JP2004014235A - 電気接続部材、及びフィルム部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】接着機能をもつ基材11もしくは接着剤層13を設けた基材11′と、パターニング化した粘着剤層15もしくはパターニング化した前記接着剤層13と、前記粘着剤層15上に接続対象物41の相手導体パターン43に対応するように設けた金属薄膜17とよって構成し、仮固定時には粘着剤層15の露出部分で接続対象部材41の仮固定を行い、本接続時には前記基材11もしくは接着剤層13を硬化させることによって前記接続対象物41に固定する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブル配線基板(FPC)やプリント配線基板などの接続対象物を接続する電気接続部材、及びフィルム部材に属する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、部品などの固定に用いられるフイルム状の電気接続部材としては、粘着テープと接着フィルムの2種類の部材が用いられている。粘着テープは剥離、再接続が容易であることから、一時的な固定用途(仮固定)でよく用いられる。接着フイルムは、接着工程により熱硬化性フィルム、UV硬化性フィルム、熱可塑性フィルムなどがあり、いずれも接着工程後の信頼性が高いものである。その他、粘着テープと接着フィルムの特性を兼ね備えたものとして熱硬化ゴム系粘着テープがある。
【0003】
さらに、微細なピッチの配線を接続する方法としては、異方導電性フィルム(ACF)やワイヤーボンディングなどによる永久接続と、電気コネクタによる脱着可能な接続が用途に応じて使用されている。
【0004】
永久接続は一般に、熱硬化性接着剤フィルムや熱可塑性接着剤フイルムなどの接着剤の硬化による接続であるため接続後の信頼性が高い。電気コネクタは、脱着可能な接続であることから、固定前の試験を行うことができる。
【0005】
さらにまた、従来技術としては、特開2001−210933号公報に、凹凸パターンをもった金型上に金属薄膜を形成し、粘着剤や接着剤に金型凸部の金属薄膜パターンを反転転写して粘着剤上もしくは接着剤上に導体パターンを形成する方法が開示されている。この方法は、粘着を基本としており、脱着可能な接続に近い位置付けである。一般的な電気コネクタと比較してより狭ピッチ・多芯数、小型化が可能なものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、粘着テープは剥離、再接続が容易であることから、一時的な固定用途(仮固定)でよく用いられるが、その反面、仮固定後の本固定時の長期的な信頼性が乏しという問題を併せ持っている。
【0007】
一方、接着剤フイルムは、接着工程前の粘着性(タック性とも言う)がほとんどなく、一時的な固定を行うことができす、接着工程時に接着位置ずれ等のミスなどの接着工程ミスを犯しやすい。また失敗時のリワーク性についても、接着剤のカスが表面に残るなどの問題がある。
【0008】
また、熱硬化ゴム系粘着テープは、硬化条件が量産工程に向かず(150℃程度の環境で2〜4時間放置)、また天然ゴム系粘着剤であるために湿度やガス雰囲気に対する耐性が弱いことから、使用用途は限られたものとなっていた。
【0009】
さらに、異方導電性フィルムやワイヤーボンディングなどによる永久接続は、使用される接着剤のほとんどが硬化前に粘着性がないことから、固定を行う前の接続試験を行うことができない。また、接続ミスや接続対象物に不具合があった場合には、接続前の段階で良品であったものを含めて接続したものを全て廃棄せざるをえないため、歩留まりなどの問題がある。
【0010】
一方、電気コネクタは、接続に必要な接点数の増加にともない、十分な接点荷重を得るために構造部が複雑かつ高精度を必要され、100μm以下のパターン形成が難しく狭ピッチや小形化には限界があるという問題がある。
【0011】
また、特開2001−210933号公報に開示されている接続方法は、粘着を基本としており、脱着可能な接続に近い位置付けであり、基本的に粘着により接続を保持する構造であるため、接続を行う対象が限定されてしまう。さらに、粘着接続部分に負荷がかかるような接続形態では、剥離し易いという問題がある。
【0012】
それ故に本発明の課題は、仮固定時には剥離、再接続が容易で、本固定に信頼性の高い接続を可能とし、一時的な仮固定用とに必要とされる粘着機能と信頼性を高める上で必要な接着機能の両立を可能にした電気接続部材、及びフィルム部材を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、接続対象物に設けられている相手導体パターンに接続する導体パターンを含む電気接続部材において、接着機能をもつ基材と、パターン化された形状で前記基材の一面に設けた粘着剤層と、前記相手導体パターンに対向するよう前記粘着剤層上に前記導体パターンとして設けた金属薄膜とを有し、前記基材は前記相手導体パターンに前記導体パターンを接続する際に硬化させることによって前記接続対象物に固定するものであり、前記粘着剤層は前記接続対象物に前記基材を固定する前に前記接続対象物と前記基材とを仮固定するものであることを特徴とする電気接続部材が得られる。
【0014】
