JPH0419676B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、導電異方性ヒートシールコネクタ部
材に関するものである。

すなわち、本発明の導電異方性とは、熱圧着さ
れた両端子部分の導電細条層間、すなわち熱圧着
両層間、つまりｙ方向で、例えば最大で0.04mmに
おいて10〜1kΩ／cm³の比較的小さな抵抗値をもつ
て電気的に確実に接続導通することができ、同時
に、隣接する両導電細条層間、つまりｘ方向の間
隔幅が、最小で0.05mmにおいて５×10¹⁰Ω／cm³の
比較的大きな抵抗値をもつて電気的に確実に絶縁
される異方性を満足させうるものである。本発明
は、このような導電異方性のヒートシールコネク
タ部材に関するものである。しかも、信頼性を保
持しながら使用が極めて簡単で、その上、製造も
ローコストで簡単な導電異方性のヒートシールコ
ネクタ部材に関するものである。

この導電異方性ヒートシールコネクタ部材によ
つて接続する電子部品は、PCB、FPC、液晶、
太陽陽電池等種々あるが、接続端子部分の表面導
電材質、例えばPCBの場合は金、錫、黒鉛等で
あり、液晶電極では、酸化インジウム、酸化錫等
である。この導電材質により、導電異方性熱圧着
用懸濁液に使用される導電性微粉末との電気接触
抵抗値が著しく変化する。端子表面導電が黒鉛で
あると、導電異方性熱圧着用懸濁液の導電性微粉
末は黒鉛、カーボンブラツクがより低い接触電気
抵抗値を示し、金、錫、酸化錫、酸化インジウム
等の表面導電材質を持つ端子での電気接触抵抗値
は高くなる。この反対に、端子表面導電材質が、
金、錫、酸化錫、酸化インジウム等であると、導
電性微粉末は、ニツケル、パラジウム、錫、ハン
ダ粉末等が良好である。このため、各種電子部品
端子間の接続を目的とするこの導電異方性ヒート
シール用組成物は、各種導電性微粉末をある一定
量使用することにより、より低い電気接触抵抗値
をもつものとなる。

又、一般に導電性微粉末と熱圧着性高分子結合
材とから構成された導電異方性ヒートシール塗膜
は、熱圧着後、つまり実装された形での環境特性
（例えば恒温恒湿、耐熱寒性、熱寒温度サイクル
等）が一般のヒートシール塗膜より劣つている。
環境試験後、接着強度の低減化、電気接触抵抗値
の上昇等がみられる。これは、温度、湿度に対す
る導電性粉末と熱圧着性高分子結合剤とのそれ自
体の膨張性、収縮性の相異が起因している。その
結果導電異方性ヒートシール塗膜の電気接触抵抗
値、接着強度等の初期特性が、被環境試験時間に
比例して阻害されていき、信頼性が薄くなる。

これに対して前記体質顔料を混入した導電異方
性ヒートシール塗膜は、環境特性が良好であるこ
とは実験上実証されており、実装上の信頼性も充
分に満足させている。これは、体質顔料が、導電
異方性ヒートシール塗膜自体の温度、湿度に対す
る膨張性、収縮性を非常に緩和させている結果で
ある。

一般に、ヒートシールコネクタ部材は、液晶表
示管とプリント回路基板、太陽電池とブリント回
路基板、プリント回路基板とフレキシブルメンブ
レンスイツチ等々、電子部品端子間の接続に主と
して使用されており、その信頼性は高く、又、部
品組立において、かなりの工程合理化をも可能に
させている。

しかしながら、次に述べるような欠点や問題点
もある。すなわち、現状のヒートシールコネクタ
部材の構成は、例えば、その一例が第１図及び第
２図にみられるように、導電性及び絶縁性熱圧着
層２及び３が、主にスクリーン印刷法により交互
に配列されており、所望の電子部品間を熱圧着に
より、電気的・機械的に接続させるコネクタとし
て主に使用されている。この導電性熱圧着層２の
構成は、導電性微粉末と熱可塑性樹脂を中心とす
るホツト・メルト型バインダーである。接着に寄
与しない電動性微粉末が多量に混入されているこ
の熱圧着層２では、被着基材１に対しての接着力
がかなり不十分なため、そのサポートとして絶縁
用熱圧着層３が必要となつている。しかしなが
ら、導電部自身の接着力が弱いため、少しの外力
がそれに加わるだけでも、接着抵抗がバラつきを
示し、又、全体としても、接着強度の指標である
ピール強度が低い。このため、組立てられた装
置・機器等の外力が加わつた場合の導通不良を起
こすことがある。

