專利名稱：低電阻轉(zhuǎn)接器及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種新穎的低電阻轉(zhuǎn)接器及其制備方法。更為具體地說，本發(fā)明涉及一種低電阻轉(zhuǎn)接器，用于電氣連接兩部不同電子裝置上各陣列中的相互面對的各電極，就象在一液晶顯示裝置的一玻璃基板與一印刷電路板之間、兩塊電子電路板之間和一IC芯片與其一檢查儀器之間的電氣連接裝置之中那樣，還涉及經(jīng)過改進的轉(zhuǎn)接器制備方法。
一如所知，目前使用好幾種轉(zhuǎn)接器，其目的在上面提到，在于建立兩部電子單元裝置上兩列電極終端之間的電氣連接。最重要的轉(zhuǎn)接器種類之一包括屬于所謂斑馬型轉(zhuǎn)接器的那些，如日本專利昭和50-94495中所述，其中主要部分是一整體的碩長件，包括在長度方向上彼此疊置的多層導電橡膠與多層電絕緣橡膠的交錯疊層，最常用的另一類轉(zhuǎn)接器是屬于所謂各向異性導電轉(zhuǎn)接器一類的那些，如日本專利昭和53-147991中所述，包括一作為基體的絕緣橡膠板片和嵌置在基體之中的許多很細的金屬絲，它們對齊后一般地沿著垂直于此板表面的方向伸展。
這些常用的轉(zhuǎn)接器具有其本身的優(yōu)點和缺點。比如，一斑馬型轉(zhuǎn)接器具有一項問題是，由于包括交錯的各導電和絕緣層的整體的碩長件的制備辦法是把這兩種不同層的一交錯層壓塊體切分成為各板片，隨后再把各切分出的板片斬斷成各碩長件，所以在切分和斬斷時出現(xiàn)某種“偏斜”是或多或少不可避免的，而這會導致轉(zhuǎn)接器尺寸精度被降低，以致此轉(zhuǎn)接器不適于用在電極排列間距非常細小的各電極陣列的電氣連接之中。此外，各導電橡膠層的體積電阻率不能充分地低而使得與之連接的兩電極終端之間的電阻必然很高并且不能是均勻的，而且經(jīng)過導電橡膠層的電流被局限于比如不超過10毫安，因為較大的電流必然導致轉(zhuǎn)接器中反常的溫度升高而降低與轉(zhuǎn)接器的電氣連接的穩(wěn)定性。其次，當在一電極陣列中具有大量電極終端的各IC芯片等必須與一轉(zhuǎn)接器作電氣連接時，只有經(jīng)過增大轉(zhuǎn)接器與各電極陣列之間的接觸壓力以致IC芯片各電極終端上或檢查儀器上的全部載荷必然得以增大，才可能確保電氣連接的均勻性和穩(wěn)定性。
一各向異性導電的轉(zhuǎn)接器，另一方面，具有一些不同的問題和缺點。比如，嵌置在橡膠基體中的各細小金屬絲很可能由于重復彎曲和拽拉而導致屈曲，以致此轉(zhuǎn)接器不適于比方在一檢查儀器中的各IC芯片，其中同一轉(zhuǎn)接器重復地用于大量的IC芯片。只有通過增大轉(zhuǎn)接器與電極終端之間的接觸壓力而導致IC芯片各電極終端上或檢查儀器上的過載，才可能確保所有細小金屬絲的端點與各電極終端之間電氣連接的可靠性。各細小金屬絲的端點通常沒有平整和均勻的表面，以致各細小金屬絲和各電極終端只有通過點接觸予以連接而有時導致一種不完善的電氣連接。此外，有時需要在端點表面或遍及每一細小金屬絲的整個表面上提供金鍍層，以便減小各金屬絲與各電極終端之間的接觸電阻，或者以便確保各金屬絲在橡膠基體中嵌置條件的穩(wěn)定性。
雖然常用的斑馬型轉(zhuǎn)接器可以用于一種具有高輸入阻抗的半導體裝置，諸如各種場效應式晶體管等，這里即使當轉(zhuǎn)接器的內(nèi)阻較大時，延續(xù)性電流也因此很小而具有小到可以忽略不計的電壓降和熱量生成，但是，在轉(zhuǎn)接器的低內(nèi)阻，如同在16或更多色調(diào)的一彩色液晶模塊與一黑白液晶模塊的電氣連接之中那樣，是至關重要時，在希望具有盡可能均勻的各導電層的電阻值時，或在較大的電流，如同在各顯示模塊中和在一種供電電路等的電氣連接中那樣，必須經(jīng)過轉(zhuǎn)接器時，這種轉(zhuǎn)接器是不能使用的。