また、本発明によれば、接続対象物に設けられている相手導体パターンに接続する導体パターンを含む電気接続部材において、基材と、該基材の一面に設けた接着剤層と、パターン化された形状で前記接着剤層上に設けた粘着剤層と、前記相手導体パターンに対向するよう前記粘着剤層上に前記導体パターンとして設けた金属薄膜とを有し、前記接着剤層は前記相手導体パターンに前記導体パターンを接続する際に硬化させることによって前記接続対象物と前記基材とを固定するものであり、前記粘着剤層は前記接続対象物と前記基材と固定する前に前記接続対象物と前記基材と仮固定するものであることを特徴とする電気接続部材が得られる。
【0015】
また、本発明によれば、接続対象物に設けられている相手導体パターンに接続する導体パターンを含む電気接続部材において、基材と、前記基材の一面に設けた粘着剤層と、前記粘着剤層上にパターン化された形状で設けた接着剤層と、前記相手導体パターンに対向するよう前記接着剤層上に前記導体パターンとして設けた金属薄膜とを有し、前記接着剤層は前記相手導体パターンと前記導体パターンとを接続する際に硬化させることによって前記接続対象物と前記基材とを固定するものであり、前記粘着剤層は前記接続対象物と前記基材とを固定する前に前記接続対象物と前記基材とを仮固定するものであることを特徴とする電気接続部材が得られる。
【0016】
また、本発明によれば、一対の固定対象物を対向させて前記一対の固定対象物を相互に固定するフイルム部材において、接着機能をもつ基材と、パターン化された形状で前記基材上に設けた粘着剤層とを有し、前記基材は前記一対の固定対象物同士を固定する際に硬化することによって前記一対の固定対象物に固定するものであり、前記粘着剤層は前記一対の固定対象物と前記基材とを固定する前に前記一対の固定対象物と前記基材とを仮固定するものであることを特徴とするフイルム部材が得られる。
【0017】
また、本発明によれば、一対の固定対象物を相互に接続するフイルム部材において、基材と、該基材の一面に設けた粘着剤層と、前記粘着剤層上にパターン化された形状で設けた接着剤層とを有し、前記接着剤層は前記一対の固定対象物同士を固定する際に硬化させることによって前記一対の固定対象物と前記基材とを固定するものであり、前記粘着剤層は前記一対の固定対象物と前記基材とを固定する前に前記一対の固定対象物と前記基材とを仮固定するものであることを特徴とするフイルム部材が得られる。
【0018】
また、本発明によれば、一対の固定対象物に設けられている相手導体パターンに固定する導体パターンを含む電気接続部材において、基材と、該基材の一面に設けた接着剤層と、パターン化された形状で前記接着剤層上に設けた粘着剤層と、前記相手導体パターンに対向するよう前記粘着剤層上に前記導体パターンとして設けた金属薄膜とを有し、前記接着剤層は前記相手導体パターンに前記導体パターンを固定する際に硬化させることによって前記一対の固定対象物と前記基材とを固定するものであり、前記粘着剤層は前記一対の固定対象物と前記基材と固定する前に前記一対の固定対象物と前記基材と仮固定するものであることを特徴とする電気接続部材が得られる。
【0019】
【作用】
本発明に係る請求項1に記載の電気接続部材では、接着機能をもつ基材と、パターン化された形状で基材の一面に設けた粘着剤層と、粘着剤層上に導体パターンとして設けた金属薄膜とによって構成され、接続対象物に基材を固定する前に接続対象物と基材とを粘着剤層によって仮固定し、その後、基材を硬化させることによって接続対象物と基材とを固定する。
【0020】
また、本発明に係る請求項2び記載の電気接続部材では、基材の一面に設けた接着剤層と、パターン化された形状で接着剤層上に設けた粘着剤層と、粘着剤層上に導体パターンとして設けた金属薄膜とによって構成され、接続対象物と基材と固定する前に接続対象物と基材と粘着剤層によって仮固定し、その後、接着剤層を硬化させることによって接続対象物と基材とを固定する。
【0021】
また、本発明に係る請求項3に記載の電気接続部材では、基材の一面に設けた粘着剤層と、粘着剤層上にパターン化された形状で設けた接着剤層と、接着剤層上に導体パターンとして設けた金属薄膜とによって構成し、接続対象物と基材とを固定する前に接続対象物と基材とを粘着剤層によって仮固定し、その後、接着剤層は硬化させることによって接続対象物と前記基材とを固定する。
【0022】
また、本発明に係る請求項4乃至6に記載のフィルム部材によると、接着機能をもつ基材及びパターン化された形状で基材上に設けた粘着剤層、もしくは基材の一面に設けた粘着剤層上にパターン化された形状で設けた接着剤層によって構成し、一対の固定対象物と基材とを固定する前に一対の固定対象物と基材とを粘着剤層によって仮固定し、その後、接着機能をもつ基材、もしくは接着剤層を硬化することによって一対の固定対象物と基材とを固定する。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明に係る電気接続部材の第1実施の形態例を説明する。図1は、第1実施の形態例における電気接続部材を示している。図2は図1に示した電気接続部材に用いるフイルム部材の構成を示している。
【0024】
図1及び図2を参照して、電気接続部材31は、接着機能をもつ基材(接着剤層13に機能を含む)11と、パターン化された形状で基材11上に設けられている粘着剤層15と、粘着剤層15上に導体パターンとして設けられている金属薄膜17とを有している。
【0025】
