JPH07320840A - ヒートシールコネクタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明は導通不良がなく、電気的導通信頼性
の高いヒートシールコネクタ製造方法の提供を目的とす
るものである。 【構成】 本発明のヒートシールコネクタの製造方法
は、絶縁性フィルム２とこの絶縁性フィルム上に形成さ
れた導体パターン３、および少なくとも他の回路との接
続部分に形成された異方導電接着剤層６とからなるヒー
トシールコネクタ１において、図１に示したように前記
導体パターン３を形成したのち、導体パターン３上から
加圧ローラ８を用いて圧力を加えて導体パターン３を加
圧する工程を設けてなることを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はヒートシールコネクタの
製造方法、特には硬質プリント基板（ＰＣＢ）、フレキ
シブルプリント基板（ＦＰＣ）などの同種または異種の
回路基板間、あるいは液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エ
レクトロルミネッセンス（ＥＬ）、プラズマディスプレ
イ（ＰＤＰ）などの表示体などとその駆動用ＩＣなどを
搭載した回路基板との間を、各々の入出力端子を介して
接続するヒートシールコネクタの製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ＬＣＤ、ＥＬ、ＬＥＤ、ＥＣＤ、ＰＤＰ
などの表示体とＰＣＢ、ＦＰＣとの接続、あるいはＰＣ
Ｂ、ＦＰＣ間の接続には、従来からヒートシールコネク
タが用いられている。このヒートシールコネクタの製造
については、絶縁性フィルム上に所望の導体パターンを
導電性ペーストで形成したのち、この導体パターンを加
圧することなくその上から印刷、コーティングなどの方
法で異方導電接着剤層を設け、さらに必要に応じてこれ
に絶縁レジスト層を付加することによって製造すること
が公知とされている（特公昭55-38073号、特公昭58-569
96号各公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来公知
の方法で製造されたヒートシールコネクタには、導電性
ペースト作製中に巻き込まれて存在する空気や導体パタ
ーンの乾燥時に導電性ペースト中の導電性微粉末の凝集
密度変化およびバインダーの硬化状態の部分的な不均一
性に起因すると考えられる微細な空隙が導電性微粉末、
接着剤マトリックス、絶縁性フィルムとの界面や接着剤
マトリックス中に生じ、後の異方導電接着剤層および絶
縁レジスト層の形成時に該異方導電接着剤および該絶縁
レジストの溶液化した樹脂が導体パターン中に浸透して
導体の抵抗値を増大させるので、ヒートシールコネクタ
の電気的導通信頼性が損なわれるという危険があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような不
利、問題点を解決したヒートシールコネクタの製造方法
に関するものであり、これは絶縁性フィルムとこの絶縁
性フィルム上に設けられた導体パターンおよび少なくと
も他の回路との接続部分に形成された異方導電接着剤層
とからなるヒートシールコネクタの製造方法であって、
前記絶縁フィルム上に導体パターンを形成し半固化状態
下に、導体パターン上から圧力を加えて導体を加圧する
工程を設けてなることを特徴とするものである。

【０００５】

【作用】絶縁フィルム上への導体パターン形成後に、こ
の導体パターンが流動性を失い、自己形状保持性を有す
るが、未だ乾燥固化していない半固化状態にあるうち
に、この導体パターンに圧力を加えて導体を加圧する
と、導体パターンの乾燥時における導電性微粉末の凝集
密度が変化しなくなるし、バインダーの硬化状態が均一
化されるので、その後における異方導電接着剤層と絶縁
レジスト層の形成時にこの異方導電接着剤、絶縁レジス
トの溶液化した樹脂が導体パターン中に浸透することが
防止され、したがってこれによれば導体抵抗値の上昇が
抑制されるので、このヒートシールコネクタを導通不良
のない電気的導通信頼性の高いものとすることができ
る。以下にこれをさらに詳述する。

【０００６】本発明のヒートシールコネクタは絶縁性フ
ィルムとこの絶縁性フィルム上に形成した導体パターン
およびこの導体パターンが他の回路と接続する部分に形
成した異方導電接着剤層とからなるものとされるが、こ
の絶縁性フィルムとしてはポリイミド、ポリエチレンテ
レフタレート、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、ポリカーボネート、ポリフェニレン
サルファイド、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレ
ンテレフタレート、ポリアリレート、液晶ポリマーなど
のプラスチックス、特には耐熱性のプラスチックスから
選ばれる、厚さが10〜50μｍの耐熱性を有する高分子フ
ィルムを用いることが好ましい。

