(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下を備える積層構成体：
外表面を有し、電気不導通性マテリアルから形成されている基体；
前記基体の前記外表面の少なくとも一部に接合され、外表面を有していて、電気不導通性マテリアルから形成されている第１の層；及び
前記第１の層の前記外表面の少なくとも一部に接合され、外表面を有していて、導電性フレークが内部に散在している電気不導通性エラスチックマテリアルから形成されている第２の層であって、
ここで、前記第２の層の前記外表面が押圧されると、該押圧に係る応力に対して垂直方向に電気導通性となる前記第２の層。
【請求項２】
前記第１の層と前記第２の層との接合がサーマルプロセスにより行われる請求項１に規定の積層構成体。
【請求項３】
前記第１の層と前記第２の層との接合がシングルプロセスにより行われる請求項１に規定の積層構成体。
【請求項４】
前記導電性フレークがソリッドの導電性マテリアルで形成されている請求項１に規定の積層構成体。
【請求項５】
前記導電性フレークが導電性マテリアルで被覆された半導電性マテリアルで形成されている請求項１に規定の積層構成体。
【請求項６】
前記導電性フレークが導電性マテリアルで被覆された不導電性マテリアルで形成されている請求項１に規定の積層構成体。
【請求項７】
前記第２の層がさらに、前記導電性粒子のものが前記第２の層の前記外表面にそって存在するように、前記電気不導通性エラスチックマテリアル内に散在する導電性粒子をもつように形成されている請求項１に規定の積層構成体。
【請求項８】
前記導電性粒子は、外表面が丸くなっていて、前記第２の層の前記外表面を押圧する面が導電面であって、該導電面に形成された酸化物又は他の汚染物を押し除くようになっている請求項７に規定の積層構成体。
【請求項９】
前記丸くなっている導電性粒子の平均粒子サイズは、５０μｍが代表的なものである請求項８に規定の積層構成体。
【請求項１０】
前記導電性粒子は、外表面がぎざぎざになっており、前記第２の層の前記外表面を押圧する面が導電面であって、該導電面に形成された酸化物又は他の汚染物を突き刺し貫通するようになっている請求項７に規定の積層構成体。
【請求項１１】
前記ぎざぎざの導電性粒子の平均粒子サイズは、４０μｍが代表的なものである請求項１０に規定の積層構成体。
【請求項１２】
前記導電性粒子は、ソリッドの導電性マテリアルで形成されている請求項７に規定の積層構成体。
【請求項１３】
前記導電性粒子は、導電性マテリアルで被覆された半導電性マテリアルで形成されている請求項７に規定の積層構成体。
【請求項１４】
前記導電性粒子は、導電性マテリアルで被覆された電気不導通性マテリアルで形成されている請求項７に規定の積層構成体。
【請求項１５】
前記第２の層の前記外表面の少なくとも一部に埋め込まれた導電性粒子をさらに備える請求項１に規定の積層構成体。
【請求項１６】
前記導電性粒子は、外表面が丸くなっていて、前記第２の層の前記外表面を押圧する面が導電面であって、該導電面に形成された酸化物又は他の汚染物を押し除くようになっている請求項１５に規定の積層構成体。
【請求項１７】
前記丸くなっている導電性粒子の平均粒子サイズは、５０μｍが代表的なものである請求項１６に規定の積層構成体。
【請求項１８】
前記導電性粒子は、外表面がぎざぎざになっており、前記第２の層の前記外表面を押圧する面が導電面であって、該導電面に形成された酸化物又は他の汚染物を突き刺し貫通するようになっている請求項１５に規定の積層構成体。
【請求項１９】
前記ぎざぎざの導電性粒子の平均粒子サイズは、４０μｍが代表的なものである請求項１８に規定の積層構成体。
【請求項２０】
前記導電性粒子は、ソリッドの導電性マテリアルで形成されている請求項１５に規定の積層構成体。
【請求項２１】
前記導電性粒子は、導電性マテリアルで被覆された半導電性マテリアルで形成されている請求項１５に規定の積層構成体。
【請求項２２】
前記導電性粒子は、導電性マテリアルで被覆された電気不導通性マテリアルで形成されている請求項１５に規定の積層構成体。
【請求項２３】
エラスチックの導電性相互接続エレメントであり、前記エラスチックの導電性相互接続エレメントは、長くなった形状をもち、該長手方向に電気的に接続するものであり、前記エラスチックの導電性相互接続エレメントは、導電性フレークと導電性粉末顆粒とが内部に散在する電気不導通性エラスチックマテリアルで形成されており、
該長手方向の横方向から応力がかかるとその垂直方向である長手方向に電気導通性となる前記エラスチックの導電性接続エレメント。
