JP2013004706A

JP2013004706A - 配線部材

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Publication number: JP2013004706A
Application number: JP2011133865A
Authority: JP
Inventors: Koji Hanabusa; 幸司花房; Yukiya Matsushita; 幸哉松下; Masanari Mikage; 勝成御影
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2013-01-07
Anticipated expiration: 2031-06-16
Also published as: JP5516514B2

Abstract

【課題】接着不良や短絡などの不具合なく接続相手の配線部材と良好に接続させることが可能な配線部材を提供する。
【解決手段】絶縁材からなる補強基材１４と、補強基材１４の一方の面に並列に配置された複数の接続電極部１２と、接続電極部１２に塗布された導電性ペースト１５と、接続電極部１２の側方における補強基材１４上に塗布された接着剤１６とを備え、導電性ペースト１５は、接続電極部１２の配列方向の幅寸法Ｗ２が接続電極部１２の幅寸法Ｗ１よりも小さく、かつ前記導電性ペースト１５の表面が接着剤１６の表面よりも補強基材１４と反対方向へ突出し、接着剤１６は、その一部が、接続電極部１２の補強基材１４と反対側の面上の肩部１２ａにも塗布されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数の接続電極部を備えた配線部材に関する。

限られたスペースで高密度の配線が可能な配線部材として、例えば、複数本の導体を一平面上に配列し、その配列面の両側からそれぞれ絶縁フィルムをラミネートしたフラットケーブルが用いられている。このフラットケーブルからなる配線部材は、端部が接続部とされ、この接続部において、所定間隔に配列された複数の導体からなる接続電極部が露出され、複数の接続電極部を備えた接続相手の配線部材に接続されて配線される。

このような配線部材として、基材に貼り付けられた複数の接続電極部に積層形成された導電性ペースト層と、接続電極部を除く部位に積層形成されているとともに、熱可塑性樹脂材料を主剤とする絶縁性樹脂接着剤層とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。このような配線部材では、複数の接続電極部を備えた接続相手の配線部材に貼り合わせることにより、接続電極部同士が導電性ペースト層によって導通接続され、また、基材同士が絶縁性接着剤層によって接着される。

特開２０１１−７７１２５号公報特開２０１１−７７１２６号公報

上記の配線部材は、導電性ペースト層及び絶縁性樹脂接着剤層の上面位置が同一平面内に配置されている。このような配線部材に対して接続相手の配線部材を接続すると、接続相手の配線部材の基材から突出した接続電極部は導電性ペーストに密着するが、接続電極部の側方へ絶縁性樹脂接着剤層の接着剤が円滑に入り込まないことがある。その場合、基材の表面への接着剤の付着が不十分となり、配線部材同士の接着不良が生じるおそれがある。また、互いの配線部材の接続電極部によって導電性ペースト層の導電性ペーストが押し潰されて側方へ広がるため、隣接する接続電極部の導電性ペースト同士が接触して、接続電極部が短絡するおそれもあった。

本発明の目的は、接着不良や短絡などの不具合なく接続相手の配線部材と良好に接続させることが可能な配線部材を提供することにある。

上記課題を解決することのできる本発明の配線部材は、絶縁材からなる基材と、前記基材の一方の面に並列に配置された複数の接続電極部と、前記接続電極部に塗布された導電性ペーストと、前記接続電極部の側方における前記基材上に塗布された接着剤とを備え、
前記導電性ペーストは、前記接続電極部の配列方向の幅寸法が前記接続電極部の幅寸法よりも小さく、かつ前記導電性ペーストの表面が前記接着剤表面よりも前記基材と反対方向へ突出し、
前記接着剤は、その一部が、前記接続電極部の前記基材と反対側の面上にも塗布されていることを特徴とする。

