NO854218L

NO854218L - ELECTRIC CONDUCTIVE SOFT PLATE.

Info

Publication number: NO854218L
Application number: NO854218A
Authority: NO
Inventors: Werner Siebert; Gerhard Graab
Original assignee: Freudenberg Carl
Priority date: 1985-05-21
Filing date: 1985-10-22
Publication date: 1986-11-24
Also published as: DE3518133A1; EP0208809A3; EP0208809A2; ES290209U; JPS61268732A; ES290209Y

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører elektrisk ledende myksum-plate, bestående av et legeme av mykskum med et innhold av ledende sotpulver. The present invention relates to an electrically conductive soft foam plate, consisting of a body of soft foam with a content of conductive soot powder.

En mykskumplate av den ovenfor angitte typen behandles i DE-OS 29 40 260. Den tjener som hjelpemiddel for trans-porten av elektroniske komponenter og skal ved siden av elektrostatisk oppladninger, som kan føre til en ødeleggelse av slike deler, forhindre transportbetinget risting. Begge disse formålene oppfylles av den ovenfor omtalte mykskumplaten bare i utilstrekkelig grad på grunn av den spesielle oppbygningen av platen. Oppbygningen av myksumplater av den angitte typen avhenger av fremgangsmåten som anvendes ved fremstillingen. Denne er kjennetegnet ved at polyuretanskumpartiklene først kryssbindes med et bindemiddel, de kryssbundne partiklene blandes med elektrisk ledende sotpulver og deretter overføres blandingen til den ønskede formen ved hjelp av pressing. Sterke inhomogeniteter gjennom tverrsnittet av mykskumplaten i ethvert henseende er en følge av denne fremgangsmåten. Disse fører til at den omtalte mykskumplaten bare er lite egnet for lagring og transport av elektroniske komponenter. A soft foam plate of the above-mentioned type is treated in DE-OS 29 40 260. It serves as an aid for the transport of electronic components and, in addition to electrostatic charges, which can lead to the destruction of such parts, should prevent transport-related shaking. Both of these purposes are fulfilled by the above-mentioned soft foam board only to an insufficient extent due to the special structure of the board. The structure of myxum boards of the specified type depends on the method used in the production. This is characterized by the fact that the polyurethane foam particles are first cross-linked with a binder, the cross-linked particles are mixed with electrically conductive carbon black powder and then the mixture is transferred to the desired shape by means of pressing. Strong inhomogeneities through the cross-section of the soft foam board in any respect are a consequence of this method. These mean that the mentioned soft foam board is only slightly suitable for storing and transporting electronic components.

Et spesielt problem utgjør i dette henseende den sterkt varierende tetthetsfordelingen i det indre av mykskumplaten. Denne er på den ene siden kjennetegnet ved de på overflaten av polyuretanskumpartiklene begrensede, porefrie binde-middelsonene, hvor det elektrisk ledende sotpulveret er akkumulert, og på den annen side av det fullstendig åpne tomrommet mellom nabopartikler av polyuretanskum, dette lar seg heller ikke ved anvendelse av betydelige fortetnings-grader unngås fullstendig. Den mekaniske motstanden som en slik mykskumplate byr en inntrengende kontaktstift på en elektronisk komponent, kan følgelig variere sterkt fra område til område, og føre til at kontaktstiften enten knekker eller at den etter innstikkingen ikke holdes fast i ønsket grad. Begge deler er lite tilfredsstillende og kan spesielt føre til problemer når den elektriske komponenten har et stort antall slike kontaktstifter, dette er ofte tilfelle ved mer komplekse utførelser. A particular problem in this regard is the highly varying density distribution in the interior of the soft foam board. This is characterized on the one hand by the limited, pore-free binder zones on the surface of the polyurethane foam particles, where the electrically conductive soot powder is accumulated, and on the other hand by the completely open void between neighboring particles of polyurethane foam, this is also not possible when using of significant degrees of condensation is completely avoided. The mechanical resistance that such a soft foam plate offers to an intruding contact pin on an electronic component can therefore vary greatly from area to area, and cause the contact pin to either break or not be held firmly to the desired degree after insertion. Both parts are unsatisfactory and can especially cause problems when the electrical component has a large number of such contact pins, this is often the case with more complex designs.