【請求項２４】
前記導電性フレークは、ソリッドの導電性マテリアルで形成されている請求項２３に規定のエラスチックの導電性接続エレメント。
【請求項２５】
前記導電性フレークは、導電性マテリアルで被覆された半導電性マテリアルで形成されている請求項２３に規定のエラスチックの導電性接続エレメント。
【請求項２６】
前記導電性フレークは、導電性マテリアルで被覆された電気不導通性マテリアルで形成されている請求項２３に規定のエラスチックの導電性接続エレメント。
【請求項２７】
前記導電性粉末顆粒は、ソリッドの導電性マテリアルから形成されている請求項２３に規定のエラスチックの導電性接続エレメント。
【請求項２８】
前記エラスチックの導電性相互接続エレメントは、さらに、前記導電性粒子のものが前記エラスチックの導電性相互接続エレメント外表面にそって存在するように、前記電気不導通性エラスチックマテリアル内に散在する導電性粒子をもつように形成されている請求項２３に規定のエラスチックの導電性相互接続エレメント。
【請求項２９】
前記導電性粒子は、外表面が丸くなっていて、前記相互接続における相手側の導電性面に形成された酸化物又は他の汚染物を押し除くようになっている請求項２８に規定のエラスチックの導電性相互接続エレメント。
【請求項３０】
前記丸くなっている導電性粒子の平均粒子サイズは、５０μｍが代表的なものである請求項２９に規定のエラスチックの導電性相互接続エレメント。
【請求項３１】
前記導電性粒子は、外表面がぎざぎざになっており、前記相互接続における相手側の導電面に形成された酸化物又は他の汚染物を突き刺し貫通するようになっている請求項２８に規定のエラスチックの導電性相互接続エレメント。
【請求項３２】
前記ぎざぎざの導電性粒子の平均粒子サイズは、４０μｍが代表的なものである請求項３１に規定のエラスチックの導電性相互接続エレメント。
【請求項３３】
前記導電性粒子は、ソリッドの導電性マテリアルで形成されている請求項２８に規定のエラスチックの導電性相互接続エレメント。
【請求項３４】
前記導電性粒子は、導電性マテリアルで被覆された半導電性マテリアルで形成されている請求項２８に規定のエラスチックの導電性相互接続エレメント。
【請求項３５】
前記導電性粒子は、導電性マテリアルで被覆された電気不導通性マテリアルで形成されている請求項２８に規定のエラスチックの導電性相互接続エレメント。
【請求項３６】
導電性面を有する請求項１記載のエラスチックの積層構成体を製造する方法であり、前記方法は、以下の工程を備えるもの：
外表面を有し、電気不導通性エラスチックマテリアルで形成されている基体を調製し；
前記基体の前記外表面の少なくとも一部に第１の層を施す工程で、前記第１の層は、外表面を有し、電気不導通性のエラスチックのマテリアルで形成されており；
前記第１の層の前記外表面の少なくとも一部に第２の層を施す工程で、前記第２の層は、外表面を有し、導電性フレークが内部に散在している電気不導通性エラスチックマテリアルで前記第２の層が形成されており；
前記基体、前記第１の層及び前記第２の層をサーマルプロセスで処理し、前記第１の層を前記基体に接合し、前記第２の層を前記第１の層に接合する工程。
【請求項３７】
前記第２の層は、前記電気不導通性エラスチックマテリアル内に導電性粒子が散在されて形成され、前記導電性粒子の一部は、前記第２の層の前記外表面にそって存在するようにされる請求項３６に規定の方法。
【請求項３８】
前記基体、前記第１の層及び前記第２の層を前記サーマルプロセスで処理するに先立ち、導電性粒子を前記第２の層の前記外表面の少なくとも一部に付与し、前記導電性粒子を前記第２の層の前記外表面にしっかりはめ込む工程をさらに備える請求項３６に規定の方法。
【請求項３９】
以下を備える電気相互接続デバイス：
それぞれ対向する面をもつ基体で、前記それぞれ対向する面の間を貫通形成された複数の開口を有して、電気不導通性マテリアルで形成されている基体；及び
前記複数の開口内に位置する対応する複数のエラスチックの相互接続エレメントで、各前記エラスチックの導電性相互接続エレメントは、前記基体の前記それぞれ対向する面の間に延びており、各前記エラスチックの導電性相互接続エレメントは、導電性フレークと導電性粉末顆粒とが内部に散在する電気不導通性エラスチックマテリアルで形成されており、
ここで、前記対向する面間の方向に応力がかかると、該方向に対して垂直方向に電気導通性となる前記エレメント。
【請求項４０】
前記基体は、電気不導通性のリジッドなマテリアルで形成されている請求項３９に規定の電気相互接続デバイス。
【請求項４１】
