使用樹脂焊料的電氣連接具,電氣連接器及電線連接方法
2023-08-10 21:10:36
專利名稱：使用樹脂焊料的電氣連接具,電氣連接器及電線連接方法
技術領域：
本發明涉及在以接頭、接點、刺穿接觸組件等為例示來連接電線，使用連接在對應構件或與對應構件嵌合的電氣連接具及用此的電氣連接器的技術領域，有關使用以導電性樹脂組成物所組成的鉛游離超高導電性塑料的電氣連接具及電氣連接器。
利用焊接將電線連接在電氣連接具的情形下，將電線的導體抵接在電氣連接具，塗布熔融的焊料。但例如在電氣連接具的深部部分焊接電線是很困難甚至不可能。此外，對在該焊料的塗布作業要求焊料要有極細的品質管理、溫度管理等，增加該部分的管理工數。
利用衝孔、壓固、壓接做連接的情形下，任何方法都能將電線藉由卡止力等保持在電氣連接具，故與焊接的情形相比連接強度差。
電線為極細線(雖始終為一例，但美國電線規格AWG的36號線則納入極細線的範疇。該電線直徑約為0.12mm。)的情形下，將熔融的焊料塗布在電線的導體與電氣連接具的接觸部的作業無法利用自動機，熟練作業者不得用手進行作業。因此，生產性差，連帶成本上升。此問題就連利用衝孔、壓固、壓接將極細線連接在電氣連接具的情況也是同樣的。尤其利用衝孔將極細線連接在電氣連接具的情形下，導體很細小，故電氣連接具的突刺部保持在電線的力量很弱，連接強度很低，欠缺可靠信。
可是，日本特開平第10-237331號是揭示由熱可塑性樹脂、和得熔融在可塑化的熱可塑性樹脂中的鉛游離焊料、和包括輔助該鉛游離焊料細小的分散在上述熱可塑性樹脂中的金屬粉末或金屬粉末和金屬短纖維的混合物的導電性樹脂組成物所組成的鉛游離超高導電性塑料。
為達成上述目的，用本發明的樹脂焊料的電氣連接具乃屬在具有導電性的電氣連接具，該電氣連接具具備有連結在對應構件或與對應構件嵌合的第1 連接部、和連接電線的導體的第2連接部，至少連接第2連接部的電線的導體的部分是藉由以熱可塑性樹脂、和得熔融在可塑化的熱可塑性樹脂的鉛游離焊料、和包括輔助該鉛游離焊料細小的分散在上述熱可塑性樹脂中的金屬粉末或金屬粉末與金屬短纖維的混合物的導電性材脂組成物所組成的鉛游離超高導電性塑料所形成。
將電線的導體抵接在連接該電氣連接具的第2連接部的電線的導體的部分，並加熱兩者的接觸部分，融解出含有形成該部分的鉛游離超高導電性塑料的鉛游離焊料而附著在電線的導體上，一旦將此冷卻固化，電線的導體就能連接到電氣連接具。並利用第1連接部連結在對應構件或與對應構件嵌合。因而，不需要另外塗布焊料的作業。因此，對在例如像是電氣連接具深部部分的焊接困難或不可能的部分，就很容易連接電線。
此外，沒有焊料的品質管理、溫度管理等，減去那部分的管理工數。且能用自動機連接極細線，生產性高，成本減低。此外，鉛游離超高導電性塑料是表示體積固有電阻值為10-3Ω.cm以下的高導電性。因此，能降低電氣連接具的電氣電阻。此外，連接電線後，以普通電位通電，亦不會因發熱而融出鉛游離超高導電性塑料。而且鉛游離超高導電性塑料與在絕緣體表面形成導電性鍍層的MID(Molded Interconnection Device、例如參考登錄新案第2597015號公報)的技術相比，導體的斷面積、體積增加，故導體電阻小，散熱良好。
因而能流過大電流。更因鉛游離超高導電性塑料能射出成形，故成形自由度大。因此，能將以鉛游離超高導電性塑料所形成的部分配合使用處形成各種形狀。藉此即易在取得阻抗整合。僅將部分的電氣連接具利用鉛游離超高導電性塑料形成的情形下，將其它部分利用例如像金屬的強度、彈性比鉛游離超高導電性塑料高的材料形成，就可提高電氣連接具特別是第1連接部的強度、彈性。
圖2為第1實施例的電氣連接具的斷面圖。
圖3為電線連接在第1實施例的電氣連接具時的斷面圖。
圖4為表示對第1實施例的電氣連接具的電線連接方法的其它實施例的概念圖。
圖5為第2實施例的電氣連接具的立體圖。
圖6為第2實施例的電氣連接具的斷面圖。
圖7為電線連接在第2實施例的電氣連接具時的斷面圖。
圖8為第3實施例的電氣連接具的立體圖。
圖9為表示第3實施例的電氣連接具的使用狀態的斷面圖。
圖10為第4實施例的電氣連接具的立體圖。
圖11為第5實施例的電氣連接具的立體圖。
圖12為第6實施例的電氣連接具的立體圖。
圖13為第7實施例的電氣連接具的立體圖。
圖14為第7實施例的電氣連接具的斷面圖。
圖15為第8實施例的電氣連接具的立體圖。
圖16為第9實施例的電氣連接具的立體圖。
圖17為第9實施例的電氣連接具的斷面圖。
圖18為第10實施例的電氣連接具的立體圖。
圖19為第10實施例的電氣連接具的使用狀態的立體圖。
圖20為第11實施例的電氣連接具的立體圖。
圖21為第11實施例的電氣連接具的使用狀態的立體圖。
圖22為第12實施例的電氣連接具的立體圖。
圖23為第12實施例的電氣連接具的斷面圖。
圖24為第13實施例的電氣連接具的立體圖。
圖25為第13實施例的電氣連接具的斷面圖。
圖26為第14實施例的電氣連接具的立體圖。
圖27為第15實施例的電氣連接具的立體圖。
