JPH0722099A - フィルム状コネクタ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 良好な電気特性を有し且つ優れた信頼性を有
し微細な導電性回路パターンが精度よく形成されたフィ
ルム状コネクタとその製造方法を得る。 【構成】 寸法安定性に優れフレキシブル性を有する絶
縁性プラスチックスフィルム１上に順次、大気中におけ
る耐蝕性に優れた安定した単一金属または２種以上の金
属の合金よりなる第１金属パターン層２ａ、導電性に優
れた単一金属または２種以上の金属の合金よりなる第２
金属パターン層２ｂ、導電性を有し且つ大気中における
耐蝕性に優れた安定した単一金属または２種以上の金属
の合金よりなる第３金属パターン層２ｃ、更に導電性を
有し有機材料をバインダーとするパターン層３が形成さ
れてなる導電性回路パターン部５を有し、この導電性回
路パターン部５面上に異方導電性を有する熱溶融性接着
剤層４が積層されてなるフィルム状コネクタ。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】本発明は、印刷配線板の相互間ま
たは印刷配線板と電気電子機器内の電極とを接続する際
などに使用するフィルム状コネクタ及びその製造方法に
関し、優秀な電気特性、信頼性を有するフレキシブルな
フィルム状コネクタ及びその製造方法を提供することを
目的とするものである。 【従来の構成とその問題点】従来、印刷配線板の相互間
または印刷配線板と電気電子機器内の電極とを接続する
際などに使用するフレキシブルなコネクタとしては、次
のようなものがあった。即ち、 （ａ）導電性ゴムの薄板と絶縁性ゴムの薄板とを交互に
接着し、多数枚積層したものを前記薄板面と交差する方
向に薄くカットしてなる薄板状のコネクタ （ｂ）導電体の細線をフレキシブルな高分子絶縁材料中
に、平行に多数埋設配列させた成形物を薄くカットして
なるフィルム状のコネクタ （ｃ）シリコンゴムなどの絶縁性弾性材料に金属粉の導
電体粒子を混合させ、これをシート状に成形してなるフ
レキシブルなフィルム状コネクタなどがあった。 しかしながら、これらは何れも次のような難点があっ
た。即ち、（ａ）及び（ｂ）のコネクタは、その製造工
程が煩雑で精密性を要するのでコストがかかるものであ
ること、また相手電極とのコネクト部は物理的な圧着に
よるものであるから信頼性に欠けるものであること
（ｃ）のコネクタは、導電体粒子の不揃いなどによる導
電性のばらつきや信頼性の低いものであること、また相
手電極とのコネクト部は物理的な圧着によるものである
から信頼性に欠けるものであることなどの問題があっ
た。このような問題を解決するものとして、（ｄ）可撓
性絶縁基板フィルム上に、絶縁性熱圧着懸濁液及び導電
性懸濁液を順次用いて所定の縦縞細条形のコネクタ回路
パターンをスクリーン印刷法にて形成し、これを所望の
大きさに切断することにより得られるフィルム状のコネ
クタ（特公昭５８−１２３８６号公報参照）が提案され
ている。しかしながら、このコネクタにおいても次のよ
うな種々の問題があった。これを図面を用いて説明す
る。第１０図及び第１１図は、特公昭５８−１２３８６
号公報に記載のフィルム状のコネクタの断面図である。
第１０図及び第１１図において、１は可撓性絶縁プラス
チックスフィルム、１３は絶縁性熱圧着懸濁液を用いて
スクリーン印刷法により形成された熱圧着層、１４は同
じく導電性懸濁液を用いて形成された導電性縦縞細条層
である。しかしこのようなコネクタは、電極間のコネク
トは絶縁性熱圧着懸濁液の塗布部分のみによるものであ
るから接着力に劣り信頼性に欠けるものであること、導
電性回路パターンを導電体ペーストによって形成してい
るものであるから抵抗値のばらつきのない低抵抗のもの
を得ることは材料上問題があること、さらに第１０図に
示すコネクタは絶縁性熱圧着懸濁液と導電性懸濁液とを
正確に見当を合わせて印刷を行う必要がある関係で微細
な導電性回路パターンを形成することが困難であること
