JP2004031203A

JP2004031203A - 導電接点素子及び電気コネクタ

Info

Publication number: JP2004031203A
Application number: JP2002187676A
Authority: JP
Inventors: Koji Nishizawa; 西沢　孝治
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2004-01-29
Also published as: WO2004003937A1; US7001191B2; CN1320554C; AU2003246199A1; CN1672221A; KR20050026933A; TW200404866A; EP1560226A1; US20040203268A1; EP1560226A4; NO20050277L

Abstract

【解決手段】（Ａ）下記平均組成式（１）
Ｒ^ｌ _ｎＳｉＯ_{（４−ｎ）／２}　　　　　　　　　　　　（１）
（但し、式中Ｒ^ｌは同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基であり、ｎは１．９８〜２．０２の正数である。）
で表され、脂肪族不飽和基を少なくとも２個有するオルガノポリシロキサン１００重量部
（Ｂ）タップ密度が２．０ｇ／ｃｍ^３以下であり、比表面積が０．７ｍ^２／ｇ以下
の粒状銀粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３００〜７００重量部
（Ｃ）上記（Ａ）成分の硬化剤　　　　　　　　　（Ａ）成分を硬化させ得る量
を含有する導電性シリコーンゴム組成物を硬化・成形してなることを特徴とする導電接点素子。
【効果】本発明によれば、導電性シリコーンゴム組成物を成形する場合に導通抵抗を安定させることができ、また繰り返し使用したとしても、導通抵抗の上昇を抑制・防止可能な導電接点素子及び電気コネクタを得ることができる。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電気電子機器の電気的接続、例えばＬＧＡやＢＧＡからなるエリア・アレイ型の半導体パッケージを実装基板に接続する場合等に使用される導電接点素子及び電気コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、ＬＧＡやＢＧＡからなる半導体パッケージは、実装基板上に直接半田付けされたり、あるいは板ばね、コイルスプリングにより上下動する可動ピン等により実装基板に接続される。ところが近年、半導体パッケージの高性能、高機能化に伴い、外部接続端子数が増加してきているので、接続信頼性の観点から半田による一括接続が困難になってきている。また、電気信号の高速化に伴い、従来の板ばねやコイルスプリングでは接続距離が長いためインダクタンス成分が大きくなり、高速の信号伝達に支障をきたすようになってきている。
【０００３】
以上の問題に鑑み、近年、絶縁性の基板に複数の導電性エラストマー素子を貫通支持させた電気コネクタが検討されている。この電気コネクタを構成する材料には、金属粉末を配合したシリコーンゴム組成物が好適に用いられ、シリコーンゴム組成物に配合される金属粉末は、通常、抵抗やコストの観点から銀粉末が多用されている。銀粉末は、硝酸銀水溶液をヒドラジン、ホルムアルデヒド、アスコルビン酸等の還元剤により還元して得られた還元銀粉末、硝酸銀水溶液を電気分解により陰極上に析出して得られた電解銀粉末、１，０００℃以上に加熱溶融した溶融銀を水中又は不活性ガス中に噴霧して得られたアトマイズ銀粉末とに分類される。これらの銀粉末の形状は、粒状、フレーク状、樹枝状、不定形状に分けられるが、一般的に粒状の銀粉末は粉末同士が凝集しやすく、シリコーンゴムに配合した場合に、その分散状態により抵抗値が変動しやすく、抵抗値が不安定になるため、フレーク状の銀粉末と組み合わせて使用されることが多い。
【０００４】
しかし、フレーク状の銀粉末は、一般的に銀粉末を粉砕する際に、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の飽和又は不飽和の高級脂肪酸、金属石鹸、高級脂肪族アミン、ポリエチレンワックス等で処理する方法があるが、これらの方法はシリコーンゴムに添加した際に加硫阻害を引き起こす可能性がある。また、上述した処理を施さない銀粉末は、シリコーンゴムに添加した場合、抵抗値が不安定になることが知られている。
