적으로 접속하는 CNT 방적사(30)를 갖는 복합체(40)를 구비한다. 따라서, 보다 작은 힘으로, 탄성체(20)와 유연성이 풍부한 CNT 방적사(30)를 갖는 복합체(40)가 탄성체(20)의 두께 방향으로 변형된다(휜다). 이로써, 전기 커넥터(10)에 접속하는 디바이스의 접속 단자와 CNT 방적사(30)의 접속시, 디바이스의 접속 단자에 대해 CNT 방적사(30)로부터 과잉의 힘이 가해지지 않고, 그 접속 단자가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 전기 커넥터(10)에 의하면, CNT 방적사(30)는 내열성을 갖기 때문에 고온 환경에 있어서도, CNT 방적사(30)를 개재하여 2개의 디바이스의 접속 단자를 안정하게 전기적으로 접속할 수 있다.
[전기 커넥터의 제조 방법]
본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법은 탄성체로 이루어지는 제1 수지층의 제1 면 상에, 복수의 CNT 방적사를 각 CNT 방적사의 길이 방향과 제1 수지층의 제1 면이 평행이 되도록 각 CNT 방적사의 길이 방향의 방향을 정렬하여 임의의 간격으로 병렬로 배치한 후, 제1 수지층의 제1 면 상에 탄성체로 이루어지는 제2 수지층을 형성함으로써, 제2 수지층을 제1 수지층과 일체화함과 함께, 제1 수지층과 제2 수지층 사이에 CNT 방적사를 고정하여, CNT 방적사 함유 시트를 형성하는 공정(이하, 「공정 A」라고 한다)과, 복수의 CNT 방적사 함유 시트를 각 CNT 방적사 중의 CNT 방적사의 길이 방향의 방향을 정렬하고 적층하여, CNT 방적사 함유 시트의 적층체를 형성하는 공정(이하, 「공정 B」라고 한다)과, 적층체를 CNT 방적사의 연재하는 방향(길이 방향)에 대해 수직 방향 또는 경사 방향으로 절단하여, 전기 커넥터를 얻는 공정(이하, 「공정 C」라고 한다)을 포함한다. 한편, 공정 A는 후술하는 공정 A-1과 공정 A-2를 포함한다.
이하, 도 2(a)∼도 2(d)를 참조하여 본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법을 설명한다. 도 2(a)∼도 2(d)는 본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법의 개략을 나타내는 사시도이다. 도 2에 있어서, 도 1에 나타낸 본 실시형태에 있어서의 전기 커넥터와 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 기재(500) 상에 형성한 제1 수지층(600)의 제1 면인 한쪽 면(600a) 상에, 다수의 CNT 방적사(30)를 CNT 방적사(30)의 길이 방향과 제1 수지층(600)의 한쪽 면(600a)이 평행이 되도록 또한, 각 CNT 방적사(30)끼리의 길이 방향의 방향을 정렬하여, 임의의 간격으로 병렬로 배치한다(공정 A-1).
다수의 CNT 방적사(30)의 길이 방향은 기재(500)의 길이 방향과 수직인 방향이 되도록 배치되어 있다.
기재(500)로는 CNT 방적사 함유 시트를 형성한 후, CNT 방적사 함유 시트로부터 용이하게 박리할 수 있는 것이 사용된다. 기재(500)의 재료로는 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 수지 재료를 들 수 있다.
제1 수지층(600)의 재료로는 탄성체(20)의 재료와 동일한 것을 들 수 있다.
기재(500) 상에 제1 수지층(600)을 형성하는 방법으로는 예를 들면, 상기 재료로 이루어지는 시트상 또는 필름상의 부재를 기재(500) 상에 첩착하거나 혹은, 가교에 의해 상기 재료가 되는 액상 또는 페이스트상의 재료를 기재(500) 상에 도포하고, 가열, 가습 또는 광조사 등에 의해 경화하여 도막을 형성하는 방법을 들 수 있다. 기재(500) 상에 시트상 또는 필름상의 부재를 첩착하는 경우에는 접착제를 사용해도 되고, 그 부재의 접착면을 표면 처리에 의해 활성화시켜 기재(500) 상에 화학 결합해도 된다.
제1 수지층(600)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 2㎛∼100㎛인 것이 바람직하다.
이어서, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 다수의 CNT 방적사(30)가 배치된 제1 수지층(600)의 한쪽 면(600a) 상에, 제2 수지층(700)을 형성한다. 이로써, 제2 수지층(700)을 제1 수지층(600)과 일체화함과 함께, 제1 수지층(600)과 제2 수지층(700) 사이에 CNT 방적사(30)를 고정할 수 있다. 제2 수지층(700)의 형성에 의해, CNT 방적사 함유 시트(800)가 얻어진다(공정 A-2).
제2 수지층(700)의 재료로는 제1 수지층(600)의 재료와 동일한 것을 들 수 있다.
제1 수지층(600) 상에 제2 수지층(700)을 형성하는 방법으로는 기재(500) 상에 제1 수지층(600)을 형성하는 방법과 동일한 방법이 예시된다.
제2 수지층(700)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 2㎛∼100㎛인 것이 바람직하다.
이어서, 도 2(c)에 나타내는 바와 같이, CNT 방적사 함유 시트(800)의 복수장을 각 CNT 방적사 함유 시트(800) 중의 CNT 방적사(30)의 길이 방향의 방향을 서로 정렬하고 적층하여, CNT 방적사 함유 시트(800)의 적층체(900)를 형성한다(공정 B).
공정 B에 있어서, CNT 방적사(30)의 방향을 정렬할 뿐만 아니라, CNT 방적사(30)의 배치도 정렬하고, CNT 방적사 함유 시트(800)의 복수장을 적층하는 것이 바람직하다.
