导电触点元件和电气连接器制造技术

导电触点元件，其特征在于它是由导电硅橡胶组合物经模塑成形、固化而成的，其中导电硅橡胶组合物包含：（Ａ）１００重量份以平均组成式（１）Ｒ↓［ｎ］↑［１］ＳｉＯ↓［（４－ｎ）／２］表示的、含有至少两个脂族不饱和基团的有机聚硅氧烷（式中Ｒ↑［１］各自独立为取代或未取代的一价烃基，ｎ为１．９８－２．０２的正数）；（Ｂ）３００－７００重量份堆积密度为２．０克／立方厘米或以下、比表面积为０．７平方米／克或以下的粒状银粉；以及（Ｃ）供组分（Ａ）固化所需量的用于组分（Ａ）的固化剂。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于各种电气和电子设备的电连接例如区域阵列型(如网络焊台阵列(LGA)或网络焊球阵列(BGA))半导体组件与组装板的连接的导电触点元件和包含该导电触点元件的电气连接器。
技术介绍
在先有技术中，LGA或BGA半导体组件是通过直接焊接或借助可垂直移动的片状弹簧或螺旋弹簧活动插脚而连接到组装板上的。然而，近来由于高性能与高功能半导体组件的出现，外部连接端的数目也随之增加，因此，从连接可靠性来说，采用焊接技术来实施一次同步连接是很困难的。此外，随着电信号传输的高速化，常规片状弹簧和螺旋弹簧连接因其连接距离长所产生的电感成分会干扰信号的高速传输。鉴于上述问题，近来正在研制一种在绝缘性基板上贯通地嵌有多个导电的弹性体元件的电连接器。以掺有金属粉末的硅橡胶组合物用作构成电气连接器的材料是有利的。作为掺入硅橡胶组合物中的金属粉末，从电阻或成本来说，经常采用银粉。银粉可分为还原银粉、电解银粉和雾化银粉。其中还原银粉是以还原剂(如肼、甲醛或抗坏血酸)使硝酸银水溶液还原而得到的银粉；电解银粉是通过硝酸银水溶液的电解在阴极析出的银粉；雾化银粉是通过银在1000℃或1000℃以上加热熔融，并将银熔体喷雾在水中或惰性气体中而得到的银粉。这些银粉的形状可分为粒状、片状、树枝状和不规则状。一般来说，粒状银粉的微粒有聚集在一起的倾向。由于电阻值往往会随银微粒的分散状态而发生波动，因而这种聚集倾向会导致掺混了这种银粉的硅橡胶的电阻值不稳定。因此，粒状银粉常与片状银粉混合使用。对片状银粉来说，一种制造方法是在研磨银粉的同时用饱和或不饱和的高级脂肪酸(如月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸和油酸)、金属皂、高级脂肪胺、聚乙烯蜡等进行处理。然而，将通过这种方法制成的片状银粉添加到硅橡胶中会妨碍硅橡胶硫化。还已经知道将未经上述处理的银粉添加在硅橡胶中会导致硅橡胶电阻不稳定。将导电硅橡胶组合物在模具或其它同类设备中经模塑而制得的电气连接器用于半导体组件的安装时会产生不稳定的传导电阻。因此，半导体组件的运行就会不稳定。此外，如果对半导体组件向组装板反复进行施压，则会破坏银粉的聚集结构和链接作用，从而会导致传导电阻大幅上升，因而存在不能反复使用的问题。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术的目的是提供一种在模具中模塑时能保持传导电阻稳定的、在反复使用情况下能抑制和避免传导电阻上升的导电触点元件以及包含该元件的电气连接器。为达到上述目的，本专利技术者进行了广泛的研究，现已发现，当采用掺混有堆积密度为至多2.0克/立方厘米、比表面积为至多0.7平方米/克的粒状银粉的硅橡胶组合物来制造导电触点元件和电气连接器时，由于可提高银粉的分散性、降低银粉的聚集性，从而能制成在模具中模塑时能保持传导电阻稳定，并在反复使用情况下能抑制或避免传导电阻上升的导电触点元件和电气连接器。本专利技术是根据这一发现而达到了目的。因此，本专利技术提供了一种导电触点元件，其特征为使导电硅橡胶组合物模塑和固化，该导电硅橡胶组合物包含下列组分(A)100重量份以下述平均组成式(1)表示的，含有至少两个脂族不饱和基团的有机聚硅氧烷Rn1SiO(4-n)/2(1)式中R1各自独立为取代或未取代的一价烃基团，n为1.98-2.02的正数；(B)300-700重量份堆积密度为至多2.0克/立方厘米，比表面积为至多0.7平方米/克的粒状银粉；及(C)供组分(A)固化所需量的用于组分(A)的固化剂；本专利技术还提供了包含该导电触点元件的电气连接器。附图说明图1是配置在基板与半导体组件之间的根据本专利技术的导电触点元件和电气连接器的侧视图。图2是根据本专利技术的导电触点元件和电气连接器的透视图。