前記基体は、電気不導通性のフレキシブルなマテリアルで形成されている請求項３９に規定の電気相互接続デバイス。
【請求項４２】
前記基体は、電気不導通性のエラスチックなマテリアルで形成されている請求項３９に規定の電気相互接続デバイス。
【請求項４３】
前記導電性フレークは、ソリッドの導電性マテリアルで形成されている請求項３９に規定の電気相互接続デバイス。
【請求項４４】
前記導電性フレークは、導電性マテリアルで被覆された半導電性マテリアルで形成されている請求項３９に規定の電気相互接続デバイス。
【請求項４５】
前記導電性フレークは、導電性マテリアルで被覆された電気不導通性マテリアルで形成されている請求項３９に規定の電気相互接続デバイス。
【請求項４６】
前記導電性粉末顆粒は、ソリッドの導電性マテリアルから形成されている請求項３９に規定の電気相互接続デバイス。
【請求項４７】
各前記エラスチックの導電性相互接続エレメントは、さらに、前記導電性粒子のものが前記エラスチックの導電性相互接続エレメント外表面にそって存在するように、前記電気不導通性エラスチックマテリアル内に散在する導電性粒子をもつように形成されている請求項３９に規定の電気相互接続デバイス。
【請求項４８】
前記導電性粒子は、外表面が丸くなっていて、前記相互接続における相手側の導電面に形成された酸化物又は他の汚染物を押し除くようになっている請求項４７に規定の電気相互接続デバイス。
【請求項４９】
前記丸くなっている導電性粒子の平均粒子サイズは、５０μｍが代表的なものである請求項４８に規定の電気相互接続デバイス。
【請求項５０】
前記導電性粒子は、外表面がぎざぎざになっており、前記相互接続における相手側の導電面に形成された酸化物又は他の汚染物を突き刺し貫通するようになっている請求項４７に規定の電気相互接続デバイス。
【請求項５１】
前記ぎざぎざの導電性粒子の平均粒子サイズは、４０μｍが代表的なものである請求項５０に規定の電気相互接続デバイス。
【請求項５２】
前記導電性粒子は、ソリッドの導電性マテリアルで形成されている請求項４７に規定の電気相互接続デバイス。
【請求項５３】
前記導電性粒子は、導電性マテリアルで被覆されている半導電性マテリアルで形成されている請求項４７に規定の電気相互接続デバイス。
【請求項５４】
前記導電性粒子は、導電性マテリアルで被覆されている不導電性マテリアルで形成されている請求項４７に規定の電気相互接続デバイス。
【発明の詳細な説明】
関連出願の相互参照
この特許出願は、１９９４年８月２３日出願の米国特許出願第０８／２９４，３７０号及び１９９４年１２月２日出願の米国特許出願第０８／３４８，５７４号の一部継続出願である。
発明の分野
本発明は、導電デバイス、さらに詳しくは、導電性エラストマーと、その製造方法に関する。
発明の背景
集積回路の発展により、集積回路のパッケージサイズが小さくなる一方、集積回路と該回路が位置する回路基板との間の電気的相互接続を行う電気リード線の数が増加した。集積回路ごとの電気リード線の数が増えるにつれ、電気リード線のサイズが小さくなり、より間隔が密になり、これによって、集積回路を回路板に装着する困難性が増えた。
この問題を克服する一つの方法は、集積回路パッケージの周囲まわりに配置された電気リード線を集積回路パッケージの底面に配置の電気接点に替え、リード線なし（リードレス）の集積回路パッケージを形成することである。これらの電気接点は、一般的には、小さな突起形状又は”ボール”形状のもので、グリッド配列アターンで間隔をあけて配列されているものである。これら底面電気接点をもつ集積回路パッケージは、リードレス集積回路ソケット内又は集積回路パッケージを保持する装着デバイス内に配置される。装着デバイスは、グリッド配列パタンーンになって間隔をおいている複数の当接する電気接点を有し、これらは、集積回路の電気接点と整合し、集積回路パッケージと、装着デバイスが位置する回路板との間に電気を導通させる。
リードレス集積回路パッケージに生じる一つの問題点は、リードレス集積回路パッケージの電気接点と装着デバイスの相手になる電気接点とが酸化され、これによって接点抵抗が増え、したがって、集積回路パッケージの電気接点と装着デバイスの相手になる電気接点との間の電気導通が低下する点である。リードレス集積回路パッケージを装着する際の挿入力で、通常、この酸化物をある程度除去し、これによって電気接触を改善する。しかしながら、リードレス集積回路パッケージは、一般的には、電気接点の酸化物を取り除くようには、装着デバイスに挿入されるものではなく、そして、リードレス集積回路パッケージは、装着デバイスに直接はんだ付けされるものではないから、電気接点に酸化物が蓄積し、電気接触不良になる。