공정 B에 있어서, CNT 방적사(30)의 배치를 정렬하는 것은 적층체(900)를 그 주면(900a)에서 관찰했을 경우에, 복수장의 CNT 방적사 함유 시트(800)의 각각에 포함되는 CNT 방적사(30)끼리 서로 겹치도록 하는 것이다. 도 2(c)에서는 모든 CNT 방적사(30)가 서로 겹쳐져 있는 경우를 예시했지만, 일부의 CNT 방적사(30)는 겹쳐져 있지 않아도 된다.
공정 B에 있어서, CNT 방적사 함유 시트(800)를 그 두께 방향으로 적층하는 경우, 가장 아래층을 이루는 CNT 방적사 함유 시트(800)를 제외하고, CNT 방적사 함유 시트(800)로부터 기재(500)를 박리한다.
CNT 방적사 함유 시트(800)를 적층하려면 접착제를 사용해도 되고, CNT 방적사 함유 시트(800)끼리 서로의 접착면을 표면 처리에 의해 활성화시켜 화학 결합해도 된다.
접착제를 사용하는 경우, 제1 수지층(600)과 재료가 동일한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이어서, 도 2(d)에 나타내는 바와 같이, 적층체(900)를 임의의 두께가 되도록 CNT 방적사(30)의 길이 방향(연재하는 방향)에 대해 수직 방향으로 절단하여, 도 1에 나타내는 전기 커넥터(10)를 얻는다(공정 C).
공정 C에 있어서, 적층체(900)를 절단하는 방법으로는 예를 들면, 레이저 가공, 절삭 등의 기계적 가공 등이 이용된다.
이상의 공정 A∼공정 C 후, 적층체(900)로부터 기재(500)를 박리하면, 도 1에 나타내는 전기 커넥터(10)가 얻어진다.
본 실시형태에서는 적층체(900)를 CNT 방적사(30)의 연재하는 방향에 대해 수직 방향으로 절단하는 경우를 예시했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 공정 C에 있어서, 적층체를 CNT 방적사의 연재하는 방향에 대해 경사 방향으로 절단해도 된다.
본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법에 의하면, 적층체(900)로부터 절단하는 두께를 변경하는 것만으로 원하는 두께를 갖는 전기 커넥터(10)가 용이하게 얻어진다.
본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법은 적층체(900)를 절단하는 공정 C 후에 CNT 방적사(30)의 적어도 일부를 적층체(900)의 한쪽 주면(900b) 및 다른 한쪽 주면(900c)의 적어도 한쪽으로부터 돌출시키는 공정을 갖고 있어도 된다.
상기 돌출시키는 공정에 있어서, CNT 방적사(30)의 적어도 한쪽의 단부를 적층체(900)의 한쪽 주면(900b) 및 다른 한쪽 주면(900c)의 적어도 한쪽으로부터 돌출시키는 방법으로는 예를 들면, 레이저에칭, 케미컬에칭, 절삭 등의 기계적 가공에 의해 적층체(900)의 한쪽 주면(900b) 및 다른 한쪽 주면(900c)의 적어도 한쪽에 있어서, 각 주면의 일부를 깎는 방법이 이용된다. 이들 방법에 있어서, 탄성체(20)는 CNT 방적사(30)보다 우선적으로 제거되어 CNT 방적사(30)의 한쪽 단부가 탄성체(20)의 표면에 돌출된 상태로 남겨진다.
(제2 실시형태)
[전기 커넥터]
도 3은 본 실시형태의 전기 커넥터의 개략 구성을 나타내는 단면도이다. 한편, 도 3에 있어서, 도 1에 나타낸 제1 실시형태의 전기 커넥터와 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 전기 커넥터(100)는 탄성체(20)와 CNT 방적사(30)를 갖는 복합체(40)를 구비한다.
본 실시형태의 전기 커넥터(100)에서는 CNT 방적사(30)의 표면에 도금층(50)이 형성되어 있다.
도금층(50)의 재료는 특별히 한정되지 않고 예를 들면, 금, 니켈, 주석, 구리 등을 들 수 있다. 도금층(50)의 층수는 1층이어도 되고, 2 또는 3층이어도 된다. 도금층(50)이 피복하는 CNT 방적사(30)의 면적은 CNT 방적(30)의 전체 표면의 5∼100％가 바람직하다.
본 실시형태의 전기 커넥터(100)에 의하면, CNT 방적사(30)의 표면에 도금층(50)이 형성되어 있기 때문에, CNT 방적사(30)의 표면에 있어서의 저항을 낮게 할 수 있다. 또한, 전기 커넥터(100)를 고주파 전류 용도의 디바이스끼리의 접속에 사용하는 경우, CNT 방적사(30)의 표면에 형성된 도금층(50)에 고주파 전류가 흐르기 쉬워진다.
본 실시형태에 있어서도, CNT 방적사(30)의 적어도 일부는 관통홀(21)에 접합된 상태로, 탄성체(20)의 한쪽 주면(20a) 및 다른 한쪽 주면(20b)의 적어도 한쪽으로부터 돌출되어 있는 것이 바람직하고, 양쪽 주면으로부터 돌출되어 있는 것이 보다 바람직하다.
[전기 커넥터의 제조 방법]
본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법은 상술한 제1 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법인 공정 A에 있어서, 미리 표면에 도금층(50)이 형성된 CNT 방적사(30)를 사용하는 것 이외에는, 상술한 제1 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법과 동일하다.
CNT 방적사(30)의 표면에 도금층(50)을 형성하는 방법으로는 예를 들면, 전해도금, 무전해도금 등이 이용된다. 도금층이 형성된 시판의 CNT 방적사를 사용해도 된다.
본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법에 의하면, 미리 표면에 도금층(50)이 형성된 CNT 방적사(30)를 사용하기 때문에 고주파 전류 용도의 디바이스끼리의 접속에 바람직한 전기 커넥터(100)가 얻어진다.