De elektrisk ledende områdene er på den omtalte mykskumplaten begrenset til overflaten av de oppnådde polyuretanskumpartiklene og man forsøker følgelig å holde overflaten uskadet i størst mulig grad. En mekanisk bearbeidelse av overflaten av mykskumplaten, som f.eks. ved oppdeling av tykkere skumblokker, må man av denne grunn avstå fra, og dette fremtvinger enkeltfremstilling som ved siden av en høy pris medfører akkumulering av bindemiddel på overflaten av mykskumplaten. Innstikkingen av kontaktstiftene på elektroniske komponenter vil herved vanskeliggjøres. The electrically conductive areas on the mentioned soft foam board are limited to the surface of the obtained polyurethane foam particles and one consequently tries to keep the surface undamaged to the greatest extent possible. A mechanical processing of the surface of the soft foam board, such as e.g. when dividing thicker foam blocks, one must for this reason refrain from, and this forces single production which, in addition to a high price, results in the accumulation of binder on the surface of the soft foam board. The insertion of the contact pins on electronic components will thereby be made more difficult.

Videre har den ovenfor omtalte åpen porøsitet, dette muliggjør inntrengning av støv- og fuktighet i det indre av mykskumplaten. Ved siden av en uvesentlig påvirkning av den elektriske ledningsevnen kan det herved oppstå en funksjonstruende forurensning av kontaktstiften og komponenten, dette er ikke ønskelig. Furthermore, it has the above-mentioned open porosity, which enables the penetration of dust and moisture into the interior of the soft foam board. In addition to an insignificant effect on the electrical conductivity, this may result in function-threatening contamination of the contact pin and the component, this is not desirable.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgaven å videre-utvikle en prisgunstig mykskumplate av den ovenfor nevnte typen på en slik måte at de omtalte ulempene sikkert kan forhindres. Mykskumplaten skal spesielt tillate at kontaktstiftene på vanlige elektroniske komponenter uten fare for brekkasje lett kan føres inn på et hvilket som helst sted, og komponentene skal etter langvarig lagring lett kunne fjernes. Mykskumplatene skal også gi de anbrakte komponentene sikker fastholdelse også ved hengende lagring og forhindre funksjonstruende svingninger i tilstrekkelig grad. The invention is based on the task of further developing a cost-effective soft foam board of the above-mentioned type in such a way that the mentioned disadvantages can certainly be prevented. The soft foam board must in particular allow the contact pins on common electronic components to be easily inserted into any location without risk of breakage, and the components must be easy to remove after long-term storage. The soft foam boards must also provide the installed components with secure retention even during hanging storage and prevent function-threatening oscillations to a sufficient extent.

Denne oppgaven løses ifølge oppfinnelsen ved en mykskumplate av den ovenfor angitt typen, hvor mykskumlegemet består av en oppskummet, fuktet polyetylen med lukkede celler, og hvor sotpulveret er fordelt regelmessig i polymermatriksen av polyetylenet som utgjør mykskumlegemet. According to the invention, this task is solved by a soft foam plate of the above-mentioned type, where the soft foam body consists of a foamed, moistened polyethylene with closed cells, and where the carbon black powder is distributed regularly in the polymer matrix of the polyethylene that makes up the soft foam body.

Mykskumlegemet i den foreslåtte mykskumplaten er kjennetegnet ved en usedvanlig fincellet, regelmessig pore-struktur, hvor de enkelte porene er lukket både mot det ytre og også mot hverandre. Fuktighet og støv kan følgelig ikke trenge fra omgivelsene inn i det indre av poresturkturen, hvorved innstukkede kontaktstifter på ingen måte kan forurenses. Det materialet som rives av ved innføring av kontaktstiften lagres i det indre av porene, og ved uttrek-king av kontaktstiften strykes dette løsrevne materialet av. The soft foam body in the proposed soft foam board is characterized by an exceptionally fine-celled, regular pore structure, where the individual pores are closed both to the outside and also to each other. Consequently, moisture and dust cannot penetrate from the surroundings into the interior of the pore structure, whereby inserted contact pins cannot be contaminated in any way. The material that is torn off when the contact pin is inserted is stored in the interior of the pores, and when the contact pin is pulled out, this detached material is wiped off.

