JPS6054486A - 高分子素子のリ−ド線接続部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分舒〕 本発明は高分子素子のリード線接続部に関し、更に詳し
くは、奥分子素子の特性を変えることなく、高分子素子
の電極とリード線とを強固に接続し、しか電接着力及び
電気抵抗が経時的に劣化１７にくい構造の高分子素子の
リード線接続部に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、圧電素子、焦電薫子、ニレクレット素子、光電溝
素子等の素子とＩ〜て高分子材料から成るものが注目さ
れそいる。

例えば、圧雷性高分子紫子と１−２ては、ｙｊｅ　＋Ｊ
　フッ化ビニＩＪデンが知られている。この高分子素子
はセラミックＩＦ　Ｍ、　Ｘ子に比べて薄膜化等の加１
−性に優れ、しかも、パルスエコー特性が良好であるた
め、これを超１）＃断層撮影用の振動子に用いると鮮明
な画像が得られるという利点を有する。

従来、これら高分子素子のｔｉｔｌｌｊｉとリード線と
の電気的接続方法としては、導電、性高分子や銀に−ス
ト等の導電、性液着剤を用いて、リード線を高分子素子
の電極に接着させる方法が採用されていた。

このような方法で得らｆ＋る高分子素子のリード線接続
部は、高分子素子の布１極面上に肉盛された導電性接着
剤中にリード線の一端が埋設された構造を有する。

しかしながら、この接続部はリード線の埋設長もしくは
肉盛の大きさ等の再現性が悪く、シげしげ接着力が弱い
ため素子の振動もしくは熱ザイクル等で容易に剥離し、
しかも、経時的な接着力の低下もしくは抵抗値の１竹が
みられるという欠点があった。

また、前記接続部を得る方法は、高分子素子の電極が小
さかったり、微細状パターンを形成゛している場合、高
度な接着技能を要し、接着熟練者でさえ、接着の際、隣
接する電極その他の部分に導電性接着剤が流れ出し短絡
を起してしまうという問題がしばしば起った。

前記問題を克服する方法として、高分子素子の電極面と
リー］゛線とを溶融デンディング法、超音波デンディン
グ法等によって、直接、電気的に接続する方法が知られ
ている。

これらの方法によって得られる接続部は、前記のものに
比べて接着力が大きいという利点を有する。

しかしながら、これら方法では、一般的に、高分子素子
の電極部分の全面もしくは一部を加熱することが必要と
なるため、高分子素子と電極との密着力が低下するほか
、例えば、圧電性高分子素子、焦電性高分子素子、エレ
クトレット素子の変彫もしくは脱分極又は光導電性高分
子素子の熱分解もしくは熱劣化等、高分子素子の機能低
下を招来しやすい。

このため、こわらの接続方法は実用性に欠け、前記問題
を本質的に解消するものでなかった。

〔発明の目的〕

本発明は、高分子素子の特性を変えることなく、高分子
素子の電極とリード線とを強固に接続１〜、しかも、接
着力及び′ＷＬ気抵抗抵抗時的に劣化しにくい構造の高
分子素子のリード線接続部を提供することを目的とする
。

〔発明の概要〕

本発明者は上記目的を達成すべく鋭意研突を重ねた結果
、高分子素子の電極面にプリント基板のスルーホール部
を吻合せｊ〜め、しかる後、該スルーホール内に導筒、
性接着剤を充填すると、接着剤の不都合な流出が防止さ
れ、しかも、再現性良く一定な接着力を有する接着部が
簡易に得られることを見い出し、本発明を完成するに至
った。

即ち、本発明の高分子素子のリード線接続部は、高分子
素子の高分子基相上に設けられた電極面によって、プリ
ント基板のスルーホール部の開１］端が閉成されて成る
凹形孔部内に導電性接着剤が充填されていることを特徴
とする。

以下、本発明のリード線接続部を図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明のリード線接続部の一例を示す概念的断
面図である。

図中、高分子基材１の上下両面にそれぞれ電極２ａ及び
２ｂが設けられている。電極２ａの外表面には絶縁層３
と導電層４から成るプリント基板が添着されており、そ
のスルーホール部６は開口端７が［１ｌｌｉ２ａによっ
て閉塞されて凹形孔部を形成している。この凹形孔部内
には導電性接着剤が充填され、導電性接着剤を介して電
極２ａとプリント基板のリード線部が接着される〇 用いる高分子基材１の種類は高分子素子の用途に応じて
適宜選択される。

