JPH06260232A - フィルム状コネクタの接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明は異方導電性に関与する導電粒子を
使用せずに、導電ラインと被接続電極とを容易に、かつ
高い信頼性で電気的に接続できるフィルム状コネクタの
接続構造の提供を目的とするものである。 【構成】 本発明によるフィルム状コネクタ１の接続
構造は、絶縁性可撓性の高分子フィルム２の上に、導電
ペーストからなる複数の導電ライン３を設け、この導電
ライン３の表面に導電ペーストからなる導電ライン３と
一体化した突起４を設け、さらにこの上に絶縁性接着剤
層５を設け、これを被接続電極を有する基板６の上に載
せ、これを加熱、加圧したときに溶融した絶縁性接着剤
層を通してこの突起と被接続電極部を接触させ、ここに
電気的な接続を設けるようにし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】本発明はフィルム状コネクタの接
続構造、特には液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクト
ロルミネッセンス（ＥＬ）、発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）、エレクトロクロミックディスプレイ（ＥＣＤ）、
プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）などの表示体の被接触
電極（接続端子）と、その駆動部分を搭載した回路基
板、あるいは各種電気回路基板の被接触電極（接続端
子）間を接続するために使用されるフィルム状コネクタ
の接続構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりフィルム状コネクタは、ＬＣ
Ｄ、ＥＬ、ＬＥＤ、ＥＣＤ、ＰＤＰ等の表示体と硬質プ
リント配線基板（ＰＣＢ）、フレキシブルプリント基板
（ＦＰＣ）、との接続、あるいはＰＣＢ、ＦＰＣ間の接
続等に用いられている。しかして、このフィルム状コネ
クタについては絶縁可撓性の高分子フィルム上に導電ペ
ーストで所望の回路パターンを形成し、その上に導電性
粒子を絶縁性接着剤に分散配合してなる異方導電性接着
剤層を設けたもの（特公昭55-38073号、特公昭58-56996
号公報参照）や、絶縁可撓性高分子フィルム上に導電性
粒子を分散配合した導電ペーストで回路パターンを成形
し、その上に絶縁性接着剤層を設けたもの（特表昭 62-
500828号、特開昭 62-154746号公報参照）が開示されて
いる。

【０００３】しかし、これについては近年のディスプレ
イの大型化、カラー化、微細化に伴ってフィルム状コネ
クタの用いられる各種電気回路基板の回路数が増加され
てきており、１フィルム状コネクタ中に含まれるライン
数が 100〜 700本程度となり、逆に回路パターンの導電
ライン間が0.07〜0.15mmとなり、ピッチも0.15〜0.30mm
とファインになってきていることから、以前に増して接
触部の導通安定性が求められている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来公知のフ
ィルム状コネクタではＬＣＤ、ＰＤＰ、基板などの電極
と、フィルム状コネクタの導電ラインの接続が、絶縁性
接着剤中に存在する導電粒子を介して電気的に接続され
るものであり、これによって導電粒子の一部が被接着体
である電極と接触し、一部はまたフィルム状コネクタの
導電ペーストに接触する構造であり、導電粒子の周囲に
ある絶縁性接着剤が電極と導電粒子、導電ペーストと導
電粒子との接合を固定して、この電気的接続を維持する
ものであった。

【０００５】しかして、この導電粒子の少なくとも表面
には接触抵抗の低減と耐環境特性の点から好んで金が使
用されているが、金メッキ表面は化学的には非常に清浄
であるために絶縁性接着剤などとの密着が弱く、熱、湿
度、機械的振動などの外力により、維持されていた接続
状態が容易に変化し易く、接触抵抗が増大し、ひいては
導通不良になるという不利、不都合が生じていた。ま
た、従来の接続構造では接触部点数が被接続電極側と導
電ペースト側の二箇処にあるという基本的構造を有して
いるために、上記の問題がさらに加速されるという不利
があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような不
利、問題点を解決したフィルム状コネクタの接続構造に
関するものであり、これは絶縁可撓性の高分子フィルム
上に導電ペーストからなる複数の導電ラインを設け、さ
らにその上部に絶縁性接着剤層を設けてなる、該導電ラ
インとこれと対向する被接続電極とを電気的に接続する
フィルム状コネクタにおいて、該導電ペーストの表面に
導電ペーストからなる導電ペーストと一体化した突起を
設け、絶縁性接着剤を通して該突起により導電ラインと
被接続電極とを電気的に接続することを特徴とするもの
である。

