壓觸式電互連器及其制造方法

專利名稱：壓觸式電互連器及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種供互連液晶顯示器和電路板或互連多個電路板的壓觸式電互連器，以及一種制造這種器件的改進的方法。
壓觸式電互連器有各種各樣，但近來互連液晶顯示器和電路板或互連多個電路板使用了一種U形金屬線互連器。這種U形金屬線互連器如圖1中所示由一個絕緣泡沫彈性體15、一個絕緣橡皮片2A和多個導電絲3組成。彈性體15為用海棉硅橡膠材料制成的截面大致呈半橢圓形的塊。橡皮片2A截面大致呈U形，附在絕緣泡沫彈性體15的周邊表面彎曲的一側和背面，將泡沫絕緣彈性體的這些部分覆蓋住。導電絲3呈U形，粘接固定在絕緣橡皮片2A的表面，沿絕緣泡沫彈性體15的一個端面伸至另一端面的方向彼此靠近且平行地等間距排列成行。
如此構成的U形金屬線互連器壓在和夾持在電子電路板的一個作為電連接件的電極(圖中未示出)與附屬電子電路板的一個作為電互連對象的電極(圖中未示出)之間，從而壓住電子電路板，使電子電路板彈性變形。這樣，電子電路板和附屬電子電路板就用多個導電絲3軟性地電互連起來。
現有技術的對比文獻有日本專利申請公開平9-115577、日本專利公開平7-105174和日本專利2796872。
一般的壓觸式電互連器17如上面所述的那樣只用海綿硅橡膠制成，因而其特點是容易粘住，而且不溜滑。因此，電互連器17高時配套效果就不好，電子電路板與附屬電子電路板之間的互連非常不穩定，往往導致不導電，從而使電子電路板與附屬電子電路板互連不起來，因而質量不穩定，問題很大。
此外，一般的壓觸式電互連器是按上述方式構成的，導電絲3的配置間距只有50微米至100微米那么小，各導電絲3的直徑又只有30微米至40微米那么小，所以即使有很小的力壓向導電絲3也會使其變形，從而使諸如移動電話機之類的制品故障百分率增大，產生問題。另外，由于很小的力也會使電互連器17變形，因而使電子電路板與附屬電子電路板之間的互連變得非常不穩定，導致不能配套使用的問題。
鑒于上述情況，本發明的目的是要提供一種能提高溜滑性能從而提高配套使用性能、能使電連接件與電互連對象之間穩定互連且能使質量穩定的壓觸式電互連器及其制造方法。
此外，根據上述情況，本發明的另一個目的是提供一種能避免產品故障率因很小的力導致電互連器的導電絲或表面變形而增大、且能使電連接件與電互連對象之間的互連穩定從而進一步提高配套使用性能的壓觸式電互連器。
從達到上述目的的角度看，本發明的目標如下。
本發明的第一目標是用于互連電連接件和電互連對象的壓觸式電互連器，互連時配置在電連接件與電互連對象之間，其中這種電互連器包括一個絕緣泡沫彈性體、一個絕緣橡皮片和多個導電絲。絕緣泡沫彈性體呈柱形，截面大致呈U形。絕緣橡皮片的截面大致呈U形，覆蓋住絕緣泡沫彈性體周邊的一部分。導電絲大致呈U形，沿絕緣泡沫彈形體的一個端面至另一端面的方向大致等間距地并列配置在絕緣橡皮片的表面上。
絕緣泡沫彈性體的兩個端面都分別絕緣外露。絕緣泡沫彈性體周邊的其余部分配備有一個外露的高硬度的保護性絕緣橡皮片。
本發明的第二目標是用于互連電連接件和電互連對象的壓觸式電互連器，互連時夾緊在電連接件與電互連對象之間，其中這種電互連器包括一個絕緣泡沫彈性體、一個絕緣橡皮片、多個導電絲和一個高硬度絕緣保護橡皮片。絕緣橡皮片的截面大致呈U形，覆蓋住絕緣泡沫彈性體的表面、一側和背面，同時使絕緣泡沫彈性體的兩端面和另一側外露。導電絲大致呈U形，沿絕緣泡沫彈性體的一個端面至另一端面的方向大致等間距地并列配置在絕緣橡皮片上。高硬度絕緣保護橡皮片設在絕緣泡沫彈性體的另一側。
絕緣橡皮片表面和背面之一上的多個導電絲可與電連接件接觸，另一面上的多個導電絲可與電互連對象接觸。多個在絕緣橡皮片一面的導電絲配備有高硬度的抑制變形的橡皮片。
