JP2594644B2 - ピン付きヒートシールコネクタの製造方法 - Google Patents

ピン付きヒートシールコネクタの製造方法

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JP2594644B2
JP2594644B2 JP1109136A JP10913689A JP2594644B2 JP 2594644 B2 JP2594644 B2 JP 2594644B2 JP 1109136 A JP1109136 A JP 1109136A JP 10913689 A JP10913689 A JP 10913689A JP 2594644 B2 JP2594644 B2 JP 2594644B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ピン付きヒートシールコネクタとその製造
法に係り、特に、液晶表示管、エレクトロクロミックデ
ィスプレイ(ECD)、太陽電池の電極又はプリント回路
基板(PCB)と、他方のピンコネクタ挿入端子とを結ぶ
ピン付きヒートシールコネクタとその製造法に関するも
のである。
すなわち、本発明は、電子部品又はプリント回路基板
の接続端子側面と、ピンコネクタ挿入端子側とを電気的
・機械的に架橋接続するため、導電性銀回路パターンと
これに被覆塗布(オーバーコート)した導電性黒鉛回路
パターンとを印刷により形成した縦縞細条形導電回路パ
ターンを有する可撓性基板フィルム上に、さらに、導電
異方性熱圧着層、コネクタピン及びピン取付け側の端部
表面の熱圧着層を有して成るピン付きヒートシールコネ
クタとその製造方法に関するものである。
(従来の技術) 従来、この種のヒートシールコネクタ部材の使用は、
機器・装置等の小型化、軽量化、薄形化及び低コスト化
を可能にし、コネクタとしての信頼性もかなり高い評価
を得ている。
しかしながら、この種の従来のヒートシールコネクタ
を用いる場合は、印刷被着による縦縞細条形の導電回路
及び熱圧着層の形成によって得られた導電異方性ヒート
シールコネクタをFPC基板に加熱温度100〜200℃、加圧
力1〜50kg/cm2で熱圧着して接続していた。しかしなが
ら、その場合、熱圧着後の接着強度がかなり弱く不充分
な為、補強に、片面粘着テープを別途、巻き付けて製品
の信頼性を得ていた場合も多かった。
又、回路や接続の導通をはかるため、極めて特殊な導
電性懸濁液と熱圧着塗料の使用が必要であって、製造工
程上の品質管理も微妙で大へんむつかしいものであっ
た。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、このような従来からの課題に解決を与え、
比較的簡単な構造と製造工程とによって、要求されてい
る十分な接着強度、電気抵抗値等の製品信頼性が得られ
るピン付きヒートシールコネクタとその製造法を提供し
ようとするものである。
(課題を解決するための手段) 本発明は、その実施例が図面にもみられるように、電
子部品の又はプリント回路基板の接続端子側面と、もう
一方のピンコネクタ挿入端子側とを電気的・機械的に架
橋接続するため、導電性銀回路パターンとこれに被覆塗
布した導電性黒鉛回路パターン3とを印刷により形成し
た縦縞細条形コネクタ導電回路パターンを有する可撓性
基板フィルム1上に、さらに、導電異方性熱圧着層4,
4,、コネクタピン6及びピン取付け側の端部表面の熱圧
着層5を有して成るピン付きヒートシールコネクタであ
る。また、本発明はかかるピン付きヒートシールコネク
タの製造法において、(イ)粒度0.1〜60μの銀粉末20
〜80重量%と、(ロ)クロロプレンゴム、クロロスルホ
ン化ゴム、ポリウレタン樹脂及びポリエステル樹脂の1
種又は2種以上から成るゴム系及び熱可塑性樹脂系結合
剤5〜40重量%と、(ハ)ジメチルホルムアミド、ジア
セトンアルコール、イソホロン、ジオキサン、ジエチル
カルビトール、ブチルカルビトール及びテレビン油の1
種又は2種以上から成る有機溶剤15〜75重量%とを混合
(イ+ロ+ハ)溶解し、均一に分散せしめた見掛比重0.
