(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁妨害（ＥＭＩ）ガスケットアセンブリを印刷回路基板の接地部上と電磁妨害シールドによってシールドされる物体の導電性表面上の少なくとも一方に装着する電磁妨害ガスケット装着方法であって、前記電磁妨害ガスケットアセンブリは、導電性ガスケット材を含むものであり、
ａ）前記電磁妨害ガスケットアセンブリを表面実装（ＳＭＴ）マシンへ送る段階と、
ｂ）前記電磁妨害ガスケットアセンブリを前記表面実装マシンの真空ヘッドとグリッパヘッドの少なくとも一方で把持する段階と、
ｃ）前記電磁妨害ガスケットアセンブリを前記印刷回路基板の接地部上と前記電磁妨害シールドによってシールドされる物体の導電性表面上の一つに配置する段階と、
ｄ）前記電磁妨害ガスケットアセンブリを前記印刷回路基板の接地部上と前記電磁妨害シールドによってシールドされる物体の導電性表面上の一方に半田付け又は接着する段階と
を含む電磁妨害ガスケット装着方法。
【請求項２】
前記導電性ガスケット材は、ポリマーと導電性粒子で構成される請求項１に記載の電磁妨害ガスケット装着方法。
【請求項３】
前記ポリマーは、ポリテトラフルオロエチレンを含む請求項２に記載の電磁妨害ガスケット装着方法。
【請求項４】
前記導電性ガスケット材は、エラストマー物質を含む請求項２に記載の電磁妨害ガスケット装着方法。
【請求項５】
前記導電性ガスケット材は、半田付け可能である請求項１に記載の電磁妨害ガスケット装着方法。
【請求項６】
前記電磁妨害ガスケットアセンブリは、前記導電性ガスケット材に付着された導電性支持層を含む請求項１に記載の電磁妨害ガスケット装着方法。
【請求項７】
前記導電性支持層は、半田付け可能である請求項６に記載の電磁妨害ガスケット装着方法。
【請求項８】
前記導電性ガスケット材と前記導電性支持層を通した方向に電気的経路が形成される請求項６に記載の電磁妨害ガスケット装着方法。
【請求項９】
前記導電性支持層は、少なくとも前記導電性ガスケット材を超えて延びる端部を有し、該端部は、ばね状指部である請求項６に記載の電磁妨害ガスケット装着方法。
【請求項１０】
前記電磁妨害ガスケットアセンブリは、前記導電性支持層を前記導電性ガスケット材に付着させる手段を有する請求項６に記載の電磁妨害ガスケット装着方法。
【請求項１１】
前記導電性ガスケット材を前記導電性支持層に付着させる前記手段は、接着剤である請求項１０に記載の電磁妨害ガスケット装着方法。
【請求項１２】
前記電磁妨害ガスケットアセンブリは、前記表面実装マシンによる印刷回路基板の接地部上への配置に適用され、前記導電性ガスケット材を前記接地部に取り付ける、前記導電性ガスケット材の近傍に配置された半田層を含む請求項１に記載の電磁妨害ガスケット装着方法。
【請求項１３】
前記電磁妨害ガスケットアセンブリは、前記表面実装マシンによる印刷回路基板の接地部上への配置に適用され、前記導電性支持層を前記接地部に取り付ける、前記導電性支持層の近傍に配置された半田層を含む請求項６に記載の電磁妨害ガスケット装着方法。
【請求項１４】
前記電磁妨害ガスケットアセンブリは、前記表面実装マシンによる前記電磁妨害シールドによってシールドされる物体の導電性表面上への配置に適用され、前記電磁妨害ガスケットアセンブリを前記導電表面に取り付ける、前記電磁妨害ガスケットアセンブリの近傍に配置された半田層を含む請求項１に記載の電磁妨害ガスケット装着方法。
【請求項１５】
前記電磁妨害ガスケットアセンブリは、前記表面実装マシンによる前記電磁妨害シールドによってシールドされる物体の導電性表面上への配置に適用され、前記電磁妨害ガスケットアセンブリを前記導電表面に取り付ける、前記電磁妨害ガスケットアセンブリの近傍に配置された半田層を含む請求項１に記載の電磁妨害ガスケット装着方法。
【請求項１６】
前記電磁妨害ガスケットアセンブリは、前記表面実装マシンによる電磁妨害シールドによってシールドされる物体の導電性表面上への配置に適用され、前記導電性支持層を前記導電表面に取り付ける、前記導電性支持層の近傍に配置された半田層を含む請求項６に記載の電磁妨害ガスケット装着方法。
【請求項１７】
前記表面実装マシンは、テープとリールで送り込まれた構成部品を把持し配置するのに適用される高速架台装置の真空ヘッドを含む請求項１に記載の電磁妨害ガスケット装着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、概ね、改良型電磁妨害（ＥＭＩ）ガスケットに係わる。より具体的には、表面実装装着機器に対応するＥＭＩガスケットに係わる。
【０００２】
発明の背景
