JPH05347464A

JPH05347464A - 電気回路基板の接続構造および接続方法

Info

Publication number: JPH05347464A
Application number: JP4156352A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kobayashi; 寛史小林
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1993-12-27

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、電気回路基板の接続構造および接続
方法に関し、圧着接続の際の加圧ヘッドの衝撃による導
電粒子の破壊等を防止して、導電粒子のつぶれ幅が適正
で、かつ一定の接続厚みで接続することができ、信頼性
の高い電気的接続を行うことができる電気回路基板の接
続構造を提供することを目的としている。【構成】電気回路基板１、２の電極１ａ、２ａの間に、
導電粒子４と共に絶縁粒子５を介装している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気回路基板の接続構
造および接続方法に関し、詳しくは、ＩＣ等の半導体素
子が形成された電気回路基板、あるいは液晶表示部が搭
載された電気回路基板等と、プリント基板、フレキシブ
ル基板、あるいはセラミック基板等の回路基板と、を電
気的に接続するために好適に実施される電気回路基板の
接続構造および接続方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、電子機器の小型化、薄型化に伴
い、微細な電気基板同士の接続、あるいは微小な部分と
微細な電気基板の接続等の必要性が飛躍的に増大してお
り、これら電気基板間を高精度に接続するための工夫が
種々なされている。従来のこの種の電気回路基板の接続
構造としては、例えば、特開平２−２０４９１８号公報
および特開平３−１０１００７号公報に記載されたよう
なものがある。これらのものは、絶縁性接着剤中に２種
類の導電粒子を含有させ、硬質粒子によって弾性粒子の
つぶれ幅を制御することにより、基板間の接続厚みを一
定にして良好な電気的接続を行うようにしている。特
に、特開平３−１０１００７号公報に記載のものは、導
電粒子を、弾性を有する樹脂粒子に導電部材を被覆した
ものから構成している。

【０００３】そして、この導電粒子を接着剤と共に電気
基板間に介装した後、電気回路基板をヘッドを用いて圧
着接続したりあるいは熱圧着接続することにより、電気
回路基板を電気的に接続するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電気回路基板の接続構造にあっては、絶縁性
接着剤中に２種類の導電粒子を含有させていたため、圧
着によって電気回路基板を接続した場合には、加圧ヘッ
ドの衝撃によって導電粒子が潰れすぎたり、破壊してし
まい、基板を良好に接続することができなかった。特
に、弾性を有する樹脂粒子に導電部材を被覆したものか
ら導電粒子を構成したものにあっては、導電粒子が潰れ
すぎてしまうと、被覆する導電部材にひびが入って接続
抵抗を増大させてしまったり、あるいは、破壊してしま
うと、飛散した導電部材によって隣接する電極間で短絡
等の不良が発生してしまうという不具合が発生してしま
った。

【０００５】このような問題を解消するために、ヘッド
の下降スピードを遅くして加圧ヘッドの衝撃を小さくす
ることが考えられるが、この場合には、電気回路基板の
接続時間が非常に長くなってしまい、電気回路基板の製
造コストが増大してしまうという問題が発生してしまっ
た。一方、熱圧着によって電気回路基板を接続した場合
には、熱によって弾性粒子が軟化し易いため、硬質粒子
に荷重が集中してしまい、接続抵抗の増大や隣接電極の
短絡が生じてしまうという問題があった。

【０００６】そこで、請求項１記載の発明は、第１およ
び第２の電気回路基板の電極の間に、導電粒子と共に絶
縁粒子を介装することにより、圧着接続の際の加圧ヘッ
ドの衝撃による導電粒子の破壊等を防止して、導電粒子
のつぶれ幅が適正で、かつ一定の接続厚みで接続するこ
とができ、信頼性の高い電気的接続を行うことができる
電気回路基板の接続構造を提供することを目的としてい
る。

【０００７】請求項２記載の発明は、第１および第２の
電気回路基板が接続される前の絶縁粒子の粒径を、導電
粒子の粒径よりも同等以上にすることにより、加圧ヘッ
ドの衝撃によるダメージを緩和することができ、信頼性
の高い電気回路基板の接続構造を提供することを目的と
している。請求項３記載の発明は、第１および第２の電
気回路基板が接続された後に絶縁粒子が変形したとき、
その粒子短径を両回路基板が接続される前の導電粒子の
粒径と同等以下にすることにより、接続後に導電部材に
よって確実に電極間が接続される信頼性の高い電気回路
基板の接続構造を提供することを目的としている。

