JP2016076299A - Anisotropic conductor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯情報端末機、ノートパソコンなどの情報機器、小型オーディオプレーヤ、小型ディスプレィなどのＡＶ機器、その他の電子機器の内部に組み込まれ、回路基板と回路基板、回路基板と電子部品、機器の外装部品に設けられる導通部と回路基板などの接続対象部材どうしの電気的接続に用いる異方導電体に関する。 The present invention is incorporated in an information device such as a portable information terminal, a notebook personal computer, a small audio player, an AV device such as a small display, and other electronic devices, and includes a circuit board and a circuit board, a circuit board and an electronic component, and a device The present invention relates to an anisotropic conductor used for electrical connection between a conductive portion provided in an exterior part of the board and a connection target member such as a circuit board.
回路基板と電子部品等とを導通接続する異方導電体には、図１３〜図１５で示す異方導電体１がある。この異方導電体１は、絶縁性のゴム状弾性体でなる被覆部２と、その内側に設けられる導通部３とで円柱体に形成され、その両端面１ａに導通部３が露出しており、その軸方向に導電性を有する。具体的には、各端面１ａを対向する接続対象部材Ｘ１，Ｘ２に押圧接触することで接続対象部材Ｘ１，Ｘ２どうしを、異方導電体１を介して簡単に導通接続することができる。そして異方導電体１はゴム状弾性体でなる被覆部２により機器外部からの振動や衝撃を吸収することができる。このため、位置ずれによる接触不良を起こし難くすることができ、また導通部３の摩耗や放電が防止されて確実な電気的接続を実現することができる。
The
このような異方導電体１は例えばＷＯ２０１４−０６５２５２号公報に開示されている。導通部３を有する異方導電体１は、効率的な生産、簡易な製造作業、高い歩留まりなどを実現できることから金型成形によって製造されている。
Such an
異方導電体１は、前述のように対向する接続対象部材Ｘ１，Ｘ２にそれぞれ端面１ａを押圧接触することで導通接続するが、その際に圧縮率が１０％〜２０％程度になるように、対向する接続対象部材Ｘ１，Ｘ２の設置位置が設計される。そのとき異方導電体１が過剰に硬いと、接続対象部材Ｘ１，Ｘ２に大きな荷重がかかって変形したり最悪の場合には破損に至るような不具合が起こりうる。そのため、異方導電体１の被覆部２の材質には軟質のゴムが用いられており、比較的柔らかく変形できるようにしている。
The
しかしながら、導通部３は被覆部２よりも硬質であり弾性変形し難い。例えば導通部３が導電性充填材により形成されている場合には、導通性を向上するために充填量を多くする。そのため導通部３を被覆部２と同様に柔軟にするのが困難で接続対象部材Ｘ１，Ｘ２にかかる荷重を小さくするには限界があった。
However, the conducting
以上のような従来技術を背景としてなされたのが本発明である。本発明の目的は、異方導電体について、接続対象部材と押圧接触させた際に接続対象部材にかかる荷重を小さくすることにある。 The present invention has been made against the background of the prior art as described above. An object of the present invention is to reduce a load applied to a connection target member when the anisotropic conductor is brought into press contact with the connection target member.
上記目的を達成すべく本発明は以下の異方導電体を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following anisotropic conductors.
本発明の異方導電体は、絶縁性のゴム状弾性体でなるベース部と、前記ベース部を貫通する導電性の導通部とを備え、前記導通部は、その両端がそれぞれ接続対象部材と押圧接触した状態で当該接続対象部材どうしを導通接続する異方導電体について、前記導通部が、内部に空洞部を有する筒状導通部を有することを特徴とする。 The anisotropic conductor of the present invention includes a base portion made of an insulating rubber-like elastic body and a conductive conduction portion penetrating the base portion, and both ends of the conduction portion are connected to members to be connected, respectively. About the anisotropic conductor which carries out the conductive connection of the said connection object members in the state which press-contacted, the said conduction | electrical_connection part has a cylindrical conduction | electrical_connection part which has a cavity part inside, It is characterized by the above-mentioned.
従来技術で例示した異方導電体１は、接続対象部材と押圧接触させると外側に膨張するように弾性変形する。このとき、導通部３の外周の被覆部２は柔らかく弾性変形するが、導通部３は全体が中実であり、硬質な金属材等の導電性充填材が一体に密集する部分であって、材質の伸び難さに起因する拘束力が強いことから、むしろ設計上大きな変形を抑制するようにしている。
The
これに対して本発明では、大きな変形を抑える既存の設計思想には依拠せず、発想を逆転させている。即ち、導通部が内部に空洞部を有する筒状導通部を有するため、異方導電体を接続対象部材に押圧接触させたときに、導通部が変形しやすくなる。筒状導通部の内側は空洞部であるため、従来の中実な導通部３と比べて導通部の中心部分が外側への変形を抑制する拘束力が小さいことから、弱い力で外側に広がるように変形させることができるようになる。また、押圧接触により圧縮変形する導通部は、筒状導通部が内側の空洞部に向けて膨出変形することも可能である。こうした導通部の中空構造によって、本発明の異方導電体は押圧接触した状態で接続対象部材にかかる荷重を大幅に低減することができる。
On the other hand, in the present invention, the idea is reversed without relying on the existing design philosophy to suppress large deformation. That is, since the conducting portion has a cylindrical conducting portion having a hollow portion therein, the conducting portion is easily deformed when the anisotropic conductor is pressed against the connection target member. Since the inside of the cylindrical conducting portion is a hollow portion, the central portion of the conducting portion has a small restraining force that suppresses outward deformation compared to the conventional solid conducting
前記本発明の導通部は、前記筒状導通部の端部を閉塞する端壁部を有する。 The conducting portion of the present invention has an end wall portion that closes an end portion of the cylindrical conducting portion.
