JPS61284006A - 織物構成を利用した電気導通部材 - 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〕 本発明は導電性繊維の配列ピッチが非常に細かく異方導
電性シートやフレキシブル電気回路として極めて有用な
織布状の電気導通部材に関する。

〔従来の技術〕

厚み方向には自由に電気を流すが平面方向には電気的に
絶縁されている薄いシートは異方導電性シートと呼ばれ
ており、これをはさんで圧着することで電気回路素子同
志を接続できるので、一種のコネクター材料として有用
であることが知られている。従来公知の異方導電性シー
トとしては、絶・縁エラストマーシート中にシートが圧
縮された時に初めて粒子間の接触が行われるように調節
された量の導電性微粒子を添加したものや、絶縁エラス
トマーシート中に磁界で導電線状体をシート厚み方向に
配向させたものなどがある。ただいずれも製造工程が煩
雑で製品に至るまでに多くの工程を要するので製造コス
トがどうしても高くなってしまうという問題があった。

そのため、その改良策として特開昭５２−９８６４号公
報には、緯糸または経糸のいずれか一方に絶縁性繊維を
その他方に導電性繊維を配し両者をメツシュ状に織った
織物を異方導電性シートとして用いる方法が開示されて
いる。

特にその中で絶縁性繊維に熱可塑性繊維を用いれば接続
する２枚の電気回路間にはさんで加熱押圧すると電気回
路同志の機械的結合が溶融した絶縁性繊維によって行わ
れ同時に電気的導通も達成されるとされている。

しかしながら、前記公報に開示しであるような通常のメ
ツシュ状の織物を異方導電性シートとして利用する場合
、シートの電気分解性能を高くする目的でメツシュの目
を細かくすると隣合う導電性繊維同志が互いに接触して
シート平面内で導通してしまう問題があった。

そのため導電性繊維を絶縁性繊維と交互に配列して織込
む方法も提案されているがメツシュを細かくするにつれ
て絶縁性繊維の織込み本数も多くなるため結果的に導電
性繊維の配列ピッチをあまり細かくできないという問題
があった。以上のことから、織物状の異方導電性シート
は最近の各種電子機器の引き出し端子のピッチの微細化
に対応できず、これが現実的には織物状の異方導電性シ
ートが未だに実用化されていない大きな原因となってい
た。

又前述のように前記公報には、絶縁性繊維に熱可塑性繊
維を用いて加熱により溶融させて引き出し端子間を機械
的に結合させることも開示されているが、一般の熱可塑
性合成繊維の溶融温度では引き出し端子の回路自体を損
傷してしまう恐れがあり、又導電性繊維に熱可塑性繊維
を用いた場合、導電性繊維自体も軟化させてしまう恐れ
があり、その結果このような機械的結合方法は現実には
あまり利用されていないのが実情である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の第１の目的は、前述の諸問題を解決し、導電性
繊維の配列ピンチが非常に細かくて、電気分解性能が高
い、異方導電性シートとして極めて有用な織布状の電気
導通部材を提供することにある。

本発明の第２の目的は、電気回路素子同志の接続を電気
導通部材中の絶縁性繊維の溶融性を利用して行う場合に
おいて、電気回路素子の間に前記電気導通部材をはさん
で加熱圧着した時に回路を損傷させることなく接続する
ことができる電気導通部材を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は前述の従来公知の電気導通部材の有する諸
問題を解決すべく、織物上での経糸同志あるいは緯糸同
志の接触状態と、織物構造の関係について鋭意研究した
結果本発明に到達した。すなわち本発明の目的は、経糸
または緯糸のいずれか一方にモノフィラメント状の導電
性繊維を他方にモノフィラメント状の絶縁性繊維を配し
てなる平組織の織物であって、織物組織点における導電
性繊維の絶縁性繊維に対する屈曲角をαとし、絶縁性繊
維の導電性繊維に対する屈曲角をβとした場合に、α≦
１６３°、β≦１６３６を同時に満足するように経糸と
緯糸とが交叉して形成されていることを特徴とする織物
構成を利用した電気導通部材によって達成される。

前記絶縁性繊維として、融点が１６０℃以下であって熱
接着性を有する合成繊維を用いるとより好ましい。

以下本発明による電気導通部材の一実施例を示す添付図
面を参照して本発明を詳述する。

第１図に本発明による電気導通部材の一実施例の斜視図
を示す。本発明による織物構成を利用した電気導通部材
ｌは複数のモノフィラメント状導電性繊維２とモノフィ
ラメント状絶縁性繊維３が平組織に構成されてなる。前
記電気導通部材１における織物組織点での経糸および緯
糸のそれぞれの屈折角は、第２図においてα（単位：度
）、第３図においてβ（単位二度）で示されている。

