電極接続構造
【課題】複数の基材の各々に形成された電極間を接続する際に、電極間の接続信頼性を向上することができる電極接続構造を提供することを目的とする。
【解決手段】第１の基材５に形成された第１の電極２に微細な凹部７が形成されるとともに、第２の基材６に形成された第２の電極４に凹部７に嵌合される微細な凸部８が形成されている。そして、凹部７と凸部８が嵌合することにより、第１の電極２の上面２ａが、第２の電極４の上面４ａと略面一となるように、第１、第２の電極２、４が接続される。また、凹部７と凸部８には、凹部７と凸部８が嵌合することにより接続された第１、第２の電極２、４が、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘに移動するのを規制する移動防止部９が形成されている。
【解決手段】第１の基材５に形成された第１の電極２に微細な凹部７が形成されるとともに、第２の基材６に形成された第２の電極４に凹部７に嵌合される微細な凸部８が形成されている。そして、凹部７と凸部８が嵌合することにより、第１の電極２の上面２ａが、第２の電極４の上面４ａと略面一となるように、第１、第２の電極２、４が接続される。また、凹部７と凸部８には、凹部７と凸部８が嵌合することにより接続された第１、第２の電極２、４が、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘに移動するのを規制する移動防止部９が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の基材の各々に形成された電極間を接続する際の電極接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の小型化、高機能化の流れの中で、構成部品（例えば、液晶製品における電子部品）内の接続端子の微小化が進んでいる。このため、エレクトロニクス実装分野においては、そのような端子間の接続を容易に行える接着剤として、フィルム状の接着剤が広く使用されている。例えば、銅電極からなる金属電極が形成されたフレキシブル配線板と、ＩＴＯ電極が形成されたガラス基板等のリジッド配線板の接合や、ＩＣチップ等の電子部品とリジッド配線板の接合に使用されている。
【０００３】
この電極接続用の接着剤は、絶縁性の樹脂組成物中に導電性粒子を分散させた接着剤であり、接続対象の間に挟まれ、加熱、加圧されて、接続対象を接着する。即ち、加熱、加圧により接着剤中の樹脂が流動し、例えば、フレキシブル配線板の表面に形成された銅電極と、リジッド配線板の表面に形成されたＩＴＯ電極の隙間を封止すると同時に、導電性粒子の一部が対峙する銅電極とＩＴＯ電極の間に噛み込まれて電気的接続が達成される。
【０００４】
また、上記接着剤による電極間の接続では、多数の電極間を接続する場合に、加熱・加圧用の接続装置が複雑になるとともに、当該接続装置の小型化が困難であるとの観点から、接続される電極の一部に、微少凹凸構造を形成し、当該微少凹凸構造の凹部と凸部を嵌め合うことにより、電極間を電気的に接続する電極の接続構造が提案されている。より具体的には、図１７に示すように、第１の基材５０に形成された第１の電極５１と、第２の基材５２に形成された第２の電極５３を接続する電極接続構造において、第１の電極５１の凹部５４と、第２の電極５３の凸部５５を嵌め合うことにより、第１、第２の電極５１、５３間を電気的に接続する電極接続構造が開示されている。このような構成により、多数の電極間を容易に接続することができると記載されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２２２２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載の電極接続構造においては、図１７に示す、第１、第２の電極５１、５３が接続された配線板接合体を、例えば、携帯電話のヒンジ部分等の、電子機器類の稼動部への配線に使用する場合、第１、第２の電極５１、５３の長手方向Ｘに引張応力が加わると、図１８に示すように、第１、第２の電極５１、５３が、当該長手方向Ｘに移動してしまう。そうすると、第１、第２の電極５１、５３間の接続状態が解除されてしまい、第１、第２の電極５１、５３間の導電接続を得ることができないという問題があった。また、第１、第２の電極５１、５３間の接続状態の解除が発生しない場合であっても、第１、第２の電極５１、５３の長手方向Ｘにおける移動により、第１、第２の電極５１、５３間の接触面積が減少するため、第１、第２の電極５１、５３間の接続抵抗が上昇するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、複数の基材の各々に形成された電極間を接続する際に、電極間の接続信頼性を向上することができる電極接続構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、第１の基材に形成された第１の電極と、第２の基材に形成された第２の電極とを電気的に接続する電極接続構造において、第１の電極に、微細な凹部が形成されるとともに、第２の電極に、凹部に嵌合される微細な凸部が形成され、凹部と凸部が嵌合することにより、第１の電極の上面が、第２の電極の上面と略面一となるように、第１、第２の電極が接続され、凹部と凸部には、凹部と凸部が嵌合することにより接続された第１、第２の電極が、第１、第２の電極の長手方向に移動するのを規制する移動防止部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
