WO2012132092A1 - ワイヤ配列ゴムコネクタ及びその製造方法 - Google Patents

ワイヤ配列ゴムコネクタ及びその製造方法 Download PDF

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山田慎二
片石拓海
小川敏樹
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富士高分子工業株式会社
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    • H01R13/527Flameproof cases

Definitions

  • the present invention relates to a wire array rubber connector in which metal wires are arrayed in one direction in rubber and a method for manufacturing the same.
  • Rubber connectors are conventionally used for electrical connection between printed circuit boards or between a printed circuit board and other electronic components.
  • the rubber connector is a type in which conductive rubber and electrical insulating rubber are laminated, a type in which conductive particles are arranged in a magnetic field in the electric insulating rubber, and a type in which conductive metal wires are arranged in a magnetic field in the electric insulating rubber. Etc. are known.
  • the laminated type has a problem of high electric resistance because carbon particles are used for the conductive rubber.
  • the type in which the conductive particles are arranged has a portion where the conductive particles are not completely connected, and there is a problem in the conduction stability.
  • the type in which conductive metal wires are arranged has an advantage of high conduction stability. This type of connector is proposed in Patent Document 1, for example.
  • the connector proposed in Patent Document 1 has no or poor flame retardancy, and the development of a highly flame retardant connector has been demanded.
  • the conventional connector for a hard disk shown in FIG. 4 has a thickness of 3.2 mm and a frequency of 6 GHz and 5 to 8 dB.
  • the present invention provides a wire array rubber connector having high flame retardancy and low transmission loss in a high frequency region, and a manufacturing method thereof.
  • a large number of conductive metal wires are arranged through the front and back surfaces in the thickness direction of the electrically insulating rubber, and the conductive metal wires are disposed at predetermined positions on the front and back surfaces.
  • a wire-arranged rubber connector localized so as to be electrically connectable to an electrical terminal, wherein the electrically insulating rubber is a flame retardant rubber of V-0 according to UL-94 standards.
  • the method of manufacturing a wire array rubber connector according to the present invention includes mixing a plurality of conductive metal wires having a predetermined length with a liquid thermosetting electrically insulating rubber material, and then forming a predetermined pattern from the thickness direction of the rubber material.
  • the conductive metal wires are arranged in the thickness direction and localized by applying a magnetic field to the patterned electromagnet, and the rubber material is heated and cured in this state to produce the wire array rubber connector.
  • the electrically insulating rubber of the wire-arranged rubber connector according to the present invention has a flame retardancy of V-0 according to the UL-94 standard, so that it can be made highly flame retardant. Furthermore, the length of the conductive wire can be shortened, and a connector with low transmission loss in the high frequency region can be obtained.
  • FIG. 1A is a perspective view of a connector according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a plan view of the connector
  • FIG. 1C is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 1B
  • 2A is a perspective view of a connector according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 2B is a plan view of the connector
  • FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 2B.
  • FIG. 3 is a schematic explanatory view of a connector manufacturing apparatus in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional wire connector.
  • FIG. 5 is a graph showing transmission loss data of the connector in Example 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a graph showing transmission loss data of the connector in Example 2 of the present invention.
  • FIG. 7 is a graph showing transmission loss data of the connector in Example 3 of the present invention.
  • FIG. 8 is a graph showing transmission loss data of the connector in Comparative Example 1 of the present invention.
  • the connector of the present invention uses an electrically insulating rubber.
  • the level of flame retardancy is V-0 in the UL-94 standard.
  • the UL standard is defined by the US Underwriters Laboratories and is an international standard.
  • V-0 test method in the vertical combustion test, a gas burner is brought into contact with the lower end of a vertically held sample for 10 seconds, and if combustion stops within 30 seconds, an indirect flame is further applied for 10 seconds.
  • the criteria for the result must satisfy all the following items. (1) No sample continues to burn for more than 10 seconds after any flame contact. (2) The total burning time with respect to 10 times of flame contact for 5 samples does not exceed 50 seconds. (3) There is no sample to burn up to the position of the fixing clamp. (4) There is no sample that drops burning particles that ignite absorbent cotton placed below the sample. (5) After the second flame contact, there is no sample that continues red heat for 30 seconds or more.
