配線板、配線板の製造方法、配線板の接続構造及び配線板の接続方法
【課題】導電性の接着剤を冷蔵保存する必要がないため管理が容易であり、また接続作業を容易に行うことができるとともに、接続安定性の高い配線板、上記配線板の製造方法及び配線板の接続構造を提供する。
【解決手段】接続電極部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅを備える配線板１であって、基材２と、この基材に積層形成された第１の絶縁性樹脂接着剤層３と、上記第１の絶縁性樹脂接着剤層に積層形成されるとともに、上記接続電極部が設けられた導電性の配線パターン層４と、上記接続電極部に積層形成された導電性ペースト層７と、少なくとも上記接続電極部を除く部位に積層形成されているとともに、熱可塑性樹脂材料を主剤とする第２の絶縁性樹脂接着剤層８とを備えて構成される。
【解決手段】接続電極部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅを備える配線板１であって、基材２と、この基材に積層形成された第１の絶縁性樹脂接着剤層３と、上記第１の絶縁性樹脂接着剤層に積層形成されるとともに、上記接続電極部が設けられた導電性の配線パターン層４と、上記接続電極部に積層形成された導電性ペースト層７と、少なくとも上記接続電極部を除く部位に積層形成されているとともに、熱可塑性樹脂材料を主剤とする第２の絶縁性樹脂接着剤層８とを備えて構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、配線板、配線板の製造方法、配線板の接続構造及び配線板の接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の小型化、高機能化の要請にともない、これら電子機器を構成する部品等における接続端子の小型化、高機能化も要請されている。このため、部品実装分野においては、プリント配線板やフラットケーブル等の端子間の接続を行うため、フィルム状の導電性接着剤が広く使用されている。たとえば、銅電極からなる接続電極部が設けられたフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）やリジッドプリント配線板（ＰＷＢやＰＣＢ）、あるいはフラットケーブル等の配線板同士の接続構造、あるいはこれら配線板とガラス基板等の配線板の接続構造、さらに、配線板とＩＣチップ等の電子部品の接続構造にも、上記導電性接着剤が使用されている。
【０００３】
上記導電性接着剤は、絶縁性の樹脂組成物中に、導電性粒子を分散させた異方導電性を有する接着剤である。上記導電性接着剤は、被接着部材同士の間に挟まれ、加熱、加圧される。加熱及び加圧することによって、接着剤中の樹脂が流動し、電極表面を封止すると同時に、導電性粒子の一部が対峙する電極間に噛み込まれて電気的接続が達成される。また、上記導電性接着剤の接着力によって、被接着部材同士が機械的に接合される。
【０００４】
上記異方導電性接着剤は、硬化剤を含む熱硬化性樹脂から構成されるものが多い。使用する際、熱を作用させることにより熱硬化性樹脂が硬化させられて、導電性粒子が接続電極間に掛け渡し状に固定されるとともに、接続電極間及び被接続部材間を機械的に接合する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−１８８１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の異方導電性接着剤は、硬化剤を含む熱硬化性樹脂を主剤としているため、常温でも硬化反応が進行しやすい。このため、接続の安定性を確保するには、接続を行うまで接着剤を冷蔵保存する必要があり、品質管理が面倒である。
【０００７】
また、一方の接続電極部に上記導電性接着剤をあらかじめ設けたプリント配線板を利用することにより、接続作業を容易に行うことができる。ところが、上記導電性接着剤を管理するのと同様に、導電性接着剤を各電極部に設けたプリント配線板の品質を確保するために、プリント配線板を冷蔵保存する必要がある。しかも、導電性接着剤を積層する工程と、これに他の部品を接続する工程とを別工場で行う場合等には、プリント配線板を冷蔵した状態で搬送する必要も生じる。
【０００８】
また、フィルム状の異方導電性接着剤を電極間に挟み込んで接続する場合には、まず、一方のプリント配線板の接続電極部分に、異方導電性接着剤を位置合わせして貼り合わせ、さらに、他方のプリント配線板等の接続電極部分を、上記一方のプリント配線板の接続電極部分に位置あわせして接続する必要がある。このため、プリント配線板を冷蔵保存しなければならないだけでなく、接続作業が面倒である。
【０００９】
また、従来の導電性接着剤は、面方向の絶縁性を確保するとともに接着力を確保するために、導電性粒子の配合濃度が低い。このため、接続電極部の表面の大部分に絶縁性樹脂層が介在することになり、接続安定性が低いという問題がある。
【００１０】
しかも、配線パターン層に銅箔を採用した場合、接続電極の表面が酸化して導電性が低下しやすい。この問題を回避するために、接続電極部に金メッキ等を施す必要がある。このため、製造コストが増加するという問題もある。
【００１１】
本願発明は、上述の課題を解決するために案出されたものであり、冷蔵保存する必要がないため管理が容易であり、また接続作業を容易に行うことができるとともに、接続安定性の高い配線板、上記配線板の製造方法、配線板の接続構造及び配線板の接続方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願の請求項１に記載した発明は、接続電極部を備える配線板であって、基材と、この基材に積層形成された第１の絶縁性樹脂接着剤層と、上記第１の絶縁性樹脂接着剤層に積層形成されるとともに、上記接続電極部が設けられた導電性の配線パターン層と、上記接続電極部に積層形成された導電性ペースト層と、少なくとも上記接続電極部を除く部位に積層形成されているとともに、熱可塑性樹脂材料を主剤とする第２の絶縁性樹脂接着剤層とを備えて構成される。
【００１３】
本願発明では、接続電極部にあらかじめ導電性ペースト層が設けられている。上記導電性ペーストの構成は特に限定されることはない。たとえば、銀ペーストは、フレーク形状の銀粉をフィラーとして、アクリル系樹脂等の樹脂成分と低い融点の有機溶剤を含む導電性材料であり、有機溶剤の蒸発によって成膜することができる。上記導電性ペーストは、導電性粒子の配合量が異方導電性接着剤よりはるかに多く、接続電極部の表面の大部分に樹脂層が形成されることはなく、異方導電性接着剤に比べて導電性が格段に高い。したがって、上記導電性ペーストを介して接続電極部を、被接続部材の接続電極部に接続することにより、電気的接続を確実に行うことができる。
【００１４】
一方、上記導電性ペーストは、導電性能は高いものの接着性能は低い。このため、導電性ペースト層のみで被接続部材との間で機械的な接着強度を確保することは困難である。本願発明では、上記問題を回避するため、上記接続電極部を除く部位に、第２の絶縁性樹脂接着剤層を設けている。
【００１５】
上記第２の樹脂接着剤層は、被接続部材の接続電極部を除く部位に接着される。このため、上記第２の接着剤層によって、上記配線板と上記被接続部材との機械的接着強度を確保することが可能となる。
【００１６】
上記第２の絶縁性樹脂接着剤層を設ける位置は、特に限定されることはないが、上記接続電極部の周囲に設けるのが好ましい。たとえば、請求項３に記載した発明のように、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層を、上記接続電極部を囲むように設けるのが好ましい。この構成を採用することにより、導電性ペーストによって接続される領域の機械的接着強度を確保できるとともに、上記導電性ペーストが接続電極部以外の部位に流動するのを阻止して、複数電極間等の絶縁性を確保できる。
【００１７】
また、請求項２に記載した発明のように、複数の接続電極部が所定間隔をあけて配列形成されている配線板においては、少なくとも上記接続電極部間に、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層を設けるのが好ましい。この構成を採用することにより、各接続電極部間の絶縁性を高めることができるとともに接続強度を高め、上記接続電極部を設ける間隔を小さくすることも可能となる。
【００１８】
本願発明に係る上記第２の絶縁性樹脂接着剤層は、熱可塑性樹脂材料を主剤として構成されている。このため、従来の熱硬化性樹脂材料から形成された異方導電性樹脂接着剤のように冷蔵管理を行う必要がなく、保存性も高い。
