JPH07326410A - ヒートシールコネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明は静電気の発生に伴なう不利を解決し
たヒートシールコネクタの提供を目的とするものであ
る。 【構成】 本発明のヒートシールコネクタは、図１に示
したように絶縁性可撓性基材２の片面に導電ペーストで
回路パターン４を設けると共に、この回路パターンの接
続基材との接合部に異方導電性接着剤層５を設け、この
基材の反対面に帯電防止処理層８を設けてなることを特
徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はヒートシールコネクタ、
特には硬質プリント基板（ＰＣＢ）、フレキシブルプリ
ント基板（ＦＰＣ）などの同種または異種の回路基板
間、あるいは液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロ
ルミネッセンス（ＥＬ）、プラズマディスプレイ（ＰＤ
Ｐ）などの表示体とその駆動用ＩＣを搭載した回路基板
との間を、各々の入出力端子を介して接続するヒートシ
ールコネクタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回路基板間、あるいは表示体と回路基板
とを電気的に接続するためのヒートシールコネクタ11に
ついては、従来から図４に示したように絶縁性可撓性基
材12の片面に導電ペースト13をスクリーン印刷などで印
刷して所望の回路パターン14を形成し、この上に導電粒
子16を絶縁性接着剤17中に分散配合してなる異方導電性
接着剤15を基材全面に設けてなるものが知られており、
これが産業上も広く使用されている（特公昭55-38073
号、特公昭58-56996号各公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このヒートシ
ールコネクタについては、ここに使用されている絶縁性
可撓性基材が10¹⁰Ω・cm以上の電気的絶縁性物質である
ために、基材同士の擦れによってここに静電気が発生
し、特に空気中の湿度が低い場合には印刷作業者がしば
しば感電したり、空気中の塵やほこりが基材に付着し易
いために、品質や生産性が低下するという欠点がある。
また、ヒートシールコネクタの導電ラインや異方導電性
接着剤層を形成するには、スクリーン印刷で行うのが一
般的であるが、スクリーン印刷は印刷中に溶剤が蒸発し
て導電ペーストの粘度が増加してスクリーン版の目詰り
や回路パターンのカスレ等の印刷不良が発生するのを防
ぐために中〜高沸点の溶剤を使用し、さらに導電ペース
トの塗り厚が一般に５〜50μｍと厚いために導電ペース
トの乾燥に長時間を要し、また乾燥時の溶剤蒸発量が多
い。そのため、印刷や乾燥装置の周辺で空気中の溶剤濃
度が著しく高くなるという問題点があり、この周囲での
基材の擦れなどによる帯電や静電気のスパークで空気中
の溶剤に引火し、火災や爆発を引き起すおそれがあると
いう問題点もあるので、これについてはこの静電気の発
生を抑えることが要望されている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような欠
点、問題点を解決したヒートシールコネクタに関するも
のであり、これは絶縁性可撓性基材の片面に導電ペース
トで形成された回路パターンを設けると共に、少なくと
もこの回路パターンの被接続基板との接合部に異方導電
性接続手段を設け、この基材の反対面には帯電防止処理
層を設けるか、あるいは基材自体を帯電防止剤を練り込
んだものとしてなることを特徴とするものである。以下
にこれをさらに詳述する。

【０００５】

【作用】本発明のヒートシールコネクタは基板の回路接
合部の反対面に帯電防止処理層が設けられているので、
この基材同士の擦れなどで静電気が発生してもこの帯電
防止処理層によってその静電気が速やかに消失するの
で、静電気による事故を未然に防止することができる。

【０００６】本発明のヒートシールコネクタは従来公知
のヒートシールコネクタにおける回路接合部の反対面に
帯電防止処理層を設けたものであるが、これは例えば図
１に示したものとされる。図１、図３は本発明のヒート
シールコネクタ１の相異なる態様の縦断面図を示したも
ので、図１は絶縁性可撓性基材２の片面に導電ペースト
３で回路パターン４を設けると共に、この上に導電性粒
子６を絶縁性接着剤７の中に分散配合してなる異方導電
性接着手段としての異方導電性接着剤５の層を設け、さ
らにこの基材の反対面に帯電防止処理層８を設けてなる
もの、図３は導電ペースト３からなる回路パターン４に
比較的大きな導電性粒子６が埋設されて回路パターンに
突起６を設けて異方導電性接着手段とし、さらにこの上
に絶縁性接着剤７の層を設けたものである。

