JP2004164957A

JP2004164957A - コネクタ

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Publication number: JP2004164957A
Application number: JP2002328341A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Doi; 仁土居; Junichiro Kumagai; 純一郎熊谷; Hiroaki Ichikawa; 博章市川; Shinichiro Kawamura; 晋一郎川村
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】接着方式コネクタの高い接続信頼性と粘着方式コネクタの脱着特性とを兼ね備え、かつ導体部（電気回路）の狭ピッチ化／コネクタ本体の薄型化を容易に達成可能なコネクタを提供すること。
【解決手段】少なくとも基板、該基板上に形成され、加熱によって接着性を発現し、かつ加圧によって粘着性を発現する接着／粘着層２、および導体パターン３を含むコネクタ１１。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気／電子機器に使用されるコネクタ、更に詳しくはフィルムタイプのコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気／電子機器の電子部品として使用されるコネクタは自己を介して２つの電気回路端子（被接続体）を電気的に接続するためのものであり、機器の小型化／部品の高密度化に伴い、コネクタにおける電気回路パターンの狭ピッチ化／コネクタ本体の薄型化が求められている。狭ピッチ化／薄型化を達成する従来のコネクタとして接着方式、粘着方式のものが知られている。
【０００３】
接着方式のコネクタは機器の電気回路端子等の被接続体との全ての接触部が圧と熱によって当該端子に接着・固定されるタイプのものである。そのような接着方式のコネクタは、詳しくは、屈曲性の良いフィルムに導体部（コネクタにおける電気回路）と接着層を配置したものが一般的であり、この構造体はフィルム、導体部、接着層が薄いため薄型化は容易である（例えば、特許文献１参照）。接着層は、粉末（酸化チタン等）、熱可塑性高分子結合剤、溶剤、および粘着付与剤を添加混合し溶解せしめてなる熱圧着懸濁液を用いて形成され得ることが知られている。しかしながら、接着方式のコネクタは全ての接触部が圧と熱によって接着・固定されなければならないという欠点があった。すなわち、接着方式コネクタは、少なくとも一方の接触部が被接続体に対して脱着可能であることが求められる用途であっても、電気回路端子の電気的接続のためには全ての接触部が接着・固定されることを要するため、用途が限定されていた。
【０００４】
粘着方式のコネクタは機器の電気回路端子等の被接続体との全ての接触部が当該被接続体に対して脱着可能なタイプのものである。そのような粘着方式のコネクタの詳細は明らかではないが、屈曲性の良いフィルムに導体部（コネクタにおける電気回路）と粘着層を配置したものが市販されている。この構造体はフィルム、導体部、粘着層が薄いため薄型化は容易である。しかしながら、粘着方式のコネクタは被接続体から剥がれる可能性があり接続の信頼性が低いという欠点があった。すなわち、粘着方式コネクタは、被接続体に対して接着・固定されることが求められる用途であっても、脱着可能にしか接続できないため、そのような用途で使用されると接続の信頼性が低かった。
【０００５】
特に上記の接着方式コネクタおよび粘着方式コネクタは、一方の接触部が被接続体に接着・固定されることが求められ、他方の接触部が被接続体に脱着可能に接続されることが求められる用途には使用不可能であった。
【０００６】
また、上記の接着方式コネクタおよび粘着方式コネクタは導体部がエッチング方式で形成されるのが一般的である。しかしながら、エッチング方式で導体部を形成すると、以下の問題が生じた；
・導体部を作成する工程が長いため、様々なパターン幅、ピッチの要求に対し早急な対応が難しい；
・フォトレジストによりパターンを作成するため、狭ピッチ化する場合、コストが増大する；
・狭ピッチ化する場合、パターンの位置合わせが難しくなる；
・廃液処理の問題があり環境負荷の面で好ましくない。
【０００７】
【特許文献１】
特公昭５８−１２５８６号公報（請求項１、第３頁）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、接着方式コネクタの高い接続信頼性と粘着方式コネクタの脱着特性とを兼ね備え、かつ導体部（電気回路）の狭ピッチ化／コネクタ本体の薄型化を容易に達成可能なコネクタを提供することを目的とする。
【０００９】