圖28為第16實施例的電氣連接具的立體圖。
圖29為使用第13實施例的電氣連接具的電氣連接器的立體圖。
圖30為使用第13實施例的電氣連接具的電氣連接器的斷面圖。
圖31表示對電氣連接器的電線連接方法的其它實施例的概念圖。
圖32為實施例所用的鉛游離超高導電性塑料的概略構造圖。
圖33為將已知未熔融的金屬粉末混煉在樹脂中的塑料概略構造圖。
先將共通用在所有電氣連接具的實施例的上述鉛游離超高導電性塑料，根據日本特開平第10-237331號所記載而詳細地加以說明。此鉛游離超高導電性塑料由熱可塑性樹脂、和熔融在可塑化的熱可塑性樹脂所得的鉛游離焊料、和包括輔助該鉛游離焊料細小的分散在上述熱可塑性樹脂中的金屬粉末或金屬粉末與金屬短纖維的混合物的導電性樹脂組成物所組成。該鉛游離超高導電性塑料包括普及全體而連續連接的細小的分散在上述熱可塑性樹脂中的鉛游離焊料。上述鉛游離超高導電性塑料上述導電性樹脂組成物的導電性包括體積固有電阻值為10-3Ω.cm以下的低電阻值。
用在該鉛游離超高導電性塑料的合成樹脂並未特別限制，一般所使用的也可用的。但由成形容易度及其它要求物性等觀點，則以熱可塑性材樹脂為佳。
用在該鉛游離超高導電性塑料的金屬，對在包括該的合成樹脂組成物在熱可塑化的際，必須不包括半熔融的鉛的金屬。因而熱可塑性樹脂的熱可塑化溫度通常為350℃以下，故具該以下融點的低融點金屬最適合。金屬可為金屬單體，也可為合金。又欲在半熔融狀態做混煉故其形狀也未特別限制，但希望使粒狀或粉狀分散易在處理。
表示上述金屬的具體例試舉有鋅(Zn)、錫(Sn)、鉍(Bi)、鋁(Al)、鎘(Cd)、銦(In)等及該等合金。此中最佳合金的例子舉例有Sn-Cu、Sn-Zn、Sn-Al、Sn-Ag等的低融點合金。
輔助分散焊料的金屬粉末舉例有銅(Cu)、鎳(Ni)、鋁(Al)、鉻(Cr)等及該等的合金粉末。此外，金屬粉末粒徑很細，混煉後的焊料分散的很細密，但粒徑不必為一定，也可使用具有分布粒徑的金屬粉末。上述鉛游離超高導電性塑料中的金屬成份使用量是導電性樹脂組成物全體的體積比例，為30～75％，最好為45～65％。
上述鉛游離超高導電性塑料由樹脂與環境面來看，也用不含鉛的低融點合金(鉛游離焊料)，將此用半熔融金屬狀態進行混煉，藉此將金屬成份的鉛游離焊料細小的分散在樹脂中，且以半熔融狀態做混煉而分散者彼此互相連續而連接，該連接不是單純的接觸，而是焊料的接合，與利用金屬接觸的導電性不同，故就算成形體升成高溫，接合也不會斷，會出現穩定的低電阻。
將此材料射出成形時，一旦部分的金屬成份變為半熔融的，鉛游離焊料就會被細小的分散，故不管含多量的金屬成份，都能射出形成精細狀，僅藉由射出成形的工程就能形成電氣連接具。此外，不必浸鍍，故在射出成形體的內部也能形成低電阻的導電部分。
對在製造上述導電性樹脂組成物則能用一般樹脂用的混煉機、擠壓機。
其次說明上述鉛游離超高導電性塑料的實施例。
將該混煉體用柱塞擠壓押出造粒機(東新制TP60-2型)以塑模溫度200～240℃造粒，製作成顆粒。用該顆粒以射出成形機(川口鐵鋼製、KS-10B)，設定溫度230～280℃，在金屬模(金屬模溫度常溫～150℃)中射出成形。所得的射出成形品，斷定金屬完全不會分離，形成均勻的表面。
該射出成形品以光學顯微鏡觀察焊料的分散狀況，焊料在樹脂中約為5μm大小均勻地分散。該試料的體積固有電阻出現10-5Ω.cm等級。
將混煉體在柱塞擠壓押出造粒機(東新制，TP60-2型)中用塑模溫度200～240℃造粒，製作成顆粒。使用該顆粒以射出成形機(川口鐵鋼製KS-10B)設定溫度230～280℃在金屬模(金屬模溫度，常溫150℃)中射出成形。所得的射出成形品，斷定金屬不會分離，形成均勻的表面。以光學顯微鏡觀察焊料的分散狀況，焊料在樹脂中約以100μm以下的大小均勻地被分散。該試料的體積固有電阻係顯示4×10-5Ω.cm等級。
由上述的具體例也可明白，能在樹脂中細小的分散鉛游離焊料，連金屬成份以多量的65體積％混入，仍能獲得在加熱時不會由樹脂引起分離的混煉體。該鉛游離超高導電性塑料中，焊料是互相連接，故即使針對溫度變化，導電性也不會劣化，顯示穩安的高導電性，就連射出成形也能形成細小的形狀而不會堵塞。
能用該鉛游離超高導電性塑料藉由射出成形形成立體形狀的低電阻電氣連接具。以下一邊參照圖面一邊詳細地說明具體例。第32圖為上述鉛游離超高導電性塑料的概略構造圖。如該圖所示，該鉛游離超高導電性塑料中，鉛游離焊料1是用熔融在塑料3中的焊料2而互相連接，故鉛游離焊料1為互相接合狀態，得到高導電性，連接可靠信高。
對此，如第33圖所示，將已知不熔融的金屬粉末5混煉在塑料4中的情形下，未多量混入金屬成份，金屬就無法連接，故得不到導電性。
此種鉛游離超高導電性塑料表示低電阻值的同時，在各種環境下都不會引起導電性降低，可靠信高。
即由樹脂與環境面來看也是用不含鉛的低融點合金(鉛游離焊料)，將該些以金屬半熔融狀態進行混煉，藉此將金屬成份的鉛游離焊料細小的分散在樹脂中，且以半熔融狀態做混煉，藉此令分散物彼此互相連續而連接，該連接不是單獨的接觸，是接合焊料，與因金屬接觸的導電性相異，故即使成形體升成高溫，接合也不會斷，穩定的顯示低電阻。