本發明的第三個目標是一種制取壓觸式電互連器的方法，這種電互連器配置在電連接件與電互連對象之間，通過多個導電絲將電連接件與電互連對象電互連起來，采用了一個表面上彼此平行配置有多個導電絲的絕緣橡皮片、一個模制空腔大致呈U形的模具和一個通過層疊高硬度絕緣保護橡皮片和絕緣泡沫彈性體材料制取的層疊泡沫。所述方法包括下列步驟將截面大致呈U形的絕緣橡皮片放入模具的模制空腔中，使多個導電絲向著模制空腔的模制面，并將層疊泡沫插入絕緣橡皮片中，使保護橡皮片面向絕緣橡皮片的開口；夾持、加熱并壓緊模具，使層疊泡沫的絕緣泡沫彈性體材料發泡而模制，同時將絕緣泡沫彈性體、絕緣橡皮片和保護橡皮片結合成一體，從而模制成電互連器模制品，其中保護橡皮片在絕緣泡沫彈性體周邊的其余部分外露；以及打開模具，取出電互連器模制品，將其切割成預定的長度。
本發明的第四個目標是一種制取壓觸式電互連器的方法，這種電互連器夾在電連接件與電互連對象之間，通過多個導電絲將電連接件與電互連對象電互連起來，采用了一個彼此平行配置有多個導電絲的絕緣橡皮片、一個通過在底材料片上敷設能抑制變形、不經過硫化的高硬度絕緣橡皮片制取的層疊片、一個模制空腔大致呈U形截面的模具、和一個通過在絕緣泡沫彈性材料上敷上高硬度絕緣保護橡皮片制取的層疊泡沫。所述方法包括下列步驟將層疊片放入模具的模制空腔中，并放入具有外露的多個導電絲的絕緣橡皮片，通過將其彎成大致呈U形的截面，從而使絕緣橡皮片底部的多個導電絲與層疊片的抑制變形的橡皮片接觸，再將層疊泡沫插入絕緣橡皮片，使絕緣保護橡皮片面向絕緣橡皮片的開口；夾持、加熱和壓緊模具，使層疊片的抑制變形橡皮片與絕緣橡皮片底部的多個導電絲粘合，同時使層疊泡沫的絕緣泡沫彈性體材料發泡，形成絕緣泡沫彈性體，并使絕緣橡皮片與絕緣泡沫彈性體，以及絕緣泡膜彈性體與絕緣保護橡皮片結合成一體，從而模制出電互連器中間體，其中抑制變形的橡皮片和絕緣保護橡皮片分別外露著；和打開模具，取出電互連器中間體，從而除去層疊片的底材料片，并將電互連器中間體分成預定的長度，以得到電互連器。
按照本發明，在絕緣泡沫彈性體周邊的其余部分配置了含有大量充填料的保護橡皮片，從而因保護橡皮片外露面的粗糙度而改善了溜滑性能。
此外，按照本發明，電互連器配置在電連接件與電互連對象之間時，絕緣橡皮片表面或背面上的多個導電絲之一與電連接件接觸，另一導電絲與電互連對象接觸，接著電連接件和電互連對象彼此靠近，于是電互連器彈性變形，從而使電連接件和電互連對象與多個導電絲電互連起來。這時，設在不參與電連接件與電互連對象互連的一側的至少一部分上的抑制變形的橡皮片起抑制導電絲和電互連器的不必要變形的作用。
圖1是一般壓觸式電互連器的透視圖。
圖2A是本發明壓觸式電互連器第一實施例的透視圖。
圖2B是本發明壓觸式電互連器第二實施例的總透視圖。
圖3是本發明制取壓觸式電互連器方法的一個實施例中形成絕緣橡皮片情況的透視圖。
圖4是多個導電絲在圖3的絕緣橡皮片上成行彼此靠近排列情況的透視圖。
圖5是圖4的絕緣橡皮片經過一次硫化、除去底材料片、二次硫化等工序之后的透視圖。
圖6是圖5的絕緣橡皮片切割成最終絕緣橡皮片情況的透視圖。
圖7是本發明制取壓觸式電互連器的方法的一個實施例中層疊片的透視圖。
圖8A是本發明制取壓觸式電互連器的方法的第一實施例中絕緣橡皮片安置并緊貼裝設在模具底箱的模制空腔中的情況的剖視圖。
圖8B是本發明制取壓觸式電互連器的方法的第二實施例中層疊片和絕緣橡皮片依次安置在模具模制空腔中情況的剖視圖。
圖9是本發明制取壓觸式電互連器的方法的一個實施例中層疊泡沫的透視圖。
圖10A是圖8A的層疊泡沫插入絕緣橡皮片中的情況的剖視圖。
圖10B是本發明制取壓觸式電互連器的方法的第一實施例中模具夾持情況的剖視圖。
圖10C是層疊泡沫插入圖8B的絕緣橡皮片中情況的剖視圖。
圖11A是本發明制取壓觸式電互連器的方法的第一實施例中電互連器模制品的透視圖。
圖11B是本發明制取壓觸式電互連器的方法的第二實施例中電互連器中間體的透視圖。
圖12A是圖11A中的電互連器模制品切割成預定長度的情況的透視圖。
圖12B是圖11B中的電互連器中間體經切割從而形成電互連器情況的透視圖。
首先，本發明中電連接件和電互連對象包括液晶顯示器(玻板基芯片COG，工作臺TAB)、電路板、電子電路板、印刷電路板或組裝式配線板之類的各種電氣和電子部件。此外，絕絕泡沫彈性體包括各種彈性體材料，具體說，是丁二烯類共聚物，例如丁二烯-苯乙烯共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、丁二烯-異丁烯共聚物等，氯丁二烯聚合物，聚氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，聚氨酯或硅橡膠或其泡沫制品。其中，海綿狀硅橡膠無論在耐熱、耐寒、耐候性和電氣絕緣性能上都優異而且無毒性，用作彈性體材料最好。另外，大致呈U形包括C形、U形、反C形和類似的形狀。