ＥＭＩガスケットは、導電性の界面材料であり、導電性のシールドを印刷回路基板（ＰＣＢ）の接地部などの接地端子の対応部分に電気的に接続するために使用される。好適には、ＥＭＩガスケットは高い導電性を備え等角形状をしている。この種の導電性界面材料は、電子装置の結合面が、厳密に等角に形成されていないために結合面を嵌合すると間隙が生じてしまう時に、利用される。このような間隙によって、電子装置の破壊を引起すこともある内部的あるいは外部的な電磁妨害（ＥＭＩ）が発生する。
【０００３】
現在、ＥＭＩガスケットは、導電性表面上に直接に殆ど単独で装着されている。具体的には、ＥＭＩガスケットを装着するための現在の製造技術には次のようなものが含まれる。すなわち、導電性のペースト状物質あるいは導電性の液体状物質を導電性表面に直接投与してそのまま硬化させるものと、粘着性の裏打ち材で裏打ちされた導電性のシート材を打抜きして適宜の大きさになった材料を移送し位置付けして導電性表面に直接付着するもの、あるいは、導電性材料を導電性表面に機械的に固着するものである。
【０００４】
上記の製造装着技術は特定の場合に効果を発揮するが、これらの製造装着技術には、次のような欠点が指摘される。すなわち、複雑で煩雑で労力が必要で高価な自動機器が要求される点および特定の導電性表面に対しては効率的に付着しない点である。加えて、多分野の売主の間で加工用の部品や材料を何度も繰返し発送することによって、材料の流れの管理上やっかいな問題が起こる。
【０００５】
別個の追加ＥＭＩガスケット装着機器を用いることは普通は好ましくないし、労力が必要になるが、表面実装（ＳＭＴ）マシンは周知の通りの高速な機械であり、電子産業の分野では広く用いられている。例えば、ＳＭＴマシンは、印刷回路基板（ＰＣＢ）を組込むためにセルラー電話メーカによって広く利用されている。
【０００６】
当業者にとっては既知の事であるが、ＳＭＴマシンでは、高速架台装置の端部に設けられた真空ヘッドを利用して、テープとリールで送り込まれるＰＣＢの構成部品を把持し、ＰＣＢの表面実装パッド上に配置する。パッドは、普通、半田ペーストで予め覆われ、その後半田リフロー窯（例えば、赤外線（ＩＲ）式、気相式あるいは対流式の窯）に送られて半田接合部が溶融される。これによって、電気機械的接続が実現される。
【０００７】
ＥＭＩガスケットの使用を排除するために、ＳＭＴ対応の「缶」が開発された。これは単に形を成した抜き身の金属製シールド部材であって、ＰＣＢの接地部に半田付けされる。それによって、実際上、ファラディ箱が形成される。それ故、これは、全製造工程からガスケットを排除するのに役立つ。半田付けされた缶を使用することの欠点は、半田づけされた缶の再加工が困難である点と、半田付けされた缶の下の構成部品を検査することが非常に困難である点と、大きな缶が必要なときに、缶が平坦ではないために半田接合部を適切に形成することが出来ない点である。
【０００８】
あるいは、ＳＭＴマシンで送ることができる金属ばね状指部接触子を使用してもよい。しかし、金属ばね状指部接触子を用いれば、シールド部材とＰＣＢの接地部との間に別々の接地点を形成することができるが、動作周波数が上昇し続ける場合には効果がない。
上記のように、従来のＥＭＩガスケットとＥＭＩガスケット装着法には限界があることが知られている。この限界の一つ以上を克服するための改良型ＥＭＩガスケットを提供することは明らかに好都合である。従って、以下に開示される特徴をより十分に含む最適な選択肢が提供される。
発明の概要
本発明は、今日周知のＥＭＩガスケットの技術を上回るものである。本発明の一つの側面によれば、ＳＭＴ対応ＥＭＩガスケットは、適宜の寸法に作られた導電性ガスケット材を有し、同じ寸法の導電性支持材に接着され、成形され、あるいは付着されるものである。適宜の寸法に作られた導電性ガスケット材と導電性支持材とは、互いに電気的に接触するように配置される。導電性支持材は、半田との接着を効果的に形成するような材料で構成される。本発明の別の実施例によれば、導電性ガスケット材自体は半田付けが可能であり、導電性支持材の必要性を完全に排除している。
【０００９】
本発明のＥＭＩガスケットは、従来のテープとリール式ＳＭＴ対応装置を利用して実装する場合に適用される。この種の装置では、ＳＭＴマシンの真空ヘッド（又はグリッパ）でＥＭＩガスケットを把持し、予め半田ペーストで覆われたＰＣＢの接地部位置などの接地位置上に直接配置する。適宜の製造段階において、半田をリフローさせてＥＭＩガスケットを接地位置に接着する。ＥＭＩガスケットアセンブリを個別に用いるか、ＥＭＩガスケットアセンブリを別のＥＭＩガスケットか追加のアセンブリと組合せて用い、適宜の導電性界面を形成する。
【００１０】
導電性ガスケット材は、ゴアシールドという銘柄のＥＭＩガスケット材、ＧＳ５００型、ＧＳ３０００型あるいはＧＳ５２００型などの適宜の導電性物質で作成される。好適には、導電性ガスケット材を支持層に付着するための手段は、導電性あるいは非導電性の接着剤で構成される。支持層は、適宜の半田付けが可能な材料で作成される。半田ペーストは、半田リフロー処理中に、支持層を接地部などの目的の物体に確保させるために支持層に供給される。