前記本発明の筒状導通部は筒軸方向の全長に亘って内部に空洞部を有する構成とすることができ、これによれば大幅に押圧接触時の荷重を低減できる。これに対して、端壁部を有する前記本発明では、筒状導通部の端部が端壁部よって閉塞されるため、筒状導通部の過剰な変形を阻止することができる。したがってこの異方導電体は導通部の位置決めに精密さが要求される用途に好適である。前記端壁部は、筒状導通部の一方側の端部又は他方側の端部の何れかに設けて、一方では空洞部により柔らかく弾性変形できるように、他方では端壁部により過剰な変形を抑制する。また、双方の端部に端壁部を設けると、筒状導通部の両端部では過剰な弾性変形が抑制され、それらの中間において柔らかく弾性変形することができる。 The cylindrical conducting portion of the present invention can be configured to have a hollow portion inside over the entire length in the cylinder axis direction, and according to this, the load during pressing contact can be greatly reduced. On the other hand, in the present invention having the end wall portion, the end portion of the cylindrical conducting portion is blocked by the end wall portion, so that excessive deformation of the cylindrical conducting portion can be prevented. Therefore, this anisotropic conductor is suitable for applications where precision is required for positioning of the conductive portion. The end wall portion is provided at either one end portion or the other end portion of the cylindrical conducting portion, and on the other hand, the end wall portion is excessively deformed so that it can be softly and elastically deformed by the hollow portion. Suppress. Further, when the end wall portions are provided at both end portions, excessive elastic deformation is suppressed at both ends of the cylindrical conducting portion, and soft elastic deformation can be performed between them.
前記本発明の導通部は、前記筒状導通部の前記空洞部を筒軸方向で分ける内壁部を有する。 The conducting portion of the present invention has an inner wall portion that divides the hollow portion of the cylindrical conducting portion in the cylinder axis direction.
筒状導通部の空洞部が内壁部によって筒軸方向で分かれる。つまり筒状導通部の両端部が開口形状であることから、両端部について押圧接触時の荷重を大幅に低減することができる。他方、筒状導通部の内部には内壁部があることから、筒状導通部が筒軸方向の中間位置では例えば筒状導通部が腰折れして座屈するような過剰な変形を抑制することができる。 The hollow part of the cylindrical conducting part is divided in the cylinder axis direction by the inner wall part. That is, since both ends of the cylindrical conductive portion are open, the load at the time of pressing contact can be greatly reduced at both ends. On the other hand, since there is an inner wall portion inside the cylindrical conductive portion, it is possible to suppress excessive deformation such that the cylindrical conductive portion is bent and buckled, for example, at an intermediate position in the cylindrical axis direction. it can.
前記本発明の筒状導通部は、その筒軸側に位置する内側導通部と、前記内側導通部よりも前記筒軸から離れて位置する外側導通部と、前記内側導通部と前記外側導通部とを繋ぎ、前記内側導通部の下端側の前記外側導通部の内側への変位を弾性支持する連結導通部とを有する。 The cylindrical conductive portion of the present invention includes an inner conductive portion located on the cylindrical shaft side, an outer conductive portion located farther from the cylindrical shaft than the inner conductive portion, the inner conductive portion, and the outer conductive portion. And a connecting conduction portion that elastically supports displacement of the lower end side of the inner conduction portion to the inside of the outer conduction portion.
この筒状導通部は、連結導通部によって内側導通部と外側導通部による筒軸方向での相対変位を弾性支持することで、筒軸方向で柔らかく変位することができる。即ち、筒状導通部をその筒軸方向で圧縮して膨張変形させるというよりも、連結導通部の厚み方向での弾性変形によって柔らかく変形させることができる。 The cylindrical conductive portion can be softly displaced in the cylindrical axis direction by elastically supporting the relative displacement in the cylindrical axis direction by the inner conductive portion and the outer conductive portion by the connecting conductive portion. That is, rather than compressing and expanding and deforming the cylindrical conductive portion in the cylinder axis direction, the cylindrical conductive portion can be softly deformed by elastic deformation in the thickness direction of the connecting conductive portion.
前記本発明のベース部は、前記筒状導通部の端部で外向きに広がる平坦部を有する。 The base part of the present invention has a flat part that spreads outward at the end of the cylindrical conducting part.
筒状導通部の端部では外向きに広がる平坦部によって導通部を安定した姿勢で接続対象部材に押圧接触させることができる。前記平坦部は具体的には筒状導通部の一方側の端部又は他方側の端部に設けることができる。また、そうした平坦部は自動実装のためにエアー吸着する際の吸着部として構成することができる。 At the end portion of the cylindrical conductive portion, the conductive portion can be pressed and contacted with the connection target member in a stable posture by the flat portion spreading outward. Specifically, the flat portion can be provided at one end or the other end of the cylindrical conducting portion. Moreover, such a flat part can be comprised as an adsorption | suction part at the time of air adsorption | suction for automatic mounting.
前記本発明のベース部は、前記筒状導通部の筒軸方向の中間で外向きに広がる平坦部を有する。 The base part of the present invention has a flat part that spreads outward in the middle of the cylindrical conducting part in the cylinder axis direction.
