JPH07245471A

JPH07245471A - プリント回路基材および電気接続構造

Info

Publication number: JPH07245471A
Application number: JP6062017A
Authority: JP
Inventors: Kiyoyasu Hiwada; 清康檜皮
Original assignee: Yokogawa Hewlett Packard Ltd
Current assignee: Hewlett Packard Japan Inc
Priority date: 1994-03-06
Filing date: 1994-03-06
Publication date: 1995-09-19

Abstract

(57)【要約】【目的】被接触導体との電気的接続を高密度かつ高信
頼性で行うことができ、しかも特に高周波特性に優れ、
また主としてＤＣリーク電流を低減できるプリント回路
基材および電気接続構造を提供する。【構成】誘電体膜２の一方の面に第１の導体パターン
４が、他方の面に第２の導体パターン８がそれぞれ形成
され、第１の導体パターンの少なくとも一部に１つまた
は複数の微小導体突起６が形成されてなることを特徴と
する。ここで、前記微小導体突起の径は、たとえば５〜
５００μｍとされ、ボール形，キノコ形等の種々の形状
のものが採用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被接触導体との電気的
接続を高密度かつ高信頼性で行うことができ、しかも特
に高周波特性に優れ、また主としてＤＣリーク電流を低
減できるプリント回路基材および電気接続構造に関す
る。

【０００２】

【技術背景】たとえば、ＩＣや抵抗等の電気部品のプリ
ント回路基板（ＰＣボード）への実装、ケーブルとＰＣ
ボード，高集積大型部品との電気的接続等においては、
一般には、二つの部材の電極同士をハンダ，ロウ付け
剤，導電性接着剤等を用いて接合したり、コネクタやソ
ケットを用いて着脱可能に結合している。

【０００３】ハンダ付けは、ハンダゴテによる手付け，
ウェーブソルダー，リフロー，赤外線スポット等の方法
により行われる。ロウ付けや導電性接着剤を用いた接合
は、ハンダ付けが困難な場合に用いられる。

【０００４】また、ＩＣチップをハンダ付けやソケット
を用いることなく実装したい場合や、二つのＰＣボード
同士を電気的に接続する場合等においては、いわゆる異
方性導電性シートが用いられることがある。この異方性
導電性シートには、絶縁性また誘電性のシートを貫通し
て両面に導体が形成されているものや、表面に導体のラ
インパターンが平行に形成されたものがあり、これを各
種装置やＰＣボードの端子間に介在させ、圧着すること
で電気的な導通が図られる。

【０００５】たとえば、図１５に示すように、両面に微
小導体突起２０１が貫通して形成された異方性導電性シ
ート２００を用い、これを二つのＰＣボード２０２，２
０３の端子間に介在させて圧着するものや、図１６
（Ａ）〜（Ｃ）に示すような弾性体内に導電ゴム，導電
性粒子，導電性繊維等の導電性材を混入，積層等したも
のを図１５と同様、二つの部材間に介在させて機械的，
熱的に圧着するものが知られている。

【０００６】また、従来、二つの装置（ＰＣボードやＩ
Ｃ等の電気部品等）の間で、電気的な接続／切り離しを
適宜行う必要がある場合には、コネクタ，ソケット，ピ
ン，プローブ等の接続手段を用い、必要に応じて上記接
続／切り離しが行われる。たとえば、パッケージに封入
されたＩＣや多ピン構成のＭ．Ｃ．Ｍ．（ＭｕｌｔｉＣ
ｈｉｐＭｏｄｕｌｅ）等をハンダ付けをしないで電気
的に接続したい場合には、パッケージタイプに合わせた
種々のＩＣソケットが用いられる。なお、ケーブルとＰ
Ｃボード等とをハンダ付けすることなしに接続する場合
には、金属電極多数をハウジング内に形成したコネクタ
やソケットが用いられている。

【０００７】ところが、上記したような接合手段、ある
いは接続／切り離し手段には、以下に述べるような不都
合がある。ハンダによる接続の場合、安価で確実な電気
的接続が得られると言った利点を有する反面、加熱工程
において（さらにはハンダ付け後に洗浄が行われる場合
には該洗浄工程において）搭載部品の電気的特性が劣化
したり、ＰＣボードの内部または表面の電気特性が変化
して信頼性が低下する場合が生じる。この電気特性の変
化の防止対策として、部品の封止を工夫しなければなら
ない。また、ＤＣパラメトリック測定のような精密測定
においては電流リークを低く抑える必要があるが、ハン
ダ付の洗浄工程により部品のみならずＰＣボード自体が
水分を吸収すると絶縁性が低下し、回路が正常に機能し
ないと言った問題が生じる。

