JPH01198092A - コネクター機能を有するプリント配線板およびその接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ファインピッチに適合したコネクタ一部（接
続端子部）を備え、コネクター機能を有するプリント配
線板に関し、詳しくは、接続端子部の導体上に生成せし
めた金属の突起物（デンドライト）を介して相手側プリ
ント回路板の導体に接触せしめて導通をとるとともに接
着剤で固定することにより、極めて小さい接続抵抗およ
び優れた隣接導体間の絶縁性をもって接続できるコネク
ター機能を有するプリント配線板に関する。

［従来の技術］ 従来、ガラスエポキシ、紙フエノール、透明電極ガラス
基板、セラミック回路板、メタル回路板等のリジッドプ
リント配線板からフレキシブルプリント配線板などによ
りリード線を取り出す場合、最も一般的には、半田付け
や、フィルムもしくはシート状の異方性導電膜により接
続する方法がとられている。

異方性導電膜（フィルム、シート）とは、金属粉、めっ
き粉、カーボン粒子などの導電性粒子を、ホットメルト
タイプや熱硬化タイプなどの接着剤中に分散させ、フィ
ルムやシート状に加工したもので、例えば第９図に示す
ように、ＩＴＯ（インジウム・スズ・オキサイド）膜な
どの導体６の回路パターンを有するガラス基板５と銅な
どの導体２の回路パターンを形成したポリイミドフィル
ム１の間に、上記異方性導電膜（フィルム、シート）を
サンドイッチにし、熱圧着させると、□接着剤４中に介
在する導電性粒子１１ａが、双方の導体２および６間の
間隔が狭くなるため密着して、導体２．６間が導通ずる
もので、厚み方向には導電性、面方向には絶縁性をもた
せたものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、半田付けあるいは異方性導電膜を用いる
方法は、いずれも導体間のピッチ間隔の大きな場合、例
えば０．２ｍｍピッチ以上の場合に用いられる方法であ
って、これよりピッチが狭くなれば、隣接する導体間で
ショートしたり、ショートしないまでも導体間の絶縁性
が極めて悪くなるという欠点を有している。異方性導電
膜についてさらに言及すれば、第９図に示すように、隣
接回路パターン間（ギャップ部）にも導電性粒子１１ｂ
が存在するため絶縁性を悪くしており、また、導電性粒
子１１８間の接触により導通を取っているため、接触抵
抗が大きく信頼性が低いという欠点をも有する。

本発明の目的は、このような従来例の問題点に鑑み、隣
接導体間の絶縁性に優れ、かつ接続抵抗が極めて小さい
コネクター機能を有するプリント配線板を提供すること
にある。

［問題点を解決するための手段および作用コ上記目的を
達成するため本発明では、プリント回路板に接続される
接続端子部を備え、コネクター機能を有する片面または
両面のプリント配線板において、該接続端子部の導体部
の表面に電着により針状もしくは塊状の金属突起物を生
成し、該突起物を含む接続端子部の接続面に接着剤を塗
工し、あるいは該突起物を含む接続端子部とプリント回
路側の接続端子部との間に接着剤の層を介在させ、ホッ
トプレスにより接続するようにしている。

以下、本発明を図面を用いて説明する。

第１図は本発明のプリント配線板の接続端子部の一部を
模式的に例示する断面図である。同図において、１はプ
リント配線板の基材となるフィルムあるいはシート状等
の膜、２は膜１上に形成された回路パターンを構成する
導体、３は導体２上に生成された金属突起物、４は導体
２間のギャップ領域および金属突起物３間に充填された
接着剤である。

膜１としては、ポリイミドフィルム、硬化済みの接着剤
等が使用できるが、リジッドな基板を用いてもよい。

導体２の材料としては、銅、亜鉛、ニッケル等が使用で
きる。このような導体材料を膜１の片面あるいは両面に
積層しエツチングする等により回路パターンが形成され
る。

金属突起物３としては、電着により導体２上に生成した
針状あるいは塊状のデンドライトが好ましい。デンドラ
イトの材料としては、銅、ニッケル、亜鉛、金、銀等の
金属が適している。また、銅、ニッケル等のデンドライ
トの上に、さらに金めつき、白金めっき等を施すことも
可能であり、これは、相手側の導体との密着性を向上さ
せる上からも好ましい。金属突起物３の高さは０．１μ
ｍ以上であることが好ましく、小さすぎると接着剤の厚
みがとれず接触不良となる。