すなわち本発明は、用途に応じて被接続体との接触部における接続形態を該接触部ごとに接着形態（固定形態）または粘着形態（脱着可能形態）のいずれにも選択可能で、かつ導体部（電気回路）の狭ピッチ化／コネクタ本体の薄型化を容易に達成可能なコネクタを提供することを目的とする。
【００１０】
特に本発明は、被接続体との一方の接触部が被接続体に接着・固定されることが求められ、他方の接触部が被接続体に脱着可能に接続されることが求められる用途に使用可能で、かつ導体部（電気回路）の狭ピッチ化／コネクタ本体の薄型化を容易に達成可能なコネクタを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも基板、該基板上に形成され、加熱によって接着性を発現し、かつ加圧によって粘着性を発現する接着／粘着層、および導体パターンを含んでなることを特徴とするコネクタに関する。
【００１２】
本発明はまた、少なくとも基板、該基板上にグリッド状に形成される導体パッド、基板における導体パッド形成面と反対の面上に形成される導体パターン、基板に形成されたスルーホールに導電性物質が充填されてなり、導体パッドと導体パターンとを電気的に連結する導体連結部、導体パッド上に配置される導電性ボール、および表面から導電性ボールが現れるように基板における導体パッド形成面上に形成され、加熱によって接着性を発現し、かつ加圧によって粘着性を発現する接着／粘着層を含んでなることを特徴とするコネクタに関する。
【００１３】
本明細書中、「被接続体」とは、本発明のコネクタと電気的に接続されるべき電気回路端子、または該電気回路端子を有する電気／電子部品、電気／電子機器もしくは他のコネクタを包含して意味するものとする。他のコネクタは本発明の別のコネクタであってもよいし、または従来から公知のコネクタであってもよい。
「接着」とはコネクタと被接続体との接続形態のひとつであって、人力によって容易には分離しない程度に一体化されている接続形態を意味するものとする。「粘着」とはコネクタと被接続体との接続形態のひとつであって、外力が加わることなしに分離しないが、人力によって比較的容易に分離する程度に一体化されている接続形態を意味するものとする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のコネクタは、２つの被接続体を電気的に接続するためのものであり、「加熱によって接着性を発現し、かつ加圧によって粘着性を発現する接着／粘着層」を有することを特徴とする。そのような接着／粘着層を用いて、本発明のコネクタを被接続体に接続することによって、コネクタと被接続体との接続形態を接着形態（固定形態）または粘着形態（脱着可能形態）のいずれにも選択可能となる。すなわち、接着／粘着層に熱と圧を付与してコネクタと被接続体との接続を達成すると、コネクタは被接続体に接着・固定される。また接着／粘着層に圧のみを付与してコネクタと被接続体との接続を達成すると、コネクタは被接続体に対して粘着し、脱着可能に接続される。このように本発明のコネクタは、被接続体への接続に際し、接着／粘着層に適用されるエネルギーの種類（熱、圧等）を選択することによって、被接続体との接続形態を接着形態（固定形態）または粘着形態（脱着可能形態）のいずれにも制御可能である。このため、コネクタにおける被接続体との接触部位ごとに適用エネルギーの種類を選択することによって、一方の接触部が被接続体に接着・固定されることが求められ、かつ他方の接触部が被接続体に脱着可能に接続されることが求められる用途にも容易に使用可能となる。このように本発明の特徴とする接着／粘着層は一種類の部材で接着性と粘着性を発揮できるので、生産性に優れ、コネクタの製造コストを低減可能である。
【００１５】
本発明のコネクタは後で詳述する接着／粘着層が被接続体との接続に寄与し得る構造を有していればよく、その他の構造は限定的に解釈されるべきでない。例えば、被接続体との接触部における導体が略平行に配置されてなる平行状コネクタ、被接続体との接触部における導体がグリッド状に配置されてなるグリッド状コネクタ等が挙げられる。
【００１６】
本発明の平行状コネクタは、例えば、図１〜３に示すような構造を有する。図１は、平行状コネクタの一例を被接続体との接触部１０を有する面の側から見たときの概略見取り図を示す。図２は図１の平行状コネクタを図の左右方向から見たときの概略見取り図を示す。図３は図１の平行状コネクタの被接続体との接触部１０における概略断面図を示す。
【００１７】
図１〜３において、本発明の平行状コネクタは、基板１、該基板上に形成される接着／粘着層２、および該接着／粘着層上に形成される導体パターン３を含んでなる。平行状コネクタは通常、導体パターン形成面において被接続体との接触部１０以外の部分が絶縁性樹脂層４で覆われている。また接触部１０における導体パターン３が形成されていない部分には、通常、１の接触部につき少なくとも２個の位置決め孔５が設けられる。図１〜３において導体パターン３は接着／粘着層２上に形成されているが、当該態様に限定されるものではく、例えば、導体パターン３は基板１上に形成され、接着／粘着層２は該導体パターン３の間であって基板１上に形成されてもよい。以下、導体パターン３が接着／粘着層２上に形成された図１〜３に示すコネクタについて説明する。
