專利名稱：金屬絲排列橡膠連接器及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使金屬絲在橡膠中向一方向排列而成的金屬絲排列橡膠連接器及其制造方法。
背景技術：
為了將印刷布線基板彼此或印刷布線基板與其它電子部件等之間電連接，以往使用橡膠連接器。作為橡膠連接器，已知有層疊導電橡膠和電絕緣橡膠的類型、通過磁場使導電性粒子排列在電絕緣橡膠中的類型、通過磁場使導電性金屬絲排列在電絕緣橡膠中的類型等。其中，層疊類型因在導電橡膠中使用碳粒子而有電阻高的問題。此外，使導電性粒子排列而成的類型中具有導電性粒子的連接不完全的部分，導通穩(wěn)定性存在問題。導電性金屬絲排列而成的類型有導通穩(wěn)定性高的長處。例如在專利文獻I中提出了此類型的連接器。
可是，專利文獻I中提出的連接器沒有或缺乏阻燃性，迫切期待開發(fā)阻燃性高的連接器。而且，還迫切期待開發(fā)高頻區(qū)中的傳輸損耗低的連接器。例如圖4所示的硬盤用的以往連接器，厚度為3. 2mm，在頻率6GHz時為5 8dB。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開平5-062727號公報

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明為解決上述以往的問題，提供一種阻燃性高、高頻區(qū)中的傳輸損耗低的金屬絲排列橡膠連接器及其制造方法。用于解決課題的手段本發(fā)明的金屬絲排列橡膠連接器，其特征在于在電絕緣性橡膠的厚度方向上向表背面貫通地排列有多根導電性金屬絲，所述導電性金屬絲可與配置在表背面的規(guī)定位置上的導電端子電連接地被定域化；所述電絕緣性橡膠按UL-94標準為V-O級的阻燃性橡膠。本發(fā)明的金屬絲排列橡膠連接器的制造方法，其特征在于在液狀的熱固化性的電絕緣性橡膠材料中混合多根規(guī)定長度的導電性金屬絲；通過按規(guī)定的圖形被圖形加工的電磁鐵從所述橡膠材料的厚度方向附加磁場，使所述導電性金屬絲排列在厚度方向，同時使其定域化；在此狀態(tài)下使所述橡膠材料加熱固化，制造所述金屬絲排列橡膠連接器。發(fā)明效果本發(fā)明的金屬絲排列橡膠連接器的電絕緣性橡膠按UL-94標準為V-O級的阻燃性，因此能夠形成高阻燃性的橡膠。而且能夠縮短導電性金屬絲的長度，能夠形成高頻區(qū)中的傳輸損耗低的連接器。


圖IA是本發(fā)明的一實施例的連接器的立體圖，圖IB是該連接器的俯視圖，圖IC是圖IB的I-I線剖視圖。圖2A是本發(fā)明的另一實施例的連接器的立體圖，圖2B是該連接器的俯視圖，圖2C是圖2B的II-II線剖視圖。圖3是本發(fā)明的一實施例的連接器的制造裝置的示意性的說明圖。圖4是以往例的金屬絲連接器的剖視圖。 圖5是表示本發(fā)明的實施例I中的連接器的傳輸損耗的數據的曲線圖。圖6是表示本發(fā)明的實施例2中的連接器的傳輸損耗的數據的曲線圖。圖7是表示本發(fā)明的實施例3中的連接器的傳輸損耗的數據的曲線圖。圖8是表示本發(fā)明的比較例I中的連接器的傳輸損耗的數據的曲線圖。
具體實施例方式本發(fā)明的連接器使用電絕緣性橡膠。阻燃性的級別按UL-94標準為V-O級。所謂UL標準,是美國保險商實驗室(Underwriters Laboratories)制定的，已成為國際標準。V-O級的試驗方法利用垂直燃燒試驗，使氣體燃燒器的火焰與保持垂直的試樣的下端接觸10秒鐘，如果燃燒在30秒以內停止，再使其與火焰接觸10秒鐘。其結果的判斷基準必須滿足以下所有項。(I)無在任一個火焰接觸后繼續(xù)燃燒10秒以上的試樣。(2) 5個試樣中10次火焰接觸的總燃燒時間不超過50秒。(3)無燃燒到固定用夾鉗的位置的試樣。(4)無使配置在試樣的下方的脫脂棉著火的燃燒粒子落下的試樣。(5)無在第2次的火焰接觸后繼續(xù)赤熱30秒鐘以上的試樣。作為以上的按UL-94標準為V-O級的電絕緣性橡膠，例如有聚氨酯橡膠。