(제3 실시형태)
[전기 커넥터]
도 4는 본 실시형태의 전기 커넥터의 개략 구성을 나타내는 단면도이다. 한편, 도 4에 있어서, 도 1에 나타낸 제1 실시형태의 전기 커넥터와 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 전기 커넥터(200)는 탄성체(20)와 CNT 방적사(30)를 갖는 복합체(40)를 구비한다.
본 실시형태의 전기 커넥터(200)에서는 복합체(40)가 탄성체(20)의 한쪽 주면(20a) 측에 있어서, 탄성체(20)의 두께 방향(도 4에서는 지면의 상방)에, 탄성체(20) 및 CNT 방적사(30)가 부분적으로 돌출된 돌출부(61)를 갖는다. 이로써, 본 실시형태의 전기 커넥터(200)는 탄성체(20)의 한쪽 주면(20a) 측에 있어서, 돌출부(61)와 돌출부(61)보다 두께가 얇은 영역(이하, 「박층부」라고 한다)(62)에 의해 형성되는 요철면을 갖는다.
돌출부(61)의 배치나 수는 특별히 한정되지 않고, 전기 커넥터(200)에 접속되는 디바이스의 접속 단자의 형상 등에 따라 적절히 조정된다. 보다 상세하게는, 디바이스에 있어서의 접속 단자가 형성되어 있는 면이 요철을 이루고, 접속 단자가 함몰되어 있는 경우에 그 접속 단자에 대응하도록 돌출부(61)의 배치나 수가 적절히 조정된다. 일례로서, 평면으로 보아 탄성체(20)의 돌출부(61)를 포함하는 한쪽 주면(20a) 또는 다른 한쪽 주면(20b) 및 각 관통홀(21)의 단면의 합계로 이루어지는 전기 커넥터(200)의 주면의 총 면적에 대한 돌출부(61)의 합계 면적은 5∼95％로 할 수 있다.
상기 면적은 전기 커넥터(200)의 한쪽 주면을 디지털 마이크로스코프 등의 확대 관찰 수단으로 관찰하여 얻은 화상에 기초하여 계측된다.
전기 커넥터(200)를 두께 방향으로 절단했을 때 돌출부(61)의 단면 형상으로는 예를 들면, 직사각형, 사다리꼴, 평행사변형 및 이들의 다각형의 모서리를 떨어뜨린 형상을 들 수 있다.
돌출부(61)의 높이는 예를 들면, 2∼60㎛가 바람직하고, 10∼30㎛가 보다 바람직하다. 이 범위이면, 전자 디바이스의 함몰 전극에 대한 접속의 안정성을 높일 수 있다. 전기 커넥터(200)에 형성된 복수의 돌출부(61)의 높이는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. 돌출부(61)의 높이는 전기 커넥터(200)를 두께 방향으로 절단한 단면을 디지털 마이크로스코프 등의 확대 관찰 수단으로 관찰하여 얻은 화상에 기초하여 계측된다.
본 실시형태의 전기 커넥터(200)에 의하면, 복합체(40)가 탄성체(20)의 한쪽 주면(20a) 측에 있어서, 탄성체(20)의 두께 방향으로 돌출되는 돌출부(61)를 갖는다. 따라서, 전기 커넥터(200)에 접속하는 디바이스의 접속 단자가 함몰되어 있어도, 그 함몰에 대해 돌출부(61)를 맞춤으로써 CNT 방적사(30)와 디바이스의 접속 단자의 전기적인 접속 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
본 실시형태에서는 복합체(40)가 탄성체(20)의 한쪽 주면(20a) 측에 있어서, 탄성체(20)의 두께 방향으로 돌출되는 돌출부(61)를 갖는 경우를 예시했지만, 양쪽 주면 측에 있어서, 탄성체(20)의 두께 방향으로 돌출되는 돌출부(61)를 갖고 있어도 된다. 각 주면에 형성된 돌출부(61)의 높이는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.
본 실시형태에 있어서도, CNT 방적사(30)의 적어도 일부는 관통홀(21)에 접합된 상태로, 탄성체(20)의 한쪽 주면(20a) 및 다른 한쪽 주면(20b)의 적어도 한쪽으로부터 돌출되어 있는 것이 바람직하고, 양쪽 주면으로부터 돌출되어 있는 것이 보다 바람직하다.
본 실시형태에 있어서도, CNT 방적사(30)의 표면에 도금층이 형성되어 있어도 된다.
[전기 커넥터의 제조 방법]
본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법은 상술한 제1 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법의 공정 A∼공정 C와, 공정 C에서 얻은 전기 커넥터의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한쪽 면으로부터, 탄성체 및 CNT 방적사로 이루어지는 복합체의 일부를 두께 방향으로 제거함으로써, 상기 전기 커넥터의 두께 방향으로 상기 탄성체 및 상기 CNT 방적사가 부분적으로 돌출된 돌출부를 형성하는 공정(이하, 「공정 D」라고 한다)을 갖는다.
여기서, 시트상의 전기 커넥터의 제1 면과 제2 면은 서로 대향하는 주면이다.
이하, 도 5(a), 도 5(b)를 참조하여, 본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법을 설명한다. 도 5(a), 도 5(b)는 본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법의 개략을 나타내는 단면도이다. 도 5에 있어서, 도 2에 나타낸 제1 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법과 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법에서는 상술한 제1 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법의 공정 A∼공정 C에 의해, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 임의의 두께로 절단된 적층체(900)(도 1에 나타내는 전기 커넥터(10)를 구성하는 복합체(40)에 상당)를 얻는다.
이어서, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 적층체(900)의 한쪽 주면(900a) 측(탄성체(20)의 한쪽 주면(20a) 측)으로부터, 탄성체(20) 및 CNT 방적사(30)로 이루어지는 적층체(900)(복합체(40))의 일부를 두께 방향으로 제거하고, 적층체(900)(복합체(40))에 탄성체(20)의 두께 방향으로 탄성체(20) 및 CNT 방적사(30)가 부분적으로 돌출되는 돌출부(61)를 형성한다(공정 D).