【００１８】
基板１は電気的絶縁性を有し、かつ該基板上に形成される層や導体パターン等を保持できる限り特に制限されないが、コネクタ本体の薄型化および被接続体との接続容易性の観点から、可撓性フィルムを使用することが好ましい。そのような可撓性フィルムとして、例えば、厚み１０〜１００μｍのポリエステル系フィルム、ポリイミド系フィルムが好適である。
【００１９】
接着／粘着層２は、加熱によって接着性を発現し、かつ加圧によって粘着性を発現する層であればよく、例えば、加熱によって接着性を発現する接着成分中に、加圧によって粘着性を発現する粘着成分が分散されてなる分散型層、または接着成分からなる接着層および粘着成分からなる粘着層を含んでなる積層型層が挙げられる。
【００２０】
分散型接着／粘着層２Ａは例えば、図４（Ａ）に示されるように、加熱によって接着性を発現する接着成分２１中に、加圧によって粘着性を発現する粘着成分２２が分散されてなる。粘着成分２２の分散形態は、接着成分と粘着成分とが相溶した均一分散形態であっても、接着成分中に該成分とは非相溶な粘着成分が相を形成しながら分散されてなる相分散形態であってもよい。相分散形態において分散される粘着成分相の大きさは、得られる接着／粘着層が加熱によって接着性を発現し、かつ加圧によって粘着性を発現する機能を発揮する限り特に制限されず、通常、数ミクロンが好適である。
【００２１】
コネクタと被接続体との接続に際し、このような分散型接着／粘着層に圧を付与すると、当該層における最表面の粘着成分が被接続体に対して優れた粘着力を発揮し、コネクタは被接続体に対して脱着可能に接続される。また分散型接着／粘着層に熱と圧を付与すると、当該層における最表面の接着成分が被接続体と接触し、優れた接着・固定力を発揮する。
【００２２】
そのような分散型接着／粘着層２Ａは、接着成分および粘着成分が固体である場合は、接着成分溶液に、粘着成分を溶解するか、または粘着成分溶液を分散し、得られた分散液を塗布・乾燥して分散型接着／粘着層２Ａを形成すればよい。接着成分が固体で、粘着成分が液体である場合は、接着成分溶液に粘着成分を分散し、得られた分散液を塗布・乾燥して分散型接着／粘着層２Ａを形成すればよい。接着成分が液体で、粘着成分が固体である場合は、接着成分に、粘着成分を溶解するか、または粘着成分溶液を分散し、得られた分散液を塗布・乾燥して分散型接着／粘着層２Ａを形成すればよい。接着成分および粘着成分が液体である場合は、接着成分に粘着成分を分散し、得られた分散液を塗布・乾燥して分散型接着／粘着層２Ａを形成すればよい。
皮膜性の観点からは接着成分も粘着成分も固体であることが好ましい。接着成分または粘着成分の少なくとも一方が液体の場合は、形成された層をさらにＢステージにするなどの皮膜化処理に供すればよい。
【００２３】
接着成分２１は加熱によって接着性を発現するものであればよく、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂のいずれのタイプの樹脂も使用可能である。
【００２４】
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ、フェノール、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、シリコーン、ユリア、メラニン、フラン等が挙げられる。接着成分として熱硬化性樹脂を使用する場合、接着成分として硬化剤（触媒性硬化剤も含む）が併用され、好ましくはさらに硬化促進剤が併用される。
【００２５】
熱硬化性樹脂としてエポキシを使用する場合、硬化剤としては、例えば、１級、２級アミン類、ポリアミドアミン類、メルカプタン系化合物、酸無水物、多塩基酸、活性水素化合物系、３級アミン類またはこれらの塩類、イミダゾール類またはこれらの塩類、アミンアミド系硬化剤、ルイス酸またはブレンステッド酸塩、尿素誘導体等が使用可能である。
熱硬化性樹脂としてフェノールを使用する場合、硬化剤としては、例えば、ヘキサメチレンテトラミン、ブロックイソシアナート化合物等が使用可能である。
熱硬化性樹脂として不飽和ポリエステルを使用する場合、硬化剤としては、例えば、有機過酸化物等が使用可能である。
熱硬化性樹脂としてポリウレタンを使用する場合、硬化剤としては例えば、ポリオール／ブロックイソシアナート化合物等が使用可能である。
【００２６】
分散型接着／粘着層における接着成分として熱硬化性樹脂を使用する場合、該分散型接着／粘着層には、さらに必要に応じて可撓性を有する成分を含有させても良い。
