JP4349450B2 - 接着材テープの接続方法及び接着材テープ接続体 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品と回路基板、又は回路基板同士を接着固定すると共に、両者の電極同士を電気的に接続する接着材テープに関し、特にリール状に巻かれた接着材テープの接続方法に関する。

一般に、液晶パネル、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）、ＥＬ（蛍光ディスプレイ）パネル、ベアチップ実装などの電子部品と回路基板、回路基板同士を接着固定し、両者の電極同士を電気的に接続する方法として、接着材テープが用いられている。
特許文献１には、基材に接着材が塗布された接着材テープをリール状に巻き取ったものが開示されている。この種の従来の接着材テープは、幅が１〜３ｍｍ程度であり、リールに巻き取るテープの長さは５０ｍ程度である。

接着材テープを接着装置に装着する場合、接着材テープのリール（以下、単に「接着材リールという」）を接着装置に取り付け、接着材テープの始端部を引き出して、巻取りリールに取り付ける。そして、接着材リールから巻き出された接着材テープの基材側から加熱加圧ヘッドで接着剤を回路基板等に圧着し、残った基材を巻取りリールに巻き取っている。

そして、接着材リールの接着材テープが終了すると、終了したリールと、基材を巻き取った巻取りリールを外し、新たな巻取りリールと新たな接着材リールを接着装置に装着し、接着材テープの始端を巻取りリールに取り付けている。
特開２００１−２８４００５号公報

しかし、近年のＰＤＰ等におけるパネル画面の大型化にともない回路基板の接着面積が増大し、一度に使用する接着剤の使用量が増加してきた。また、接着剤の用途も拡大したため、接着剤の使用量が増加してきた。このため、電子機器の製造工場では、接着材リールの交換頻度が多くなり、接着材リールの交換に手間がかかるため電子機器の生産効率の向上が図れないという問題がある。

かかる問題に対して、リールに巻き取る接着材テープの巻き数を多くすることで、１リール当りの接着剤量を増やし、リールの交換頻度を低減することが考えられるが、接着材テープのテープ幅が１〜３ｍｍと狭いため、巻き数を多くすると巻き崩れが生じるおそれがある。また、巻き数を多くするとテープ状に巻いた接着材テープに作用する圧力が高くなり接着剤がテープの両幅から染み出してブロッキングの原因になるおそれがある。

更に、接着材テープの巻き数を増やすと、リールの径寸法も大きくなり、既存の接着装置に装着し難く、既存の接着装置が使用できなくなるおそれがある。

そこで、本発明は、接着材リールの交換が簡単にでき、電子機器の生産効率の向上を図ることができる接着材テープの接続方法及び接着材テープ接続体の提供を目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の接続方法は、電極接続用の接着剤が基材に塗布された、第１のリールに巻いた第１の接着材テープと第２のリールに巻いた第２の接着材テープとを接続する接着材テープの接続方法であって、上記接着剤は熱硬化性樹脂を含むものであり、第２の接着材テープは、その始端部をリールに巻かれた当該第２の接着材テープの基材面に貼り付けて止めるためのリードテープを備えており、リードテープは、基材と、当該基材の裏面側に設けられ第２の接着材テープの始端部の基材面と当接した接着剤面とを有し、第２の接着材テープの基材からリードテープを剥がした後、第１の接着材テープの終端部の接着材テープの始端部の接着剤面の両方に当接するようにリードテープの接着剤面を重ね合わせ、重ね合わせ部分を加熱圧着することを特徴とする。

本発明の接続方法では、接着材テープの接着剤及びリードテープを利用して巻き出しの終了した接着材テープの終端部と新たに装着する接着材テープの始端部と接着して、接着材リールの交換を行うので、接着装置への新たな接着材テープの装着が簡単にできる。また、新たな接着材テープの交換毎に巻取りテープの交換や新規接着材テープの始端を巻取りリールに取り付ける作業、所定の経路にガイドピン等の設定作業が必要ないので、新しい接着材リールの交換時間が少なくて済み、電子機器の生産効率が高まる。更に、巻き出しの終了した接着材テープを裏返す必要がないので、巻取りリールに接着材テープを巻き取った際に巻き崩れが生じるおそれを防止できる。また、接続部分の加熱圧着は、接着材リールを装着する接着装置の加熱加圧ヘッドを用いれば、接着装置を合理的に利用することができる。

