JPH04315782A - 低ピッチヒートシールコネクターとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気、電子部品相互の接
続に用いる低ピッチヒートシールコネクターとその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のヒートシールコネクターは絶縁性
基材上、通常は絶縁性可撓性基材上に導電パターンを印
刷、エッチング等の方法で形成した後、その上に異方導
電接着剤層を形成したものや、ヒートシール時に接続部
に形成した絶縁性接着剤層から露出して被接続回路基板
の接続端子電極との電気的導通を得るために、上記導電
パターン中に接続用導電性粒子を含んでいるものなどが
あった。しかし、近年電気・電子機器の小型化、精密化
に伴い配線ピッチが細密化し、接続ピッチも０．０５〜
０．４ｍｍピッチという低ピッチのものが要求されるよ
うになってきた。異方導電接着剤を用いたヒートシール
コネクターでは、導電ライン間に導電性粒子が存在する
と導電ライン間の絶縁を保つことが困難となり、その絶
縁不良の危険をさけるために導電性粒子を減らすと接続
抵抗が高くなるという問題があった。また導電ライン中
に被接続端子電極との導通を得るための接続用導電性粒
子を含むものでは、導電パターンをスクリーン印刷で形
成する際に、接続用導電性粒子によるスクリーンの目詰
りを生じ、これが導電パターンの断線の原因となるため
スクリーンの目開きを大きくしなければならず、その結
果として、低ピッチの印刷ではスクリーンを通過するペ
ーストの量が多くなり、スクリーンの設定線幅より印刷
された線幅の方が広くなる、いわゆる「ダレ」が生じ易
くリークが起こるため、とくに０．０５〜０．４ｍｍピ
ッチというような低ピッチのヒートシールコネクターの
製造では、収率が非常に悪かったりライン形成が全くで
きないという問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は低ピッチでの絶縁不良や断線等の導通不良に対す
る信頼性が高く接続抵抗の低い、ヒートシールコネクタ
ーとその製造方法を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、スクリーン
印刷における低ピッチでの導電パターンの形成を困難に
していた、導電ペーストのダレやカスレ現象の原因が、
導電ペーストを基材に接触させた際の広がり易さ、いわ
ゆるヌレ性（親和性）にあると考えて研究を進めた結果
、導電ライン方向に良好なヌレ性を持ちダレによるリー
クを生じさせないようにするためには、導電ラインに直
角な方向でのヌレ性を悪くすれば、導電ペースト中に接
続用粒子を含むために目開きの大きなスクリーンで印刷
しなければならないような場合でも、低ピッチの配線パ
ターンが容易に形成できることを見出し、本発明に到達
した。

【０００５】すなわち、その第１の発明は、絶縁性基材
の片面または両面に導電性ペーストにより形成された導
電パターンと、少くとも被接続回路基板との接続部に設
けられた絶縁性熱接着性接着剤層とからなるヒートシー
ルコネクターにおいて、前記基材面の導電パターンの導
電ラインに沿って微細な溝および／または突条を設ける
と共に、導電性ペースト中に粒径５〜１００μｍの導電
性粒子を０．１〜５０容量％含有させてなる低ピッチヒ
ートシールコネクターに係るものであり、また第２の発
明は絶縁性基材、とくには絶縁性可撓性基材（以下、絶
縁性可撓性基材を例にとって説明する）の片面または両
面の導電パターンを形成する場所に、あらかじめ導電パ
ターンの導電ラインに沿って微細な溝および／または突
条を設け、しかる後に粒径５〜１００μｍの導電性粒子
を０．１〜５０容量％含有する導電ペーストを用いてス
クリーン印刷により導電パターンを設け、次いで前記パ
ターン上の少くとも被接続回路基板との接続部に、絶縁
性熱接着性接着剤層を設けることを特徴とする低ピッチ
ヒートシールコネクターの製造方法に係るものである。