リードレス集積回路パッケージに生じる他の問題点は、装着デバイスの電気接点が回路板に直接はんだ付けされた電気接点に電気導通する点である。このため、装着デバイスを交換又は除去することが必要の場合、装着デバイスのはんだ付け部分を外さなければならない。産業面で普通に知られているように、通常、交換が必要な箇所にに対してのはんだ付けを繰り返し行い、はんだの除去を繰り返し行うことは、回路板の品質を損ねてしまう。このように、はんだ付けなしの電気接続スキームが望ましい。
電子又は電気デバイス及び回路を製造する場合、導電パスと接点領域は、プリント回路基板を製造するような場合、通常、化学エッチング及びフォトリソグラフィック技術及びめっき技術により設けられ、これによって、例えば、回路基板に電気接点又は電気接点領域が設けられる。このような製造技術は、周知のもので、広く使用されている。しかしながら、これらの技術には、いくつものプロセスステップと特別の製造設備が必要で、製造プロセスのコストと複雑さ、結果としてのプロダクツのコストと複雑さに影響してしまう。このように、より単純な製造技術が嘱望される。
発明の概要
本発明は、幾つかのタイプの導電性エラストマーと、これを作る方法とを企図しているものである。一つの実施例においては、本発明は、積層されたコンポジションとして実現されるもので、該コンポジションは、外面をもつ電気不導通性のエラスチックマテリアルからなる基体；前記基体の外面にグラフトされた第１の層で、電気不導通性のエラスチックマテリアルから形成された第１の層；及び第１の層にグラフトされた第２の層であり、電気不導通性のエラスチックマテリアルから形成されていて、しかも相当量の導電性フレークが内部に散在している第２の層を備えるものである。前記第２の層は、電気不導通性のマテリアル中に散在し、この散在の態様が第２の層の外面にそって、いくつかの導電性粒子が存在するようになる態様で散在する丸い又はぎざぎざになった導電性粒子でさらに形成される。また別に、相当量の丸くなった、又は、ぎざぎざになった導電性マテリアルを前記第２の層に埋めこんでもよい。
他の実施例においては、本発明は、長細くなった形状で、相当量の導電性フレークと相当量の導電性粉末粒が内部に散在している電気不導通性マテリアルで形成されたエラスチック通電相互接続エレメントとして実現される。このエラスチック通電相互接続エレメントは、丸くなった、又は、ぎざぎざになった相当量の導電性粒子が電気不導通性エラスチックマテリアルの内部に散在し、前記導電性粒子の内ののあるものを前記エラスチック通電相互接続エレメントの外面にそって存在させるように形成されることができる。
さらに別の実施例においては、本発明は、それぞれ対向する面を有し、複数の孔がそれぞれ対向する面の間に伸びるように形成されている電気不導通性の基板；及び前記複数の孔の内部に位置する対応する複数のエラスチック導通性相互接続エレメントを備える電気不導通性の基板を備える電気相互接続体として実現されるもので、前記基板においては、各エラスチック導電性相互接続エレメントは、前記基板のそれぞれ対向する面の間に延び、そして各エラスチック導電性相互接続エレメントは、内部に相当量の導電性フレークと相当量の導電性粉末顆粒とが散在している電気不導通性エラスチックマテリアルで作られている。
本発明は、上記した構成ものを製造する方法を含み、該方法は、新規な製造プロセスにより、それら自体ユニークなものである。
したがって、本発明の主たる目的は、電気導通性のエラストマー類と、これらを作る方法とを提供することにある。
上記の主たる目的ならびに本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付の図面と共に読解すべき以下の詳細な記述から直ちに明らかになる。
図面の簡単な記述
本発明のより完全な理解を容易にするために、ここで添付の図面を参照する。これらの図面は、本発明を限定するものとされるべきものではなく、例示のみのものである。
図１は、本発明によるエラスチック導電層を有する積層された構成体の断面図である。
図２は、本発明によるエラスチック導電層を有する電話又は計算器のキイパッドの断面図である。
図３は、本発明によるエラスチック導電層と、押しくぼませる粒子とを有する積層構成体の断面図である。
図４は、本発明によるエラスチック導電層と、突き刺し粒子とを有する積層構成体の断面図である。
図５は、本発明による押しくぼませる粒子をもつエラスチック導電層を有する積層構成体の断面図である。
