TWI765020B - 電連接器及其製造方法 - Google Patents

電連接器及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI765020B
TWI765020B TW107112232A TW107112232A TWI765020B TW I765020 B TWI765020 B TW I765020B TW 107112232 A TW107112232 A TW 107112232A TW 107112232 A TW107112232 A TW 107112232A TW I765020 B TWI765020 B TW I765020B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electrical connector
elastic body
carbon nanotube
yarn
cnt
Prior art date
Application number
TW107112232A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201838248A (zh
Inventor
堀田真司
土屋昌俊
Original Assignee
日商信越聚合物股份有限公司
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 日商信越聚合物股份有限公司 filed Critical 日商信越聚合物股份有限公司
Publication of TW201838248A publication Critical patent/TW201838248A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI765020B publication Critical patent/TWI765020B/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/71Means for bonding not being attached to, or not being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/72Detachable connecting means consisting of mechanical auxiliary parts connecting the device, e.g. pressure contacts using springs or clips
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00Individual 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
    • H01R11/01Individual 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/03Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/22Contacts for co-operating by abutting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/22Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/18Apparatus 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20Apparatus 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture 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
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838Applying 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
    • H01L21/76877Filling of holes, grooves or trenches, e.g. vias, with conductive material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/538Arrangements 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
    • H01L23/5387Flexible insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural 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
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/59Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural 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
    • H01R12/70Coupling devices
    • H01R12/71Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/712Coupling 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
    • H01R12/714Coupling 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural 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
    • H01R12/70Coupling devices
    • H01R12/71Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/712Coupling 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
    • H01R12/716Coupling device provided on the PCB