將該材料射出成形的情形下，部分金屬成份為半熔融，故鉛游離焊料被細小的分散，儘管含多量金屬成份，也能射出形成精細狀，只利用射出成形的工程就能形成電氣連接具。此外，不必浸鍍，故也能在結構(射出成形體)的內部形成低電阻的導電部分。
其次，說明使用該樹脂焊料的電氣連接具的實施例。該電氣連接具例如有接頭、接點、刺穿接觸組件，發揮連接電線並連結在對應構件或對應構件與嵌合的功能的構件。該電氣連接具具有導電性。該電氣連接具具備連結在對應構件或與對應構件嵌合的第1連接部、和連接電線的導體的第2連接部。電氣連接具為接頭時，第1連接部例如為舌部。電氣連接具為插銷、支柱、薄片等的公連接器時，第1連接部為公連接器的突起部。電氣連接具為插口、插座等的母連接器器時，第1連接部為接收母連接器器的突起部，並在其內面進行電氣的連接的筒形部。電氣連接具為刺穿接觸組件時，第1連接部則為接觸連接插銷的部分。而該電氣連接具利用由導電性樹脂組成物所製成的鉛游離超高導電性塑料形成至少連接第2連接部的電線的導體的部分。此時，電氣連接具利用鉛游離超高導電性塑料形成連接第2連接部的電線的導體的部分，也可將其它部分用具有導電性的其它材料來形成，也可將全體利用鉛游離超高導電性塑料來形成。
第1實施例的電氣連接具100為第1圖及第2圖所示的接頭。該電氣連接具100連接電線200並連結在例如印刷配線板等對應構件上。設在電氣連接具100的一端的第1連接部110為舌部，該舌部被螺固在例如印刷配線板等。此例，舌部在中心開設的螺孔為○字形，但也含U字形的實施例。設在電氣連接具100的另一端的第2連接部120設有插入電線200的導體210的孔121。該電氣連接具100利用鉛游離超高導電性塑料形成上述孔121的內壁，其它部分利用具有導電性的其它材料形成。孔121可貫穿、也可不貫穿第2連接部120。
第2連接部120具備有一體設在第1連接部110的筒形構件122、和具有嵌合在該筒形構件122的內側且插入電線200的導體210的孔121的連接構件123。該連接構件123利用鉛游離超高導電性塑料形成，筒形構件122利用具有導電性的其它材料形成。
因而，如第3圖所示，將電線200的導體210抵接在連接該電氣連接具100的第2連接部120的電線200的導體210的部分，一加熱兩者的接觸部分就能融出含有形成該部分的鉛游離超高導電性塑料的鉛游離焊料，並附著在電線200的導體210上，一將此冷卻固化就能在電氣連接具100連接電線200的導體210。並可利用第1連接部110連結在對應構件或與對應構件嵌合。上述加熱可藉由例如吹送熱風，或照射高頻、雷射光線而獲得熱能。因而，不必另外塗布焊料的作業。因此，例如像電氣連接具100的深部部分的焊接困難或不可能的部分，就能很輕易地連接電線200。此外，沒有焊料的品質管理、溫度管理等，減去那部分的管理工數。且極細線的連接也可用自動機，生產性高，成本減低。此外，鉛游離超高導電性塑料表示體積固有電阻值為10-3Ω.cm以下的高導電性。因此，能降低電氣連接具100的電氣電阻。此外，連接電線200後，以普通電位通電，也不會因發熱而融出鉛游離超高導電性塑料。而且鉛游離超高導電性塑料與在絕緣體表面形成導電性鍍層的MID技術相比，導體的斷面積、體積增大，故導體電阻小，散熱良好。因而能流過大電流。更能射出形成鉛游離超高導電性塑料，故成形自由度。因此，電氣連接具100中，可將用鉛游離超高導電性塑料形成的部分配合使用處形成各種形狀。藉此很容易獲得阻抗整合。
第1實施例利用鉛游離超高導電性塑料形成連接構件123，其它部分利用具有導電性的其它材料形成，但其它部分則是用例如像是銅合金等金屬的強度、彈性比鉛游離超高導電性塑料高的材料形成，電氣連接具100特別是第1連接部110的強度、彈性提高。此時電氣連接具100就能利用射出成形的其中一種的鑲嵌成形來製造。
本發明不限定第2連接部的形狀。其中，第1實施例的電氣連接具在第2連接部120設有插入電線200的導體210的孔121，至少將上述孔121的內壁利用鉛游離超高導電性塑料形成。如此一來將電線200的導體210插入第2連接部120的孔121，電線200暫固在電氣連接具100中。
然後加熱孔121，接著冷卻就能在電氣連接具100連接電線200的導體210。如此將電線200暫固在電氣連接具100，對電氣連接具100的電線200的連接作業就很容易。
此外，第1實施例第2連接部120具備有筒形構件122、和具有插入嵌合在該筒形構件122的內側且插入電線200的導體210的的孔121的連接構件123，將該連接構件123利用鉛游離超高導電性塑料形成，將筒形構件122利用具有導電性的其它材料形成。如此一來，將連接構件123利用鉛游離超高導電性塑料形成，且將此嵌合在筒形構件122就完成電氣連接具100，故很容易製造電氣連接具100。
說明在該電氣連接具100上連接電線200的方法的其它實施例。