図６は、本発明による突き刺し粒子をもつエラスチック導電層を有する積層構成体の断面図である。
図７は、本発明によるエラスチック導電層を有する押しボタンスイッチの断面図である。
図８は、本発明によるエラスチック通電相互接続エレメントを有する相互接続デバイスの断面図である。
図９は、図８に示したエラスチック通電相互接続エレメントの一つの断面図である。
図１０は、本発明によるエラスチック通電相互接続エレメントを成形する射出装置の断面図である。
図１１は、本発明による導電性の押しくぼませる粒子をもつエラスチック通電相互接続エレメントの断面図である。
図１２は、本発明による導電性の突き刺し粒子をもつエラスチック通電相互接続エレメントの断面図である。
発明の詳細な記述
図１を参照すると、エラスチックの基体１２、エラスチックのプライマー層１４及びエラスチックの導電層１６を備える積層構成体１０の断面が示されている。エラスチックの基体１２は、例えば、シリコンラバー又はフルオロシリコンラバーのような多様のエラスチックマテリアルズの一つで作られる。エラスチックのプライマー層１４も例えば、シリコンラバー又はフルオロシリコンラバーのような多様のエラスチックマテリアルズの一つで作られる。エラスチックの導電層１６は、エラスチックマテリアルと相当量の導電性フレーク２０との混合ものからなる。エラスチックマテリアル１８は、例えば、シリコンラバー又はフルオロシリコンラバーのような多様のエラスチックマテリアルズの一つで作られる。導電性フレーク２０は、例えば、銀、ニッケル又は炭素のような導電性マテリアルズ又は半導電性マリアルズの種々様々のタイプのもので作られる。また別に、導電性フレーク２０は、導電性マテリアルズ、半導電性マテリアルズ又は、例えば銀、ニッケル又は炭素のような他の導電性又は半導電性マテリアルズで被覆されているか、或は、それらのマテリアルズが内部に散在している絶縁性マテリアルズで作られる。導電性フレークのサイズは、要求される導電性レベルに応じて変わる。
積層構成体１０は、エラスチックの基板１２を完全にキュアリングさせた状態で開始になるのが通例である熱融合（サーマルグラフト）プロセスにより作られる。ついで、エラスチックのプライマー層１４をスプレイコーティング又は他の既知の手段によりエラスチックの基板１２に被着する。積層構造体全体をサーマルサイクルに付し、これによって、エラスチックのプライマー層１４を完全にキュアーさせ、エラスチックの基板１２に接合させ、そして、導電層１６を完全にキュアーさせ、エラスチックのプライマー層１４に接合させる。このサーマルグラフトプロセスの間、エラスチックのプライマー層１４のポリマー鎖がエラスチックの基板１２のポリマー鎖にグラフトし、強力な接合を形成する。同様に、エラスチックの導電層１６におけるポリマー鎖がエラスチックのプライマー層１４におけるポリマー鎖にグラフトし、強力な接合を形成する。このサーマルグラフトプロセスによって、エラスチックの基板１２の面をエッチングしたり、又は、その他の前処理の必要がなくなる。
エラスチックの基板１２の厚さには、大まかには制限がない。エラスチックのプライマー層１４とエラスチックの導電層１６とを組み合わせたものの厚みは、０．５ミルから１０ミルの間が代表的なものである。大まかに言えば、エラスチックの導電層１６は、エラスチックのプライマー層１４の２倍の厚みである。エラスチックマテリアルズすべてのデュロメーターレートは、ショアーＡスケールで４０から８０の間のレンジにあるのが代表的なものである。上記した特性をすべて有するエラスチックの導電層１６の抵抗は、プリント回路基板におけるＳｎ／Ｐｂトレースにエラスチック導電層１６の面を押接することによって行われた測定の間、２０〜３０mohmの範囲にあることが示されている。
エラスチックの導電層１６のエラスチックマテリアル１８内に懸架されている導電性フレーク２０は、エラスチックの導電層１６が膨張又は圧縮されて変形するときでも、抵抗が低く、これは、導電性フレーク２０の表面領域が、そのような変形が生じたとしても、隣接する導電性フレーク２０の間で電気的に接触するに充分な大きさを有しているからである。例えば、エラスチックの導電層１６が長さ方向に膨張している間、エラスチックの導電層１６の長さは、長くなる一方、エラスチックの導電層１６の厚さは、薄くなる。この厚さが薄くなることで、隣接する導電性フレーク２０は、互いに密着し合い、これによって、隣接の導電性フレーク２０の広い表面領域は，フィジカルに、そしてしたがって、電気的に、互いに接触する蓋然性が高くなる。長さが長くなることは、導電性フレーク２０が横方向に動くことになり、これによって、隣接の導電性フレーク２０の広い表面領域が互いに擦れたり、すれたりし、その結果、隣接の導電性フレーク２０の間にフィジカルの、そしてしたがって、電気的の接触が保たれる。