【０００５】
このような導電性シリコーンゴム組成物を金型等により成形して得られた電気コネクタは、半導体パッケージを実装する場合には、導通抵抗が不安定になり、結果として半導体パッケージ等の動作が安定しないこととなる。更に、実装基板に対する半導体パッケージの圧縮を繰り返すと銀粉末の凝集構造や連鎖が破壊され、導通抵抗が著しく上昇し、繰り返し使用できないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、金型で成形する場合に導通抵抗が安定し、しかも繰り返して使用しても導通抵抗の上昇を抑制防止できる導電接点素子及び電気コネクタを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、銀粉末としてタップ密度が２．０ｇ／ｃｍ^３以下、比表面積が０．７ｍ^２／ｇ以下の粒状の銀粉末が配合されたシリコーンゴム組成物を導電接点素子及び電気コネクタとすることにより、銀粉末の分散性にすぐれ、凝集が少なく、金型で成形する場合に導通抵抗が安定し、繰り返し使用しても導通抵抗の上昇を抑制・防止できることを知見し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
従って、本発明は
（Ａ）下記平均組成式（１）
Ｒ^ｌ _ｎＳｉＯ_{（４−ｎ）／２}　　　　　　　　　　　　（１）
（但し、式中Ｒ^ｌは同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基であり、ｎは１．９８〜２．０２の正数である。）
で表され、脂肪族不飽和基を少なくとも２個有するオルガノポリシロキサン１００重量部
（Ｂ）タップ密度が２．０ｇ／ｃｍ^３以下であり、比表面積が０．７ｍ^２／ｇ以下の粒状銀粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３００〜７００重量部
（Ｃ）上記（Ａ）成分の硬化剤　　　　　　　　　（Ａ）成分を硬化させ得る量
を含有する導電性シリコーンゴム組成物を硬化・成形してなることを特徴とする導電接点素子及びこの導電接点素子を含有する電気コネクタを提供する。
【０００９】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の導電接点素子は、上記導電性シリコーンゴム組成物を硬化・成形してなる導電接点素子である。
【００１０】
導電性シリコーンゴム組成物の（Ａ）成分は、上記平均組成式（１）で表され、脂肪族不飽和基を少なくとも２個有するオルガノポリシロキサンである。
【００１１】
上記式中、Ｒ^１はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基、又はこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原子、シアノ基等で置換したクロロメチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基等から選択される同一又は異種の好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜８の非置換又は置換の一価炭化水素基である。Ｒ^１としては、メチル基、ビニル基、フェニル基が好ましく、特にメチル基が全Ｒ^１中５０モル％以上、特に８０モル％以上であることが好ましい。
【００１２】
上記平均組成式（１）で表されるオルガノポリシロキサンは、脂肪族不飽和基（特にアルケニル基）を少なくとも２個有していることが必要であるが、Ｒ^１中の脂肪族不飽和基の含有量は０．００１〜２０モル％、特に０．０２５〜５モル％であることが好ましい。なお、脂肪族不飽和基は、分子鎖末端にあってもよく、分子鎖の側鎖にあってもよく、末端と側鎖の両方にあってもよい。
【００１３】
また、ｎは１．９８〜２．０２の正数である。上記平均組成式（１）で表されるオルガノポリシロキサンは基本的には直鎖状であることが好ましいが、分子構造や分子量の異なる１種又は２種以上の混合物であってもよい。また、上記オルガノポリシロキサンは平均重合度が１００〜１０，０００、特に３０００〜２０，０００であることが好ましい。