9〜2.3、粘度300〜12,000ポイズの導電性銀懸濁液塗料
を用いて、可撓性絶縁基板フィルム1の片面に縦縞細条
形導電回路パターン2(導電性銀回路)をスクリーン印
刷にて塗布して乾燥する工程(A)と、(い)粒度0.1
〜60μの黒鉛粉末及び0.1μ以下のカーボンブラック粉
末の1種又は2種から成る導電性微粉末20〜80重量%
と、(ろ)クロロプレンゴム、クロロスルホン化ゴム、
ポリウレタン樹脂及びポリエステル樹脂の1種又は2種
以上から成るゴム系及び熱可塑性樹脂系結合剤5〜30重
量%と、(は)ジメチルホルムアミド、ジアセトンアル
コール、イソホロン、ジエチルカルビトール、ブチルカ
ルビトール及びテレビン油の1種又は2種以上から成る
有機溶剤15〜75重量%とを混合(い+ろ+は)溶解し、
均一に分散せしめた見掛比重0.9〜2.3、粘度300〜12000
ポイズの導電性懸濁液を用いて前記塗布乾燥工程(A)
にて形成された縦縞細条形導電性銀回路パターン2にス
クリーン印刷で被覆塗布し乾燥して導電性黒鉛回路パタ
ーン3を形成する工程(B)と、前記印刷乾燥工程(A
+B)にて形成したフィルム基板表面上の前記導電性黒
鉛回路パターンに、(a)粒度0.5〜60μの黒鉛粉末、
銀粉末、銅粉末、ニッケル粉末、パラジウム粉末、錫粉
末、ハンダ粉末、金メッキニッケル粉末、金メッキ銅粉
末、金メッキ錫粉末及び0.1μ以下のカーボン・ブラッ
ク粉末の1種又は2種以上から成る導電性微粉末0.5〜2
0重量%と、(b)クロロプレン系合成ゴム、エチレン
酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリメチルメタクリレート樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン
樹脂の1種又は2種以上から成る熱圧着性高分子結合剤
5〜60重量%と、(c)イソホロン、ジアセトンアルコ
ール、メチルイソブチルケトン、キシレン、トルエン、
ジエチルカルビトール及びセロソルブアセテートの1種
又は2種以上から成る溶剤30〜85重量%と、(d)炭酸
カルシウム粉末、酸化チタン粉末の1種又は2種から成
る体質顔料0.5〜5重量%とを、又は、さらに、これら
に、(e)テルペン系樹脂、脂肪族系炭化水素樹脂の1
種又は2種から成る粘着付与剤0.5〜15重量%とを、そ
れぞれ添加混合溶解し、均一に分散せしめた見掛比重0.
7〜2.0、粘度50〜1500ポイズの導電異方性熱圧着懸濁液
(a+b+c+d)又は(a+b+c+d+e)を、ス
クリーン印刷で、被覆塗布し乾燥し導電異方性熱圧着層
4,4′を形成する工程(C)と、半田、ニッケル又は金
によりメッキした銅又は鉄の偏平なコネクタピン6を、
前記塗布乾燥工程(A+B+C)により得られた基板フ
ィルム1の片面の一端部の縦縞細条形導電性黒鉛回路パ
ターン3の上に、これらに沿って、ピン頭部6aを残して
載せる工程(D)と、(i)酸化チタン、タルク、水和
アルミナ及びコロイダルシリカの1種又は2種以上から
成る粉末5〜30重量%と、(ii)クロロプレン合成ゴ
ム、ポリエステル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体
樹脂及びポリエチルメタクリレート樹脂の1種又は2種
以上から成る熱可塑性樹脂結合剤20〜60重量%と、(ii
i)イソホロン、ジアセトンアルコール、メチルイソブ
チルケトン、キシレン、トルエン及びジエチルカルビト
ールの1種又は2種以上から成る有機溶剤10〜70重量%
と、(iv)テルペン系樹脂及び脂肪族炭化水素系樹脂の
1種又は2種から成る粘着付与剤0.1〜20重量%とを混
合(i+ii+iii+iv)溶解し、均一に分散せしめた見
掛比重0.8〜1.4、粘度150〜5000ポイズの絶縁性熱圧着
懸濁液塗料を用いて、可撓性絶縁基板フィルムの片面の
導電異方性熱圧着層に、スクリーン印刷にて前記コネク
タピン6の基部をも覆って全面塗布し、加熱乾燥して絶
縁性熱圧着層を最上層に形成する工程(E)と、前記導
電異方性熱圧着層と前記絶縁性熱圧着層とを、前記コネ
クタピンの介在下で、加熱温度100〜200℃、加圧力1〜
50kg/cm2で熱圧着して、前記コネクタピンもろとも一体
に熱圧着して固定する工程(F)との結合(A+B+C
+D+E+F)からなる。
次に、本発明に係るコネクタピン6は、偏平なものが
よく、第5図、第6図にみられるとおりである。
圧延機によって圧延された鋼材(Cu,Fe等)を、プリ
ント回路基板ピンコネクタに挿入すべく成形し、電解精
製により半田、ニッケル又は金によりメッキすることに
よって得られる。
ピンは、例えば、1.25mmのピッチで長さ9mm、幅0.5m
m、厚さ0.3mmに形成される。
又、ピンは4mm幅のベタにφ2の穴が空いた固定によ
ってロール状に巻き取られる。固定金具はφ2の穴が2.
