JP5093927B2

JP5093927B2 - プリント配線板の接続構造およびその製造方法

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Publication number: JP5093927B2
Application number: JP2009172576A
Authority: JP
Inventors: 恭一郎中次; 正道山本; 航野口
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd; Sumitomo Electric Printed Circuits Inc
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd; Sumitomo Electric Printed Circuits Inc
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2029-07-23
Also published as: JP2011029348A

Description

本発明は、プリント配線板の接続構造およびその製造方法に関し、より具体的には、電子機器等において配線板どうしを接続するとき一方がフライングリードである場合に好適な、プリント配線板の接続構造およびその製造方法、に関するものである。

電子機器においては、２つのプリント配線板上の導体配線を電気的に接続する構造が多用される。ある種の電子機器では、フレキシブルプリント配線板を電子機器内の機械部品の表面、側面および裏面に沿わせる場合があり、このとき、沿わせられる途中で当該フレキシブルプリント配線板は折り返され、両端でしばしば表裏面が逆転する。このため、製造における部品の融通性を高めるため、上記のように両端で表裏面が逆転する使い方をされる用途分野では、フレキシブルプリント配線板の接続部の導体配線は、絶縁基材が除かれて、フライングリードと呼ばれる裸の導体配線にされる。フライングリードは、表面側でも裏面側でも、相手の導体配線に面して接続されるので、折り返し回数、折り返し形態ごとにフレキシブルプリント配線板を準備する必要がなくなる。このような、フライングリードと相手プリント配線板の導体との接続は、とくに超音波接合によって行われる（特許文献１）。これによって、大きな接合強度を有する接続構造を簡単に得ることができる。

特開２００７−１７３３６２号公報

しかしながら、電子機器で処理する情報量が急激に増えて、プリント配線板の導体のファインピッチ化が進行すると、超音波接合では短絡のおそれを除くことができず、ファインピッチ化に対応した接続方法の開発が進められている。このため、異方導電性フィルム（ＡＣＦ:Anisotropy Conductive Film）を用いることで、上記のフライングリードをプリント配線板の基板パッドに接続して簡単に電気的接続をとる方法が検討されている。このＡＣＦを用いてフライングリードの電気的接続をはかる方法は、導体のファインピッチ化に簡単に対応できるが、接続強度が十分に強くないという欠点を有する。
本発明は、一方のプリント配線板のフライングリードと他方のプリント配線板の導体配線（基板パッド）とを電気的に接続しながら十分高い接続強度を簡単に得ることができる、プリント配線板の接続構造およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明のプリント配線板の接続構造の製造方法は、複数の導体が基材上に位置する、第１のプリント配線板を準備する工程と、第１のプリント配線板上に異方導電性接着剤フィルムを配置する工程と、ＡＣＦ上に、フライングリードを有する第２のプリント配線板を、第１のプリント配線板に合わせて配置する工程と、第２のプリント配線板の上から、樹脂フィルムを介在させて熱圧着ツールで圧力をかけて熱圧着する工程とを備え、樹脂フィルムに、ＰＴＦＥよりも引張強さが大きい樹脂である、（ポリイミドＰＩ、ポリエーテルエーテルケトンＰＥＥＫ、ポリエーテルイミドＰＥＩ、および、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマーＥＴＦＥ）のなかのいずれかを用いることを特徴とする。

離型フィルムにＰＴＦＥを用いるのは、熱圧着のとき、（１）熱圧着ツールへのＡＣＦの付着の防止、（２）被圧着体（導体／ＡＣＦ／フライングリード）における厚みばらつき、装置に設定ずれ等を吸収して、これらズレなどを拡大しないように適正に加圧するためである。しかし、熱圧着のとき温度上昇により軟化の程度が大きいため、熱圧着ツールの押圧によりフライングリードの間からＡＣＦに押し当たって、溶融または半溶融状態のＡＣＦを、第１のプリント配線板の導体間から外部に流出させることが多い。（導体／フライングリード）の接続強度を高めるには、ＡＣＦは、外部に流出せずに、（導体／フライングリード）間のスペースに多量に溜まり、同スペースの両側の（導体／フライングリード）の側面上部に達して、その側面を分厚く被覆する必要がある。ＰＴＦＥを離型フィルムに用いると、ＡＣＦが多量に導体間から外部に流出することが多く、安定して高い接着強度を得ることができない。
ＰＴＦＥよりも引張強さが高い樹脂フィルムである、（ポリイミドＰＩ、ポリエーテルエーテルケトンＰＥＥＫ、ポリエーテルイミドＰＥＩ、および、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマーＥＴＦＥ）のなかのいずれかを離型フィルムに用いることで、高温になって軟化しても所定レベル以上の強度を維持するので、フライングリードの間から押し込まれる程度は抑制されるか、まったく押し込まれない。この結果、ＡＣＦは、熱圧着工程を経て、（導体／フライングリード）の側面上部に達して、その側面を分厚く被覆することができる。この結果、上記の接続強度を向上させることができる。