【０００７】すなわち、本発明者は安定な接触抵抗をも
つフィルム状コネクタの接続構造を開発すべく種々検討
した結果、これについては絶縁可撓性の高分子フィルム
上に有機高分子バインダーに導電粒子を分散させた導電
ペーストで複数の導電ラインを設け、さらにその上に絶
縁性接着剤層を設けてなる従来公知のフィルム状コネク
タにおいて、この導電ペーストから作られた導電ライン
の上に同種、好ましくは同一の部材からなる導電ペース
トを用いて突起を設け、この上に絶縁性接着剤層を設け
たところ、使用時にこのフィルム状コネクタを加熱加圧
するとこの絶縁性接着剤が溶融して流動するので、この
導電ラインと被接続電極部とがこの突起によって絶縁性
接着剤層を通して電気的に接続されることを見出し、こ
れによれば従来公知とされている異方導電性に関与する
導電粒子を存在させなくても、この導電ラインと被接続
電極との電気的接続を接触点数が少なく、低い接触抵抗
で容易に行ない得ることを確認して本発明を完成させ
た。以下にこれをさらに詳述する。

【０００８】

【作用】本発明はフィルム状コネクタの接続構造に関す
るものであり、これは前記したように絶縁可撓性の高分
子フィルム上に導電ペーストからなる複数の導電ライン
を設け、この上に絶縁性接着剤層を設けたフィルム状コ
ネクタにおいて、該導電ラインの表面上に予め導電ペー
ストからなる導電ラインと一体化した突起を設け、この
絶縁性接着剤層を通してこの突起により導電ラインと被
接続電極とを電気的に接続してなることを特徴とするも
のであるが、これによれば従来公知とされている異方導
電性に関与する導電粒子を添加する必要がなくなるし、
接触点数が少なく、低い接触抵抗で導電ラインと被接続
電極との電気的接続を容易に行なうことができるという
有利性が与えられる。

【０００９】本発明で用いられるフィルムコネクタは例
えば図１に示したものとされる。図１は本発明で用いら
れるフィルム状コネクタの縦断面拡大図を示したもので
あるが、このフィルム状コネクタ１は絶縁可撓性の高分
子フィルム２の上に導電ペーストで複数の導電ライン３
を設けると共に、この導電ライン３の上にこの導電ペー
ストでこの導電ライン３と一体化された突起（短い突状
の概念を含む、以下同じ）４を設け、さらにこの上に絶
縁性接着剤層５を設けたものであるが、このものは同じ
く本発明で使用されるフィルム状コネクタの他の例の縦
断面拡大図である図２に示したように絶縁可撓性高分子
フィルム２の上にまず絶縁性粒子７を含有する絶縁性粒
子固定用接着剤層８を設け、この表面に上記と同じ方法
で導電ライン３、突起４、絶縁性接着剤層５を設けたも
のとしてもよいが、このフィルム状コネクタ１はこれを
被接続電極を有する基板６の上に載置して使用される。

【００１０】このフィルム状コネクタ１を構成する絶縁
可撓性の高分子フィルムとしては、例えば、ポリイミ
ド、ポリエ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、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−１，４−シク
ロヘキサンジメチルテレフタレート、ポリアリレート、
液晶ポリマーなどからなる、厚さが５〜50μｍのものが
挙げられるが、このものは複数の高精細な電極群を接続
するためにコネクタの保持時や取り扱い時に寸法変化の
小さいことが必要とされるし、被接続体の電極の厚さが
厚いもので 100μｍ程度であり、電極と電極間の凹凸に
追従する必要もあることから厚さが10〜25μｍのものと
することがよい。