もう一方、上記説明通り、現状ヒートシールコ
ネクタ部材は導電性及び絶縁性熱圧着層２及び３
の交互配列による構成のため、その主な製造法と
して利用されているスクリーン印刷法の限界であ
る0.2mm印刷幅が、ヒートシールコネクタ部材の
最小値となつている。より細いパターンへの要望
に対して、現状のヒートシールコネクタ部材は対
応しきれない部分がある。つまり、感光性樹脂を
利用した写真法によるフオト・レジスト法で形成
されたフアイン・パターン・プリント回路基板接
続端子に対して、現状のヒートシールコネクタ部
材では、そのフアイン・パターン端子ほどピツチ
の細い熱圧着層２は形成できない。

本発明は、以上のような従来品の欠点を解決す
るためのものであり、導電異方性を示す熱圧着層
を持つたヒートシールコネクタ部材を提供しよう
とするものである。

第３図に示す通り、導電異方性熱圧着層５の断
面、ｙ方向に対しては最大で0.04mmにおいて、10
〜1kΩ／cm³程度の電気抵抗値、つまり導電性を示
し、同時にｘ方向に対しては、最小で0.05mmにお
いて５×10¹⁰Ω／cm³といつた絶縁性（ピツチ間隔
で0.1mm以上のもの）を示す特徴をもつたヒート
シールコネクタ部材である。このため、電子部品
接続端子の導電部・絶縁部に関係なく、所定の面
積に対して一面に、この導電異方性熱圧着層５を
熱圧着して形成させるだけで、従来の一般のヒー
トシールコネクタ部材の用途に使用できる。

すなわち、本発明の導電異方性ヒートシールコ
ネクタ部材は、基材上に縦縞細条形コネクタ導電
回路パターンを設けこの上に熱圧着層を被着形成
して構成した可撓性基板、又は回路配線パターン
の接続端子部を有する可撓性基板の端子部に導電
異方性を示す熱圧着層を被着形成して構成した可
撓性基板を、別の回路基板電極端子側面に電気的
機械的に接続する導電異方性ヒートシールクコネ
クタ部材であつて、５〜40Kg／cm²で熱圧着した場
合前期導電異方性を示す熱圧着層の断面における
横方向ｘ間隔幅で最小で0.05mmにおいて５×
10¹⁰Ω／cm³の比較的大きな絶縁性を示し、同時に
縦方向ｙ間隔幅で最大で0.04mmにおいて10〜
1kΩ／cm³なる導電性を示す導電異方性ヒートシー
ルコネクタ部材において、前記の導電異方性を示
す熱圧着層を、 (a) 粒度0.5〜60μの黒鉛粉末、銀粉末、銅粉末、
ニツケル粉末、パラジウム粉末、錫粉末、ハン
ダ粉末、金メツキニツケル粉末、金メツキ銅粉
末、金メツキ錫粉末及び0.1μ以下のカーボン・
ブラツク粉末の１種又は、２種以上から成る導
電性微粉末0.5〜20重量％と、 (b) クロロプレン系合成ゴム、エチレン酢酸ビニ
ル共重合体樹脂、ポリメチルメタクリレート樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
ウレタン樹脂の１種又は２種以上から成る熱圧
着性高分子結合剤５〜60重量％と、 (c) イソホロン、ジアセトンアルコール、メチル
イソブチルケトン、キシレン、トルエン、ジエ
チルカルビトール及びセロソルブアセテートの
１種又は２種以上から成る溶剤30〜85重量％
と、 (d) 炭酸カルシウム粉末、酸化チタン粉末の１種
又は２種から成る体質顔料0.5〜５重量％とを、
又は、さらに、これらに、 (e) テルペン系樹脂、脂肪族系炭化水素樹脂の１
種又は２種から成る粘着付与剤0.5〜15重量％
を、それぞれ添加混合溶解し、均一に分散せし
めた見掛比重0.7〜2.0、粘度50〜1500ポイズの
懸濁液（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）又は（ａ＋ｂ＋ｃ＋
ｄ＋ｅ）から成る組成物で構成したことを特徴
とする。