【０００８】請求項４記載の発明は、絶縁粒子を弾性体
から構成し、その弾性率を導電粒子の弾性率よりも小さ
くすることにより、接続厚みが一定の信頼性の高い電気
回路基板の接続構造を提供することを目的としている。
請求項５記載の発明は、第１および第２の電気回路基板
が接続された後の導電粒子全体の復元力を、絶縁粒子全
体の復元力よりも大きくすることにより、接続後に導電
粒子を安定して電極間に介装させることができ、信頼性
の高い電気回路基板の接続構造を提供することを目的と
している。

【０００９】請求項６記載の発明は、絶縁粒子を弾性体
から構成し、その弾性率を第１および第２の電気基板お
よびその電極の弾性率よりも小さくすることにより、絶
縁粒子による基板や電極へのクラックを抑制することが
でき、信頼性の高い電気回路基板の接続構造を提供する
ことを目的としている。請求項７記載の発明は、導電粒
子を、弾性体を心核とするとともに該弾性体に導電部材
を被覆したものから構成することにより、絶縁粒子が破
壊した場合にも適正なつぶれ状態(弾性変形状態)で接続
することができ、一定の接続厚みで信頼性の高い電気回
路基板の接続構造を提供することを目的としている。

【００１０】請求項８記載の発明は、導電粒子を、弾性
変形状態で、かつ絶縁粒子が弾性限界を越えた塑性変形
状態または破壊状態で第１および第２の電気回路基板を
接続させることにより、接続後に絶縁粒子が電極間を広
げようとする力を除去することができ、導電粒子と電極
が安定した状態で接続された信頼性の高い電気回路基板
の接続構造を提供することを目的としている。

【００１１】請求項９記載の発明は、絶縁粒子を熱可塑
性高分子から構成することにより、接着強度の高い電気
回路基板の接続構造を提供することを目的としている。
請求項10記載の発明は、接着剤を紫外線硬化接着剤から
構成することにより、粒子や基板の弾性率の温度依存率
を無視できるようにして、選択できる粒子や基板の種類
を増大させることができる電気回路基板の接続構造を提
供することを目的としている。

【００１２】請求項11記載の発明は、容易に、しかも歩
留り高く製造することができる電気回路基板の接続方法
を提供することを目的としている。請求項12記載の発明
は、温度管理をするのを不要にすることができ、容易
に、しかも歩留り高く製造することができるとともに、
紫外線の強度を上げて短時間で製造することができる電
気回路基板の接続方法を提供することを目的としてい
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するために、接着剤によって第１の電気
回路基板に第２の電気回路基板を保持固定するととも
に、該第１および第２の電気回路基板の電極間を導電粒
子を介して電気的に接続するようにした電気回路基板の
接続構造において、前記第１および第２の電気回路基板
の電極の間に絶縁粒子を介装したことを特徴としてい
る。

【００１４】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るために、前記第１および第２の電気回路基板が接続さ
れる前の絶縁粒子の粒径が、導電粒子の粒径よりも同等
以上であることを特徴としている。請求項３記載の発明
は、上記課題を解決するために、前記絶縁粒子は、第１
および第２の電気回路基板が接続された後に変形し、そ
の粒子短径が、両回路基板が接続される前の導電粒子の
粒径と同等以下になることを特徴としている。

【００１５】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るために、前記絶縁粒子が、弾性体から構成され、その
弾性率が導電粒子の弾性率よりも小さいことを特徴とし
ている。請求項５記載の発明は、上記課題を解決するた
めに、前記第１および第２の電気回路基板が接続された
後の導電粒子全体の復元力が、絶縁粒子全体の復元力よ
りも大きいことを特徴としている。

【００１６】請求項６記載の発明は、上記課題を解決す
るために、前記絶縁粒子が、弾性体から構成され、その
弾性率が第１および第２の電気基板およびその電極の弾
性率よりも小さいことを特徴としている。請求項７記載
の発明は、上記課題を解決するために、前記導電粒子
が、弾性体を心核とするとともに、該弾性体を導電部材
から被覆したものから構成されることを特徴としてい
る。