【００１９】
しかも、上記導電性ペースト層が、配線板の電極部にあらかじめ設けられているため、被接続部材との接続作業を容易に行うこともできる。また、上記導電性ペースト層が接続電極部を覆うように設けられているため、接続電極部が酸化しにくい。したがって、接続電極部に金メッキ等を施す必要もなくなり、製造コストを低減させることもできる。
【００２０】
本願発明が適用される配線板の種類は特に限定されることはない。フレキシブル配線板やリジッドプリント配線板等のプリント配線板や、線状の導体を絶縁性シート等に挟み込んで形成されるフラットケーブル等に本願発明を適用することができる。
【００２１】
また、上記基材を構成する材料も特に限定されることはない。たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、エポキシ樹脂等から形成された材料を採用できる。上記基材の厚みも特に限定されることはなく、フレキシブル配線板用のシート状あるいはフィルム状の基材のみならず、リジッド配線用の板状基材を採用することができる。
【００２２】
上記第１の絶縁性樹脂接着剤層を構成する材料も特に限定されることはなく、種々のプリント配線板等で使用されているものを採用できる。たとえば、ポリエステル系樹脂接着剤を採用できる。上記第１の接着剤層の厚さは、上記基材に対して上記配線パターン層を接着できる厚さであればよく、特に限定されることはない。また、第１の絶縁性樹脂接着剤層は、熱硬化性の樹脂材料から形成することもできる。
【００２３】
上記配線パターン層を構成する材料も特に限定されることはない。たとえば、銅フィルムあるいはシートから構成するとともに、上記第１の絶縁性樹脂接着剤層を介して上記基材に張り合わせて構成することができる。
【００２４】
上記接続電極部の形態や数も特に限定されることはない。たとえば、矩形状の電極を規則的に系列した形態や、櫛歯状に多数配列された形態の電極を採用できる。また、一つの接続電極部を備える配線板に対しても本願発明を適用できる。
【００２５】
上記導電性ペーストとして、たとえば、平均粒径０．５〜５μｍの鱗片状銀粉末と、表面に有機物がコーティングされた、平均粒径２０ｎｍ以下の球状銀粉末とを含む銀ペーストを採用するのが好ましい。
【００２６】
銀ペースト中にナノ銀粒子を含有させることにより、接続抵抗が下がり、また、表面の凹凸も小さくなって、接続面積が大きくなる。このため、電気的接続の信頼性が向上する。
【００２７】
また、上記導電性ペースト層の厚さも特に限定されることはなく、被接続部材に対して電気的接続を確保する厚さに設定できる。通常、５〜２０μｍの厚さに設定される。
【００２８】
上記導電性ペースト層の表面粗さを５μｍ以下に設定するのが好ましい。導電性ペースト層の表面粗さが５μｍ以上になると、被接続部材の接続電極部との接点数が少なくなり、抵抗値が増加する。
【００２９】
上記第２の絶縁性樹脂接着剤層を構成する材料として、熱可塑性樹脂を主剤とする接着剤が採用される。接続時の加熱温度が１２０℃〜１５０℃のポリエステル系ホットメルト接着剤を採用するのが好ましい。加熱温度が１５０℃を越えると、シート状基材に変質等のダメージを与える恐れがある。たとえば、十条ケミカル株式会社製ＪＥＬＣＯＭＡＤ−ＨＭ６、東亜合成株式会社製ＰＥＳ３１０Ｓ３０、同社製ＰＥＳ３７５Ｓ４０等を採用することができる。上記第２の絶縁性樹脂接着剤層の厚みも特に限定されることはなく、被接続部材と積層して挟圧することにより第２の絶縁性樹脂接着剤層が流動して、被接続部材を接着できる厚さであればよい。
【００３０】
請求項４に記載した発明は、接続電極部を備える造方法であって、シート状の基材に第１の絶縁性樹脂接着剤層を形成する第１の絶縁性樹脂接着剤層形成工程と、上記第１の絶縁性樹脂接着剤層に上記接続電極部を備える配線パターン層を設ける配線パターン層形成工程と、上記接続電極部の表面に導電性ペースト層を設ける導電性ペースト層形成工程と、少なくとも上記接続電極部を除く部位に、熱可塑性樹脂を主剤とする第２の絶縁性樹脂接着剤層を形成する第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程とを含んで構成される。
【００３１】
上記第１の絶縁性接着剤層形成工程及び上記配線パターン層形成工程は、従来のプリント配線板やフラットケーブル等の製造における種々の手法を採用できる。なお、形成された配線パターン層の上に絶縁被覆層を設ける工程を含ませることができる。また、接続電極部を上記絶縁被覆層を除去することにより設ける工程を含ませることもできる。
【００３２】
上記導電性ペースト層形成工程と、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程とは、たとえばスクリーン印刷法を用いて行うことができる。なお、上記導電性ペースト層形成工程と上記第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程を行う順序は限定されることはなく、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程を行った後に、上記導電性ペースト層形成工程を行うこともできる。
【００３３】
上記導電性ペースト層形成工程と、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程の後には、乾燥工程を設けるのが好ましい。たとえば、乾燥炉中において、８０℃で３０分間程度乾燥させるのが好ましい。
【００３４】
請求項５に記載した発明は、上記配線パターン層形成工程において、所定間隔をあけて複数の接続電極部を設けるとともに、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程において、少なくとも上記接続電極部間に上記第２の絶縁性樹脂接着剤層を形成するものである。
【００３５】
多数の接続電極部を設けた配線板においては、接続電極部間の絶縁性を確保する必要がある。本願発明では、上記接続電極間に上記第２の絶縁性樹脂接着剤層が配置されるため、上記導電性ペーストが、隣接する接続電極部へ流れることを防止することができる。
【００３６】
請求項６に記載した発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の配線板と、上記配線板の接続電極部に接続される接続電極部が設けられた被接続部材との接続構造であって、上記配線板の接続電極部が、上記導電性ペースト層を介して上記被接続部材の接続電極部に電気的に接続されているとともに、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層が上記被接続部材の上記接続電極部を除く部位に接着されているものである。
【００３７】
本願発明が適用される被接続部材は特に限定されることはない。たとえば、請求項７に記載した発明のように、上記配線板と上記被接続部材の少なくとも一方が、プリント配線板又はフラットケーブルである場合の配線板の接続構造に本願発明を適用できる。また、配線板に種々の電子部品を接続する場合に本願発明を適用できる。
【００３８】
請求項８に記載した発明は、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層が、上記被接続部材の接続電極部を囲むようにして接着されているものである。
【００３９】
上記構成を採用することにより、上記導電性ペーストを介して電気的に接続される部位の機械的な接続強度を確保することができる。また、導電性ペーストが隣接する接続電極部に流れ出ることがなく、電極間の絶縁性を確保することもできる。
【００４０】
請求項９に記載した発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載した配線板と、上記配線板の接続電極部に接続される接続電極部が設けられた被接続部材とを接続する配線板の接続方法であって、上記配線板の上記接続電極部と上記被接続部材の接続電極部とが上記導電性接着剤を介して対向するように位置決めする位置決め工程と、上記配線板と上記被接続部材とを、所定の温度及び圧力を作用させて挟圧する挟圧工程とを含み、上記挟圧工程において、上記導電性ペースト層が対向する接続電極部に掛け渡し状に接続されるとともに、上記配線板の第２の絶縁性樹脂接着剤層が溶融させられて、上記被接続部材の上記接続電極部を除く部位に接着されるものである。
【００４１】
本願発明に係る配線板は、従来の異方導電性接着剤を使用するものではないため、接着剤や接着剤を設けた配線板を冷蔵保存する必要はない。このため、工程管理の手間を大幅に削減できる。