絕緣橡皮片采用了用諸如頂涂法等一般方法將橡膠材料涂敷到聚酯膜或聚酰亞胺膜上制取的絕緣橡皮片，其中橡膠材料選自氯丁橡膠、硅橡膠、異戊二烯橡膠、丁基橡膠、氟橡膠或聚氨酯橡膠，橡膠硬度為20°H至60°H，聚酯膜或聚酰亞胺膜的例子有聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯或聚乙烯腈，厚約50至200微米。此厚度的容差最好小于或等于±5微米，更理想的情況是0至3微米。這是因為厚度容差(R最大)超過10微米時，導電絲的配置間距易受影響。
絕緣橡皮片的橡膠硬度之所以要在20°H至60°H、最好為30°H至50°H的范圍是因為若橡膠硬度小于20°H，橡膠材料就會因配置導電絲時尚未硫化而松弛，從而影響導電絲的配置間距。但若橡膠硬度大于60°H，則導電絲的配置間距同樣會受影響。制取絕緣橡皮片時最好是將通過兩三個壓延輥捏合的橡膠材料一點點地排放到例如PET(聚對苯二甲酸乙二酯)之類的收縮率不大的(不大于5％)非收縮型底材料片上。至于橡膠材料，則以橡膠彈性、耐熱性、耐寒性、耐環境性能和機械性能均優異的硅橡膠最合適。
至于導電絲，可采用包括金、金合金、鉑、銅、鋁、鋁硅合金、黃銅、德銀、磷青銅、鈹青銅、鎳、鉬、鎢、不銹鋼之類的金屬絲或在上述金屬上鍍諸如金、金合金或銠之類導電性和耐候性優異的材料而制得的導電絲。其中，導電性和耐候性優異和接觸電阻低的金屬絲或鍍金金屬絲較好。
各導電絲的粗細為3至500微米，最好為10至100微米，更理想為15至50微米。這是因為，導電絲若太細，配線時往往斷裂，若太粗，配線間距就不易準確，沿模具的模制空腔彎曲它時因彎曲彈性大于彎曲和將其放入模具中所要求值而難以彎曲。此外，各導電絲的粗細最好在埋設情況下能達到在未經硫化的絕緣橡皮上的導電絲的30％至80％、最好是40％至60％。
此外，除上述導電絲外，導電絲還可包括有縫金屬箔。有縫金屬箔可采用鐵、不銹鋼、銅、銅鈦合金等構成的有縫金屬箔或在這些金屬上鍍上象金、金合金或銠之類導電性和耐候性都優異的材料制成的有縫金屬箔。但最好還是采用導電性和耐候性優異、接觸電阻低的金屬絲或鍍金有縫金屬箔。一種有縫金屬箔采用了例如20微米粗、縫間距為70微米、金屬導電部分寬為30微米的有縫金屬箔。
作為第二實施例中采用的絕緣保護橡皮片和抑制變形的橡皮片，例如采用了用諸如頂涂法等一般方法將選自氯丁橡膠、硅橡膠、異戊二烯橡膠、丁基橡膠、氟橡膠或聚氨酯橡膠等橡膠硬度大的橡膠材料涂敷到聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯或聚乙烯腈之類的聚酯膜或聚酰亞胺膜上制取的橡皮片。制取絕緣保護橡皮片和抑制變形的橡皮片時最好將通過兩三個壓延輥捏合的橡膠材料一點點地排放到非收縮(收縮率不大于5％)底材料片上，例如PET之類的底材料片上。
作為橡膠材料，最好采用耐環境性能、機械性能、彈性、耐熱性、耐寒性、耐候性、耐濕性、耐化學性、抗老化性和電絕緣性能均優異的硅橡膠。另外，橡膠材料的厚度最好為50至500微米，更理想的是80至150微米，這是電互連器不致大到超過需要之外的厚度范圍。此外，橡膠硬度最好大于或等于60°H，更理想的為大于或等于80°H。有了這種高橡膠硬度的絕緣保護橡皮片，在用電互連器進行互連時，這種互連就可以在低負荷和低壓緊量的情況下進行，從而提高了互連的可靠性。
現在參看


本發明的一些最佳實施例，但本發明不限于這些實施例。
圖2A和圖2B是本發明的第一和第二實施例。在此實施例的壓觸式電互連器中，電互連器17供互連圖中未示出的電子電路板和附屬電子電路板，電互連器17由絕緣泡沫彈性體15、絕緣橡皮片2A、多個導電絲3、絕緣保護橡皮片11構成；而在圖2B所示的第二實施例中還有抑制變形的橡皮片14。絕緣橡皮片2A的截面大致呈U形，包覆在絕緣泡沫彈性體15的周邊上形成。導電絲3彼此靠近地在絕緣橡皮片2A上排成一行。絕緣保護橡皮片11埋設在絕緣泡沫彈性體15的另一側。抑制變形的橡皮片14粘附固定在絕緣橡皮片2A一側的多個導電絲上。