如第4圖所示，先在電氣連接具100的第2連接部120插入電線200的導體210。接著在電氣連接具100和電線200的導體210之間，利用通電裝置500流過電流，融解第2連接部120中至少含有連接電線200的導體210的部分的鉛游離焊料，在電氣連接具100上連接電線200的導體210。
按此方法，第2連接部120就會自行發熱，就連由外部加熱第2連接部120與電線200的導體210的接觸部困難的情形下，也能在電氣連接具上100連接電線200。
以下說明其它實施例。有最接近各實施例的實施例時，其實施例的說明仍引用相同符號。然後針對與最近實施例相異的構成做追加說明。第5圖至第7圖表示第2實施例的電氣連接具100的母連接器器。最接近的實施例為第1實施例。該電氣連接具100連接電線200並與對應構件的母連接器器嵌合。設在電氣連接具100的一端的第1連接部110為插銷，該插銷在母連接器器的筒形部進行插入、拔出。在設在電氣連接具100的另一端的第2連接部120設有插入電線200的導體210的孔121。電氣連接具100的上述孔121的內壁是利用鉛游離超高導電性塑料形成，其它部分是利用具有導電性的其它材料形成的。孔121可貫穿第2連接部120，也可不貫穿。
第2連接部120具備有一體設在第1連接部110的筒形構件122、和具有嵌合在該筒形構件122的內側且插入電線200的導體210的孔121的連接構件123。該連接構件123利用鉛游離超高導電性塑料形成，筒形構件122利用具有導電性的其它材料形成。
根據第2實施例所得的作用及效果與第1實施例所說明的作用及效果相同。
第8圖表示第3實施例的電氣連接具100的刺穿接觸組件。該電氣連接具100連接電線200並接觸對應構件的連接插銷。電氣連接具100略形成平板形，一端的端部是呈接觸連接插銷410的第1連接部110，另一端則為第2連接部120。第2連接部120具有山形突刺部124。如第9圖所示，電線200插入第1連接器300後，將電氣連接具100推入第1連接器300，電氣連接具100的第2連接部120就會刺破電線(此例同軸電纜的信號線)200直至導體210。其次，一旦第1連接器300插入第2連接器400，由懸伸支撐在第2連接器400的電氣導電性的板簧所形成的連接插銷410就會接觸電氣連接具100的第1連接部110，與電線200和連接插銷410導通。然後電氣連接具100利用鉛游離超高導電性塑料形成上述突刺部124的前端124a，利用具有導電性的其它材料形成其它部分。
第3實施例的電氣連接具100的情形下，如第9圖所示，使突刺部124刺破電線200，電線200就被卡止在電氣連接具100上。然後加熱突刺部124，融出含有突刺部124的鉛游離超高導電性塑料的鉛游離焊料而附著在電線200的導體210上，一旦將這冷卻凝固，電線200的導體210就可連接在電氣連接具100，增加兩者的連接強度。上述加熱可利用例如吹送熱風，或照射高頻、雷射光線而獲得熱能。因而不需要另外塗布焊料的作業。因此很容易將電線200連接在例如像電氣連接具100的深部部分的焊接困難或不可能的部分。此外，沒有焊料的品質管理、溫度管理等，減去那部分的管理工數。而且也能用自動機完成極細線的連接，生產性高，成本減低。此外，鉛游離超高導電性塑料表示體積固有電阻值為10-3Ω.cm以下的高導電性。因此，能降低電氣連接具100的電氣電阻。此外，連接電線200後，即使用普通電位通電也不會因發熱而融出鉛游離超高導電性塑料。而且鉛游離超高導電性塑料與比在絕緣體表面形成導電性鍍層的MID的技術相比，導體的斷面積、體積增大，導體電阻縮小，散熱良好。因而能流過大電流。更能射出形成鉛游離超高導電性塑料，故成形自由度大。因此，電氣連接具100中，可將以鉛游離超高導電性塑料形成的部分，配合使用處形成各種形狀。藉此很容易獲得阻抗整合。
第3實施例利用鉛游離超高導電性塑料形成突刺部124的前端124a，將其它部分利用具有導電性的其它材料形成，但將其它部分利用例如像銅合金等金屬的強度、彈性比鉛游離超高導電性塑料高的材料形成，就能提高電氣連接具100特別是第1連接部110的強度、彈性。
本發明未限定第2連接部的形狀。其中，第3實施例的電氣連接具在第2連接部120設有刺穿電線200直至導體210的突刺部124，利用鉛游離超高導電性塑料形成上述突刺部124的前端124a。如此一來，使突刺部124刺破電線200，電線200就會被卡止在電氣連接具100。然後加熱突刺部124，接著冷卻，電線200的導體210就會被連接在電氣連接具100，增加兩者的連接強度。
先以第1實施例所說明的電線200的連接方法的其它實施例也可用在第3實施例，能得到同樣的作用及效果。
第10圖表示第4實施例的電氣連接具100的接頭，第11圖表示第5實施例的電氣連接具100的公連接器。最接近的實施例為第1實施例、第2實施例。該些電氣連接具100切掉連接構件123的周面的一部分分而形成切口部123a，在該切口部123a和管形構件122之間形成孔121。切口部123a可形成由第2連接部120的其中一端面至另一端面，也可切止在另一端面的前方。