【００４２】
また、本願発明では、導電性ペースト層及び第２の絶縁性樹脂接着剤層が設けられているため、被接続部材を位置決めして挟圧するだけで、配線板と被接続部材とを接続することができる。このため、接続工程を容易に行うこともできる。
【００４３】
上記挟圧工程における加熱温度は、１２０〜１５０℃に設定するのが好ましい。１２０℃以下の温度では、接着剤が充分に溶融できない場合があり、接着強度を確保できない恐れがある。一方、１５０℃以上では、シート状基材に変質等のダメージを与える恐れがある。
【００４４】
上記挟圧工程における挟圧力は、１〜５ＭＰａに設定するのが好ましい。圧力１ＭＰａ以下の場合、被接続部材に対する接着強度が低くなる恐れがあり、接続構造の信頼性が低くなる。一方、５ＭＰａ以上の圧力を作用させると、配線板にダメージが生じる恐れがある
【００４５】
また、挟圧工程において、加熱・挟圧する時間は、５〜３０秒に設定するのが好ましい。５秒以下であると第２の絶縁性樹脂接着剤層が充分に溶融しない恐れがある。一方、３０秒以上であると、工程を行う時間が長くなって、生産性が低くなる。
【００４６】
本願発明に係る接続構造は、電子部品を搭載した種々の配線板や配線板モジュールに適当できる。たとえば、請求項１０に記載された配線板の接続構造を備えるとともに、上記配線板と上記被接続部材の少なくとも一方に、電子部品が搭載されて構成されている配線板モジュールに適用できる。また、請求項１１に記載した発明のように、上記配線板モジュールを種々の電子機器に適用できる。たとえば、携帯電話、デジタルカメラ、コピー機等の電子機器に本願発明に係る上記配線板モジュールを適用できる。
【発明の効果】
【００４７】
冷蔵保存する必要がないため管理が容易であり、また接続作業を容易に行うことができるとともに、接続安定性の高い配線板、上記配線板の製造方法及び配線板の接続構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本願発明に係る配線板の製造途中の構造を示す図であり、一部を破断した斜視図である。
【図２】図１に示す配線板に導電性ペースト層を設けた状態を示す斜視図である。
【図３】図２に示す配線板に第２の絶縁性樹脂接着剤層を設けた状態を示す斜視図である。
【図４】本願発明に係る配線板の製造方法における各工程の断面を示す図である。
【図５】本願発明に係る配線板と被接続部材とを位置決めする状態を示す断面図である。
【図６】本願発明に係る配線板の接続構造を示す断面図である。
【図７】本願発明に係る配線板の他の製造方法における各工程の断面を示す図である。
【図８】接続電極部の表面に保護シートを設けた状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本願発明の実施形態を図に基づいて説明する。本願発明をフラットケーブル状のフレキシブルプリント配線板に適用した例である。なお、リジッドプリント配線板や、導電性の線材を配列して絶縁性材料の間に挟み込んで形成されるフラットケーブルにも本願発明を適用できる。
【００５０】
本実施形態に係るプリント配線板１は、図１に示すように、シート状の基材２と、この基材２に積層形成された第１の絶縁性樹脂接着剤層３と、この第１の絶縁性樹脂接着剤層３に積層形成された配線パターン層４とを備える従来のフラットケーブル状のプリント配線板１ａの端部に設けた電極に、導電性ペースト層７と第２の絶縁性樹脂接着剤層８とを設けることにより形成される。本実施形態に係る上記配線パターン層４は、プリント配線板の長手方向に所定間隔をあけて延びる複数の配線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅを設けて構成されている。各配線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅは、一部が上記第１の絶縁性樹脂接着剤層３に埋め込み状に接着保持されている。上記各配線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅを覆うように、絶縁被覆層５が形成されており、上記配線パターン層４の端部の上記絶縁被覆層５が除去されることにより、接続電極部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅが設けられている。
【００５１】
本実施形態に係る上記シート状基材２は、厚み約１２μｍのポリエチレンテレフタレート製の樹脂シートが採用されている。上記第１の絶縁性樹脂接着剤層３は、ポリエステル系接着剤を約３０μｍの厚みに積層して構成されている。また、上記配線パターン層４は、厚み約３５μｍの銅箔を上記第１の絶縁性樹脂接着剤層３を介して上記シート状基材２に張り合わせることにより設けられている。上記絶縁被覆層５は、上記第１の絶縁性樹脂接着剤層と同じ材料から形成されている。なお、図１に示すプリント配線板１は、本願発明に係るプリント配線板を製造するための基礎として用いるプリント配線板であり、図１に示す形態までは、プリント配線板を製造する種々の手法を用いて製造することができる。なお、図１に示す状態までは、通常のプリント配線板と同様の製造手法で形成されるため、詳細な製造方法についての説明は省略する。
【００５２】
本実施形態では、図２及び図４（ｂ）に示すように、上記接続電極部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅに、スクリーン印刷法によって銀ペーストを塗着することにより、導電性ペースト層７を設ける導電性ペースト層形成工程が行われる。本実施形態では、上記導電性ペースト層７は、約１５μｍの厚みで設けられている。
【００５３】
上記銀ペーストの構成は特に限定されることはなく、接続用に用いる種々の銀ペーストを用いることができる。たとえば、上記導電性ペーストとして、平均粒径０．５〜５μｍの鱗片状銀粉末と、表面に有機物がコーティングされた、平均粒径２０ｎｍ以下の球状銀粉末とを含む銀ペーストを採用するのが好ましい。銀ペースト中にナノ銀粒子を含有させることにより、接続抵抗が下がり、また、表面の凹凸も小さくなって、接続面積が大きくなる。このため、電気的接続の信頼性が向上する。
【００５４】
図４（ｃ）に示すように、上記導電性ペースト層形成工程の後に、上記銀ペーストを乾燥硬化させるための乾燥工程が行われる。本実施形態では、加熱炉Ｈに入れて約８０℃で約３０分間保持することにより行われる。
【００５５】
次に、図３及び図４（ｄ）に示すように、上記接続電極部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅの間の隙間を埋めるようにして、スクリーン印刷法によって第２の絶縁性樹脂接着剤層８を設ける第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程が行われる。
【００５６】
本実施形態に係る上記第２の絶縁性樹脂接着剤として、ポリエステル系ホットメルト接着剤が用いられている。本実施形態に係る上記第２の絶縁性樹脂接着剤は、約１２０〜１５０℃の溶融温度を備えるものが採用される。溶融温度が１２０℃より低いと、接着性能が低下する恐れがある。一方、溶融温度が１５０℃より高いと、上記シート状基材にダメージを与える恐れがある。たとえば、上記第２の絶縁性樹脂接着剤として、十条ケミカル株式会社製ＪＥＬＣＯＮＡＤ−ＨＭ６、東亜合成株式会社製ＰＥＳ３１０Ｓ３０、同社製ＰＥＳ３７５Ｓ４０等を採用することができる。
【００５７】
図４（ｅ）に示すように、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程を終えた後、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層を乾燥するための乾燥工程が行われる。本実施形態では、加熱炉Ｈに入れて約８０℃で約３０分間保持することにより行われる。
【００５８】
図３に示すように、本実施形態に係るプリント配線板は、各接続電極部に積層形成された導電性ペースト層７と、第２の絶縁性樹脂接着剤層８とがプリント配線板の端部表面において交互に露出する形態を備える。
【００５９】
図５に、上記プリント配線板１と被接続部材１２とを位置決めした状態を示す。また、図６に、位置決めした状態の上記プリント配線板１と上記被接続部材１２とを挟圧して接続した状態を示す。なお、図５及び図６では、理解を容易にするため、接続電極４ｂ，４ｃ，４ｄが現れる断面の一部を示している。
【００６０】