接続させる電子部分はPCB、FPC、液晶用ネ
サガラス、太陽電池等々種々あるが、接続端子部
分の表面導電材質、例えばPCBの場合は、金、
錫、黒鉛等である液晶用ネサガラスの場合は酸化
錫、酸化インジウム等である。この導電材質によ
り導電異方性熱圧着用懸濁液に使用される導電性
微粉末との接触抵抗値が著しく変化する。端子表
面導電材質が黒鉛であると、導電異方熱圧着用懸
濁液の導電性微粉末は黒鉛、カーボンブラツクが
より低い接触抵抗値を示し、金、錫、酸化錫、酸
化インジウム等の表面導電材質を持つ端子での接
触抵抗値は高くなる。この反対に端子表面導電材
質が、金、錫、酸化錫、酸化インジウム等である
と、導電性微粉末は、ニツケル、パラジウム、
錫、ハンダ粉末等が良好である。このため、各種
電子部品端子間の接続を目的とするこの導電異方
性ヒートシール用組成物は、各種導電性微粉末を
ある一定の量ブレンドすることにより、一層低い
接触抵抗値をもつものとなる。

次に、本発明における数量限定の理由は次の如
くである。前記導電性微粉末ａが0.5重量％未満
では、前記５〜40Kg／cm²で熱圧着した場合の熱圧
着層５（第３図参照）において、縦方向ｙ間隔幅
でも最大で0.04mmにおいて、導電性が不足してし
まい、10kΩ／cm³を越える大きい抵抗になるので
不可である。

一方、20重量％を越えると今度は、断面横方向
ｘ間隔幅でも最小で0.05mmにおいて、導電性が現
れてしまい、前記の５×10¹⁰Ω／cm³未満の値にな
るので不可である。

前記熱圧着性高分子結合材ｂが、５重量％未満
では、熱圧着後の接着力が不十分であり、使用不
可であるほか、この結合材ｂが絶縁性であること
から考えれは相対的に前記の導電性微粉末ａの含
有重量％が高くならざるをえない。

従つて、この導電性微粉末ａが上限の20重量％
を越えることにでもなれば、前述の如くやはり不
可である。一方、前記高分子結合材ｂが、60重量
％を越えると、接着性の方はよいのだが、相対的
に導電性微粉末ａの含有重量％が低くなり、前記
の0.5重量％未満にでもなれば前述のような不都
合が生ずる。すなわち、高分子結合材ｂは元来、
絶縁物であるので、縦方向ｙ間隔幅で最大で0.04
mmにおいて導電性が不足し、絶縁性を示してしま
うので使用不可である。

前記溶剤ｃが30重量％未満では、懸濁液の粘度
が高くなりすぎて印刷塗布するのに困難であるの
で不可であり、85重量％を越えると、粘度が低く
なりすぎて、かえつて塗布するのに困難であり、
また懸濁液の安定性をも考慮して使用不可であ
る。粘着付与剤ｅが0.5重量％未満では、粘着効
果を示さないので不可であり、15重量％を越える
と、懸濁液稠度が高すぎ、使用が困難であるから
不可である。

前記の見掛比重0.7〜2.0に対して、0.7未満で
は、懸濁液（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）及び（ａ＋ｂ＋ｃ
＋ｄ＋ｅ）成分のうちのｃ成分の割合が多くな
り、粘度が低くなりすぎて使用不可である。2.0
を越えると（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）及び（ａ＋ｂ＋ｃ
＋ｄ＋ｅ）成分の(a)成分が多くなり、断面横方向
（ｘ方向）に対しても導電性を示すことになり、
使用不可である。さらに、前記の粘度50〜1500ポ
イズに対して、50ポイズ未満では、塗布困難であ
るので不可であり、1500ポイズを越えると、稠度
が高くなりすぎて塗布困難であり不可である。

