专利名称：合成电子零件、主夹板结构和使用该结构的时计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种合成电子零件，其具有不导电的主体部分和由不导电的主体部分支承的至少一个导电部分。
背景技术：
通常地，例如根据手表等电子时计，电池容纳在形成在电绝缘主夹板上的凹座部分中，具有弹簧性能的金属件分别与金属板在它的基部固定地啮合，具有弹簧性能的金属片的前端的终端件部分弹性地压到电池的正极或负极上从而输出电池电能。另外，位于与终端件部分正对的一侧上的每个金属件基部的端部通常与形成在电路板或接线板上的带图案的布线电连接，例如通过焊接等从主夹板伸出并位于主夹板的附近。
但是，根据这种合成电子零件，需要用来将多个电子零件(例如主夹板和一对金属件)彼此固定地连接的手工连接或粘结区域，并且合成电子零件作为一个整体容易体积庞大。另外，在沿着主夹板的表面设置金属件的基部从而便于集成的通常情况中，需要设有一个空气间隙作为该金属件与邻近的其它电子零件等之间的绝缘，并且因此容易使得例如手表的机芯加厚。另外，当合成电子零件由多个零件构成时，事实上，零件数量的增多导致引起制造成本等增大的原因。
发明内容
考虑到上面所述的各种问题提出本发明，并且目的在于提供一种合成电子零件和主体结构，能够减少零件的数量从而作为整体实现小尺寸的结构，以及使用该结构的电子时计。
为了实现上述目的，根据本发明，提供一种合成电子零件，其具有不导电的主体部分和由不导电的主体部分支承的至少一个导电部分，其中不导电的主体部分包括不导电的碳纳米管，导电部分包括导电碳纳米管并且与不导电主体部分整体地模制形成，并且设有至少两个暴露在不导电主体部分的表面上的终端部分，从而在除了合成电子零件外的电子零件的两个接触部分之间形成电信号的传输通道。
根据本发明的合成电子零件，导电部分与不导电主体部分整体地模制而成，因此零件的数量减少。另外，根据本发明的合成电子零件，导电部分与不导电主体部分整体地模制而成，因此导电部分与不导电主体部分预先地合成在一起，在组装过程中，不需要将导电部分与不导电部分合成在一起，并且可以因此实现制造成本的降低。另外，根据本发明的合成电子零件，导电部分与不导电主体部分整体地模制而成，因此，不需要提供将导电部分和不导电主体部分彼此机械地啮合和固定的连接区域，因此可以使得合成电子零件最小化。另外，根据本发明的合成电子零件，导电主体部分包括导电碳纳米管，不导电主体部分包括不导电碳纳米管，并且因此，关于导电性，除了有关导电性彼此不同的碳纳米管的类型以外，导电部分和不导电主体部分可以由同样的材料模制而成。因此，在整体模制中，导电部分和不导电主体部分可以刚性地连接。并且因此，与导电部分的尺寸和分布的位置无关，可以以与不导电主体部分牢固连接的整体模制的产品的方式制备导电部分。
根据本发明的合成电子零件，尽管由于不导电主体部分和导电部分通过整体模制而形成，导电部分可以沿着不导电主体部分的表面形成，除此以外，导电部分可以做成不导电主体部分的内部的通道，在后一种情况中，当导电部分布置在不导电主体部分的表面上时，不需要提供额外的空间或间隙来实现与周围电子零件等的电绝缘。因此，由包括合成电子零件和其它电子零件的多个零件所占用的区域可以最小化。
另外，根据本发明的合成电子零件，导电部分设有至少两个暴露于不导电主体部分的表面的终端部分，为除了合成电子零件之外的电子零件的两个接触部分之间提供电信号的传输通道。并且因此，通过该导电部分，在其它电子零件的两个接触部分之间传送电信号。
在本说明书中，除了从上下文中不言而喻的和特别地具体限定的情况外，“电子零件”是在广泛的含义中使用，不仅包括通常的电子零件例如电池、电线、电阻、线圈或电容，还包括所谓的电子零件例如IC(集成电路)等等。另外，除了从上下文中不言而喻的和特别地具体限定的情况外，“电信号的传输通道”是在广泛的含义中使用，同时包括电子电能传输通道(电能供给通道)和电子信息的传输通道(模拟或数字控制信号或数据)。
另外，该合成电子零件还可以是任何零件，只要该合成电子零件包括不导电主体部分和导电部分，并且不导电主体部分包括例如不导电板(主体)、用于支承各种终端件的不导电块、连接器主体等等。与在传统的例子中解释的构造相比较，该合成电子零件的不导电主体部分包括例如表的主夹板，导电部分相当于上面所述的还用来作为电池的终端件部分的金属件和用来将终端件部分与其它电子零件电连接的电线部分，该合成电子零件作为一个整体构成主夹板。