【００１７】請求項８記載の発明は、上記課題を解決す
るために、前記導電粒子が、弾性変形状態で、かつ絶縁
粒子が弾性限界を越えた塑性変形状態または破壊状態で
第１および第２の電気回路基板が接続されていることを
特徴としている。請求項９記載の発明は、上記課題を解
決するために、前記絶縁粒子が、熱可塑性高分子からな
ることを特徴としている。

【００１８】請求項10記載の発明は、上記課題を解決す
るために、前記接着剤が、紫外線硬化接着剤から構成さ
れることを特徴としている。請求項11記載の発明は、上
記課題を解決するために、前記請求項１〜９何れかに記
載の電気回路基板の接続方法において、第１の電気回路
基板の電極端子部上に、熱硬化性または熱可塑性接着剤
と、導電粒子と、絶縁粒子と、を配設した後、第１の電
気回路基板の電極と第２の電気回路基板の電極とを位置
合わせする工程と、第１の電気回路基板と第２の電気回
路基板とを加熱ヘッドで加圧し、前記接着剤を熱硬化さ
せる工程と、からなることを特徴としている。

【００１９】請求項12記載の発明は、上記課題を解決す
るために、前記請求項１〜９何れかに記載の電気回路基
板の接続方法において、第１の電気回路基板の電極端子
部上に、紫外線硬化接着剤、導電粒子、および絶縁粒子
を配設した後、第１の電気回路基板の電極と第２の電気
回路基板の電極とを位置合わせする工程と、第１の電気
回路基板と第２の電気回路基板とをヘッドで加圧しなが
ら前記紫外線硬化接着剤に紫外線を照射して該接着剤を
硬化させる工程と、からなることを特徴としている。

【００２０】

【作用】請求項１記載の発明では、第１および第２の電
気回路基板の電極の間に、導電粒子と共に絶縁粒子が介
装される。したがって、圧着接続の際の加圧ヘッドの衝
撃が絶縁粒子の変形によって緩和され、導電粒子のつぶ
れ幅が適正で、かつ一定の接続厚みで接続される。この
ため、従来のように導電粒子の潰れすぎによる接続抵抗
値の増大や、導電粒子の破壊により飛散した導電部材に
よる隣接電極間の短絡等の不良が発生することがない。
この結果、信頼性の高い電気的接続が行なわれる。ま
た、加圧ヘッドの衝撃による不良が防止されるので、加
圧ヘッドの下降スピードが速くなり、基板の接続時間が
短縮される。

【００２１】請求項２記載の発明では、第１および第２
の電気回路基板が接続される前の絶縁粒子の粒径が、導
電粒子の粒径よりも同等以上になっている。したがっ
て、圧着接続の際の加圧ヘッドの衝撃が絶縁粒子の変形
によって緩和された後、導電粒子に圧力が加わり、導電
粒子が適正なつぶれ状態(弾性変形状態)になる。この結
果、信頼性の高い電気的接続を行なわれる。

【００２２】請求項３記載の発明では、第１および第２
の電気回路基板が接続された後に絶縁粒子が変形したと
き、その粒子短径が両回路基板が接続される前の導電粒
子の粒径と同等以下になっている。したがって、接続後
に導電部材によって確実に電極間が接続され、信頼性の
高い電気回路基板の接続構造を得られる。請求項４記載
の発明では、絶縁粒子が弾性体から構成され、その弾性
率が導電粒子の弾性率よりも小さくなっている。したが
って、絶縁粒子が充分に変形されて加圧ヘッドの衝撃が
緩和された後、導電粒子に圧力が加わって適正なつぶれ
幅で接続される。この結果、接続厚みが一定になり、接
続抵抗値が安定した電気的な接続が得られ、信頼性の高
い電気回路基板の接続構造が得られる。このように構成
されたのは、絶縁粒子の弾性率が大きいと、導電粒子に
適正な圧力がかからないためである。

【００２３】請求項５記載の発明では、第１および第２
の電気回路基板が接続された後の導電粒子全体の復元力
が、絶縁粒子全体の復元力よりも大きくなっている。し
たがって、接続後に導電粒子が安定して電極間に介装さ
れ、接続抵抗が安定した電気的接続になる。この結果、
信頼性の高い電気回路基板の接続構造が得られる。請求
項６記載の発明では、絶縁粒子を弾性体から構成され、
その弾性率が第１および第２の電気基板およびその電極
の弾性率よりも小さくなっている。したがって、絶縁粒
子による基板や電極へのクラックが抑制され、信頼性の
高い電気回路基板の接続構造が得られる。特に、電気回
路基板がポリマーフィルム等の柔質基板の場合に有効で
ある。

