JPH0730465U - エラスチックコネクタ - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 本考案はアナログ回路、デジタル回路など
の電子回路、電子部品間の接続、特には発熱量の多いデ
バイスの接続に有用とされるエラスチックコネクタの提
供を目的とするものである。 【構成】 本考案のエラスチックコネクタ１は、熱伝
導性が高い電気絶縁性エラスチック部材２、３より成る
シート状物に、導電部としての金属細線４をこのシート
状物の厚み方向に多数本配列貫通してなることを特徴と
するものである。
の電子回路、電子部品間の接続、特には発熱量の多いデ
バイスの接続に有用とされるエラスチックコネクタの提
供を目的とするものである。 【構成】 本考案のエラスチックコネクタ１は、熱伝
導性が高い電気絶縁性エラスチック部材２、３より成る
シート状物に、導電部としての金属細線４をこのシート
状物の厚み方向に多数本配列貫通してなることを特徴と
するものである。
Description
【０００１】
本考案はエラスチックコネクタ、特にはアナログ回路、デジタル回路、発熱量 の多いデバイスにも使用できる電子回路および／または電子部品間などの接続用 に有用とされる異方導電タイプのエラスチックコネクタに関するものである。
【０００２】
エラスチックコネクタについては絶縁性のシリコーンエラスチックシートとこ のシリコーンエラスチックシート中にカーボンブラックなどの導電性付与剤を分 散配合してなる導電性のシリコーンエラスチックシートとを交互に、かつ平行に 多数枚積層したものが公知とされており、このものはシリコーンエラスチックシ ートが電気的特性の優れたものであることから、各種回路の接続用途に幅広く使 用されている。 また、このエラスチックコネクタについては電気絶縁性のエラスチックシート 中に金属細線を配列、多層化したブロックを作製し、回転刃でスライスし、金属 細線の端部に金メッキ処理を施したものも知られており、これは基板接続やＩＣ 検査用として使用されている。
【０００３】
しかし、このシリコーンエラスチックシートからなるコネクタは導電性のシリ コーンエラスチックシートにおける導電性付与剤としてカーボンブラックを用い ると、導電部分の体積固有抵抗が 0.2Ω・cm超と高くなるので、アナログ回路や 高周波のデジタル回路には使用することができないという不利があり、この体積 固有抵抗を 0.4Ω・cm以下とするにはカーボンブラックを高充填する必要がある が、このようにすると導電性エラスチックシートのゴム硬度が高くなって圧縮使 用に適さなくなるし、この場合には電流を１mA以上流すと発熱して50℃以上の温 度上昇を起こすのでエラスチックコネクタとして不適格なものになるという欠点 が生ずる。
【０００４】 そのため、このエラスチックコネクタについてはこの導電性付与剤を金属系充 填剤とすることも提案されているが、これにはエラスチックシートのゴム硬度が 高くなって圧縮使用に適さなくなるし、導電機構において金属系充填剤同士の接 触が生ずるために繰り返し圧縮による信頼性に問題がある。 また、上記した金属細線を用いたエラスチックコネクタには電気的接続が金属 と金属の接触となるために接続が不安定となり、特にエラスチックコネクタが圧 縮量の小さい低圧縮荷重の場合には、十分な接触圧力が得られたために接触が不 安定になるという不利がある。 なお、この種のエラスチックコネクタについては接続すべきデバイスが高機能 化、高速化されているために消費電力が増大してきているために発熱が増えてい るが、従来公知のエラスチックコネクタによる接続ではこの熱を効率よく逃がす 方法がないという問題点もある。
【０００５】
本考案はこのような従来品の不利、欠点、問題点を解決したエラスチックコネ クタに関するものであり、これは熱伝導性の高い電気絶縁性エラスチック部材よ りなるシート状物に、導電部としての金属細線をこのシート状物の厚み方向に多 数本配列貫通させてなることを特徴とするものである。
【０００６】 すなわち、本考案者はアナログ回路やデジタル回路などの接続にも使用するこ とができ、発熱量の大きなデバイスでも使用できるエラスチックコネクタを開発 すべく種々検討した結果、従来公知のエラスチックコネクタにおける電気絶縁性 エラスチック部材を熱伝導性の高い絶縁性エラスチック材料からなるものとする と、デバイスで発生した熱を効率よく実装基板に逃がすことができるということ を見出し、このようなエラスチックコネクタは発熱量の大きいデバイスにも実装 できることを確認して本考案を完成させた。 以下にこれをさらに詳述する。
【０００７】