【００１１】
本発明の一つの実施例によれば、導電性ガスケット材は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）と導電性金属混合物に混合された膨張性の粒子から作成される。一つの実施例によれば、膨張性粒子は、中心部が流体材料で構成された重合体の殻で構成される。中心部は、液体状あるいは気体状の材料で構成される。重合体の殻は、次のグループから選択された共重合体を有する。すなわち、そのグループは、塩化ビニルと塩化ビリニデン、塩化ビニルとアクリロニトリル、塩化ビリニデンとアクリロニトリル、メタアクリロニトリルとアクリロニトリルおよびスチレンとアクリロニトリルのどれかで構成される。別の実施例によれば、膨張性粒子は、発泡剤を含む非膨張性微小球で構成される。発泡剤は、微小球の重量の５〜３０％を占め、次の物質の中から選択される。すなわち、エタン、エチレン、プロパン、ブタン、イソブタン、イソペンタン、ネオペンタン、アセチレン、ヘキサンおよびヘプタンの中から選択される。あるいは、発泡剤は、数平均分子量が少なくとも２６で沸点が大気圧下で重合体の殻の樹脂材料の軟化点と同じ温度範囲かそれ以下の脂肪族炭化水素で構成される。
【００１２】
本発明の別の実施例によれば、導電性ガスケット材は、導電性粒子と、ペースト状か分散状か粉末状のＰＴＦＥと、乾燥粉末状か溶液状の微小球との混合物で作成される。混合物は、少なくとも導電性粒子が２０〜９０体積％で、微小球が３〜１５体積％で、ＰＴＦＥが５〜７０体積％の割合で混合され、好適には、導電性粒子が６０体積％で、微小球が６体積％で、ＰＴＦＥが３４体積％の割合で混合される。導電性粒子は、金属粉末、金属ビーズ、金属繊維および金属薄片の中から選択される。あるいは、導電性粒子は、金属被覆金属、金属被覆セラミックス、金属被覆ガラスバブル、金属被覆ガラスビーズおよび金属被覆雲母薄片の中から選択される。
【００１３】
本発明の別の実施例によれば、導電性ガスケット材は、エラストマー材料と導電性粒子とが混合されたポロテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製品で作成される。
本発明の別の実施例によれば、電磁妨害（ＥＭＩ）ガスケットアセンブリを目的の導電性物体に装着する方法が開示される。ここで、ＥＭＩガスケットアセンブリは、導電性ガスケットと、導電性の半田付け可能な支持層と、導電性ガスケットを支持層に付着させるための手段とを有するタイプである。この方法は、(ａ）複数のＥＭＩガスケットアセンブリを表面実装（ＳＭＴ）マシンへと送る段階と、（ｂ）選択されたＥＭＩガスケットアセンブリを（ＳＭＴ）マシンの真空ヘッドあるいはグリッパヘッドで把持する段階と、（ｃ）選択されたＥＭＩガスケットアセンブリを導電性表面上に半田材を介して配置する段階と、（ｄ）半田材をリフローさせる段階とから成る。
【００１４】
本発明の別の実施例によれば、エポキシテクノロジー社製のＥＰＯ−ＴＥＫ  Ｅ２１０１などのスクリーン印刷可能な導電性接着剤を使用して、ＥＭＩガスケットの支持層（あるいはＥＭＩガスケット自体）をＰＣＢ接地部に接着する。この半田のような接着剤を使用すれば、パターン上の接地部に正確にシルクスクリーン印刷することができる。この場合、半田の必要性は完全に排除される。これは環境上好都合である。
【００１５】
本発明の別の実施例によれば、ＥＭＩガスケットを目的の導電性物体に直接に装着するための方法が開示される。ここで、ＥＭＩガスケットは、半田付け可能な支持層を使わずに直接半田付けされる種類のものである。この方法は、（ａ）複数のＥＭＩガスケットアセンブリを表面実装（ＳＭＴ）マシンへ送る段階と、（ｂ）選択されたＥＭＩガスケットアセンブリを（ＳＭＴ）マシンの真空ヘッドあるいはグリッパヘッドで把持する段階と、（ｃ）選択されたＥＭＩガスケットアセンブリを導電性表面へ半田材を介して配置する段階と、（ｄ）半田材をリフローさせる段階とから成る。
【００１６】
本発明の別の実施例によれば、半田を使用しないで（支持層は用いるかあるいは支持層も用いないで）ＥＭＩガスケットを目的の導電性物体上に直接装着する方法が開示される。この方法は、（ａ）複数のＥＭＩガスケットあるいはガスケットアセンブリを表面実装（ＳＭＴ）マシンへ送る段階と、（ｂ）選択されたＥＭＩガスケットあるいはガスケットアセンブリを（ＳＭＴ）マシンの真空ヘッドあるいはグリッパヘッドで把持する段階と、（ｃ）選択されたＥＭＩガスケットあるいはガスケットアセンブリを導電性表面上へ接着剤を介して配置する段階と、（ｄ）接着剤を硬化させる段階とから成る。
【００１７】
従って、本発明の目的は、標準的なＳＭＴマシンで装着できるＥＭＩガスケットアセンブリを提供することである。
本発明の別の目的は、専用ＥＭＩガスケット装着機器の必要性を排除することである。