本発明の配線部材において、前記基材が透明であることが好ましい。

本発明によれば、接続相手の配線部材を貼り合わせて接続する際に、まず、接着剤よりも突出された導電性ペーストに接続相手の配線部材の接続電極部が当接して確実な導通が確保される。さらに、導電性ペーストが互いの接続電極部によって挟まれて押し潰され、それぞれの接続電極部に対して良好に接触した状態となる。このとき、導電性ペーストの幅寸法が接続電極部の幅寸法よりも小さく、かつ接続電極部には接着剤も塗布されているので、押し潰されても隣接する接続電極部の導電性ペースト同士が接触して短絡するような不具合も防止される。
また、接着剤が接続相手の配線部材の接続電極部同士の間へ入り込んで基材に良好に接触する。さらに、接着剤の一部が接続電極部の導電性ペーストがない部分同士に入り込むので本発明の配線部材の接続電極部と接続相手の配線部材の接続電極部とが接着剤によって接着される。
したがって、接着不良や短絡などの不具合なく接続相手の配線部材と良好に接続させることができる。

配線部材の一実施形態を示す平面図である。配線部材の側断面図である。配線部材の接続部における側断面図である。配線部材の接続部における横断面図である。配線部材の接続部への接続相手の配線部材の接続について示す横断面図である。配線部材の接続部への接続相手の配線部材の接続について示す側断面図である。配線部材に接続相手の配線部材が接続された接続部の横断面図である。接続電極部同士の接続箇所における導体ペースト及び接着剤を示す図であって、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ拡大断面図である。参考例に係る配線部材を示す図であって、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ配線部材の横断面図である。配線部材を製造する方法を示す斜視図である。配線部材の製造途中を示す長尺フラットケーブルの平面図である。製造途中の配線部材の平面図である。製造途中の配線部材の側断面図である。異なる製造方法での製造途中の配線部材の側断面図である。異なる製造方法での製造途中の配線部材の側断面図である。配線部材の接続部への導電性ペースト及び接着剤の転写工程を説明する横断面図である。配線部材の接続部への導電性ペースト及び接着剤の転写工程を説明する横断面図である。変形例に係る配線部材の側断面図である。変形例に係る配線部材の接続部の側断面図である。

以下、本発明に係る配線部材の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、配線部材１は、例えば、銅（メッキされた銅を含む）または銅合金の圧延銅箔からなる複数本の平角導体２を備えている。これらの平角導体２は、所定の並列ピッチで平面上に配列されており、平角導体２の配列面の両面にそれぞれ絶縁フィルム３ａ，３ｂが貼着（ラミネート）されている。配線部材１は、複数本の平角導体２を一平面上に配列し、その配列面の両側からそれぞれ絶縁フィルム３ａ，３ｂをラミネートしたフラットケーブルである。なお、図１では平角導体２を４本有する例を示しているが、平角導体２の本数は適宜変更される。例えば、平角導体２を２０本とすることもできる。

絶縁フィルム３ａ，３ｂは、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリイミドあるいはポリフェニレンサルファイド等の樹脂から形成された基材部分とポリエステル系接着剤または難燃ポリ塩化ビニル系の絶縁性接着剤や、難燃ポリオレフィンなどからなる接着層を有している。平角導体２に対して、接着層の面を対向させて２枚の絶縁フィルム３ａ，３ｂが貼り合わされている。これにより、平角導体２同士の電気的絶縁を図っている。この絶縁フィルム３ａ，３ｂの厚さは、それぞれ０．０２ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下とすることが好ましい。

図３に示すように、配線部材１の長手方向の両端部は接続部１１とされており、この接続部１１に、後述する接続相手の配線部材２１が接続される。

配線部材１の接続部１１では、絶縁フィルム３ａ，３ｂから平角導体２の一部が露出されており、これらの露出された平角導体２が接続電極部１２とされている。接続部１１では、一方側の面に、補強基材（基材）１４が貼り付けられており、これにより、平角導体２の接続電極部１２は、補強基材１４の一方の面に並列に配置されている。補強基材１４には、接続部１１への貼り付け側に接着剤が塗布されており、これにより、この補強基材１４は、一方の絶縁フィルム３ａの端部及び接続電極部１２に接着されている。補強基材１４は、ポリエチレンテレフタレート等の絶縁樹脂から形成されたもので、厚さは、０．１５ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下とすることが好ましい。補強基材１４に塗布された接着剤としては、ポリエステル系接着剤が用いられる。