  • Examples of the electrically insulating rubber of V-0 in the above UL-94 standard include urethane rubber. Specifically, there are trade names “MU-204A / B”, “XU-19626” and “XU-19663” manufactured by Pernox. Also in the present invention, it is preferable to use these urethane rubbers.
  • V-0 urethane rubber in the UL-94 standard include high flame resistance and no falling out of oligomers during use.
  • Silicone rubber has the advantage of high heat resistance, but there is a concern that falling off products such as oligomers may be produced during use. It is conceivable that the fallout has an unfavorable effect on electronic devices such as hard disk drives.
  • the rubber elasticity of urethane rubber can be used for pressure-welding and incorporated into electronic devices.
  • a large number of conductive metal wires are arranged through the front and back surfaces in the thickness direction of the rubber, and are localized at positions where electrical connection to electrical terminals is possible.
  • electricity is supplied only in the rubber thickness direction and is not supplied in the other directions. For this reason, it is also called an anisotropic conductive rubber connector. It is preferred that no metal wire be present in the parts not used for electrical connection.
  • the thickness of the connector of the present invention can be manufactured in the range of 1 to 5 mm.
  • a preferred thickness is 2 to 3 mm.
  • the transmission loss can be 3 dB or less at the frequency of 6 GHz.
  • a preferable transmission loss is 2 dB or less at a frequency of 6 GHz, and more preferably 1 dB or less. Thereby, it can be set as the connector with a low transmission loss in a high frequency area
  • Locating holes or positioning recesses may be formed in the rubber part of the connector. As a result, the electronic component can be automatically mounted.
  • the metal wires arranged in the thickness direction of the connector are magnetic metal wires, and for example, stainless steel SUS304 fine wire, Ni fine wire, etc. are preferable.
  • the wire diameter is preferably 10 to 50 ⁇ m.
  • Plating is preferably performed on the surface, for example, nickel is preferably plated as a base plating, and gold is preferably plated thereon. In this way, chemical stability is high and rust prevention is also high.
  • the connector of the present invention can be suitably used for electrical connection between printed circuit boards for hard disk devices (HDD).
  • HDD hard disk devices
  • FIG. 1A is a perspective view of a connector 10 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a plan view of the connector 10
  • FIG. 1C is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 1B.
  • the metal wires 1 are arranged in the thickness direction and are localized at predetermined positions. In this example, it exists at a position corresponding to 18 electrodes, but the number of electrodes may be 18 to 22 electrodes.
  • the electrically insulating rubber 2 is preferably flame retardant urethane rubber.
  • a positioning hole 3 or a positioning recess is formed. In the case of the positioning hole 3, it penetrates in the thickness direction, and in the case of the recess, it does not penetrate.
  • the positioning hole 3 or the positioning recess may be drilled with a drill (drill) or a borer, or may be melted by applying a hot metal rod.
  • the dimensions of the connector can be arbitrary. In the example of FIG. 1, the length is 7.0 mm, the width is 12.0 mm, the thickness is 3.0 mm, and the localized portion of the metal wire 1 is 1.1 mm in length and 0.6 mm in width. When the diameter of the metal wire is 12 to 25 ⁇ m, it is preferable that 10 to 100 wires are concentrated on a portion corresponding to one electrode.
  • the diameter of the positioning hole 3 is preferably 1 to 2 mm.
  • FIG. 2A is a perspective view of a connector 11 according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 2B is a plan view of the connector 11
  • FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 2B.
  • the difference from the example of FIG. 1 is that the localized portion of the metal wire 4 is in a belt shape. Since each metal wire 4 of the present invention exists independently in the electrically insulating rubber 5, there is no problem even if it is arranged in a belt shape. When the metal wires 4 are arranged in a belt shape as in this example, it is possible to cope with a change in the number of electrodes of the printed wiring board and the electronic component arranged above and below.
  • Reference numeral 6 denotes a positioning hole or a positioning recess.