【０００８】有機溶剤の使用は環境汚染の観点から使用
が制限される傾向にあり、またハンダ付けが困難な金属
（たとえば、Ａｌ等）もあるため、ロウ付け等がハンダ
付けに代えて用いられているが、ハンダ付けと同様、加
熱による信頼性の低下等の不都合を免れることはできな
い。

【０００９】導電性接着剤は、比較的簡便に使用できる
反面、有機物質に導電性物質（通常は金属粉）を混入さ
せた組成であるため、接続部の抵抗が大きくなり、電気
特性が劣化し易い。また、経時劣化により接着が不完全
となったり、接着箇所が変形したりするおそれがあるた
め、硬化型接着剤を接合部の外側に充填することも行わ
れる。この充填剤により、電気的性能（リーク電流，耐
圧，接合部の誘電率の変化等）を劣化させると言った不
都合がある。

【００１０】コネクタ等を用いた電気的接続では、リー
ドの自己インダクタンスが増大したりクロストークが生
じ易くなるため、電気的な特性が劣化する傾向が強く、
また伝送路の特性インピーダンスを維持する構造を高密
度で実現することが困難である。さらに、接続や切り離
しの繰り返し回数に限界があり、また電気的接続を行う
端子面に酸化膜や汚れが生じた場合には、接続不良を生
じ易い。しかも、接続や切り離しのための機構を小型化
するには限界があるため、端子数を高密度とすることが
できない。

【００１１】従来の異方性導電性シートを用いた電気的
接続では、高密度実装が可能となる反面、シート成形時
における厚味方向の寸法制御に限界があり、またシート
の端子形成面を数μｍオーダで平坦にすることは困難で
あるため、非熱圧着による方法では満足な電気的な接続
を得ることができない。このため、熱圧着による手段が
用いられることも多いが、この場合には、加熱装置等の
付属装置が必要となること、上述したハンダ付けやロウ
付けと同様加熱による信頼性が低下すること等の不都合
を生ずる。

【００１２】このような不都合を解消するために、たと
えば図１７に示すようなエラスチックコネクタも用いら
れている。図１７おいて、エラスチックコネクタ５１
は、誘電体膜（ポリイミドフィルム５２）を基材とし、
Ｎｉ下地メッキの上にＡｕメッキを施した１５０μｍ幅
程度のＣｕのラインパターン５４が表面に平行配列され
ている。このエラスチックコネクタ５１では、フィルム
５２は柔らかいシリコンラバーからなる棒状弾性体５９
に巻かれて構成されており、一方のＰＣボード３０１の
端子３０２と、フィルム５２の端部のラインパターン５
４との位置を合わせ、これらが図示しない圧着手段によ
り圧着される。

【００１３】図１７に示したコネクタでは、ラインパタ
ーン５４の表面が平滑面をなしているため、表面酸化
膜，硫化膜，油膜や塵等が該ラインパターン５４または
被接触導体であるボード等の端子に付着等していると、
電気的接触が不完全となる。これを極力防ごうとする
と、それに見合うだけの接触圧を付与しなければなら
ず、極数が多い場合（たとえば、数十、場合によっては
数百〜千極）の場合には、押圧機構が大型化したり該機
構を実現するためのコストが膨大となる。さらに、ポリ
イミドフィルム５２は吸水性が高いので、リーク電流が
大きくなり、１ｎＡ以下の電流を扱う用途には不適切で
ある。

【００１４】さらに、上記のような不都合を解消するべ
く、近年、上記の接続手段、あるいは接続／切り離し手
段に代えて、以下に示すような導体突起付シートも用い
られている。

【００１５】図１８に示す導体突起付シート６１では、
ポリイミドフィルム６２の一方の面に接着剤層６３を介
してラインパターン６４が形成され、他方の面に該回路
パターン６４に導通する微小導体突起６６が形成されて
いる。

【００１６】しかし、図１５〜図１８に示したシートや
コネクタでは、被接触導体との電気的接続を考慮するの
みで、高周波特性の向上、リーク電流の配慮がなされて
いない。また図１５や図１８に示したシートでは弾性接
触がなされず、厚み方向の高さが全部の端子でそろわな
い場合には、接触が十分に保証されないため、信頼性に
劣るなどの問題があり、必ずしも満足できる電気的，機
械的特性を得ることができなかった。

【００１７】

【発明の目的】本発明は、上記のような問題を解決する
ために提案されたものであって、被接触導体との電気的
接続を高密度かつ高信頼性で行うことができ、しかも特
に高周波特性に優れ、またＤＣリーク電流の低減を図る
ことができ、さらにまた電気的接続および切り離しを簡
易に行うことができるプリント回路基材および電気接続
構造を提供することを目的とする。