第12圖表示第6實施例的電氣連接具100的接頭，第13圖及第14圖表示第7實施例的電氣連接具100的公連接器。最接近的實施例為第1實施例、第2實施例。該些電氣連接具100將利用鉛游離超高導電性塑料形成的連接構件123，利用例如熱熔接或粘接等連結在以具有導電性的其它材料所形的構件而形成。第6實施例的電氣連接具100依然延長以具有導電性的其它材料所製成的第1連接部110，作為第2連接部120的基板，在該基板上具有插入電線200的導體210的孔121，而連結利用鉛游離超高導電性塑料形成的連接構件123，利用基板與連接構件123形成第2連接部120。第7實施例的電氣連接具100在利用具有導電性的其它材料所形成的第1連接部110，具有插入電線200的導體210的孔121，而連結利用鉛游離超高導電性塑料形成的連接構件123，以該連接構件123作為第2連接部120。
第15圖表示第8實施例的電氣連接具100的接頭，第16圖及第17圖表示第9實施例的電氣連接具100的公連接器。最接近的實施例為第6實施例、第7實施例。第6實施例及第7實施例的電氣連接具100第2連接部120具有孔121。第8實施例及第9實施例的電氣連接具100，以第2連接部120具有收納電線200的導體210的溝125來取代孔121，至少上述溝125的表面層是利用鉛游離超高導電性塑料形成的，其它部分則利用具有導電性的其它材料形成。此例在與第6實施例及第7實施例的電氣連接具100同樣構成的連接構件123的外周形成溝125。溝125可由第2連接部120的其中一端面形成到另一端面，也可切止在另一端面的前方。
第18圖表示第10實施例的電氣連接具100的壓固型的公連接器。電氣連接具100的第1連接部110為突起部。電氣連接具100的第2連接部120具備鉚接電線200的導體210的U字形接線套126、和鉚接電線200的被覆220的U字形絕緣套127。並利用鉛游離超高導電性塑料形成與該接線套126的導體210接觸的部分，其它部分則利用具有導電性的其它材料形成。此例在接線套126的內面利用熱熔接或粘接等安裝上以鉛游離超高導電性塑料形成的例如矩形的焊墊126a。由接線套126的基端向前端排列複數的焊墊126a，防止彎曲接線套126時損傷焊墊126a。
第10實施例的情形，如第19圖所示，用接線套126鉚接電線200的導體210，電線200就會被卡止在電氣連接具100上。而且加熱接線套126就能融出焊墊126a的含有鉛游離超高導電性塑料的鉛游離焊料而附著在電線200的導體210上，只要接線套冷卻凝固，電線200的導體210就會被連接在電氣連接具100上，增強兩者的連接強度。上述加熱可利用例如吹送熱風，或照射高頻、雷射光線而獲得熱能。如此在接線套126連接電線200的導體210的情形下，不需要另外塗布焊料的作業。像接線套126的內面，在電線200的壓接後，焊接困難或不可能的部分，就能很容易地連接電線200。此外，沒有焊料的品質管理、溫度管理等，減去那部分的管理工數。而且也能用自動機完成極細線的連接，生產性高，成本減低。此外，鉛游離超高導電性塑料表示體積固有電阻值為10-3Ω.cm以下的高導電性。因此能降低電氣連接具100的電氣電阻。此外，連接電線200後，即使以普通電位通電，也不會因發熱而融出鉛游離超高導電性塑料。而且鉛游離超高導電性塑料與在絕緣體表面形成導電性鍍層的MID的技術相比，導體的斷面積、體積增大，故導體電阻小，散熱良好。因而能流過大電流。更能射出形成鉛游離超高導電性塑料，故成形自由度大。因此，電氣連接具100的中，用鉛游離超高導電性塑料形成的部分就能配合使用處形成各種形狀。藉此很容易獲得阻抗整合。再者，上述實施例中，以焊墊126a的形態將鉛游離超高導電性塑料安裝在接線套126，但也可用鉛游離超高導電性塑料形成接線套126的內面的表面層。
第10實施例利用鉛游離超高導電性塑料形成與接線套126的導體210接觸的部分，且利用具有導電性的其它材料形成其它部分，但也可用例如像銅合金等金屬的強度、彈性比鉛游離超高導電性塑料高的材料形成其它部分，就能提高電氣連接具100特別是第1連接部110的強度、彈性。
首先，第1實施例所說明的電線200的連接方法的其它實施例也能用在第10實施例，可得到同樣的作用及效果。
第20圖表示第11實施例的電氣連接具100的壓接型的公連接器。最接近的實施例為第10實施例。電氣連接具100的第1連接部110為突起部。電氣連接具100的第2連接部120具備有使電線200的被覆220剝離，並接觸在導體210的切口128。並利用鉛游離超高導電性塑料形成與該切口128的導體210接觸的部分，利用具有導電性的其它材料形成其它部分。此例中，至少利用鉛游離超高導電性塑料形成切口128的前端128a。