【０００７】この絶縁性フィルムには導電性ペーストを
用いて所望の導体パターンが形成されるのであるが、こ
の導電性ペーストは導電性微粉末を有機性バインダー中
に混合したものとされる。この導電性微粉末は粒状、鱗
片状、板状、樹脂状、サイコロ状などのＡｇ、Ａｇメッ
キＣｕ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、さらにはこれらの合
金類、これら金属の１種または２種以上をメッキした樹
脂粉、ファーネスブラック、チャンネルブラックなどの
カーボンブラックやグラファイト粉末の１種または２種
以上が挙げられ、これらは後述する有機性バインダーに
対し10〜90重量％の割合で分散配合される。

【０００８】この導電性微粉末を分散させる絶縁性の有
機性バインダーには熱可塑性または熱硬化性の樹脂など
の樹脂組成物が用いられるが、耐熱性、特には接続時の
加熱、加圧に耐え得るものとするためには熱硬化性樹脂
を用いることが好ましいが、これに硬化促進剤、レベリ
ング剤、分散安定剤、消泡剤、揺変剤などを添加するこ
とは任意とされる。なお、このようにして構成された導
電性ペーストを用いて絶縁性フィルム上に所望の導体パ
ターンを形成するためには、この導電性ペーストをスク
リーン印刷、グラビア印刷などの公知の印刷法でこれを
絶縁性フィルム上に印刷すればよい。

【０００９】本発明では導体パターン形成後、この導体
パターンが半固化状態にあるうちに圧力を加えて導体を
加圧する加圧工程を行なうのであるが、従来公知のヒー
トシールコネクタ11ではその縦断面図としての第３図に
示されているように、絶縁性フィルム12の上に導電性微
粉末と有機性バインダーとからなる導電性ペーストによ
って導体パターン13が形成されているが、この導体パタ
ーン13はその拡大図に示されているようにこれを微視的
に観察すると多数の空隙14をもつ構造となっているの
で、この導体パターン上に異方導電性接着剤層や絶縁レ
ジスト層を設けると、この空隙に異方導電性接着剤や絶
縁レジストの溶液化された樹脂成分のみが侵入し、溶剤
乾燥後も導体パターンの高抵抗化が促進される。

【００１０】しかし、本願発明にしたがって、図１に示
したように、絶縁性フィルム２に導電性ペーストで導体
パターン３を形成した本発明のヒートシールコネクタ１
において、この導体パターン３に加圧ローラー８で圧力
を加えると、この加圧によってこの空隙がなくなるし、
導体の凝集密度も高くなるので、この空隙に異方導電接
着剤、絶縁レジストの樹脂溶液が侵入することがなくな
り、したがって導体が高抵抗化することが防止されると
いう有利性が与えられる。

【００１１】この導体パターンの加圧は圧力が導体に対
して水平方向および斜め方向から加わると、導体パター
ンと絶縁性フィルムとの間で剥離が生じて断線したり、
導体幅が許容範囲を逸脱する可能性もあるので、これは
できれば垂直方向のみの圧力とすることが好ましい。こ
の加圧装置、治具としては金属ロール、ゴムロール、油
圧プレスなどが例示されるが、これは所望の導体パター
ンの材質、接続ピッチなどを考慮して適宜選択すればよ
い。なお、この加圧力はこれが20kg/cm²未満、特には30
kg/cm²未満であると導体パターン中の空隙部を完全に除
去することが不可となりやすく、60kg/cm²より大きくす
ると導体パターンが水平方向に展延ないし圧潰しやす
く、隣接する他の導体パターンと接触してリークに至っ
たり、絶縁性フィルムが伸びて寸法変化の生ずる危険が
あるので、導体パターンの材質に応じて適宜実験して定
めるのがよいが、これは通常は20〜60kg/cm²、好ましく
は30〜60kg/cm²の範囲とすることがよい。

【００１２】このようにして形成された導体パターンに
は、少なくとも他の回路との接続部分に異方導電性接続
剤層が設けられてヒートシールコネクタとされるのであ
るが、このヒートシールコネクタ１はその縦断面図とし
ての図２に示したように、絶縁性フィルム２の上に導電
性ペーストで導体パターン３を形成したのち、これが他
の回路と接続する部位に、導電性粒子４と絶縁性接着剤
５とからなる異方導電性接着剤層６を設け、この他の部
位に絶縁レジスト層７を設けたものとされる。