絕緣泡沫彈性體15采用彈性、耐熱性、耐寒性、耐候性、耐濕性、耐化學性、抗老化性和絕緣性均優異的硅橡膠材料12(發泡比為1.3至1.7倍)，大致模制成棒形。此外，絕緣橡皮片2A是纏繞附上的，使其覆蓋住絕緣泡沫彈性體15周邊的表面、一側和背面，從而使絕緣泡沫彈性體15的兩端面15A和另一側成為外露的絕緣表面。兩端面15A外露部分的尺寸為0.2至0.3毫米，這由待互連電極的寬度和間距而定。這種尺寸不會使電互連器17比所要求的大，而且對互連電路(電極形狀)的設計不會有不良影響。
多個導電絲3彼此靠近以等間距沿絕緣泡沫彈性體15一個端面至另一端面的方向平行排成一行。各導電絲3由鍍金黃銅絲構成，通過將其大致彎曲成U形而粘附固定到絕緣橡皮片2A的表面、一側和背面，從而將絕緣泡沫彈性體15夾在其間。各導電絲3的作用是使之在絕緣橡皮片2A上與電路板的電極接觸，在背面與附屬電子電路板的電極接觸。
絕緣保護橡皮片11采用彈性、耐熱性、耐寒性、耐候性、耐濕性、耐化學性、抗老化性和電氣絕緣性都優異的高硬度硅橡膠模制成厚0.05毫米至0.5毫米的矩形平片，其另一面以埋設的形式在同一層面上模制在絕緣泡沫彈性體15的周邊上，其表面外露。此外，抑制變形的橡皮片14用高硬度的硅橡膠模制成厚0.05毫米至0.5毫米的矩形平片，其不參與電子電路板與附屬電子電路板之間電互連部分呈伸長狀態粘附固定，且不與絕緣橡皮片2A一側上的多個導電絲3上的電極接觸。
在上述結構中，壓住電互連器17并將其夾持在配置在上下面的一對電子電路板與附屬電子電路板之間時，絕緣橡皮片2A表面上的多個導電絲3就與電子電路板的電極接觸，絕緣橡皮片背面上的多個導電絲3就與附屬電子電路板接觸，接著壓下電子電路板，電互連器17彈性變形，從而通過多個導電絲3將電子電路板和附屬電子電路板軟性地電互連起來。
現在說明制取壓觸式電互連器的方法。要制取本實施例的電互連器17，必須先配備絕緣橡皮片2A、層疊片4、模具7和層疊泡沫10。絕緣橡皮片2A有多個彼此平行的導電絲。層疊片4是將高硬度未經硫化的絕緣硅橡膠材料6層疊在底材料片5上制取的。模具7有一模制空腔9，其截面大致呈U形。層疊泡沫10是將高硬度的絕緣保護橡膠片11層疊在海綿狀的硅橡膠材料12上制取的。
首先，制取絕緣橡皮片2A。為制取絕緣橡皮片2A，用圖中未示出的壓延輥將硅橡膠材料2平鋪在由PET制成的長的底材料片1上，從而形成圖3所示的絕緣橡皮片2A。硅橡膠材料2采用了預定的硅橡膠混合料、硫化劑和硅烷偶聯劑混合制取的材料。
接著，將絕緣橡皮片2A切割成預定的長度并固定在轉鼓周邊，使硅橡膠材料2處在表面側，再使轉鼓轉起來，同時將圖中未示出的進料裝置的給料部分來的導電絲3加到硅橡膠材料2上。這時，供料裝置的供料部分沿轉鼓的軸向逐漸移動，于是多個導電絲3就在絕緣橡皮片2A的整個表面上平行排列起來。多個導電絲3配置完畢后，停下并移開轉鼓，從而形成圖4所示的絕緣橡皮片2A1，其中配置有多個導電絲3。
接著，在烘箱中將絕緣橡皮片2A加熱一預定時間進行一次硫化，剝除底材料片1，并在烘箱中將其余的絕緣橡皮片2A2加熱預定的時間進行二次硫化，從而形成圖5所示的絕緣橡皮片2A2。接著，沿導電絲3橫向切割絕緣皮片2A2，得出絕緣橡皮片2A3(見圖6)。
在本發明的第一實施例中，絕緣橡皮片2A3形成之后，將其彎曲成大致為U形截面并將其緊貼在下模箱8的模制空腔中，如圖8A所示。這時，使絕緣橡皮片2A3的多個導電絲3面向模制空腔9的模制面，且使其與模制面緊密接觸。
接著，制取層疊泡沫10。為此，用圖中未示出的壓延輥將海綿狀硅橡膠材料12在絕緣保護橡皮片11上平鋪成預定厚度，接著再切割成預定的寬度和長度(見圖9)。絕緣保護橡皮片11是通過下列工序模制的往硅橡膠混合料中加入預定的硫化劑并加以混合，以制取海綿狀硅橡膠材料12；用壓延輥將海綿狀硅橡膠材料12在圖中未示出的由PET制成的底材料片上平鋪成預定的厚度，再在烘箱中將其加熱硫化預定的時間。硅橡膠材料12采用往硅橡膠混合料中加入預定的硫化劑和發泡劑并加以混合制取的材料。