第11實施例的情形，如第21圖所示，將電線200的導體210壓入切口128，電線200就會被卡止在電氣連接具100上。然後加熱切口128，就會融出切口128含有鉛游離超高導電性塑料的鉛游離焊料而附著在電線200的導體210，將這冷卻凝固，電線200的導體210就會被連接在電氣連接具100，增加兩者的連接強度。上述加熱可利用例如吹送熱風，或照射高頻、雷射光線而獲得熱能。如此一來，在切口128連接電線200的導體210的情形下，就不需要另外塗布焊料的作業。像切口128在電線200壓接後的焊接困難或不可能的部分，就很容易連接電線200。此外，沒有焊料的品質管理、溫度管理等，減去那部分的管理工數。而且能用自動機完成極細線的連接，生產性高，成本減低。
此外，鉛游離超高導電性塑料表示體積固有電阻值為10-3Ω.cm以下的高導電性。因此能降低電氣連接具100的電氣電阻。此外，連接電線200後，即使用普通電位通電，也不會因發熱而融出鉛游離超高導電性塑料。而且鉛游離超高導電性塑料與在絕緣體表面形成導電性鍍層的MID的技術相比，導體的斷面積、體積增加，故導體電阻小，散熱良好。因而能流過大電流。
更能射出形成鉛游離超高導電性塑料，故成形自由度大。因此，電氣連接具100的中，就能將利用鉛游離超高導電性塑料形成的部分，配合使用處形成各種形狀。藉此很容易獲得阻抗整合。
第11實施例利用鉛游離超高導電性塑料形成與切口128的導體210接觸的部分，利用具有導電性的其它材料形成其它部分，只要用例如像銅合金等金屬的強度、彈性比鉛游離超高導電性塑料高的材料形成其它部分，就能提高電氣連接具100特別是第1連接部110的強度、彈性。
先前第1實施例所說明的電線200的連接方法的其它實施例也可用在第11實施例，可得到同樣作用及效果。
第22圖至第28圖表示第12實施例至第16實施例的電氣連接具100。該等實施例中，第1連接部110是指舌部、突起部或板形部的端部，第2連接部120有抵接電線200的導體210的面、插入電線200的導體210的孔121、收納電線200的導體的溝125，或刺破電線200直至導體210的突刺部124，全體是用鉛游離超高導電性塑料形成的。該突起部包括插銷、支柱、薄片等的公連接器的突起部。
第22圖及第23圖表示第12實施例的電氣連接具100的接頭，第24圖及第25圖表示第13實施例的電氣連接具100的公連接器。最接近的實施例為第6實施例、第7實施例。第26圖表示第14實施例的電氣連接具100的接頭，第27圖表示第15實施例的電氣連接具100的公連接器。最接近的實施例為第8實施例、第9實施例。第28圖表示第16實施例的電氣連接具100的刺穿接觸組件。最接近的實施例為第3實施例。第6實施例、第7實施例、第8實施例、第9實施例及第3實施例的電氣連接其100是用複合材料形成的。對此而言，第12實施例、第13實施例、第14實施例、第15實施例及第16實施例的電氣連接具100是用鉛游離超高導電性塑料形成全體。
第12實施例至第16實施例的電氣連接具100可分別得到最接近的實施例所獲得的作用及效果。即，將電線200的導體210接觸第2連接部120的面並加以保持，或將電線200的導體210插入第2連接部120的孔121，或用溝125接收，將電線200暫固定在電氣連接具100。然後加熱面、孔121或溝125，接著冷卻，電線200的導體210就會被連接在電氣連接具100上。
此外，使突刺部124刺破電線200，電線200就會被卡止在電氣連接具100上。然後加熱突刺部124，接著冷卻，電線200的導體210就會被連接在電氣連接具100上，增加兩者的連接強度。此時，在第1連接部110及第2連接部120就不會有承受大彎曲力等的處，故不需要為了提高彈性的形成各連接部110、120的形狀等的對策，形狀的設定很簡單。
本發明就第12實施例至第16實施例的電氣連接具100而言，包括在第1連接部110的表面形成提高硬度的鍍層的實施例。按此除了能得到第12實施例至第16實施例所獲得的作用及效果外，還能提高第1連接部110的表面硬度，例如重複插拔受到摩擦力還是能抑制摩耗，提高耐久性。
第29圖及第30圖為使用樹脂焊料的電氣連接器C的實施例。該電氣連接器C具備第13實施例的電氣連接具100、和保持該電氣連接具100的絕緣殼600。第1連接部110及第2連接部120為了在該等連接對應構件與電線200，故露出絕緣殼600。絕緣殼600利用熱可塑性樹脂形成，電氣連接具100和絕緣殼600是一體成形。
利用與第13實施例的電氣連接具100情形同樣的要領，將該電氣連接器C的電氣連接具100針對由絕緣殼600伸出外部的第2連接部120而連接在電線200上，利用第1連接部110連結在對應構件或與對應構件嵌合。此時的作用及效果與第13實施例的電氣連接具100的作用及效果相同。
本發明的絕緣殼的材質並不限在熱可塑性樹脂，還包括在絕緣殼插入電氣連接具等而組裝的實施例。其中，上述實施例的電氣連接器C利用熱可塑性樹脂形成絕緣殼600，將電氣連接具100和絕緣殼600形成一體。
按此利用射出成形等製造電氣連接器C，故與各別製造組裝電氣連接具100及絕緣殼600相比，製造效率佳，適合大量生產。
說明在該電氣連接器C連接電線200的方法的其它實施例。如第31圖所示，先在電氣連接具100的第2連接部120抵接電線200的導體210。接著，在電氣連接具100和電線200的導體210之間，利用通電裝置流過電流，融解電氣連接具100所含有的鉛游離焊料，將電氣連接具100連接在導體210。