另外，关于合成电子零件的电传导性，主体部分是“不导电的”意味着“主体部分的导电性以显著的程度低于导电部分”。因此，尽管当导电部分具有金属导电性或导电程度时，不导电主体部分通常包括具有高电绝缘性能的所谓绝缘体，根据情况的不同，不导电主体部分可以设有半导体(通常，在温度范围内使用半导体导电属性和导电程度)。另外，当不导电主体部分包括通过导电部分彼此分离的多个不导电区域时，所有不导电区域可以包括基本上相同的构造或者单个或多个不导电部分可以彼此互不相同。与此同时，当导电部分设有半导体时，不导电主体部分通常包括绝缘体。另外，只要在不导电主体部分与导电部分之间关于导电性具有明显程度的不同，根据情况的不同，不导电主体部分和导电部分都可以设有称为金属的标准状态的导电性，都可以设有称为电绝缘性能的标准状态的不导电性(绝缘性能)，或者都可以设有半导体标准状态。另外，当导电部分包括通过构成不导电主体部分的一部分的不导电区域彼此分离的多个导电区域时，所有导电区域可以具有基本上相同的构造或者单个或多个导电区域彼此相互不同。
导电部分可以以任何方式分布在除了终端部分以外的不导电主体部分中，只要导电部分设有至少两个暴露在不导电主体部分的表面上的终端部分，从而给出位于除了合成电子零件以外的电子零件的两个接触部分之间的电信号的传输通道，也就是说，只要从不导电主体部分暴露出的导电部分能够将其它电子零件的两个接触部分在两个终端部分电连接。在这种情况中，两个接触部分可以是除了合成电子零件以外的单个同一电子零件的两个接触部分，或者可以是除了合成电子零件的两个电子零件的各自的接触部分。另外，电子零件的接触部分可以是区域有限的接触部分例如带图案的布线的焊盘部分，或者可以由宽泛地延伸的区域例如电池的表面电极部分等构成。另外，尽管导电部分的“终端部分”通常布置在导电部分的末端部分处，根据情况的不同，“终端部分”可以是它的中间部分。
在终端部分的暴露方式可以是沿着不导电主体部分的表面的层的形式，或者可以是从不导电主体部分的表面伸出的形式。在后一种情况中，终端部分包括导电部分的末端部分，并且最好是暴露的末端部分从不导电主体部分弹性变形地伸出，使得末端部分按压在其它电子零件上并且与之电连接，换句话说，末端部分与电子零件的接触部分形成电接触。
在这种情况中，具有通常的弹簧性能的金属件的终端部分可以作为导电部分的一部分集成到不导电主体部分上，并且因此不仅合成电子零件作为整体可以减小尺寸而且在集成该合成电子零件的过程中特别便于它的操作。另外，当合成电子零件由两种颜色或多种颜色塑料注射成型时，构成纤细终端部分的碳纳米管或多或少地沿着终端部分的延伸方向排列，因此还增大了终端部分的抗弯强度。
导电部分的数量可以是一个或一件或一层或多个(例如，一对或两个或三个或更多)。在这种情况中，关于导电部分，该数量指的是彼此相互电绝缘的导电部分的数量。因此，单独一个导电部分可以设有一个或多个分枝或分开的分枝。
与此同时，尽管导电部分在除了与其它电子零件的接触点电连接的终端部分的附近以外的区域处嵌入在不导电主体部分中，使得同样考虑到电绝缘或电容连接的合成电子零件所占据的空间可以最小，根据情况的不同，除了终端部分以外的部分可以暴露给不导电主体部分的表面或者导电部分可以在所有区域处暴露给不导电主体部分的表面。在这种情况中，不导电主体部分通常设有附着部分并且在附着部分处附着到其他元件上。另外，尽管处于嵌入在不导电主体部分的状态中的导电部分与其在长度方向上的部分无关，通常设有基本上恒定或类似的横截面形状和尺寸，横截面形状等可以根据长度方向上的部分而不同。例如，当合成电子零件由具有相对薄的厚度的平板构成时，并且当导电部分在末端部分伸出并按压到其它电子零件的接触部分上，从而能够在基本上与合成电子零件的延伸主表面相平行的表面中弹性变形或弹性偏移时，不导电主体部分中的绝大部分处，导电部分由具有在不导电部分的很薄的厚度方向上的长度的条形或薄片形(例如，横截面形状是具有长的水平长度的矩形形状)构成，也就是说，小的厚度，并且在导电部分嵌入在构成终端部分的伸出的末端部分的间隙的部分处，横截面形状从例如具有长的水平长度的矩形形状向具有长的垂直长度的矩形形状渐渐地变化，从而提供基本上与不导电主体部分的主平面相差90度的主平面。
尽管包含在导电部分中的绝大部分碳纳米管通常包括导电碳纳米管，只要导电部分的导电性比不导电主体部分的足够高，包含在导电部分中碳纳米管的部分或相应部分可以相对是不导电的。尽管相应部分的比率通常等于或者小于例如大约50％，根据情况的不同，该比率可以超出大约50％。另外，包含在导电部分中的碳纳米管的基本总量可以包括导电碳纳米管。另外，导电部分可以同时与除了碳纳米管以外的零件混合或合成。
类似地，尽管包含在不导电主体部分中的碳纳米管的绝大部分通常包括不导电碳纳米管，只要不导电主体部分的导电性比导电部分的足够低，包含在不导电主体部分中碳纳米管的部分或相应部分可以相对是导电的。尽管相应部分的比率通常等于或者小于例如大约50％，根据情况的不同，该比率可以超出大约50％。另外，包含在不导电主体部分中的碳纳米管的基本总量可以包括不导电碳纳米管。另外，不导电主体部分可以同时与除了碳纳米管以外的零件混合或合成。