樹脂フィルムを、ＡＣＦに接着するようにして、樹脂フィルムを保護フィルムとして第２のプリント配線板上に残すことができる。ＡＣＦは、フライングリードの間において、樹脂フィルムに接着することができる。これによって、高い接続強度を確保しながら、保護フィルムを後で配置する工数を節約することができる。また、所定回数の使用の後、廃棄する離型フィルム自体およびその廃棄処分工数を節減することができる。

第２のプリント配線板と樹脂フィルムとの間に、接着剤層を介在させて、樹脂フィルムを保護フィルムとして第２のプリント配線板上に残すことができる。これによって、確実に保護フィルムを最外層に設けることができる。そして、高い接続強度を確保しながら、保護フィルムを後で配置する工数を節約することができる。また、接着剤層の配置に費用は要するが、所定回数の使用の後、廃棄する離型フィルム自体およびその廃棄処分工数を節減することができる。

熱接着工程の後、樹脂フィルムを残さないようにすることができる。これによって、保護フィルムを設けることなく高い接続強度を確保することができる。

樹脂フィルムに、スーパーエンジニアリングプラスチック（ＳＥＰ）のフィルムを用いることができる。ＳＥＰとしては、その引張強さがＰＴＦＥの引張強さ超えるという条件付きで、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ＰＴＦＥ以外のフッ素樹脂であるエチレンテトラフルオロエチレンコポリマーＥＴＦＥがある。これによって、接続強度を確保しながら、保護フィルムを設ける可能性を得ることができる。

本発明のプリント配線板の接続構造は、基材上に位置する複数の導体を有する第１のプリント配線板と、複数のフライングリードを有する第２のプリント配線板と、第１のプリント配線板の導体と、第２のプリント配線板のフライングリードとを接続する異方導電性接着剤と、第２のプリント配線板上に位置する保護フィルムとを備え、保護フィルムが、ＰＴＦＥ(Polytetrafluoroethylene)の引張強さより大きい引張強さを有する、（ポリイミドＰＩ、ポリエーテルエーテルケトンＰＥＥＫ、ポリエーテルイミドＰＥＩ、および、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマーＥＴＦＥ）のなかのいずれかであることを特徴とする。これにより、上述のように、高い接続強度と、保護フィルムとを工程を節約しながら得ることができる。

保護フィルムは、ＡＣＦに接着されているか、または、第２のプリント配線板との間に、接着剤層を備え、その接着材層に接着されている、構造をとることができる。これによって、フライングリードの構造等に応じて、経済性も考慮して、選択によって、どちらかより適切な構造を得ることができる。

保護フィルムに、上記に挙げたスーパーエンジニアリングプラスチックのフィルムを用いることができる。

本発明のプリント配線板、配線板の接続構造等によれば、一方のプリント配線板のフライングリードと、他方のプリント配線板の導体配線（基板パッド）とを、電気的に接続しながら十分高い接続強度を簡単に得ることができる。

本発明の実施の形態１におけるプリント配線板の接続構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＩＢ−ＩＢ線に沿う断面図である。図１のプリント配線板の接続構造の製造において、第１のプリント配線板の導体に、第２のプリント配線板のフライングリードを合わせた状態を示す図である。図１のプリント配線板の接続構造の製造において、熱圧着する工程を示す図である。本発明の実施の形態１の変形例におけるプリント配線板の接続構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。本発明の実施の形態２におけるプリント配線板の接続構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＶＢ−ＶＢ線に沿う断面図である。図５のプリント配線板の接続構造の製作において、熱圧着する工程を示す図である。本発明の実施例における本発明例Ａ１のＡＣＦの形態を示す断面図である。本発明の実施例における比較例Ｂ１のＡＣＦの形態を示す断面図である。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるプリント配線板の接続構造５０の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＩＢ−ＩＶ線に沿う断面図である。このプリント配線板の接続構造５０は、大略、（基材１１上に導体配線１５を有する第１のプリント配線板１０／異方導電性接着剤（ＡＣＦ）３３／フライングリード２５を有する第２のプリント配線板２０／保護フィルム３１）の積層体である。
第１のプリント配線板１０では、絶縁性の基材１１の上に、たとえば銅箔が貼着されてエッチングによりパターニングされた導体配線（以下、導体と記す）１５が所定の間隔をあけて並行している。プリント配線板１０において絶縁性の基材１１上に配置されている露出した導体１５は、接続のための部分であり、基板パッドと呼ばれる場合もある。
ＡＣＦ３３は、導電粒子３３ｐを含む熱硬化性樹脂の接着剤であり、導体１５とフライングリード２５とは、ＡＣＦ３３により導電接続されており、他の部分では、導電性が発現されていない。導体１５とフライングリード２５との導電接続は、両者の間隔を短くして、熱硬化性または熱可塑性の接着樹脂中の導電粒子のサイズと同程度にすることで、発現する。導電接続を発現する導体１５とフライングリード２５との間隔は、たとえば１μｍであり、これより大きくても小さくてもよく、０．１μｍ〜５μｍの範囲にあればよい。図１（ｂ）では、導体１５とフライングリード２５とは、直接、接触しているように表示しているが、ＡＣＦ３３が間に介在しており、とくに導電粒子３３ｐが導電接続をしている。導電粒子３３ｐは、ニッケル、銀、などどのような金属でもよいし、樹脂粒に金めっき、銀めっき、ニッケルめっきしたものでもよい。形状も球状、粒状、針状などどのような形態であってもよい。
フライングリード２５または第２のプリント配線板２０上には、保護フィルム３１が配置されている。本実施の形態では、この保護フィルム３１に、ＰＴＦＥよりも引張り強さが高い、上記のスーパーエンジニアリングプラスチック（ＳＥＰ）を用いた点に特徴を有する。上記のＳＥＰを用いたことの利点は、本実施の形態におけるプリント配線板の接続構造５０の製造方法、またはプリント配線板の接続構造の製造方法について説明したあとで、説明する。

