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課題

解決手段

導電性エラストマーは、その中に散在させられている多量の導電性フレークを有している。導電性エラストマーは、非導電性エラストマー材料中に散在させられている多量の導電性粒子を更に備えている。あるいは、多量の導電性粒子が、導電性エラストマーの外面に埋め込まれ得る。導電性エラストマーは、通常、熱処理によって基板へグラフトされる。一の用途においては、導電性エラストマーは、導電性回路トレースを形成すべく弾性基板へグラフトされる。別の用途においては、導電性エラストマーは、電話コンピューター又は電卓キーパッドとして使用される弾性基板へグラフトされる。更に別の用途においては、導電性エラストマーは、望ましくない電界及び磁界に対するシールドを形成すべく弾性基板へグラフトされる。

概要

背景

概要

基板グラフトする導電性エラストマーを提供する。

導電性エラストマーは、その中に散在させられている多量の導電性フレークを有している。導電性エラストマーは、非導電性エラストマー材料中に散在させられている多量の導電性粒子を更に備えている。あるいは、多量の導電性粒子が、導電性エラストマーの外面に埋め込まれ得る。導電性エラストマーは、通常、熱処理によって基板へグラフトされる。一の用途においては、導電性エラストマーは、導電性回路トレースを形成すべく弾性基板へグラフトされる。別の用途においては、導電性エラストマーは、電話コンピューター又は電卓キーパッドとして使用される弾性基板へグラフトされる。更に別の用途においては、導電性エラストマーは、望ましくない電界及び磁界に対するシールドを形成すべく弾性基板へグラフトされる。

目的

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請求項1

回路であって、外面を有する基板であって、材料で形成されているものと、前記基板の前記外面の少なくとも一部へグラフトされている導電性エラストマーであって、その中に散在させられている多量の導電性フレークを有する非導電性弾性材料で形成されているものと、を具備する回路。

請求項2

前記基板が、非導電性弾性材料で形成されており、且つ、前記導電性エラストマーの前記非導電性弾性材料における重合体鎖が、前記基板の前記非導電性弾性材料における重合体鎖へグラフトされている請求項1に記載の回路。

請求項3

前記導電性エラストマーの前記基板へのグラフトが、熱処理によって行われる請求項1に記載の回路。

請求項4

前記導電性エラストマーの前記基板へのグラフトが、放射線照射によって行われる請求項1に記載の回路。

請求項5

前記導電性エラストマーの前記基板へのグラフトが、圧縮によって行われる請求項1に記載の回路。

請求項6

前記導電性フレークが、固体導電性材料で形成されている請求項1に記載の回路。

請求項7

前記導電性フレークが、導電性材料でコートされている半導電性材料で形成されている請求項1に記載の回路。

請求項8

前記導電性フレークが、導電性材料でコートされている非導電性材料で形成されている請求項1に記載の回路。

請求項9

前記導電性エラストマーが、外面を有しており、且つ、前記導電性エラストマーが、前記非導電性弾性材料中に散在させられている多量の導電性粒子で更に形成されており、もって、前記導電性粒子のうちの少なくとも幾らかの導電性粒子が、前記導電性エラストマーの前記外面に沿って存在している請求項1に記載の回路。

請求項10

前記導電性粒子が、それらと接触することになる導電性表面上に形成されているかも知れないところの酸化物又は他の汚染物を脇へ押すべく、丸みを付けられた外面を有している請求項9に記載の回路。

請求項11

前記丸みを付けられた導電性粒子が、通常、50μmの平均粒度を有している請求項10に記載の回路。

請求項12

前記導電性粒子が、それらと接触することになる導電性表面上に形成されているかも知れないところの酸化物又は他の汚染物に孔を明けるべく、ぎざぎざを付けられた外面を有している請求項9に記載の回路。

請求項13

前記ぎざぎざを付けられた導電性粒子が、通常、40μmの平均粒度を有している請求項12に記載の回路。

請求項14

前記導電性粒子が、固体導電性材料で形成されている請求項9に記載の回路。

請求項15

前記導電性粒子が、導電性材料でコートされている半導電性材料で形成されている請求項9に記載の回路。

請求項16

前記導電性粒子が、導電性材料でコートされている非導電性材料で形成されている請求項9に記載の回路。

請求項17

前記導電性エラストマーが、外面を有しており、且つ、前記導電性エラストマーが、前記導電性エラストマーの前記外面に埋め込まれている多量の導電性粒子で更に形成されている請求項1に記載の回路。

請求項18

前記導電性粒子が、それらと接触することになる導電性表面上に形成されているかも知れないところの酸化物又は他の汚染物を脇へ押すべく、丸みを付けられた外面を有している請求項17に記載の回路。

請求項19

前記丸みを付けられた導電性粒子が、通常、50μmの平均粒度を有している請求項18に記載の回路。

請求項20

前記導電性粒子が、それらと接触することになる導電性表面上に形成されているかも知れないところの酸化物又は他の汚染物に孔を明けるべく、ぎざぎざを付けられた外面を有している請求項17に記載の回路。

請求項21

前記ぎざぎざを付けられた導電性粒子が、通常、40μmの平均粒度を有している請求項20に記載の回路。

請求項22

前記導電性粒子が、固体導電性材料で形成されている請求項17に記載の回路。

請求項23

前記導電性粒子が、導電性材料でコートされている半導電性材料で形成されている請求項17に記載の回路。

請求項24

前記導電性粒子が、導電性材料でコートされている非導電性材料で形成されている請求項17に記載の回路。

請求項25

導電性エラストマーであって、非導電性弾性材料と、前記非導電性弾性材料中に散在させられている多量の導電性フレークと、を具備する導電性エラストマー。

請求項26

前記非導電性弾性材料と前記多量の導電性フレークとが、最初は溶剤中に懸濁させられている請求項25に記載の導電性エラストマー。

請求項27

前記導電性フレークが、固体導電性材料で形成されている請求項25に記載の導電性エラストマー。

請求項28

前記導電性フレークが、導電性材料でコートされている半導電性材料で形成されている請求項25に記載の導電性エラストマー。

請求項29

前記導電性フレークが、導電性材料でコートされている非導電性材料で形成されている請求項25に記載の導電性エラストマー。

請求項30

前記非導電性弾性材料中に散在させられている多量の導電性粒子を更に具備している請求項25に記載の導電性エラストマー。

請求項31

前記導電性粒子が、それらと接触することになる導電性表面上に形成されているかも知れないところの酸化物又は他の汚染物を脇へ押すべく、丸みを付けられた外面を有している請求項30に記載の導電性エラストマー。

請求項32

前記丸みを付けられた導電性粒子が、通常、50μmの平均粒度を有している請求項31に記載の導電性エラストマー。

請求項33

前記導電性粒子が、それらと接触することになる導電性表面上に形成されているかも知れないところの酸化物又は他の汚染物に孔を明けるべく、ぎざぎざを付けられた外面を有している請求項30に記載の導電性エラストマー。

請求項34

前記ぎざぎざを付けられた導電性粒子が、通常、40μmの平均粒度を有している請求項33に記載の導電性エラストマー。

請求項35

前記導電性粒子が、固体導電性材料で形成されている請求項30に記載の導電性エラストマー。

請求項36

前記導電性粒子が、導電性材料でコートされている半導電性材料で形成されている請求項30に記載の導電性エラストマー。

請求項37

前記導電性粒子が、導電性材料でコートされている非導電性材料で形成されている請求項30に記載の導電性エラストマー。

請求項38

導電性エラストマーを弾性基板へグラフトする方法であって、基板を用意するステップであって、前記基板は外面を有していると共に非導電性弾性材料で形成されている、ものと、導電性エラストマーを前記基板の前記外面へ付着させるステップであって、前記導電性エラストマーはその中に散在させられている多量の導電性フレークを有する非導電性弾性材料で形成されている、ものと、前記基板と前記導電性エラストマーとを熱処理にさらし、もって、前記導電性エラストマーの前記非導電性弾性材料における重合体鎖が、前記基板の前記非導電性弾性材料における重合体鎖へグラフトされるステップと、を具備する方法。

請求項39

前記導電性エラストマーが、前記非導電性弾性材料中に散在させられている多量の導電性粒子で更に形成されており、前記基板と前記導電性エラストマーとを前記熱処理にさらした後には、前記導電性粒子のうちの少なくとも幾らかの導電性粒子が、前記導電性エラストマーの外面に沿って存在している請求項38に記載の方法。

請求項40

前記基板と前記導電性エラストマーとを前記熱処理にさらす前に、多量の導電性粒子を前記導電性エラストマーの外面へ付着させ、もって、前記多量の導電性粒子が、前記導電性エラストマーの前記外面に埋め込まれるステップを更に具備する請求項38に記載の方法。

請求項41

前記回路が、回路板からなっており、前記基板が、非導電性熱硬化性材料で形成されており、且つ、前記導電性エラストマーが、熱可塑性エラストマー材料と熱硬化性材料とを更に含んでいる請求項1に記載の回路。

請求項42

前記回路が、可撓性フィルム回路からなっており、前記基板が、非導電性熱可塑性材料で形成されており、且つ、前記導電性エラストマーが、熱可塑性エラストマー材料と熱可塑性材料とを更に含んでいる請求項1に記載の回路。

請求項43

熱可塑性エラストマー材料と熱硬化性材料とを更に具備する請求項25に記載の導電性エラストマー。

請求項44

前記非導電性弾性材料と前記多量の導電性フレークと前記熱可塑性エラストマー材料と前記熱硬化性材料とが、最初は溶剤中に懸濁させられている請求項43に記載の導電性エラストマー。

請求項45

熱可塑性エラストマー材料と熱可塑性材料とを更に具備する請求項25に記載の導電性エラストマー。

請求項46

前記非導電性弾性材料と前記多量の導電性フレークと前記熱可塑性エラストマー材料と前記熱可塑性材料とが、最初は溶剤中に懸濁させられている請求項45に記載の導電性エラストマー。

請求項47

導電性エラストマーを熱硬化性基板へグラフトする方法であって、基板を用意するステップであって、前記基板は外面を有していると共に非導電性熱硬化性材料で形成されている、ものと、導電性エラストマーを前記基板の前記外面へ付着させるステップであって、前記導電性エラストマーは非導電性弾性材料と多量の導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と熱硬化性材料との混合物で形成されている、ものと、前記基板と前記導電性エラストマーとを熱処理にさらし、もって、前記導電性エラストマーにおける重合体鎖が、前記基板における重合体鎖へグラフトされるステップと、を具備する方法。