具體有PELNOX公司制造的商品名“MU-204A/B”、“XU-19662”及“XU-19663”。在本發(fā)明中也優(yōu)選使用這些聚氨酯橡膠。作為使用按UL-94標準為V-O級的聚氨酯橡膠的好處，除了高的阻燃性以外，還可列舉出使用時不出現低聚物等脫落物。有機硅橡膠有耐熱性高的優(yōu)點，但擔心使用時出現低聚物等脫落物。認為脫落物對硬盤裝置等電子設備產生不好的影響。而且，能夠利用聚氨酯橡膠的橡膠彈性進行壓接而組裝在電子設備上。本發(fā)明的連接器在橡膠的厚度方向上多根導電性金屬絲朝表背面貫通地排列，在可與導電端子電連接的位置上被定域化。由此，使電只向橡膠的厚度方向通電，而不向其它方向通電。因而也稱為各向異性導電性橡膠連接器。優(yōu)選不使金屬絲存在于電連接中不使用的部分。本發(fā)明的連接器可按I 5mm的厚度范圍制造。優(yōu)選的厚度為2 3mm。如果連接器的厚度即金屬絲的長度在3mm以下的范圍，則傳輸損耗在頻率6GHz時能夠為3dB以下。優(yōu)選傳輸損耗在頻率6GHz時為2dB以下，更優(yōu)選為IdB以下。由此能夠形成高頻區(qū)的傳輸損耗低的連接器。以往的連接器中為5 8dB，因此能夠大幅度降低傳輸損耗。也可以在連接器的橡膠部分上形成有定位孔或定位凹部。由此能夠自動安裝在電子部件上。排列在連接器的厚度方向上的金屬絲為磁性金屬絲，例如優(yōu)選為不銹鋼SUS304細絲、Ni細絲等。絲直徑優(yōu)選為10 50μπι。優(yōu)選對表面進行鍍膜，例如作為襯底鍍膜優(yōu)選鍍鎳，在其上鍍金。這樣一來可提高化學穩(wěn)定性、防銹性。本發(fā)明的連接器能夠適合用于硬盤裝置(HDD )用印刷基板間的電連接。特別是本發(fā)明的連接器能夠減薄厚度，因而能夠減薄HDD的厚度，能夠緊湊化。接著采用附圖進行說明。圖IA是本發(fā)明的一實施例的連接器10的立體圖，圖IB是該連接器10的俯視圖，圖IC是圖IB的I-I線剖視圖。該連接器10在厚度方向排列有金屬絲1，且在規(guī)定的位置被定域化。在該例子中存在于與18個電極對應的位置，但也能夠將電極數規(guī)定為18 22個極。電絕緣性橡膠2優(yōu)選阻燃性的聚氨酯橡膠。形成有定位孔 3或定位凹部。在定位孔3的情況下向厚度方向貫通，在凹部的情況下不貫通。定位孔3或定位凹部也可以用鉆(鉆床)或穿孔器開孔，也可以與高溫的金屬棒接觸而使其熔化。連接器的尺寸可以為任意的。圖I的例子的尺寸為縱7. 0mm、橫12. 0mm、厚3. Omm,金屬絲I的定域部的尺寸為縱I. 1mm、橫O. 6mm。在金屬絲的直徑為12 25 μ m的情況下,優(yōu)選在相當于I個電極的部分集中10 100根。定位孔3的直徑優(yōu)選為I 2mm。圖2A是本發(fā)明的另一實施例的連接器11的立體圖，圖2B是該連接器11的俯視圖，圖2C是圖2B的II-II線剖視圖。與圖I例子的不同之處在于金屬絲4的定域部形成帶狀。本發(fā)明的金屬絲4由于I根I根地獨立存在于電絕緣性橡膠5內，因此即使以帶狀排列也無問題。如果如此例這樣金屬絲4排列成帶狀，則即使上下配置的印刷布線基板或電子部件的電極數發(fā)生變化也能夠對應。6為定位孔或定位凹部。圖3是本發(fā)明的一實施例的連接器的制造裝置的示意性的說明圖。該制造裝置為包含電磁鐵17、繞線18、上模15和下模16的磁場成形裝置12。上模15的下表面為了使金屬絲14垂直地排列且定域化而形成凹凸。為了制造本發(fā)明的連接器，首先，在液狀的熱固化性電絕緣性橡膠材料13中混合多根規(guī)定長度的導電性金屬絲14，將其流入到配置在聚酯(PET)薄膜19c上的酚醛樹脂框內(19a、19b)，從上方用PET薄膜19d夾住，形成為一定厚度的預成型品，形成薄板狀的膠囊薄片。接著，用所述磁場成形裝置12從熱固化性電絕緣性橡膠材料13的厚度方向的上下面附加磁場，使金屬絲排列在厚度方向，同時使其定域化。一邊附加磁場一邊使液狀的熱固化性聚氨酯橡膠材料加熱固化，一邊調整厚度一邊形成薄片。