【００１８】

【発明の概要】本発明のプリント回路基材は、誘電体膜
の一方の面に第１の導体パターンが、他方の面に第２の
導体パターンがそれぞれ形成され、第１の導体パターン
の少なくとも一部に１つまたは複数の微小導体突起が形
成されてなることを特徴とする。

【００１９】ここで、プリント回路基材には、ボード
状，シート（フィルム）状のものが含まれる。さらに、
誘電体膜に寸法安定層を設けることもできる。この場
合、通常、上記プリント回路基材は、フッ素系樹脂層／
寸法安定層／フッ素系樹脂層からなり、該寸法安定層に
はガラスクロス，ポリイミドフィルム，ガラスエポキシ
材等が用いられる。

【００２０】微小導体突起の径は、大き過ぎると平坦な
端子と変わりがなくなってしまう。また、小さ過ぎる
と、大き過ぎるときと同様平坦な端子と変わりがなくな
るうえ、製造が容易ではなくなる。このため、微小導体
突起の径は、好ましくは５〜５００μｍとされ、特に好
ましくは１０〜１００μｍとされる。微小導体突起は、
電気的な接触機能を持てば、その形状に限定されない
が、先端は丸味を帯びた曲面であることが好ましい。微
小導体突起として、半球状（半楕円球状等の凸曲面状の
ものを含む）のもの、有茎形状をなして第１の導体パタ
ーンに立設しその先端が半球状に形成されたもの、先端
がキノコ状をしているもの等、種々の形状のものが用い
られる。

【００２１】また、第１の導体パターンに形成される微
小導体突起を複数とすることもできるが、この場合、微
小導体突起の密度は、小さ過ぎると接触点の数が少なく
なり、大き過ぎると微小導体突起数が増えて製造が容易
ではなくなる。このため、密度をピッチに換算すると、
半球状のものでは最小でたとえば１５μｍ、キノコ状の
ものでは最小でたとえば２０μｍとされ、最大ピッチは
被接触導体の端子の大きさにより適宜決定される。

【００２２】また、前記第１の導体パターン上の少なく
とも前記微小導体突起の周囲に、微小導体突起の先端を
露出させて補助層を形成することもできる。補助層を設
けることで、プリント回路のパターン自体の保護等を図
ることができる。この補助層としては、ポリイミド等の
絶縁性の合成樹脂層が使用される。

【００２３】第１の導体パターンは、複数のラインパタ
ーンにより構成することもできる。また、第２の導体パ
ターンは信号ラインとすることもできるし、グランド面
やガード面とすることもできる。第２の導体パターンを
グランド面またはガード面とした場合には、精密測定に
おける精度の向上、高周波特性の向上等を図ることがで
きる。

【００２４】本発明のプリント回路基材に使用される誘
電体膜は、高絶縁性を保証する意味から、非吸湿性の素
材を用いることが好ましく、また良好な高周波特性を得
たい場合には、該特性に応じた低誘電率，低誘電正接の
素材を用いることが好ましい。

【００２５】誘電体膜を構成する素材は、共振摂動法に
よる１ＭＨｚでの比誘電率および誘電正接がそれぞれ
６．０以下、０．１以下であり、かつ体積抵抗率が１０
^１４Ω・ｃｍ以上であることが好適である。具体的に
は、誘電体膜として上記特性を満足するＰＴＦＥ（ポリ
テトラフルオロエチレン）などのフッ素系合成樹脂が好
適である。

【００２６】このフッ素系合成樹脂にはポリイミド等の
合成樹脂を含浸させたものも好ましく用いられる。この
ような素材を用いることで、高周波特性の向上およびＤ
Ｃリーク電流の低減がより促進される。この場合、誘電
体層をＰＴＦＥ樹脂の単一層により構成することもでき
るし、誘電体膜２を、ＰＴＦＥ膜，ポリイミドフィル
ム，ガラスエポキシ材等との多層積層体にすることがで
きる。

【００２７】また、誘電体膜は、可撓性を有しており、
軟質弾性を有する素材により形成されていることが好ま
しい。これにより、たとえば被接触導体の複数の導体パ
ターンが同一平面上にない場合であっても、微小導体突
起と被接触導体の端子面との電気的接続を良好に行うこ
とができる。