図５に示すように、本実施形態に係る被接続部材１２として、上記プリント配線板１に対応する接続電極部１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを備えるフレキシブルプリント配線板を採用している。
【００６１】
図５に示すように、本実施形態に係る１配線板の各接続電極部６ｂ，６ｃ，６ｄと、被接続部材１２の接続電極部１３ｂ，１３ｃ，１３ｄとが対向するように位置決めする位置決め工程が行われる。
【００６２】
次に、上記プリント配線板１と被接続部材１２とを位置決めして積層した状態で、所定温度に加熱するとともに挟圧する。上記加熱温度は、１２０〜１５０℃に設定される。上記加熱温度は、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層が溶融して、上記被接続部材の表面に流動して接着が行われるとともに、シート状基材等にダメージを与えない範囲で設定するのが好ましい。
【００６３】
また、本実施形態に係る挟圧力は、３ＭＰａに設定される。上記挟圧力も、上記配線パターン層や被接続部材にダメージを与えない範囲で設定すればよく、１〜５ＭＰａに設定するのが好ましい。
【００６４】
上記接続工程を行うことにより、上記プリント配線板の各接続電極部と被接続部材の各接続電極部とが、上記導電性ペースト層７を介して電気的に接続される。
【００６５】
上記導電性ペーストは、従来の異方導電性接着剤のように接続電極部表面の多くの領域に樹脂層が形成されることはなく、異方導電性接着剤にくらべて電気導通性が格段に高い。したがって、上記導電性ペーストを介して、上記プリント配線板の接続電極部と被接続部材の接続電極部との電気的接続を確実に行うことができる。
【００６６】
一方、上記導電性ペーストは、導電性能は高いものの接着性能は低い。このため、導電性ペースト層のみで被接続部材との間の機械的接着強度を確保することは困難である。本実施形態では、上記第２の樹脂接着剤層が上記挟圧工程において溶融させられ、各接続電極部の両側に位置して、被接続部材と接着させられる。このため、上記第２の接着剤層によって、上記プリント配線板１と上記被接続部材１２との機械的接着強度を確保することが可能となる。
【００６７】
しかも、本実施形態では、上記導電性ペースト層を設けた接続電極部の間の隙間を埋めるように、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層が設けられているため、上記導電性ペーストを囲むようにして、上記被接続部材に接着される。この構成によって、上記導電性ペーストが接続電極部以外の部位に流動するのを阻止して、隣接する電極間等の絶縁性を確保できる。
【００６８】
また、本願発明に係る上記第２の絶縁性樹脂接着剤層は、熱可塑性樹脂材料を主剤として構成されている。このため、従来の熱硬化性樹脂材料から形成された異方導電性樹脂接着剤のように冷蔵管理を行う必要がなく、保存性も高い。
【００６９】
さらにまた、上記導電性ペースト層が、プリント配線板の電極部にあらかじめ設けられているため、被接続部材との接続作業を容易に行うこともできる。また、上記導電性ペースト層が接続電極部を覆うように設けられているため、接続電極部が酸化しにくい。したがって、第２の絶縁性樹脂接着剤層を設けた接続電極部に金メッキ等を施す必要もなくなる。
【００７０】
なお、上記導電性ペースト層形成工程と、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程とを行う順序は限定されることはない。図７に示すように、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程を行った後に、上記導電性ペースト層形成工程を行うことができる。
【００７１】
図８に、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層及び上記導電性ペースト層の表面に保護シートを設けた斜視図を示す。
【００７２】
上記導電性ペースト層は、被接続部材の接続電極部に接続されるまで表面を清浄に保持するのが望ましい。本実施形態では、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層８及び導電性ペースト層７の表面を覆うように、保護シート２０を設けている。
【００７３】
上記保護シート２０は、接続工程直前に剥がすことができるように構成されている。たとえば、粘着剤等を塗着した樹脂フィルム等を採用することができる。
【００７４】
本願発明の範囲は、上述の実施形態に限定されることはない。今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものでないと考えられるべきである。本願発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
管理が容易であり、また接続作業を容易に行うことができるとともに、接続安定性の高い配線板を提供できる。
【符号の説明】
【００７６】
１ 配線板
６ａ 接続電極部
６ｂ 接続電極部
６ｃ 接続電極部
６ｄ 接続電極部
６ｅ 接続電極部
２ 基材
３ 第１の絶縁性樹脂接着剤層
４ 配線パターン層
７ 導電性ペースト層
８ 第２の絶縁性樹脂接着剤層
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、配線板、配線板の製造方法、配線板の接続構造及び配線板の接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の小型化、高機能化の要請にともない、これら電子機器を構成する部品等における接続端子の小型化、高機能化も要請されている。このため、部品実装分野においては、プリント配線板やフラットケーブル等の端子間の接続を行うため、フィルム状の導電性接着剤が広く使用されている。たとえば、銅電極からなる接続電極部が設けられたフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）やリジッドプリント配線板（ＰＷＢやＰＣＢ）、あるいはフラットケーブル等の配線板同士の接続構造、あるいはこれら配線板とガラス基板等の配線板の接続構造、さらに、配線板とＩＣチップ等の電子部品の接続構造にも、上記導電性接着剤が使用されている。
【０００３】
上記導電性接着剤は、絶縁性の樹脂組成物中に、導電性粒子を分散させた異方導電性を有する接着剤である。上記導電性接着剤は、被接着部材同士の間に挟まれ、加熱、加圧される。加熱及び加圧することによって、接着剤中の樹脂が流動し、電極表面を封止すると同時に、導電性粒子の一部が対峙する電極間に噛み込まれて電気的接続が達成される。また、上記導電性接着剤の接着力によって、被接着部材同士が機械的に接合される。
【０００４】
上記異方導電性接着剤は、硬化剤を含む熱硬化性樹脂から構成されるものが多い。使用する際、熱を作用させることにより熱硬化性樹脂が硬化させられて、導電性粒子が接続電極間に掛け渡し状に固定されるとともに、接続電極間及び被接続部材間を機械的に接合する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−１８８１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の異方導電性接着剤は、硬化剤を含む熱硬化性樹脂を主剤としているため、常温でも硬化反応が進行しやすい。このため、接続の安定性を確保するには、接続を行うまで接着剤を冷蔵保存する必要があり、品質管理が面倒である。
【０００７】
また、一方の接続電極部に上記導電性接着剤をあらかじめ設けたプリント配線板を利用することにより、接続作業を容易に行うことができる。ところが、上記導電性接着剤を管理するのと同様に、導電性接着剤を各電極部に設けたプリント配線板の品質を確保するために、プリント配線板を冷蔵保存する必要がある。しかも、導電性接着剤を積層する工程と、これに他の部品を接続する工程とを別工場で行う場合等には、プリント配線板を冷蔵した状態で搬送する必要も生じる。
【０００８】
また、フィルム状の異方導電性接着剤を電極間に挟み込んで接続する場合には、まず、一方のプリント配線板の接続電極部分に、異方導電性接着剤を位置合わせして貼り合わせ、さらに、他方のプリント配線板等の接続電極部分を、上記一方のプリント配線板の接続電極部分に位置あわせして接続する必要がある。このため、プリント配線板を冷蔵保存しなければならないだけでなく、接続作業が面倒である。
【０００９】
また、従来の導電性接着剤は、面方向の絶縁性を確保するとともに接着力を確保するために、導電性粒子の配合濃度が低い。このため、接続電極部の表面の大部分に絶縁性樹脂層が介在することになり、接続安定性が低いという問題がある。
