專利名稱：電連接器制造方法及制造設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)ー種電連接器制造方法及制造設(shè)備，尤指ー種利用納米碳管作端子的電連接器制造方法及制造設(shè)備。
背景技木隨電氣設(shè)備不斷向輕薄化、小型化及高速度方向發(fā)展，客戶對用于實現(xiàn)電子組件間信號傳輸?shù)碾娺B接器的要求也更高，需要電連接器的高度小于O. 3_、電連接器的導(dǎo)電端子之間的間距小于O. 5mm。此時，傳統(tǒng)的電連接器的金屬導(dǎo)電端子已很難實現(xiàn)此需求。為了滿足客戶的需求，可以采用納米碳管作為電連接器的導(dǎo)電端子以傳輸電子組件間的信號傳輸。然而，納米碳管在能夠做實體的應(yīng)用之前，必須先予以處理及組裝。在傳統(tǒng)納米碳管領(lǐng)域中，通常運用ー種所謂平面式電泳來處理納米碳管，以期達(dá)到進ー步應(yīng)用的目的，如圖I所示。該種方式是以平面電極進行介電泳，將納米碳管組裝兩電極間，形成橋接兩電極的ニ維平面結(jié)構(gòu)。但是，該種平面結(jié)構(gòu)的納米碳管，僅適合應(yīng)用于納米電子組件、納米晶體管與ー些化學(xué)傳感器上，不適合其它需要立體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，如電連接器領(lǐng)域的端子通常需要用來連接芯片模塊及印刷電路板，其形態(tài)通常都是立體結(jié)構(gòu)，所以，采用上述所謂平面式電泳顯然不能夠方便地將納米碳管運用在電連接器中。美國專利公告US6，626，684雖然揭露了ー種采用圓柱狀結(jié)構(gòu)的納米碳管容納在連接器本體中以傳遞訊號的電連接器，然而該專利并未公開如何制備這樣一種電連接器及使用何種設(shè)備制造該電連接器。實際上，如前所述，要得到這樣ー種使用圓柱狀結(jié)構(gòu)的納米碳管絕非易事。因此，確實有必要提供ー種利用納米碳管做端子的電連接器的制造方法及制造設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種電連接器的制造方法及制造設(shè)備，可以快速、方便制得大量含立體結(jié)構(gòu)的納米碳管的電連接器。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電連接器的制造方法，包括以下步驟提供ー個具有陶瓷基板的真空吸氣機臺；在陶瓷基板上自下而上依次配置孔隙紙與絕緣層；提供一個具有若干通孔的絕緣本體，并在通孔一端設(shè)置下電極；將帶有下電極的絕緣本體置于絕緣層上；在絕緣本體的通孔的另一端配置若干與通孔對應(yīng)的上電極；開啟真空吸氣機臺，井向絕緣本體的各通孔內(nèi)分別滴入適量含納米碳管粉末的分散液；在下電極與上電極之間施加ー預(yù)定電壓，使得通孔內(nèi)之分散液中的納米碳管粉末泳動，進而沿通孔方向集束成納米碳管；移除設(shè)于上電極與下電極之間的電壓并移除上電極；將制得的電連接器自真空吸氣機臺上移走。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電連接器的制造設(shè)備，用于承載帶金屬料帶的電連接器，其包括真空吸氣機臺、設(shè)于真空吸氣機臺上的陶瓷基板、設(shè)于陶瓷基板上的孔隙紙以及設(shè)于孔隙紙上方并位于帶金屬料帶的電連接器下方的絕緣層?？紫都埧稍谥圃祀娺B接器時吸收殘余的含納米碳管粉末的分散液。絕緣層可電性絕緣真空吸氣機臺與帶金屬料帶的電連接器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明電連接器的制造方法具有以下優(yōu)點可以快速方便得到大量含有立體結(jié)構(gòu)的納米碳管的電連接器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明電連接器的制造設(shè)備的孔隙紙可以在制造電連接器時吸收殘余的含納米碳管粉末的分散液，絕緣層可以電性絕緣真空吸氣機臺與帶金屬料帶的電連接器。