デンドライトの生成は、デンドライト生成に適しためっ
き浴中て、導体２を陰極として電着によりこぶ付めっき
を行なって形成する。

このこぶ付めっきは、デンドライトとして電着される金
属の種類によって異なるが、例えば銅のデンドライトで
あれば、銅濃度が５〜１０ｇ＃！以下、電流密度が３〜
ＩＯＡ　／　ｄｄ、そして場合によってはひ素化合物や
β−ナフトキノリンのような微量の添加物を添加した浴
中で、数分間電解することにより所望のこぶ付めっきが
行なわれる。このと−き、デンドライトは、導体２の上
部面に大きく成長し、側面にはほとんど成長しないため
、またはそのような浴組成とめっき条件を選ぶため、導
体２間のピッチ間隔が極めて小さい場合でもショートの
危険性が極めて少ない。これがファインピッチの接続が
できる理由であるとともに最大の長所であり、１１ｒｌ
ｌ当り８〜１６本もの導体が含まれるピッチ間隔（６０
μｍピッチ）のものまでショートせず、良好な絶縁性を
保って接続することを可能としている。

接着剤４としては、ホットメルトタイプ、熱硬化タイプ
、もしくは、常温粘着性の接着剤のいずれをも用いるこ
とができる。接着剤４の充填厚さは、金属突起物３の高
さを大きく越えない範囲で、金属突起物３の高さと同等
か、もしくはそれ以下の厚さとなるように充填する。す
なわち銅箔等の導体２の厚さに金属突起物３の高さを加
えた合計の厚さ以下であることが望ましく、通常は１０
〜３５μｍが望ましい。しかし、金属粉末を充填した導
電性ペーストや異方性導電膜（フィルム、シート）の場
合と同様、金属突起物３の上に接着剤が薄くかぶってい
ても、あるいは接着剤の厚さが金属突起物３の高さ以上
であっても、プレスで圧着すれば良好な導通がとれる。

このような本発明のプリント配線板は、第２図に示すよ
うに、例えばガラス基板５およびこの上にＩＴＯ膜等の
導体６によって形成された回路パターンを備える相手側
のプリント回路板に対し、双方の接続端子部を互いに圧
着させ接着剤４によって固定することにより接続される
。接着剤４は、例えば、プリント配線板の接続端子部に
塗工するか、あるいは、接着剤層を双方の接続端子部の
間に挟むことによって用いられる。

したがって、第９図に示す従来例のような金属やカーボ
ン粉末等の導電性粒子を導電材料とするのに比して、１
つの金属塊である金属突起物３を介して導通がとられる
ため抵抗は比較にならない程小さく、また、隣接導体間
に導体粒子が存在しないため絶縁性を極めて優れたもの
としており、信頼性を高めている。

このような本発明の最も大きな特長は、上述したように
、従来の異方性導電膜（フィルム、シート）においては
不可能であった１■間隔中に８本あるいは１６本といっ
た導体線を有するファインピッチの接続に適しており、
かつ接続抵抗も１０−４〜１０−５Ωと従来の異方性導
電膜や導電ペーストに比して数段低い値を示すことであ
る。そして、特に本発明によるフレキシブルプリント配
線板は、近年ファインピッチ化が進んでいる液晶テレビ
などの表示デバイス用透明電極との接続や、ドツト数が
多くなりつつあるプリンターやファクシミリに使われる
アルミナヘッドなどとの接続などに有効である。また、
単純なコネクターとしても利用可能である。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。

実施例１ ２５μ−厚のポリイミドフィルム（カプトン）上に１８
μｍ厚の銅箔を積層したフレキシブルプリント基板（２
５０ｍｍ　Ｘ　３３０＋ａｍ　）の銅表面を浄化した後
、２５μｍ厚の感光性ドライフィルムをラミネートし、
これに、１ｍ１ごつき８本の導体が含まれるように１２
５μｓピツチ（ギヤ”／プ８０μｍ、導体中６５μ１Ｉ
ｌ）のネガフィルムを通して露光を行ない、これをアル
カリ溶液で現像し塩化第２鉄溶液で銅層をエツチングし
た後、ドライフィルムのレジストを剥離し、上記ファイ
ンピッチの配線板を得た。

次に、むき出しになった銅導体を酸洗した後、銅濃度が
８ｇ／、Ｑ、硫酸濃度が１００ｇ／Ｎでα−アント°ラ
キノリンを２０＋ｎｇ／Ｎ含む電解液中で、電流密度を
ＯＡ／ｄ　ｒｒ？として約８分間電解し、銅導体上に２
〜３μｍの密着性の良いこぶ状のデンドライトを付着生
成させた。

