层状组合物及其制备方法技术

本发明专利技术披露了若干不同类型的导电弹性体，及其制备方法。在一个特定的实施方案中，披露了一层状组合物（１０），该组合物包括有：衬底（１２），第一层（１４），和第二层（１６）。衬底（１２）由非导电弹性材料制成并且有一外表面。将由非导电弹性材料制成的第一层（１４）接合至衬底（１２）的外表面上。将由非导电弹性材料（１８）制成的第二层（１６）接合至第一层（１４）的外表面上；所述非导电弹性材料（１８）中分散有一些导电片状粉末（２０）。第二层（１６）还可由分散在非导电弹性材料中的一些圆形或尖锐的导电颗粒制成，以使得一些导电颗粒存在于第二层的外表面上。另外，一些圆形或尖锐的导电颗粒还要埋在第二层（１６）的外表面中。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，具体地说，本专利技术涉及带有导电表面的弹性。
技术介绍
集成电路的发展必须减小集成电路的卷装大小，而与此同时要增加集成电路和设置集成电路的电路板之间电连接导线的数量。随着每个集成电路上导线数量的增加，导线的尺寸变得越来越小并且间距更小，由此增加了将集成电路安装至电路板上的难度。克服上述的困难的一种方法是，用电触点替代导线；所述导线位于集成电路组件的四周，电触点位于集成电路组件的底面上，借此形成无引线的集成电路组件。这些电触点的形状通常为小突起或小“球”，它们以网格阵列图形配置。具有这些底面电触点的集成电路组件被放置在无引线的集成电路插座或安装装置中，所述的插座或装置固定该集成电路组件。安装装置具有以网格阵列图形配置的配套电触点，所述的电触点与集成电路组件上的电触点对准，以便在集成电路组件和安装装置驻留在其上的电路板之间提供电连续性。利用无引线集成电路组件将出现的一个问题是无引线集成电路组件的电触点和安装装置的配套电触点将渐渐被氧化，这将产生增加的接触电阻，并因此降低集成电路组件的电触点和安装装置的配套电触点之间的导电性。将无引线集成电路组件放入安装装置中所使用的插入力通常会除去一些氧化物，由此提供改善的电触点。然而，无引线集成电路组件通常不是以有助于除去电触点上氧化物的方式插入至安装装置中的，并且由于无引线集成电路组件不是直接焊接至安装装置上，因此，在电触点上氧化物的积累将使电触点的性能变坏。利用无引线集成电路组件将出现的另一个问题是安装装置上的电触点通常是电连接至直接焊接至电路板上的导线上。因此，如果需要更换或拆除时，必须使安装装置脱焊。正如工业上所公知的，重复焊接和脱焊通常将降低电路板、通常是需要更换的位置的质量。因此，无焊接电连接方案将是人们所希望的。在电气或电子装置和电路的制备过程中，通常通过如印刷电路板中的化学浸蚀工艺和光刻工艺，以及电镀工艺提供导电通路和接触区，借此，在例如电路板、电气装置等的电触点或接触区上提供一个或多个金属层。所述的制备工艺是熟知的并且已被广泛采用。然而，这些工艺确实需要许多工艺步骤和特殊的制造设备，这将增加制备方法和最终产品的成本和复杂性。因此，找到简单的制备工艺是人们所希望的。
技术实现思路
本专利技术涉及若干种导电弹性体及其制备方法。在一个实施方案中，以层状组合物的形式实现了本专利技术，所述组合物包括具有一外表面的衬底，其中该衬底由非导电弹性材料组成；接合至衬底外表面上的第一层，其中第一层由非导电弹性材料组成；和接合至第一层外表面上的第二层，其中第二层由非导电弹性材料组成，在该弹性材料中分散有一些导电的片状粉末。第二层也可由分散在非导电弹性材料中的一些圆形或锯齿状的导电颗粒组成，以致使一些导电颗粒沿第二层的外表面分布。另外，还可将一些圆形或锯齿状的导电颗粒埋在第二层的外表面中。在另一个实施方案中，以弹性导电连接件(interconnect element)的形式实现了本专利技术，所述元件具有细长的形状，并且由非导电弹性材料制成，在所述的弹性材料中分散有一些导电片状粉末和一些导电粉粒。该弹性导电连接件也可由分散在非导电弹性材料中的一些圆形或锯齿状的导电颗粒制成，以使得一些导电颗粒沿所述导电弹性连接件的外表面分布。在再一个实施方案中，以连接互连装置(electrical interconnect)的形式实现了本专利技术，所述装置包括非导电衬底和位于许多小孔中的相应的许多弹性导电连接件；所述衬底具有相应的对立面和在相应对立面之间延伸的、在其中形成的许多小孔；其中每个弹性导电连接件由非导电弹性材料组成，在所述的弹性材料中分散有一些导电片状粉末和一些导电粉粒。