JP3063482B2 - 回路接続方法 - Google Patents

回路接続方法

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  • Combinations Of Printed Boards (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は各種電子機器に用いられ
る印刷フレキシブル配線板(以下印刷、「FPC」とい
う)どうしまたはFPCとリジット配線板(以下、「P
CB」という)の回路接続方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、映像機器、音響機器をはじめとす
る各種電子機器には小型軽量化、高密度化の要望に対応
すべくフレキシブル配線板が多用されており、さらにコ
ストダウンのため主にポリエステルフィルムベースに銀
を主成分とした導電性ペーストで配線印刷したいわゆる
印刷FPCが増加してきている。
【0003】しかしながら、印刷FPCの場合ポリイミ
ドフィルムベース銅箔エッチングによるFPCのように
回路接続の方法として半田付けができない欠点を有する
ものであった。このため、従来下記の方法により回路接
続を行っていた。以下、従来の技術について説明する。
【0004】従来、スチレンブタジエンゴム系、クロロ
プレンゴム系やポリエステル系等の熱可塑性樹脂または
エポキシ系等の熱硬化性樹脂にニッケル粉、金メッキニ
ッケル粉、金メッキ架橋ポリスチレン粉等の導電粉末を
3〜30重量%添加したいわゆる異方性導電接着剤を回
路接続する印刷FPCの電極間に介在させ、熱可塑性樹
脂の場合は加圧加熱溶融させあるいは熱硬化性樹脂の場
合は加圧加熱硬化させて接着させると共に導電粉末によ
り圧接方向にのみ電気的回路接続していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、異方性
導電接着剤は導電性微粉末で多数の回路を一括して同時
に接続することから、横方向(回路間)は絶縁性を確保
しタテ方向(接続回路どうし)は接続信頼性を確保しな
ければならないため、樹脂中の導電性微粉末を多くする
とタテ方向の回路接続性は良くなるが横方向の絶縁性が
劣化しやすくなり、逆に導電性微粉末を少なくするとタ
テ方向の回路接続性が劣化するパラドックスがあり、回
路接続性と絶縁性を同時に満足させるためには樹脂中に
導電性微粉末をきわめて均一に分散させておく必要があ
った。
【0006】このため異方性導電接着剤の製膜時の接着
剤ペーストの管理が困難である欠点があった。さらに加
圧加熱する際、接着剤が熱溶融して流動するため均一に
製膜できても導電粒子が電極間に並ぶことがあり極間耐
電圧不良が発生する欠点があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、回路接続する
印刷FPCと他の印刷FPCとのそれぞれの基体の少な
くとも回路接続部分に加熱接着性の絶縁レジストを形成
し、この絶縁レジスト上に銀粉または銅粉またはカーボ
ンブラックを主成分とする導電性ペーストで電極パター
ンをそれぞれ形成し、これを対向させ圧接状態で電極パ
ターンおよび周辺の絶縁レジストを加熱接着するように
したものである。
【0008】
【作用】本発明による回路接続方法によれば絶縁レジス
トなどの加熱接着で回路接続が行われるので、回路接続
後における高湿状態、高温状態、熱衝撃などの環境条件
下でも、接続安定性を確保することができ、かつ異方性
導電膜を使用しないため管理も簡単であり、加圧加熱時
に異方性導電膜のように異方性導電膜中の導電粒子が並
んで電極間耐圧不良が発生することは無く、また、異方
性導電膜のように、接着性樹脂が加熱硬化タイプの場合
硬化に長時間を要することもなく、熱可塑あるいはゴム
タイプの場合でもタテ(回路接続)方向の接着性樹脂の
弾性変形成分を十分に取り除く必要があるため加圧加熱
に長時間を要するが、本発明による回路接続方法によれ
ば加熱接着時間も短時間で良いものである。
【0009】
【実施例】本発明の回路接続方法を図1〜図3により説
明する。図1〜図3は印刷FPCどうしの回路接続に関
するものであり、同図によると1および1’は回路接続
する印刷FPCおよび他の印刷FPCであり、これらの
それぞれの基体4,他の基体4’の少なくとも回路接続
部分aに予め加熱接着性の絶縁レジスト2,他の絶縁レ
ジスト2’を形成し、この絶縁レジスト2,他の絶縁レ