なお、図1及び図2に示したフィルム部材32は、基材11が接着機能をもつフィルムによって作られている。また、図3に示すフィルム部材33は、基材11に接着機能がない基材11′と、基材11′の一面に設けられている接着剤層(接着剤フィルム)13と、パターン化された形状で接着剤層13上に設けられている粘着剤層15とを有している。このフィルム部材33では、粘着剤層15上に導体パターンとして設けられている金属薄膜17を設けることによって電気接続部材31が得られる。即ち、図3に示した電気接続部材31は、基材11′と粘着剤層15との間に接着剤層13を挟み込むように構成したものである。
【0026】
以下、図1に示した電気接続部材31の構成に基づいてさらに説明する。金属薄膜17は、図4に示すように、後述する接続対象物の相手導体パターンに接続する前の状態において、基材11の一面上に凸状に設けられている粘着剤層15の上面に粘着されている部分に粘着され、かつ粘着剤層15間で浮き上がった部分を有しており、金属薄膜17がいわゆるフライングリード構造となっている。
【0027】
粘着剤層15は、接続対象物に基材11を固定する前に接続対象物に基材11を仮固定するものである。接着剤層13は、接続対象物に設けられている相手導体パターンに金属薄膜(導体パターン)17を接続する際に基材11を硬化させて、図1に示したように、接続対象物の表面に接着させ、基材11を接続対象物に本固定するものである。
【0028】
図5は、図2もしくは図3に示したフィルム部材32,33に基づいて提案される構成例を、基材11(11′)の一面側から見たパターニングの形態例を示している。図5によって明らかなように、基材11(11′)の一面には、図5の紙面において横方向に所定間隔をもって縦方向に接着剤層13が設けられており、接着剤層13上に粘着剤層15が設けられている。さらに、金属薄膜17は、縦方向に所定間隔をもって横方向に長い寸法で設けられている。
【0029】
図6は電気接続部材31の他の例を基材11(11′)の一面から見たパターニングの形態例を示している。図6によって明らかなように、基材11(11′)の一面上に接着剤層13が設けられており、図6の紙面における行列方向に所定間隔をもっており、図6では微細孔形状に見える粘着剤層15が設けられている。さらに、金属薄膜17は、図6の紙面における縦方向に所定間隔をもって横方向に長い寸法で設けられている。よって、電気接続部材31では、図5及び図6に示したように、接着剤層13が露出した部分と、粘着剤層15が露出した部分という2種類の領域ができる。
【0030】
図7は、基材11(11′)の厚さ寸法と導電薄膜17(導体パターン)のピッチとの関係を示している。図7を参照して、相手側配線基板としての第1接続対象物41における相手導電パターン(図示せず)と導電薄膜17との接続においては、導電薄膜17の位置合わせを軽減するために、導電薄膜17のパターンピッチ(間隔)L1を第1接続対象物41よりも十分に小さくする必要がある。
【0031】
しかし、導電薄膜17のパターンピッチL2が小さすぎると、基材11(11′)が接続対象物41の表面に到達しない。これは、基材11の露出面積と粘着剤層15の厚さ寸法とのアスペクト比の関係によるものであるため粘着剤層15と接続対象物41とを仮固定時に固定することができなくなる。したがって、本固定時の固定信頼性が低下してしまうので、基材11(11′)の弾性や粘着剤層の厚さ寸法を考慮してパターンピッチを決定する。
【0032】
粘着剤層15をパターニングする方法は、接着剤層13の表面に粘着剤層15を一面に塗布した後に、機械的もしくは化学的にエッチングを施しても良いし、スクリーン印刷などによって粘着剤層15を直接パターニングすることによって塗布しても良い。
【0033】
接着機能をもつ基材11の材質としては、熱可塑性接着フィルム、熱硬化性フィルム、UV(紫外線)硬化型接着フイルムなどの、外因(熱、UVなど)により接着硬化が促進するものが望ましい。基材11の厚さ寸法は、フィルム状の基材11自身の弾性(剛性)・接続対象物・硬化時の接着強度などにより決定されるが、おおむね数10μm〜数100μm程度が望ましい。
【0034】
一方、接着剤層13を基材11′の表面に塗布して粘着テープのようなフイルムとした基材11の材質には特に制限はないが、基材11′の硬化条件(熱、UVなど)に対する耐性が高いものが望ましい。接着剤層13の厚さ寸法については、仮固定時の強度や後述するパターニングのピッチなどにより決定されるが、おおむね数10μm程度が望ましい。また、基材11′自身を背材として利用しても良いし、基材11′の背面にさらに背材(基材)としてのフィルムを貼り合わせても良い。
【0035】
その他、基材11′には例えばポリイミドなどのフレキシブルな基材11あるいはガラスエポキシ樹脂などのリジットな基材11′のいずれも用いることがでる。粘着剤15はシリコン系、アクリル系、ゴム系など各種粘着剤を用いることができる。
【0036】
以下に上述した工程を経て作られたフィルム部材32(図2を参照)を用いて、金属薄膜17を形成して得られる電気接続部材の形成方法を図8(A)乃至図13(B)によって説明する。
【0037】
図8(A)乃至図13(B)を参照して、電気接続部材31の形成方法では、図8(A)及び図8(B)に示す金型21を用意する。金型21はその表面に形成すべき金属薄膜(導体パターン)17と対応する凸部22を有する。この例では、凸部22は凸条とされて所定のピッチで複数本配列されるように形成されている。