同構成によれば、凹部と凸部が嵌合することにより接続された第１、第２の電極において、第１、第２の電極の長手方向における移動が規制されるため、例えば、第２の電極が形成された第２の基材からなるフレキシブル配線板を屈曲して使用する場合（例えば、携帯電話のヒンジ部分等の、電子機器類の稼動部への配線に使用する場合）であって、第１、第２の電極の長手方向に引張応力が加わる場合においても、第１、第２の電極間の導電接続を確実に得ることが可能になる。従って、第１、第２の電極間の接続信頼性を向上することができる。また、第１、第２の電極の長手方向における移動による、第１、第２の電極間の接触面積の減少を防止することができるため、第１、第２の電極間の接続抵抗の上昇を抑制することが可能になる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電極接続構造であって、移動防止部は、凹部に形成された第１の係合部と、凸部に形成された第２の係合部とからなり、凹部と凸部を嵌合する際に、第１、第２の係合部が係合することにより、第１、第２の電極の、長手方向における移動が規制されることを特徴とする。同構成によれば、簡単な構成で、第１、第２の電極の長手方向における移動を規制することが可能になる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の電極接続構造であって、第１の基材に、第１、第２の電極の接続部分を覆う被覆部材が設けられていることを特徴とする。同構成によれば、第１、第２の電極間の接続部分が補強されるため、第１、第２の電極間の接続状態をより一層確実に維持することが可能になる。従って、第１、第２の電極間の接続信頼性をより一層向上することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の電極接続構造であって、第１、第２の電極が、導電性物質を含有する導電性接着剤を介して、電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１２】
同構成によれば、第１、第２の電極間の接続強度を向上させることが可能になるため、第１、第２の電極間の接続状態をより一層確実に維持することが可能になる。従って、第１、第２の電極間の接続信頼性をより一層向上することができる。また、第１、第２の電極間を低い導電抵抗によって接続することが可能になるため、第１、第２の電極間の導電性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の基材の各々に形成された電極間を接続する際に、電極間の接続信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
以下に、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続した後の状態を示す図である。また、図２は、本発明の第１の実施形態に係る電極接続構造に使用される第１の電極が設けられた第１の配線板を説明するための上面図である。また、図３は、本発明の第１の実施形態に係る電極接続構造に使用される第２の電極が設けられた第２の配線板を説明するための上面図である。なお、本実施形態においては、複数の被接合部材として、リジッドな基材上に形成された第１の電極を有するリジッド配線板と、フレキシブルな基材上に形成された第２の電極を有するフレキシブル配線板を例に挙げて説明する。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態における電極接続構造としては、第１の配線板であるリジッド配線板１に形成された第１の電極２と、第２の配線板であるフレキシブル配線板３に形成された第２の電極４を嵌合することにより、第１の電極２−第２の電極４間を電気的に接続する構成となっている。
【００１６】
リジッド配線板１は、図２に示すように、ガラス基材等により形成されたリジッドな第１の基材５の片面に、第１の電極２が複数個（本実施形態においては、２個）設けられたものである。また、フレキシブル配線板３は、図３に示すように、柔軟な樹脂フィルムにて形成されたフレキシブルな第２の基材６の片面に、導体回路層を構成する第２の電極４を複数個（本実施形態においては、２個）設けた、いわゆる片面フレキシブル配線板である。なお、接着剤層（不図示）を介して、第２の基材６上に第２の電極４を設ける構成としても良い。
【００１７】
第２の基材６を構成する樹脂フィルムとしては、柔軟性に優れた樹脂材料からなるものが使用される。かかる樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルムなどの、フレキシブル配線板用として汎用性のある樹脂のフィルムがいずれも使用可能である。また、特に、柔軟性に加えて高い耐熱性をも有しているのが好ましく、かかる樹脂フィルムとしては、例えば、ポリアミド系の樹脂フィルムや、ポリイミド、ポリアミドイミドなどのポリイミド系の樹脂フィルムやポリエチレンナフタレ−トが好適に使用される。また、第２の電極４により構成される導体回路層としては、銅箔等の金属箔が好適に使用される。
