JPS6261397A

JPS6261397A - 配線基板の接続方法

Info

Publication number: JPS6261397A
Application number: JP20136385A
Authority: JP
Inventors: 和明鈴木; 勝久折原
Original assignee: Sony Chemicals Corp
Current assignee: Dexerials Corp
Priority date: 1985-09-11
Filing date: 1985-09-11
Publication date: 1987-03-18

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】〔産業上の利用分野〕本発明は配線基板上に配された多数の配線パターンに対
し、夫ｌ対応する他の配線パターン若しくは他の集積回
路等の電子部品のリードのような他の配線基板の配線パ
ターンを接続するのに通用して好適な配線基板の接続方
法に関する。

〔発明の概要〕

本発明は配線基板上に配された多数の配線パターンに対
し、夫々対応する他の配線パターン若しくは他の集積回
路等の電子部品のリードのような他の配線基板の配線パ
ターンを接続する配線基板の接続方法に於いて、夫々複
数の配線パターンを有する一対の配線基板の互に対応す
る配線パターンを電気的に接続するに、この−・対の配
線基板の対応配線パターン間に、絶縁性接着剤に低融点
金属粒子が分散された接着剤層を配すると共にこの一対
の内の一方の配線基板の上のこの接着剤層に対応する部
分に先端に長方形かつ平面状の発熱部を形成する様に溝
部により分割された先端に行くに従って先細に形成され
た一対の電極を有する加熱加圧装置のこの発熱部を対応
させ、その後この一対の電極間に通電して加熱加圧して
この一対の配線基板の対応する配線パターンをこの金属
粒子の溶融により電気的に接続し、その後この加圧状態
のまま電極間の通電を停止して所定温度まで冷却し、そ
の後この加圧状態を解除するようにし、簡単、迅速且つ
容易に信頼性の高い接続をなし得る様にしたものである
。

〔従来の技術〕

近時、電子機器の小型化、電子部品の小型化に伴って、
配線基板例えばフレキシブル基板若しくは剛性（リジッ
ト）な基板上に狭ピッチをもって形成された多数の配線
パターンに対し、２等配線パターンに対応して同様に狭
ピッチに配列された他の例えばフレキシブル基板上に設
けられた配線ベターンや集積回路等の部品のリード等の
多数の狭ピッチの配線パターンを接続する作業が必要と
されている。これらの接続は通常例えば金線による所謂
ワイヤーボンディングや半田ディツプを伴う半田付は法
等によっている。

然しなから、金線によるワイヤーボンディングはワイヤ
ー自体が高価格であることと、一括した接続が行えない
ことによって接続作業が煩雑でコスト高を招来し、また
多数の接続部の狭ピッチ化によってワイヤー相互の接触
、或いはボンディング部を幅狭とすることによる接続強
度及び接続部相互の短絡など信頼性にも問題が生じる。

また半田ディツプによる場合、接続部ピンチの狭隘化に
よって接続部相互に半田の流れが生じ短絡などの事故を
招来する等同様に信頼性に問題が生じる。

そこで先に本願出願人は特願昭５８−２５０７８６号に
示す如く絶縁性接着剤に低融点金属粒子が分散された接
着剤を使用して接続する方法を提案した。これは第５図
、第６図及び第７図に示すように、例えばガラス基板（
１）上にこれに被着された０、２ｍｓピッチ（幅０．１
菖謬８間隔０．１■重）の互いに平行配列された複数の
帯状のＩＴＯより成る透明の配線パターン（２）を形成
した。一方、厚さ　１２５μｍのシート状のフレキシブ
ル基板（３）を設け、これに上述の配線パターン（２）
と同様の寸法形状の厚さ３５μｍのＣｕＷｌによる配線
パターン（４）を形成した。更に一方、剥離シート上に
、接着剤層（５）を塗布した連結シートを用窓する。こ
の連結シートの接着剤層（５）は、ホットメルトタイプ
の絶縁性接着剤（６）に、半田金属粒子（７）を分散し
たものを用いた。絶縁性接着剤（６）は次の組成とした
。