請求項48

前記導電性エラストマーが、前記混合物中に散在させられている多量の導電性粒子で更に形成されており、前記基板と前記導電性エラストマーとを前記熱処理にさらした後には、前記導電性粒子のうちの少なくとも幾らかの導電性粒子が、前記導電性エラストマーの外面に沿って存在している請求項47に記載の方法。

請求項49

前記基板と前記導電性エラストマーとを前記熱処理にさらす前に、多量の導電性粒子を前記導電性エラストマーの外面に付着させ、もって、前記多量の導電性粒子が、前記導電性エラストマーの前記外面に埋め込まれるステップを更に具備する請求項47に記載の方法。

請求項50

導電性エラストマーを熱可塑性基板へグラフトする方法であって、基板を用意するステップであって、前記基板は外面を有していると共に非導電性熱可塑性材料で形成されている、ものと、導電性エラストマーを前記基板の前記外面へ付着させるステップであって、前記導電性エラストマーは非導電性弾性材料と多量の導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と熱可塑性材料との混合物で形成されている、ものと、前記基板と前記導電性エラストマーとを熱処理にさらし、もって、前記導電性エラストマーにおける重合体鎖が、前記基板における重合体鎖へグラフトされるステップと、を具備する方法。

請求項51

前記導電性エラストマーが、前記混合物中に散在させられている多量の導電性粒子で更に形成されており、前記基板と前記導電性エラストマーとを前記熱処理にさらした後には、前記導電性粒子のうちの少なくとも幾らかの導電性粒子が、前記導電性エラストマーの外面に沿って存在している請求項50に記載の方法。

請求項52

前記基板と前記導電性エラストマーとを前記熱処理にさらす前に、多量の導電性粒子を前記導電性エラストマーの外面へ付着させ、もって、前記多量の導電性粒子が、前記導電性エラストマーの前記外面に埋め込まれるステップを更に具備する請求項50に記載の方法。

請求項53

前記回路が、電気的相互接続システムを備えており、前記基板が、導電性金属材料で形成されており、且つ、前記導電性エラストマーが、熱可塑性エラストマー材料と導電性熱可塑性高分子材料と導電性金属材料とを更に備えている請求項1に記載の回路。

請求項54

前記基板が、貴金属材料で形成されている請求項53に記載の電気的相互接続体。

請求項55

前記基板が、貴金属複合材料で形成されている請求項53に記載の電気的相互接続体。

請求項56

前記導電性エラストマーにおける前記導電性フレークが、貴金属材料で形成されている請求項53に記載の電気的相互接続体。

請求項57

前記導電性エラストマーにおける前記導電性フレークが、貴金属複合材料で形成されている請求項53に記載の電気的相互接続体。

請求項58

前記導電性熱可塑性高分子材料が、熱可塑性材料鎖コアーを備えている導電性熱可塑性重合体鎖であり、前記熱可塑性材料鎖コアーは、この熱可塑性材料鎖コアーから延出している枝のうちの少なくとも幾つかの枝の端部に導電性材料を有している請求項53に記載の電気的相互接続体。

請求項59

熱可塑性エラストマー材料と導電性熱可塑性高分子材料と導電性金属材料とを更に具備する請求項25に記載の導電性エラストマー。

請求項60

前記導電性金属材料が、貴金属材料で形成されている請求項59に記載の導電性エラストマー。

請求項61

前記導電性金属材料が、貴金属複合材料で形成されている請求項59に記載の導電性エラストマー。

請求項62

前記導電性熱可塑性高分子材料が、熱可塑性材料鎖コアーを備えている導電性熱可塑性重合体鎖であり、前記熱可塑性材料鎖コアーは、この熱可塑性材料鎖コアーから延出している枝のうちの少なくとも幾つかの枝の端部に導電性材料を有している請求項59に記載の導電性エラストマー。

請求項63

前記非導電性弾性材料と前記多量の導電性フレークと前記熱可塑性エラストマー材料と前記導電性熱可塑性高分子材料と前記導電性材料とが、最初は溶剤中に懸濁させられている請求項59に記載の導電性エラストマー。

請求項64

導電性エラストマーを金属基板へグラフトする方法であって、基板を用意するステップであって、前記基板は外面を有していると共に導電性貴金属材料で形成されている、ものと、導電性エラストマーを前記基板の前記外面へ付着させるステップであって、前記導電性エラストマーは非導電性弾性材料と多量の導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と導電性熱可塑性高分子材料と導電性金属材料との混合物で形成されている、ものと、前記基板と前記導電性エラストマーとを熱処理にさらし、もって、前記導電性エラストマーにおける重合体鎖が、前記基板における重合体鎖へグラフトされるステップと、を具備する方法。

請求項65

前記導電性エラストマーが、前記混合物中に散在させられている多量の導電性粒子で更に形成されており、前記基板と前記導電性エラストマーとを前記熱処理にさらした後には、前記導電性粒子のうちの少なくとも幾らかの導電性粒子が、前記導電性エラストマーの外面に沿って存在している請求項64に記載の方法。

請求項66

前記基板と前記導電性エラストマーとを前記熱処理にさらす前に、多量の導電性粒子を前記導電性エラストマーの外面へ付着させ、もって、前記多量の導電性粒子が、前記導電性エラストマーの前記外面に埋め込まれるステップを更に具備する請求項64に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、一般的に導電性デバイスに関し、より具体的には、弾性基板熱可塑性基板熱硬化性基板、及び金属基板グラフトする導電性エラストマーに関する。

0002

電子工業は、非常に多くの新製品内に電子回路が存在するまでに発展してきた。これらの新製品のうちの多くは、例えば、限られた領域内へ又は到達するのが困難な領域内へ製品を嵌め込むべく、弾性が要求される状況で使用される。また、弾性を有する材料へ電子回路を取着させることも、時には望ましい。

0003

これまで、電子回路におけるそのような弾性は、弾性を有する電気的相互接続部品を欠いていたために利用できなかった。即ち、殆どの導電性材料電気抵抗は、これらの材料が何らかの方法で変形させられると大きく変化し、このため、これらの材料は、信頼性の高い弾性導体として使用され得なかった。従って、弾性を有する導電性材料を提供することは、望ましいであろう。より具体的には、弾性基板へグラフトする導電性エラストマーを提供することは、望ましいであろう。

0004

最近のエレクトロニクス製品用の電子回路は、通常、回路板上に設けられている。殆どの回路板は、エポキシガラス繊維とを含有している熱硬化性材料(例えばFR4TM)で作られている。そして、それらの構成要素のために、熱硬化性材料は、剛性を有する。そのような剛性は、電子回路が利用されるところの多くの用途で要求されている。

0005

回路板は、通常、その上に形成される導電性トレースであって、回路板に取り付けられている電子デバイス間電気的接続を行うためのものを有している。これらの導電性トレースは、通常、エッチング処理によって形成され、このエッチング処理においては、銅合金材料が、回路板の表面に貼られ、次いで、導電性トレースとして作用する部分の銅合金材料を残しつつ、それ以外の銅合金材料の部分が、エッチングによって除去される。このエッチング処理は、通常、多くの時間と労力とを必要とする。また、温度条件及び/又は湿度条件の変化のために回路板が撓み即ち反ると、導電性トレースは、しばしば破壊する。従って、回路板上に導電性トレースを形成すべく使用され得る材料であって、容易に適用され且つ殆どの環境条件に柔軟に耐え得るものを提供することは、有益であろう。

0006

電子回路は、可撓性フィルム回路上にも設けられ得る。そのような可撓性フィルム回路は、通常、樹脂繊維を含有する熱可塑性材料(例えばKAPTNTM)で作られる。これらの樹脂繊維は、可撓性フィルム回路に可撓性を与える。

0007

可撓性フィルム回路は、通常、少なくとも1つの導電性銅合金トレース熱可塑性フィルム(例えばKAPTONTM)の2枚のシートの間にラミネートすることによって作られる。フィルムの2枚のシートが一体に固定されたままであるということを確実にすべく、接着剤が、しばしば使用される。このラミネート処理は、幾つかのステップを含んでいると共に、導電性銅合金トレースへのアクセスを可能にするための開口が熱可塑性フィルムのシートに通常は存在するので、熱可塑性フィルムのシートと導電性銅合金トレースとの精密な整合を必要とする。また、導電性トレースは、可撓性フィルム回路が繰り返し撓ませられると破損する場合がしばしばある。従って、可撓性フィルム回路上に導電性トレースを形成すべく使用され得る材料であって、容易に適用され且つ可撓性フィルム回路の繰り返される撓みに耐え得るものを提供することは、有益であろう。

0008

回路板は、回路板上に取り付けられる電子部品間電気的な相互接続をもたらす。電子部品は、導電性リード又は導電性端子であって、通常、回路板に形成されている導電性スルーホール又は導電性コンタクトパッドにそれぞれ半田付けされるものを有している。電子部品の導電性リード又は導電性端子は、その電子部品と結び付いている電子回路の全てを実際に含んでいる半導体ダイパッケージの一部である。半導体ダイのパッケージングは、半導体ダイにおける導電性コンタクトポイントと、セラミックパッケージプラスチックパッケージ又は他のタイプのパッケージの導電性リード又は導電性端子との間の導電性ワイヤーボンド接続を行うことを含む。

0009

半導体ダイをパッケージする必要性は、2重にある。第1に、電子部品のパッケージは、パッケージ内に含まれている半導体ダイ用のヒートシンクである。第2に、電子部品のパッケージは、導電性リード端子とを供給し、それらのリードと端子とにより、電子部品が、回路板へ固定され得る。

0010

半導体ダイパッケージの主要な欠点は、パッケージが必要とするところの回路板の面積である。即ち、半導体ダイパッケージのサイズは、しばしば、その中に含まれるいる半導体ダイのサイズの2倍又は3倍である。パッケージによって無駄に使われる余分な面積は、回路板上のより多くの回路のために使用されるべきである。

0011

半導体ダイパッケージの別の欠点は、半導体ダイにおける導電性コンタクトポイントとパッケージの導電性リード又は導電性端子との間の導電性ワイヤーボンド接続の障害又は破損の可能性である。更に、導電性ワイヤーボンド接続とパッケージの導電性リード又は導電性端子とは、ノイズ受け入れ得ると共に、それらの上を移動する信号における伝送遅延誘起する。