    • H01R12/718Contact members provided on the PCB without an insulating housing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural 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
    • H01R12/70Coupling devices
    • H01R12/71Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/72Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/73Coupling 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02Details for dynamo electric machines
    • H01R39/18Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush
    • H01R39/24Laminated contacts; Wire contacts, e.g. metallic brush, carbon fibres
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0104Properties and characteristics in general
    • H05K2201/012Flame-retardant; Preventing of inflammation
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0137Materials
    • H05K2201/0141Liquid crystal polymer [LCP]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0137Materials
    • H05K2201/0145Polyester, e.g. polyethylene terephthalate [PET], polyethylene naphthalate [PEN]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0137Materials
    • H05K2201/0154Polyimide
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0137Materials
    • H05K2201/0158Polyalkene or polyolefin, e.g. polyethylene [PE], polypropylene [PP]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203Fillers and particles
    • H05K2201/0242Shape of an individual particle
    • H05K2201/026Nanotubes or nanowires
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03Conductive materials
    • H05K2201/0302Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0314Elastomeric connector or conductor, e.g. rubber with metallic filler
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10378Interposers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/301Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor by means of a mounting structure
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/325Assembling 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

本發明提供一種電連接器及其製造方法,配置在第一器件的連接端子與第二器件的連接端子之間,用於將兩者電連接,其具備:具有在第一面和第二面開口的多個貫通孔的彈性體、以及分別與貫通孔接合的1根以上的碳納米管紗線。

Description

電連接器及其製造方法
本發明涉及電連接器及其製造方法。本申請要求基於2017年4月11日在日本申請的特願2017-078405號主張優先權,在此引用其內容。
在進行表面安裝型半導體封裝和電路基板的檢查的情況下,或者在將表面安裝型半導體封裝和電路基板連接的情況下,使用壓接式連接器。作為這種連接器,例如已知的是如下壓接式連接器(例如,參照專利文獻1:日本國專利第2787032號公報),即,使導線的朝向保持恒定地將使多個導線(導電部件)的朝向對齊並相互保持絕緣地配線而成的多個片進行層疊,使導線的朝向對齊並以一定的角度將所得到的層疊物的中的多個臺階狀地排列層疊一體化,從而設為塊體,所得到的塊體黏接於切割用基板面,用平行於其基板面且橫穿導線的平行的2個面進行切斷,成為壓接式連接器。
發明所要解決的課題:
專利文獻1(日本國專利第2787032號公報)記載的壓接式連接器在與器件的連接端子連接時,會從壓接式連接器的導電部件對其連接端子施加過剩的力,存在連接端子受損之類的課題。
本發明的目的在於,提供一種電連接器及其製造方法,不會從電連接器的導電部件對與電連接器連接的器件的連接端子施加過剩的力,能夠實現穩定的連接。