可撓性成分は、分散型接着／粘着層に熱と圧を付与し該層を硬化させてコネクタと被接続体との接続を達成した後でも、接着／粘着層、特に全体としてのコネクタに適度な可撓性を提供する成分であり、好ましくは図４（Ａ）における接着成分２１の相に含有され得る。可撓性成分として熱可塑性樹脂またはエラストマーが使用可能である。可撓性成分は予め接着成分の熱硬化性樹脂と変成して使用してもよく、そのように可撓性成分によって変性された熱硬化性樹脂として例えば、ゴム変成エポキシ樹脂、シリコーン変成エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００２７】
接着成分としての熱可塑性樹脂としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、熱可塑性ゴム等が挙げられる。
【００２８】
上記いずれの接着成分を使用する場合においても、粘着成分としては、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、ポリエステル系粘着剤等が使用される。
【００２９】
本発明は、分散型接着／粘着層における接着成分として熱可塑性樹脂を使用する場合において、接着成分および粘着成分を併用する代わりに、接着成分（熱可塑性樹脂）と粘着成分とのブロック共重合体を単独で使用することを妨げるものではない。そのようなブロック共重合体として、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンからなるブロック共重合体、スチレン−イソプレン−ブタジエンー−スチレンからなるブロック共重合体、熱安定を改善するためにこれらのブロック共重合体の共役ジエン部を水素添加したもの、エポキシ変成したもの、ウレタン変成したもの等が挙げられる。上記ブロック共重合体を使用する場合、分散型接着／粘着層は、該ブロック共重合体の溶液または分散液を塗布することによって形成すればよい。
【００３０】
積層型接着／粘着層は接着成分からなる接着層および粘着成分からなる粘着層を含んでなり、接着／粘着層における基板接触面と反対の面が粘着層からなっていればよい。例えば、図４（Ｂ）に示されるように粘着層２５、接着層２６および粘着層２７が順次形成されてなる３層型接着／粘着層２Ｂ、図４（Ｃ）に示されるように接着層２６および粘着層２７が順次形成されてなる２層型接着／粘着層２Ｃを例示できる。
【００３１】
コネクタと被接続体との接続に際し、そのような積層型接着／粘着層に圧を付与すると、最表面の粘着層（図４（Ｂ）および（Ｃ）において２７）が被接続体に対して優れた粘着力を発揮し、コネクタは被接続体に対して脱着可能に接続される。また積層型接着／粘着層に熱と圧を付与すると、接着層（図４（Ｂ）および（Ｃ）において２６）は溶融して、接着成分が粘着層２７に侵入し、やがて最表面に至り、被接続体との優れた接着・固定力を発揮する。
【００３２】
積層型接着／粘着層における接着層を形成する接着成分としては分散型接着／粘着層における接着成分としての熱可塑性樹脂と同様の樹脂が挙げられる。粘着層を形成する粘着成分は分散型接着／粘着層における粘着成分と同様である。積層型接着／粘着層における接着層および粘着層はそれぞれ接着成分の溶液または分散液および粘着剤成分の溶液または分散液を塗布することによって独立して形成されればよい。成分がそれ自体液体の場合は、該成分をそのまま塗布し、形成された層をさらにＢステージにするなどの皮膜化処理に供すればよい。
【００３３】
接着／粘着層が分散型または積層型のいずれのタイプであっても、本発明は、コネクタの被接続体との接触部ごとに接着／粘着層の接着機能および粘着機能をいずれかの機能に偏重させることを妨げるものではない。例えば、分散型接着／粘着層の接着機能を強化したい場合は、接着性のより高い接着成分を使用したり、接着成分の粘着成分に対する使用比率を上げればよい。また例えば、分散型接着／粘着層の粘着機能を強化したい場合は、粘着性のより高い粘着成分を使用したり、接着成分の粘着成分に対する使用比率を下げればよい。また例えば、積層型接着／粘着層の接着機能を強化したい場合は、接着性のより高い接着成分を使用したり、接着層厚の粘着層厚に対する比率を上げればよい。また例えば、積層型接着／粘着層の粘着機能を強化したい場合は、粘着性のより高い粘着成分を使用したり、接着層厚の粘着層厚に対する比率を下げればよい。
【００３４】
また接着／粘着層が分散型または積層型のいずれのタイプであっても、当該層には、必要に応じて充填剤、粘着付与剤、軟化剤、補強性樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤等の添加剤が配合されてよい。これらの添加剤は、接着／粘着層全体、接着成分相および／または粘着成分相、もしくは接着層および／または粘着層に含有されてよい。充填剤は特に制限されることなく、各種の無機あるいは有機充填剤が使用できる。
【００３５】