層疊泡沫10就是以上述方式制取的。接著，將層疊泡沫10倒轉過來通過一個縫隙插入絕緣橡皮片2A3的內底面中。這時，層疊泡沫10的保護橡皮片11朝絕緣橡皮片2A3的開口方向(圖10A中上面的方向)取向。
層疊泡沫10配置到絕緣橡皮片2A3中之后，如圖10A中所示，將模蓋13卡緊到下模箱8上，并在壓緊的情況下進行加熱，令層疊泡沫10的海綿狀硅橡膠材料12發泡并模制成絕緣泡沫彈性體15，同時將絕緣泡沫彈性體15與絕緣橡皮片2A3的內周邊表面，以及絕緣泡沫彈性體15與保護橡皮片11分別模制成一體。經過如此模制，形成了電互連器制品17A，其中兩端面形成為外露的絕緣表面15A，且保護橡皮片11在絕緣泡沫彈性體15周邊的其余部分在埋設情況下在同一層面形成，其一部分外露著。
接著，打開模具7，取出電互連器制品17A，并在預定條件下對其進行后處理(二次硫化)，從而形成長棒狀的電互連器制品17A(見圖11A)。之后，將電互連器制品17A切割成預定的大小和長度，從而得出單個或多個電互連器制品17A(見圖12A)。其它各部分與一般的實例相同，這里不再贅述。
接下去，在第二實施例中制取層疊片4。為此，在用圖中未示出的壓延輥將硅橡膠材料6平鋪在PET制成的長的底材料片5之后，將其切割成預定的尺寸，得出圖7中所示的層疊片4。這里硅橡膠材料6采用在預定的硅橡膠混合料中加入硫化劑并加以混合而制取的材料。
制取絕緣橡皮片2A3和層疊片4之后，如圖8B中所示，將層疊片4放入構成模具7的下模箱8的模制空腔9的底部，使硅橡膠材料6朝上配置，再將絕緣橡皮片2A3彎成U形截面，其多個導電絲3外面外露，從而使其坐落在模制空腔9中，并緊貼在模制空腔壁上。這時，多個導電絲3與層疊片4的硅橡膠材料6接觸，絕緣橡皮片2A3的多個導電絲3面向模制空腔9的模制面，與其緊密接觸。
與第一實施例一樣，第二實施例在制取層疊泡沫10之后也同樣將層疊泡沫10倒轉過來通過一個縫隙插入絕緣橡皮片2A3的內底面中。這時，層疊泡沫10的絕緣保護橡皮片11朝絕緣橡皮片2A3的開口方向(即圖10B中的上部方向)取向。
層疊泡沫10配置在絕緣橡皮片2A3上之后，如圖10B所示，將模蓋13卡緊到下模箱8上，并在壓緊情況下加熱，于是硅橡膠材料6和多個導電絲3粘結起來，使硅橡膠材料6形成抑制變形的橡皮片14。此外，層疊泡沫10的海綿狀硅橡膠材料12發泡成絕緣泡沫彈性體15，同時絕緣橡皮片2A3與絕緣泡沫彈性體15的內周邊表面，以及絕緣泡沫彈性體15與絕緣保護橡皮片11分別模制成一整體。經過如此模制，形成了電互連器中間體16，其中兩端面15A都形成為外露的絕緣表面，抑制變形的橡皮片14外露著，絕緣保護橡皮片11在絕緣泡沫彈性體15的另一側的同層面上埋沒形成，其一部分外露著。
接著，打開模具7，取出電互連器中間體16，并剝除層疊片4的底材料片5，再在預定條件下對電互連器中間體16進行后處理(二次硫化)，從而形成長棒狀的電互連器中間體16(見圖11B)。之后，用切割器之類將電互連器中間體16沿縱向切割成預定的大小和長度，從而制出單個或多個壓觸式電互連器17(見圖12B)。
按照本發明，含大量充填劑的扁平絕緣保護橡皮片11埋設在絕緣泡沫彈性體15周邊的另一側，換句話說，埋設在沒有多個導電絲3的地方，在同一層面上埋設，其一部分外露著。這樣，粘附作用由于絕緣保護橡皮片11表面粗糙而削弱了。這就是說，由于溜滑性能明顯改善，因而很難粘起來，而且即使電互連器17的高度高，也可以大大提高其裝配配套性，并使電子電路板與附屬的電互連器之間的互連實際穩定，從而可指望有可靠的互連效果。此外，還可以大大提高初始接觸性能。這樣，可以有效避免電子電路板與附屬電子電路板之間不互連的情況，使質量穩定。
此外，按照本發明的第二實施例，由于抑制變形的橡皮片14粘附固定在不參與電子電路板與附屬電子電路板互連作用的位置，因而限制了導電絲3和電互連器17的撓曲和變形，從而使導電絲3即使受到小壓力也不容易變形，進而減少了象移動電話之類產品的故障率。此外，即使有小的力作用，電互連器17的表面也不易變形，因而使電子電路板與附屬電子電路板之間的互連真正穩定下來，而且大大提高了裝配的配套性和搬運的簡易性。另外，由于抑制變形的橡皮片14模制成0.05毫米至0.5毫米厚，因而電互連器17不會變大，也不會對電子電路板和附屬電子電路板的電極設計產生不良影響。