【0038】
図9(A)及び図9(B)に示すように、金型21上には、この金型21に対し付着力(密着力)の弱い金属膜を蒸着やスパッタによって成膜し、下地層23を形成する。下地層23上には、図10(A)及び図10(B)に示すように、下地層23とともに金属薄膜(導体パターン)17を形成するための主導体層24を所要の厚さ成膜する。成膜は蒸着やスパッタによって行われ、これにより下地層23と主導体層24との2層構造よりなる金属薄膜17が金型21上に構成される。
【0039】
次に、図11(A)及び図11(B)に示すように、一面にフィルム部材32を用意し、このフィルム部材32における基材11の一面側を金型21側にし、その粘着剤15を凸部22上の金属薄膜17に密着させる。そして図12(A)及び図12(B)に示すように、フィルム部材32を引き上げて金型21から剥がす。このとき、粘着剤15に粘着されている凸部22上の金属薄膜17は、金型21との界面で金型21から剥離する。
【0040】
このように凸部22上の金属薄膜17は、粘着剤層15上に粘着転写され、図13(A)及び図13(B)に示すように、粘着剤層15上に金属薄膜(導体パターン)17が形成されてなる電気接続部材31が完成する。
【0041】
なお、下地層23の構成材料には密着性の悪い金や錫などが用いられ、また主導体層24の構成材料にはニッケルや銅が用いられる。金型21の構成材料にはガラス、シリコン、ステンレスあるいはフッ素樹脂といった各種材料を用いることができる。
【0042】
図14(A)〜図14(D)は、上述したような導電薄膜(導体パターン)17の成形方法を用いて形成した電気接続部材31をコネクタとして使用する場合の接続工程のフローを示している。図15は、電気接続部材31と、この電気接続部材31によって接続する相手側配線基板のような第1接続対象物41を示している。なお、図14(A)〜図14(D)では、第1接続対象物41と第2接続対物42とを示しており、第1接続対象物41の相手導体パターン43と第2接続対物42の相手導体パターン(図示せず)を電気接続部材31の導電薄膜17によって相互に接続するものである。
【0043】
図14(A)及び図15に示したように、このコネクタは基材11に一面上に設けられている粘着剤層15上に複数の金属薄膜(導体パターン)17が互いに平行に所定のピッチで配列されて形成されている。
【0044】
図14(A)及び図14(B)に示したように、第1及第2接続対象物41,42同士を接続してコネクタとする場合には、各金属薄膜17を第1及び第2接続対象物41,42の接続すべき相手導体パターン43とそれぞれ対向させ(工程1)、電気接続部材31を接続する第1及第2接続対象物41,42に粘着剤層15を貼り付ける(工程2)。この時点では、圧力のみで貼り合わせるものであり、熱圧着、UV光の照射などの接着剤フイルムが硬化する条件は加えない。図14(B)に示したように、粘着剤層15の露出部分は、第1及び第2の接続対象物41,42に粘着し仮固定が行われる。粘着剤層15は、第1及び第2の接続対象物41,42の基板面とそれぞれ粘着して機械的結合が行われる。この段階では、粘着力のみで仮固定されているので、通常の粘着テープを貼り直す場合と同様に剥離、再接続を容易に行うこおができ、位置ずれなどを修正することが可能となる。
【0045】
その後、図14(C)に示すように、基材11の硬化条件として熱圧着、UV光の照射等を行うとともに加圧部材51によって、図14(C)の矢印方向へ圧力印加する(工程3)と、図14(D)に示すように、基材11が硬化して第1及第2接続対象物41,42と密着しながら硬化して接着し本固定が行われる。
【0046】
なお、図3に示したフイルム部材33を採用した場合には、フイルム状の接着剤層13が硬化して第1及第2接続対象物41,42と密着しながら硬化して接着し本固定が行われる。
【0047】
通常、接着による結合の強度は、粘着による結合の強度よりもはるかに大きいため、本固定後は安定した接続を行うことができる。また、粘着剤層15は押圧により弾性変形して第1及び第2の接続対象物41,42の基板面と粘着し、その弾性復元力が金属薄膜(導体パターン)17と第1及び第2の接続対象物41,42の相手導体パターン43とを圧接させる方向の荷重として寄与するため、金属薄膜17と相手導体パターン43との良好な接続状態を得ることができる。
【0048】
なお、粘着剤層15の種類を選定することによって、繰り返し使用(取り付け・取り外し)も可能であり、あるいは永久接続とすることも可能である。
【0049】
図16及び図17は、第2実施の形態例における電気接続部材を示している。図16及び図17を参照して、電気接続部材31は、基材(フィルム)11と、基材11の一面に設けた粘着剤層15と、粘着剤層15上に格子形状(又はスリット、孔形状に)パターン化された形状で設けた接着剤層13と、接着剤層13上に導体パターンとして設けた金属薄膜17とを有している。
【0050】
図18は、電気接続部材31を基材11の一面から見たパターニングの形態例を示している。図18によって明らかなように、基材11の一面に粘着剤層15が設けられており、粘着剤層15上に図18の紙面において縦方向に所定間隔をもって横方向に粘着剤層15が設けられている。さらに、金属薄膜17は、図18の紙面において横方向に所定間隔をもって縦方向に長い寸法で設けられている。
【0051】