本考案はエラスチックコネクタに関するものであり、これは熱伝導性の高い電 気絶縁性エラスチック部材より成るシート状物に、導電部としての金属細線をこ のシート状物の厚み方向に多数本配列貫通してなることを特徴とするものである が、このものは熱伝導性がよいのでこれで接続したデバイスが発熱してもこの熱 を実装基板に逃がすことができるので、特に発熱量の多いデバイスの接続に有用 とされるという有利性をもつものになる。
【０００８】 本考案のエラスチックコネクタは例えば図１に示したものとされる。図１（ａ ）は本考案の一実施態様であるエラスチックコネクタの正面図、図１（ｂ）はそ の横断面図を示したものであるが、このエラスチックコネクタ１は金属細線４… を熱伝導性の高い電気絶縁性エラスチックシート２の厚み方向に一定間隔で多数 本配列貫通させたものを、電気絶縁性エラスチックシート３を介して接着一体化 したものとされる。
【０００９】 本考案のエラスチックコネクタを構成する熱伝導性の高い電気絶縁性エラスチ ック部材は耐熱性のすぐれたエラスチック部材からなるものとすればよく、した がってこれには天然ゴムおよびイソプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブ チルゴム、ニトリルゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、アクリルゴム、 ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどの合成ゴム、およびスチレン・ ブタジエン・スチレン系、ポリエステル系およびポリウレタン系などの各種熱可 塑性エラストマーなどが例示されるが、これは耐熱性、耐環境特性、電気的特性 、機械的特性の優れたシリコーンゴムとすることが好ましい。
【００１０】 しかし、この電気絶縁性エラスチック部材はこれがエラスチックコネクタ用材 とされるものであり、特には熱伝導性の高いものとすることが必要とされること から、このものはゴム硬度が20〜80°Hsで、体積固有抵抗１×1013Ω・cm以上で あり、熱伝導率20×10-3〜１×10-3W/m・℃のものとすることがよい。 上記したシリコーンゴムもこれを構成するシロキサンの構成を制御することに より、この硬度、体積固有抵抗を上記の範囲とすることができるが、この熱伝導 率は一般に５×10-4W/m・℃とされており、このままでは本考案のエラスチックコ ネクタに用いることができないので、これには熱伝導性向上剤を添加することが 必要とされる。
【００１１】 この熱伝導性向上剤としては熱伝導性を向上させる電気絶縁性フィラーとして のチタニア、スピラール、アルミナ、マグネシア、窒化ボロン、窒化アルミニウ ム、酸化ベリリウム、窒化すず、酸化セリウムなどのセラミック粉が例示される が、これらはシリコーンゴムなどの電気絶縁性エラスチック部材にこれを20〜60 容量％添加すればこの熱伝導率を20×10-3〜１×10-3W/m・℃に調整することがで きる。 なお、この電気絶縁性エラスチック部材はこのシートの厚み方向に金属細線が 多数本貫通配置されるので、これは金属細線との接着力が30〜50g/本であるもの とすることがよいのでこれには金属細線のプライマー処理、シランカップリング 剤を配合したエラスチック部材を使用するのが好ましい。
【００１２】 つぎに、本考案のエラスチックコネクタを構成する金属細線としては金線、真 鍮線、りん青銅線、黄銅線、ベリリウム銅線、ニッケル線、銅線、アルミニウム 線、モリブデン線、タングステン線、ステンレス線などが例示されるが、これに は良好な導電性を有し、圧縮時の低荷重が可能で、比較的入手も容易な黄銅線、 りん青銅線とすることが好ましく、これはその信頼性を向上するためにニッケル 、金、鉛などのメッキを施したものとしてもよい。 また、このものは線径が５〜 100μｍのものが好適に用いられるが、線径が細 くなりすぎると電極との接触が不安定となりやすく、太くなると圧縮接続のとき の荷重が大きくなりやすいので、20〜40μｍの範囲のなかから選ばれたものとす るのが好ましく、このものはその先端部に接触抵抗を小さくするために金または 金合金などをメッキしてもよい。 なお、このものは導電部の密度が小さすぎると接続可動な電極面積が大きくな りやすいし、金属線密度が高すぎると圧縮荷重が大きくなりやすく十分な接続が 可能な圧縮量を確保することが困難となりやすいので 400〜20,000本/cm2とする ことがよい。
【００１３】 本考案のエラスチックコネクタは上記した熱伝導性の高い電気絶縁性エラスチ ック部材から成るシート状物の厚み方向に、上記した金属細線を例えば0.05〜1. 0mm 毎に一定間隔で配列貫通してなるものであり、金属細線の配列は一列でもよ いが、好ましく多数列配列したものとされる。このようにして作られた本考案の エラスチックコネクタはこの電気絶縁性エラスチック部材が上記した物性を有す るものであることからアナログ回路、デジタル回路にも使用することができ、特 に発熱量の多いデバイスに有利に使用することができるが、この使用時には図２ に示したようにこのエラスチックコネクタ１を電子デバイス６とプリント配線板 ７の間に配置してこれらを接続させ、このときにその上部に放熱フィン８を設け て電子デバイス６からの発熱を系外に放熱するようにすることがよい。