【００１４】
次に、本発明の第２必須成分である（Ｂ）成分は、タップ密度が２．０ｇ／ｃｍ^３以下であり、比表面積が０．７ｍ^２／ｇ以下の粒状の銀粉末である。
【００１５】
通常、銀粉末の凝集を示す定数として、タップ密度（ＩＳＯ３９５３−１９７７）とＢＥＴ比表面積が挙げられる。本発明の銀粉末のタップ密度は２．０ｇ／ｃｍ^３以下、ＢＥＴ比表面積は０．７ｍ^２／ｇ以下である。なお、その下限は適宜選定されるが、タップ密度は、０．０５ｇ／ｃｍ^３以上、特に、０．１ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましく、ＢＥＴ比表面積は、０．０５ｍ^２／ｇ以上、特に０．１ｍ^２／ｇ以上であることが好ましい。
このような銀粉末としては、市販品としてシルベストＦ２０（（株）徳力化学研究所製）が挙げられる。
【００１６】
本発明の銀粉末の粒径は特に限定されないが、０．０５〜１００μｍの範囲が好ましく、その平均粒径は１〜１０μｍの範囲が好ましい。なお、低抵抗のシリコーンゴムを形成するためには完全に独立した分散ではなく、銀の粉末が部分的に連結していることが好ましい。
【００１７】
本発明で用いる原料銀粉末の製造方法は、特に限定されないが、例えば電解法、粉砕法、熱処理法、アトマイズ法、還元法等が挙げられる。これらの中で還元法が、還元方法をコントロールすることによりタップ密度とＢＥＴ比表面積のいずれも小さい粉末が得やすいため好ましい。
【００１８】
銀粉末は上記数値範囲を満たす範囲で粉砕して用いてもよく、銀粉末を粉砕する場合の装置は特に限定されず、例えば、スタンプミル、ボールミル、振動ミル、ハンマーミル、圧延ローラ、乳鉢等の公知の装置が挙げられる。
【００１９】
（Ｂ）成分の銀粉末の配合量は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサン１００重量部に対して、３００〜７００重量部であり、特に４００〜６００重量部が好ましい。（Ｂ）成分の銀粉末が３００重量部未満だと、配合量が少なく安定した抵抗が得られず、７００重量部を超えると導電性シリコーンゴムの機械的物性が低下し、弾性が低下し圧縮永久歪特性が悪化する。
【００２０】
なお、本発明の導電性シリコーンゴム組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、上記（Ｂ）成分の銀粉末以外のその他の導電性材料を添加してもよい。
【００２１】
このような導電性材料としては、導電性カーボンブラック、導電性亜鉛華、導電性酸化チタン等を１種単独で又は２種以上を併用して用いてもよい。
ここで、導電性カーボンブラックとしては、通常導電性ゴム組成物に常用されているものを使用することができ、例えばアセチレンブラック、コンダクティブファーネスブラック（ＣＦ）、スーパーコンダクティブファーネスブラック（ＳＣＦ）、エクストラコンダクティブファーネスブラック（ＸＣＦ）、コンダクティブチャンネルブラック（ＣＣ）、１，５００℃程度の高温で熱処理されたファーネスブラックやチャンネルブラック等を挙げることができる。具体的には、アセチレンブラックとしては電化アセチレンブラック（電気化学社製），シャウニガンアセチレンブラック（シャウニガンケミカル社製）等が、コンダクティブファーネスブラックとしてはコンチネックスＣＦ（コンチネンタルカーボン社製），バルカンＣ（キャボット社製）等が、スーパーコンダクティブファーネスブラックとしてはコンチネックスＳＣＦ（コンチネンタルカーボン社製），バルカンＳＣ（キャボット社製）等が、エクストラコンダクティブファーネスブラックとしては旭ＨＳ−５００（旭カーボン社製），バルカンＸＣ−７２（キャボット社製）等が、コンダクティブチャンネルブラックとしてはコウラックスＬ（デグッサ社製）等が例示され、また、ファーネスブラックの一種であるケッチェンブラックＥＣ及びケッチェンブラックＥＣ−６００ＪＤ（ケッチェンブラックインターナショナル社製）を用いることもできる。なお、これらのうちでは、アセチレンブラックが、不純物含有率が少ない上に発達した二次ストラクチャー構造を有するために導電性に優れており、本発明において特に好適に用いられる。また、その卓越した比表面積から低充填量でも優れた導電性を示すケッチェンブラックＥＣやケッチェンブラックＥＣ−６００ＪＤ等も好ましく使用できる。