然后按規(guī)定的尺寸沖裁形成制品。定位孔或定位凹部可以在成形時同時形成，也可以在其后形成。液狀的熱固化性電絕緣性橡膠材料的優(yōu)選的粘度在100 1600mPa · s的范圍。此外，磁場成形裝置的優(yōu)選的磁場強度在40 300mT的范圍。金屬絲排列橡膠連接器優(yōu)選收納在壓紋帶(emboss tape)中或收納在槽(tray)中，以便在組裝在電子部件上時適合自動供給。實施例以下通過實施例對本發(fā)明進行更具體的說明。再有，本發(fā)明并不限定于下述的實施例。(I)阻燃性按照UL94進行評價。(2)傳輸損耗
使用Agilent公司制造的網絡分析儀Agilent E5071、同軸電纜SUC0FLEX 104，將試樣夾在2枚印刷布線基板之間，從Port-I輸出信號，通過Port-2測定信號強度。測定頻率為 O 6GHz (O 6000MHz)ο(實施例I)( I)熱固化性聚氨酯橡膠材料作為液狀的熱固化性聚氨酯橡膠材料，使用PELNOX公司制造的商品名“MU-204A/B”。該熱固化性聚氨酯橡膠材料的混合初期粘度為260mPa · S。(2)導電性金屬絲在長3. 0mm、直徑12 μ m的不銹鋼SUS304上作為襯底鍍進行厚O. 5 μ m的鍍鎳，然后在其上進行厚O. 2μπι的鍍金。
(3)連接器材料的準備采取120g的所述液狀的熱固化性聚氨酯橡膠材料和2. 4g的所述金屬絲，在容器內混合脫泡，如圖3所示將其流入到配置在聚酯(PET)薄膜19c上的酚醛樹脂框內(19a、19b)，從上方用PET薄膜19d夾住，形成一定厚度的預成型品，形成薄板狀的膠囊薄片。(4)磁場形成采用所述磁場成形裝置12，從所述膠囊薄片的厚度方向的上下面附加磁場，使金屬絲排列在厚度方向，同時使其定域化。向繞線18流通37V、2A的直流電流，對模具15、16間附加120mT的磁場。一邊附加磁場一邊將液狀的熱固化性聚氨酯橡膠材料從室溫以O. 5小時升溫到50°C，在該溫度下保溫2小時，使其加熱固化。根據固化的進展，一邊調整厚度一邊形成薄片，將最終厚度規(guī)定為3. 0mm。接著,按縱7mm、橫12mm沖裁。然后，如圖I所示用穿孔器開兩個直徑I. 5mm的定位孔。(5)評價得到的連接器按外加IA (AC)為合格。阻燃性按UL-94標準為V_0級。傳輸損耗在頻率6GHz時為ldB。圖5中示出傳輸損耗的數據。聚氨酯橡膠本身的特性為顏色透明 半透明、硬度28 (shore A)、抗拉強度1. 8MPa、體積電阻率6. OX IO13 Ω · cm。(實施例2)除了在實施例I中作為阻燃性聚氨酯橡膠使用PELNOX公司制造的商品名“父化19662”、作為金屬絲使用長2.0!11111的金屬絲以外，與實施例I同樣地實施。得到的連接器在1A、250V的AC用途中為合格。阻燃性按UL-94標準為V-O級。傳輸損耗在頻率6GHz時為OdB。圖6中示出傳輸損耗的數據。聚氨酯橡膠本身的特性為顏色透明 半透明、硬度35 (shoreA)、抗拉強度1. 8MPa、體積電阻率6. OX IO13 Ω · cm。(實施例3)除了在實施例2中作為金屬絲使用長2. 0mm、直徑25 μ m的金屬絲以外，與實施例I同樣地實施。得到的連接器在1A、250V的AC用途中為合格。阻燃性按UL-94標準為V-O級。傳輸損耗在頻率6GHz時為OdB。圖7中示出傳輸損耗的數據。(比較例I)采用圖4所示的以往的硬盤用連接器20，評價了阻燃性和傳輸損耗。圖4所示的以往的連接器20的尺寸為厚3. 2mm、縱7mm、橫12mm,金屬絲21和22被固定部23固定且被絕緣，交叉地排列。金屬絲21、22的前端部21a、22a朝下方稍微突出，留有壓接時向上側躲避的空間。24、25為電極。連接器母體26由硬質樹脂成形。該以往的連接器的阻燃性為V-O級，傳輸損耗在頻率6GHz時為7. 7dB。圖8中示出傳輸損耗的數據。如以上的實施例I 3及比較例I所示，確認本發(fā)明的實施例品為阻燃性高、且高頻區(qū)的傳輸損耗低的連接器。