공정 D에 있어서, 적층체(900)(복합체(40))를 제거하는 방법으로는 예를 들면, 레이저에칭, 절삭 등의 기계적 가공 등이 이용된다.
이상의 공정 A∼공정 D에 의해, 도 4에 나타내는 전기 커넥터(200)가 얻어진다.
본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법에 의하면, 전기 커넥터(200)에 접속하는 디바이스의 접속 단자가 함몰하고 있어도, CNT 방적사(30)와 디바이스의 접속 단자의 전기적인 접속 상태를 안정적으로 유지하는 것이 가능한 전기 커넥터(200)를 제작할 수 있다.
본 실시형태에서는 공정 D에 있어서, 복합체(40)에 탄성체(20)의 한쪽 주면(20a) 측에 있어서, 탄성체(20)의 두께 방향으로 돌출되는 돌출부(61)를 형성하는 경우를 예시했지만, 양쪽 주면 측에 있어서, 탄성체(20)의 두께 방향으로 돌출되는 돌출부(61)를 형성해도 된다.
본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법에서는 공정 D의 후에 CNT 방적사(30)의 한쪽 단부(30a) 및 다른 한쪽 단부(30b)를 탄성체(20)의 한쪽 주면(20a) 및 다른 한쪽 주면(20b)으로부터 돌출시키는 공정을 갖고 있어도 된다.
(제4 실시형태)
[전기 커넥터]
도 6은 본 실시형태의 전기 커넥터의 개략 구성을 나타내는 단면도이다. 도 6에 있어서, 도 1에 나타낸 제1 실시형태 및 도 4에 나타낸 제3 실시형태의 전기 커넥터와 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 전기 커넥터(300)는 탄성체(20)와 CNT 방적사(30)를 갖는 복합체(40)를 구비한다.
본 실시형태의 전기 커넥터(300)에서는 복합체(40)가 탄성체(20)의 한쪽 주면(20a) 측에 있어서, 탄성체(20)의 두께 방향(도 6에서는 지면의 상방)으로 돌출되는 돌출부(61)와 돌출부(61)보다 두께가 얇은 박층부(62)를 갖고, 박층부(62)에 수지제 시트상 부재(70)가 적층되어 있다.
일례로서, 평면으로 보아 탄성체(20)의 노출되는 한쪽 주면(20a) 또는 다른 한쪽 주면(20b), 각 시트상 부재(70)의 면적 및 각 관통홀(21)의 단면의 합계로 이루어지는 전기 커넥터(300)의 주면의 총 면적에 대한 시트상 부재(70)의 합계 면적은 10∼90％로 할 수 있다.
상기 면적은 전기 커넥터(300)의 한쪽 주면 또는 다른 한쪽 주면을 디지털 마이크로스코프 등의 확대 관찰 수단으로 관찰하여 얻은 화상에 기초하여 계측된다.
박층부(62)에 있어서는 CNT 방적사(30)의 한쪽 단부(30a)의 최표면(단면)이 적어도 시트상 부재(70)의 표면(상면)(70a)과 동일 면 상에 존재하고 있고, 시트상 부재(70)의 표면(상면)(70a)으로부터 돌출되어 있는 것이 바람직하다.
시트상 부재(70)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 복합체(40)에 요구되는 탄성에 따라 적절히 조정된다. 시트상 부재(70)의 두께는 0.01㎜∼0.5㎜인 것이 바람직하다.
시트상 부재(70)의 재료로는 시트상 부재(70)로 했을 경우에 내열성 및 치수 안정성을 갖는 것이 바람직하고 예를 들면, 폴리이미드(PI), 에폭시 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴, 폴리부타디엔, 폴리페닐렌에테르(PPE), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 액정 폴리머(LCP), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에테르술폰(PES), 폴리카보네이트(PC) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 내열성 및 치수 안정성이 우수한 점에서 PI, PPS, PEEK, LCP가 바람직하다.
시트상 부재(70)는 이들의 수지로 이루어지는 부직포여도 된다. 부직포이면 방열성이 높아지므로 바람직하다.
본 실시형태의 전기 커넥터(300)에 의하면, 박층부(62)에 수지제 시트상 부재(70)가 적층되어 있기 때문에, 복합체(40)와 시트상 부재(70)로 이루어지는 적층체가 복합체(40)만의 경우보다, 내열성이나 치수 안정성이 우수하고, CNT 방적사(30)와 전기 커넥터(200)에 접속하는 디바이스의 접속 단자의 전기적인 접속 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
본 실시형태에서는 복합체(40)가 탄성체(20)의 한쪽 주면(20a) 측에 있어서, 탄성체(20)의 두께 방향으로 돌출되는 돌출부(61)와 박층부(62)를 갖고, 박층부(62)에 수지제 시트상 부재(70)가 적층되어 있는 경우를 예시했지만, 양쪽 주면 측에 있어서, 탄성체(20)의 두께 방향으로 돌출되는 돌출부(61)와 박층부(62)를 갖고, 양측 박층부(62)에 수지제 시트상 부재(70)가 적층되어 있어도 된다. 또한, 돌출부(61) 상에도 수지제 시트상 부재(70)가 적층되어 있어도 된다.
본 실시형태에 있어서도, CNT 방적사(30)의 적어도 일부는 관통홀(21)에 접합된 상태로, 탄성체(20)의 한쪽 주면(20a) 및 다른 한쪽 주면(20b)의 적어도 한쪽으로부터 돌출되어 있는 것이 바람직하고, 양쪽 주면으로부터 돌출되어 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 각 주면에 구비된 시트상 부재(70)로부터 CNT 방적사(30)의 적어도 한쪽 단부가 돌출되어 있는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 있어서도, CNT 방적사(30)의 표면에 도금층이 형성되어 있어도 된다.