【０００７】このヒートシールコネクタを構成する絶縁
性可撓性基材、導電ペースト、異方導電性接着剤はこの
種のヒートシールコネクタに使用されるものと同一のも
のとすればよい。したがって、この絶縁性可撓性基材は
厚さが10〜50μｍのシート状のものとすればよく、この
材料は特に限定されるものではないが、これにはポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポ
リイミド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアリレ
ート、ポリブチレンテレフタレートなどが例示される。

【０００８】なお、本発明のヒートシールコネクタにお
いては、これらは 340〜 700nmの可視光透過率が低いと
このヒートシールコネクタを被着体である回路基板と圧
着固定する際の位置合わせが困難となる場合には、これ
が70％以上、さらには90％の透明ないし半透明のもので
あることが望ましいが、これは後記する帯電防止処理後
または練り込み後もそれが50％以上、さらには70％以上
であることが望ましい。また、この基材は導電性の回路
パターン間での絶縁性を確保させるために、体積固有抵
抗が10¹²〜10¹⁶Ω・cmのものとすることがよい。

【０００９】また、ここに使用される回路パターンを形
成されるための導電ペーストは、エポキシ、ウレタン、
アルキッド、フェノール、アクリル、ポリエステル、ポ
リアミド、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリビニルブチラ
ールなどの樹脂に、カーボンブラック、グラファイト、
カーボンファイバー、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉなどの導電性フ
ィラーと有機溶剤を添加したものとされ、この樹脂は熱
可塑性であっても熱硬化性であってもよいが、耐熱性や
折り曲げ性を向上させるためには熱硬化性のものを使用
するのがより好ましい。また、これはその印刷性を向上
させるためのレベリング剤、増粘剤、消泡剤や、回路パ
ターンを構成する導電ラインを高強度にしたり、耐温
度、耐湿性を向上するためのシリカ、酸化チタン、炭酸
カルシウムなどの補強剤を必要に応じて添加したものと
してもよい。なお、有機溶剤は引火性や爆発性や人体に
対する毒性が低いものが望ましく、さらに、上記樹脂に
対する溶解力、蒸発速度、乾燥条件、溶液粘度、価格な
どを総合的に評価して選択される。例えば、酢酸カルビ
トールやブチルカルビトールアセテートなどのグリコー
ルエーテルエステル系、メチルセロソルブ、ブチルセロ
ソルブやブチルカルビトールなどのグリコールエーテル
系、ｎ−ブチルエーテル、ブチルフェニルエーテルなど
のエーテル系、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン
やイソホロンなどのケトン系、酢酸エチル、酢酸ブチル
などのエステル系、イソブチルアルコール、イソプロピ
ルアルコール（ＩＰＡ）などのアルコール系、トルエ
ン、キシレン、石油スピリット、石油ナフサなどの炭化
水素などが例示される。

【００１０】この導電ペーストによる回路パターンの形
成は、これを上記した基材の表面にロールコーティン
グ、ナイフコーティング、グラビア印刷、スクリーン印
刷などの公知の方法で印刷したのち、溶剤を除去するた
めに乾燥すればよいが、これにはスクリーン印刷による
ことが最も好ましいものとされる。

