JP4024777B2

JP4024777B2 - コネクタ及びその製造方法

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Publication number: JP4024777B2
Application number: JP2004150266A
Authority: JP
Inventors: 貴行西村
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2004-05-20
Filing date: 2004-05-20
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2024-05-20
Also published as: JP2005332703A

Description

この発明はコネクタ及びその製造方法に関し、特に導体パターン間ピッチが１００μｍ以下のプリント配線板と電子部品との接続やプリント配線板同士の接続等に用いられるコネクタ及びその製造方法に関する。

従来、導電性高分子膜と金属メッキとからなるファインピッチ用異方導電性接続材料が知られている（下記特許文献１参照）。

導電性高分子膜の一部は絶縁化され、残りの部分に導電パターンが形成されている。

金属メッキは導電パターンの表面に形成されている。

このファインピッチ用異方導電性接続材料を製造するには、まず、白金板上に導電性高分子膜を成膜する。

次に、所定のパターンを有する複数の穴が形成されたシートをマスクとして導電性高分子膜の一面に載せる。

その後、この導電性高分子膜の一面に紫外線を照射する。その結果、紫外線が照射された部分が絶縁化され、残りの部分が導電パターンとなる。

次に、白金板を電解析出装置の作用電極に電気的に接続して電解浴に漬ける。これにより、導電性高分子膜の導電パターンの一面に電解メッキを施す。この電解メッキは電極として使用される。

導電性高分子膜の導電パターンの他面にも電極を形成する場合、導電性高分子膜を白金板から外し、導体パターンの全てを作用電極に電気的に接続し、更に導電性高分子膜の一面をマスクで覆って電解メッキを行なう。

以上の工程により、導体パターンの両面に電極を形成したファインピッチ用異方導電性接続材料が完成する。
特開平７−１９２７９０号公報（段落００３１〜００３６、図２参照）

上述のように従来のファインピッチ用異方導電性接続材料の製造方法は複雑であり、特に導体パターンの両面に電極を形成する工程は非常に複雑である。

電解メッキの代わりにスパッタ等により導体パターンの両面に電極を形成してもよいが、この方法では電極の位置を導体パターンに合わせるのが非常に困難である。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は導電部及び絶縁部を有するシート状の高分子と導電部の両面に形成された電極とを備えるコネクタを容易に製造することである。

前述の課題を解決するため請求項１の発明のコネクタの製造方法は、シート状の導電性高分子の両面にそれぞれ複数の電極を形成する電極形成工程と、この工程の後、前記導電性高分子に光を照射して露光部を絶縁化する露光工程とを含むことを特徴とする。

上述のように電極形成工程で形成した電極をマスクとして露光工程を行なうようにしたので、従来の製造方法のように、電極の位置を導電部に合わせるために電極を電解メッキで形成する必要が無くなり、印刷、スパッタ、転写等の方法で電極を形成することが可能になった。

請求項２の発明は、請求項１記載のコネクタの製造方法において、前記電極形成工程では、前記電極がインクジェットプリント技術を用いて形成されることを特徴とする。

上述のようにインクジェットプリント技術を用いて電極を形成するので、電極形成工程をより簡単に行なえる。

請求項３の発明のコネクタは、シート状の高分子と、前記高分子の両面にそれぞれ形成され、前記高分子を介して互いに対向する複数の電極とを備え、前記高分子の一方の面上の前記電極と他方の面上の前記電極とに挟まれた部分が導電性を有する導電部であり、前記挟まれた部分以外の部分が絶縁性を有する絶縁部であることを特徴とする。

上述のように高分子の両面にそれぞれ形成され、高分子を介して互いに対向する複数の電極を備えているので、この電極をマスクとして高分子を露光することが可能である。

以上説明したように請求項１の発明のコネクタの製造方法によれば、従来のコネクタの製造方法よりも簡単にコネクタを製造することができる。

請求項２の発明のコネクタの製造方法によれば、電極形成工程をより正確かつ簡単に行うことができる。

請求項３の発明のコネクタによれば、コネクタの製造を容易にすることが可能である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施形態に係るコネクタをプリント配線板と電子部品との間に配置した状態を示す断面図である。

コネクタ１０はプリント配線板２０と電子部品３０とを電気的に接続するためのコネクタである。

コネクタ１０は導電性高分子シート（シート状の導電性高分子）１１と複数の第１電極１２と複数の第２電極１３とを有する。

導電性高分子シート１１の材料としては、例えばポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等のπ電子共役結合を繰返し単位とする導電性高分子全般を用いることができる。導電性高分子シート１１は弾性を有する。導電性高分子シート１１は導電部１１ａと絶縁部１１ｂとを有する。導電性高分子シート１１の導電部１１ａ以外の部分が絶縁部１１ｂである。絶縁部１１ｂは後述するように導電性高分子シート１１に紫外線を照射することによって形成される。