0012

従って、手段であって、この手段により、半導体ダイを大面積でパッケージすることなく、半導体ダイが回路板における導電性コンタクトパッドと電気的接続を行い得るところのものを提供することは、有益であろう。より具体的には、半導体ダイにおける導電性コンタクトポイントと回路板における導電性コンタクトパッドとの間の直接的な電気的接続を行うべく使用され得る材料を提供することは、有益であろう。

課題を解決するための手段

0013

本発明は、基板へグラフトする導電性エラストマーを考慮している。導電性エラストマーは、非導電性弾性材料を備えており、この非導電性弾性材料は、その中に散在させられている多量の導電性フレークを有している。導電性エラストマーは、非導電性弾性材料中に散在させられている多量の導電性粒子を更に備えている。あるいは、多量の導電性粒子が、導電性エラストマーの外面に埋め込まれ得る。導電性エラストマーは、通常、熱処理によって基板へグラフトされる。

0014

一の用途においては、導電性エラストマーは、導電性回路トレースを形成すべく、弾性基板へグラフトされる。別の用途においては、導電性エラストマーは、電話コンピューター又は電卓キーパッドとして使用される弾性基板へグラフトされる。更に別の用途においては、導電性エラストマーは、望ましくない電界及び磁界に対するシールドを形成すべく、弾性基板へグラフトされる。

0015

更に、本発明は、熱可塑性基板、熱硬化性基板、及び金属基板へグラフトする導電性エラストマーを考慮している。基板が熱硬化性基板であるならば、導電性エラストマーは、弾性材料と多量の導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と熱硬化性材料との混合物で構成される。基板が熱可塑性基板であるならば、導電性エラストマーは、弾性材料と多量の導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と熱可塑性材料との混合物で構成される。導電性エラストマーは、混合物中に散在させられ得る多量の導電性粒子を更に備え得る。あるいは、多量の導電性粒子が、導電性エラストマーの外面に埋め込まれ得る。導電性エラストマーは、通常、熱処理によって基板へグラフトされる。

0016

一の用途においては、導電性エラストマーは、導電性コンタクトパッドと導電性回路トレースとを形成すべく、熱硬化性回路板へグラフトされる。別の用途においては、導電性エラストマーは、導電性コンタクトパッドと導電性回路トレースとを形成すべく、熱可塑性可撓性フィルムへグラフトされる。

0017

更に、導電性エラストマーは、弾性材料と多量の導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と導電性熱可塑性高分子材料貴金属材料又は貴金属複合材料との混合物で構成される。導電性エラストマーは、混合物中へ散在させられる多量の導電性粒子を更に備え得る。あるいは、多量の導電性粒子が、導電性エラストマーの外面に埋め込まれ得る。

0018

以上の記載より、弾性基板、熱可塑性基板、熱硬化性基板、及び金属基板へグラフトする導電性エラストマーを提供することが本発明の主要な目的であるということが、明らかであろう。

発明を実施するための最良の形態

0019

図1を参照するに、弾性基板10の斜視図が示されており、その弾性基板は、その上に取り付けられている幾つかの集積回路部品12を有している。集積回路部品12は、導電性トレース14(説明の目的で1つのみが示されている)で電気的に相互接続されている。導電性トレース14は、導電性エラストマー材料で形成されており、この導電性エラストマー材料は、弾性基板10へ直接的にグラフトされている。

0020

弾性基板10は、多くの弾性材料のうちの1つ(例えばシリコーンゴム又はフルオロシリコーンゴム)で作られ得る。弾性基板10は、そこに形成されている導電性スルーホール16を有している。集積回路部品12は、それらから延出している導電性リード18を有している。集積回路部品12は、導電性リード18を導電性スルーホール16内に挿入し且つ多くの良く知られている方法でそれらを一体に半田付けすることにより、弾性基板10に取り付けられている。導電性エラストマー材料は、導電性トレース14を形成すべく、弾性基板10へ直接的にグラフトされており、それらの導電性トレースは、導電性スルーホール16間を延在しており、これにより、集積回路部品12間の電気的な接続が、行われている。別の実施形態においては、導電性エラストマー材料は、例えば表面取付けパッド又は回路板の縁部コンタクトのような、スルーホール以外のコンタクト領域間を延在し得るということが、留意されるべきである。

0021

図2を参照するに、弾性基板10の断面図が示されており、その弾性基板には、導電性エラストマー材料14が、グラフトされている。導電性エラストマー材料14は、弾性材料20と多量の導電性フレーク22との混合物で構成されている。弾性材料20は、多くの弾性材料のうちの1つ(例えばシリコーンゴム又はフルオロシリコーンゴム)で作られ得る。導電性フレーク22は、多くの異なったタイプの導電性材料又は半導電性材料(例えば銀、ニッケル又は炭素)で作られ得る。あるいは、導電性フレーク22は、多くの異なったタイプの導電性材料、半導電性材料、又は絶縁材料であって他の導電性材料若しくは半導電性材料(例えば銀、ニッケル若しくは炭素)でコートされ若しくはこれらをそれらの中に散在させられているもので作られ得る。導電性フレーク22のサイズは、要求されている導電性のレベルと、導電性トレース14のサイズとに応じて変化し得る。

0022

導電性エラストマー材料14は、熱グラフト処理によって弾性基板10へグラフトされており、その熱グラフト処理は、通常、完全に硬化した状態にある弾性基板10を用意することによって開始する。導電性エラストマー材料14は、スプレー塗布ローラー塗布、転写パッド印刷、又は他の良く知られている種々の方法により、未硬化の状態で弾性基板10に付着させられる。次いで、弾性基板10と導電性エラストマー材料14とが、熱サイクルにさらされ、これにより、導電性エラストマー材料14は、完全に硬化させられて弾性基板10へグラフトされる。この熱グラフト処理の間、導電性エラストマー材料14における重合体鎖は、弾性基板10における重合体鎖へグラフトされ、もって、強力な化学結合が、形成される。未硬化状態において、弾性材料20と導電性フレーク22とは、通常、溶剤(例えばTOLUENETM)中に懸濁させられ、その溶剤は、熱サイクルの間に蒸発する。導電性エラストマー材料14を完全に硬化させて弾性基板10へグラフトすべく、グラフト処理は、放射線照射結合又は圧縮結合を二者択一的に含み得るということが、留意されるべきである。

0023

導電性エラストマー材料14が伸張又は圧縮によって変形させられている場合でも、導電性エラストマー材料14の弾性材料20中に散在させられている導電性フレーク22は、低抵抗をもたらす。何故ならば、そのような変形が起こっているときでさえ、隣合っている導電性フレーク22間での電気的接触がなされるに十分な程、導電性フレーク22の表面積が大きいからである。例えば、導電性エラストマー材料14の長さ方向の伸張の間、導電性エラストマー材料14の長さは増大する一方、導電性エラストマー材料14の厚さは減少する。厚さにおける減少は、隣合っている導電性フレーク22が互いに近づくことをもたらし、これにより、隣合っている大きな表面積の導電性フレーク22が互いに他方と物理的に、従って、電気的に接触する可能性が、増大する。長さにおける増大は、導電性フレーク22の横方向の移動を結果的にもたらし、これにより、隣合っている大きな表面積の導電性フレーク22は、互いに他方と摩擦し即ちこすれ、もって、隣合っている導電性フレーク22間の物理的な、従って、電気的な接触が、維持される。

0024

図3を参照するに、弾性基板10の端面図が示されており、集積回路部品12が、その弾性基板上に取り付けられていると共に、導電性エラストマー材料14が、その弾性基板へグラフトされている。導電性エラストマー材料14は変形させられている間にもその意図されている機能を依然として果たすであろうということを示す目的で、弾性基板10及び導電性エラストマー材料14は、共に、変形させられた状態で示されている。即ち、導電性エラストマー材料14が変形させられているにも拘らず、集積回路部品12間の電気的な接続は、依然として維持される。

0025

導電性エラストマー材料14における弾性材料20のジュロメーター等級は、通常、ショアースケールで40〜80の範囲内にある。そのようなジュロメーターの等級は、導電性エラストマー材料14がその静止状態における形状の少なくとも33%まで伸張又は圧縮されることを許容する。そのような変形が起こると、導電性エラストマー材料14の弾性材料20中に散在させられている導電性フレーク22は、上述のように相互作用し、もって、低抵抗が、導電性エラストマー材料14のすみからすみまで維持される。本発明に従って弾性基板へグラフトされた導電性エラストマー材料は、導電性エラストマー材料を上述した限度内で変形させつつ行った測定の間中、20〜30ミリオームの範囲内の抵抗を維持することを示した。

0026

ここで、弾性基板10であってその上に取り付けられたリード付き集積回路部品12を備えているものが先に示されたが、個別部品又は表面取付け部品が使用されるところの環境において本発明を利用することも可能であるということが、留意されるべきである。更に、単一の層の弾性基板10のみが先に示されたが、多層弾性基板又は印刷回路板に本発明を利用することも、可能である。

0027

上述した導電性エラストマー材料が有用であろうところの一の具体的な用途は、電話機、電卓又はコンピューターのキーパッドであって、キーパッド上のキーを押すことによって電気的な接触がなされなければならないところのものである。そのようなキーパッドは、弾性材料(例えばシリコーンゴム又はフルオロシリコーンゴム)で構成され、そして、導電性エラストマー材料は、上述した処理に従い、その弾性材料の表面上へグラフトされる。この結果、キーパッドのキーがそれと接触することになる導電性表面(例えば、印刷回路板上の導電性コンタクト領域)に対して押されると、導電性エラストマー材料と導電性コンタクトとの間の電気的な接続が、なされる。

0028

図4を参照するに、電話機、電卓又はコンピューターのキーパッド30の断面図が示されており、そのキーパッドは、弾性カバー32であってその中に形成されているキー34を有しているものを備えている。キー34の各々の下方の、カバー32の裏面において、導電性エラストマー材料36が、弾性カバー32へグラフトされている。

0029

印刷回路板38が、カバー32の下方に位置させられており、そして、導電性トレース40が、キー34の下方の印刷回路板38上に形成されている。このため、力Fが例えば人間の指42から弾性カバー32のキー34のうちの1つのキーに加えられると、導電性エラストマー材料36は、導電性トレース40のうちの対応する1つの導電性トレースと電気的に接触する。