【００１１】この回路パターンの上にはついで異方導電
性接着手段としての異方導電性接着剤層が塗布されてヒ
ートシールコネクタとされるが、この異方導電性接着剤
は絶縁性接着剤と導電性粒子と有機溶剤を配合したもの
を印刷し、乾燥して形成される。この絶縁性接着剤とし
ては、エポキシ、ポリエステル、ポリアミド、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリビニルブチラール、ポリウレタ
ンなどの樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン−アクリレート共重合体、スチレン−ブチレン−スチ
レン（ＳＢＳ）共重合体、カルボキシ変性ＳＢＳ共重合
体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合
体、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニト
リル−ブタジエンゴムなどが例示され、これらはそれを
熱硬化させるための架橋剤、硬化剤として例えばイソシ
アネート、アミン、酸無水物、ポリオールなどの官能基
を有する化合物を含むものとしてもよい。さらに絶縁性
接着剤には粘着付与剤を添加配合してもよく、これには
ロジン、ロジン誘導体、テルペンフェノール、アルキル
フェノール、クマロン−インデン、イソプレンなどの樹
脂が例示されるが、これらには絶縁性接着剤の耐熱性、
耐湿性などのために必要に応じ劣化防止剤、耐熱添加
剤、軟化剤、金属不活性化剤などが添加される。また、
ここに使用する有機溶剤は導電ペーストの項に記載した
ものと同様のものを適宜選択すればよい。

【００１２】また、導電性粒子としてはＡｕ、Ａｇ、Ｃ
ｕ、Ｎｉ、半田などの金属粒子、タングステンカーバイ
トなどのセラミックス粒子、カーボン粒子、表面を金属
メッキした樹脂粒子などが例示されるが、これらはＰＣ
Ｂなどの被着体との接続安定性を向上させるために、形
状や粒径は均一化するのがよく、この粒径は小さすぎる
と導電ラインと対向する電極との電気接続ができず、逆
に大きすぎると隣接導電ライン間でリークするので、粒
径は５〜50μｍがよい。

【００１３】本発明のヒートシールコネクタは、前記し
た絶縁性可撓性基材の片面に上記した導電ペーストで回
路パターンを形成させ、ついでこの回路パターンの上に
上記した異方導電性接着剤層を設けることによって構成
した公知のヒートシールコネクタの、この基材の他の表
面に帯電防止処理層を設けたものである。この帯電防止
処理層は面積抵抗が10¹²Ω／□以上では基材からの静電
気除去速度が充分でなく、帯電防止能力が不足し、帯電
防止剤の量が多すぎると基材表面から帯電防止剤が脱離
したり、ヒートシールコネクタを回路基板と圧着一体化
したときに、これが基材上の他の電子部品と接触すると
漏電などにより電気特性が低下するおそれがあるので、
これは 10⁶〜10¹²Ω／□のものとすることがよい。

【００１４】ここに使用される帯電防止剤としては、
酸化すず（SnO₂）、酸化インジウム（In₂O₃ ）やＩＴＯ
などの導電性を有する金属酸化物、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎ
ｉ、Ｆｅ、Ａｌなどの金属、アルキルスルホナート、
アルキルベンゼンスルホナート、アルキルホスフェート
などのアニオン系、第４級アンモニウムクロライド、第
４級アンモニウムサルフェートなどのカチオン系、ポリ
オキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタ
ン脂肪酸エステルなどのノニオン系、アルキルベタイ
ン、アルキルアラニンなどの非イオン系で例示されるイ
オン系帯電防止剤、ポリアクリル酸型カチオン、ポリ
ビニルベンジル型カチオンなどの導電性樹脂成分、テ
トラチオフルアレン（ＴＴＦ）やテトラシアノキノンジ
メタン（ＴＣＮＱ）で例示される分子間化合物系錯体、
カーボンブラック、カーボンファイバー、グラファイ
トなどの炭素系粉末などの材料が例示される。