【００１３】この絶縁性接着剤を構成する主剤は、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体、カルボキシル変性エチレン
−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリレート共重合
体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン
−イソブチルアクリレート共重合体、ポリアミド、ポリ
エステル、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルエー
テル、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、ＳＢＳ共
重合体、カルボキシル変性ＳＢＳ共重合体、スチレン−
イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）共重合体、スチレン−
エチレン−ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）共重合体、
マレイン酸変性ＳＥＢＳ共重合体、ポリブタジエンゴ
ム、クロロプレン（ＣＲ）、カルボキシル変性ＣＲ、ス
チレン−ブタジエンゴム、イソブチレン−イソプレン共
重合体、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢ
Ｒ）、カルボキシル変性ＮＢＲ、エポキシ樹脂、シリコ
ーンゴムなどから選ばれる１種または２種以上の組み合
わせにより得られるヒートシール性のものである。上記
主剤には粘着付与剤としてロジン、ロジン誘導体、テル
ペン樹脂、テルペン−フェノール共重合体、石油樹脂、
クマロン−インデン樹脂、スチレン系樹脂、イソプレン
系樹脂、アルキルフェノール樹脂、フェノール樹脂等が
１種または２種以上の組み合わせとして必要に応じ適宜
添加される。

【００１４】また、これには反応性助剤、架橋剤として
のフェノール樹脂、ポリオール類、イソシアネート類、
メラミン樹脂、尿素樹脂、ウロトロピン類、アミン類、
酸無水物、過酸化物、金属酸化物、トリフルオロ酢酸ク
ロム塩等の有機酸金属塩、チタン、ジルコニア、アルミ
ニウム等のアルコキシド、ジブチル錫オキサイド等の有
機金属化合物、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ベ
ンジル等の光開始剤、アミン類、リン化合物、塩素化合
物等の増感剤等も必要に応じて適宜選択使用される。さ
らにこれらには硬化剤、加硫剤、制御剤、劣化防止剤、
耐熱添加剤、熱伝導向上剤、軟化剤、着色剤、各種カッ
プリング剤、金属不活性剤等が適宜添加されていてもよ
い。

【００１５】このようにして構成された絶縁性接着剤成
分に異方導電性を付与するため導電性粒子を配合する
が、絶縁性接着剤成分に対して配合量が多すぎると確率
的に平面方向に連なって異方性を損ない、少なすぎると
接続すべき電極端子上に導電性粒子が存在しなくなり、
断線及び高抵抗値化を招くため、絶縁性接着剤成分 100
容量部に対して 0.1以上30容量部以下、望ましくは１以
上15容量部以下とする必要がある。このような導電性粒
子を構成する素材としては、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｆｅ、
Ｎｉ等の金属粒子、金属やプラスチックを核としてその
表面に貴金属メッキなどの導電性メッキを施したもの、
カーボンブラック、黒鉛粉末、セラミックなどから選ば
れる１種または２種以上から選択される。

【００１６】なお、このヒートシールコネクタについて
は導体パターンの少なくとも回路との接続部以外の部位
に、導体パターンを保護し、導体パターン間の短絡を防
止する目的で絶縁レジスト層を適宜設ける場合（接続部
にも設ける場合があるが、この場合には使用時に圧押に
よって導体パターン上から排除される）があるが、この
絶縁レジスト層は導体パターンとの密着性を保持させる
場合には、導体パターンを構成するバインダーとのＳＰ
値を２以内、好ましくは１以内とするような成分を用い
ることが望ましく、これを満足する成分であれば特にこ
の樹脂を限定するものではない。

【００１７】本発明のヒートシールコネクタの製造方法
は、以上のように絶縁フィルム上に導電性ペーストで導
体パターンを形成したのち、これに好ましくは30〜60kg
/cm²の圧力を上方から加えて導電性微粉末の密度を増大
させると共に導体パターンの空隙をなくしてから、ここ
に異方導電接着剤層および絶縁レジスト層を設けるとい
うものであるが、これによれば異方導電接着剤層および
絶縁レジスト層成形時に溶液化した樹脂が導体に浸透す
ることがないので、導体パターンの抵抗値の上昇するこ
とがなくなり、したがってこのヒートシールコネクタは
導通不良のない電気的導通信頼性の高いものになるとい
う有利性が与えられる。

【００１８】

【実施例】つぎに本発明の実施例をあげる。 実施例 導電性ペーストの作製 有機性バインダーとしてのビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂 100重量部に対し、導
電性微粒子として鱗片状のＡｇ粉末70重量部、アミン系
硬化促進剤３重量部、レベリング剤、分散安定剤、消泡
剤、揺変剤、各１重量部をトルエン：ＭＥＫ＝７：３の
混合溶媒に溶解して導電性ペーストとした。 異方導電接着剤の作製 カルボキシル変性ＮＢＲ 100重量部に対し、アルキルフ
ェノール系粘着付与剤40重量部、劣化防止剤、耐熱添加
剤、アミン系シランカップリング剤を各々１重量部ずつ
加え、石油ナフサ：ブチルカルビトール＝１：１の混合
溶媒に溶解した後、導電性粒子として平均粒径約20μｍ
のグラファイト粒子７重量部を加え、35重量％の異方導
電接着剤とした。

