JPH1022033A - 圧接型コネクターの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】任意の高さで、導電性線状体の配列のピッチを
粗くも細かくもでき、積層ブロック体のスライス効率を
低下させることなく圧縮荷重を低下させ、接続時の接触
抵抗を小さくすることのできる、圧接型コネクターの製
造方法を提供する。 【解決手段】この製造方法は、ドラムに巻付けた非伸縮
性基材上に、接着剤または粘着剤を介して絶縁被覆され
た導電性線状体を、ドラムを回転させながら軸方向へ相
対的に移動して巻付けた後、この巻回体をドラムより剥
離して展開し、この複数枚を導電性線状体が互いに平行
になるように積層して小ブロックとし、この小ブロック
の複数枚を、積層面に対して傾斜した方向に積層して積
層ブロック体とした後、積層方向に平行に、かつ導電性
線状体を横切る所定の幅で、切断するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気・電子部品相互
の接続に用いる圧接型コネクターの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の圧接型コネクターの製造方法に
は、1)導電性線状体、例えば金属線を平行に配列した長
方形状のシートを複数枚、金属線が互いに平行になるよ
うに直方体状に積層し、この積層物を積層方向に平行に
スライスして、金属線が圧接面に対して垂直に配列され
たコネクターを得る方法；2)金属ファイバーを樹脂また
はゴムと混合して押出機から押出すことにより、金属フ
ァイバーを一定方向に配向・配列させてコネクターとす
る方法；3)金属ファイバーを磁界内で配列させ、そこに
樹脂を流し込んでコネクターを成形する方法；4)あらか
じめ曲がっている金属線を配列してコネクターの圧縮荷
重を低下させる方法などが検討されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、1)の金属線を
圧接面に対して垂直に配列させたものは、コネクターの
実装時に金属線の反発により圧縮荷重が高くなり基板の
歪みの原因となるほか、スライスしてコネクターを得る
場合、スライス刃を積層ブロック体の取り付け面に対し
て平行移動させないと、コネクターの厚さの寸法精度が
出ない。しかも、金属線を圧接面に対して垂直に配列さ
せた積層ブロック体から圧縮荷重を低くしたコネクター
を得るには、金属線を傾斜させた状態でスライスすれば
よく、このためには積層ブロック体をスライス刃に対し
て傾けて取り付けてスライスすればよいが、この方法で
は、積層ブロック体から最大有効な大きさのコネクター
をスライスできるまでは積層ブロック体のロスとなり、
必要な大きさのコネクターの取り数が減少し、結果的に
スライス効率が低下してコスト高となる。また、2)の金
属ファイバーを使ったものでは、金属ファイバーを一定
方向に配向・配列させるのに長さの制約があり、すべて
の金属ファイバーがコネクターの両圧接面側に出てくる
とは限らず、コネクターの高さの高いものを得るのが困
難であり、ピッチを粗くしたり細かくしたりすること、
一定のピッチで配列させること、および金属ファイバー
を傾斜させて配列させることが不可能であった。

