JP2006186273A

JP2006186273A - 配線基板、その製造方法、及びコネクタ

Info

Publication number: JP2006186273A
Application number: JP2004381186A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Honma; 章浩本間
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】カーボンコートを高精度に行なう方策を採らず、工程の増加や作業の煩雑化をもたらさない異方性導電性膜を利用したこと。
【解決手段】基板本体１と、この基板本体１上に形成された配線２と、この配線２を覆う異方性導電性膜５とを備え、この異方性導電性膜５は絶縁材料膜５ａの表面から例えば耐マイグレーション性を有する導電性粒子５ｂが突出している。この導電性粒子５ｂの突出長ｄは、この導電性粒子５ｂの直径Ｄに対して０＜ｄ＜Ｄ／２の範囲にある。導電性粒子５ｂは、金属粒子、金属コートされた絶縁材料粒子、導電性高分子材料粒子、導電性無機材料粒子のいずれかからなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板本体の配線上に他の部品と接続可能な異方性導電性膜を有する配線基板、その製造方法、及びコネクタに関する。

例えばフレキシブル基板等の配線基板のコネクタにあって、端子幅及び端子間の間隔が例えば１００μｍオーダ以下と狭い場合に、接続端子の配線に銀材料を用いた場合には、銀材料の端子部分が露出することになり、いわゆるマイグレーションが生じて端子間がショートする場合が起こる。
このような問題を解決する方策として、図６の断面に示すように銀材料の端子を個別に覆うようにカーボンによるコートを施し、マイグレーションを防止するという方策がある。すなわち、配線基板４０上に銀材料の配線４１を施し、この配線４１をマイグレーションの起こりにくいカーボンにて完全に覆うようにコーティングすることで、銀材料が直接露出することがないのでマイグレーションを防止できるというものである。

この場合、マイグレーションを防止するためには、銀材料の配線４１をカーボンコート４２にて完全に覆うことが必要であり、銀材料の配線４１が上述のように微細になればエッチングによる加工や高精度な蒸着制御等の加工技術を用いる必要が生ずる。ところが、コネクタの端子の形成の途中にあってこのような加工技術を用いることは、極めて煩雑で精度を要する工程を介在させることであり、コネクタの端子の形成に当たってこのような加工技術はできれば除きたいものである。
特開２００３−２４３７８８号公報

更に別の方策として、特許文献１に開示された図７の断面に示すように、配線基板５０上の配線５１にあってその端子部全体を異方性導電性接着剤５２にて完全に覆い、更にこの異方性導電性接着剤５２上に金属箔５３を配線５１と同じパターンに被着して端子を形成する構造としたことにより、異方性導電性接着剤５２の覆いにより配線５１のマイグレーションを防止することも提案されている。
しかしながら、前述したように端子幅及び端子間の間隔が例えば１００μｍオーダ以下と狭くなっている微細加工の端子を得るに当たり、金属箔５３を微細端子として配線５１上に形成する被着作業、またこの被着に当たって金属箔５３を配線５１上に精密に位置合わせをする作業が必要になり、工程の増加、作業の煩雑化を招いている。

本発明は、上述の問題に鑑み発明されたもので、カーボンコートにて高精度に端子を覆う方策を採らず、配線上に金属箔を重ねて形成する場合の工程の増加や作業の煩雑化をもたらさない異方性導電性膜を利用した配線基板、その製造方法、及びコネクタの提供を目的とする。

上述の目的を達成するため本発明は、基板本体と、この基板本体上に形成された配線と、この配線を覆う異方性導電性膜とを備え、この異方性導電性膜は絶縁材料膜の表面から導電性粒子が突出していることを特徴とする。

この発明によれば、導電性粒子を絶縁材料膜の表面から突出させる構造のため、配線を覆いマイグレーションを防止することを前提とした上で、導電性粒子を突出させるという作業のみにて配線を露出することになるので、従来のように工程の増加や作業の煩雑化を招来することがない。

