TWI489700B - 薄膜狀電性連接體及其製造方法 - Google Patents

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Description

薄膜狀電性連接體及其製造方法
本發明係有關於一種用於將各種設備用之具備有面安裝型球狀端子或平面狀端子之如積體電路、印刷電路板等電子裝置彼此電性連接的電性連接體及其製造方法，特別係有關於電子裝置的高頻測試或安裝所使用的薄型(薄膜狀)電性連接體及其製造方法。
為了將兩個電子裝置彼此連接，即為了將設置在這兩個電子裝置上的多個端子彼此電性連接，使用具備有多個導電性連接件的電性連接體。在使用電性連接體來將兩個電子裝置彼此連接的情況下，為了避免設置在每個電子裝置之區域通道(area alley)上的多個端子彼此發生短路，則電性連接體所具備的多個連接件便必須用絕緣體以預定的間隔(間距)來保持。
以往，作為電性連接體中絕緣體的形成方法及連接件的固定方法，習知者有如下方法：使用具有絕緣性的塑膠，通過射出成形(injection forming)製造設置有容納所希望之個數的連接件的孔的絕緣體(載體，carrier)，並將連接件插入該孔中的方法(參照專利文獻1、2)；在具有絕緣性的塑膠片上使用衝孔機(puncher)等來設置孔，並且透過如黏著片等黏著劑使用模子(die)將塑膠片材黏接於連接件上的方法(參照專利文獻3、4)；或者透過包覆成形(overmolding)或積層法(lamination)將矽橡膠固著於無導電性的玻璃纖維布料(glass fiber fabric)等之後，利用特殊的專用工具插入連接件、或以衝床(punch)、刀具(blade)、雷射等模子等製造之開孔來插入連接件，再將連接件與布料纖維連接的方法(參照專利文獻5)。
在採用專利文獻1、2所公開的方法來製造因應進行端子小型化與窄間距化的電子裝置之電性連接體的絕緣體(載體)的場合，一般是將聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合(LCP)等樹脂中含有約60%之玻璃纖維的混合物作為成形用材料，但是用於對該材料進行射出成形所需之模子必須具有熱流道(hot runner)的結構，因部件尺寸小且需用高溫強度優良的材料來製造而使得原價(initial cost)高昂。另外，在該方法中係使用可高速填充薄壁的射出成形機，而且在射出成形的過程中需要將模子保持在較高的溫度而使其運轉成本(running cost)高昂，且例如在將連接件插入設置於載體上的連接件用孔中的步驟所使用的專用工具等的原價也不低廉。另外，在要求增速的測試插座(test socket)中，一般雖希望儘量縮短連接件的全長，但為了通過射出成形來製造高密度(窄間距)、低高度(薄型)的成形體(formed article)，則需要高度技術和更為昂貴的模子而使得成本變得更高。
另一方面，專利文獻3、4所公開的方法，由於絕緣體係使用片材，對製造低高度產品而言雖較專利文獻1、2所記載的方法來得容易，但需要對成為絕緣體的片材和黏著劑(黏著片等)此兩種材料進行開孔加工，尤其是此時之黏著劑通常係使用環氧(epoxy)系或醯亞胺(imide)系等熱固性樹脂作為黏著材料。由於對其等之開孔加工係將處於半硬化狀態之較為柔軟的材料夾持於覆膜(cover film)間來進行，因此孔的形狀容易變形，而且在開孔加工所使用的模子的壽命縮短方面存有成本上的問題。另外，在為了因應進行有端子的小型化或窄間距化的電子裝置而欲以窄間距在片材上開孔的場合，用模子進行開孔加工係存有困難之處。即，使用模子在片材上開孔的場合，所開的孔彼此之間剩餘的片材部份的寬度(剩餘部份寬度)越窄則越難以加工，要因應該剩餘部份寬度小於0.15mm的窄間距是非常困難的。再有，為了不錯位地黏接薄的片材和連接件便需要治具(jig)和高度技術，並且還必須考量片材自身的強度(張力)。
另外，專利文獻5所公開的方法係在已進行強化與絕緣處理後的布料上開孔，由於是一個一個地插入連接件而使得成本變高，而且還存在因布料纖維之厚度或剛性(rigidity)的影響而在插入連接件時錯位，或者連接件的姿態(posture)(與電子裝置的端子接觸時的接觸點)不穩定之類的問題。再有，在藉由雷射所進行的開孔加工中，由於所加工的孔其周圍因加工熱而引起變質(transformation)(污點(smear))，因此與使用模子的開孔加工同樣，要因應剩餘部份寬度狹窄的窄間距是非常困難的。
【專利文獻1】日本專利特許第3753615號公報
【專利文獻2】日本專利特許第3860561號公報
【專利文獻3】日本專利特許第3847227號公報
【專利文獻4】日本專利特許第3703748號公報
【專利文獻5】日本專利特許第4102196號公報
本發明為鑑於此現有技術的情況而提出的方案，主要目的是提供一種與以往相比能夠以低成本製造，並且以剩餘部份寬度小於0.15mm的窄間距也容易形成孔的電性連接體及其製造方法。
本發明之發明人等著眼於網版印刷係能夠精緻地再現細微且複雜的平面形狀，且發現通過將其用於形成電性連接體中絕緣體能夠達成上述目的而完成了本發明。即，根據本發明，提供以下的薄膜狀電性連接體以及薄膜狀電性連接體的製造方法。