図２および図３は、第１のプリント配線板１０の導体１５と、第２のプリント配線板２０のフライングリード２５とを接続する接続構造の製造方法を説明するための図である。図２に示すように、第１のプリント配線板１０の導体１５に、平面的に見て合致するようにフライングリード２５を配置する。フライングリード２５間のスペースＤ_２の幅、すなわちフライングリードの間隔と、導体１５間のスペースＤ_１の幅、すなわち導体１５の間隔とは揃えてある。第１のプリント配線板１０の導体１５間のスペースＤ_１は、上方だけでなく側方にも開口している。
第２のプリント配線板２０において、導体配線であるフライングリード２５は、一方の端を絶縁性基材２１から延在させて、他方の端を絶縁性基材２１に進入させている。一方の端と他方の端の間では裸の状態である。フライングリード２５は、図２に示すように、両端側において絶縁性基材２１に進入して配線を形成する場合でも、他端側は裸の状態のまま終端する形態であってもよい。フライングリードの領域が複数箇所に分かれていて、その領域が、並置されていても、千鳥状（３つ以上の領域の場合）に配列していてもよい。

図３に示すように、導体１５とフライングリード２５との間に、並行するすべての導体１５にわたって交差するように、ＡＣＦ３３を配置する。したがって、ＡＣＦ３３は、圧力をかけられるフライングリード２５と導体１５との間でのみ導電性を発揮して、（導体１５／フライングリード２５）の間に位置するＡＣＦでは導電性は発現しないようにする。熱圧着条件は、温度１００℃〜３００℃−保持時間５秒〜４５秒−圧力１ＭＰａ〜９ＭＰａの範囲、たとえば温度２００℃−保持時間１５秒−圧力３ＭＰａとするのがよい。この温度はＡＣＦ３３の温度である。このため、上記の熱圧着条件における温度２００℃は、ＡＣＦ３３の温度が２００℃になるように、ヒータを内蔵した熱圧着ツール４１の温度をより高い温度に設定することになる。保持時間は、上記の押し具４１により上記の圧力で押す時間である。
ＡＣＦ３３は、上述のように、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を主成分に含む。熱硬化性樹脂の場合、硬化温度にいたる過渡温度域において溶融または半溶融状態を経過する。また熱可塑性樹脂の場合は高温で溶融または半溶融状態になる。この溶融または半溶融状態に圧力を付加して、導体１５／フライングリード２５の部分を薄くして、導電粒子がＡＣＦ３３内部で導通するようにする。また、圧力を加えられないその他の部分では、導電性が発現しないようにする。
圧力の負荷には、フライングリード２５が露出している長さの範囲に収まる幅寸法の押し具（熱圧着ツール）４１を用いるのがよい、押し具４１とフライングツール２５との間には、離型フィルムを兼ねる保護フィルム３１を介在させる。離型フィルムまたは保護フィルム３１は、ＡＣＦが押し具４１に粘着するのを防止するために配置する。保護フィルム３１自体は、本実施の形態では、ＡＣＦ３３と粘着してもよく、図１の接続構造は、むしろ積極的にＡＣＦ３３と粘着させた構造である。