本発明の接続方法においては、第１の接着材テープの終端部にはエンドマークが付されていることが好ましい。エンドマークが付されることにより、巻き出しの終了した接着材テープの切断はエンドマークが露出したときに行うことができるので、切断及び接続作業をする部分が解りやすく且つ必要最小限の位置で接続できるので接着材テープの無駄を防止できる。

本発明の接着材テープ接続体は、電極接続用の接着剤が基材に塗布された、第１のリールに巻いた第１の接着材テープの終端部と、第２のリールに巻いた第２の接着材テープの始端部とを接続する接続部を有するものであって、上記接着剤は熱硬化性樹脂を含むものであり、第２の接着材テープは、その始端部をリールに巻かれた当該第２の接着材テープの基材面に貼り付けて止めるためのリードテープを備えており、リードテープは、基材と、当該基材の裏面側に設けられ第２の接着材テープの始端部の基材面と当接した接着剤面とを有し、前記接続部は、第２の接着材テープの基材からリードテープを剥がした後、第１の接着材テープの終端部の接着剤面及び第２の接着材テープの始端部の接着剤面の両方に当接するようにリードテープの接着剤面を重ね合わせ、重ね合わせ部分を加熱圧着することにより設けられたものであることを特徴とする。

本発明によれば、接着材リールの交換が簡単にでき、電子機器の生産効率の向上を図ることができる。

以下に添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明するが、まず図１〜図５を参照して本発明の第１実施の形態について説明する。図１は第１実施の形態にかかる接着材テープの接続方法において、接着材リール同士の接続を示す斜視図であり、図２は、図１における接続部分（Ａ）の接続工程を示す図であり、（ａ）は使用済み接着材テープのエンドテープの切断を示す斜視図、（ｂ）は使用済みの接着材テープを裏返して新たな接着材テープとの接続を示す斜視図、図３は接着装置における接着剤の圧着工程を示す概略図であり、図４は回路基板同士の接着を示す断面図であり、図５は接着材テープの製造方法を示す工程図である。

接着材テープ１はリール３、３ａにそれぞれ巻かれており、各リール３、３ａには巻き芯５と接着材テープ１の両幅側に配置した側板７とが設けられている。
接着材テープ１は、基材９と、基材９の一側面に塗布された接着剤１１とから構成されている。

基材９は、強度及び異方導電材を構成する接着剤の剥離性の面からＯＰＰ(延伸ポリプロピレン)、ポリテトラフルオロエチレン、シリコーン処理したＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート)などを用いるが、これらに制限するものではない。

接着剤１１は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、または熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の混合系、ホットメルト系が用いられている。かかる樹脂の代表的なものには熱可塑性樹脂系としてスチレン樹脂系、ポリエステル樹脂系があり、また熱硬化性樹脂系としてはエポキシ樹脂系、ビニルエステル系樹脂、アクリル樹脂系、シリコーン樹脂系が用いられる。

接着剤１１には、導電粒子１３が分散されている。導電粒子１３としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｗ，Ｓｂ、Ｓｎ，はんだなどの金属粒子やカーボン、黒鉛などがあり、これら及び非導電性のガラス、セラミックス、プラスチック等の高分子核材等に、前記した導電層を被覆等により形成したものでもよい。

さらに前記したような導電粒子を絶縁層で被覆してなる絶縁被覆粒子や、導電粒子と絶縁粒子の併用等も適用可能である。はんだ等の熱溶融金属や、プラスチック等の高分子核材に導電層を形成したものは、加熱加圧もしくは加圧により変形性を有し、接続後の電極間の距離が減少し、接続時に回路との接触面積が増加し信頼性が向上するので好ましい。特に高分子類を核とした場合、はんだのように融点を示さないので軟化の状態を接続温度で広く制御でき、電極の厚みや平坦性のばらつきに対応し易い接続部材が得られるのでより好ましい。

次に、本実施の形態にかかる接着材テープの使用方法について説明する。図３に示すように、接着装置１５に接着材テープ１のリール３ａと、巻取りリール１７とを装着し、リール３ａに巻いた接着材テープ１の先端をガイドピン２２に掛けて巻取りリール１７に取り付け、接着材テープ１を繰り出す（図３中矢印Ｅ）。そして、回路基板２１上に接着材テープ１を配置して、両リール３ａ、１７間に配置された加熱加圧ヘッド１９で接着材テープ１を基材９側から圧接し、接着剤１１を回路基板２１に圧着する。その後、基材９を巻取りリール１７に巻き取る。