Mykskumlegemet består gjennomgående av den usedvanlig tynne membranhuden som begrenser porene. Den gir følgelig den inntrnegende kontaktstiften ingen betydelig motstand på noen som helst posisjon. Likevel fastholdes de tilhørende elektroniske komponentene på utmerket måte, dette kan sannsynligvis føres tilbake til at hver enkelt av de mange kontakthudene som gjennomhules av kontaktstiften slutter seg tett til overflaten av denne og kan trenge inn i de minste overflateuregelmessigheter. Den elastisiteten som for dette formål er påkrevet kan tilbakeføres til den kryssbundne molekylstrukturen for det anvendte polyetylenet. The soft foam body consists throughout of the exceptionally thin membrane skin that limits the pores. Consequently, it offers the penetrating contact pin no significant resistance at any position. Nevertheless, the associated electronic components are retained in an excellent manner, this can probably be traced back to the fact that each of the many contact skins pierced by the contact pin adheres closely to the surface thereof and can penetrate into the smallest surface irregularities. The elasticity required for this purpose can be attributed to the cross-linked molecular structure of the polyethylene used.

Mykskumlegemet er over alt like godt ledende på grunn av det regelmessig fordelte sotinnholdet i polymermatriksen, og den elektriske kontakten til hver kontaktstift på de innstukkede elektroniske komponentene er sikret ved hjelp av det store antallet membranhuder som presses elastisk mot kontakt-stif tene. Ved siden av feilkoblinger forhidnres herved skader på de innstukkede elektroniske komponentene på grunn av elektrostatisk oppladning. Det anvendte polyetylenet har vokslignende, vannavstøtende egenskaper. En etterfølgende forandring av den elektriske ledningsevnen som følge av en ansamling av fuktighet på overflaten av mykskumlegemet er følgelig i stor grad utelukket. The soft foam body is equally well conductive all over due to the regularly distributed soot content in the polymer matrix, and the electrical contact to each contact pin on the inserted electronic components is ensured by means of the large number of membrane skins which are pressed elastically against the contact pins. In addition to faulty connections, this prevents damage to the plugged-in electronic components due to electrostatic charging. The polyethylene used has wax-like, water-repellent properties. A subsequent change in the electrical conductivity as a result of an accumulation of moisture on the surface of the soft foam body is therefore largely excluded.

Mykskumlegemet består fortrinnsvis av en strålekryssbundet polyetylen som muliggjør fremstilling i det vesentlige uten tilsats av aggresive fremmedstoffer. Faren for korrosjon på kontaktstiften på den festede komponenten reduseres herved ytterligere. The soft foam body preferably consists of a radiation cross-linked polyethylene which enables production essentially without the addition of aggressive foreign substances. The risk of corrosion on the contact pin of the attached component is thereby further reduced.

Romvekten for mykskumlegemet skal utgjøre 40 til 90 kg/m3 The bulk weight of the soft foam body must be 40 to 90 kg/m3

Lavere volumvekter gir ikke tilstrekkelig hold for innstukne komponenter. Høyere volumvekter kan på den annen side føre til vanskeligheter ved innstikking av kontaktstiftene og eventuelt til knekking av disse. En volumvekt mellom 60 og 80 kg/m3 foretrekkes av denne grunn, og tillater både ved innstikking av -komponentene og også ved fjernelse av disse problemløs anvendelse av monteringsautomater. Lower volume weights do not provide sufficient support for stuck components. Higher volume weights, on the other hand, can lead to difficulties when inserting the contact pins and possibly to their breaking. A volume weight between 60 and 80 kg/m3 is preferred for this reason, and allows both when inserting the components and also when removing them the problem-free use of assembly machines.

Den i alle delområdene, regelmessige, elektriske ledningsevnen for mykskumlegemet i mykskumplaten ifølge oppfinnelsen muliggjør at denne, uten forandring av de grunleggende elektriske egenskapene, kan bearbeides mekanisk på en hvilken som helst måte. Oppdelingen av relativt store skumstoff-blokker i tynne skumstoff-skjikt kan følgelig uten videre foretas og bidrar til en økonomisk fordelaktig fremstilling. Samtidig oppstår på den overflaten som fremtrer ved oppdelingen en romstruktur for mykskumlegemet som er kjennetegnet ved et stort antall loddrett-stående, oppsnittede membranhuder som grenser til hverandre. Disse forhidnrer avglidning mot siden av eventuelt svakt bøyde kontaktstifter under innstikkingen, og virker følgelig gunstig med hensyn på en problemfri anvendelse av den foreslåtte mykskumplaten ifølge oppfinnelsen. Innholdet av sotpulver i polymermetriksen i den foreslåtte mykskumplaten er relativt lavt, og bør ved anvendelse av en flammesot utgjøre fra 14 til 40 vekt-%. En tilstrekkelig elektrisk ledningsevne sikres herved på samme måte som muligheten for også å kunne stikke inn tynne kontaktstifter på elektroniske komponenter uten fare for avbrekking. The regular electrical conductivity of the soft foam body in the soft foam board according to the invention in all sub-areas makes it possible for this, without changing the basic electrical properties, to be processed mechanically in any way. The division of relatively large foam blocks into thin foam layers can therefore be carried out without further ado and contributes to an economically advantageous production. At the same time, a spatial structure for the soft foam body is created on the surface that appears during the division, which is characterized by a large number of vertical, sectioned membrane skins that border each other. These prevent sliding towards the side of possibly slightly bent contact pins during insertion, and consequently work favorably with regard to a problem-free use of the proposed soft foam board according to the invention. The content of carbon black powder in the polymer matrix in the proposed soft foam board is relatively low, and should amount to from 14 to 40% by weight when using a flame carbon black. Sufficient electrical conductivity is thereby ensured in the same way as the possibility of also being able to insert thin contact pins on electronic components without risk of disconnection.