接着／粘着層の厚みは、被接続体との高い接触信頼性を確保する観点から、後述の導体パターンの厚みより大きくする。通常、５〜２０μｍが好適である。
【００３６】
導体パターン３を形成する材料は導電性を有する限り特に制限されないが、導体パターン３は接着／粘着層２上に形成されるため、該層が自己の形状を保持できる程度の温度でパターンを形成可能な導電性材料を使用することが好ましい。そのような材料として導電性インクが使用可能であり、該導電性インクにはナノ金属、有機金属、コロイド金属等が含有される。導電性インクを使用してパターン形状を作製すると、その後は、トナーを使用した場合に必要とされる加熱定着等のような比較的高温での加熱処理は必要とされず、そのまま風乾（必要により温風乾燥）を行えば良く、比較的低温での導体パターンの形成が容易に可能となる。例えば、ナノ金属微粒子や有機金属を用いると１５０℃程度の低温加熱で、優れた導電性を有する導体パターンを形成できる。また導電性インクは優れた導電性を実現できるので、微細パターンへの適応が容易に可能となる。
【００３７】
導体パターン３のピッチＸおよびパターン幅Ｙ（図１参照）ならびに高さＨ（図２参照）は、本発明のコネクタが電気的に接続されるべき被接続体が有する導体パターン（電気回路パターン）に応じて適宜設定されれば良く、特に制限されるものではない。本発明においてはパターンの微細化を容易に達成可能であり、特にピッチＸおよびパターン幅Ｙはそれぞれ１００μｍおよび５０μｍまで微細化可能である。高さＨは通常、１〜１０μｍである。
【００３８】
導体パターン３は上記導電性材料、特に導電性インクを用いてインクジェット方式、スクリーン印刷方式（特に、シルクスクリーン印刷方式）、凸版印刷方式またはグラビア印刷方式等の印刷方式によって好ましく形成される。インクジェット方式では、短時間での導体パターンの形成が可能である。また、インクジェット方式を採用したパターン形成装置の設定を変更するだけで、導体パターンのピッチとパターン幅を容易に変更できるため、新規に設備投資することなく、短時間で導体パターンの形状を変更できる。スクリーン印刷方式では、短時間での導体パターンの形成が可能であり、少ない設備投資費用でピッチとパターン幅を変更できる。
【００３９】
絶縁性樹脂層４は導体パターン形成面における被接続体との接触部１０以外の部分に形成される。当該層を形成する絶縁性樹脂は特に制限されず、例えば、エポキシ樹脂とアクリル酸エステルの混合物を主成分とする紫外線／熱硬化型樹脂が挙げられる。絶縁性樹脂層４は上記樹脂を溶剤に溶解してなる樹脂溶液を塗布することによって形成すればよい。絶縁性樹脂層４の厚みは通常、１〜１０μｍである。
【００４０】
上記平行状コネクタを被接続体と接続する方法について図５を用いて簡単に説明する。図５（Ａ）は本発明の平行状コネクタ１１における接触部を、可撓性基板５１上に導体パターン５２が形成されてなる被接続体５０と接続するときの概略流れ図である。かかる接続では、コネクタ基板１には加圧板５４が適用され、可撓性基板５１にはあて治具５３が適用され、加圧される。このように圧力のみが付与されると、コネクタと可撓性基板との間の空間が接着／粘着層２によって埋められて当該層２は被接続体５０に対して粘着し、人力によって脱着可能に接続される。加圧板５４の代わりに加圧加熱板を用いるなどして、圧力と熱が付与されると、コネクタと可撓性基板との間の空間が接着／粘着層２によって埋められて当該層２は被接続体５０に接着・固定される。
被接続体の基板が剛性を有する場合の接続方法は、基板にあて治具を適用することを要しないこと以外、被接続体基板が可撓性を有する場合の上記方法と同様であるため、説明を省略する。
【００４１】
図５（Ｂ）は本発明の２つの平行状コネクタ１１における接触部を互いに接続するときの概略流れ図である。かかる接続では、両方の基板から、凹凸に追従できる加圧治具（図示しない）によって加圧される。このように圧力が付与されると、コネクタ間の空間が接着／粘着層２によって埋められてこれらの層は互いに粘着し、より信頼性の高い接続が可能となる。このとき、これらのコネクタは人力によって脱着可能に接続されている。なお、凹凸に追従できる加圧治具の代わりに、図５（Ａ）に示すような加圧板を両方の基板に適用し、加圧してもよい。また両方の基板に加圧加熱板を適用するなどして、圧力と熱が付与されると、コネクタ間の空間が接着／粘着層２によって埋められてこれらの層は互いに接着・固定される。
【００４２】
平行状コネクタを被接続体と接続するに際しては、コネクタの導体パターンが、対応する被接続体の導体パターンと当接するように前記した位置決め孔によって位置決めされる。
平行状コネクタは導体パターンが直接的に被接続体の導体部と接触するので、高い接触信頼性を確保できる。
【００４３】