【００１０】
しかも、配線パターン層に銅箔を採用した場合、接続電極の表面が酸化して導電性が低下しやすい。この問題を回避するために、接続電極部に金メッキ等を施す必要がある。このため、製造コストが増加するという問題もある。
【００１１】
本願発明は、上述の課題を解決するために案出されたものであり、冷蔵保存する必要がないため管理が容易であり、また接続作業を容易に行うことができるとともに、接続安定性の高い配線板、上記配線板の製造方法、配線板の接続構造及び配線板の接続方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願の請求項１に記載した発明は、接続電極部を備える配線板であって、基材と、この基材に積層形成された第１の絶縁性樹脂接着剤層と、上記第１の絶縁性樹脂接着剤層に積層形成されるとともに、上記接続電極部が設けられた導電性の配線パターン層と、上記接続電極部に積層形成された導電性ペースト層と、少なくとも上記接続電極部を除く部位に積層形成されているとともに、熱可塑性樹脂材料を主剤とする第２の絶縁性樹脂接着剤層とを備えて構成される。
【００１３】
本願発明では、接続電極部にあらかじめ導電性ペースト層が設けられている。上記導電性ペーストの構成は特に限定されることはない。たとえば、銀ペーストは、フレーク形状の銀粉をフィラーとして、アクリル系樹脂等の樹脂成分と低い融点の有機溶剤を含む導電性材料であり、有機溶剤の蒸発によって成膜することができる。上記導電性ペーストは、導電性粒子の配合量が異方導電性接着剤よりはるかに多く、接続電極部の表面の大部分に樹脂層が形成されることはなく、異方導電性接着剤に比べて導電性が格段に高い。したがって、上記導電性ペーストを介して接続電極部を、被接続部材の接続電極部に接続することにより、電気的接続を確実に行うことができる。
【００１４】
一方、上記導電性ペーストは、導電性能は高いものの接着性能は低い。このため、導電性ペースト層のみで被接続部材との間で機械的な接着強度を確保することは困難である。本願発明では、上記問題を回避するため、上記接続電極部を除く部位に、第２の絶縁性樹脂接着剤層を設けている。
【００１５】
上記第２の樹脂接着剤層は、被接続部材の接続電極部を除く部位に接着される。このため、上記第２の接着剤層によって、上記配線板と上記被接続部材との機械的接着強度を確保することが可能となる。
【００１６】
上記第２の絶縁性樹脂接着剤層を設ける位置は、特に限定されることはないが、上記接続電極部の周囲に設けるのが好ましい。たとえば、請求項３に記載した発明のように、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層を、上記接続電極部を囲むように設けるのが好ましい。この構成を採用することにより、導電性ペーストによって接続される領域の機械的接着強度を確保できるとともに、上記導電性ペーストが接続電極部以外の部位に流動するのを阻止して、複数電極間等の絶縁性を確保できる。
【００１７】
また、請求項２に記載した発明のように、複数の接続電極部が所定間隔をあけて配列形成されている配線板においては、少なくとも上記接続電極部間に、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層を設けるのが好ましい。この構成を採用することにより、各接続電極部間の絶縁性を高めることができるとともに接続強度を高め、上記接続電極部を設ける間隔を小さくすることも可能となる。
【００１８】
本願発明に係る上記第２の絶縁性樹脂接着剤層は、熱可塑性樹脂材料を主剤として構成されている。このため、従来の熱硬化性樹脂材料から形成された異方導電性樹脂接着剤のように冷蔵管理を行う必要がなく、保存性も高い。
【００１９】
しかも、上記導電性ペースト層が、配線板の電極部にあらかじめ設けられているため、被接続部材との接続作業を容易に行うこともできる。また、上記導電性ペースト層が接続電極部を覆うように設けられているため、接続電極部が酸化しにくい。したがって、接続電極部に金メッキ等を施す必要もなくなり、製造コストを低減させることもできる。
【００２０】
本願発明が適用される配線板の種類は特に限定されることはない。フレキシブル配線板やリジッドプリント配線板等のプリント配線板や、線状の導体を絶縁性シート等に挟み込んで形成されるフラットケーブル等に本願発明を適用することができる。
【００２１】
また、上記基材を構成する材料も特に限定されることはない。たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、エポキシ樹脂等から形成された材料を採用できる。上記基材の厚みも特に限定されることはなく、フレキシブル配線板用のシート状あるいはフィルム状の基材のみならず、リジッド配線用の板状基材を採用することができる。
【００２２】
上記第１の絶縁性樹脂接着剤層を構成する材料も特に限定されることはなく、種々のプリント配線板等で使用されているものを採用できる。たとえば、ポリエステル系樹脂接着剤を採用できる。上記第１の接着剤層の厚さは、上記基材に対して上記配線パターン層を接着できる厚さであればよく、特に限定されることはない。また、第１の絶縁性樹脂接着剤層は、熱硬化性の樹脂材料から形成することもできる。
【００２３】
上記配線パターン層を構成する材料も特に限定されることはない。たとえば、銅フィルムあるいはシートから構成するとともに、上記第１の絶縁性樹脂接着剤層を介して上記基材に張り合わせて構成することができる。
【００２４】
上記接続電極部の形態や数も特に限定されることはない。たとえば、矩形状の電極を規則的に系列した形態や、櫛歯状に多数配列された形態の電極を採用できる。また、一つの接続電極部を備える配線板に対しても本願発明を適用できる。
【００２５】
上記導電性ペーストとして、たとえば、平均粒径０．５〜５μｍの鱗片状銀粉末と、表面に有機物がコーティングされた、平均粒径２０ｎｍ以下の球状銀粉末とを含む銀ペーストを採用するのが好ましい。
【００２６】
銀ペースト中にナノ銀粒子を含有させることにより、接続抵抗が下がり、また、表面の凹凸も小さくなって、接続面積が大きくなる。このため、電気的接続の信頼性が向上する。
【００２７】
また、上記導電性ペースト層の厚さも特に限定されることはなく、被接続部材に対して電気的接続を確保する厚さに設定できる。通常、５〜２０μｍの厚さに設定される。
【００２８】
上記導電性ペースト層の表面粗さを５μｍ以下に設定するのが好ましい。導電性ペースト層の表面粗さが５μｍ以上になると、被接続部材の接続電極部との接点数が少なくなり、抵抗値が増加する。
【００２９】
上記第２の絶縁性樹脂接着剤層を構成する材料として、熱可塑性樹脂を主剤とする接着剤が採用される。接続時の加熱温度が１２０℃〜１５０℃のポリエステル系ホットメルト接着剤を採用するのが好ましい。加熱温度が１５０℃を越えると、シート状基材に変質等のダメージを与える恐れがある。たとえば、十条ケミカル株式会社製ＪＥＬＣＯＭＡＤ−ＨＭ６、東亜合成株式会社製ＰＥＳ３１０Ｓ３０、同社製ＰＥＳ３７５Ｓ４０等を採用することができる。上記第２の絶縁性樹脂接着剤層の厚みも特に限定されることはなく、被接続部材と積層して挟圧することにより第２の絶縁性樹脂接着剤層が流動して、被接続部材を接着できる厚さであればよい。
【００３０】
請求項４に記載した発明は、接続電極部を備える造方法であって、シート状の基材に第１の絶縁性樹脂接着剤層を形成する第１の絶縁性樹脂接着剤層形成工程と、上記第１の絶縁性樹脂接着剤層に上記接続電極部を備える配線パターン層を設ける配線パターン層形成工程と、上記接続電極部の表面に導電性ペースト層を設ける導電性ペースト層形成工程と、少なくとも上記接続電極部を除く部位に、熱可塑性樹脂を主剤とする第２の絶縁性樹脂接着剤層を形成する第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程とを含んで構成される。
【００３１】
上記第１の絶縁性接着剤層形成工程及び上記配線パターン層形成工程は、従来のプリント配線板やフラットケーブル等の製造における種々の手法を採用できる。なお、形成された配線パターン層の上に絶縁被覆層を設ける工程を含ませることができる。また、接続電極部を上記絶縁被覆層を除去することにより設ける工程を含ませることもできる。
【００３２】