【００２８】誘電体膜として、Ｐ−ＰＴＦＥ（多孔質ポ
リテトラフルオロエチレン）も好適に使用される。この
ような素材を使用することで、プリント回路基材自体が
被接触導体に対して柔軟に押接され、微小導体突起と被
接触導体の端子面との電気的接続が保証され、さらに多
孔内の空気の作用により、比誘電率が非多孔質のＰＴＦ
Ｅより低く抑えられ、良好な高周波特性を得ることがで
きる。なお、Ｐ−ＰＴＦＥに比べてポリイミドフィルム
５２は比誘電率が高く（３．１〜３．５程度）、ｔａｎ
δが１桁悪い（１ＭＨｚで０．００２程度）ので高周波
特性も、Ｐ−ＰＴＦＥには及ばない。

【００２９】誘電体膜が軟質ではあるが、必ずしも弾性
を有していない場合には、第２の導体パターン側に合成
樹脂弾性体を設けることで、微小導体突起と被接触導体
の端子面との電気的接続を保証することもできる。ま
た、誘電体膜が硬質であっても、被接触導体に形成され
た端子が弾性体上に形成されている場合にも、上記と同
様微小導体突起と被接触導体の端子面との電気的接続を
保証することができる。

【００３０】本発明の電気接続構造では、被接触導体の
端子１つに対して、第１の導体パターンに形成された微
小導体突起を、少なくとも１つ接触させることもでき
る。また、第１の導体パターンが複数のラインパターン
により構成される場合において、被接触導体の端子１つ
に対して複数の前記ラインパターンを対応させることも
できる。もちろん、前述したプリント回路基材は、電気
的接続を目的とするものであれば、いかなる態様で使用
することもでき、たとえば、被接触導体の端子の複数に
対して第１の導体パターンの１つが接触するような接続
構造、被接触導体も上記プリント回路基材である電気接
続構造（すなわち上記プリント回路基材同士を接触させ
る電気接続構造）等、種々の接続構造が採用できる。

【００３１】このような電気接続構造では、プリント回
路基材の第２の導体パターン側に、弾性体との接合を行
うための接着剤層、プリント回路基材の機械強度強化等
を目的とする合成樹脂膜、ガラスクロス等の種々の層を
形成することができる。

【００３２】上記のような層構造のプリント回路基材や
電気接続構造では、誘電体膜の下面に形成された第２の
導体パターン（たとえば、グランド面やガード面）が形
成されているので、たとえば、高周波特性に優れた回路
やＤＣリーク電流が極めて小さい回路の設計が可能とな
る。

【００３３】なお、本発明のプリント回路基材では、第
２の導体パターンに更に誘電体膜あるいは合成樹脂弾性
体を介して更に第３の導体パターンを形成することがで
き、以下同様にして第４，・・・の導体パターンを形成
することもできる。さらに、際下層を第１の導体パター
ンと同様の構成（すなわち、微小導体突起を設けた導体
パターン）とすることもできる。

【００３４】

【実施例】図１（Ａ）は本発明のプリント回路基材の一
実施例を示す平面図であり、図１（Ｂ）は（Ａ）の矢視
Ａ方向の断面図である。図１（Ａ），（Ｂ）のプリント
回路基材１では、誘電体膜２はＰ−ＰＴＦＥ樹脂からな
り、該誘電体膜２の一方の面にはＦＥＰ（四フッ化エチ
レン六フッ化プロピレン共重合体樹脂），ＥＴＦＥ（エ
チレン四フッ化エチレン共重合体樹脂）等のフッ素系樹
脂を主成分とする接着層３を介して、Ｃｕからなる第１
の導体パターン４が形成されている。図１（Ａ），
（Ｂ）では、この第１の導体パターン４は多数の端子パ
ターン４ａおよびこれらの端子パターン４ａから引き出
されたラインパターン４ｂにより構成されている。

【００３５】また、端子パターン４ａの表面を被覆して
ポリイミドからなる補助層５が形成されており、該補助
層５の表面には複数の微小導体突起６（同図では、Ｎｉ
にＡｕメッキを施したもの）が端子パターン４ａと導通
するように形成されている。なお、この微小導体突起６
は全体がキノコ状をなしているが、茎の部分が補助層５
により埋められているので、半球突起部分のみが表面に
露出している。補助層５がない場合（たとえば、後述の
図１３等に説明するように、微小導体突起の生成に必要
とされた補助層を、微小導体突起形成後に除去した場
合）には、微小導体突起６はキノコ状となって端子パタ
ーン４ａ面に立設することになる。この微小導体突起６
の個数，密度，配列は適宜変更することができる。図１
（Ａ），（Ｂ）において、微小導体突起６はマトリック
ス状に配置されている。