0030

上述した導電性エラストマー材料が有用であろうところの別の具体的な用途は、電磁障害EMI)に対するシールド又は他のそのような目的のためのシールドである。そのようなシールドは、弾性材料(例えばシリコーンゴム又はフルオロシリコーンゴム)で構成され、そして、導電性エラストマー材料が、上述した処理に従い、その弾性材料の表面上へグラフトされる。導電性エラストマー材料は、EMIに関係する望ましくない電界及び磁界の伝播を防止するための導電性シールド又は他の目的の導電性シールドを提供する。

0031

図5を参照するに、弾性EMIシールド50の斜視図が示されており、その弾性EMIシールドは、それと対になる回路板組立体52からの望ましくない電界及び磁界をシールドする。弾性EMIシールド50は、弾性材料(例えばシリコーンゴム又はフルオロシリコーンゴム)で作られており、その弾性材料は、具体的な用途に応じた形状になされる。次いで、弾性材料は、導電性エラストマー材料を塗布される。導電性エラストマー材料は、上述した処理に従い、弾性材料の内面54又は外面56の何れか一方の上へグラフトされ得る。また、弾性エラストマー材料は、内面54及び外面56の両方の上へグラフトされ得る。

0032

対になる回路板組立体52は、電子回路板58を備えており、この電子回路板は、その上に取り付けられている複数の電子部品60を有している。回路板58は、ケース62(例えば細胞型電話ケース)内に装着されている。弾性EMIシールド50は、回路板58上の電子部品60を覆い且つ囲むような形状になされている。弾性EMIシールド50は、後述するような、半田付け、接着又は加圧を含む多くの方法により、回路板58又はケース62の何れか一方に固定され得る。

0033

図6を参照するに、弾性EMIシールド50の裏面の斜視図が示されている。弾性EMIシールド50の縁部全体に沿って、リップ64が存在している。導電性エラストマー材料が弾性EMIシールド50の内面54上へグラフトされる場合、追加の導電性材料が、リップ64の領域内の内面54へ付着させられ得る。後述するように、この追加の導電性材料は、導電性孔明け粒子又は導電性押込み粒子の形を取り得る。これらの粒子は、弾性EMIシールド50が回路板58又はケース62と接触させられた際に、導電性エラストマー材料と回路板58又はケース62の何れか一方との間で電気的な接続がなされるということを確実にすべく、機能する。

0034

図7を参照するに、リップ64の領域における弾性EMIシールド50の断面図が示されている。弾性EMIシールド50は、弾性基板66を備えており、この弾性基板へ、導電性エラストマー材料68がグラフトされている。弾性基板66は、多くの弾性材料のうちの1つ(例えばシリコーンゴム又はフルオロシリコーンゴム)で作られ得る。図2に示されている導電性エラストマー材料14と同様に、導電性エラストマー材料68は、弾性材料20と多量の導電性フレーク22との混合物で構成されている。導電性エラストマー材料68は、導電性エラストマー材料68の表面内へ埋め込まれる多量の導電性押込み粒子70を更に備えている。導電性押込み粒子70は、熱サイクルに先立ち、導電性エラストマー材料68の表面へ好適に付着させられ、もって、粒子70は、導電性エラストマー材料68に、それが完全に硬化する際に固定される。導電性押込み粒子70の押し込むという性質は、一の手段を提供し、この一の手段により、導電性EMIシールド50のリップ64と接触することになる導電性表面(即ち回路板58又はケース62)上に形成されているかも知れないところの絶縁酸化物が、脇へ押され得、もって、より良い電気的接続が、導電性表面と弾性EMIシールド50の導電性エラストマー材料68との間に形成され得る。導電性押込み粒子70は、他の汚染物(例えば、それらと接触することになる導電性表面上に存在し得る繊維又は粒子)を脇へ押し得るということが、留意されるべきである。

0035

導電性押込み粒子70は、多くの異なったタイプの導電性材料又は半導電性材料(例えば銀、ニッケル又は炭素)で作られ得る。あるいは、導電性押込み粒子70は、多くの異なったタイプの導電性材料、半導電性材料、又は絶縁材料であって他の導電性材料若しくは半導電性材料(例えば銀、ニッケル若しくは炭素)でコートされ若しくはこれらをそれらの中に散在させられているもので作られ得る。導電性押込み粒子70は、通常、50μmの平均粒度を有している。

0036

図8を参照するに、リップ64の領域における弾性EMIシールド50の別の実施形態の断面図が示されている。この具体的な実施形態においては、導電性エラストマー材料68は、導電性エラストマー材料68の表面内へ埋め込まれる多量の導電性孔明け粒子72を有している。導電性孔明け粒子72は、熱サイクルに先立ち、導電性エラストマー材料68の表面へ好適に付着させられ、もって、粒子72は、導電性エラストマー材料68に、それが完全に硬化する際に固定される。導電性孔明け粒子72の孔を明けるという性質は、一の手段を提供し、この一の手段により、導電性EMIシールド50のリップ64と接触することになる導電性表面(即ち回路板58又はケース62)上に形成されているかも知れないところの絶縁酸化物が、孔を明けられ得、もって、より良い電気的接続が、導電性表面と弾性EMIシールド50の導電性エラストマー材料68との間に形成され得る。導電性孔明け粒子72は、他の汚染物(例えば、それらと接触することになる導電性表面上に存在し得る繊維又は粒子)に孔を明け得るということが、留意されるべきである。

0037

導電性押込み粒子70と同様、導電性孔明け粒子72は、多くの異なったタイプの導電性材料又は半導電性材料(例えば銀、ニッケル又は炭素)で作られ得る。あるいは、導電性孔明け粒子72は、多くの異なったタイプの導電性材料、半導電性材料、又は絶縁材料であって他の導電性材料若しくは半導電性材料(例えば銀、ニッケル若しくは炭素)でコートされ若しくはこれらをそれらの中に散在させられているもので作られ得る。導電性孔明け粒子72は、通常、40μmの平均粒度を有している。

0038

図9を参照するに、リップ64の領域における弾性EMIシールド50の断面図が示されている。この具体的な実施形態においては、導電性エラストマー材料68は、弾性材料20と多量の導電性フレーク22と多量の導電性押込み粒子70との混合物で構成されている。即ち、導電性押込み粒子70は、弾性材料20及び導電性フレーク22と共に弾性基板66上に付着させられている。導電性エラストマー材料68内での導電性押込み粒子70の分布は、導電性エラストマー材料68の表面近傍であるとして示されている。何故ならば、導電性押込み粒子70は、導電性エラストマー材料68の塗布の間に、導電性フレーク22よりも、弾性基板66で跳ねるであろうからである。即ち、導電性エラストマー材料68がスプレー塗布によって弾性基板66へ塗布される際に、導電性押込み粒子70は、弾性基板66で跳ねることを、導電性フレーク22よりも、より起こすであろう。勿論、導電性押込み粒子70についてのこの位置は、それらの機能(例えば、それらと接触することになる導電性表面上の酸化物を脇に押すこと)からして好ましい。導電性エラストマー材料68における導電性押込み粒子70の量は、それらの適切な機能を確実にするのに、通常は公称で5重量%を必要とするだけである。

0039

図10を参照するに、リップ64の領域における弾性EMIシールド50の別の実施形態の断面図が示されている。この具体的な実施形態においては、導電性エラストマー材料68は、弾性材料20と多量の導電性フレーク22と多量の導電性孔明け粒子72との混合物で構成されている。即ち、導電性孔明け粒子72は、弾性材料20及び導電性フレーク22と共に弾性基板66上に付着させられている。導電性エラストマー材料68内での導電性孔明け粒子72の分布は、導電性エラストマー材料68の表面近傍であるとして示されている。何故ならば、導電性孔明け粒子72は、導電性エラストマー材料68の塗布の間に、導電性フレーク22よりも、弾性基板66で跳ねるであろうからである。即ち、導電性エラストマー材料68がスプレー塗布によって弾性基板66へ塗布される際に、導電性孔明け粒子72は、弾性基板66で跳ねることを、導電性フレーク22よりも、より起こすであろう。勿論、導電性孔明け粒子72についてのこの位置は、それらの機能(例えば、それらと接触することになる導電性表面上の酸化物に孔を明けること)からして好ましい。導電性エラストマー材料68における導電性孔明け粒子72の量は、それらの適切な機能を確実にするのに、通常は公称で5重量%を必要とするだけである。

0040

ここで、導電性孔明け粒子と導電性押込み粒子とを有しているものを含む、上述した導電性エラストマー材料は、導電性表面、導電性トレース、導電性塗膜、又は弾性を有する他の導電性要素が必要とされているところの、多くの用途で利用され得るということが、留意されるべきである。例えば、シールド又は接地等の目的のための導電性平面を形成する目的で、導電性エラストマー材料が、弾性基板へグラフトされ得る。上述した導電性エラストマー材料における導電性フレークの密度及びグループ化は、極めて効果的なシールド層又は接地層がもたらされ得るようなものである。

0041

図11を参照するに、回路板10の斜視図が示されており、その回路板は、幾つかの対応する表面取付け集積回路部品12’の端子13との電気的接続を行うための、複数の導電性コンタクトパッド11を有している。導電性コンタクトパッド11は、導電性トレース14(説明の目的で1つのみが示されている)で電気的に相互接続されている。導電性コンタクトパッド11及び導電性トレース14は、回路板10へ直接的にグラフトされている導電性エラストマー材料で形成されている。

0042

回路板10は、多くの異なったタイプの熱硬化性材料(例えばFR4TM)で作られ得る。導電性エラストマー材料は、導電性コンタクトパッド11と導電性トレース14とを形成すべく、回路板10の熱硬化性材料へ直接的にグラフトされている。導電性コンタクトパッド11と表面取付け集積回路部品12’の端子13との間の電気的接続は、表面取付け集積回路部品12’の端子13を導電性コンタクトパッド11に単に押し付けることにより、なされ得る。導電性トレース14は、導電性コンタクトパッド11間の、従って、表面取付け集積回路部品12’間の電気的な相互接続をもたらす。

0043

導電性エラストマー材料は、弾性材料と多量の導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と熱硬化性材料との混合物で構成されている。弾性材料は、種々の弾性材料のうちの1つ(例えばシリコーンゴム又はフルオロシリコーンゴム)で有り得る。導電性フレークは、多くの異なったタイプの導電性材料又は半導電性材料(例えば銀、ニッケル又は炭素)で作られ得る。あるいは、導電性フレークは、多くの異なったタイプの導電性材料、半導電性材料、又は絶縁材料であって他の導電性材料若しくは半導電性材料(例えば銀、ニッケル若しくは炭素)でコートされ若しくはこれらをそれらの中に散在させられているもので作られ得る。導電性フレークのサイズは、要求されている導電性のレベルと、導電性コンタクトパッド11及び導電性トレース14のサイズとに依存して変化し得る。

