JP4519011B2 - 接続部材 - Google Patents

Description

本発明は、接続対象物と機械的に接続する接続部材に関するものである。

従来技術としては、導体パターンが配線基板の接続すべき配線と対接されて、配線が接続されるとともに、粘着剤の露出部が配線基板の基板面と粘着して機械的に結合が行なわれる構造のコネクタが知られている。

導体パターンは、その配列と対応する凸部を有する金型上に金属薄膜を形成し、基材の一面をその凸部上の金属薄膜に密着させた後、引き上げることで凸部上の金属薄膜が粘着剤上に転写されて形成される（例えば、特許文献１を参照）。

また、従来技術としては、被接続回路基板との接続部が接着膜で覆われた導電ラインを、片面に形成した基材よりなる熱圧着接続部材が知られている。

熱圧着接続部材は、導電ラインを形成した面の反対側の面の被接続回路基板との接続に関与しない部分に、補強剤が塗布形成されている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２００１−２１０９３３号公報 実開平６−１３０６１号公報

特許文献１におけるコネクタにおいては、粘着剤の粘着及びその変形量により、または外力により粘着剤が変形すると、導体パターンである金属薄膜が容易に断線してしまうので、導体パターンの耐久性に劣るという問題がある。

また、特許文献１におけるコネクタにおいては、接触部が厚いので抵抗値を安定させるには、０．２Ｎ（ニュートン）／芯以上の荷重を必要とするという問題がある。

さらに、特許文献２における熱圧着接続部材の補強剤は、基材の上にあるので粘着性材料が変形すると、導体ラインも変形してしまうという問題がある。

それ故に、本発明の課題は、導電体の耐久性を向上でき、低荷重で安定した電気抵抗特性を有し、導電体が破断しにくい接続部材及び接続部材の製造方法を提供することにある。

本発明は、接続対象物と接続する接続部材において、基材と、該基材上に配設された粘着剤又は接着剤からなる媒介剤層と、該媒介剤層上に配設された複数の第１補強フィルムと、該第１補強フィルム上に配設された複数の第１導電体と、前記第１補強フィルムの両側で前記媒介剤層上に配設されかつ前記第１補強フィルムの幅より広い幅広の第２補強フィルム、又は該第２補強フィルムと該第２補強フィルム上に配設されかつ前記第１導電体の幅より広い幅広の第２導電体とを有し、前記媒介剤層は、弾性を有し、前記基材と前記第１補強フィルム及び第２補強フィルムとは、前記媒介剤層により固着されている接続部材であることを最も主要な特徴とする。

また、本発明は、接続対象物と接続する接続部材の製造方法において、フィルム部材上に金属薄膜を形成する工程と、前記金属薄膜を加工し第１導電体とする配線パターンを形成する形成工程及び前記第１導電体の両側に前記第１導電体の幅よりも幅広の第２導電体とする配線パターンを形成する形成工程と、前記第１導電体とする前記配線パターンが配設されている前記フィルム部材の第１補強フィルムと前記第２導電体とする前記配線パターンが配設されている前記フィルム部材の第２補強フィルムとを残し前記配線パターンが形成されていない前記フィルム部材を取り除く加工工程と、基材上に粘着剤又は接着剤からなる媒介剤層を配設し、該媒介剤層により前記第１補強フィルム及び前記第２補強フィルムと前記基材とを固着する工程とを含む接続部材の製造方法であることを最も主要な特徴とする。

本発明の接続部材によれば、導電体が補強フィルムと固定されており、媒介剤層が変形しても補強フィルムが伸びにくいため、導電体が薄膜であっても導電体の耐久性が向上するという利点がある。

本発明の接続部材によれば、薄い導電体が耐久性を有しつつ、導電体が接続対象物に対してなじむため、具体的には０．０２Ｎ（ニュートン）という低荷重においても導電体の接触面の面積を広く採れることによって接触抵抗をほぼゼロにすることができるので低荷重で安定した電気抵抗特性を有する。

また、本発明の接続部材によれば、伸び難い補強フィルム上に導電体が固着されているので、媒介剤層が変形しても導電体が破断し難くなるという利点がある。

また、本発明の接続部材の製造方法によれば、補強フィルムには加工しやすい材料を選択することによって、導電体に損傷をあたえずかつ配線パターンの寸法も変化させずに補強フィルムのみを除去することができ、押圧による接続時に配線パターン間に媒介剤層を容易に移動させて接続対象物に固着させることができる。