本発明の別の目的は、ＥＭＩガスケット設計の変更を容易にさせる単純なＥＭＩガスケット装着方法を提供することである。
【００１８】
本発明の更に別の目的は、電子装置の設計と製造とにおける半田された缶の必要性を排除することである。
次に述べる発明の概要と発明の好適実施例とは、添付の図面に照し合わせて読むことによって一層明確に理解されるであろう。本発明を例証するために、好適実施例の図面を提示する。ただし、本発明は、図示の構成や手段に限定されるものではない。
発明の詳細な説明
図面では、対応する部品を同様の参照文字で示す。図１、図１Ａおよび図１Ｂでは、本発明の電磁妨害（ＥＭＩ）ガスケットアセンブリを２０で示す。以下に詳細に考察するように、ＥＭＩガスケットアセンブリ２０は標準的な表面実装技術マシンで装着される。従って、専用ＥＭＩガスケット装着機器の必要性は排除される。
【００１９】
図１Ａは、本発明の好適実施例が反映されたＥＭＩガスケットアセンブリ２０の拡大側面図である。すなわち、ＥＭＩガスケットアセンブリ２０は、導電性ガスケット材２２と導電性半田付け可能支持層２４と、導電性ガスケット材２２を支持層２４へ付着するための手段（接着剤２６）と、半田層２８とで構成される。半田層２８は、アセンブリ全体をＰＣＢ３２の接地部３０（ＰＣＢ３２を示す図１と図７を参照すること）などの導電性表面へ固着するためのものである。本発明に係わる用途に特に最適な導電性ガスケット材は、デラウェア州ニューアーク市のＷ．Ｌ．ゴアアンドアソシエイツ社製のゴアシールドという銘柄のＥＭＩガスケット材、ＧＳ５００型、ＧＳ３０００型又はＧＳ５２００型である。その他の最適な導電性ガスケット材についても以下に説明する。
【００２０】
「半田付け可能」という用語は、半田で溶融可能か、接合可能か、冶金学的に接着可能であって、導電性接合部や結合部や界面を形成することができるという意味を表すものとする。
導電性ガスケット材２２は、図示のように横断面が矩形である。しかし、これに限らず、横断面は円形でも楕円形でも尖塔アーチ形でも湾曲形でもよい。ガスケット２２のその他の横断面形状を図２〜５に示す。図２は矩形の横断面を示す。図３は三角形の横断面を示す。図４は湾曲形すなわち三日月形の横断面を示す。図５は半円半矩形形の横断面をしめす。導電性ガスケットの形状は、ＥＭＩガスケット材をシールド(図示せず)と共に圧縮するのに必要な力を削減するためなど、所望の効果を達成するために意図的に変形されることもある。この場合、小さいネジやスナップでシールドをＰＣＢ３２へ固定する。
【００２１】
金属製の支持層２４を導電性ガスケット材２２へ付着するために最適な手段は、非導電性接着剤、導電性接着剤、成形、とげ状アセンブリあるいは保持クリップなどの機械的手段であるが、これらに限定されるものではない。
接着剤２６を採用する場合、適宜の接着剤を用いて導電性ガスケット材２２を支持層２４に接着あるいは付着する。ただし、電気的経路を導電性ガスケット材と支持層との間に確保する必要がある。一つの実施例によれば、粒子が充填された導電性圧感アクリル接着剤が使用される。この接着剤は、転送ローラ状(transfer-roll form)にガスケットに積層されるが、ガスケットに直接供給してもよいし別の状態に供給してもよい。実際には、ガスケットを支持層に付着するためには接着剤は必要ではない。本発明では、ガスケットを支持層に電気機械的に接続するための手段が必要なのである。導電性圧感接着剤は、このような目的の接着を達成するための具体的な手段である。しかし、接着剤は熱硬化性のものでも、熱可塑性のものでもよい。また、接着剤は、支持層２４を部分的にガスケット２２に機械的に接触させるように形成して、Ｚ軸Ａ（図１〜図３）方向に電気的経路を確保することが可能ならば、必ずしも導電性のものでなくてもよい。更に、導電性ガスケット材２２を支持材に合わせて直接成形してもよいし、別の状態に（支持用とげ部などと共に）機械的に固定してもよい。これによって、接着剤２６の必要性が排除される。いずれにせよ、固定手段は、半田のリフロー温度に耐えて、その機械電気的特性を維持することができるものでなければならない。
【００２２】
支持層２４によって導電性ガスケット材２２に充分な剛性が加わり、ＳＭＴマシンでアセンブリを効率よく加工することができるようになる。このように、支持層２４は、プラスチックや金属など様々な材料で構成される。しかし、プラスチックで構成する場合、銅、ニッケル、金、銀、錫などの半田付け可能な金属でめっきしなければならない。支持層２４を金属で構成する場合、半田付け可能な金属を使用するか上記の金属でめっきする。金とニッケルと錫とがめっき物質として好適で業界では広く用いられている。また、設計上存在する間隙を埋めたい場合には、支持層２４は任意の厚さに形成される。このように、ガスケット２２の厚さは標準的な厚さに設定されるが、支持層２４の厚さは、設計の違いに合わせて変更される。また、支持層２４は、横断面が矩形である必要はない。シート状の金属材料を型押しして切出した場合、支持層の横断面は矩形以外のものになる。例えば、支持層２４は、用途に応じて台形状や平行四辺形状に成形される。どのような物質から支持層２４を作成したとしても、支持層は、半田リフロー温度に耐えられねばならない。