用於解決課題的技術方案: [1]一種電連接器,配置在第一器件的連接端子與第二器件的連接端子之間,用於將兩者電連接,所述電連接器具備:具有在第一面和第二面開口的多個貫通孔的彈性體、以及分別與所述貫通孔接合的1根以上的碳納米管紗線。 [2]根據[1]所述的電連接器,其中,所述貫通孔相對於所述彈性體的厚度方向傾斜地貫通。 [3]根據[1]或[2]所述的電連接器,其中,所述碳納米管紗線的至少一部分從所述彈性體的所述第一面及所述第二面中的至少一面突出。 [4]根據[1]~[3]中任一項所述的電連接器,其中,在所述碳納米管紗線的表面形成有鍍敷層。 [5]根據[1]~[4]中任一項所述的電連接器,其中,在所述彈性體的所述第一面及所述第二面中的至少一面,具有所述彈性體及所述碳納米管紗線部分地向所述彈性體的厚度方向突出的突出部。 [6]根據[5]所述的電連接器,其中,在所述彈性體的所述第一面及所述第二面中的至少一面,且在厚度比所述突出部更薄的區域,層疊有樹脂製片狀部件。 [7]一種電連接器的製造方法,包含:在由彈性體構成的第一樹脂層的第一面上,將所述多個碳納米管紗線的長度方向的朝向對齊,以任意間隔配置多個碳納米管紗線;通過在所述第一樹脂層的第一面上形成由彈性體構成的第二樹脂層,形成含有碳納米管紗線的片;將各含有碳納米管紗線的片中的所述碳納米管紗線的長度方向的朝向對齊而層疊多個所述含有碳納米管紗線的片,形成所述含有碳納米管紗線的片的層疊體;以及在相對於所述碳納米管紗線的長度方向垂直的方向或傾斜的方向上將所述層疊體切斷,得到電連接器。 [8]根據[7]所述的電連接器的製造方法,其中,包含如下工序:使所述電連接器中的所述碳納米管紗線的至少一部分從所述電連接器的第一面及第二面中的至少一面突出。 [9]根據[7]或[8]所述的電連接器的製造方法,其中,包含如下工序:通過在厚度方向上從所述電連接器的第一面及第二面中的至少一面中去除所述彈性體的一部分及所述碳納米管紗線的一部分,從而形成所述彈性體及所述碳納米管紗線部分地向所述電連接器的厚度方向突出的突出部。 [10]根據[9]所述的電連接器的製造方法,其中,包含如下工序:在形成所述突出部後,在所述突出部以外的區域層疊樹脂製片狀部件。
根據本發明,能夠提供一種電連接器及其製造方法,其不會從電連接器的導電部件對與電連接器連接的器件的連接端子施加過剩的力,耐熱性優異,能夠實現穩定的連接。
下面,參照附圖進行具體說明,但為了便於說明,圖的尺寸與實際不同。另外,在本說明書中,“下限值~上限值”的數值範圍在沒有特別說明的情況下,是指“下限值以上、上限值以下”的數值範圍。另外,在本說明書中,“厚度”是使用數位顯微鏡等放大觀察裝置測定而觀察物件截面,測定5個部位的厚度,進行平均所得的值。
以下實施方式是為了更好地理解發明精神而進行具體說明的實施方式,只要沒有特別指定,就不限定本發明。
(第一實施方式)
[電連接器]
如圖1所示,本實施方式的電連接器10具備複合體40,所述複合體40具有彈性體20和碳納米管紗線(以下,簡稱“CNT紗線”)30。
電連接器10配置在未圖示的第一器件的連接端子和未圖示的第二器件的連接端子之間,用於將兩者電連接。在電連接器10中,CNT紗線30是進行第一器件的連接端子和第二器件的連接端子的電連接的導電部件。作為器件,例如可舉出半導體封裝、電路基板。
彈性體20具有在其厚度方向上貫通的多個貫通孔21。貫通孔21在彈性體20的第一面即一個主面20a及第二面即另一個主面20b上開口。在各貫通孔21的內壁上接合有1根以上的CNT紗線30。
與單一貫通孔21接合的CNT紗線30的根數例如可設為1~10根。從降低單一貫通孔21的電阻的觀點、可得到柔軟性的觀點來看,上述根數優選為1~3根,更優選為1或2根,進一步優選為1根。
彈性體20的設置CNT紗線30的位置,即彈性體20的貫通孔21的配置沒有特別限定,根據由與貫通孔21接合的CNT紗線30進行電連接的兩個器件的連接端子的配置等而適當調節。為了電連接器10均勻地進行變形(撓曲),在彈性體20中,CNT紗線30及貫通孔21優選設置為等間隔。
彈性體20的CNT紗線30的數量,即,彈性體20的貫通孔21的數量沒有特別限定,根據由與貫通孔21接合的CNT紗線30進行電連接的兩個器件的連接端子的配置、必要的CNT紗線30相對於連接端子的勒力等而適當調節。
貫通孔21相對於其厚度方向垂直或傾斜地貫通彈性體20。
在貫通孔21相對於其厚度方向傾斜地貫通彈性體20的情況下,貫通孔21相對於彈性體20的厚度方向的角度優選為10°~85°。一個主面20a和各貫通孔21所成的角優選為15°~80°,另一個主面20b和各貫通孔21所成的角優選為15°~80°。貫通孔21相對於彈性體20的厚度方向的角度及上述各構成的角根據由與貫通孔21接合的CNT紗線30進行電連接的兩個器件的連接端子的配置等而適當調節。
電連接器10具有的各貫通孔21的取向可以是彼此相同,也可以不同。
各貫通孔21的相對於上述厚度方向所成的角度、上述構成的角基於利用數位顯微鏡等放大觀察裝置觀察沿著彈性體20的厚度方向的截面而得到的圖像來測量。
作為貫通孔21的垂直于長度方向的截面的形狀,例如可舉出:圓形、橢圓形、多邊形、其他不規則形狀等。
貫通孔21的孔徑是包含貫通孔21的垂直于長度方向的截面的形狀輪廓在內的最小圓的直徑,根據與貫通孔21接合的CNT紗線30的直徑(外徑)而適當調節。貫通孔21的孔徑例如優選為1μm~100μm。各貫通孔21的形狀及孔徑可以彼此相同,也可以不同。
各貫通孔21的形狀及孔徑基於利用數位顯微鏡等放大觀察裝置觀察上述截面而得到的圖像來測量。
彈性體20是片狀部件,作為其尺寸,例如在俯視時可舉出縱×橫=0.3cm×0.3cm~50cm×50cm。
彈性體20的厚度優選為0.03mm~1.0mm。電連接器10的厚度與彈性體20的厚度相等。
彈性體20的厚度是在突出部以外的區域測定5個部位的厚度並進行平均所得的值。
CNT紗線30與彈性體20的貫通孔21接合。貫通孔21通過彈性體20本來具有的彈性力來保持CNT紗線30。由此,CNT紗線30以相對於其厚度方向垂直或傾斜地貫通彈性體20的方式配置。貫通孔21的取向和與其貫通孔21接合的CNT紗線30的取向一致。
CNT紗線30的兩端部中的至少一方即至少一部分優選在與貫通孔21接合的狀態下從彈性體20的一個主面20a及另一個主面20b中的至少一個主面突出。CNT紗線30更優選在與貫通孔21接合的狀態下,其一個端部30a從彈性體20的一個主面20a突出,其另一端部30b從彈性體20的另一個主面20b突出。在CNT紗線30的端部未突出的情況下,CNT紗線30優選在與貫通孔21接合的狀態下,其一個端部30a的最表面(端面)或前端至少與彈性體20的一個主面20a存在於同一面上,其另一個端部30b的最表面(端面)或前端至少與彈性體20的另一個主面20b存在於同一面上。
CNT紗線30的一個端部30a及另一個端部30b的從彈性體20突出的突出量(突出長度)沒有特別限定,根據由電連接器10進行電連接的兩個器件的連接端子的形狀、配置等而適當調節。作為上述突出量,例如可舉出0.01mm~0.1mm程度。上述突出量基於利用數位顯微鏡等放大觀察裝置觀察一個主面20a或另一個主面20b而得到的圖像來測量。
相鄰的兩個貫通孔21間的間隔即相鄰的兩個CNT紗線30的中心間距離(間距)沒有特別限定,可根據由電連接器10進行電連接的兩個器件的連接端子的配置等而適當調節。上述中心間距離(圖1(b)的P1、P2)優選為4μm~200μm。在與單一貫通孔21接合的CNT紗線30為1根的情況下,上述中心間距離相當於相鄰的兩個貫通孔21的中心間距離。上述中心間距離基於利用數位顯微鏡等放大觀察裝置觀察一個主面20a或另一個主面20b而得到的圖像來測量。
作為彈性體20的材料,只要是形成了彈性體20時具有彈性的材料,就沒有特別限定,例如可舉出:丙烯腈-丁二烯橡膠、矽酮橡膠、氯丁橡膠、乙烯-氯丁橡膠、乙烯-丙烯-二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、氟橡膠、丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、聚氨酯橡膠等合成橡膠等。其中,從高彈性且耐熱性都優異這一點來看,優選矽酮橡膠。