【００１１】ついで、ここに使用される導電ペーストは
有機高分子バインダーに導電粒子を分散したものとされ
るが、この有機高分子バインダーとしては塩化ビニル樹
脂、酢酸ビニル樹脂またはこれらの共重合体、アクリル
樹脂、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリウレタン、
ポリブタジエン、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アル
キッド樹脂、フェノール樹脂などが例示されるが、これ
らは熱や振動などの外力に対する抵抗力を与えるため
に、必要に応じてイソシアネート類、アミン類、酸無水
物などの硬化剤を使用して硬化させたものとしてもよ
い。

【００１２】また、この導電粒子としては金、銀、銅、
ニッケル、パラジウムなどの金属粒子、カーボン、グラ
ファイト粒子、カーボン短繊維あるいはこれらの粒子表
面や絶縁性プラスチック粒子表面に金属被覆を施したも
のが例示されるが、このものは粒径が５μｍ以下のもの
とすることがよい。しかし、この形状は特に限定される
ものではなく、粒状、鱗片状、板状、樹枝状、不定形状
のいずれであってもよいが、粒径が小さくなるほど表面
積が大きくなるので、印刷状態をコントロールするため
には粘度や揺変性を考慮してその種類、粒径を選択する
ことがよい。このものの前記した有機高分子バインダー
100容量部に対する添加量は得られる導電ペーストの抵
抗値と経済性の点から10〜70容量部とすればよい。

【００１３】なお、この導電ペーストの作成時には前記
した有機高分子バインダーを予め溶剤に溶解しておいて
もよく、この溶剤としてはエステル系、ケトン系、エー
テルエステル系、エーテル系、アルコール系、炭化水素
系の、例えば酢酸エチル、酢酸イソブチル、メチルエチ
ルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノ
ン、酢酸ブチルセロソルブ、酢酸メチルカルビトール、
酢酸エチルカルビトール、酢酸ジブチルカルビトール、
ｎ−ブチルエーテル、ｎ−ブチルフェニルエーテル、イ
ソブチルアルコール、シクロヘキサノール、トルエン、
キシレン、石油スピリット、石油ナフタなどが挙げられ
るが、通常はエステル系、ケトン系、エーテル系のもの
とすればよく、これらは必要に応じこれに硬化促進剤、
レベリング剤、分散安定剤、消泡剤、揺変剤などを加え
たものとしてもよい。

【００１４】この導電ペーストによる導電ラインの作成
は液体状態の導電ペーストをスクリーン印刷法やグラビ
ア印刷などで印刷するか、ロールコーティング、バーコ
ーティング、スプレーコーティングなどの既知の方法で
塗布すればよいが、一般には所望の回路パターンを容易
に形成できるスクリーン印刷で行なえばよい。この導電
ラインに導電ペーストによってこの導電ラインに一体化
された突起を設けるには、一度所望の回路を設けたの
ち、接続に必要な箇所に例えば50μｍφの複数の開口を
有するスクリーン版で再度印刷する方法、粘度、揺変性
の極度に高い導電ペーストを用いてスクリーン印刷する
と流動性の不足でスクリーン版のメッシュが残ることを
利用して、回路パターンを形成後にこれを利用する方
法、乾燥する前に被粘着性のロール、平板や網を接触さ
せたのち、素早く剥離し毛羽立たせる方法などで行なえ
ばよい。

【００１５】しかし、この場合、導電ラインのパターン
間ピッチが小さいために高精度の位置合わせや、突起の
高さの制御が要求される場合には、前記した図２に示し
たように先の有機高分子バインダーなどにポリイミド樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド
樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などの大きさの揃
った絶縁性粒子を分散混合したものを予め絶縁性高分子
フィルム上に塗布して絶縁性粒子による突起を設けたの
ち、導電ラインを設けるようにしてもよい。