Et eksempel på en utførelse av mykskumplaten ifølge oppfinnelsen er vist i den vedlagte tenging for den bestemte anvendelsen. I det følgende skal denne beskrives nærmere. An example of an embodiment of the soft foam board according to the invention is shown in the attached drawing for the particular application. In the following, this will be described in more detail.

Den viste mykskumplaten består av en oppskummet, strålekryssbundet polyetylen med lukkede celler som oppviser en volumvekt på 50 kg/m3. Overflaten er skåret opp ved en mekanisk bearbeidelsesprosess, slik at de åpnede cellene som ligger ved siden av hverandre er synlige i dette området. Det midlere maksimaltverrsnittet for de enkelte cellene utgjør 0,3 mm. Selv meget tynne kontaktstifter fra elek-tronsike komponenter som er festet på overflaten hindres herved fra utglidning mot siden og trenger, ved utøvelse av en loddrett mot overflaten rett kraft, uten videre inn i denne. Kontaktstiften holdes i det indre av mykskumplaten fast ved hjelp av den tynne membranhuden som legger seg inntil overflaten av stiften og kortsluttes samtidig elektrisk. Selv betydelige rystelser kan derved ikke føre til at de elektroniske komponentene, som eventuelt transpor-teres i hengende tilstand, utilsiktet faller ut. Den elektriske kortslutningen sikrer samtidig en nøytralisering av den elektriske koblingen, og forhindrer skader på komponenten som følge av elektrostatisk oppladning. Tykkelsen av mykskumplaten utgjør 6 mm. The soft foam board shown consists of a foamed, ray-crosslinked, closed-cell polyethylene with a bulk density of 50 kg/m3. The surface has been cut up by a mechanical processing process, so that the opened cells that lie next to each other are visible in this area. The average maximum cross section for the individual cells amounts to 0.3 mm. Even very thin contact pins from electronic components that are attached to the surface are thereby prevented from sliding to the side and needing, when a force perpendicular to the surface is exerted, directly into it. The contact pin is held firmly in the interior of the soft foam plate by means of the thin membrane skin which lies close to the surface of the pin and is electrically short-circuited at the same time. Even significant vibrations cannot thereby cause the electronic components, which may be transported in a suspended state, to fall out unintentionally. The electrical short circuit also ensures a neutralization of the electrical connection, and prevents damage to the component as a result of electrostatic charging. The thickness of the soft foam board is 6 mm.

Claims

1. Electrically conductive soft foam board consisting of a soft foam body with a content of conductive carbon black powder, characterized in that the soft foam body consists of a foamed, cross-linked polyethylene with closed cells and that the black carbon powder is regularly distributed in the polymer matrix of the polyethylene that makes up the soft foam body.

2. Soft foam board according to claim 1, characterized in that the polyethylene that makes up the soft foam body is radiation cross-linked.

3. Soft foam board' according to claim 1 or 2, characterized in that the soft foam body has a volume weight of from 40 to 90 kg/m3.

4. Soft foam board according to claims 1 to 3, characterized in that the soft foam body has a volume weight of 60 to 80 kg/m3.

5 . Soft foam board according to claims 1 to 4, characterized in that the soft foam body has a covering surface with cells that have been opened by mechanical processing.

6. Soft foam board according to claim 5, characterized in that the tire surface is obtained by removing a tire's gout. Soft foam board according to claims 1 to 6, characterized in that the content of carbon black powder in the polymer matrix when using a flame carbon black is from 14 to 40 weight-V