上記の積層構成体１０の有用な一つの特定の応用面は、電話器又は計算機のキイパッドであり、ここでは、キイパッドのキイを押すことで電気導通がなされなければならない。このようなキイパッドを例えばシリコンラバーやフルオロシリコンラバーのようなエラスチックのマテリアルで構成するとすると、エラスチックの導電層は、上記したプロセスによりエラスチックのマテリアルの面にグラフトすることができる。したがって、前記キイパッドのキイを相手となる導電デバイス、例えばプリント回路基板の導電性トレースのようなものに対し押せば、前記エラスチックの導電層と前記導電トレースとの間に電気が導通することになる。
図２を参照すると、内部にキイ１０４を形成したエラスチックのカバー１０２を備える電話機又は計算機のキイパッド１００の断面が示されている。カバー１０２のカバー１０２の下側、各キイ１０４の下で、エラスチックのプライマー層１０６がエラスチックのカバー１０２に接合され、エラスチックの導電層１０８がエラスチックのプライマー層１０６に接合されている。
プリント回路基板１１０が全体のカバー１０２の下に位置し、導電トレース１１２がキイ１０４の下のプリント回路基板１１０に形成されている。かくして、例えば、人の指１１４からエラスチックのカバー１０２のキイ１０４の一つに力Ｆが加えられると、エラスチックの導電層１０８は、導電トレース１１２の対応する一つと電気的に接触することになる。
図３を参照すると、図１に記載した積層構成体１０に類似しているが、エラスチックの導電層１６の面に導電性の押しくぼませる粒子３２をしっかりはめ込んである積層構成体３０の断面が示してある。該導電性の押しくぼませる粒子３２は、前記サーマルサイクル（熱処理）に先立ってエラスチックの導電層１６の面に施されるものであり、その結果、該粒子３２は、前記導電層が完全にキュアーすると、エラスチックの導電層１６にしっかり保持される。導電性の押しくぼませる粒子３２の押しくぼませるのインデントする形態によって、エラスチックの導電層１６に接触すべき導電面に形成される絶縁性酸化物が押し退けられ、この結果、導電面とエラスチックの導電層１６との間に改善された電気接続が形成される。前記導電性の押しくぼませる粒子３２は、相手の導電面に存在する繊維及び粒子のような他の汚染物を押し退ける点に注目すべきである。
導電性の押しくぼませる粒子３２は、例えば、銀、ニッケル又は炭素のような種々様々のタイプの導電性又は半導電性マテリアルズで作られる。また別に、導電性の押しくぼませる（インデンティング）粒子３２は、導電性マテリアルズ、半導電性マテリアルズ、又は、例えば銀、ニッケル又は炭素のような他の導電性又は半導電性マテリアルズで被覆されているか、或は、それらのマテリアルズが内部に散在している絶縁性マテリアルズで作られる。導電性の押しくぼませる粒子３２の代表的な平均粒子サイズは５０μｍである。
図４を参照すると、図１に記載した積層構成体１０に類似しているが、エラスチックの導電層１６の面に導電性の突き刺し（ピアシング）粒子４２をしっかりはめ込んである積層構成体４０の断面が示してある。導電性突き刺し粒子４２は、前記サーマルサイクル（熱処理）に先立ってエラスチックの導電層１６の面に施されるものであり、その結果、該粒子４２は、前記導電層が完全にキュアーすると、エラスチックの導電層１６にしっかり保持される。導電性の突き刺し粒子４２の突き刺し作用によって、エラスチックの導電層１６に接触すべき導電面に形成される絶縁性酸化物が突き刺されて該粒子が貫通し、この結果、導電面とエラスチックの導電層１６との間に改善された電気接続が形成される。前記導電性の突き刺し粒子４２は、相手の導電面に存在する繊維及び粒子のような他の汚染物を突き刺し貫通する点に注目すべきである。
導電性の押しくぼませる粒子３２と同様に、導電性の突き刺し粒子４２は、例えば、銀、ニッケル又は炭素のような種々様々のタイプの導電性又は半導電性マテリアルズで作られる。また別に、導電性の突き刺し粒子４２は、導電性マテリアルズ、半導電性マテリアルズ、又は、例えば銀、ニッケル又は炭素のような他の導電性又は半導電性マテリアルズで被覆されているか、或は、それらのマテリアルズが内部に散在している絶縁性マテリアルズで作られる。導電性の突き刺し粒子３２の代表的な平均粒子サイズは４０μｍである。