白色導電性酸化チタンとしては、例えばＥＴ−５００Ｗ（石原産業（株）製）を挙げることができる。この場合、基本組成はＴｉＯ_２・ＳｎＯ_２にＳｂをドープしたものとすることが好ましい。なお、これら他の導電性材料の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対して１〜５００重量部、特に２〜３００重量部であることが好ましい。
【００２２】
本発明の第３必須成分の（Ｃ）成分は、硬化剤であり、通常導電性シリコーンゴム組成物の加硫に使用されるラジカル反応、付加反応等を利用して加硫、硬化させるものであれば、その硬化機構に制限はなく、従来公知の種々の硬化剤を用いることができ、例えばラジカル反応では有機過酸化物が使用され、付加反応では、白金系触媒とオルガノハイドロジェンポリシロキサンを組み合わせたものが使用できる。この中で特に有機過酸化物が好ましい。なお、硬化剤の配合量は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンを硬化させ得る量であり、通常の導電性シリコーンゴム組成物と同様でよい。
【００２３】
より具体的には、有機過酸化物硬化剤としては、例えばベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｏ−メチルベンゾイルパーオキサイド、ｐ−メチルベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーベンゾエート等が挙げられる。有機過酸化物の配合量は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサン１００重量部に対して０．１〜５重量部が好ましい。
【００２４】
また、付加反応の硬化剤において、白金系触媒としては公知のものが使用でき、具体的には白金元素単体、白金化合物、白金複合体、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール化合物、アルデヒド化合物、エーテル化合物、各種オレフィン類とのコンプレックス等が例示される。白金系触媒の配合量は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンに対し白金原子として１〜２，０００ｐｐｍの範囲とすることが好ましい。
【００２５】
一方、オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、一分子中に２個以上、特に３個以上のケイ素原子に結合した水素原子（ＳｉＨ基）を有するものが用いられ、下記平均組成式で表されるものが好ましい。
Ｒ_ａＨ_ｂＳｉＯ_{（４−ａ−ｂ）／２}
（式中、Ｒは好ましくは脂肪族不飽和結合を有さない、上記Ｒ^１と同様の一価炭化水素基であり、ａ、ｂは０≦ａ≦３、０＜ｂ≦３、０＜ａ＋ｂ≦３、好ましくは０≦ａ≦２．２、０．００２＜ｂ≦２、１．００２≦ａ＋ｂ≦３を満足する正数である。）
【００２６】
本発明のオルガノハイドロジェンポリシロキサンはＳｉＨ基を１分子中に２個以上、好ましくは３個以上有するが、これは分子鎖末端にあっても、分子鎖の途中にあっても、その両方にあってもよい。また、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンは２５℃における粘度が０．５〜１０，０００ｃＳｔ、特に１〜３００ｃＳｔであることが好ましい。
【００２７】
このオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよいが、重合度が３００以下のものが好ましく、ジメチルハイドロジェンシリル基で末端が封鎖されたジオルガノポリシロキサン、ジメチルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、ジメチルハイドロジェンシロキサン単位［Ｈ（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ_０．５単位］とＳｉＯ_２単位とからなる低粘度流体、１，３，５，７−テトラハイドロジェン−１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、１−プロピル−３，５，７−トリハイドロジェン−１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、１，５−ジハイドロジェン−３，７−ジヘキシル−１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン等が例示される。