此外，由于粘附作用削弱了，因而可以有效避免電互連器17局部變形。另外，由于絕緣泡沫彈性體15的兩個端面15A制成為外露的絕緣表面，因而不會產生導電的毛刺，從而可以始終維持絕緣狀態。
在上述實施例中，列舉的是截面大致呈矩形的絕緣泡沫彈性體15，但本發明并不限于這種形狀，象半橢圓形之類的類似截面形狀的絕緣泡沫彈性體15也可以用。此外，絕緣泡沫彈性體15也可以按絕緣保護橡皮片11從絕緣泡沫彈性體15周邊的另一側突出的狀態外露。另外，還可以適當增加/減少或改變抑制變形的橡皮片14的數目、大小、形狀等參數。再有，多個導電絲3還可以通過以一定速度逐步移動轉鼓而平行配置在絕緣橡皮片2A的表面。還有，層疊泡沫10還可以在模制前預先制取。
現在參看圖3至圖12B中所示的制造過程詳細說明本發明的制造電互連器17的方法。
首先，制備長條底材料片1。底材料片1由厚50微米、寬350毫米的PET片組成，它是不收縮的底材。再是制備硅橡膠材料2，作法是往橡膠硬度為50°H的100份重量的硅橡膠混合料KE-153U(產品名，Shin-Etsu Kagaku公司出品)中加入0.5份重量的硫化劑C-19A(同上所述)、0.25份重量的硫化劑C-19B(同上所述)和1.0份重量的硅烷偶聯劑KBM 403(同上所述)，并加以混合。如此制備完畢之后，用圖中未示出的壓延輥將硅橡膠材料2平鋪在底材料片1上，使其厚度為100微米，寬度為300毫米，從而形成絕緣橡皮片2A。
接著，將絕緣橡皮片2A切割成600毫米長，再固定到600毫米圓周的轉鼓周邊，使絕緣橡皮片2A在外面，并將直徑40微米的鍍金黃銅絲從供料裝置供到轉動著的轉鼓上。這時，轉鼓每轉一圈則沿轉鼓軸向按100微米的間距移動導電絲3的供應部分100微米，同時將導電絲3沿轉鼓軸向配置成10毫米長之后，轉動轉鼓一次，使供應導電絲3的部分沿轉鼓軸向移動0.4毫米，然后按100微米的間距將導電絲3沿軸向配置成10毫米長。
重復上述操作將多個導電絲3配置在絕緣橡皮片2A的整個周邊上。這種配置操作完畢之后，使轉鼓停止轉動，將絕緣橡皮片2A連同導電絲從轉鼓上除下，并除下0.4毫米移動位置上的導電絲3，從而形成圖4中所示的絕緣橡皮片2A1。
接著，在烘箱中使絕緣橡皮片2A2在120℃下加熱30分鐘進行一次硫化，剝除底材料片1，再次在烘箱中在195℃下使絕緣橡皮片2A2加熱4小時以進行二次硫化，從而得出圖5中所示的絕緣橡皮片2A2。如此制取圖5中所示的絕緣橡皮片2A2之后，沿導電絲3的橫向切割絕緣橡皮片2A2，得出寬8.0毫米長300毫米的絕緣橡皮片2A3(見圖6)。
接著，在本發明的第一實施例中，如圖8A中所示，將絕緣橡膠片2A3放入帶模制空腔9的呈U形的下模箱8中，使絕緣橡皮片2A3的導電絲3面向模制面。同時，將0.3份重量的硫化劑C-19A(產品名，Shin-Etsu kagaku Kogyo公司出品)、2.5份重量的硫化劑C-19B(同上所述)分別加入硬度為80°H的100份重量的硅橡膠混合料KE-981(同上所述)中，由此制備硅橡膠材料。用壓延輥鋪開此硅橡膠材料，在烘箱中在300℃下加熱1分鐘進行硫化，從而形成10微米厚的保護橡膠片11。
另一方面，將0.5份重量的硫化劑C-1(產品名，Shin-Etsu KagakuKogyo公司出品)、2.0份重量的硫化劑C3(同上所述)和1.8份重量的發泡劑2，2-偶氮二異丁腈加入100份重量的硅橡膠混合料KE-151U(同上所述)中混合，由此制備海綿狀硅橡膠材料12。海綿狀硅橡膠材料12制備完畢之后，在1.8微米厚的保護橡皮片8上鋪開成片，將其切割成3毫米高、1.9毫米寬和300毫米長，由此制備層疊泡沫10(見圖9)。接著，將層疊泡沫10放在絕緣橡皮片2A3的內底面上，如圖10A中所示。
之后，將模蓋13放在下模箱8上卡緊，再在175℃和10公斤/平方厘米壓力負荷下將其加熱5分鐘，使海綿狀硅橡膠材料12發泡和模制。這里，海綿狀硅橡膠材料12原先叫做絕緣泡沫彈性體12(見圖10B)。