【００１４】
つぎに本考案の実施例をあげる。 実施例 厚さが50μｍで熱収縮率が 0.5％であり、表面をサンドブラストしてＲａを 0 .8とし、その表面を界面活性剤で処理したポリエステルフィルムの表面に、硬度 が50°Hsで、熱伝導性が 1.6×10-3W/m・℃であるシリコーンゴムコンパウンドＫ Ｅ−3408Ｕ［信越化学工業（株）製商品名］ 100重量部に、加硫剤Ｃ−８Ａ［信 越化学工業（株）製商品名］３重量部およびシランカップリング剤ＫＢＭ-403［ 信越化学工業（株）製商品名］１重量部を添加し、混練して得たシリコーンゴム 組成物を 0.1mm厚さに分出しシート状物を作製した。
【００１５】 ついで、この分出ししたシリコーンゴム組成物上に、直径40μｍの黄銅細線に Ａｕ−Ｃｏ合金を 0.4μｍの厚さにメッキした金属細線を 0.1mm間隔で配列した のち、これに上記で得たポリエステルフィルム上にシリコーンゴム組成物を分出 ししたシート状物をラミネートし、６kgf/cm2 で８分間エージングし、 120℃で 15分間加熱成形し、成形後ポリエステルフィルムを剥離して熱伝導性の高い電気 絶縁性エラスチック部材に金属細線が一定間隔で配列したシートを作製した。
【００１６】 また、これとは別に、厚さが 100μｍで先に使用したものと同様の仕様である ポリエステルフィルムの表面に先に使用した熱伝導性シリコーンゴムコンパウン ドＫＥ−3408Ｕ 100重量部に同じく先に使用した加硫剤Ｃ−８Ａ ３重量部を添 加し、混練して得たシリコーンゴム組成物を 0.3mm厚さに分出しし先に使用した ポリエステルフィルムと同様の仕様のフィルムを重ね合わせ、 180℃、５kgf/cm2 の条件で、５分間加熱、加圧成形し、成形後ポリエステルフィルムを剥離して 熱伝導性の高いシリコーンゴムシートを作製した。
【００１７】 つぎに前記で得た熱伝導性の高い電気絶縁性エラスチック部材に金属細線が一 定間隔で配列したシートと上記で得た熱伝導性の高いシリコーンゴムシートをシ リコーンゴム接着剤ＫＥ−1934Ａ／Ｂ［信越化学工業（株）製商品名］を両シー トにスクリーン印刷法を用いて厚み30μｍで塗布しながら交互に多数枚積層して 高さ50mmの積層体を作成し、真空脱泡後、 120℃、0.03kgf/cm2 の条件で４時間 加熱、加圧することで一体化してブロックを作製し、このブロックを積層方向と 垂直法で配列している金属細線と垂直方向にエラスチックコネクタ用スライサー （当社製）を用いて厚み 0.3mmにスライスしてエラスチックコネクタを作製した 。
【００１８】 このエラスチックコネクタはこれを当社製のコネクタ抵抗測定装置を用いて0. 25mmに圧縮して導電性能を調べたところ、１×１mmの電極で10ｍΩの接続抵抗を 示し、同様の装置を用いて電極間に１Ａの電流を流してエラスチックコネクタの 発熱を観察したところ、これは10分経過後も初期温度に対して５℃上昇したのみ なので、これはアナログ回路、高速のデジタル回路の接続用途に十分使用できる ことが確認された。 また、このエラスチックコネクタについてはその放熱性を確認するために、こ れを80℃の恒温に保持されている金属板と厚さ 1.6mmのガラスエポキシ製プリン ト配線板との間に挟んでプリント配線板の表面温度変化を観察したところ、一般 的なシリコーンゴムを使用したエラスチックコネクタが２分で70℃を越えたのに 対し、このエラスチックコネクタでは30秒で70℃を越えたので、このエラスチッ クコネクタはデバイスで発生した熱を効率よくプリント配線板に逃がすことがで きるので、発熱量の高いデバイス接続に適したものであることが確認された。
【００１９】
本考案はエラスチックコネクタに関する物で、これは前記したように熱伝導性 が高い電気絶縁性エラスチック部材より成るシート状物に、導電部としての金属 細線をこのシート状物の厚み方向に多数本配列貫通してなることを特徴とするも のであるが、このものはアナログ回路、デジタル回路に使用することが可能で、 特に発熱量の大きなデバイスの発熱した熱を効率よく放熱できると言う有利性を もつものである。
【提出日】平成５年１２月２４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【０００８】 本考案のエラスチックコネクタは例えば図１に示したものとされる。図１（ａ ）は本考案の一実施態様であるエラスチックコネクタの正面図、図１（ｂ）はそ の横断面図を示したものであるが、このエラスチックコネクタ１は金属細線４… を熱伝導性の高い電気絶縁性エラスチックシート２の厚み方向に一定間隔で多数 本配列貫通させたものを、電気絶縁性エラスチックシート３を介して接着一体化 したものとされる。なお、５は接着剤である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案のエラスチックコネクタを示したもの