本专利技术包括上述实施方案的制备方法，由于采用了某些新颖的制备方法，这些方法本身就有独到之处。参考前面所述的内容，已十分清楚，本专利技术是如何克服上述现有技术装置的缺点的。因此，本专利技术的主要目的是提供导电弹性体及其制备方法。根据下面的说明以及附图，本专利技术的上述目的，以及其它的目的、特征和优点将是显而易见的。附图说明为了更为充分地理解本专利技术，现在参考附图进行说明。这些附图并不构成对本专利技术的限制，它们只是举例性的。图1是根据本专利技术的具有弹性导电层的层状组合物的横截面图。图2是根据本专利技术的具有弹性导电层的电话或计算器按钮的横截面图。图3是根据本专利技术的具有弹性导电层和锯齿状(indenting)颗粒的层状组合物的横截面图。图4是根据本专利技术的具有弹性导电层和穿孔(piercing)颗粒的层状组合物的横截面图。图5是根据本专利技术的具有弹性导电层的层状组合物的横截面图，所述导电层中含有锯齿状颗粒。图6是根据本专利技术的具有弹性导电层的层状组合物的横截面图，所述导电层中含有尖锐颗粒。图7是根据本专利技术的具有弹性导电层的按钮开关的横截面图。图8是根据本专利技术的具有弹性导电连接件的连接装置的横截面图。图9是在图8中示出了弹性导电连接件之一的横截面图。图10是形成本专利技术的弹性导电连接件的注塑装置的横截面图。图11是根据本专利技术的具有导电锯齿状颗粒的弹性导电连接件的横截面图。图12是根据本专利技术的具有导电尖锐颗粒的弹性导电连接件的横截面图。具体实施例方式参考图1，示出了层状组合物10的横截面图，所述组合物包括有弹性衬底12，弹性底层14和弹性导电层16。弹性衬底12可以由许多弹性材料如硅橡胶或氟硅橡胶之一制得。弹性底层14也可以由许多弹性材料如硅橡胶或氟硅橡胶之一制得。弹性导电层16包含弹性材料18和一些导电片状粉末20的混合物。此外，弹性材料18可以由许多弹性材料如硅橡胶或氟硅橡胶之一制得。导电片状粉末20可以由许多不同类型的导电材料或半导体材料如银，镍，或碳制成。另外，导电片状粉末20还可以由许多不同类型的导电材料，半导体材料，或涂布有或在其中分散有其它导体或半导体材料如银，镍或碳的绝缘材料制成。导电片状粉末的大小可根据需要的导电量而变化。通过热接合法制备层状组合物10，该方法一开始通常是提供完全固化状态的弹性衬底12。然后，通过喷涂或其它已知的方式，将弹性底层14沉积在弹性衬底12上。然后，也通过喷涂或其它已知的方式，将弹性导电层16沉积在弹性底层14上。然后使整个层状结构经受热循环，由此使弹性底层14完全固化并接合至弹性衬底12上，并使弹性导电层16完全固化并接合至弹性底层14上。在该热接合过程中，弹性底层14中的聚合物链被接枝至弹性衬底12中的聚合物链上，由此形成了很强的结合。同样地，弹性导电层16中的聚合物链被接枝至弹性底层14的聚合物链中，由此形成了很强的结合。这种热接合法无需对弹性衬底12的表面进行蚀刻或其它的预处理。一般来说，对弹性衬底12的厚度没有限制。弹性底层14和弹性导电层16复合体的厚度通常在0.5-10密耳。通常，弹性导电层16的厚度是弹性底层14厚度的两倍。所有弹性材料的硬度计测定值通常在40和80(肖氏A级硬度)之间。通过弹性导电层16的表面与印刷电路板上的Sn/Pb轨迹的压缩配合所进行的各种测量期间，业已证明具有所有上述特性的弹性导电层16的电阻在20-30莫姆的范围内。悬浮于弹性导电层16的弹性材料中的导电片状粉末20，甚至当该弹性导电层16通过膨胀或压缩而变形时，也能提供低的电阻率，这是由于当发生所述的变形时，在相邻导电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层状组合物，包括：一衬底，所述衬底具有一外表面，所述衬底由非导电弹性材料制成；接合至所述衬底的所述外表面的至少一部分上的第一层，所述的第一层具有一外表面，所述第一层由非导电弹性材料制成；和接合至所述第一层的所述外 表面的至少一部分上的第二层，所述的第二层具有一外表面，所述第二层由非导电弹性材料制成；所述非导电弹性材料中分散有一些导电片状粉末。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：戴维R克罗泽尔，乔纳森W古德温，阿瑟G米肖，戴维A德多纳托，
申请(专利权)人：托马斯贝茨国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]