図19は電気接続部材31の他の例を基材11の一面から見たパターニングの形態例を示している。図19によって明らかなように、基材11の一面上に接着剤層13が設けられており、接着剤層13上に微細孔形状の粘着剤層15が行列方向で所定間隔をもって設けられている。さらに、金属薄膜17は、図19の紙面において横方向に所定間隔をもって縦方向に長い寸法で設けられている。
【0052】
このような電気接続部材31では、図18乃至図19に示したように、接着剤層13が露出した部分と、粘着剤層15が露出した部分という2種類の領域ができる。したがって、使用時の位置合わせを軽減するためには、図20に示すように、パターンのピッチ(間隔)L3は、接続対象物41よりも十分小さくする必要がある。ただし、パターンピッチL4が小さすぎると、基材11が粘着剤層15の表面に到達しない。これは、基材11の露出面積と粘着剤層15の厚さ寸法とのアスペクト比の関係によるものであるため仮固定時に固定することができなくなる。
【0053】
したがって、本固定時の固定信頼性が低下してしまうので、接着剤フィルムの弾性や粘着剤層の厚さ寸法を考慮してパターンピッチを決定する。
【0054】
接着剤層13へのパターニング方法については、粘着剤層15の表面に接着剤層13を一面に塗布した後に、機械的もしくは化学的にエッチングを施しても良いし、スクリーン印刷などによって接着剤層13を直接パターニングすることによって塗布しても良い。
【0055】
基材11の材質としては、熱可塑性接着フィルム、熱硬化性フィルム、UV(紫外線)硬化型接着フイルムなどの、外因(熱、UVなど)により接着硬化が促進するものが望ましい。
【0056】
また、基材11の厚さ寸法は、フィルム自身の弾性(剛性)・接続対象物・硬化時の接着強度などにより決定されるが、おおむね数10μm〜数100μm程度が望ましい。
【0057】
一方、接着機能がない基材11′を用いるときには、材質には特に制限はないが、基材11の硬化条件(熱、UVなど)に対する耐性が高いものが望ましい。接着剤層13の厚さについては、仮固定時の強度や後述するパターニングのピッチなどにより決定されるが、おおむね数10μm程度が望ましい。
【0058】
なお、金属薄膜17を形成して得る電気接続部材31の製造方法は、図8(A)乃至図13(B)によって説明した工程と同じであるため、説明を省略する。
【0059】
図21(A)〜図21(D)は上述した導体パターンの成形方法(転写法)を用いて製造した電気接続部材31をコネクタとして使用する場合の接続工程のフローを示している。図22は、電気接続部材31と、この電気接続部材31に接続するとしての第1接続対象物41とを示している。
【0060】
図22に示したように、このコネクタは基材11の一面上に配された接着剤層13上に複数の金属薄膜(導体パターン)17が互いに平行に所定のピッチで配列されて形成されている。
【0061】
このコネクタは、図21(A)及び図21(B)に示したように、第1接続対象物41を接続する場合などに使用され、電気接続部材31を接続する第1接続対象物41に対向させ(工程1)、貼り付けることによって仮固定が行われる(工程2)。この段階では、粘着のみで固定されているので、通常の粘着テープを貼り直す場合と同様に剥離、再接続を容易に行うこおができ、位置ずれなどを修正することが可能となる。この時点では、通常の粘着テープを張り付けるときと同様に圧力のみで貼り合わせ。よって、熱圧着、UV光の照射などの基材11が硬化する条件は加えない。
【0062】
その後、図21(C)に示すように、基材11の硬化条件として熱圧着、UV光の照射等を行うとともに加圧部材51によって、図21(C)の矢印方向へ圧力印加する(工程3)と、図21(D)に示すように、基材11が硬化して第1接続対象物41と密着しながら接着剤層13を硬化して接着し本固定が行われる。
【0063】
通常、接着による結合の強度は、粘着による結合の強度よりもはるかに大きいため、本固定後は安定した接続を行うことができる。また、粘着剤層15は、押圧により弾性変形して第1接続対象物41の基板面と粘着し、その弾性復元力が金属薄膜(導体パターン)17と第1接続対象物41の相手導体パターン43とを圧接させる方向の荷重として寄与するため、金属薄膜17と相手導体パターン43との良好な接続状態を得ることができる。
【0064】
なお、粘着剤層15の種類を選定することによって、繰り返し使用(取り付け・取り外し)も可能であり、あるいは永久接続とすることも可能である。
【0065】
図23は、本発明の第3実施の形態例を示しており、図2に示したフィルム部材32によって第1及び第2接続対象物41,42とを接続する例を示している。図23を参照して、フィルム部材32は、基材11、接着剤層13、及び粘着剤層15の組み合わせた構造である。
【0066】
粘着剤層15は、第1及び第2接続対象物41,42に基材11を本固定する前に第1及び第2接続対象物41,42に基材11を仮固定するものである。接着剤層13は、第1及び第2接続対象物41,42に設けられている相手導体パターンに導体パターンを接続する際に硬化して第1及び第2接続対象物41,42に基材11が固定することによって接続するものである。
【0067】
図24は、フィルム部材32を基材11の一面から見たパターニングの形態例を示している。図24によって明らかなように、基材11の一面上に粘着層15が設けられており、粘着剤層15上に図24の紙面において横方向に所定間隔をもって縦方向に接着剤層13が設けられている。