【００２４】請求項７記載の発明では、導電粒子が、弾
性体を心核とするとともに該弾性体に導電部材を被覆し
たものから構成される。したがって、絶縁粒子が破壊さ
れた場合にも適正なつぶれ状態(弾性変形状態)で接続さ
れる。この結果、一定の接続厚みで信頼性の高い電気回
路基板の接続構造が得られる。請求項８記載の発明で
は、導電粒子が、弾性変形状態で、かつ絶縁粒子が弾性
限界を越えた塑性変形状態または破壊状態で第１および
第２の電気回路基板を接続している。したがって、接続
後に絶縁粒子が電極間を広げようとする力が無くなり、
導電粒子と電極が安定な状態で接続された信頼性の高い
電気回路基板の接続構造が得られる。

【００２５】請求項９記載の発明では、絶縁粒子が熱可
塑性高分子から構成される。したがって、絶縁粒子が加
熱されて流動され、接着剤と一体化する。この結果、接
着強度の高い電気回路基板の接続構造が得られる。請求
項10記載の発明では、接着剤が紫外線硬化接着剤から構
成される。したがって、粒子や基板の弾性率の温度依存
率を無視可能になり、選択できる粒子や基板の種類が増
大する。

【００２６】請求項11記載の発明では、第１の電気回路
基板の電極端子部上に、熱硬化性または熱可塑性接着
剤、導電粒子、および絶縁粒子が配設された後、第１の
電気回路基板の電極と第２の電気回路基板の電極とが位
置合わせされ、次いで、第１の電気回路基板と第２の電
気回路基板とが加熱ヘッドで加圧され、前記接着剤が熱
硬化されるようになっている。したがって、電気回路基
板が容易に、しかも歩留り高く接続され、その製造コス
トが低減される。

【００２７】請求項12記載の発明では、第１の電気回路
基板の電極端子部上に、紫外線硬化接着剤、導電粒子、
および絶縁粒子が配設された後、第１の電気回路基板の
電極と第２の電気回路基板の電極とを位置合わせされ、
次いで、第１の電気回路基板の電極と第２の電気回路基
板とが加熱ヘッドで加圧されながら前記紫外線硬化接着
剤が紫外線を照射されることにより、接着剤が硬化され
る。したがって、電気回路基板が容易に、しかも歩留り
高く接続され、その製造コストが低減される。また、紫
外線の強度を上げれば、短時間で電気回路基板が接続さ
れる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
図１、２は本発明に係る電気回路基板の接続構造および
接続方法の第１実施例を示す図であり、請求項１〜10、
12に対応している。なお、図１(ａ)は電気回路基板の接
続構造、同図(ｂ)は電気回路基板を接続する前の状態を
示し、図２(ａ)〜(ｃ)は電気回路基板の接続方法を示し
ている。

【００２９】まず、構成を説明する。図１において、
１、２はそれぞれ電極１ａ、１ｂを有する第１の電気回
路基板、第２の電気回路基板、３は第１の回路基板１に
第２の回路基板２を接続保持する紫外線硬化接着剤、４
は導電粒子、５は絶縁粒子である。紫外線硬化接着剤３
は、アクリル系オリゴマー、アクリル系モノマー、ベン
ゾフェノン等の光重合開始剤等の１液性接着剤から構成
されている。導電粒子４は、弾性体４ａを心核とすると
ともに、該弾性体４ａを導電部材４ｂから被覆したもの
から構成されており、具体的には、弾性体４ａはポリス
チレン、シリコーンゴム、スチレンブタジエンゴム、熱
可塑性ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等か
ら構成され、導電部材４ｂはニッケル、金、白金等から
構成されている。そして、導電部材４ｂは電解メッキ法
によって弾性体４ａに均一な厚みで被覆されており、そ
の被覆厚みが0.05〜1.0μmに設定されている。

【００３０】また、図１(ｂ)に示すように、電気回路基
板１、２が接続される前の絶縁粒子５の粒径は導電粒子
４の粒径よりも同等以上に形成されるとともに、この絶
縁粒子５は電気回路基板１、２が接続された後に変形
し、その粒子短径が、両回路基板１、２が接続される前
の導電粒子の粒径と同等以下になるように形成されてい
る。