本発明のグリッド状コネクタは例えば、図６〜８に示すような構造を有する。図６は、グリッド状コネクタの一例を被接続体との接触部６０を有する面の側から見たときの概略透視図を示す。図７は図６のグリッド状コネクタを図の左右方向から見たときの概略透視図を示す。図８は図６のグリッド状コネクタにおける導体パターン６３を単独で表す概略図を示す。
【００４４】
図６〜８において、本発明のグリッド状コネクタ７１は、基板６１、該基板上にグリッド状に形成される導体パッド６２、基板における導体パッド形成面と反対の面上に形成される導体パターン６３、基板に形成されたスルーホールに導電性物質が充填されてなり、導体パッド６２と導体パターン６３とを電気的に連結する導体連結部６４、導体パッド上に配置される導電性ボール６５、および表面から導電性ボールが現れるように基板における導体パッド形成面上に形成される接着／粘着層６６を含んでなる。グリッド状コネクタは通常、基板の導体パターン形成面が絶縁性樹脂層６７で覆われている。また図６において接触部６０における導体パッド６２および導体パターン６３が形成されていない部分には、通常、１の接触部につき少なくとも４個の位置決め孔６８が設けられる。
【００４５】
グリッド状コネクタ７１において導電性ボール６５、導体パッド６２、導体連結部６４および導体パターン６３は電気的に連結されている。図７の概略透視図において複数組の導電性ボール６５、導体パッド６２および導体連結部６４は便宜上、１つの導体パターン６３に連結されているように見えるが、実際には導体パターン６３は図８に示すように形成されているため、一方の接触部における導電性ボールは他方の接触部における導電性ボールと、導体パッド６２、導体連結部６４および導体パターン６３を経由して、１対１で連結されるようになっている。導体パターン６３の模様は、コネクタにおいて一方の接触部における導電性ボールと他方の接触部における導電性ボールとの電気的連結が１対１で達成される限り特に制限されるものではない。
【００４６】
グリッド状コネクタ７１は、接触部６０に現れる導体部が導電性ボール６５であり、被接続体とは点接触することによって電気的接続を達成する。このためグリッド状コネクタは、前記の平行状コネクタと比較して、導体パターンが狭ピッチ化されて接続されるべき回路数が多くなるほど有利である。
【００４７】
基板６１および接着／粘着層６６は、接着／粘着層６６が、表面から導電性ボール６５が略半分だけ現れるように基板における導体パッド形成面上に形成されること、および接着／粘着層の厚みが特に制限されないこと以外、平行状コネクタにおける基板および接着／粘着層と同様である。グリッド状コネクタにおける接着／粘着層の厚みは当該層の表面から導電性ボールが突出できる限り特に制限されず、通常、５〜１００μｍが好適である。
【００４８】
そのような接着／粘着層６６は、導電性ボールが固定された接着／粘着層用シートを別途作成し、該シートを基板における導体パッド形成面上に張り付けることによって形成することができる。まず、前記した分散型または積層型接着／粘着層の形成方法と同様の方法により、接着／粘着層用シートを形成する。この後、レーザーで穴を設ける。この穴に導電性ボールを埋め込む。穴にはテーパーを設けて導電性ボールが止まるようにし、粘着機能で導電性ボールが固定されるようになっている。このようにして得られた接着／粘着層用シートを基板における導体パッド形成面上に張り付ければよい。
【００４９】
導電性ボール６５は導電性を有すればよいが、適度な弾性変形能が得られ、かつ高い接圧を達成し、優れた接触信頼性を確保する観点から、プラスチックボール表面に導電性材料を被覆したものを使用することが好ましい。導電性ボールの直径は、該導電性ボール６５が導体パッド６２との電気的連結を保持しつつ、接着／粘着層６６の表面から突出できる限り特に制限されず、通常、５〜１２０μｍが好適である。
【００５０】
導体パッド６２、導体連結部６４および導体パターン６３は、平行状コネクタの導体パターンと同様の方法により、導電性インクを用いて形成されることが好ましい。特に導体連結部６４は、導体パッド６２と導体パターン６３とを連結するように基板に形成されたスルーホールに導電性インクを流し込み、乾燥させることによって形成される。すなわち導体連結部６４はスルーホール内部に導電性物質が充填されてなり、かつ導体パッド６２と導体パターン６３との電気的連結を達成する。スルーホールはレーザー等によって形成されればよい。
【００５１】
導体連結部６４を形成するスルーホール径は特に制限されない。ホールピッチＺ（図６参照）は特に制限されず、６００μｍまで狭ピッチ化可能である。導体パッド６２の大きさは隣の導体パッドと接触しない限り特に制限されない。厚みＫは（図７参照）、導体パターン６３の高さＨ（図７参照）とともに、平行状コネクタの導体パターン高さと同様であってよい。導体パターン６３のピッチおよびパターン幅は平行状コネクタにおける導体パターンのピッチおよびパターン幅と同様であってよい。
【００５２】