因而，本發(fā)明具有一項目的是提供一種新穎的和經(jīng)過改進的轉(zhuǎn)接器，其不存在現(xiàn)有技術(shù)中各種常用轉(zhuǎn)接器的上述各項問題和缺點，以及提供一種用于制備這種經(jīng)過改進的轉(zhuǎn)接器的高效工藝方法。
因而，本發(fā)明所提供的低電阻轉(zhuǎn)接器是一具有各平整表面的一板片的一整體碩長窄條，由三個并排地粘合在一起的碩長分段部分組成以形成包括兩個側(cè)面分段部分和夾置在兩個側(cè)面分段部分之間的一個中間分段部分的板片各平整表面，各側(cè)面分段部分各自由一種電絕緣橡膠彈性體制成，而中間分段部分是一種復合主體，由一種作為基體的電絕緣粘接劑和多個導電元件組成，各元件彼此平行地嵌置在基體之內(nèi)，以等距排成伸展在基本上垂直于板片窄條的各平整表面的方向上的一列或兩列，并且復合主體由一種導電聚合物制品制成，此制品包括一聚合物基體和許多擴散在其中的銀粒并具有范圍從2×10-4到5×10-4歐姆·厘米的體積電阻率，每一導電元件的端點露現(xiàn)在窄條的各平整表面上。
本發(fā)明的低電阻轉(zhuǎn)接器，如上所述具有單獨一列導電元件，由所發(fā)明的方法制備，此方法包括以下各步驟(a)在一種電絕緣橡膠彈性體的一第一板片的一個表面上，以等間距成形一列由一種導電聚合物制品制成的帶條，此制品包括一聚合物基體和許多擴散在其中的銀粒并具有范圍從2×10-4到5×10-4歐姆·厘米的體積電阻率；(b)把一種電絕緣橡膠彈性體的第一板片的表面和其上的一列由一種導電聚合物制品制成的平行帶條一起，敷以一種電絕緣粘接劑，以構(gòu)成包括作為基體的電絕緣粘接劑和嵌置在其中的由導電聚合物制品制成的各帶條之一層而形成一兩層式復合板片；(c)把一種電絕緣橡膠彈性體的一第二板片迭置于并粘合于包括作為基體的電絕緣粘接劑和嵌置在基體之中的由導電聚合物制品制成的各帶條之一層的表面上，以形成一三層式復合板片；以及(d)把此三層式復合板片在基本上垂直于由導電聚合物制品制成的各帶條的伸展方向的各平面內(nèi)，切分成各窄條。
上述方法適用于制備一種帶有單獨一列導電元件的低溫轉(zhuǎn)接器，與此同時，一種具有排成兩列的導電元件的低電阻轉(zhuǎn)接器可以按照下述方法予以制備，此方法包括以下各步驟(a)在一種電絕緣橡膠彈性體的每一第一和第二板片的一個表面上，以等間距成形一列由一種導電聚合物制品制成的帶條，此制品包括一聚合物基體和許多擴散在其中的銀粒并具有范圍從2×10-4到5×10-4歐姆·厘米的體積電阻率；(b)把一種電絕緣橡膠彈性體的每一第一和第二板片的一個表面和其上的一列由一種導電聚合物制品制成的平行帶條一起，敷以一種電絕緣粘接劑，以構(gòu)成包括作為基體的電絕緣粘接劑和嵌置在其中的由導電聚合物制品制成的各帶條之一層以形成一第一和一第二兩層式復合板片；(c)把此第一和第二兩層式復合板片彼此上下迭置，并把兩復合板片一起粘合于相應的、包括作為基體的電絕緣粘接劑和嵌置在其中的由導電聚合物制品制成的各帶條之兩層的表面上，以形成一多層式復合板片，粘合的方式是，第一兩層式復合板片上的每一導電帶條只面對第二兩層式復合板片上的一個導電帶條；以及(d)把此多層式復合板片在基本上垂直于由導電聚合物制品制成的各帶條的伸展方向之各平面內(nèi)，切分成各窄條。
下面參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。附圖中

圖1A和1B各是本發(fā)明的低電阻轉(zhuǎn)接器的透視圖，轉(zhuǎn)接器的各導電元件分別排成單獨一列和兩列；圖2是用于制備本發(fā)明的低電阻轉(zhuǎn)接器的各工序的順序示意圖；圖3A和3B各是圖2所示工藝過程中分別在階段A和在階段B獲得的中間產(chǎn)品的透視圖；圖3C是圖3B所示中間產(chǎn)品的橫截面視圖，沿著箭頭IIIC、IIIC所示的方向切取和觀看；圖4是按照一不同的實施例用于制備本發(fā)明低電阻轉(zhuǎn)接器的各工序的順序示意圖；圖5是一表明采用在各實例中所制備的本發(fā)明低電阻轉(zhuǎn)接器時持續(xù)性電阻作為壓縮率百分數(shù)函數(shù)的圖線。