複数の第１電極１２はそれぞれ帯状であり、電子部品３０の電極３２の配列ピッチと等しいピッチで並び、電極３２と対向する。第１電極１２は導電部１１ａの上面に形成されている。

複数の第２電極１３はそれぞれ帯状であり、プリント配線板２０の電極２２の配列ピッチと等しいピッチで並び、電極２２と対向する。第２電極１３は導電部１１ａの下面に形成されている。第２電極１３と第１電極１２とは導電部１１ａを介して対向する。

コネクタ１０を用いてプリント配線板２０と電子部品３０とを電気的に接続するには、まず、プリント配線板２０と電子部品３０でコネクタ１０を挟む。このとき、第１電極１２を電子部品３０の電極３２に、第２電極１３をプリント配線板２０の電極２２にそれぞれ接触させる。次に、コネクタ１０を介してプリント配線板２０と電子部品３０とをボルト、ナット等の締結手段によって結合する。この結果、第１電極１２、導電部１１ａ及び第２電極１３を通じて電極２２，３２同士が電気的に接続される。

コネクタ１０によれば、導電性高分子シート１１が弾性を有するので、コネクタ１０の使用時に第１及び第２電極１２，１３の高さのバラツキを吸収することができ、安定した接触力を得られる。

また、コネクタ１０によれば、後述するように第１電極１２をマスクとして利用することができるので、コネクタの製造を容易にすることが可能である。

図２〜図５は図１に示すコネクタの製造工程を示し、図２は導電性高分子シートの断面図、図３は導電性高分子シートに電極を形成した状態を示す断面図、図４は露光工程中の導電性高分子シートの断面図、図５は完成状態のコネクタの断面図である。

図２〜図５に基づいてコネクタ１０の製造方法（第１実施形態）について説明する。

この製造方法では、まず、図２に示すように、導電性高分子をシート状に成形して導電性高分子シート１１を形成する。

次に、電極形成工程に移る。この工程では、まず、インクジェットプリント技術を用いて、図３に示すように、導電性高分子シート１１の上面に導電性インクで所定のパターンを印刷して、複数の第１電極１２を形成する。

その後、第１電極１２と同様に、インクジェットプリント技術を用いて導電性高分子シート１１の下面に導電性インクで所定のパターンを印刷して、複数の第２電極１３を形成する。

インクジェットプリント技術とは、インクをノズルから噴射し、印字する技術である。この実施形態で用いられる導電性インクは金属ナノ粒子をバインダ樹脂に混合して作られたインクである。

次に、図４に示すように、導電性高分子シート１１の上面に紫外線ＵＶを照射する（露光工程）。このとき、複数の第１電極１２がマスクの役目をするので、導電性高分子シート１１の紫外線ＵＶが照射された部分ではπ電子共役系が切断され、その部分が絶縁化する。この結果、絶縁部１１ｂと導電部１１ａとが形成される。

紫外線ＵＶの強さ及び照射時間は絶縁部１１ｂの形成に必要な最小限に留めるのがよい。紫外線ＵＶが強すぎたり照射時間が長すぎたりすると絶縁部１１ｂが硬化し、弾性を失う虞がある。

以上の工程により、図５に示すように、導電部１１ａの上下面にそれぞれ電極１２，１３が形成されたコネクタ１０が完成する。

この第１実施形態の製造方法によれば、露光工程のときに第１電極１２をマスクとして利用するので、従来の製造方法のようにマスクを正確に導電性高分子シート上に載せる工程や露光工程後にマスクを外す工程を省け、コネクタを簡単に製造することができる。

また、第１電極１２をマスクとして露光工程を行なうので、第１、第２電極１２，１３と導電部１１ａとがずれない。

更に、電極形成工程でインクジェットプリント技術を採用したので、第１及び第２の電極１２，１３を簡単に形成することができる。

図６〜図８は第２実施形態に係る製造方法の製造工程を示し、図６は導電性高分子シートにマスクを被せた状態を示す断面図、図７はスパッタによって導電性高分子シートに金属電極を形成した状態を示す断面図、図８は導電性高分子シートからマスクを外した状態を示す断面図である。

第１実施形態と共通する構成部分については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる構成部分についてだけ説明する。

第１実施形態ではインクジェットプリント技術を用いて導電性高分子シート１１の両面に複数の第１、第２電極１２，１３を形成したが、この第２実施形態では、直接スパッタ方式によって第１、第２金属電極２１２，２１３を形成する。

まず、図６に示すように、導電性高分子シート１１の両面にそれぞれマスク４１，４２を配置する。マスク４１，４２は予め金属薄板から作っておく。マスク４１，４２にはそれぞれ複数の孔４１ａ，４２ａが形成されている。孔４１ａ，４２ａの幅Ｗ１，Ｗ２は導電性高分子シート１１に近づくに連れて広くなる。