(1)一種薄膜狀電性連接體，係用於電性連接多個電子裝置，並包括：具有以一定間隔於其中形成的多個開口部且具有電絕緣性及彈性的兩個絕緣片、以及具有導電性及彈性的多個片狀的連接件；上述各連接件之一部份被夾持在上述兩個絕緣片之間，而且未被夾持的另一部份從被夾持的部份向上述開口部延伸出，並且折彎以形成與電子裝置的端子接觸的接觸點，上述兩個絕緣片在兩個絕緣片之間未存有上述連接件的部份係一體化；上述兩個絕緣片係使用溶於溶劑之具有電絕緣性及彈性的材料作為印刷用油墨通過網版印刷來形成。
(2)在上述的薄膜狀電性連接體中，上述絕緣片係由構成聚醯亞胺(polyimide)及矽系彈性體(silicon elastomer)的群組中選擇的至少一種材料形成。
(3)在上述(1)或(2)的薄膜狀電性連接體中，上述連接件係由構成鈹銅合金(beryllium copper)、鎳鈹合金(nickel beryllium)、鈦銅合金(titanium copper)、磷青銅(phosphor bronze)的群組中選擇的至少一種材料形成。
(4)在上述(1)～(3)任一項所述的薄膜狀電性連接體中，上述電子裝置係由構成積體電路、電子部件、電纜、基板、連接器、麥克風、馬達、天線以及揚聲器(speaker)的群組中選擇的至少一種。
(5)一種製造薄膜狀電性連接體的方法(第一製造方法)，該薄膜狀電性連接體係用於電性連接多個電子裝置，並包括：具有以一定間隔於其中形成的多個開口部且具有電絕緣性及彈性的兩個絕緣片、以及具有導電性及彈性的多個片狀的連接件；上述各連接件之一部份被夾持在上述兩個絕緣片之間，而且未被夾持另一的部份從被夾持的部份向上述開口部延伸出，並且折彎以形成與電子裝置的端子接觸的接觸點，上述兩個絕緣片在兩個絕緣片之間未存有上述連接件的部份係一體化；該製造薄膜狀電性連接體的方法包括以下步驟：
A.將溶於溶劑之具有電絕緣性及彈性的材料作為印刷用油墨，在具有導電性及彈性的導電性片材的一表面上，通過至少一次網版印刷形成具有以一定間隔於其中形成的多個開口部的第一絕緣片，通過使其乾燥硬化，製成第一絕緣片-導電性片材複合體(complex)的步驟；
B.通過蝕刻將成為上述連接件的部份以外的部份從構成上述步驟A中製成的第一絕緣片-導電性片材複合體的上述導電性片材去除，製成第一絕緣片-連接件複合體的步驟；
C.使用與在上述步驟A中使用的油墨相同的油墨，通過至少一次網版印刷，在構成上述步驟B中製成的第一絕緣片-連接件複合體之上述第一絕緣片的上述連接件所存在的表面上，形成具有形狀、尺寸及位置與上述第一絕緣片的開口部一致的開口部的第二絕緣片，通過使其乾燥硬化，製成第一絕緣片-連接件-第二絕緣片複合體的步驟；以及
D.對構成上述步驟C中製成的第一絕緣片-連接件-第二絕緣片複合體的各連接件向上述開口部延伸出的部份，折彎以形成與電子裝置的端子接觸的接觸點之彎曲加工的步驟。
(6)一種薄膜狀電性連接體的製造方法(第二製造方法)，該薄膜狀電性連接體係電性連接多個電子裝置，並包括：具有以一定間隔於其中形成的多個開口部並具有電絕緣性及彈性的兩個絕緣片、以及具有導電性及彈性的多個片狀的連接件；上述各連接件之一部份被夾持在上述兩個絕緣片之間，而且未被夾持的另一部份從被夾持的部份向上述開口部延伸出，並折彎以形成與電子裝置的端子接觸的接觸點，上述兩個絕緣片在兩個絕緣片之間未存有上述連接件的部份係一體化；該製造薄膜狀電性連接體的方法包括以下步驟：
a.對具有導電性及彈性的導電性片材進行加工，製造在平面方向以一定間隔排列的多個連接件通過將連接件之間連接的橋狀件(bridge)而一體結合的連接件片的步驟；
b.將溶於溶劑之具有電絕緣性及彈性的材料作為印刷用油墨，通過至少一次網版印刷在表面平坦的底座片(pedestal sheet)上形成具有以一定間隔於其中形成的多個開口部的第一絕緣片的步驟；
c.使用與上述步驟b中使用的油墨相同的油墨，通過至少一次網版印刷，在表面平坦的底座片上形成第二絕緣片的步驟，該第二絕緣片與上述第一絕緣片重合時，具有形狀、尺寸及位置與上述第一絕緣片的開口部一致的開口；
d.在上述步驟b中形成的第一絕緣片及上述步驟c中形成的第二絕緣片之表層部的油墨完全乾燥前的半硬化狀態時，在上述第一絕緣片上重合上述步驟a中製造的連接件片，接著在上述連接件片與上述第一絕緣片接觸的面之相反一側的面上重合上述第二絕緣片，製成第一絕緣片、連接件片和第二絕緣片的積層體(laminate)的步驟；
e.從上述步驟d中製成的積層體剝離第一絕緣片及第二絕緣片各自進行網版印刷時所使用的底座片之後，對上述積層體進行加熱處理而使第一絕緣片及第二絕緣片的油墨完全乾燥硬化的步驟；以及
f.在上述步驟e中使油墨完全乾燥硬化之後，去除構成上述積層體之上述連接件片的上述橋狀件而分離各連接件，並且折彎以形成與電子裝置的端子接觸的接觸點而對各連接件向上述開口部延伸出的部份進行彎曲加工的步驟。
(7)在上述5或6之製造薄膜狀電性連接體的方法中，還包括對上述連接件實施電鍍(plating)的步驟。