【００１６】なお、このフィルム状コネクタを作成する
ためにこの導電ライン上に塗布される絶縁性接着剤は特
に限定されるものではなく、これは加熱、加圧によって
接着活性を示すものであれば熱可塑性、熱硬化性、ＵＶ
硬化性、ＥＢ硬化性、嫌気硬化性、湿度硬化性などの反
応硬化性のいずれであってもよいが、接続作業前には非
粘着性の固体状態であって接続時には該突起に集中する
圧力によって約２〜20秒間速やかに流動して該突起が被
接続部に接触するようにすることが必要であるために、
接続時の粘度が 10³〜10⁵ ポイズ程度であることが必要
とされる。

【００１７】この熱可塑性のものは比較的低温、短時間
の加熱で接着するという利点があり、ポットライフも長
く、反応硬化性のものは接着強度が大きく、耐熱性もす
ぐれているので、これらはその使用目的に応じて適宜選
択すればよいが、これにはポリアミド系、ポリエステル
系、アイオノマー系、ＥＶＡ、ＥＡＡ、ＥＭＡ、ＥＥＡ
などのポリオレフィン系、各種合成ゴム、熱可塑性エラ
ストマー系のもの、さらにはこれらの変成物、複合物が
例示される。

【００１８】また、この熱硬化性のものとしてはエポキ
シ樹脂系、ウレタン系、アクリル系、シリコーン系、ク
ロロプレン系、ニトリル系などの合成ゴム類、もしくは
これはの混合物や熱可塑性物と熱硬化物とがＩＰＮ化さ
れた混合物が例示されるが、これらはいずれの場合にも
硬化剤、加硫剤、架橋制御剤、劣化防止剤、耐熱添加
剤、熱伝導向上剤、粘着付与剤、接着促進剤、滑剤、軟
化剤、着色剤などが添加されたものとしてもよい。

【００１９】この絶縁性接着剤を導電ライン上に設ける
方法は、液体状態の接着剤をスクリーン印刷やグラビア
印刷で印刷する方法、ロールコーティング、バーコーテ
ィング、スプレーコーティングなどで塗布する方法とす
ればよく、このときに必要であればこの接着剤を導電ペ
ースト作成時と同様にエステル系、ケトン系、エーテル
エステル系、エーテル系、アルコール系、炭化水素系の
溶剤で溶解してもよいが、この塗布の厚みは接続時の粘
度、圧力によって異なるけれども、該突起の接続部との
接触性や接着強度の点から、一般には５〜35μｍ、好ま
しくは10〜20μｍ程度のものとすればよい。

【００２０】本発明のフィルム状コネクタの接続構造は
上記したフィルム状コネクタを被接続電極を有する基板
上に載せ、これを熱圧して、この導電ライン上に形成し
た突起によって絶縁性接着剤層を通してこの突起を被接
続電気部と接触させて、これを電気的に接続させればよ
く、これによれば異方導電性に関与する導電粒子を存在
させなくても、この電気的接続を容易に行なわせること
ができるという有利性が与えられる。

【００２１】

【実施例】つぎに本発明の実施例をあげる。 実施例１ 厚さが25μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上
に、有機高分子バインダーとしてのポリエステルポリオ
ールからなるポリウレタン系接着剤固型分 100容量部に
導電粒子としての平均粒径３μｍの銀粉を65容量部添加
してなる導電ペーストを用いてスクリーン印刷法で 320
本の平行回路パターン（導電ライン）をピッチ 0.3mmで
設けたのち、同種の熱硬化性導電ペーストにより接続部
分になる導電ライン上に20個の突起（高さ12μｍ、直径
40μｍの円錐状）を形成し、ついでこの上にポリエステ
ル系熱可塑性接着剤をナイフコーターを用いて25μｍの
厚さに塗布し、乾燥させてフィルム状コネクタを作っ
た。