【００２８】
この硬化剤としてのオルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンの脂肪族不飽和基（アルケニル基）に対して、オルガノハイドロジェンポリシロキサンのケイ素原子に直結した水素原子（ＳｉＨ基）が５０〜５００モル％となる割合で用いることが好ましい。
【００２９】
本発明の導電性シリコーンゴム組成物には、必要に応じて本発明の目的を損なわない範囲で、シリカヒドロゲル（含水けい酸）、シリカエアロゲル（無水けい酸−煙霧質シリカ）等の補強性シリカ充填剤、クレイ、炭酸カルシウム、ケイソウ土、二酸化チタン等の充填剤、低分子シロキサンエステル、ジフェニルシランジオール等の分散剤、酸化鉄、酸化セリウム、オクチル酸鉄等の耐熱性向上剤、接着性や成形加工性を向上させるための各種カーボンファンクショナルシラン、難燃性を付与させるハロゲン化合物等を添加混合してもよい。
【００３０】
また、（Ｂ）成分の銀粉末の凝集防止のために事前に微粉末シリカ等と混合しておいてもよい。混合する微粉末シリカは、比表面積は５０ｍ^２／ｇ以上、特に１００〜３００ｍ^２／ｇであることが好ましい。比表面積が５０ｍ^２／ｇ未満だと十分な凝集防止効果を得ることができない場合がある。微粉末シリカとしては、例えば煙霧質シリカ、沈降シリカ等が挙げられ、またこれらの表面をクロロシランやヘキサメチルジシラザン、オルガノポリシロキサン、アルコキシシラン等で疎水化したものも好適に用いられる。なお、これらのシリカの配合量は（Ｂ）成分１００重量部に対し、０〜５重量部、特に０．５〜２重量部とすることができる。
【００３１】
また、熱伝導性を付与するために、アルミナ、石英粉、窒化ホウ素粉を添加してもよい。
【００３２】
本発明に用いるシリコーンゴム組成物は、上記した成分を二本ロール、バンバリーミキサー、ドウミキサー（ニーダー）等のゴム混練機を用いて均一に混合し、必要に応じ加熱処理を施すことにより得ることができる。
【００３３】
本発明は、上記導電性シリコーンゴム組成物を硬化させてなる導電接点素子及びこの導電接点素子を含む電気コネクタに係るものであるが、ここで、実装基板に半導体パッケージを接続する場合、導通抵抗を５０ｍΩ以下に保つためには、導電接点素子は体積抵抗値が１×１０^−５Ωｍ以下、特に６×１０^−６Ωｍ以下であることが好ましい。
【００３４】
導電接点素子及び電気コネクタは、各種の電気電子機器、ＯＡ機器、携帯電話、情報端末機器の電気的な接続に使用される。具体的には、これらを構成する各種の実装基板（例えばプリント回路基板やフレキシブルプリント回路基板）、半導体パッケージ、液晶ディスプレイ、電池、電気音響部品、小型電子部品の電気的な接続に使用される。また、導電接点素子は、基板に支持される場合には、柱形、切頭円錐形状等が主であるが、基板に支持されない場合には、略線状、テープ状、棒形、ブロック形等に形成することができる。この導電接点素子は、単数、複数いずれでもよい。
【００３５】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における電気コネクタは、図１及び図２に示すように、対向する第一及び第二の電気的接合物である平坦な実装基板１とＬＧＡタイプからなる半導体パッケージ１０との間に介在する絶縁性の基板２０と、この基板２０に設けられた複数の貫通孔２１に、両端部がそれぞれ絶縁性の基板２０の表裏面から突出した状態に嵌挿されて支持され、実装基板１と半導体パッケージ１０の複数の電極２，１１間を電気的に接続する複数の弾性導電接点素子２２とを備えたもので、この場合これら弾性の各導電接点素子２２を上記導電性シリコーンゴム組成物２３の硬化物で形成したものである。
【００３６】