根據本發明，對於具有多個開口部(孔)的絕緣片的形成並無需進行開孔加工，通過網版印刷，便能夠得到從開始即形成有開口部的絕緣片作為印刷物，因此不需要用於開孔加工的模子等，還可抑制因開孔加工產生的材料碎屑(waste)的發生。例如，在製造以1mm間距排列有長邊為1mm、短邊為0.5mm的長方形之開口部的絕緣片的場合，由於開口部的面積與開口部以外的部份(實體部份)的面積為相同面積，因此若通過使用模子等的開孔加工來形成開口部，則半數材料將作為碎屑而遭廢棄，但若通過網版印刷來製造從開始就形成有開口部的絕緣片，則不會產生此類大量的材料碎屑，因此不僅能夠以低成本製造，而且就資源保護的觀點而言也很優良。
此外，習知者，絕緣體所使用像片材或布料之較為大量生產的材料，其厚度已標準化而難以設計與標準產品不同厚度的絕緣體等，設計的自由度降低，但如本發明般通過網版印刷進行絕緣片的形成的場合，通過印刷條件的調整等便能夠靈活地因應絕緣片的厚度或開口部的平面形狀的改變，因此設計自由度增高。
另外，在通過射出成形對絕緣體進行成形的場合，欲進行細微且形狀複雜的絕緣體的成形則需要價格高昂的模子、或可高速填充薄壁的射出成形機而生產效率降低，但通過網版印刷進行絕緣片的成形的場合，即使是細微且形狀複雜的絕緣體，亦只要準備一枚或多枚價格遠低於模子的網版便能夠進行製造，因此在成本和生產效率這兩方面都是有利的。
再有，通過網版印刷形成的絕緣片通過使其油墨乾燥硬化而與連接件接合成一體，因此不使用黏著劑等輔助材料(sub-material)便能使絕緣片與連接件一體化，並且也不需要將連接件一個一個地安裝在絕緣體上的步驟。
此外，在利用模子或雷射進行對絕緣體的開孔加工中，形成剩餘部份寬度小於0.15mm的窄間距的孔是非常困難的，惟如本發明般通過網版印刷進行絕緣片的形成的場合，能夠以剩餘部份寬度為50μm左右的窄間距提供開口部，因而可容易地以窄間距得到低高度的電性連接體。
以下基於具體的實施方式對本發明進行說明，惟本發明並非解釋為限定於此，只要不脫離本發明之範圍，基於本領域人士之知識可加以各種改變、修改、改良。
圖1是表示本發明薄膜狀電性連接體的實施方式的一個例子的俯視圖，圖2是表示本發明薄膜狀電性連接體的實施方式的一個例子的部份立體圖，圖3是示意性地表示本發明薄膜狀電性連接體的具體使用方式的局部剖面圖。
本發明之薄膜狀電性連接體1為用以電性連接多個電子裝置51、61彼此之間而使用的連接體，其具備：具有以一定間隔於其中形成的多個開口部7且具有電絕緣性及彈性的兩個絕緣片3a、3b；以及具有導電性及彈性之多個片狀的連接件5。各連接件5其一部份5b被夾持在兩個絕緣片3a、3b之間，而且未被夾持的另一部份5a從被夾持的部份5b向開口部7延伸出，並且折彎以形成與電子裝置51、61的端子53、63接觸的接觸點11、13。另外，兩個絕緣片3a、3b在兩個絕緣片3a、3b之間未存有連接件5的部份係一體化。
本發明之薄膜狀電性連接體1係具有此種基本結構，作為其特徵的結構為：兩個絕緣片3a、3b係使用溶於溶劑之具有電絕緣性及彈性之材料作為印刷用油墨通過網版印刷(screen printing)來形成。
藉由利用網版印刷，在具有多個開口部(孔)7的絕緣片3a、3b的形成中不需要開孔加工，將從開始即形成有開口部的絕緣片作為印刷物便可以得到，因此不需要用於開孔加工的模子或雷射設備等，並且還可抑制因開孔加工而產生之材料碎屑的發生。例如，在製造每一個絕緣片3a、3b具有開口部7而每個開口部7長邊為1mm、短邊為0.5mm的長方形的場合，由於開口部7的面積與開口部7以外的部份(實體部份)的面積為相同的面積，因此若通過使用模子等的開孔加工來形成開口部，則半數材料將成為碎屑而遭廢棄，但若通過網版印刷製造從開始就形成有開口部的絕緣片3a、3b則不會產生此類大量的材料碎屑，因而不僅能夠以低成本製造，而且從資源保護的觀點來看也很優良。
另外，一直以來，絕緣體所使用像片材或布料之較為大量生產的材料，其厚度已標準化而難以設計與標準產品不同厚度的絕緣體，設計的自由度降低，但如本發明般通過網版印刷進行絕緣片的形成的場合，係能夠通過選擇欲使用的網版網目(screen mesh)或調整印刷條件等來靈活地因應絕緣片的厚度或開口部之平面形狀的改變，設計的自由度增高。例如就厚度而言，係能夠通過油墨的黏度或印刷次數等進行調整，而且通過變更網版網目，從如圖1之開口部7的平面形狀為方形的片材至如圖4之開口部7的平面形狀為不規則形的片材都能很容易地製造。
另外，在通過射出成形對絕緣體進行成形的場合，欲進行細微且形狀複雜的絕緣體的成形係需要價格昂貴的模子、或可高速填充薄壁的射出成形機，並且生產效率也降低，但通過網版印刷進行絕緣片的成形的場合，即使是精細且形狀複雜的絕緣體，由於只要準備一枚或多枚價格遠低於模子的網版便能夠進行製造，因此在成本和生產效率這兩方面都是有利的。