作為CNT紗線30,只要是能夠將兩個器件的連接端子彼此電連接的紗線,就沒有特別限定。CNT紗線30是將碳原子以網眼的方式連結而成筒狀的碳納米管(CNT)絞合在一起的絲狀紗。構成CNT紗線30的CNT可以是單層碳納米管(SWCNT),也可以是多層碳納米管(MWNT)。CNT紗線30的直徑(外徑)沒有特別限定,但優選為1μm~100μm。CNT紗線30的絞合數即構成CNT紗線30的CNT的根數沒有特別限定,但優選為5根~100萬根。構成CNT紗線30的CNT的直徑(外徑)沒有特別限定,但優選為0.4nm~300nm。CNT的長度沒有特別限定,但優選為50μm~1mm。上述CNT紗線及CNT的直徑、長度基於利用電子顯微鏡、數位顯微鏡等放大觀察裝置進行觀察而得到的圖像來測量。單層碳納米管因為導電性高,所以在將電連接器10用在高頻電流用途的器件彼此的連接上的情況下,CNT紗線30優選由單層碳納米管構成。CNT紗線30因為構成CNT紗線30的CNT彼此預先沿著長度方向進行了取向,所以電阻值低。
作為碳納米管的特徵,主要可舉出下述(1)~(6)。 (1)細、輕、強。 (2)具有鋁的約一半的輕度,且具有鋼鐵的100倍的拉伸強度,硬度為金剛石的約2倍。 (3)難以斷裂,復原性優異,富有柔軟性。 (4)具有銅的約1000倍的高電流密度耐性(構造性地耐高密度電荷量的性質)。 (5)能夠傳遞銅的約10倍的熱量,具有在空氣中為750℃左右、在真空中為2300℃左右的耐熱性。 (6)耐藥品性優異,化學性地穩定,與大多數藥品都不發生反應,非可溶,也不溶於熱硫酸。
根據本實施方式的電連接器10,具備複合體40,所述複合體40具有:在厚度方向上具有多個貫通孔21的彈性體20、與貫通孔21接合且將兩個器件的連接端子電連接的CNT紗線30。因此,具有彈性體20和富有柔軟性的CNT紗線30的複合體40以更小的力在彈性體20的厚度方向上進行變形(撓曲)。由此,在與電連接器10連接的器件的連接端子和CNT紗線30連接時,不會從CNT紗線30對器件的連接端子施加過剩的力,能夠防止其連接端子受損傷。另外,根據本實施方式的電連接器10,因為CNT紗線30具有耐熱性,所以即使在高溫環境中,也能夠經由CNT紗線30將兩個器件的連接端子穩定地電連接。
[電連接器的製造方法]本實施方式的電連接器的製造方法包含如下工序:工序(以下,稱為“工序A”),在由彈性體構成的第一樹脂層的第一面上,以各CNT紗線的長度方向和第一樹脂層的第一面平行的方式將各CNT紗線的長度方向的朝向對齊,並以任意間隔並列地配置多個CNT紗線,在第一樹脂層的第一面上形成由彈性體構成的第二樹脂層,由此將第二樹脂層與第一樹脂層一體化,並且將CNT紗線固定在第一樹脂層和第二樹脂層之間,形成含有CNT紗線的片;工序(以下,稱為“工序B”),將各CNT紗線中的CNT紗線的長度方向的朝向對齊,層疊多個含有CNT紗線的片,形成含有CNT紗線的片的層疊體;工序(以下,稱為“工序C”),在相對於CNT紗線的延伸方向(長度方向)為垂直方向或傾斜方向上將層疊體切斷,得到電連接器。此外,工序A包含後述的工序A-1和工序A-2。
下面,參照圖2(a)~圖2(d)對本實施方式的電連接器的製造方法進行說明。圖2(a)~圖2(d)是表示本實施方式的電連接器的製造方法的概要的立體圖。在圖2中,在與圖1所示的本實施方式的電連接器相同的結構上附帶同一符號,省略重複的說明。
如圖2(a)所示,在形成於基材500上的第一樹脂層600的第一面即一個面600a上,以CNT紗線30的長度方向和第一樹脂層600的一個面600a平行的方式,且以各CNT紗線30彼此的長度方向的朝向對齊的方式以任意間隔並列地配置多個CNT紗線30(工序A-1)。
多個CNT紗線30的長度方向配置為垂直於基材500的長度方向的方向。作為基材500,使用在形成了含有CNT紗線的片以後,能夠容易從含有CNT紗線的片剝離的基材。作為基材500的材料,例如可舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等樹脂材料。作為第一樹脂層600的材料,可舉出與彈性體20的材料同樣的材料。
作為在基材500上形成第一樹脂層600的方法,例如可舉出如下方法,即,將由上述材料構成的片狀或薄膜狀部件黏貼在基材500上,或者將通過交聯而成為上述材料的液狀或膏狀材料塗布在基材500上,通過加熱、加濕或光照射等而固化,形成塗膜。在基材500上黏貼片狀或薄膜狀部件的情況下,可以使用黏接劑,也可以通過表面處理而使其部件的黏接面活性化而化學鍵合在基材500上。
第一樹脂層600的厚度沒有特別限定,但優選為2μm~100μm。接下來,如圖2(b)所示,在配置有多個CNT紗線30的第一樹脂層600的一個面600a上,形成第二樹脂層700。由此,能夠使第二樹脂層700與第一樹脂層600一體化,並且能夠將CNT紗線30固定在第一樹脂層600和第二樹脂層700之間。通過第二樹脂層700的形成,得到含有CNT紗線的片800(工序A-2)。作為第二樹脂層700的材料,可舉出與第一樹脂層600的材料同樣的材料。作為在第一樹脂層600上形成第二樹脂層700的方法,可例示與在基材500上形成第一樹脂層600的方法同樣的方法。第二樹脂層700的厚度沒有特別限定,但優選為2μm~100μm。
接下來,如圖2(c)所示,將各含有CNT紗線的片800中的CNT紗線30的長度方向的朝向彼此對齊,層疊多個含有CNT紗線的片800,形成含有CNT紗線的片800的層疊體900(工序B)。
在工序B中,優選不僅將CNT紗線30的朝向對齊,還將CNT紗線30的配置也對齊地層疊多個含有CNT紗線的片800。在工序B中,所謂將CNT紗線30的配置對齊,是指在對層疊體900從其主面900a進行觀察的情況下,多個含有CNT紗線的片800各自所含的CNT紗線30彼此重合。在圖2(c)中,例示所有CNT紗線30重合的情況,但一部分CNT紗線30也可以不重合。在工序B中,在沿其厚度方向層疊含有CNT紗線的片800的情況下,除構成最下層的含有CNT紗線的片800以外,都從含有CNT紗線的片800上剝離基材500。
為了層疊含有CNT紗線的片800,可以使用黏接劑,也可以通過表面處理而使彼此的黏接面活性化,使含有CNT紗線的片800彼此進行化學鍵合。在使用黏接劑的情況下,優選使用與第一樹脂層600的材料相同的材料。接下來,如圖2(d)所示,以成為任意厚度的方式將層疊體900在相對於CNT紗線30的長度方向(延伸方向)垂直的方向上切斷,得到圖1所示的電連接器10(工序C)。在工序C中,作為切斷層疊體900的方法,例如可使用鐳射加工、切削等機械加工等。在以上的工序A~工序C之後,當從層疊體900上剝離基材500時,得到圖1所示的電連接器10。
