JPH1154876A - 基板端子の接続構造および接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異方性導電膜を用いてプリント配線基板等と
フレキシブル基板を接続する構造において、異方性導電
膜内に分散する導電粒子の偏りによる電極端子部の絶縁
性を向上する基板端子の接続構造および接続方法を提供
する。 【解決手段】 本発明のプリント配線基板２上には電極
２ａ、２ｂ、２ｃが形成されている。プリント配線基板
２上の電極２ａ、２ｂ、２ｃ間には、複数の丸孔でなる
絶縁孔１０が図１（ｃ）に示すようにプリント配線基板
２の異方性導電膜によって接続される領域Ｄに、プリン
ト配線基板２を貫通（図１（ｂ）参照）するように形成
されている。この絶縁孔１０によりプリント配線基板２
とフレキシブル基板を接続する際の異方性導電膜内に分
散する導電粒子の偏りを吸収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フレキシブル基板
と他のデバイスとを異方性導電部材（ヒートシール）を
介して接続する基板端子の接続構造および接続方法の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラズマディスプレイや液晶ディ
スプレイに代表されるディスプレイ装置の商品化が活発
である。かかるディスプレイ装置の基本構成を図５に示
す。図５に示すようなディスプレイ装置は、ガラス基板
をベースとするパネル本体１、パネル本体１を駆動する
駆動回路が搭載されたプリント配線基板２、および両者
を接続するポリイミドをベースとするフレキシブル基板
３により大略構成されている。

【０００３】図に示すようなディスプレイ装置を機能さ
せるためには、パネル本体１の画素に応じてＸ軸駆動、
Ｙ軸駆動とも数百本以上の信号線や走査線が必要とな
る。従って、パネル本体１とフレキシブル基板３間、お
よびプリント配線基板２とフレキシブル基板３間との接
続は１ミリ以下の狭い電極間ピッチとなり、その接続は
異方性導電膜を使用して行われるのが一般的である。

【０００４】異方性導電膜は、エポキシなどを材料とし
た絶縁体のバインダに導電粒子が混在するフィルム状の
ものである。異方性導電膜には様々な種類があるが、異
方性導電膜に使用されるバインダは熱硬化型が主流とな
っていて、導電粒子は数ミクロンから数十ミクロンの球
状のものが多い。異方性導電膜の形状寸法は厚みが２
５、４５ミクロンなど数十ミクロンオーダであり、幅が
１．５、２ミリなど数ミリオーダである。異方性導電膜
はリール状に巻取られた状態から所望の長さに切断して
使用するようになっている。

【０００５】異方性導電膜を用いたプリント配線基板と
フレキシブル基板の接続方法について図６を参照して説
明する。図６は従来のプリント配線基板とフレキシブル
基板の接続状態を示す断面図であり、図におけるプリン
ト配線基板２およびフレキシブル基板３の接続は、 １．異方性導電膜４を持ち来て、プリント配線基板２
側、或いはフレキシブル基板３側上に仮設置する。 ２．プリント配線基板２の電極２ａ、２ｂおよびフレキ
シブル基板３の電極３ａ、３ｂとを位置合わせして固定
する。 ３．フレキシブル基板３上に専用の熱圧着機（図示省
略）を設置し、熱圧着機のヘッダを介して両者を熱圧着
することにより行う。

【０００６】すなわち、熱圧着機のヘッダをフレキシブ
ル基板３上の異方性導電膜４の位置する部分に設置して
加圧・加熱することにより、プリント配線基板２の電極
２ａ、２ｂおよびフレキシブル基板３の電極３ａ、３ｂ
とを電気的に結合する。熱圧着機のヘッダによる加圧・
加熱の条件は、異方性導電膜の種類によっても異なる
が、一例として加圧は４０ｋｇ／平方ｃｍ、加熱は１６
０〜２００℃によって略２０秒間行われる。前述のパネ
ル本体１およびフレキシブル基板３間の接続も同様の接
続方法によって行われる。

【０００７】このようにして接続されたプリント配線基
板２の電極２ａ、２ｂおよびフレキシブル基板３の電極
３ａ、３ｂとは、図６に示すように異方性導電膜４の導
電粒子５を介して通電される。それとともに、プリント
配線基板２の電極２ａ、２ｂ間、およびフレキシブル基
板３の電極３ａ、３ｂ間（基板水平方向）は、絶縁体で
あるバインダ６が介在するため絶縁されることになる。