この組成の絶縁性接着剤（６）に、これの固形分１００
容量部に対し、ＩＯ容量部の低融０点半田金属粒子（７
）を分散させた。この金属粒子は、Ｐｂ　−５ｎ合金に
ｓｂとＢｉを添加してその融点が１４０℃とされた平均
粒径２０μｍの半田金属粒子を用いた。

このように絶縁性接着剤（６）に低融点半田金属粒子（
７）が分散された接着剤塗料を乾燥後の厚さが２０μｍ
となるように剥離シート上にコーターによ−って塗布し
て連結シートを得た。このようにして得た連結シートの
剥離シートを剥離して基板（１）上の各配線パターン（
２）上の少なくとも配線パターン（４）と接続すべき部
分に差し渡ってその接着剤層（５）を載せ、これの上に
、第６図に示すように、フレキシブル基板（３）をその
各配線パターン（４）が対応する配線パターン（２）上
に、互いに接続すべき部分が夫々同一方向に延び接着剤
Ｎ（５）を介して重なり合うように載せ、両者を接着剤
層（５）の温度１４０℃〜１９０℃で３０ｋｇ　／　ｃ
ｊＩＩ〜５０ｋｇ　／−で１５秒〜２０秒間加熱加圧し
た。

このようにすると、接着剤層（５）中の接着剤が加熱に
よって流動性を呈するので、特に両基板（１）及び（３
）の互いの対向面より実質的突出しているために圧力が
掛けられる配線パターン（２）とこれに対応する配線パ
ターンとの間に介在する絶縁性接着剤（６）の多くが側
方に押し出されこれら配線パターン（２）及び（４）の
間において半田粒子が、その加熱加圧によって第７図に
示すように熔融圧潰され、配線パターン（２）及び（４
）間が半田づけされて両者が電気的に接続される。この
場合、加熱加圧によって、流動性に冨んだ状態とされた
絶縁性接着剤（６）が、配線パターン（２）との間から
外側に押し出され両省が、半田金属によって良好に融着
され、その接続部外に押し出された絶縁性接着剤（６）
が導電性を有する金属粒子（７）を良好に包み込み、且
つ隣り合う接続部間にこの接着剤が多量に存在すること
によって両虎板（１１（３１が強固に固着される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然しなから斯る配線パターン（２）及び（４）との間の
導通抵抗はバラツキが太き（、平均が例えば１０Ω以上
もあった。これにつき本発明者が種々研究したところ、
フレキシブル基板（３）の腰が強いものにあってはスプ
リングバックが強く、この接着剤（６）が熱可塑性のた
め加熱加圧した状態より同時に加熱加圧を止めたときに
は接着剤（６）が十分固っていないので、このフレキシ
ブル基板（３）がスプリングバックし、この導通抵抗が
バラツクものと思わり。

る。更に従来の加熱加圧装置の加熱加圧部（８）は第８
図に、示す如く、抵抗体より成る所定厚例えば２■−の
２字状板状体より形成し、この両端を電極（８ａ）及び
（８ｂ）とし、この電極（８ａ）及び（８ｂ）闇に電圧
を供給して、この電極（８ａ）及び（８ｂ）間を発熱さ
せて加熱すると共にこの電極（８ａ）（８ｂ）上より矢
印で示す如く加圧するようにしていたが、この加熱加圧
部（８）では電極（８ａ）及び（８ｂ）が比較的長くそ
の厚さが比較的薄いため曲りを生じ全体に平均に十分な
圧力を掛けることもむずかしかった。