などの問題があった。 【発明の目的】本発明の目的は、良好な電気特性を有し
且つ優れた信頼性を有し微細な導電性回路パターンが精
度よく形成されたフィルム状コネクタを提供するととも
に、そのフィルム状コネクタを容易に製造することがで
きる方法を提供するものである。 【発明の構成の詳細】即ち、本発明は、印刷配線板の相
互間または印刷配線板と電気電子機器内の電極とを接続
する際などに使用するフィルム状コネクタにおいて、寸
法安定性に優れフレキシブル性を有する絶縁性プラスチ
ックスフィルム上に順次、大気中における耐蝕性に優れ
た安定した単一金属または２種以上の金属の合金よりな
る第１金属パターン層、導電性に優れた単一金属または
２種以上の金属の合金よりなる第２金属パターン層、導
電性を有し且つ大気中における耐蝕性に優れた安定した
単一金属または２種以上の金属の合金よりなる第３金属
パターン層、更に導電性を有し有機材料をバインダーと
するパターン層が形成されてなる導電性回路パターン部
を有し、この導電性回路パターン部面上に異方導電性を
有する熱溶融性接着剤層が積層されてなることを特徴と
するフィルム状コネクタである。更に本発明は、印刷配
線板の相互間または印刷配線板と電気電子機器内の電極
とを接続する際などに使用するフィルム状コネクタの製
造方法において、（ａ）寸法安定性に優れフレキシブル
性を有する絶縁性プラスチックスフィルム上に、大気中
における耐蝕性に優れた安定した単一金属または２種以
上の金属の合金よりなる第１金属層を形成する工程、
（ｂ）前記第１金属層上に、導電性に優れた単一金属ま
たは２種以上の金属の合金よりなる第２金属層を形成す
る工程、（ｃ）前記第２金属層上に、導電性を有し且つ
大気中における耐蝕性に優れた安定した単一金属または
２種以上の金属の合金よりなる第３金属層を形成する工
程、（ｄ）前記第３金属層上に、導電性を有し且つエッ
チングレジスト機能を有する有機材料をバインダーとし
た物質を用いて、パターン層を所定の形状に形成する工
程、（ｅ）前記有機材料をバインダーとするパターン層
をエッチングレジストとして、前記第１金属層、第２金
属層、第３金属層をエッチングし、前記パターン層と一
致した第１〜第３金属パターン層を形成することによ
り、第１〜第３金属パターン層上に有機材料をバインダ
ーとするパターン層が設けられた積層物からなる導電性
回路パターン部を形成する工程、（ｆ）前記導電性回路
パターン部が形成された面上に、異方導電性を有する熱
溶融性接着剤層を形成する工程、とからなることを特徴
とするフィルム状コネクタの製造方法である。以下、本
発明を図面を用いて詳細に説明する。第１図は、本発明
に係るフィルム状コネクタの実施例を示す断面図であ
る。１は絶縁性プラスチックスフィルム、２ａは第１金
属パターン層、２ｂは第２金属パターン層、２ｃは第３
金属パターン層、３は導電性を有し有機材料をバインダ
ーとするパターン層、４は異方導電性を有する熱溶融性
接着剤層であり、５は前記第１〜第３金属パターン層２
と前記パターン層３との積層物からなる導電性回路パタ
ーン部である。第２図は、本発明に係るフィルム状コネ
クタの他の実施例を示す断面図である。６は絶縁層であ
り、他は第１図と同様である。次に前記フィルム状コネ
クタの製造方法について説明しながら、前記各構成層に
ついて更に詳細に説明する。第３図乃至第６図は、第１
図に示すフィルム状コネクタの製造工程を示す断面図で
ある。先ず、絶縁性プラスチックスフィルム１上に、大
気中における耐蝕性に優れた安定した単一金属または２
種以上の金属の合金を用いて、第１金属層１２ａを形成
する（第３図参照）。本発明に係る絶縁性プラスチック
スフィルム１としては、例えば、ポリエステルフィル
ム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルイミドフィル
ム、ポリサルフォンフィルム、ポリエーテルサルフォン
フィルム等の単体フィルム又は複合体フィルム等のフレ
キシブル性を有すると同時に寸法安定性に優れ且つ電気