在本實施方式中,例示了在相對於CNT紗線30延伸的方向垂直的方向上切斷層疊體900的情況,但本發明不限於此。在工序C中,也可以在相對於CNT紗線延伸的方向傾斜的方向上切斷層疊體。根據本實施方式的電連接器的製造方法,僅變更從層疊體900切斷的厚度,即可容易得到具有所需厚度的電連接器10。本實施方式的電連接器的製造方法也可以在切斷層疊體900的工序C之後,具有使CNT紗線30的至少一部分從層疊體900的一個主面900b及另一個主面900c中的至少一個主面突出的工序。
在上述使其突出的工序中,作為使CNT紗線30中的至少一個端部從層疊體900的一個主面900b及另一個主面900c中的至少一個主面突出的方法,例如可使用通過鐳射蝕刻、化學蝕刻、切削等機械加工而在層疊體900的一個主面900b及另一個主面900c中的至少一方上切削各主面的一部分的方法。在這些方法中,彈性體20優先於CNT紗線30被去除,且以CNT紗線30的一個端部在彈性體20的表面突出的狀態被殘留。
(第二實施方式)[電連接器]圖3是表示本實施方式的電連接器的概要結構的剖面圖。此外,在圖3中,在與圖1所示的第一實施方式的電連接器相同的結構上附帶同一符號,省略重複的說明。如圖3所示,本實施方式的電連接器100具備複合體40,所述複合體40具有彈性體20和CNT紗線30。在本實施方式的電連接器100中,在CNT紗線30的表面形成有鍍敷層50。鍍敷層50的材料沒有特別限定,例如可舉出:金、鎳、錫、銅等。鍍敷層50的層數可以為1層,也可以為2或3層。鍍敷層50所被覆的CNT紗線30的面積優選為CNT紗線30的總表面的5~100%。
根據本實施方式的電連接器100,因為在CNT紗線30的表面形成有鍍敷層50,所以能夠降低CNT紗線30的表面的電阻。另外,在將電連接器100用於高頻電流用途的器件彼此的連接的情況下,易向形成於CNT紗線30的表面的鍍敷層50流入高頻電流。在本實施方式中,CNT紗線30的至少一部分也優選在與貫通孔21接合的狀態下從彈性體20的一個主面20a及另一個主面20b中的至少一個主面突出,更優選從雙方的主面突出。
[電連接器的製造方法]本實施方式的電連接器的製造方法除在上述的第一實施方式的電連接器的製造方法的工序A中,使用預先在表面形成有鍍敷層50的CNT紗線30以外,其餘都與上述的第一實施方式的電連接器的製造方法同樣。作為在CNT紗線30的表面形成鍍敷層50的方法,例如可使用電解鍍敷、無電解鍍敷等。也可以使用市場上出售的形成有鍍敷層的CNT紗線。根據本實施方式的電連接器的製造方法,因為使用預先在表面形成有鍍敷層50的CNT紗線30,所以可得到適合於高頻電流用途的器件彼此的連接的電連接器100。
(第三實施方式)[電連接器]圖4是表示本實施方式的電連接器的概要結構的剖面圖。此外,在圖4中,在與圖1所示的第一實施方式的電連接器相同的結構上附帶同一符號,省略重複的說明。如圖4所示,本實施方式的電連接器200具備複合體40,所述複合體40具有彈性體20和CNT紗線30。在本實施方式的電連接器200中,複合體40在彈性體20的一個主面20a側具有彈性體20及CNT紗線30部分地向彈性體20的厚度方向(在圖4中,紙面的上方)突出的突出部61。由此,本實施方式的電連接器200在彈性體20的一個主面20a側具有由突出部61和厚度比突出部61更薄的區域(以下,稱為“薄層部”)62形成的凹凸面。
突出部61的配置、數量沒有特別限定,可根據與電連接器200連接的器件的連接端子的形狀等而適當調節。更詳細地說,在器件的設有連接端子的面呈凹凸,且陷沒了連接端子的情況下,以對應於其連接端子的方式適當調節突出部61的配置、數量。作為一例,在俯視時,相對於由彈性體20的包含突出部61在內的一個主面20a或另一個主面20b及各貫通孔21的截面的合計構成的電連接器200的主面的總面積而言,突出部61的合計面積可設為5~95%。
上述面積基於利用數位顯微鏡等放大觀察裝置觀察電連接器200的一個主面而得到的圖像來測量。作為在厚度方向上切斷了電連接器200時的突出部61的截面形狀,例如可舉出:矩形、梯形、平行四邊形及切掉了這些多邊形的角的形狀。突出部61的高度例如優選為2~60μm,更優選為10~30μm。當為該範圍時,能夠提高電子器件相對於陷沒電極的連接的穩定性。設置於電連接器200的多個突出部61的高度可以彼此相同,也可以各不相同。突出部61的高度基於利用數位顯微鏡等放大觀察裝置觀察在厚度方向上切斷了電連接器200後的截面而得到的圖像來測量。
根據本實施方式的電連接器200,複合體40在彈性體20的一個主面20a側具有向彈性體20的厚度方向突出的突出部61。因此,即使陷沒了與電連接器200連接的器件的連接端子,也能夠通過使突出部61相對於其陷沒抵接,來穩定地保持CNT紗線30和器件的連接端子的電連接狀態。在本實施方式中,例示的是複合體40在彈性體20的一個主面20a側具有向彈性體20的厚度方向突出的突出部61的情況,但也可以在雙方的主面側都具有向彈性體20的厚度方向突出的突出部61。設置於各主面的突出部61的高度可以彼此相同,也可以各不相同。在本實施方式中,CNT紗線30的至少一部分也優選在與貫通孔21接合的狀態下從彈性體20的一個主面20a及另一個主面20b中的至少一個主面突出,更優選從這兩個主面突出。在本實施方式中,也可以在CNT紗線30的表面形成有鍍敷層。
[電連接器的製造方法]本實施方式的電連接器的製造方法具有:上述第一實施方式的電連接器的製造方法的工序A~工序C;工序(以下,稱為“工序D”),通過從由工序C得到的電連接器的第一面及第二面中的至少一個面上沿厚度方向去除由彈性體及CNT紗線構成的複合體的一部分,在上述電連接器的厚度方向上形成上述彈性體及上述CNT紗線部分地突出而成的突出部。這裡,片狀電連接器的第一面和第二面為相互對向的主面。
下面,參照圖5(a)、圖5(b)對本實施方式的電連接器的製造方法進行說明。圖5(a)、圖5(b)是表示本實施方式的電連接器的製造方法的概要的剖面圖。在圖5中,在與圖2所示的第一實施方式的電連接器的製造方法相同的結構上附帶同一符號,省略重複的說明。在本實施方式的電連接器的製造方法中,如圖5(a)所示,通過上述第一實施方式的電連接器的製造方法的工序A~工序C,可得到切成任意厚度的層疊體900(相當於圖1所示的構成電連接器10的複合體40)。
接下來,如圖5(b)所示,從層疊體900的一個主面900a側(彈性體20的一個主面20a側),在厚度方向上去除由彈性體20及CNT紗線30構成的層疊體900(複合體40)的一部分,在層疊體900(複合體40)上形成彈性體20及CNT紗線30部分地向彈性體20的厚度方向突出的突出部61(工序D)。在工序D中,作為去除層疊體900(複合體40)的方法,例如可使用鐳射蝕刻、切削等機械加工等。通過以上工序A~工序D,可得到圖4所示的電連接器200。
根據本實施方式的電連接器的製造方法,能夠製作即使陷沒了與電連接器200連接的器件的連接端子,也可穩定地保持CNT紗線30和器件的連接端子的電連接狀態的電連接器200。在本實施方式中,例示的是在工序D中在複合體40上且在彈性體20的一個主面20a側形成向彈性體20的厚度方向突出的突出部61的情況,但也可以在雙方的主面側形成向彈性體20的厚度方向突出的突出部61。在本實施方式的電連接器的製造方法中,也可以在工序D之後,具有使CNT紗線30的一個端部30a及另一個端部30b從彈性體20的一個主面20a及另一個主面20b突出的工序。