筒状導通部の一方側の端部と他方側の端部には平坦部が無いため、筒状導通部における柔らかい弾性変形が平坦部によって阻害されない。したがって接続対象部材と押圧接触させた際にそれに作用する荷重を更に小さくすることができる。 Since there is no flat portion at one end and the other end of the cylindrical conducting portion, soft elastic deformation in the cylindrical conducting portion is not hindered by the flat portion. Therefore, the load acting on the connection target member when pressed against the connection target member can be further reduced.
前記本発明は前記ベース部と前記導通部の下端に板状の導電性基材を有するように構成できる。こうした導電性基材を備えることで、異方導電体は例えば回路基板等に半田付けで固定することができるようになり、接続対象部材への固定方法や導電接続方法を多様化することができる。 The said invention can be comprised so that it may have a plate-shaped electroconductive base material in the lower end of the said base part and the said conduction | electrical_connection part. By providing such a conductive base material, the anisotropic conductor can be fixed to, for example, a circuit board by soldering, and the fixing method to the connection target member and the conductive connection method can be diversified. .
前記本発明は前記空洞部を筒状導通部の外部と連通する通気孔を有するように構成できる。筒状導通部の両端が接続対象部材と押圧接触する場合のように、筒状導通部の空洞部が密閉されることがあり、それにより筒状導通部の弾性変形が硬くなる可能性がある。そこで通気孔によって空洞部を大気に開放することで、筒状導通部の柔らかい弾性変形を維持することが可能となる。 The said invention can be comprised so that it may have a vent hole which connects the said cavity part with the exterior of a cylindrical conduction | electrical_connection part. As in the case where both ends of the cylindrical conductive portion are in press contact with the connection target member, the hollow portion of the cylindrical conductive portion may be sealed, which may harden the elastic deformation of the cylindrical conductive portion. . Therefore, by opening the hollow portion to the atmosphere by the vent hole, it becomes possible to maintain the soft elastic deformation of the cylindrical conductive portion.
本発明の異方導電体によれば、筒状導通部における柔らかい弾性変形によって、接続対象部材と押圧接触した際に接続対象部材に作用する荷重を低減することができる。したがって、過剰な荷重が接続対象部材に作用しない範囲での筒状導通部の弾性変形を大きく設定することができることから、設計に対する接続対象部材の配置のずれを筒状導通部の弾性変形によって吸収しながらも、接続対象部材どうしの信頼性の高い導通接続を実現することができる。 According to the anisotropic conductor of this invention, the load which acts on a connection object member when it press-contacts with a connection object member by the soft elastic deformation in a cylindrical conduction | electrical_connection part can be reduced. Therefore, since the elastic deformation of the cylindrical conductive portion in a range where an excessive load does not act on the connection target member can be set large, the displacement of the connection target member relative to the design is absorbed by the elastic deformation of the cylindrical conductive portion. However, highly reliable conductive connection between the connection target members can be realized.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各実施形態で共通する材質、構成、機能、製造方法等については重複説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, duplication description is abbreviate | omitted about the material, a structure, a function, a manufacturing method, etc. which are common in each embodiment.
第１実施形態〔図１、図２〕First Embodiment [FIGS. 1 and 2]