關於使用本發明薄膜狀電性連接體的電子裝置之間的連接，通過在圖3中的一個電子裝置51與另一個電子裝置61之間插入薄膜狀電性連接體1之後，使這些器件彼此的間隔變窄，連接件5便藉由折彎成預定形狀的連接件5的彈性被按壓在端子53、63上而產生端子間的電導通，但此時透過以連接件5的接觸點11為作用點(point of load)、以接觸點13為支點(fulcrum)的接觸力，連接件5與絕緣片3a、3b的重疊部份便被向上抬起。並且，由於相鄰的連接件5的彈性，對絕緣片3a、3b的材料部份(開口部以外的實體部份)作用剪切應力(shearing stress)，因而有可能在材料部份產生破裂(fracture)、或者產生因材料部份的變形(deformation)而使連接件5的配置位置偏離(deviation)或歪斜(strain)所導致的接觸不良。例如在如圖1之四邊形之開口部7的場合，根據其配置間隔，材料部份的寬度A過小而容易發生斷裂或接觸不良(poor contact)。為避免這種不良情況，有效的方法係如圖4所示，將開口部7的形狀變更成不規則形來加大材料部份的寬度A，惟，若採以往方式使用模子來形成此種不規則形的開口部，則模子的費用便會增加。又，在將開口部7的形狀設計成僅使連接件偏置的形狀(沿著連接件的外形的形狀)以使開口部7的開口面積為最小的場合，不規則形部份的模子側之刀刃部形狀由於不平之凹凸(uneveness)增多而引起應力集中，因此模子的使用壽命便會縮短。倘若如本發明般利用網版印刷，即使是方形以外之不規則形的開口部也能夠使用廉價的網目而容易進行設計。
另外，通過網版印刷形成的絕緣片係藉由使油墨乾燥硬化與連接件接合而一體化，因此不使用黏著劑等輔助材料便能夠將絕緣片與連接件一體化，並且也不需要將連接件一個一個地安裝在絕緣體上的步驟。
此外，在利用模子或雷射進行對絕緣體的開孔加工中，使圖15所示的開口部7、7之間的剩餘部份寬度W達到0.15mm左右雖是窄間距化的界限，但通過網版印刷，在印刷形成具有開口部的絕緣片的場合亦可使剩餘部份寬度W窄間距化到50μm左右。
作為本發明薄膜狀電性連接體所使用的連接件的材料，只要是具有導電性及彈性的材料則沒有特別限制，例如能夠適當地使用鈹銅合金、鎳鈹合金、鈦銅合金、磷青銅等。
連接件的厚度較佳為0.01～0.10mm，更佳為0.02～0.05mm。若小於0.01mm，則強度過低而難以得到對電子裝置的端子的適度的接觸負載，若超過0.1mm，則強度過高而存在下述問題：難以確保位於薄膜狀電性連接體一側之電子裝置的端子為了將連接件按壓在位於相反一側之另一電子裝置的端子上所需足夠的位移量，以致難以確保穩定的連接。
作為構成絕緣片的材料須為具有電絕緣性及彈性，並且可通過網版印刷來形成印刷物的材料，作為這種材料係廣泛存有自聚醯亞胺、矽系彈性體、環氧樹脂、橡膠等工程塑膠至天然材料，但在維持低溫至高溫的彈性率(撓性)或強度方面，則聚醯亞胺、矽系彈性體較為合適。
本發明的薄膜狀電性連接體可適宜用作將具備球狀端子或平面狀端子的電子裝置彼此之間進行電性連接的場合(例如將積體電路安裝在基板上的場合)中的插座或接觸板(contact board)，更具體而言，在具備有球狀端子或平面狀端子的電子裝置例如安裝用基板、各種測試用基板等上，安裝其他電子裝置例如積體電路、電子部件、電纜、基板、連接器、麥克風、馬達、天線以及揚聲器等時非常適合使用上述連接體。
以下對本發明之薄膜狀電性連接體的製造方法(第一製造方法及第二製造方法)進行說明。
第一製造方法係包括以下步驟A～D。
步驟A：
在步驟A中，將溶於溶劑之具有電絕緣性及彈性的材料作為印刷用油墨，如圖5所示，在具有導電性及彈性的導電性片材15的一表面上，通過至少一次網版印刷形成以一定間隔形成有多個開口部7a的第一絕緣片17，再通過使其乾燥硬化，製成第一絕緣片-導電性片材複合體19。
作為構成導電性片材15之具有導電性及彈性的材料係適合使用鈹銅合金、鎳鈹合金、鈦銅合金、磷青銅等。另外，作為構成油墨的材料之具有電絕緣性及彈性的材料，適合使用聚醯亞胺或矽系彈性體，作為溶劑則適合使用三甘醇二甲醚(triethylene glycol dimethyl ether)等。油墨較佳使用固態成分為約20～35質量%，黏度為約50～200Pa‧s者。作為網版印刷所使用的網版印刷版(網版網目)的規格，較佳使用紗網(gauze)厚度為30～100μm、乳劑厚度為15～100μm、紗網線直徑為15～40μm者。網版印刷的次數既可以進行一次，也可以進行多次以直到得到預定的厚度為止。在導電性片材15上印刷形成的第一絕緣片17較佳在50℃左右的溫度氛圍中進行乾燥。
所印刷的第一絕緣片17的開口部7a的平面形狀既可以是如圖1所示之四邊形，也可以是如圖4所示之不規則形。另外，開口部7a的配置間隔(間距)也沒有特別限定，開口部間的剩餘部份寬度可以窄到50μm左右。
步驟B：
在該步驟中，通過蝕刻將成為連接件部份以外的部份從構成上述步驟A中製成之第一絕緣片-導電性片材複合體19的導電性片材15中去除，如圖6所示，製造由第一絕緣片17和連接件5構成的第一絕緣片-連接件複合體21。
即，藉由在第一絕緣片-導電性片材複合體19中導電性片材15未印刷有第一絕緣片17的表面作為連接件的部份上形成蝕刻光阻膜(etching resist film)以進行蝕刻，去除作為連接件的部份以外的部份來獲得僅作為連接件5的部份(與連接件5相同作用功能的部份)與第一絕緣片17一體化的複合體。蝕刻光阻膜的形成既可以使用一般光抗蝕(photo resist)的製膜方法，也可以與絕緣片的形成相同地來使用網版印刷。另外，該步驟的順序也可以在形成蝕刻光阻膜後形成絕緣片；同樣預先在絕緣片一側形成光阻膜即可製成更精緻的連接件5的形狀。