【００１５】これらの材料を使用した帯電防止処理方法
は、使用する帯電防止剤に応じて適宜選択すればよい
が、基材との密着性、基材の可撓性、耐熱性、耐薬品性
などの基材自身が有する諸物性を著しく劣化させる処理
方法は避けるべきである。この具体的処理方法として
は、Ａ）帯電防止剤を水やアルコールなどで希釈してス
プレーやブラシなどで基材上に塗布したり、樹脂バイン
ダーにこれを分散配合したワニスを基材に塗布する表面
塗布法、Ｂ）帯電防止剤を蒸発源としてこれを真空中で
加熱するか、電子ビームを照射して蒸発させ、この蒸気
を基材表面に堆積させる蒸発法によればよく、これによ
ればこの帯電防止処理層の存在によってこのヒートシー
ルコネクタの衝撃、摩擦によって静電気が発生しても、
この静電気はこの帯電防止処理層によって消失するとい
う効果が与えられるけれども、この帯電防止処理層の形
成は図２に示したように、Ｃ）この基材を構成する樹脂
の中にこの帯電防止剤を練り込んで平板状に成形してな
る帯電防止性を有する基材９としてもよく、これによれ
ばこれに帯電防止処理層を設けなくても同様の効果を得
ることができる。

【００１６】なお、この帯電防止処理層を形成する上記
したＡ）の表面塗布法に使用する帯電防止剤は上記した
、、、、とすればよく、これらはバインダー
100重量部に対して 0.5重量部未満では帯電防止効果が
小さく、10重量部より多くすると帯電防止剤が基材表面
から離脱したり、基材の透明性を低下させるので 0.5〜
10重量部とすればよい。帯電防止剤を分散、配合するバ
インダーは、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であ
ってもよいが、多重に重ねたり、巻物状で保管できた
り、ヒートシール時の加熱ヘッドに転写しないことが要
求されるため、概ね 150℃以上で溶融しないことが必要
である。したがってこれはウレタン、アクリル、ポリエ
ステル、エポキシ樹脂を熱硬化させたものが最も好まし
い。さらに、この塗膜にはブロッキングを防止するため
に、絶縁性の微粒子を添加して表面を凹凸にするとより
好ましく、この微粒子は0.01〜10μｍのシリカ、炭酸カ
ルシウム、けい酸塩などの無機質フィラーやアクリル、
フェノール、スチレン、シリコーン樹脂ボールなどの有
機質フィラーが例示され、ブロッキング防止性能、コス
トなどの点から添加量は 0.1〜10重量部が好ましい。こ
の塗布方法はロールコート、スプレーコート、ナイフコ
ート、グラビア印刷、スクリーン印刷などで行えばよい
がこの厚さは薄すぎると帯電防止効果が不足し、厚すぎ
ると基材の透明性が低下するし、高コストとなるので１
〜10μｍとすればよい。

【００１７】また、これをＢ）蒸発法とするときの帯電
防止剤は上記した、を用いればよいが、これは真空
蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法な
どで行えばよく、この場合の堆積厚さは使用する材料に
よって異なるけれども、では30〜 300Å、では 100
〜10,000Åとすればよい。さらに、このＣ）練り込み法
では上記した、、、、の帯電防止剤を使用す
ればよいが、これはバインダー 100重量部に対して 0.5
重量部未満ではその帯電防止効果が不足するし、これを
20重量部より多くすると導電性や誘電率が高くなって、
隣接する回路パターン間の絶縁性などの電気特性の維持
が困難となるりやすく、基材が脆くなりやすく、耐熱性
も低下し透明も低下するので、これは 0.5〜20重量部の
範囲とすることが好ましい。

【００１８】なお、本発明のヒートシールコネクタの製
造については、従来例のヒートシールコネクタとの関係
上、公知のヒートシールコネクタの基材の他面に帯電防
止処理層を設けるように説明したが、これは工業的には
基材の片面にまず帯電防止処理層を形成するか、この基
材を樹脂に帯電防止剤を混練りしてから成形したものと
し、これに導電ペーストで回路パターンを形成し、これ
に異方導電性接続層を設けてヒートシールコネクタとす
る方法とすることがよく、その理由は導電ペーストや異
方導電接着剤の印刷工程における静電気の発生を抑える
ために、これら印刷工程以前に予め基材に帯電防止処理
を施す必要があるためである。この異方導電性接続手段
については図３に示したように導電ペーストを絶縁性あ
るいは導電性の微粒子を含んだもので形成し、この上に
絶縁性接着剤７を塗布したものとしてもよい。