【０００８】しかしながら、異方性導電膜４を用いて接
続されるプリント配線基板２およびフレキシブル基板３
の電極間には、次のような基本的問題が存在する。つま
り、図５のＡ部を拡大した上面図７やその断面図８に示
すように、フレキシブル基板３の端部Ｂ近傍や、バイン
ダ６中に発生した気泡７の縁部Ｃにおいては、導電粒子
５の密度が高くなってプリント配線基板２の電極２ａ、
２ｂ間、およびフレキシブル基板３の電極３ａ、３ｂ間
（基板水平方向）の絶縁性が低下する。その結果、各々
電極間が短絡する可能性がある。

【０００９】その理由を図９および図１０を参照して詳
しく説明するならば、異方性導電膜を挟持して重ね合わ
されたプリント配線基板２およびフレキシブル基板３上
に熱圧着機のヘッダを押し当てて加圧・加熱（図９
（ａ）参照）すると、異方性導電膜４は図９（ｂ）に示
すように周囲に流延しようとする。

【００１０】フレキシブル基板３は、図１０に示すよう
にポリイミド８ベース上に電極３ａなどが形成されてお
り、フレキシブル基板３の表面には図１０（ｂ）に示す
ような微細なバリ（突起物）、および図１０（ｃ）に示
すような反りなどが発生する場合がある。このようなバ
リや反りなどが発生したフレキシブル基板３上に異方性
導電膜４を設置すると、異方性導電膜４に分散する導電
粒子５はバリや反りなどの影響を受けてフレキシブル基
板３の端部Ｂ近傍に塞き止められ、この部分での導電粒
子５の密度が高くなる（図７参照）。さらに、異方性導
電膜４においてはバインダ６中に空気を取込んで気泡７
が発生する場合があり、導電粒子５はこの気泡７によっ
て塞き止められて気泡７縁部Ｃの導電粒子５の密度が高
くなる。

【００１１】フレキシブル基板３の端部Ｂや気泡７縁部
Ｃにおける導電粒子５の密度が高くなると、プリント配
線基板２やフレキシブル基板３の電極間は瞬時に短絡す
る。また、初期状態では電極間の絶縁性が確保されてい
たとしても、長期的に温度・湿度などの影響を受けて徐
徐に絶縁性が失われる場合がある。その結果、プリント
配線基板２やフレキシブル基板３の電極間が短絡して電
子機器の故障を惹起する虞れがある。なお、フレキシブ
ル基板の反りやバリによって異方性導電膜の導電粒子の
密度が高くなる状態は、フレキシブル基板が接続される
パネル本体側およびプリント配線基板側双方で起こり得
るが、ガラスで作成されたパネル本体側に比べてプリン
ト配線基板側の方が異方性導電膜のバインダは流れ易
く、導電粒子が塞き止められ易い状況にある。

【００１２】図１０に示したフレキシブル基板３のバリ
や反りは、フレキシブル基板３の外形を金型により脱離
する時に発生する。このフレキシブル基板３端部のバリ
や反りを無くすためには金型構造の見直しや、一旦発生
したバリや反りを何らかの手段で除去する作業が必要と
なり、経済的にも好ましくない。また、図７に示したバ
インダ６中に発生する気泡７は、熱圧着機を用いて異方
性導電膜４を加圧・加熱する条件、異方性導電膜４の外
形寸法などを最適化することにより減少することはでき
るが、皆無とすることは困難である。さらに、異方性導
電膜４内に分散する導電粒子５の数を減らすことによ
り、フレキシブル基板３端部Ｂやバインダ６中に発生し
た気泡７の縁部Ｃ（図７参照）における導電粒子５の密
度を低くすることも可能であるが、この方法では、電極
間の導通を図る導電粒子の数が減ることになるため、フ
レキシブル基板およびプリント配線基板の電極間の導通
信頼性が損なわれる問題がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題点
に鑑みてなされたもので、その課題は、異方性導電膜を
用いてプリント配線基板とフレキシブル基板とを接続す
る構造において、異方性導電膜内に分散する導電粒子の
偏りによる電極端子部の絶縁性を向上する基板端子の接
続構造および接続方法を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述した本発明の課題を
解決するために以下の手段を講じた。すなわち、請求項
１に記載の本発明の基板端子の接続方法は、複数の電極
端子が形成された第１の基板（プリント配線基板等）
と、第１の基板にそれぞれ対応した複数の電極端子が形
成された第２の基板（フレキシブル基板等）とを、異方
性導電部材を介在させた状態で重ね合わせて加圧・加熱
処理することにより、第１の基板の複数の電極端子と第
２の基板の複数の電極端子との電気的結合を図る基板端
子の接続方法において、第１の基板および第２の基板の
少なくとも一方の電極端子間に絶縁孔を形成することに
より、異方性導電部材内に分散される導電粒子の偏りに
よる他の電極端子との絶縁不良を防止することを特徴と
する。