具有上述獨特結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的低電阻轉(zhuǎn)接器和所發(fā)明的其制備方法參照附圖予以詳細說明如下。
所發(fā)明的低電阻轉(zhuǎn)接器，通過一透視圖示于圖1A，具有排成一列的各導電元件2，是一碩長的具有一平整表面的整體板條并由三條碩長的分段部分組成，三條分段部分包括兩條側(cè)面分段部分1、1，由一種電絕緣橡膠彈性體制成，和一條中間或?qū)щ姺侄尾糠?，由兩條側(cè)面分段部分6、6并排地夾在中間。中間分段部分3本身具有一種復合結(jié)構(gòu)，包括一由一種電絕緣粘結(jié)劑制成的基體和許多嵌置在基體之中的導電元件2。各導電元件2排成一列，通常是等距的，而且每一導體元件2伸展在基本上垂直于整體平整表面的方向上。各導電元件2由一種導電聚合制品制成，此制品包括一種聚合樹脂和許多均勻擴散在聚合樹脂之中的銀粒，銀粒的數(shù)量致使導電聚合制品在室溫下具有從2×10-4到5×10-4歐姆·厘米范圍內(nèi)的體積電阻率。
雖然并非至關重要，但最好是，上述包括并排地粘接在一起的三條分段部分1、3、1的本發(fā)明的低電阻轉(zhuǎn)接器，如圖1A所示，在兩側(cè)面分段部分1、1的外表面上配置增強支承件4、4，粘接在相應側(cè)面分段部分1、1的側(cè)向表面，介入一層粘接到5、5。這種增強支承件4、4的效用是，增大所發(fā)明的低電阻轉(zhuǎn)接器在壓縮力作用下壓縮均勻性和防止在某種過大壓縮力作用下轉(zhuǎn)接器的毀壞，以便改進與轉(zhuǎn)接器的裝配作業(yè)中的可操作性和確保與其作電氣連接的可靠性。
圖1B是另一實施例的所發(fā)明的低電阻轉(zhuǎn)接器的透視圖，其中夾在兩條側(cè)面分段部分1、1之間的中間分段部分3A具有排成兩列的各導電元件2，排列方式是，一列中的每一導電元件2只面對另一列元件2之中的一個導電元件2，其間中介一層粘接劑，此轉(zhuǎn)接器的結(jié)構(gòu)在其他方面等同于圖1A所示者。具有這樣一種雙列導電元件2的低電阻轉(zhuǎn)接器的有利方面是，增大了電氣連接的穩(wěn)定性和可靠性和增大了大電流的負載能力。
制成側(cè)面分段部分1、1的電絕緣橡膠彈性體最好是選自具有通過形成各種交聯(lián)而致的固化可能性的那些材料，諸如硅橡膠、聚丁二烯橡膠、天然橡膠、聚異戊二烯橡膠、聚氨基甲酸乙酯橡膠、聚氯丁烯橡膠、聚酯橡膠、丁二烯-苯乙烯共聚橡膠、丁二烯-丙烯腈共聚橡膠、丁二烯-異丁烯共聚橡膠、表氯醇橡膠、硫合橡膠等，其中硅橡膠就其優(yōu)良電氣特性和高熱阻以及低永久壓縮變形而言尤其可取。理想的是，固化之后的硅橡膠所具有的橡膠硬度大致等同于制成各導電元件2的導電制品的硬度，并且不低于JIS中所規(guī)定的60°H，以便即使當轉(zhuǎn)接器與電極終端之間的接觸壓力很小時，也可確保與轉(zhuǎn)接器電氣連接之中的均勻性，并可有效地防止在過大壓縮作用下轉(zhuǎn)接器的毀壞。
中間分段部分3具有一復合結(jié)構(gòu)，包括一由某種粘接劑制成的基體和許多嵌置在基體之中的導電元件2。各導電元件2依靠固化一種用摻混辦法制備的、具有從300泊到500泊范圍之內(nèi)的粘度的聚合制品而制成，比如摻混100份重量的一種可固化的有機聚硅氧烷樹脂和從300到400份重量的金屬銀粉，此銀粉包括具有的顆粒直徑是在從0.6微米到10微米范圍之內(nèi)的片狀和球顆粒。
構(gòu)成中間分段部分的基體3或3A的粘結(jié)劑用作嵌置在其中的各導電元件2之間的一種絕緣劑，以致至關重要的是，此粘結(jié)劑具有高體積電阻率，比如，在從1×1013到4×1014歐姆·厘米的范圍之內(nèi)。更為理想的是，如果是可以取得的，粘結(jié)劑具有阻燃性以符合按照UL94標準的V-0或V-1級要求。