0044

熱可塑性エラストマー材料は、種々の熱可塑性エラストマーのうちの1つ(例えばVITONTM)で有り得る。熱可塑性エラストマー材料は、導電性エラストマー材料における弾性材料と熱硬化性材料との間の架橋機能を提供する。即ち、その詳細は後述するが、熱可塑性エラストマー材料における重合体鎖は、導電性エラストマー材料が回路板10へグラフトされる際に、弾性材料と熱硬化性材料とにおける重合体鎖へグラフトされる。

0045

回路板10が、エポキシとガラス繊維とからなる、熱硬化性材料FR4TMで作られているとすると、熱硬化性材料も、FR4TMである。導電性エラストマー材料における熱硬化性材料のタイプと回路板10の材料のタイプとの間のその関係が、導電性エラストマー材料が回路板10へグラフトされる際に、強力な化学結合が導電性エラストマー材料と回路板10との間に生ずるということを確実にする。即ち、その詳細は後述するが、導電性エラストマー材料の熱硬化性材料における重合体鎖は、導電性エラストマー材料が回路板10へグラフトされる際に、回路板10の熱硬化性材料における重合体鎖へグラフトされる。

0046

導電性エラストマー材料は、熱グラフト処理によって回路板10へグラフトされ、その熱グラフト処理は、通常、完全に硬化した状態にある回路板10を用意することによって開始する。導電性エラストマー材料は、スプレー塗布、ローラー塗布、転写パッド印刷、又は他の良く知られている種々の方法により、未硬化の状態で回路板10に塗布される。次いで、回路板10と導電性エラストマー材料とが、熱サイクルにさらされ、これにより、導電性エラストマー材料は、完全に硬化させられて回路板10へグラフトされる。この熱グラフト処理の間、導電性エラストマー材料における重合体鎖は、回路板10における重合体鎖へグラフトされ、もって、強力な化学結合が、導電性エラストマー材料と回路板10との間に形成される。未硬化状態において、弾性材料と導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と熱硬化性材料とは、通常、溶剤(例えばTOLUENETM)中に懸濁させられ、その溶剤は、熱サイクルの間に蒸発する。導電性エラストマー材料を完全に硬化させて回路板10へグラフトすべく、グラフト処理は、放射線照射結合又は圧縮結合を二者択一的に含み得るということが、留意されるべきである。

0047

導電性エラストマー材料が伸張又は圧縮によって変形させられている場合でも、導電性エラストマー材料における導電性フレークは、低抵抗をもたらす。何故ならば、そのような変形が起こっているときでさえ、隣合っている導電性フレーク間での電気的接触がなされるに十分な程、導電性フレークの表面積が大きいからである。例えば、導電性エラストマー材料の長さ方向の伸張の間、導電性エラストマー材料の長さは増大する一方、導電性エラストマー材料の厚さは減少する。厚さにおける減少は、隣合っている導電性フレークが互いに近づくことをもたらし、これにより、隣合っている大きな表面積の導電性フレークが互いに他方と物理的に、従って、電気的に接触する可能性が、増大する。長さにおける増大は、導電性フレークの横方向の移動を結果的にもたらし、これにより、隣合っている大きな表面積の導電性フレークは、互いに他方と摩擦し即ちこすれ、もって、隣合っている導電性フレーク間の物理的な、従って、電気的な接触が、維持される。

0048

導電性エラストマー材料のジュロメーターの等級は、通常、ショアーAスケールで40〜80の範囲内にある。そのようなジュロメーターの等級は、導電性エラストマー材料がその静止状態における形状の少なくとも33%まで伸張又は圧縮されることを許容する。そのような変形が起こると、導電性エラストマー材料中に散在させられている導電性フレークは、上述のように相互作用し、もって、低抵抗が、導電性エラストマー材料のすみからすみまで維持される。本発明に従って回路板へグラフトされた導電性エラストマー材料は、導電性エラストマー材料を上述した限度内で変形させつつ行った測定の間中、20〜30ミリオームの範囲内の抵抗を維持することを示した。

0049

ここで、対応するリードレス集積回路部品12’を備えた回路板が先に示されたが、個別部品又はリード付き部品が使用されるところの環境において本発明を利用することも可能であるということが、留意されるべきである。更に、単一の層の回路板10のみが先に示されたが、多層回路板に本発明を利用することも、可能である。

0050

別の実施形態においては、上述した導電性エラストマー材料が、可撓性フィルム回路との関連で使用され得よう。図12を参照するに、可撓性フィルム100の斜視図が示されており、その可撓性フィルムは、その上に形成されている、複数の導電性コンタクトパッド102と複数の導電性トレース104とを有している。導電性トレース104は、導電性コンタクトパッド102間の電気的な相互接続をもたらす。導電性コンタクトパッド102及び導電性トレース104は、導電性エラストマー材料で形成されており、この導電性エラストマー材料は、可撓性フィルム100へ直接的にグラフトされている。

0051

可撓性フィルム100は、多くの異なったタイプの熱可塑性材料のうちの1つ(例えばKAPTONTM)で作られ得る。導電性エラストマー材料は、導電性コンタクトパッド102と導電性トレース104とを形成すべく、可撓性フィルム100の熱可塑性材料へ直接的にグラフトされている。

0052

導電性エラストマー材料は、弾性材料と多量の導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と熱可塑性材料との混合物で構成されている。弾性材料は、種々の弾性材料のうちの1つ(例えばシリコーンゴム又はフルオロシリコーンゴム)で有り得る。導電性フレークは、多くの異なったタイプの導電性材料又は半導電性材料(例えば銀、ニッケル又は炭素)で作られ得る。あるいは、導電性フレークは、多くの異なったタイプの導電性材料、半導電性材料、又は絶縁材料であって他の導電性材料若しくは半導電性材料(例えば銀、ニッケル若しくは炭素)でコートされ若しくはこれらをそれらの中に散在させられているもので作られ得る。導電性フレークのサイズは、要求されている導電性のレベルと、導電性コンタクトパッド102及び導電性トレース104のサイズとに依存して変化し得る。

0053

熱可塑性エラストマー材料は、種々の熱可塑性エラストマーのうちの1つ(例えばVITONTM)で有り得る。熱可塑性エラストマー材料は、導電性エラストマー材料における弾性材料と熱可塑性材料との間の架橋機能を提供する。即ち、その詳細は後述するが、熱可塑性エラストマー材料における重合体鎖は、導電性エラストマー材料が可撓性フィルム100へグラフトされる際に、弾性材料と熱可塑性材料とにおける重合体鎖へグラフトされる。

0054

可撓性フィルム100が、樹脂繊維からなる、熱可塑性材料KAPTONTMで作られているとすると、導電性エラストマー材料における熱可塑性材料も、KAPTONTMである。導電性エラストマー材料における熱可塑性材料のタイプと可撓性フィルム100の材料のタイプとの間のその関係が、導電性エラストマー材料が可撓性フィルム100へグラフトされる際に、強力な化学結合が導電性エラストマー材料と可撓性フィルム100との間に生ずるということを確実にする。即ち、その詳細は後述するが、導電性エラストマー材料の熱可塑性材料における重合体鎖は、導電性エラストマー材料が可撓性フィルム100へグラフトされる際に、可撓性フィルム100の熱可塑性材料における重合体鎖へグラフトされる。

0055

導電性エラストマー材料は、熱グラフト処理によって可撓性フィルム100へグラフトされ、その熱グラフト処理は、通常、完全に硬化した状態にある可撓性フィルム100を用意することによって開始する。導電性エラストマー材料は、スプレー塗布、ローラー塗布、転写パッド印刷、又は他の良く知られている種々の方法により、未硬化の状態で可撓性フィルム100に塗布される。次いで、可撓性フィルム100と導電性エラストマー材料とが、熱サイクルにさらされ、これにより、導電性エラストマー材料は、完全に硬化させられて可撓性フィルム100へグラフトされる。この熱グラフト処理の間、導電性エラストマー材料における重合体鎖は、可撓性フィルム100における重合体鎖へグラフトされ、もって、強力な化学結合が、導電性エラストマー材料と可撓性フィルム100との間に形成される。未硬化状態において、弾性材料と導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と熱可塑性材料とは、通常、溶剤(例えばTOLUENETM)中に懸濁させられ、その溶剤は、熱サイクルの間に蒸発する。導電性エラストマー材料を完全に硬化させて可撓性フィルム100へグラフトすべく、グラフト処理は、放射線照射結合又は圧縮結合を二者択一的に含み得るということが、留意されるべきである。

0056

前述のように、導電性エラストマー材料が伸張又は圧縮によって変形させられている場合でも、導電性エラストマー材料における導電性フレークは、低抵抗をもたらす。何故ならば、そのような変形が起こっているときでさえ、隣合っている導電性フレーク間での電気的接触がなされるに十分な程、導電性フレークの表面積が大きいからである。例えば、導電性エラストマー材料の長さ方向の伸張の間、導電性エラストマー材料の長さは増大する一方、導電性エラストマー材料の厚さは減少する。厚さにおける減少は、隣合っている導電性フレークが互いに近づくことをもたらし、これにより、隣合っている大きな表面積の導電性フレークが互いに他方と物理的に、従って、電気的に接触する可能性が、増大する。長さにおける増大は、導電性フレークの横方向の移動を結果的にもたらし、これにより、隣合っている大きな表面積の導電性フレークは、互いに他方と摩擦し即ちこすれ、もって、隣合っている導電性フレーク間の物理的な、従って、電気的な接触が、維持される。

0057

導電性エラストマー材料のジュロメーターの等級は、通常、ショアーAスケールで40〜80の範囲内にある。そのようなジュロメーターの等級は、導電性エラストマー材料がその静止状態における形状の少なくとも33%まで伸張又は圧縮されることを許容する。そのような変形が起こると、導電性エラストマー材料中に散在させられている導電性フレークは、上述のように相互作用し、もって、低抵抗が、導電性エラストマー材料のすみからすみまで維持される。本発明に従って回路板へグラフトされた導電性エラストマー材料は、導電性エラストマー材料を上述した限度内で変形させつつ行った測定の間中、20〜30ミリオームの範囲内の抵抗を維持することを示した。