【0068】
図25はフィルム部材32の他の例を基材11の一面から見たパターニングの形態例を示している。図25によって明らかなように、基材11の一面上に接着剤層13が設けられており、接着剤層13上に図25の紙面の行列方向に所定間隔をもって粘着剤層15が設けられている。
【0069】
このようなフィルム部材32では、図24及び図25に示したように、接着剤層13が露出した部分と、粘着剤層15が露出した部分という2種類の領域ができる。
【0070】
図26(A)〜図26(D)は、上述したようなフィルム部材32をコネクタとして使用する場合の接続工程のフローを示している。なお、図26(A)〜図26(D)では、第1接続対象物41と第2接続対物42とを示しており、これらの第1接続対象物41の相手導体パターンと第2接続対物42の相手導体パターン(図示せず)を相互に接続するものである。
【0071】
図26(A)及び図26(B)に示したように、第1及第2接続対象物41,42同士を接続してコネクタとする場合には、第1及び第2接続対象物41,42の接続すべき相手導体パターン同士を対向させ(工程1)、第1及第2接続対象物41,42に粘着剤層15を貼り付ける(工程2)。この時点では、圧力のみで貼り合わせるものであり、熱圧着、UV光の照射などの接着剤フイルムが硬化する条件は加えない。
【0072】
図26(B)に示したように、粘着剤層15の露出部分は、第1及び第2の接続対象物41,42に粘着し仮固定が行われる。粘着剤層15は、第1及び第2の接続対象物41,42の基板面とがそれぞれ粘着し機械的結合が行われる。この段階では、粘着力のみで仮固定されているので、通常の粘着テープを貼り直す場合と同様に剥離、再接続を容易に行うこおができ、位置ずれなどを修正することが可能となる。
【0073】
その後、図26(C)に示すように、基材11の硬化条件として熱圧着、UV光の照射等を行うとともに加圧部材51によって、図26(C)の矢印方向へ圧力印加する(工程3)と、図26(D)に示すように、基材11の接着剤層13が硬化して第1及第2接続対象物41,42と密着しながら硬化して接着して本固定が行われる。
【0074】
通常、接着による結合の強度は、粘着による結合の強度よりもはるかに大きいため、本固定後は安定した接続を行うことができる。また、粘着剤層15は、押圧により弾性変形して第1及び第2の接続対象物41,42の基板面と粘着し、その弾性復元力が金属薄膜(導体パターン)17と第1及び第2の接続対象物41,42の相手導体パターン43とを圧接させる方向の荷重として寄与するため、金属薄膜17と相手導体パターン43との良好な接続状態を得ることができる。
【0075】
なお、粘着剤層15の種類を選定することによって、繰り返し使用(取り付け・取り外し)も可能であり、あるいは永久接続とすることも可能である。
【0076】
図27は、本発明の第4実施の形態例を示しており、フィルム部材によって第1及び第2接続対象物とを接続する例を示している。図27を参照して、フィルム部材32は、基材11、接着剤層13、及び粘着剤層15の組み合わせ構造のフイルム部材である。
【0077】
なお、第4実施の形態例における電気接続部材は、図16によって説明した基材(フィルム)11と、基材11の一面に設けた粘着剤層15と、粘着剤層15上に格子形状(又はスリット、孔形状)パターン化された形状で設けた接着剤層13とからなる。
【0078】
接着剤層13は相手導体パターンに導体パターンを接続する際に硬化して接続対象物に基材11が固定するものであり、粘着剤層15は接続対象物に基材11を固定する前に接続対象物に基材11を仮固定するものである。
【0079】
図28は、フイルム部材32を基材11の一面から見たパターニングの形態例を示している。図28によって明らかなように、基材11の一面に粘着剤層15が設けられており、粘着剤層15上に図28の紙面における縦方向に所定間隔をもって横方向に長い寸法で接着剤層13が設けられている。
【0080】
図29はフイルム部材32の他の例を基材11の一面から見たパターニングの形態例を示している。図29によって明らかなように、基材11の一面上に接着剤層13が設けられており、接着剤層13上に微細孔形状の粘着剤層15が行列方向で所定間隔をもって設けられている。このようなフイルム部材32では、接着剤層13が露出した部分と、粘着剤層15が露出した部分という2種類の領域ができる。
【0081】
接着剤層13へのパターニング方法については、粘着剤層15の表面に接着剤層13を一面に塗布した後に、機械的若しくは化学的にエッチングを施しても良いし、スクリーン印刷などによって接着剤層13を直接パターニングすることによって塗布しても良い。
【0082】
基材11の材質としては、熱可塑性接着フィルム、熱硬化性フィルム、UV(紫外線)硬化型接着フイルムなどの、外因(熱、UVなど)により接着硬化が促進するものが望ましい。
【0083】
また、基材11の厚さは、フィルム自身の弾性(剛性)・接続対象物・硬化時の接着強度などにより決定されるが、おおむね数10μm〜数100μm程度が望ましい。
【0084】
一方、接着剤層13を含まない基材11の材質には、特に制限はないが、基材11の硬化条件(熱、UVなど)に対する耐性が高いものが望ましい。接着剤層13の厚さについては、仮固定時の強度や後述するパターニングのピッチなどにより決定されるが、おおむね数10μm程度が望ましい。
【0085】