考虑到导电性类似于关于合成电子零件的(导电)部分和主体部分的情况，关于碳纳米管的导电性或不导电性指的是导电性是否相对地高或低到一个显著的程度，通常地，导电碳纳米管指的是具有金属导电性的碳纳米管而不导电碳纳米管指的是具有相对高的电绝缘性能的碳纳米管，例如具有相对较大频带隙的半导体或绝缘体。
另外，已知碳纳米管是导电的(金属导电性)或不导电的(半导体的导电性或电绝缘体)与它的直径或手征性夹角(螺旋角)一致这一事实本身。导电碳纳米管包括具有恒定直径或手征性夹角的成分，或者可以与具有不同直径或手征性夹角的成分混合，只要导电碳纳米管具有足够大于不导电碳纳米管的导电性。另外，每个碳纳米管本身的直径等可以是不恒定的。类似地，不导电碳纳米管包括具有恒定直径或手征性夹角的成分，或者可以与具有不同直径或手征性夹角的成分混合，只要不导电碳纳米管具有足够小于导电碳纳米管的导电性。尽管肉眼看来碳纳米管的长度最好比不导电主体部分的尺寸足够短从而均匀地扩散。该长度可以相对较长，只要作为基底材料工作的树脂等能足够均匀地或相等地扩散该碳纳米管。另外，为了使得碳纳米管(包括缠结)刚性地连接，根据情况的不同，该长度可以相对较长。
尽管碳纳米管通常包括所谓的单层纳米管，该碳纳米管可以包括多层(复数层)或者可以与单层或多层混合，只要可以提供所需要的导电性能。另外，尽管碳纳米管通常指包括碳，根据情况的不同，除了碳以外的其他原子可以插入到位于管子之间的纳米管矿石的内部或表面。
通常通过在同一树脂的不同区域或部分处扩散具有不同导电性的碳纳米管，构成合成电子零件的不导电主体部分和导电部分。也就是说，通常，通过以所需的比率以均匀的分布密度将不导电碳纳米管扩散到树脂材料中单独地制备不导电树脂材料(当不导电主体部分包括与各类型一致的多种类型的二级不导电部分、单种或多种类型的不导电树脂材料时)，以及通过以所需的比率以均匀的分布密度将导电碳纳米管扩散到树脂材料中单独地制备导电树脂材料(当导电部分包括与各类型一致的多种类型的二级不导电部分、单种或多种类型的不导电树脂材料时)，例如通过所谓的两种颜色或多种颜色塑料注射成型法，形成并且整体地模制具有所需图案的不导电主体部分(区域)和导电部分(区域)。根据以均匀分布密度扩散在树脂中的碳纳米管，尽管它的方向或取向可以是均匀分布的(各向同性的)，当作为整体设计成条形或件形或直线形状时，取向可以在一定程度上或者基本上完全地与长度方向对齐。另外，树脂的两种颜色或多种颜色塑料注射成型法本身是已知的(例如，参见由专利局编辑的专利文件系列中的“塑料注射成型法压模模制7”(日本发明与创新协会)中的“第一章1.5.6两种颜色(多种颜色)塑料注射成型法”)。
对于树脂，例如使用聚碳酸酯树脂。但是，可以使用任何其他树脂，只要该树脂是适合于形成合成电子零件的材料和能够均匀地或相等地扩散碳纳米管的材料。
可以根据由合成电子零件的不导电主体部分和导电部分提供的属性任意地选择树脂中的碳纳米管微粒或粉末的扩散比率，只要不导电主体部分和导电主体部分能够形成整体的合成电子零件即可。从导电性的角度来看，具体地，在通过扩散导电碳纳米管构成的导电区域(部分)中，最好碳纳米管的比率较高。与此同时，从机械强度的角度来看，当注意到碳纳米管的比率较高时，通过树脂作为基底材料形成的集成容易损坏，根据可移动元件的种类和树脂等的种类，混合碳纳米管的比率基本上有一个上限。与此同时，通常地，不仅碳纳米管具有高的机械强度而且碳纳米管本身具有弹性，因此通过将碳纳米管扩散到树脂中，可以增大机械强度或弹性。因此，从机械性能的角度来看，根据合成电子零件的种类、树脂的种类等等，碳纳米管的比率有一个下限。具体地，当导电部分的终端部分(通常，终端部分位于末端部分处)从不导电主体部分伸出并且按压在其它电子零件的接触部分上从而形成电连接时，最好该导电部分包括以相对较高的比率位于它的至少伸出区域或附近的导电碳纳米管。如上所述，上限和下限，也就是适当的范围可以根据合成电子零件的种类、树脂的种类等等而设定的不同。
另外，代替通过树脂作为基底材料实现不导电主体部分和导电部分的整体形成，可以构造成这样的结构，其中通过使用有机材料作为粘结剂，以及通过加热由于热分解、蒸发等等基本上烧去粘结剂部分进行合成电子零件的最初模制，碳纳米管基本上刚性地燃烧，从而形成具有高比率或纯度的碳纳米管的合成电子零件的模制产品。在这种情况中，例如烧去的残留物与碳纳米管互相连接。但是，当碳纳米管以与使用的合成电子零件相一致的所需强度能够互相连接时，残留物等能够实际上可省去。
当上面所述的合成电子零件作为主夹板结构应用到表的主夹板中和电池电极的终端部分时，主夹板结构通常设有不导电主夹板主体部分和用于与不导电主夹板主体部分整体模制的正极终端和负极终端的一对导电部分，不导电主夹板主体部分包括不导电碳纳米管，该对导电部分的每个包括导电碳纳米管，并且设有至少两个暴露给不导电主体部分的表面的终端部分，从而在除了主夹板结构以外的电子零件的接触部分(例如电池的正极或负极)与另外一个电子零件的接触部分(例如电路板或电子零件的正极或负极)(包括例如销钉等终端部分)之间提供电信号的传输通道。在这种情况中，通常地，该对导电部分中的每一个都在除了终端部分以外的区域处嵌入到不导电主体部分中。另外，例如，该对导电部分中的每一个都包括在至少一个终端部分处从不导电主体部分中弹性变形地伸出的终端件部分，并且能够与例如电池的正极或负极形成弹性接触。