【００１９】ここに使用する絶縁性あるいは導電性の粒
子10は、粒径が２〜 200μｍ、好ましくは５〜 100μｍ
のものがよく、その理由は粒径が小さすぎると回路パタ
ーン中に埋設してしまい、熱接続基材と本発明のヒート
シールコネクタとを加熱加圧接続するときに回路パター
ン上に形成した絶縁性接着剤７を排除できず、電気的接
続ができなくなるためであり、逆に粒径が大きすぎると
粒子10が回路パターンから脱離し易くなり、また隣接電
極間でリーク不良が発生する危険が増えるためである。
材質は絶縁性粒子としては電気絶縁性の樹脂粒子、セラ
ミック粒子などが例示され、これにはフェノール、スチ
レン、エポキシ、ウレタン、アクリル、ポリアミド、ポ
リイミド、イソプレン、ブタジエン、スチレン−ブチレ
ン−スチレン、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレ
ン共重合体などの粒子やタングステンカーバイド、アル
ミナなどのセラミックスなどが挙げられる。導電性粒子
としてはＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、半田などの金属粒
子、カーボン粒子、表面を金属メッキした樹脂粒子など
が例示される。

【００２０】

【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例を示すが、例
中における帯電電荷量、基材の表面抵抗値の測定は下記
によるものである。 （帯電電荷量）基材の表面に帯電防止処理層をもつ40×
80mmのヒートシールコネクタを作製し、この帯電防止処
理面を５mmφ×40mm長さの塩化ビニル管に捲き付けた綿
ネル布で50回摩擦して帯電させたのち、帯電防止処理面
を金属板に10秒間だけ接触させ、放電させて試料の帯電
電荷量を測定する。 （表面抵抗値）40×80mmのヒートシールコネクタの両端
に電極を接触させて抵抗値を測定し、下記の計算式から
表面抵抗を算出する。 表面抵抗（Ω／□）＝抵抗値（Ω）×幅（40mm）×長さ
（80mm）

【００２１】実施例１〜６ 厚さ25μｍのポリエチレンテレフタレート樹脂の基材の
片面に、下記のＩ〜IIで示される帯電防止剤を下記に示
した厚さで印刷するか、下記の III〜VIに示した帯電防
止剤を下記に示した厚さで蒸発処理し、あるいはＶ〜VI
に示した帯電防止性能を持った基材を成形した。

【００２２】Ｉ 帯電防止溶液：下記配合の溶液を３
μｍ厚に印刷する 飽和共重合ポリエステル樹脂 100重量部 イソシアネート化合物 2重量部 アニオン系帯電防止剤 3重量部 シリコーン樹脂ボール（φ５μｍ） 3重量部 トルエン 500重量部 II 帯電防止溶液：下記配合の溶液を８μｍ厚に印刷
する ポリメチルメタクリレート樹脂 100重量部 ＴＣＮＱ錯体粉末 10重量部 シリカ粉末（ｄｐ＝ 0.5μｍ） 1重量部 酢酸エチル 150重量部 ＭＥＫ 150重量部 Ｖ 帯電防止処理シート：下記配合物を25μｍ厚のシ
ートに成形する ポリエチレンテレフタレート樹脂 100重量部 SnO₂粉末（ｄｐ＝５μｍ） 20重量部 VI 帯電防止処理シート：下記配合物を50μｍ厚のシ
ートに成形する ポリカーボネート樹脂 100重量部 ポリビニルベンジル型カチオン樹脂 30重量部 III 蒸発法 金属Ｓｎを１×10^-5Torrの真空中で蒸発させ、真空蒸着
加工を行い、反応炉中のポリエステル樹脂シート上に50
nmの厚さに堆積させる。 IV 蒸発法 ＩＴＯをターゲットとして、２×10^-2Torrの酸素分圧雰
囲気中でスパッタリング加工を行い、 1,000オングスト
ロームの厚さに堆積させる。