例えば、圧電性高分子素子又は焦電性高分子素子ではポ
リフッ化ビニリデン又はポリフッ化ビニリデンとポリフ
ッ化ビニルの共重合体を、ニレクレット素子ではポリテ
トラフルオルエチレンを、光導電性高分子素子ではぼり
アセチレン又はポリビニルカルバゾール等を用いること
ができる。

高分子基材１の形状は、用途に応じて、プルツク状、板
状、フィルム状等に成形されたものが用いられ、該基材
１の表面には、金、＃、銅等の公知の電極が、例えば蒸
着、スパッタリング、化学メッキ等によって設けられる
。

プリント基板としては、例えば、紙−ポリエステル、？
リイジド、ガラスーエ４？キシ樹脂等の絶縁層３とその
表面に形成された金、銀、銅等の導電層すなわちリード
線４とから成り、かつ、リード線４上にスルーホール６
が設けられた周知のものを用いることができる。

スルーホール６の形状は、高分子基材１上に設置した電
極２ａの寸法よりも小さければ、円形状、楕円形状、長
、正方形状等いずれの形状でもよく、場合により、スル
ーホール部分は同−電！＃２ａ。

２ｂに対して複数個設けてもよい。この場合、高分子基
材１上に設けたｉｌ！極２＆とリード線４との電気的接
着の信蝙性が向」ニし、また、高分子基材ｌとリード線
４との接着性が向上する。

用いる導電性接着剤５としては、導電性と接着性を同時
に具備しているものであれば―かなるも、のであっても
よく、例えば、金、銀、銅等の金属（ もしくは炭素の微細状導電性粉末をエポキシ、アクリル
、酢酸ビニル等の接着性樹脂に分散混練せしめ、適宜、
溶媒を加えて塗料状として加熱硬化もしくは塗布乾燥に
よって接着機能を発揮するものが挙げられる。また、前
記導電性接着剤５において、加熱硬化方法に代えて紫外
線もしくは電子線等圧より硬化するいわゆる紫外線硬化
型導電性接着剤、電子線硬化型導電性接着剤を用いても
よい。

本発明の高分子素子のリード線接続部は、例えば１次の
方法によって得ることができる。

先ず、予め高分子基材１の電極面２ａとリード線４上の
スルーホール開口端７とを合致させた後、高分子基材１
もしくはプリント基板３の端部等を接着剤で固定する。

次に、プリント基板のスルーホール上部よりスキージ等
により導電性接着剤５を塗布し、スルーホール部分に導
電性接着剤５を充填する。また、スポット的にスルーホ
ール部分に導電性接着剤を加圧注入する方法、スルーホ
ール部分に対応して導電性塗料５を印刷する方法などに
よって充填することもで紮る。

また、予め、スルーポール内に導電性塗料を表面張力に
よって保持したｆ　４　、Ｍ、極面２ａとスルーホール
開口端７とを吻合せしめることもできる。

最後に、スルーホール内の導電、性塗刺を乾燥、低温加
熱、硬化剤の添加、紫外線照射もしくは電子線照射する
ことによって硬化せしめると、本発明のり−ド綜接続部
が得られる。

〔発明の効果〕

本発明の高分子素子のリード線接続部は、■電極とスル
ーホールによって形成される凹状孔内に導電性接着剤が
保持されるので、接着時の接着剤の流れが完全に阻止さ
れ、隣接する高分子素子の電極部分の短絡が防止できる
こと、■接着面積が大きく、シかも、スルーホールの孔
径と長さによって接着面積が一定するため、再現性良く
高い接着力を得ることが出来ること、■導電性接着剤が
スルーホール内に容っているので、接着剤が外界の影響
を受け嬉く、接着剤中の導電性微粒子の酸化による抵抗
変化、湿気による接着力の低下が防止されること、■有
機接着剤で接着されているので、高分子素子は高温熱履
歴を受けることがなく、その結果、加熱に伴う高分子素
子の機能劣化がないこと、及び■リード線接続部を得る
方法が簡易であり、特別の熟練技能を要しないこと等の
効果を奏し、その工業的価値は極めて大である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の高分子素子のリード線接続部を実施例に
沿って具体的に詳説する。