當所發(fā)明的低電阻轉(zhuǎn)接器在側(cè)面分段部分1、1的兩側(cè)配置增強支承件4、4如圖1A和1B所示時，增強支承件4、4是由一種諸如具有20至50°H橡膠硬度的硅橡膠那樣的電絕緣橡膠彈性體制成的，因為這種材料應當具有較低的壓縮模量而產(chǎn)生適當大小的壓縮，以便即使在轉(zhuǎn)接器上壓縮載荷較小的情況下也確保各導電元件2與一電極終端之間的穩(wěn)定接觸狀況。增強支承件粘合于側(cè)面分段部分1的側(cè)向表面，中介一層粘接劑5，這種粘接劑可以是與構(gòu)成中間分段部分3或3A一樣的一種。
以下，用于制備示于圖1A的低電阻轉(zhuǎn)接器的方法將參照示意性地表明制備過程的各個步驟的附2予以說明。
構(gòu)成一個側(cè)面分段部分1、1的電絕緣橡膠制品首先用壓模或其他模制手段加工成形為在一條整段連續(xù)的托板11上的一厚度為0.1至0.5毫米的薄層，托板由比如一種低皺縮聚合(對苯二甲酸乙烯)樹脂那樣的塑性樹脂制成，這一托板依靠如同一條輸送帶那樣松繞和延伸的方式以板卷10被拉拽出來。薄層12可以加工成形為一連續(xù)帶條，或者最好是成形為各方形或矩形的單元板片12，與前列和后續(xù)各單元板片保持適當間隙地一個個地順序移動。
在示于圖2上半部的方法的階段A中，在絕緣橡膠層12的表面上實施通過一網(wǎng)板14的網(wǎng)板印刷，以便用包含許多銀粒的一種導電的糊狀樹脂制劑制成各印刷帶條，它們以等間距伸展在托板11的長度方向上。雖然如此制成的導電樹脂制劑的各帶狀薄層16的厚度、寬度和間距當然取決于轉(zhuǎn)接器預期的具體用途，考慮到網(wǎng)板印刷的生產(chǎn)率、網(wǎng)板印刷方法在精度或分辨力方面的限制和有待電氣連接于所發(fā)明的低電阻轉(zhuǎn)接器的各電極終端的排列間距，各薄層16的厚度是在從10到100微米的范圍之內(nèi)、每一帶條16的寬度至少是0.18毫米，或者最好是0.20毫米，以及各帶條16的間距至少是0.4毫米。
由托板11攜帶并配有包含銀粒的導電制劑13的絕緣橡膠板片12隨后被送入一固化爐15，在爐中，導電制劑13通過加熱予以固化，以產(chǎn)生經(jīng)過固化的各導電制劑帶條16。圖3A表明攜帶在托板11之上并配有經(jīng)過固化的樹脂制劑帶條16的、作為一種中間產(chǎn)品的單元板片12的透視圖。
在示于圖2下部之中的階段B中，用一種粘接劑17實施第二次網(wǎng)板印刷，以便在絕緣橡膠板片12和已固化導電樹脂制劑16的整個表面上形成粘接劑17的敷層18。圖3B表明因此而獲得的絕緣橡膠單元板片12的透視圖，由托板11攜帶并配有導電樹脂制劑的各帶條16和覆蓋著橡膠板片12與各導電帶條的粘接劑層18(粘接劑層18被局部去除)而作為進一步的中間產(chǎn)品。圖3C表明示于圖3B的單元板片的橫截面視圖，是沿著由圖3B中箭頭IIIC-IIIC所指明的方向切取和觀看的。此后，一尺寸大致等于第一單元橡膠板片12的第二絕緣橡膠單元板片12A，最好是也由一托板11A夾持，被迭置在粘接劑層18上。
在示于圖2中的方法的階段C中，絕緣橡膠單元板片12用一切片19切斷托板11而從接續(xù)的單元板片分離出來，以產(chǎn)生一單獨單元板片，由兩個絕緣橡膠層12、12A和一個夾放在兩個絕緣橡膠層12、12A之間的粘結(jié)劑層18以及含有銀粒的已固化導電樹脂制劑制成的各嵌置帶條16組成。每一絕緣橡膠板片12、12A都以托板11、11A作為貼面。在階段C的下一位置上，這樣獲得的加層材料的單元板片通過在熱壓機20中的壓縮而經(jīng)受集成處理，以實現(xiàn)粘結(jié)劑層18與絕緣橡膠層12A的粘合。在接著的階段D中，作為相應絕緣橡膠單元板片12、12A的貼面的托板11、11A用剝離的辦法去掉，以產(chǎn)生一整塊三層的單元板片21，在基本上垂直于各帶條16延伸方向的各平面內(nèi)被切分為具有適當寬度的各窄條——此寬度亦即示于圖1A的轉(zhuǎn)接器的厚度，而各窄條在由各帶條16形成的平面之內(nèi)并垂直于各導電帶條16的方向上是碩長的，以便用以構(gòu)成以均勻間距嵌置在粘接劑層3之中的圖1A中各導電元件2。當需要一種如圖1A所示的、在兩個側(cè)面分段部分1、1的側(cè)向表面上具有增強支承件4、4的本發(fā)明低電阻轉(zhuǎn)接器時，整體成層的單元板片21，在除去托板11、11A之后，先于切分成各窄條之前，用兩塊絕緣橡膠板片4、4夾住，其間介以一種粘接劑層5。