【００２３】
図６は、本発明に係わるＥＭＩガスケットアセンブリ２０の一例を示す。図７は、ガスケットアセンブリ２０が接地部３０の様々な位置に装着されたＰＣＢ３２を示す。アセンブリ２０の寸法は図面に示す目的のためだけに決められたものである。従って、アセンブリ２０は、用途に応じてより広く、より厚く、より長く、またより薄くにも作成できるものである。図７の場合、アセンブリ２０は、所望の位置に装着されているものとする。
【００２４】
図８と図９を参照すると、図８は、ＳＭＴマシンへＥＭＩガスケットアセンブリ２０を送るために使用されるテープとリール３６の一部を示す。アセンブリ２０は、ＳＭＴマシン(図示せず)の真空ヘッド４０（図９）で容易に正確にアセンブリに接近し、そしてアセンブリを把持して設置できるように配置されたポケット３８に受けとられる。この過程を図９に示す。図９は、ガスケットアセンブリ２０を保持して装着準備の整ったＳＭＴマシンの真空ヘッド４０の外皮切断図である。図９の接地部３０は、半田ペースト２８のパターンがスクリーン印刷されて、アセンブリ２０の支持層２４に結合されようとしている状態にある。アセンブリ２０が接地部３０に配置されると、半田は、例えば、半田リフロー窯などの適宜の手段によってリフローされる。
【００２５】
図１０〜図１２は本発明の別の実施例を示す。図示のように、支持層２４は伸長されて、ばね状指部４２として作用する延長部が設けられている。ばね状指部４２によって金属対金属の構造が改良される。支持層２４に余分の接触子があるため、それがない場合に比べて、金属やめっきは、通常、導電性ガスケット２２材よりも導電性が高いから、アセンブリ２０全体にかかる抵抗は低下する。この構造により、アセンブリ２０は、余分の接触子のないアセンブリよりも性能が向上する。一つの実施例によれば（図１０）、一対のばね状指部４２が端から折り曲げられて設けられる。別の実施例によれば（図１１と図１２）、単一の指部４２が中央に形成される。図１０〜図１２に示すのと同様な構造で更に別なのも考えられる。
【００２６】
最後に、図１３は、厚さが様々に異なり組合わせて使用されるＥＭＩガスケットアセンブリ２０の集合を示す。この構造は、結合されるシールドの曲りに対処するのに有用である。シールドは、外装固定位置間でＰＣＢ３２から離れる方向に曲る傾向がある。これによって、厚さの同じガスケットアセンブリの場合よりも性能が向上する。
【００２７】
上述のように、適宜の導電性物質を使用してＳＭＴ対応ＥＭＩガスケット２０を本発明の教示に従って構成することができる。次に、適宜の導電性ガスケット材の実施例を例証のために提示する。これは、単に例証のためであって、本発明の範囲を限定するためのものではない。
導電性ガスケット材
一番目に最適な導電性ガスケット材２２は、本書に引用されている米国特許第５，４３１，５７１号に記載の導電性重合体母材で作成される。
【００２８】
二番目に最適な導電性ガスケット材２２は、本書に引用されている米国特許第５，２８６，５６８号に記載の導電性ガスケット材で作成される。
三番目に最適な導電性ガスケット材２２は、本書に引用されている米国特許第５，６０４，０２６号に記載の物質で作成される。
四番目に最適な導電性ガスケット材２２は、ＰＴＦＥと導電性金属混合物に混ぜた膨張性微粒子を有する導電性ポロテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製品である。膨張性微粒子は熱が加わると膨張する。膨張性微粒子は均質ではない。言換えれば、膨張性微粒子は、重合体ビーズではなく、中心部が流体物質で構成された重合体の殻である。更なる特徴は、膨張性微粒子は、特定の温度で過熱されると寸法が増加することである。
【００２９】
膨張性中空重合体微粒子は、重合体の殻と、液体か気体の少なくとも一つの別の物質であって最も好適には室温で液体の物質から成る芯とで構成される。ここで、重合体の殻は基本的には不溶性である。膨張の度合いは、膨張温度での芯部物質の体積変化に直接関係するので、芯部が液体であると好都合である。芯部が気体の物質から成る場合、一般的な気体の法則から体積の膨張の期待度を推測できる。しかし、液体物質の芯部をもつ膨張性の微粒子は、より大きな体積変化をもたらす可能性がある。特に、相変化が生じる場合(すなわち、液体は膨張温度かそれに近い温度で揮発する場合)には尚更である。
【００３０】