(實施例4)除了在實施例I中作為金屬絲使用長3. 15mm、直徑25 μ m的金屬絲以外，與實施例I同樣地實施。得到的連接器按外加IA (AC)為合格。阻燃性按UL-94標準為V-O級。傳輸損耗在頻率6GHz時為ldB。與實施例I 3相比傳輸損耗較高，但比以往的連接器低，阻燃性合格。產業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的導電橡膠部件除了適用于硬盤裝置以外，還可適用于便攜式電話、計算 機、電子辭典、導航儀、電子計算器、便攜式游藝機、液晶顯示裝置、等離子顯示裝置、錄像裝置、錄音裝置等電子部件。符號說明1、4、14一金屬絲，2、5—電絕緣性橡膠，3、6 —定位孔或定位凹部，10、11 一連接器，12—磁場成形裝置，13—液狀熱固化性聚酯橡膠材料，15 —上模，16 —下模，17-電磁鐵，18 —繞線，19a 19b —酚醛樹脂框，19c 19d—聚酯薄膜。
權利要求
1.一種金屬絲排列橡膠連接器，其特征在于 在電絕緣性橡膠的厚度方向上，向表背面貫通地排列有多根導電性金屬絲， 所述導電性金屬絲可與配置在表背面的規(guī)定位置上的導電端子電連接地被定域化； 所述電絕緣性橡膠按UL-94標準為V-O級的阻燃性橡膠。
2.根據權利要求I所述的金屬絲排列橡膠連接器，其特征在于所述阻燃性橡膠是阻燃性聚氨酯橡膠。
3.根據權利要求I或2所述的金屬絲排列橡膠連接器，其特征在于所述金屬絲排列橡膠連接器的傳輸損耗在頻率6GHz時為3dB以下。
4.根據權利要求I 3中任一項所述的金屬絲排列橡膠連接器，其特征在于在所述金屬絲排列橡膠連接器的橡膠部分上形成有定位孔或定位凹部。
5.根據權利要求I 4中任一項所述的金屬絲排列橡膠連接器，其特征在于所述金屬絲排列橡膠連接器是用于硬盤裝置用印刷基板間的電連接的連接器。
6.根據權利要求I 5中任一項所述的金屬絲排列橡膠連接器，其特征在于所述金 屬絲排列橡膠連接器被收納在壓紋帶中或收納在槽中。
7.一種金屬絲排列橡膠連接器的制造方法，其特征在于 在液狀的熱固化性的電絕緣性橡膠材料中混合多根規(guī)定長度的導電性金屬絲； 通過按規(guī)定的圖形被圖形加工的電磁鐵從所述橡膠材料的厚度方向附加磁場，使所述導電性金屬絲排列在厚度方向，同時使其定域化； 在此狀態(tài)下使所述橡膠材料加熱固化； 制造權利要求I 6中任一項所述的金屬絲排列橡膠連接器。
8.根據權利要求7所述的金屬絲排列橡膠連接器的制造方法，其特征在于所述阻燃性橡膠是阻燃性聚氨酯橡膠。
9.根據權利要求7或8所述的金屬絲排列橡膠連接器的制造方法，其特征在于所述液狀的熱固化性電絕緣性橡膠材料的粘度在100 1600mPa s的范圍。
10.根據權利要求7 9中任一項所述的金屬絲排列橡膠連接器的制造方法，其特征在于通過附加所述磁場使導電性金屬絲向厚度方向排列時的磁場強度在40 300mT的范圍。
全文摘要
一種金屬絲排列橡膠連接器(10)，在電絕緣性橡膠(2)的厚度方向上向表背面貫通地排列多根導電性金屬絲(1)，導電性金屬絲(1)可與配置在表背面的規(guī)定位置上的導電端子電連接地被定域化，電絕緣性橡膠(2)是按UL-94標準為V-0級的阻燃性橡膠。該金屬絲排列橡膠連接器(10)可通過在液狀的熱固化性的電絕緣性橡膠材料中混合多根規(guī)定長度的導電性金屬絲，通過按規(guī)定的圖形被圖形加工的電磁鐵從所述橡膠材料的厚度方向附加磁場，使所述導電性金屬絲排列在厚度方向，同時使其定域化，使所述橡膠材料加熱固化來得到。由此，可提供一種阻燃性高、高頻區(qū)中的傳輸損耗低的金屬絲排列橡膠連接器。
文檔編號H01R11/01GK102812523SQ20118000635
公開日2012年12月5日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權日2011年3月25日
發(fā)明者山田慎二, 片石拓海, 小川敏樹 申請人:富士高分子工業(yè)株式會社