5mmのピッチで空いており、その穴が基準になり、1.25m
mのピッチのピンが形成され、その他、いろいろなピッ
チのピンをも形成することが可能である。
上記の様に形成されたピンコネクタ6が、本発明に係
るピン付きヒートシールコネクタを完成すべく第7図の
様にプレス(切断)される。これは、ピン付きヒートシ
ールコネクタは、第8〜10図の様に製品はピンが多数一
列に面付けられ、一列ごとに圧着される為である。
本発明では、ピンコネクタ6を圧着することによりダ
イレクトにプリント回路基板(PCB)に挿入し、導通を
保つことが可能になりなおかつ、ピンを使用する他製品
の分野にも進出することが可能になった。
本発明では、ピンを取付ける方法に付いては、導電
(銀+黒鉛)回路上に導電異方性圧着層4,4′をスクリ
ーン印刷し、ピン6に対向する回路上にピン6を置き、
さらに、熱圧着層5を置き熱圧着することにより製品の
信頼性を得るものである。熱圧着層5を使用しなければ
ピン6を完全に固定できない為、第12図の様な1ピン当
り500g以上の引張り強度を得ることが出来ず、製品の信
頼性が得られない。
さらに、前記(F)工程における導電異方性熱圧着層
は、圧着すべき両側面に5〜40kg/cm2で熱圧着した場合
前記導電異方性熱圧着層の断面における横方向x間隔幅
で最小で0.05mmにおいて5×1010Ω/cm3の比較的大き
な絶縁性を示し、同時に縦方向y間隔幅で最大で0.04mm
において10〜1kΩ/cm3なる導電性を示す導電異方性を
示すものである(特開昭60-170177号参照)。熱圧着層
4,4′を形成するための導電異方性熱圧着懸濁液の組成
(a,b,c,d,e)とその各成分割合によって満足される。
各数値限定の上限を越えても、下限未満でもこの条件を
満足できないものである。
次に、本発明における数値限定の理由を極く簡単に述
べる。
A工程における(イ)、(ロ)、(ハ)については、
導電性銀回路である縦縞細条形パターンをフィルム基板
1上に印刷する際の被着性、印刷性を良好にするためで
あり、さらには良好な導電性銀回路パターンを得るため
である。
同じく、B工程における(い)、(ろ)、(は)につ
いても、良好な導電性黒鉛回路パターンを得るために必
要とする。
又、E工程における、絶縁性熱圧着層5を形成するた
めの、各成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)につい
ても、各限定範囲において良好な熱圧着層5を確保でき
る。又、F工程における熱圧着し熱圧着して固定する工
程においても、加熱温度が200℃を越えると、高すぎて
フィルム自体に悪影響を与えるほか、液化流動現象が起
こりかえって不可である。一方、100℃未満では熱圧着
が不充分にあるおそれがある。
(実施例) 以下本発明を実施例についてさらに説明する。
実施例1 (イ)粒度0.1〜60μの銀粉末50重量%と、(ロ)ポ
リウレタン樹脂35重量%と、(ハ)イソホロン、ジオキ
サン(1:1)15重量%とを混合(イ+ロ+ハ)溶解し、3
000ポイズの導電性懸濁塗料を用いて、第1,2図に示す様
に、可撓性絶縁基板フィルム1の片面にプリント回路基
板ピンコネクタ挿入部分4とプリント回路基板端子部分
4′とを連結すべき導電性銀回路である縦縞細条形パタ
ーン2をスクリーン印刷にて塗布乾燥する工程(A)
と、(い)粒度0.1〜60μの黒鉛粉末30重量%及び粒度
0.1μ以下のカーボンブラック15重量%と、(ろ)ポリ
ウレタン樹脂25重量%と、(は)イソホロン30重量%と
混合(い+ろ+は)溶解し、7000ポイズの導電性懸濁塗
料を用いて、第1〜2図に示す様に前記塗布乾燥工程
(A)にて形成された縦縞細条形導電回路パターン2に
スクリーン印刷で被覆塗布し乾燥して導電回路3を形成