【００１５】また、請求項３に記載の本発明の基板端子
の接続構造は、複数の電極端子が形成された第１の基板
（プリント配線基板等）と、第１の基板にそれぞれ対応
した複数の電極端子が形成された第２の基板（フレキシ
ブル基板等）とを、異方性導電部材を介在させた状態で
重ね合わせて加圧・加熱処理することにより、第１の基
板の複数の電極端子と第２の基板の複数の電極端子との
電気的結合を図る基板端子の接続構造において、第１の
基板および第２の基板の少なくとも一方の複数の電極端
子間に、他の電極端子との絶縁を図る絶縁孔を等間隔で
形成することを特徴とする。

【００１６】本発明の基板端子の接続構造および接続方
法によれば、例えば第１の基板（プリント配線基板等）
に形成された複数の電極端子間に、他の電極端子との絶
縁を図る絶縁孔を形成するようにしたため、第１の基板
（プリント配線基板等）および第２の基板（フレキシブ
ル基板等）を重ね合わせて熱圧着機により加圧・加熱処
理する際に発生する異方性導電部材中に分散する導電粒
子の偏りが解消される。その結果、異方性導電部材中の
導電粒子の分布密度が局所的に高くなることが無くな
り、第１の基板および第２の基板における電極端子間の
短絡を防止することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態につき添付図面を参照して説明する。

【００１８】実施の形態例１ 先ず、図１を参照して本発明の基板端子の接続構造の実
施の形態例１を説明する。図１は本発明のプリント配線
基板の実施の形態例１を示す図であり、（ａ）はその斜
視図、（ｂ）はその正面断面図、（ｃ）はその上面図で
ある。なお、従来技術で記載した事項と共通する部分に
は同一の参照符号を付すものとする。

【００１９】図１（ａ）における本実施の形態例のプリ
ント配線基板２上には電極２ａ、２ｂ、２ｃが形成され
ている。プリント配線基板２上の電極２ａ、２ｂ、２ｃ
間には、本発明の特徴事項として、複数の丸孔でなる絶
縁孔１０が形成されている。本発明の絶縁孔１０は、図
１（ｃ）に示すようにプリント配線基板２の異方性導電
膜によって接続される領域Ｄにおいて、プリント配線基
板２を貫通（図１（ｂ）参照）して形成されている。異
方性導電膜によって接続される領域Ｄ以外の電極２ａな
どは図示を省略したソルダレジストにより被覆されてい
る。

【００２０】本発明の絶縁孔１０は、基本的にプリント
配線基板２の製造プロセス上にあるドリル加工により開
口されるため、絶縁孔１０の形状は円形となる。絶縁孔
１０の孔径は電極間のギャップと同等、若しくはそれ以
下とする。但し、現行のプリント配線基板２製造プロセ
ス上にあるドリル加工による最小孔径は略０．３φとな
る。

【００２１】従って、これより狭い電極間ギャップには
対応できないが、プラズマディスプレイのようなディス
プレイ装置においては、特に高い駆動電圧が使用されて
絶縁性が求められる走査線側（図５におけるＹ軸駆動
側）の電極間ギャップは０．３ミリ以上であることか
ら、本発明の有効性に疑問の余地はない。なお、本発明
の絶縁孔１０はプレス加工により一括形成することも可
能である。また、絶縁孔１０の形状は例示した円形に限
らず、楕円孔やスリットのようなものであっても良い。

【００２２】異方性導電膜を用いた本発明の基板端子の
接続構造および接続方法について図２を参照して説明す
る。図２は本発明のプリント配線基板とフレキシブル基
板の接続状態を示す断面図である。図におけるプリント
配線基板２およびフレキシブル基板３の接続は、 １．異方性導電膜４を持ち来て、プリント配線基板２
側、或いはフレキシブル基板３側上に仮設置する。 ２．プリント配線基板２の電極２ａ、２ｂおよびフレキ
シブル基板３の電極３ａ、３ｂとを位置合わせして固定
し、専用の熱圧着機のヘッダ（図示省略）をフレキシブ
ル基板３上に押し当てて、両者を熱圧着する。

【００２３】すなわち、熱圧着機のヘッダをフレキシブ
ル基板３上の異方性導電膜４の位置する部分に設置して
加圧・加熱することにより、プリント配線基板２の電極
２ａ、２ｂおよびフレキシブル基板３の電極３ａ、３ｂ
とを電気的に結合する。熱圧着機のヘッダによる加圧・
加熱の条件は、一例として加圧は４０ｋｇ／平方ｃｍ、
加熱は１６０〜２００℃によって略２０秒間行う。