実施例 厚さ５０μｍのポリフッ化ビニリデン圧電フイルムの両
面に蒸着法によって厚さ１〜２μｍの銀金属膜を被着せ
しめた後、エツチング処理を施すことによって、その片
面に巾１．０ｍｓ長さ１３．０ｔｘｔの短冊状の電極２
ａを単位電極間隔０．３ｎおきに形成せしめ、また他方
の面に前記短冊状電極と対応する形の・母ターン吠に共
通電極を形成し、圧電性高分子素子を得た。

第２図に、得られた圧電性高分子素子の一部省略斜視図
を示す。図に示される通り、高分子基材１の上面には６
４個（］部省略のため図面上は１１個の）短冊状の電極
２ａを列設せしめた。この場合、各電極１つ当り、１つ
の圧電素子が形成されるので、６４個の圧電性高分子素
子を形成したことになる。尚、高分子基材１の下面には
電極２ａに対応する共通１１ＥｔＩｌｌｉ２ｂが設けら
れている。

次に、チリフッ化ビニリデン圧電フィルムを折り重ねて
二層に積層した。積層に当っては、短冊状電極２ａを上
下正しく重なる様にした。この積層型ポリフッ化ビニリ
デン圧電フイルムの共通電極２ｂ側にλ／４　板兼電極
板として、厚さ１５０μｍの銅板の片面を導電性接着剤
（藤倉化成製、ドータイ）Ｄ−７５３）で接着し、更に
１この銅板の他面にエポキシ樹脂（工４ツク社製３０１
−２）を介して厚さ５Ｗのアクリル板を接着回走するこ
とによって、高分子圧電型超音波振動子を作成した。

第３図に得られた高分子圧電型超音波振動子の概念的断
面図を示す。

図中、高分子基材（ポリフッ化ビニリデン圧電フィルム
）１がＪの字型に折り曲げられ、共通電極２ｂ（［ｆｌ
ｌにはＨ板８及びアクリル板９がこの順序で接着されて
いる。更に、第３図には、この高分子素子のリード線接
続部が示されている。

本発明のリード線接続部は次のようにして得た。

先ず、高分子基材１に設げられた短冊状電極２ａと形状
を同じくしたポリイミド系フレキシブルプリント基板３
のリード線４に、直径０．．３＋Ｈのスルーホール６を
設け、このプリント基板３を短冊状電極２ａに対応する
様に重ね、仮固宇した。次に、スルーホール６と電極２
ａによって形成される凹形孔部内に導電性塗料５（藤倉
化成■、商標；ドータイトペイン）Ｄ−７５３）を注入
し、５０’Ｃで３時間加熱して硬化せしめて、電極２ａ
とリード線４を接続した。

ポリイミド系フレキシブルプリント基板３の他の端部は
、半日１０けによりリード線４を接続した。

この様にして得た高分子素子電極面２ａとｙ＞＝　ＩＪ
イミド系７レキシプルプリント騒板のリード線４との接
続抵抗は２．ＯＸ　］、　ｒ）−？Ωであり、さらにこ
の状態で５０℃、相対溶度９０％の環境試験を行ったと
ころ、５　（１０時間経過後においても接続抵抗の変化
はほとんど認められなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高分子素子のリード線接続部の一例を
示す概念的断面図である。 第２図は実施例１で得られた圧雪１性高分子繁子の一部
省略斜視図である。 第３図は実施例１で得られた高分子圧電型超音波振動子
とそのリード線接続部を示す概念的断面である。 １・・・高分子基材、２ａ、２ｂ・・・電極、３・・・
プリント基板の絶縁層、４・・・シリンド基板のリード
線（導電層）５・・・導電性接着剤、６・・・スルーホ
ール、７・・・スルーホールの開口端、８・・・銅板、
９・・・アクリル板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高分子素子の高分子基材上に般しナらｔ、した電極面に
   よって、プリント基板のスルーホール部の開に１端が閉
   成されて成る凹形孔部内に導電性接着剤が充填されてい
   ることを特徴とする高分子素子のリード線接続部。