する工程(B)と、該印刷工程(A+B)にて形成した
フィルム基板基面上の前記接続パターンに第1図〜第12
図に示す様に、(a)30μの黒鉛粉末8重量%及び30μ
の銀粉末10重量%と、(b)ポリウレタン樹脂25重量%
と、(c)メチルイソブチルケトン40重量%と、(d)
酸化チタン粉末3重量%と、さらに(e)テルペン形樹
脂14重量%とからなる導電異方性熱圧着懸濁液をスクリ
ーン印刷で被覆塗布し乾燥し導電異方性熱圧着層4,4′
を形成する工程(C)と、プリント回路基板のピンコネ
クタに挿入すべく成形し、表面を半田メッキして得られ
た第3及び4図に示す銅のコネクタピン6を、前記乾燥
工程(A+B+C)によって得られた基板フィルム1の
片面の端部の導電異方性熱圧着層4の対応すべき導電層
に接触させる工程(D)と、(i)酸化チタン10重量%
と(ii)ポリエステル樹脂45重量%と(iii)ジアセト
ンアルコール30重量%及びメチルイソブチルケトン10重
量%と(iv)テルペン系樹脂5重量%とを混合(i+ii
+iii+iv)溶解し、500ポイズの絶縁性熱圧着懸濁液を
用いて、第3及び4図に示すように、可撓性絶縁基板フ
ィルム1の片面の熱圧着すべき両端部に、さらに被覆塗
布するためスクリーン印刷し、前記コネクタピン6の基
部をも覆って全面塗布し、加熱乾燥して熱圧着層5を最
上層に形成する工程(E)と、得られた最上層の熱圧着
層フィルム5を、加熱温度150℃、圧力30kg/cm2、時間1
0秒で熱圧着して、前記コネクタピンもろとも一体にセ
ットする工程(F)との結合によって得られる。
このようにして得られたピン付きヒートシールコネク
タ部材は、そのピン6の頭部6aを相手方アダプタのピン
挿入部に直接に挿入して接続すると共に、絶縁性熱圧着
層5によって相手方に熱圧着して固定される。ピン6の
付いていない他端部は、前記導電異方性熱圧着層を介し
て所望の端子側に圧着される。この場合実用上の導通と
絶縁とは充分実用上良好な結果を得た。
前記の如く150℃で、圧力30kg/cm2で熱圧着した場
合、前記の導電異方性を示す熱圧着層の断面における横
方向x間隔幅で最小0.05mmにおいて5×1010Ω/cm3
度の比較的大きな絶縁性を示し、同時に縦方向y間隔幅
で最大で0.04mmにおいて1kΩ/cm3程度の導電性を示し
た。
以上述べたように、本発明に係るピン付きヒートシー
ルコネクタ部材は、従来の導電異方性ヒートシールコネ
クタ部材の単なる改良品を得るためのものではなく、従
来のヒートシールコネクタは、例えば、液晶極板端子や
プリント回路基板に圧着することにより、導通を保って
いたのであるが、本発明では、コネクタピンを基板フィ
ルムの端部に圧着することにより、コネクタピンの先端
部6aを、直接に、プリント回路基板に挿入し導通を保つ
ことが可能になった。さらに、ピンを使用する他の製品
の分野にも進出することが可能になった。
さらに、前述のように、本発明に係るこれらのコネク
タピンを取付ける方法については、被覆塗布して形成し
た導電(銀及び黒鉛による)回路上に、導電異方性層を
スクリーン印刷し、ピンに対向する回路上にピンを置
き、さらに熱圧着層5を置き熱圧着することにより、コ
ネクタとしての信頼性を得るものである(第12図参
照)。もし、熱圧着層5を使用しなければ、ピンが完全
に固定しないため、引張り強度を得ることができず、製
品の信頼性が得られないのである。本発明によればピン
1本について500g以上の引張り強度が得られた。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のヒートシールコネクタ部材の製造工程
中のものを拡大して示す平面図であり、 第2図は、第1図のI−I′線で切断して示す拡大断面
図であり、 第3図は、本発明の一実施例に係るピン付きヒートシー