  • FIG. 3 is a schematic explanatory view of a connector manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • This manufacturing apparatus is a magnetic field forming apparatus 12 including an electromagnet 17, a winding 18, an upper mold 15, and a lower mold 16.
  • the lower surface of the upper mold 15 is formed with irregularities in order to align and localize the metal wires 14 vertically.
  • a large number of conductive metal wires 14 having a predetermined length are mixed with the liquid thermosetting electrically insulating rubber material 13 and placed on a polyester (PET) film 19c.
  • PET polyester
  • the magnetic field forming device 12 applies a magnetic field from the upper and lower surfaces of the thermosetting electrical insulating rubber 13 material in the thickness direction to align and localize the wires in the thickness direction.
  • a liquid thermosetting urethane rubber material is heat-cured while applying a magnetic field to form a sheet while adjusting the thickness. Thereafter, it is punched into a predetermined size to obtain a product.
  • the positioning hole or the positioning recess may be formed at the same time as molding or may be formed later.
  • the preferred viscosity of the liquid thermosetting electrically insulating rubber material is in the range of 100 to 1600 mPa ⁇ s.
  • the preferable magnetic field strength in the magnetic field shaping apparatus is in the range of 40 to 300 mT.
  • the wire array rubber connector is preferably embossed or stored in a tray. This is because it is convenient for automatic supply when it is incorporated into an electronic component.
  • Example 1 (1) Thermosetting urethane rubber material The product name “MU-204A / B” manufactured by Pernox was used as the liquid thermosetting urethane rubber material. The initial viscosity of the thermosetting urethane rubber material was 260 mPa ⁇ s.
  • a direct current of 37 V and 2 A was passed through the winding 18, and a magnetic field of 120 mT was applied between the dies 15 and 16. While applying a magnetic field, the liquid thermosetting urethane rubber material was heated from room temperature to 50 ° C. in 0.5 hours, and kept at that temperature for 2 hours to be cured by heating. The sheet was made while adjusting the thickness according to the progress of curing, and the final thickness was 3.0 mm. Next, it was punched into a length of 7 mm and a width of 12 mm. Thereafter, as shown in FIG. 1, two positioning holes having a diameter of 1.5 mm were drilled with a borer. (5) Evaluation The obtained connector passed with 1 A application (AC).
  • the flame retardancy was V-0 according to the UL-94 standard.
  • the transmission loss was 1 dB at a frequency of 6 GHz.
  • the transmission loss data is shown in FIG.
  • the properties of the urethane rubber itself were as follows: color: transparent to translucent, hardness: 28 (shore A), tensile strength: 1.8 MPa, volume resistivity: 6.0 ⁇ 10 13 ⁇ ⁇ cm.
  • Example 2 In Example 1, the same procedure as in Example 1 was performed, except that a product name “XU-19626” manufactured by Pernox was used as the flame-retardant urethane rubber, and a metal wire having a length of 2.0 mm was used. The obtained connector passed for 250V AC at 1A. The flame retardancy was V-0 according to the UL-94 standard. The transmission loss was 0 dB at a frequency of 6 GHz. The transmission loss data is shown in FIG. The properties of the urethane rubber itself were as follows: color: transparent to translucent, hardness: 35 (shore A), tensile strength: 1.8 MPa, volume resistivity: 6.0 ⁇ 10 13 ⁇ ⁇ cm.
  • Example 3 In Example 2, the same operation as in Example 1 was performed except that a metal wire having a length of 2.0 mm and a diameter of 25 ⁇ m was used.
  • the obtained connector passed for 250V AC at 1A.
  • the flame retardancy was V-0 according to the UL-94 standard.
  • the transmission loss was 0 dB at a frequency of 6 GHz.
  • the transmission loss data is shown in FIG.
  • the conventional connector 20 shown in FIG. 4 has a thickness of 3.2 mm, a length of 7 mm, and a width of 12 mm.
  • the wires 21 and 22 are fixed by a fixing portion 23 and insulated, and are arranged in a cross.
  • the tip portions 21a and 22a of the wires 21 and 22 slightly protrude downward, and a space for escaping upward when pressed is opened.
