JPS6331904B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規かつ改良された電気接続構造なら
びに電気接続方法に関するものである。

従来、２枚の同種または異種のプリント回路基
板の引出端子部間を接続したり、あるいはプリン
ト回路基板の引出端子部に対してフラツトケーブ
ルワイヤの接続端子部を接続するにあたり、平行
導電路からなる引出端子部と接続端子部を面接触
させ、この接触面にホツトメルト接着剤あるいは
Ｂステージ状態の熱硬化型接着剤などを介在させ
ると共に、上記平行導電路からなる引出端子、接
続端子の表面に半田メツキを施すとか、あるいは
該接着剤に導電性を付与するなどして該接触部を
加熱、加圧下に接着接続一体化する方法が知られ
ている。

しかしながら、かかる従来公知の接続方法なら
びにこれにより得られる接続構造では、その接続
作業時に、加熱時に流動性を示す導電性接着剤あ
るいは半田が、加熱加圧の状態下に平面的に配設
された隣接端子間を短絡しやすく、したがつてそ
の端子配列ピツチを精々1.2mm程度にしかできず、
たとえば、米国特許第3638163号明細書に見られ
るように、一方の１端子電極に対して、他方の端
子電極が１以上当接していればよいという様な接
続構造を得ることが困難であり、また、１端子対
１端子の接続構造でもその実装工程で作業能率を
向上させようとするときには接続不良が生じやす
く、その信頼性に欠けるという不利、欠点があつ
た。

本発明はかかる従来の接続構造における不利、
欠点を解決してなる新規かつ改良された電気接続
構造を提供するものであつて、これは絶縁性基板
の表面に配設した平行導電路からなる引出端子電
極と平面的に配列した平行導電路からなる接続端
子とのいずれか一方の可撓性を有する平行導電路
を、該平行導電路によつて規定される面に該平行
導電路と交差する方向に伸びる凹溝が成形される
ように屈曲させ、該屈曲により突出する各平行導
電路の頂部をこれに対向して配置した上記他方の
平行導電路にそれぞれ対向させると共に、該接続
個所の近傍で上記一方の平行導電路によつて規定
される面とこれに対向する他方の平行導電路によ
つて規定される面の間に形成される空隙に、低融
点導電性粒子を分散配合してなる接続性有機高分
子物質を充填し、上記対向導電路間に存在する当
該導電性粒子を溶融して対向導電路間を電気的に
接続してなることを特徴とするものであり、これ
はまた絶縁性基板の表面に配設した平行導電路か
らなる引出端子電極に対して、平面的に配列した
平行導電路からなる接続端子を接続するに当り、
上記引出端子電極と接続端子とを対向配置し、こ
れらの間に加熱加圧下に溶融する低融点導電粒子
を分散配合してなる接着性有機高分子物質の層を
介在させ、上記いずれか一方の可撓性を有する平
行導電路の背面に、その当接面に少なくとも１本
の突条を有する押圧治具を加熱下に圧接して、該
可撓性平行導電路によつて規定される面にこの平
行導電路と交差する方向に延びる凹溝が形成され
るように該可撓性平行導電路を屈曲させると共
に、上記引出端子電極と接続端子間に存在する低
融点導電粒子を溶融させて対向する上記引出端子
電極と接続端子間を電気的に接続させることを特
徴とする電気接続方法に関するものである。

以下、添付図面に基づいて本発明を詳細に説明
する。

第１図は本発明になる電気接続構造の代表的実
施態様を示すものであつて、これはプリント回路
基板１の周縁部１ａに設けた平行導電路１１から
なる引出端子部に対して、可撓性を有する絶縁性
のテープ上にたとえば金属箔からなる平行導電路
２１を設けたフラツトワイヤケーブル２の接続端
子部を接着接続してなるものであつて、上記回路
基板１の引出端子部とフラツトワイヤケーブルの
間には低融点導電性粒子を分配配合してなる接着
性有機高分子物質３が充填硬化されている。上記
フラツトワイヤケーブル２は、図面に示すように
凹溝４を形成するように弯曲されていて、これに
よつて接続すべく対向している回路基板の引出端
子電極１１，１１，………とフラツトワイヤケー
ブルの接続端子２１，２１，………とが電気的に
接続されると共に、この線状ないし帯状に延びる
接続部を気密封止しかつ接着する状態でそのまわ
りに接着性有機高分子物質３が充填硬化され、こ
の分子物質によつて回路基板１とフラツトワイヤ
ケーブル２とは強固に接着一体化されている。な
お、第２図は本発明の他の実施態様を示すもので
あつて、ここではフラツトワイヤケーブル２が２
本の凹溝４を形成するように弯曲されている。

しかして、本発明の電気接続構造は、第１図、
第２図に示すように回路基板１とフラツトワイヤ
ケーブル２との接続に限定されるものでなく、少
なくとも１方が可撓性を有する２枚のプリント回
路基板の引出端子部間の接続、あるいは液晶表示
装置、ELパネル等の配線ガラス基板、厚膜配線
セラミツク基板等における平行導電路からなる引
出端子部と、これらの駆動回路を担持したフレキ
シブル回路基板の引出端子部もしくはフラツトワ
イヤケーブルの接続端子部との接続、さらには各
種プリント回路基板の引出端子部に対するIC、
LSI等のフラツトパツケージのリード端子の接続
に適用できるものである。

また、本発明の接続構造における引出端子電極
表面および／または接続端子表面には、必要に応
じて半田めつきなどを施したり、あるいは引出端
子電極および／または接続端子自体を低融点金属
材料で構成してもよく、これによれば接続部にお
ける被接続導電路間の電気的接続状態の信頼性を
より高めることができる。

一方、本発明の接続構造において用いる、加熱
加圧下に溶融する低融点導電粒子を分散配合して
なる接着性有機高分子物質３のマトリツクス部材
についてみると、これはポリスチロール、ポリ塩
化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエ
ステルなどを主剤とする公知のホツトメルト接着
剤、あるいは不飽和ポリエステル、エポキシ樹
脂、クロロプレン、スルフオン化ゴム、シリコー
ンゴム、ウレタンゴム、SBR、NBR、アクリル
酸ゴムなどの熱硬化性樹脂またはゴム、さらには
アスフアルト樹脂、ギルソナイト、グランスピツ
チ、グラマハイトなどから選ばれるが、これはそ
れらの二種以上の共重合体であつてもよい。しか
し、このものは被接続端子部間を接続するための
熱圧時に融解および／または塑性流動を起し、接
着性を示すものでなければならないので、これは
その融点および／または加圧塑性流動域が60〜
250℃の範囲から選ばれるように調整されるが、
これはまた80〜150℃の範囲の中で熱圧塑性流動
し、各種の添加剤を適宜選択してその硬化が数秒
ないし数十秒で80％以上完了するように調整され
ることが望ましい。なお、これには必要に応じて
各種シラン化合物、有機チタン化合物などの公知
のカツプリング剤、あるいは防錆剤などを配合し
てもよく、また、この接着性有機高分子物質３を
構成する部材には、少なくともその表面が加熱に
より溶融（ないし焼結状態）となつて引出端子電
極表面および接続端子表面に融着する各種金属粒
子を分散配合することが必要であるが、この金属
粒子としては例えばすず、鉛、銀、インジユウ
ム、カドミウム、ビスマス、アンチモン、亜鉛、
銅などからえらばれる２種以上の半田合金、ある
いはアルミニウム合金などとされる。さらに上記
接着性有機高分子物質３を構成する部材には、上
記した低融点金属粒子とは別に、カーボン粒子や
ニツケル、銅などの導電性金属粒子を上記金属と
共に分散混合するようにしてもよい。しかしこれ
らの低融点金属粒子またはこれと導電性金属粒子
の分散混合に伴つて、上記接着性有機高分子物質
が常態下にあるいは単なる加圧下にそれ自体導電
性を呈するものではないものとする必要があり、
そのためにこれら金属粒子の接着性有機高分子物
質100容量部に対する混合割合は、40容量部以下、
好ましくは30容量部以下、さらに好ましくは20容
量部以下とすべきである。

上記接着性有機高分子物質３を本発明の接続構
造に適用するには、上記高分子物質を加熱溶融す
るか、または溶剤中に溶解し、これに上記金属粒
子を配合して分散混合させ、ついで各種成形法に
したがつてフイルム状あるいはシート状成形体と
なし、これを所望の形状、すなわち接続構造体の
形状に応じて切断加工することによつて得られた
ものを被接続部間にサンドイツチ状に配置して用
いるか、あるいは被接続部の表面に塗膜の形態で
配設して用いられる。

本発明において、引出端子電極表面および／ま
たは接続端子表面に半田めつきなどを施したり、
あるいは引出端子電極および／または接続端子を
低融点金属材料で構成することと、加熱加圧下に
塑性流動する接着性有機高分子物質に低融点導電
性粒子以外の各種金属粒子を分散配合することと
は必須の要孔とされるものではないが、前者およ
び／または後者の要件を採用することによつて、
接続部における被接続導電路間の電気接続状態の
信頼性を高めることができることはいうまでもな
い。

本発明になる電気接続構造は、絶縁性基板の表
面に配設した平行導電路からなる引出端子電極
と、平面的に配列した平行導電路からなる接続端
子とのいずれか一方、すなわち、第１図、第２図
ではフラツトワイヤケーブル２の平行導電路２１
からなる接続端子を、該平行導電路２１によつて
規定される面、換言すればフラツトワイヤケーブ
ル２の表面に、該平行導電路２１を交差する方向
に延びる凹溝４が形成されるように屈曲し、これ
により該平行導電路２１の屈曲突出部２１ａを引
出端子電極１１の表面に接触させるか、あるいは
該屈曲突出部２１ａを引出端子電極１１の表面に
近接させた状態で、接着性有機高分子物質３を構
成する部材に分散混合した低溶点の各種金属粒子
を介在させて加熱加圧下に対向する各導電路２
１，２１………と引出端子電極１１，１１………
の間に存在する当該低融点導電性粒子を溶融（な
いし焼結）して電気的接続を達成するものであ
り、この場合電気的接続は対向する導電路と端子
電極が存在する部位であつてかつ平行導電路２１
の屈曲突出部２１ａあるいはその近傍だけで行わ
れるのであり、その周辺は接着性有機高分子物質
３を構成する部材によつて気密に保護されるので
ある。

つぎに、本発明になる電気接続方法について説
明すると、たとえば第１図、第２図に示す接続構
造体の場合は、プリント回路基板１の周縁部１ａ
に設けた平行導電路１１からなる引出端子部に対
して、フラツトワイヤケーブル２の接続端子部を
対向配置して、これらの間に前記した接着性有機
高分子物質３を成形して得られたテープ状のフイ
ルムないしシートを配置するか、あるいはプリン
ト回路基板１の引出端子部表面および／またはフ
ラツトワイヤケーブル２の接続端子部表面に前記
接着性有機高分子物質３の塗膜を設け、ついで可
撓性を有するフラツトワイヤケーブル２の背面
に、その当接面に１本ないし２本の突条５ａ，５
ｂを有する、たとえば第３図に示すような押圧治
具５を当接する。この場合、押圧治具５は予め所
定の温度に加熱しておいたものが使用されるが、
この押圧治具５による押圧時間、押圧力、加熱温
度等は接着性有機高分子物質３の組成、物性によ
り適宜選定される。また、この押圧治具５の当接
面は金属あるいは熱伝導性の良好なるゴム弾性体
をもつて構成されるものであり、上記突条５ａ，
５ｂの高さは10μｍ〜5000μｍ好ましくは100μｍ
〜1000μｍとされる。

なお、第３図ｃは本発明の方法に使用できる押
圧治具５の特殊な形態を例示してなるものであつ
て、これは第３図ａにおける突条５ａに代えて複
数個の突出部５ｃを１列に配置してなるものであ
つて、この突出部５ｃの配列ピツチを上記プリン
ト回路基板１の引出端子部の平行導電路１１のピ
ツチ、あるいはフラツトワイヤケーブル２におけ
る接続端子部の平行導電路２１のピツチのいずれ
かに合致してものとすることにより、たとえば第
４図に示すような接続構造体を得ることができ
る。

すなわち、第４図はプリント回路基板１の引出
端子部における平行導電路１１のピツチが、フラ
ツトワイヤケーブルにおける平行導電路２１のピ
ツチより大きく、前者の平行導電路１１のピツチ
に合致したピツチの突出部５ｃを有する押圧治具
を用いて接続を行なつたものである。

しかして、本発明の電気接続方法において、上
記押圧治具５をフラツトワイヤケーブルの接続部
の背面に当接すると、この押圧治具５が保有する
熱によつて接着性を有する有機高分子物質３が塑
性流動するとともに、熱伝導のよい導電路〜端子
部間に存在する低融点導電性粒子のみが溶融（な
いし焼結）し、それら以外の部位に存在する低融
点導電性粒子は熱が加わらないので、溶融せずし
て第１図、第２図、第４図に示すように、押圧治
具の突条５ａ，５ｂあるいは突出部５ｃが当接し
た部分が屈曲変形して、平行導電路１１，２１間
の電気的接続が達成され、上記屈曲変形に際して
その周囲に押し出された高分子物質３はそのまま
冷却硬化ないし固化して、上記屈曲変形部の形を
保持することになると共に、硬化ないし固化後の
収縮に伴つて接続部におけるプリント回路基板面
とフラツトワイヤケーブル面間の接合強度が増大
される。

以上説明した通り本発明によれば、接着性有機
高分子物質が平行導電路を横切るようにして延び
ている対向平行導電路間の電気的接続部のまわり
の間隙に充填されて硬化ないし固化一体化され、
かつ導電路〜端子部間に存在する低融点導電性粒
子のみが溶融（ないし焼結）して異方導電性を生
じるために、この有機高分子物質が硬化ないし固
化するときの収縮力の作用下に被接続体間の接合
力が大きなものとされると共に、上記電気的接続
が極めて信頼性の高いものとされるほか、この有
機高分子物質の平行導電路を横切つて延びる膨ら
みは、熱タンパーとして作用してその接続作業時
に押圧治具によつて与えられる熱の放散を効果的
に防止し、さらに、本発明によれば被接続平行導
電路間が完全に平行でなく、多少の角度をもつて
一部交差する状態で対向配置されていても、対向
する平行導電路間の電気的接続部は平行導電路を
横切つて線状ないし帯状に延び、その接続部の両
側は絶縁性有機高分子物質の膨らみで保護されて
いる関係で、隣接導電路間の短絡、接触はなく、
したがつてその接続作業性も向上されるので、そ
の実用的価値はすこぶる大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従つてプリント回路基板の引
出端子部にフラツトワイヤケーブルの接続端子部
と接続してなる状態を示すものであつて、同図ａ
はその斜視図、同図ｂは接続部の断面図である。
第２図は第１図ｂに対応する他の実施例の断面図
である。第３図は本発明の電気接続方法を実施す
るに当つて使用する押圧治具を示すものであつ
て、同図ａ，ｂ，ｃはそれぞれ異なる態様の斜視
図である。第４図は第３図ｃの押圧治具を用いて
プリント回路基板の引出端子部にフラツトワイヤ
ケーブルの接続端子部を接続してなる状態の断面
図である。 １……プリント回路基板、１１……平行導電
路、２……フラツトワイヤケーブル、２１……平
行導電路、３……接着性有機高分子物質、４……
押圧治具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁性基板の表面に配設した平行導電路から
   なる引出端子電極と平面的に配列した平行導電路
   からなる接続端子とのいずれか一方の可撓性を有
   する平行導電路を、該平行導電路によつて規定さ
   れる面に該平行導電路と交差する方向に伸びる凹
   溝が成形されるように屈曲させ、該屈曲により突
   出する各平行導電路の頂部をこれに対向して配置
   した上記他方の平行導電路にそれぞれ対向させる
   と共に、該接続個所の近傍で上記一方の平行導電
   路によつて規定される面とこれに対向する他方の
   平行導電路によつて規定される面との間に形成さ
   れる空隙に、低融点導電性粒子を分散配合してな
   る接着性有機高分子物質を充填し、上記対向導電
   路間に存在する当該導電性粒子を溶融して対向導
   電路間を電気的に接続してなることを特徴とする
   電気接続構造。 ２ 絶縁性基板の表面に配設した平行導電路から
   なる引出端子電極に対して、平面的に配列した平
   行導電路からなる接続端子を接続するに当り、上
   記引出端子電極と接続端子とを対向配置し、これ
   らの間に加熱加圧下に溶融する低融点導電粒子を
   分散配合してなる接着性有機高分子物質の層を介
   在させ、上記いずれか一方の可撓性を有する平行
   導電路の背面に、その当接面に少なくとも１本の
   突条を有する押圧治具を加熱下に圧接して、該可
   撓性平行導電路によつて規定される面にこの平行
   導電路と交差する方向に延びる凹溝が形成される
   ように該可撓性平行導電路を屈曲させると共に、
   上記引出端子電極と接続端子間に存在する低融点
   導電粒子を溶融させて対向する上記引出端子電極
   と接続端子間を電気的に接続させることを特徴と
   する電気接続方法。