また、接着剤フィルム自身を粘着テープの背材として利用しても良いし、接着剤フィルムの背面にさらに背材(基材)としてのフィルムを貼り合わせても良い。
【0086】
図30(A)〜図30(D)は上述したフイルム部材32をコネクタとして使用する場合の接続工程のフローを示している。
【0087】
このコネクタは、図30(A)及び図30(B)に示したように、図30(A)及び図30(B)に示したように、第1及び第2接続対象物41,42を接続する場合などに使用され、フィルム部材32を接続する第1及び第2接続対象物41,42に対向させ(工程1)、貼り付ける仮固定が行われる(工程2)。この段階では、粘着のみで固定されているので、通常の粘着テープを貼り直す場合と同様に剥離、再接続を容易に行うこおができ、位置ずれなどを修正することが可能となる。この時点では、通常の粘着テープを張り付けるときと同様に圧力のみで貼り合わせ。よって、熱圧着、UV光の照射などの基材11が硬化する条件は加えない。
【0088】
その後、図30(C)に示すように、基材11の硬化条件として熱圧着、UV光の照射等を行うとともに加圧部材51によって、図30(C)の矢印方向へ圧力印加する(工程3)と、図30(D)に示すように、基材11が硬化して第1及第2接続対象物41,42と密着しながら接着剤層13が硬化して接着し本固定が行われる。
【0089】
通常、接着による結合の強度は、粘着による結合の強度よりもはるかに大きいため、本固定後は安定した接続を行うことができる。また、粘着剤層15は、押圧により弾性変形して第1及び第2の接続対象物41,42の基板面と粘着し、その弾性復元力が金属薄膜(導体パターン)17と第1及び第2の接続対象物41,42の相手導体パターン43とを圧接させる方向の荷重として寄与するため、金属薄膜17と相手導体パターン43との良好な接続状態を得ることができる。
【0090】
なお、粘着剤層15の種類を選定することによって、繰り返し使用(取り付け・取り外し)も可能であり、あるいは永久接続とすることも可能である。
【0091】
本実施の形態例では、フィルム部材または接続対象物に金属薄膜(導体パターン)が形成されている場合について説明したが、フィルム部材に金属薄膜がない場合あるいは接続対象物に金属薄膜がない場合(この場合は固定対象物と表現する)には、フィルム部材を一対の固定対象物間を単に固定するために用いてもよい。
【0092】
【発明の効果】
以上、実施の形態例によって説明したように、本発明の電気接続部材、及びフィルム部材によれば、接着機能をも基材、もしくは接着剤層を設けた基材と、パターニング化した粘着剤層、もしくはパターニング化した接着剤層を用いることで、仮固定時には粘着剤の露出部分で仮固定を行うため剥離・再接続が容易となり、位置ずれなどを修正することも可能となる。
【0093】
また、本固定時には、接着剤層の露出部分を接着硬化させて接続を行うため信頼性の高い接続ができる。接着による結合の強度は、粘着による結合の強度よりもはるかに大きいため、本固定後は安定した接続を行うことができる。
【0094】
さらに、熱硬化ゴム系粘着テープと比較して場合、仮固定用の粘着剤層と本固定用の接着剤層も双方を比較的自由に選択することができるため、より低音、短時間での硬化や耐環境特性が可能な使用用途も幅広くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電気接続部材の第1実施の形態例を示す斜視図である。
【図2】図1に示した電気接続部材に用いるフイルム部材の構成を示す斜視図である。
【図3】図1に示した電気接続部材に用いるフイルム部材の他の構成例を示す斜視図である。
【図4】図1に示した電気接続部材において導電薄膜に基材を接続する前の状態を示した斜視図である。
【図5】図1に示した電気接続部材を基材の一面側から見たパターニングの形態例を示す平面図である。
【図6】図1に示した電気接続部材の他の例を基材の一面側から見たパターニングの形態例を示す平面図である。
【図7】図1に示した基材の厚さ寸法と導電薄膜のピッチとの関係を示す説明図である。
【図8】(A)及び(B)は、図1に示した電気接続部材における金属薄膜の形成方法を示しており、(A)は、金型の斜視図、(B)は(A)の正面図である。
【図9】(A)及び(B)は、図8の工程の次工程を示しており、(A)は斜視図、(B)は(A)の正面図である。
【図10】(A)及び(B)は、図9の工程の次工程を示しており、(A)は斜視図、(B)は(A)の正面図である。
【図11】(A)及び(B)は、図10の工程の次工程を示しており、(A)は斜視図、(B)は(A)の正面図である。
【図12】(A)及び(B)は、図11の工程の次工程を示しており、(A)は斜視図、(B)は(A)の正面図である。
【図13】(A)及び(B)は、図12の工程の次工程を示しており、(A)は斜視図、(B)は(A)の正面図である。
【図14】(A)〜(D)は、導電薄膜の成形方法を用いて製造した電気接続部材をコネクタとして使用する場合の接続工程のフローを示す側面図である。
【図15】図14に示した電気接続部材と、電気接続部材によって接続する接続対象物とを示した斜視図である。
【図16】本発明の第2実施の形態例を示しており、電気接続部材に用いるフィルム部材を分解して示した斜視図である。
【図17】図16に示したフイルム部材を用いた電気接続部材を示す斜視図である。