【００１８】
また、本発明の第１の電極２は、例えば、第１の基材５上に形成された銅箔などの金属箔を、常法により、露光、エッチングすることにより形成される。また、同様に、第２の電極４は、例えば、第２の基材６上に形成された銅箔などの金属箔を、常法により、露光、エッチングすることにより形成される。
【００１９】
また、第１の電極２としては、５μｍ〜１００μｍの幅Ｗ１を有するとともに、０．１μｍ〜３６μｍの高さＨ１を有するものが使用される。また、第２の電極４としては、５μｍ〜１００μｍの幅Ｗ２を有するとともに、０．１μｍ〜３６μｍの高さＨ２を有するものが使用される。
【００２０】
ここで、本実施形態においては、第１の電極２に、微細な凹部７が形成されるとともに、第２の電極４に、当該凹部７に嵌合される微細な凸部８が形成されている。そして、凹部７と凸部８には、当該凹部７と凸部８が嵌合することにより接続された、第１、第２の電極２、４の長手方向（即ち、図１に示す矢印Ｘの方向）における移動を規制する移動防止部９が形成されている点に特徴がある。
【００２１】
この移動防止部９は、図２、図３に示すように、凹部７に形成された第１の係合部１０と、凸部８に形成された第２の係合部１１とにより構成される。そして、凹部７と凸部８を嵌合する際に、第１、第２の係合部１０、１１が係合することにより、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動が規制される構成となっている。
【００２２】
このような構成により、接続された、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動が規制される。従って、例えば、フレキシブル配線板３を屈曲して使用する場合（例えば、携帯電話のヒンジ部分等の、電子機器類の稼動部への配線に使用する場合）であって、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘに引張応力が加わる場合においても、第１、第２の電極２、４間の導電接続を確実に得ることができる。
【００２３】
なお、図１に示すように、凹部７と凸部８が嵌合することにより、第１の電極２の上面２ａが、第２の電極４の上面４ａと略面一となるように、第１、第２の電極２、４が接続される構成となっている。
【００２４】
また、第１の電極２に形成される微細な凹部７としては、３μｍ〜９０μｍの幅Ｗ３を有するとともに、５μｍ〜９０μｍの長さＬ１を有するものが使用できる。また、第２の電極４に形成される微細な凸部８としては、３μｍ〜９０μｍの幅Ｗ４を有するとともに、５μｍ〜９０μｍの長さＬ２を有するものが使用できる。なお、微細な凹部７の高さは、第１の電極２の高さＨ１と同じ高さに設定できるとともに、微細な凸部８の高さは、第２の電極４の高さＨ２と同じ高さに設定できる。また、これらの微細な凹部７と凸部８は、例えば、上述の第２の電極４の場合と同様に、常法により、露光、エッチングすることにより形成することができる。
【００２５】
次に、第１の電極２と第２の電極４の接続方法について説明する。まず、図４に示すように、リジッドな第１の基材５を有するリジッド配線板１の上方に、フレキシブルな第２の基材６を有するフレキシブル配線板３を下向き（フェースダウン）にした状態で配置する。次いで、第１の基材５の表面に形成された第１の電極２と、第２の基材６の表面に形成された第２の電極４との位置合わせをしながら、第１の電極２に形成された微細な凹部７に、第２の電極４に形成された微細な凸部８を嵌合し、図１に示すように、第１の電極２−第２の電極４間を接続する。そうすると、第１、第２の係合部１０、１１が係合して、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動が規制される。
【００２６】
以上に説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）本実施形態においては、リジッド配線板１に形成された第１の電極２に、微細な凹部７を形成するとともに、フレキシブル配線板３の第２の電極４に、凹部７に嵌合される微細な凸部８を形成する構成としている。そして、凹部７と凸部８が嵌合することにより、第１の電極２の上面２ａが、第２の電極４の上面４ａと略面一となるように、第１、第２の電極２、４が接続される構成となっている。さらに、凹部７と凸部８に、当該凹部７と凸部８が嵌合することにより接続された第１、第２の電極２、４が、当該第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘに移動するのを規制する移動防止部９を形成する構成としている。従って、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘに引張応力が加わる場合においても、第１、第２の電極２、４間の導電接続を確実に得ることが可能になる。その結果、第１、第２の電極２、４間の接続信頼性を向上することができる。また、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動による、第１、第２の電極２、４間の接触面積の減少を防止することができるため、第１、第２の電極２、４間の接続抵抗の上昇を抑制することが可能になる。