ルコネクタ部材を拡大して示す平面図であり、 第4図は、第3図のII-II′線で切断して示す拡大断面
図であり、 第5図は、本発明の一実施例に係る複数個のコネクタピ
ンを示す平面図であり、 第6図は、同じくその一部の拡大斜視図であり、 第7図は、本発明の一実施例において熱圧着する前の複
数個のコネクタピンを示す平面図であり、 第8図は、本発明の一実施例において、コネクタピンを
熱圧着する前の導電性黒鉛回路パターンを有する基板の
一端部を示す平面略図であり、 第9図は、本発明の一実施例において、複数個のコネク
タピンを同時に対応する導電性黒鉛回路パターンを有す
る基板の一端部に熱圧着して切断する前の状態を示す平
面略図であり、 第10図は、本発明の一実施例において、ピン付きコネク
タ部材の単品にしたものを示す平面略図であり、 第11図は、同じくその側面略図であり、さらに、 第12図は、同じくそのコネクタピンの引張り試験を示す
側面略図である。 1……可撓性絶縁フィルム、2……導電性銀回路 3……導電性黒鉛回路 4……導電異方性圧着層(ピンコネクタ側) 4′……導電異方性圧着層(プリント回路端子側) 5……熱圧着層、6……ピンコネクタ 6a……ピンコネクタの頭部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子部品又はプリント回路基板の接続端子
    側面と、ピンコネクタ挿入端子側とを電気的・機械的に
    架橋接続するため、導電性銀回路パターンとこれに被覆
    塗布した導電性黒鉛回路パターンとを印刷により形成し
    た縦縞細条形導電回路パターンを有する可撓性基板フィ
    ルム上に、さらに、導電異方性熱圧着層、コネクタピン
    及びピン取付け側の端部表面の絶縁性熱圧着層を有して
    成るピン付きヒートシールコネクタの製造法において、 (イ)粒度0.1〜60μの銀粉末20〜80重量%と、(ロ)
    クロロプレンゴム、クロロスルホン化ゴム、ポリウレタ
    ン樹脂及びポリエステル樹脂の1種又は2種以上から成
    るゴム系及び熱可塑性樹脂系結合剤5〜40重量%と、
    (ハ)ジメチルホルムアミド、ジアセトンアルコール、
    イソホロン、ジオキサン、ジエチルカルビトール、ブチ
    ルカルビトール及びテレビン油の1種又は2種以上から
    成る有機溶剤15〜75重量%とを混合(イ+ロ+ハ)溶解
    し、均一に分散せしめた見掛比重0.9〜2.3、粘度300〜1
    2,000ポイズの導電性銀懸濁液塗料を用いて、可撓性絶
    縁基板フィルムの片面に縦縞細条形導電性銀回路パター
    ンをスクリーン印刷にて塗布して乾燥する工程(A)
    と、 (い)粒度0.1〜60μの黒鉛粉末及び0.1μ以下のカーボ
    ンブラック粉末の1種又は2種から成る導電性微粉末20
    〜80重量%と、 (ろ)クロロプレンゴム、クロロスルホン化ゴム、ポリ
    ウレタン樹脂及びポリエステル樹脂の1種又は2種以上
    から成るゴム系及び熱可塑性樹脂系結合剤5〜30重量%
    と、 (は)ジメチルホルムアミド、ジアセトンアルコール、
    イソホロン、ジエチルカルビトール、ブチルカルビトー
    ル及びテレビン油の1種又は2種以上から成る有機溶剤
    15〜75重量%とを混合(い+ろ+は)溶解し、均一に分
    散せしめた見掛比重0.9〜2.3、粘度300〜12000ポイズの
    導電性懸濁液を用いて前記塗布乾燥工程(A)にて形成
    された縦縞細条形導電性銀回路パターン上にスクリーン
    印刷で被覆塗布し乾燥して導電性黒鉛回路パターンを形
    成する工程(B)と、 前記印刷乾燥工程(A+B)にて形成したフィルム基板
    表面上の前記導電性黒鉛回路パターンに、(a)粒度0.