絶縁性を有するプラスチックスフィルムを使用すること
ができる。フィルム厚としては、１２μｍ〜１００μｍ
の範囲のものが適当である。これは、１２μｍより薄く
なると寸法安定姓が落ち、また取り扱いも難しくなり、
一方１００μｍより厚くなるとフレキシブル性の面で使
用上問題になるからである。この絶縁性プラスチックス
フィルム１は、後述する第１金属層１２ａとの密着強度
を上げるため、コロナ放電処理、プラズマ処理、化学的
処理等が施されたもの、またはガス炎に曝露されたも
の、或いはプライマー層が施されたものを使用するのが
好ましい。更にカール防止のための背面コート層が施さ
れたものを使用してもよい。また、本発明に係る大気中
における耐蝕性に優れた安定した単一金属または２種以
上の金属の合金よりなる第１金属層１２ａとしては、例
えば、ニッケル、スズ、亜鉛、インジウム等の単一金
属、または前記金属の合金を用いて形成する。前記第１
金属層１２ａは、大気中における水、酸素に対し安定な
物質を選定しており、それ自身腐蝕しにくく水分、酸素
を透過させないので、後述する第２金属層１２ｂの腐蝕
を防止する機能を有する。前記第１金属層１２ａの層厚
は、５０Å以上、好ましくは２００Å〜１０，０００Å
の範囲で形成するとよい。前記第１金属層１２ａの形成
方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオン
プレーティング法、ＣＶＤ法、化学メッキ法等がある。
尚、前記第１金属層１２ａは、酸化インジウム、酸化ス
ズ等の金属酸化物を用いて形成してもよい。次に、前記
第１金属層１２ａが形成された上に、導電性に優れた第
２金属層１２ｂを形成する。前記第２金属層１２ｂとし
ては、例えば、銅、アルミニウム等の単一金属、または
前記金属の合金を用いて形成する。前記第２金属層１２
ｂは、電気抵抗値の低い金属を選んで形成するものであ
り、良好な電気特性を確保する機能を有する。前記第２
金属層１２ｂの層厚は、１００Å〜１０，０００Åの範
囲で形成するとよい。前記第２金属層１２ｂの形成方法
としては、第１金属層１２ａと同様の方法がある他、電
気メッキ法も使用できる。次に、前記第２金属層１２ｂ
が形成された上に、導電性を有し且つ大気中における耐
蝕性に優れた安定した単一金属または２種以上の金属の
合金よりなる第３金属層１２ｃを形成する。前記第３金
属層１２ｃとしては、第１金属層１２ａと同様の金属材
料を用いることができ、同一又は異種の金属材料を用い
て形成する。前記第３金属層１２ｃは、第１金属層１２
ａと同様の機能を有する。前記第３金属層１２ｃの層厚
は、１００Å以上、好ましくは３００Å〜１０，０００
Åの範囲で形成するとよい。前記第３金属層１２ｃの形
成方法としては、第２金属層１２ｂと同様の方法があ
る。次に、前記第１〜第３金属層１２が形成された絶縁
性プラスチックスフィルム１上に、導電性を有し且つエ
ッチングレジスト機能を有する物質を用いて、有機材料
をバインダーとするパターン層３を所定の形状に形成す
る（第４図参照）。本発明に係る導電性を有し且つエッ
チングレジスト機能を有する物質としては、後述するエ
ッチング工程に応じて、耐酸、耐アルカリのバインダー
を適宜選択使用し、例えば、導電性カーボンペースト等
の印刷インキを使用する。前記パターン層３の形成方法
としては、スクリーン印刷法、凸版印刷法、平版印刷
法、フレキソ印刷法等の各種印刷法、フォトリソグラフ
ィー法等がある。本発明に係るフィルム状コネクタは、
後述する導電性回路パターン部５を、印刷手段を用いて
形成した場合、そのパターンは、任意の形状に容易に形
成することができるものである。またフォトリソグラフ
ィー法を用いて形成した場合任意の形状に精密なパター
ンを形成することができるものである。次に、前記有機
材料をバインダーとするパターン層３をエッチングレジ
ストとして、前記第１〜第３金属層１２をエッチングす
る（第５図参照）。エッチングの方法としては、例え