【００２３】ついで、この基材の他面に飽和共重合ポリ
エステル樹脂 100重量部、イソシアネート化合物３重量
部、鱗片状Ａｇ粉 700重量部、カーボンブラック10重量
部、酢酸カルビトール 500重量部、レベリング剤１重量
部および消泡剤１重量部からなる導電ペーストを厚さ10
μｍで塗布して回路パターンを形成させ、この回路パタ
ーン上にカルボキシ変性ＮＢＲ 100重量部、アルキルフ
ェノール系粘着付与剤40重量部、石油ナフサ 250重量
部、ブチルカルビトール 250重量部、耐熱添加剤１重量
部、シランカップリング剤１重量部およびＡｕメッキフ
ェノール樹脂粒子（15μｍφ）15重量部よりなる異方導
電性接着剤を厚さ20μｍに印刷してヒートシールコネク
タを製作し、このものの帯電電荷量および表面抵抗を測
定したところ、後記する表１に示したとおりの結果が得
られた。

【００２４】比較例１〜２ 実施例で使用したポリエチレンテレフタレート樹脂基材
の片面に、前記した実施例１で使用した帯電防止溶液
からアニオン系帯電防止剤を除いた樹脂組成物を厚さ３
μｍで印刷したもの（比較例１）を作ると共に、この基
材に前記した実施例６におけるＩＴＯをターゲットとす
るスパッタリング加工により厚さが10Åの蒸発膜を形成
したもの（比較例２）を作製し、これに実施例と同じ方
法で回路パターンを作り、これに異方導電性接着剤層を
設けてヒートシールコネクタを作り、このものの帯電電
荷量および表面抵抗値を測定したところ、つぎの表１に
示したとおりの結果が得られた。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【発明の効果】本発明はヒートシールコネクタに関する
もので、これは公知のヒートシールコネクタの導電性接
着剤層を有しない他面に帯電防止処理層を設けるか、こ
の基材を帯電防止能をもつものとしてなるものである
が、これにはヒートシールコネクタが他の基材と接触し
たとき、または擦り合ったときに発生する静電気の発生
を抑えたり、基材を載置しておくテーブルや空気中に静
電気を放出する効果がある。従って、ヒートシールコネ
クタの印刷や外形カットや検査工程における基材の搬
送、スクリーン印刷時のスキージなどによる基材の擦れ
などによる基材の帯電を抑えることができ、作業者が感
電する虞がなくなる。また、スパークの発生が抑えられ
るので、導電ペーストなどの印刷・乾燥工程で有機溶剤
が蒸発して空気中の溶剤濃度が上昇しても、溶剤が引火
して火災や爆発を引き起こす危険を容易に回避できると
いう有利性が付与され、さらに基材にちりやほこりが付
着しにくくなるので製品の品質や収率、生産性が向上す
るという利点が与えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヒートシールコネクタの縦断面図を示
したものである。

【図２】本発明のヒートシールコネクタの他の例の縦断
面図を示したものである。

【図３】本発明のヒートシールコネクタのさらに他の例
の縦断面図を示したものである。

【図４】従来公知のヒートシールコネクタの縦断面図を
示したものである。

【符号の説明】１ ，11…ヒートシールコネクタ ２，12…基材 ３，13…導電ペースト ４，14…回路パターン ５，15…異方導電性接着剤 ６，16…導電粒子 ７，17…絶縁性接着剤 ８…帯電防止処理層 ９…帯電防止性能をもつ基材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性可撓性基材の片面に導電ペースト
   で形成された回路パターンを設けると共に、少なくとも
   この回路パターンの被接続基板との接合部に異方導電性
   接続手段を設け、上記絶縁性可撓性基材の反対面には帯
   電防止処理層を設けてなることを特徴とするヒートシー
   ルコネクタ。
2. 【請求項２】 絶縁性樹脂に帯電防止剤を練り込んだ樹
   脂組成物からなる絶縁性可撓性基材の片面に導電ペース
   トで形成された回路パターンを設けると共に、少なくと
   もこの回路パターンの被接続基板との接合部に異方導電
   性接続手段を設けてなることを特徴とするヒートシール
   コネクタ。