ここで、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明は、フレキシブル基板等に代表される配線基板及びコネクタに係るもの、更には配線基板の製造方法にかかるものであるが、この実施形態ではコネクタを例にとって説明する。
〔実施形態〕
図１は、本実施形態を示すコネクタの一方の接続端子の断面図である。図１において、基板本体ここでは絶縁シート１上には、銀材料を用いて導電パターンが形成された配線２が被着され、この配線２を覆うように絶縁コート３が形成されている。コネクタの一方の接続端子を形成する絶縁シート１及び配線２の端部（以下端子部４という）は、絶縁コート3の代わりに配線２を覆うように異方性導電性膜５が被覆されている。この異方性導電性膜５は、絶縁材料膜５ａと導電性粒子５ｂとからなり、この導電性粒子５ｂは絶縁材料膜５ａの表面より突出して構成されている。

ここにおいて、絶縁シート１は、例えばポリイミド、ＰＥＴ，液晶高分子材料等からなり、絶縁シート１上には銀あるいは銀合金等の金属が予めエッチング、印刷、あるいは塗布によって被着され配線２を形成する。銀あるいは銀合金は、マイグレーションが起こりやすい金属である。絶縁シート１の端子部４の配線２を覆い且つ絶縁コート３の端を一部覆うようにして被着した異方性導電性膜５は、絶縁材料膜５ａの絶縁材料としてエポキシ、ウレタン、アクリルからなり、この絶縁材料膜５ａ内に分散された導電性粒子５ｂは、金属粒子、金やニッケルが表面に金属コートされた絶縁材料粒子、導電性ポリマー等の高分子材料粒子、導電性セラミックスや導電性繊維等の無機材料粒子からなる。この場合、導電性粒子５ｂとして銀を用いる場合、銀自体は前述したようにマイグレーションを生じやすい材料であるが、本実施形態では異方性導電性膜の導電性粒子５ｂを個別に独立して使用ししかも膜厚方向に通電することになるので、従来技術に述べるように銀端子にショートもたらすような不都合なマイグレーションは生じにくいと考えられる。異方性導電性膜５は、もともと異方性導電性接着剤であり、熱可塑性を有する場合に常温硬化性、熱硬化性、ＵＶ硬化性によって、固化される。

絶縁材料膜５ａの表面からの導電性粒子５ｂの突出長ｄは、この導電性粒子の直径Ｄに対して０＜ｄ＜Ｄ／２の範囲とする。この突出長ｄが０の場合には、導電性粒子５ｂが絶縁材料膜５ａの表面から露出せず接続端子として不十分であり、突出長ｄがＤ／２より大きな場合には、接続端子による摩擦等にて導電性粒子５ｂが絶縁材料膜５ａより脱落しやすくなることによる。
また、端子部４での異方性導電性膜５のカバーエリアは、図２に示すように端子部４の配線２を覆うようにし、一部絶縁コート３の端を覆うような構造とする。

ここで、コネクタの接続端子を形成する方法について、図３を参照して述べる。図３（ａ）において、絶縁シート１上にエッチング、印刷、塗布等により銀あるいは銀合金の配線２が形成され、この配線２を覆うように絶縁シート１上には、端子部４を除いて絶縁コート３が施される。そして、端子部４は、一部絶縁コート３に重なるように例えばシート状の異方性導電性膜５で覆われる。この場合、絶縁コート３に異方性導電性膜５を一部重ねるのは、配線２が一部でも露出しないようにするためであり、一部の露出による配線間のマイグレーションを抑えるためである。

この後、図３（ｂ）に示すように、押し当て部分３０を先端に有するヘッド３１によりシート状の異方性導電性膜５を配線２及び絶縁シート１に押し当てる。この場合、ヘッド３１の押し当て部分３０は、異方性導電性膜５に押し当て部分３０で押圧したとき、絶縁材料膜５ａの材質より硬い材質で絶縁材料を変形させると共に、導電性粒子５ｂの硬度より柔らかい材質を有し、異方性導電性膜５が接着性を有するので接着阻止のためフッ素樹脂やシリコン樹脂を少なくとも異方性導電性膜５との接触部分に備えられた構造を有する。しかも、異方性導電性膜５を絶縁シート１や配線２に接着するために、熱可塑性絶縁材料の異方性導電性膜の場合は加熱後降温させ、熱硬化性絶縁材料の異方性導電性膜の場合は加熱し、またＵＶ硬化性絶縁材料の異方性導電際膜の場合はＵＶ照射をすることになる。したがって、ヘッド３１の少なくとも押し当て部分３０は、耐熱性を有しあるいは耐ＵＶ性を有することが必要になる。