上記の圧着後(仮接続)、回路基板２１の電極と配線回路（電子部品）２３の電極を位置合わせして本接続する。本接続は、図４に示すように、回路基板２１に圧着された接着剤１１に配線回路（又は電子部品）２３を配置して、必要によりクッション材として、例えば、ポリテトラフルオロエチレン材２４を介して加熱加圧ヘッド１９により配線回路２３を回路基板２１に加熱加圧する。これにより回路基板２１の電極２１ａと配線回路２３との電極２３ａを接続する。

本実施の形態による接着材テープ１を用いたＰＤＰは、そのサイズが大きくなっており、ＰＤＰの周囲全体に亘り圧着する場合があり、接続部分が多く、接着剤１１は一度に用いる接着剤１１の使用量が従来に比較して格段に多くなる。したがって、リール３ａに巻いた接着材テープ１の使用量も多くなり、リール３ａに巻いた接着材テープ１は比較的短時間で巻取りリール１７に巻き取られて、リール３ａに巻かれた接着材テープ１のエンドマーク２８が露出される（図１参照）。

本発明の接着材テープの接続方法は、（ａ）巻取りリール１７をそのまま使用し、使用済みの接着材テープ１の巻きが残り少なくなった接着剤テープを交換し、新たな接着剤テープと巻取りリール１７を接続する場合と、（ｂ）巻取りリール１７として使用済みの接着材テープ１の巻きが残り少なくなった接着剤テープを使用し、新たな接着剤テープと巻きが残り少なくなった接着剤テープを接続する場合がある。

（ｂ）の場合、図１に示すように、リール３ａの接着材テープ１に、リール３ａを新たな接着材リール３と交換するため、リール３ａの接着材テープ（一方の接着材テープ）１の終端部３０と、新たな接着材リール３に巻かれた接着材テープ（他方の接着材テープ）１の始端部３２とを接続する。

この接着材テープ１の接続は、図２（ａ）に示すように、使用済みリール３ａの接着材テープ１のエンドマーク２８が露出したときに接着材テープ１のエンドマーク２８付近を切断し（Ｂ）、接着材テープ１の終端部３０を裏返して、接着材テープ１の接着剤１１面を上側にする（図２（ｂ））。そして、使用済みリール３ａの接着材テープ１の終端部３０の接着剤１１面に、新たな接着材リール３の接着材テープ１の始端部３２の接着剤１１面を重ね合わせる（図２（ｂ））。

両者の重ね合わせ部分を、テーブル３４に置き、接着装置１５の加熱加圧ヘッド１９で加熱加圧して接着する。これにより、使用済みのリール３ａに巻かれた接着材テープ１と、新たなリール３に巻かれた接着材テープ１とが接続される。次に、使用済みのリール３ａと新たなリール３を入れ替えて、新たなリール３を接着装置１５に装着する。したがって、巻取りリール１７に接着材テープ１を装着する作業が必要ない。また、接着剤１１面同士を重ね合わせて接着するので、接続強度が高い。

尚、エンドマーク２８は、使用済みリール３ａの接着材テープ１の固定位置から、加熱加圧ヘッド１９までテープを伸ばした位置に付けることが望ましい。この場合、エンドマーク２８の付近を切断すれば、必要最小限の位置で接続できるので接着材テープ１の無駄を防止できる。

この実施の形態では、加熱加圧ヘッド１９を利用しているので、接着剤１１同士の圧着用器具を別途用いることなく、接着材テープ１が巻かれたリール３、３ａの交換ができる。

（ａ）の巻取りリール１７をそのまま使用し、使用済みの接着材テープ１の巻きが残り少なくなった接着剤テープを新たな接着剤テープと交換し、新たな接着剤テープと巻取りリール１７を接続する場合は、使用済みリール３ａの接着材テープ１のエンドマーク２８が露出したときに接着材テープ１のエンドマーク２８付近を切断し、巻取りリール１７側に残った接着材テープの終端部を裏返し、接着剤１１面を上側にする。そして、新たな接着材リール３の接着材テープ１の始端部３２の接着剤１１面を重ね合わせる。両者の重ね合わせ部分を、テーブル３４に置き、接着装置１５の加熱加圧ヘッド１９で加熱加圧して接着する。これにより、巻取りリール１７に巻かれた接着材テープ１と、新たなリール３に巻かれた接着材テープ１とが接続される。これにより、巻取りリール１７では基材９だけを巻き取っているので、接着材リールの数本分を巻き取ることができるので、巻取りリール１７の交換回数を少なくすることができ、作業効率が良い。