従来は、離型フィルムには、粘着しにくい樹脂フィルムという理由からＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）フィルムやシリコンゴムシートが用いられていた。熱圧着のとき、図３に示す熱圧着装置の押し具４１、第１および第２のプリント配線板１０，２０等は、大気雰囲気中に配置されている。ＡＣＦ３３は、押し具４１からの熱伝導によって軟化され、離型フィルムとされたＰＴＦＥフィルムの押し込みに起因する圧力により、流動して失われていた。
ここで問題になるのは、離型フィルムのＰＴＦＥは、温度上昇して軟化するため、押し具４１に押されて、フライングリード２５間のスペースＤ_２に、さらには導体１５間のスペースＤ_１にまで入り込む場合が多いことである。図３において、点線は、押し具４１の熱圧着の圧力印加の位置を示している。フライングリード２５間に押し込まれたＰＴＦＥフィルムは、直下に位置するＡＣＦ３３に圧力をかける。この結果、ＡＣＦ３３は、ＰＴＦＥフィルムを離型フィルムに用いた場合、圧力を受けて流動して、導体１５間の側方開口から外に流出する。しかし、本発明の実施の形態では、離型フィルムに、強度がＰＴＦＥより高いＳＥＰフィルムを用いる。このため離型フィルムの軟化は抑制され、フライングリード２５の間のスペースＤ_２に押し込まれるのが抑制または防止される。この結果、ＡＣＦは、（導体１５／フライングリード２５）間のスペースに溜まり、導体１５／フライングリード２５の側面の上部にまで充満して、接続強度向上に寄与することができる。ＡＣＦ３３は、溶融または半溶融状態で、（導体１５／フライングリード２５）の側面に粘着するので、図１（ｂ）に示すように、（導体１５／フライングリード２５）間のスペースＤにおいてフラットな表面を呈さず、側面から中間部へと垂れ下がる、粘性流体特有の表面形状を呈する。ＡＣＦ３３の溜まり量が多いと、この垂れ下がりが急峻ではなくなる。垂れ下がりが急峻であると、（導体１５／フライングリード２５）の側面の被覆厚みが薄くなり、接続強度は低くなる。
上記の熱圧着の離型フィルムに用いるフィルムは、接着樹脂と粘着しにくいという特性は必要なく、引張強さが高く、熱圧着のとき軟化しにくいことが求められる。このためＳＥＰフィルムを用いるが、このＳＥＰフィルムは、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマーＥＴＦＥのいずれかとする。押し具４１の圧力を下方に伝えるため、厚みは１０μｍ〜３００μｍとするのがよく、たとえば５０μｍとするのがよい。

図１に戻って、保護フィルム３１は、離型フィルムとして用いられながら、フライングリード２５間のスペースＤ_２においてＡＣＦ３３に接着されて、保護フィルムとして残されたものである。離型フィルムは、ＰＴＦＥよりも引張強さが高いＳＥＰを用いるので、熱圧着のとき軟化してフライングリード２５間に押し込まれない。このため、ＡＣＦ３３は、（導体１５／フライングリード２５）間のスペースＤ（＝Ｄ_１＋Ｄ_２）において、所定レベルまで充満することができる。すなわち上記の垂れ下がりが急峻でなくなり、上記側面の被覆厚みを厚くすることができる。この結果、ＡＣＦ３３は、第１のプリント配線板１０と、第２のプリント配線板２０との間に位置して、導体１５とフライングリード２５とを導電接続し、かつ、第１のプリント配線板１０と第２のプリント配線板２０との接続強度を十分高いものにする。
ＡＣＦ３３は、導電接続した（導体１５／フライングリード２５）の側面の上部に達して、側面間（スペースＤ）では流動体特有の、上記側面を伝って（垂れ下がって）溜まる表面形状を呈する。側面間を部分占有するＡＣＦが多いほど、導体１５とフライングリード２５との接続は強固なものとなる。