圖I是現(xiàn)有的平面式介電泳處理納米碳管的示意圖。圖2A與圖2B是本發(fā)明納米碳管直立集束成型方法基本原理示意圖。 圖3A與圖3B是本發(fā)明納米碳管直立集束成型方法的示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明納米碳管直立集束成型方法所成型的納米碳管束的照片。圖5是利用本發(fā)明納米碳管直立集束成型方法制造電連接器的立體圖，其中金屬料帶與上電極之間未施加電壓。圖6是圖5所示利用納米碳管直立集束成型方法制造電連接器的立體分解圖。圖7是利用本發(fā)明納米碳管直立集束成型方法制造的電連接器的下電極與金屬料帶的立體圖。圖8是利用本發(fā)明納米碳管直立集束成型方法制造的電連接器的孔隙紙的立體圖。圖9是利用本發(fā)明納米碳管直立集束成型方法制造電連接器的局部剖視圖，其中納米碳管還未生成。圖10是利用本發(fā)明納米碳管直立集束成型方法制造電連接器的局部剖視圖，其中上電極與施加的電壓已撤除。圖11是利用本發(fā)明納米碳管直立集束成型方法制造的電連接器的立體圖。圖12是沿圖10所示A-A方向的剖視圖。
具體實施方式圖2至圖4揭示了本發(fā)明電連接器的制造方法所利用的原理。由于納米碳管在外加的交流電場的影響下會受到不同程度的電偶極化，這種現(xiàn)象被稱為介電特性，如圖2A所示。而納米碳管在受到了電偶極化的后，便會被介電力驅(qū)動，使電偶極化的納米碳管在分散液中進行泳動，更會順著外加電場的方向來進行組裝及排列，如圖2B所示，我們稱這種現(xiàn)象為介電泳。圖3A則為本發(fā)明利用「直立式介電泳」來達(dá)成集成與集束納米碳管成為納米集成束的方法。所謂「直立式介電泳」是區(qū)別于傳統(tǒng)平面式介電泳，利用該方法可得到直立結(jié)構(gòu)的集束納米碳管。根據(jù)該方法，當(dāng)需要得到直立結(jié)構(gòu)的集束納米碳管時，首先提供目標(biāo)物11，該目標(biāo)物11上設(shè)置有目標(biāo)孔洞110，該孔洞可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制成，至于目標(biāo)孔洞110的排列，可以依實際的需要排列成矩陣或任何其它符合實際使用需求的態(tài)樣。然后在目標(biāo)物11兩側(cè)分別設(shè)置第一電極10、第二電極12，且使兩電極10、12與目標(biāo)孔洞110對應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例，該第二電極12為ー個柱狀或針狀的導(dǎo)體，當(dāng)然也可以為其它任何的形狀，能配合第一電極11形成電場(或電カ線)，而其直徑最好較小于目標(biāo)孔洞Iio的寬度，以便控制形成的納米碳管束的直徑。第二電極12的截面可為任何幾何形狀，例如環(huán)狀或多邊形狀。并且通過這種不同形態(tài)截面的第二電極12，來控制所生成的納米碳管束的形狀。第二電極12上方最好設(shè)置成平板狀結(jié)構(gòu)，以便在將分散液液滴拉起形成液柱，增加進行介電泳的溶液體積及碳管數(shù)量需要指出，雖然實施例掲示的第二電極12僅有ー個電極，但在實際的運用中，該第二電極12也可以配合目標(biāo)孔洞110的排列的形狀或數(shù)組來排配。例如，當(dāng)目標(biāo)孔洞110排列成標(biāo)準(zhǔn)的矩陣時，則該電ニ電極12亦可以排列成相對應(yīng)的矩陣，以便同時在姆ー相對應(yīng)的目標(biāo)孔洞110內(nèi)形成納米碳管。接下來，進行在該目標(biāo)孔洞110內(nèi)滴置含有納米碳管粉末130的分散液13的第三步驟。而該含有納米碳管粉末130的分散液13的制備，則容稍后說明。在完成向該目標(biāo)物11的目標(biāo)孔洞110內(nèi)滴入含有納米碳管粉末130的分散液13的后，便在第一電極10與第二電極12間施加ー適當(dāng)交流電壓以穿過該分散液13，使位于目標(biāo)孔洞110內(nèi)的分散液13中的納米碳管粉末130泳動并沿目標(biāo)孔洞110方向集束成片狀的納米碳管14,如圖4所示。而如圖3B中所示，在此過程中，分散液13中的納米碳管粉末130會如圖2A及圖2B所示的方式，漸漸地在介電泳カ的作用下，朝中間移動，并且在一定時間后匯集成納米碳束。圖4為利用本發(fā)明直立式介電泳方法所生成的納米碳管束，為ー立體結(jié)構(gòu)。與習(xí)知使用平面式介電泳方法所生成的ニ維平面碳管結(jié)構(gòu)有極大的差異，即首次將納米碳管制作成立體狀。因此可以突破其現(xiàn)有的應(yīng)用范圍。