JPH0348633B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、印刷回路の回路間、印刷回路の検出
部、回路と制御部との接続の場合等に、コネクタ
ーとして働く異方導電性接着剤を付した導電回路
を構成するフレキシブルな電気部材に関するもの
である。

（従来の技術） 近時印刷回路の発展は、前記回路に関係した部
分の接続に用いられるコネクター自体を小型化
し、その端子数を増大し、ハンダやかしめ接続の
不可能な部分から端子を取出しするために、シリ
コンゴム中に金メツキしたステンレスワイヤを埋
めこんだものや、導体と絶縁体を多層にして構成
したエラストマーコネクター、平行な多数体の印
刷導体をパイプ状に丸めたコネクター、異方導電
性感圧ゴムシート等をコネクターとしたものが用
いられている。この中でも異方導電性感圧ゴムシ
ートはゴム中に或る配合量の導電性微粒子を配合
したものであつて、これを例えば印刷回路のよう
な平行導体を有する２枚の回路を接続するような
場合に、その間に介在させて接続することによつ
て厚み方向では導電性となり、厚みに直角な方向
では絶縁性となるコネクターとして注目を浴びて
いる。また最近導電体として金属粉体やカーボン
フアイバーを用い、かつバインダーとして合成ゴ
ムや各種樹脂を用いた極めて薄い塗膜の形成可能
な塗料形式の異方導電性接着剤が開発されている
（特公昭59−2179号等）。このような異方導電性接
着剤は、例えば第１図に示す印刷回路において、
複数の平行導体A₁B₁C₁，A₂B₂C₂が電極として配
置された２枚のフイルム状絶縁体基板Ｆの一方に
異方導電性接着剤を塗布し、この接着剤面を熱圧
着して接合すると接着剤中の導電性粒子は対向す
る電極間では動き難く、一方バインダーである樹
脂は隣接する電極間Ｇ部に流れ込み、隣接電極間
では絶縁を、上下電極間では導電性を得るのが特
徴である。しかし平行導体相互のピツチ幅Ｐ（導
体中心間距離）が微細化し、また導体部の肉厚が
薄くなるに従つてＧ部の容積が減少してくるた
め、熱圧着時のA₁A₂，B₁B₂，C₁C₂間からの樹脂
流れが限定され隣接電極間の絶縁及び上下電極間
の導通が不十分なものとなつてくるという問題点
を生じる。

（発明の目的） 本発明は上記のような問題点を解決するための
もので多数の細かい電極端子の設置下において
も、有効な異方導電性を示す接合回路を構成する
電極部材を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明者らは第１図に示すフイルム状絶縁基板
Ｆの少なくとも一方を柔軟性があり伸びのある材
料とし、かつこのものの破断時伸び（E_B）を調
節することにより接着剤の異方導電性の発現に有
効であることを見究め本発明を完成した。

すなわち本発明は導体幅W0.4mm以下、導体幅
Ｗ／導体ピツチ幅Ｐ＝１／３〜２／３に設定した
導体回路を、破断時伸び（E_B）が200％≧（E_B）≧
Ｗ／Ｐ×100％であるフイルム状絶縁基板上に設
け、異方導電性接着剤により上記導体回路と対向
する他の導体回路の全対向面にしてなる電気部材
である。

本発明に用いられるフイルム状絶縁基板として
はポリエチレンテレフタレート，ポリイミド，セ
ルロ−スジアセテート，セルロ−ストリアセテー
ト，ポリカーボネート，ポリスルホン，軟質
PVC，ポリスチレン，ポリ塩化ビニリデン−ポ
リ塩化ビニル，テトラフルオロチレン等のフツ素
系樹脂、ポリエチレン，ポリプロピレン等のフイ
ルム、またポリエステルや芳香族ポリアミド等の
合成樹脂系不織布、もしくは織布、又はこれらに
熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂の組成物を含浸又は
塗布し乾燥硬化させたものが挙げられる。

フイルム状絶縁基板上に付す導電回路は、フイ
ルムに接着剤を用いて貼り合せた銅やアルミニウ
ム等の金属箔をエツチングするサブトラクテイブ
法で作成してもよいし、またアデイテイブ法によ
る金属メツキ膜、蒸着膜、導電性インキによる銀
レジン皮膜、カーボンレジン皮膜で回路を作製し
てもよい。

本発明に用いられる異方導電性接着剤は、絶縁
性を有する合成ゴムや熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂等をバインダーとし導電性を有するカーボンブ
ラツク、グラフアイト、ニツケル、銅、銀、金、
白金、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、イリ
ジウムの単体又はその合金の粒子、さらには金属
の炭化物、窒化物、ホウ化物等の顔料に金属メツ
キを施した粒子を混入したもので含有量、形状、
大きさ等を適当に調節したものであり、例えば本
発明者の発明に係る特願昭58−227057号に記載が
ある。