【００３６】さらに、誘電体膜２の他方の面には上記接
着層３と同一組成の接着層７を介して、Ｃｕからなる第
２の導体パターン８が形成されている。ここでは、この
導体パターン８は、グランド面またはガード面である。

【００３７】表１に上記誘電体膜２の諸物性の実測値の
具体例を示す。

【００３８】

【表１】試験項目単位試験方法実測値体積抵抗率 Ω・ｃｍＪＩＳＣ６４８１５．０×１０^１８表面抵抗 Ω ＪＩＳＣ６４８１２．０×１０^１７吸水率％ＪＩＳＣ６４８１０．０１％以下２３℃２４ｈｒ水中浸漬比誘電率ＪＩＳＣ６４８１２．１１ＭＨｚ誘電正接ＪＩＳＣ６４８１０．０００２１ＭＨｚ

【００３９】図１（Ａ），（Ｂ）の実施例では、誘電体
膜２の全体厚は接着層３，７の厚さを含んで５０〜１０
０μｍ程度、また補助層５の厚さは１０〜２０μｍ程
度、第１，第２の導体パターン４，８の厚さは１８〜８
０μｍ程度とされるが、本発明はもちろんこれらに限定
されるものではない。

【００４０】また、図２（Ａ）に示すように補助層５を
誘電体膜２の第１の導体パターン４が形成されている側
の面の全面にわたり形成することもできるし、図２
（Ｂ）に示すように、補助層５を設けないようにするこ
ともできる。補助層５を設けない場合には、特に微小導
体突起６はキノコ状の他、図３に示すような半球状（ボ
ール状）とすることもできる。なお、図１（Ａ），
（Ｂ）、図２（Ａ），（Ｂ）、図３において、微小導体
突起６の径は端子パターン４ａの面積にもよるが、前述
したように１０〜１００μｍ程度とすることが特に好適
である。

【００４１】図１（Ｂ）において、誘電体膜に寸法安定
層を設けたプリント回路基材を図４に示す。同図では誘
電体膜２はＰ−ＰＴＦＥ層２ａ／寸法安定層２ｂ／フッ
素樹脂層２ｃの３層構造からなり、寸法安定層２ｂとし
て、ポリイミドフィルム，ガラスクロス，ガラスエポキ
シ材等が用いられる。

【００４２】第１の導体パターン４の配置，形状等は適
宜に設計でき、たとえば信号ラインとガードラインとを
交互に配置する等も自由である。また、第１の導体パタ
ーン４を複数とする場合には、これらを等間隔で配置す
ることもできる。隣接する導体パターン４のピッチは最
小で２５０μｍ程度とすることが可能である。また、ラ
インパターン４ｂ（図１（Ａ）参照）の幅は、最小で１
００μｍ程度以下に形成することができる。この幅を適
宜に調整することによっても、インピーダンス整合が図
られる。

【００４３】１つの端子パターン４ａに設けられる微小
導体突起６はその個数に制限はなく、１つでもよいし、
たとえば１６，３２，・・・等としてもよい。なお、微
小導体突起６と被接触導体（ＰＣボード等）の端子パッ
ドとの接触をより確実にするためは、接触の完了時に接
触点を二以上とすることが好ましい。プリント回路基材
１と被接触導体との接触面に微細な塵が付着していた
り、酸化膜，硫化膜，油膜等が形成されていても、微小
導体突起６の先端は被接触導体の端子面に鋭利に接触す
るので、ラインパターンの表面が平滑なコンタクトシー
トに比較して接触の信頼性が極めて高い。

【００４４】また、本実施例では、プリント回路基材１
にはグランドやガードとしての第２の導体パターンが形
成されているので、高周波特性に優れ、またＤＣリーク
電流が極めて小さい回路の実現が可能となる。

【００４５】図５は、図１（Ａ），（Ｂ）のプリント回
路基材１を通常のＰＣボードと同様に用いた接続構造の
実施例を示している。面実装形ＩＣ等の被接触導体１０
１は、ソケットハウジング１０２に収納され、端子１０
３は図示しない板バネ等の押接手段により微小導体突起
６に押接されている。ここでは誘電体膜２として軟質弾
性体であるＰ−ＰＴＦＥ樹脂を用い、しかも第２の導体
パターン８の誘電体膜２が設けられた面とは反対側の面
には合成樹脂弾性体Ｅが設けられている。したがって、
特に本実施例では、微小導体突起６は端子１０３により
平均した押圧力で接触することができる。なお、図には
現れていないが、図５における第１の導体パターン４の
パターン形状は従来知られているものと同様であるので
詳述はしない。なお、図５では図２（Ｂ）に示した補助
層５がないものを用いている。