图3是根据本专利技术的一个实施方案制造导电触点元件和电气连接器的方法的说明性图示；图3(a)是导电硅橡胶组合物放在已置于模具中的基板上的截面图；图3(b)是已合模的图3(a)模具在加热模压成形状态的截面图；图3(c)是从模具中取出时的导电触点元件与基板已模塑成整体的电气连接器的截面图。图4是根据本专利技术的各个实施方案的导电触点元件和电气连接器的说明性图示；图4(a)所示的为截面呈算盘珠形的导电触点元件；图4(b)所示的为截面呈粗柱形的导电触点元件；图4(c)所示的为截面呈细柱形的导电触点元件；图4(d)所示的为截面呈椭圆形的导电触点元件。图5是根据本专利技术的另一些实施方案的导电触点元件和电气连接器的说明性图示；图5(a)所示的为截面呈圆形的导电触点元件；图5(b)所示的为截面的上下两端的端部周边经削角而成圆形的导电触点元件；图5(c)所示的为截面呈八角形的导电触点元件；图5(d)所示的为其侧边是部分弯曲的导电触点元件。具体实施例方式下面将对本专利技术作更详细的说明。本专利技术的导电触点元件或焊盘是由上述导电硅橡胶组合物经模塑、固化成形而制得的。导电硅橡胶组合物的组分(A)是由前面所示的平均组成式(1)表示的含有至少两个脂族不饱和基团的有机聚硅氧烷。在式(1)中，R1相同或不相同，可以是取代或未取代的一价烃基，优选含有1-10个碳原子，更优选1-8个碳原子，通常选自烷基基团(如甲基、乙基、丙基和丁基)、环烷基基团(如环己基)、链烯基基团(如乙烯基、烯丙基、丁烯基和己烯基)、芳基基团(如苯基和甲苯基)、芳烷基基团(如苄基和苯基乙基)，以及上述基团中与碳原子相连的部分或全部氢原子被卤素、氰基等取代的基团如氯甲基、三氟丙基和氰乙基。优选的R1是甲基、乙烯基或苯基，而更优选为整个R1基团中至少50摩尔％为甲基，特别是至少80摩尔％为甲基。以上述平均组成式(1)表示的有机聚硅氧烷应含有至少两个脂族不饱和基团(特别是链烯基基团)，而R1中脂族不饱和基团的含量优选为0.001-20摩尔％，特别为0.025-5摩尔％。必须指出，该脂族不饱和基团可位于分子链的末端或分子链的侧链，或者在末端和侧链都有脂族不饱和基团。字母n是1.98-2.02的正数。一般来说，以平均组成式(1)表示的有机聚硅氧烷优选为直链结构，尽管也可以是一种或多种分子结构或不同分子量的有机聚硅氧烷的混合物。有机聚硅氧烷的平均聚合度优选为100-10000，特别为3000-20000。组分B，本专利技术中第二种必需的成分，是堆积密度为至多2.0克/立方厘米，比表面积为至多0.7平方米/克的粒状银粉。通常，表示银粉聚集状态的参数包括堆积密度(ISO3953-1977)和BET比表面积。用于本文中的银粉的堆积密度为至多2.0克/立方厘米，BET比表面积为至多0.7平方米/克。它们的下限可适当选定，尽管优选的堆积密度为至少0.05克/立方厘米，特别是至少0.1克/立方厘米，BET比表面积为至少0.05平方米/克，特别是至少0.1平方米/克。这种银粉是可商购的例如Silbest F20(Tokuriki ChemicalResearch Co.，Ltd.)。用于本文中的银粉的粒度并不是关键性的，尽管粒度在0.05-100微米范围内是优选的，而平均粒度在1-10微米是优选的。为了形成具有低电阻的硅橡胶，优选的是使银粒部分地结合而不是使其完全各自独立地分散。对制备用于本文中的原料银粉的方法没有特别的限制。例如，电解法、研磨法、热处理法、雾化法以及还原法都是适用的。其中以还原法为优选，这是由于可通过控制还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电触点元件，该元件的特征在于使导电硅橡胶组合物模塑和固化，该导电硅橡胶组合物包含下列组分：（Ａ）１００重量份以下述平均组成式（１）表示的，含有至少两个脂族不饱和基团的有机聚硅氧烷：Ｒ↑［１］↓［ｎ］ＳｉＯ↓［（４－ｎ） ／２］（１）式中Ｒ↑［１］各自独立为取代的或未取代的一价烃基团，ｎ为１．９８－２．０２的正数；（Ｂ）３００－７００重量份堆积密度为至多２．０克／立方厘米、比表面积为至多０．７平方米／克的粒状银粉；及（Ｃ）供组分（ Ａ）固化所需量的用于组分（Ａ）的固化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：西泽孝治，
申请(专利权)人：信越高分子材料株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]