この接着剤はフイルム状絶縁基板上の導電回路
の電極部に厚み10〜40μｍに塗布される。塗布挙
厚みが10μｍ未満であると、接着強度が得られず
対向する導電回路との熱圧着部の抵抗値のバラツ
キがみられて信頼性が低下する。また40μｍを越
えると熱圧着条件によつて、圧力が弱いとき抵抗
値が大でバラツキを生じるので好ましくない。

異方導電性接着剤を塗布したフイルム絶縁基板
上に導電回路を付した電気部材は、同じ導体幅、
ピツチ幅、ピツチ数を有する他の導電回路板と電
極位置を合せて異方導電性接着剤の塗布部分を、
所定の温度、圧力をかけて熱圧着を行い接着させ
る。異方導電性接着剤中のバインダーの種類によ
り熱圧着条件が決定されるが、通常110〜200℃，
５〜40Kg／cm²にて５〜30秒で接着が行われる。

異方導電性接着剤中の導電性粒子の含有量と体
積抵抗率（Ωcm）との関係の１例を第２図に示
す。

第２図において、Ｉの部分は、粒子が飽和で互
に接触圧が弱く抵抗値大なる範囲、の部分は粒
子が適性含有量のため接触面積、接触圧が大なる
範囲、の部分は粒子相互の接触する機会が少な
いため含有量の僅かな変化や外乱によつて抵抗値
の変化が大となる範囲、の部分は粒子の接触が
なくホール効果にも与れない範囲を示す。

そこで第１図Ｇ部は絶縁でなければならないの
で、第２図の範囲Q₁点で異方導電性接着剤を
つくり熱圧着すると電極A₁−A₂，B₁−B₂，C₁−
C₂間の接着剤の組成はの範囲Q₂点となりＧ部
の接着剤の組成はの範囲Q₃点となる。すなわ
ち熱圧着時にA₁−A₂，B₁−B₂，C₁−C₂間の接着
剤中の樹脂分がＧ部に流れるため対向電極間では
導電性粒子の含有量が増大し、隣接電極間では樹
脂量が増大することにより前者では導電性となり
後者では絶縁性となる。

この場合、電極をなす導体幅が0.4mmを越える
か、又は導体幅Ｗ／導体ピツチ幅（以下ピツチ幅
という）Ｐが１／３未満であると、接合に異方導
電性接着剤を用いる必要がなく、はんだやかしめ
等で十分である。またＷ／Ｐが２／３を越えると
上記接着剤の異方性が不十分となる。また導体幅
が0.05mm未満の場合もこのような欠点を生じるの
で好ましくない。

本発明の電気部材は、伸びのあるフイルム状絶
縁基板上に平行導体を設けているため、第１図Ｇ
部の絶縁基板がA₁−A₂間、B₁−B₂間、C₁−C₂間
より押出された樹脂により撓みＧ部の容積を増大
させ樹脂分を容易に受け入れることができる。
すなわち上記フイルムとしては導体幅、ピツチ幅
が小さくなればなる程、伸びの大きい材料を用い
る必要がある。特にピツチ幅に対する導体幅の比
率が大になれば、これに応じて破断伸びの大きい
材料を用いることにより、上記第１図における
Q₃点とQ₂点の組成の分離を容易にすることがで
きる。この関係は前記式の破断時伸び（E_B）≧
Ｗ／Ｐ×100％で表されるがE_Bが200％を越える
とフイルム自体の機械的強度、耐熱性、電気特性
が低下するので不適当である。なお上記式を満足
するフイルムは必ずしも第１図導電性基板Ｆの双
方に使用しなくとも、その一方のみに使用するの
みで十分な効果を挙げることができる。

（発明の効果） 本発明によれば印刷回路間、検出部等に、コネ
クターとして働く異方導電性接着剤を付した導電
回路を構成する電気部材において、多数の細い電
極端子の設置下においてもきわめて有効な異方導
電性を示すことができる。したがつて技術の進歩
に伴う回路の稠密化が可能となり、また装置自体
の小型化を図り得る等の利点がある。

実施例 １ 導体幅0.1mm、導体ピツチ幅0.2mm、Ｗ／Ｐ＝
１／２の、導体数200の平行導体からなる回路を
付した破断時伸び60％のポリエチレンテレフタレ
ートフイルム基材の銅張回路板（フイルム厚さ
50μｍ、電解銅箔厚み18μｍ）を通常のサブトラ
クテイブ法で作製し、その端子に異方導電性接着
剤（商品名DM−30P：伊藤印刷社）を幅４mm、
厚さ35μｍに塗布し、120℃で10分間加熱乾燥し
た。

