JP5453016B2 - フィルム状電気的接続体及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、種々の電子用機器に用いられる、面実装型の球状端子や平面状端子を備えた集積回路、プリント基板等の電子デバイスについて、それら電子デバイス同士を電気的に接続するための電気的接続体とその製造方法に係るものであり、特に、電子デバイスの高周波テストや実装に用いられる薄型（フィルム状）の電気的接続体とその製造方法に関する。

２つの電子デバイス同士の接続、すなわち、それら２つの電子デバイスの各々に配置された複数の端子の相互間を電気的に接続するために、複数の導電性の接続子を備えた電気的接続体が使用されている。電気的接続体を用いて、２つの電子デバイス同士を接続する場合、電子デバイス各々の持つエリアアレイ上に配置された複数の端子同士が電気的に短絡しないように、電気的接続体が備える複数の接続子は、絶縁体によって所定の間隔（ピッチ）で保持されなければならない。

従来、電気的接続体における絶縁体の形成方法や接続子の固定方法としては、絶縁性を有するプラスチックを用い、射出成形により所望の個数の接続子を収容する孔を設けた絶縁体（担体）を作り、接続子をその孔に挿入する方法（特許文献１、２参照）や、絶縁性を有するプラスチックシートに、金型を用いてパンチャーなどで孔を設けた上で、接着シート等の接着剤を介して接続子に貼り付ける方法（特許文献３、４参照）や、導電性の無いガラス繊維布などにシリコンゴムをオーバーモールドやラミネートによって貼着させた後、特殊な専用工具により接続子を挿入する、又はパンチなどの金型、刃物、レーザー等で孔を開けて接続子を挿入し、布の繊維に繋ぎとめる方法（特許文献５参照）が知られている。

しかしながら、特許文献１、２に開示された方法にて、端子の微細化や狭ピッチ化が進む電子デバイスに対応した電気的接続体の絶縁体（担体）を作製する場合、一般に、ＰＰＳ、ＬＣＰなどの樹脂にガラス繊維を６０％前後混ぜたものを成形用の材料とするが、それを射出成形するために必要とされる金型は、ホットランナ構造を要するもので、部品が小さく、かつ、高温強度に優れた材料を用いて作製されるため、イニシャルコストが高い。また、この方法では、薄肉高速充填が可能な射出成形機を用い、かつ、射出成形の過程で金型を比較的高温に保つ必要が有るためランニングコストも高くなり、更に、担体に設けた接続子用の孔に接続子を挿入する工程で使用する専用工具などのイニシャルコストも安価ではない。更に、高速化が要求されるテストソケットでは、一般に接続子の全長を少しでも短くしたいが、射出成形によって高密度（狭ピッチ）で低背（薄型）の成形体を製造するには、高い技術と、より高価な金型が必要となり、更にコストが高くなる。

一方、特許文献３、４に開示された方法は、絶縁体にシートを用いるため、低背品の作製に関しては、特許文献１、２に記載された方法より容易であるが、絶縁体となるシートと接着剤（接着シート等）との２種類の素材に対する孔開け加工が必要となる。特に、この場合の接着剤にはエポキシ系やイミド系などの熱硬化性樹脂が接着材料として用いられることが多く、それらに対する孔開け加工は、半硬化状態の比較的柔らかいそれら材料を、カバーフィルムで挟んで加工するため、孔形状が崩れやすく、また、加工に用いる金型の寿命が短くなるといった面で、コスト的に問題がある。また、端子の微細化や狭ピッチ化が進む電子デバイスに対応するために、シートに狭いピッチで孔を開けようとする場合、金型で孔開け加工するのは困難が伴う。すなわち、シートに金型で孔を開ける場合には、開けられる孔同士の間に残るシート部分の幅（残り幅）が狭いほど加工が難しくなり、この残り幅が０．１５ｍｍ未満となるような狭ピッチに対応することは困難である。更に、薄いシートと接続子とを位置ずれなく貼り合わせるには、治具や高度な技能が必要となるとともに、シート自体の強度（張り）についても考慮しなければならない。

また、特許文献５に開示された方法も、補強・絶縁処理した布にレーザー加工などによって孔を開け、接続子をひとつひとつ挿入処理するためコストが高くなり、また、布の繊維の太さや剛性による影響で接続子を挿入する際に位置ずれしたり、接続子の姿勢（電子デバイスの端子に接触する際の接触点）が安定しないといった問題がある。更に、レーザーによる孔開け加工では、加工された孔の周りが加工熱による変質（スミア）を起こすため、金型を用いた孔開け加工と同様に、残り幅が狭くなるような狭ピッチに対応することは困難である。

特許第３７５３６１５号公報 特許第３８６０５６１号公報 特許第３８４７２２７号公報 特許第３７０３７４８号公報 特許第４１０２１９６号公報

本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、従来に比べ低コストで製造できるとともに、残り幅が０．１５ｍｍ未満となるような狭ピッチでの孔の形成も容易な電気的接続体とその製造方法を提供することを主な目的とする。

本発明者らは、スクリーン印刷が、微細で複雑な平面形状を精緻に再現できることに着目し、これを電気的接続体における絶縁体の形成に利用することにより、前記目的を達成できることを見出して、本発明を完成させた。すなわち、本発明によれば、以下のフィルム状電気的接続体及びフィルム状電気的接続体の製造方法が提供される。

［１］ 複数の電子デバイスの相互間を電気的に接続するために使用され、複数の開口部が一定間隔で形成された電気絶縁性及び弾性を有する二枚の絶縁シートと、導電性及びバネ性を有する板状の複数の接続子とを備え、前記各接続子は、その一部が前記二枚の絶縁シート間に挾持され、かつ、挾持されていない部分は挾持された部分から前記開口部に延出するとともに、前記電子デバイスの端子との接触点が形成されるよう折り曲げられており、前記二枚の絶縁シートは、それらの間に前記接続子が存在しない部分で一体化しているフィルム状電気的接続体であって、前記二枚の絶縁シートが、溶剤に溶解させた電気絶縁性及び弾性を有する材料を印刷用のインクとして使用した、スクリーン印刷により形成されているフィルム状電気的接続体。
［２］ 前記二枚の絶縁シートと前記複数の接続子とが、接着剤を用いることなく接合一体化されている［１］に記載のフィルム状電気的接続体。

