JPS6215777A - フイルム状コネクタ及びその製造方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、印刷配線板の相互間または印刷配線板と電気
電子機器内の電極とを接続する際などに使用するフィル
ム状コネクタ及びその製造方法に関し、優秀な電気特性
、信頼性を有するフレキシブルなフィルム状コネクタ及
びその製造方法を提供することを目的とするものである
。

〈従来の構成とその問題点〉 従来、印刷配線板の相互間または印刷配線板と電気電子
機器内の電極とを接続する際などに使用するフレキシブ
ルなコネクタとしては、次のようなものがあった。即ち
、 （ａｌ導電性ゴムの薄板と絶縁性ゴムの薄板とを交互に
接着し、多数枚積層したものを前記薄板面と交差する方
向に薄くカットしてなる薄板状のコネクタ 伽）導電体の細線をフレキシブルな高分子絶縁材料中に
、平行に多数埋設配列させた成形物を薄くカットしてな
るフィルム状のコネクタ ｆｃｌシリコンゴムなどの絶縁性弾性材料に金属粉の導
電体粒子を混合させ、これをシート状に成形してなるフ
レキシブルなフィルム状コネクタなどがあった。

しかしながら、これらは何れも次のような難点があった
。即ち、＋ａｌ及び（ｂｌのコネクタはその製造工程が
煩雑で精密性を要するのでコストがかがるものであるこ
と、また相手電極とのコネクト部は物理的な圧着による
ものであるから信頼性に欠けるものであること、（Ｃ１
のコネクタは導電体粒子の不揃いなどによる導電性のば
らつきや信頼性の低いものであること、また相手電極と
のコネクト部は物理的な圧着によるものであるから信頼
性に欠けるものであること、などの問題があった。

このような問題を解決するものとして、ｆｄ）可撓性絶
縁基板フィルム上に、絶縁性熱圧着懸濁液及び導電性懸
濁液を順次用いて所定の縦縞細条形のコネクタ回路パタ
ーンをスクリーン印刷法にて形成し、これを所望の大き
さに切断することにより得られるフィルム状のコネクタ
（特公昭５８−１２５８６号公報参照）が提案されてい
る。

しかしながら、このコネクタにおいても次のような種々
の問題があった。これを図面を用いて説明する。

第１０図及び第１）図は、特公昭５８−１２５８６号公
報に記載のフィルム状のコネクタの断面図である。第１
０図及び第１）図において、１は可撓性絶縁基板フィル
ム、１４は絶縁性熱圧着懸濁液を用いてスクリーン印刷
法により形成された熱圧着層、１５は同じく導電性懸濁
液を用いて形成された導電性縦縞細条層である。しかし
このようなコネクタは、電極間のコネクトは絶縁性熱圧
着懸濁液の塗布部分のみによるものであるから接着力に
劣り信軸性に欠けるものであること、導電性回路パター
ンを導電体ペーストによって形成しているものであるか
ら抵抗値のばらつきのない低抵抗のものを得ることは材
料上問題があること、さらに第１０図に示すコネクタは
絶縁性熱圧着懸濁液と導電性懸濁液とを正確に見当を合
わせて印刷を行なう必要がある関係で微細な導電性回路
パターンを形成することが困難であること、などの問題
があった。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、良好な電気特性を有し且つ優れた信頌
性を有し微細な導電性回路パターンが精度よく形成され
大フィルム状コネクタを提供するとともに、そのフィル
ム状コネクタを容易に製造することができる方法を提供
するものである。

〈発明の構成の詳細〉 即ち、本発明は、印刷配線板の相互間または印刷配線板
と電気電子機器内の電極とを接続する際などに使用する
フィルム状コネクタにおいて、寸法安定性に優れフレキ
シブル性を存する絶縁性プラスチックスフィルム上に、
絶縁性を有し且つ耐蝕性に優れた無機化合物層からなる
無機化合物層が形成され、その無機化合物層上に導電性
を有する単一金属または２種以上の金属の合金よりなる
第１金属バクーン層、導電性を存し且つ耐蝕性に優れた
単一金属または２種以上の金属の合金よりなる第２金属
パターン層及び導電性を有する有機材料をバインダーと
するパターン層が順次積層されてなる導電性回路パター
ン部が形成され、更にこの導電性回路パターン部面上に
異方導電性を有する熱溶融性接着剤層が形成されてなる
ことを特徴とするフィルム状コネクタである。更に本発
明は、印刷配線板の相互間または印刷配線板と電気電子
機器内の電極とを接続する際などに使用するフィルム状
コネクタの製造方法において、（ａ１寸法安定性に優れ
フレキシブル性を有する絶縁性プラスチックスフィルム
上に、絶縁性を有し且つ耐蝕性に優れた無機化合物より
なる無機化合物層を形成する工程、 （ｂｌ前記無機化合物層上に、導電性を有する単一金属
または２種以上の金属の合金よりなる第１金属層を形成
する工程、 （Ｃ１前記第１金属層上に、導電性を有し且つ耐蝕性に
優れた単一金属または２種以上の金属の合金よりなる第
２金属層を形成する工程、 （ｄ）前記第２金属層上に、導電性を有し且つエツチン
グレジスト機能を有するインキを用いて、所定の形状か
らなる有機材料をバインダーとするパターン層を形成す
る工程、 （ｅｌ前記パターン層をエツチングレジストとして、前
記第１金属層、第２金属層をエツチングし、前記有機材
料をバインダーとするパターン層と一致した第１及び第
２金属パターン層を形成することにより、第１及び第２
金属パターン層上に有機材料をバインダーとするパター
ン層が設けられた積層物からなる導電性回路パターン部
を形成する工程、 （ｆｌ前記導電性回路パターン部が形成された面上に、
異方導電性を有する熱溶融性接着剤層を形成する工程、 とからなることを特徴とするフィルム状コネクタの製造
方法である。

以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明に係るフィルム状コネクタの実施例を
示す断面図である。ｌは絶縁性プラスチックスフィルム
、２は絶縁性を存する無機化合物層、３ａは導電性を有
する第１金属パターン層、３ｂは導電性を有する第２金
属パターン層、４は導電性を有し有機材料をバインダー
とするパターン層、５は異方導電性を有する熱溶融性接
着剤層であり、６は前記第１及び第２金属パターン層３
ａ、　３ｂと前記パターン層４との積層物からなる導電
性回路パターン部である。

第２図は、本発明に係るフィルム状コネクタの他の実施
例を示す断面図である。７は絶縁層であり、他は第１図
と同様である。

次に前記フィルム状コネクタの製造方法について説明し
ながら、前記各構成層について更に詳細に説明する。

第３図乃至第６図は、第１図に示すフィルム状コネクタ
の製造工程を示す断面図である。

先ず、絶縁性プラスチックスフィルム１上に、絶縁性を
有し且つ大気中における耐蝕性に優れた安定した無機化
合物を用いて無機化合物層２を形成する（第３図参照）
。

本発明に係る絶縁性プラスチックスフィルムｌとしては
、例えば、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム
、ポリエーテルイミド、ポリサルフォンフィルム、ポリ
エーテルサルフォンフィルム等の単体フィルム又は複合
体フィルム等のフレキシブル性を有すると同時に寸法安
定性に優れ且つ電気絶縁性を有するプラスチックスフィ
ルムを使用することができる。フィルム厚としては、１
２μｍ〜１００μｍの範囲のものが適当である。これは
１２μｍより薄くなると寸法安定性が落ち又、取り扱い
も難しくなり、一方１００μｍより厚くなるとフレキシ
ブル性の面で使用上問題になるからである。

この絶縁性プラスチックスフィルム１は、後述する無機
化合物層２との密着強度を上げるため、コロナ放電処理
、プラズマ処理、化学的処理等が施されたもの、または
ガス炎に曝露されたもの、或いはプライマ一層が施され
たものを使用するのが好ましい。更にカール防止のため
の背面コート層が施されたものを使用してもよい。

また、本発明に係る絶縁性を有し且つ大気中における耐
蝕性に優れた安定した無機化合物層２としては、例えば
、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、
酸化マグネシウム、酸化へリリウム、炭化窒素、窒化ケ
イ素等を用いて形成する。前記無機化合物層２は、大気
中における水、酸素に対し安定な物質を選定しており、
それ自身腐蝕しにくく水分、酸素を透過させないので、
後述する第１金属パターン層３ａの腐蝕を防止する機能
を有する。

前記無機化合物層２の層厚は５０Å以上、好ましくは２
００人〜１０，０００人の範囲で形成するとよい。

前記無機化合物層２の形成方法としては、真空蒸着法、
スパッタリング法、イオンブレーティング法、ＣＶＤ法
、化学メッキ法等がある。

次に、前記無機化合物層２が形成された上に、導電性に
優れた第１金属層１３ａを形成する。

前記第１金属Ｎ１５ａとしては、例えば、銅、アルミニ
ウム等の単一金属または２種以上の金属の合金を用いて
形成する。前記第１金属層１３ａは、電気抵抗値の低い
金属を選んで形成するものであり、良好な電気特性を確
保する機能を有する。

前記第１金属ｌｉｔ　１３ａの層厚は、１００人〜１０
，０００人の範囲で形成するとよい。

前記第１金属層１３ａの形成方法としては、真空蒸着法
、スパッタリング法、イオンブレーティング法、ＣＶＤ
法、化学メッキ法等がある。

次に、前記第１金属Ｊｌｉ　１３ａが形成された上に、
導電性に優れた第２金属層１３ｂを形成する。

前記第２金属層１３ｂとしては、例えば、ニッケル、ス
ズ、亜鉛、インジウム等の単一金属、または前記金属の
合金を用いることができる。前記第２金属層１３ｂは、
大気中における水、酸素に対し安定な物質を選定してお
り、それ自身腐蝕しにくく水分、酸素を透過させないの
で、第１金属Ｎ１５ａの腐蝕を防止する機能を有する 前記第２金属層１３ｂの層厚は１００Å以上、好ましく
は３００人〜１０．０００人の範囲で形成するとよい。

前記第２金属層１３ｂの形成方法としては、前記第１金
属層１３ａと同様の方法がある他、電気メツキ法も使用
できる。

次に、前記第２金属層１３ｂが形成された絶縁性プラス
チックスフィルム１上に、導電性を有し且つエツチング
レジスト機能を有する物質を用いて、存機材料をバイン
ダーとするパターンＮ４を所定の形状に形成する（第４
図参照）。

本発明に係る導電性を有し且つエツチングレジスト機能
を有する材料としては、後述するエツチング工程に応じ
て、耐酸、耐アルカリのバインダーを適宜選択使用し、
例えば、導体カーボンペースト等の印刷インキを使用す
る。

前記導電性を有するパターン層４の形成方法としては、
スクリーン印刷法、凸版印刷法、平版印刷法、フレキソ
印刷法等の各種印刷法、フォトリソグラフィー法がある
。本発明に係るフィルム状コネクタは、後述する導電性
回路パターン部６を、印刷手段を用いて形成した場合、
そのパターンは、任意の形状に容易に形成することがで
きるものである。またフォトリソグラフィー法を用いて
形成した場合、任意の形状に精密なパターンとして形成
することができるものである。

次に、前記パターン層４をエツチングレジストとして、
前記第１及び第２金属層１３ａ、　１３ｂをエツチング
する（第５図参照）。エツチングの方法としては、例え
ば、前記金属層１３ａ、　１３ｂをエツチング可能なエ
ツチング液、例えば塩化第二鉄液、塩化第二銅液に、前
記金属層１３ａ、　１３ｂ、パターン層４等が形成され
た絶縁性プラスチックスフィルム１を浸漬することによ
り、前記パターンＮ４が形成された部分以外の金属層１
３ａ、　１３ｂを腐食溶解除去するとよい。

このようにすることによって、前記有機材料をバインダ
ーとするパターン層４と完全に一致した形状からなる第
１及び第２金属パターン層３ａ、　３ｂが形成され、前
記パターン層４と金属パターン層３ａ、　３ｂとの積層
物からなる導電性回路パターン部６が形成される。

尚、前記エツチング液程は、ウェット工程のみならずド
ライ工程によっても可能であることは云うまでもない。

次に、前記導電性回路パターン部６が形成された面上に
、異方導電性を有する熱溶融性接着剤層５を形成する（
第１図参照）。前記熱溶融性接着剤層５は、前記導電性
回路パターン部６が形成された面上の全面に形成しても
よく、また少なくとも相手電極とコネクトする部分にの
み形成してもよい。

前記熱溶融性接着剤層５を相手電極とコネクトする部分
にのみ形成した場合、導電性回路パターン部６が露出し
ないように、少なくとも前記熱溶融性接着剤層５が形成
されていない部分を絶縁層で覆うようにしてもよい（第
２図参照）前記熱溶融性接着剤層５としては、例えば、
ポリエステル系、エポキシ系、酢酸ビニル系、ビニル系
、ポリオレフィン系、ポリアミド系等の単品或いは混合
タイプの一般のホットメルト用の接着剤に、導電性粉末
１０として、例えば、カーボン。

金、銀、銅、ニッケル、酸化スズ、酸化インジウム等を
分散させたものを使用することができる。

また前記接着剤に架橋剤や、これら樹脂と反応する基を
もった樹脂を混合しておいて硬化前の熱可塑状態で加熱
・加圧接着することも可能である。

従って、これら架橋剤や樹脂との混合物を用い、最終的
には架橋するような樹脂の使用もできる。

前記接着剤に導電性粉末を分散する割合としては、前記
熱溶融性接着剤層５が異方導電性を示す程度に適宜調節
して決定する。即ち、加熱圧着時に樹脂のみが流出し導
電粉は残って縦方向の導通をとり、それ以外の方向は導
電粉の分布がまばらなために絶縁されるように調節する
。例えばカーボンブランクの場合、接着剤１００重量部
に対し０．１〜２０重量部、好ましくは０．５〜１０重
量部の範囲が好ましい。これは０．１重量部未満の添加
量になると導電性回路パターン部６と後述する相手電極
との間に挟みこまれるカーボンブラックの粒子の数が少
なくなり、コネクタとしての効果が得られにくく、また
１０重量部を越えると熱溶融性接着剤層５自身が導電性
を有するようになり、これもまたコネクタとしての効果
が得られないからである。

前記熱溶融性接着剤層５の層厚は、通常１〜１００μｍ
が好ましい、これは、１μｍ未満であると接着力の低下
を招き、１００μｍを越えると導通不良となる可能性を
有するからである。

前記熱溶融性接層剤層５の形成方法としては、コーティ
ング法、印刷法等により直接前記導電性回路パターン部
６が形成された面上に形成したり、或いは予め別途用意
したキャリアーフィルム１）上にコーティング法、印刷
法等で形成しておき、このキャリアーフィルムｌｌ上の
熱溶融性接着剤Ｎ５を前記導電性回路パターン部６が形
成された面上にラミネートして形成する方法等がある（
第６図参照）。

次に前記したフィルム状コネクタの使用方法について説
明する。

第１図に示すフィルム状コネクタを使用するに際しては
、前記導電性回路パターン部６を、例えばガラス基板８
上に形成された透明電極部９とそれぞれ対応する位置に
向かい合わせて重ね、熱プレスを施す（第７図、第８図
及び第９図参照）。

このようにすることによって、前記導電性回路パターン
部６と前記透明電極部９との間に、熱溶融性接着剤層５
中の導電性粉末ｌＯが挟みこまれ、導通が得られると同
時に、熱溶融性接着剤の溶融接着作用によって容易に圧
着され、それによって導電性回路パターン部６と透明電
極部９とが接続されてコネクタとしての効果が得られる
ものである。

第２図に示すフィルム状コネクタも、第１図に示すもの
と同様に使用することができる（図示せず）。

なお、本発明に係るフィルム状コネクタは、前記透明電
極とのコネクト以外にも例えば、印刷配線板の電極相互
間のコネクト等にも適用が可能であることは言うまでも
ない。

以下に実施例を挙げ、説明する。

〈実施例〉 ３８μｍの熱処理をしたポリエステルフィルムにコロナ
処理を施した後、真空蒸着法により酸化ケイ素を２００
人、銅を２５００人、さらにニッケルを４００人形成し
た。その上より下記組成のインクにてスクリーン印刷法
により線中０．３ｍｍピッチ０．６ｍｍ・乾燥印刷膜要
約１０μｍ・大きさ５０ｍｍ角の縦縞状の導電性回路パ
ターンを印刷し、１３０℃３０分の処理条件で硬化処理
を行った。

印刷インキ バインダー：ポリウレタン 溶剤　　　：ブチルセソルブアセテートを主とする混合
溶剤 導電粉　　：アセチレンプラソク及びグラファイト 次に前記印刷パターン層をエツチングレジストとして、
塩化第二鉄液に約１０秒浸漬して金属部分をエツチング
して前記印刷パターンと完全に一致した金属パターン層
を形成し、ポリエステルフィルム上に印刷パターン層と
金属パターン層からなる導電性回路パターン部を形成し
た。

その後、水洗、乾燥後、キャリアーフィルム上に下記組
成からなる熱溶融性接着剤層を形成した熱接着フィルム
を用いて前記導電性回路パターン部が形成された面を覆
うようにラミネート法にて全面にラミネートした。

熱溶融性接着剤 線状飽和ポリエステル樹脂＝７２重量部粘着性付与剤　
　　　　　：２０重量部添加剤　　　　　　　　　＝　
２重量部カーボンフィラー　　　　：　６重量部このよ
うにして作成したフィルム状コネクタを下記の圧着条件
でプリント基板電極とガラス基板上の透明電極の間に張
り合わせた時のコネクタ部および接触抵抗部の導通結果
を表１に示す。表１には導電性回路パターン部がカーボ
ンペースト単体からなるフィルム状コネクタの同条件で
の導通結果も合わせて示す。

圧着条件 温度；１６０℃ 時間：３０ｓｅｃ 圧カニ３０ｋｇ／ｃｍ” 表１ 感電抵抗（５ＯＮ長・　０．３Ｆｍ巾）従来コネクタ　
６．　０　　±０．５　ｋΩ実施例　　　　０．０５±
０．０２にΩ〈効果〉 本発明は、以上のような構成からなるフィルム状コネク
タの製造方法に関するものであるから、所定の導電性回
路パターンが形成されたフィルム状コネクタを極めて容
易に製造することが可能なものである。　　　　　− また、本発明によって得られたフィルム状コネクタは、
抵抗値の低い金属パターン層を導電性回路パターン部の
一構成層とするものであるから、良好な電気特性を有す
るものである。

また、本発明によって得られたフィルム状コネクタは、
前記抵抗値の低い金属パターン層を安定性に優れたふた
つの層にて挟み込んだ構成であるから、電気特性が長期
に渡って安定で６０℃・９５％ＲＨ・　１，０００時間
経過後も抵抗値の上昇が１０％以下であり、良好な信頼
性を有するものである。

更に、導電性回路パターン部は、熱溶融性接着剤の溶融
接着作用によって相手電極ふコネクトされるものである
から、完全な密着性が得られ、長期間使用による導通不
良の危険性もなく確実に信頼性よくコネクト可能なもの
である。

従って、本発明に係るフィルム状コネクタは、電子計算
機とその周辺機器、通信機器、放送機器、制御装置、計
測装置、電信電話装置、各種表示装置などの印刷配線板
相互及び印刷配線板からその他の電気電子機器内の電極
との接続に有効に利用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第２図は、本発明に係るフィルム状コネクタ
の実施例を示す断面図である。 第３図乃至第６図は、本発明に係るフィルム状コネクタ
を製造する工程を示す断面図である。 第７図乃至第９図は、本発明に係るフィルム状コネクタ
の使用状態を示す断面図である。 第１０図及び第１）図は、従来のコネクタを示す断面図
である。 １−・−・−ｉｉ縁性プラスチックスフィルム２　・−
・−−−−一−−無機化合物層３　・−・・−・−金属
パターン層 ３ａ　−−−−一・−・−第１金属パターン層３ｂ−・
−−−−一−−−−第２金属パターン層４　・・−・−
・・導電性を有し有機材料をバインダーとするパターン
層 ５　−−−−−・・・−異方導電性を有する熱溶融性接
着剤層６−・・−・−・導電性回路パターン部７　−・
−−−・−−−−一・　へ色縁層８−・−・−ガラス基
板 ９−−−−−−−・・・−透明電極部 １０−・・−・・−導電性粉末 １）・−・−・−キャリアーフィルム １３−−−−−−・・−・金属層 １３ａ−・−・−・−・−第１金属層 １３ｂ−・−・・−・・−第２金属層 １４−・・−・−・・熱圧着層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）印刷配線板の相互間または印刷配線板と電気電子
   機器内の電極とを接続する際などに使用するフィルム状
   コネクタにおいて、寸法安定性に優れフレキシブル性を
   有する絶縁性プラスチックスフィルム上に、絶縁性を有
   し且つ大気中における耐蝕性に優れた安定した無機化合
   物層が形成され、その無機化合物層上に導電性に優れた
   単一金属または２種以上の金属の合金よりなる第１金属
   パターン層、導電性を有し且つ大気中における耐蝕性に
   優れた安定した単一金属または２種以上の金属の合金よ
   りなる第２金属パターン層及び導電性を有し有機材料を
   バインダーとするパターン層が順次積層されてなる導電
   性回路パターン部が形成され、更にこの導電性回路パタ
   ーン部面上に異方導電性を有する熱溶融性接着剤層が形
   成されてなることを特徴とするフィルム状コネクタ。
2. （２）導電性回路パターン部が形成された面上に、異方
   導電性を有する熱溶融性接着剤層がコネクト部に形成さ
   れ、少なくとも前記熱溶融性接着剤層が形成されないコ
   ネクト部以外の部分が絶縁層で覆われてなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のフィルム状コネク
   タ。
3. （３）印刷配線板の相互間または印刷配線板と電気電子
   機器内の電極とを接続する際などに使用するフィルム状
   コネクタの製造方法において、 （ａ）寸法安定性に優れフレキシブル性を有する絶縁性
   プラスチックスフィルム上に、絶縁性を有し且つ大気中
   における耐蝕性に優れた安定した無機化合物層を形成す
   る工程、 （ｂ）前記無機化合物層上に、導電性に優れた単一金属
   または２種以上の金属の合金よりなる第１金属層を形成
   する工程、 （ｃ）前記第１金属層上に、導電性を有し且つ大気中に
   おける耐蝕性に優れた安定した単一金属または２種以上
   の金属の合金よりなる第２金属層を形成する工程、 （ｄ）前記第２金属層上に、導電性を有し且つエッチン
   グレジスト機能を有する物質を用いて、有機材料をバイ
   ンダーとするパターン層を所定の形状に形成する工程、 （ｅ）前記有機材料をバインダーとするパターン層をエ
   ッチングレジストとして、前記第１金属層、第２金属層
   をエッチングし、前記パターン層と一致した第１及び第
   ２金属パターン層を形成することにより、第１及び第２
   金属パターン層上に有機材料をバインダーとするパター
   ン層が設けられた積層物からなる導電性回路パターン部
   を形成する工程、 （ｆ）前記導電性回路パターン部が形成された面上に、
   異方導電性を有する熱溶融性接着剤層を形成する工程、 とからなることを特徴とするフィルム状コネクタの製造
   方法。
4. （４）導電性回路パターン部が形成された面上に異方導
   電性を有する熱溶融性接着剤層をコネクト部に形成する
   とともに、少なくとも前記熱溶融性接着剤層を形成しな
   いコネクト部以外の部分に絶縁層を形成する工程を含む
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のフィル
   ム状コネクタの製造方法。