如圖1A所示的、配有增強支承件4、4的本發(fā)明低電阻轉(zhuǎn)接器可以以一種示于附圖4中的改進方法予以制備。這樣一來，在階段a中，由一整段連續(xù)的托板31托住的一絕緣橡膠單元板片32比如用某種粘接劑33通過網(wǎng)板印刷辦法予以涂敷，以構(gòu)成一粘結(jié)劑層，對應于圖1A中的粘接劑層5，而后，在示于圖2的方法的階段D中所獲得的去除托板11、11A以后的三層單元板片21被迭置在它上面。此后，三層板片21涂敷某種粘結(jié)劑，而一種以托板31A為貼面的絕緣橡膠單元板片32A被迭置在它上面。在階段6，用一切刀35沿著兩塊板片32之間的間隙切割托板31，以便把成層的主體從接續(xù)者分離出來，隨后通過在熱壓機36中的壓縮完成各層的集成。在階段C中，用剝離辦法從成層主體去掉托板31、31A。在階段D中，這樣獲得的整體成層主體用一切分刀37予以切分，以產(chǎn)生在垂直于各帶條16伸展方向的方向上是碩長的各窄條38，作為示于圖1A的本發(fā)明的低電阻轉(zhuǎn)接器。
上述用于制備示于圖1A中的低電阻轉(zhuǎn)接器的過程可以修改，以產(chǎn)生由一透視圖示于圖1B的另一實施例的一種轉(zhuǎn)接器，其中許多嵌置在中間分段部分3A上的導電元件2排成兩列，方式是，一列中的每一導電元件2只面對另一列中的一個導電元件2。亦即，此過程，基本上直至制備帶有各導電樹脂制劑帶條16的一絕緣橡膠單元板片12和示于圖2的階段B中的一粘接劑全面敷層18，都等同于上述過程。代替把一個以托板11A作為貼面的絕緣橡膠單元板片12A迭置于第一橡膠單元板片12上的粘接劑敷層18，制備帶有各導電樹脂制劑帶條的橡膠單元板片和一粘接劑全面敷層的另一橡膠單元板片，并以其粘接劑層迭置在第一絕緣橡膠單元板片12的粘接層18上，在其間任由選擇地嵌置另一絕緣橡膠薄板，其方式是第二絕緣橡膠單元板片上的每一導電帶條只面對第一絕緣橡膠單元板片12上的一個導電帶條16，隨后在熱壓機20中作集成處理。上述任由選擇地嵌置在各粘接劑敷層之間的一絕緣橡膠薄層，盡管在圖1B中未畫出，具有的效果是，提高對置設置的各導電元件2之間電絕緣可靠性和防止各導電元件2在可導致相鄰各元件2之間最終接觸的壓縮之下產(chǎn)生側(cè)向位移。
下面，通過各范例作出詳細說明以表明本發(fā)明的低電阻轉(zhuǎn)接器及其制備方法范例1一種電絕緣硅橡膠制品，依靠均勻地分別摻混100份重量的一種工業(yè)用硅橡膠劑料(SE1188U，Toraf Silicone Corp.生產(chǎn)的一種產(chǎn)品)與0.012分重量的和2份重量的固化劑混合物Cat-P1-2和C-19B(各為Shin-Etsu ChemicalCo.生產(chǎn)的一種產(chǎn)品)，使用熱壓機順序地成形為300毫米×300毫米的方形0.2毫米厚的各板片，橡膠硬度是70°H，各板片是成形在作為托板的整段連續(xù)的寬400毫米和厚0.1毫米的聚合(對苯二甲酸乙烯)薄膜上面，相鄰各方形板片之間具有等距的間隙區(qū)。
在下一位置上，以各帶條型式在每一如此獲得的絕緣硅橡膠層的方塊上以50微米的印刷厚度實施網(wǎng)板印刷，帶條的寬度是0.2毫米，以0.4毫米的等距排列起來，印刷所用的導電硅橡膠制劑是依靠摻混100份重量的絕緣硅橡膠制劑與400份重量的片狀6微米直徑銀粒而制備成的，而各導電硅橡膠制劑帶條在由托板支承的絕緣硅橡膠層上以使托板經(jīng)過一筒式爐的方式在150℃溫度下被加熱5分鐘。如此固化的各帶條中的導電硅橡膠具有75°H的橡膠硬度和4×10-4歐姆·厘米的體積電阻率，而其對于下置的絕緣硅橡膠板片的粘合情況是良好的。