本発明は斯る点にシみ一対の配線基板間を筒中。

迅速且つ容易に信頼性の高い接続が出来る様にすること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明配線基板の接続方法は第１図、第２図に示す如く
夫々複数の配線パターン（２）及び（４）を有する一対
の配線基板（１１及び（３）の互に対応する配線パター
ン（２）及び（４）を電気的に接続するに、この一対の
配線基板＋１１及び（３）の対応する配線パターン（２
）及び（４）間に、絶縁性接着剤（６）に低融点金属粒
子（７）が分散された接着剤層（５）を配すると共にこ
の一対の内の一方の配線基板（３）の上の接着剤層（５
）に対応する部分に、先端に長方形かつ平面状の発熱部
（９）を形成する様に溝部αωにより分割された先端に
行くに従って先細に形成された一対の電極（ｌｌａ　）
（ｌｌｂ　）を有する加熱加圧装置（１２）のこの発熱
部（９）を対応させ、その後この一対の電極（ｌｌａ　
）及び（ｌｌｂ　）間に通電して加熱加圧してこの一対
の配線基板（１１及び（３）の対応する配線パターン（
２）及び（４）をこの金属粒子（７）の溶融により電気
的に接続し、その後この加圧状態のままでこの電極（ｌ
ｌａ　）及び（ｌｌｂ　”ｊ間の通電を停止して所定温
度まで冷却し、その後この加圧状態を解除１゛ろように
したものである。

〔作用〕

斯る本発明に依れば先端に長方形かつ平面状の発熱部（
９）を形成する溝部ＯＩにより分割された先端に行くに
従って先細に形成された一対の電極（ｌｌａ　）（ｌｌ
ｂ　）を有する加熱加圧装置（１２）のこの発熱部（９
）により配線基板（１１及び（３）間に配された絶縁性
接着剤（６）に低融点金属粒子（７）が分散された接着
剤層を加熱加圧して金属粒子（７）の溶融によりこの配
線パターン（２）及び（４）を電気的に接続し、その後
電極（ｌｌａ　）　　（ｌｌｂ　）への通電を停止し、
加圧状態のまま所定の温度まで冷却し、その後この加圧
状態を解除する様にしたので、配線基板（１）及び（３
）間の接着剤（６）が十分固まった後に加圧状態を解除
することとなり、スプリングバンクを生ぜず、配線パタ
ーン（２）及び（４）間の導電抵抗は極めて小く全て例
えば１Ω以下となり信頼性の高い接続ができる。

また発熱部（９）を溝部０鴫により分割された先端に行
くに従って先細に形成した一対の電極（ｌｌａ　）及び
（Ｉｌｂ）の先端間に設けたので、電極（ｌｌａ）及び
（ｌｌｂ）間は例えば２ＩＩｍと極めて短いので、電極
（ｌｌａ　）　　（ｌｌｂ　）の上方より加圧したとき
はこの間のたわみは小さく、接続部全体に渡って略均−
な圧力を加えることができる。

〔実施例〕

以下第１図、第２図、第３図及び第４図を参照しながら
、本発明配線基板の接続方法の一実施例につき説明しよ
う。

本例に於いては第１図、第５図に示す如く例えば液晶表
示装置が構成される例えばガラス基板（１１上に、これ
に被着された０、２ｎ＋ピツチの互いに平行配列された
複数の帯上のＩＴＯより成る透明の配線パターン（２）
、　（２）・・・に、厚さ　１２５μｌＩｌのシート状
のホリイミドより成るフレキシブル基板（３）に形成さ
れた配線パターン（２１、（２１・・・と同様の寸法形
状の厚さ３５μＩのＣｕ箔による配線パターンｆ４１．
．　＋４１・・・を接続するに以下述べる如くして行う
。

このガラス基板（１）及びフレキシブル基板（３）の夫
々の対応する配線パターン＜２１　（２１・・・及び（
４）　（４）・・・間に接続すべき部分の差し渡って前
述同様のホットメルトタイプの絶縁性接着剤（６）に半
田金属粒子（７）を分散した接着剤層（５）を配して基
台（１３）の所定位置にフレキシブル基板（３）を上側
として配置し、このフレキシブル基板（３）上の接着剤
層（５）に対応する部分に加熱加圧装置（１２）の発熱
部（９）が当接する如くする。