ＡＣＦ３３が、（導体１５／フライングリード２５）の側面の上部に達して溢れるほどになると、フライングリード２５間の間において、離型フィルムを兼ねる保護フィルム３１と接着が生じ、保護フィルム３１は第２のプリント配線板２０上に固定される。フライングリード２５と導体１５との接続領域において、導体１５の厚み、フライングリード２５の厚み、スペースＤ（＝Ｄ_１＋Ｄ_２）、熱圧着前のＡＣＦ３３の厚み等は、熱圧着のときＡＣＦ３３の流出がなければ、ＡＣＦ３３がスペースＤ一杯に隙間なく充満するように設計されるのが普通である。このため、離型フィルムに引張強さの高いＳＥＰを用いることで、熱圧着のときフライングリード間に押し込まれにくいので、ＡＣＦ３３の流出は抑止され、上記のようにスペースＤに充満し、または完全に充満しなくても（導体１５／フライングリード２５）の側面の上部からはみ出して、離型フィルムを兼ねるＳＥＰフィルム３１に接着することができる。
一方、ＳＥＰフィルム３１が、少しフライングリード２５間に押し込まれた場合でも、その押し込まれの程度はＰＴＦＥよりも小さいので、ＡＣＦ３３は多量には流出しない。そして、その少し押し込まれたＳＥＰフィルム３１とＡＣＦ３３とは接触して、ＳＥＰフィルム３１はＡＣＦ３３に接着され、第２のプリント配線板２０上に固定される。
要約すると、上記のいずれの場合でも、ＳＥＰフィルム３１はＡＣＦ３３に接着されて、第２のプリント配線板２０上に固定される。このような、ＳＥＰフィルム３１は、導体１５→導電粒子３３ｐを含む薄いＡＣＦ→フライングリード２５の導電接続箇所に加えて、第１のプリント配線板１０→ＡＣＦ３３→ＳＥＰフィルム３１という応力伝達経路、ＡＣＦ３３→第２のプリント配線板２０→ＳＥＰフィルム３１という応力伝達経路などを形成するので、第１のプリント配線板１０（導体１５）と第２のプリント配線板２０（フライングリード２５）との接続強度を向上させる。
この種のプリント配線板の接続構造では、フライングリード２５を露出させたままにすることは希であり、一般に、保護フィルムを後の工程で設けるのが普通である。本実施の形態によれば、後工程で保護フィルム３１を設けることなく、熱圧着のときに保護フィルム３１を設けることができる。
第１のプリント配線板１０は補強をしなくてもよいが、補強をする場合は裏面から補強するのがよい。裏面から補強するとき、適度な厚みを持つ、ガラスエポキシ板、ポリイミド板、ポリエチレンテレフタート(ＰＥＴ)板、ステンレス板、等を貼り合わせるのがよい。

第１および第２のプリント配線板１０，２０は、ともにフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）とするのがよいが、他の種類のプリント配線板であってもよい。フレキシブルプリント配線板の場合、絶縁性基材１１，２１には、例えば、ポリイミド、ポリエステル等の、プリント配線板用として汎用性のある樹脂を使用することができる。また、特に、柔軟性に加えて高い耐熱性をも有していることが好ましく、このような樹脂としては、例えば、ポリアミド系の樹脂や、ポリイミド、ポリアミドイミド等のポリイミド系の樹脂が好適に使用される。

また、導体１５またはフライングリード２５は、例えば銅箔等の金属箔を、常法によりエッチングして加工することにより形成することができる。また、セミアディティブ法によりめっきにて導体１５を形成することもできる。導体１５の厚みは、１０μｍ〜３０μｍの範囲、たとえば１８μｍとするのがよい。また、フライングリード２５の厚みは、１０μｍ〜２５μｍの範囲、たとえば２０μｍとするのがよい。

ＡＣＦ３３は、導電性粒子３３ｐを含有した異方導電性を有する異方導電性接着剤であって、熱硬化性接着樹脂を用いる場合は、エポキシ樹脂、高分子量エポキシ樹脂であるフェノキシ樹脂、硬化剤、及び導電性粒子を必須成分とする熱硬化性の接着剤である。ＡＣＦ３３としては、例えば、絶縁性の熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂およびフェノキシ樹脂を主成分とし、ニッケル、銅、銀、金等の導電性粒子が分散されたものが使用できる。エポキシ樹脂を使用することにより、ＡＣＦ３３のフィルム形成性、耐熱性、および接着力を向上させることが可能となる。ＡＣＦ３３の厚みは、３０μｍ〜４５μｍの範囲、たとえば３５μｍとするのがよい。

ＡＣＦ３３に含有されるエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、Ｆ型、Ｓ型、ＡＤ型、またはビスフェノールＡ型とビスフェノールＦ型との共重合型のエポキシ樹脂や、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等を使用することができる。また、ＡＣＦ３３は、上述のエポキシ樹脂のうち、少なくとも1種を含有していればよい。

また、エポキシ樹脂及びフェノキシ樹脂の分子量は、ＡＣＦ３３に要求される性能を考慮して、適宜選択することができる。例えば、高分子量のエポキシ樹脂を使用すると、フィルム形成性が高く、また、接続温度における樹脂の溶融粘度を高くでき、後述の導電性粒子の配向を乱すことなく接続できる効果がある。一方、低分子量のエポキシ樹脂を使用すると、架橋密度が高まって耐熱性が向上するという効果が得られる。また、加熱時に、上述の硬化剤と速やかに反応し、接着性能を高めるという効果が得られる。従って、分子量が１５０００以上の高分子量エポキシ樹脂と分子量が２０００以下の低分子量エポキシ樹脂とを組み合わせて使用することが、性能のバランスが取れるため、好ましい。なお、高分子量エポキシ樹脂と低分子量エポキシ樹脂の配合量は、適宜、選択することができる。また、ここでいう「平均分子量」とは、ＴＨＦ展開のゲルパーミッションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）から求められたポリスチレン換算の重量分子量のことをいう。