【００３１】次に、図２に基づいて電気回路基板１、２
を接続する方法について説明する。まず、図２(ａ)に示
すように、第１の電気回路基板１の電極端部上に紫外線
硬化接着剤３を塗付あるいは転写した後、導電粒子４お
よび絶縁粒子５を散布する。次いで、図２(ｂ)に示すよ
うに、この電気回路基板１の電極１ａと第２の電気回路
基板２の電極２ａを位置合わせする。この位置合わせ
は、例えば、光学アライメントで電極１ａ、２ａ同士を
重ね合わせたり、基板１、２にアライメントマークを設
け、このアライメントマーク同士を画像処理によって認
識して位置合わせする方法を用いると良い。

【００３２】次いで、図２(ｃ)に示すように基板２側か
ら図示しない加圧ヘッドにより矢印で示すように加圧す
るとともに、基板１側から図しない紫外線照射装置によ
って矢印で示すように紫外線を照射する。この圧着接続
の際、加圧ヘッドの衝撃が絶縁粒子５の変形によって緩
和された後、導電粒子４に圧力が加わり、導電粒子が適
正なつぶれ状態(弾性変形状態)になる。そして、導電粒
子４が適正なつぶれ状態のときに、この導電部材４によ
って電極１ａ、２ａ間が確実に接続される。

【００３３】このように実施例では、電気回路基板１、
２の電極１ａ、２ａの間に、導電粒子４と共に絶縁粒子
５を介装しているため、圧着接続の際の加圧ヘッドの衝
撃を絶縁粒子の変形によって緩和させることができ、導
電粒子のつぶれ幅を適正で、かつ一定の接続厚みにして
基板１、２を接続することができる。このため、従来の
ように導電粒子の潰れすぎによる接続抵抗値の増大や、
導電粒子の破壊により飛散した導電部材による隣接電極
間の短絡等の不良が発生しない。この結果、信頼性の高
い電気的接続を行なうことができる。また、加圧ヘッド
の衝撃による不良を防止することができるので、加圧ヘ
ッドの下降スピードを速くすることができ、基板の接続
時間を短縮することができる。

【００３４】また、電気回路基板１、２が接続される前
の絶縁粒子５の粒径を、導電粒子４の粒径よりも同等以
上にしているため、圧着接続の際の加圧ヘッドの衝撃を
絶縁粒子５の変形によって緩和した後、導電粒子４に圧
力が加わ得ることができ、導電粒子４を適正なつぶれ状
態(弾性変形状態)にすることができる。この結果、信頼
性の高い電気的接続を行なうことができる。

【００３５】また、電気回路基板１、２が接続された後
に絶縁粒子５が変形したとき、その粒子短径５の粒径を
回路基板１、２が接続される前の導電粒子４の粒径と同
等以下にしているため、接続後に導電部材４によって確
実に電極１ａ、２ａ間を接続することができ、信頼性の
高い電気回路基板の接続構造を得ることができる。ま
た、導電粒子４を弾性体４ａを心核とするとともに該弾
性体４ａに導電部材４ｂを被覆したものから構成してい
るため、絶縁粒子５が破壊された場合にも適正なつぶれ
状態で接続させることができ、一定の接続厚みで信頼性
の高い電気回路基板の接続構造を得ることができる。

【００３６】さらに、接着剤を紫外線硬化接着剤３から
構成しているため、粒子や基板の弾性率の温度依存率を
無視することができ、選択できる粒子や基板の種類を増
大させることができる。そして、上述した方法によって
両基板１、２を接続しているため、電気回路基板１、２
を容易に、しかも歩留り高く接続することができ、その
製造コストを低減させることができる。また、紫外線の
強度を上げれば、短時間で両基板１、２を接続すること
ができる。

【００３７】また、絶縁粒子５のその他の態様として、
絶縁粒子を弾性体から構成し、その弾性率を導電粒子４
の弾性率よりも小さくなるようにしても良い。この場合
には、弾性体の材質をポリスチレンあるいはジビニルベ
ンゼンを主成分とする架橋共重合体、シリコーンゴム、
スチレンブタジエンゴム、熱可塑性ポリステル、エポキ
シ樹脂、ウレタン樹脂等から構成すれば良い。このよう
にすれば、絶縁粒子を充分に変形させて加圧ヘッドの衝
撃を緩和した後、導電粒子４に圧力を加わえて適正なつ
ぶれ幅で接続させることができる。この結果、接続厚み
が一定になり、接続抵抗値が安定した電気的な接続を得
ることができ、信頼性の高い電気回路基板の接続構造を
得ることができる。これに対して、絶縁粒子の弾性率が
大きいと、導電粒子に適正な圧力がかからない。

