JPS6217825B2 - - Google Patents

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JPS6217825B2
JPS6217825B2 JP54067187A JP6718779A JPS6217825B2 JP S6217825 B2 JPS6217825 B2 JP S6217825B2 JP 54067187 A JP54067187 A JP 54067187A JP 6718779 A JP6718779 A JP 6718779A JP S6217825 B2 JPS6217825 B2 JP S6217825B2
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JP
Japan
Prior art keywords
titanate
magnetic particles
sheet
connector
magnetic
Prior art date
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Expired
Application number
JP54067187A
Other languages
English (en)
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JPS55159578A (en
Inventor
Kozo Arai
Masaki Nagata
Tadashi Yasuda
Teizo Kotani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication date
Application filed by Japan Synthetic Rubber Co Ltd filed Critical Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Priority to JP6718779A priority Critical patent/JPS55159578A/ja
Publication of JPS55159578A publication Critical patent/JPS55159578A/ja
Publication of JPS6217825B2 publication Critical patent/JPS6217825B2/ja
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  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
a 産業上の利用分野 本発明は、導電性磁性体粒子(以下、磁性体粒
子と略記する)絶縁性高分子弾性体(以下、弾性
体と略記する)とからなる複合体を用いて、磁性
体粒子が巨視的には均一に分散し、かつ微視的に
は不均一に異方性をもつて分散している異方導電
性コネクターに関し、さらに詳細には電気的耐久
性、クリープ特性、絶縁抵抗、絶縁耐圧、電流容
量、力学特性などに優れ、接触抵抗および導通抵
抗が小さい高分解能を有する異方導電性コネクタ
ーに関する。 b 従来の技術 電子産業における近年の技術的進歩は著しく、
あらゆる分野にIC、LSI、LEDあるいは液晶表示
装置など微細な電子部品が多用されているが、こ
れに伴い、部品間あるいは部品の基板への装着な
どの接続方法が問題視されるようになつた。すな
わち、現在の接続方法は、半田付けによるものが
依然として大勢を占めているが、半導体素子をは
じめとする電子部品は、一時的にせよ高熱にさら
されることは好ましくなく、部品を損なうことな
く基板に装着するには高度の熟練が必要であつ
た。またプリント基板の装着においても、現在は
主として機械的な噛みあわせの接続方法がとられ
ているが、接触部の摩耗、振動などによる接続不
良が問題視されるようになつてきている。特に、
回路の高密度化に伴い接続個所が増え、しかもそ
れが微細化してきたため、信頼性を損なわずしか
も高能率の接続方法か必要となつてきている。 従来、この種の接続に用いられる材料として
は、例えば、磁性体粒子と弾性体からなる混合物
を磁場中で架橋したもの(特開昭49−51593号、
特開昭51−93393号)、線状磁性体金属と弾性体か
らなる混合物を磁場中で架橋したもの(特開昭53