また、ＡＣＦ３３は、硬化剤として潜在性硬化剤を含有しており、エポキシ樹脂の硬化を促進させるための硬化剤を含有することにより、高い接着力を得ることができる。潜在性硬化剤は、低温での貯蔵安定性に優れ、室温では殆ど硬化反応を起こさないが、熱や光等により、速やかに硬化反応を行う硬化剤である。このような潜在性硬化剤としては、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、アミンイミド、ポリアミン系、第３級アミン、アルキル尿素系等のアミン系、ジシアンジアミド系、酸無水物系、フェノール系、および、これらの変性物が例示され、これらは単独または２種以上の混合物として使用できる。

また、これらの潜在性硬化剤中でも、低温での貯蔵安定性、および速効果性に優れているとの観点から、イミダゾール系潜在性硬化剤が好ましく使用される。イミダゾール系潜在性硬化剤としては、公知のイミダゾール系潜在性硬化剤を使用することができる。より具体的には、イミダゾール化合物のエポキシ樹脂との付加物が例示される。イミダゾール化合物としては、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−プロピルイミダゾール、２−ドデシルイミダゾール、２−フィニルイミダゾール、２−フィニル−４−メチルイミダゾール、４−メチルイミダゾールが挙げられる。

また、特に、これらの潜在性硬化剤を、ポリウレタン系、ポリエステル系等の高分子物質や、ニッケル、銅等の金属薄膜およびケイ酸カルシウム等の無機物で被覆してマイクロカプセル化したものは、長期保存性と速硬化性という矛盾した特性の両立を図ることができるため、好ましい。従って、マイクロカプセル型イミダゾール系潜在性硬化剤が、特に好ましい。

ＡＣＦ３３には導電性粒子が分散されており、導電性粒子は、微細な金属粒子（例えば、球状の金属微粒子や金属でメッキされた球状の樹脂粒子からなる金属微粒子）が多数、直鎖状に繋がった形状、または針形状を有する、所謂アスペクト比が大きい形状を有する金属粉末により形成されている。また、本実施の形態においては、ＡＣＦ３３に占める導電性粒子の割合は、０．０００１体積％以上０．２体積％以下とするのがよい。
上記は、ＡＣＦ３３に熱硬化性接着剤を用いた場合について詳しく説明したが、熱可塑性樹脂を用いてもよいことは、上記のとおりである。

（実施の形態１の変形例）
図４は、本発明の実施の形態１の変形例であって、本発明の一つの実施の形態であるプリント配線板の接続構造５０を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿う断面図である。本実施の形態では、図２および図３に示した方法でプリント配線板の接続構造を形成するが、図１のプリント配線板の接続構造と異なり、ＰＴＦＥフィルムよりも引張強さが高い樹脂フィルム３１を、接続構造５０に残さない点に特徴を有する。あとで説明する実施例も、この変形例のプリント配線板の接続構造５０に対応する。
上記の樹脂フィルム３１をプリント配線板の接続構造５０に残さないためには、樹脂フィルム３１がＡＣＦ３３と接着しないようにする。そのためには、（ａ１）樹脂フィルム３１自体に離型性を持たせるか、（ａ２）熱圧着のときの操業条件を本変形例に対応させるか、によって対処することができる。

（ａ１）樹脂フィルム３１には、選択肢の一つとしてＰＴＦＥよりも引張強さが高いフッ素樹脂フィルムがある。そのような高強度のフッ素樹脂として、−（ＣＦ_２−ＣＦ_２）_ｍ−（ＣＨ_２−ＣＨ_２）_ｎ−により表記される、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ:Ethylenetetrafluoroethylene-copolymer）がある。このフッ素樹脂は、離型性に優れ、かつ引張強さも高い。上記のＥＴＦＥは、離型フィルムとして複数回使用することができる。

また、離型性は優れていなくても、引張強さがＰＴＦＥより高い、上記のＳＥＰフィルムであれば、熱圧着の前に、離型処理、たとえば熱圧着温度で離型性が高い特性を持つ塗液を塗布しておけばよい。これによって、熱圧着のとき、軟化してフライングリード２５間に押し込まれ難いので、ＡＣＦ３３を上記のスペースＤ内に充満させることができる。また、この樹脂フィルムは、上記の塗布処理で離型性も併せ持つので、ＡＣＦ３３に接着されず、図４に示すように、保護フィルムなしの構造を得ることができる。