【００３８】また、その他の態様として電気回路基板
１、２が接続された後の導電粒子４全体の復元力を、絶
縁粒子５全体の復元力よりも大きくするように導電粒子
４および絶縁粒子５の材料および基板１、２の接続条件
を選択しても良い。すなわち、導電粒子４および絶縁粒
子５の粒子径Ｄ、粒径分布(粒子径平均Ｄａ、標準偏差
σ)、弾性率Ｅ、圧砕歪率Ｋ、ポアソン比ν、粒子分散
密度Ｎ、および電気回路基板１、２の電極１ａ、２ａ間
の距離Ａの関係が以下の条件を満たすように、上記材
料、電極間距離を決定する。Ｆ導電粒子＞Ｆ絶縁粒子但
し、Ｆは以下の式に設定されるものである。

【００３９】

【数１】

【００４０】なお、上記ｆ(Ｄ)は正規分布の確率分布関
数であり、Ｐ(Ｄ)はヘルツの弾性式から得られたもので
あり、弾性球を圧縮したときに生じる力を表す。この式
に基づいて、例えば、電極幅0.15mm、電極数160本、接
続幅２mmの電極回路基板１、２間に、ジビニルベンゼン
の材質でＥ＝488kgf/mm²、ν＝0.38からなる絶縁粒子Ｄ
ａ＝８μm、σ＝0.1μm、Ｎ＝60個/mm²と、Ｎｉメッキ
をした導電粒子Ｄａ＝９μm、σ＝0.15μm、Ｎ＝10個/m
m²を介在させ、Ａ＝7.7μmで接続させると、Ｆ絶縁粒子
＝2.4kgfになるとともに、Ｆ導電粒子＝13kgfとなって
良好な接続構造を得ることができる。

【００４１】また、その他の態様として、絶縁粒子を弾
性体から構成し、その弾性率を第１および第２の電気基
板１、２およびその電極１ａ、２ａの弾性率よりも小さ
くするようにしても良い。このようにすれば、絶縁粒子
による基板や電極へのクラックを抑制することができ、
信頼性の高い電気回路基板の接続構造を得ることができ
る。特に、電気回路基板１、２をポリマーフィルム等の
柔質基板にした場合には、効果的である。

【００４２】また、その他の態様として、導電粒子が、
弾性変形状態で、かつ絶縁粒子が弾性限接界を越えた塑
性変形状態または破壊状態で電気回路基板１、２を接続
しても良い。このようにすれば、接続後に絶縁粒子が電
極間を広げようとする力を除去することができ、導電粒
子と電極が安定な状態で接続された信頼性の高い電気回
路基板の接続構造を得ることができる。

【００４３】また、その他の態様として絶縁粒子を熱可
塑性高分子から構成しても良い。この場合、熱可塑性高
分子樹脂として熱可塑性ポリエステル、熱可塑性エラス
トマ、スチレンブタジエンゴム、あるいはポリビニルプ
チラート等から構成すれば良い。このようにすれば、接
合時に絶縁粒子を加熱して流動させることができ、接着
剤と一体化させることができる。この結果、接着強度の
高い電気回路基板の接続構造を得ることができる。

【００４４】図３は本発明に係る電気回路基板の接続構
造および接続方法の第２実施例を示す図であり、請求項
11に対応している。なお、本実施例では、接着剤として
熱硬化性または熱可塑性接着剤を使用した点が第１実施
例と異なるのみでその他の構成は同様であるため、同様
の構成には同一番号を付して説明を省略する。本実施例
の電気回路基板の接続構造は、図３(ａ)に示すように、
導電粒子４および絶縁粒子５が分散された接着剤11を電
気基板１上に配置する。このように配置する方法として
は、接着剤11中に導電粒子４および絶縁粒子５を混合分
散させ、それに離型フィルムや熱可塑性フィルムで挟ん
で異方性導電フィルムを作成し、その導電フィルムを電
極１ａ、２ａに配置する方法や、電極１ａ、２ａ上に接
着剤11を塗付または転写した後に導電粒子４および絶縁
粒子５を散布するようにすれば良い。