ば、前記金属層１２をエッチング可能なエッチング液、
例えば塩化第二鉄液、塩化第二銅液に、前記第１〜第３
金属層１２、有機材料をバインダーとするパターン層３
等が形成された絶縁性プラスチックスフィルム１を浸漬
することにより、前記パターン層３が形成された部分以
外の金属層１２を腐食溶解除去するとよい。このように
することによって、前記有機材料をバインダーとするパ
ターン層３と完全に一致した形状からなる第１〜第３金
属パターン層２ａ〜２ｃが形成され、前記パターン層３
と金属パターン層２との積層物からなる導電性回路パタ
ーン部５が形成される。尚、前記エッチング工程は、ウ
ェット工程のみならずドライ工程によっても可能である
ことは言うまでもない。次に、前記導電性回路パターン
部５が形成された面上に、異方導電性を有する熱溶融性
接着剤層４を形成する（第１図参照）。前記熱溶融性接
着剤層４は、前記導電性回路パターン部５が形成された
面上の全面に形成してもよく、また少なくとも相手電極
とコネクトする部分にのみ形成してもよい。前記熱溶融
性接着剤層４を相手電極とコネクトする部分にのみ形成
した場合、導電性回路パターン部５が表面に露出しない
ように、少なくとも前記熱溶融性接着剤層４を形成しな
い部分に絶縁層６を設けてもよい（第２図参照）。前記
熱溶融性接着剤層４としては、例えば、ポリエステル
系、エポキシ系、酢酸ビニル系、ビニル系、ポリオレフ
ィン系、ポリアミド系等の単品或いは混合タイプの一般
のホットメルト用の接着剤に、導電性粉末１０として、
例えば、カーボン、金、銀、銅、ニッケル、酸化スズ、
酸化インジウム等を分散させたものを使用することがで
きる。また前記接着剤に架橋剤や、これら樹脂と反応す
る基をもった樹脂を混合しておいて硬化前の熱可塑状態
で加熱・加圧接着することも可能である。従って、これ
ら架橋剤や樹脂との混合物を用い、最終的には架橋する
ような樹脂の使用もできる。前記接着剤に導電性粉末を
分散する割合としては、前記熱溶融性接着剤層４が異方
導電性を示す程度に適宜調節して決定する。即ち、加熱
圧着時に樹脂のみが流出し導電粉は残って縦方向の導通
をとり、それ以外の方向は導電粉の分布がまばらなため
に絶縁されるように調節する。例えばカーボンブラック
の場合、接着剤１００重量部に対し０．１〜２０重量
部、好まくは０．５〜１０重量部の範囲が好ましい。こ
れは、０．１重量部未満の添加量になると導電性回路パ
ターン部５と後述する相手電極との間に挟みこまれるカ
ーボンブラックの粒子の数が少なくなり、コネクタとし
ての効果が得られにくく、また１０重量部を越えると熱
溶融性接着剤層４自身が導電性を有するようになり、こ
れもまたコネクタとしての効果が得られないからであ
る。前記熱溶融性接着剤層４の層厚は、通常１〜１００
μｍが好ましい。これは、１μｍ未満であると接着力の
低下を招き、１００μｍを越えると導通不良となる可能
性を有するからである。前記熱溶融性接着剤層４の形成
方法としては、コーティング法、印刷法等により直接前
記導電性回路パターン部５が形成された面上に形成した
り、或いは予め別途用意したキャリアーフィルム１１上
にコーティング法、印刷法等で形成しておき、このキャ
リアーフィルム１１上の熱溶融性接着剤層４を前記導電
性回路パターン部５が形成された面上にラミネートして
形成する方法等がある（第６図参照）。次に前記したフ
ィルム状コネクタの使用方法について説明する。第１図
に示すフィルム状コネクタを使用するに際しては、前記
導電性回路パターン部５を、例えばガラス基板８上に形
成された透明電極部９とそれぞれ対応する位置に向かい
合わせて重ね、熱プレスを施す（第７図、第８図及び第
９図参照）。このようにすることによって、前記導電性
回路パターン部５と前記透明電極部９との間に、熱溶融
性接着剤層４中の導電性粉末１０が挟みこまれ、導通が
得られると同時に、熱溶融性接着剤の溶融接着作用によ
って容易に圧着され、それによって導電性回路パターン
部５と透明電極部９とが接続されてコネクタとしての効