上記導電性ペースト層形成工程と、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程とは、たとえばスクリーン印刷法を用いて行うことができる。なお、上記導電性ペースト層形成工程と上記第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程を行う順序は限定されることはなく、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程を行った後に、上記導電性ペースト層形成工程を行うこともできる。
【００３３】
上記導電性ペースト層形成工程と、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程の後には、乾燥工程を設けるのが好ましい。たとえば、乾燥炉中において、８０℃で３０分間程度乾燥させるのが好ましい。
【００３４】
請求項５に記載した発明は、上記配線パターン層形成工程において、所定間隔をあけて複数の接続電極部を設けるとともに、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程において、少なくとも上記接続電極部間に上記第２の絶縁性樹脂接着剤層を形成するものである。
【００３５】
多数の接続電極部を設けた配線板においては、接続電極部間の絶縁性を確保する必要がある。本願発明では、上記接続電極間に上記第２の絶縁性樹脂接着剤層が配置されるため、上記導電性ペーストが、隣接する接続電極部へ流れることを防止することができる。
【００３６】
請求項６に記載した発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の配線板と、上記配線板の接続電極部に接続される接続電極部が設けられた被接続部材との接続構造であって、上記配線板の接続電極部が、上記導電性ペースト層を介して上記被接続部材の接続電極部に電気的に接続されているとともに、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層が上記被接続部材の上記接続電極部を除く部位に接着されているものである。
【００３７】
本願発明が適用される被接続部材は特に限定されることはない。たとえば、請求項７に記載した発明のように、上記配線板と上記被接続部材の少なくとも一方が、プリント配線板又はフラットケーブルである場合の配線板の接続構造に本願発明を適用できる。また、配線板に種々の電子部品を接続する場合に本願発明を適用できる。
【００３８】
請求項８に記載した発明は、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層が、上記被接続部材の接続電極部を囲むようにして接着されているものである。
【００３９】
上記構成を採用することにより、上記導電性ペーストを介して電気的に接続される部位の機械的な接続強度を確保することができる。また、導電性ペーストが隣接する接続電極部に流れ出ることがなく、電極間の絶縁性を確保することもできる。
【００４０】
請求項９に記載した発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載した配線板と、上記配線板の接続電極部に接続される接続電極部が設けられた被接続部材とを接続する配線板の接続方法であって、上記配線板の上記接続電極部と上記被接続部材の接続電極部とが上記導電性接着剤を介して対向するように位置決めする位置決め工程と、上記配線板と上記被接続部材とを、所定の温度及び圧力を作用させて挟圧する挟圧工程とを含み、上記挟圧工程において、上記導電性ペースト層が対向する接続電極部に掛け渡し状に接続されるとともに、上記配線板の第２の絶縁性樹脂接着剤層が溶融させられて、上記被接続部材の上記接続電極部を除く部位に接着されるものである。
【００４１】
本願発明に係る配線板は、従来の異方導電性接着剤を使用するものではないため、接着剤や接着剤を設けた配線板を冷蔵保存する必要はない。このため、工程管理の手間を大幅に削減できる。
【００４２】
また、本願発明では、導電性ペースト層及び第２の絶縁性樹脂接着剤層が設けられているため、被接続部材を位置決めして挟圧するだけで、配線板と被接続部材とを接続することができる。このため、接続工程を容易に行うこともできる。
【００４３】
上記挟圧工程における加熱温度は、１２０〜１５０℃に設定するのが好ましい。１２０℃以下の温度では、接着剤が充分に溶融できない場合があり、接着強度を確保できない恐れがある。一方、１５０℃以上では、シート状基材に変質等のダメージを与える恐れがある。
【００４４】
上記挟圧工程における挟圧力は、１〜５ＭＰａに設定するのが好ましい。圧力１ＭＰａ以下の場合、被接続部材に対する接着強度が低くなる恐れがあり、接続構造の信頼性が低くなる。一方、５ＭＰａ以上の圧力を作用させると、配線板にダメージが生じる恐れがある
【００４５】
また、挟圧工程において、加熱・挟圧する時間は、５〜３０秒に設定するのが好ましい。５秒以下であると第２の絶縁性樹脂接着剤層が充分に溶融しない恐れがある。一方、３０秒以上であると、工程を行う時間が長くなって、生産性が低くなる。
【００４６】
本願発明に係る接続構造は、電子部品を搭載した種々の配線板や配線板モジュールに適当できる。たとえば、請求項１０に記載された配線板の接続構造を備えるとともに、上記配線板と上記被接続部材の少なくとも一方に、電子部品が搭載されて構成されている配線板モジュールに適用できる。また、請求項１１に記載した発明のように、上記配線板モジュールを種々の電子機器に適用できる。たとえば、携帯電話、デジタルカメラ、コピー機等の電子機器に本願発明に係る上記配線板モジュールを適用できる。
【発明の効果】
【００４７】
冷蔵保存する必要がないため管理が容易であり、また接続作業を容易に行うことができるとともに、接続安定性の高い配線板、上記配線板の製造方法及び配線板の接続構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本願発明に係る配線板の製造途中の構造を示す図であり、一部を破断した斜視図である。
【図２】図１に示す配線板に導電性ペースト層を設けた状態を示す斜視図である。
【図３】図２に示す配線板に第２の絶縁性樹脂接着剤層を設けた状態を示す斜視図である。
【図４】本願発明に係る配線板の製造方法における各工程の断面を示す図である。
【図５】本願発明に係る配線板と被接続部材とを位置決めする状態を示す断面図である。
【図６】本願発明に係る配線板の接続構造を示す断面図である。
【図７】本願発明に係る配線板の他の製造方法における各工程の断面を示す図である。
【図８】接続電極部の表面に保護シートを設けた状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本願発明の実施形態を図に基づいて説明する。本願発明をフラットケーブル状のフレキシブルプリント配線板に適用した例である。なお、リジッドプリント配線板や、導電性の線材を配列して絶縁性材料の間に挟み込んで形成されるフラットケーブルにも本願発明を適用できる。
【００５０】
本実施形態に係るプリント配線板１は、図１に示すように、シート状の基材２と、この基材２に積層形成された第１の絶縁性樹脂接着剤層３と、この第１の絶縁性樹脂接着剤層３に積層形成された配線パターン層４とを備える従来のフラットケーブル状のプリント配線板１ａの端部に設けた電極に、導電性ペースト層７と第２の絶縁性樹脂接着剤層８とを設けることにより形成される。本実施形態に係る上記配線パターン層４は、プリント配線板の長手方向に所定間隔をあけて延びる複数の配線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅを設けて構成されている。各配線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅは、一部が上記第１の絶縁性樹脂接着剤層３に埋め込み状に接着保持されている。上記各配線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅを覆うように、絶縁被覆層５が形成されており、上記配線パターン層４の端部の上記絶縁被覆層５が除去されることにより、接続電極部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅが設けられている。
【００５１】
本実施形態に係る上記シート状基材２は、厚み約１２μｍのポリエチレンテレフタレート製の樹脂シートが採用されている。上記第１の絶縁性樹脂接着剤層３は、ポリエステル系接着剤を約３０μｍの厚みに積層して構成されている。また、上記配線パターン層４は、厚み約３５μｍの銅箔を上記第１の絶縁性樹脂接着剤層３を介して上記シート状基材２に張り合わせることにより設けられている。上記絶縁被覆層５は、上記第１の絶縁性樹脂接着剤層と同じ材料から形成されている。なお、図１に示すプリント配線板１は、本願発明に係るプリント配線板を製造するための基礎として用いるプリント配線板であり、図１に示す形態までは、プリント配線板を製造する種々の手法を用いて製造することができる。なお、図１に示す状態までは、通常のプリント配線板と同様の製造手法で形成されるため、詳細な製造方法についての説明は省略する。