【００２７】
（２）本実施形態においては、移動防止部９を、凹部７に形成された第１の係合部１０と、凸部８に形成された第２の係合部１１により構成している。また、凹部７と凸部８を嵌合する際に、第１、第２の係合部１０、１１が係合することにより、第１、第２の電極２、４が、当該第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘに移動するのを規制する構成としている。従って、簡単な構成で、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動を規制することが可能になる。
【００２８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続した後の状態を示す図である。また、図６は、本発明の第２の実施形態に係る電極接続構造に使用される第１の電極が設けられた第１の配線板を説明するための側面図である。なお、上記第１の実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。また、第２の電極が設けられた第２の配線板については、上述の第１の実施形態において説明したものと同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。また、本実施形態においても、複数の被接合部材として、リジッドな基材上に形成された第１の電極を有するリジッド配線板と、フレキシブルな基材上に形成された第２の電極を有するフレキシブル配線板を例に挙げて説明する。
【００２９】
本実施形態においては、図５、図６に示すように、リジッド配線板１の第１の基材５に、第１、第２の電極２、４の接続部分を覆う被覆部材１２が設けられている点に特徴がある。当該被覆部材１２としては、柔軟性に優れた樹脂材料からなるフィルム状のものが使用される。かかる樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルムなどの、配線板用として汎用性のある樹脂のフィルムがいずれも使用可能である。また、特に、柔軟性に加えて高い耐熱性をも有しているのが好ましく、かかる樹脂フィルムとしては、例えば、ポリアミド系の樹脂フィルムや、ポリイミド、ポリアミドイミドなどのポリイミド系の樹脂フィルムやポリエチレンナフタレートが好適に使用される。
【００３０】
また、被覆部材１２には、フレキシブル配線板３の第２の電極４と第２の基材６を挿入するための挿入口１３が形成されており、第２の電極４に形成された凸部８が嵌合される、第１の電極２に形成された凹部７が、外部に露出される構成となっている。
【００３１】
次に、第１の電極２と第２の電極４の接続方法について説明する。まず、図７に示すように、リジッドな第１の基材５を有するリジッド配線板１に対向させて、フレキシブルな第２の基材６を有するフレキシブル配線板３を下向き（フェースダウン）にした状態で配置する。次いで、第１の基材５の表面に形成された第１の電極２と、第２の基材６の表面に形成された第２の電極４との位置合わせをしながら、フレキシブル配線板３を、図中の矢印Ｙの方向に移動させて、被覆部材１２の挿入口１３に、フレキシブル配線板３の第２の電極４と第２の基材６を挿入する。そうすると、第１の電極２に形成された微細な凹部７に、第２の電極４に形成された微細な凸部８が嵌合して、図５に示すように、第１の電極２−第２の電極４間が接続される。そして、上述の第１の実施形態の場合と同様に、第１、第２の係合部１０、１１が係合して、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動が規制される。また、この際、図５に示すように、第１、第２の電極２、４の接続部分が被覆部材１２により覆われる構成となっている。
【００３２】
以上に説明した本実施形態によれば、上述の（１）、（２）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
（３）本実施形態においては、第１の基材５に、第１、第２の電極２、４の接続部分を覆う被覆部材１２を設ける構成としている。従って、第１、第２の電極２、４間の接続部分が補強されるため、第１、第２の電極２、４間の接続状態をより一層確実に維持することが可能になる。従って、第１、第２の電極２、４間の接続信頼性をより一層向上することが可能になる。
【００３３】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図８は、本発明の第３の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続した後の状態を示す図である。また、図９は、本発明の第３の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続する前の状態を示す図である。また、図１０は、図８のＡ−Ａ断面図である。なお、上記第１の実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。また、本実施形態においても、複数の被接合部材として、リジッドな基材上に形成された第１の電極を有するリジッド配線板と、フレキシブルな基材上に形成された第２の電極を有するフレキシブル配線板を例に挙げて説明する。