好適な膨張性重合体微粒子(微小球、微小気球、微小気泡とも言う)は、殻部が塩化ビニルと塩化ビリニデンとの共重合体、塩化ビニルとアクリロニトリルとの共重合体、塩化ビリニデンとアクリロニトリルとの共重合体、メタアクリロニトリルとアクリロニトリルとの共重合体、およびスチレンとアクリロニトリルとの共重合体のどれかで構成される。提示する価値のある別の物質は、最大で重量のおよそ２％だけスチレンを含有したメチルメタクリレートの共重合体、メチルメタクリレートと最大で重量のおよそ５０％を占めるエチルメタクリレートとの共重合体およびメチルメタクリレートと最大で重量の７０％を占めるオルソクロロスチレンとの共重合体である。非膨張性の微小球は、流体好適には揮発性液体すなわち発泡剤を含有する。本書で述べる種類の微小球は、発泡剤を含有する。発泡剤は、微小球の重量の５〜３０％を占める。微小球は、乾燥粒子や湿塊といった形態あるいはイソプロパノールなどのアルコールの懸濁液といった形態など様々な形態で付加される。
【００３１】
非膨張性微粒子は、大きさが望ましくは約０．１マイクロメートル〜約６００マイクロメートル、好適には０．５マイクロメートル〜２００マイクロメートル、最も好適には１マイクロメートル〜１００マイクロメートルである。膨張性微粒子は、大きさが約０．１２マイクロメートル〜１０００マイクロメートル、好適には１マイクロメートル〜６００マイクロメートルである。膨張後、膨張性微粒子の体積は、少なくとも係数１．５、好適には少なくとも係数５、最も好適には少なくとも係数１０だけ又は約１００という高い係数だけ増加する。
【００３２】
適宜の微小球は、スウェーデンのサンズヴァル市のノーベル産業社製のエクスパンセルという商標で市販されている。微小球は、様々な大きさと形態のものがあり、膨張温度も摂氏８０°〜１３０°と様々のものがある。エクスパンセルの微小球は、初期直径の平均が９〜１７マイクロメートルで、膨張時直径の平均が４０〜６０マイクロメートルである。ノーべル産業社によれば、微小球は、非膨張時の真の密度が１２５０〜１３００kg／m3で、膨張時の密度が２０kg／m3以下である。
【００３３】
「エネルギー膨張性微粒子」という用語は、膨張するように適用される揮発性流体が充填された中空の弾力のある容器をも包含するものである。調達可能な微小球は、エネルギー源に曝された時に膨張するように適用される基本的に球形の粒子であるが、膨張時には非常に弾力がある。従って、微小球を圧縮したり解放（例えば、押し出しで）したりすることによって、本発明で要求される膨張が実現される。更に、微小球製品を管状、長円状、立方体状、粒子状など様々な状態に形成できる。「エネルギー膨張性微粒子」という用語は、従って、微小球製品あるいは将来開発される微小球製品に適用可能な形態および使用法の全部を包含するものとする。
【００３４】
様々な発泡剤あるいは膨張剤（raising agent）が膨張性微小球の重合体の殻部内に収容される。発泡剤あるいは膨張剤とは、エタン、エチレン、プロパン、ブタン、イソブタン、イソペンタン、ネオペンタン、アセチレン、ヘキサン、へプタンなどの脂肪族炭化水素、あるいは、これら脂肪族炭化水素の中の一つ以上の物質の混合物などの揮発性流体で構成される薬品であり、好適には、数平均分子量が少なくとも２６で沸点が大気圧のもとで特定の発泡剤で飽和した時の重合体の殻の樹脂質の軟化点と同じかそれ以下の温度の薬品である。
【００３５】
エクスパンセル０９１ＤＵ形の微小球を採用してもよい。この製品は、粒子の大きさが１０〜４０マイクロメートルの灰色がかった白の乾燥粉末で構成される。この微小球の殻部はアクリロニトリルで構成される。一方、揮発性流体はイソペンタンで構成される。
エクスパンセルの微小球の乾燥製剤と分散状のＰＴＦＥあるいは類似の重合体とを混合し、その合成物を過熱すると、重合体は三次元に膨張し、繊維状構造のＰＴＦＥ母材が作成される。
【００３６】
本実施例によれば、導電性微粒子と、ペースト状、分散状又は粉末状のＰＴＦＥと、乾燥粉末状か溶液状の微小球とで構成される前駆物質材料は、少なくとも導電性微粒子が２０〜９０体積％、エクスパンセル微小球が３〜１５体積％、ＰＴＦＥが５〜７０体積％の割合で混合される。少なくとも部分的に導電性の薄片で構成される実施例では、好適には、導電性微粒子が６０体積％エクスパンセル微小球が６体積％、ＰＴＦＥが３４体積％の割合で混合される。混合は、粉末の乾燥混合、湿式混合、水性分散状物質の相互凝固とスラリー充填剤、高剪断混合などで実現される。「体積％」は、前駆物質材料の体積の百分率を意味するものとする。
【００３７】
作成されたＰＴＦＥ前駆物質中では導電性微粒子が主成分である。導電性微粒子は、金属粉末、金属ビーズ、金属繊維あるいは金属薄片であるが、これらに限定されるものではない。あるいは、導電性微粒子は、金属被覆金属、金属被覆セラミックス、金属被覆ガラスバブル、金属被覆ガラスビーズあるいは金属被覆雲母薄片などの金属被覆微粒子である。微粒子状で好適な導電性金属は、銀、ニッケル、アルミニウム、銅、ステンレススチール、黒鉛、炭素、金あるいは白金であるが、これらに限定されるものではない。例えば、好適な被覆金属は、銀、ニッケル、銅あるいは金である。更に、二種類以上の導電性微粒子の組合せでもよい。導電性薄片の大きさは、平均で約１μｍ〜２００μｍ、好適には約１μｍ〜約１００μｍ、最も好適には約２０μｍ〜約４０μｍである。導電性粉末の大きさは、平均で約０．５μｍ〜約２００μｍ、好適には約０．５μｍ〜約１００μｍ、最も好適には約２μｍ〜約６０μｍである。
