JP3622695B2 - Electrical connection structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は電気接続構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば配線基板同士を電気的に接続するコネクタにおいては、電気的接続を担う部材と共に、その接続状態を維持すべく、コネクタと配線基板とを機械的に固定するための機構・部材を一般に必要とし、このような機械的結合手段を具備する構造とされた従来のコネクタは、その分、構造が複雑となり、また小型・薄型化を図りづらいものとなっていた。
この問題に対処すべく、本出願人は先に特願2000−243950号にて、凹凸パターンを有する金型上に金属薄膜を成膜形成し、その凸部上の金属薄膜を金型から界面剥離させて例えば粘着剤上に粘着転写することにより、粘着剤上に電極(配線パターン)を形成する方法を提案した。
【0003】
この方法を用いて形成された電気接続部材によれば、粘着剤が接続すべき相手方配線基板の板面と粘着することにより、機械的結合が行われ、つまり粘着剤を機械的結合手段として使用できるため、電気接続部材(コネクタ)の構造の簡易化、さらには小型・薄型化を実現できるものとなる。
図4はこの粘着剤を具備する電気接続部材と配線基板との接続の様子を示したものであり、図中、11は電気接続部材を示し、12はその基材、13は基材12の一面上に配された粘着剤、14は転写形成された電極を示す。一方、配線基板15はその板面に電極16を具備するものとなっている。
【0004】
接続すべき電極14と16とを対向させ、電気接続部材11を配線基板15に圧接させることにより、電極14と16とが対接されて互いに接続されると共に、電気接続部材11の電極14間に露出している粘着剤13が図4Cに示したように配線基板15の板面と粘着して電気接続部材11と配線基板15とが固定される。
粘着剤13は押圧により弾性変形して配線基板15の板面と粘着し、その弾性復元力が電極14と16とを圧接させる方向の荷重として寄与するため、それらの良好な接続状態を得ることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図4に示した接続構造においては接続すべき双方の電極14,16の位置を機械的に位置決めする(合わせる)構造を持っていないため、それら電極14,16の位置が図5に示したように、ずれた状態でも簡単に粘着してしまう。
一方、電極14,16の位置を合わせるためには、例えばそれら電気接続部材11及び配線基板15の双方に、電極14,16とは別の領域に視認用のマーカを設けて光学的なアライメントを行うといった方法があるものの、このようなアライメントによる接続は面倒で接続工程が複雑になってしまうという問題がある。
【0006】
この発明の目的はこの問題に鑑み、上述した粘着剤を具備する電気接続部材と相手方配線基板との接続において、双方の電極位置が機械的に位置決めされるようにし、よって接続工程を簡略化できるようにした電気接続構造を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明によれば、一面に粘着剤を備えた基材と、その粘着剤上に転写されて粘着剤上に突出形成された電極とよりなる電気接続部材の相手方配線基板との接続構造であって、上記粘着剤が配線基板の板面に粘着することにより電気接続部材が配線基板に固定され、上記電極が配線基板の電極と対接されて接続される構造とされた電気接続構造において、配線基板の電極が上記板面に形成された凹部内に位置され、電気接続部材の電極の厚さが上記板面に対する配線基板の電極上面の凹み量より大とされ、上記凹部に電気接続部材の電極が係合する構造とされる。
【0008】
請求項2の発明では請求項1の発明において、上記基材及び粘着剤が透明とされる。
請求項3の発明では請求項1の発明において、電気接続部材の電極が異なる金属の多層膜構造とされ、かつバリアメタル層を含む構造とされる。
【0009】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。
図1はこの発明の一実施例を示したものであり、図4と対応する部分には同一符号を付してある。
【0010】
この例では配線基板15の電極16は配線基板15の板面に形成された凹部21内にそれぞれ位置されており、これら電極16の上面は配線基板15の板面より凹んでいる構造とされる。
【0011】
凹部21の幅は相手方電気接続部材11の対応する電極14の幅とほぼ等しくされ、電極14が凹部21に係合可能とされる。なお、配線基板15の板面に対する電極16上面の凹み量d1 は電気接続部材11の電極14の厚さd2 より小となるように設定される。
このような電極構造を有する配線基板15は例えば以下のようにして作製される。
即ち、まず基板22上に所要の電極16を形成し、その上に平坦化剤を基板22の全面に渡って塗布して絶縁層23を形成する。平坦化剤には例えばアクリル系樹脂が用いられる。
【0012】
次に、絶縁層23をパターニングして電極16上に位置する部分をエッチング除去する。これにより、電極16が露出し、凹部21の底面に位置する構造となる。
配線基板15を上記のような構造とすることにより、この配線基板15と電気接続部材11との接続において、電気接続部材11の電極14を対応する凹部21に嵌め合わせることにより、双方の電極14,16の位置を機械的に位置決めすることができるものとなる。
【0013】
つまり、この例によれば電極14,16自体の凹凸によってそれら電極14,16が互いに位置決めされるものとなり、接続工程を簡略化することが可能となる。図1Cはこれら電気接続部材11と配線基板15とが接続された状態を示す。
なお、電極14の凹部21への嵌合を容易に行えるようにすべく、図2に示したように電極14の断面形状を台形状や半円状として、誘いを形成するようにしてもよい。
【0014】