さらに、この上に、中性シアン金浴中で、一般に行なわ
れている金めつきを約０．５μｍ被覆し、銅の防錆と同
時に接触抵抗を下げかつ銅層上のデンドライトの固着性
を向上させた。この後、この金めつきファインパターン
の配線板上に、熱硬化型のエポキシ系接着剤をロールコ
ータで、乾燥状態で約２０μＩの厚みに塗布し、乾燥し
て、エポキシ系で言うβステージに保存した。

次に、この配線板を必要な大きさに切断し、同様に８本
／　ｍｍの導体間ピッチを有するリジッドプリント配線
板の端子に位置合せをし、ホットプレスにより、１８０
℃、プレス圧２０ｋｇ／ｃ−で３分間プレスし接続して
接続抵抗、線間絶縁および接着力を測定した。この結果
を従来の異方性導電フィルム（膜）の場合と比較して第
１表に示す。

第　　１　　表 第１表に示すように、本実施例の配線板は、接続抵抗、
線間絶縁および接着力のいずれにおいても従来の異方性
導電フィルム（膜）に比して優れていることがわかる。

また従来の異方性導電フィルムが所々ショートしている
のに対し、本実施例の配線板にはこれがないこともわか
る。

この理由を明らかにするために、従来の異方性導電膜（
フィルム）および本実施例の配線板の接続端子部をそれ
ぞれ電子顕微鏡で観察した。この結果を電子顕微鏡写真
としてそれぞれ第３図および第４図に示す。

第３図は異方性導電膜をガラスに接続したときの粒子構
造を示す写真、第４図（ａ）は本実施例においてデンド
ライトを付着せしめたときの配線板の粒子構造を示す写
真である。第３図の写真において、黒い点は接着剤中に
分散した導電性粉末であり、これが絶縁性の要求される
導体間のギャップの中にも存在している。これに対して
、第４図（ａ）の写真においては、導体以外のギャップ
の間には導電性粒子等の絶縁性を阻害するものはまった
く存在していない。このことから、本実施例の配線板の
場合、いかに導体間隔を狭ばめても、隣接回路間でショ
ートするおそれのないことが理解される。また、第４図
（ｂ）は第４図（ａ）中の導体部分をさらに拡大した粒
子構造を示す写真であるが、これによれば、導体表面に
デンドライトが密集して生成しているのがわかる。また
、第４図（Ｃ）は接着剤を充填してガラスに接着させた
ときのデンドライトのガラスに対する接触情況をガラス
面側から観察したときの粒子構造を示す写真であるが、
デンドライトの先端が確実にガラス面に接触しているこ
とが認められ、導電性を損なうことなく確実に導通され
うろことがわかる。

実施例２ 約２５μ■厚のポリイミドフィルム上に約１μｍ厚の銅
をスパッタ法で積層し、微量のにかわを添加した硫酸銅
浴中で銅を９μｍの厚みになるまで７Ｋ　Ｔ２させた極
薄銅層直付のポリイミドフィルム基板を出発材料として
、この積層された銅表面上に液状感光レジストを塗布し
、これに１ｍｍｒｌｌに１６本の導体線を有するネガフ
ィルムのパターンを通して露光し現像した後、実施例１
の場合と同様に銅層をエツチングし、レジストを剥離し
て、超ファインピッチのプリント配線板を得た。次に、
むき出しになった銅導体を酸洗した後、硫酸ニッケル１
０　ｇ／Ｎ　、硫酸アンモン５ｇ／１１および臭化カリ
ウム２ｇ／ｉ）を含む弱酸性の電解浴中で、電流密度５
Ａ／ｄＩ１２、浴電圧６ｖかつ浴温４０℃で数分間電解
し、黒色のニッケルのデンドライトを付着させた。

第５図は、このようにして得られたプリント配線板の接
続端子部の一部を示す模式的な断面図である。このプリ
ント配線板の表面を観察したところ、同図に示すように
、微量のにかわを添加した硫酸銅浴中でスパッタ銅層２
ａ上に電着した銅の層２ｂの高さ数μｍの凹凸が確認さ
れ、そして銅層２ｂの上にはニッケルのデンドライト３
が付着していた。第６図は、このデンドライト部分の粒
子構造を示す写真である。なお、上記の場合と異なる電
解条件や浴組成の場合についてもデンドライトの生成を
試みたところ、第７図に示した粒子構造の写真のような
、針状のデンドライトが生成された。

次に、デンドライト電着終了後の配線板の端子部に、ス
クリーン印刷によって溶剤に溶かしたホットメルトタイ
プの接着剤を塗布し乾燥して溶剤を揮発せしめることに
より、はぼデンドライトの高さに接着剤を充填した。