前述のように本発明による導電性部材においてはα≦１
６３°、β≦１６３ａの２条件を満足することを要す。

そこで前記２条件を満足しない場合の問題点を以下に説
明する。

■　α≦１６３　”、１６３＠＜β≦１８０°の場合織
物組織点における導電性繊維の絶縁性繊維による位置固
定力が弱く、織物表面に加わるわずかの外力で導電性繊
維が目ずれしやすい、特にβ＝１８０°の場合は絶縁性
繊維を経糸に用いた場合完全なる軽油がり構造の織物（
逆に緯糸に用いた場合は完全なる緯曲がり構造の織物）
となりさらに目ずれしやすくなる。

■　１６３°くα≦１８０°、β≦１６３°の場合前記
とは逆に織物組織点における絶縁性繊維の導電性繊維に
よる位置固定力が弱く、わずかの外力で絶縁性繊維が目
ずれしやすい。

■　１６３　”　＜α≦１８０＠、１６３　”＜β≦１
８０　’の場合 組織点における導電性繊維、絶縁性繊維お互いの位置固
定力が弱いためわずかの外力で導電性繊維、絶縁性繊維
ともに目ずれしやすい。

本発明による電気導通部材に用いる導電性繊維としては
例えば銅、ステンレス、アルミニウム、鉄等の金属細繊
や金属繊維あるいは炭素繊維又は、導電性高分子材料よ
りなる合成繊維、さらには、合成繊維の表面に金、銀、
ニッケル等の導電性物質をコーティングしたものなどを
用いることができる。

一方絶縁性繊維としてはポリエステル、ポリアミド、ポ
リアクリロニトリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリビニルアルコール、ポリエーテル等、あるいはこれ
らの共重合物等よりなる合成繊維、酢酸セルローズ、あ
るいは変成再生セルローズなどよりなる繊維、ガラス等
よりなる無機繊維、さらには動、植物よりなる天然繊維
を用いることができる。

次に導電性繊維と絶縁性繊維の形状について説明する。

本明細書でいうモノフィラメント状とは糸の断面形状が
円形であるものを意味し、これは単糸１本から構成され
ているいわゆるモノフィラメント糸の他、マルチフィラ
メント等であっても加熱による集束効果で断面が糸の糸
長軸方向のいずれの場所でも均一な円形になっているも
のち含む。

次に導電性繊維と絶縁性繊維の太さについては特に限定
するものではないが、いずれも直径が５μｍから１ｆｌ
好ましくは２０μｍから３００μｍの範囲のものを用い
ると好ましい。その理由は糸の直径が５μｍ以下である
と糸の繊度が小さすぎて糸強力そのものが小さくなり両
者を交織して織物にする場合の製織効率が極端に悪くな
るためである。−男系の直径が１鶴以上になると特に導
電性繊維の配列ピッチが糸の繊度そのものが大きすぎて
あまり細か（できず織物にして電気導通部材として用い
る場合電気分解性能があまり高くならないからである。

次に絶縁性繊維として低融点の熱接着性を有する合成繊
維からなるものを使用する場合には、前述した絶縁性繊
維の中で融点が１６０℃以下、好ましくは融点が１３０
℃以下の熱可塑性合成繊維を選定して使用すればよい。

融点が１６０℃以上の熱接着性合成繊維を用いた場合に
は、電気導通部材として電気回路同志を接続する際、接
着のための加熱温度が高いため接続する電気回路自身や
その基板が損傷しやすいためである。

なお、低融点熱接着性繊維の融点については重合度条件
や共重合化条件によって任意に設定できるので、接続す
る電気回路等の仕様に応じて１６０℃以下の範囲におい
て適宜選定すればよい。又、熱接着性についても非晶領
域の大きさや官能基の付与等の条件変更で任意に設定で
きるので、目的に応じてその程度を選定すればよい。

なお、前述の導電性繊維に熱可塑性の合成繊維を用いる
場合はその融点が２００℃以上好ましくは２５０℃以上
のものが良い。その理由は絶縁性繊維に熱接着性の合成
繊維を用いる場合、２００℃以下だと両者の融点差が小
さく、異方導電性シートとして用いる際の接着時の加熱
で導電性繊維の一部が軟化してしまうためである。

次に本発明による織物構成を利用した電気導通部材の具
体的な使用例について説明し、本発明の技術内容をさら
に明確にする。

第４図は電気回路同志の接続例を示したものである。第
４図において、４．５は接続する上部電気回路と下部電
気回路であり、６と７はそれぞれ上部回路と下部回路に
おける銅箔よりなるプリント回路で接続した際、両者の
導電パターンが一致するように配置されている。又、８
と９はそれぞれの回路の支持体である。１は本発明によ
る電気導通部材で接続する電気回路部の大きさに応じて
裁断されたものである。