参照所附附图，描述本发明的优选方式，其中图1表示根据本发明的第一个优选实施例，包括具有构成合成主夹板结构的电池的终端件的主夹板的表的相关部分的平面图；图2是表示图1中的主夹板结构的正极终端件的结构和它的连线部分的侧面的示意图(只表示出为了说明所需要的范围内的表面侧上的凹进和伸出)；图3是表示图1中的主夹板结构的负极终端件的结构和它的连线部分的侧面的示意图(只表示出为了说明所需要的范围内的表面侧上的凹进和伸出)；图4与图1类似，表示根据本发明的第二个优选实施例，包括具有构成合成主夹板结构的电池的终端件的主夹板的表的相关部分的平面图；图5与图2类似，表示图4中的主夹板结构的正极终端件和它的连线部分的结构的侧面示意图；以及图6与图3类似，表示图4中的主夹板结构的负极终端件和它的连线部分的结构的侧面示意图；具体实施方式
接下来，参照由所附附图表示的几个优选实施例，说明执行本发明的几个优选方式。
如图1中所示，根据本发明的第一个优选实施例的电子时计1设有主体结构2，主体结构2与固定有振荡器主体3的电路板5附着在一起，振荡器主体3包括用来控制振荡器主体3的振动的石英管和振荡控制IC(集成电路)4。另外，图1的主要目的是表示IC 4、后面提到的电池(在图2和图3中由附图标记6表示)等等通过主体结构2的电连接，并且因此图1表示时计1的内部处于去掉了外部零件、指针、表盘等等并处于去掉了一些各种齿轮的机械零件等等、以及例如马达等电机械零件、电路块等等的状态中。
主夹板结构2设有由均匀地扩散在热塑料性树脂材料中的不导电碳纳米管构成的不导电主夹板主体部分10，并且一对导电部分50和60与主夹板主体部分10整体地模制。在每个导电部分50和60中，导电碳纳米管均匀地扩散在与主夹板主体部分10的热塑料性树脂材料相同的热塑料性树脂材料中，每个导电部分50和60具有导电性用来整体作为电源线工作。图2是表示从沿着基本上与其长度方向垂直的方向的侧面看导电部分50的侧面图，图3是表示从沿着基本上与其长度方向垂直的方向的侧面看导电部分60的侧面图，在图2和图3中，由虚线表示不导电主夹板主体部分10。另外，图2和图3是表示沿着图1中的X-Y平面的延伸方向看到的侧面图，主要目的在于表示在所示的元件之间的具体关系而不是严格地沿一个方向所看到的。另外，在图2和图3中，为了能够清楚地显示每个导电部分50和60与不导电主夹板主体部分10的相对的布置，以及IC 4的电子零件和电路板5的电池6的相对的布置，简化或省略了导电部分50和60以及不导电主夹板主体部分10这些与这些点不直接有关的结构。
如例如图2和图3中简要表示的，主夹板结构2的不导电主体部分10设有背面11(尽管在图2和图3中为了简化背面11是平面，其通常设有一定数量的凹进和凸起)和具有一定数量的凹进和凸起的表面12。例如如图1中所示，表面12的凹进和凸起包括设有围绕轴线C旋转的秒针的四齿轴的轴心部分(旋转轴)的中心凹座部分13、14；用于容纳电池6的电池容纳凹座部分15；用于容纳振荡器主体3的凹座部分16；用于支承主体3等的电路板5；与构成轮系的齿轮的轴插入配合的孔17；与马达的转子磁铁的轴插入配合的孔18；用于将电路板5与其他各种孔20固定的螺纹孔19；并且包括在Z方向上具有不同高度的多个凸起部分或凸起21，使得各个零件在Z方向上以不同高度固定。自然地，背面11也可以设有用来能够容纳或固定各种功能零件等的凹进和凸起。另外，在图2和图3的侧面图中，为了简化，如上所述，除了用于容纳电池6的凹座部分15和用于容纳电路板5的凹座部分16等以外的凹座部分没有表示出来。附图标记35表示基本上与X-Y平面平行延伸的孔，用来插入上条柄轴。根据情况的不同，该孔可以是主夹板主体部分10的表面12或背面11上的槽。
例如如从图1和图2中可以知道的，电池容纳凹座部分15在环形底壁部分22的中心处通过阶梯状的不同部分23设有浅的中心凹座部分24，按钮型电池6准确地安装到凹座部分15中，并且它的构成负极N的底面部分6a在它的环形边缘部分处受到凹座部分15的环形底壁部分22的支承。中心凹座部分24可以省去，只要负极终端件部分61可以起到后面描述的作用。
利用正极终端件容纳凹座部分26形成电池容纳凹座部分15的周边壁部分25，并且正极终端件部分51在由图1中的粗线表示的参考部分或返回位置R51与由凹座部分26的内部中的虚线表示的工作位置或接触位置A51之间可以移动。另外，负极终端件容纳凹座部分28形成在周边壁部分25、阶梯状的不同部分23和中心凹座部分24的底壁部分27处，并且负极终端件部分61在由图1中的粗线和图3中的虚线表示的参考部分或返回位置R61与图3中的粗线表示的工作位置或接触位置A61(基本上放入到凹座部分28的位置)之间可以移动。