【００３８】
本実施例のＰＴＦＥ前駆物質を生成するのにも用いられる水性分散状ＰＴＦＥ物質は、ＰＴＦＥ粒子からなる乳白色の水性懸濁液である。一般的には、水性分散状ＰＴＦＥ物質は、固体重量で約２０％〜約７０％である。固体の大部分はＰＴＦＥ粒子である。ＰＴＦＥ粒子は、大きさが０．０５マイクロメートル〜約５．０マイクロメートルである。水性分散状ＰＴＦＥ物質は、Ｅ．Ｉ．デュポンネモア社製のテフロン３６３６型の製品が市販されている。この製品は、固体重量で１８％〜２４％である。固体は、大部分が約０．０５マイクロメートル〜約５．０マイクロメートルのＰＴＦＥ粒子である。上記の前駆物質の厚さは、約５ミル（約１２７マイクロメートル）〜約１２５ミル（約３１７５マイクロメートル）である。
【００３９】
前駆物質を加熱すると、エネルギー膨張性微粒子が膨張するため、厚さが増加する。膨張量は幾つかの要因に依存する。すなわち、エネルギー膨張性微粒子の重量百分率と、エネルギー膨張性微粒子の種類と、エネルギー膨張性微粒子の重合体殻部の分子量と、前駆物質を保持するＰＴＦＥ母材の剛性とに依存する。本実施例の物質の厚さは、少なくとも１０ミル（２５４マイクロメートル）、好適には１０〜１００ミル（２５４〜２５４０マイクロメートル）、最も好適には２０〜６０ミル（５０８〜１５２４マイクロメートル）である。厚さはこれ以外でもよい。
【００４０】
熱膨張段階に必要な温度は、微小球の殻部を構成する重合体の種類と発泡剤とに依存する。一般的には、温度は、約４０℃〜約２２０℃、好適には６０℃〜２００℃、最も好適には８０℃〜１９０℃である。
上記の合成製品の他に、別の実施例によれば、シリコンエラストマー物質（例えば、ジメチルシロキサン)などのエラストマー物質を前駆物質に付加してもよい。本発明の一つの実施例によれば、これは、充填される微粉末の凝塊とジエチルシロキサンとを合成することによって成される。最適なジメチルシロキサンは、ダウコーニング社製のシルガード１−４１０５型かＱ１−４０１０型である。やはりダウコーニング社製のＱ３−６６１などの二酸化シリコン強化のシリコン物質を使用してもよい。シロキサンは何重量当たり何重量という形で付加され、ミネラルスピリットなどの溶剤で希釈される。一般的には、シロキサンは、１％〜約５０％、好適には５％〜約２０％、もっとも好適には１０％〜１５％の量だけ付加される。その他の最適なエラストマー物質は、シリコンゴム、フルオロシリコンエラストマー、フルオロカーボンエラストマー、ぺリフルオロエラストマー、その他のフルオロエラストマー物質、ポリウレタンなどであるが、これらに限定されるものではない。
【００４１】
その後、前駆物質は約１３０℃〜約１９０℃で加熱され、その結果、前駆物質は膨張し、シロキサンは触媒作用によって硬化状態になる。作成された製品は容易に圧縮され、持続的に導電性のＰＴＦＥ合成物である。この合成物製品中にはシリコンエラストマーが不連続的に含有される。
エラストマー物質を付加することによって、Ｚ軸方向の強度、引張り強度および伸びが増加した合成物が生成される。また、ある程度の弾力も与えられ、物質の使用温度範囲も拡大する。このような望ましい特性は、導電性や合成物製品の柔らかさ又は圧縮性を犠牲にすることなく実現される。
【００４２】
五番目に最適な導電性ガスケット材２２は、エラストマー物質と導電性粒子とが混入された導電性ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製品で構成される。具体的には、本実施例の導電性ガスケット材は、複数の導電性粒子と、ペースト状、分散状あるいは粉末状のＰＴＦＥとが混合されたものである。導電性粒子とＰＴＦＥとは、導電性粒子が約５０〜９０体積％になるような割合に混合される。混合は、例えば、粉末の乾燥混合、湿式混合、水性分散物質とスラリー充填剤との相互凝固、あるいは高煎断混合などの適宜の手段によって達成される。「体積％」は、物質あるいは混合物の全体積の百分率を意味する。
【００４３】
作成された合成物中では導電性粒子が主成分である。導電性粒子は、金属粉末、金属ビーズ、金属繊維又は金属薄片で構成されるが、これらに限定されるものではない。あるいは、粒子は、金属被覆金属、金属被覆セラミックス、金属被覆ガラスバブル、金属被覆ガラスビーズ又は金属被覆雲母薄片などの金属被覆粒子である。好適な微粒子状の導電性物質は、銀、ニッケル、アルミニウム、銅、ステンレススチール、黒鉛、炭素、金又は白金であるが、これらに限定されるものではない。好適な金属被覆材は、銀、ニッケル、銅又は金である。更に、二種類以上の物質を組合せたものも使用される。導電性薄片の大きさは、平均で約１μｍ〜約２００μｍ、好適には約１μｍ〜約１００μｍ、最も好適には約２０μｍ〜約４０μｍである。導電性粉末の大きさは、平均で約０．５μｍ〜約２００μｍ、最も好適には約２μｍ〜約１００μｍである。