［３］ 前記絶縁シートが、ポリイミド及びシリコンエラストマーからなる群より選ばれる少なくとも１種の材料から形成されている［１］又は［２］に記載のフィルム状電気的接続体。

［４］ 前記接続子が、ベリリウム銅、ニッケルベリリウム、チタン銅及びリン青銅からなる群より選ばれる少なくとも１種の材料から形成されている［１］〜［３］の何れかに記載のフィルム状電気的接続体。

［５］ 前記電子デバイスが、集積回路、電子部品、ケーブル、基板、コネクタ、マイクロホン、モーター、アンテナ及びスピーカーからなる群より選ばれる少なくとも１種である［１］〜［４］の何れかに記載のフィルム状電気的接続体。

［６］ 複数の電子デバイスの相互間を電気的に接続するために使用され、複数の開口部が一定間隔で形成された電気絶縁性及び弾性を有する二枚の絶縁シートと、導電性及びバネ性を有する板状の複数の接続子とを備え、前記各接続子は、その一部が前記二枚の絶縁シート間に挾持され、かつ、挾持されていない部分は挾持された部分から前記開口部に延出するとともに、前記電子デバイスの端子との接触点が形成されるよう折り曲げられており、前記二枚の絶縁シートは、それらの間に前記接続子が存在しない部分で一体化しているフィルム状電気的接続体の製造方法であって、
（Ａ）溶剤に溶解させた電気絶縁性及び弾性を有する材料を印刷用のインクとし、導電性及びバネ性を有する導電性シートの一方の表面に、複数の開口部が一定間隔で形成された第１絶縁シートを、少なくとも１回のスクリーン印刷により形成し、これを乾燥硬化させることにより、第１絶縁シート−導電性シート複合体を作製する工程、
（Ｂ）前記工程（Ａ）にて作製された第１絶縁シート−導電性シート複合体を構成している前記導電性シートから、前記接続子となる部分以外の部分をエッチングにより除去して、第１絶縁シート−接続子複合体を作製する工程、
（Ｃ）前記工程（Ｂ）にて作製された第１絶縁シート−接続子複合体を構成している前記第１絶縁シートの前記接続子が存在している方の表面に、前記工程（Ａ）で使用したインクと同じインクを用いて、前記第１絶縁シートの開口部と形状、寸法及び位置が一致する開口部を有する第２絶縁シートを、少なくとも１回のスクリーン印刷により形成し、これを乾燥硬化させることにより、第１絶縁シート−接続子−第２絶縁シート複合体を作製する工程、及び、
（Ｄ）前記工程（Ｃ）にて作製された１絶縁シート−接続子−第２絶縁シート複合体を構成している各接続子の前記開口部に延出している部分を、前記電子デバイスの端子との接触点が形成されるよう曲げ加工する工程、
を含むフィルム状電気的接続体の製造方法（第１の製造方法）。

［７］ 複数の電子デバイスの相互間を電気的に接続され、複数の開口部が一定間隔で形成された電気絶縁性及び弾性を有する二枚の絶縁シートと、導電性及びバネ性を有する板状の複数の接続子とを備え、前記各接続子は、その一部が前記二枚の絶縁シート間に挾持され、かつ、挾持されていない部分は挾持された部分から前記開口部に延出するとともに、前記電子デバイスの端子との接触点が形成されるよう折り曲げられており、前記二枚の絶縁シートは、それらの間に前記接続子が存在しない部分で一体化しているフィルム状電気的接続体の製造方法であって、
（ａ）導電性及びバネ性を有する導電性シートを加工して、平面方向に一定間隔で配列された複数の接続子がそれらの間を連結するブリッジにより一体的に結合された接続子シートを作製する工程、
（ｂ）溶剤に溶解させた電気絶縁性及び弾性を有する材料を印刷用のインクとし、複数の開口部が一定間隔で形成された第１絶縁シートを、表面が平坦な台座シート上に、少なくとも１回のスクリーン印刷により形成する工程、
（ｃ）前記工程（ｂ）で使用したインクと同じインクを用い、前記第１絶縁シートと表面同士を対向させて重ね合わせたときに、前記第１絶縁シートの開口部と形状、寸法及び位置が一致する開口部を有する第２絶縁シートを、表面が平坦な台座シート上に、少なくとも１回のスクリーン印刷により形成する工程、
（ｄ）前記工程（ｂ）にて形成した第１絶縁シート及び前記工程（ｃ）にて形成した第２絶縁シートの表層部のインクが完全に乾燥する前の半硬化状態の時に、前記第１絶縁シートに、前記工程（ａ）で作製した接続子シートを重ね合わせ、次いで、前記接続子シートの前記第１絶縁シートに重ね合わせた面と反対側の面に、前記第２絶縁シートを重ね合わせて、第１絶縁シートと接続子シートと第２絶縁シートとの積層体を作製する工程、
（ｅ）前記工程（ｄ）にて作製した積層体から、第１絶縁シートと第２絶縁シートとの各々のスクリーン印刷時に用いた台座シートを剥離した後、前記積層体を加熱処理して第１絶縁シートと第２絶縁シートのインクを完全に乾燥硬化させる工程、及び、
（ｆ）前記工程（ｅ）にてインクを完全に乾燥硬化させた後、前記積層体を構成する前記接続子シートの前記ブリッジを除去して各接続子を分離するとともに、各接続子の前記開口部に延出している部分を、前記電子デバイスの端子との接触点が形成されるよう曲げ加工する工程、
とを含むフィルム状電気的接続体の製造方法（第２の製造方法）。

［８］ 更に、前記接続子にメッキを施す工程を含む［６］又は［７］に記載のフィルム状電気的接続体の製造方法。

本発明によれば、多数の開口部（孔）を有する絶縁シートの形成に、孔開け加工を必要とせず、スクリーン印刷によって、最初から開口部が形成された絶縁シートを印刷物として得ることができるので、孔開け加工のための金型等が不要となるとともに、孔開け加工によって生じる素材屑の発生も抑えられる。例えば、長辺が１ｍｍで、短辺が０．５ｍｍである長方形の開口部が１ｍｍピッチで配列された絶縁シートを作製する場合、開口部の面積と、開口部以外の部分（実体部分）の面積とが同面積となるので、金型等を用いた孔開け加工により開口部を形成すると、素材の半分が屑として廃棄されることになるが、スクリーン印刷によって、最初から開口部が形成された絶縁シートを作製すれば、このような多量の素材屑は発生しないため、低コストで製造できるだけでなく、資源保護の観点においても優れる。