絶縁性の基板２０は、図１，２に示すように、ガラスエポキシ樹脂や公知のエンジニアリングプラスチック（例えばＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥＩ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、液晶ポリマー、ポリイミド等）を用いて薄い平面略正方形に形成され、複数の円形状の小径貫通孔２１が上下厚さ方向に穿孔成形されているものである。この基板２０の材質としては、耐熱性に優れる点からエンジニアリングプラスチックが好ましく、特に熱膨張係数が小さい点からポリイミドが好ましい。その厚さは、強度や取り扱い作業性の点から、２５μｍ〜３ｍｍ、特に５０〜２００μｍが好ましい。複数の貫通孔２１は、０．５〜１．２７ｍｍのピッチで並設され、０．２５〜０．８ｍｍの径に穿孔されることが好ましい。
【００３７】
導電接点素子２２は、一対の切頭円錐が組み合わされた断面略算盤玉形であり、絶縁性の基板２０に設けられた複数の貫通孔２１に嵌挿支持され、その両端部が絶縁性の基板２０の表裏面から突出し、実装基板１と半導体パッケージ１０の複数の電極２，１１に電気的に接続する。
【００３８】
図３に示すように、導電接点素子２２は、金型３０に上記導電性シリコーンゴム組成物２３を充填し、成形することにより製造される。金型３０は、導電接点素子２２の形状に対応する切頭円錐型キャビティ３１を有する一対の上下型３０−ａ，３０−ｂからなる。
【００３９】
上記金型３０を用いて電熱コネクタの製造方法について説明する。先ず、半導体パッケージ１０の電極１１に対応するように、基板２０の厚さ方向に複数の貫通孔２１をレーザ加工やエッチング等の方法でマトリックス状に穿孔する。次に、貫通孔２１に、金型３０の下型（３０−ａ）を基板２０の裏面に取りつけ、導電接点素子２２の成形に必要十分な量の導電性シリコーンゴム組成物２３を、基板２０の表面上に貫通孔２１を覆って配置し、金型３０の上型（３０−ｂ）を、導電性シリコーンゴム組成物２３上に置き、金型３０（上下型３０−ａ，３０−ｂ）で基板２０を上下方向から挟着させ（図３（ａ）参照）、金型３０を型締めして加圧加熱成形（図３（ｂ）参照）することにより、基板２０の複数の貫通孔２１に導電性シリコーンゴム組成物２３がそれぞれ充填・嵌挿されて、該導電性シリコーンゴム組成物２３が上記断面略算盤玉形に硬化・成形され、基板２０と導電接点素子２２とが一体化した電気コネクタを製造することができる（図３（ｃ）参照）。
【００４０】
図１に示すように、得られた電気コネクタにおける導電接点素子２２の基板２０の表裏面から突出した両端部と、実装基板１と半導体パッケージ１０の複数の電極２，１１とを接触させ、電気コネクタを実装基板１と半導体パッケージ１０の間に挟持させ、２０％の圧縮量にて圧縮することにより、実装基板１と半導体パッケージ１０とを電気コネクタで導通させることができる。
【００４１】
なお、導電接点素子２２は、実装基板１と半導体パッケージ１０との間に介在された状態で圧縮されるので、ゴムの硬さは、５０〜８０、好ましくは６０〜８０（ＪＩＳ　Ｋ６２５３：デュロメータ硬さ　タイプＡ）が好ましい。導電接点素子２２のゴム硬さが５０未満だと、十分な反発荷重が得られず、安定した接続が期待できないおそれがあり、８０を超えると、圧縮に要する荷重が大きくなり、実装基板１や半導体パッケージ１０を損傷させるおそれがある。
【００４２】
上記製造方法によれば、導電性シリコーンゴム組成物２３で導電接点素子２２を成形するので、金型３０で成形する場合にも、導通抵抗が大きく変化したり、導通抵抗が不安定になることがないので、実装時に半導体パッケージ１０の動作を安定させることができるとともに、半導体パッケージ１０を継続して長期使用することができる。更に実装基板１に対して半導体パッケージ１０の圧縮を繰り返しても、導通抵抗値が５０ｍΩ以下と実に小さく、しかも、接続距離が短い関係上、外部ノイズの影響を受けにくいので信号伝達の高速化に十分対応することが可能になる。
【００４３】
なお、上記実施形態では導電接点素子２２を一対に切頭円錐が組み合わされた断面略算盤玉形（図４（ａ）参照）に成形したものを示したが、形はなんらこれに限定されるものではなく、実装基板１や半導体パッケージ１０の電極の形状、導通接続時の荷重等により適宜選択される。例えば導電接点素子２２を太い断面略柱形（円柱形でもよいし、角柱形でもよい）（図４（ｂ）参照）に形成したり、細い断面略柱形（図４（ｃ）参照）に形成したり、あるいは断面略小判形（図４（ｄ）参照）に形成することができる。また、導電接点素子２２を断面略円形あるいは断面略楕円形（図５（ａ）参照）に形成したり、導電接点素子２２の平坦な上下両端部の周縁をそれぞれ丸めた形状（図５（ｂ）参照）にすることもできる。更に導電接点素子２２を断面略八角形（図５（ｃ）参照）に形成したり、導電接点素子２２の周面を一部湾曲させたり（図５（ｄ）参照）することも可能である。また、上下の形状は同一であっても、別形状（非対称）であってもよい。特に、抵抗と荷重の観点から図４（ａ）に示す一対に切頭円錐が組み合わされた断面略算盤玉形が好ましい。