【００４４】
本実施例の導電性合成物製品を生成するのに用いられる水性分散状ＰＴＦＥ物質は、ＰＴＦＥ粒子から成る乳白色の水性懸濁液である。一般的に、水性分散状ＰＴＦＥ物質は、固体重量で約２０％〜約７０％である。固体の大部分は、大きさが約０．０５マイクロメートル〜約５．０マイクロメートルのＰＴＦＥ粒子である。水性分散状ＰＴＦＥ物質は、Ｅ．Ｉ．デュポンネモア社製のテフロン３６３６が市販されている。この製品は固体重量で約１８％〜２４％であり、固体の大部分は大きさが約０．０５マイクロメートル〜約５．０マイクロメートルのＰＴＦＥ粒子である。
【００４５】
シリコンエラストマー物質(例えばジメチルシロキサン)などのエラストマー物質は、導電性ガスケット物質内に含有される。これは、ＰＴＦＥと導電性粒子との微粉末状凝塊とエラストマー物質とを合成することにって達成される。最適なジメチルシロキサンは、ダウコーニング社製のシルガード１−４１０５型又はＱ１−４０１０型である。（ダウコーニング社製のＱ３−６６１などの二酸化シリコン強化のシリコン物質を使用してもよい。）
ジメチルシロキサンなどのエラストマー物質は、何重量当たり何重量という形で付加され、ミネラルスピリッツなどの溶剤で希釈される。一般的には、エラストマー物質は、約１％〜約７５％、好適には約５％〜約２０％、最も好適には約１０％〜約１５％の範囲の量で付加される。その他の最適なエラストマー物質は、シリコンゴム、フルオロシリコンエラストマー、フルオロカーボンエラストマー、ペリフルオロエラストマー、フロオロエラストマー、ポリウレタン、エチレン／プロピレン（ＥＰＤＭ）であるが、これらに限定されるものではない。
【００４６】
エラストマー物質の付加の後、合成物製品は約１３０℃〜約１９０℃で加熱され、エラストマー物質は触媒作用によって硬化状態になる。作成された合成製品は、主部分が任意の形状又は厚さに形成され、連続的な導電性の合成物製品である。
エラストマー物質を付加することによって、Ｚ軸方向の強度と引張り強度とが向上した連続的な導電性の合成物製品が生成される。エラストマーは、また、ある程度の弾力を与える。これらの望ましい特性は、導電性を犠牲にすることなく実現される。
【００４７】
本発明の具体的実施例を二三説明してきたが、上記の新規の教示や優位性から逸脱することなく様々に修正を加えることは当業者には周知のように可能である。従って、特許請求の範囲で規定されるように、修正されたものも本発明の範囲に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明のＥＭＩガスケットアセンブリの拡大側面図である。
【図１Ａ】  図１Ａは、図１のＥＭＩガスケットアセンブリを構成部品を部分的に分解して示す拡大側面図である。
【図１Ｂ】  図１Ｂは、図１Ａに示すＥＭＩガスケットアセンブリの正面図である。
【図２】  図２は、形状の異なるＥＭＩガスケットアセンブリの正面図である。
【図３】  図３は、形状の異なるＥＭＩガスケットアセンブリの正面図である。
【図４】  図４は、形状の異なるＥＭＩガスケットアセンブリの正面図である。
【図５】  図５は、形状の異なるＥＭＩガスケットアセンブリの正面図である。
【図６】  図６は、本発明のＥＭＩガスケットアセンブリの斜視図である。
【図７】  図７は、印刷回路基板（ＰＣＢ）の接地部上に装着された図６のＥＭＩガスケットアセンブリの斜視図である。
【図８】  図８は、表面実装技術（ＳＭＴ）マシン(図示せず）へＥＭＩガスケットアセンブリを送るために使用されるテープ及びリールアセンブリの斜視図である。
【図９】  図９は、ＥＭＩガスケットアセンブリを支持して装着しようとするＳＭＴマシンの真空ヘッドを示す立面図である。
【図１０】  図１０は、ＥＭＩガスケットアセンブリの支持層を伸長させて一対のばね状指部を形成した本発明の別の実施例を示す。
【図１１】  図１１は、ＥＭＩガスケットアセンブリの支持層を伸長させて一対のばね状指部を形成した本発明の別の実施例を示す。
【図１２】  図１２は、ＥＭＩガスケットアセンブリの支持層を伸長させて一対のばね状指部を形成した本発明の別の実施例を示す。
【図１３】  図１３は、本発明のＥＭＩガスケットアセンブリの透視図である。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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【図１３】
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