其次，使用一種硅橡膠基液態(tài)粘接劑制品通過在絕緣硅橡膠方形板片和它上面的各導電硅橡膠基制品帶條之上制成一全表面敷層，各導電帶條表面上的涂敷厚度是30微米，而同一絕緣硅橡膠板片表面上是80微米。此后，在托板上分別制備的厚度為0.2毫米的300毫米×300毫米各絕緣硅橡膠制品方形板片被迭置在粘接劑層上面，并且在沿著各陸續(xù)制成的方形板方向的間隙切割整段連續(xù)的托板以產(chǎn)生各單個方形板片之后，被固化和通過在熱壓機中的120℃溫度下加熱2分鐘而被粘合，隨后通過剝離去掉各托板而產(chǎn)生一種三層的整塊器件，包括兩個絕緣硅橡膠板片和夾置在其間的、由一種作為基體的粘接劑和嵌置在基體中的各導電硅橡膠基制品帶條組成一層。
從一種電絕緣硅橡膠制品分別地加工成形為各個2毫米厚的300毫米×300毫米方形板片，這種制品能夠通過陸續(xù)地在一400毫米寬的整段連續(xù)的0.1毫米厚的聚合(對苯二甲酸乙烯)薄膜(作為具有等距間隙空間的一種托板〕上面從事固化(KE1983 A/B，一種由Shin-Etsu Chemical Co.生產(chǎn)的產(chǎn)品)而產(chǎn)生一種具有35°H橡膠硬度的低硬度硅橡膠，而且在使用一種粘接劑通過網(wǎng)板印刷以30微米的涂敷厚度涂敷方形板片表面之后，以上制備好的三層結(jié)構(gòu)的各方形板片被迭置在每一粘接層上面，并且還在它上面迭置2毫米厚的、以一托板為貼面的和涂敷以30微米厚的粘接劑的由同一低硬度硅橡膠制品的各300毫米×300毫米方形板片，以產(chǎn)生一種多層結(jié)構(gòu)，它在切割整段連續(xù)的各托板以產(chǎn)生各單獨的方形板片之后，在熱壓機中的120℃溫度下被加熱2分鐘，以實現(xiàn)各低硬度硅橡膠層的固化及其完全粘合于其間介以各粘接劑層三層式構(gòu)件，隨后通過剝離去掉各托板。
這樣獲得的多層集成板片包括兩個用作增強支承件4、4的各為2毫米厚的低硬度硅橡膠層；以30微米厚的粘接劑層5、5為中介而夾置在前兩層之間、包括用作側(cè)面分段部分1、1的兩個0.2毫米厚橡膠層的三層式集成板片；以及夾置在兩個橡膠層之間、一用作中間分段部分3的80微米厚粘接劑層，此層包含嵌置于其中的用作各導電元件2的各導電硅橡膠基制品帶條。該集成板片以2.5毫米的寬度在垂直于各帶條伸展方向的各平面內(nèi)被切分為各碩長的窄條，作為配有如圖1A所示的兩個增強支承件的、本發(fā)明的低電阻轉(zhuǎn)接器。
以上獲得的低電阻轉(zhuǎn)接器被夾置在處于變動性壓縮之下的兩塊電路板上0.5毫米間距的各列電極終端之間并測定對置的各電極終端之間的連續(xù)性電阻而發(fā)現(xiàn)，當壓縮是5至10％而平均值是350兆歐和一對電極終端之間的容許最大電流可能大至160毫安時，電阻的穩(wěn)定性或一致性最好。附圖5中的曲線I表明連接于轉(zhuǎn)接器的各對電極終端之間的延續(xù)性電阻平均值與壓縮率百分比之間的關系。
作過一項性能對比試驗，對比本發(fā)明的低電阻轉(zhuǎn)接器-此后稱作轉(zhuǎn)接器I、一種所謂斑馬型的常用轉(zhuǎn)接器-此后稱作轉(zhuǎn)接器II、以及另一種帶有許多對齊的金屬細絲的各向異性導電性型的常用轉(zhuǎn)接器-此后稱作轉(zhuǎn)接器III，三種轉(zhuǎn)接器各自具有100毫米的長度和2.5毫米的厚度。各種轉(zhuǎn)接器的其他各特征參數(shù)如下轉(zhuǎn)接器I各導電元件的間距0.4毫米；寬度0.5毫米(各增強支承件除外)；導電層的體積電阻率4×10-4歐姆·厘米。
轉(zhuǎn)接器II導電/絕緣層分層間距0.05毫米；導電層寬度0.5毫米；導電層的體積電阻率0.5歐姆·厘米。