次に、厚さ1.6mmのガラス布基材エポキシ銅張
板（電解銅線厚さ18μｍ）に上記回路と同じパタ
ーンを通常のサブトラクテイブ法で作製した後、
上記の異方導電性接着剤付のポリエチレンテレフ
タレート基材回路板と導体位置を合せて、異方導
電性接着剤面を160℃，15Kg／cm²にて10秒間熱圧
着した。厚さ方向の対向する導体間の抵抗は0.01
〜0.03Ωで導電性があり、面方向の隣接する導体
間の抵抗は10¹²Ω以上で絶縁されていた。

比較例 １ 実施例１のポリエチレンテレフタレートフイル
ム基材銅張回路板の代りに、破断時伸び５％のガ
ラスクロス基材エポキシ銅張回路板（ガラスクロ
ス厚み100μｍ，電解銅箔厚さ18μｍ）を用いた以
外は実施例１と同方法で対向する導体回路板と熱
圧着した。面方向の隣接する導体間の抵抗は
10¹²Ω以上で絶縁されていたが、厚さ方向の対向
する導体間の抵抗は10⁶Ωで導電性が不良であつ
た。

比較例 ２ 実施例１のポリエチレンテレフタレートフイル
ム基材銅張回路板の代りに、破断時伸び30％の硬
質ポリ塩化ビニールフイルム基材銅張板（フイル
ム厚さ50μｍ，電解銅箔厚さ18μｍ）を用いた以
外は、実施例１と同方法で対向する導体回路板を
熱圧着した。面方向の隣接する導体間の抵抗は
10¹²Ω以上で絶縁されていたが、厚さ方向の対向
する導体間の抵抗は10⁴Ωで導電性が不良であつ
た。

実施例 ２ 厚さ55μｍ、秤量21ｇ／m²のポリエステル不織
布に下記組成の熱硬化性樹脂組成物（固形分65
ｇ／m²）を含浸し、厚み18μｍの電解銅箔を貼り
合せた後、170℃で40分加熱硬化させ基材の破断
伸びが50％のフレキシブル銅張板とした。

熱硬化性樹脂組成 重量部 軟質エポキシ樹脂（YD−172；東都化成社） 75 エポキシ樹脂（YD−128；東都化成社） 25 ジアミノジフエニルメタン 13 上記銅張板にサブトラクテイブ法で導体幅0.06
mm、導体ピツチ幅0.15mm、Ｗ／Ｐ＝２／５、導体
数150の平行導体からなる回路板を作り、その端
子に幅４mm，20μｍ厚さに実施例１の異方導電性
接着剤を塗布した。次に上記回路と同じパターン
をガラス板上にITD膜を蒸着し厚み5000Åの回路
板を得た後、上記の異方導電性接着剤付の回路板
を重ねて160℃，15Kg／cm²にて10秒間熱圧着した。
厚さ方向に対向する導体間の抵抗はITD膜の抵抗
700Ωで導電性があり、面方向の隣接する導体間
の抵抗は10¹²Ω以上で絶縁されていた。

比較例 ３ 導体幅0.06mm、導体ピツチ幅0.09mm，Ｗ／Ｐ＝
２／３の導体数200の平行導体からなる回路を付
した破断時伸び50〜60％のポリエステルフイルム
基材銅張回路板（フイルム厚さ25μｍ、電解銅箔
厚さ18μｍ）を通常のサブトラクテイブ法で作製
し、その端子に実施例１の異方導電性接着剤を幅
３mm、厚さ15μｍに塗布した。次に厚さ0.8mmのガ
ラス布基材エポキシ銅張板（電解銅箔厚さ18μ
ｍ）に上記回路と同じパターンを通常のサブトラ
クテイブ法で作製した後、上記の異方導電性接着
剤付の回路板と基体位置を合せて、異方導電性接
着剤面を170℃で20秒（圧力30Kg／m²）間熱圧着
した。面方向の隣接する導体間の抵抗は10¹¹Ω以
上で絶縁されていたが、厚さ方向の対向する導体
間の抵抗は10⁵Ωで導通不良であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明するための電気部材の断
面図、第２図は異方導電性接着剤に含まれる導電
性粒子の含有量と体積抵抗率との関係を示すグラ
フである。 第１図においてＦ……フイルム状絶縁基板、
A₁A₂B₁B₂C₁C₂……導体、Ｅ……導電性粒子、Ｈ
……バインダー樹脂、Ｗ……導体幅、Ｐ……導体
ピツチ幅。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 導体幅W0.4mm以下、導体幅Ｗ／導体ピツチ
   幅Ｐ＝１／３〜２／３に設定した導体回路を、破
   断時伸び（E_B）が200％≧（E_B≧Ｗ／Ｐ×100％の
   フイルム状絶縁基板に設け、異方導電性接着剤に
   より上記導体回路と対向する他の導体回路の全対
   向面に接続してなる電気部材。