【０００４】3)の磁界内で配列させる方法は、磁界をコ
ントロールして配列ピッチや密度を自由に選択すること
が、設備的、装置的に困難であり、また磁界内で金属フ
ァイバーを傾斜させて配列させることは不可能であっ
た。4)のあらかじめ曲がっている金属線を配列する方法
は、圧縮荷重の低下には有効であるが、曲がった部分を
活用しなければならないことから、配列ピッチ、高さに
制約があり、また曲がった金属線を製作すること、規則
正しく配列させることが技術的に非常に困難であった。
本発明の目的は、任意の高さで、導電性線状体の配列の
ピッチを粗くも細かくもでき、積層ブロック体のスライ
ス効率を低下させることなく圧縮荷重を低下させ、接続
時の接触抵抗を小さくすることのできる、圧接型コネク
ターの製造方法を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による圧接型コネ
クターの製造方法は、ドラムに巻付けた非伸縮性基材上
に、接着剤または粘着剤を介して絶縁被覆された導電性
線状体を、ドラムを回転させながら軸方向へ相対的に移
動して巻付けた後、この巻回体をドラムより剥離して展
開し、この複数枚を導電性線状体が互いに平行になるよ
うに積層して小ブロックとし、この小ブロックの複数枚
を、積層面に対して傾斜した方向に積層して積層ブロッ
ク体とした後、積層方向に平行に、かつ導電性線状体を
横切る所定の幅で、切断するものである。上記製造方法
は、絶縁被覆された導電性線状体が、導電性線状体に、
未加硫、未固化または未硬化（以下、未硬化で代表す
る）のエラストマーで絶縁被覆されたものであって、積
層ブロック体とした後に加熱・加圧して加硫、固化また
は硬化（以下、硬化で代表する）することを好ましい態
様とする。本発明の方法によれば、任意の高さで、導電
性線状体の配列のピッチを絶縁被覆の厚さにより粗くも
細かくもでき、積層ブロック体のスライス効率を低下さ
せることなく圧縮荷重を低下させ、接続時の接触抵抗を
小さくすることのできる、圧接型コネクターが得られ
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の圧接型コネクターの製造
方法について、まず積層ブロック体を得るまでの工程
を、図１［（ａ）〜（ｄ）：斜視説明図、（ｅ）〜
（ｉ）：縦断面説明図］に基づいて詳細に説明する。ま
ず導電性線状体１を押出成形による絶縁体２で絶縁被覆
すると、絶縁線状体３が得られる［図１（ａ）］。この
導電性線状体１としては、銅、タングステン、ニッケ
ル、金などの金属線のほか、黄銅、リン青銅などの合金
によるものなどが挙げられる。通常は、線径40〜 500μ
m のものが用いられる。これが40μm 未満では押出成形
時の樹脂圧で切れ易くなり、 500μm を超えると後述す
るスライス工程でカットを行いにくくなるので好ましく
ない。線径が細いものを使用する場合は数本束ねて直径
を40μm 以上にするのが好ましい。絶縁体２としては、
ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
酢酸ビニル、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑
性樹脂、ブチレン−スチレンゴム、ネオプレンゴム、ア
クリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエ
ン−スチレンゴム、シリコーンゴムなどのエラストマー
または合成ゴムが挙げられる。この絶縁体２による絶縁
被覆の厚さは絶縁性、被覆の強度などを考えると、10μ
m 以上が好ましく、またこの被覆の厚さを変化させるこ
とによりコネクターのピッチを変更する。

【０００７】他方、非伸縮性基材４の表面に、粘着剤ま
たは接着剤の層５、好ましくは粘着剤の層を形成した
［図１（ｂ）］後、これをドラム６の周側面に巻き付け
て固定するか、ドラム６の周側面に非伸縮性基材４を巻
き付けた後、その表面に粘着剤または接着剤の層（以
下、粘着剤層とする）５、好ましくは粘着剤の層を形成
する［図１（ｃ）］。これに前述の絶縁線状体３をドラ
ム６の接線方向から（ドラム６の軸方向に）一定のピッ
チで隙間なしに供給して巻回、配線し巻回体７を得る
［図１（ｄ）］。この配線は、絶縁線状体３の押出成形
の繰り出し側の位置を固定しておいて、ドラム６を回転
させながら軸方向へ一定速度で移動させるか、またはド
ラムの位置を固定しておいてドラム６を回転させなが
ら、絶縁線状体３の供給位置をドラム６の軸方向に一定
速度で移動させるというように、絶縁線状体３の供給位
置と回転するドラム６とのいずれかを、軸方向へ相対的
に移動させることによって行う。非伸縮性基材４の全面
に絶縁線状体３を配線したら、一時、押出成形を停止
し、ドラム６に非伸縮性基材４を巻付けたときの端部
で、巻回体７を長さ方向に切り開き、ドラム６より剥離
して展開すると、絶縁線状体３が粘着剤層５を介して非
伸縮性基材４に一定のピッチで隙間なしに平行に配列さ
れたシート［図１（ｅ）］が得られる。このシートを一
層品８と定義する。