【００１９】 ヒートシールコネクタの作製 図３に示すように厚さ25μｍのＰＥＴフィルムを絶縁性
フィルムとして用い、上記で作製した導電性ペースト
を用い、溶媒を除去した乾燥後の厚みが16μｍとなるよ
うに 0.3mmピッチ、 242本の導体パターンをスクリーン
印刷にて形成した。ついで、該導体パターン上から鏡面
トップテフロン（商標名）加工のステンレスロールにて
０〜70kg/cm²まで８水準の加圧を行い、累積ピッチ寸法
及び導体パターン幅寸法を測定した上、導体パターンの
抵抗値を測定した後、上記で作製した異方導電接着剤
を導体パターンの両端から５mmの幅でスクリーン印刷に
て溶媒を除去した乾燥後の厚みが12μｍとなるように塗
布した。さらに異方導電接着剤層のない導体パターンの
みの部分に市販の絶縁レジスト（ＸＢ−１０１Ｇ：藤倉
化成製）を溶媒を除去した乾燥後の厚みが20μｍとなる
ようにスクリーン印刷にて塗布し、その後導体パターン
の長さが35mmとなるように裁断して、ヒートシールコネ
クタを作製した。

【００２０】つぎにこのように８水準の加圧が施された
導体パターンの寸法検査（各水準：ｎ＝30）をしたとこ
ろ、表１に示すとおりの結果が得られたが、60kg/cm²よ
り大に加圧されたものはこの材質の場合、過圧力によっ
てパターンが展延したために累積ピッチ寸法が規格寸法
より80μｍ以上大きくなり、導体パターン幅寸法も過圧
力によって絶縁フィルムが展延したために28μｍ以上大
きい値となっている。なお、30kg/cm²以上の加圧が施さ
れたものは導体抵抗値が低く安定していることがわか
る。

【００２１】

【表１】

【００２２】また、この各水準のヒートシールコネクタ
については、これを 150℃（接着剤実温）、30kg/cm²、
12秒というヒートシール条件で一方をＰＣＢ、他方をＩ
ＴＯとして接続後、接続抵抗値を測定し、さらに高温高
湿環境（85℃、95％ＲＨ）および高温環境（100 ℃）に
1,000時間放置後の接続抵抗値を測定したところ、表２
に示したとおりの結果が得られ、これによれば20kg/cm²
より小の加圧では環境放置後における抵抗値上昇が大き
く、対初期に対して最大65％の上昇率を示した。したが
って、この結果からは寸法上の観点から加圧力は60kg/c
m²未満とすること、また電気的導通信頼性の観点からは
30kg/cm²以上が必要であることが確認された。

【００２３】

【表２】

【００２４】

【発明の効果】導体パターン上に圧力を加えて導体を加
圧する工程を設けたので、導体パターン中の導電性微粉
末の凝集密度が高まると共に導体パターン中の微細な空
隙がなくなるので、導体パターンの初期抵抗値および接
続抵抗値が安定するし、異方導電接着剤、絶縁レジスト
の溶液状の樹脂の導体への浸透が防止されるので、導体
の抵抗値の増大が抑制され、このヒートシールコネクタ
は導通不良のない電気的導通信頼性の高いものになると
いう有利性が与えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による導体パターン加圧工程の縦断面図
を示したものである。

【図２】本発明のヒートシールコネクタの縦断面図を示
したものである。

【図３】公知のヒートシールコネクタにおける導体パタ
ーンの断面図およびその部分拡大図を示したものであ
る。

【符号の説明】１ ，11…ヒートシールコネクタ ２，12…絶縁性フィルム ３，13…導体パターン ４…導電性粒子 ５…絶縁性接着剤 ６…異方導電接着剤 ７…絶縁レジスト ８…加圧ローラー 14…空隙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性フィルムとこの絶縁性フィルム上
   に設けられた導体パターン、および少なくとも他の回路
   との接続部分に形成された異方導電接着剤層とからなる
   ヒートシールコネクタの製造方法であって、前記絶縁フ
   ィルム上に導体パターンを形成し半固化状態下に、導体
   パターン上から圧力を加えて導体を加圧する工程を設け
   てなることを特徴とするヒートシールコネクタの製造方
   法。