步驟C：
在該步驟中，使用與在上述步驟A中所使用的油墨相同的油墨，通過至少一次網版印刷，在構成上述步驟B中製成的第一絕緣片-連接件複合體21之第一絕緣片17的連接件5所存在的一表面上，形成具有形狀、尺寸及位置與第一絕緣片17的開口部7a一致的開口部7b的第二絕緣片23，通過使其乾燥硬化，如圖7所示，製成由第一絕緣片17、連接件5、第二絕緣片23構成的第一絕緣片-連接件-第二絕緣片複合體25。
第二絕緣片23的網版印刷所使用的網版網目之較佳規格，係與步驟A中第一絕緣片17的網版印刷所使用的網版網目的較佳規格相同。另外，與第一絕緣片17的網版印刷同樣，亦在第二絕緣片23的網版印刷中，網版印刷的次數既可以進行一次也可以進行多次直到得到預定的厚度。上述印刷形成的第二絕緣片23較佳在50℃左右的溫度氣氛中進行乾燥。第二絕緣片23係通過使其油墨乾燥硬化而與連接件5接合，並且於未存有連接件5的部份與第一絕緣片17一體化。
步驟D：
在該步驟中，如圖3所示，構成上述步驟C中製成的第一絕緣片-連接件-第二絕緣片複合體25的各連接件5向開口部延伸出的部份係以形成接觸電子裝置51、61之端子53、63的接觸點11、13的方式進行彎曲加工。彎曲加工可通過衝壓加工(press working)等進行。
此外，在該第一製造方法中，根據需要還可以包括對連接件實施電鍍的步驟。該步驟較佳在步驟B的蝕刻後的某個任何階段例如步驟C的第二絕緣片的網版印刷前後、或步驟D的彎曲加工之後進行。
第二製造方法係包括以下步驟a～f。
步驟a：
在該步驟中，對具有導電性及彈性的導電性片材進行加工，如圖8所示，藉由將以一定間隔在平面方向排列的多個連接件彼此之間連接的橋狀件27來製造一體結合的連接件片29。
作為用於從導電性片材製造連接件片的加工方法，可列舉蝕刻加工或衝壓加工為合適的方法。即，在導電性片材的表面上形成與連接件片的整體形狀對應的蝕刻光阻膜來進行蝕刻，去除成為連接件片29的部份以外的部份而得到連接件片29，或者利用衝壓加工從導電性片材沖裁成為連接件片29的部份而得到連接件片29。
作為構成導電性片材且具有導電性及彈性的材料，適合使用鈹銅合金、鎳鈹合金、鈦銅合金、磷青銅等。另外，圖8的連接件片為於其中配置有16個(4個×4個)連接件5的連接件片，但在本製造方法中，連接件片29中的連接件5的個數為任意的，而且連接件5的配置間隔(間距)也是任意的。由於連接連接件5之間的橋狀件27為最後被切斷的部位，因此於後述步驟中當片材與絕緣片重合時，設置在至少其一部份從絕緣片的開口部露出的位置上。
步驟b：
在該步驟中，將溶於溶劑之具有電絕緣性及彈性的材料作為印刷用的油墨，在表面平坦的底座片上通過至少一次網版印刷形成以一定間隔於其中形成有多個開口部的第一絕緣片。
另外，作為構成油墨的材料之具有電絕緣性及彈性的材料係適合使用聚醯亞胺或矽系彈性體，作為溶劑可適合使用三甘醇二甲醚等。油墨較佳使用固態成分為約20～35質量%、黏度為約50～200Pa‧s者。作為印刷有第一絕緣片的底座片，係採用由具有0.15mm以上厚度的PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯，polyethylene telephthalate)或不鏽鋼構成且在其表面(印刷面)實施有由矽、鐵氟龍等形成的塗佈處理(脫模處理)的片材，以使第一絕緣片在後述步驟中容易從底座片剝離。
此等片材中由PET構成的片材(PET片材)，由於可能因重複進行伴隨加熱的乾燥處理而變形，因此就重複使用時之耐久性方面而言，即使是劣於由不鏽鋼所構成的片材(不鏽鋼片材)，然而由於能夠照原樣地利用以預先實施有脫模處理的狀態在市場上流通的PET薄膜，因此具有節省實施脫模處理所需勞力和時間等的優點。另一方面，由於預先實施有脫模處理的不鏽鋼片材在市場上未銷售之故，因此需要單獨進行透過鐵氟龍等的脫模處理，但由於其不會因重複進行伴隨加熱的乾燥處理而變形，因而在重複使用時之耐久性方面係優於PET片材。另外，在第一絕緣片的厚度增厚而預知從底座片剝離片材時之剝離力將變強的場合中，將強度高於PET片材的不鏽鋼片材用於底座片便能夠以較高產率製造薄膜狀電性連接體。
此外，即使在使用由任意材質構成的片材作為底座片的場合，在重複使用的過程中，由脫模處理所賦予的脫模性能也會逐漸下降而使得最終乾燥硬化後的第一絕緣片無法從底座片剝落。另外，在重複使用的過程中，還存在以下問題：即，片材表面產生瑕疵(flaw)(例如刮痕(scratch))會使得第一絕緣片難以從底座片剝離、或者底座片表面的瑕疵轉印到第一絕緣片上而導致第一絕緣片的截面形狀發生變化。因此，為了利用本製造方法穩定地製造薄膜狀電性連接體，必須適當地進行底座片的壽命管理。