ジスト2’上に銀粉または銅粉またはカーボンブラック
を主成分とする導電性ペーストで電極パターン3,他の
電極パターン3’を形成し、この電極パターン3,他の
電極パターン3’を対向させ、圧接状態でこの電極パタ
ーン3,他の電極パターン3’および周辺の絶縁レジス
ト2,他の絶縁レジスト2’を加熱接着したものであ
る。
【0010】次に上記実施例のより具体的な実施例につ
いて説明する。 (具体的な実施例1) 基体4および他の基体4’に75μmのポリエステルフ
ィルム(東レ製ルミラーS10タイプ)上に、下表(表
1)A〜Dの絶縁レジストをそれぞれスクリーン印刷法
(200メッシュテトロンマスク)にて印刷、150℃
25分間乾燥後、この絶縁レジスト上に導電ペーストに
て(表2)の電極パターンを印刷し、150℃25分間
乾燥してFPCを作製した。
【0011】
【表1】
【0012】
【表2】
【0013】上記(表1)の絶縁レジストA〜Dを用い
た印刷FPCを図2のごとく電極を対向させて15kg
/cm2加圧下で150℃4秒間接着し、各電極パター
ン3,他の電極パターン3’を接続させたものをn=1
0ずつ、それぞれ高温度(85℃ 1000時間)、高
湿度(60℃ 90〜95%RH、1000時間)、熱
衝撃(−40℃ 1時間〜85℃1時間を1サイクルと
して500サイクル)の条件下に放置した結果、接続抵
抗は全て初期抵抗より低下しており安定していた。初期
抵抗より低下した理由は、導電ペーストの配線抵抗が低
下したためであった。
【0014】図4は本発明の回路接続方法の他の実施例
を示すものであり、図1〜図3の実施例と同一部分には
同一番号を付して異なる点のみ説明すると、PCBと印
刷FPCの場合は回路接続する5は印刷FPC1の代わ
りに配線、電極に銅箔パターンを用いたPCBであり、
6は電極パターンであり、銅箔をニッケルメッキまたは
ニッケル下地金メッキするかまたは銅箔上にカーボンペ
ーストでオーバーコートしたものであり、7は電極パタ
ーン6の電極間に形成された加熱接着性の絶縁レジスト
2を有する基体である。この実施例においては、PCB
5の電極パターン6と図1〜図3の実施例の他の印刷F
PC1’の他の電極パターン3’を対向させ圧接状態で
電極パターン6,他の電極パターン3’周辺の絶縁レジ
スト2,他の絶縁レジスト2’を加熱接着することによ
り電極パターン6と他の電極パターン3’の回路接続を
行うものである。
【0015】次に上記実施例のより具体的な実施例につ
いて説明する。 (具体的な実施例2) 基体7として1mm厚銅貼りガラスエポキシ基板を用
い、35μmの銅箔を具体的な実施例1の他の電極パタ
ーン3’と同一形状にエッチング形成しニッケル5μ
m、金0.5μmメッキして電極パターン6を形成し、
さらにこの電極間に(表1)A〜Dの絶縁レジスト2を
塗布乾燥した。このPCBと具体的な実施例1の他の印
FPC1’をそれぞれ具体的な実施例1と同一条件で
加圧加熱接着、接続した。なお、加圧加熱には高熱伝導
性シリコンゴム(日本黒鉛製)を用いてFPC側から行
った。このものをそれぞれ具体的な実施例1と同一の高
温度、高湿度、熱衝撃のそれぞれの条件下で接続安定性
を確認した結果抵抗値の著しい上昇はなかった。
【0016】図5も本発明の回路接続方法の他の実施例
を示すものであり、図1〜図3の実施例と異なった処の
み説明すると、7および7’は電極パターン3’他の電
極パターン3’上にオーバーコートされたカーボンペー
ストおよび他のカーボンペーストであり、このオーバー
コートによって硫化ガス雰囲気のある環境条件下におい
ても電極パターン3、他の電極パターン3’を形成して
いる銀または銅も硫化されることはないので信頼性の向
上の図れるものである。
【0017】次に上記実施例のより具体的な実施例につ
いて説明する。 (具体的な実施例3) 具体的な実施例1の印刷FPC1,他の印刷FPC1’
の電極パターン3,他の電極パターン3’にカーボンペ
ースト(東洋紡製DW150H)でオーバーコート印刷
し乾燥した。このものを具体的な実施例1と同一条件で
接着接続し3ppmH2Sガス(40±2℃98〜10
0%RH)雰囲気中に1000時間放置した。比較とし
てカーボンペーストオーバーコートなしのものも放置試
験した。
【0018】その結果、カーボンペーストオーバーコー
トなしのものは500時間以後徐々に抵抗の上昇が見ら
れたがカーボンペーストオーバーコートしたものは10
00時間後初期より抵抗が低下していた。