図３及び図４に示すように、配線部材１の接続部１１では、接続電極部１２に、導電性ペースト１５が塗布されている。また、接続電極部１２の両側方における補強基材１４上には、接着剤１６が塗布されている。

図４に示すように、導電性ペースト１５は、接続電極部１２の配列方向の幅寸法Ｗ２が平角導体２からなる接続電極部１２の幅寸法Ｗ１よりも小さくなるように塗布されている。これにより、接続電極部１２には、補強基材１４と反対側の面に、導電性ペースト１５が塗布されていない肩部１２ａがある。接着剤１６は、その一部が肩部１２ａにも塗布されている。導電性ペースト１５は、接着剤１６よりも補強基材１４と反対方向へ突出している。

導電性ペースト１５は、導電粒子と接着剤とから構成されている。導電粒子としては、例えば、銀粉末、カーボン粉末、銅粉末、ニッケル粉末、あるいはこれらの混合粉末などが使用可能である。この導電性ペースト１５を構成する接着剤としては、例えば、ポリエステル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤等のいずれかが使用可能である。特に、導電性ペースト１５としては、平均粒径０．５〜５μｍの鱗片状銀粉末と、表面に有機物がコーティングされた、平均粒径２０ｎｍ以下の球状銀粉末とを含む銀ペーストを採用するのが好ましい。銀ペースト中にナノ銀粒子を含有させることにより、接続抵抗が下がり、また、表面の凹凸も小さくなって接続面積が大きくなる。このため、電気的接続の信頼性が向上する。

また、接着剤１６としては、例えば、約１００〜１７０℃の溶融温度を有するポリエステル系やポリアミド系のホットメルト接着剤が用いられている。この接着剤１６としては、十条ケミカル株式会社製ＪＥＬＣＯＮＡＤ−ＨＭ６、東亜合成株式会社製ＰＥＳ３１０Ｓ３０、同社製ＰＥＳ３７５Ｓ４０等を採用することができる。

図５及び図６に示すように、上記構成の配線部材１には、その接続部１１に接続相手の配線部材２１が接続される。この接続相手の配線部材２１は、例えば、フラットケーブル、フレキシブルプリント基板あるいは硬質基板等からなる基材２２と、この基材２２に接着固定された複数の接続電極部２３とを備えている。接続電極部２３の幅寸法とピッチは、配線部材１の接続電極部１２とほぼ同一である。

図７に示すように、接続相手の配線部材２１を配線部材１の接続部１１に重ね合わせることにより、互いの接続電極部１２，２３同士が導電性ペースト１５によって導通され、また、補強基材１４と基材２２とが接着剤１６によって接着される。また、接着剤１６は、その一部が接続電極部１２，２３の間に入り込む。これにより、これらの接続電極部１２，２３同士が接着剤１６によって接着される。

なお、配線部材１の補強基材１４が透明である場合は、接続相手の配線部材２１と接続する際には、この接続相手の配線部材２１に対して上方から配線部材１を被せるように重ね合わせるのが好ましい。このようにすると、透明な補強基材１４を通して互いの接続電極部１２，２３の位置を目視であるいは画像データとして電子機器で自動的に判断して位置合わせすることができる。

本実施形態に係る配線部材１では、配線部材１の接続部１１に接続相手の配線部材２１を貼り合わせる際に、図８（ａ）に示すように、まず、接着剤１６よりも突出した導電性ペースト１５に接続相手の配線部材２１の接続電極部２３が接触して接続電極部１２，２３の導通が確保される。さらに、配線部材１の接続部１１へ接続相手の配線部材２１を押し付けると、図８（ｂ）に示すように、導電性ペースト１５が接続電極部１２，２３によって挟持されて押し潰される。これにより、導電性ペースト１５は、接続電極部２３に対して良好に接触した状態となる。導電性ペースト１５が押し潰されて側方へ広がったとしても、接続電極部１２の肩部１２ａに塗布されている接着剤１６が広がろうとする導電性ペースト１５を抑えるので、隣接する接続電極部１２の導電性ペースト１５同士が接触して短絡するような不具合も防止される。