如图1中所示，以均匀的分布密度利用导电碳纳米管扩散在树脂中的第一导电部分50在它的一端50a处设有上面所述的正极终端件部分51；和在它的另一端50b处设有按压到导电焊盘部分31上的电能供给终端件部分52，该导电焊盘部分31构成通过表面侧布线图案30a与IC 4的销钉4a连通的电路板5的布线图案30的接触部分；并且在正极终端件部分51与电能供给终端件部分52之间设有布线部分或导线部分53。
如图1中的虚线所示和如图2中的粗线所示，布线部分53在不导电主夹板主体部分10的内部延伸，也就是说，在位于表面12和背面11之间的区域在从不导电主夹板主体部分10的凹座部分26的侧面部分或侧壁部分26a到凹座部分16的侧面部分或侧壁部分16a的整个长度上延伸，并且进入到好像布线部分53嵌入到不导电主夹板主体部分10中的状态。另外，尽管在这种情况中，从不导电主夹板主体部分10中暴露出的部分指的是终端件部分51和52而它们之间的部分指的是布线部分53，由于没有严格限制布线部分53与相应的终端件部分51和52之间的界限，可以考虑位于布线部分53的附近的终端件部分51和52的部分包括在布线部分53中，相反地，可以考虑位于终端件部分51和52的附近的布线部分53的部分包括在终端件部分51和52中。
作为例子这里的布线部分53在图2中的侧面图中直线地延伸，和在图1中在它的部分53c处在终端件部分52的附近在向上的方向上凸起地弯曲，从而避开图1的平面图中的孔17。在采用这种相对简单形状的情况中，有助于树脂与碳纳米管的两种颜色到多种颜色的塑料注射成型。但是，布线部分53可以由任何形状构成，只要布线部分53可以在终端件部分51和终端件部分52之间提供具有所需电性能的导电通路即可。也就是说，例如布线部分53可以以弯曲的方式完全弯曲或可以具有分枝。当注意到布线部分53直线地延伸时，布线部分53插入到例如孔35中，布线部分53可以弯曲，在图2所示的侧面图中，从而穿过在布线部分53可以插入的区域的附近在+Z方向或-Z方向上偏移的位置。
如从图2中可以知道的，布线部分53在主夹板结构2的厚度方向Z中(也就是说，它的宽度加宽)在与暴露在凹座部分26的侧面26a处的终端件部分51连接的末端部分54处延长(通常，例如大约0.5mm至大约1mm，但是可以更长或更短)。布线部分53的末端部分54的Z方向(宽度)中的长度基本上与终端件部分51的Z方向(宽度)中的长度相同。与此同时，如从图1中知道的，在X-Y平面中的布线部分53的末端部分54的厚度(通常，例如大约0.1mm至大约0.3mm，但是可以更长或更短)基本上与位于末端部分54和终端件部分51的内侧面上的布线部分53的部分的厚度相同。因此，在受到位于布线部分53等的末端部分54处整体模制的不导电主夹板主体部分10的支承的状态中，终端件部分51弹性地变形而不会在图1的位置R51和位置A51之间扭曲。另外，尽管由于导电布线部分53和不导电主夹板主体部分10与构成基底材料的树脂部分整体地形成，可以省去具有较宽宽度的末端部分54，当由于位于扩散导电碳纳米管从而构成导电布线部分53的区域与扩散不导电碳纳米管从而构成不导电主夹板主体部分10的区域之间的碳纳米管的取向的分布中的差别时，两个区域之间的机械属性中的差别很难忽视并且在两个区域的整体性能中有一个限制，最好设有具有较宽宽度的末端部分54，从而避免在弯曲终端件部分51的过程中应力容易集中的凹座部分的周边表面26a与位于具有较宽宽度的终端件部分51和纤细布线部分53之间的边界一致。
尽管根据该例子，导电布线部分53的横截面形状除了末端部分54以外保持基本上恒定，根据情况的不同，横截面形状可以根据在长度方向上的导电布线部分53的部分而不同。例如，在与终端件部分52连接的布线部分53的末端部分55处，终端件部分52伸出到位于凹座部分16的侧表面16a上的凹座部分并且弹性地按压到位于电路板5的表面上的布线图案30的连接焊盘部分31上，在图1的X-Y平面的视图中，Y方向上的长度也就是说它的宽度可以加宽。另外，当布线部分53需要设有大的电流容量而不增加主夹板结构2的厚度(Z方向上的长度)时，例如可以加大在于X-Y平面相平行的平面中的宽度。
类似地，如绝大部分从图3中已知的，利用导电碳纳米管扩散在树脂中的第二导电部分60在它的一个末端60a设有如上所述的负极终端件部分61，而在它的另一个末端60b上设有与构成在电路板5的布线图案30的背面33处形成的接触部分的导电焊盘部分34接触的电能供给终端件部分62，并且设有布线部分或导线部分63，将在负极终端件部分61与电能供给终端件部分62之间的两个终端件部分61和62整体地连接。另外，根据该例子，如图1中所示，通过位于与焊盘部分34连接的电路板的背面33的一侧上的布线图案部分30b、与布线部分30b连接的电路板5的通孔5a和位于与通孔5a连接的电路板的表面31一侧上的布线图案30c，导电焊盘部分34与IC的销钉4b电连接。