【００５２】
本実施形態では、図２及び図４（ｂ）に示すように、上記接続電極部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅに、スクリーン印刷法によって銀ペーストを塗着することにより、導電性ペースト層７を設ける導電性ペースト層形成工程が行われる。本実施形態では、上記導電性ペースト層７は、約１５μｍの厚みで設けられている。
【００５３】
上記銀ペーストの構成は特に限定されることはなく、接続用に用いる種々の銀ペーストを用いることができる。たとえば、上記導電性ペーストとして、平均粒径０．５〜５μｍの鱗片状銀粉末と、表面に有機物がコーティングされた、平均粒径２０ｎｍ以下の球状銀粉末とを含む銀ペーストを採用するのが好ましい。銀ペースト中にナノ銀粒子を含有させることにより、接続抵抗が下がり、また、表面の凹凸も小さくなって、接続面積が大きくなる。このため、電気的接続の信頼性が向上する。
【００５４】
図４（ｃ）に示すように、上記導電性ペースト層形成工程の後に、上記銀ペーストを乾燥硬化させるための乾燥工程が行われる。本実施形態では、加熱炉Ｈに入れて約８０℃で約３０分間保持することにより行われる。
【００５５】
次に、図３及び図４（ｄ）に示すように、上記接続電極部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅの間の隙間を埋めるようにして、スクリーン印刷法によって第２の絶縁性樹脂接着剤層８を設ける第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程が行われる。
【００５６】
本実施形態に係る上記第２の絶縁性樹脂接着剤として、ポリエステル系ホットメルト接着剤が用いられている。本実施形態に係る上記第２の絶縁性樹脂接着剤は、約１２０〜１５０℃の溶融温度を備えるものが採用される。溶融温度が１２０℃より低いと、接着性能が低下する恐れがある。一方、溶融温度が１５０℃より高いと、上記シート状基材にダメージを与える恐れがある。たとえば、上記第２の絶縁性樹脂接着剤として、十条ケミカル株式会社製ＪＥＬＣＯＮＡＤ−ＨＭ６、東亜合成株式会社製ＰＥＳ３１０Ｓ３０、同社製ＰＥＳ３７５Ｓ４０等を採用することができる。
【００５７】
図４（ｅ）に示すように、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程を終えた後、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層を乾燥するための乾燥工程が行われる。本実施形態では、加熱炉Ｈに入れて約８０℃で約３０分間保持することにより行われる。
【００５８】
図３に示すように、本実施形態に係るプリント配線板は、各接続電極部に積層形成された導電性ペースト層７と、第２の絶縁性樹脂接着剤層８とがプリント配線板の端部表面において交互に露出する形態を備える。
【００５９】
図５に、上記プリント配線板１と被接続部材１２とを位置決めした状態を示す。また、図６に、位置決めした状態の上記プリント配線板１と上記被接続部材１２とを挟圧して接続した状態を示す。なお、図５及び図６では、理解を容易にするため、接続電極４ｂ，４ｃ，４ｄが現れる断面の一部を示している。
【００６０】
図５に示すように、本実施形態に係る被接続部材１２として、上記プリント配線板１に対応する接続電極部１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを備えるフレキシブルプリント配線板を採用している。
【００６１】
図５に示すように、本実施形態に係る１配線板の各接続電極部６ｂ，６ｃ，６ｄと、被接続部材１２の接続電極部１３ｂ，１３ｃ，１３ｄとが対向するように位置決めする位置決め工程が行われる。
【００６２】
次に、上記プリント配線板１と被接続部材１２とを位置決めして積層した状態で、所定温度に加熱するとともに挟圧する。上記加熱温度は、１２０〜１５０℃に設定される。上記加熱温度は、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層が溶融して、上記被接続部材の表面に流動して接着が行われるとともに、シート状基材等にダメージを与えない範囲で設定するのが好ましい。
【００６３】
また、本実施形態に係る挟圧力は、３ＭＰａに設定される。上記挟圧力も、上記配線パターン層や被接続部材にダメージを与えない範囲で設定すればよく、１〜５ＭＰａに設定するのが好ましい。
【００６４】
上記接続工程を行うことにより、上記プリント配線板の各接続電極部と被接続部材の各接続電極部とが、上記導電性ペースト層７を介して電気的に接続される。
【００６５】
上記導電性ペーストは、従来の異方導電性接着剤のように接続電極部表面の多くの領域に樹脂層が形成されることはなく、異方導電性接着剤にくらべて電気導通性が格段に高い。したがって、上記導電性ペーストを介して、上記プリント配線板の接続電極部と被接続部材の接続電極部との電気的接続を確実に行うことができる。
【００６６】
一方、上記導電性ペーストは、導電性能は高いものの接着性能は低い。このため、導電性ペースト層のみで被接続部材との間の機械的接着強度を確保することは困難である。本実施形態では、上記第２の樹脂接着剤層が上記挟圧工程において溶融させられ、各接続電極部の両側に位置して、被接続部材と接着させられる。このため、上記第２の接着剤層によって、上記プリント配線板１と上記被接続部材１２との機械的接着強度を確保することが可能となる。
【００６７】
しかも、本実施形態では、上記導電性ペースト層を設けた接続電極部の間の隙間を埋めるように、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層が設けられているため、上記導電性ペーストを囲むようにして、上記被接続部材に接着される。この構成によって、上記導電性ペーストが接続電極部以外の部位に流動するのを阻止して、隣接する電極間等の絶縁性を確保できる。
【００６８】
また、本願発明に係る上記第２の絶縁性樹脂接着剤層は、熱可塑性樹脂材料を主剤として構成されている。このため、従来の熱硬化性樹脂材料から形成された異方導電性樹脂接着剤のように冷蔵管理を行う必要がなく、保存性も高い。
【００６９】
さらにまた、上記導電性ペースト層が、プリント配線板の電極部にあらかじめ設けられているため、被接続部材との接続作業を容易に行うこともできる。また、上記導電性ペースト層が接続電極部を覆うように設けられているため、接続電極部が酸化しにくい。したがって、第２の絶縁性樹脂接着剤層を設けた接続電極部に金メッキ等を施す必要もなくなる。
【００７０】
なお、上記導電性ペースト層形成工程と、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程とを行う順序は限定されることはない。図７に示すように、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程を行った後に、上記導電性ペースト層形成工程を行うことができる。
【００７１】
図８に、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層及び上記導電性ペースト層の表面に保護シートを設けた斜視図を示す。
【００７２】
上記導電性ペースト層は、被接続部材の接続電極部に接続されるまで表面を清浄に保持するのが望ましい。本実施形態では、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層８及び導電性ペースト層７の表面を覆うように、保護シート２０を設けている。
【００７３】
上記保護シート２０は、接続工程直前に剥がすことができるように構成されている。たとえば、粘着剤等を塗着した樹脂フィルム等を採用することができる。
【００７４】
本願発明の範囲は、上述の実施形態に限定されることはない。今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものでないと考えられるべきである。本願発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
管理が容易であり、また接続作業を容易に行うことができるとともに、接続安定性の高い配線板を提供できる。