また、接着剤１６が接続相手の配線部材２１の接続電極部２３の間へ入り込み、配線部材２１の基材２２に接触する。さらに、接着剤１６は、その一部が接続電極部１２，２３の間にも入り込むので、これらの接続電極部１２，２３の導電性ペースト１５がない部分同士が接着剤１６によって接着される。
したがって、本実施形態に係る配線部材１によれば、接着不良や短絡などの不具合なく接続相手の配線部材２１と良好に接続させることができる。

また、補強基材１４が透明であると、接続相手の配線部材２１との接続時に、透明な補強基材１４を通して接続箇所を目視することができる。これにより、配線部材１，２１の接続電極部１２，２３同士を容易にかつ高精度に位置合わせして互いに接続することができ、接続信頼性を高めることができる。

ここで、参考例を図９に示す。図９（ａ）に示す配線部材４１は、接続電極部１２と略同一の幅寸法の導電性ペースト１５を備え、この導電性ペースト１５よりも接着剤１６が上方へ突出するように盛り上げられたものである。この配線部材４１に対して、図９（ｂ）に示すように、接続相手の配線部材２１を重ね合わせると、盛り上がった接着剤１６が接続相手の配線部材２１の基材２２によって押し潰されて側方へ流れる。すると、この接着剤１６が導電性ペースト１５の上面側に乗り上げるように配置されてしまう。これにより、配線部材２１の接続電極部２３への導電性ペースト１５の接触が接着剤１６によって阻害され、配線部材２１，４１の接続電極部１２，２３同士の導通不良が生じるおそれがある。

本発明に係る配線部材１では、上記のように導電性ペースト１５が接続電極部１２より狭くかつ接着剤１６より高く設けられている（導電性ペースト１５の表面が接着剤１６の表面よりも補強基材１４と反対方向へ突出している）ので、図９の例のような不具合が生じるおそれがない。

次に、上記構造の配線部材１を製造する方法について説明する。
図１０に示すように、それぞれ長尺の平角導体２が巻き取られている複数のリール３０から平角導体２を送り出して所定の並列ピッチで同一平面上に配列する。そして、これらの平角導体２の表裏に、リール３１から長尺の絶縁フィルム３ａ，３ｂを送り出してヒータローラ３２間に通して絶縁フィルム３ａ，３ｂを加熱すると同時に圧着して貼り合わせて長尺フラットケーブルとする。この長尺フラットケーブルを巻き取りローラ３３に巻き取る。絶縁フィルム３ａ，３ｂの長手方向の一部に窓部３５を形成されている。絶縁フィルム３ａ，３ｂは、それぞれの窓部が一致するように貼り合わされる。こうしてできたフラットケーブルの窓部が接続部１１になる。

次に、図１１に示すように、絶縁フィルム３ａ，３ｂの幅方向の余剰部分（耳と呼ばれる部分）を除去するために、長尺フラットケーブルの鎖線Ｃ１で示す位置で切断する。これにより、窓部３５の幅方向両端部で絶縁フィルム３ａ，３ｂが長手方向に繋がった箇所を除去する。

さらに、長尺フラットケーブルを、窓部３５の中央を通る鎖線Ｃ２で示す位置で切断し、図１２及び図１３に示すように、所定の長さのフラットケーブルからなり、両端で平角導体２が露出されて接続電極部１２が設けられた配線部材１とする。

なお、予め窓部３５を形成せずに長尺フラットケーブルを作製し、この長尺フラットケーブルの絶縁フィルム３ａ，３ｂの幅方向の余剰部分を除去し、さらに、切断して所定長さのフラットケーブルからなる配線部材１とした後に、この配線部材１の両端において、絶縁フィルム３ａ，３ｂの両端近傍部分を除去しても良い。

この場合、図１４に示すように、配線部材１の両端近傍部分における絶縁フィルム３ａ，３ｂを、その表裏からカッタ３７で切断し、図１５に示すように、切断箇所よりも端部側の絶縁フィルム３ａ，３ｂを引き抜いて除去する。