【００４４】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、下記例中の部は重量部を示す。
【００４５】
［実施例１］
ジメチルシロキサン単位９９．８５モル％とメチルビニルシロキサン単位０．１５モル％とからなる末端がジメチルビニルシリル基で封鎖された平均重合度が約８，０００のメチルビニルポリシロキサン１００部に、粒状の銀粉末Ａ（平均粒径７．３μｍ、タップ密度１．４ｇ／ｃｍ^３、比表面積０．６ｍ^２／ｇ：シルベストＦ２０（（株）徳力化学研究所製））を４５０部と、上記のメチルビニルポリシロキサンと銀粉末Ａの混合物１００部に対しジクミルパーオキサイドを０．５部配合し、導電性シリコーンゴム組成物を調製した。
【００４６】
次いで、ポリイミドからなる絶縁性の正方形基板（厚さ１００μｍ）に、０．５ｍｍの径の貫通孔を厚さ方向に１ｍｍピッチで１１５６個（３４個×３４個）穿孔することにより複数の貫通孔を設けた。図３に示したように、調製した導電性シリコーンゴム組成物を複数の孔を覆って配置し、絶縁性の基板の表裏面を上下型からなる金型で挟み、１６０℃、５分間の成形条件で加熱加圧成形し、基板と複数の導電接点素子とが一体化された電気コネクタを製造した。また、各導電接点素子については一対の切頭円錐が組み合わされた断面略算盤玉形状を呈しており、各導電接点素子については、断面略算盤玉形状の高さが１ｍｍ、切頭円錐の縮径端部の径が０．５ｍｍ、切頭円錐の拡径端部が０．６ｍｍ径の大きさとし、基板の表裏面からそれぞれ０．４５ｍｍ突出させるようにした。
【００４７】
こうして製造された電気コネクタを実装基板とＬＧＡタイプからなる半導体パッケージの間に挟持させ、２０％の圧縮量にて実装基板と半導体パッケージとを電気コネクタで導通させた。この際、全導電接点素子の導通抵抗を測定したところ、平均値１７ｍΩ、最大値３０ｍΩであり、全導電接点素子の抵抗が５０ｍΩ以下と低抵抗でバラツキの小さいことが確認された。また、圧縮作業を１００回繰り返したところ、初期値の１．３倍と僅かな変化であることが確認された。
【００４８】
この時の測定値を基に、導電接続素子の導通断面積の径を０．５ｍｍ、導電接続素子の導電距離を１ｍｍとして、下記式（２）により、体積抵抗率に換算した。例えば、導電接続素子の測定値が５０ｍΩであった場合には、下記式より体積抵抗率は９．８×１０^−６Ωｍとなる。
ρ＝Ｒ×（Ａ／Ｌ）　　　　　　　　　　　　　　　　（２）
（ρは体積抵抗率、Ｒは導通抵抗の測定値、Ａは導通断面積、Ｌは導通距離である。）
【００４９】
［実施例２］
導電性シリコーン組成物を、メチルビニルポリシロキサン１００部に粒状の銀粉末Ａ（平均粒径７．３μｍ、タップ密度１．４ｇ／ｃｍ^３、比表面積０．６ｍ^２／ｇ：シルベストＦ２０（（株）徳力化学研究所製））を５００部と、上記のメチルビニルポリシロキサンと銀粉末Ａの混合物１００部に対しジクミルパーオキサイドを０．５部配合し、導電性シリコーンゴム組成物を調製したものに代えた以外は実施例１と同様の方法で各導電接点素子と電気コネクタを調製した。
実施例１と同様にして評価したところ、平均値１０ｍΩ、最大値１５ｍΩであり、低抵抗でバラツキの極めて小さいことが確認された。また、圧縮作業を１００回繰り返したところ、初期値の１．１倍と僅かな変化であるのが確認された。
【００５０】
［比較例１］
導電性シリコーン組成物を、メチルビニルポリシロキサン１００部に、粒状の銀粉末Ｂ（タップ密度１．７ｇ／ｃｍ^３、比表面積１．５ｍ^２／ｇ：ＡｇＣ−Ｂｏ（福田金属箔粉工業（株）製））を５００部と、上記のメチルビニルポリシロキサンと銀粉末Ｂの混合物１００部に対しジクミルパーオキサイドを０．５部配合し、導電性シリコーンゴム組成物を調製したものに代えた以外は実施例１と同様の方法で各導電接点素子と電気コネクタを調製した。