さらに、本発明の接続部材の製造方法によれば、導電体が補強フィルムと固着されており、媒介剤層が変形しても補強フィルムが伸びにくいため、導電体の耐久性が向上する。

本発明の接続部材は、接続対象物と接続する接続部材において、基材と、該基材上に配設された粘着剤又は接着剤からなる媒介剤層と、該媒介剤層上に配設された複数の第１補強フィルムと、該第１補強フィルム上に配設された複数の第１導電体と、前記第１補強フィルムの両側で前記媒介剤層上に配設されかつ前記第１補強フィルムの幅より広い幅広の第２補強フィルム、又は該第２補強フィルムと該第２補強フィルム上に配設されかつ前記第１導電体の幅より広い幅広の第２導電体とを有し、前記媒介剤層は、弾性を有し、前記基材と前記第１補強フィルム及び第２補強フィルムとは、前記媒介剤層により固着されていることによりに実現した。

本発明の接続部材の製造方法は、接続対象物と接続する接続部材の製造方法において、フィルム部材上に金属薄膜を形成する工程と、前記金属薄膜を加工し第１導電体とする配線パターンを形成する形成工程及び前記第１導電体の両側に前記第１導電体の幅よりも幅広の第２導電体とする配線パターンを形成する形成工程と、前記第１導電体とする前記配線パターンが配設されている前記フィルム部材の第１補強フィルムと前記第２導電体とする前記配線パターンが配設されている前記フィルム部材の第２補強フィルムとを残し前記配線パターンが形成されていない前記フィルム部材を取り除く加工工程と、基材上に粘着剤又は接着剤からなる媒介剤層を配設し、該媒介剤層により前記第１補強フィルム及び前記第２補強フィルムと前記基材とを固着する工程とを含むことにより実現した。

以下、図面を参照して本発明に係る接続部材の実施例１を説明する。図１は、実施例１における接続部材を示している。

図１を参照して、接続部材は、基材１１と、基材１１上に配設されている媒介剤層１３と、媒介剤層１３上に配設されている複数の補強フィルム（第１補強フィルム）１５と、媒介剤層１３上に配設されている一対の補強フィルム（第２補強フィルム）１５´と、補強フィルム１５上に配設されている複数の導電体（第１導電体）１７と、補強フィルム１５´上に配設されている一対の導電体（第２導電体）１７´とを有している。

基材１１は、可撓性及び絶縁性を有するフィルムである。媒介剤層１３は、粘着剤を用いた弾性を有する粘着剤層である。補強フィルム１５，１５´はフィルム材料である。導電体１７，１７´は金属合金からなる導電箔である。なお、導電体１７，１７´は接続対象物と接続する部分である。

基材１１及び補強フィルム１５，１５´は、互いに媒介剤層１３としての粘着剤の粘着力によって貼り付けられている。媒介剤層１３上には、補強フィルム１５，１５´及び補強フィルム１５，１５´上に配設されている導電体１７，１７´のそれぞれが一方向に長い帯状となって配設されている。補強フィルム１５，１５´及び補強フィルム１５，１５´上に配設されている導電体１７，１７´のそれぞれは、互いに一方向に対して直角な方向で間隔をもって平行に配列されている。導電体１７，１７´は、接続対象物（図示せず）に接触する配線パターン、電極、端子などの役目を果たす。

また、補強フィルム１５，１５´及び補強フィルム１５，１５´上に配設されている導電体１７，１７´のそれぞれは、一方向を直交する幅方向の両側に位置している補強フィルム１５´及び導電体１７´が、補強フィルム１５´及び導電体１７´の内側でパターン化されている複数の補強フィルム１５及び補強フィルム１５上の導電体１７の幅方向における寸法よりも大きな幅寸法となっている。

さらに、具体的には、実施例１では、媒介剤層１３は、層の厚み寸法を２０μｍ以上の粘着剤層としている。補強フィルム１５，１５´の厚み寸法を１０μｍ以下としている。導電体１７，１７´は膜厚寸法が１０μｍ以下の銅箔としている。補強フィルム１５，１５´と導電体１７，１７´との密着強度は、補強フィルム１５，１５´と媒介剤層１３との密着強度よりも大きく設定されている。