【図18】図17に示した電気気接続部材の他の例を基材の一面側から見たパターニングの形態例を示す平面図である。
【図19】図17に示した電気気接続部材の他の例を基材の一面側から見たパターニングの形態例を示す平面図である。
【図20】図17に示した基材の厚さ寸法と導電薄膜のピッチとの関係を示す説明図である。
【図21】(A)〜(D)は、図17に示した導電薄膜の成形方法を用いて製造した電気接続部材をコネクタとして使用する場合の接続工程のフローを示す側面図である。
【図22】図17に示した電気接続部材と、電気接続部材に接続する接続対象物とを示した斜視図である。
【図23】本発明の第3実施の形態例を示しており、図2に示したフィルム部材によって接続対象物を接続した例を示した斜視図である。
【図24】図23に示したフィルム部材を基材の一面から見たパターニングの形態例を示す平面図である。
【図25】フィルム部材の他の例を基材の一面から見たパターニングの形態例を示す平面図である。
【図26】(A)〜(D)は、フィルム部材をコネクタとして使用する場合の接続工程のフローを示す側面図である。
【図27】本発明の第4実施の形態例を示しており、フィルム部材を示した斜視図である。
【図28】図27におけるフイルム部材を基材の一面から見たパターニングの形態例を示す平面図である。
【図29】図27におけるフイルム部材の他の例を基材の一面から見たパターニングの形態例を示している。
【図30】(A)〜(D)は、図27に示したフイルム部材をコネクタとして使用する場合の接続工程のフローを示す側面図である。
【符号の説明】
11,11′ 基材
13 接着剤層
15 粘着剤層
17 金属薄膜
21 金型
22 凸部
23 下地層
24 主導体層
31 電気接続部材
32,33 フィルム部材
41 第1接続対象物
42 第2接続対象物
Claims (6)
- 接続対象物に設けられている相手導体パターンに接続する導体パターンを含む電気接続部材において、接着機能をもつ基材と、パターン化された形状で前記基材の一面に設けた粘着剤層と、前記相手導体パターンに対向するよう前記粘着剤層上に前記導体パターンとして設けた金属薄膜とを有し、前記基材は前記相手導体パターンに前記導体パターンを接続する際に硬化させることによって前記接続対象物に固定するものであり、前記粘着剤層は前記接続対象物に前記基材を固定する前に前記接続対象物と前記基材とを仮固定するものであることを特徴とする電気接続部材。
- 接続対象物に設けられている相手導体パターンに接続する導体パターンを含む電気接続部材において、基材と、該基材の一面に設けた接着剤層と、パターン化された形状で前記接着剤層上に設けた粘着剤層と、前記相手導体パターンに対向するよう前記粘着剤層上に前記導体パターンとして設けた金属薄膜とを有し、前記接着剤層は前記相手導体パターンに前記導体パターンを接続する際に硬化させることによって前記接続対象物と前記基材とを固定するものであり、前記粘着剤層は前記接続対象物と前記基材と固定する前に前記接続対象物と前記基材と仮固定するものであることを特徴とする電気接続部材。
- 接続対象物に設けられている相手導体パターンに接続する導体パターンを含む電気接続部材において、基材と、前記基材の一面に設けた粘着剤層と、前記粘着剤層上にパターン化された形状で設けた接着剤層と、前記相手導体パターンに対向するよう前記接着剤層上に前記導体パターンとして設けた金属薄膜とを有し、前記接着剤層は前記相手導体パターンと前記導体パターンとを接続する際に硬化させることによって前記接続対象物と前記基材とを固定するものであり、前記粘着剤層は前記接続対象物と前記基材とを固定する前に前記接続対象物と前記基材とを仮固定するものであることを特徴とする電気接続部材。
- 一対の固定対象物を対向させて前記一対の固定対象物を相互に固定するフイルム部材において、接着機能をもつ基材と、パターン化された形状で前記基材上に設けた粘着剤層とを有し、前記基材は前記一対の固定対象物同士を固定する際に硬化することによって前記一対の固定対象物に固定するものであり、前記粘着剤層は前記一対の固定対象物と前記基材とを固定する前に前記一対の固定対象物と前記基材とを仮固定するものであることを特徴とするフイルム部材。
- 一対の固定対象物を相互に接続するフイルム部材において、基材と、該基材の一面に設けた粘着剤層と、前記粘着剤層上にパターン化された形状で設けた接着剤層とを有し、前記接着剤層は前記一対の固定対象物同士を固定する際に硬化させることによって前記一対の固定対象物と前記基材とを固定するものであり、前記粘着剤層は前記一対の固定対象物と前記基材とを固定する前に前記一対の固定対象物と前記基材とを仮固定するものであることを特徴とするフイルム部材。
- 一対の固定対象物に設けられている相手導体パターンに固定する導体パターンを含む電気接続部材において、基材と、該基材の一面に設けた接着剤層と、パターン化された形状で前記接着剤層上に設けた粘着剤層と、前記相手導体パターンに対向するよう前記粘着剤層上に前記導体パターンとして設けた金属薄膜とを有し、前記接着剤層は前記相手導体パターンに前記導体パターンを固定する際に硬化させることによって前記一対の固定対象物と前記基材とを固定するものであり、前記粘着剤層は前記一対の固定対象物と前記基材と固定する前に前記一対の固定対象物と前記基材と仮固定するものであることを特徴とする電気接続部材。
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