この加熱加圧装置（１２）は第１図及び第２図に示す如
くニッケルクロム抵抗合金より成り、先端に例えば幅２
鶴、長さくこれは接続部の長さにより決定される）３（
Ｊの長方形で且つ平面状の発熱部（９）を形成する様に
溝部０υにより分割された先端に行くに従って先細に形
成された一対の電極（ｔｌａ）及び（ｌｌｂ　”）を有
する。即ちこの電極（ｌｌａ　）及び（ｌｌｂ）は夫々
発熱部（９）の長さに対応する幅例えば３ｃｍであり、
その間隔はこの発熱部（９）の幅例えば’ｌ　ａｍであ
る。従ってこの発熱部（９）は電極（ｌｌａ）（ｌｌｂ
）の幅が大きく、この間隔が小さいので比較的大きな圧
力が加わってもたわむことなく、平面度を保ち得る。こ
の電極（ｌｌａ　）及び（ｌｌｂ）の基部上にアスベス
トＪ！（１４）及びベークライト層（１５）の絶縁体を
介して加圧用の油圧装置のピストン（１６）を設ける。

またこの電極（ｌｌａ　）及び（ｌｌｂ　）には第３図
に示す如くして電源を供給する。この第３図に於いて（
１７）は１００ｖの商用電源を示し、この商用電源（１
７）をスイッチ回路（１８）を介して、このＬＯＯＶを
例えば２５０すに昇圧する昇圧用のトランス（１９）の
１次巻線に供給し、このトランス（１９）の２次巻線に
得られる電圧をこの加熱部（９）を加熱する電極（ｌｌ
ａ　）及び（ｌｌｂ　）に供給する。また（２０）は溝
部００）の底部に配された加熱部（９）の温度を検出す
る熱電対を示し、この熱電対（２０）に得られる電圧を
増幅回路（２１）を介してコンパレータ（２２）の一方
の入力端子に供給する。この場合この増幅回路（２１）
の出力側には第４図Ａの曲線ａに示す如きこの加熱部（
９）の温度に応じた電圧が得られる。また（２３）は所
定周期の鋸歯状波を発振する鋸歯状波発振回路を示し、
この鋸歯状波発振回路（２３）の鋸歯状波信号をこの加
熱部（９）の温度を決定するレベルシフト回路（２４）
に供給し、このレベルシフト回路（２４）でこの鋸歯状
波信号の直流レベルを調整してコンパレータ（２２）の
他方の入力端子に供給する。このコンパレータ（２２）
に於いては加熱部（９）の温度に応じた温度電圧ａと鋸
歯状波信号すとのレベルを比較し、この鋸歯状波信号す
のレベルが高いときに第４図Ｂに示す如くハイレベル信
号“１”を出力する如くなされている。このコンパレー
タ　（２２）の出力信号をスイッチ回路（１８）の制御
端子に供給し、この出力信号がハイレベル信号”１”の
ときにこのスイッチ回路（１８）をオンとし、商用電源
（１７）をトランス（１９）に供給する如くする。

この第３図に於いては加熱部（９）の温度を検出し、ス
イッチ回路（１８）のオン時間を決定しているので、こ
の加熱部（９）の温度をレベルシフト回路（２４）で決
定した所定の一定温度とすることができる。

本例にこの加熱加圧装置（１２）の電極（ｌｌａ　）及
び（ｌｌｂ　）間に１５秒間通電して接着剤層（５）の
温度が１６０℃〜１８０℃となる如く加熱部（９）を加
熱すると共にこの電極（ｌｌａ　）及び（ｌｌｂ）をピ
ストン（１６）で圧力が３５ｋｇ　／　ｃｏ！　〜４５
ｋｇ　／　ｃｒｉとなる如く加圧する。この場合接着剤
層（５）中の絶縁性接着剤（６）が加熱により流動性を
呈するので、特に基板（１）及び（３）の対向面より実
質的に突出しているために圧力が掛けられる配線パター
ン（２＋　（２）・・・と（４）　ｆ４）・・・との間
に介在する絶縁性接着剤（６）の多くが側方に押し出さ
れ、２等配線パターン（２１ｆ２）・・・と（４１（４
１・・・との間において半田金属粒子（７）が、その加
熱加圧によって第７図に示すように溶融圧潰され、配線
パターン（２）　（２）・・・と（４）　＋４１・・・
との間が半田付けされて両者が電気的に接続される。