また、従来、絶縁体に用いられていたシートや布といった比較的大量生産される素材は、その厚みが規格化されており、規格品とは異なる厚さの絶縁体の設計がし難いなど、設計の自由度が低かったが、本発明のようにスクリーン印刷によって絶縁シートの形成を行う場合は、印刷条件の調整等によって、絶縁シートの厚みや開口部の平面形状の変更に柔軟に対応でき、設計の自由度が高くなる。

また、絶縁体を射出成形によって成形する場合、微細で複雑な形状の絶縁体の成形には高価な金型や薄肉高速充填可能な射出成形機が必要となるとともに、生産性も低くなるが、スクリーン印刷によって絶縁シートの形成を行う場合は、微細で複雑な形状の絶縁体であっても、金型よりも遙かに安価なスクリーンを１枚ないしは複数枚用意すれば、作製することが可能であるため、コストと生産性の両面において有利である。

更に、スクリーン印刷によって形成された絶縁シートは、そのインクが乾燥硬化することにより接続子と接合一体化するため、絶縁シートと接続子とを接着剤等の副資材を用いずに一体化でき、また、絶縁体に接続子をひとつひとつ取り付ける工程も不要である。

更にまた、金型やレーザーによる絶縁体への孔開け加工では、残り幅が０．１５ｍｍ未満となるような狭ピッチでの孔の形成が困難であるのに対し、本発明のようにスクリーン印刷によって絶縁シートの形成を行う場合は、残り幅が５０μｍ程度となるような狭ピッチで開口部を設けることも可能であり、狭ピッチで低背の電気的接続体が容易に得られる。

本発明のフィルム状電気的接続体の実施形態の一例を示す平面図である。 本発明のフィルム状電気的接続体の実施形態の一例を示す部分斜視図である。 本発明のフィルム状電気的接続体の具体的な使用の形態を示す部分断面図である。 本発明のフィルム状電気的接続体の実施形態の他の一例を示す平面図である。 第１の製造方法の工程（Ａ）において作製される第１絶縁シート−導電性シート複合体の概略断面図である。 第１の製造方法の工程（Ｂ）において作製される第１絶縁シート−接続子複合体の概略断面図である。 第１の製造方法の工程（Ｃ）において作製される第１絶縁シート−接続子−第２絶縁シート複合体の概略断面図である。 第２の製造方法の工程（ａ）において作製される接続子シートの平面図である。 第１及び第２絶縁シートの開口部の形状、配置の一例を示す平面図である。 第２の製造方法の工程（ｂ）における第１絶縁シートの印刷形成例を示す部分概略断面図である。 第２の製造方法の工程（ｃ）における第２絶縁シートの印刷形成例を示す部分概略断面図である。 第２の製造方法の工程（ｄ）において、第１絶縁シートに接続子シートを重ね合わせた状態を示す部分概略断面図である。 第２の製造方法の工程（ｄ）において、第１絶縁シートに接続子シートを重ね合わせ、更にそれに第２絶縁シート重ね合わせて積層体とした状態を示す部分概略断面図である。 第２の製造方法の工程（ｅ）において、積層体から台座シートを剥離した状態を示す部分概略断面図である。 絶縁シートの残り幅を示す平面図である。

以下、本発明を具体的な実施形態に基づき説明するが、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。

図１は、本発明のフィルム状電気的接続体の実施形態の一例を示す平面図、図２は、本発明のフィルム状電気的接続体の実施形態の一例を示す部分斜視図、図３は、本発明のフィルム状電気的接続体の具体的な使用の形態を模式的に示す部分断面図である。

本発明のフィルム状電気的接続体１は、複数の電子デバイス５１、６１の相互間を電気的に接続するために使用されるものであり、複数の開口部７が一定間隔で形成された電気絶縁性及び弾性を有する二枚の絶縁シート３ａ、３ｂと、導電性及びバネ性を有する板状の複数の接続子５とを備える。各接続子５は、その一部５ｂが二枚の絶縁シート３ａ、３ｂ間に挾持され、かつ、挾持されていない部分５ａは挾持された部分５ｂから開口部７に延出するとともに、電子デバイス５１、６１の端子５３、６３との接触点１１、１３が形成されるよう折り曲げられている。また、二枚の絶縁シート３ａ、３ｂは、それらの間に接続子５が存在しない部分で一体化している。

本発明のフィルム状電気的接続体１は、このような基本構造を有し、その特徴的な構成として、二枚の絶縁シート３ａ、３ｂが、溶剤に溶解させた電気絶縁性及び弾性を有する材料を印刷用のインクとして使用した、スクリーン印刷により形成されたものである。

スクリーン印刷を利用すれば、複数の開口部（孔）７を持った絶縁シート３ａ、３ｂの形成に、孔開け加工を必要とせず、最初から開口部が形成された絶縁シートを印刷物として得ることができるので、孔開け加工のための金型やレーザー設備等が不要となるとともに、孔開け加工によって生じる素材屑の発生も抑えられる。例えば、長辺が１ｍｍで、短辺が０．５ｍｍである長方形の開口部７が１ｍｍピッチで配列された絶縁シート３ａ、３ｂを作製する場合、開口部７の面積と、開口部７以外の部分（実体部分）の面積とが同面積となるので、金型等を用いた孔開け加工により開口部を形成すると、素材の半分が屑として廃棄されることになるが、スクリーン印刷によって、最初から開口部が形成された絶縁シート３ａ、３ｂを作製すれば、このような多量の素材屑は発生しないため、低コストで製造できるだけでなく、資源保護の観点においても優れる。