【００３４】
本実施形態においては、図８、図１０に示すように、第１、第２の電極２、４が、導電性物質を含有する導電性接着剤１４を介して、電気的に接続されている点に特徴がある。このような構成により、第１、第２の電極２、４間の接続強度を向上させることが可能になるため、第１、第２の電極２、４間の接続状態をより一層確実に維持することが可能になる。
【００３５】
この導電性接着剤１４としては、エポキシ樹脂等の絶縁性の熱硬化性樹脂を主成分とし、当該樹脂中に導電性粒子が分散されたものが使用できる。例えば、エポキシ樹脂に、ニッケル、銅、銀、金あるいは黒鉛等の導電性粒子の粉末が分散されたものが挙げられる。
【００３６】
ここで、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、尿素樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。このうち、特に、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用することにより、導電性接着剤１４のフィルム形成性、耐熱性、および接着力を向上させることが可能になる。また、導電性接着剤１４は、上述の熱硬化性樹脂のうち、少なくとも１種を主成分としていれば良い。
【００３７】
なお、使用するエポキシ樹脂は、特に制限はないが、例えば、ビスフェノールＡ型、Ｆ型、Ｓ型、ＡＤ型、またはビスフェノールＡ型とビスフェノールＦ型との共重合型のエポキシ樹脂や、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等を使用することができる。また、高分子量エポキシ樹脂であるフェノキシ樹脂を用いることもできる。
【００３８】
また、エポキシ樹脂の分子量は、導電性接着剤１４に要求される性能を考慮して、適宜選択することができる。高分子量のエポキシ樹脂を使用すると、フィルム形成性が高く、また、接続温度における樹脂の溶解粘度を高くでき、後述の導電性粒子の配向を乱すことなく接続できる効果がある。一方、低分子量のエポキシ樹脂を使用すると、架橋密度が高まって耐熱性が向上するという効果が得られる。また、加熱時に、上述の硬化剤と速やかに反応し、接着性能を高めるという効果が得られる。従って、分子量が１５０００以上の高分子量エポキシ樹脂と分子量が２０００以下の低分子量エポキシ樹脂とを組み合わせて使用することにより、性能のバランスが取れるため、好ましい。なお、高分子量エポキシ樹脂と低分子量エポキシ樹脂の配合量は、適宜、選択することができる。また、ここでいう「平均分子量」とは、ＴＨＦ展開のゲルパーミッションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）から求められたポリスチレン換算の重量平均分子量のことをいう。
【００３９】
また、本発明に使用される導電性接着剤１４として、潜在性硬化剤を含有する接着剤が使用できる。この潜在性硬化剤は、低温での貯蔵安定性に優れ、室温では殆ど硬化反応を起こさないが、熱や光等により、速やかに硬化反応を行う硬化剤である。この潜在性硬化剤としては、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、アミンイミド、ポリアミン系、第３級アミン、アルキル尿素系等のアミン系、ジシアンジアミド系、酸無水物系、フェノール系、および、これらの変性物が例示され、これらは単独または２種以上の混合物として使用できる。
【００４０】
また、これらの潜在性硬化剤中でも、低温での貯蔵安定性、および速硬化性に優れているとの観点から、イミダゾール系潜在性硬化剤が好ましく使用される。イミダゾール系潜在性硬化剤としては、公知のイミダゾール系潜在性硬化剤を使用することができる。より具体的には、イミダゾール化合物のエポキシ樹脂との付加物が例示される。イミダゾール化合物としては、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−プロピルイミダゾール、２−ドデシルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、４−メチルイミダゾールが例示される。
【００４１】
また、特に、これらの潜在性硬化剤を、ポリウレタン系、ポリエステル系等の高分子物質や、ニッケル、銅等の金属薄膜およびケイ酸カルシウム等の無機物で被覆してマイクロカプセル化したものは、長期保存性と速硬化性という矛盾した特性の両立を図ることができるため、好ましい。従って、マイクロカプセル型イミダゾール系潜在性硬化剤が、特に好ましい。
【００４２】
また、導電性接着剤１４として、図１１に示すように、導電性粒子１５を含む異方導電性接着剤も使用することができる。より具体的には、当該異方導電性接着剤として、例えば、上述のエポキシ樹脂等の絶縁性の熱硬化性樹脂を主成分とし、当該樹脂中に、微細な金属粒子（例えば、球状の金属微粒子や金属でメッキされた球状の樹脂粒子からなる金属微粒子）が多数、直鎖状に繋がった形状、または針形状を有する、所謂アスペクト比が大きい形状を有する金属粉末により形成された導電性粒子１５が分散されたものを使用することができる。なお、ここで言うアスペクト比とは、図１１に示す、導電性粒子１５の短径（導電性粒子１５の断面の長さ）Ｒと長径（導電性粒子１５の長さ）Ｌの比のことを言う。