ここで、図５を参照して本実施の形態にかかる接着材テープ１の製造方法について説明する。

巻出機２５から巻き出された基材（セパレータ）９にコーター２７により、樹脂と導電粒子１３が混合された接着剤１１を塗布し、乾燥炉２９で乾燥した後、巻取機３１で原反を巻き取る。巻き取られた接着材テープ１の原反は、スリッタ３３により所定幅に切断されて巻き芯に巻き取れられた後、巻き芯に側板７，７が両側から装着されて、あるいは、側板付巻き芯に巻き取られ、除湿材とともに梱包され、低温（−５℃〜−１０℃）に管理されて出荷される。

次に、本発明の他の実施の形態について説明するが、以下に説明する実施の形態では上述した実施の形態と同一の部分には同一の符合を付することによりその部分の詳細な説明を省略し、以下では上述した実施の形態と異なる点を主に説明する。

図６に示す第２実施の形態では、新たな接着材リール３の接着材テープ１の始端部３２に備えてあるリードテープ４１を利用して、新たな接着材リール３の接着材テープ１と使用済みのリール３ａに巻かれた接着材テープ１との接続を行っている。リードテープ４１は基材４５と裏面の接着剤４３面とからなり、新たな接着材リール３の接着材テープ１の始端部３２は、リードテープ４１によりリールに巻き付けてある接着材テープ１の基材９面に貼り付けて止めている。そして、リードテープ４１を基材９面から剥がして、裏返した接着材テープ１の終端部３０の接着剤１１面に重ね合わせる。両者の重ね合わせ部分を、テーブル３４に置き、接着装置１５の加熱加圧ヘッド１９で加熱加圧して接着する。このように、接着材テープ１のリードテープ４１を利用して巻き出しの終了した接着材テープ１の終端部３０と新たに装着する接着材テープ１の始端部３２と接着するので、接着材テープ１同士の接続が簡単である。また、この場合、リードテープ４１の基材４５の裏面側に設けた接着剤４３面は、粘着性があるので裏返した接着材テープ１の終端部３０の接着剤１１面に重ね合わせるだけで接続されるのでこの方法でも良い。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

例えば、上述した第２実施の形態において、使用済みのリール３ａに巻かれた接着材テープ１を裏返さずに、図７に示すように新たに装着する接着材テープ１の始端部３２のリードテープ４１を基材９面から剥がして、裏面の接着剤１１面に貼り付け、リードテープ４１を使用済みの接着材テープ１の接着剤１１面に接続して接着装置１５の加熱加圧ヘッド１９で加熱加圧して接着しても良い。この際、巻き出しの終了した接着材テープ１を裏返す必要がないので、巻取りリールに接着材テープ１を巻き取った際に巻き崩れが生じるおそれを防止できる。

さらに、この場合、接着材テープ１の始端部３２のリードテープ４１を基材９面から剥がして、リードテープ４１を使用済みの接着材テープ１の基材９面に接着しても良い。

また、本発明は、電極接続用の接着剤が基材に塗布された、一方のリールに巻いた一方の接着材テープと他方のリールに巻いた他方の接着材テープとを接続する接着材テープの接続方法であって、一方の接着材テープの終端部を裏返して、一方の接着材テープの接着剤面と他方の接着材テープの接着剤面と重ね合わせ、両者の重ね合わせ部分を加熱圧着して接続するものであってもよい。かかる接続方法によれば、接着材テープの接着剤を利用して巻き出しの終了した接着材テープの終端部と新たに装着する接着材テープの始端部と接着して、接着材リールの交換を行うので、接着装置への新たな接着材テープの装着が簡単にできる。また、新たな接着材テープの交換毎に巻取りテープの交換や新規接着材テープの始端を巻取りリールに取り付ける作業、所定の経路にガイドピン等の設定作業が必要ないので、新しい接着材リールの交換時間が少なくて済み、電子機器の生産効率が高まる。また、巻き出しの終了した接着材テープの終端部を裏返し、接着材テープの接着剤面と新たに装着する接着材テープの接着剤面同士を重ね合わせて接着するので、接続強度が高い。接続部分の加熱圧着は、接着材リールを装着する接着装置の加熱加圧ヘッドを用いれば、接着装置を合理的に利用することができる。