図１は第１実施形態の異方導電体１１の外観斜視図であり、図２で図１のＳＢ−ＳＢ線断面図にて示すように、電気機器の回路基板Ｘ１を筐体等の接地接続部材Ｘ２と接続する。ここで回路基板Ｘ１と接地接続部材Ｘ２は異方導電体１１にて導通接続する「接続対象部材」である。
FIG. 1 is an external perspective view of the
異方導電体１１は、ベース部１２により互いに電気的に絶縁されている複数の導通部１３を有する。各導通部１３は中空の空洞部１４を有する。したがって導通経路の異なる複数の接続対象部材と導通接続することが可能である。また中空であることから軽量であり携帯性・軽量性が要求される電子部品として適している。本実施形態の異方導電体１１は、６つの導通部１３を一列に配置した直線形状のものを例示しているが、導通部１３は１つでもよく、また２つ以上の複数であってもよい。複数の導通部１３を有する場合、直線状に配置するのみならず、縦横に並ぶ行列状に配置してもよい。
The
なお、異方導電体１１が導通接触する２つの「接続対象部材」は、回路基板の接点部と他の回路基板の接点部（基板間接続）、回路基板の接点部と電気素子の接点部（デバイス接続）、回路基板の接点部と接地接続用の導通部材（例えば電子機器の筐体や内部構造部材等に対する接地接続）など、いずれの用途にも使用することができる。
Note that the two “connection target members” with which the
ベース部１２は、ゴム状弾性体でなり、その全体形状は平面視で略矩形状に薄く形成されている。より具体的には、ベース部１２はフランジ状に広がる薄板状の平坦部１２ａを有しており、その平坦な裏面を回路基板Ｘ１に設置することで異方導電体１１全体を安定した姿勢で置くことができる。ベース部１２にはその平坦部１２ａの表面から突出して導通部１３の外周を被覆する筒状部１２ｂが形成されており、弾性変形する導通部１３の形状を保持し、また外力から導通部１３を保護している。
The
導通部１３は、内部に空洞部１４を有する筒状導通部１３ａが形成されている。その上端と下端の接点部１３ｂはそれぞれ回路基板Ｘ１、接地接続部材Ｘ２と押圧接触する。第１実施形態の接点部１３ｂは円環形状である。導通部１３の外周は、ベース部１２の平坦部１２ａと筒状部１２ｂにより被覆されており、平坦部１２ａの表面から突出する筒状部１２ｂとその内側の筒状導通部１３ａの部分は、異方導電体１１における接点突出部１５を形成している。空洞部１４の空間形状は円柱状である。これにより筒状導通部１３ａが筒軸方向及び筒軸交差方向で柔らかく弾性変形できるようにして、押圧接触した状態で接続対象部材Ｘ１，Ｘ２にかかる荷重を大きく低減できるようにしている。
The conducting
導通部１３は、ここでは磁性導電体が導電方向である上下方向に数珠繋ぎに配向しており、導通部１３の両端が接点部１３ｂとして露出している。導通部１３は、ゴム状基材に分散させた導電粒子（導電体）が導通方向に数珠繋ぎに配向して導電路となる部位である。導電体の材質には、金属、セラミックなどによる粒子状、繊維状、細線状のものが挙げられる。導電体に磁性導電体を用いる場合は、例えば、ニッケル、コバルト、鉄、フェライト、またはそれらを多く含む合金などが挙げられる。他にも良導電性の金、銀、白金、アルミニウム、ニッケル、銅、鉄、パラジウム、コバルト、クロムなどの金属類、ステンレス鋼、真鍮などの合金類、樹脂、絶縁性セラミックなどからなる粉末や細線を磁性導電体でめっきしたもの、あるいは磁性導電体に良導電性の金属をめっきしたものなどを用いることができる。また、導通部１３の他の実施形態として、絶縁性のゴム状基材に導電体を均一分散させた導電ゴムとすることができる。この場合の導電体の材質としては、良電性の金属、樹脂、セラミック、カーボンブラックなどが挙げられる。また、前記ゴム状基材としては、ベース部１２と同じ材質とすれば、成形時にベース部１２と素材どうしが一体となり導通部１３を形成する導電体の脱落等を効果的に防ぐことができる。
Here, the
導通部１３の形状は本実施形態で示すもののほか、例えば平面視の接点部１３ｂの形状として空洞部１４を有する多角形状とすることもできる。また、導通部１３の両端の接点部１３ｂは同じ形状でも異なる形状でもよい。導通部１３は接点突出部１５の全体を筒状導通部１３ａとすることもできるが、筒状導通部１３ａの外周面を絶縁性の部材（筒状部１２ｂ）で覆うことで、磁性導電体の脱落を抑制することができるとともに、導通部１３の占める割合が少なくなるので、荷重を低減することができる。
In addition to the shape of the
ベース部１２は、絶縁性のゴム状弾性体でなり、導通部１３を被覆して、導電接点となる導通部１３の露出部分以外の部分を外部と絶縁している。また、複数の導通部１３を有する異方導電体１１ではベース部１２が複数の導通部１３を一体に連結する。
The
ベース部１２の材質には、絶縁性でゴム弾性を有する熱硬化性ゴム、熱可塑性エラストマーが使用できる。例えば、天然ゴム、シリコーンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、１，２−ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロスリホンゴム、ポリエチレンゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、フッ化系熱可塑性エラストマー、イオン架橋系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。後述するように金型中で加熱硬化する場合は熱硬化性ゴムが好ましく、なかでも耐熱性の高いシリコーンゴム、フッ素ゴムがより好ましい。
As the material of the
空洞部１４は、導通部１３を円柱状に貫通する空間形状として設けられている。図２には、導通部１３の中央を貫通する空洞部１４を例示したが、空洞部１４は接点突出部１５に設ければ一定の効果を奏する。特に導通部１３に隣接して設けることで、導通部１３が変形しやすくなって荷重の低減効果が高まる。この効果は、特に空洞部１４を導通部１３の内側に設けることでさらに高めることができる。また、空洞部１４は導通部１３の中央に設けることが好ましい。こうすると、圧縮変形する際に荷重が均一にかかることで接点部１３ｂが傾倒し難くなり安定した導通接触の姿勢を得ることができ、さらに全体が均一に撓むことで変形による抵抗値の上昇が少なくすることができる。空洞部１４は、平面視で導通部１３の１０％〜５０％の面積であることが好ましい。１０％未満では荷重の低減効果が低く、５０％を超える場合には相対的に導通部１３の面積が小さくなりすぎて安定した導通接続ができなくなるおそれがある。
The
異方導電体１１は例えば次のように製造できる。磁性導電体を分散した液状ゴムを金型のキャビティー内に注入し、このキャビティー内に磁力を印加して分散している磁性導電体をキャビティー内の一部に集めて配向させる。その後、液状ゴムを硬化して導通部１３とベース部１２とを形成して、異方導電体１１を得る。