如图1中的虚线所示和如图2中的粗线所示，布线部分63在不导电主夹板主体部分10的内部延伸，也就是说，在位于表面12与背面11之间的区域中，在从不导电主夹板主体部分10的凹座部分或沟槽部分28的侧面部分或侧壁部分28a到凹座部分16的底面16b的整个长度上延伸，并且布线部分63进入到布线部分63嵌入在不导电主夹板主体部分10中的状态。另外，同样在这种情况中，尽管从不导电主夹板主体部分10中暴露出来的部分称之为终端件部分61和62而它们之间的部分称之为布线部分63，没有严格限定布线部分63与相应的终端件部分61和62之间的界线，因此，位于布线部分63附近的终端件部分61和62的部分可以考虑包括在布线部分63中，相反地位于终端件部分61和62附近的布线部分63的部分可以考虑包括在终端件部分61和62中。
如图3中所示，在它的侧面图中，这里以布线部分63为例子，除了位于终端件部分61附近处的末端部分64和位于终端件部分62附近处的末端部分65以外直线地延伸，并在部分63c、63d和63e处曲折和弯曲，从而避免如图1中的平面图中的孔18和20等并沿着位于终端部分64附近的沟槽28。在采用这种相对简单形状的情况中，有助于树脂与碳纳米管的两种颜色到多种颜色的塑料注射成型。但是，同样地可以由任何形状构成布线部分63，只要布线部分63可以为终端件部分61与终端件部分62之间提供具有所需电性能的导电通道即可。也就是说，例如布线部分63可以更完全地弯曲或曲折或者可以具有分枝。
如图1中可以看到的，在与终端件部分61连接并且暴露在凹座部分或沟槽28的侧面28a的末端部分64处，布线部分63在主夹板结构2的延伸主表面11、12(X-Y平面)的方向上加宽它的宽度(通常，例如大约0.5mm至大约1mm，但是可以更长或更短)。布线部分63的末端部分64的宽度基本上与终端件部分61的宽度相同并且小于沟槽28的宽度。与此同时，如从图2中可以看到的，在侧面图中布线部分63的末端部分64的厚度(通常，例如大约0.1mm至大约0.3mm，但是可以更长或更短)基本上与位于末端部分63a的内侧中的布线部分63的部分的厚度和终端件部分61的厚度相同。因此，在受到位于布线部分63的末端部分64的整体模制的不导电主夹板主体部分10支承的状态中，终端件部分61弹性地变形而不会在位置R61和位置A61之间扭曲。
尽管根据该例子，导电布线部分63的除了末端部分64以外的横截面形状保持基本上恒定，根据情况的不同，横截面形状可以根据长度方向上的部分而不同。另外，可以由类似于导电通道53的横截面形状构成导电布线部分63，只要导电布线部分63构成直流电流的导电通道即可。
例如如图3中所示，终端件部分62整体地模制而成，使得它的表面62a基本上与凹座部分16的底面16b齐平或者略微地从底面16b伸出，而形成与布线连接部分或者布线图案30的导电焊盘部分33的交叉接触。另外，如从图1中已知的，终端件部分62在较宽宽度的平面内弯曲从而避开固定孔19。
主夹板结构2整体地设有上面所述的与不导电主体部分10和基底材料有关的纤细的第一和第二导电部分50和60，通过例如两种颜色或多种颜色差别塑料注射成型法制成。在这种情况中，作为一种塑料注射成型压模，以主夹板结构2的图中所示的布置为标准，通常例如使用这种结构，其中上模是开口的并在Z方向上是封闭的，并且上模设有多个形状与围绕在与X-Y平面平行的平面中的Z轴相平行的旋转轴线周围的两种颜色或多种颜色差别塑料注射成型的多个阶段的形状相一致的上模部分，并且围绕旋转轴线旋转。但是，例如，参见图1，如在终端件部分51、52和61中，为了在终端件部分51、52和61之间形成间隙或空间和在它的背面上形成不导电主体部分10，可以使用辅助的模部分，例如能够在与Z方向交叉的方向上进入和出来的型芯。基本上对于水平孔35也是一样。另外，当使用型芯时，通常由图1中的虚线26c、26d或虚线28c、28d表示的区域26e、28e等在后面的步骤中接受塑料注射成型并集成到剩余区域上，使得型芯能够进入和出来。另外，除了在后面的步骤中形成区域26e、28e等，可以构造成这样的结构，其中辅助模部分或型芯受到上模主体部分的轴向支承，并且当拔出辅助模部分或型芯时围绕枢转轴或轴向支承的轴枢转或轴向地移动。