図５を参照すると、図１に記載した積層構成体１０に類似しているが、エラスチックのマテリアル１８、導電性フレーク２０及び導電性の押しくぼませる粒子３２を備えるエラスチックの導電層５２をもつ積層構成体５０の断面が示されている。この積層構成体５０を作るには、導電性の押しくぼませる粒子３２をエラスチックマテリアル１８と導電性フレーク２０と共にエラスチックのプライマー層１４にデポジットする。エラスチックの導電層５２における導電性の押しくぼませる粒子３２の分布域は、エラスチックの導電層５２の面に近接して示されており、これは、エラスチックの導電層５２を施す間、導電性の押しくぼませる粒子３２が導電性フレーク２０よりもエラスチックのプライマー層１４から離れやすいからである。当然なことであるが、導電性の押しくぼませる粒子３２にとって、このような位置は、それらの機能（例えば、相手の導電面の酸化物を押し除く）の面で好ましい。エラスチックの導電層５２における導電性の押しくぼませる粒子３２の量は、該粒子の適正な機能を確実にさせるために、代表的には、僅か５重量％ノミナルを必要とする。
図６を参照すると、図１に記載した積層構成体１０に類似しているが、エラスチックのマテリアル１８、導電性フレーク２０及び導電性の突き刺し粒子４２を備えるエラスチックの導電層６２をもつ積層構成体６０の断面が示されている。この積層構成体６０を作るには、導電性の突き刺し粒子４２をエラスチックマテリアル１８と導電性フレーク２０と共にエラスチックのプライマー層１４にデポジットする。エラスチックの導電層６２における導電性の突き刺し粒子４２の分布域は、エラスチックの導電層６２の面に近接して示されており、これは、エラスチックの導電層６２を施す間、導電性の突き刺し粒子４２が導電性フレーク２０よりもエラスチックのプライマー層１４から離れやすいからである。当然なことであるが、導電性の突き刺し粒子４２にとって、このような位置は、それらの機能（例えば、相手の導電面の酸化物を突き刺し貫通する）の面で好ましい。エラスチックの導電層６２における導電性の突き刺し粒子４２の量は、該粒子の適正な機能を確実にさせるために、代表的には、僅か５重量％ノミナルを必要とする。
このポイントで、注目すべき点は、上記した積層構成体１０，３０，４０，５０及び６０のすべてにおけるエラスチックの基体１２を例えば、熱可塑性プラスチックス・ポリイミド（商標ｃａｐｔｏｎとして知られている）又はポリアミド（商標ｎｙｌｏｎとして知られている）のような単にフレキシブルのものに代替できる点である。エラスチックのプライマー層１４は、上記した態様で、そのようなフレキシブルな基体に対しグラフト接合され、それと共にエラスチックの導電層１６をエラスチックのプライマー層１４にグラフトする。
フレキシブルの基体である点を除いて、上記した積層構成体１０，３０，４０，５０及び６０の一つに類似した積層構成体の有用な応用面は、電気導通を押しボタンスイッチを押すことで行う押しボタンスイッチである。そのようなスイッチのボタンを例えばポリイミド又はポリアミド・サーマルプラスチックのようなフレキシブルのマテリアルで作ると、上記したプロセスによりエラスチックの導電層をエラスチックのマテリアルの面にグラフトできる。かくて、そのようなスイッチのボタンを金属接点のような相手の導電デバイスに対し押すと、エラスチックの導電層と金属接点との間に電気が通電することになる。
図７を参照すると、リコイルスプリング２０４内蔵のハウジング２０２とボタンアクチュエーター２０６とを備える押しボタンスイッチ２００の断面が示されている。ハウジング２０２は、その内部へアクセスする金属接点２０８を設けている。
ボタンアクチェーター２０６は、例えば、ポリイミド又はポリアミドのようなフレキシブルのサーマルプラスチックマテリアルで作られている。エラスチックのプライマー層２１０は、ボタンアクチュエーター２０６の底部接触面に接合され、エラスチックの導電層２１２は、エラスチックのプライマー層２１０に接合されている。ボタンアクチュエーター２０６へ力Ｆが加えられると、エラスチックの導電層２１２は、金属接点２０８と電気接触し、これによってスイッチ２００が閉成される。
このポイントで注目すべき点は、上記した積層構成体１０，３０，４０，５０，６０のいずれも図２の電話機又は計算機のキイパッド１００又は図７の押しボタンスイッチ２００に利用でき、又は、エラスチックの導電層の使用が有用になる種々の他のデバイスに利用できる点である。