【００４６】図６は本発明のプリント回路基材の他の例
を示す図である。同図のプリント回路基材１１の構成
は、図には現れていないが、第１の導体パターンの形状
が異なることを除いて、図２（Ａ）に示したものと概略
同じである。すなわち、誘電体膜１２の一方の面に、接
着層１３を介して複数の平行なラインからなる第１の導
体パターン（同図では二つのラインパターン１４のみを
示す）が形成されている。これらのラインパターン１４
は補助層１５により被覆されており、補助層１５の表面
には多数の微小導体突起１６がラインパターン１４上に
形成されている。また、誘電体膜１２の他方の面には、
接着層１７を介して第２の導体パターン（グランド面１
８）が形成されている。

【００４７】図７においては、上記プリント回路基材１
１は、中心部が中空のシリコンラバー等の弾性体からな
る棒状弾性体１９にラインパターン１４が周に沿うよう
に一重に巻き付けられている。ここでは、プリント回路
基材１１の端部はフラップ状（フラップ部をＦで示す）
に突出させてある。

【００４８】このような棒状弾性体１９に巻き付けられ
たプリント回路基材１１は、図８に示すようにハウジン
グ１１１に収納される。同図においては、ハウジング１
１１は部材１１２と、縦断面がクランク形状をなす同じ
く長尺の部材１１３とから構成されている。

【００４９】一方、ＰＣボード１２１の端子１２２は、
たとえばＮｉ下地メッキの上にＡｕメッキを施したＣｕ
により構成され、そのピッチは、通常、第１のラインパ
ターン１４のピッチより大きく形成される。両ハウジン
グ部材１１２，１１３はボルト・ナット等の適宜の結合
手段により一体化されて上部が開口し下部にスリット１
１４が形成された形態をなし、このスリット１１４内部
において、端子が形成されたＰＣボード１２１の端子１
２２と、前述したプリント回路基材１１のフラップＦと
が重ね合わせされて圧着状態で挟持されている。

【００５０】また、ＰＣボード１３１の端子１３２が、
プリント回路基材１１のハウジング１１１の上端から突
出した部分に押接されている。なお、図８では微小導体
突起１６は端子１３２との当接部のみに形成してあり、
ＰＣボード１３１が下がり切ったときに、微小導体突起
１６が過不足なく端子１３２と接するようにしてある
が、微小導体突起１６を第１のラインパターン１４（図
７参照）の全域にわたり形成することもできる。

【００５１】プリント回路基材１１は、裏面にグランド
パターン１８が形成されているので、高周波特性に優れ
ており、しかも棒状弾性体１９が弾性力を有し、さらに
プリント回路基材１１のラインパターン１４とＰＣボー
ド１２１の端子１２２との接触が微小導体突起１６によ
り行われる。このため、以下に述べるような接触圧と移
動距離が制御された引っ掻き動作（以下、「スクラッ
チ」と言う）を生ずることにより信頼性の高い接触が得
られる。

【００５２】すなわち、図９（Ａ）に示すように接触開
始前において、周面上における微小導体突起１６ａ，１
６ｂ間距離がＬ′であったとする。ここで、ＰＣボード
１３１が微小導体突起１６ａ，１６ｂに接触するものと
する。図９（Ｂ）の状態において微小導体突起１６ａ，
１６ｂ間距離はＬ′′となり、接触がさらに進むと、図
９（Ｃ）に示すように微小導体突起１６ａ，１６ｂの頂
点間距離はＬとなる。このようにして、微小導体突起間
距離は、Ｌ′→Ｌ′′→Ｌ（Ｌ′＜Ｌ′′＜Ｌ）のよう
に変化するので、スクラッチが発生し接触が完全なもの
となる。

【００５３】すなわち、たとえば塵等が微小導体突起１
６ａ，１６ｂと端子パターンとの間に存在したとして
も、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように酸化膜，硫化
膜，油膜，塵等（符号Ｑで示す）はスクラッチ効果によ
り削られるので、信頼性が極めて高い接触を得ることが
できる。

【００５４】なお、スクラッチは、図１１（Ａ），
（Ｂ）に示すような機構により発生させることもでき
る。同図（Ａ），（Ｂ）では、プリント回路基材１１は
フラットで、かつ合成樹脂弾性体Ｅがその下面に設けら
れて構成されているものとする。この場合には、接触開
始時（同図（Ａ）参照）にＬであった微小導体突起間距
離が、接触終了後（同図（Ｂ）参照）にはプリント回路
基材１１の微小導体突起１６ａ，１６ｂ間部分が凸状に
変形するためにＬ′となる。すなわち、微小導体突起間
距離は、Ｌ→Ｌ′（Ｌ＞Ｌ′）のように変化して、図１
０（Ａ），（Ｂ）に示したと同様、スクラッチが発生し
接触が完全なものとなる。なお、図９（Ａ）〜（Ｃ）に
示した接触においても、図１１（Ａ），（Ｂ）に示した
メカニズムが併せて発生すると考えられる。