作為網版印刷所使用的網版印刷版(網版網目)的規格，較佳使用紗網厚度為30～100μm、乳劑厚度為15～100μm、紗網線直徑為15～40μm者。網版印刷的次數既可以進行一次，也可以進行多次以直到得到預定的厚度為止。在進行多次網版印刷的場合，較佳除了最後的印刷(最表層的印刷)以外，對每一次印刷都進行印刷層的乾燥。雖然不乾燥也能進行疊層印刷，但油墨內的溶劑會浸透到先前既已印刷的層中，有可能在之後的印刷時因與網目接觸或刮板(squeegee)等的外力而損傷先前既已印刷的層之形狀而不佳。而且，在進行多次網版印刷的場合，較佳在印刷機上設置與底座片的一部份嵌合而定位底座片位置之具有臺階等的定位結構，以防每次印刷時皆須改變網版網目與底座片之間的位置關係。
圖10是通過在底座片31上重複進行三次網版印刷而印刷形成了第一絕緣片33的例子。在該例子中，首先在底座片31上以網版印刷形成第一印刷層33a之後，於50℃左右的溫度氛圍中乾燥5～20分鐘，並在乾燥後的第一印刷層33a上網版印刷第二印刷層33b。然後，在使該第二印刷層33b同樣地乾燥之後，以網版印刷形成第三印刷層33c，但作為最表層的第三印刷層33c並未完全使其乾燥硬化，而是處於油墨中的溶劑未充分揮發的半硬化狀態。第一印刷層33a與第二印刷層33b的總厚度較佳為25～35μm左右，最表層的厚度較佳為連接件片的厚度的1/3～2/3左右。最表層的厚度係能夠根據進行網版印刷時的油墨吐出量(ink ejection amount)來調整，較佳調整成在後述步驟d中使連接件片重合時，即使連接件片穿透表層部油墨也不會在開口部溢出的程度。
第一絕緣片的開口部的平面形狀既可以是如圖1之四邊形，也可以是如圖4之不規則形。而且，開口部的配置間隔(間距)也沒有特別限定，開口部間的剩餘部份寬度可以窄到50μm左右。
步驟c：
在該步驟中，使用與上述步驟b中所使用的油墨相同的油墨，通過至少一次網版印刷，在表面平坦的底座片上形成第二絕緣片，該第二絕緣片具有在使其表面彼此相對地與上述第一絕緣片重合時，形狀、尺寸及位置與第一絕緣片的開口部一致的開口。
第二絕緣片的網版印刷所使用的網版網目的較佳規格係與第一絕緣片的網版印刷所使用的網版網目的較佳規格相同，底座片的材質等也與第一絕緣片的網版印刷所使用的底座片的材質相同。另外，與第一絕緣片的網版印刷同樣，即使在第二絕緣片的網版印刷中，網版印刷的次數既可以進行一次，也可以進行多次直到得到預定的厚度為止。與第一絕緣片的網版印刷同樣，在進行多次網版印刷的場合，較佳除了最後的印刷(最表層的印刷)以外，對每一次印刷都進行印刷層的乾燥。
圖11為通過在底座片35上重複進行三次網版印刷而印刷形成了第二絕緣片37的例子。在該例子中，首先在底座片35上網版印刷第一印刷層37a之後，於50℃左右的溫度氛圍中乾燥5～20分鐘，在乾燥後的第一印刷層37a上以網版印刷形成第二印刷層37b。然後，在使該第二印刷層37b同樣地乾燥之後，以網版印刷形成第三印刷層37c，但作為最表層的第三印刷層37c並未完全使其乾燥硬化，而是處於油墨中的溶劑未充分揮發的半硬化狀態。第一印刷層37a與第二印刷層37b的總厚度較佳為25～35μm左右，最表層的厚度較佳為連接件片的厚度的1/3～2/3左右。最表層的厚度係能夠根據進行網版印刷時的油墨吐出量來調整，較佳調整成在後述步驟d中使連接件片重合時，即使連接件片穿透表層部油墨也不會在開口部溢出的程度。若油墨在開口部溢出並附著於連接件上，則存在引起導通不良(conduction defect)的情況。
如上所述，雖然第二絕緣片須具有形狀、尺寸及位置與第一絕緣片的開口部一致的開口部，但如圖9所示，在開口部7的形狀、配置相對於與箭頭所示的開口部7的排列方向形成45°角度的直線L為對稱的場合，也能夠將第一絕緣片的網版印刷所使用的網版網目用於第二絕緣片的網版印刷，從而在成本方面是有利的。
步驟d：
在該步驟中，在上述步驟b中所形成的第一絕緣片及上述步驟c中所形成的第二絕緣片之表層部的油墨完全乾燥前的半硬化狀態時，首先，如圖12所示，在第一絕緣片33上重合步驟a中所製造的連接件片29，接著如圖13所示，於連接件片29與第一絕緣片33接觸的面之相反一側的面上重合第二絕緣片37，製成第一絕緣片(包含底座片)、連接件片和第二絕緣片(包含底座片)的積層體39。
在進行該重合時，以第一絕緣片及第二絕緣片的各開口部的位置、和連接件片的各連接件的位置關係為正確的位置關係(連接件的一部份從開口部的一個邊緣部向開口部突出的狀態)的方式來進行定位。為了容易地進行該定位，較佳例如在第一絕緣片(包含底座片)、第二絕緣片(還包含底座片)、連接件片的每一個上預先設置定位用孔，只要使具有與片材定位用孔的直徑對應之直徑的銷(pin)通過各片材的定位用孔，便能定位於正確的位置。
以往習知者，在為了將兩個絕緣片與連接件一體化而使用黏著劑的場合下，一般係使黏著劑在連接件的周圍流動而進行無間隙的填充，或為了保持黏著時的位置關係而進行加壓，但在本製造方法中，第一絕緣片與第二絕緣片的表層部由於是處於油墨完全乾燥前的半硬化狀態，因此若使其與連接件片重合，則連接件片其厚度一半左右便穿透第一絕緣片的表層部和第二絕緣片的表層部的每一個，且油墨在連接件的周圍蔓延，於第一絕緣片和第二絕緣片之間之未存有連接件的部份的間隙被填充，因此即使不進行加壓處理亦可得到高精度地貼合的積層體。