また、従来、絶縁体に用いられていたシートや布といった比較的大量生産される素材は、その厚みが規格化されており、規格品とは異なる厚さの絶縁体の設計がし難いなど、設計の自由度が低かったが、本発明のようにスクリーン印刷によって絶縁シートの形成を行う場合は、使用するスクリーン紗の選択や印刷条件の調整等によって、絶縁シートの厚みや開口部の平面形状の変更に柔軟に対応でき、設計の自由度が高くなる。例えば、厚みについては、インクの粘度や印刷の回数等により調整でき、また、スクリーン紗の変更により、図１のように開口部７の平面形状が方形のものから、図４のようの開口部７の平面形状が異形状のものまで容易に作製することができる。

また、絶縁体を射出成形によって成形する場合、微細で複雑な形状の絶縁体の成形には高価な金型や薄肉高速充填可能な射出成形機が必要となるとともに、生産性も低くなるが、スクリーン印刷によって絶縁シートの形成を行う場合は、微細で複雑な形状の絶縁体であっても、金型よりも遙かに安価なスクリーン紗を１枚ないしは複数枚用意すれば、作製することが可能であるため、コストと生産性の両面において有利である。

本発明のフィルム状電気的接続体を用いた電気デバイス間の接続においては、図３における一方の電子デバイス５１と他方の電子デバイス６１との間にフィルム状電気的接続体１を挿入した後、それらデバイス同士の間隔を狭めることで、所定形状に折り曲げられた接続子５のバネ性により接続子５が端子５３、６３に押圧されて端子間の電気的導通発生するが、その際、接続子５の接触点１１を作用点、接触点１３を支点とした接触力によって、接続子５と絶縁シート３ａ及び３ｂとの重なり部分が上方に持ち上がる。そして、隣り合う接続子５のバネ性から、絶縁シートシート３ａ、３ｂの材料部分（開口部以外の実体部分）にせん断応力が作用するため、材料部分に破断が生じたり、材料部分の変形に起因する接続子５の配置位置の狂いや歪みによる接触不良が生じたりする可能性がある。例えば、図１のような方形の開口部７の場合、その配置間隔によっては、材料部分の幅Ａが小さすぎて、破断や接触不良が発生しやすい。このような不具合の回避には、図４のように、開口部７の形状を異形状に変更して、材料部分の幅Ａを大きくすることが有効であるが、このような異形状の開口部を、従来のように金型を用いて形成しようとすると、金型費用が増大し、更に、開口部７の開口面積が最小となるように、開口部７の形状を、接続子形状をオフセットしたのみの形状（接続子の外形に沿った形状）に設計した場合では、異形部分のダイ側切刃部形状は凹凸が多くなって応力集中も起こるため、金型寿命も短くなる。本発明のように、スクリーン印刷を利用すれば、方形以外の異形状の開口部でも、安価なスクリーン紗を用いて容易に設けることができる。

また、スクリーン印刷によって形成された絶縁シートは、そのインクが乾燥硬化することにより接続子と接合一体化するため、絶縁シートと接続子とを接着剤等の副資材を用いずに一体化でき、更に、絶縁体に接続子をひとつひとつ取り付ける工程も不要である。

更にまた、金型やレーザーによる絶縁体への孔開け加工では、図１５に示す開口部７、７間の残り幅Ｗを０．１５ｍｍ程度までとするのが狭ピッチ化の限界であったが、スクリーン印刷によって、開口部を有する絶縁シートを印刷形成する場合は、残り幅Ｗを５０μｍ程度まで狭ピッチ化することが可能である。

本発明のフィルム状電気的接続体に用いられる接続子の材料としては、導電性及びバネ性を有するものであれば、特に制限はされず、例えば、ベリリウム銅、ニッケルベリリウム、チタン銅、リン青銅などを好適に用いることができる。

接続子の厚さは、０．０１〜０．１０ｍｍであることが好ましく、０．０２〜０．０５ｍｍであることがさらに好ましい。０．０１ｍｍ未満であると、強度が低すぎて電子デバイスの端子に対して適度な接触荷重を得ることが困難となることがあり、０．１ｍｍを超えると、強度が高すぎるため、フィルム状電気的接続体の一方の側にある電子デバイスの端子が、反対側にある他の電子デバイスの端子に接続子を押圧するのに十分な変位量を確保することが困難となり、安定な接続を確保することが困難となることがある。

絶縁シートを構成する材料としては、電気絶縁性及び弾性を有するとともに、スクリーン印刷により印刷形成可能なものである必要があり、そのような材料としては、ポリイミド、シリコンエラストマー、エポキシ樹脂、ラバー等のエンジニアリングプラスチックから天然素材まで幅広く存在するが、低温より高温までの弾性率維持（可撓性）や強度の面でポリイミド、シリコンエラストマーが好適である。

本発明のフィルム状電気的接続体は、球状端子や平面状端子を備えた電子デバイス相互間を電気的に接続する場合（例えば、集積回路を基板に装着する場合）のソケットやコンタクト基板として好適に用いることができ、さらに具体的には、球状端子や平面状端子を備えた電子デバイス、例えば、実装用基板、各種テスト用の基板等に、他の電子デバイス、例えば、集積回路、電子部品、ケーブル、基板、コネクタ、マイクロホン、モーター、アンテナ及びスピーカー等を装着する際に好適に用いることができる。

以下、本発明のフィルム状電気的接続体の製造方法（第１の製造方法及び第２の製造方法）について説明する。

第１の製造方法は、次の工程（Ａ）〜（Ｄ）を含むものである。

工程（Ａ）：
この工程では、溶剤に溶解させた電気絶縁性及び弾性を有する材料を印刷用のインクとし、図５に示すように、導電性及びバネ性を有する導電性シート１５の一方の表面に、複数の開口部７ａが一定間隔で形成された第１絶縁シート１７を、少なくとも１回のスクリーン印刷により形成し、これを乾燥硬化させることにより、第１絶縁シート−導電性シート複合体１９を作製する。

導電性シート１５を構成する導電性及びバネ性を有する材料としては、ベリリウム銅、ニッケルベリリウム、チタン銅、リン青銅等が好適に用いられる。また、インクの構成材料である電気絶縁性及び弾性を有する材料としては、ポリイミドやシリコンエラストマーが好適に用いられ、溶剤としては、トリエチレングリコールジメチルエーテル等が好適に用いられる。インクは、固形分が２０〜３５質量％程度で、粘度が、５０〜２００Ｐａ・ｓ程度のものを用いることが好ましい。スクリーン印刷に使用するスクリーン印刷版（スクリーン紗）の仕様としては、紗厚が３０〜１００μｍ、乳剤厚が１５〜１００μｍ、紗線径が１５〜４０μｍのものが好ましい。スクリーン印刷の回数は、１回でも良いし、所定の厚みが得られるまで、複数回行っても良い。導電性シート１５上に印刷形成された第１絶縁シート１７の乾燥は、５０℃程度の温度雰囲気で行うことが好ましい。