0058

電気的接続は、導電性表面(例えば試験プローブ)を導電性コンタクトパッド102及び/又は導電性トレース104に単に押し付けることにより、導電性コンタクトパッド102及び/又は導電性トレース104でなされ得る。導電性エラストマー材料は、そのような導電性表面によって加えられる圧力で変形すると共に、圧力が取り除かれると、その元の形状に戻るであろう。

0059

ここで、上述した両方の導電性エラストマー材料に関し、より密接な電気的接続が導電性エラストマー材料と、それと接触することになる導電性表面との間でなされることを可能にする更に別の材料を、導電性エラストマー材料混合物に加えることが可能であるということが、留意されるべきである。

0060

図13を参照するに、熱硬化性基板又は熱可塑性基板200の断面図が示されており、その基板は、それへグラフトされた導電性エラストマー材料202を有している。基板200が熱硬化性基板であるならば、導電性エラストマー材料202は、弾性材料と多量の導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と熱硬化性材料との混合物で構成される。基板200が熱可塑性基板であるならば、導電性エラストマー材料202は、弾性材料と多量の導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と熱可塑性材料との混合物で構成される。

0061

基板200が熱硬化性基板又は熱可塑性基板の何れか一方であるとすると、導電性エラストマー材料202は、導電性エラストマー材料202の表面内へ埋め込まれる多量の導電性押込み粒子204を更に備え得る。導電性押込み粒子204は、熱サイクルに先立ち、導電性エラストマー材料202の表面へ好適に付着させられ、もって、粒子204は、導電性エラストマー材料202に、それが完全に硬化する際に固定される。導電性押込み粒子204の押し込むという性質は、一の手段を提供し、この一の手段により、導電性エラストマー材料202と接触することになる導電性表面上に形成されているかも知れないところの絶縁酸化物が、脇へ押され得、もって、より良い電気的接続が、導電性表面と導電性エラストマー材料202との間に形成され得る。導電性押込み粒子204は、他の汚染物(例えば、それらと接触することになる導電性表面上に存在し得る繊維又は粒子)を脇へ押し得るということが、留意されるべきである。

0062

導電性押込み粒子204は、多くの異なったタイプの導電性材料又は半導電性材料(例えば銀、ニッケル又は炭素)で作られ得る。あるいは、導電性押込み粒子204は、多くの異なったタイプの導電性材料、半導電性材料、又は絶縁材料であって他の導電性材料若しくは半導電性材料(例えば銀、ニッケル若しくは炭素)でコートされ若しくはこれらをそれらの中に散在させられているもので作られ得る。導電性押込み粒子204は、通常、50μmの平均粒度を有している。

0063

図14を参照するに、熱硬化性基板又は熱可塑性基板200の断面図が示されており、その基板は、それへグラフトされた導電性エラストマー材料202を有している。基板200が熱硬化性基板又は熱可塑性基板の何れか一方であるとすると、導電性エラストマー材料202は、導電性エラストマー材料202の表面内へ埋め込まれる多量の導電性孔明け粒子206を更に備え得る。導電性孔明け粒子206は、熱サイクルに先立ち、導電性エラストマー材料202の表面へ好適に付着させられ、もって、粒子206は、導電性エラストマー材料202に、それが完全に硬化する際に固定される。導電性孔明け粒子206の孔を明けるという性質は、一の手段を提供し、この一の手段により、導電性エラストマー材料202と接触することになる導電性表面上に形成されているかも知れないところの絶縁酸化物が、孔を明けられ得、もって、より良い電気的接続が、導電性表面と導電性エラストマー材料202との間に形成され得る。導電性孔明け粒子206は、他の汚染物(例えば、それらと接触することになる導電性表面上に存在し得る繊維又は粒子)に孔を明け得るということが、留意されるべきである。

0064

導電性孔明け粒子206は、多くの異なったタイプの導電性材料又は半導電性材料(例えば銀、ニッケル又は炭素)で作られ得る。あるいは、導電性孔明け粒子206は、多くの異なったタイプの導電性材料、半導電性材料、又は絶縁材料であって他の導電性材料若しくは半導電性材料(例えば銀、ニッケル若しくは炭素)でコートされ若しくはこれらをそれらの中に散在させられているもので作られ得る。導電性孔明け粒子206は、通常、40μmの平均粒度を有している。

0065

図15を参照するに、熱硬化性基板又は熱可塑性基板200の断面図が示されており、その基板は、それへグラフトされた導電性エラストマー材料210を有している。基板200が熱硬化性基板であるならば、導電性エラストマー材料210は、弾性材料と多量の導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と熱硬化性材料と多量の導電性押込み粒子204との混合物(図を明瞭にするために押込み粒子のみが示されている)で構成されている。即ち、導電性押込み粒子204は、導電性エラストマー材料210における残りの材料と共に基板200上に付着させられている。基板200が熱可塑性基板であるならば、導電性エラストマー材料210は、弾性材料と多量の導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と熱可塑性材料と多量の導電性押込み粒子204との混合物(図を明瞭にするために押込み粒子のみが示されている)で構成されている。即ち、導電性押込み粒子204は、導電性エラストマー材料210における残りの材料と共に基板200上に付着させられている。

0066

導電性エラストマー材料210内での導電性押込み粒子204の分布は、導電性エラストマー材料210の表面近傍であるとして示されている。何故ならば、導電性押込み粒子204は、導電性エラストマー材料210の塗布の間に、基板200で跳ねるであろうからである。即ち、導電性エラストマー材料210がスプレー塗布によって基板200へ塗布される際に、導電性押込み粒子204は、基板200で跳ねるであろう。勿論、導電性押込み粒子204についてのこの位置は、それらの機能(例えば、それらと接触することになる導電性表面上の酸化物を脇へ押すこと)からして好ましい。導電性エラストマー材料210における導電性押込み粒子204の量は、それらの適切な機能を確実にするのに、通常は公称で5重量%を必要とするだけである。

0067

図16を参照するに、熱硬化性基板又は熱可塑性基板200の断面図が示されており、その基板は、それへグラフトされた導電性エラストマー材料220を有している。基板200が熱硬化性基板であるならば、導電性エラストマー材料220は、弾性材料と多量の導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と熱硬化性材料と多量の導電性孔明け粒子206との混合物(図を明瞭にするために孔明け粒子のみが示されている)で構成されている。即ち、導電性孔明け粒子206は、導電性エラストマー材料220における残りの材料と共に基板200上に付着させられている。基板200が熱可塑性基板であるならば、導電性エラストマー材料220は、弾性材料と多量の導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と熱可塑性材料と多量の導電性孔明け粒子206との混合物(図を明瞭にするために孔明け粒子のみが示されている)で構成されている。即ち、導電性孔明け粒子206は、導電性エラストマー材料220における残りの材料と共に基板200上に付着させられている。

0068

導電性エラストマー材料220内での導電性孔明け粒子206の分布は、導電性エラストマー材料220の表面近傍であるとして示されている。何故ならば、導電性孔明け粒子206は、導電性エラストマー材料220の塗布の間に、基板200で跳ねるであろうからである。即ち、導電性エラストマー材料220がスプレー塗布によって基板200へ塗布される際に、導電性孔明け粒子206は、基板200で跳ねるであろう。勿論、導電性孔明け粒子206についてのこの位置は、それらの機能(例えば、それらと接触することになる導電性表面上の酸化物に孔を明けること)からして好ましい。導電性エラストマー材料220における導電性孔明け粒子206の量は、それらの適切な機能を確実にするのに、通常は公称で5重量%を必要とするだけである。

0069

ここで、導電性孔明け粒子と導電性押込み粒子とを有しているものを含む、上述した導電性エラストマー材料は、導電性表面、導電性トレース、導電性塗膜、又は弾性を有する他の導電性要素が必要とされているところの、多くの用途で利用され得るということが、留意されるべきである。例えば、シールド又は接地等の目的のための導電性平面を形成する目的で、導電性エラストマー材料が、熱硬化性基板又は熱可塑性基板へグラフトされ得る。上述した導電性エラストマー材料における導電性フレークの密度及びグループ化は、極めて効果的なシールド層又は接地層がもたらされ得るようなものである。

0070

図17を参照するに、回路板10の一部の斜視図が示されており、その回路板は、半導体ダイ16における導電性コンタクトポイント13との電気的な接続を行うための複数の導電性コンタクトパッド11を有している。導電性コンタクトパッド11は、それらから延出する導電性トレース14であって、回路板10上の他のデバイス(図示せず)との電気的な接続を行うためのものを有している。回路板10における導電性コンタクトパッド11と半導体ダイ16における導電性コンタクトポイント13との間の電気的な接続を行うことを容易にすべく、導電性エラストマー材料が、導電性コンタクトパッド11の表面上へ直接的にグラフトされている。

0071

回路板10は、そのような目的で通常使用される、多くの異なったタイプの材料のうちの1つ(例えばFR4TM)で作られ得る。導電性コンタクトパッド11及び導電性トレース14は、貴金属材料又は貴金属複合材料(例えば、金めっきされた銅合金)で作られる。導電性コンタクトパッド11及び導電性トレース14は、良く知られている方法(例えば直接化学析出及びフォトレジストエッチング)によって回路板10上に形成され得る。

0072

導電性コンタクトポイント13は、半導体ダイ16の裏面に位置させられていると共に、あらゆるタイプの導電性材料で形成され得る。そのような導電性コンタクトポイント13は、通常は金で形成される。

0073

導電性エラストマー材料は、導電性コンタクトパッド11の貴金属材料又は貴金属複合材料へ直接的にグラフトされる。その詳細は後述するが、導電性エラストマー材料は、半導体ダイ16における導電性コンタクトポイント13が導電性で変形可能な材料に押し付けられることを可能にすることにより、回路板10における導電性コンタクトパッド11と半導体ダイ16における導電性コンタクトポイント13との間の電気的的な接続を行うことを容易にし、もって、半導体ダイ16における導電性コンタクトポイント13は、回路板10における導電性コンタクトパッド11と密接に接触するであろう。例えば、図18を参照するに、回路板10、半導体ダイ16、及びそれらと結び付いている取付ハードウェア300の分解断面図が示されている。回路板10は、その上に形成されている導電性コンタクトパッド11を有しており(図を明瞭にするために、導電性トレース14は示されていない)、そして、導電性コンタクトパッド11の各々は、それへ直接的にグラフトされている導電性エラストマー材料302を有している。半導体ダイ16は、その裏面に形成されている導電性コンタクトポイント13を有している。取付ハードウェア300は、ヒートシンク304、バックアッププレート306、1対の取付ボルト308、及び対応する1対の取付ナット310を備えている。取付ハードウェア300は説明の目的のためにのみ示されているということと、それに代えて他の多くの取付方法が利用され得るということとが、留意されるべきである。