  • Reference numerals 24 and 25 denote electrodes.
  • the connector base 26 is formed of a hard resin.
  • This conventional connector has a flame retardancy of V-0 and a transmission loss of 7.7 dB at a frequency of 6 GHz.
  • the transmission loss data is shown in FIG.
  • the product of the example of the present invention is a connector having high flame retardancy and low transmission loss in the high frequency region.
  • Example 4 In Example 1, it implemented like Example 1 except having used the thing of length 3.15mm and a diameter of 25 micrometers as a metal wire.
  • the obtained connector passed with 1 A applied (AC).
  • the flame retardancy was V-0 according to the UL-94 standard.
  • the transmission loss was 1 dB at a frequency of 6 GHz. Although the transmission loss was higher than in Examples 1 to 3, it was lower than that of the conventional product, and the flame retardancy was acceptable.
  • the conductive rubber part of the present invention can be applied to electronic parts such as a mobile phone, a personal computer, an electronic dictionary, a navigator, a calculator, a portable game machine, a liquid crystal display device, a plasma display device, a recording device, and a recording device in addition to the hard disk device.
  • electronic parts such as a mobile phone, a personal computer, an electronic dictionary, a navigator, a calculator, a portable game machine, a liquid crystal display device, a plasma display device, a recording device, and a recording device in addition to the hard disk device.

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Abstract

 電気絶縁性ゴム(2)の厚さ方向に多数本の導電性金属ワイヤ(1)が表裏面に貫通して配列され、導電性金属ワイヤ(1)は表裏面の所定の位置に配置される電気端子に電気接続可能に局在化しているワイヤ配列ゴムコネクタ(10)であって、電気絶縁性ゴム(2)はUL-94規格でV-0の難燃性ゴムである。このワイヤ配列ゴムコネクタ(10)は液状の熱硬化性の電気絶縁性ゴム材料に所定長さの導電性金属ワイヤ多数本を混合し、前記ゴム材料の厚さ方向から所定のパターンにパターニングされた電磁石により磁界をかけて前記ワイヤを厚さ方向に配列させるとともに局在化させ、前記ゴム材料を加熱硬化させて得る。これにより、難燃性が高く高周波領域における伝送損失の低いワイヤ配列ゴムコネクタを提供する。