【００４５】また、この接着剤11としては、熱硬化性ま
たは熱可塑性接着剤を使用する。その材質としては、エ
ポキシ樹脂系、ポリウレタン系、アクリル樹脂系等を用
いると良い。次いで、図３(ｂ)に示すように、第１実施
例と同様の方法で電気回路基板１の電極１ａと第２の電
気回路基板２の電極２ａを位置合わせする。次いで、図
３(ｃ)に示すように、基板２側から図示しない加熱ヘッ
ドにより矢印で示すように基板２を加圧するとともに、
接着剤11を熱硬化させる。なお、加熱ヘッドによる加圧
は基板１、２側から同時に加えるようにしても良い。こ
の結果、電気回路基板を容易に、しかも歩留り高く接続
することができ、その製造コストを低減することができ
る。

【００４６】なお、導電粒子４に熱可塑性樹脂を用いる
場合には、絶縁粒子の粘性流動温度が熱硬化性接着剤の
硬化温度または熱可塑性接着剤の粘性流動温度と同等以
下のものを用いるのが好ましい。このようにすれば、絶
縁粒子を加熱して流動させることができ、接着剤と一体
化させて接着力の高い接続構造にすることができる。

【００４７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、圧着接続
の際の加圧ヘッドの衝撃を絶縁粒子の変形によって緩和
させることができ、導電粒子のつぶれ幅を適正にして、
かつ一定の接続厚みで接続することができる。このた
め、従来のように導電粒子の潰れすぎによる接続抵抗値
の増大や、導電粒子の破壊により飛散した導電部材の破
壊により飛散した導電部材による隣接電極間の短絡等の
不良が発生しない。この結果、信頼性の高い電気的接続
を行なうことができる。また、加圧ヘッドの衝撃による
不良を防止することができるので、加圧ヘッドの下降ス
ピードを速くすることができ、基板の接続時間を短縮す
ることができる。

【００４８】請求項２記載の発明によれば、圧着接続の
際の加圧ヘッドの衝撃を絶縁粒子の変形によって緩和し
た後、導電粒子に圧力を加えることができ、導電粒子を
適正なつぶれ状態(弾性変形状態)にすることができる。
この結果、信頼性の高い電気的接続を行なうことができ
る。請求項３記載の発明によれば、接続後に導電部材に
よって確実に電極間を接続することができ、信頼性の高
い電気回路基板の接続構造を得ることができる。

【００４９】請求項４記載の発明によれば、絶縁粒子を
充分に変形させて加圧ヘッドの衝撃を緩和した後、導電
粒子に圧力を加わえて適正なつぶれ幅で接続させること
ができる。この結果、接続厚みが一定にすることがで
き、接続抵抗値が安定した電気的な接続を得ることがで
き、信頼性の高い電気回路基板の接続構造を得ることが
できる。

【００５０】請求項５記載の発明によれば、接続後に導
電粒子を安定して電極間に介装することができ、接続抵
抗が安定した電気的接続を行うことができる。この結
果、信頼性の高い電気回路基板の接続構造を得ることが
できる。請求項６記載の発明によれば、絶縁粒子による
基板や電極へのクラックを抑制することができ、信頼性
の高い電気回路基板の接続構造を得ることができる。

【００５１】請求項７記載の発明によれば、絶縁粒子が
破壊された場合にも適正なつぶれ状態(弾性変形状態)で
接続させることができる。この結果、一定の接続厚みで
信頼性の高い電気回路基板の接続構造を得ることができ
る。請求項８記載の発明によれば、接続後に絶縁粒子が
電極間を広げようとする力を除去することができ、導電
粒子と電極が安定な状態で接続された信頼性の高い電気
回路基板の接続構造を得ることができる。

【００５２】請求項９記載の発明によれば、絶縁粒子を
加熱して流動させて接着剤と一体化させることができ
る。この結果、接着強度の高い電気回路基板の接続構造
を得ることができる。請求項10記載の発明によれば、粒
子や基板の弾性率の温度依存率を無視することができ、
選択できる粒子や基板の種類を増大させることができ
る。