由于納米碳管在分散的過程中，因為其本身的體積及質(zhì)量很小，碳管與碳管間的凡德瓦カ相較的下變得很強勁，使得碳管很容易糾結(jié)在一起。因此要做實際的組裝應(yīng)用吋，最好先予以處理，讓每一支纖細(xì)的納米碳管彼此分散分離。根據(jù)本發(fā)明，分散液13是通過混合適當(dāng)比例蒸餾水與酒精，再加入經(jīng)酸洗過的納米碳管粉末130，并進行超音波震洗I. 5小時制得。其中蒸餾水與酒精的體積比介于I : 3與I : I之間，尤其以蒸餾水與酒精的體積比為I : I方式制得的分散液13為佳。將前文本發(fā)明揭露的直立式介電泳方法運用與電連接器領(lǐng)域，如連接芯片模塊與電路板的電連接器，即可以得到一種新的電連接器制造方法及電連接器。鑒于前文已詳述了直立式介電泳方法的原理及產(chǎn)品態(tài)樣，下文僅簡單說明如何運用于電連接器領(lǐng)域。圖5至圖12所示為使用電連接器100的制造設(shè)備8制造電連接器100的方法首先提供ー個其上設(shè)有陶瓷基板2的真空吸氣機臺I ;接著在陶瓷基板2上配置孔隙紙3，孔隙紙3的頂面向下凹陷形成有若干凹穴30 ;然后在孔隙紙3上配置絕緣層4 ;接著提供一金屬料帶5，并在金屬料帶5上以微沖壓技術(shù)成型若干凸出于金屬料帶5的下電極50 ;然后在下電極15上一體成型絕緣本體6,絕緣本體6具有相對設(shè)置的上表面60與下表面61及貫穿上表面60與下表面61的若干通孔62,并使下電極50的自由末端501伸入絕緣本體6的通孔62底端；接著將帶有金屬料帶5的絕緣本體6置于絕緣層4上；然后開啟真空吸氣機臺I以抽取絕緣本體6的 通孔62內(nèi)的氣體；接著在絕緣本體6的上表面60 —側(cè)向通孔62內(nèi)分別滴入適量含納米碳管粉末130的分散液13 ;然后在絕緣本體6的上方配置若干與通孔62對應(yīng)的上電極7 ;接著在金屬料帶5與上電極7之間施加一預(yù)定電壓，使得通孔62內(nèi)的分散液13中的納米碳管粉末130泳動，進而沿通孔62方向集束成片狀納米碳管14 ;接著撤除施加在金屬料帶5與上電極7上的電壓并移除上電極7 ;然后將帶有金屬料帶5的電連接器100自真空吸氣機臺I上移開；最后分離金屬料帶5與下電極50。請重點參閱圖5至圖6及圖9至圖10所示，電連接器100的制造設(shè)備8，在電連接器100的制造過程中用于承載帶金屬料帶5的絕緣本體6，其包括真空吸氣機臺I、設(shè)于真空吸氣機臺I上的陶瓷基板2、設(shè)于陶瓷基板2上的孔隙紙3及設(shè)于孔隙紙3上的絕緣層4。真空吸氣機臺I在朝絕緣本體6的通孔62內(nèi)滴含納米碳管粉末130的分散液13之前開啟，可將絕緣本體6的通孔62內(nèi)氣體抽出，以便使分散液13在外界大氣壓作用下壓入通孔62內(nèi)，且可使殘余的分散液13流入孔隙紙3而被孔隙紙3吸收；另外在納米碳管14生成后可加速干燥納米碳管14，無需花費額外時間等待納米碳管14干燥，可以更加方便、快速制得含立體納米碳管14的電連接器100。陶瓷基板2的設(shè)置可減緩真空過程中的氣體抽取速度，便于控制真空吸氣機臺I的相關(guān)參數(shù)，如氣體抽取速度參數(shù)、氣體抽取氣壓參數(shù)等?？紫都?用于吸收電連接器100制造過程中的殘余分散液13，其頂面向下凹陷形成的凹穴30與絕緣本體6的通孔62相對應(yīng)并呈圓形，可有利于納米碳管14底部形狀的成型，進而便于納米碳管14與電路板(未圖示)的導(dǎo)電片接觸。絕緣層4大致呈框形設(shè)置，其與金屬料帶5的尺寸大致相同，設(shè)于孔隙紙3與金屬料帶5之間，防止孔隙紙3因殘余分散液13的浸濕而造成金屬料帶5與真空吸氣機臺I發(fā)生短路而漏電。因為直立式介電泳方法得到的納米碳管束呈片狀，本發(fā)明的絕緣本體6的通孔62最好設(shè)置成細(xì)縫狀。特別地，下電極50的末端501伸入絕緣本體6的通孔62中，但并未完全填充通孔62，其與通孔62間留有縫隙63，一方面用以提供在通孔62中生長納米碳管束14的電壓,另一方面使分散液13懸浮并包覆下電極50的末端501,可在生長納米碳管14時用于承載納米碳管14。絕緣本體6自上表面60—側(cè)還設(shè)置有與通孔62相連的導(dǎo)引槽64。導(dǎo)引槽64在上表面60至下表面61方向上呈上大下小的漏斗狀,可便于將分散液13滴入絕緣本體6的通孔62中，便于上電極7靠近細(xì)縫狀通孔62，還可便于納米碳管束14與含有錫球的芯片模塊(未圖示)對接。