0074

取付ナット310が取付ボルト308上で締め付けられると、ヒートシンク304は、半導体ダイ16を回路板10に押し付ける。このため、半導体ダイ16における導電性コンタクトポイント13は、回路板10における導電性コンタクトパッド11へグラフトされている導電性エラストマー材料302に押し付けられる。各導電性コンタクトパッド11へグラフトされている導電性エラストマー材料302は、弾力があり、もって、導電性エラストマー材料302は、半導体ダイ16における対応する導電性コンタクトポイント13の形状と、その導電性コンタクトポイントによって加えられる圧力とに容易に適合し、これにより、半導体ダイ16における導電性コンタクトポイント13の各々と、回路板10における対応する導電性コンタクトパッド11へグラフトされている導電性エラストマー材料302との間の密接な接触が、保証される。導電性エラストマー材料302は、それが半導体ダイ16における導電性コンタクトポイント13によって加えられる圧力の下で変形するという点で弾力があり、圧力が取り除かれると、その元の形状に戻るであろう。

0075

導電性エラストマー材料302は、弾性材料と多量の導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と導電性熱可塑性高分子材料と貴金属材料又は貴金属複合材料との混合物で構成されている。弾性材料は、種々の弾性材料のうちの1つ(例えばシリコーンゴム又はフルオロシリコーンゴム)で有り得る。導電性フレークは、多くの異なったタイプの導電性材料又は半導電性材料(例えば銀、ニッケル又は炭素)で作られ得る。あるいは、導電性フレークは、多くの異なったタイプの導電性材料、半導電性材料、又は絶縁材料であって他の導電性材料若しくは半導電性材料(例えば銀、ニッケル若しくは炭素)でコートされ若しくはこれらをそれらの中に散在させられているもので作られ得る。導電性フレークのサイズは、要求されている導電性のレベルと、導電性コンタクトパッド11のサイズとに依存して変化し得る。

0076

熱可塑性エラストマー材料は、種々の熱可塑性エラストマーのうちの1つ(例えばVITONTM)で有り得る。熱可塑性エラストマー材料は、弾性材料と導電性熱可塑性高分子材料との間の架橋機能を提供する。即ち、その詳細は後述するが、熱可塑性エラストマー材料における重合体鎖は、導電性エラストマー材料302が導電性コンタクトパッド11へグラフトされる際に、弾性材料と導電性熱可塑性高分子材料とにおける重合体鎖へグラフトされる。

0077

導電性熱可塑性高分子材料は、熱可塑性材料鎖コアーを備えている導電性熱可塑性重合体鎖であり、その熱可塑性材料鎖コアーは、この熱可塑性材料鎖コアーから延出している枝のうちの、全ての枝ではないにしても、少なくとも幾つかの枝の端部に導電性材料を有している。従って、熱可塑性材料鎖コアーは、導電性ではないが、枝の端部によって画成されている鎖の外側領域は、導電性である。熱可塑性材料鎖コアーは、熱可塑性材料鎖コアーから延出している枝の端部における導電性材料に凝集結合をもたらす。

0078

導電性熱可塑性高分子材料は、熱可塑性エラストマー材料と、貴金属材料又は貴金属複合材料との間の架橋機能を提供する。即ち、その詳細は後述するが、導電性熱可塑性高分子材料における重合体鎖は、導電性エラストマー材料302が導電性コンタクトパッド11へグラフトされる際に、導電性エラストマー材料と貴金属材料又は貴金属複合材料とにおける重合体鎖へグラフトされる。

0079

鎖コアーを形成する熱可塑性材料は、種々の熱可塑性材料のうちの1つ(例えばULTEMTM)から形成され得る。熱可塑性材料鎖コアーから延出している枝の端部における導電性材料は、貴金属(例えば銀)である。導電性材料はイオン状態にあるということが、留意されるべきである。

0080

導電性コンタクトパッド11が金めっきされた銅合金で作られているとしても、導電性エラストマー材料における貴金属材料又は貴金属複合材料も、金めっきされた銅合金である必要はない。即ち、導電性エラストマー材料302における貴金属材料又は貴金属複合材料は、種々の貴金属材料又は貴金属複合材料のうちの1つ(例えば、銀でコートされた炭素繊維)で有り得る。導電性エラストマー材料302が導電性コンタクトパッド11へグラフトされる際に、導電性エラストマー材料302と導電性コンタクトパッド11との間に強力な化学結合が生ずることを確実にするには、導電性コンタクトパッド11と導電性エラストマー材料302における貴金属材料又は貴金属複合材料とが、共に、貴金属材料又は貴金属複合材料であれば十分である。即ち、その詳細は後述するが、導電性エラストマー材料302の貴金属材料又は貴金属複合材料における重合体鎖は、導電性エラストマー材料302が導電性コンタクトパッド11へグラフトされる際に、導電性コンタクトパッド11の貴金属材料又は貴金属複合材料における重合体鎖へグラフトされる。

0081

導電性エラストマー材料302は、熱グラフト処理によって導電性コンタクトパッド11へグラフトされ、その熱グラフト処理は、通常、完全に硬化した状態にある導電性コンタクトパッド11の貴金属材料又は貴金属複合材料を用意することによって開始する。導電性エラストマー材料302は、スプレー塗布、ローラー塗布、転写パッド印刷、又は他の良く知られている種々の方法により、未硬化の状態で導電性コンタクトパッド11に塗布される。次いで、導電性コンタクトパッド11と導電性エラストマー材料302とが、熱サイクルにさらされ、これにより、導電性エラストマー材料302は、完全に硬化させられて導電性コンタクトパッド11へグラフトされる。この熱グラフト処理の間、導電性エラストマー材料302における重合体鎖は、導電性コンタクトパッド11の貴金属材料又は貴金属複合材料における重合体鎖へグラフトされ、もって、強力な化学結合が、導電性エラストマー材料302と導電性コンタクトパッド11との間に形成される。未硬化状態において、弾性材料と導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と導電性熱可塑性高分子材料と貴金属又は貴金属複合材料とは、通常、溶剤(例えばTOLUENETM)中に懸濁させられ、その溶剤は、熱サイクルの間に蒸発する。導電性エラストマー材料302を完全に硬化させて導電性コンタクトパッド11へグラフトすべく、グラフト処理は、放射線照射結合又は圧縮結合を二者択一的に含み得るということが、留意されるべきである。

0082

導電性エラストマー材料302が伸張又は圧縮によって変形させられている場合でも、導電性エラストマー材料302における導電性フレークは、低抵抗をもたらす。何故ならば、そのような変形が起こっているときでさえ、隣合っている導電性フレーク間での電気的接触がなされるに十分な程、導電性フレークの表面積が大きいからである。例えば、導電性エラストマー材料302の長さ方向の伸張の間、導電性エラストマー材料302の長さは増大する一方、導電性エラストマー材料302の厚さは減少する。厚さにおける減少は、隣合っている導電性フレークが互いに近づくことをもたらし、これにより、隣合っている大きな表面積の導電性フレークが互いに他方と物理的に、従って、電気的に接触する可能性が、増大する。長さにおける増大は、導電性フレークの横方向の移動を結果的にもたらし、これにより、隣合っている大きな表面積の導電性フレークは、互いに他方と摩擦し即ちこすれ、もって、隣合っている導電性フレーク間の物理的な、従って、電気的な接触が、維持される。

0083

導電性エラストマー材料302のジュロメーターの等級は、通常、ショアーAスケールで40〜80の範囲内にある。そのようなジュロメーターの等級は、導電性エラストマー材料302がその静止状態における形状の少なくとも33%まで伸張又は圧縮されることを許容する。そのような変形が起こると、導電性エラストマー材料302中に散在させられている導電性フレークは、上述のように相互作用し、もって、低抵抗が、導電性エラストマー材料302のすみからすみまで維持される。本発明に従って回路板における導電性コンタクトパッドへグラフトされた導電性エラストマー材料は、導電性エラストマー材料302を上述した限度内で変形させつつ行った測定の間中、20〜30ミリオームの範囲内の抵抗を維持することを示した。

0084

ここで、導電性エラストマー材料302は、回路板における導電性コンタクトパッドと半導体ダイにおける導電性コンタクトポイントとの間の電気的接続を行いやすくすることにおいて有用であると先に示されたが、導電性エラストマー材料302は、回路板における導電性コンタクトパッドとリード付き集積回路又はリードレス集積回路における導電性端子との間の電気的接続を行いやすくするためにも用いられ得るということが、留意されるべきである。更に、導電性エラストマー材料302は、可撓性フィルム回路等において使用される可撓性金属材料へグラフトされ得る。

0085

ここで、導電性エラストマー材料302と、それと接触することになる導電性表面との間の電気的接続を更に容易にすべく、更に別の材料を導電性エラストマー材料混合物に加えることが可能であるということが、留意されるべきである。

0086

図19を参照するに、貴金属材料基板又は貴金属複合材料基板400の断面図が示されており、その貴金属材料基板又は貴金属複合材料基板は、それへグラフトされている導電性エラストマー材料402を有している。上述した本発明に従い、導電性エラストマー材料402は、弾性材料と多量の導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と導電性熱可塑性高分子材料と貴金属材料又は貴金属複合材料との混合物で構成されている。また、上述した本発明に従い、貴金属材料基板又は貴金属複合材料基板400と導電性エラストマー材料402における貴金属材料又は貴金属複合材料とが、共に、貴金属材料又は貴金属複合材料であるので、導電性エラストマー材料402が貴金属材料基板又は貴金属複合材料基板400へグラフトされる際に、強力な化学結合が、導電性エラストマー材料402と貴金属材料基板又は貴金属複合材料基板400との間に生ずるであろう。

0087

導電性エラストマー材料402と、それと接触することになる導電性表面との間の電気的な接続を更に容易にすべく、導電性エラストマー材料402は、導電性エラストマー材料402の表面内へ埋め込まれる多量の導電性押込み粒子404を更に備え得る。導電性押込み粒子404は、熱サイクルに先立ち、導電性エラストマー材料402の表面へ好適に付着させられ、もって、粒子404は、導電性エラストマー材料402に、それが完全に硬化する際に固定される。導電性押込み粒子404の押し込むという性質は、一の手段を提供し、この一の手段により、導電性エラストマー材料402と接触することになる導電性表面上に形成されているかも知れないところの絶縁酸化物が、脇へ押され得、もって、より良い電気的接続が、導電性表面と導電性エラストマー材料402との間に形成され得る。導電性押込み粒子404は、他の汚染物(例えば、それらと接触することになる導電性表面上に存在し得る繊維又は粒子)を脇へ押し得るということが、留意されるべきである。