絶縁性樹脂層６７は、基板の導体パターン６３形成面に形成されること以外、平行状コネクタの絶縁性樹脂層と同様である。
【００５３】
上記グリッド状コネクタを被接続体と接続する方法について図９（Ａ）〜（Ｄ）を用いて簡単に説明する。図９（Ａ）は、本発明の２つのグリッド状コネクタにおける接触部を互いに接続するときの概略断面図である。かかる接続では加圧治具８１によって加圧されている。このように圧力が付与されると、一方のコネクタの導電性ボール６５と他方のコネクタにおける導電性ボール６５とが接触しつつ、互いに弾性変形する。この変形による反発力がコネクタ間の接圧として作用し、コネクタ間の接触信頼性が向上する。そして圧力の付与が終了しても、両方のコネクタの接着／粘着層は互いに粘着し、図の状態が維持される。このとき、これらのコネクタは人力によって脱着可能に接続されている。加圧治具８１の代わりに加圧加熱板を適用するなどして、圧力と熱が付与されると、接着／粘着層は互いに接着・固定される。
【００５４】
図９（Ｂ）は、図９（Ａ）において上側のコネクタが導電性ボールを有しない本発明の別のコネクタ７１’であるときの概略断面図である。かかるコネクタ間の接続は、加圧治具８１によって圧力が付与されると、コネクタ７１の導電性ボール６５が他方のコネクタ７１’における導体部（パッド）と接触しつつ、弾性変形すること以外、図９（Ａ）における接続と同様であるため、図９（Ｂ）の説明を省略する。
【００５５】
図９（Ｃ）は、本発明のグリッド状コネクタ７１を電気回路９１の端子（導体部）９２と接続するときの概略断面図である。図のように圧力が付与されると、コネクタの導電性ボール６５が電気回路端子９２と接触しつつ、変形する。この変形による反発力がコネクタ７１と電気回路９１との間の接圧として作用し、両者間の接触信頼性が向上する。圧力の付与が終了しても、図の状態が維持され、コネクタは人力によって脱着可能に接続される。圧力と熱が付与されると、両者は互いに接着・固定される。
【００５６】
図９（Ｄ）もまた本発明のグリッド状コネクタ７１を電気回路９１の端子（導体部）９２と接続するときの概略断面図である。図９（Ｄ）は、導電性ボール６５と電気回路端子９２との接触時において導電性ボール６５を端子９２に誘導するための凹部９５が電気回路端子９２に形成されていること以外、図９（Ｃ）と同様であるため、図９（Ｄ）の説明を省略する。
【００５７】
グリッド状コネクタを被接続体と接続するに際しては、コネクタの導電性ボールが、対応する被接続体の導体部と当接するように前記した位置決め孔によって位置決めされる。
【００５８】
粘着／接着層の接着成分として熱可塑性樹脂を用いたコネクタは被接続体に熱と圧によって接続された後であっても、再度熱を付与することによって被接続体から容易に取り外すことができる。
【００５９】
【実施例】
実施例１
図１〜３に示すような形状と、以下に示すような材料からなる平行状コネクタを作製した。
・基板；ポリイミド系フィルム（厚み２５μｍ）
・接着／粘着層；図４（Ａ）に示す分散型層（厚み２０μｍ）
接着成分：熱硬化性樹脂（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂；７０７２；日本チバガイギー社製）６０重量部
粘着成分：アクリロニトリル−ブタジエン−アクリル酸共重合体（二ポール１０７２Ｊ；日本ゼオン社製）４０重量部
硬化剤：ジシアンジアミド３重量部
硬化促進剤：ＰＮ−２３（味の素社製）８重量部
・導体パターン；導電性インキ（ＤＯＴＩＴＥ；藤倉化成社製）を用い、インクジェット方式により作製（高さＨ（図２参照）５μｍ）、ピッチＸ（図１参照）；１００μｍ、パターン幅Ｙ（図１参照）；５０μｍ、導体パターン数；４８本、全長Ｌ１（図１参照）；１０ｍｍ、全幅Ｔ１（図１参照）；７ｍｍ
・絶縁性樹脂層；エポキシ樹脂とアクリル酸エステルの混合物を主成分とする紫外線／熱硬化型樹脂（厚み５μｍ）
【００６０】
上記コネクタの作製手順を以下に簡単に説明する。
粘着成分溶液を、接着成分、硬化剤および硬化促進剤からなる混合液に分散し、得られた分散液を基板に塗布・乾燥して接着／粘着層を形成した。該接着／粘着層の上に導体パターンを形成した。導体パターン形成面における中央部に絶縁性樹脂溶液を塗布・乾燥して絶縁性樹脂層を形成した。
【００６１】
実施例２
図６〜８に示すような形状と、以下に示すような材料からなるグリッド状コネクタを作製した。
・基板６１；ポリエステル系フィルム（厚み２５μｍ）
・導体パターン６３；導電性インキ（ＤＯＴＩＴＥ；藤倉化成社製）を用い、インクジェット方式により作製（高さＨ（図７参照）５μｍ）、ピッチ；１００μｍ、パターン幅；５０μｍ、導体パターン数；４８本、全長Ｌ２（図６参照）；１０ｍｍ、全幅Ｔ２（図１参照）；７ｍｍ
・導体パッド６２；導体パターン６３と同様に作製（高さＫ（図７参照）５μｍ、直径Ｗ（図７参照）（３００μｍ））
導体連結部６４；スルーホール（例えば、直径５０μｍ）に上記導電性インキを充填したもの