此外，在該步驟中，在未將第一絕緣片33及第二絕緣片37分別從底座片31、35剝離的狀態下進行重合。若剝離第一絕緣片及第二絕緣片，則難以確保第一絕緣片及第二絕緣片的平整度(flatness)，以致難以高精度地進行積層。
步驟e：
在該步驟中，從上述步驟d中製成的積層體39剝離第一絕緣片33及第二絕緣片37各自進行網版印刷時所使用的底座片31、35之後，對積層體進行加熱處理而使第一絕緣片33及第二絕緣片37的油墨完全乾燥硬化。
該乾燥硬化較佳例如在乾燥爐中以200℃通過1小時左右的加熱處理來進行。藉此使其乾燥硬化，構成積層體39的第一絕緣片33、連接件片29和第二絕緣片37便牢固地一體化。
步驟f：
在該步驟中，在上述步驟e中使油墨完全乾燥硬化之後，去除構成積層體39之連接件片29的橋狀件27而分離各連接件5，並且以形成有接觸上述電子裝置的端子的接觸點的方式對各連接件5向上述開口部延伸出的部份進行彎曲加工。
連接件片29的橋狀件27係如上所述，如果設置在其一部份從絕緣片的開口部露出的位置，則通過在開口部進行衝壓加工等便能夠容易地去除。另外，連接件5亦可通過在開口部將衝床抵住連接件5來進行衝壓加工而彎曲成如圖3所示之形狀。
此外，在該第二製造方法中，根據需要還可以包含對連接件實施電鍍的步驟。該步驟較佳在步驟a製造了連接件片之後的任意階段例如在步驟a製造了連接件片之後、或步驟f的彎曲加工前後進行。
本發明係能夠作為用於電性連接多個電子裝置彼此之間的薄膜狀電性連接體而適當地應用。
1．．．薄膜狀電性連接體
3a、3b．．．絕緣片
5．．．連接件
5a．．．被夾持的部分
5b．．．未被夾持的另一部分
7、7a、7b．．．開口部
11、13．．．接觸點
15．．．導電性片材
17．．．第一絕緣片
19．．．第一絕緣片-導電性片材複合體
21．．．第一絕緣片-連接件複合體
23．．．第二絕緣片
25．．．第一絕緣片-連接件-二絕緣片複合體
27．．．橋狀件
29．．．連接件片
31．．．底座片
33．．．第一絕緣片
33a、37a．．．第一印刷層
33b、37b．．．第二印刷層
33c、37c．．．第三印刷層
35．．．底座片
37．．．第二絕緣片
39．．．積層體
51、61．．．電子裝置
53、63．．．端子
圖1為表示本發明薄膜狀電性連接體的實施方式的一個例子的俯視圖；
圖2為表示本發明薄膜狀電性連接體的實施方式的一個例子的部份立體圖；
圖3為表示本發明薄膜狀電性連接體的具體使用方式的局部剖面圖；
圖4為表示本發明薄膜狀電性連接體的實施方式的另一個例子的俯視圖；
圖5為第一製造方法步驟A中製造的第一絕緣片-導電性片材複合體的示意剖面圖；
圖6為第一製造方法步驟B中製造的第一絕緣片-連接件複合體的示意剖面圖；
圖7為第一製造方法步驟C中製造的第一絕緣片-連接件-第二絕緣片複合體的示意剖面圖；
圖8為第二製造方法步驟a中製造的連接件片的俯視圖；
圖9為表示第一及第二絕緣片開口部的形狀、配置的一個例子的俯視圖；
圖10為表示第二製造方法步驟b中印刷形成第一絕緣片的例子的局部示意剖面圖；
圖11為表示第二製造方法步驟c中印刷形成第二絕緣片的例子的局部示意剖面圖；
圖12為表示第二製造方法步驟d中，在第一絕緣片上重合有連接件片的狀態的局部示意剖面圖；
圖13為表示第二製造方法步驟d中，在第一絕緣片上重合連接件片，然後在連接件上重合第二絕緣片而製成積層體的狀態的局部示意剖面圖；
圖14為表示第二製造方法步驟e中，從積層體剝離了底座片的狀態的局部示意剖面圖；以及
圖15為表示絕緣片的剩餘部份寬度的俯視圖。
1．．．薄膜狀電性連接體
3a．．．絕緣片
5．．．連接件
5a．．．未被夾持的另一部份
5b．．．被夾持的部份
7．．．開口部
A．．．寬度

Claims (13)

  1. 一種薄膜狀電性連接體，係用於電性連接多個電子裝置，並包括：具有以一定間隔於其中形成的多個開口部且具有電絕緣性及彈性的兩個絕緣片、以及具有導電性及彈性的多個片狀的連接件；所述各連接件之一部份被夾持在所述兩個絕緣片之間，而且未被夾持的另一部份從被夾持的部份向所述開口部延伸出，並且折彎以形成與電子裝置的端子接觸的接觸點，所述兩個絕緣片在兩個絕緣片之間未存有所述連接件的部份係一體化，其特徵在於，所述兩個絕緣片係使用溶於溶劑之具有電絕緣性及彈性的材料作為網版印刷用的油墨通過網版印刷而形成。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的薄膜狀電性連接體，其中，所述絕緣片係由構成聚醯亞胺及矽系彈性體的群組中選擇的至少一種材料形成。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的薄膜狀電性連接體，其中，所述連接件係由構成鈹銅合金、鎳鈹合金、鈦銅合金、磷青銅的群組中選擇的至少一種材料形成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的薄膜狀電性連接體，其中，所述電子裝置係由構成積體電路、電子部件、電纜、基板、連接器、麥克風、馬達、天線以及揚聲器的群組中選擇的至少一種。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的薄膜狀電性連接體，其中，由所述網版印刷所製的兩個絕緣片，不使用黏著劑便能使所述連接件一體化。