轉(zhuǎn)接器III各鍍金金屬絲直徑40微米；金屬絲排列間距0.10毫米；導電層寬度0.2毫米；導電層的體積電阻率3×10-6歐姆·厘米。
在上述各種導電層表觀體積電阻率的測定中，轉(zhuǎn)接器夾置在兩列各寬0.14毫米的鍍金銅電極終端之間，兩列終端以0.28毫米的間距設置，處于沿厚度方向的10％壓縮之下，所作的各項的記錄是，以歐姆計的延續(xù)性電阻率、以歐姆計的每一對相對向的電極終端間電阻的最大與最小兩值之間的差別-此后稱作電阻范圍、以及最大電流定額。結(jié)果示于下表。
轉(zhuǎn)接器I II III延續(xù)性電阻，ohm 350×10-347020×10-3電阻范圍，ohm 200×10-335030×10-3最大電流，mA150 10 400
范例2一種電氣絕緣硅橡膠層，為具有0.2毫米厚度的各30毫米×30毫米方形，以等距間隙、用制備于和使用于范例1之中相同的絕緣硅橡膠制品、以與范例1中同樣的方式制成在作為托板的一條寬為400毫米的0.1毫米厚的整段連續(xù)的聚合(對苯二甲酸乙烯)薄膜上。這以后，在各絕緣硅橡膠方形板片表面上從事網(wǎng)板印刷以構(gòu)成同一導電硅酮樹脂制劑的各帶條，并用同一粘接劑從事涂敷整個表面的涂敷，方式與范例1完全相同，隨后通過沿著相鄰各方形之間的間隙切割托板而產(chǎn)生各個絕緣硅橡膠層的方形板片。
各自支承在托板上的兩個如此獲得的絕緣硅橡膠層方形板片被彼此迭置，方式是，一個這種方形板片上的每一導電帶條只面對另一個這種方形板片上的一個導電帶條而帶有一層介于其間的粘接劑，而且這樣獲得的多層式構(gòu)件在熱壓機中加熱以產(chǎn)生各托板通過剝離而被以其上去掉的一種集成多層式板片。
集成多層式或板片借助于一種粘接劑、以與范例1中相同的方式被夾置在兩個2.0毫米厚的低硬度絕緣硅橡膠板片之間并與之結(jié)合成一體，兩個板片各自支承在一條托板上，隨后，去除各托板并把此板片在垂直于各帶條伸展方向的各平面內(nèi)切分為2.5毫米寬的各碩長窄條，作為以透視圖示于圖1B的低電阻轉(zhuǎn)接器，在透視圖中各導電元件2被排成相互面對的兩列，嵌置在粘接劑基體中以形成導電層3。
以上獲得的低電阻轉(zhuǎn)接器以與范例1中相同的方式在夾住轉(zhuǎn)接器的各電極終端之間經(jīng)受過延續(xù)性電阻測試而發(fā)現(xiàn)延續(xù)性電阻值是100兆歐，以及此值在導電層3的壓縮是在2至15％的范圍之內(nèi)時是幾乎穩(wěn)定的。圖5中的曲線II表明在此情況下延續(xù)性電阻與壓縮百分比的函數(shù)關系。一對電極終端之間通過導電層的最大容許電流是200毫安。
權(quán)利要求
1.一種低電阻轉(zhuǎn)接器，是一具有各平整表面的一板片的一整體碩長窄條，由三個并排地粘合在一起的碩長分段部分組成以形成包括兩個側(cè)面分段部分和夾置在兩個側(cè)面分段部分之間的一個中間分段部分的板片各平整表面，各側(cè)面分段部分各自由一種電絕緣橡膠彈性體制成，而中間分段部分是一種復合主體，由一種作為基體的電絕緣粘接劑和多個導電元件組成，各元件彼此平行地嵌置在基體之內(nèi)，以等間距排成伸展在基本上垂直于板片窄條的各平整表面的方向上的一列，并且復合主體由一種導電聚合物制品制成，此制品包括一聚合物基體和許多擴散在其中的銀粒并在室溫下具有范圍從2×10-4到5×10-4歐姆·厘米的體積電阻率。
2.按照權(quán)利要求1所述的低電阻轉(zhuǎn)接器，其中電絕緣橡膠彈性體是一種硅橡膠。
3.按照權(quán)利要求1所述的低電阻轉(zhuǎn)接器，其中導電聚合物制品包括每100份重量聚合物基體中從300到400份重量的銀粒。
4.按照權(quán)利要求1所述的低電阻轉(zhuǎn)接器，其中各銀粒的顆粒直徑從0.1微米到10微米的范圍之內(nèi)。