Description

ワイヤ配列ゴムコネクタ及びその製造方法
 本発明は、ゴムの中に金属ワイヤを一方向に配列させたワイヤ配列ゴムコネクタ及びその製造方法に関するものである。
 プリント配線基板同士又はプリント配線基板と他の電子部品などとの間を電気接続するためにゴムコネクタは従来から使用されている。ゴムコネクタとしては、導電ゴムと電気絶縁ゴムを積層したタイプ、電気絶縁ゴムの中に導電性粒子を磁界により配列させたタイプ、電気絶縁ゴムの中に導電性金属ワイヤを磁界により配列させたタイプなどが知られている。このうち、積層タイプは導電ゴムにカーボン粒子を使用するため電気抵抗が高いという問題がある。また、導電性粒子を配列させたタイプは、導電性粒子の接続が完全ではない部分があり、導通安定性に問題がある。導電性金属ワイヤを配列したタイプは導通安定性が高い長所がある。このタイプのコネクタは例えば特許文献1に提案されている。
 しかし、特許文献1に提案のコネクタは難燃性がないか又は乏しく、難燃性の高いコネクタの開発が要望されていた。加えて、高周波領域における伝送損失の低いコネクタの開発も要望されていた。例えば図4に示すハードディスク用の従来のコネクタは厚みが3.2mmであり、周波数6GHzで5~8dBであった。
特開平5-062727号公報
 本発明は、前記従来の問題を解決するため、難燃性が高く、高周波領域における伝送損失の低いワイヤ配列ゴムコネクタ及びその製造方法を提供する。
 本発明のワイヤ配列ゴムコネクタは、電気絶縁性ゴムの厚さ方向に多数本の導電性金属ワイヤが表裏面に貫通して配列され、前記導電性金属ワイヤは表裏面の所定の位置に配置される電気端子に電気接続可能に局在化しているワイヤ配列ゴムコネクタであって、前記電気絶縁性ゴムは、UL-94規格でV-0の難燃性ゴムであることを特徴とする。
 本発明のワイヤ配列ゴムコネクタの製造方法は、液状の熱硬化性の電気絶縁性ゴム材料に所定長さの導電性金属ワイヤ多数本を混合し、前記ゴム材料の厚さ方向から、所定のパターンにパターニングされた電磁石により磁界をかけて前記導電性金属ワイヤを厚さ方向に配列させるとともに局在化させ、この状態で前記ゴム材料を加熱硬化させ、前記のワイヤ配列ゴムコネクタを製造することを特徴とする。
 本発明のワイヤ配列ゴムコネクタの電気絶縁性ゴムはUL-94規格でV-0の難燃性であることにより、難燃性の高いものとすることができる。さらに導電性ワイヤの長さを短くすることができ、高周波領域における伝送損失の低いコネクタとすることができる。
図1Aは本発明の一実施例におけるコネクタの斜視図、図1Bは同コネクタの平面図、図1Cは図1BのI-I線断面図である。 図2Aは本発明の別の実施例におけるコネクタの斜視図、図2Bは同コネクタの平面図、図2Cは図2BのII-II線断面図である。 図3は本発明の一実施例におけるコネクタの製造装置の模式的説明図である。 図4は従来例のワイヤコネクタの断面図である。 図5は本発明の実施例1におけるコネクタの伝送損失のデータを示すグラフである。 図6は本発明の実施例2におけるコネクタの伝送損失のデータを示すグラフである。 図7は本発明の実施例3におけるコネクタの伝送損失のデータを示すグラフである。 図8は本発明の比較例1におけるコネクタの伝送損失のデータを示すグラフである。
 本発明のコネクタは電気絶縁性ゴムを使用する。難燃性のレベルはUL-94規格でV-0である。UL規格とは米国のアンダーライタース ラボラトリー(Underwriters Laboratories)社が定めたもので、国際規格となっている。V-0の試験方法は、垂直燃焼試験により、垂直に保持した試料の下端に10秒間ガスバーナーを接炎させ、燃焼が30秒以内に止まったならば、さらに10秒間接炎させる。その結果の判断基準は次の全項を満足しなければならない。
(1)いずれの接炎の後も10秒以上燃焼を続ける試料がない。
(2)5個の試料について10回の接炎に対する総燃焼時間が50秒を超えない。
(3)固定用クランプの位置までに燃焼する試料がない。
(4)試料の下方に置かれた脱脂綿を発火させる燃焼する粒子を落下させる試料がない。