【０００６】以下、本発明の詳細を例示した図面に基づ
いてさらに詳細に説明する。図１は本発明の低ピッチヒ
ートシールコネクター１の一実施態様を示すもので、（
ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＩ−Ｉ矢視線に
沿う拡大部分縦断面図である。図中、２は導電ライン、
３は導電ライン２中に含有する導電性粒子である。 ４は絶縁性可撓性基材、５はこの基材４上に設けられた
導電ライン２および導電性粒子３を被覆して設けられた
絶縁性熱接着性接着剤層、６および７は基材４面に導電
ライン２と配向して設けられた突条および溝であり、こ
れらは基材表面をワイヤーブラシ、サンドペーパー等を
用いて擦ることによって削り取られた部分を溝７とし、
生じたバリを突条６としたものである。なお、（ｂ）図
では絶縁性熱接着性接着剤層５が導電性粒子３を全面的
に被覆したものを示したが、導電性粒子３の一部を露出
するように設けてもよい。図２は基材面に形成される突
条６または溝７の異なる実施態様を拡大部分縦断面図で
示すもので（ａ）図は断面がほぼ矩形の突条６の実施態
様、（ｂ）図は断面がほぼ矩形の溝７の実施態様、（ｃ
）図および（ｄ）図は突条６と溝７とを組合せた場合の
それぞれ異なる実施態様である。図３は図１に示した本
発明の低ピッチヒートシールコネクター１を被接続回路
基板８の接続端子用電極９と接続したときの状態を示す
拡大部分縦断面図である。

【０００７】本発明に用いられる絶縁性基材４としては
、この用途が主に液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）とドライ
バーＩＣを搭載したプリント配線基板（以下ＰＣＢとす
る）あるいはＰＣＢ同士の信号伝達用であることから、
１０８　Ω・ｃｍ以上、とくには１０１０Ω・ｃｍ以上
の絶縁性を持つものであることが好ましい。また基材４
は剛性を持ったものでも可撓性のものでも公知のものを
使用することができるが、ヒートシール部分における温
度変化、湿度変化等による種々の応力や振動、落下等に
よる外力に耐えるために、基材は可撓性とすることが好
ましい。これらの条件を満す材料としては、ポリエチレ
ンテレフタレート（以下ＰＥＴとする）、ポリエチレン
ナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリ
エステルフィルム、ポリイミドフィルム、フェノール紙
、ガラス−エポキシフィルム等が例示される。

【０００８】この基材の表面に形成される突条６および
溝７の幅が導電パターンのピッチより大きいとリークを
防止できなくなるので、配線パターンのピッチ以下、と
くにはピッチの１／１０以下とすることが望ましい。ま
た隣り合う突条６、溝７の間隔は近ければ近いほどよい
が、上限は配線パターンのピッチ以下、とくにはピッチ
の１／１０以下であることが望ましい。突条６あるいは
溝７は導電ライン２に沿って連続していることが好まし
いが、連続していない場合でも導電ライン２と同一方向
に配向していればよく、その配向の角度の程度は導電ラ
イン２に対して±１０°以内、とくには５°以内とする
ことがよい。導電ペーストのヌレの制御に関しては突条
６あるいは溝７の側面の傾斜角度が重要であり、基材４
面に対して好ましくは３０°以上交差した面であればよ
く、垂直に近いほど好ましい。しかしながら溝７の深さ
が浅すぎたり突条６の高さが低すぎたりすると導電ペー
ストのヌレを十分に制御できないため、溝の深さ７ある
いは突条の高さ６は０．１μｍ以上、とくには１μｍ以
上とするのが好ましい。また溝７が深すぎると基材４の
強度が弱くなり、また突条６が高すぎると基材４の可撓
性に悪影響を及ぼすため、いずれも基材４の厚さの１／
２以下の深さまたは高さとすることが望ましい。

【０００９】突条６および溝７は後に形成される導電パ
ターンに沿って形成するのであるが、溝７の形成方法と
しては、レーザー光により導電パターンに沿って加工す
る方法、金型あるいはロールに形成した凸状パターンを
プレスすることにより基材４に転写し溝とする方法など
が例示される。突条６の形成方法としてはＵＶ硬化性イ
ンキを所定の厚みに基材４面に塗工した後、所望のパタ
ーンでＵＶ露光した後、未硬化部分を除去する方法が例
示される。またサンドペーパー、ワイヤーブラシ、針等
で一定方向にこする方法やサンドブラスト加工法によれ
ば、溝７の形成と同時にえぐりとられた部分がバリとし
て残り突条６として作用するため、導電ペーストのヌレ
の制御に良好な結果を与える。