(第四實施方式)[電連接器]圖6是表示本實施方式的電連接器的概要結構的剖面圖。在圖6中,在與圖1所示的第一實施方式及圖4所示的第三實施方式的電連接器相同的結構上附帶同一符號,省略重複的說明。如圖6所示,本實施方式的電連接器300具備複合體40,所述複合體40具有彈性體20和CNT紗線30。在本實施方式的電連接器300中,複合體40在彈性體20的一個主面20a側具有向彈性體20的厚度方向(在圖6中,紙面的上方)突出的突出部61、厚度比突出部61更薄的薄層部62,在薄層部62層疊有樹脂制的片狀部件70。
作為一例,在俯視時,相對於由彈性體20的露出的一個主面20a或另一個主面20b、各片狀部件70的面積及各貫通孔21的截面的合計構成的電連接器300的主面的總面積而言,片狀部件70的合計面積可設為10~90%。上述面積基於利用數位顯微鏡等放大觀察裝置觀察電連接器300的一個主面或另一個主面而得到的圖像來測量。在薄層部62, CNT紗線30的一個端部30a的最表面(端面)至少與片狀部件70的表面(上面)70a存在於同一面上,優選從片狀部件70的表面(上面)70a突出。片狀部件70的厚度沒有特別限定,可根據複合體40所要求的彈性而適當調節。片狀部件70的厚度優選為0.01mm~0.5mm。
作為片狀部件70的材料,優選在作為片狀部件70時具有耐熱性及尺寸穩定性的材料,例如可舉出:聚醯亞胺(PI)、環氧樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯、聚丙烯、丙烯、聚丁二烯、聚苯醚(PPE)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚醚碸(PES)、聚碳酸酯(PC)等。其中,從耐熱性及尺寸穩定性都優異這一點來看,優選PI、PPS、PEEK、LCP。片狀部件70也可以為由這些樹脂構成的無紡布。當為無紡布時,散熱性高,因此優選。
根據本實施方式的電連接器300,因為在薄層部62層疊有樹脂製片狀部件70,所以由複合體40和片狀部件70構成的層疊體與僅為複合體40的情況相比,耐熱性、尺寸穩定性優異,能夠穩定地保持CNT紗線30和與電連接器200連接的器件的連接端子的電連接狀態。在本實施方式中,例示的是複合體40在彈性體20的一個主面20a側具有向彈性體20的厚度方向突出的突出部61和薄層部62,且在薄層部62層疊有樹脂製片狀部件70的情況,但也可以在雙方的主面側具有向彈性體20的厚度方向突出的突出部61和薄層部62,且在兩側的薄層部62層疊有樹脂製片狀部件70。另外,在突出部61也可以層疊有樹脂製片狀部件70。在本實施方式中,CNT紗線30的至少一部分也優選在與貫通孔21接合的狀態下從彈性體20的一個主面20a及另一個主面20b中的至少一個主面突出,更優選從這兩個主面突出。另外,CNT紗線30的至少一個端部優選從裝設於各主面的片狀部件70突出。在本實施方式中,也可以在CNT紗線30的表面形成有鍍敷層。
[電連接器的製造方法]本實施方式的電連接器的製造方法具有如下工序:上述第一實施方式的電連接器的製造方法的工序A~工序C;工序(工序D),形成上述的突出部;工序(以下,稱為“工序E”),在形成突出部的工序D之後,在彈性體的一個主面側且在去除了複合體的一部分的區域,即在突出部以外的區域(薄層部),層疊樹脂製片狀部件。下面,參照圖7(a)~圖7(c)對本實施方式的電連接器的製造方法進行說明。圖7(a)~圖7(c)是表示本實施方式的電連接器的製造方法的概要的剖面圖。在圖7中,在與圖2所示的第一實施方式的電連接器的製造方法及圖5所示的第三實施方式的電連接器的製造方法相同的結構上附帶同一符號,省略重複的說明。在本實施方式的電連接器的製造方法中,通過上述第一實施方式的電連接器的製造方法的工序A~工序C,如圖7(a)所示,可得到切成了任意厚度的層疊體900(相當於圖1所示的構成電連接器10的複合體40)。
接下來,如圖7(b)所示,從層疊體900的一個主面900b側(彈性體20的一個主面20a側),在厚度方向上去除由彈性體20及CNT紗線30構成的層疊體900(複合體40)的一部分,在層疊體900(複合體40)上形成彈性體20及CNT紗線30部分地向彈性體20的厚度方向突出的突出部61(工序D)。接下來,如圖7(c)所示,在彈性體20的一個主面20a側,在去除了層疊體900(複合體40)的一部分的區域,即在厚度比突出部61更薄的薄層部62,層疊樹脂製片狀部件70(工序E)。在工序E中,作為層疊片狀部件70的方法,例如可使用經由黏接劑而貼合片狀部件70的方法、通過基於准分子鐳射的照射的表面處理而貼合片狀部件70的方法等。
在工序E中,作為貼合片狀部件70時的定位方法,例如可舉出:在層疊體900的未配置CNT紗線30的部分或片狀部件70的端部附近顯示定位標記(標識)而通過圖像識別進行定位的方法、在層疊體900上設置定位用凸部或凹部而進行嵌合的方法等。通過以上工序A~工序E,可得到圖6所示的電連接器300。根據本實施方式的電連接器的製造方法,能夠選擇由不同於彈性體20的散熱性優異的材料構成的片狀部件70,而黏貼於彈性體20的薄層部62。
在本實施方式中,例示的是在工序D中,在複合體40上且在彈性體20的一個主面20a側形成向彈性體20的厚度方向突出的突出部61的情況,但也可以在雙方的主面側形成向彈性體20的厚度方向突出的突出部61。在本實施方式中,例示的是通過工序E而在彈性體20的一個主面20a側且在薄層部62層疊樹脂製片狀部件70的情況,但也可以在雙方的主面側且在薄層部62層疊樹脂製片狀部件70。在本實施方式的電連接器的製造方法中,也可以在工序D或工序E之後,具有使CNT紗線30的一個端部30a及另一個端部30b中的至少一方從彈性體20的一個主面20a及另一個主面20b中的至少一方突出的工序。另外,也可以具有使CNT紗線30的兩個端部中的至少一方從各主面的片狀部件70突出的工序。使CNT紗線30的端部從片狀部件70突出的方法可以與使CNT紗線30的端部從上述主面突出的方法同樣。
「實施例」[實施例1]在PET片上,通過壓延成型而形成有矽酮橡膠制的厚度0.04mm的第一樹脂層和第二樹脂層。在第一樹脂層上,將彼此的長度方向的朝向對齊,以0.1mm的間隔並列配置10根CNT紗線(直徑40μm、拉伸強度300N/mm2 、電阻率1.7×10 3 Ω・cm)。以矽酮橡膠與所配置的CNT紗線接觸的方式在第一樹脂層上貼合第二樹脂層,以使該配置不被破壞,得到厚度0.08mm的含有CNT紗線的片。這裡所使用的矽酮橡膠的橡膠硬度在基於JIS K 6253-3:2012而利用A型硬度計進行了測定時為30。