0088

導電性押込み粒子404は、多くの異なったタイプの導電性材料又は半導電性材料(例えば銀、ニッケル又は炭素)で作られ得る。あるいは、導電性押込み粒子404は、多くの異なったタイプの導電性材料、半導電性材料、又は絶縁材料であって他の導電性材料若しくは半導電性材料(例えば銀、ニッケル若しくは炭素)でコートされ若しくはこれらをそれらの中に散在させられているもので作られ得る。導電性押込み粒子404は、通常、50μmの平均粒度を有している。

0089

図20を参照するに、貴金属材料基板又は貴金属複合材料基板400の断面図が示されており、その貴金属材料基板又は貴金属複合材料基板は、それへグラフトされている導電性エラストマー材料402を有している。導電性エラストマー材料402と、それと接触することになる導電性表面との間の電気的な接続を更に容易にすべく、導電性エラストマー材料402は、導電性エラストマー材料402の表面内へ埋め込まれる多量の導電性孔明け粒子406を更に備え得る。導電性孔明け粒子406は、熱サイクルに先立ち、導電性エラストマー材料402の表面へ好適に付着させられ、もって、粒子406は、導電性エラストマー材料402に、それが完全に硬化する際に固定される。導電性孔明け粒子406の孔を明けるという性質は、一の手段を提供し、この一の手段により、導電性エラストマー材料402と接触することになる導電性表面上に形成されているかも知れないところの絶縁酸化物が、孔を明けられ得、もって、より良い電気的接続が、導電性表面と導電性エラストマー材料402との間に形成され得る。導電性孔明け粒子406は、他の汚染物(例えば、それらと接触することになる導電性表面上に存在し得る繊維又は粒子)に孔を明け得るということが、留意されるべきである。

0090

導電性孔明け粒子406は、多くの異なったタイプの導電性材料又は半導電性材料(例えば銀、ニッケル又は炭素)で作られ得る。あるいは、導電性孔明け粒子406は、多くの異なったタイプの導電性材料、半導電性材料、又は絶縁材料であって他の導電性材料若しくは半導電性材料(例えば銀、ニッケル若しくは炭素)でコートされ若しくはこれらをそれらの中に散在させられているもので作られ得る。導電性孔明け粒子406は、通常、40μmの平均粒度を有している。

0091

図21を参照するに、貴金属材料基板又は貴金属複合材料基板400の断面図が示されており、その貴金属材料基板又は貴金属複合材料基板は、それへグラフトされている導電性エラストマー材料410を有している。この具体的な実施形態においては、導電性エラストマー材料410は、弾性材料と多量の導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と導電性熱可塑性高分子材料と貴金属材料又は貴金属複合材料と多量の導電性押込み粒子404との混合物(図を明瞭にするために押込み粒子のみが示されている)で構成されている。即ち、導電性押込み粒子404は、導電性エラストマー材料410における残りの材料と共に基板400上に付着させられている。

0092

導電性エラストマー材料410内での導電性押込み粒子404の分布は、導電性エラストマー材料410の表面近傍であるとして示されている。何故ならば、導電性押込み粒子404は、導電性エラストマー材料410の塗布の間に、基板400で跳ねるであろうからである。即ち、導電性エラストマー材料410がスプレー塗布によって基板400へ塗布される際に、導電性押込み粒子404は、基板400で跳ねるであろう。勿論、導電性押込み粒子404についてのこの位置は、それらの機能(例えば、それらと接触することになる導電性表面上の酸化物を脇へ押すこと)からして好ましい。導電性エラストマー材料410における導電性押込み粒子404の量は、それらの適切な機能を確実にするのに、通常は公称で5重量%を必要とするだけである。

0093

図22を参照するに、貴金属材料基板又は貴金属複合材料基板400の断面図が示されており、その貴金属材料基板又は貴金属複合材料基板は、それへグラフトされている導電性エラストマー材料420を有している。この具体的な実施形態においては、導電性エラストマー材料420は、弾性材料と多量の導電性フレークと熱可塑性エラストマー材料と導電性熱可塑性高分子材料と貴金属材料又は貴金属複合材料と多量の導電性孔明け粒子406との混合物(図を明瞭にするために孔明け粒子のみが示されている)で構成されている。即ち、導電性孔明け粒子406は、導電性エラストマー材料420における残りの材料と共に基板400上に付着させられている。

0094

導電性エラストマー材料420内での導電性孔明け粒子406の分布は、導電性エラストマー材料420の表面近傍であるとして示されている。何故ならば、導電性孔明け粒子406は、導電性エラストマー材料420の塗布の間に、基板400で跳ねるであろうからである。即ち、導電性エラストマー材料420がスプレー塗布によって基板400へ塗布される際に、導電性孔明け粒子406は、基板400で跳ねるであろう。勿論、導電性孔明け粒子406についてのこの位置は、それらの機能(例えば、それらと接触することになる導電性表面上の酸化物に孔を明けること)からして好ましい。導電性エラストマー材料420における導電性孔明け粒子406の量は、それらの適切な機能を確実にするのに、通常は公称で5重量%を必要とするだけである。

0095

ここで、導電性孔明け粒子と導電性押込み粒子とを有しているものを含む、上述した導電性エラストマー材料は、導電性表面、導電性トレース、導電性塗膜、又は弾性を有する他の導電性要素が必要とされているところの、多くの用途で利用され得るということが、留意されるべきである。

0096

本発明は、本明細書に記載されている特定の実施形態によってその範囲が限定されるべきではない。実際、本明細書に記載されているものに加えて、上述した記載及び添付図面からの本発明の種々の変更が、当業者には明らかであろう。従って、そのような変更は、特許請求の範囲内のものであるとして意図されている。

図面の簡単な説明

0097

図1本発明に係る導電性エラストマー材料で形成されている導電性トレースで電気的に相互接続されている幾つかの集積回路を有している弾性基板の斜視図である。
図2図1に示されている弾性基板であって、そこへグラフトされている、本発明に係る導電性エラストマー材料を有しているものの断面図である。
図3導電性エラストマー材料はそれが変形させられていてもその意図されている機能を依然として果たしているということを示すために、変形させられた状態にある、図1に示されている弾性基板の端面図である。
図4弾性カバーを備えているキーパッドであって、その弾性カバーへグラフトされている、本発明に係る導電性エラストマー材料を有しているものの断面図である。
図5弾性基板と、この弾性基板の表面へグラフトされている、本発明に係る導電性エラストマー材料とを有している弾性EMIシールドの斜視図である。
図6図5に示されている弾性EMIシールドの裏面の斜視図である。
図7一の実施形態における、図5に示されている弾性EMIシールドの部分の断面図である。
図8別の実施形態における、図5に示されている弾性EMIシールドの部分の断面図である。
図9更に別の実施形態における、図5に示されている弾性EMIシールドの部分の断面図である。
図10更に別の実施形態における、図5に示されている弾性EMIシールドの部分の断面図である。
図11回路板であって、複数の導電性コンタクトパッドと、本発明に係る導電性エラストマー材料でその上に形成されている複数の導電性トレースとを有しているものの斜視図である。
図12可撓性フィルムであって、複数の導電性コンタクトパッドと、本発明に係る導電性エラストマー材料でその上に形成されている複数の導電性トレースとを有しているものの斜視図である。
図13熱硬化性基板又は熱可塑性基板であって、そこへグラフトされている、本発明に係る、埋め込まれている導電性押込み粒子を備えている導電性エラストマー材料を有しているものの断面図である。
図14熱硬化性基板又は熱可塑性基板であって、そこへグラフトされている、本発明に係る、埋め込まれている導電性孔明け粒子を備えている導電性エラストマー材料を有しているものの断面図である。
図15熱硬化性基板又は熱可塑性基板であって、そこへグラフトされている、本発明に係る、導電性押込み粒子を備えている導電性エラストマー材料を有しているものの断面図である。
図16熱硬化性基板又は熱可塑性基板であって、そこへグラフトされている、本発明に係る、導電性孔明け粒子を備えている導電性エラストマー材料を有しているものの断面図である。
図17複数の導電性コンタクトパッドを有している回路板であって、それらの導電性コンタクトパッドは、半導体ダイにおける導電性コンタクトポイントとの電気的接続を行うための、そこへグラフトされている、本発明に係る導電性エラストマー材料を有している、ものの部分の斜視図である。
図18複数の導電性コンタクトパッドを有している回路であって、それらの導電性コンタクトパッドは、半導体ダイにおける導電性コンタクトポイントとの電気的接続を行うための、そこへグラフトされている、本発明に係る導電性エラストマー材料を有している、ものの分解断面図である。
図19貴金属材料基板又は貴金属複合材料基板であって、そこへグラフトされている、本発明に係る、埋め込まれた導電性押込み粒子を備えている導電性エラストマー材料を有しているものの断面図である。
図20貴金属材料基板又は貴金属複合材料基板であって、そこへグラフトされている、本発明に係る、埋め込まれた導電性孔明け粒子を備えている導電性エラストマー材料を有しているものの断面図である。
図21貴金属材料基板又は貴金属複合材料基板であって、そこへグラフトされている、本発明に係る、導電性押込み粒子を備えている導電性エラストマー材料を有しているものの断面図である。
図22貴金属材料基板又は貴金属複合材料基板であって、そこへグラフトされている、本発明に係る、導電性孔明け粒子を備えている導電性エラストマー材料を有しているものの断面図である。

--

0098

10弾性基板
11導電性コンタクトパッド
12集積回路部品
13端子
14導電性トレース(導電性エラストマー材料)
16導電性スルーホール
18導電性リード
20弾性材料
22導電性フレーク
30キーパッド
36 導電性エラストマー材料
38印刷回路板
40 導電性トレース
50弾性EMIシールド
66 弾性基板
68 導電性エラストマー材料
70導電性押込み粒子
72 導電性孔明け粒子
100 可撓性フィルム
200熱硬化性基板又は熱可塑性基板
202 導電性エラストマー材料
300取付ハードウェア
302 導電性エラストマー材料
400貴金属材料基板又は貴金属複合材料基板
402 導電性エラストマー材料

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