配線部材１の両端で露出している平角導体２の一方側の面に補強基材１４を貼り付ける。その後、平角導体２からなる接続電極部１２に導電性ペースト１５を塗布し、接続電極部１２の両側方における補強基材１４上に接着剤１６を塗布する。これらの導電性ペースト１５及び接着剤１６は、転写によって接続部１１に塗布することができる。

次に、導電性ペースト１５及び接着剤１６を配線部材１の接続部１１へ転写する転写工程を説明する。
図１６に示すように、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂から形成された転写用の離型フィルム５１に、所定のピッチで導電性ペースト１５を塗布するとともに、導電性ペースト１５の間に接着剤１６を充填した転写フィルム５２を用意する。導電性ペースト１５の幅は接続電極の幅より狭く、接続電極部１２の幅の１／４以上塗布するのが好ましい。接続電極部１２の肩部１２ａに接着剤を塗布するには、導電性ペースト１５の幅を接続電極部１２の幅の１／２までとするのが好ましい。

配線部材１の接続部１１に、転写フィルム５２を重ね合わせ、クッション材５３を介して定盤５４上に載置させ、上方からヒートツール５５を軽く押し付けて加熱する。このようにすると、導電性ペースト１５の頂部が接続電極部１２へ押し付けられて潰されて偏平化し、また、熱によって転写フィルム５２側の接着剤１６が軟化して離型フィルム５１から剥がれて配線部材１の補強基材１４上または接続電極部１２上に降下する。

このように転写プレスを行った後に、配線部材１を取り出し、図１７に示すように、転写フィルム５２の離型フィルム５１を剥がす。

すると、導電性ペースト１５の表面が接着剤１６の表面よりも補強基材１４と反対方向へ突出された状態で接続電極部１２の上に塗布され、その導電性ペースト１５の幅寸法Ｗ２は接続電極部１２の配列方向の幅寸法Ｗ１よりも小さくなる。そして、接続電極部１２の肩部１２ａ上にも接着剤１６の一部が塗布された配線部材１が得られる。

なお、上記実施形態では、端部で絶縁フィルム３ａ，３ｂを除去することにより表裏が露出した平角導体２の一方の面側に補強基材１４を貼り付けることにより、接続部１１を構成したが、図１８及び図１９に示すように、他方の絶縁フィルム３ｂだけを除去して平角導体２を露出させて接続電極部１２としても良い。この場合、端部を除去しない一方の絶縁フィルム３ａが基材となる。この場合、基材となる絶縁フィルム３ａとして透明なフィルムを用いるのが好ましい。これにより、接続相手の配線部材２１との接続時に、この絶縁フィルム３ａを通して接続電極部１２，２３が見えるのでそれらの位置合わせを容易にかつ高精度に行うことができる。

絶縁フィルム３ａにおける、接続電極部１２とは反対側の面に、図３に示したような補強基材（基材）１４が貼り付けてもよい。その場合、絶縁フィルム３ａと補強基材１４の両方が基材であり、それらを透明なものにするとよい。

また、上記実施形態では、配線部材１として、複数本の平角導体２を一平面上に配列し、その配列面の両側からそれぞれ絶縁フィルム３ａ，３ｂをラミネートしたフラットケーブルを例示して説明したが、配線部材１としては、接続電極部１２が設けられたフレキシブルプリント基板または硬質基板等であっても良い。

１：配線部材、３ａ：絶縁フィルム（基材）、１２：接続電極部、１４：補強基材（基材）、１５：導電性ペースト、１６：接着剤、Ｗ１：接続電極部の幅、Ｗ２：導電性ペーストの幅

Claims

絶縁材からなる基材と、前記基材の一方の面に並列に配置された複数の接続電極部と、前記接続電極部に塗布された導電性ペーストと、前記接続電極部の側方における前記基材上に塗布された接着剤とを備え、
前記導電性ペーストは、前記接続電極部の配列方向の幅寸法が前記接続電極部の幅寸法よりも小さく、かつ前記導電性ペーストの表面が前記接着剤の表面よりも前記基材と反対方向へ突出し、
前記接着剤は、その一部が、前記接続電極部の前記基材と反対側の面上にも塗布されていることを特徴とする配線部材。
請求項１に記載の配線部材であって、
前記基材が透明であることを特徴とする配線部材。