このような電極14の断面台形形状や半円形状は転写元の金型の、粘着転写される金属薄膜が形成される凸面の面形状を例えばエッチング加工によってそれら台形形状や半円形状に対応する形状に加工することによって形成することができる。
ところで、従来の電気接続部材11と配線基板15との接続構造の場合、電気接続部材11側の電極14の厚さをあまり厚くすることはできないという問題があった。
【0015】
これは図6に示したように電極14を厚くすると、粘着剤13の表面と配線基板15の板面との距離が大きくなり、接着剤13部分を配線基板15に接触させるためには電気接続部材11を大きく変形させなければならず、十分貼り付かない、あるいはたとえ貼り付いても基材12や粘着剤13の弾性変形による経時変化により剥がれてしまうといった理由による。
この点、この例では図1に示したように、配線基板15の電極16は凹部21内に位置する構造のため、電気接続部材11の電極14の厚さを厚くしても、凹部21の深さをその分、深くすることにより、粘着剤13の表面と配線基板15の板面との距離を小さく設定することができ、十分貼り付ける(粘着させる)ことができ、また経時変化による剥がれを低減させることができるものとなる。
【0016】
つまり、この例によれば、従来に比し、電気接続部材11の電極14の厚さを厚く設定することができ、その点で電極の導体抵抗値を小さくすることが可能となり、また電極14の剛性を向上させることが可能となる。
粘着転写によって形成される電気接続部材11の電極14は、例えば金型からの剥離性、膜構造としての対称性、剛性をもたせて断線を防止するといった点から、Au /Ni /Au の3層構造が考えられる。
しかしながら、剛性確保のためのNi は成膜レートが遅いといった問題があり、電極14の厚さを厚くする場合には生産性を阻害する要因となる。一方、Cu は成膜レートが早く、かつ安価であるものの、例えばAu /Cu /Au といった3層構造とすると、Au とCu 間の相互拡散により信頼性を損うものとなる。
【0017】
そこで、この例では電極14をAu /Ni /Cu /Ni /Au の5層構造とし、Cu の使用により低価格化を図ると共に、Au とCu 間の相互拡散を防止すべく、バリアメタルとしてNi 層を介在させる。
このように電極14を異なる金属の多層膜構造とし、かつバリアメタル層を含む構造とすることにより、信頼性に優れ、かつ低価格化が可能な電極14が得られるものとなる。
なお、上記の多層膜構造において、例えば電極14の表面側のAu をAu /Sn の多層膜とし、つまり金錫ハンダを形成し、電気的接続をハンダ接続できるようにすれば、接続の信頼性を向上させることができる。
【0018】
一方、電気接続部材11の基材12及び粘着剤13を透明材料で構成すれば、前述した配線基板15との接続において、電極14及び凹部21(電極15)を視認することができ、接続作業をより簡易に行うことができる。
このような透明材料として、基材12には例えばポリイミドが用いられ、粘着剤13にはシリコン系粘着剤が用いられる。
なお、このような透明の基材12及び粘着剤13に加え、電極14をITOや酸化錫などの透明導電材料によって構成すれば、例えば液晶表示素子の電極に応用できるものとなる。
【0019】
図3はこの発明の応用例として、電気接続部材11の粘着剤13上に、電極14と同様にして、かつ同材料でアライメント用のマーカ31を設け、一方、配線基板15側にはマーカ31と対応する凹部32を前述したように平坦化剤の塗布、パターニングによって設けて、これらマーカ31と凹部32とを嵌合させることにより、両電極14,16を互いに位置決め接続できるようにした例を示したものである。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による電気接続構造によれば、接続すべき双方の電極が、電極自体の凹凸により機械的に位置決めされるため、接続工程を簡略化することができる。
また、従来に比し、電極の厚さを厚くすることができるため、電極(配線パターン)の導体抵抗値を小さくすることができ、また剛性を向上させることができる。
しかも、請求項2の発明によれば、接続作業をさらに簡易に行えるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を説明するための図。
【図2】図1における電気接続部材の電極に誘い用の形状を設けた例を示す図。
【図3】この発明の応用例として、凸をなすマーカと凹部による位置決めを説明するための図。
【図4】粘着剤上に電極を具備する電気接続部材と相手方配線基板との従来の接続構造を説明するための図。
【図5】図4の接続構造における不具合を説明するための図。
【図6】電極厚さを厚くした場合の不具合を説明するための図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrical connection structure.
[0002]
[Prior art]
For example, a connector for electrically connecting wiring boards generally requires a mechanism / member for mechanically fixing the connector and the wiring board together with a member responsible for electrical connection in order to maintain the connected state. The conventional connector having such a mechanical coupling means has a complicated structure and is difficult to reduce in size and thickness.