【０００８】ここで用いられる非伸縮性基材４として
は、0.1kg/cmの力で引張った時の伸びが１％以下のもの
で、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポ
リブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンニ
トリル、ポリイミド、ポリカーボネートなどからなるフ
ィルム、絶縁コートされたアルミニウムなどの金属箔な
どが挙げられる。また、その厚みは取扱い上、強度を持
たせるため、20μm 以上のものが好ましい。しかし 200
μm 以上になると柔軟性が損なわれるため、樹脂との取
り除き作業がやりにくくなる。したがって、価格、耐熱
性などを考えて、厚さ50μm 程度のＰＥＴが最も好まし
い。ドラム６は断面形状が正多角形や楕円形、円形な
ど、巻付け時に配線ピッチが乱れにくいものであれば何
でもよいが、好ましくは円形が用いられる。

【０００９】一層品８は、このまま硬化させ、あるいは
硬化せずして、表面の絶縁線状体３を被覆する接着剤
（粘着剤を含む）層９を塗布・形成した［図１（ｆ）］
後、この塗布面に同様の一層品８を裏返して貼り合わせ
る［図１（ｇ）］。この一方の面から非伸縮性基材４を
取り除いたものを二層品10［図１（ｈ）］とする。粘着
剤層５および接着剤層９には、非伸縮性基材４を取り除
く際に、接着剤層９で剥離するのではなく、粘着剤層５
が非伸縮性基材４側に取られて剥離するように、それぞ
れの粘着剤および接着剤の種類を選定する必要がある。
次に、二層品10は、同様に絶縁線状体３を被覆する接着
剤（粘着剤を含む）層11を塗布・形成した後、この塗布
面に同様の二層品10を裏返して貼り合わせ［図１
（ｉ）］、一方の表面から非伸縮性基材４を取り除いて
四層品12を得る。以後、コネクターとして必要なサイズ
まで積層を行い、その後、冷間プレスでエア抜き、加熱
プレスを行うと、小ブロックＡが得られる。なお、これ
らの積層に当たっては絶縁線状体３の配列方向が常に一
定となるようにする必要がある。

【００１０】得られた小ブロックＡは、この複数枚を積
層面に対して一定の角度で傾いた方向に積層して、積層
ブロック体Ｂを作製する。積層ブロック体Ｂでは各小ブ
ロックＡの導電性線状体が一定の方向を向いた状態で結
合される。積層ブロック体Ｂの作製には、例えば図２
（ａ）〜（ｃ）に縦断面説明図で示すような各種の積層
用治具中に、各小ブロックＡをそれぞれ絶縁性接着剤を
介して所定の傾斜角度で配列・積層し、硬化させる方法
が採用される。図２（ａ）は、固定された（または相対
的に移動可能な）２枚の平行する側板21、21と、小ブロ
ックＡの積層面（図では水平面）に対してθ₁ の傾斜角
をなす（固定または可変の）底面を有する底板22とを備
えた、容器状の積層用治具23を用いるもので、この中に
複数の小ブロックＡを、それぞれ底面に平行な角度に傾
けて順次挿入した後、所定の荷重24を加えて硬化させる
方法である。図２（ｂ）は、底板25の一端に、小ブロッ
クＡの積層面（図では垂直面）に対して傾斜角θ₂ で傾
斜した側板26が植設されている形状の積層用治具27を用
い、底板25の上に複数の各小ブロックＡを、それぞれの
端を側板26の傾斜面に押しつけて積み重ね硬化させる方
法である。