The
以上のような本実施形態の異方導電体１１は、筒状導通部１３ａの内側に空洞部１４を有するため、接点部１３ｂを接続対象部材に押圧接触させて圧縮したときに、筒状導通部１３ａとその周囲のベース部１２が変形しやすく、弱い接触圧力で筒軸方向及び筒軸交差方向に弾性変形させることができる。そして本実施形態では筒状導通部１３ａの全長に亘って空洞部１４を有することから、特に筒軸方向の各部において筒状導通部１３ａとその周囲のベース部１２を柔らかく弾性変形することができ、電気機器の回路基板Ｘ１や筐体等の接地接続部材Ｘ２にかかる荷重を大幅に低減することができる。したがって、回路基板Ｘ１や筐体等の接地接続部材Ｘ２が異方導電体１１から受ける接触圧力によって変形してしまうような不具合は生じない。
Since the
第２実施形態〔図３〕Second Embodiment [FIG. 3]
図３に第２実施形態の異方導電体１６の断面図を示す。第１実施形態の異方導電体１１ではベース部１２が導通部１３の下端に有するものを例示したが、本実施形態の異方導電体１６のベース部１７は導通部１３の中央に形成されている。これによりベース部１７の両面からそれぞれ円筒状の接点突出部１８が突出する構成となっている。他の構成については第１実施形態と同じである。
FIG. 3 shows a cross-sectional view of the
このような本実施形態の異方導電体１６では、導通部１３の筒状導通部１３ａの筒軸方向に沿う中央がベース部１７と繋がっている。そのため筒状導通部１３ａは、その接続対象物Ｘ１，Ｘ２と押圧接触する接点部１３ｂに近い両端部側、即ちベース部１７の両面から突出する接点突出部１８において柔らかく弾性変形することができ、接続対象部材Ｘ１，Ｘ２にかかる荷重を大幅に低減することができる。
In such an
第３実施形態〔図４〕Third Embodiment [FIG. 4]
図４に第３実施形態の異方導電体１９の断面図を示す。第１実施形態の異方導電体１１では導通部１３の筒状導通部１３ａの筒軸方向に亘って空洞部１４を有するものを例示したが、本実施形態の異方導電体１９は導通部１３の上端開口を閉塞する円形の端壁部１３ｃを有する。したがって上側の接点部１３ｂの形状は円形状である。
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the
異方導電体１９は、筒状導通部１３ａの上端開口が端壁部１３ｃによって閉塞されて、上側の接点部１３ｂの接触面積を広くすることができるとともに、筒状導通部１３ａの上端側を歪み難く過剰な変形を阻止することができる。したがってこの異方導電体１９は、導通部１３の上端側での接地接続部材Ｘ２に対する位置決めに精密さが要求される用途に好適であり、圧縮変形しても接地接続部材Ｘ２と確実に導通接触することができて導通接続の安定性と信頼性を高めることができる。これに対して筒状導通部１３ａの下端開口は閉塞されていないので、第１実施形態の異方導電体１１と同様に空洞部１４により柔らかく弾性変形することができ、回路基板Ｘ１にかかる荷重を大幅に低減することができる。
In the
第４実施形態〔図５〕Fourth Embodiment [FIG. 5]
図５に第４実施形態の異方導電体２０の断面図を示す。異方導電体２０は第３実施形態の異方導電体１９とは異なり、導通部１３の下端開口を閉塞する円形の端壁部１３ｄを有する。したがって下側の接点部１３ｂの形状は円形状である。
FIG. 5 shows a cross-sectional view of the
前述の異方導電体１９で説明した作用・効果は異方導電体２０でも同じである。即ち、異方導電体２０は、端壁部１３ｄにより下側の接点部１３ｂの接触面積を拡大できるとともに、筒状導通部１３ａの下端側を歪み難くして過剰な変形を抑制でき、回路基板Ｘ１に対する導通接続の安定性と信頼性を高めることができる。他方、筒状導通部１３ａの上端開口は閉塞されていないので、第３実施形態の異方導電体２０よりも導通部１３の上端側を空洞部１４により柔らかく弾性変形することができ、接地接続部材Ｘ２にかかる荷重を大幅に低減することができる。
The operations and effects described for the
第５実施形態〔図６〕Fifth embodiment (FIG. 6)
図６で示す第５実施形態の異方導電体２１は、第１実施形態の異方導電体１１の下面に「導電性基材」としての金属板２２を設けたものである。金属板２２は、圧延形成された金属板、電解形成された金属板が用いられる。金属の材質は、例えば金、銀、銅、鉄、ニッケル、これらの合金などが挙げられる。はんだ付けの密着性、加工性から、金、銅などを用いた金属板、銅やニッケルに金や銀のめっき処理を施した金属板が好ましい。このような金属板２２の厚みとしては５μｍ〜２００μｍが好ましい。
An
異方導電体２１は、金属板２２を備えることで、回路基板Ｘ１に対して半田で固定することができる。したがって、回路基板Ｘ１に対する導通接続の安定性と信頼性を高めることができる。また金属板２２が柔らかい異方導電体２１のベース部１２の剛性を補強するため、異方導電体２１の取扱性を向上させることができる。
Since the
第６実施形態〔図７〕Sixth Embodiment [FIG. 7]
図７で示す第６実施形態の異方導電体２３は、第３実施形態の異方導電体１９の下面に第５実施形態と同様に金属板２２を設けたものである。
The
異方導電体２３は、導通部１３の上端開口が端壁部１３ｃにより閉塞しており、下端開口が金属板２２により閉塞されることで、空洞部１４には空気が密閉された状態となる。空洞部１４が密閉された異方導電体２３であっても、導通部３が中実の従来の異方導電体１と比べると押圧接触における荷重を低減することができる。また、空洞部１４に空気が密閉されることで、第５実施形態のような上端開口が開放された異方導電体２１と比べて反発弾性を高めることができ、一定の圧縮状態にある異方導電体２３を開放したときに初期形状に戻りやすくできる。したがって、こうした異方導電体２３は、繰り返し圧縮して使用する用途に好適である。
In the
なお、第４実施形態の異方導電体２０に金属板２２を設ける構成としてもよい。
In addition, it is good also as a structure which provides the
第７実施形態〔図８〕Seventh Embodiment [FIG. 8]
図８に示す第７実施形態の異方導電体２４は、第６実施形態の異方導電体２３の金属板２２に通気孔２２ａを設けたものである。通気孔２２ａは円形であり、そこを通じて空洞部１４が外部と連通しており、空洞部１４は密閉されていない。
An
異方導電体２４は、第３実施形態の異方導電体１９、第６実施形態の異方導電体２３の金属板２２による作用・効果を発揮することができる。また、第６実施形態の異方導電体２３のように導通部１３の両端を閉塞すると、導通部１３が開放されているものと比べて押圧接触時の荷重が大きくなる。この点、異方導電体２４では金属板２２に通気孔２２ａを設けることで荷重を低減することができる。