また注目すべき点は、上記した積層構成体１０，３０，４０，５０，６０のすべてに用いられているエラスチックの導電層１６，５２，６２，１０８，２１２が電界又は磁界とのシールド又は接地目的その他の導電プレーンの付与に有用な点である。さらに詳しくは、上記エラスチックの導電層１５，５２，６２，１０８，２１２における導電性フレーク２０の密度及びグルーピングは、極めて効果があるシールド層又は接地層になるものである。上記したエラスチックの導電層１５，５２，６２，１０８，２１２は、また、プリント回路基板の導電トレースに対し、エラスチックの導電層１５，５２，６２，１０８，２１２を押し付けることにより、前記導電トレースとの電気接続形成に使用される。
図８を参照すると、開口７８を配列形成した絶縁基体７２を備える相互接続デバイス７０の断面が示されている。エラスチックの導電性相互接続エレメント７４が各開口７８内に配置されている。このような相互接続デバイス７０は、例えば、リードレス集積回路パッケージの電気接点と、プリント回路基板の電気接点とを電気的に接続するために用いられるものである。これら電気接点は、ボール又はランドグリッド配列バラエティを有している。
図９を参照すると、エラスチックの導電性相互接続エレメント７４の断面が示されている。エラスチックの導電性相互接続エレメント７４は、エラスチックマテリアル１８、導電性フレーク２０及び導電性粉末顆粒７６の混合物からなる。導電性粉末顆粒７６は、例えば、銀、ニッケル又は炭素のような導電性又は半導電性マテリアルズから作られる。導電性粉末顆粒７６のサイズは、要求される導電性のレベルに応じて変わる。
導電性粉末顆粒７６により導電性フレーク２０の間に導電ブリッジが形成され、これによって、エラスチックの相互接続エレメント７４の電気導通性が高まる。そのような電気導通性を高めるために、エラスチックマテリアル１８と導電性フレーク２０との混合物に加えるべき導電性粉末顆粒７６の量は、要求される導通性のレベルに応じて変わる。
図１０を参照すると、絶縁基体７２の開口７８内にエラスチックの導電性相互接続エレメント７４を形成するための射出装置８０の断面が示されている。該装置８０は、射出経路８４を内部に形成した上型８２と下型８６を備えている。エラスチックマテリアル１８、導電性フレーク２０及び導電性粉末顆粒７６の混合物は、経路８４を経て流れ、上型８２と下型８６との間の空隙及び絶縁基体７２の開口７８に充填される。前記混合物は、初めには加熱されているが、その後冷却されてキュアーする。冷却により前記混合物は、膨張し、この結果、エラスチックの導電性相互接続エレメント７４は、開口７８内に確実に位置する注目すべき点は、前記相互接続エレメントの領域における上型８２と下型８６の形状を相互接続エレメントの特定の応用面（例えば、相互接続ランドグリッド配列接点又は相互接続ボールグリッド配列接点）に応じて変えることができる点である。
図１１を参照すると、図９に示したエラスチックの導電性相互接続エレメント７４に類似しているが、エラスチックのマテリアル１８、導電性フレーク２０及び導電性の粉末顆粒７６の混合物に導電性の押しくぼませる粒子３２をもつエラスチックの導電性相互接続エレメント９０の断面が示されている。図５に記載したエラスチックの導電層５２と同様に、導電性相互接続エレメント９０における導電性の押しくぼませる粒子３２の量は、それらの適正な機能を確保するために、代表的には、僅か５重量％ノミナルが必要である。注目すべき点は、導電性の押しくぼませる粒子３２を、エラスチックの導電性相互接続エレメントの表面のみに対し、該エレメントが成形され、しかもそれがキュアーする前に、添加することができる点である。
図１２を参照すると、図９に示したエラスチックの導電性相互接続エレメント７４に類似しているが、エラスチックのマテリアル１８、導電性フレーク２０及び導電性の粉末顆粒７６の混合物に導電性の突き刺し粒子４２をもつエラスチックの導電性相互接続エレメント１１０の断面が示されている。図６に記載したエラスチックの導電層６２と同様に、導電性相互接続エレメント９０における導電性の突き刺し粒子４２の量は、それらの適正な機能を確保するために、代表的には、僅か５重量％ノミナルが必要である。注目すべき点は、導電性の突き刺し粒子４２を、エラスチックの導電性相互接続エレメントの表面のみに対し、該エレメントが成形され、しかもそれがキュアーする前に、添加することができる点である。
本発明は、ここに記載の特定の実施例による範囲に限定されるものではない。実際に、ここに記載のものに加えて、本発明の種々のモディフィケーションは、前記の記述と添付の図面から当業者にとり明らかなものである。かくてそのようなモディフィケーションは、添付の請求の範囲の範囲に入るべきものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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