[전기 커넥터의 제조 방법]
본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법은 상술한 제1 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법의 공정 A∼공정 C와, 상술한 돌출부를 형성하는 공정(공정 D)과, 돌출부를 형성하는 공정 D의 후에 탄성체의 한쪽 주면 측에 있어서, 복합체의 일부를 제거한 영역, 즉 돌출부 이외의 영역(박층부)에 수지제 시트상 부재를 적층하는 공정(이하, 「공정 E」라고 한다)을 갖는다.
이하, 도 7(a)∼도 7(c)를 참조하여, 본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법을 설명한다. 도 7(a)∼도 7(c)는 본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법의 개략을 나타내는 단면도이다. 도 7에 있어서, 도 2에 나타낸 제1 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법 및 도 5에 나타낸 제3 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법과 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법에서는 상술한 제1 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법의 공정 A∼공정 C에 의해, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 임의의 두께로 절단된 적층체(900)(도 1에 나타내는 전기 커넥터(10)를 구성하는 복합체(40)에 상당)를 얻는다.
이어서, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 적층체(900)의 한쪽 주면(900b) 측(탄성체(20)의 한쪽 주면(20a) 측)으로부터, 탄성체(20) 및 CNT 방적사(30)로 이루어지는 적층체(900)(복합체(40))의 일부를 두께 방향으로 제거하고, 적층체(900)(복합체(40))에, 탄성체(20)의 두께 방향으로 탄성체(20) 및 CNT 방적사(30)가 부분적으로 돌출되는 돌출부(61)를 형성한다(공정 D).
이어서, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 탄성체(20)의 한쪽 주면(20a) 측에 있어서, 적층체(900)(복합체(40))의 일부를 제거한 영역, 즉, 돌출부(61)보다 두께가 얇은 박층부(62)에 수지제 시트상 부재(70)를 적층한다(공정 E).
공정 E에 있어서, 시트상 부재(70)를 적층하는 방법으로는 예를 들면, 접착제를 개재하여 시트상 부재(70)를 첩합하는 방법, 엑시머의 조사에 의한 표면 처리에 의해 시트상 부재(70)를 첩합하는 방법 등이 이용된다.
공정 E에 있어서, 시트상 부재(70)를 첩합할 때 위치 결정 방법으로는 예를 들면, 적층체(900)에 있어서의 CNT 방적사(30)가 배치되어 있지 않은 부분이나 시트상 부재(70)의 단부 근방에 위치 결정 표시(마킹)를 나타내고, 화상 인식에 의해 위치 결정하는 방법이나, 적층체(900)에 위치 결정용 볼록부나 오목부를 형성하여 감합하는 방법 등을 들 수 있다.
이상의 공정 A∼공정 E에 의해, 도 6에 나타내는 전기 커넥터(300)가 얻어진다.
본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법에 의하면, 탄성체(20)와는 상이한 방열성이 우수한 재료로 이루어지는 시트상 부재(70)를 선택하여 탄성체(20)의 박층부(62)에 첩부할 수 있다.
본 실시형태에서는, 공정 D에 있어서, 복합체(40)에 탄성체(20)의 한쪽 주면(20a) 측에 있어서, 탄성체(20)의 두께 방향으로 돌출되는 돌출부(61)를 형성하는 경우를 예시했지만, 양쪽 주면 측에 있어서, 탄성체(20)의 두께 방향으로 돌출되는 돌출부(61)를 형성해도 된다.
본 실시형태에서는, 공정 E에서 탄성체(20)의 한쪽 주면(20a) 측에 있어서, 박층부(62)에 수지제 시트상 부재(70)를 적층하는 경우를 예시했지만, 양쪽 주면 측에 있어서, 박층부(62)에 수지제 시트상 부재(70)를 적층해도 된다.
본 실시형태의 전기 커넥터의 제조 방법에서는 공정 D 또는 공정 E의 후에 CNT 방적사(30)의 한쪽 단부(30a) 및 다른 한쪽 단부(30b) 중 적어도 한쪽을 탄성체(20)의 한쪽 주면(20a) 및 다른 한쪽 주면(20b) 중 적어도 한쪽으로부터 돌출시키는 공정을 갖고 있어도 된다. 또한, CNT 방적사(30)의 양쪽 단부 중 적어도 한쪽을 각 주면의 시트상 부재(70)로부터 돌출시키는 공정을 갖고 있어도 된다. 시트상 부재(70)로부터 CNT 방적사(30)의 단부를 돌출시키는 방법은 상기 주면으로부터 CNT 방적사(30)의 단부를 돌출시키는 방법과 동일해도 된다.
실시예
[실시예 1]
PET 시트 상에, 카렌다 성형에 의해 실리콘 고무제 두께 0.04㎜의 제1 수지층과 제2 수지층을 형성했다. 제1 수지층 상에 10개의 CNT 방적사(직경 40㎛, 인장 강도 300N/㎟, 전기 저항률 1.7×10-3Ω·㎝)를 서로의 길이 방향의 방향을 정렬하고, 0.1㎜의 간격으로 병렬로 배치했다. 이 배치가 무너지지 않게, 배치된 CNT 방적사에 실리콘 고무가 접촉하도록 제1 수지층 상에 제2 수지층을 첩합하여 두께 0.08㎜의 CNT 방적사 함유 시트를 얻었다. 여기서 사용한 실리콘 고무의 고무 경도는 JIS K 6253-3：2012에 준거하여 듀로미터의 타입 A로 측정되었을 때, 30이다.