さらに、このようにして得られた超ファインピッチのフ
レキシブルプリント配線板の端子と、ガラス基板上に透
明なＩＴＯ膜をエツチングしてなるリジッド回路板の超
ファインな端子とを位置合せしてからホットプレスによ
り、まず８０℃〜１００℃、圧力１〜２　ｋｇ　／　ｃ
−で３秒間の仮圧着を行ない、その後１５０℃で１０秒
間の本圧着を行なった。第８図は、このようにして接続
されたフレキシブルプリント配線板およびリジッド回路
板を模式的に示す側面図であり、７は上記ファインピッ
チのフレキシブルプリント配線板、８はポリイミドフィ
ルム膜１上に銅層で構成された銅導体回路、９は相手側
のリジッド回路板、１０はガラス基板５上に形成された
ＩＴＯ膜の回路である。

次に、このようにして接続したフレキシブルプリント配
線板の銅導体回路８の端子とリジッド回路板のＩＴＯ膜
回路１０の透明電極端子との間の導通抵抗を測定したと
ころ、１０−５Ωと極めて小さく、また、回路８を構成
する隣接導体間の絶縁抵抗は１０〜１０１３Ωであり、
極めて信頼性が高い接続が確認された。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、コネクター機能を
有するプリント配線板において、接続端子部の導体上に
生成せしめた金属突起物を介して相手側リジッド回路板
の導体と導通をとるようにしたため、極めて小さい接続
抵抗を実現するとともに隣接導体間の絶縁性が向上し、
信頼性の高いファインピッチに適合した接続を行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のプリント配線板の接続端子部の一部
を模式的に例示する断面図、 第２図は、本発明のプリント配線板を相手側のプリント
回路板に接続こたときの接続端子部の一部を模式的に例
示する断面図、 第３図は、従来の異方性導電膜（フィルム）の接続端子
部をガラスに接着したときの、電子顕微鏡による粒子構
造の写真、 第４図は、本発明の一実施例に係るフレキシブルプリン
ト配線板の接続端子部の電子顕微鏡による粒子構造の写
真であって、同図（ａ）は導体部分にデンドライトを付
着させたときの粒子構造の写真、同図（ｂ）は同図（ａ
）中の導体部分をさらに拡大したときの粒子構造の写真
、同図（Ｃ）は接着材を充填してガラスに接着したきデ
ンドライトの先端がガラス面に接触している様子を示す
粒子構造の写真、 第５図は、本発明の他の実施例に係る超ファインピッチ
のプリント配線板の接続端子部の一部を模式的に示す断
面図、 第６図は、第５図の超ファインピッチのプリント配線板
の導体上に生成されたデンドライトの粒子構造の写真、 第７図は、本発明の一実施例に係る他の電解条件や浴組
成において生成したデンドライトの粒子構造の写真、 第８図は、第５図のプリント配線板を他の回路板に接続
したときの様子を模式的に示す側面図、そして 第９図は、従来例に係る異方性導電膜を用いた配線板の
接続端子部の一部を模式的に示す断面図である。 に基材となる膜、 ２：導体、 ２ａニスバッタ銅層、 ２ｂ：電希銅層、 ３：金属突起物（デンドライト）、 ４：接着剤、 ５ニガラス基板、 ６：ＩＴＯ膜の導体、 ７：プリント配線板、 ８：銅導体回路、 ９：リジッド回路板、 １０：ＩＴＯ膜の回路、 １１、ｌｌａ、ｌｌｂ：導電性粒子。 特許出願人　三井金属鉱業株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．プリント回路板に接続される接続端子部を備え、コ
   ネクター機能を有する片面または両面のプリント配線板
   において、該接続端子部の導体部の表面に電着により生
   成された針状もしくは塊状の金属突起物を有し、該針状
   もしくは塊状の金属突起物の表面に接着剤が被覆されて
   いることを特徴とするコネクター機能を有するプリント
   配線板。
2. ２．プリント回路板に接続される接続端子部を備え、コ
   ネクター機能を有する片面または両面のプリント配線板
   のプリント回路板への接続方法において、該接続端子部
   の導体部の表面に電着により針状もしくは塊状の金属突
   起物を生成し、該突起物を含む接続端子部の接続面に接
   着剤を塗工しホットプレスにより接続することを特徴と
   するコネクター機能を有するプリント配線板の接続方法
   。
3. ３．プリント回路板に接続される接続端子部を備え、コ
   ネクター機能を有する片面または両面のプリント配線板
   のプリント回路板への接続方法において、該接続端子部
   の導体部の表面に電着により針状もしくは塊状の金属突
   起物を生成し、該突起物を含む接続端子部とプリント回
   路側の接続端子部との間に接着剤層を介在させホットプ
   レスにより接続することを特徴とするコネクター機能を
   有するプリント配線板の接続方法。