(5)2回目の接炎の後、30秒以上赤熱を続ける試料がない。
 以上のUL-94規格でV-0の電気絶縁性ゴムとしては、例えばウレタンゴムがある。具体的にはペルノックス社製商品名“MU-204A/B”、“XU-19662”及び“XU-19663”がある。本発明においてもこれらのウレタンゴムを使用するのが好ましい。
 UL-94規格でV-0のウレタンゴムを使用する利点としては、高い難燃性に加えて使用時にオリゴマーなどの脱落物が出ないことが挙げられる。シリコーンゴムは耐熱性が高い利点があるが、使用時にオリゴマーなどの脱落物が出ることが懸念される。脱落物はハードディスク装置などの電子機器に好ましくない影響を与えることが考えられる。加えて、ウレタンゴムのゴム弾性を利用して圧接して電子機器に組み込むことができる。
 本発明のコネクタはゴムの厚さ方向に多数本の導電性金属ワイヤが表裏面に貫通して配列され、電気端子に電気接続可能な位置に局在化している。これにより、ゴムの厚さ方向のみに電気を通電させ、他の方向には通電させない。このことから異方導電性ゴムコネクタとも呼ばれる。電気接続に使われない部分には金属ワイヤは存在させないのが好ましい。
 本発明のコネクタの厚みは1~5mmの範囲で製造できる。好ましい厚みは2~3mmである。コネクタの厚み、すなわち金属ワイヤの長さが3mm以下の範囲になると、伝送損失は周波数6GHzで3dB以下とすることができる。好ましい伝送損失は周波数6GHzで2dB以下であり、さらに好ましくは1dB以下である。これにより高周波領域における伝送損失の低いコネクタとすることができる。従来品は5~8dBであったので、大幅に低い伝送損失とすることができる。
 コネクタのゴム部分には位置決め穴又は位置決め凹部が形成されていてもよい。これにより電子部品に自動装着できる。
 コネクタの厚み方向に配列させた金属ワイヤは、磁性金属ワイヤであり、例えばステンレススチールSUS304細線、Ni細線などが好ましい。線直径は10~50μmが好ましい。表面にめっきをすることが好ましく、例えば下地めっきとしてニッケルをめっきし、その上に金めっきするのが好ましい。このようにすると化学的安定性が高く、防錆性も高い。
 本発明のコネクタは、ハードディスク装置(HDD)用プリント基板間の電気接続をするために好適に使用できる。特に本発明のコネクタは厚みを薄くできるので、HDDの厚みを薄くし、コンパクト化できる。
 次に図面を用いて説明する。図1Aは本発明の一実施例におけるコネクタ10の斜視図、図1Bは同コネクタ10の平面図、図1Cは図1BのI-I線断面図である。このコネクタ10は、金属ワイヤ1が厚さ方向に配列しており、かつ所定の位置に局在化している。この例では18電極に対応する位置に存在しているが、電極数は18~22極とすることもできる。電気絶縁性ゴム2は難燃性のウレタンゴムが好ましい。位置決め穴3又は位置決め凹部が形成されている。位置決め穴3の場合は厚さ方向に貫通しており、凹部の場合は貫通していない。位置決め穴3又は位置決め凹部は、キリ(ドリル)又はボーラーで穴あけしてもよいし、高温の金属棒をあてて溶解しても良い。コネクタの寸法は任意のものとすることができる。図1の例は縦7.0mm、横12.0mm、厚み3.0mm、金属ワイヤ1の局在部は縦1.1mm、横0.6mmの大きさとした。金属ワイヤの直径が12~25μmの場合、1電極に相当する部分に10~100本集中しているのが好ましい。位置決め穴3の直径は1~2mmが好ましい。
 図2Aは本発明の別の実施例におけるコネクタ11の斜視図、図2Bは同コネクタ11の平面図、図2Cは図2BのII-II線断面図である。図1の例と異なるところは、金属ワイヤ4の局在部がベルト状になっている点である。本発明の金属ワイヤ4は1本1本が独立して電気絶縁性ゴム5内で存在しているので、ベルト状に配列していても問題ない。この例のように金属ワイヤ4がベルト状に配列していると、上下に配置するプリント配線基板や電子部品の電極数が変化しても対応できる。6は位置決め穴又は位置決め凹部である。