【００２４】このようにして接続されたプリント配線基
板２の電極２ａ、２ｂおよびフレキシブル基板３の電極
３ａ、３ｂとは、図２に示すように異方性導電膜４の導
電粒子５を介して電気的結合が実現される。ここで、従
来技術で説明したように、プリント配線基板２の電極２
ａ、２ｂ間やフレキシブル基板３の電極３ａ、３ｂ間に
分布密度の高い導電粒子５領域が形成されたとしても、
導電粒子５の一部は本発明の絶縁孔１０に吸収されて導
電粒子５の分布密度が平均化される。これにより、従来
技術の図７で示す如きフレキシブル基板３の端部Ｂ近
傍、バインダ６中に発生した気泡７縁部Ｃにおける導電
粒子５の分布密度は平均化され、プリント配線基板２の
電極２ａ、２ｂ間およびフレキシブル基板３の電極３
ａ、３ｂ間（基板水平方向）の絶縁性が確保される。

【００２５】実施の形態例２ 次に、図３を参照して本発明の基板端子の接続構造の実
施の形態例２を説明する。図３は本発明のプリント配線
基板の実施の形態例２を示す拡大上面図である。

【００２６】図３における本実施の形態例の特徴事項
は、プリント配線基板２とフレキシブル基板３とを位置
合わせして積層した状態のプリント配線基板２の電極間
において、フレキシブル基板３の端部Ｂに中心が位置す
るように絶縁孔１０を形成した点である。

【００２７】これにより、前述のフレキシブル基板３の
反りやバリによって塞き止められた導電粒子は本発明の
絶縁孔１０に吸収されるようになり、フレキシブル基板
３の端部Ｂにおける導電粒子の密度が高くなる状態を解
消することができる。その結果、フレキシブル基板３の
端部Ｂにおける電極間短絡は解消され、本発明のプリン
ト配線基板を使用する電子機器の信頼性を向上すること
ができる。以降の動作は前述と同様であり、重複するた
めその説明を省略する。

【００２８】実施の形態例３ 本実施の形態例は、実施の形態例１および２と同様の効
果をもたらす他の実施形態を示すものである。すなわ
ち、本発明の接続構造を施すプリント配線基板として多
層プリント配線基板を用いた例であり、これを図４を参
照して説明する。図４は本発明のプリント配線基板の実
施の形態例３を示す断面図である。

【００２９】図４における本実施の形態例の多層プリン
ト配線基板１２上には電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃが形
成されている。多層プリント配線基板１２上の電極１２
ａ、１２ｂ、１２ｃ間には、多層プリント配線基板１２
の例えば絶縁層１３領域において凹孔（凹溝でも良い）
１１が形成されている。

【００３０】これにより、従来技術の図７で示す如きフ
レキシブル基板３の反りやバリによって塞き止められた
導電粒子５、およびバインダ６中に空気を取り込んで形
成される気泡７（凹溝が形成された場合）によって塞き
止められる導電粒子５は本発明の凹孔１１により吸収さ
れ、導電粒子の密度が高くなる状況は解消される。その
結果、フレキシブル基板３の端部Ｂにおける電極間短絡
は解消され、本発明のプリント配線基板を使用する電子
機器の信頼性を向上することができる。以降の動作は前
述と同様であり、重複するためその説明を省略する。

【００３１】本発明の基板端子の接続構造および接続方
法の具体的効果として、次のことが挙げられる。第１に
は、本発明のプリント配線基板では、プリント配線基板
の電極間に絶縁孔や凹孔を形成するようにしたため、プ
リント配線基板やフレキシブル基板の電極間で導電粒子
の密度が高くなることがなくなり、電極間の絶縁性が向
上する。第２には、異方性導電膜中に分散する導電粒子
の数を減らす必要がないため、プリント配線基板および
フレキシブル基板電極間の通電信頼性が高く保たれる。
第３には、従来のプリント配線基板とフレキシブル基板
の接続においては、電極間の長期的な絶縁性を確保する
ため、防湿用のコーティング剤を塗布する必要がある
が、本発明のプリント配線基板を使用することにより、
このコーティング剤の使用量を減らす、若しくは廃止す
ることができる。これにより、本発明のプリント配線基
板を使用する電子機器の製造コストを低減できる。