接著，打開模具7，從模具7中取出電互連器制品17A，在200℃下對其進行后處理1小時，得出圖11A中所示的長條電互連器制品17A。之后，在沒有導電絲3和絕緣橡皮片2A3外露的0.4毫米偏移處切割電互連器制品17A(最好在偏移處的中心部分切割)，從而制出長10.4毫米、高4毫米、寬2毫米的電互連器17。
如此得出的電互連器17即使很高，其可使用性也優異。此外，這里沒有液晶顯示器與電路板之間或各電子電路板之間因壓向電子電路板和附屬電子電路板的電互連器17的預定觸點不能互連的問題，此外也不會引起電路不互連的問題。
在本發明的第二實施例中，制取絕緣橡皮片2A3之后，制備長條底材料片5。底材料片5由厚50微米、寬350毫米的PET片構成，是不收縮的底材。同樣，硅橡膠材料6是往橡膠硬度為80°H的100份重量的硅橡膠混合料KE-981(產品名，Shinetsu Kagaku Kogyo公司出品)中分別加入0.3份重量的硫化劑C-19A(同上所述)和2.5份重量的硫化劑C-19B(同上所述)并加以混合制備的。如此制備完畢后，硅橡膠材料6用圖中未示出的壓延輥在底材料片5上鋪開，其寬為40毫米，長為300毫米，從而形成層疊片4(見圖7)。
接著，如圖8所示，層疊片4坐落配置在有模制空腔9的呈U形的下模箱8中，安置成使絕緣橡皮片2A3的有導電絲3的一面面向模制面。另一方面，將0.3份重量的硫化劑C-19A(產品名，ShinetsuKagaku Kogyo公司出品)和2 5份重量的硫化劑C-19B(同上所述)分別加入100份重量的硅橡膠混合料KE-981(同上所述)中并加以混合，并將此硅橡膠材料用壓延輥鋪開，在烘箱中在300℃下加熱1分鐘使其硫化，從而形成厚10微米的絕緣保護橡皮片11。
此外，分別將0.5份重量的硫化劑C-1(產品名，Shin-Etsu kagakuKogyo公司出品)、2.0份重量的硫化劑C-3(同上所述)和1.8份重量的發泡劑2，2-偶氮二異丁腈加入100份重量的硅橡膠混合料KE-151U(同上所述)中混合，從而制備出海綿狀硅橡膠材料12。制備完畢之后，海綿狀硅橡膠材料12在絕緣保護橡皮片11上鋪開成1.8微米厚的片，將其切割成3毫米高、1.9毫米寬、300毫米長的尺寸，制備出層疊泡沫10(見圖9)。接著，將層疊泡沫10放在絕緣橡皮片2A3的內底面上，如圖10C中所示。
之后，將模蓋13放到下模箱8上卡緊，然后在175℃和10公斤/平方厘米的壓力負荷下將它們加熱5分鐘，使海綿狀硅橡膠材料12(原先叫做絕緣泡沫彈性體15)發泡并加以模制(見圖11B)。
接著，打開模具7，從中取出電互連器中間體16，剝除層疊片4的底材料片5，在200℃下對電互連器中間體16后處理1小時，得出長條的電互連器中間體16，如圖11B所示。之后，在沒有導電絲3且絕緣橡皮片2A3外露的0.4毫米偏移處切割電互連器中間體16(最好在偏移處的中心部分切割)，從而制出電互連器17，如圖12中所示。
如此得出的電互連器17即使在抑制變形橡皮片14的地方受小力的作用也完全不變形，而且即使很高，其使用性能也是優異的。此外，這里也沒有由于壓向電子電路板和附屬電子電路板的電互連器17不能按預定接觸而使液晶顯示器與電路板或各電子電路板之間不能互連的問題，也不會使電路不互連。
相比之下，電互連器17沒有絕緣保護橡皮片11和抑制變形的橡皮片14時，即使作用到導電絲3一側的不參與液晶顯示器與電路板之間或各電子電路板之間互連的力不大，也容易變形，而且往往不能互連。此外，電互連器17很高時，使用性能變壞。再有，由于壓向電子電路板的電互連器17達不到預定的接觸，互連液晶顯示器與電路板或互連各電子電路板時不容易達到互連，從而使電路不能互連。
綜上所述，按照本發明的第一和第三目標，由于溜滑性能得到改善，因而不易粘住，而且即使電互連器很高，裝配的配套性也得到改善，同時電子電路板與附屬電互連器之間的互連穩定，從而可以指望互連可靠。這樣，電連接件與電互連對象之間不互連的情況得以消除，因而質量穩定。此外，由于粘結作用削弱了，因而可有效防止電互連器局部變形。另外，由于絕緣泡沫彈性體的兩個端面都分別作為絕緣表面外露著，因而導電絲不會造成毛刺，從而可以維持絕緣狀態。
此外，按照本發明的第二和第四目標，可以避免導電絲表面和電互連器受到小力時容易變形的情況，從而可以降低產品的故障率。另外，電連接件與電互連對象之間的互連可以穩定，因而可以指望提高裝配工作的配套性。