【００５５】さらに、スクラッチは、図１２（Ａ），
（Ｂ）に示すような機構により発生させることもでき
る。同図（Ａ），（Ｂ）では、図７に示した構成のプリ
ント回路基材１１は断面平行四辺形のハウジングＨに収
納されている。この場合には、棒状弾性体１９が接触過
程において変形し、微小導体突起１６がＰＣボードの端
子１３２に対してスライドしてスクラッチが発生する。

【００５６】以下、上記プリント回路基材１１を例にそ
の製造工程の一例を図１３（Ａ）〜（Ｇ）および図１４
（Ｈ）〜（Ｋ）により説明する。なお、ここでは微小導
体突起はキノコ状とし、かつ補助層はないものについて
説明する。

【００５７】まず、Ｃｕ膜材１４′とレジストフィルム
（ＲＦ）（この例では厚さ２０μｍ）との積層体を用意
し（図１３（Ａ））、ＲＦに微小導体突起の配列パター
ンをマスク印刷した後、露光する（同図（Ｂ））。この
露光により、ＲＦには底面にＣｕ膜材１４′が露出した
ホールｈ（この例では、径４０μｍ）が形成される（同
図（Ｃ））。この後、電解メッキにより、ホールｈ内で
Ｎｉを成長させる（同図（Ｄ））。Ｎｉの成長を、ホー
ルｈが埋め尽くされてもなお行うと、ＲＦ上にｈの径よ
りも大きい径の半球状のＮｉ突起１６′（この例では径
８０μｍ，ＲＦ表面から半球の頂点までの高さ１５μ
ｍ）が形成される（同図（Ｅ））。次いで、電解メッキ
あるいは化学メッキにより、Ｎｉ突起にＡｕメッキを施
し（同図（Ｆ））、ＲＦを除去する（同図（Ｇ））。こ
れにより、Ｃｕ膜材１４′に微小導体突起１６が形成さ
れた中間製品Ｐ１が製造される。

【００５８】このようにして製造された中間製品Ｐ１
と、接着剤（ＦＥＰ）層１３，１７が両面に塗布された
誘電体膜（Ｐ−ＰＴＦＥ膜）１２と、Ｃｕ膜材１８とを
熱圧着する（図１４（Ｈ））。これにより、微小導体突
起１６が一方の面に形成されたＣｕ膜材１４′と、誘電
体膜１２と、Ｃｕ膜材１８とが積層されて構成された中
間製品Ｐ２が製造される（同図（Ｉ））。なお、図１４
（Ｈ）では、この熱圧着はクッション材９１にヒータ９
２が形成された熱圧着手段９ａ，９ｂが用いられてい
る。

【００５９】次に、Ｃｕ膜材１４′およびＣｕ膜材１８
を所定パターン（同図では、微小導体突起１６を含んだ
幅０．１５ｍｍのパターン）でマスクし（図１４
（Ｊ））、この後エッチングを施してプリント回路基材
１１が完成される（同図（Ｋ））。

【００６０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のプリント回
路基材および電気接続構造によれば以下のような効果を
奏することができる。

【００６１】（１）誘電体膜の両面に導体パターン（す
なわち、第１，第２の導体パターン）を形成したので、
多様な応用が可能となる。すなわち、たとえば第１の導
体パターンを通常のＰＣボードに形成される回路パター
ン，ラインパターンとし、第２の導体パターンをグラン
ド，ガードとすることで、高周波特性に優れた回路、Ｄ
Ｃリークが極めて小さい回路の実現が可能となる。

【００６２】（２）従来の金属片を用いた電気接続構造
に比べて、端子の高密度化を図ることができる。

【００６３】（３）ボード間等で信頼性の高い電気的接
続が可能となる。すなわち、微小導体突起による効果、
すなわち少なくとも１点での接触を確実に確保する効
果、およびスクラッチ効果等により、信頼性の高い接続
を適度の押圧力により実現でき、かつ接点の高寿命化を
図ることができる。