以上所述僅為本發(fā)明的一種實施方式，不是全部或唯一的實施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本發(fā)明說明書而對本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變化，均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種電連接器制造方法，包括以下步驟 (1)提供具有陶瓷基板的真空吸氣機臺； (2)在陶瓷基板上自下而上依次配置孔隙紙與絕緣層； (3)提供具有若干通孔的絕緣本體，絕緣本體的通孔一端設(shè)置有下電極； (4)將帶有下電極的絕緣本體置于絕緣層上； (5)在絕緣本體的通孔之另一端配置若干與通孔對應(yīng)的上電極； (6)開啟真空吸氣機臺，并向絕緣本體的各通孔內(nèi)分別滴入適量含納米碳管粉末的分散液； (7)在下電極與上電極之間施加一預(yù)定電壓，使得通孔內(nèi)的分散液中的納米碳管粉末泳動，進而沿通孔方向集束成納米碳管； (8)移除設(shè)于上電極與下電極間的電壓并移除上電極； (9)將制得的電連接器自真空吸氣機臺上移走。
2.如權(quán)利要求I所述的電連接器制造方法，其特征在于所述孔隙紙的頂面向下凹陷設(shè)有與絕緣本體的通孔對應(yīng)的凹穴。
3.如權(quán)利要求I所述的電連接器制造方法，其特征在于所述下電極是自金屬料帶上以微沖壓技術(shù)成型在金屬料帶上，所述絕緣本體以一體成型的方式成型在下電極上。
4.如權(quán)利要求3所述的電連接器制造方法，其特征在于所述下電極的末端伸入絕緣本體的通孔底端并與絕緣本體的通孔間具有縫隙，所述納米碳管位于通孔內(nèi)并承設(shè)在下電極的末端上。
5.如權(quán)利要求4所述的電連接器制造方法，其特征在于所述金屬料帶在納米碳管生成后隨絕緣本體一起自真空吸氣機臺上移走并與下電極分離，所述電壓在金屬料帶與下電極分離前施加在金屬料帶與上電極之間。
6.如權(quán)利要求4所述的電連接器制造方法，其特征在于所述絕緣層位于金屬料帶的下方，且其尺寸不小于金屬料帶的尺寸。
7.如權(quán)利要求I所述的電連接器制造方法，其特征在于所述分散液的制備是將納米碳管粉末與適當(dāng)?shù)恼麴s水及酒精混合而成，所述蒸餾水與酒精的體積比介于I : 3與I : I之間，所述納米碳管粉末在制備分散液之前進行酸處理。
8.如權(quán)利要求I所述的電連接器制造方法，其特征在于所述絕緣本體自其上表面一側(cè)設(shè)置有與通孔相連的導(dǎo)引槽，所述通孔呈細(xì)縫狀，所述導(dǎo)引槽在絕緣本體的上表面至下表面方向上呈上大下小的漏斗狀。
9.一種電連接器制造設(shè)備，用于承載帶金屬料帶的電連接器，其包括真空吸氣機臺及設(shè)于真空吸氣機臺上的陶瓷基板，其特征在于所述電連接器的制造設(shè)備還包括設(shè)于陶瓷基板上的孔隙紙以及設(shè)于孔隙紙上方并位于帶金屬料帶電連接器的下方的絕緣層，所述陶瓷基板可在制造電連接器時吸收殘余的含納米碳管粉末的分散液，所述絕緣層用于電性絕緣真空吸氣機臺與帶金屬料帶的電連接器。
10.如權(quán)利要求9所述的電連接器制造設(shè)備，其特征在于所述孔隙紙的頂面向下凹陷形成有若干凹穴，所述凹穴呈圓形設(shè)置，所述絕緣層呈框狀設(shè)置。
全文摘要
一種電連接器制造方法，包括以下步驟提供具有陶瓷基板的真空吸氣機臺；在陶瓷基板上依次設(shè)置孔隙紙與絕緣層；提供一個具有若干通孔的絕緣本體，并在通孔一端配置下電極；將帶有下電極的絕緣本體置在絕緣層上；在通孔另一端配置若干與通孔對應(yīng)的上電極；開啟真空吸氣機臺，并向各通孔內(nèi)分別滴入適量含納米碳管粉末的分散液；在下電極與上電極之間施加一預(yù)定電壓，使得通孔內(nèi)的分散液中的納米碳管粉末泳動，進而沿通孔方向集束成納米碳管；移除設(shè)于上電極與下電極之間的電壓并移除上電極；將制得的電連接器自真空吸氣機臺上移走。
文檔編號H01R43/16GK102623869SQ20111002948
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者張衍智, 鄭志丕, 陳克豪 申請人:富士康(昆山)電腦接插件有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司