    5〜60μの黒鉛粉末、銀粉末、銅粉末、ニッケル粉末、
    パラジウム粉末、錫粉末、ハンダ粉末、金メッキニッケ
    ル粉末、金メッキ銅粉末、金メッキ錫粉末及び0.1μ以
    下のカーボン・ブラック粉末の1種又は2種以上から成
    る導電性微粉末0.5〜20重量%と、(b)クロロプレン
    系合成ゴム、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリメ
    チルメタクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミ
    ド樹脂、ポリウレタン樹脂の1種又は2種以上から成る
    熱圧着性高分子結合剤5〜60重量%と、(c)イソホロ
    ン、ジアセトンアルコール、メチルイソブチルケトン、
    キシレン、トルエン、ジエチルカルビトール及びセロソ
    ルブアセテートの1種又は2種以上から成る溶剤30〜85
    重量%と、(d)炭酸カルシウム粉末、酸化チタン粉末
    の1種又は2種から成る体質顔料0.5〜5重量%とを、
    又は、さらに、これらに、(e)テルペン系樹脂、脂肪
    族系炭化水素樹脂の1種又は2種から成る粘着付与剤0.
    5〜15重量%とを、それぞれ添加混合溶解し、均一に分
    散せしめた見掛比重0.7〜2.0、粘度50〜1500ポイズの導
    電異方性熱圧着懸濁液(a+b+c+d)又は(a+b
    +c+d+e)を、スクリーン印刷で、被覆塗布し乾燥
    し導電異方性熱圧着層を形成する工程(C)と、 半田、ニッケル又は金によりメッキした銅又は鉄のコネ
    クタピンを、前記塗布乾燥工程(A+B+C)により得
    られた基板フィルムの片面の一端部の縦縞細条形導電性
    黒鉛回路パターンの上に、これに沿って、ピン頭部を残
    して載せる工程(D)と、 (i)酸化チタン、タルク、水和アルミナ及びコロイダ
    ルシリカの1種又は2種以上から成る粉末5〜30重量%
    と、(ii)クロロプレン合成ゴム、ポリエステル樹脂、
    エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂及びポリエチルメタ
    クリレート樹脂の1種又は2種以上から成る熱可塑性樹
    脂結合剤20〜60重量%と、(iii)イソホロン、ジアセ
    トンアルコール、メチルイソブチルケトン、キシレン、
    トルエン及びジエチルカルビトールの1種又は2種以上
    から成る有機溶剤10〜70重量%と、(iv)テルペン系樹
    脂及び脂肪族炭化水素系樹脂の1種又は2種から成る粘
    着付与剤0.1〜20重量%とを混合(i+ii+iii+iv)溶
    解し、均一に分散せしめた見掛比重0.8〜1.4、粘度150
    〜5000ポイズの絶縁性熱圧着懸濁液塗料を用いて、可撓
    性絶縁基板フィルムの導電異方性熱圧着層に、スクリー
    ン印刷にて前記コネクタピンの基板をも覆って全面塗布
    し、加熱乾燥して絶縁性熱圧着層を最上層に形成する工
    程(E)と、 前記導電異方性熱圧着層と前記絶縁性熱圧着層とを、前
    記コネクタピンの介在状態で、加熱温度100〜200℃、加
    圧力1〜50kg/cm2で熱圧着して、前記コネクタピンもろ
    とも一体に熱圧着して固定する工程(F)との結合(A
    +B+C+D+E+F)からなることを特徴とするピン
    付きヒートシールコネクタの製造法。
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