実施例１と同様にして評価したところ、平均値４２ｍΩ、最大値１２０ｍΩであり、初期の導通抵抗が高く、バラツキが大きいことが確認された。また、圧縮作業を１００回繰り返したところ、導通抵抗が大幅に上昇し、良好な結果を得ることができなかった。
【００５１】
［比較例２］
導電性シリコーン組成物を、メチルビニルポリシロキサン１００部に粒状の銀粉末Ｃ（タップ密度３．０ｇ／ｃｍ^３、比表面積１．７ｍ^２／ｇ：ＡｇＣ−Ｄ（福田金属箔粉工業（株）製））を５００部と、上記のメチルビニルポリシロキサンと銀粉末Ｃの混合物１００部に対しジクミルパーオキサイド０．５部を配合し、導電性シリコーンゴム組成物を調製したものに代えた以外は実施例１と同様の方法で各導電接点素子と電気コネクタを調製した。
実施例１と同様にして評価したところ、平均値５１ｍΩ、最大値２２０ｍΩであり、初期の導通抵抗が高く、また、バラツキが大きいことが判明した。更に、圧縮作業を１００回繰り返したが、不導通となる箇所が発生し、良好な結果を得ることができなかった。
【００５２】
【表１】

【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、導電性シリコーンゴム組成物を成形する場合に導通抵抗を安定させることができ、また繰り返し使用したとしても、導通抵抗の上昇を抑制・防止可能な導電接点素子及び電気コネクタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る導電接点素子及び電気コネクタを基板と半導体パッケージに介装した状態の側面図である。
【図２】本発明に係る導電接点素子及び電気コネクタの斜視図である。
【図３】本発明に係る導電接点素子及び電気コネクタの一実施形態における製造方法を示す説明図で、（ａ）は基板上に導電性シリコーンゴム組成物を重ねて金型にセットした状態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の金型を型締めして加圧加熱成形した状態を示す断面図、（ｃ）は基板と導電接点素子とが一体化した電気コネクタを取り出す状態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る導電接点素子及び電気コネクタの他の実施形態を示す断面図で、（ａ）は断面略算盤玉形の導電接点素子を示す図、（ｂ）は太い断面略柱形の導電接点素子を示す図、（ｃ）は細い断面略柱形の導電接点素子を示す図、（ｄ）図は断面略小判形の導電接点素子を示す図である。
【図５】本発明に係る導電接点素子及び電気コネクタの他の実施形態を示す断面図で、（ａ）は断面略円形の導電接点素子を示す図、（ｂ）は上下両端部の周縁をそれぞれ面取りした状態を示す図、（ｃ）は断面略八角形の導電接点素子を示す図、（ｄ）図は導電接点素子の周面を一部湾曲させた状態を示す図である。
【符号の説明】
１　実装基板（第一の電気的接合物）
２　実装基板の電極
１０　半導体パッケージ（第二の電気的接合物）
１１　半導体パッケージの電極
２０　基板
２２　導電接点素子
２３　導電性シリコーンゴム組成物

Claims

（Ａ）下記平均組成式（１）
Ｒ^ｌ _ｎＳｉＯ_{（４−ｎ）／２}　　　　　　　　　　　　（１）
（但し、式中Ｒ^ｌは同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基であり、ｎは１．９８〜２．０２の正数である。）
で表され、脂肪族不飽和基を少なくとも２個有するオルガノポリシロキサン１００重量部（Ｂ）タップ密度が２．０ｇ／ｃｍ^３以下であり、比表面積が０．７ｍ^２／ｇ以下
の粒状銀粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３００〜７００重量部
（Ｃ）上記（Ａ）成分の硬化剤　　　　　　　　　（Ａ）成分を硬化させ得る量
を含有する導電性シリコーンゴム組成物を硬化・成形してなることを特徴とする導電接点素子。
体積抵抗値が１×１０^−５Ωｍ以下である請求項１の導電接点素子。
対向する第一及び第二の電気的接合物を電気的に導通させる電気コネクタであって、前記対向する第一及び第二の電気的接合物の間に介在する絶縁性の基板と、前記絶縁性の基板に設けられた複数の貫通孔に嵌挿、支持され、その両端部が前記絶縁性の基板の表裏面から突出し、前記対向する第一、第二の電気的接合物と接触する請求項１又は２記載の導電接点素子を有することを特徴とする電気コネクタ。