【００１１】図２（ｃ）は、小ブロックＡの積層面（図
では水平面）に対して傾斜角θ₃ で傾斜した底面を有す
る底板28の一端に、直立する側板29を備えた形状の積層
用治具30を用い、複数の各小ブロックＡを側板29に押し
付けて底板28の傾斜した底面上に順次配列して硬化させ
る方法である。これらの積層用治具は傾斜角が０〜90°
の範囲に調整できるものを使用するのが好ましい。得ら
れた積層物は、各積層用治具で設定した傾斜角θ₁ 〜θ
₃ を持つ金枠を用いて冷間プレスでエアー抜き後、加熱
プレスを行うと、積層ブロック体Ｂが得られる。積層ブ
ロック体Ｂは製造するコネクターの高さにより変わる
が、圧縮荷重を低下させるために傾斜角は85〜40°、特
には80〜45°にするのが望ましい。最後に、積層ブロッ
ク体Ｂを、小ブロックＡの積層面に対し一定の角度で傾
いた方向に平行で、かつ導電性線状体を横切る所定の幅
に切断し、さらに必要に応じて、所定のサイズに切断す
ると、目的の圧接型コネクターが得られる。

【００１２】図２（ｄ）は、積層面に対し一定の角度θ
₄ で傾いた方向に積層した積層ブロック体Ｂを、同様に
切断用基板31上に接着剤層32を介して固定し、小ブロッ
クＡの傾斜方向に平行な矢印方向に切断する工程を概念
的に示す模式図であり、図３は、切断して得られた（導
電性線状体３が小ブロックＡの積層面に対し傾斜角θ₄
で傾いている）圧接型コネクターＣを示す部分斜視説明
図である。前述した各工程において、切断して露出した
導電性線状体の断面には、金メッキや半田メッキ加工を
施すことで、接触抵抗を低下させることができる。ま
た、各工程で用いられる接着剤（粘着剤を含む）として
は、未硬化のシリコーン系接着樹脂や公知の接着剤、例
えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系接着剤、シアノ
アクリレート系接着剤、ホットメルト系接着剤などが挙
げられる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の具体的態様を実施例により説
明する。シリコーンゴムコンパウンドKE-151ku（信越化
学工業社製、商品名） 100重量部に加硫剤 C-19A（同
前） 0.5重量部、加硫剤 C-19B（同前） 2.5重量部およ
びシリコーンプライマー KBM-403（同前） 1.0重量部を
添加配合したシリコーンゴムを用いて、押出成形により
厚さが60μm となるように、線径40μm の七三黄銅線の
絶縁被覆を行った。他方、シリコーン粘着剤KR101-10
（同前） 100重量部に硬化触媒としてベンゾイルパーオ
キサイド 1.2重量部を添加配合したものを、スクリーン
印刷により非伸縮性基材としての 300mm角のＰＥＴ上に
厚さ40μm で塗布し、 100℃で１時間加熱することで焼
き付けを行った［図１（ｂ）参照］。このシートを外周
300mmのドラムの周側面に固定し［図１（ｃ）参照］、
これに上述した絶縁被覆された七三黄銅線を配線した。
その配線方法は、押出成形の繰り出し位置を固定し、ド
ラムを回転させながら、軸方向に１回転当り 160μm の
長さ移動させることで行った［図１（ｄ）参照］。

【００１４】シート全面に配線が終了した時点で押出成
形を一時停止し、シートをドラムに巻付けたときの端部
で巻回体を長さ方向に切り開き、ドラムよりシートを取
り外して展開すると、ＰＥＴ上に絶縁被覆された七三黄
銅線が平行配列されているシートを得た。これを、10kg
/cm²の加圧下 180℃で４時間加熱して一層品を得た［図
１（ｅ）参照］。この一層品に、シリコーン接着剤 KE-
1800TA（同前）50重量部、同 KE-1800TB（同前）50重量
部、制御剤X-93-500（同前） 0.2重量部の混合物を、ス
クリーン印刷で膜厚40μm となるように塗布し［図１
（ｆ）参照］、この塗布面を内側にして上記と同様の図
１（ｅ）に示す一層品を貼り合わせた［図１（ｇ）参
照］後、片面の非伸縮性基材を取り除いて二層品を得た
［図１（ｈ）参照］。２枚の二層品を上記接着剤混合物
を用いて貼り合わせた［図１（ｉ）参照］後、片面の非
伸縮性基材を取り除いて四層品を得た。得られた四層品
の片面にスクリーン印刷で接着剤を塗布し、別の四層品
と貼り合わせた。この片面の非伸縮性基材を取り除いて
接着剤を塗布し、別の四層品を貼り合わせるという操作
を繰り返して、10枚の四層品が貼り合わされたものを作
り、12時間、冷間プレス（12kg/cm²）でエア抜きを行
い、その後加圧加熱（ 180℃、２時間、10kg/cm²）して
一体化し、大きさ 300mm× 300mm、高さ８mmの小ブロッ
クを作製した。