印刷される第１絶縁シート１７の開口部７ａの平面形状は、図１のような方形のものでも良いし、図４のような異形状のものでも良い。また、開口部７ａの配置間隔（ピッチ）も特に限定はなく、開口部間の残り幅は５０μｍ程度まで狭くすることが可能である。

工程（Ｂ）：
この工程では、前記工程（Ａ）にて作製された第１絶縁シート−導電性シート複合体１９を構成している導電性シート１５から、接続子となる部分以外の部分をエッチングにより除去して、図６のように、第１絶縁シート１７と接続子５とからなる第１絶縁シート−接続子複合体２１を作製する。

すなわち、第１絶縁シート−導電性シート複合体１９における導電性シート１５の第１絶縁シート１７が印刷形成されていない側の面の接続子となる部分にエッチングレジスト膜を形成してエッチングを行い、接続子となる部分以外の部分を除去して、接続子５となる部分のみが第１絶縁シート１７と一体化した複合体とする。エッチングレジスト膜の形成には、一般的なフォトレジストによる製膜方法を用いても良いし、絶縁シートの形成と同様にスクリーン印刷を用いても良い。また、その工程順も、エッチングレジスト形成後に絶縁シートを形成しても良い。そうすれば予め絶縁シート側にもレジストを形成することで、より精緻な接続子５の形状作成が可能となる。

工程（Ｃ）：
この工程では、前記工程（Ｂ）にて作製された第１絶縁シート−接続子複合体２１を構成している第１絶縁シート１７の接続子５が存在している方の表面に、前記工程（Ａ）で使用したインクと同じインクを用いて、第１絶縁シート１７の開口部７ａと形状、寸法及び位置が一致する開口部７ｂを有する第２絶縁シート２３を、少なくとも１回のスクリーン印刷により形成し、これを乾燥硬化させることにより、図７に示すように、第１絶縁シート１７と、接続子５と、第２絶縁シート２３とからなる第１絶縁シート−接続子−第２絶縁シート複合体２５を作製する。

第２絶縁シート２３のスクリーン印刷に使用するスクリーン紗の好ましい仕様は、工程（Ａ）において第１絶縁シート１７のスクリーン印刷に使用するスクリーン紗の好ましい仕様と同様である。また、第１絶縁シート１７のスクリーン印刷と同様に、第２絶縁シート２３のスクリーン印刷においても、スクリーン印刷の回数は、１回でも良いし、所定の厚みが得られるまで、複数回行っても良い。印刷形成された第２絶縁シート２３の乾燥は、５０℃程度の温度雰囲気で行うことが好ましい。第２絶縁シート２３は、そのインクが乾燥硬化することにより、接続子５と接合されるとともに、接続子５が間に存在しない部分において、第１絶縁シート１７と一体化する。

工程（Ｄ）；
この工程では、前記工程（Ｃ）にて作製された１絶縁シート−接続子−第２絶縁シート複合体２５を構成している各接続子５の開口部に延出している部分を、図３のように、電子デバイス５１、６１の端子５３、６３との接触点１１、１３が形成されるよう曲げ加工する。曲げ加工は、プレス加工等により行うことができる。

なお、この第１の製造方法には、必要に応じて、接続子にメッキを施す工程を含ませることもできる。この工程は、工程（Ｂ）のエッチング後の何れか段階、例えば、工程（Ｃ）の第２絶縁シートのスクリーン印刷の前後や、工程（Ｄ）の曲げ加工の後などに行うことが好ましい。

第２の製造方法は、次の工程（ａ）〜（ｆ）を含むものである。

工程（ａ）：
この工程では、導電性及びバネ性を有する導電性シートを加工して、図８のように、平面方向に一定間隔で配列された複数の接続子がそれらの間を連結するブリッジ２７により一体的に結合された接続子シート２９を作製する。

導電性シートから接続子シートを作製するための加工方法としては、エッチング加工やプレス加工が好適な方法として挙げられる。すなわち、導電性シートの表面に接続子シートの全体形状に対応したエッチングレジスト膜を形成してエッチングを行い、接続子シート２９となる部分以外の部分を除去して、接続子シート２９を得たり、導電性シートから接続子シート２９となる部分をプレス加工により打ち抜いて、接続子シート２９を得る。

導電性シートを構成する導電性及びバネ性を有する材料としては、ベリリウム銅、ニッケルベリリウム、チタン銅、リン青銅等が好適に用いられる。また、図８の接続子シートは、１６個（４個×４個）の接続子５が配置されたものであるが、本製造方法において、接続子シート２９における接続子５の数は任意であり、また、接続子５の配置間隔（ピッチ）も任意である。接続子５間を連結するブリッジ２７は、最終的には断絶される部位であるので、後述の工程で絶縁シートと重ね合わせた際に、絶縁シートの開口部から少なくともその一部が露出するような位置に設ける。

工程（ｂ）：
この工程では、溶剤に溶解させた電気絶縁性及び弾性を有する材料を印刷用のインクとし、複数の開口部が一定間隔で形成された第１絶縁シートを、表面が平坦な台座シート上に、少なくとも１回のスクリーン印刷により形成する。

インクの構成材料である電気絶縁性及び弾性を有する材料としては、ポリイミドやシリコンエラストマーが好適に用いられ、溶剤としては、トリエチレングリコールジメチルエーテル等が好適に用いられる。インクは、固形分が２５〜３５質量％程度で、粘度が、５０〜２００Ｐａ・ｓ程度のものを用いることが好ましい。第１絶縁シートが印刷される台座シートとしては、０．１５ｍｍ以上の厚みを持ったＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）若しくはステンレスからなるシート材であって、後の工程において、第１絶縁シートを台座シートから剥離させやすいように、その表面（印刷面）に、シリコン、テフロンなどによるコート処理（離型処理）が施されているものが好ましい。