（ａ２）熱圧着のとき、ＡＣＦの流動性が高くなる温度域を長く経過するような熱パターンを適用することで、ＡＣＦ３３を、フライングリード２５間を超えるほど充満させずに、流失するようにする。この結果、樹脂フィルム３１は、フライングリード２５間において、ＡＣＦ３３と接着しにくくなり、熱圧着工程のあと、樹脂フィルム３１は接続構造５０に残らない。このあとの熱圧着工程において繰り返し使用することができる。
ＡＣＦ３３の流動性が高くなる温度域を長く経過するような熱パターンは、ＡＣＦ３３に熱硬化性樹脂を用いて構成するよりも、熱可塑性樹脂により構成するほうが、容易である。ＡＣＦ３３は、どのような接続構造にするかに応じて、適切な樹脂を選ぶのがよい。

本実施の形態によれば、第１のプリント配線板１０の導体１５と、第２のプリント配線板２０のフライングリード２５とを導電接続しながら、両プリント配線板１０，２０の接続強度を高くすることができる。そして、保護フィルムなしでこのプリント配線板の接続構造を得ることができる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２におけるプリント配線板の接続構造５０を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＶＢ−ＶＢ線に沿う断面図である。本実施の形態では、保護フィルム３１に引張強さの高い、上記のＳＥＰフィルムを用いた上で、保護フィルム３１と第２のプリント配線板２０またはフライングリード２５との間に接着剤３７を配置した点に特徴を有する。これによって、ＳＥＰフィルム３１は、第２のプリント配線板２０またはフライングリード２５に堅固に接着される。

図６は、図５に示すプリント配線板の接続構造５０を製造する方法を説明する図である。押し具４１に当たる層には、押し具４１とＡＣＦ等との接着を防止するためのＳＥＰフィルム３１が配置され、そのＳＥＰフィルム３１の下に接着剤３７が配置される。接着剤３７はフィルム状であるほうが取り扱いが容易なので好ましい。接着剤３７には、導電粒子を除くＡＣＦの他の組成を用いることができる。厚みは、３μｍ〜２５μｍの範囲とするのがよく、たとえば９μｍ程度とするのがよい。その下へと続く、フライングリード２５を持つ第２のプリント配線板２０／ＡＣＦ３３／導体１５を持つ第１のプリント配線板１０、の積層構造は、図３の構成と同じである。熱圧着のときの条件等も、実施の形態１における条件と同様である。

本実施の形態では、ＳＥＰフィルム３１はフライングリード２５間のスペースＤ_２内に押し込まれることはないので、ＡＣＦ３３は、スペースＤ内に充満して、接続強度を向上させることができる。
さらにＳＥＰフィルム３１を接着剤３７で接着することで、次の利点を得ることができる。ＳＥＰフィルム３１は、導体１５→導電粒子３３ｐを含む薄いＡＣＦ→フライングリード２５の導電接続箇所に加えて、第１のプリント配線板１０→ＡＣＦ３３→接着剤３７→ＳＥＰフィルム３１という応力伝達経路、ＡＣＦ３３→第２のプリント配線板２０→接着剤３７→ＳＥＰフィルム３１という応力伝達経路などを形成する。この結果、ＳＥＰフィルム３１は、両プリント配線板１０，２０の接続強度を向上させるのに、実施の形態１における図１に示した接続構造よりも高い寄与度で貢献することができる。

本発明例の３つの試験体と、２つの比較例について、熱圧着を行って、断面の形態および密着強さ等を測定した。試験体の製作は、熱圧着の押し具に接触させる樹脂フィルム３１の樹脂の種類を変えただけで、その他の条件は、本発明例Ａ１〜Ａ３、比較例Ｂ１〜Ｂ２に共通する。
第１のプリント配線板には片面ＦＰＣを用いた。導体の幅は１００μｍ、高さは１８μｍであり、導体の間隔は１００μｍである。第２のプリント配線板には、片面ＦＰＣを用いた。フライングリードの厚みは２０μｍ、幅は１００μｍであり、間隔は１００μｍとした。ＡＣＦには直鎖Ｎｉ粒子を用いたＡＣＦを用い、熱圧着前のフィルム厚みは３５μｍとした。熱圧着条件は、温度２００℃−保持時間１５秒−圧力３ＭＰａとしたが、試験体に応じて、押し具に接触する樹脂フィルム（厚み５０μｍで共通）を変えた。本実施例は、樹脂フィルムを保護フィルムとして残さない、実施の形態１の変形例（図４参照）に対応する接続構造である。
試験体を製作後に、断面の形態および密着強さを測定した。断面の形態は光学顕微鏡によった。密着強さの測定は、ＪＩＳＣ５０１６に規定の導体引きはがし強さ（８．１．１）に準拠して行った。
本発明例Ａ１：ポリイミドフィルム：引張強さ３５０ＭＰａ
本発明例Ａ２：ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）：引張強さ１４７ＭＰａ
本発明例Ａ３：ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）：引張強さ１１４ＭＰａ
比較例Ｂ１：ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）：引張強さ４３．９ＭＰａ
比較例Ｂ２：シリコンゴムフィルム：引張強さ３．９ＭＰａ