根据如上所述构造的主夹板结构2，不导电主夹板主体部分10与电池6的正极终端件部分51、电路板5的正极终端件部分或电能供给终端部分52与它们之间的正极电位供给布线53一同作为整体的纤细导电部分50，以及电池6的负极终端件部分61和电路板5的负极终端件部分或电能供给终端部分62与负极电位供给布线部分63一同作为整体的纤细导电部分60整体地形成，因此，与通过金属材料或电绝缘材料各自分开形成的情况相比较，不仅省却了人工接合和固定而且还节省了与人工接合和固定有关的结构部分，并且因此可以减小主夹板结构2的尺寸。另外，由于布线部分53和63穿过导电主夹板主体部分10的内部，对于主夹板结构2和Z方向，可以使得主夹板结构2与位于其上面和下面的邻近的其他元件之间的间隙最小。具体地，对于本身具有小尺寸的厚度方向，尺寸减小的优点是巨大的。另外，根据主夹板结构2，单个合成主夹板结构2与所有传统的主夹板、电池6的正极终端件、电路板5的正极终端件和它们之间的正极电位供给布线、和电池6的负极终端件、电路板5的负极终端件和它们之间的负极电位供给布线集成在一起，并且因此与组装时计中的零件数量的减少一致的组装步骤地减少，能够实现制造成本的降低。
另外，根据设有如上所述构成的主夹板结构2的表1，在组装过程中，当与IC 4固定的电路板5等在凹座部分16的内部固定到一个预定的位置上时，板5插入在正极终端件部分52与凹座部分16的底部分16 b之间，使得在它的背面上的负极终端件部分62沿着凹座部分16的底面16b布置，位于它的表面一侧上的导电焊盘部分31与正极终端件部分52形成紧密接触。当板5插入时，包括以均匀的分布密度扩散有导电碳纳米管的树脂的正极终端件部分52在由图2中的K1表示的方向上弹性地变形，它的末端部分压到导电焊盘部分31上，从而保证电连接。
另外，尽管根据该例子，已经给出了对将终端件部分52与板5的表面一侧上的表面侧焊盘部分31连接的例子的解释，为了便于布置板5，如图2中的虚线52、53所示，可以构造成一种结构，其中布线部分52和终端件部分53在主夹板主体部分10的内部延伸，终端件部分52还与位于板5的背面一侧上的预定的背面侧焊盘部分电连接。同样地在这种情况中，通过将螺钉固定到一个或多个固定孔19上，将板5牢固地固定到主夹板结构2上，保证终端件部分52、62等的电连接。与此同时，与之相反地，终端件部分62还可以与类似于终端件部分52的板5的表面一侧上的预定表面侧焊盘部分电连接。
另外，在递送表1或更换电池的过程中，当电池6固定到电池容纳凹座部分15上时，返回到返回位置R51和R61上的环形正极和负极终端件部分51和61通过作为构成电池6的正极和负极的周边表面部分6a和底面部分6b分别在H1和J1方向上受到按压，并且在位置A51和A61处压到正极和负极6a和6b上。
根据表1，正极和负极终端件部分51和61包括用导电碳纳米管扩散和受到纳米管强化的树脂，并且因此在具有足够机械强度和弹性的状态中，正极和负极终端件部分51和61与电池6的正极和负极面6a和6b形成按压接触，从而保证正极和负极终端件部分51和61与电极面6a和6b之间的电连接。另外，例如，当碳纳米管沿着终端件51和61有一定程度的取向时，可以增加机械强度和弹性。当注射到模中的流体纳米管扩散的树脂制成沿着形成塑料注射成型中的纤细导电部分时，通过沿着流动方向定位该纳米管可以制造这种定向性能。另外，终端件51和61与不导电主夹板主体部分10整体地模制而成，并且与整体嵌入在主体部分10中的布线部分53和63的末端部分54和64整体地形成，因此通过主夹板主体部分10可以牢固地支承终端件部分51和61。因此通过使用终端件部分51和61很少能够导致终端件部分51和61变成不稳固。另外，从成分的角度，不导电主夹板主体部分10和导电部分50和60基本上具有同样的成分，通过共同的或同样的材料可以形成构成基底材料的树脂，因此可以促进上面所述的整体性能。因此，主体部分和导电部分50和60的相互连接和固定的强度可以做成比金属件嵌入在树脂的情况中的大得多。另外，同样的情况也可以应用到位于相反侧上的终端件部分52与导电焊盘部分31之间的电连接并对终端件部分52的固定。以类似于圆柱石墨的形状完成碳纳米管，并且因此即使当纳米管暴露在表面上时，纳米管本身是无缺陷的并且相对稳定，因此终端件部分52和62与板5的相应部分之间的摩擦容易相对地较小。
如图4至图6所示，导电部分50和60的终端件部分52和62直接与例如IC 4等电路部件连接，例如作为替换如图1至图3中通过布线图案30与例如振荡器3和IC 4等电路部件连接的第二个实施例。
根据该例子，从简要地表示与图2中的类似的侧面的图5中主要理解到，IC 4的销钉4a基本上穿过板5并且略微从板5的背面33伸出，纤细的导电部分50的正极终端件52从凹座部分16的底面16b暴露出来，并且与固定到凹座部分16上的IC 4相固定的板5的背面33的一侧上的销钉4a的前端形成接触。
另外，从简要地表示与图3中的类似的侧面的图6中主要理解到，IC 4的销钉4b基本上穿过板5并且略微从板5的背面33伸出，纤细的导电部分60的负极终端件62从凹座部分16的底面16b暴露出来，并且与固定到凹座部分16上的IC 4相固定的板5的背面33的一侧上的销钉4b的前端形成接触。