【００１０】導電ペーストとしてはカーボン、金、銀、
銅、ニッケル等の従来公知の導電性付与粉末をポリエス
テル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル
樹脂等のバインダーに４０〜９５重量％含有させて体積
抵抗率を１００　Ω・ｃｍ以下としたものに、接続用の
導電性粒子３を０．１〜５０容量％混入させたものが好
ましい。ここで用いられる導電性付与粉末は前記バイン
ダー中に浮遊して存在し、等方導電性を付与するもので
、ラインを形成した時に長手方向の導通に寄与するもの
であり、通常粒子径は０．０１〜１μｍ程度であり、形
状は鱗片状、繊維状あるいは不定形のものが用いられる
。 一方、基材に対する導電ペーストのヌレ性を決定する要
因として、導電ペーストの粘度、基材と導電ペーストの
Ｓ．Ｐ．値（溶解度パラメータ）の差、導電ペーストの
表面張力等が考えられるが、導電ペーストは導電性付与
粉末の含有量が多いため殆ど粘度に支配され、ヌレ性を
よくするには粘度を５０〜５００ポイズに調整するのが
よい。

【００１１】接続用の導電性粒子３には、カーボン粒子
、金、銀、銅、プラチナ、パラジウム、ニッケル、スズ
、半田等の金属粒子、表面をメッキ加工したプラスチッ
ク粒子等を用いることができ、これらは導電パターンの
ライン２中にあって、接続回路用基板８の接続端子電極
９と基材４上の導電パターンのライン２とを電気的に導
通させるためのものであるから、少なくとも一部が導電
ライン２から露出していることが望ましいので、粒径は
５μｍ以上、好ましくは導電ラインの厚み以上とするこ
とがよく、また、大きすぎると接着強度の低下を招くた
め１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下とするのが
よい。粒子の形状には種々のものを用いることができる
が、導電ペーストによる保持力を強くするため粒子表面
に凹凸を持ったものとすることがよい。また同じく保持
力を強くするために、粒子表面をカップリング剤により
処理することも有効である。導電ペーストに対する粒子
の混入量は、少なすぎると接続点数が少なくなって導通
の安定性、信頼性が悪くなり、多すぎると導電ラインの
形成が困難となるため、０．１〜５０容量％とする必要
があり、とくには１〜２０容量％とするのが好ましい。 導電ライン２はスクリーン印刷によって形成されるが、
スクリーンメッシュの目開きは接続用の導電性粒子３の
目詰りを防ぐため、粒径以上、とくには粒径の１．５倍
以上とするのが好ましい。また、目開きが大き過ぎると
乳剤による低ピッチスクリーンの製版が困難となり易い
ので、目開きは１５０μｍ以下、とくには１００μｍ以
下とするのが好ましい。

【００１２】接続部に設けられる絶縁性熱接着性接着剤
はヒートシール時に接続用導電粒子が露出する程度の流
動性を示すか、あるいは接続用導電粒子がヒートシール
前に露出するように形成される場合には、単に熱接着性
を示すものであればよく、熱可塑性、熱硬化性、あるい
はこれらのブレンド品の中から任意に選択される。熱可
塑性接着剤の具体例としてはポリアミド系、ポリエステ
ル系、アイオノマー系や、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタク
リル酸共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体
などのポリエチレン系共重合体、各種合成ゴム系のもの
、さらにはこれらの変性物、複合物があげられる。熱硬
化性接着剤としてはエポキシ樹脂系、ウレタン系、アク
リル系、シリコーン系、クロロプレン系、ニトリル系な
どの合成ゴム類、もしくはこれらの混合物が例示される
。これらには、いずれの場合も硬化剤、加硫剤、制御剤
、劣化防止剤、耐熱添加剤、熱伝導向上剤、粘着付与剤
、軟化剤、着色剤、金属不活性剤などが添加されてもよ
いが、信頼性向上の点から不純物イオンの含有量はなる
べく少ない方がよい。