  6. 一種製造薄膜狀電性連接體的方法，該薄膜狀電性連接體係用於電性連接多個電子裝置，並包括：具有以一定間隔於其中形成的多個開口部且具有電絕緣性及彈性的兩個絕緣片、以及具有導電性及彈性的多個片狀的連接件；所述各連接件之一部份被夾持在所述兩個絕緣片之間，而且未被夾持的另一部份從被夾持的部份向所述開口部延伸出，並且折彎以形成與電子裝置的端子接觸的接觸點，所述兩個絕緣片在兩個絕緣片之間未存有上述連接件的部份係一體化，該方法包括以下步驟A~D：A.將溶於溶劑之具有電絕緣性及彈性的材料作為印刷用油墨，在具有導電性及彈性的導電性片材的一表面上，通過至少一次網版印刷形成具有 以一定間隔於其中形成的多個開口部的第一絕緣片，通過使其乾燥硬化，製成第一絕緣片-導電性片材複合體的步驟；B.通過蝕刻將成為所述連接件的部份以外的部份從構成上述步驟A中製成的第一絕緣片-導電性片材複合體的所述導電性片材去除，製成第一絕緣片-連接件複合體的步驟；C.使用與在所述步驟A中所使用的油墨相同的油墨，通過至少一次網版印刷，在構成所述步驟B中製成的第一絕緣片-連接件複合體之所述第一絕緣片的所述連接件所存在的表面上，形成具有形狀、尺寸及位置與所述第一絕緣片的開口部一致的開口部的第二絕緣片，通過使其乾燥硬化，製成第一絕緣片-連接件-第二絕緣片複合體的步驟；以及D.對構成所述步驟C中製成的第一絕緣片-連接件-第二絕緣片複合體的各連接件向所述開口部延伸出的部份，折彎以形成與電子裝置的端子接觸的接觸點之彎曲加工的步驟。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的製造薄膜狀電性連接體的方法，其中，還包括對所述連接件實施電鍍的步驟。
  8. 如申請專利範圍第2項所述的薄膜狀電性連接體，其中，所述連接件係由構成鈹銅合金、鎳鈹合金、鈦銅合金、磷青銅的群組中選擇的至少一種材料形成。
  9. 如申請專利範圍第2項所述的薄膜狀電性連接體，其中，所述電子裝置係由構成積體電路、電子部件、電纜、基板、連接器、麥克風、馬達、天線以及揚聲器的群組中選擇的至少一種。
  10. 如申請專利範圍第3項所述的薄膜狀電性連接體，其中，所述電子裝置係由構成積體電路、電子部件、電纜、基板、連接器、麥克風、馬達、天線以及揚聲器的群組中選擇的至少一種。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的薄膜狀電性連接體，其中，所述電子裝置係由構成積體電路、電子部件、電纜、基板、連接器、麥克風、馬達、天線以及揚聲器的群組中選擇的至少一種。
  12. 一種製造薄膜狀電性連接體的方法，該薄膜狀電性連接體係電性連接多個電子裝置，並包括：具有以一定間隔於其中形成的多個開口部且具有電絕緣性及彈性的兩個絕緣片、以及具有導電性及彈性的多個片狀的連接件；所述各連接件之一部份被夾持在所述兩個絕緣片之間，而且未被夾 持的另一部份從被夾持的部份向所述開口部延伸出，並且折彎以形成與電子裝置的端子接觸的接觸點，所述兩個絕緣片在兩個絕緣片之間未存有所述連接件的部份係一體化，該方法包括以下步驟a~f：a.對具有導電性及彈性的導電性片材進行加工，製造在平面方向以一定間隔排列的多個連接件通過將連接件之間的橋狀件連接而一體結合的連接件片的步驟；b.將溶於溶劑之具有電絕緣性及彈性的材料作為印刷用的油墨，通過至少一次網版印刷在表面平坦的底座片上形成具有以一定間隔形成於其中的多個開口的第一絕緣片的步驟；c.使用與所述步驟b中所使用的油墨相同的油墨，通過至少一次網版印刷，在表面平坦的底座片上形成第二絕緣片的步驟，該第二絕緣片具有與所述第一絕緣片重合時，形狀、尺寸及位置與所述第一絕緣片的開口部一致的開口；d.在所述步驟b中形成的第一絕緣片及所述步驟c中形成的第二絕緣片的表層部的油墨完全乾燥前的半硬化狀態時，在所述第一絕緣片上重合所述步驟a中製造的連接件片，接著在所述連接件片與所述第一絕緣片接觸的面之相反一側的面上重合所述第二絕緣片，製成第一絕緣片、連接件片和第二絕緣片的積層體的步驟；e.從所述步驟d中製成的積層體剝離第一絕緣片及第二絕緣片各自進行網版印刷時所使用的底座片之後，對所述積層體進行加熱處理而使第一絕緣片及第二絕緣片的油墨完全乾燥硬化的步驟；以及f.在所述步驟e中使油墨完全乾燥硬化之後，去除構成所述積層體的所述連接件片的所述橋狀件而分離各連接件，並且折彎以形成與電子裝置的端子接觸的接觸點而對各連接件向所述開口部延伸出的部份進行彎曲加工的步驟。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的製造薄膜狀電性連接體的方法，其中，還包括對所述連接件實施電鍍的步驟。
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