本例に於いてはその後この両者間の３５ｋｇ　／　ｃｒ
Ａ〜４５ｋｇ／ｃｎｌの加圧をそのまま継続した状態で
この加熱部（９）の温度が５５℃以下になるまで冷却す
る。その後この加圧を解除してこの接続を終了する０本
例に於いては上述の如く配線パターン＋２１　（２＋・
・・と＋４１　（４）・・・とが半田金属粒子（７）に
よって良好に融着された後この基板（１）及び（３）の
両者間の加圧を保持したまま加熱部（９）が５５℃以下
まで冷却するのでそのままで絶縁性接着剤（６）が固ま
り、フレキシブル基板（３）等がスプリングバックを生
ずることがないので半田金属粒子（７）と配線パターン
（２）　（２）・・・及びｆ４）　＋４１・・・との接
触面積が、この半田金属粒子（７）の溶融時と変わるこ
となく、この配線パターン（２］　（２）・・・と（４
１（４１・・・との間の導電抵抗を極めて小さく接続部
の全てを例えば１Ω以下とでき信頼性の高い接続ができ
る。因みに本例に依り接続した配線基板につき次の信頼
性試験即ち８０℃。

６０℃９５％ＲＦＩ、　３０℃各３００時間保存し、そ
の後、−３０℃〜７５℃のサーマルシラツクを２０サイ
クル行った後に於いても合格であった。

またこの場合発熱部（９）を溝部Ｏ１により分割された
先端に行くに従って先！１ｍ形成した一対の電極（ｌｌ
ａ　）及び（Ｉｌｂ　）の先端間に設けたので、電極（
ｌｌａ）及び（ｌｌｂ）間は例えば２＋ｎと極めて短く
、その長さが比較的長いので、この電極（ｌｌａ　）（
ｌｌｂ　）の上方より加圧したときはこの電極（Ｉｌａ
＞（ｌｌｂ　’）間のたわみは小さく、加熱部（９）の
全体に亘って略均−な圧力を加えることができ良好な接
続を行い得る。

また本例に於いては接着剤層（５）を配線基板（１１及
び（３）間に挾んで加熱加圧するだけで多数の配線パタ
ーンｆ２１　（２）・・・及び（４］　＋４１・・・を
電気的に接続することができるので、その接続作業が簡
単、迅速且つ容易であることは勿論である。

尚本発明は上述実施例に限らず本発明の要旨を逸脱する
ことなく、その他種々の構成が取り得ることは勿論であ
る。

〔発明の効果〕

本発明に依れば一対の配線基板間を簡単、迅速且つ容易
に信頼性の高い接続が出来る利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明配線基板の接続方法の一実施例の説明に
供する加熱加圧装置の例を示す一部切欠断面図、第２図
は第１図の加熱加圧装置の要部の例を示す斜視図、第３
図はヒータ電源供給回路の例を示すブロック図、第４図
は第３図の説明に供する線図、第５図、第６図及び第７
図は夫々配線基板の接続方法の例の説明に供する線図、
第８図は従来の加熱加圧部の例を示す斜視図である。（１１及び（３）は夫々基板、（２）及び（４）は夫々
配線パターン、（５）は接着剤層、（６）は絶縁性接着
剤、（７）は半田金属粒子、（９）は発熱部、（ｌｌａ
　）及び（ｌｌｂ　＞は夫々電極である。

Claims

【特許請求の範囲】　夫々複数の配線パターンを有する一対の配線基板の互
に対応する配線パターンを電気的に接続するに、上記一
対の配線基板の対応する配線パターン間に、絶縁性接着剤に低融点金属粒子が分散された接着剤層を
配すると共に上記一対の内の一方の配線基板の上の上記接着剤層に対
応する部分に先端に長方形かつ平面状の発熱部を形成す
る様に溝部により分割された上記先端に行くに従って先
細に形成された一対の電極を有する加熱加圧装置の上記
発熱部を対応させ、その後上記一対の電極間に通電して
加熱加圧して上記一対の配線基板の対応する配線パター
ンを上記金属粒子の溶融により電気的に接続し、その後
上記加圧状態のまま上記電極間の通電を停止して所定温
度まで冷却し、その後上記加圧状態を解除するようにしたことを特徴と
する配線基板の接続方法。