利用該連接方法，電氣連接具100會自行發熱，故連受到絕緣殼600妨礙等而難以由外部加熱與電氣連接具100的第2連接部120和電線200的導體210的接觸部的情形，都能在電氣連接具100連接電線200。
本發明包括所有組合以上說明的實施例特徵的實施例。其中包括例如第2實施例、第5實施例、第7實施例、第9實施例、第10實施例、第11實施例的第1連接部為筒形部的母連接器器的實施例。此外，包括具備各實施例的電氣連接具、和保持電氣連接具的絕緣殼的電氣連接器的實施例。
根據該些實施例的記載，就能充分揭示使用先前以發明概要所說明的第1樹脂焊料的電氣連接具。更根據該些實施例的記載，充分說明使用以下所說明的第2～第6樹脂焊料的電氣連接具、和對該些電氣連接具的電線連接方法、和第1及第2電氣連接器、和對該些電氣連接器的電線連接方法。
使用第2樹脂焊料的電氣連接具乃在使用上述第1樹脂焊料的電氣連接具中，第2連接部具有插入電線的導體的孔、接收電線的導體的溝，或刺破電線直至導體的突刺部，至少上述孔的內壁、溝的表面層或突刺部的前端均是用鉛游離超高導電性塑料形成的。
按此將電線的導體插入第2連接部的孔，或用溝接收，電線就能暫固定在電氣連接具上。然後加熱孔或溝，接著冷卻，電線的導體就能被連接在電氣連接具上。因而對電氣連接具的電線的連接作業很簡單。此外，使突刺部刺破電線，電線就會被卡止在電氣連接具上。然後加熱突刺部，接著冷卻，電線的導體就會被連接在電氣連接具上，增加兩者的連接強度。
使用第3樹脂焊料的電氣連接具乃在第2樹脂焊料的電氣連接具中，第2連接部具備有筒形構件、並嵌合在該筒形構件內側，且插入電線的導體的孔，或是具有接收電線的導體的溝或面的連接構件，該連接構件是利用鉛游離超高導電性塑料形成的。
按此就能利用鉛游離超高導電性塑料形成連接構件，且能將連接構件嵌合在筒形構件完成電氣連接具，故容易製造電氣連接具。
使用第4樹脂焊料的電氣連接具乃在使用第1樹脂焊料的電氣連接具中，第2連接部是指剝離鉚接電線的導體的接線套或電線的被覆而接觸到導體的切口，與該接線套或切口的導體接觸的部分是利用鉛游離超高導電性塑料形成的。
如此一來，用接線套鉚接電線的導體，或將電線壓入切口，電線就會被卡止在電氣連接具上。然後加熱接線套或切口，接著冷卻，電線的導體就會被連接在電氣連接具上，增加兩者的連接強度。
使用第5樹脂焊料的電氣連接具在使用第1樹脂焊料的電氣連接具中，第1連接部是指舌部、突起部或板形部的端部，第2連接部具有抵接電線的導體的面、插入電線的導體的孔、接收電線的導體的溝，或刺破電線直至導體的突刺部，全體是利用鉛游離超高導電性塑料形成的。
按此就能令電線的導體接觸到第2連接部的面而予保持，或將電線的導體插第2連接部的孔，或用溝接收，將電線暫固定在電氣連接具。然後加熱面、孔或溝，接著冷卻，電線的導體就會被連接在電氣連接具上。因而對電氣連接具的電線的連接作業就很簡單。此外，使突刺部刺破電線，電線就會被卡止在電氣連接具上。然後加熱突刺部，接著冷卻，電線的導體就會被連接在電氣連接具上，增加兩者的連接強度。此時，在第1連接部及第2連接部沒有受到大彎曲力等的處，故不需要為了提高彈性，設計各連接部的形狀等的對策，形狀的設定很簡單。
使用第6樹脂焊料的電氣連接具在使用第5樹脂焊料的電氣連接具中，在第1連接部的表面形成提高硬度的浸鍍層。按此就能提高第1連接部的表面硬度，例如連重複插拔受到摩擦力還是能抑制摩耗，提高耐久性。插拔是所謂插入或拔去的意。
對使用樹脂焊料的電氣連接具的電線連接方法屬在於使用第1至第6中的任一樹脂焊料的電氣連接具上連接電線，在使用樹脂焊料的電氣連接具的第2連接部抵接電線的導體，在電氣連接具和電線的導體之間流過電流，而融出第2連接部所含有的鉛游離焊料，將電線的導體連接在電氣連接具上。用該電線連接方法，第2連接部就能自行發熱，連由外部加熱與第2連接部和電線的導體的接觸部困難的情形下，都能在電氣連接具連接電線。
使用第1樹脂焊料的電氣連接器具備有使用第1至第6中的任一樹指焊料的電氣連接具、和保持該電氣連接具的絕緣殼。
用與使用第1至第6樹脂焊料的電氣連接具的情形同樣的要領，將電線連接在該電氣連接器的電氣連接具的第2連接部上，利用第1連接部連結在對應構件或與對應構件嵌合。此時的作用與第1至第6的作用相同。
使用第2樹脂焊料的電氣連接器在使用第1樹脂焊料的電氣連接器中，絕緣殼是利用熱可塑性樹脂形成的，電氣連接具和絕緣殼形成一體。
按此就能利用射出成形等製造電氣連接器，故與各別製造組裝電氣連接具及絕緣殼相比，製造效率佳，適合大量生產。
對使用樹脂焊料的電氣連接器的電線連接方法乃屬在於第1或第2樹脂焊料的電氣連接器上連接電線的方法，在使用樹脂焊料的電氣連接具的第2連接部抵接電線的導體，並在電氣連接具和電線的導體之間流過電流，融出第2連接部所含有的鉛游離焊料，將電線的導體連接在電氣連接具上。