【００１３】

【作用】本発明によれば、上記したように導電ペースト
のヌレ性をライン方向に良くしラインに直角な方向に悪
くすることによって、導電ペースト中に接続用粒子を含
むため目開きの大きなスクリーンで印刷しなければなら
ない場合でも、低ピッチで導電ラインのリーク、断線に
よる不良の少ないヒートシールコネクターを得ることが
できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の具体的態様を実施例および比
較例により説明する。 実施例 厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムの片面に、その表面をス
テンレス製の針を配列させた治具でこすることにより、
深さ０．２〜２μｍの溝と高さ０．２〜２μｍの突条と
を、それぞれのピッチが約１０μｍとなるように形成し
た。他方、ウレタン系バインダー中に導電性付与粉末と
して銀とカーボンとを配合し乾燥時の体積抵抗率を１０
−４Ω・ｃｍとした導電性ペースト１００容量部に、粒
径２０〜３０μｍの金メッキを施したＮｉ粒子を１０容
量部加えて、粘度を１５０ポイズとした導電性ペースト
を調製した。次に、目開き６０μｍのステンレスメッシ
ュ上に乳剤によりラインピッチ０．２ｍｍ、ライン幅０
．１ｍｍとなるように作成したスクリーン版を用いて、
上記導電性ペーストにより上記ＰＥＴフィルム上に導電
ラインを印刷により形成した。このとき導電ラインの厚
みは接続用導電粒子を除いて１５μｍで、接続用導電粒
子はラインより露出した状態であった。この上の全面に
スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重
合体の熱可塑性接着剤層をスクリーン印刷により厚さ２
５μｍとなるように設けた。これを、ライン方向の長さ
４０ｍｍ、ライン本数２４０本となるようにサイジング
し、低ピッチヒートシールコネクターを得た。

【００１５】比較例 実施例のＰＥＴ表面に溝および突条を設ける工程のみを
省き、同様のヒートシールコネクターを作成した。 評価：実施例および比較例のヒートシールコネクター各
々１００枚について、リーク検査、導通検査を行った。 実施例においてはリークしたものは皆無であり、導通不
良したものも皆無であったのに対し、比較例ではリーク
したものは９８枚であり、リークの無かった２枚につい
てさらに導通検査を行ったところ１枚に断線が認められ
た。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、低ピッチでリーク、導
通不良の心配の無いヒートシールコネクターを容易に得
ることができ、製品収率が上がるためコストも低減され
る。また従来スクリーン印刷によるライン形成は困難と
されていた、０．０５ｍｍピッチ、０．１ｍｍピッチ台
のライン形成も可能となるため、本発明の低ピッチヒー
トシールコネクターを用いれば、更に電子、電気機器の
小型化、精密化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の低ピッチヒートシールコネクターの一
実施態様を示すもので、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は
（ａ）図のＩ−Ｉ矢視線に沿う拡大部分縦断面図である
。

【図２】本発明の低ピッチヒートシールコネクターで用
いられる絶縁性可撓性基材について、基材面に形成され
る溝または突条の異なる実施態様を拡大部分縦断面図で
示すもので（ａ）図は突条の一実施態様、（ｂ）図は溝
の一実施態様、（ｃ）図および（ｄ）図は突条と溝とを
組合せた場合のそれぞれ異なる実施態様である。

【図３】図１に示した本発明の低ピッチヒートシールコ
ネクターを被接続回路基板と接続したときの状態を示す
、拡大部分縦断面図である。

【符号の説明】

１…低ピッチヒートシールコネクター、　　　　　　２
…導電ライン、 ３…導電性粒子、　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　４…絶縁性可撓性基材、 ５…絶縁性熱接着性接着剤層、　　　　　　　　　　　
　　　６…突条、 ７…溝、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　８…被接続回路基板、 ９…接続端子電極。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁性基材の片面または両面に導電性ペー
   ストにより形成された導電パターンと、少くとも被接続
   回路基板との接続部に設けられた絶縁性熱接着性接着剤
   層とからなるヒートシールコネクターにおいて、前記基
   材面の導電パターンの導電ラインに沿って微細な溝およ
   び／または突条を設けると共に、導電性ペースト中に粒
   径５〜１００μｍの導電性粒子を０．１〜５０容量％含
   有させてなる低ピッチヒートシールコネクター。
2. 【請求項２】絶縁性基材の片面または両面の導電パター
   ンを形成する場所に、あらかじめ導電パターンの導電ラ
   インに沿って微細な溝および／または突条を設け、しか
   る後に粒径５〜１００μｍの導電性粒子を０．１〜５０
   容量％含有する導電ペーストを用いてスクリーン印刷に
   より導電パターンを設け、次いで前記パターン上の少く
   とも被接続回路基板との接続部に、絶縁性熱接着性接着
   剤層を設けることを特徴とする低ピッチヒートシールコ
   ネクターの製造方法。