9장의 CNT 방적사 함유 시트를 준비하고, 최하층의 PET 시트 이외의 PET 시트를 제거하고, CNT 방적사가 적층 방향으로 겹쳐지도록 길이 방향의 방향을 정렬하여 9장의 CNT 방적사 함유 시트를 적층한 적층체를 얻었다. 이 때, 적층체에 있어서의 CNT 방적사 함유 시트끼리는 실리콘 고무제 접착제층(두께 0.02㎜)을 개재하여 접착했다.
상기 적층체에 포함되는 각 CNT 방적사의 길이 방향에 대해 수직으로 칼집을 넣어, 도 1에 나타내는 바와 같이, 두께 0.5㎜의 전기 커넥터를 얻었다.
제작한 전기 커넥터의 도 1에서 나타내는 피치(P1)는 0.1㎜이고, 피치(P2)는 0.1㎜였다.
[실시예 2]
(a) 표면에 구리의 도금층을 갖는 CNT 방적사(직경 15㎛±2㎛, 인장 강도 620N/㎟, 전기 저항률 1.1×10-5Ω·㎝)를 사용한 것, (b) 피치(P1)가 0.2㎜이고, 피치(P2)가 0.1㎜인 것 및 (c) 전기 커넥터의 두께가 0.3㎜인 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 도 1에 나타내는 바와 같이 전기 커넥터를 얻었다.
[비교예 1]
(a) 표면으로부터 순서대로 금의 도금층과 니켈의 도금층을 갖는 놋쇠제 도선(직경 40㎛, 인장 강도 790N/㎟, 전기 저항률 7.0×10-6Ω·㎝)을 사용한 것 및 (b) 상기 고무 경도가 50인 실리콘 고무를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 도 1에 나타내는 바와 같이 전기 커넥터를 얻었다.
[비교예 2]
(a) 상기 고무 경도가 30인 실리콘 고무를 사용한 것 및 (b) 상기 적층체로부터 전기 커넥터를 잘라낼 때, 놋쇠제 도선의 길이 방향과 직교하는 방향에 대해 27°의 각도로 칼집을 넣음으로써, 주면의 수선에 대한 놋쇠제 도선이 이루는 각이 27°인 전기 커넥터를 얻은 것 이외에는, 비교예 1과 동일하게 하여 도 1에 나타내는 바와 같이 전기 커넥터를 얻었다.
＜평가방법 1＞
유리 기판의 표면에 두께 35㎛의 구리층과 두께 25㎛의 도전성 점착제로 이루어지는 구리박 테이프를 첩부하고, 구리층 상에 실시예와 비교예의 전기 커넥터의 제1 면이 접촉하도록 두었다. 제1 면의 반대 측의 제2 면에 노출되는 CNT 방적사의 선단에 대해, 원통 형상의 도전성 단자의 직경 1㎜의 선단부를 압입한 후, 구리층의 표면을 관찰했다.
＜평가방법 2＞
실시예와 비교예의 전기 커넥터를 직경 1.0㎜의 금도금된 프로브와 금도금된 접속 단자를 갖는 기판 사이에 배치하여, 시험 장치를 형성했다.
또한, 프로브와 기판 사이의 저항값을 측정하기 위해, 프로브와 기판에 저항 측정기(상품명：RM3545-01, 히오키 전기사 제조)를 접속했다.
이 상태로, 전기 커넥터를 그 두께 방향으로 이동 속도 0.05㎜/분의 조건으로 압축하면서, 프로브와 기판 사이의 저항값을 측정하고, 전기 커넥터의 변위량(전기 커넥터가 두께 방향으로 압축된 양)과 프로브와 기판의 사이의 저항값의 관계를 조사했다.
또한, 전기 커넥터를 압축할 때, 자동 하중 시험기(상품명：MAX-1KN-S-1, 일본 계측 시스템사 제조)에 의해, 전기 커넥터에 가해지는 하중을 측정하고, 전기 커넥터의 변위량과 하중과의 관계를 조사했다. 이 접속 상태에 있어서, 압입에 의한 제2 면의 침입의 변위량에 필요한 하중과 상기 도통에 있어서의 전기 저항값을 측정했다.
＜결과 1＞
실시예 1의 결과에 대해, 도 8의 그래프에 나타내는 바와 같이, 변위량 0.04㎜∼0.3㎜의 구간에 있어서, 전기 저항값이 안정되어 있고, 접속이 안정되어 있었다. 또한, 시험 후에 전기 커넥터를 분해하고 구리층의 표면을 전자 현미경으로 관찰한 결과, CNT 방적사가 찌른 흔적은 없었다(도 9). 압입시의 하중은 최대 2.5N인 점에서, 전기 커넥터의 CNT 방적사로부터 과잉의 힘이 구리층에 가해지는 경우은 없었던 것이 확인되었다.
＜결과 2＞
실시예 2의 결과에 대해, 도 10의 그래프에 나타내는 바와 같이, 변위량 0.03㎜∼0.09㎜의 구간에 있어서, 전기 저항값이 변동 없음에 추이하고 있고, 접속은 대체로 안정되어 있었다. 또한, 시험 후에 전기 커넥터를 분해하고 구리층의 표면을 전자 현미경으로 관찰한 결과, CNT 방적사가 찌른 흔적은 없었다(도 11). 압입시의 하중은 최대 0.85N인 점에서, 전기 커넥터의 CNT 방적사로부터 과잉의 힘이 구리층에 가해지는 경우는 없었던 것이 확인되었다.
＜결과 3＞
비교예 1의 결과에 대해, 도 12의 그래프에 나타내는 바와 같이, 변위량 0.02㎜∼0.3㎜의 구간에 있어서, 전기 저항값이 안정되어 있고, 접속이 안정되어 있었다. 그러나, 시험 후에 전기 커넥터를 분해하여 구리층의 표면을 전자 현미경으로 관찰한 결과, 금속 도전선이 찌른 깊은 흔적이 세로 10개×가로 9개의 배열로 형성되어 있는 것이 분명히 확인되었다(도 13). 압입시의 하중은 최대 14.5N인 점에서, 전기 커넥터의 금속 도전선으로부터 과잉의 힘이 구리층에 가해져, 불가역적인 흠집이 생긴 것이 확인되었다.