【符号の説明】
【００７６】
１ 配線板
６ａ 接続電極部
６ｂ 接続電極部
６ｃ 接続電極部
６ｄ 接続電極部
６ｅ 接続電極部
２ 基材
３ 第１の絶縁性樹脂接着剤層
４ 配線パターン層
７ 導電性ペースト層
８ 第２の絶縁性樹脂接着剤層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続電極部を備える配線板であって、
基材と、
この基材に積層形成された第１の絶縁性樹脂接着剤層と
上記第１の絶縁性樹脂接着剤層に積層形成されるとともに、上記接続電極部が設けられた導電性の配線パターン層と、
上記接続電極部に積層形成された導電性ペースト層と、
少なくとも上記接続電極部を除く部位に積層形成されているとともに、熱可塑性樹脂材料を主剤とする第２の絶縁性樹脂接着剤層とを備える、配線板。
【請求項２】
複数の上記接続電極部が所定間隔をあけて配列形成されているとともに、
少なくとも上記接続電極部間に、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層が設けられている、請求項１に記載の配線板。
【請求項３】
上記第２の絶縁性樹脂接着剤層が、上記接続電極部を囲むように設けられている、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の配線板。
【請求項４】
接続電極部を備える、配線板の製造方法であって、
シート状の基材に第１の絶縁性樹脂接着剤層を形成する第１の絶縁性樹脂接着剤層形成工程と、
上記第１の絶縁性樹脂接着剤層に上記接続電極部を備える配線パターン層を設ける配線パターン層形成工程と、
上記接続電極部の表面に導電性ペースト層を設ける導電性ペースト層形成工程と、
少なくとも上記接続電極部を除く部位に、熱可塑性樹脂を主剤とする第２の絶縁性樹脂接着剤層を形成する第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程とを含む、配線板の製造方法。
【請求項５】
上記配線パターン層形成工程において、所定間隔をあけて複数の接続電極部を設けるとともに、
上記第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程において、少なくとも上記接続電極部間に上記第２の絶縁性樹脂接着剤層を形成する、請求項４に記載の配線板の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の配線板と、上記配線板の接続電極部に接続される接続電極部が設けられた被接続部材との接続構造であって、
上記配線板の接続電極部が、上記導電性ペースト層を介して上記被接続部材の接続電極部に電気的に接続されているとともに、
上記第２の絶縁性樹脂接着剤層が上記被接続部材の上記接続電極部を除く部位に接着されている、配線板の接続構造。
【請求項７】
上記配線板と上記被接続部材の少なくとも一方が、プリント配線板又はフラットケーブルである、請求項６に記載の配線板の接続構造。
【請求項８】
上記第２の絶縁性樹脂接着剤層が、上記被接続部材の接続電極部を囲むようにして、接着されている、請求項６又は請求項７のいずれかに記載の配線板の接続構造。
【請求項９】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載した配線板と、上記配線板の接続電極部に接続される接続電極部が設けられた被接続部材とを接続する配線板の接続方法であって、
上記配線板の上記接続電極部と上記被接続部材の接続電極部とが上記導電性接着剤を介して対向するように位置決めする位置決め工程と、
上記配線板と上記被接続部材とを、所定の温度及び圧力を作用させて挟圧する挟圧工程とを含み、
上記挟圧工程において、上記導電性ペースト層が対向する接続電極部に掛け渡し状に接続されるとともに、
上記配線板の第２の絶縁性樹脂接着剤層が溶融させられて、上記被接続部材の上記接続電極部を除く部位に接着される、配線板の接続方法。
【請求項１０】
請求項６から請求項８のいずれか１項に記載された配線板の接続構造を備えるとともに、
上記配線板と上記被接続部材の少なくとも一方に、電子部品が搭載されて構成されている、配線板モジュール。
【請求項１１】
請求項１０に記載の配線板モジュールを有する電子機器。
【請求項１】
接続電極部を備える配線板であって、
基材と、
この基材に積層形成された第１の絶縁性樹脂接着剤層と
上記第１の絶縁性樹脂接着剤層に積層形成されるとともに、上記接続電極部が設けられた導電性の配線パターン層と、
上記接続電極部に積層形成された導電性ペースト層と、
少なくとも上記接続電極部を除く部位に積層形成されているとともに、熱可塑性樹脂材料を主剤とする第２の絶縁性樹脂接着剤層とを備える、配線板。
【請求項２】
複数の上記接続電極部が所定間隔をあけて配列形成されているとともに、
少なくとも上記接続電極部間に、上記第２の絶縁性樹脂接着剤層が設けられている、請求項１に記載の配線板。
【請求項３】
上記第２の絶縁性樹脂接着剤層が、上記接続電極部を囲むように設けられている、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の配線板。
【請求項４】
接続電極部を備える、配線板の製造方法であって、
シート状の基材に第１の絶縁性樹脂接着剤層を形成する第１の絶縁性樹脂接着剤層形成工程と、
上記第１の絶縁性樹脂接着剤層に上記接続電極部を備える配線パターン層を設ける配線パターン層形成工程と、
上記接続電極部の表面に導電性ペースト層を設ける導電性ペースト層形成工程と、
少なくとも上記接続電極部を除く部位に、熱可塑性樹脂を主剤とする第２の絶縁性樹脂接着剤層を形成する第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程とを含む、配線板の製造方法。
【請求項５】
上記配線パターン層形成工程において、所定間隔をあけて複数の接続電極部を設けるとともに、
上記第２の絶縁性樹脂接着剤層形成工程において、少なくとも上記接続電極部間に上記第２の絶縁性樹脂接着剤層を形成する、請求項４に記載の配線板の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の配線板と、上記配線板の接続電極部に接続される接続電極部が設けられた被接続部材との接続構造であって、
上記配線板の接続電極部が、上記導電性ペースト層を介して上記被接続部材の接続電極部に電気的に接続されているとともに、
上記第２の絶縁性樹脂接着剤層が上記被接続部材の上記接続電極部を除く部位に接着されている、配線板の接続構造。
【請求項７】
上記配線板と上記被接続部材の少なくとも一方が、プリント配線板又はフラットケーブルである、請求項６に記載の配線板の接続構造。
【請求項８】
上記第２の絶縁性樹脂接着剤層が、上記被接続部材の接続電極部を囲むようにして、接着されている、請求項６又は請求項７のいずれかに記載の配線板の接続構造。
【請求項９】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載した配線板と、上記配線板の接続電極部に接続される接続電極部が設けられた被接続部材とを接続する配線板の接続方法であって、
上記配線板の上記接続電極部と上記被接続部材の接続電極部とが上記導電性接着剤を介して対向するように位置決めする位置決め工程と、
上記配線板と上記被接続部材とを、所定の温度及び圧力を作用させて挟圧する挟圧工程とを含み、
上記挟圧工程において、上記導電性ペースト層が対向する接続電極部に掛け渡し状に接続されるとともに、
上記配線板の第２の絶縁性樹脂接着剤層が溶融させられて、上記被接続部材の上記接続電極部を除く部位に接着される、配線板の接続方法。
【請求項１０】
請求項６から請求項８のいずれか１項に記載された配線板の接続構造を備えるとともに、
上記配線板と上記被接続部材の少なくとも一方に、電子部品が搭載されて構成されている、配線板モジュール。
【請求項１１】
請求項１０に記載の配線板モジュールを有する電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−７７１２６（Ｐ２０１１−７７１２６Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２４５７８（Ｐ２００９−２２４５７８）
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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