 図3は本発明の一実施例におけるコネクタの製造装置の模式的説明図である。この製造装置は電磁石17と巻き線18と上金型15と下金型16を含む磁場成形装置12とする。上金型15の下面は、金属ワイヤ14を垂直に配列させかつ局在化させるために凹凸に形成されている。本発明のコネクタを製造するには、まず、液状の熱硬化性電気絶縁性ゴム材料13に所定長さの導電性金属ワイヤ14多数本を混合し、これをポリエステル(PET)フィルム19c上に置いたベークライト樹脂枠内(19a,19b)に流し込み、上からPETフィルム19dで挟んで一定厚さのプレフォームにし、シート状のカプセルシートにする。次に、前記磁場成形装置12で熱硬化性電気絶縁性ゴム13材料の厚さ方向の上下面から、磁界をかけてワイヤを厚さ方向に配列させるとともに局在化させる。磁界をかけながら液状の熱硬化性ウレタンゴム材料を加熱硬化させ、厚みを整えながらシートにする。その後所定の大きさに打ち抜いて製品とする。位置決め穴又は位置決め凹部は成形時に同時に形成してもよいし、後に形成してもよい。液状の熱硬化性電気絶縁性ゴム材料の好ましい粘度は、100~1600mPa・sの範囲である。また、磁場成形装置における好ましい磁場強度は40~300mTの範囲である。
 ワイヤ配列ゴムコネクタは、エンボステーピングか又はトレーに収納されているのが好ましい。電子部品に組み込む際の自動供給に都合が良いからである。
 以下実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
(1)難燃性
 UL94にしたがって評価した。
(2)伝送損失
 Agilent社製ネットワークアナライザ:Agilent E5071、同軸ケーブル:SUCOFLEX 104を使用し、2枚のプリント配線基板の間に試料を挟み、Port-1から信号を出力し、Port-2で信号強度を測定した。測定周波数は0~6GHz(0~6000MHz)とした。
 (実施例1)
(1)熱硬化性ウレタンゴム材料
 液状の熱硬化性ウレタンゴム材料としてペルノックス社製商品名“MU-204A/B”を使用した。この熱硬化性ウレタンゴム材料の混合初期粘度は260mPa・sであった。
(2)導電性金属ワイヤ
 長さ3.0mm、直径12μmのステンレススチールSUS304線に下地めっきとして厚み0.5μmのニッケルめっきし、その上に厚み0.2μmの金めっきした。
(3)コネクタ材料の準備
 前記液状の熱硬化性ウレタンゴム材料を120gと前記金属ワイヤ2.4gを採取し、容器内で混合して脱泡し、これを図3に示すようにポリエステル(PET)フィルム19c上に置いたベークライト樹脂枠内(19a,19b)に流し込み、上からPETフィルム19dで挟んで一定厚さのプレフォームにし、シート状のカプセルシートにした。
(4)磁場成形
 前記磁場成形装置12で前記カプセルシートの厚さ方向の上下面から、磁界をかけてワイヤを厚さ方向に配列させるとともに局在化させた。巻き線18には37V,2Aの直流電流を流し、金型15,16間には120mTの磁界をかけた。磁界をかけながら液状の熱硬化性ウレタンゴム材料を室温から0.5時間で50℃まで昇温し、その温度で2時間保持して加熱硬化させた。硬化の進行に応じて厚みを整えながらシートにし、最終厚みを3.0mmとした。次に、縦7mm、横12mmに打ち抜いた。その後、図1に示すように直径1.5mmの位置決め穴2個をボーラーであけた。
(5)評価
 得られたコネクタは1A印加(AC)で合格であった。難燃性はUL-94規格でV-0であった。伝送損失は周波数6GHzで1dBであった。伝送損失のデータを図5に示す。ウレタンゴム自体の特性は、色:透明~半透明、硬度:28(shore A)、引張強度:1.8MPa、体積抵抗率:6.0×1013Ω・cmであった。
 (実施例2)
 実施例1において、難燃性ウレタンゴムとしてペルノックス社製商品名“XU-19662”、金属ワイヤとして長さ2.0mmのものを用いた以外は実施例1と同様に実施した。得られたコネクタは1Aで250VのAC用に合格であった。難燃性はUL-94規格でV-0であった。伝送損失は周波数6GHzで0dBであった。伝送損失のデータを図6に示す。ウレタンゴム自体の特性は、色:透明~半透明、硬度:35(shore A)、引張強度:1.8MPa、体積抵抗率:6.0×1013Ω・cmであった。
 (実施例3)