【００３２】以上本発明の好適な実施の形態例につき詳
細な説明を加えたが、本発明はこれら実施の形態例以外
にも各種実施態様が可能である。例えば前記実施の形態
例では本発明の接続構造を施す基板としてプリント配線
基板を例示して説明したが、本発明の接続構造は、例示
したプリント配線基板に限ることなく、ディスプレイパ
ネル本体を構成するガラス基板やその他電子部品にも適
用することが可能である。また、本発明は前記実施の形
態例に限定されず、様々な形態に発展出来ることは言う
までもない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の基板端子の
接続構造および接続方法によれば、一例としてプリント
配線基板とフレキシブル基板を異方性導電膜を用いて接
続する基板端子の接続構造において、プリント配線基板
に形成された電極端子間に他の電極端子との絶縁を図る
絶縁孔や凹孔を形成するようにしたため、プリント配線
基板とフレキシブル基板を重ね合わせて熱圧着機により
加圧・加熱処理する際に発生する異方性導電部材中に分
散する導電粒子の偏りが解消される。その結果、異方性
導電部材中の導電粒子の分布密度が局所的に高くなるこ
とが無くなり、プリント配線基板およびフレキシブル基
板の電極端子間の短絡を防ぐことができる。これによ
り、本発明の基板端子の接続構造および接続方法を使用
する電子機器の信頼性を向上できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のプリント配線基板の実施の形態例１
を示す図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその正
面断面図、（ｃ）はその上面図である。

【図２】 本発明のプリント配線基板とフレキシブル基
板の接続状態を示す断面図である。

【図３】 本発明のプリント配線基板の実施の形態例２
を示す拡大上面図である。

【図４】 本発明のプリント配線基板の実施の形態例３
を示す断面図である。

【図５】 本発明に係わるフラットディスプレイの基本
構成を示す上面図である。

【図６】 従来のプリント配線基板とフレキシブル基板
の接続状態を示す断面図である。

【図７】 図５のＡ部を拡大して示す拡大上面図であ
る。

【図８】 従来のプリント配線基板とフレキシブル基板
の接続の問題点を説明する正面断面図である。

【図９】 従来のプリント配線基板とフレキシブル基板
の接続方法を説明する上面図であり、（ａ）は熱圧着機
による加圧・加熱前、（ｂ）は熱圧着機による加圧・加
熱後である。

【図１０】 本発明に係わるフレキシブル基板を示す図
であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその正面の拡大
断面図、（ｃ）はその端部の拡大断面図である。

【符号の説明】

１…パネル本体、２…プリント配線基板、３…フレキシ
ブル基板、４…異方性導電膜、５…導電粒子、６…バイ
ンダ、７…気泡、８…ポリイミド、１０…絶縁孔、１１
…凹孔、１２…多層プリント配線基板、１３…絶縁層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の電極端子が形成された第１の基板
   と、前記第１の基板にそれぞれ対応した複数の電極端子
   が形成された第２の基板とを、異方性導電部材を介在さ
   せた状態で重ね合わせて加圧・加熱処理し、前記第１の
   基板の電極端子と前記第２の基板の電極端子との電気的
   結合を図る基板端子の接続方法において、 前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方
   の電極端子間に絶縁孔を形成することにより、前記異方
   性導電部材内に分散される導電粒子の偏りによる他の電
   極端子との絶縁不良を防止することを特徴とする基板端
   子の接続方法。
2. 【請求項２】 前記基板端子の接続方法は、ディスプレ
   イ装置に用いられることを特徴とする請求項１に記載の
   基板端子の接続方法。
3. 【請求項３】 複数の電極端子が形成された第１の基板
   と、前記第１の基板にそれぞれ対応した複数の電極端子
   が形成された第２の基板とを、異方性導電部材を介在さ
   せた状態で重ね合わせて加圧・加熱処理し、前記第１の
   基板の電極端子と前記第２の基板の電極端子との電気的
   結合を図る基板端子の接続構造において、 前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方
   の電極端子間に他の電極端子との絶縁を図る絶縁孔を形
   成することを特徴とする基板端子の接続構造。
4. 【請求項４】 前記絶縁孔は、前記第１の基板上に重ね
   合わせられた前記第２の基板の端部に略中心が位置する
   ように設けられた丸孔および楕円孔、前記第１の基板の
   電極端子間に設けられた複数の丸孔および楕円孔、前記
   第１の基板の電極端子間に設けられた凹溝および凹孔の
   うち、少なくとも１形状であることを特徴とする請求項
   ３に記載の基板端子の接続構造。
5. 【請求項５】 前記基板端子の接続構造は、ディスプレ
   イ装置に用いられることを特徴とする請求項３に記載の
   基板端子の接続構造。