次に、図７に示すように、直接スパッタ方式によって導電性高分子シート１１の一面に第１金属電極２１２を形成し、他面に第２金属電極２１３を形成する。

その後、図８に示すように、導電性高分子シート１１からマスク４１，４２を外す。

次に、露光工程に移るが、露光工程は第１実施形態と同様にして行なわれる。

この第２実施形態によれば、電解メッキによって金属電極を形成するよりも簡単に第１、第２金属電極２１２，２１３を形成することができる。

また、孔４１ａ，４２ａの幅Ｗ１，Ｗ２が導電性高分子シート１１に近づくに連れて広くなったマスク４１，４２を用いるので、第１、第２金属電極２１２，２１３の表面にバリが発生するのを防止することができる。

図９〜図１２は第３実施形態に係る製造方法の製造工程を示し、図９は第１型の断面図、図１０は表面に金属薄膜を形成した状態の第１型の断面図、図１１は表面に金属薄膜を形成した第１、第２型を導電性高分子シートに押し付けた状態を示す断面図、図１２は導電性高分子シートから第１、第２型を外した状態を示す断面図である。

第３実施形態では、転写によって導電性高分子シート１１の両面に第１、第２金属電極３１２，３１３を形成した。

まず、図９に示すように、フォトリソグラフィ技術を用いてシリコンウェハに所定のパターン（複数の凸部５１ａ）を形成して第１型５１を作る。同様にして所定のパターン（複数の凸部５２ａ）を有する第２型５２（図１１参照）を作る。

次に、第１型５１の一面（パターンが形成された面）にスパッタによって金の薄膜３１４を形成する。同様に、第２型５２の一面（パターンが形成された面）にスパッタによって金の金属薄膜３１４を形成する。

その後、導電性高分子シート１１の一面に第１型５１を押しつけて凸部５１ａの表面の金属薄膜３１４を導電性高分子シート１１の一面に転写する。同様に、導電性高分子シート１１の他面に第２型５２を押しつけて凸部５２ａ表面の金属薄膜３１４を導電性高分子シート１１の他面に転写する。

以上の工程を経て、図１２に示すように、導電性高分子シート１１の一面に第１金属電極３１２が形成され、他面に第２金属電極３１３が形成される。

この第３実施形態によれば、電解メッキによって金属電極を形成するよりも簡単に第１、第２金属電極３１２，３１３を形成することができる。

なお、第３実施形態では、導電性高分子シート１１を成形する前に導電性高分子に粘着剤を混合しておくとよい。こうすると、金属薄膜３１４の転写性が向上する。粘着剤としては例えばシリコン系の粘着剤が挙げられる。

また、第１、第２型５１，５２の材料としてはシリコンに限られず、表面が滑らかで金属薄膜との密着性が高くない材料であればよい。

図１はこの発明の一実施形態に係るコネクタをプリント配線板と電子部品との間に配置した状態を示す断面図である。図２は導電性高分子シートの断面図である。図３は導電性高分子シートに電極を形成した状態を示す断面図である。図４は露光工程中の導電性高分子シートの断面図である。図５は完成状態のコネクタの断面図である。図６は導電性高分子シートにマスクを被せた状態を示す断面図である。図７はスパッタによって導電性高分子シートに金属電極を形成した状態を示す断面図である。図８は導電性高分子シートからマスクを外した状態を示す断面図である。図９は第１型の断面図である。図１０は表面に金属薄膜を形成した状態の第１型の断面図である。図１１は表面に金属薄膜を形成した第１、第２型を導電性高分子シートに押し付けた状態を示す断面図である。図１２は導電性高分子シートから第１、第２型を外した状態を示す断面図である。

符号の説明

１０コネクタ
１１導電性高分子シート（シート状の導電性高分子）
１１ａ導電部
１１ｂ絶縁部
１２第１電極
１３第２電極
２１２，３１２第１金属電極
２１３，３１３第２金属電極

Claims

シート状の導電性高分子の両面にそれぞれ複数の電極を形成する電極形成工程と、
この工程の後、前記導電性高分子に光を照射して露光部を絶縁化する露光工程と
を含むことを特徴とするコネクタの製造方法。
前記電極形成工程では、前記電極がインクジェットプリント技術を用いて形成されることを特徴とする請求項１記載のコネクタの製造方法。
シート状の高分子と、
前記高分子の両面にそれぞれ形成され、前記高分子を介して互いに対向する複数の電極とを備え、
前記高分子の一方の面上の前記電極と他方の面上の前記電極とに挟まれた部分が導電性を有する導電部であり、前記挟まれた部分以外の部分が絶縁性を有する絶縁部である
ことを特徴とするコネクタ。