＜결과 4＞
비교예 2의 결과에 대해, 도 14의 그래프에 나타내는 바와 같이, 변위량 0.04㎜∼0.3㎜의 구간에 있어서, 전기 저항값이 안정되어 있고, 접속이 안정되어 있었다. 그러나, 시험 후에 전기 커넥터를 분해하여 구리층의 표면을 전자 현미경으로 관찰한 결과, 금속 도전선이 찌른 비교적 얕은 흔적이 세로 10개×가로 9개의 배열로 형성되어 있는 것이 분명히 확인되었다(도 15). 압입시의 하중은 최대 5N인 점에서 전기 커넥터의 금속 도전선으로부터 과잉의 힘이 구리층에 가해져, 불가역적인 흠집이 생긴 것이 확인되었다.
이상의 결과로부터, 실시예 1∼2의 전기 커넥터는 전기적 접속시 충분히 압입하는 것이 가능하고, 접속하는 전자 디바이스의 전극에 흠집을 가할 우려가 없는 것이 분명하다. 2.5N의 하중을 가한 실시예 1에 있어서 전극에 흠집이 없었던 것은 특필해야 할 것이다. CNT 방적사가 전극을 손상시키기 어려운 것이 분명하다.
한편, 비교예 1의 전기 커넥터에서는 압입 초기 단계(변위량 0.1㎜ 미만)로 높은 하중이 가해짐으로써 전극에 흠집이 생기고, 전극의 흠집을 피하는 것이 곤란하다. 비교예 2의 전기 커넥터에서는 압입의 변위량에 비례하여 하중이 높아지고, 5N을 초과하여 더욱 큰 부하가 가해질 가능성이 나타나고 있다. 전기 커넥터에 대한 전극의 압입 정도를 손 조작에 의해 0.1㎜ 단위로 조정하는 것은 곤란하고, 전극을 손상시킬 우려가 다분하다.
본 발명의 전기 커넥터는 전자 디바이스끼리를 접속할 때 디바이스의 접속 단자를 손상시키지 않고, 안정적으로 접속할 수 있다.
10, 100, 200, 300 전기 커넥터
20 탄성체
21 관통홀
30 카본 나노 튜브 방적(CNT 방적사)
40 복합체
50 도금층
61 돌출부
62 박층부
500 기재
600 제1 수지층
700 제2 수지층
800 CNT 방적사 함유 시트
900 적층체

Claims (10)

  1. 제1 디바이스의 접속 단자와 제2 디바이스의 접속 단자 사이에 배치되어 이들을 전기적으로 접속하는 전기 커넥터로서,
    제1 면과 제2 면에 개구하는 복수의 관통홀을 갖는 탄성체와, 상기 관통홀의 각각에 접합된 1개 이상의 카본 나노 튜브 방적사를 구비하는 전기 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통홀은 상기 탄성체의 두께 방향에 대해 비스듬히 관통하는 전기 커넥터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 카본 나노 튜브 방적사의 적어도 일부는 상기 탄성체의 상기 제1 면 및 상기 제2 면의 적어도 한쪽으로부터 돌출되어 있는 전기 커넥터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카본 나노 튜브 방적사의 표면에 도금층이 형성되어 있는 전기 커넥터.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성체의 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 한쪽에 있어서, 상기 탄성체의 두께 방향으로 상기 탄성체 및 상기 카본 나노 튜브 방적사가 부분적으로 돌출된 돌출부를 갖는 전기 커넥터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 탄성체의 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 한쪽에 있어서, 상기 돌출부보다 두께가 얇은 영역에 수지제 시트상 부재가 적층되어 있는 전기 커넥터.
  7. 탄성체로 이루어지는 제1 수지층의 제1 면 상에, 복수의 카본 나노 튜브 방적사를 상기 복수의 카본 나노 튜브 방적사의 길이 방향의 방향을 정렬하여 임의의 간격으로 배치하는 것,
    상기 제1 수지층의 제1 면 상에 탄성체로 이루어지는 제2 수지층을 형성함으로써, 카본 나노 튜브 방적사 함유 시트를 형성하는 것,
    복수의 상기 카본 나노 튜브 방적사 함유 시트를 각 카본 나노 튜브 방적사 함유 시트 중의 상기 카본 나노 튜브 방적사의 길이 방향의 방향을 정렬하고 적층하여, 상기 카본 나노 튜브 방적사 함유 시트의 적층체를 형성하는 것,
    상기 적층체를 상기 카본 나노 튜브 방적사의 길이 방향에 대해 수직 방향 또는 경사 방향으로 절단하여, 전기 커넥터를 얻는 것을 포함하는 전기 커넥터의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전기 커넥터 중의 상기 카본 나노 튜브 방적사의 적어도 일부를 상기 전기 커넥터의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한쪽으로부터 돌출시키는 것을 포함하는 전기 커넥터의 제조 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 전기 커넥터의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 한쪽의 면으로부터, 상기 탄성체의 일부 및 상기 카본 나노 튜브 방적사의 일부를 두께 방향으로 제거함으로써, 상기 전기 커넥터의 두께 방향으로 상기 탄성체 및 상기 카본 나노 튜브 방적사가 부분적으로 돌출된 돌출부를 형성하는 것을 포함하는 전기 커넥터의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 돌출부를 형성한 후에 상기 돌출부 이외의 영역에 수지제 시트상 부재를 적층하는 것을 포함하는 전기 커넥터의 제조 방법.