準備9個含有CNT紗線的片,去除最下層的PET片以外的PET片,以CNT紗線在層疊方向上重合的方式將長度方向的朝向對齊,得到層疊有9個含有CNT紗線的片的層疊體。這時,層疊體的含有CNT紗線的片彼此經由矽酮橡膠制黏接劑層(厚度0.02mm)而黏接在一起。相對於上述層疊體所含的各CNT紗線的長度方向垂直地切入,得到圖1所示的厚度0.5mm的電連接器。所製作出的電連接器的圖1所示的間距P1為0.1mm,間距P2為0.1mm。
[實施例2]除(a)使用在表面具有銅鍍敷層的CNT紗線(直徑15μm±2μm、拉伸強度620N/mm2 、電阻率1.1×10 5 Ω・cm);(b)間距P1為0.2mm,間距P2為0.1mm及(c)電連接器的厚度为0.3mm以外,其餘都與實施例1同樣,得到圖1所示的電連接器。
[比較例1]除(a)使用從表面起依次具有金鍍敷層和鎳鍍敷層的黄銅製導線(直徑40μm、拉伸強度790N/mm2 、電阻率7.0×10 6 Ω・cm)及(b)使用上述橡膠硬度为50的硅酮橡膠以外,其餘都與實施例1同樣,得到圖1所示的電連接器。
[比較例2]除(a)使用上述橡膠硬度為30的矽酮橡膠、及(b)在從上述層疊體切出電連接器時,通過以相對於與黃銅制導線的長度方向正交的方向成27°的角度切入,從而得到黃銅制導線相對於主面的垂線所成的角為27°的電連接器以外,其餘都與比較例1同樣,得到圖1所示的電連接器。
<評價方法1>在玻璃基板的表面黏貼由厚度35μm的銅層和厚度25μm的導電性黏合劑構成的銅箔帶,以實施例和比較例的電連接器的第一面接觸的方式放置在銅層上。在將圓筒狀導電性端子的直徑1mm的前端部相對於在第一面的相反側的第二面露出的CNT紗線的前端推入以後,觀察銅層的表面。
<評價方法2>將實施例和比較例的電連接器配置在直徑1.0mm的鍍金的探針和具有鍍金的連接端子的基板之間,形成試驗裝置。另外,為了測定探針和基板之間的電阻值,將電阻測定器(商品名:RM3545-01,日置電機社製)連接在探針和基板上。在該狀態下,一邊在移動速度0.05mm/分鐘的條件下在其厚度方向上壓縮電連接器,一邊測定探針和基板之間的電阻值,調查電連接器的位移量(電連接器被在厚度方向上壓縮的量)與探針和基板之間的電阻值的關係。另外,在壓縮電連接器時,通過自動載荷試驗機(商品名:MAX-1KN-S-1,日本測量系統社製),測定施加於電連接器的載荷,調查電連接器的位移量和載荷之間的關係。在該連接狀態下,測定由推入引起的第二面的下沉的位移量所需要的載荷、上述導通時的電阻值。
<結果1>關於實施例1的結果,如圖8的曲線圖所示,在位移量0.04mm~0.3mm的區間內,電阻值穩定,連接穩定。另外,在試驗後,卸下電連接器,用電子顯微鏡觀察銅層的表面時,無CNT紗線紮進去的痕跡(圖9)。因為推入時的載荷最大為2.5N,所以確認無過剩的力從電連接器的CNT紗線施加於銅層。
<結果2>關於實施例2的結果,如圖10的曲線圖所示,在位移量0.03mm~0.09mm的區間內,電阻值橫向推移,連接大體上穩定。另外,在試驗後,卸下電連接器,用電子顯微鏡觀察銅層的表面時,無CNT紗線紮進去的痕跡(圖11)。因為推入時的載荷最大為0.85N,所以確認無過剩的力從電連接器的CNT紗線施加於銅層。
<結果3>關於比較例1的結果,如圖12的曲線圖所示,在位移量0.02mm~0.3mm的區間內,電阻值穩定,連接穩定。但是,在試驗後,卸下電連接器,用電子顯微鏡觀察銅層的表面時,清楚地確認以縱向10個×橫向9個的排列形成了金屬導電線紮進去的深深的痕跡(圖13)。因為推入時的載荷最大為14.5N,所以過剩的力會從電連接器的金屬導電線施加於銅層,確認留下了不可逆的痕跡。
<結果4>關於比較例2的結果,如圖14的曲線圖所示,在位移量0.04mm~0.3mm的區間內,電阻值穩定,連接穩定。但是,在試驗後,卸下電連接器,用電子顯微鏡觀察銅層的表面時,清楚地確認以縱向10個×橫向9個的排列形成了金屬導線紮進去的比較淺的痕跡(圖15)。因為推入時的載荷最大為5N,所以過剩的力會從電連接器的金屬導線施加於銅層,確認留下了不可逆的痕跡。由以上結果可知,實施例1~2的電連接器在電連接時能夠充分地推入,不必擔心要連接的電子器件的電極受傷。在施加了2.5N的載荷的實施例1中,特別值得一提的是電極未受傷。可知CNT紗線難以傷及電極。另一方面,在比較例1的電連接器中,因在推入的初期階段(位移量低於0.1mm)施加較高的載荷,會導致電極受傷,難以避免電極的受傷。在比較例2的電連接器中,載荷與推入的位移量成正比地升高,超過了5N,呈現施加更大負荷的可能性。難以通過手動操作而以0.1mm單位調節電極相對於電連接器的推入程度,有可能傷及電極。
「產業上的可利用性」本發明的電連接器在將電子器件彼此連接時,不會傷及器件的連接端子,能夠穩定地連接。
10、100、200、300‧‧‧電連接器20‧‧‧彈性體21‧‧‧貫通孔30‧‧‧碳納米管紗線(CNT紗線)40‧‧‧複合體50‧‧‧鍍敷層61‧‧‧突出部62‧‧‧薄層部500‧‧‧基材600‧‧‧第一樹脂層700‧‧‧第二樹脂層800‧‧‧含有CNT紗線的片900‧‧‧層疊體
圖1 是表示第一實施方式的電連接器的概要結構的圖,(a)是俯視圖,(b)是(a)的區域α的放大圖,(c)是(a)的沿著A-A線的剖面圖。 圖2 是表示第一實施方式的電連接器的製造方法的概要的立體圖。 圖3 是表示第二實施方式的電連接器的概要結構的剖面圖。 圖4 是表示第三實施方式的電連接器的概要結構的剖面圖。 圖5 是表示第三實施方式的電連接器的製造方法的概要的剖面圖。 圖6 是表示第四實施方式的電連接器的概要結構的剖面圖。 圖7 是表示第四實施方式的電連接器的製造方法的概要的剖面圖。 圖8 是在實施例1的電連接器上連接有探針時的結果。 圖9 是將實施例1的電連接器推入後的銅箔表面的電子顯微鏡像。 圖10 是在實施例2的電連接器上連接有探針時的結果。 圖11 是將實施例2的電連接器推入後的銅箔表面的電子顯微鏡像。 圖12 是在比較例1的電連接器上連接有探針時的結果。 圖13 是將比較例1的電連接器推入後的銅箔表面的電子顯微鏡像。 圖14 是在比較例2的電連接器上連接有探針時的結果。 圖15 是將比較例2的電連接器推入後的銅箔表面的電子顯微鏡像。
10‧‧‧電連接器
20‧‧‧彈性體
21‧‧‧貫通孔
30‧‧‧碳納米管紗線(CNT紗線)
40‧‧‧複合體

Claims (6)

  1. 一種電連接器,配置在第一器件的連接端子與第二器件的連接端子之間,用於將兩者電連接,所述電連接器具備:具有在一第一面和一第二面開口的多個貫通孔的一彈性體、以及分別與所述貫通孔接合的1根以上的碳納米管紗線;在所述彈性體的所述第一面及所述第二面中的至少一面,具有所述彈性體及所述碳納米管紗線部分地向所述彈性體的厚度方向突出的一突出部;以及在所述彈性體的所述第一面及所述第二面中的至少一面,且在厚度比所述突出部更薄的區域,層疊有樹脂製片狀部件。
  2. 如請求項1所述之電連接器,其中,所述貫通孔相對於所述彈性體的厚度方向傾斜地貫通。
  3. 如請求項1或2所述之電連接器,其中,所述碳納米管紗線的至少一部分從所述彈性體的所述第一面及所述第二面中的至少一面突出。