The
第８実施形態〔図９〕Eighth Embodiment [FIG. 9]
図９に示す第８実施形態の異方導電体２５は、第７実施形態の異方導電体２４と同様に荷重を低減するための構成として、ベース部１２と筒状導通部１３ａとを貫通する通気孔２６を設けたものである。
The
異方導電体２５は、第３実施形態の異方導電体１９、第６実施形態の異方導電体２３の金属板２２による作用・効果を発揮することができる。これらに加えて異方導電体２５は、例えば加熱された空気の膨張による不具合に対応できるとともに、空洞部１４が開放されている例えば第１実施形態の異方導電体１と同等の荷重低減効果を得ることができる。
The
第９実施形態〔図１０〕Ninth Embodiment [FIG. 10]
第９実施形態の異方導電体２７は、ベース部２８と導通部２９とを備えており、導通部２９が第３実施形態の異方導電体１９と異なる。ベース部２８も導通部２９の形状変更に合わせて異方導電体１９のベース部１２と形状が相違する。
The
導通部２９は、筒状導通部３０と筒状導通部３０の上端を閉塞する端壁部３１とを有する。筒状導通部３０は、同軸上に配置されたいずれも円筒状の内側導通部３０ａ及び外側導通部３０ｂと、内側導通部３０ａの下端と外側導通部３０ｂの上端とを繋ぐ円環状の連結導通部３０ｃとを有している。導通部２９には内側導通部３０ａの上端と端壁部３１を含む上側接点部２９ａと、外側導通部３０ｂの下端である外側接点部２９ｂとを有する。連結導通部３０ｃは、内側導通部３０ａの下端からフランジ状に外方へ伸びるように屈曲する。そのため内側導通部３０ａの下端はベース部２８の底面２８ａ、回路基板Ｘ１の表面から離間しており、その下端は第３の接点部である内側接点部２９ｃとなる。
The conducting
このような異方導電体２７は、回路基板Ｘ１と接地接続部材Ｘ２との間に設置したとき、それらと押圧接触しない無圧縮の状態では、上側接点部２９ａが接地接続部材Ｘ２と接触し、外側接点部２９ｂが回路基板Ｘ１と接触して導通する（状態１）。
When such an
そして異方導電体２７を圧縮していき一定の圧縮率となったときに、図１０（ｂ）で示すように内側接点部２９ｃも回路基板Ｘ１と接触して導通する（状態２）。異方導電体２７は、さらにこの状態から一定量圧縮した状態として使用されることになる（状態３）。
And when the
異方導電体２７は、一定量の圧縮までは、導通部２９内での導電性フィラーどうしの接触が促進されて、導電性が高まる（抵抗値が低くなる）特性を有する。代表的な異方導電体では、圧縮量が０〜１０％圧縮の範囲で特に抵抗値の低下が大きく、２０％以上では抵抗値変化が少ない。
The
ここで例えば、異方導電体２７について「状態１」から「状態２」を２０％の圧縮量に、「状態２」から「状態３」を２０％の圧縮量にして、全体としては無圧縮の自由長に対して４０％圧縮して使用する仕様として設定することとする。これと同様に第３実施形態の異方導電体１９を４０％圧縮して使用する際には、異方導電体１９では単純に４０％分の圧縮量に対する荷重がかかる。
Here, for example, with respect to the
これに対して本実施形態の異方導電体２７であれば、「状態１」から「状態２」では、筒状導通部３０の筒軸方向で内側接点部２９ｃが回路基板Ｘ１と接触しておらず回路基板Ｘ１に向けて変位する状態であることから、圧縮初期の荷重は極めて低い。その後の「状態２」から「状態３」のときになると、２０％の圧縮量に対応する荷重がかかる。このとき「状態２」から「状態３」で抵抗値は充分低下するため、全体としては低荷重、低抵抗の特性が得られる。こうした構成は、例えば圧縮する箇所の交差が大きいなどの理由で、圧縮量を大きくしなければならない仕様のときに優位である。
On the other hand, in the case of the
実施形態の変形例〔図１１〕Modification of Embodiment [FIG. 11]
第３実施形態の異方導電体１９では、筒状導通部１３ａの上端に端壁部１３ｃを設ける例を、第４実施形態の異方導電体２０では、筒状導通部１３ａの下端に端壁部１３ｄを設ける例を示した。これに対して例えば筒状導通部１３ａの内側の空洞部１４を上側空洞部と下側空洞部に仕切るような内壁部を筒状導通部１３ａに設けるようにしてもよい。これによれば、筒状導通部１３ａの上端側及び下端側に空洞部があるため押圧接触により接続対象部材Ｘ１，Ｘ２に及ぼす荷重を低減できる。また、第２実施形態の異方導電体１６の筒状導通部１３ａにも、前述の内壁部を設けるようにしてもよい。
In the
第２実施形態の異方導電体１６については、ベース部１７が回路基板Ｘ１に直接接触しておらず取付姿勢が安定しないおそれがある。そこで図１１（ａ）で示すようにベース部１７の長手方向の端部にＬ字状の脚部１７ａを設け、それを回路基板Ｘ１に載置することで、安定した姿勢で回路基板Ｘ１に設置できるようになる。また、図１１（ｂ）で示すように隣接する接点突起部１５どうしの間に回路基板Ｘ１に載置する凹状の脚部１７ｂを設けるようにしてもよい。こうすることで、異方導電体１６の長手方向における中間部分でも回路基板Ｘ１への設置姿勢が安定する。
Regarding the
第５実施形態〜第８実施形態の異方導電体２１、２３、２４、２５については金属板２２を備えるものを例示したが、金属板２２を粘着層に変更することもできる。この粘着層によっても、異方導電体２１、２３、２４、２５は回路基板Ｘ１に容易に固定することができるようになる。絶縁性の粘着層を設ける場合には、導通部１３の下側の接点部１３ｂを除くベース部１２の底面に粘着層を設けるようにする。また、粘着材として導電性粘着材を用いる場合には当該接点部１３ｂを覆うように設けることもできる。
Although the
実験例１：
表１に示す試料１から試料５の異方導電体を作製し、無圧縮時の高さＨに対して、１０％圧縮したときの荷重を測定した。そして、それらの試料の中で従来技術に対応する形状のものを基準に、導通部(13)の内側に空洞部(14)を設けた形状の試料の荷重を比較することで、荷重低減率を求めた。なお、各試料の外形は表１に示す通りであり、本発明の実施形態と従来技術に対応する。また、Ｈ、Ｗ１、Ｗ２、Ｔは図１２に示す各部位の寸法である。
The anisotropic conductors of
試料１：
図１５の従来技術の異方導電体(１)に対応した外形で、高さＨが１．０ｍｍ、導通部の直径Ｗ１が０．９ｍｍの円柱形状の異方導電体を製造した。ベース部は硬さがＪＩＳ規定のＡ３５°のシリコーンゴムからなる。また、導通部は前記シリコーンゴム１００部に対して銀被覆ニッケル粒子が２００部配合され、磁場により両端部間で数珠繋ぎになるように配向した。
Sample 1:
A cylindrical anisotropic conductor having an outer shape corresponding to the anisotropic conductor (1) of the prior art of FIG. 15 and having a height H of 1.0 mm and a diameter W1 of the conducting portion of 0.9 mm was manufactured. The base part is made of A35 ° silicone rubber with a JIS standard. In addition, the conductive part was blended with 200 parts of silver-coated nickel particles with respect to 100 parts of the silicone rubber, and was oriented such that the beads were connected between both ends by a magnetic field.
試料２：
図５の第４実施形態の異方導電体(20)に対応した外形で、高さＨが１．０ｍｍ、導通部の直径Ｗ１が０．９ｍｍの円柱形状で、導通部の中央に直径Ｗ２が０．３ｍｍの空洞部を有している異方導電体を製造した。この空洞部はベース部の側で閉塞しており、閉塞部の導通部厚みＴは０．２ｍｍとした。その他の構成、材質は試料１と同じである。
Sample 2:
The outer shape corresponding to the anisotropic conductor (20) of the fourth embodiment of FIG. 5 is a cylindrical shape with a height H of 1.0 mm and a diameter W1 of the conducting portion of 0.9 mm, and a diameter W2 at the center of the conducting portion. Produced an anisotropic conductor having a cavity of 0.3 mm. This hollow portion was closed on the base portion side, and the conductive portion thickness T of the closed portion was 0.2 mm. Other configurations and materials are the same as those of the
試料３：
導通部の中央に直径Ｗ２が０．４ｍｍの空洞部を設けた以外は、試料２と同様にして試料３を作製した。
Sample 3:
試料４：
図１の第１実施形態の異方導電体(11)に対応した外形で、高さＨが１．０ｍｍ、導通部の直径Ｗ１が０．９ｍｍの円柱形状で、導通部の中央に直径Ｗ２が０．４ｍｍの貫通孔となる空洞部(14)を有している異方導電体を製造した。その他の構成、材質は試料１と同じである。
Sample 4:
The outer shape corresponding to the anisotropic conductor (11) of the first embodiment of FIG. 1 is a cylindrical shape with a height H of 1.0 mm and a diameter W1 of the conducting portion of 0.9 mm, and a diameter W2 at the center of the conducting portion. Produced an anisotropic conductor having a cavity (14) having a through hole of 0.4 mm. Other configurations and materials are the same as those of the
試料５：
図１５の従来技術の異方導電体(1)に対応した外形で、高さＨが１．２ｍｍ、直径Ｗ１が０．９ｍｍの円柱形状の導通部を設けた異方導電体を製造した。導通部はベース部２から連続する絶縁性の部材で構成され、平面視で０．４ｍｍ×１．８ｍｍの略矩形状とした。その他の構成、材質は試料１と同じである。
Sample 5:
An anisotropic conductor provided with a cylindrical conductive portion having an outer shape corresponding to the anisotropic conductor (1) of the prior art of FIG. 15 and having a height H of 1.2 mm and a diameter W1 of 0.9 mm was manufactured. The conducting part is composed of an insulating member continuous from the
各試料について、無圧縮時の高さＨに対して、１０％圧縮したときの荷重を測定した結果、表１に示す各値となった。これらの試料のうち、空洞部(14)を有していない試料１、試料５は従来技術に対応する。
As a result of measuring the load when the sample was compressed by 10% with respect to the height H at the time of no compression, the values shown in Table 1 were obtained. Of these samples,
試料１に対して空洞部を設けた試料２および試料３は、それぞれ試料１の荷重に対して試料２で３３％、試料３で４７％荷重が低減した。この結果から、空洞部(14)を設けることで大きな荷重低減効果がみられることがわかり、さらに空洞部(14)の直径が大きい方が、荷重低減効果が大きいことがわかった。
試料１に対して空洞部(14)を設けた試料４は、それぞれ試料１の荷重に対して５７％荷重が低減した。また、試料４と同じ空洞部(14)の直径Ｗ２が０．４ｍｍの空洞部(14)を有する試料３と比べても荷重が低減していることから、空洞部(14)が貫通孔である場合と非貫通孔である場合とでは、貫通孔である場合の方が荷重低減の効果が大きいことがわかった。
In the sample 4 in which the cavity portion (14) is provided with respect to the
なお、各試料の導通抵抗は０．０５〜０．２Ωの所定の範囲内となり、不具合のあるものはなかった。 In addition, the conduction resistance of each sample was within a predetermined range of 0.05 to 0.2Ω, and there was no problem.