なお、媒介剤層１３は、基材１１及び補強フィルム１５，１５´を接着により結合する接着剤層とすることができる。媒介剤層１３を接着剤層とした場合にも層の厚み寸法を２０μｍ以上とする。この際、補強フィルム１５，１５´の厚み寸法は、１０μｍ以下とする。導電体１７，１７´は膜厚寸法が１０μｍ以下の銅箔とする。補強フィルム１５，１５´と導電体１７，１７´との密着強度は、補強フィルム１５，１５´と媒介剤層１３との密着強度よりも大きく設定する。

ここで、上述した粘着とは、粘着剤を媒介し、常温でワーク（接続対象物）と押し付けることによって繰り返し貼り付けることができる状態を言う。また、接着とは、接着剤を媒介とし、化学的もしくは物理的な力、又は化学的かつ物理的な力によって二つの面が結合した状態を言う。

導電体１７，１７´を接続対象物と接続する際には、媒介剤層１３により接続対象物と機械的に保持・固定する。接続部材は、一例として、導電体１７，１７´を外側にして一方向の中央部分を略Ｕ字状に曲げて、曲げ部分の内側にワークを設けることによって、導電体１７，１７´の両端部を異なる接続対象物同士によって押圧されることによって接続することができる。

媒介剤層１３は、基材１１及び導電体１７，１７´間で押圧されると、導電体１５，１５´及び補強フィルム１５，１５´間から接続対象物の被接続部の表面に現れる。このとき、接続対象物の被接続部の表面に対向するように現れた媒介剤層１３は、接続対象物と機械的に接続する。

なお、導電体１７は、スパッタリング、無電解メッキ、蒸着、電解メッキなどにより補強フィルム１５，１５´上に固着することができる。また、導電体１７，１７´を圧延銅箔や電解銅箔とした場合には、加熱することによりバインダーを介して補強フィルム１５，１５´に固着することができる。さらに、導電体１７，１７´を圧延銅箔や電解銅箔とした場合には、加熱せずにバインダーを介して補強フィルム１５，１５´に固着することもできる。さらにまた、導電体１７，１７´を圧延銅箔や電解銅箔した場合には、バインダーを介さずにラミネートなどにより補強フィルム１５，１５´に固着することもできる。

図２は、図１に示した導電体１５のうち、一方向を直交する両側の導電体（第２導電体）１７´が剥がされて一方向を直交する両側において補強フィルム（第２補強フィルム）１５´が露出している変形例を示している。両側の導電体１７´が剥がされた補強フィルム１５´の表面は、補強フィルム１５´を露出させた剥がし代となる。

以下に接続部材の製造方法を説明する。図３（Ａ）乃至図５（Ｂ）は、接続部材の製造方法における各工程を示している。

接続部材の製造方法では、最初の工程として図３（Ａ）に示すように四角板形状の補強フィルムとしてのフィルム材料１１５上に、図３（Ｂ）に示すように、スパッタリングにより金属薄膜１７ａを形成し、さらに、図３（Ｃ）に示すように、金属薄膜１７ａ上に、メッキにより金属薄膜１７ｂを厚付けする。

次工程として図３（Ｃ）に示した金属薄膜１７ａ，１７ｂをエッチング処理することにより図４（Ａ）に示す配線パターン形状とする。さらに、図４（Ｂ）に示すように、配線パターン上には、メッキ加工を施し導電体（第１導電体）１７及び導電体（第２導電体）１７´を含む配線パターンとする。なお、図２に示した導電体（第２導電体）１７´を除いた接続部材とする場合には、図３（Ｃ）に示した金属薄膜１７ａ，１７ｂをエッチング処理することによって、図４（Ａ）において説明したように導電体（第２導電体）１７´を取り除くことで配線パターン形状とする。

次に、次工程として図４（Ｂ）に示した配線パターンが形成されているフィルム材料１１５を残し、配線パターンが形成されていないフィルム材料１１５を取り除く加工を行う。この加工では、配線パターンが形成されていないフィルム材料１１５の露出部分に孔開け加工を施して図４（Ｃ）に示す孔１９を形成する。この際、フィルム材料１１５としては、波長１０００ｎｍ以上のある領域においてレーザーの吸収効率が２０％以上であるフィルム材料１１５を採用し、波長１０００ｎｍ以上のレーザーによって、補強フィルム１５，１５´及び導電体１７，１７´からなる配線パターン間の孔加工を導電体１７，１７´面側から行うことで孔１９を形成する。

したがって、金属への吸収効率（ほぼゼロに近い）が悪い１０００ｎｍ以上の波長のレーザーを用い、フィルム材料１１５は加工しやすい（吸収しやすい）材料を用いることによって、導電体１７，１７´に損傷を与えることなく、配線パターンの寸法も変化させずに、フィルム材料１１５の露出部分のみを除去することが可能となる。