さらに、前記の導電性微粉末ａの粒度0.5〜60μ
に対して、0.5μ未満の値のものでは、接触抵抗が
大きくなり、導電異方性を示さなくなり、絶縁に
近くなるので不可である。60μを越える値では、
断面横方向に対してでも導通しやすくなり不可で
ある。

一方、カーボン・ブラツクの場合、0.1μ以下と
したのは、0.1μを越えるものが入手困難であり、
又、粒子同志が鎖のように結合しているので細か
くしてもその限りではない。

又、(d)体質含量が0.5重量％未満では膨張性、
収縮性の緩和剤となりえず、５重量％を越えるも
のは、それ自体が電気絶縁性であるため導電異方
性を阻害し、且つ接着強度にも悪影響を及ぼすの
で不可である。

なお、本発明における熱圧着時の圧力を５〜40
Kg／cm²の範囲にした理由は、５Kg／cm²未満では圧
力不足による接着不良の心配があり不可であり、
逆に、40Kg／cm²を越える場合には、特別の大きな
機械設備を要し、その必要性がない。又、かえつ
て可撓性基板１自体に傷がついたり変形を起こし
たりして悪影響を及ぼすので不可である。好まし
くは、７〜20Kg／cm²程度である。

さらに、図面にて簡単に説明すると、第１図は
従来のヒートシールコネクタ部材の正面図であ
り、第２図は、その構造を示すための断面図であ
る。すなわち、参照数字１は下撓性フイルム基
板、２は導電性熱圧着層、３は絶縁性熱圧着層、
４は導体となつている。これに対して、第３図
は、本発明による導電異方性ヒートシールコネク
タ部材の熱圧着後の断面図である。参照数字５は
導電異方性熱圧着層を示し、参照数字６は、この
コネクタ部材自信の導体層であり、同じく６′は、
被着材の導体層である。この断面図において、ｘ
間では、0.05mm以上で５×10¹⁰Ω／cm³といつた絶
縁性を示し、同時にｙ間では、最大で0.04mmにお
いて10〜1kΩ／cm³といつた導電性を示す。つま
り、その導電性について異方性を示す。

第４，５及び６図は、それぞれその導電異方性
ヒートシールコネクタ部材であるが、第４図では
主に電子部分端子間を接続するためのコネクタ部
材であり、第５図は、その構造を示す断面図であ
る。参照数字５は導電異方性熱圧着層である。第
６図は、フレキシブル・プリント回路基板コネク
タ部に形成された導電異方性コネクタ部材の一種
である。

第７及び８図は、本発明の一実施例のそれぞれ
の使用例である。第７図中、参照数字７は各種の
デイスプレイ、つまり液晶表示管、ECD（エレク
トロ・クロミツクデイスプレイ）等であり、太陽
電池等もこのような使用例がある。参照数字８
は、プリント回路基板であり、この第７図では、
第４図で示した電子部品端子間同志の接続を行う
コネクタ部材を示す。第８図では、参照数字１０
が、そのコネクタ部に導電異方性熱圧着層５を形
成させたフレキシブルプリント回路基板で、参照
数字８で示すプリント回路基板との接続に使用さ
れている。

本発明による導電異方性ヒートシールコネクタ
部材は、上述の通り、導電性、絶縁性の熱圧着層
を交互にフイルム基板上に配列する必要がないた
め、現状のヒートシールコネクタ部材の持つ導通
不良がない。つまり、接着強度と接触抵抗とが安
定している。又、例えば、フアイン・パターンを
持つプリント回路基板端子とLCD電極端子との
接続等にも、同じピツチ間隔の縦縞細条形フアイ
ン・パターン導体をもつた可撓性基板に、この導
電異方性熱圧着層５を形成し、コネクタ部材とし
て使用できる。