【００６４】（４）従来のコネクタ，ソケット，ピン，
プローブと比較して維持・管理が容易である。すなわ
ち、従来、取り扱いミスによりピンやプローブを折り曲
げてしまうと言った事故の発生は不可避であるが、本発
明によれば、このような問題は生じにくい。また、バン
プやパターンを一連のプロセスで作製できるので、従来
のコネクタ，ソケット等と比較して低価格化を達成でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明のプリント回路基材の一実施例
を示す平面図、（Ｂ）は同じく（Ａ）の矢視Ａ方向の断
面図である。

【図２】（Ａ）は本発明において補助層を誘電体膜の導
体パターンが形成されている側の面の全面にわたり形成
した場合を、（Ｂ）は補助層を設けない場合をそれぞれ
示す図である。

【図３】本発明において用いられる半球状（ボール状）
微小導体突起を示す図である。

【図４】本発明において誘電体膜に寸法安定層を設けた
場合を示す図である。

【図５】本発明におけるプリント回路基材を通常のＰＣ
ボードと同様に用いた接続構造を示す図である。

【図６】本発明のプリント回路基材の他の例を示す図で
ある。

【図７】図７におけるプリント回路基材を、シリコンラ
バーからなる棒状弾性体に巻き付けて用いた様子を示す
図である。

【図８】図７に示した棒状弾性体に巻き付けられたプリ
ント回路基材をハウジングに収納した様子を示す図であ
る。

【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は図８におけるプリント回路基
材の作用の説明図である。

【図１０】（Ａ），（Ｂ）は本発明におけるスクラッチ
作用を説明するための図である。

【図１１】（Ａ），（Ｂ）は本発明におけるスクラッチ
作用の他の態様を説明するための図である。

【図１２】（Ａ），（Ｂ）は本発明におけるスクラッチ
作用のさらに他の態様を説明するための図である。

【図１３】本発明のプリント回路基材の製造工程の一例
を示す図である（（Ａ）〜（Ｇ））。

【図１４】本発明のプリント回路基材の製造工程の一例
を示す図である（（Ｈ）〜（Ｋ））。

【図１５】従来の導電性シートの使用例を示す図であ
る。

【図１６】（Ａ）〜（Ｃ）は、弾性体内に導電性材を混
入，積層等した従来例を示す図である。

【図１７】従来のエラスチックコネクタを示す図であ
る。

【図１８】従来の微小導体突起付シートを示す図であ
る。

【符号の説明】

１，１１プリント回路基材２，１２誘電体膜３，１３接着層４，１４第１の導体パターン５，１５補助層６，１６微小導体突起７，１７接着剤層８，１８第２の導体パターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体膜の一方の面に第１の導体パター
ンが、他方の面に第２の導体パターンがそれぞれ形成さ
れ、第１の導体パターンの少なくとも一部に１つまたは
複数の微小導体突起が形成されてなることを特徴とする
プリント回路基材。
【請求項２】前記微小導体突起の径が５〜５００μｍ
であることを特徴とする請求項１に記載のプリント回路
基材。
【請求項３】前記微小導体突起が有茎状をなして、前
記第１の導体パターン上に立設してなることを特徴とす
る請求項１または２に記載のプリント回路基材。
【請求項４】前記第１の導体パターン上の少なくとも
前記微小導体突起の周囲に、該微小導体突起の先端を露
出させて補助層が形成されてなることを特徴とする請求
項１〜３に記載のプリント回路基材。
【請求項５】第２の導体パターンがグランド面または
ガード面であることを特徴とする請求項１〜４に記載の
プリント回路基材。
【請求項６】前記誘電体膜の共振摂動法による１ＭＨ
ｚでの比誘電率が６．０以下、共振摂動法による１ＭＨ
ｚでの誘電正接が０．１以下であり、かつ体積抵抗率が
１０^１４Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１
〜５に記載のプリント回路基材。
【請求項７】前記誘電体膜が多孔質ポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂からなることを特徴とする請求項１〜６
に記載のプリント回路基材。
【請求項８】前記誘電体膜が可撓性を有する素材によ
り構成されてなることを特徴とする請求項１〜７に記載
のプリント回路基材。
【請求項９】前記第１の導体パターンが、複数のライ
ンパターンからなることを特徴とする請求項１〜８に記
載のプリント回路基材。
【請求項１０】請求項９に記載のプリント回路基材
と、被接触導体との電気接続構造であって、前記被接触
導体の端子１つに対して１つまたは複数のラインパター
ンが対応してなることを特徴とする電気接続構造。
【請求項１１】請求項１〜１０に記載のプリント回路
基材と、被接触導体との電気接続構造であって、前記被
接触導体の端子に対して、第１の導体パターンに形成さ
れた微小導体突起が、少なくとも１つ接触して電気接続
をなすことを特徴とする電気接続構造。