根据第二个实施例中的主夹板结构2，在不同的角度中，导电部分50和60的终端件部分52和62以及布线部分53和63本身用来作为电路部件的布线图案。因此，从该角度看，例如，除了IC 4的电源销钉4a外，导电部分50可以直接与由图4中的虚线50i表示的振荡器3的正极电能供给终端3a连接(当使用同样的电源电压时)。自然地，导电部分50和60可以不仅用来将例如电池等电源6与其它电子部件连接，还可以用来电连接所需的电子部件。具体地，在电连接由于电路部件布置在彼此间隔的位置处而很难固定到单个电路板上的两个电子部件的情况中，或者在由于其它机械部件等布置在与两个电子部件之间的距离的大小无关的两个电子部件的中间处，而很难固定到共用电路板上的两个电子部件的电连接的情况中，通过位于与不导电支承体主体部分整体形成的不导电支承体(当没有需要避开的原因时根据情况的不同它的一部分或全部可以暴露在表面上)的内部的导电部分形成一个导电通道。在这种情况中，通常，导电部分和不导电支承体部分分别用导电和不导电碳纳米管均匀地扩散在同样的或共用的树脂材料中。这种结构不仅在由于例如手表中的电子部件、板等小的零件构成的整体具有高的紧凑要求的精密仪器领域中有用，并且还在具有最小化地使用电线或电缆的要求的任何其他领域中有用。
与此同时，根据具有多个或者一定数量的电子部件的仪器，实际上基本上不存在不使用包括机壳、框架元件(框架)等的电绝缘支承体的情况，并且因此构成电信号的传输通道的布线网络可以形成在电绝缘支承体本身上。另外，当通过以均匀的分布密度用导电碳纳米管扩散在树脂中的导电部分形成布线网络时，通过以均匀的分布密度用不导电碳纳米管扩散在树脂中的不导电部分形成不导电支承体主体部分，并且通过两种颜色或多种颜色塑料注射成型法整体地模制包括导电部分的布线网络和包括不导电主体部分的不导电支承体主体部分，不仅通过碳纳米管强化支撑体的整体从而加强机械强度并能够起到支撑体的作用，而且牢固地连接包括共用的基底树脂材料的布线网络和支撑体主体部分，并且因此，即使当相应的布线部分相对地纤细时，几乎不会导致布线网络的不连接的布线。
权利要求
1.一种合成电子零件，包括一不导电的主体部分；以及一由不导电的主体部分支承的至少一导电部分；其中该不导电的主体部分包括一不导电的碳纳米管，该导电部分包括一导电碳纳米管并且与该不导电主体部分整体模制形成，并且设有至少两个暴露于该不导电主体部分的表面上的终端部分，从而在除了该合成电子零件外的一电子零件的两个接触部分之间形成一电信号的传输通道。
2.根据权利要求1所述的合成电子零件，其特征在于，该至少一个导电部分的至少一个终端部分从该不导电主体部分弹性变形地伸出。
3.根据权利要求1所述的合成电子零件，其特征在于，该至少一个导电部分在除了该终端部分以外的区域处嵌入在该不导电主体部分中。
4.根据权利要求1所述的合成电子零件，其特征在于，该合成电子零件设有至少一对彼此相互电绝缘的导电部分。
5.根据权利要求4所述的合成电子零件，其特征在于，该对导电部分的每一个在至少一个终端部分处从该不导电主体部分弹性变形地伸出。
6.根据权利要求5所述的合成电子零件，其特征在于，该对导电部分的每一个嵌入除了该终端部分以外的区域中。
7.根据权利要求4所述的合成电子零件，其特征在于，该对导电部分的每一个的任何终端部分是一能够与一电池的正和负电极弹性接触的正极和负极终端件部分。
8.根据权利要求1所述的合成电子零件，其特征在于，该不导电的主体部分是一时计的主夹板。
9.根据权利要求1所述的合成电子零件，其特征在于，其他的电子零件是一从由一电池、一电路板、一电路零件和一电子零件组成的一组中选出的零件。
10.根据权利要求1所述的合成电子零件，其特征在于，该不导电主体部分包括一用于将该合成电子零件连接到其他部件上的连接部分。
11.一主夹板结构包括一包括不导电碳纳米管的不导电主夹板主体部分；以及一对其中每个包括一导电碳纳米管的导电终端件，该导电终端件与该主夹板主体部分整体模制，并设有暴露于该主夹板主体部分的一表面的至少两个终端部分。
12.一种电子时计，具有根据权利要求11的主夹板结构。
全文摘要
提供一种能够减少零件的数量从而作为整体实现小尺寸的结构的合成电子零件和主夹板结构,以及使用该结构的电子时计。例如电子时计的主夹板结构的合成电子零件,包括不导电的主体部分和由不导电的主体部分支承的至少一个导电部分,其中不导电的主体部分包括不导电的碳纳米管,导电部分包括导电碳纳米管并且与不导电主体部分整体地模制形成,并且设有至少两个暴露在不导电主体部分的表面上的终端部分,从而在除了合成电子零件外的电子零件的两个接触部分之间形成电信号的传输通道。
文档编号G04G17/06GK1385767SQ0211917
公开日2002年12月18日 申请日期2002年5月10日 优先权日2001年5月11日
发明者村井洋介 申请人:精工电子有限公司