これらシート材の内、ＰＥＴからなるシート材（ＰＥＴシート）は、加熱を伴う乾燥処理の繰り返しで変形することが危惧されるため、繰り返し使用する場合の耐久性の点では、ステンレスからなるシート材（ステンレスシート）に劣るものの、予め離型処理が施された状態で市販流通されているＰＥＴフィルムをそのまま利用できるため、離型処理を施す手間が省けるという利点がある。一方、ステンレスシートは、予め離型処理が施されたものは市販されていないため、テフロンコートなどによる離型処理は独自で行う必要があるが、加熱を伴う乾燥処理の繰り返しで変形することがないため、繰り返し使用する場合の耐久性の点では、ＰＥＴシートより有利である。また、第１絶縁シートの厚みが厚くなり、台座シートから剥離する際の剥離力が強くなることが予測される場合は、ＰＥＴシートよりも強度の高いステンレスシートを台座シートに用いた方が歩留まり良くフィルム状電気的接続体の製造ができる。

なお、台座シートとして何れの材質からなるシートを用いた場合においても、使用を繰り返す内に、離型処理により付与された離型能力が徐々に低下し、最終的には、乾燥硬化後の第１絶縁シートが台座シートから剥がれなくなる。また、使用を繰り返す内に、シート表面に傷（例えばスクラッチ）が発生し、第１絶縁シートが台座シートから剥がれにくくなったり、台座シート表面の傷が第１絶縁シートに転写されて、第１絶縁シートの断面形状が変化してしまう場合もある。したがって、本製造方法によりフィルム状電気的接続体を安定的に製造するためには、台座シートの寿命管理を適切に行うことが必要である。

スクリーン印刷に使用するスクリーン印刷版（スクリーン紗）の仕様としては、紗厚が３０〜１００μｍ、乳剤厚が１５〜１００μｍ、紗線径が１５〜４０μｍのものが好ましい。スクリーン印刷の回数は、１回でも良いし、所定の厚みが得られるまで、複数回行っても良い。スクリーン印刷を複数回行う場合は、最後の印刷（最表層の印刷）を除いて、１回印刷する毎に印刷層の乾燥を行うことが好ましい。乾燥せずに積層印刷することも可能ではあるが、インク内の溶剤が先に印刷した層に浸透し、その後の印刷の際にスクリーン紗の接触やスキージ等による外力で、先に印刷した層の形状を損ねる恐れがあるため好ましくない。また、スクリーン印刷を複数回行う場合は、スクリーン紗と台座シートとの位置関係が印刷の度に変わってしまわないように、印刷機に、台座シートの一部と嵌合して台座シートの位置を規定するような段差等の位置決め構造を設けることが好ましい。

図１０は、台座シート３１上に、３回に渡ってスクリーン印刷を繰り返すことにより第１絶縁シート３３を印刷形成した例である。この例では、まず、台座シート３１上に、１回目の印刷層３３ａをスクリーン印刷した後、５０℃程度の温度雰囲気で５〜２０分間乾燥させ、乾燥させた１回目の印刷層３３ａ上に、２回目の印刷層３３ｂをスクリーン印刷する。そして、この２回目の印刷層３３ｂを同様に乾燥させた後、３回目の印刷層３３ｃをスクリーン印刷するが、最表層である３回目の印刷層３３ｂは完全に乾燥硬化させることはせず、インク中の溶剤が十分に揮発していない半硬化状態としておく。１回目の印刷層３３ａと２回目の印刷層３３ｂとの厚みは両層合わせて２５〜３５μｍ程度とすることが好ましく、最表層の厚みは、接続子シートの厚みの１／３〜２／３程度とすることが好ましい。最表層の厚みは、スクリーン印刷を行う際のインク吐出量によって調整することができ、後述する工程（ｄ）で接続子シートを重ね合わせた際に、接続子シートが表層部に沈み込んでも、インクが開口部にはみ出さない程度に調整することが好ましい。

印刷される第１絶縁シートの開口部の平面形状は、図１のような方形のものでも良いし、図４のような異形状のものでも良い。また、開口部の配置間隔（ピッチ）も特に限定はなく、開口部間の残り幅は５０μｍ程度まで狭くすることが可能である。

工程（ｃ）：
この工程では、前記工程（ｂ）で使用したインクと同じインクを用い、前記第１絶縁シートと表面同士を対向させて重ね合わせたときに、前記第１絶縁シートの開口部と形状、寸法及び位置が一致する開口部を有する第２絶縁シートを、表面が平坦な台座シート上に、少なくとも１回のスクリーン印刷により形成する。

第２絶縁シートのスクリーン印刷に使用するスクリーン紗の好ましい仕様は、工程（ｂ）において第１絶縁シートのスクリーン印刷に使用するスクリーン紗の好ましい仕様と同様であり、台座シートの材質等も第１絶縁シートのスクリーン印刷に使用する台座シートの材質等と同様である。また、第１絶縁シートのスクリーン印刷と同様に、第２絶縁シートのスクリーン印刷においても、スクリーン印刷の回数は、１回でも良いし、所定の厚みが得られるまで、複数回行っても良い。第１絶縁シートのスクリーン印刷と同様、スクリーン印刷を複数回行う場合は、最後の印刷（最表層の印刷）を除いて、１回印刷する毎に印刷層の乾燥を行うことが好ましい。

図１１は、台座シート２５上に、３回に渡ってスクリーン印刷を繰り返すことにより第２絶縁シート３７を印刷形成した例である。この例では、まず、台座シート３５上に、１回目の印刷層３７ａをスクリーン印刷した後、５０℃程度の温度雰囲気で５〜２０分間乾燥させ、乾燥させた１回目の印刷層３７ａ上に、２回目の印刷層３７ｂをスクリーン印刷する。そして、この２回目の印刷層３７ｂを同様に乾燥させた後、３回目の印刷層３７ｃをスクリーン印刷するが、最表層である３回目の印刷層３７ｃは完全に乾燥硬化させることはせず、インク中の溶剤が十分に揮発していない半硬化状態としておく。１回目の印刷層３７ａと２回目の印刷層３７ｂとの厚みは両層合わせて２５〜３５μｍ程度とすることが好ましく、最表層の厚みは、接続子シートの厚みの１／３〜２／３程度とすることが好ましい。最表層の厚みは、スクリーン印刷を行う際のインク吐出量によって調整することができ、後述する工程（ｄ）で接続子シートを重ね合わせた際に、接続子シートが表層部に沈み込んでも、インクが開口部にはみ出さない程度に調整することが好ましい。インクが開口部にはみ出して接続子に付着してしまうと、導通不良を起こす場合がある。