【0019】なお、本発明は導電ペーストによる電極パ
ターン3、他の電極パターン3’をその周囲の絶縁レジ
スト2,他の絶縁レジスト2’の接着により圧接状態で
保持するため絶縁レジスト2,他の絶縁レジスト2’は
圧接に必要な相互の接着強度が必要であることは自明で
あるが、電子機器の一般使用環境で剥がれてはならない
ため熱溶融温度は100℃以上の加熱接着性樹脂を使用
する必要がある。また、樹脂の吸湿による軟化やそのた
めの剥離、あるいは電極導電ペーストに使用している金
属のエレクトロマイグレーションを防止するため絶縁レ
ジスト2,他の絶縁レジスト2’に適用する樹脂は熱溶
融温度が100℃以上で吸湿性が少なく電気絶縁性のよ
い塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ変性ポ
リエステル樹脂、クロロプレン系合成ゴムの1種または
2種以上の高分子樹脂材料を主成分にすることが望まし
い。
【0020】本発明に用いる印刷FPCは導電ペースト
の乾燥温度が一般的に120〜160℃であり、本発明
の回路接続の加熱温度も同程度の温度条件であることか
らベースフィルムとしてはポリエステルフィルムあるい
はポリフェニレンスルフィドフィルムが製造コスト面か
ら合理的である。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明においては印刷FP
Cの電極パターンと他の印刷FPCの他の電極パターン
を対向させて圧接状態で電極パターン周辺のそれぞれの
絶縁レジストを加熱接着する回路接続方法としたことに
より、高湿状態、高温状態、熱衝撃での接続安定性を確
保することができ、かつ異方性導電膜を使用しないため
管理も簡単であり加圧加熱時に異方性導電膜中の導電粒
子が並んで電極間耐圧不良が発生することは無くかつ加
熱接着時間も短時間で可能であり産業利用上きわめて有
効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回路接続方法の一実施例におけるFP
Cどうしの加熱接着後の断面図
【図2】同加熱接着前の断面図
【図3】同上面図
【図4】同他の実施例におけるFPCとPCBとの加熱
接着後の断面図
【図5】同他の実施例における加熱接着後の断面図
【符号の説明】
1,1’ 印刷FPC 2,2’ 加熱接着性の絶縁レジスト 3,3’ 電極パターン 4,4’ 基体 5 PCB 6 電極パターン 7 基体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 3/36

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基体上面の少なくとも回路接続部分に加
    熱接着性の絶縁レジストを形成し、この絶縁レジスト上
    に銀粉または銅粉またはカーボンブラックを主成分とす
    る導電性ペーストで電極パターンを形成した印刷フレキ
    シブル配線板と、この印刷フレキシブル配線板の回路接
    続部分に対応する他の基体下面の少なくとも他の回路接
    続部分に加熱接着性の他の絶縁レジストを形成し、この
    他の絶縁レジスト上に銀粉または銅粉またはカーボンブ
    ラックを主成分とする導電性ペーストで他の電極パター
    ンを形成した他の印刷フレキシブル配線板とを、前記印
    刷フレキシブル配線板の電極パターンと前記他の印刷フ
    レキシブル配線板の他の電極パターンを対向させて圧接
    状態で電極パターン周辺のそれぞれの絶縁レジストを加
    熱接着する回路接続方法。
  2. 【請求項2】 回路接続する印刷フレキシブル配線板に
    代えて配線、電極を銅箔パターンを用いたリジット配線
    板を用い、このリジット配線板の電極パターンを銅箔上
    にニッケルメッキするかニッケル下地金メッキするかま
    たは銅箔上またはニッケルメッキ上にカーボンペースト
    でオーバーコートし、前記電極パターンの電極間の基体
    上に加熱接着性の絶縁レジストを形成し、記リジット
    配線板の電極パターンと他の印刷フレキシブル配線板の
    他の電極パターンを対向させて圧接状態で相互の電極パ
    ターンそれぞれと周辺の絶縁レジストそれぞれを加熱接
    着する請求項1記載の回路接続方法。
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