權利要求
1.一種配置在電連接件與電互連對象之間將電連接件與電互連對象互連起來的壓觸式電互連器，其特征在于該電互連器包括一個絕緣泡沫彈性體、一個絕緣橡皮片和多個導電絲，絕緣泡沫彈性體呈柱狀，其截面大致呈U形，絕緣橡皮片截面大致呈U形，覆蓋著絕緣泡沫彈性體周邊的一部分，導電絲大致呈U形，配置在絕緣橡皮片的表面，沿絕緣泡沫彈性體一端面至另一端面的方向大致等間距地并列配置；絕緣泡沫彈性體的兩個端面分別作為絕緣表面外露著，絕緣泡沫彈性體周邊的其余部分上配備有外露的高硬度的絕緣保護橡皮片。
2.一種夾持在電連接件與電互連對象之間將電連接件與電互連對象互連起來的壓觸式電互連器，其特征在于該電互連器包括一個絕緣泡沫彈性體、一個絕緣橡皮片、多個導電絲和一個絕緣保護橡皮片，絕緣橡皮片的截面大致呈U形，覆蓋住絕緣泡沫彈性體的表面、一側和背面，而絕緣泡沫彈性體的兩個端面和另一側外露著，導電絲大致呈U形，處在絕緣橡皮片上，沿絕緣泡沫彈性體的一個端面至另一端面方向大致等間距地并列配置，在絕緣泡沫彈性體的另一側設有一個高硬度的絕緣保護橡皮片；絕緣橡皮片上的多個導電絲或絕緣橡皮片背面的多個導電絲能與電連接件接觸，另一多個導電絲能與電互連對象接觸，絕緣橡皮片一側上的多個導電絲配備有高硬度的抑制變形的橡皮片。
3.一種制造配置在電連接件與電互連對象之間的通過導電絲將電連接件與電氣互連對象互連起來的壓觸式電互連器的方法，采用了一個絕緣橡皮片、一個模具和一個層疊泡沫，絕緣橡皮片的表面上配置有彼此平行的多個導電絲，模具具有截面大致呈U形的模制空腔，層疊泡沫通過將高硬度絕緣保護橡皮片和絕緣泡沫彈性體材料層疊起來制取，所述方法包括下列步驟將截面大致呈U形的絕緣橡皮片放入模具的模制空腔中，使多個導電絲向著模制空腔的模制面，并將層疊泡沫插入絕緣橡皮片中，使保護橡皮片面向絕緣橡皮片的開口；夾持、加熱并壓緊模具，使層疊泡沫的絕緣泡沫彈性體材料發泡而模制，同時將絕緣泡沫彈性體、絕緣橡皮片和保護橡皮片結合成一體，從而模制成電互連器模制品，其中保護橡皮片在絕緣泡沫彈性體周邊的其余部分外露；以及打開模具，取出電互連器模制品，將其切割成預定的長度。
4.一種制造夾持在電連接件與電互連對象之間將電連接件與電互連對象通過導電絲互連起來的壓觸式電互連器的方法，采用了一個絕緣橡皮片、一個層疊片、一個模具和一個層疊泡沫，絕緣橡皮片具有多個彼此平行配置的導電絲，層疊片是在底材料片上形成高硬度的未經硫化的絕緣的抑制變形的橡皮片制取的，模具具有截面大致呈U形的模制空腔，層疊泡沫是在絕緣泡沫彈性體材料上形成高硬度的絕緣保護橡皮片制取的，所述方法包括下列步驟將層疊片放入模具的模制空腔中，并放入具有外露的多個導電絲的絕緣橡皮片，通過將其彎成大致呈U形的截面，從而使絕緣橡皮片底部的多個導電絲與層疊片的抑制變形的橡皮片接觸，再將層疊泡沫插入絕緣橡皮片，使絕緣保護橡皮片面向絕緣橡皮片的開口；夾持、加熱和壓緊模具，使層疊片的抑制變形橡皮片與絕緣橡皮片底部的多個導電絲粘合，同時使層疊泡沫的絕緣泡沫彈性體材料發泡，形成絕緣泡沫彈性體，并使絕緣橡皮片與絕緣泡沫彈性體，以及絕緣泡膜彈性體與絕緣保護橡皮片結合成一體，從而模制出電互連器中間體，其中抑制變形的橡皮片和絕緣保護橡皮片分別外露著；和打開模具，取出電互連器中間體，從而除去層疊片的底材料片，并將電互連器中間體分成預定的長度，以得到電互連器。
全文摘要
一種插在電子電路板與附屬電子電路板之間將其互連的壓觸式電互連器,包括絕緣泡沫彈性體、絕緣橡皮片、多個導電絲和絕緣保護橡皮片,絕緣橡皮片截面大致呈U形,覆蓋彈性體表面、一側和背面,彈性體的兩端面和另一側外露著,導電絲大致呈U形,粘附在絕緣橡皮片上,沿彈性體一端面至另一端面方向彼此靠近大致等間距配置,絕緣保護橡皮片硬度高,配置在彈性體另一側。絕緣橡皮片表面或背面上的導電絲可與電路板接觸,絕緣橡皮片背面或表面上的導電絲能與附屬電路板接觸,且有一個高硬度抑制變形的絕緣橡皮片粘附在絕緣橡皮片一面上的導電絲上。
文檔編號H01R13/24GK1262537SQ00101149
公開日2000年8月9日 申請日期2000年1月21日 優先權日1999年1月21日
發明者松本周三 申請人:信越聚合物株式會社