前記のとおり、第２絶縁シートは、第１絶縁シートと表面同士を対向させて重ね合わせたときに、第１絶縁シートの開口部と形状、寸法及び位置が一致する開口部を有する必要があるが、図９のように、矢印で示す開口部７の配列方向と４５゜の角度をなす直線Ｌに対して開口部７の形状、配置が対称となる場合は、第１絶縁シートのスクリーン印刷に用いたスクリーン紗を、第２絶縁シートのスクリーン印刷にも用いることができ、経済的である。

工程（ｄ）：
この工程では、前記工程（ｂ）にて形成した第１絶縁シート及び前記工程（ｃ）にて形成した第２絶縁シートの表層部のインクが完全に乾燥する前の半硬化状態の時に、まず、図１２に示すように、第１絶縁シート３３に、工程（ａ）で作製した接続子シート２９を重ね合わせ、次いで、図１３に示すように、接続子シート２９の第１絶縁シート３３に重ね合わせた面と反対側の面に、第２絶縁シート３７を重ね合わせて、第１絶縁シート（台座シートも含む）と接続子シートと第２絶縁シート（台座シートも含む）との積層体３９を作製する。

この重ね合わせに際しては、第１絶縁シート及び第２絶縁シートの各開口部の位置と、接続子シートの各接続子の位置関係が正しい位置関係（開口部の一縁部から接続子の一部が開口部に突出した状態）となるように位置決めして重ね合わせる。この位置決めがしやすいように、例えば、第１絶縁シート（台座シートも含む）、第２絶縁シート（台座シートも含む）、接続子シートのそれぞれに位置決め用の孔を予め設けておき、各シートの位置決め用の孔を、当該孔の径に対応した径を持つピンに通して重ね合わせれば、正しい位置に位置決めされるようにしておくことが好ましい。

従来のように、２枚の絶縁シートと接続子とを一体化するために接着剤を用いる場合には、接続子の周囲に接着剤を流動させて隙間無く充填させたり、接着時の位置関係を保ったりするため加圧するのが一般的であるが、本製造方法においては、第１絶縁シートと第２絶縁シートの表層部は、インクが完全に乾燥する前の半硬化状態であるため、これらと接続子シートを重ね合わせると、重力によって、接続子シートは、第１絶縁シートの表層部と第２絶縁シートの表層部のそれぞれに、その厚みの半分程度が沈み込むとともに、接続子の周囲にインクが回り込み、間に接続子が存在しない部分において、第１絶縁シートと第２絶縁シートとの隙間が充填されるので、加圧処理をしなくても、精度良く貼り合わされた積層体が得られる。

なお、この工程においては、第１絶縁シート３３及び第２絶縁シート３７を、それぞれ台座シート３１、３５から剥離しない状態のまま、重ね合わせを行う。第１絶縁シート及び第２絶縁シートを剥離してしまうと、第１絶縁シート及び第２絶縁シートの平面度が保ちにくいため、精度良く積層することが困難だからである。

工程（ｅ）：
この工程では、前記工程（ｄ）にて作製した積層体３９から、第１絶縁シート３３と第２絶縁シート３７の各々のスクリーン印刷時に用いた台座シート３１、３５を剥離した後、積層体を加熱処理して第１絶縁シート３３と第２絶縁シート３７のインクを完全に乾燥硬化させる。

この乾燥硬化は、例えば、乾燥炉にて２００℃で１時間程度の加熱処理により行うことが好ましい。こうして乾燥硬化させることにより、積層体３９を構成する第１絶縁シート３３と接続子シート２９と第２絶縁シート３７とは強固に一体化する。

工程（ｆ）：
この工程では、前記工程（ｅ）にてインクを完全に乾燥硬化させた後、積層体３９を構成する接続子シート２９のブリッジ２７を除去して各接続子５を分離するとともに、各接続子５の前記開口部に延出している部分を、前記電子デバイスの端子との接触点が形成されるよう曲げ加工する。

接続子シート２９のブリッジ２７は、前述のように、絶縁シートの開口部から少なくともその一部が露出するような位置に設けてあれば、開口部においてプレス加工等を行うことにより、容易に除去することができる。また、接続子５の曲げ加工も、開口部において接続子５にパンチを当ててプレス加工することにより、例えば図３のような形状に曲げることができる。

なお、この第２の製造方法には、必要に応じて、接続子にメッキを施す工程を含ませることもできる。この工程は、工程（ａ）の接続子シートの作製後の何れか段階、例えば、工程（ａ）の接続子シートの作製後や、工程（ｆ）の曲げ加工の前後などに行うことが好ましい。

本発明は、複数の電子デバイスの相互間を電気的に接続するためのフィルム状電気的接続体及びその製造方法として好適に利用することができる。

１：フィルム状電気的接続体、３ａ：絶縁シート、３ｂ：絶縁シート、５：接続子、７：開口部、１１：接触点、１３：接触点、１５：導電性シート、１７：第１絶縁シート、１９：第１絶縁シート−導電性シート複合体、２１：第１絶縁シート−接続子複合体、２３：第２絶縁シート、２５：第１絶縁シート−接続子−第２絶縁シート複合体、２７：ブリッジ、２９：接続子シート、３１：台座シート、３３：第１絶縁シート、３５：台座シート、３７：第２絶縁シート、３９：積層体、５１：電子デバイス、５３：端子、６１：電子デバイス、６３：端子。

Claims (8)