−53796号)、あるいは導電性繊維と弾性体からな
る混合物を用い、磁場処理を経ずに製造されたも
の(特開昭52−65892号)などが提案されてい
る。 c 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、これらのコネクターは、いずれ
もコネクターが要求される諸特性、すなわち、導
電の異方性の完全さ、電気的耐久性、耐クリープ
特性、接触抵抗、絶縁抵抗、絶縁抵抗、絶縁耐
圧、導通抵抗、電流容量、力学特性、分解能など
の特性をすべて満たすものではなく、さらに改良
が望まれている。 本発明者らは、電気的耐久性、耐クリープ特
性、接触抵抗、絶縁抵抗、絶縁耐圧、導通抵抗、
電流容量、力学特性、分解能などに優れ、しかも
実装密度が高い電子部品の接続に好適な高分解能
を有する異方導電性コネクターに関し、鋭意研究
の結果、磁性体粒子と弾性体とから主としてな
り、磁場処理により磁性体粒子をシート面に対
し、垂直方向に配列して得られるコネクターにお
いて、磁性体粒子の混合比および粒子径ならびに
その体積分率を特性化することによつて、高性能
の異方導電性コネクターが得られることを見出
し、本発明に到達した。 d 問題点を解決するための手段 すなわち、本発明は、磁性体粒子と絶縁性高分
子弾性体から主としてなるシート状複合体に表面
が平らな磁極板を介して磁場処理を施して異方導
電性にしたコネクターにおいて、磁性体粒子の粒
子径を160μm未満でかつシートの厚さの5〜25
%とし、その体積分率を2〜8%にし、シートの
厚さを0.1〜1mmとしたことを特徴とする異方導
電性コネクターを提供するものである。 本発明のコネクターは、上記条件を満たす磁性
体粒子と弾性体からなる複合体未架橋物をシート
状に成形したのち、これを架橋する前または架橋
と同時に表面が平らな磁極板間において磁場を作
用させることにより得られる。 本発明においては、磁性体粒子の体積分率を2
〜8%とすることが重要である。磁性体粒子の体
積分率が2%未満の場合には、粒子径の如何にか
かわらず高密度に接続するに必要なコネクターの
分解能が悪化し、くり返し加圧を受けた場合の電
気的耐久性、電流容量などもこの領域において実
用上問題となる程度に低下する。一方、体積分率
が8%を超えた場合には、シート状複合体のシー
ト面方向の導通が起こり、これに伴い絶縁抵抗も
低下し、耐クリープ特性なども悪化する。特に磁
性体粒子の体積分率は、3〜7%が好ましく、さ
らに4〜6%が最適である。 また、磁性体粒子の粒子径については、必ずし
も絶対値は問題でなく、シートの厚さとの相対関
係が重要であり、シートの厚さの5〜25%とする
ことが必要である。すなわち、粒子径がシート厚
さの5%未満の場合には電気的耐久性が極度に低
下しまた電流容量も低下する。また粒子径がシー
ト厚さの25%を超えると分離能が低下すると同時
に耐クリープ特性が悪化する。しかし、試料の厚
さの如何によらず160μm以上の粒子径を用いた
場合は、成形品から磁性体粒子が脱落することが
あるので好ましくない。特に分解能、絶縁耐圧、
電気的耐久性などの視点から磁性体粒子の粒子径
はシート厚さの7〜20%が好ましく、さらに10〜
15%が特に好ましい。 シートの厚みは0.1〜1mmであることが必要で
あり、好ましくは0.2〜0.7mmである。シートの厚
さが0.1mm未満では、コネクターとして使用する
際に電極に対する密着した接触が得られず、一
方、1mmを超えると、導通抵抗が高くなり分解能
が低下する。 本発明の異方導電性コネクターは、通常この種
のコネクターに必要とされる導通に必要な加圧力
が小さく、また接触抵抗が著しく小さいものであ
る。さらに分解能が高く、かつ、異方導電性が優
れており、また、コネクターとして要求される他
の特性、例えば電気的耐久性、耐クリープ特性、
絶縁耐圧、導通抵抗、力学特性なども極めて優れ
たものである。 本発明に使用しうる磁性体粒子として、例え
ば、鉄、ニツケル、コバルトやそれらの合金およ
び鉄に銀や銅などをメツキしたメツキ粒子などを
挙げられるが、鉄、ニツケルまたはそれらの合金
が価格的に好ましい。もちろん、これらの磁性体
粒子を併用することも可能である。 本発明において使用される弾性体として、ポリ
ブタジエン、天然ゴム、ポリイソプレン、SBR、
NBR、EPDM、EPM、ウレタンゴム、ポリエス
テル系ゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒド
リンゴム、シリコンゴムなどを例示できるが、耐
候性の必要な場合はジエン系を除くゴムが好まし
い。特に、本発明においては、磁性体粒子と弾性
体との混合物の粘度が101sec-1の歪速度で104
107ポアズになるような弾性体が好ましい。その
粘度が104ポアズを下まわると、磁性粒子と弾性
体との混合物の架橋前の分散安定性が悪く、107
ポアズを上回ると、磁場をかけたときに磁性体粒
子の移動に時間がかかり、実用的でなくなる。 本発明の異方導電性コネクターは、コロイドシ
リカ、シリカエアロゲル、カオリン、マルカ、タ
ルク、ウオラストナイト、ケイ酸カルシウム、ケ
イ酸アルミニウム、白亜、炭酸カルシウム、酸化
鉄、アルミナなどを30体積分率(%)まで含んで
もよいが、多量配合することは圧縮永久歪みや異
方導電性コネクリーとしての電気特性が悪くな
り、実用的でない。しかし、弾性体の原料として
プレポリマーを用いて磁性体粒子を混合する場
合、架橋後の磁性体粒子の再配置を防ぐ意味から
も適量の充填剤を混合することは好ましい。 また、必要に応じてプロセス油などの添加剤を
配合することができる。 本発明の異方導電性コネクターを製造する際に
おいて磁場をかける時間や磁場強度は、均一に分
散された弾性体中の磁性体粒子が磁場により移動
し十分安定化する程度が必要である。例えば
RTV型シリコンゴムの場合は、2000ガウス以上
の磁場強度で10〜60分程度必要である。 さらに本発明者らは、下記の一般式で示される
モノ−、ジ−またはトリ−アルキルチタネートを
0.05〜2体積分率(%)を磁性体粒子と弾性体か
らなる混合物に添加した場合、混合、成形が容易
になり、かつ機械的性質などの異方導電性コネク
ターとしてより性能が優れることを見出した。 本発明でいうモノ−アルキルチタネートとは、
下記一般式 (ここでRは炭素数が1〜4のアルキル基を、R1
はビニル基または炭素数が6以上のアルキル基、
アラルキル基、芳香族基を示し、R2は炭素数が
6以上のアルキル基、アラルキル基、アリル基ま
たはその誘導体を示し、Xは
【式】または
【式】を示す)で示される。またジ−アルキル チタネート、トリ−アルキルチタネートは次の一
般式で表すことができる。 (RO)oTi(OR′)4-o(n=2または3) ここでRはアルキル基であり、反応性の点など
から炭素数が1〜4のアルキル基が特に好まし
い。またアルコキシ基(RO)以外の配位子
(OR′)は該アルコキシ基とチタンの結合に比べ
加水分解され難いことが必要である。R′の例と
しては、トリエタノールアミン残基、アシル基、
アロイル基、アクリロイルまたはメタクリロイル
基、アルキルベンゼンスルフオニル基、炭素数が
6以上、特に好ましくは10以上のアルキル基、あ
るいはこれらの誘導体が挙げられる これらのモノ−、ジ−またはトリ−アルキルチ
タネートを例示すれば、イソプロピルトリイソス
テアロイルチタネート、イソプロピルトリラウリ
ルチタネート、イソプロピルトリミリスチルチタ
ネート、イソプロピルジメタクロイルチタネー
ト、イソプロピルトリ(ドデシルベンゼンスルフ
オニル)チタネート、イソプロピルイソステアロ
イルジアクロイルチタネート、イソプロピルトリ
(ジイソオクチルフオスフアイト)チタネート、
イソプロピルトリメタクロイルチタネート、イソ
プロピルトリ(ジオクチルピロフオスフアイト)
チタネート、イソプロピルトリアクロイルチタネ
ート、イソプロピルトリ(ジオクチルフオスフア
イト)チタネート、ブチルトリイソステアロイル
チタネート、エチルトリイソステアロイルチタネ
ート、ビス(トリエタノールアミン)ジイソプロ
ピルチタネート、ビス(トリエタノールアミン)
ジブチルチタネート、ビス(トリエタノールアミ
ン)ジエチルチタネート、ビス(トリエタノール
アミン)ジメチルチタネート、ジイソプロピルジ
ラウリルチタネート、ジイソプロピルジステアロ
イルチタネート、ジイソプロピル−ラウリル−ミ
リスチルチタネート、ジイソプロピルステアロイ
ルメタクリルチタネート、ジイソプロピルジドデ
シルベンゼンスルフオニルチタネート、ジイソプ
ロピルジアクリルチタネート、ジイソプロピルイ
ソステアロイル−4−アミノベンゾイルチタネー
ト、トリイソプロピルアクリロイルチタネート、
トリエチルメタクリロイルチタネート、トリイソ
プロピルミリスチルチタネート、トリブチルドデ
シルベンゼンスルフオニルチタネート、トリイソ
プロピルイソステアロイルチタネートなどを挙げ