上記各実施形態、各変形例、実施例で示した構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、組合せることができる。 The configurations described in the above embodiments, modifications, and examples can be combined without departing from the spirit of the present invention.
１１ 異方導電体（第１実施形態）
１２ ベース部
１２ａ 平坦部
１２ｂ 筒状部
１３ 導通部
１３ａ 筒状導通部
１３ｂ 接点部
１４ 空洞部
１５ 接点突出部
１６ 異方導電体（第２実施形態）
１７ ベース部
１７ａ 脚部
１７ｂ 脚部
１８ 接点突出部
１９ 異方導電体（第３実施形態）
１３ｃ 端壁部
２０ 異方導電体（第４実施形態）
１３ｄ 端壁部
２１ 異方導電体（第５実施形態）
２２ 金属板
２３ 異方導電体（第６実施形態）
２４ 異方導電体（第７実施形態）
２２ａ 通気孔
２５ 異方導電体（第８実施形態）
２６ 通気孔
２７ 異方導電体（第９実施形態）
２８ ベース部
２８ａ 底面
２９ 導通部
２９ａ 上側接点部
２９ｂ 外側接点部
２９ｃ 内側接点部
３０ 筒状導通部
３０ａ 内側導通部
３０ｂ 外側導通部
３０ｃ 連結導通部
３１ 端壁部
Ｘ１ 回路基板（接続対象部材）
Ｘ２ 接地接続部材（接続対象部材）
11 Anisotropic conductor (first embodiment)
12
17
13c
24 Anisotropic Conductor (Seventh Embodiment)
26
28
X2 Ground connection member (member to be connected)
Claims (6)
前記ベース部を貫通する導電性の導通部とを備え、
前記導通部は、その両端がそれぞれ接続対象部材と押圧接触した状態で当該接続対象部材どうしを導通接続する異方導電体において、
前記導通部が、内部に空洞部を有する筒状導通部を有することを特徴とする異方導電体。 A base portion made of an insulating rubber-like elastic body;
A conductive conducting part penetrating the base part,
In the anisotropic conductor that conductively connects the connection target members in a state in which both ends thereof are in press contact with the connection target members, respectively,
The anisotropic conductor according to claim 1, wherein the conducting portion has a cylindrical conducting portion having a hollow portion therein.
請求項１記載の異方導電体。 The anisotropic conductor according to claim 1, wherein the conducting portion has an end wall portion that closes an end portion of the cylindrical conducting portion.
その筒軸側に位置する内側導通部と、
前記内側導通部よりも前記筒軸から離れて位置する外側導通部と、
前記内側導通部と前記外側導通部とを繋ぎ、前記内側導通部の下端部の前記外側導通部の内側への変位を弾性支持する連結導通部とを有する
請求項１又は請求項２記載の異方導電体。 The cylindrical conductive portion is
An inner conducting portion located on the cylinder shaft side;
An outer conductive portion located farther from the cylindrical shaft than the inner conductive portion;
The difference of Claim 1 or Claim 2 which has the connection conduction | electrical_connection part which connects the said inner side conduction | electrical_connection part and the said outer side conduction | electrical_connection part, and elastically supports the displacement to the inner side of the said outer side conduction | electrical_connection part at the lower end part of the said inner side conduction | electrical_connection part. Direction conductor.
請求項１〜請求項３何れか１項記載の異方導電体。 The anisotropic conductor in any one of Claims 1-3 in which the said base part has a flat part which spreads outward at the edge part of the said cylindrical conduction | electrical_connection part.
請求項１〜請求項３何れか１項記載の異方導電体。 The anisotropic conductor according to any one of claims 1 to 3, wherein the base portion has a flat portion that extends outward in the middle of the cylindrical conductive portion in the cylinder axis direction.
請求項１〜請求項５何れか１項記載の異方導電体。 The anisotropic conductor in any one of Claims 1-5 which has a plate-shaped electroconductive base material in the lower end of the said base part and the said conduction | electrical_connection part.
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