こうして、ヘッド３１の押し当て部分３０にて異方性導電性膜５を絶縁シート１に押し付けつつ、加熱あるいはＵＶ照射を行なうことにより、図３（ｃ）に示すように絶縁材料膜５ａの表面から導電性粒子５ｂが突出した構造の固化（接着後の硬くなった）した接続端子を得ることができる。この場合、押し当て部分３０の押圧力の調整により導電性粒子５ｂの突出長さを前述のように加減することができる。
図４は、図１乃至図３による接続端子をコネクタの一方の接続端子とした場合のコネクタの断面図を示す。この図４に示すコネクタにおいて、一方の接続端子には、その絶縁シート１の下部に接続端子補強のため補強板３２が接着されている。一方の接続端子の受けとなる他方の接続端子は、絶縁筐体３３とその絶縁筐体３３を通って異方性導電性膜５の突出した導電性粒子５ｂと接触可能な平板状コネクタ端子３４とから構成される。すなわち、絶縁筐体３３内には、他方の接続端子である平板状コネクタ端子３４の舌片が位置し、絶縁筐体３３内に一方の接続端子が挿入された状態では、平板状コネクタ端子３４の舌片と異方性導電性膜５の突出した導電性粒子５ｂとが接触し、接続端子どおしが接続されることになる。この場合、絶縁シート１上の配線２にあっては、異方性導電性膜５のコーティングにより隣接配線間でのマイグレーションの発生は、起きない。

図５は、図４の変形例を示したものであり、絶縁筐体３３側の他方の接続端子も図１乃至図３に示す異方性導電性膜５の突出した導電性粒子５ｂを有する接続端子を備えたものである。すなわち絶縁筐体３３の一部を基板３３１として配線３３２を被着し、この配線３３２を突出した導電性粒子３３４を有する異方性導電性膜３３３にて覆う構造となっており、この導電性粒子３３４と絶縁筐体３３に挿入された一方の接続端子の異方性導電性膜５の突出した導電性粒子５ｂとが所定の接触圧にて接触することになる。本発明は、コネクタの接続端子の双方あるいはいずれか一方を突出した導電性粒子を有する異方性導電性膜にて配線を覆う構造とすることができる。

本発明の実施形態の配線基板の断面図である。図１の部分平面図である。製造工程図である。コネクタの一例の断面図である。コネクタの変形例の断面図である。一従来例の断面図である。他の従来例の断面図である。

Claims

基板本体と、この基板本体上に形成された配線と、この配線を覆う異方性導電性膜とを備え、この異方性導電性膜は絶縁材料膜の表面から導電性粒子が突出していることを特徴とする配線基板。
絶縁材料膜の表面からの導電性粒子の突出長ｄは、この導電性粒子の直径Ｄに対して０＜ｄ＜Ｄ／２の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
導電性粒子は、金属粒子、金属コートされた絶縁材料粒子、導電性高分子材料粒子、導電性無機材料粒子のいずれかからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の配線基板。
基板本体に配線を形成してこの配線上を異方性導電性膜にて覆う工程と、この異方性導電性膜の絶縁材料より硬く導電性粒子よりも柔らかく且つ上記絶縁材料に対して剥離しやすい押し当て部分を有するヘッドにて上記異方性導電性膜を押圧して上記絶縁材料の表面から上記導電性粒子を突出させる工程と、上記絶縁材料を硬化させる工程と、を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
基板本体に形成された配線端を少なくとも一方の接続端子として、この一方の接続端子を含む二つの接続端子同士が接続可能に構成されたコネクタにおいて、上記一方の接続端子は、上記基板本体に形成された配線端を覆う異方性導電膜を有し、この異方性導電性膜は絶縁材料膜の表面から他方の接続端子と接触する導電性粒子を突出させた構造を有することを特徴とするコネクタ。