【００５３】請求項11記載の発明によれば、電気回路基
板を容易に、しかも歩留り高く接続することができ、そ
の製造コストを低減させることができる。請求項12記載
の発明によれば、電気回路基板を容易に、しかも歩留り
高く接続することができ、その製造コストを低減させる
ことができる。紫外線の強度を上げれば、短時間で電気
回路基板を接続することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気回路基板の接続構造および接
続方法の第１実施例を示す図であり、(ａ)はその接続構
造、(ｂ)は基板を接続する前の状態を示す図である。

【図２】一実施例の電気回路基板の接続順序を示す図で
ある。

【図３】本発明に係る電気回路基板の接続構造および接
続方法の第２実施例を示す図であり、その接続順序を示
す図である。

【符号の説明】

１第１の電気回路基板１ａ電極２第２の電気回路基板２ａ電極３紫外線硬化接着剤４導電粒子４ａ弾性体４ｂ導電部材５絶縁粒子 11 接着剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】接着剤によって第１の電気回路基板に第２
の電気回路基板を保持固定するとともに、該第１および
第２の電気回路基板の電極間を導電粒子を介して電気的
に接続するようにした電気回路基板の接続構造におい
て、前記第１および第２の電気回路基板の電極の間に絶
縁粒子を介装したことを特徴とする電気回路基板の接続
構造。
【請求項２】前記第１および第２の電気回路基板が接続
される前の絶縁粒子の粒径が、導電粒子の粒径よりも同
等以上であることを特徴とする請求項１記載の電気回路
基板の接続構造。
【請求項３】前記絶縁粒子は、第１および第２の電気回
路基板が接続された後に変形し、その粒子短径が、両回
路基板が接続される前の導電粒子の粒径と同等以下にな
ることを特徴とする請求項１または２記載の電気回路基
板の接続構造。
【請求項４】前記絶縁粒子が、弾性体から構成され、そ
の弾性率が導電粒子の弾性率よりも小さいことを特徴と
する請求項１〜３何れかに記載の電気回路基板の接続構
造。
【請求項５】前記第１および第２の電気回路基板が接続
された後の導電粒子全体の復元力が、絶縁粒子全体の復
元力よりも大きいことを特徴とする請求項１〜４何れか
に記載の電気回路基板の接続構造。
【請求項６】前記絶縁粒子が、弾性体から構成され、そ
の弾性率が第１および第２の電気基板およびその電極の
弾性率よりも小さいことを特徴とする請求項１〜５何れ
かに記載の電気回路基板の接続構造。
【請求項７】前記導電粒子が、弾性体を心核とするとと
もに、該弾性体を導電部材から被覆したものから構成さ
れることを特徴とする請求項１〜６何れかに記載の電気
回路基板の接続構造。
【請求項８】前記導電粒子が、弾性変形状態で、かつ絶
縁粒子が弾性限界を越えた塑性変形状態または破壊状態
で第１および第２の電気回路基板が接続されていること
を特徴とする請求項１〜７何れかに記載の電気回路基板
の接続構造。
【請求項９】前記絶縁粒子が、熱可塑性高分子からなる
ことを特徴とする請求項１〜８何れかに記載の電気回路
基板の接続構造。
【請求項10】前記接着剤が、紫外線硬化接着剤から構成
されることを特徴とする請求項１〜９何れかに記載の電
気回路基板の接続構造。
【請求項11】前記請求項１〜９何れかに記載の電気回路
基板の接続方法において、第１の電気回路基板の電極端
子部上に、熱硬化性または熱可塑性接着剤と、導電粒子
と、絶縁粒子と、を配設した後、第１の電気回路基板の
電極と第２の電気回路基板の電極とを位置合わせする工
程と、第１の電気回路基板と第２の電気回路基板とを加
熱ヘッドで加圧し、前記接着剤を熱硬化させる工程と、
からなることを特徴とする電気回路基板の接続方法。
【請求項12】前記請求項１〜９何れかに記載の電気回路
基板の接続方法において、第１の電気回路基板の電極端
子部上に、紫外線硬化接着剤、導電粒子、および絶縁粒
子を配設した後、第１の電気回路基板の電極と第２の電
気回路基板の電極とを位置合わせする工程と、第１の電
気回路基板と第２の電気回路基板とをヘッドで加圧しな
がら前記紫外線硬化接着剤に紫外線を照射して該接着剤
を硬化させる工程と、からなることを特徴とする電気回
路基板の接続方法。