1. 複数の電子デバイスの相互間を電気的に接続するために使用され、複数の開口部が一定間隔で形成された電気絶縁性及び弾性を有する二枚の絶縁シートと、導電性及びバネ性を有する板状の複数の接続子とを備え、前記各接続子は、その一部が前記二枚の絶縁シート間に挾持され、かつ、挾持されていない部分は挾持された部分から前記開口部に延出するとともに、前記電子デバイスの端子との接触点が形成されるよう折り曲げられており、前記二枚の絶縁シートは、それらの間に前記接続子が存在しない部分で一体化しているフィルム状電気的接続体であって、
   前記二枚の絶縁シートが、溶剤に溶解させた電気絶縁性及び弾性を有する材料を印刷用のインクとして使用した、スクリーン印刷により形成されているフィルム状電気的接続体。
2. 前記二枚の絶縁シートと前記複数の接続子とが、接着剤を用いることなく接合一体化されている請求項１に記載のフィルム状電気的接続体。
3. 前記絶縁シートが、ポリイミド及びシリコンエラストマーからなる群より選ばれる少なくとも１種の材料から形成されている請求項１又は２に記載のフィルム状電気的接続体。
4. 前記接続子が、ベリリウム銅、ニッケルベリリウム、チタン銅及びリン青銅からなる群より選ばれる少なくとも１種の材料から形成されている請求項１〜３の何れか一項に記載のフィルム状電気的接続体。
5. 前記電子デバイスが、集積回路、電子部品、ケーブル、基板、コネクタ、マイクロホン、モーター、アンテナ及びスピーカーからなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１〜４の何れか一項に記載のフィルム状電気的接続体。
6. 複数の電子デバイスの相互間を電気的に接続するために使用され、複数の開口部が一定間隔で形成された電気絶縁性及び弾性を有する二枚の絶縁シートと、導電性及びバネ性を有する板状の複数の接続子とを備え、前記各接続子は、その一部が前記二枚の絶縁シート間に挾持され、かつ、挾持されていない部分は挾持された部分から前記開口部に延出するとともに、前記電子デバイスの端子との接触点が形成されるよう折り曲げられており、前記二枚の絶縁シートは、それらの間に前記接続子が存在しない部分で一体化しているフィルム状電気的接続体の製造方法であって、
   （Ａ）溶剤に溶解させた電気絶縁性及び弾性を有する材料を印刷用のインクとし、導電性及びバネ性を有する導電性シートの一方の表面に、複数の開口部が一定間隔で形成された第１絶縁シートを、少なくとも１回のスクリーン印刷により形成し、これを乾燥硬化させることにより、第１絶縁シート−導電性シート複合体を作製する工程、
   （Ｂ）前記工程（Ａ）にて作製された第１絶縁シート−導電性シート複合体を構成している前記導電性シートから、前記接続子となる部分以外の部分をエッチングにより除去して、第１絶縁シート−接続子複合体を作製する工程、
   （Ｃ）前記工程（Ｂ）にて作製された第１絶縁シート−接続子複合体を構成している前記第１絶縁シートの前記接続子が存在している方の表面に、前記工程（Ａ）で使用したインクと同じインクを用いて、前記第１絶縁シートの開口部と形状、寸法及び位置が一致する開口部を有する第２絶縁シートを、少なくとも１回のスクリーン印刷により形成し、これを乾燥硬化させることにより、第１絶縁シート−接続子−第２絶縁シート複合体を作製する工程、及び、
   （Ｄ）前記工程（Ｃ）にて作製された１絶縁シート−接続子−第２絶縁シート複合体を構成している各接続子の前記開口部に延出している部分を、前記電子デバイスの端子との接触点が形成されるよう曲げ加工する工程、
   を含むフィルム状電気的接続体の製造方法。
7. 複数の電子デバイスの相互間を電気的に接続され、複数の開口部が一定間隔で形成された電気絶縁性及び弾性を有する二枚の絶縁シートと、導電性及びバネ性を有する板状の複数の接続子とを備え、前記各接続子は、その一部が前記二枚の絶縁シート間に挾持され、かつ、挾持されていない部分は挾持された部分から前記開口部に延出するとともに、前記電子デバイスの端子との接触点が形成されるよう折り曲げられており、前記二枚の絶縁シートは、それらの間に前記接続子が存在しない部分で一体化しているフィルム状電気的接続体の製造方法であって、
   （ａ）導電性及びバネ性を有する導電性シートを加工して、平面方向に一定間隔で配列された複数の接続子がそれらの間を連結するブリッジにより一体的に結合された接続子シートを作製する工程、
   （ｂ）溶剤に溶解させた電気絶縁性及び弾性を有する材料を印刷用のインクとし、複数の開口部が一定間隔で形成された第１絶縁シートを、表面が平坦な台座シート上に、少なくとも１回のスクリーン印刷により形成する工程、
   （ｃ）前記工程（ｂ）で使用したインクと同じインクを用い、前記第１絶縁シートと表面同士を対向させて重ね合わせたときに、前記第１絶縁シートの開口部と形状、寸法及び位置が一致する開口部を有する第２絶縁シートを、表面が平坦な台座シート上に、少なくとも１回のスクリーン印刷により形成する工程、
   （ｄ）前記工程（ｂ）にて形成した第１絶縁シート及び前記工程（ｃ）にて形成した第２絶縁シートの表層部のインクが完全に乾燥する前の半硬化状態の時に、前記第１絶縁シートに、前記工程（ａ）で作製した接続子シートを重ね合わせ、次いで、前記接続子シートの前記第１絶縁シートに重ね合わせた面と反対側の面に、前記第２絶縁シートを重ね合わせて、第１絶縁シートと接続子シートと第２絶縁シートとの積層体を作製する工程、
   （ｅ）前記工程（ｄ）にて作製した積層体から、第１絶縁シートと第２絶縁シートとの各々のスクリーン印刷時に用いた台座シートを剥離した後、前記積層体を加熱処理して第１絶縁シートと第２絶縁シートのインクを完全に乾燥硬化させる工程、及び、
   （ｆ）前記工程（ｅ）にてインクを完全に乾燥硬化させた後、前記積層体を構成する前記接続子シートの前記ブリッジを除去して各接続子を分離するとともに、各接続子の前記開口部に延出している部分を、前記電子デバイスの端子との接触点が形成されるよう曲げ加工する工程、
   とを含むフィルム状電気的接続体の製造方法。
8. 更に、前記接続子にメッキを施す工程を含む請求項６又は７に記載のフィルム状電気的接続体の製造方法。

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