In order to deal with this problem, the present applicant previously formed a metal thin film on a metal mold having a concavo-convex pattern in Japanese Patent Application No. 2000-243950, and the metal thin film on the convex part was interfaced from the mold. A method has been proposed in which an electrode (wiring pattern) is formed on the pressure-sensitive adhesive by peeling and transferring the pressure-sensitive adhesive onto the pressure-sensitive adhesive.
[0003]
According to the electrical connection member formed by using this method, the adhesive is adhered to the plate surface of the counterpart wiring board to be connected, whereby mechanical coupling is performed, that is, the adhesive is used as a mechanical coupling means. Therefore, simplification of the structure of the electrical connection member (connector) and further reduction in size and thickness can be realized.
FIG. 4 shows a state of connection between the electrical connection member having this adhesive and the wiring board. In the figure, 11 indicates the electrical connection member, 12 indicates the base material, and 13 indicates the
[0004]
The
The pressure-
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
4 does not have a structure for mechanically positioning (matching) the positions of both
On the other hand, in order to align the
[0006]
In view of this problem, the object of the present invention is to mechanically position both electrodes in the connection between the electrical connection member having the above-mentioned adhesive and the counterpart wiring board, and thus the connection process can be simplified. An object of the present invention is to provide an electrical connection structure.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the connection of the electrical connection member to the counterpart wiring board, which comprises a base material provided with an adhesive on one side and an electrode transferred onto the adhesive and protrudingly formed on the adhesive. An electrical connection having a structure in which the adhesive is adhered to the plate surface of the wiring board so that the electrical connection member is fixed to the wiring board, and the electrode is connected to and connected to the electrode of the wiring board. In the structure, the electrode of the wiring board is positioned in the recess formed in the plate surface, and the thickness of the electrode of the electrical connection member is larger than the recess amount of the upper surface of the electrode of the wiring board with respect to the plate surface. The electrode of the electrical connection member is engaged.