果が得られるものである。第２図に示すフィルム状コネ
クタも、第１図に示すものと同様に使用することができ
る（図示せず）。なお、本発明に係るフィルム状コネク
タは、前記透明電極とのコネクト以外にも例えば、印刷
配線板の電極相互間のコネクト等にも適用が可能である
ことは言うまでもない。以下に実施例を挙げ、説明す
る。 【実施例】３８μｍの熱処理をしたポリエステルフィル
ムにコロナ処理を施した後、真空蒸着法によりニッケル
を２００Å、銅を２５００Å、さらにニッケルを４００
Å形成した。その上より下記組成のインクにてスクリー
ン印刷法により線幅０．３ｍｍ、ピッチ０．６ｍｍ、乾
燥印刷膜厚約１０μｍ、大きさ５０ｍｍ角の縦縞状の導
電性回路パターンを印刷し、８０℃３０分の処理条件で
乾燥処理を行った。 印刷インキ バインダー：ポリウレタン 溶剤 ：ブチルセルソルブアセテートを主とする混
合溶剤 導電粉 ：アセチレンブラック及びグラファイト 次に、前記印刷パターン層をエッチングレジストとし
て、塩化第二鉄溶液に約１０秒浸漬して金属部分をエッ
チングして前記印刷パターンと完全に一致した金属パタ
ーン層を形成し、ポリエステルフィルム上に、印刷パタ
ーン層と金属パターン層からなる導電性回路パターン部
を形成した。その後、水洗、乾燥後、キャリアーフィル
ム上に下記組成からなる熱溶融性接着剤層を形成した熱
接着フィルムを用いて前記導電性回路パターン部が形成
された面を覆うようにラミネート法にて全面にラミネー
トした。 熱溶融性接着剤 線状飽和ポリエステル樹脂：７２重量部 粘着性付与剤 ：２０重量部 添加剤 ： ２重量部 カーボンフィラー ： ６重量部 このようにして作成したフィルム状コネクタを下記の圧
着条件でプリント基板電極とガラス基板上の透明電極の
間に貼り合わせた時のコネクタ部及び接触抵抗部の導通
結果を表１に示す。表１には、導電性回路パターン部が
カーボンペースト単体からなるフィルム状コネクタの同
条件での導通結果も併せて示す。 圧着条件 温度：１６０℃ 時間：３０秒 圧力：３０ｋｇ／ｃｍ^２ 表１ 導電抵抗（５０ｍｍ長・０．３ｍｍ幅） 従来コネクタ ６．０ ±０．５ｋΩ 実施例 ０．０５±０．０２ｋΩ 【効果】本発明は、以上のような構成からなるフィルム
状コネクタの製造方法に関するものであるから、所定の
導電性回路パターンが形成されたフィルム状コネクタを
極めて容易に製造することが可能なものである。また、
本発明によって得られたフィルム状コネクタは、抵抗値
の低い金属パターン層を導電性回路パターン部の一構成
層とするものであるから、良好な電気特性を有するもの
である。また、本発明によって得られたフィルム状コネ
クタは、前記抵抗値の低い金属パターン層を安定性に優
れた金属パターン層にて挟み込んだ構成であるから、電
気特性が長期に渡って安定で６０℃・９５％ＲＨ・１，
０００時間経過後も抵抗値の上昇が１０％以下であり、
良好な信頼性を有するものである。更に、導電性回路パ
ターン部は熱溶融性接着剤の溶融接着作用によって相手
電極とコネクトされるものであるから、完全な密着性が
得られ、長期間使用による導通不良の危険性もなく確実
に信頼性よくコネクト可能なものである。従って、本発
明に係るフィルム状コネクタは、電子計算機とその周辺
機器、通信機器、放送機器、制御装置、計測装置、電信
電話装置、各種表示装置などの印刷配線板相互及び印刷
配線板からその他の電気電子機器内の電極との接続に有
効に利用できるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図乃至第２図は、本発明に係るフィルム状コネクタ
の実施例を示す断面図である。第３図乃至第６図は、本
発明に係るフィルム状コネクタを製造する工程を示す断
面図である。第７図乃至第９図は、本発明に係るフィル
ム状コネクタの使用状態を示す断面図である。第１０図
及び第１１図は、従来のコネクタを示す断面図である。 １…絶縁性プラスチックスフィルム ２…金属パターン層 ２ａ…第１金属パターン層 ２ｂ…第２金属パターン層 ２ｃ…第３金属パターン層 ３…導電性を有し有機材料をバインダーとするパターン