【００２２】つぎに、このフィルム状コネクタを同じピ
ッチの金メッキの施された厚さ45μｍの銅箔からなるプ
リント回路基板上に載置し、これを表面に 1.0mm厚さの
シリコーンゴムを有する熱ゴデを用いて 140℃、30kg/c
m²に10秒間加熱、加圧したところ、ポリエステル系熱可
塑性接着剤が溶融して上記突起がプリント回路基板の被
接続電極と接触してこれが電気的に接続され、この回路
抵抗は平均22.3Ω／ラインで、標準偏差も 0.831Ωと非
常に安定しており、この接着剤の流動に伴う突起部の亀
裂などの損傷は確認されなかった。

【００２３】実施例２ 厚さが25μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上
に、粘度が30ポイズである熱硬化性ポリウレタン系接着
剤中に30〜35μｍφのポリアミド系絶縁性粒子を加えた
ものをロールコーターにより厚さ40μｍに塗布し、加熱
により溶剤を揮発させて硬化させたのち、この上に実施
例１で使用した導線ペーストを用いて実施例１と同様の
導電ラインと、この導電ライン上に、高さが14〜23μｍ
である突起を作り、さらにこの上に側鎖にカルボキシル
基を有する合成ゴムと前記ポリエステル系接着剤との混
合物からなる金属酸化物加硫の接着剤を乾燥皮膜厚さが
15μｍとなるようにスクリーン印刷してフィルム状コネ
クタを作った。

【００２４】ついで、実施例１で使用したピッチ0.22mm
のプリント基板と表面抵抗が20Ω／□の透明ガラス基板
の間にこのフィルム状コネクタを入れ、 150℃、40kg/c
m²の条件で20秒間加熱、加圧し、この試験片を70℃で２
時間エージングしたのち、−40〜 100℃の温度サイクル
試験槽に投入して環境中での抵抗値変化を調べたとこ
ろ、このものはエージング以降の高温中での抵抗変化率
は最大でも11％と安定していた。

【００２５】

【発明の効果】本発明はフィルム状コネクタの接続構造
に関するものであり、これは前記したように絶縁可撓性
の高分子フィルム上に導電ペーストからなる複数の導電
ラインを設け、さらにその上に絶縁性接着剤層を設けて
なる、該導電ラインと対向する被接続電極とを電気的に
接続するフィルム状コネクタにおいて、該導電ラインの
表面に導電ペーストからなる導電ラインと一体化した突
起を設け、絶縁性接着剤を通して該突起により導電ライ
ンと被接続電極とを電気的に接続することを特徴とする
ものであるが、これによれば加熱、加圧時に溶融した絶
縁性接着剤を通して該突起と被接続電極とが電気的に接
続されるので、従来公知とされている異方導電性に関与
する導電粒子の存在が不要となるし、接続点数が少な
く、低い接触抵抗でこれらの電気的接続ができ、この接
続部位は熱、湿度、機械的振動などの外部応力によって
容易に移動することがないので、この接続性を高い信頼
性で維持することができ、したがって小さいパターンピ
ッチの各種電気回路基板間の接続が容易に行なうことが
できるという有利性が与えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用されるフィルム状コネクタの縦断
面拡大図を示したものである。

【図２】本発明で使用される他のフィルム状コネクタの
縦断面拡大図を示したものである。

【符号の説明】１ …フィルム状コネクタ、 ２…絶縁可撓性高分子フィ
ルム、３…導電ライン、 ４…突起、５…絶縁
性接着剤層、 ６…基板、７…絶縁性粒子、
８…絶縁性粒子固定用接着剤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁可撓性の高分子フィルム上に導電ペー
   ストからなる複数の導電ラインを設け、さらにその上に
   絶縁性接着剤層を設けてなる、該導電ラインと対向する
   被接続電極とを電気的に接続するフィルム状コネクタに
   おいて、該導電ラインの表面に導電ペーストからなる導
   電ラインと一体化した突起を設け、絶縁性接着剤層を通
   して該突起により導電ラインと被接続電極とを電気的に
   接続することを特徴とするフィルム状コネクタの接続構
   造。