【００１５】この小ブロックの片面に接着剤を塗布し、
図２（ａ）に示す積層用治具に挿入し、順次積み重ね
た。積重物を取り出して、冷間プレスでエア抜きし、加
圧加熱（18℃、４時間、10kg/cm²）して一体化し、積層
ブロック体を得た。この積層ブロック体を、図２（ｄ）
に示すスライス用治具に固定し、３mmの厚さにスライス
し、得られたシートの露出した七三黄銅線の端部に金を
0.2μm の厚さにメッキ加工した。このようにして圧接
面に対して七三黄銅線が45°の角度で傾斜している、ピ
ッチ 0.2mm×0.16mm、高さ３mmの、図３に示したのと同
様の、圧接型コネクターが得られた。

【００１６】

【発明の効果】本発明の方法によれば、圧接型コネクタ
ーにおける、導電性線状体の種類やその直径、配列ピッ
チや傾斜角度、コネクターの高さなどが製造時の設定条
件の変更や治具の調整によって容易に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法において、ブロック体を得るまで
の工程を順に示すもので、（ａ）〜（ｄ）は斜視説明
図、（ｅ）〜（ｉ）は縦断面説明図である。

【図２】本発明の方法において、ブロック体より圧接型
コネクターを得るまでの工程を示すもので、（ａ）〜
（ｃ）はそれぞれ、ブロック体より積層ブロックを得る
際の異なる態様を示す縦断面説明図、（ｄ）は積層ブロ
ックをスライスして圧接型コネクターを得る工程を概念
的に示す縦断面説明図である。

【図３】本発明の方法によって得られた圧接型コネクタ
ーの一例を示す部分斜視説明図である。

【符号の説明】

１…導電性線状体、２…絶縁体、３…絶縁線状体、４…
非伸縮性基材、５…粘着剤層、６…ドラム、７…巻回
体、８…シート（一層品）、９、11、32…接着剤層、10
…二層品、12…四層品、21、26、29…側板、22、25、28
…底板、23、27、30…積層用治具、24…荷重、31…切断
用基板、θ₁ 〜θ₄ …傾斜角、Ａ…小ブロック、Ｂ…積
層ブロック体、Ｃ…圧接型コネクター。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ドラムに巻付けた非伸縮性基材上に、接着
   剤または粘着剤を介して絶縁被覆された導電性線状体
   を、ドラムを回転させながら軸方向へ相対的に移動して
   巻付けた後、この巻回体をドラムより剥離して展開し、
   この複数枚を導電性線状体が互いに平行になるように積
   層して小ブロックとし、この小ブロックの複数枚を、積
   層面に対して傾斜した方向に積層して積層ブロック体と
   した後、積層方向に平行に、かつ導電性線状体を横切る
   所定の幅で、切断することを特徴とする圧接型コネクタ
   ーの製造方法。
2. 【請求項２】絶縁被覆された導電性線状体が、導電性線
   状体に未加硫、未固化または未硬化のエラストマーで絶
   縁被覆されたものであって、積層ブロック体とした後に
   加熱・加圧して硬化する請求項１記載の圧接型コネクタ
   ーの製造方法。