また、本発明においては、一方の接着材テープの終端部にはエンドマークが付されていてもよい。かかる構成を採用することにより、巻き出しの終了した接着材テープの切断はエンドマークが露出したときに行うことができるので、切断及び接続作業をする部分が解りやすく且つ必要最小限の位置で接続できるので接着材テープの無駄を防止できる。

また、本発明は、電極接続用の接着剤が基材に塗布された、一方のリールに巻いた一方の接着材テープと他方のリールに巻いた他方の接着材テープとを接続する接着材テープの接続方法であって、他方の接着材テープの始端部はリードテープによりリールに巻き付けてある接着材テープの基材面に貼り付けて止めており、一方の接着材テープの終端部を裏返した後、リードテープの接着剤面を一方の接着材テープの終端部の接着剤面に重ね合わせ、重ね合わせ部分を加熱圧着するものであってもよい。かかる接続方法によれば、接着装置への新たな接着材テープの装着が簡単にでき、また新しい接着材リールの交換時間が少なくて済み、電子機器の生産効率が高まる。更に、接着材テープのリードテープを利用して巻き出しの終了した接着材テープの終端部と新たに装着する接着材テープの始端部と接着するので、接着材テープ同士の接着が簡単にできる。

第１実施の形態にかかる接着材テープの接続方法において、接着材リール同士の接続を示す斜視図である。 図１における接続部分の接続工程を示す斜視図である。 接着装置における接着剤の圧着工程を示す概略図である。 回路基板同士の接着を示す断面図である。 接着材テープの製造方法を示す工程図である。 本発明の第２実施の形態における、接着材テープの接続方法を示す斜視図である。 本発明の第２実施の形態の変形例における、接着材テープの接続方法を示す斜視図である。

符号の説明

１…接着材テープ、３，３ａ…リール、５…巻芯、７…側板、９…基材、１１…接着剤、１３…導電粒子、１５…接着装置、１７…巻取りリール、１９…加熱加圧ヘッド、２１…回路基板、２２…ガイドピン、２３…配線回路、２５…巻出機、２７…コーター、２８…エンドマーク、２９…乾燥炉、３０…終端部、３１…巻取機、３２…始端部、３３…スリッタ、４１…リードテープ、４３…リードテープの接着剤、４５…リードテープの基材。

Claims (4)

1. 電極接続用の接着剤が基材に塗布された、第１のリールに巻いた第１の接着材テープと第２のリールに巻いた第２の接着材テープとを接続する接着材テープの接続方法であって、
   前記接着剤は熱硬化性樹脂を含むものであり、
   第２の接着材テープは、その始端部をリールに巻かれた当該第２の接着材テープの基材面に貼り付けて止めるためのリードテープを備えており、
   前記リードテープは、基材と、当該基材の裏面側に設けられ第２の接着材テープの始端部の基材面と当接した接着剤面とを有し、
   第２の接着材テープの基材からリードテープを剥がした後、第１の接着材テープの終端部の接着剤面及び第２の接着材テープの始端部の接着剤面の両方に当接するようにリードテープの接着剤面を重ね合わせ、重ね合わせ部分を加熱圧着することを特徴とする接着材テープの接続方法。
2. 第１の接着材テープ及び第２の接着材テープは、幅が１〜３ｍｍであることを特徴とする、請求項２に記載の接着材テープの接続方法。
3. 電極接続用の接着剤が基材に塗布された、第１のリールに巻いた第１の接着材テープの終端部と、第２のリールに巻いた第２の接着材テープの始端部とを接続する接続部を有する接着材テープ接続体であって、
   前記接着剤は熱硬化性樹脂を含むものであり、
   第２の接着材テープは、その始端部をリールに巻かれた当該第２の接着材テープの基材面に貼り付けて止めるためのリードテープを備えており、
   前記リードテープは、基材と、当該基材の裏面側に設けられ第２の接着材テープの始端部の基材面と当接した接着剤面とを有し、
   前記接続部は、第２の接着材テープの基材からリードテープを剥がした後、第１の接着材テープの終端部の接着材面及び第２の接着材テープの始端部の接着剤面の両方に当接するようにリードテープの接着剤面を重ね合わせ、重ね合わせ部分を加熱圧着することにより設けられたものであることを特徴とする接着材テープ接続体。
4. 前記第１の接着材テープ及び第２の接着材テープは、幅が１〜３ｍｍであることを特徴とする、請求項３に記載の接着材テープ接続体。

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