[0008]
In the invention of claim 2, in the invention of claim 1, the base material and the pressure-sensitive adhesive are transparent.
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the electrodes of the electrical connection member have a multilayer structure of different metals and a structure including a barrier metal layer.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and parts corresponding to those in FIG.
[0010]
In this example, the
[0011]
The width of the recess 21 is substantially equal to the width of the
The
That is, the required
[0012]
Next, the insulating layer 23 is patterned to remove a portion located on the
By configuring the
[0013]
That is, according to this example, the
In order to facilitate the fitting of the
[0014]
The cross-sectional trapezoidal shape or semicircular shape of the
By the way, in the case of the conventional connection structure between the
[0015]
As shown in FIG. 6, when the
In this respect, in this example, as shown in FIG. 1, the
[0016]
That is, according to this example, the thickness of the
The
However, Ni for securing rigidity has a problem that the film formation rate is slow, and when the thickness of the
[0017]
Therefore, in this example, the
Thus, by making the
In the above multilayer film structure, for example, if Au on the surface side of the
[0018]
On the other hand, if the
As such a transparent material, for example, polyimide is used for the
In addition to the
[0019]
FIG. 3 shows an application example of the present invention in which an
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the electrical connection structure of the present invention, since both electrodes to be connected are mechanically positioned by the unevenness of the electrodes themselves, the connection process can be simplified.
In addition, since the thickness of the electrode can be increased as compared with the conventional case, the conductor resistance value of the electrode (wiring pattern) can be reduced, and the rigidity can be improved.
Moreover, according to the invention of claim 2, the connection work can be performed more easily.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing an example in which an invitation shape is provided on the electrode of the electrical connection member in FIG. 1;
FIG. 3 is a view for explaining positioning by convex markers and concave portions as an application example of the present invention.
FIG. 4 is a view for explaining a conventional connection structure between an electrical connection member having an electrode on an adhesive and a counterpart wiring board.
5 is a diagram for explaining a problem in the connection structure of FIG. 4;
FIG. 6 is a diagram for explaining a problem when the electrode thickness is increased.
Claims (3)
上記粘着剤が上記配線基板の板面に粘着することにより上記電気接続部材が上記配線基板に固定され、上記電極が上記配線基板の電極と対接されて接続される構造とされた電気接続構造において、
上記配線基板の電極が上記板面に形成された凹部内に位置され、
上記電気接続部材の電極の厚さが上記板面に対する上記配線基板の電極上面の凹み量より大とされ、
上記凹部に上記電気接続部材の電極が係合する構造とされていることを特徴とする電気接続構造。A connection structure with a counterpart wiring board of an electrical connection member comprising a base material provided with an adhesive on one side and an electrode formed on the adhesive and protruding on the adhesive ,
An electrical connection structure in which the adhesive is adhered to the plate surface of the wiring board, whereby the electrical connection member is fixed to the wiring board, and the electrode is connected to and connected to the electrode of the wiring board. In
The electrode of the wiring board is located in a recess formed in the plate surface ,
The thickness of the electrode of the electrical connection member is larger than the amount of depression of the upper surface of the electrode of the wiring board with respect to the plate surface,
An electrical connection structure, wherein the electrode of the electrical connection member is engaged with the recess.
上記基材及び粘着剤が透明とされていることを特徴とする電気接続構造。The electrical connection structure according to claim 1,
An electrical connection structure, wherein the substrate and the pressure-sensitive adhesive are transparent.
上記電気接続部材の電極が異なる金属の多層膜構造とされ、かつバリアメタル層を含む構造とされていることを特徴とする電気接続構造。The electrical connection structure according to claim 1,
An electrical connection structure characterized in that the electrode of the electrical connection member has a multilayer structure of different metals and includes a barrier metal layer.
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