使用該電線連接方法，第2連接部就能自行發熱，受殼妨礙等由外部加熱與第2連接部和電線的導體的接觸部困難的情形，電線還是會被連接在電氣連接具上。
權利要求
1.一種電氣連接具，是使用具有導電性的樹脂焊料的電氣連接具(100)，該電氣連接具(100)具有與對應側構件連接或與對應側構件嵌合的第1連接部(110)、和與電線(200)的導體(210)連接的第2連接部(120)，至少與第2連接部(120)上的電線(200)的導體(210)連接的部分是由利用熱可塑性樹脂、和熔融可塑化的熱可塑性樹脂所得的鉛游離焊料、和包括輔助該鉛游離焊料細小地分散在上述熱可塑性樹脂中的金屬粉末或金屬粉末與金屬短纖維的混合物的導電性樹脂組成物所組成的鉛游離超高導電性塑料形成。
2.如權利要求1所述的使用樹脂焊料的電氣連接具(100)，其特徵在於，第2連接部(120)具有用以插入電線(200)的導體(210)的孔(121)、用以接收電線(200)的導體(210)的溝(125)，或刺破電線(200)直至導體(210)的突刺部(124)；至少上述孔(121)的內壁、溝(125)的表面層、或突刺部(124)的前端(124a)是利用鉛游離超高導電性塑料形成的。
3.如權利要求2所述的使用樹脂焊料的電氣連接具(100)，其特徵在於，第2連接部(120)具備有筒形構件(122)、和嵌合在該筒形構件(122)的內側、且插入了電線(200)的導體(210)的孔(121)，或是具有用以接收電線(200)的導體(210)的溝(125)或面的連接構件(123)；該連接構件(123)是利用鉛游離超高導電性塑料形成的。
4.如權利要求1所述的使用樹脂焊料的電氣連接具(100)，其特徵在於，第2連接部(120)是指剝離鉚接電線(200)的導體(210)的接線套(126)或電線(200)的被覆物(220)而接觸導體(210)的切口(128)；與該接線套(126)或切口(128)的導體(210)接觸的部分是利用鉛游離超高導電性塑料形成的。
5.如權利要求1所述的使用樹脂焊料的電氣連接具(100)，其特徵在於，第1連接部(110)是指舌部、突起部或板形部的端部；第2連接部(120)具有抵接電線(200)的導體(210)的面、插入電線(200)的導體(210)的孔(121)、接收電線(200)的導體(210)的溝(125)，或刺破電線(200)直至導體(210)的突刺部(124)；全體是利用鉛游離超高導電性塑料形成的。
6.如權利要求5所述的使用樹脂焊料的電氣連接具(100)，其特徵在於，在第1連接部(110)的表面上形成提高硬度的鍍層。
7.一種在如權利要求1至6中任一項所述的樹脂焊料的電氣連接具(100)上連接電線(200)的方法，該方法為將電線(200)的導體(210)抵接在使用樹脂焊料的電氣連接具(100)的第2連接部(120)，在電氣連接具(100)和電線(200)的導體(210)之間流過電流，融出第2連接部(120)所含有的鉛游離焊料，將電線(200)的導體(210)連接在電氣連接具(100)上。
8.一種樹脂焊料的電氣連接器(C)，具有如權利要求1至6中任一項所述的樹脂焊料的電氣連接具(100)、和保持該電氣連接具(100)的絕緣殼(600)。
9.如權利要求8所述的使用樹脂焊料的電氣連接器(C)，其特徵在於，絕緣殼(600)是利用熱可塑性樹脂形成的；電氣連接具(100)和絕緣殼(600)形成一體。
10.一種在使用權利要求8的樹脂焊料的電氣連接器(C)上連接電線(200)的方法，其特徵在於，將電線(200)的導體(210)抵接在使用樹脂焊料的電氣連接具(100)的第2連接部(120)，在電氣連接具(100)和電線(200)的導體(210)之間流過電流，融出第2連接部(120)所含有的鉛游離焊料，將電線(200)的導體(210)連接在電氣連接具(100)上。
11.一種在使用權利要求9的樹脂焊料的電氣連接器(C)上連接電線(200)的方法，其特徵在於，將電線(200)的導體(210)抵接在使用樹脂焊料的電氣連接具(100)的第2連接部(120)，在電氣連接具(100)和電線(200)的導體(210)之間流過電流，融出第2連接部(120)所含有的鉛游離焊料，將電線(200)的導體(210)連接在電氣連接具(100)上。
全文摘要
使用樹脂焊料的電氣連接具、電氣連接器及其電線連接方法,本發明的目的在於包括對電氣連接具進行電線的連接不必用焊接作業,可用自動機對電氣連接具完成極細線的連接。本發明的電氣連接具(100)具備:連結在對應構件或與對應構件嵌合的第1連接部(110)、和連接電線(200)的導體(210)的第2連接部(120)。該電氣連接具(100)藉由以導電性樹脂組成物所形成的鉛游離超高導電性塑料形成至少連接第2連接部(120)的電線(200)的導體(210)的部分。
文檔編號H01R43/02GK1379501SQ0210850
公開日2002年11月13日 申請日期2002年3月28日 優先權日2001年3月30日
發明者保坂泰司, 宮澤雅昭 申請人:日本壓著端子製造株式會社