  4. 如請求項1或2所述之電連接器,其中,在所述碳納米管紗線的表面形成有一鍍敷層。
  5. 一種電連接器的製造方法,包含如下工序:在由彈性體構成的一第一樹脂層的一第一面上,將所述多個碳納米管紗線的長度方向的朝向對齊,以任意間隔配置多個碳納米管紗線;通過在所述第一樹脂層的第一面上形成由彈性體構成的一第二樹脂層,形成含有碳納米管紗線的片;將各含有碳納米管紗線的片中的所述碳納米管紗線的長度方向的朝向對齊而層疊多個所述含有碳納米管紗線的片,形成所述含有碳納米管紗線的片的一層疊體; 在相對於所述碳納米管紗線的長度方向垂直的方向或傾斜的方向上將所述層疊體切斷,得到一電連接器;通過在厚度方向上從所述電連接器的第一面及第二面中的至少一面中去除所述彈性體的一部分及所述碳納米管紗線的一部分,從而形成所述彈性體及所述碳納米管紗線部分地向所述電連接器的厚度方向突出的一突出部;以及在形成所述突出部後,在所述突出部以外的區域層疊樹脂製片狀部件。
  6. 如請求項5所述的電連接器的製造方法,其中,包含如下工序:使所述電連接器中的所述碳納米管紗線的至少一部分從所述電連接器的第一面及第二面中的至少一面突出。
TW107112232A 2017-04-11 2018-04-10 電連接器及其製造方法 TWI765020B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017078405 2017-04-11
JP2017-078405 2017-04-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201838248A TW201838248A (zh) 2018-10-16
TWI765020B true TWI765020B (zh) 2022-05-21

Family

ID=63793419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107112232A TWI765020B (zh) 2017-04-11 2018-04-10 電連接器及其製造方法

Country Status (6)

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

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110582895B (zh) * 2017-05-18 2022-01-14 信越聚合物株式会社 电连接器及其制造方法
JP7296716B2 (ja) * 2018-12-04 2023-06-23 株式会社Totoku 異方性導電シート
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
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
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
TW200403694A (en) * 2002-03-20 2004-03-01 J S T Mfg Co Ltd Anisotropic conduction plate and its manufacturing method
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
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
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
AU2003220945A1 (en) * 2002-03-20 2003-09-29 J.S.T. Mfg. Co., Ltd. Anisotropic conductive sheet and its manufacturing method
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
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
TW200403694A (en) * 2002-03-20 2004-03-01 J S T Mfg Co Ltd Anisotropic conduction plate and its manufacturing method
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
TW201838248A (zh) 2018-10-16
US20200075532A1 (en) 2020-03-05
JP7190426B2 (ja) 2022-12-15
JPWO2018190330A1 (ja) 2020-03-05
US10916521B2 (en) 2021-02-09
KR20190133154A (ko) 2019-12-02
KR102516925B1 (ko) 2023-03-31
WO2018190330A1 (ja) 2018-10-18
CN110337760A (zh) 2019-10-15
CN110337760B (zh) 2021-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI765020B (zh) 電連接器及其製造方法
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
JP2016213186A (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
US20240036102A1 (en) Anisotropic conductive sheet and electrical inspection method
JP6829141B2 (ja) 電気コネクターおよびその製造方法
JP6904740B2 (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
WO2021241654A1 (ja) 異方導電性シート、異方導電性シートの製造方法、電気検査装置および電気検査方法
WO2024080349A1 (ja) 異方導電性シート、電気検査装置及び電気検査方法
WO2023074760A1 (ja) 異方導電性シート、電気検査装置及び電気検査方法
JP2023167905A (ja) 電気コネクター
JP2022047035A (ja) 電気コネクター及びその製造方法
JP2020194729A (ja) 電気コネクター及びその製造方法
JP2019021507A (ja) 電気コネクターおよびその製造方法
JP2012079934A (ja) フレキシブルプリント基板