 実施例2において、金属ワイヤとして長さ2.0mm、直径25μmのものを用いた以外は実施例1と同様に実施した。得られたコネクタは1Aで250VのAC用に合格であった。難燃性はUL-94規格でV-0であった。伝送損失は周波数6GHzで0dBであった。伝送損失のデータを図7に示す。
 (比較例1)
 図4に示す従来のハードディスク用コネクタ20を用いて難燃性と伝送損失を評価した。図4に示す従来のコネクタ20は、厚みが3.2mm、縦7mm、横12mmであり、ワイヤ21と22は固定部23で固定されかつ絶縁されており、クロスに配列されている。ワイヤ21,22の先端部21a,22aは下方にやや突出しており、圧接したときに上側に逃げるスペースが開いている。24,25は電極である。コネクタ母体26は硬質樹脂で成形されている。この従来のコネクタの難燃性はV-0であり、伝送損失は周波数6GHzで7.7dBであった。伝送損失のデータを図8に示す。
 以上の実施例1~3及び比較例1に示すとおり、本発明の実施例品は難燃性が高く、かつ高周波領域における伝送損失の低いコネクタであることが確認できた。
 (実施例4)
 実施例1において、金属ワイヤとして長さ3.15mm、直径25μmのものを用いた以外は実施例1と同様に実施した。得られたコネクタは1A印加(AC)で合格であった。難燃性はUL-94規格でV-0であった。伝送損失は周波数6GHzで1dBであった。実施例1~3に比較して伝送損失は高かったが従来品よりは低く、難燃性は合格であった。
 本発明の導電ゴム部品は、ハードディスク装置以外にも携帯電話、パソコン、電子辞書、ナビゲーター、電卓、携帯ゲーム機、液晶表示装置、プラズマ表示装置、録画装置、録音装置などの電子部品に適用できる。
1,4,14 金属ワイヤ
2,5 電気絶縁性ゴム
3,6 位置決め穴又は位置決め凹部
10,11 コネクタ
12 磁場成形装置
13 液状熱硬化性ウレタンゴム材料
15 上金型
16 下金型
17 電磁石
18 巻き線
19a~19b ベークライト樹脂枠
19c~19d ポリエステルフィルム

Claims (10)

  1.  電気絶縁性ゴムの厚さ方向に多数本の導電性金属ワイヤが表裏面に貫通して配列され、
     前記導電性金属ワイヤは表裏面の所定の位置に配置される電気端子に電気接続可能に局在化しているワイヤ配列ゴムコネクタであって、
     前記電気絶縁性ゴムは、UL-94規格でV-0の難燃性ゴムであることを特徴とするワイヤ配列ゴムコネクタ。
  2.  前記難燃性ゴムは難燃性ウレタンゴムである請求項1に記載のワイヤ配列ゴムコネクタ。
  3.  前記ワイヤ配列ゴムコネクタの伝送損失は、周波数6GHzで3dB以下である請求項1又は2に記載のワイヤ配列ゴムコネクタ。
  4.  前記ワイヤ配列ゴムコネクタのゴム部分には位置決め穴又は位置決め凹部が形成されている請求項1~3のいずれか1項に記載のワイヤ配列ゴムコネクタ。
  5.  前記ワイヤ配列ゴムコネクタは、ハードディスク装置用プリント基板間の電気接続をするためのコネクタである請求項1~4のいずれか1項に記載のワイヤ配列ゴムコネクタ。
  6.  前記ワイヤ配列ゴムコネクタは、エンボステープに収納されているか又はトレーに収納されている請求項1~5のいずれか1項に記載のワイヤ配列ゴムコネクタ。
  7.  液状の熱硬化性の電気絶縁性ゴム材料に所定長さの導電性金属ワイヤ多数本を混合し、
     前記ゴム材料の厚さ方向から、所定のパターンにパターニングされた電磁石により磁界をかけて前記導電性金属ワイヤを厚さ方向に配列させるとともに局在化させ、
     この状態で前記ゴム材料を加熱硬化させ、
     請求項1~6のいずれか1項に記載のワイヤ配列ゴムコネクタを製造することを特徴とするワイヤ配列ゴムコネクタの製造方法。
  8.  前記難燃性ゴムは難燃性ウレタンゴムである請求項7に記載のワイヤ配列ゴムコネクタの製造方法。
  9.  前記液状の熱硬化性電気絶縁性ゴム材料の粘度は、100~1600mPa・sの範囲である請求項7又は8に記載のワイヤ配列ゴムコネクタの製造方法。
  10.  前記磁界をかけて導電性金属ワイヤを厚さ方向に配列させる際の磁場強度は40~300mTの範囲である請求項7~9のいずれか1項に記載のワイヤ配列ゴムコネクタの製造方法。
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