5.一種用于制備低電阻轉(zhuǎn)接器的方法，包括以下各步驟(a)在一種電絕緣橡膠彈性體的一第一板片的一個表面上，以等間距成形一列由一種導電聚合物制品制成的帶條，此制品包括一聚合物基體和許多擴散在其中的銀粒并在室溫下具有范圍從2×10-4到5×10-4歐姆·厘米的體積電阻率；(b)把一種電絕緣橡膠彈性體的第一板片的表面和其上的一列由一種導電聚合物制品制成的平行帶條一起，敷以一種電絕緣粘接劑，以構(gòu)成包括作為基體的電絕緣粘接劑和嵌置在其中的由導電聚合物制品制成的各帶條之一層而形成一兩層式復合板片；(c)把一種電絕緣橡膠彈性體的一第二板片迭置于并粘合于在電絕緣橡膠彈性體第一板片上的、包括作為基體的電絕緣粘接劑和由導電聚合物制品制成的各帶條之一層的表面上，以形成一三層式復合板片；以及(d)把此三層式復合板片在基本上垂直于由導電聚合物制品制成的各帶條的伸展方向的各平面內(nèi)，切分成各碩長的窄條。
6.一種低電阻轉(zhuǎn)接器，是一具有各平整表面的一板片的整體碩長窄條，由三個并排地粘合在一起的碩長分段部分組成以形成包括兩個側(cè)面分段部分和夾置在兩個側(cè)面分段部分之間的一個中間分段部分的板片的各平整表面，各側(cè)面分段部分各自由一種電絕緣橡膠彈性體制成，而中間分段部分是一種復合主體，由一種作為基體的電絕緣粘接劑和多個導電元件組成，各元件彼此平行地嵌置在基體之內(nèi)，以等間距排成伸展在基本上垂直于板片窄條的各平整表面的方向上的兩列，方式是，在一列中的每一導電元件只面對另一列中的一個導電元件，并且復合主體由一種導電聚合物制品制成，此制品包括一聚合物基體和許多擴散在其中的銀粒并在室溫下具有范圍從2×10-4到5×10-4歐姆·厘米的體積電阻率。
7.按照權(quán)利要求6所述的低電阻轉(zhuǎn)接器，其中電絕緣橡膠彈性體是一種硅橡膠。
8.按照權(quán)利要求6所述的低電阻轉(zhuǎn)接器，其中導電聚合物制品包括每100份重量聚合物基體中從300到400份重量的銀粒。
9.按照權(quán)利要求6所述的低電阻轉(zhuǎn)接器，其中各銀粒的顆粒直徑在從0.1微米到10微米的范圍之內(nèi)。
10.一種用于制備低電阻轉(zhuǎn)接器的方法，包括以下各步驟(a)在一種電絕緣橡膠彈性體的每一第一和第二板片的一個表面上，以等間距成形一列由一種導電聚合物制品制成的帶條，此制品包括一聚合物基體和許多擴散在其中的銀粒并在室溫下具有范圍從2×10-4到5×10-4歐姆·厘米的體積電阻率；(b)把一種電絕緣橡膠彈性體的每一第一和第二板片的一個表面和其上的一列由一種導電聚合物制品制成的平行帶條一起，敷以一種電絕緣粘接劑，以構(gòu)成包括作為基體的電絕緣粘接劑和由導電聚合物制品制成的各帶條之一層以形成一第一和一第二兩層式復合板片；(c)把此第一和第二兩層式復合板片彼此上下迭置，把兩復合板片一起粘合于相應的包括作為基體的電絕緣粘接劑和由導電聚合物制品制成的各帶條之兩層的兩表面上，以形成一多層式復合板片，粘合方式是第一兩層式復合板片上的每一導電帶條只面對第二兩層式復合板片上的一個導電帶條；及(d)把此多層式復合板片在基本上垂直于由導電聚合物制品制成的各帶條的伸展方向的各平面內(nèi)，切分成各碩長的窄條。
全文摘要
一種低電阻轉(zhuǎn)接器，是一碩長的集成體，三部分并排地粘合在一起，包括由絕緣橡膠制成的兩個側(cè)面部分和夾置在其間的中間部分，中間部分具有復合結(jié)構(gòu)，包括作為基體的粘接劑和嵌置在基體中的各導電元件，這些元件處于在垂直于由三部分形成的平整表面的伸展方向上、以等間距對齊的一列或?qū)χ玫膬闪兄?，兩列之一中的每一導電元件只面對另一列中的一個導電元件。還披露了有效的和高生產(chǎn)率的制造方法。
文檔編號B32B25/00GK1155770SQ96122
公開日1997年7月30日 申請日期1996年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月29日
發(fā)明者今井剛 申請人:信越聚合物株式會社