層 ４…異方導電性を有する熱溶融性接着剤層 ５…導電性回路パターン部 ６…絶縁層 ８…ガラス基板 ９…透明電極部 １０…導電性粉末 １１…キャリアーフィルム １２…金属層 １２ａ…第１金属層 １２ｂ…第２金属層 １２ｃ…第３金属層 １３…熱圧着層 １４…導電性縦縞細条層

フロントページの続き (72)発明者 松村 紘三 京都市中京区壬生花井町３番地 日本写真 印刷株式会社内 (72)発明者 三浦 雅和 京都市中京区壬生花井町３番地 日本写真 印刷株式会社内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．印刷配線板の相互間または印刷配線板と電気電子機
   器内の電極とを接続する際などに使用するフィルム状コ
   ネクタにおいて、寸法安定性に優れフレキシブル性を有
   する絶縁性プラスチックスフィルム上に順次、大気中に
   おける耐蝕性に優れた安定した単一金属または２種以上
   の金属の合金よりなる第１金属パターン層、導電性に優
   れた単一金属または２種以上の金属の合金よりなる第２
   金属パターン層、導電性を有し且つ大気中における耐蝕
   性に優れた安定した単一金属または２種以上の金属の合
   金よりなる第３金属パターン層、更に導電性を有し有機
   材料をバインダーとするパターン層が形成されてなる導
   電性回路パターン部を有し、この導電性回路パターン部
   面上に異方導電性を有する熱溶融性接着剤層が積層され
   てなることを特徴とするフィルム状コネクタ。 ２．導電性回路パターン部が形成された面上に、異方導
   電性を有する熱溶融性接着剤層がコネクト部に形成さ
   れ、少なくとも前記熱溶融性接着剤層が形成されないコ
   ネクト部以外の部分が絶縁層で覆われてなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のフィルム状コネク
   タ。 ３．印刷配線板の相互間または印刷配線板と電気電子機
   器内の電極とを接続する際などに使用するフィルム状コ
   ネクタの製造方法において、（ａ）寸法安定性に優れフ
   レキシブル性を有する絶縁性プラスチックスフィルム上
   に、大気中における耐蝕性に優れた安定した単一金属ま
   たは２種以上の金属の合金よりなる第１金属層を形成す
   る工程、（ｂ）前記第１金属層上に、導電性に優れた単
   一金属または２種以上の金属の合金よりなる第２金属層
   を形成する工程、（ｃ）前記第２金属層上に、導電性を
   有し且つ大気中における耐蝕性に優れた安定した単一金
   属または２種以上の金属の合金よりなる第３金属層を形
   成する工程、（ｄ）前記第３金属層上に、導電性を有し
   且つエッチングレジスト機能を有する有機材料をバイン
   ダーとした物質を用いて、パターン層を所定の形状に形
   成する工程、（ｅ）前記有機材料をバインダーとするパ
   ターン層をエッチングレジストとして、前記第１金属
   層、第２金属層、第３金属層をエッチングし、前記パタ
   ーン層と一致した第１〜第３金属パターン層を形成する
   ことにより、第１〜第３金属パターン層上に有機材料を
   バインダーとするパターン層が設けられた積層物からな
   る導電性回路パターン部を形成する工程、（ｆ）前記導
   電性回路パターン部が形成された面上に、異方導電性を
   有する熱溶融性接着剤層を形成する工程、とからなるこ
   とを特徴とするフィルム状コネクタの製造方法。 ４．導電性回路パターン部が形成された面上に異方導電
   性を有する熱溶融性接着剤層をコネクト部に形成すると
   ともに、少なくとも前記熱溶融性接着剤層を形成しない
   コネクト部以外の部分に絶縁層を形成する工程を含むこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のフィルム
   状コネクタの製造方法。