ることができる。 e 実施例 以下、本発明を実施例を示しながら説明する
が、本発明の要旨を超えないかぎり、この実施例
に限定されるものではない。 実施例1〜16および比較例1〜21 表−1および表−2に示した粒子系および体積
分率のニツケル粒子を付加型シリコンゴム(信越
化学(株)製KE1300RTV)および所定量の架橋剤と
ともに二軸混練機を用い、真空中で30分間混合し
たのち、第1図に示すようにそれぞれ所定の厚さ
を有する磁性体の金型本体5に入れた。つぎに、
磁性体からなる金型上板でふたをして、ヒータ3
を介して電磁石1間に挟み、室温において4000ガ
ウスの平行磁場強度で20分間磁場処理したのち、
温度を60℃にあげ、2時間架橋を行い異方導電性
コネクターを得た。これらの操作において実施例
と比較例の混合条件、成形条件などはできるだけ
同一とした。第2図は、磁場処理前aおよび処理
後bの弾性体7中の磁性体粒子8の配列を示し、
異方性が生じる様子を模式的に示したものであ
る。 表−1および表−2から明らかなように、本発
明のコネクターは比較例に比して分解能、異方導
電性(シート面方向の導通)、導通抵抗、絶縁抵
抗、絶縁耐圧、電流容量、耐クリープ特性および
電気的耐久性が優れていることが分かる。
【表】
【表】
【表】
【表】 実施例 17〜19 表−3に示した粒径および体積分率のニツケル
粒子を付加型シリコンゴム(実施例1〜16と同
じ)、所定量の架橋剤およびビス(トリエタノー
ルアミン)ジイソプロピルチタネート(アルフア
化学製)を用い実施例1と同様にコネクターを製
作した。このようにして得たコネクターを実施例
1と同じ方法で評価し、その結果を表−3に示
す。
【表】 このようにチタネート化合物を添加することに
より、分解能とシート面方向の導通は改良され、
さらに電気的耐久性は大幅に向上した。 f 発明の効果 本発明の異方導電性コネクターは、電気的耐久
性、耐クリープ特性、絶縁抵抗、絶縁耐圧、電流
容量、力学特性などに優れ、接触抵抗および導通
抵抗が小さく、高分解能を有するものであり、高
密度でしかも多くの電気的接続を必要とする場合
には極めて有効であり、同時に電子部品などの装
着作業の簡易化、外部より付与される衝撃の緩
和、振動の吸収などの効果もあり、工業的価値は
極めて大きいものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に用いられる磁性体粒子を混
合した弾性体シートに平行磁場をかける装置の一
例を示す図、第2図はそれぞれ平行磁場をかける
前aと後bのシート中における磁性体粒子の配列
を示す拡大断面図である。 1……電磁石、2……加熱板、3……ヒータ、
4……金型上板、5……金型本体、6……試料、
7……弾性体、8……磁性体粒子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 導電性磁性体粒子と絶縁性高分子弾性体から
    主としてなるシート状複合体に表面が平らな磁極
    板を介して磁場処理を施して異方導電性にしたコ
    ネクターにおいて、導電性磁性体粒子の粒子径を
    160μm未満でかつシートの厚さの5〜25%と
    し、その体積分率を2〜8%にし、シートの厚さ
    を0.1〜1mmとしたことを特徴とする異方導電性
    コネクター。
JP6718779A 1979-05-30 1979-05-30 Connector Granted JPS55159578A (en)

Priority Applications (1)

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JP6718779A JPS55159578A (en) 1979-05-30 1979-05-30 Connector

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JP6718779A JPS55159578A (en) 1979-05-30 1979-05-30 Connector

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JPS55159578A JPS55159578A (en) 1980-12-11
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