で、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその横断面図を示し
たものである。
で、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその横断面図を示し
たものである。
【図２】本考案のエラスチックコネクタの使用時の縦断
面図を示したものである。
面図を示したものである。
【符号の説明】１ …エラスチックコネクタ、 ２，３…熱伝導性電気絶
縁エラスチック部材、４…金属細線、 ５
…接着剤、６…電子デバイス、 ７…プリント
配線板、８…放熱用フィン。
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配線板、８…放熱用フィン。
Claims (2)
- 【請求項１】熱伝導性の高い電気絶縁性エラスチック部
材よりなるシート状物に、導電部としての金属細線をこ
のシート状物の厚み方向に多数本配列貫通させてなるこ
とを特徴とするエラスチックコネクタ。 - 【請求項２】電気絶縁性エラスチック部材がゴム硬度20
〜80°Hs、体積固有抵抗１×1013Ω・cm以上、熱伝導率
20×10-3〜１×10-3W/m・℃、金属細線との接着力30〜50
g/本の特性をもつものである請求項１に記載したエラス
チックコネクタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6210493U JPH0730465U (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | エラスチックコネクタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6210493U JPH0730465U (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | エラスチックコネクタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0730465U true JPH0730465U (ja) | 1995-06-06 |
Family
ID=13190416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6210493U Pending JPH0730465U (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | エラスチックコネクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0730465U (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016085920A (ja) * | 2014-10-28 | 2016-05-19 | 矢崎総業株式会社 | 弾性接点部材及びコネクタ |
| JP2016091690A (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | 矢崎総業株式会社 | 弾性接点部材及びコネクタ |
| JP2023170418A (ja) * | 2022-05-19 | 2023-12-01 | 信越ポリマー株式会社 | 放熱コネクタおよびその製造方法ならびに放熱コネクタを備える回路基板構造 |
-
1993
- 1993-11-18 JP JP6210493U patent/JPH0730465U/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016085920A (ja) * | 2014-10-28 | 2016-05-19 | 矢崎総業株式会社 | 弾性接点部材及びコネクタ |
| JP2016091690A (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | 矢崎総業株式会社 | 弾性接点部材及びコネクタ |
| JP2023170418A (ja) * | 2022-05-19 | 2023-12-01 | 信越ポリマー株式会社 | 放熱コネクタおよびその製造方法ならびに放熱コネクタを備える回路基板構造 |
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