その上、熱圧着層５を形成する手段のスクリー
ン印刷法において、導電性並びに絶縁性熱圧着用
懸濁液の使い分けをする必要がないため、複数回
数の印刷が不必要で、ピツチのズレがなく、位置
合わせ等、簡単な操作によつて、製造することが
可能であるので、工程合理化、そしてローストコ
スト化をも期待できる。

すなわち、この種のコネクタ部材に対して大き
な効果と利点とをもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のヒートシールコネクタ部材の一
例を拡大して示す正面図、第２図は第１図の−
′線で切断して示す拡大断面図、第３図は本発
明による導電異方性ヒートシールコネクタ部材の
熱圧着後の要部を拡大して示す説明断面図、第４
図は本発明の一実施例を拡大して示す正面図、第
５図は第４図の−′線に添つて切断して示す
拡大断面図、第６図は本発明の他の実施例を示す
斜視略図、第７図は本発明による導電異方性ヒー
トシールコネクタ部材の一使用例を示す斜視略
図、第８図は同じく他の使用例を示す斜視略図で
ある。 １……可撓性絶縁フイルム基板、２……導電性
熱圧着層、３……絶縁性圧着層、４……導体層、
５……導電異方性熱圧着層、６……本発明による
導電異方性ヒートシールコネクタ部材自身の導体
層、６′……被着材の導体層、７……各種のデイ
スプレイ、つまり液晶表示管、ECD（エレクト
ロ・クロミツクデイスプレイ）等、８……プリン
ト回路基板、９……本発明の一実施例品、１０…
…そのコネクタ部に、本発明における導電異方性
熱圧着層５を形成させたフレキシブルプリント回
路基板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基材上に縦縞細条形コネクタ導電回路パター
   ンを設けこの上に熱圧着層を被着形成して構成し
   た可撓性基板、又は回路配線パターンの接続端子
   部を有する可撓性基板の端子部に導電異方性を示
   す熱圧着層を被着形成して構成した可撓性基板
   を、別の回路基板電極端子側面に電気的機械的に
   接続する導電異方性ヒートシールクコネクタ部材
   であつて、５〜40Kg／cm²で熱圧着した場合前記導
   電異方性を示す熱圧着層の断面における横方向ｘ
   間隔幅で最小で0.05mmにおいて５×10¹⁰Ω／cm³の
   比較的大きな絶縁性を示し、同時に縦方向ｙ間隔
   幅で最大で0.04mmにおいて10〜1kΩ／cm³なる導電
   性を示す導電異方性ヒートシールコネクタ部材に
   おいて、 前記の導電異方性を示す熱圧着層を、 (a) 粒度0.5〜60μの黒鉛粉末、銀粉末、銅粉末、
   ニツケル粉末、パラジウム粉末、錫粉末、ハン
   ダ粉末、金メツキニツケル粉末、金メツキ銅粉
   末、金メツキ錫粉末及び0.1μ以下のカーボン・
   ブラツク粉末の１種又は、２種以上から成る導
   電性微粉末0.5〜20重量％と、 (b) クロロプレン系合成ゴム、エチレン酢酸ビニ
   ル共重合体樹脂、ポリメチルメタクリレート樹
   脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
   ウレタン樹脂の１種又は２種以上から成る熱圧
   着性高分子結合剤５〜60重量％と、 (c) イソホロン、ジアセトンアルコール、メチル
   イソブチルケトン、キシレン、トルエン、ジエ
   チルカルビトール及びセロソルブアセテートの
   １種又は２種以上から成る溶剤30〜85重量％
   と、 (d) 炭酸カルシウム粉末、酸化チタン粉末の１種
   又は２種から成る体質顔料0.5〜５重量％とを、
   又は、さらに、これらに、 (e) テルペン系樹脂、脂肪族系炭化水素樹脂の１
   種又は２種から成る粘着付与剤0.5〜15重量％
   を、それぞれ添加混合溶解し、均一に分散せし
   めた見掛比重0.7〜2.0、粘度50〜1500ポイズの
   懸濁液（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）又は（ａ＋ｂ＋ｃ＋
   ｄ＋ｅ）から成る組成物で構成したことを特徴
   とする導電異方性ヒートシールコネクタ部材。