そして、次工程として図５（Ａ）に示すように、孔開け加工により加工され形成された補強フィルム１５，１５´を基材１１上に配設された媒介剤層１３に固着する。さらに、次工程として図５（Ｂ）に示すように、導電体１７，１７´及び孔１９を覆うように剥離フィルム３１を貼り付けた後に図５（Ｂ）において点線ｐによって示した外形部分の一部を切断する。その後、剥離フィルム３１を剥がすと、図１に示した接続部材が完成する。

なお、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）の工程によって形成された補強フィルム１５，１５´及び導電体１７，１７´の厚みが薄くて弱い場合には、補強フィルム１５，１５´と導電体１７，１７´とを同時に孔開け加工し、図４（Ｃ）において示した工程から図５（Ａ）において示した工程の際に、取り扱い易くするようにしてもよい。

この際、配線パターン上にメッキ加工を施して導電体１７，１７´とする図４（Ｂ）の工程から孔開け加工を施して孔１９を形成する図４（Ｃ）に示した工程において、金属薄膜１７ａ，１７ｂ側に補強フィルム１５，１５´を取り付け、補強フィルム１５，１５´と導電体１７，１７´とを同時に孔開け加工する。

本発明に係る接続部材及び接続部材の製造方法は、接続対象物同士を接続する配線部材、コネクタ、フレキシブル配線板、異方性導電性部材などの用途にも適用できる。

本発明に係る接続部材の実施例１を示す斜視図である。 図１に示した接続部材の変形例を示す斜視図である。 本発明に係る接続部材の製造方法を説明するための工程図であり、（Ａ）は補強フィルムを示す斜視図、（Ｂ）は補強フィルムに金属薄膜を固着させた状態を示す斜視図、（Ｃ）はメッキを厚付けした状態を示す斜視図である。 本発明に係る接続部材の製造方法を説明するための工程図であり、（Ａ）は補強フィルム上の金属薄膜を配線パターンとする工程を示す斜視図、（Ｂ）は配線パターン上にメッキを施す工程を示す斜視図、（Ｃ）は（Ｂ）の工程から補強フィルムに孔を形成する工程を示す斜視図である。 本発明に係る接続部材の製造方法を説明するための工程図であり、（Ａ）は図４（Ｃ）の工程から補強フィルムを媒介剤層に固着する工程示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の次工程として剥離フィルムを貼り付けて外形を切断する前の状態を示す斜視図である。

符号の説明

１１ 基材
１３ 媒介剤層
１５ 補強フィルム（第１補強フィルム）
１５´ 補強フィルム（第２補強フィルム）
１７ 導電体（第１導電体）
１７´ 導電体（第２導電体）
１７ａ，１７ｂ 金属薄膜

Claims (2)

1. 接続対象物と接続する接続部材において、
   基材と、該基材上に配設された粘着剤又は接着剤からなる媒介剤層と、
   該媒介剤層上に配設された複数の第１補強フィルムと、
   該第１補強フィルム上に配設された複数の第１導電体と、
   前記第１補強フィルムの両側で前記媒介剤層上に配設されかつ前記第１補強フィルムの幅より広い幅広の第２補強フィルム、又は該第２補強フィルムと該第２補強フィルム上に配設されかつ前記第１導電体の幅より広い幅広の第２導電体とを有し、
   前記媒介剤層は、弾性を有し、
   前記基材と前記第１補強フィルム及び第２補強フィルムとは、前記媒介剤層により固着されていることを特徴とする接続部材。
2. 接続対象物と接続する接続部材の製造方法において、
   フィルム部材上に金属薄膜を形成する工程と、
   前記金属薄膜を加工し第１導電体とする配線パターンを形成する形成工程及び前記第１導電体の両側に前記第１導電体の幅よりも幅広の第２導電体とする配線パターンを形成する形成工程と、
   前記第１導電体とする前記配線パターンが配設されている前記フィルム部材の第１補強フィルムと前記第２導電体とする前記配線パターンが配設されている前記フィルム部材の第２補強フィルムとを残し前記配線パターンが形成されていない前記フィルム部材を取り除く加工工程と、
   基材上に粘着剤又は接着剤からなる媒介剤層を配設し、該媒介剤層により前記第１補強フィルム及び前記第２補強フィルムと前記基材とを固着する工程とを含むことを特徴とする接続部材の製造方法。

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