この電気導通部材ｌを下部回路５の接続部所定位置にそ
の導電性繊維２が下部プリント回路７と平行になるよう
にして置き、その上に上部回路４を上部プリント回路部
６のパターンが下部プリント回路７のパターンと一致す
るようにして重ね合わせる。以上のような状態において
電気導通部材１を挟持した電気回路４．５を上、下から
図示していない適当な手段で絶縁性繊維３の融点付近で
加熱押圧すると絶縁性繊維３が溶は始める。そして加熱
をやめて、押圧したまましばらく放置するとこの溶けた
絶縁性繊維が再び固まる。第４図はこの結果を示したも
ので上下回路４．５の機械的結合は溶融後再び固化した
絶縁性繊維３で達成されるとともに上下プリント回路６
．７の電気的接続は、線状導電体２によって、達成され
るのである。なお、第４図において、導電性繊維２は、
プリント回路６．７の対向部に３本ずつしか描かれてい
ないが、実際はこの間に数１０本から数１００本の導電
性繊維が存在する。

〔実施例〕

以下本発明による電気導通部材の具体的実施例を示し、
併せて比較例との性能比較を示す。

下記の設計の平織物を本発明の屈曲角の条件を満たす場
合と外れる場合とで有径織機で製織した。

経糸・・・共重合ポリアミド、モノフィラメント糸線径
　　３０μｍφ 融点　　１５０℃ 緯糸・・・はんだコーティング銅細線 線径　　３０μｍφ （はんだコーティング厚み２μｍ） 経糸密度・・・１０本／ｍｍ 緯糸密度・・・１ｏ本／　ｍ　ｒｎ・ 実施例として経糸張力（平均張力）４ｇ／本、緯糸張力
（シャツトル解、舒張力）３ｇ／本とし、一方比較例と
して経糸張力　４ｇ／本、緯糸張力１ｇ／本とした。そ
の結果組織点における経糸の緯糸に対する屈曲角αと緯
糸の経糸に対する屈曲角βは下表のようになった。

ここで製織した織物を織機クロスビームから取りはずし
接続する電気回路の大きさに応じて切断する際、実施例
の織物は経、緯糸の目ずれが全く発生しなかったが、比
較例の織物は特に緯糸の銅細線が目ずれしやすかった。

前記２種の織物をそれぞれピッチ８本／ｍｍの電気回路
同志の接続に用いたところ、その接続性能は下表のよう
になった。

以上より本発明による実施例の織物は電気回路量接続の
電気導通部材として良好な性能を示し、極めて有効であ
ることが判明した。

〔発明の効果〕

本発明による電気導通部材は前述のように構成されてい
るので、経糸・緯糸間の目ずれが発生することが無く、
したがって導電性繊維の配列ピッチを非常に細かくして
電気分解性能が高まり異方導電性シートを作ることがで
きる。又本発明による電気導通部材は製織技術を利用し
て形成することができるので、簡単且つ安価に製造する
ことができるという利点を有する。

絶縁性繊維として低融点の熱接着性を有する合成繊維を
用いた場合には、電気・電子部材端子間を確実に接続で
きると共に、接続のための治具も必要とせずに極めて効
率的且つ信頌性のある接続が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電気導通部材の一実施例を示す斜
視図であり、第２図および第３図は電気導通部材におけ
る織物組織点での経糸及び緯糸のそれぞれの屈折角を示
す電気導通部材の断面図であり、第４図は本発明による
電気導通部材を用いて電気回路同志を接続する場合をモ
デル的に説明する斜視図であり、第５図は本発明による
電気導通部材を用いて接続された２枚の電気回路を示す
断面図である。 １・・・電気導通部材、　　２・・・導電性繊維、３・
・・絶縁性繊維、　４．５・・・電気回路、６．７・・
・プリント回路。 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、経糸または緯糸のいずれか一方にモノフィラメント
   状の導電性繊維を他方にモノフィラメント状の絶縁性繊
   維を配してなる平組織の織物であって、織物組織点にお
   ける導電性繊維の絶縁性繊維に対する屈曲角をαとし、
   絶縁性繊維の導電性繊維に対する屈曲角をβとした場合
   に、α≦１６３°β≦１６３°を同時に満足するように
   経糸と緯糸とが交叉して形成されていることを特徴とす
   る織物構成を利用した電気導通部材。 ２、絶縁性繊維として、融点が１６０℃以下であって熱
   接着性を有する合成繊維が用いられていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の電気導通部材。