・導電性ボール６５；ミクロパールＡＵ（積水化学工業；直径１００μｍ）
・接着／粘着層；図４（Ａ）に示す分散型層（厚み８０μｍ）
接着成分：熱可塑性樹脂（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂；７０７２；日本チバガイギー社製）６０重量部
粘着成分：アクリロニトリル−ブタジエン−アクリル酸共重合体（二ポール１０７２Ｊ；日本ゼオン社製）４０重量部
硬化剤：ジシアンジアミド３重量部
硬化促進剤：ＰＮ−２３（味の素社製）８重量部
・絶縁性樹脂層；ＫＸ−２１Ｃ（東洋紡績社製）（厚み１μｍ）
【００６２】
上記コネクタの作製手順を以下に簡単に説明する。
基板の片面に導体パッドを形成した。導体パッドの逆面に導体パターンを形成した。導体パターン形成面に絶縁性樹脂溶液を塗布・乾燥して絶縁性樹脂層を形成した。導体パッド面に導体ボール付きの接着／粘着シートを貼り付け形成した。
【００６３】
実施例で得られたコネクタを介して２つの被接続体（電気回路）を接続した。コネクタと被接続体との一方の接続は圧（０．５ｋｇ／ｃｍ^２）のみで達成し、他方の接続は熱（２００℃で３０秒）と圧（２ｋｇ／ｃｍ^２）で達成した。圧のみで達成された接続は良好な粘着力を発揮し、熱と圧で達成された接続は良好な接着力を発揮した。またこれらの導体部は電気的に連結されており、優れた接触信頼性を発揮した。
【００６４】
【発明の効果】
本発明のコネクタは、用途に応じて被接続体との接触部における接続形態を該接触部ごとに接着形態（固定形態）または粘着形態（脱着可能形態）のいずれにも選択可能で、かつ導体部（電気回路）の狭ピッチ化／コネクタ本体の薄型化を容易に達成可能である。本発明のコネクタは特に、被接続体との一方の接触部が被接続体に接着・固定されることが求められ、かつ他方の接触部が被接続体に脱着可能に接続されることが求められる用途に有効であり、いかなる用途にも使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の平行状コネクタの一例を被接続体との接触部１０を有する面の側から見たときの概略見取り図および導体パターンの一部拡大図を示す。
【図２】図１の平行状コネクタを図の左右方向から見たときの概略見取り図を示す。
【図３】図１の平行状コネクタの被接続体との接触部１０における概略断面図を示す。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は接着／粘着層の構成を説明するための接着／粘着層の概略断面図を示す。
【図５】（Ａ）および（Ｂ）は本発明の平行状コネクタを被接続体と接続するときの概略流れ図の一例である。
【図６】本発明のグリッド状コネクタの一例を被接続体との接触部６０を有する面の側から見たときの概略透視図を示す。
【図７】図６のグリッド状コネクタを図の左右方向から見たときの概略透視図を示す。
【図８】図６のグリッド状コネクタにおける導体パターン６３を単独で表す概略図を示す。
【図９】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明のグリッド状コネクタを被接続体と接続するときの概略断面図の一例である。
【符号の説明】
１；基板、２；接着／粘着層、３；導体パターン、４；絶縁性樹脂層、５；位置決め孔、１０；被接続体との接触部、１１；平行状コネクタ、２１；接着成分、２２；粘着成分、２５、２７；粘着層、２６；接着層、５０；被接続体、５１；基板、５２；導体、５３；あて治具、５４；加圧板、６０；被接続体との接触部、６１；基板、６２；導体パッド、６３；導体パターン、６４；導体連結部、６５；導電性ボール、６６；接着／粘着層、６７；絶縁性樹脂層、８１；加圧治具。

Claims

少なくとも基板、該基板上に形成され、加熱によって接着性を発現し、かつ加圧によって粘着性を発現する接着／粘着層、および導体パターンを含んでなることを特徴とするコネクタ。
少なくとも基板、該基板上にグリッド状に形成される導体パッド、基板における導体パッド形成面と反対の面上に形成される導体パターン、基板に形成されたスルーホールに導電性物質が充填されてなり、導体パッドと導体パターンとを電気的に連結する導体連結部、導体パッド上に配置される導電性ボール、および表面から導電性ボールが現れるように基板における導体パッド形成面上に形成され、加熱によって接着性を発現し、かつ加圧によって粘着性を発現する接着／粘着層を含んでなることを特徴とするコネクタ。
接着／粘着層が、加熱によって接着性を発現する接着成分中に、加圧によって粘着性を発現する粘着成分が分散されてなるか、または接着成分からなる接着層および粘着成分からなる粘着層を含んでなる請求項１または２に記載のコネクタ。
導体がインクジェット方式、スクリーン印刷方式、凸版印刷方式またはグラビア印刷方式により形成されてなる請求項１〜３のいずれかに記載のコネクタ。