KR1020197025018A 2017-04-11 2018-04-10 전기 커넥터 및 그 제조 방법 KR102516925B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-078405 2017-04-11
JP2017078405 2017-04-11
PCT/JP2018/015032 WO2018190330A1 (ja) 2017-04-11 2018-04-10 電気コネクターおよびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190133154A true KR20190133154A (ko) 2019-12-02
KR102516925B1 KR102516925B1 (ko) 2023-03-31

Family

ID=63793419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197025018A KR102516925B1 (ko) 2017-04-11 2018-04-10 전기 커넥터 및 그 제조 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10916521B2 (ko)
JP (1) JP7190426B2 (ko)
KR (1) KR102516925B1 (ko)
CN (1) CN110337760B (ko)
TW (1) TWI765020B (ko)
WO (1) WO2018190330A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7080879B2 (ja) * 2017-05-18 2022-06-06 信越ポリマー株式会社 電気コネクターおよびその製造方法
JP7296716B2 (ja) * 2018-12-04 2023-06-23 株式会社Totoku 異方性導電シート
US10854549B2 (en) 2018-12-31 2020-12-01 Micron Technology, Inc. Redistribution layers with carbon-based conductive elements, methods of fabrication and related semiconductor device packages and systems
US11189588B2 (en) 2018-12-31 2021-11-30 Micron Technology, Inc. Anisotropic conductive film with carbon-based conductive regions and related semiconductor assemblies, systems, and methods
WO2024018535A1 (ja) * 2022-07-19 2024-01-25 信越ポリマー株式会社 異方導電性コネクタ、フレーム付き異方導電性コネクタ及び検査装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03285211A (ja) * 1990-03-30 1991-12-16 Ricoh Co Ltd 異方性導電膜およびその製造方法
JPH1022034A (ja) * 1996-06-28 1998-01-23 Shin Etsu Polymer Co Ltd 圧接型コネクターの製造方法
JP2787032B2 (ja) 1993-02-25 1998-08-13 信越ポリマー株式会社 圧接型コネクターの製造方法
JP2012204285A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Shin Etsu Polymer Co Ltd 異方導電性シート、および異方導電性シートの製造方法
JP2016190982A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 日立造船株式会社 カーボンナノチューブ複合材およびカーボンナノチューブ複合材の製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5049085A (en) * 1989-12-22 1991-09-17 Minnesota Mining And Manufacturing Company Anisotropically conductive polymeric matrix
JP2003017158A (ja) * 2001-07-02 2003-01-17 Shin Etsu Polymer Co Ltd 圧接型シートコネクタ及びその製造方法
CN1643736A (zh) * 2002-03-20 2005-07-20 日本压着端子制造株式会社 各向异性导电片及其制造方法
KR20040095296A (ko) * 2002-03-20 2004-11-12 니혼앗짜쿠단시세이소 가부시키가이샤 이방 도전 시트 및 그 제조 방법
JP2005259475A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Jst Mfg Co Ltd 異方導電性シート
JP2007188841A (ja) * 2006-01-16 2007-07-26 Osaka Prefecture Univ 異方導電性シートとその製造方法
US7462037B2 (en) * 2006-06-05 2008-12-09 Ted Ju Electrical connector
JP5824435B2 (ja) * 2012-09-27 2015-11-25 富士フイルム株式会社 異方導電性部材および多層配線基板
CN105081490B (zh) * 2014-04-23 2017-09-12 北京富纳特创新科技有限公司 线切割电极丝及线切割装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03285211A (ja) * 1990-03-30 1991-12-16 Ricoh Co Ltd 異方性導電膜およびその製造方法
JP2787032B2 (ja) 1993-02-25 1998-08-13 信越ポリマー株式会社 圧接型コネクターの製造方法
JPH1022034A (ja) * 1996-06-28 1998-01-23 Shin Etsu Polymer Co Ltd 圧接型コネクターの製造方法
JP2012204285A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Shin Etsu Polymer Co Ltd 異方導電性シート、および異方導電性シートの製造方法
JP2016190982A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 日立造船株式会社 カーボンナノチューブ複合材およびカーボンナノチューブ複合材の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110337760A (zh) 2019-10-15
JP7190426B2 (ja) 2022-12-15
CN110337760B (zh) 2021-07-30
US10916521B2 (en) 2021-02-09
WO2018190330A1 (ja) 2018-10-18
TW201838248A (zh) 2018-10-16
JPWO2018190330A1 (ja) 2020-03-05
US20200075532A1 (en) 2020-03-05
TWI765020B (zh) 2022-05-21
KR102516925B1 (ko) 2023-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102516925B1 (ko) 전기 커넥터 및 그 제조 방법
JP7080879B2 (ja) 電気コネクターおよびその製造方法
WO2021100824A1 (ja) 異方導電性シート、電気検査装置および電気検査方法
JP6560156B2 (ja) 異方導電性シートおよびその製造方法
WO2021100825A1 (ja) シートコネクタ、シートセット、電気検査装置および電気検査方法
US20050233620A1 (en) Anisotropic conductive sheet and its manufacturing method
TW202243337A (zh) 異方性導電片及電檢查方法
JP6904740B2 (ja) 電気コネクターおよびその製造方法
JP6829141B2 (ja) 電気コネクターおよびその製造方法
US12007410B2 (en) Sheet connector, sheet set, electrical inspection device, and electrical inspection method
JP2005135772A (ja) 異方導電性フィルムの製造方法
JP2008098258A (ja) 接続構造体
TW202147697A (zh) 異方性導電片、異方性導電片的製造方法、電檢查裝置及電檢查方法
JP2020091982A (ja) 異方性導電シート
JP2021182520A (ja) 異方性導電シート
JP2008078055A (ja) 異方導電性シート、検査装置および実装半導体製品
TW200807815A (en) Composite conductive sheet, method for manufacturing the same and application of the same
JP2012079934A (ja) フレキシブルプリント基板
JP2008098270A (ja) 配線体および接続構造体

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant