JPH0339890Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は異方導電熱接着型コネクタ、特には回
路基板同志あるいは回路基板と表示素子間などの
電気的接続を行なうための異方導電熱接着型コネ
クタに関するものである。

回路基板の入出力配線端子とLCD，LEDなど
の表示素子の入出力配線端子との接続について
は、両者を接続するためのソケツト状の別部品を
別途用意するか、あるいはこの両者の対応する端
子を一対づつ半田付けするという方法が汎用化さ
れているが、作業が煩雑なうえに後者の半田付け
方法には回路基板の材質を耐熱性のものとする必
要があつた。これらの煩雑さを避けるために配線
端子部同志を熱接着型コネクタで接続する方法、
例えば回路基板上の端子部のみの上に導電性加熱
型接着剤を設ける方法や、端子自体を熱接着型導
電性材料で構成する方法、または回路基板の配線
端子間に絶縁性の熱圧型接着層を設けて対応する
端子同志を強制的に接着固定する方法が提案され
ている。しかし、前二者の方法では実装時におい
て回路基板や接続しようとするべきでない回路と
コネクタとの接触による短絡が生じ易いので注意
して取扱わねばならないうえに、接続部間の隙間
を埋めるためにその接続部を包みこむように別途
絶縁性の保護膜を設けらければ短絡を生じやすい
という不利があり、後者の方法では接着剤の塗布
部分が限定されるために高度の技術が要求され、
特に回路が高度に複雑で高精度のものはでき上が
つた製品が高価なものになつてしまうという欠点
がある。

本考案はこのような不利、欠点を解決した異方
導電熱接着極コネクタに関するものであり、これ
は熱接着性可撓性フイルム材料100容量部に、繊
維径が５〜100μｍで繊維長が15〜300μｍ、アス
ペクト比が３以上である導電性繊維状体からなる
導電性付与剤0.05〜40容量部を繊維の長手方向が
フイルム沿面に平行となるように分散混合してな
る熱接着性可撓性異方導電性フイルム状体を、配
線パターン上に設けてなることを特徴とするもの
である。

以下これを添付の図面にもとづいて説明する
と、第１図は本考案になるコネクタの斜視図、第
２図は本考案になるコネクタと表示素子（図示せ
ず）の接続端子との接続時の部分拡大縦断面を示
したものである。

すなわち、第１図には配線パターン２を有する
回路基板１上に熱接着性可撓性の異方導電性フイ
ルム状体３を設けてなる本考案のコネクタが示さ
れている。この基板１の材質は本考案のコネクタ
とLCD，LEDなどの表示装置との接続が熱圧着
によつて行われるものであるということから、接
続時の熱によつて軟化しない耐熱性のもので、好
ましくは凹凸を吸収し得る可撓性のもの、例えば
ポリアミド、ポリイミド、ポリエステルなどの耐
熱性プラスチツクやシリコーンゴム、耐熱性ニト
リルゴムなどの合成ゴムで作つた、厚さ５〜
100μｍ好ましくは10〜50μｍのフイルム状体とさ
れる。

他方、配線パターン２は基材１の上に銅、アル
ミニウム、ステンレスなどの金属箔を接着一体化
させたのちエツチング法などで所望の配線パター
ンに形成したもの、あるいは銅、ニツケル、銀、
金、カーボンなどの導電性粒子をエポキシ系、ウ
レタン系などのバインダーに混合した塗料をグラ
ビア法、スクリーン法などの印刷手段で所望の配
線パターンを形成したものとされるが、これは従
来公知の配線パターンに形成したもの、必要に応
じてさらにその表面に金メツキ、ハンダメツキ、
カーボンコートなどの保護膜を設けたものであつ
もよい。

つぎに、この配線パターン２を有する基板１の
上に設けられる熱接着性可撓性異方導電性フイル
ム状体３は加熱により接着性を生じるプラスチツ
クまたはゴムとこれに分散混合された繊維状の導
電性付与剤５からなるが、このプラスチツクとし
ては例えばポリアミド、ポリエステル、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリレート
共重合体やエチレン−メタクリレート共重合体、
エチレン−エポキシ共重合体などのポリオレフイ
ン系共重合体、エポキシ樹脂などが挙げられ、他
方ゴムとしてはシリコーンゴム、クロロブレンゴ
ム、ニトリルゴムあるいはそれらの変性複合物な
どが挙げられるが、これらは使用目的に適する接
着強度を得るために必要とされる温度、圧力など
の諸条件にもとづいて適宜選択される。他方、異
方導電性付与剤５としては金、銀、銅、鉛、アル
ミニウム、マグネシウム、ニツケル、タングステ
ン、チタン、青銅、コバルト、ステンレススチー
ル、窒化チタン、窒化ほう素などの金属、合金
類、セラミツク類（必要に応じて表面に金属蒸
着、複合化により導電性付与処理が施される）で
ウイスカー法、蒸着法、溶融紡糸法、引き抜き
法、剪断法などで作られた繊維径が５〜100μｍ、
繊維長が15〜300μｍ、好ましくは15〜100μｍで、
アスペクト比（繊維長／繊維径の比）が３以上で
ある導電性繊維状体が挙げられる。なお、これら
の導電性付与剤の混合量は上記フイルム材料100
容量部に対して0.05容量部より少ないとその導通
密度が小さいものとなつてその電気的接続の信頼
性が小さくなり、他方40容量部より大きい場合に
はこれを熱圧してときにその導電性付与剤間に不
必要な連鎖が生じ熱圧方向に対して直角な方向で
の絶縁が困難となり、異方導電性が保持できなく
なるので、これはフイルム材料100容量部に対し
0.05〜40容量部、好ましくは0.5〜30容量部、さ
らに好ましくは２〜25容量部とされる。しかし
て、導電性付与剤としての導電性繊維状体を使用
するに当つては導電性繊維の長手方向をフイルム
状体表面とほぼ平行に配向させる必要があるが、
これは上記したフイルム材料中に上記した繊維径
が５〜100μｍ、繊維長が15〜300μｍでアスペク
ト比が３以上の範囲内にある導電性繊維状体をフ
イルム材料100容量部に対して0.05〜40容量部配
合したのち、これを流動状態で流れ方向に剪断応
力を押加して流出させて、導電性繊維をその流出
方向に配向させればよい。

この異方導電性フイルム状体の厚さは、それが
厚すぎると上記した導電性付与剤の保留が難しく
なつて導通の安定性が損なわれるので、10〜
300μｍ、好ましくは10〜100μｍさらに好ましく
は10〜70μｍとされる。なお、この異方導電性フ
イルム状体を配線基板に仮固定する必要がある場
合にはその必要個所に別途粘着剤層を設けること
がよく、この粘着剤に上記した導電性付与剤を混
入することは任意とされる。異方導電性フイルム
状体はその厚み方向に熱圧すると、その中に含ま
れている導電性付与剤間の接触によつてその厚み
方向には導電性を示すが、これと直角な方向であ
る横方向には依然としして絶縁性を示す。なお、
この異方導電性フイルム状体は熱接着性でもある
ので、これを表示装置の端子部に重ねて熱圧する
と、この両者が接着されると同時に、厚み方向の
みに導通性となるので、本考案のコネクタの配線
パターン２と表示素子の接触端子とが電気的に確
実に接続される。第２図はこれを示したもので配
線パターン２の上に積層された異方導電性フイル
ム状体３、およびこの上に置かれた表示素子（図
示せず）の接続端子４を熱圧すると、この異方導
電性フイルム状体３が熱接着性であると同時に、
この熱圧によつて異方導電性フイルム状体３の中
に分散混合され、配向配置されていた導電性付与
剤５はその配向配置状態を保つたまま、相互に接
触して、この熱圧方向にのみ導電を示すようにな
るので、この異方導電性フイルム状体３を介して
配線パターン２と表示素子の接続端子４とで電気
的に接続されるという実用性が発揮される。

本考案に用いられる導電性付与剤としての導電
性繊維状体の長さ、径、アスペクト比については
上記した範囲のものを用いる必要があるが、これ
は導電性繊維状体のアスペクト比が約2.8より小
さいとフイルム材料中にこれを配合したのちこれ
を流動状態で流れ方向に流出させても、流れ方向
に沿うように配向せず、したがつてフイルム沿面
に平行となるように配向し難くなるので、実用上
このアスペクト比は３以上とされる。また同様に
繊維径が約4μｍより小さいと極少すぎて流れ
（乱流）の影響をうけやすいし、乱流のまま方向
が固定されやすく、繊維長が13μｍより小さい場
合には流れに影響されずランダムに配向されてし
まうし、他方、繊維長が300μｍを超えると隣接
する繊維とからみやすくなり、流れ方向に配向さ
せるのが困難となるばかりでなく、異方導電性が
損なわれ、隣接端子間の絶縁性が保持できなくな
つて極小ピツチの接続が困難となり、繊維径が
100μｍを超えると大きくなりすぎて流れの抵抗
性が大きくなりすぎ、かえつて乱流を促進する結
果となり、配向がうまくいかなくなるので、この
導電性繊維状体は実用的には繊維径が５〜100μ
ｍで繊維長が15〜300μｍのものとされる。

本考案になるコネクタは、ここに使用される導
電性付与剤としての導電性繊維状体の配合比、繊
維径、繊維長、アスペクト比を前記したものに特
定しているので、熱圧時には必ずこの導電性繊維
状体がフイルム沿面に平行に配向されるが、これ
はあたかも配合された繊維径に相当する厚さの可
撓性異方導電性フイルム状体層d₁，d₂…（第２図
参照）を剪断をかけて多層に重ね塗りしたと同様
の状態となるので導電性繊維の分散配向が良好な
ものとなり、導電性繊維状体がより均一に分散さ
れ、しかもこれが導電性繊維状体であるが故に繊
維同志が稜線接触するので、導電性粒子のような
点接触のものにくらべて同一水投平影面に存在す
る繊維同志の接触部位が長いものとなり、したが
つて信頼性の高い導通が得られる。

なお、上記においては配線パターンと表示素子
の接続端子との接続、導通について説明したが、
これは例えば太陽電池や他の電気、電子部品の接
続端子の接続などにも使用することができること
はもちろんのことである。なお、これらの熱圧方
法には通常、熱ゴテが用いられるが、熱プレス、
高周波ウエルダー、超音波ウエルダー、インパル
スシーラーなど従来公知の熱圧方法を用いてもよ
い。

本考案になるコネクタは単なる絶縁性の接着剤
を用いた場合にくらべて導通の信頼性が高く、本
考案のコネクタを得るには単に異方導電性フイル
ム状体を、目的とする配線パターンを有する回路
基板上に設けるだけでよいのであるから、この回
路基板上の配線パターンのパターン形状に規制さ
れないという有利性が与えられ、結果において設
計の自由度が高まる。さらには本考案に用いられ
る異方導電性フイルム状体が容易に製造され、し
たがつて収率も高いということから経済的にも廉
価であるという有利性をもつものである。

つぎに本考案の実施例をあげる。

実施例 １ 厚さ50μｍのポリエステルフイルムにカーボン
塗料で16mmピツチの平行縞状の配線パターンを印
刷した回路基板を作り、これにポリエステル系の
熱接着剤100容量部に平均径9μｍ、平均長60μｍ
のカーボン繊維10容量部を分散混合し、フイルム
状に成形して得た異方導電性フイルム状体を積層
して本考案になる異方導電熱接着型コネクタを得
た。

ついで、この接続端子部の相当部位上に、12mm
ピツチ間隔の接続端子をもつLCD表示素子の接
続端子を重ねて140℃、20Kg／cm²で10秒間加熱し
たところ、この回路基板とLCD表示素子とは完
全に接着し、それらの端子電極部における電気抵
抗は4.5KΩとなり、これらが接続していることが
判つたし、これには不必要なリークはひとつも起
きていないことが判つた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の異方導電熱接着型コネクタの
斜視図、第２図はこれと表示素子の接続端子との
接続時の部分拡大縦断面図を示したものである。 １……基板、２……配線パターン、３……熱接
着性可撓性異方導電性フイルム状体、４……表示
素子の接続端子、５……導電性付与剤。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱接着性可撓性フイルム材料100容量部に、繊
   維径が５〜100μｍ、繊維長が15〜300μｍでアス
   ペクト比が３以上である導電性繊維状体よりなる
   導電性付与剤0.05〜40容量部を繊維の長手方向が
   フイルム沿面と平行となるように分散配合してな
   る熱接着性可撓性異方導電性フイルム状体を、配
   線パターン上に設けてなることを特徴とする異方
   導電熱接着型コネクタ。