結果を、表１に示す。ＡＣＦの底部厚みおよび接続強度についての、基準は、比較例Ｂ１（樹脂フィルムにＰＴＦＥ）とした。
従来のように、離型フィルムとしてＰＴＦＥフィルムを用いた、プリント配線板の接続構造１５０では、図８に示すように、基材１１１上の導体１１５とフライングリード１２５との導電接続はするが、ＡＣＦ１３３は大部分流失して、（導体１１５／フライングリード１２５）間に残らない。このため、ＡＣＦ１３３が、接続強度の向上にほとんど寄与しない。シリコンゴムを用いた比較例Ｂ２でも、ほとんど同じか、比較例Ｂ１よりも劣る結果であった。なお、図８および図７では、断面における（導体／フライングリード）のＡＣＦを示している。
これに対して、本発明例Ａ１のように、押し具の接着防止の樹脂フィルムにＰＩフィルムを用いて製作した接続構造は、図７に示すように、ＡＣＦ３３は、底部厚みが十分厚く、導体１５／フライングリード２５の導電接続を得ながら、第１のプリント配線板１０と第２のプリント配線板２０との接続強度を、十分高くすることができる。他の本発明例Ａ２，Ａ３についても、同様の結果が得られた。これによって、熱圧着のときに、押し具に当てる樹脂フィルムにＰＴＦＥより高強度の本発明例Ａ１〜Ａ３等のＳＥＰフィルムを用いることで、接続強度を向上できることが確認された。

上記において、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明のプリント配線板の接続構造等によれば、一方のプリント配線板のフライングリードと、他方のプリント配線板の導体配線（基板パッド）とを電気的に接続しながら、十分高い接続強度を簡単に得ることができ、しかも基板パッドの高密度化に対応することができる。

１０（第１の）プリント配線板、１１基材、１５導体（配線）、２０（第２の）プリント配線板、２１基材、２５フライングリード、３１高強度樹脂フィルム、３３ＡＣＦ、３３ｐ導電粒子、３７接着剤、４１押し具、５０配線板の接続構造、Ｄ（導体／フライングリード）間のスペース、Ｄ_１導体間のスペース、Ｄ_２フライングリード間のスペース、Ｐ_ｗ押し具の幅。

Claims

複数の導体が基材上に位置する、第１のプリント配線板を準備する工程と、
前記第１のプリント配線板上に異方導電性接着剤フィルムを配置する工程と、
前記異方導電性接着剤フィルム上に、フライングリードを有する第２のプリント配線板を前記第１のプリント配線板に合わせて配置する工程と、
前記第２のプリント配線板の上から、樹脂フィルムを介在させて熱圧着ツールで圧力をかけて熱圧着する工程とを備え、
前記樹脂フィルムに、ＰＴＦＥ(Polytetrafluoroethylene)よりも引張強さが大きい樹脂である、（ポリイミドＰＩ、ポリエーテルエーテルケトンＰＥＥＫ、ポリエーテルイミドＰＥＩ、および、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマーＥＴＦＥ）のなかのいずれかを用いることを特徴とする、プリント配線板の接続構造の製造方法。
前記樹脂フィルムが、前記異方導電性接着剤に接着するようにして、前記樹脂フィルムを保護フィルムとして前記第２のプリント配線板上に残すことを特徴とする、請求項１に記載のプリント配線板の接続構造の製造方法。
前記第２のプリント配線板と前記樹脂フィルムとの間に、接着剤層を介在させて、前記樹脂フィルムを保護フィルムとして前記第２のプリント配線板上に残すことを特徴とする、請求項１に記載のプリント配線板の接続構造の製造方法。
前記熱接着工程の後、前記樹脂フィルムを残さないことを特徴とする、請求項１に記載のプリント配線板の接続構造の製造方法。
基材上に位置する複数の導体を有する第１のプリント配線板と、
複数のフライングリードを有する第２のプリント配線板と、
前記第１のプリント配線板の導体と、前記第２のプリント配線板のフライングリードとを接続する異方導電性接着剤と、
前記第２のプリント配線板上に位置する保護フィルムとを備え、
前記保護フィルムが、ＰＴＦＥ(Polytetrafluoroethylene)の引張強さより大きい引張強さを有する、（ポリイミドＰＩ、ポリエーテルエーテルケトンＰＥＥＫ、ポリエーテルイミドＰＥＩ、および、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマーＥＴＦＥ）のなかのいずれかであることを特徴とする、プリント配線板の接続構造。
前記保護フィルムは、前記異方導電性接着剤に接着されているか、または、前記第２のプリント配線板との間に、接着剤層を備え、その接着材層に接着されていることを特徴とする、請求項５に記載のプリント配線板の接続構造。