【００４３】
また、本発明に使用される金属粉末は、その一部に強磁性体が含まれるものが良く、強磁性を有する金属単体、強磁性を有する２種類以上の合金、強磁性を有する金属と他の金属との合金、および強磁性を有する金属を含む複合体のいずれかであることが好ましい。例えば、ニッケル、鉄、コバルトおよびこれらを含む２種類以上の合金等を挙げることができる。
【００４４】
なお、導電性粒子１５のアスペクト比は、ＣＣＤ顕微鏡観察等の方法により直接測定するが、断面が円でない導電性粒子１５の場合は、断面の最大長さを短径としてアスペクト比を求める。また、導電性粒子１５は、必ずしもまっすぐな形状を有している必要はなく、多少の曲がりや枝分かれがあっても、問題なく使用できる。この場合、導電性粒子１５の最大長さを長径としてアスペクト比を求める。
【００４５】
次に、第１の電極２と第２の電極４の接続方法について説明する。まず、図９に示すように、リジッド配線板１の第１の電極２上に、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分とし、導電性物質を含有する導電性接着剤１４を載置し、当該導電性接着剤１４を所定の温度に加熱した状態で、第１の基材５の方向へ所定の圧力で加圧し、導電性接着剤１４を第１の基材５上に仮接着する。次いで、図９に示すように、リジッド配線板１の上方に、フレキシブル配線板３を下向き（フェースダウン）にした状態で配置する。次いで、第１の基材５の表面に形成された第１の電極２と、第２の基材６の表面に形成された第２の電極４との位置合わせをしながら、フレキシブル配線板３の第２の電極４を導電性接着剤１４上に載置することにより、リジッド配線板１とフレキシブル配線板３との間に導電性接着剤１４を介在させる。
【００４６】
次いで、導電性接着剤１４を所定の温度に加熱した状態で、フレキシブル配線板３を介して、当該導電性接着剤１４をリジッド配線板１の方向へ、所定の圧力で加圧することにより、導電性接着剤を加熱溶融させるとともに、第１の電極２に形成された微細な凹部７に、第２の電極４に形成された微細な凸部８を嵌合する。なお、上述のごとく、導電性接着剤１４は、熱硬化性樹脂を主成分としているため、当該導電性接着剤１４は、上述の温度にて加熱をすると、一旦、軟化するが、当該加熱を継続することにより、硬化することになる。そして、予め設定した導電性接着剤１４の硬化時間が経過すると、導電性接着剤１４の硬化温度の維持状態、および加圧状態を開放し、冷却を開始することにより、導電性接着剤１４を介して、第１の電極２と第２の電極４を接続し、フレキシブル配線板３をリジッド配線板１上に実装する。また、この際、上述の第１の実施形態の場合と同様に、第１、第２の係合部１０、１１が係合して、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動が規制される。
【００４７】
以上に説明した本実施形態によれば、上述の（１）、（２）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
（４）本実施形態においては、第１、第２の電極２、４を、導電性物質を含有する導電性接着剤１４を介して、電気的に接続する構成としている。従って、第１、第２の電極２、４間の接続強度を向上させることが可能になるため、第１、第２の電極２、４間の接続状態をより一層確実に維持することが可能になる。その結果、第１、第２の電極２、４間の接続信頼性をより一層向上することができる。また、第１、第２の電極２、４間を低い導電抵抗によって接続することが可能になるため、第１、第２の電極２、４間の導電性を向上することができる。
【００４８】
なお、上記実施形態は以下のように変更しても良い。
・フレキシブル配線板３に形成された第２の電極４に微細な凹部７を形成するとともに、リジッド配線板１に形成された第１の電極２に、当該凹部７に嵌合される微細な凸部８を形成する構成としても良い。この場合、移動防止部９は、上述の第１〜第３の実施形態の場合と同様に、第２の電極４の凹部７に形成された第１の係合部１０と、第１の電極２の凸部８に形成された第２の係合部１１により構成され、当該凹部７と凸部８を嵌合する際に、第１、第２の係合部１０、１１が係合することにより、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動が規制されることになる。このような構成により、上述の第１〜第３の実施形態の場合と同様の効果を得ることが可能になる。
【００４９】
・上述の実施形態において使用したリジッド配線板１の代わりに、第１の配線板として、他のフレキシブル配線板を使用し、複数のフレキシブル配線板を被接合部材として使用する構成としても良い。また、同様に、上述の実施形態において使用したフレキシブル配線板３の代わりに、第２の配線板として、他のリジッド配線板を使用し、複数のリジッド配線板を被接合部材として使用する構成としても良い。このような構成においても、上述の第１〜第３の実施形態の場合と同様の効果を得ることが可能になる。
【００５０】
・また、上述の微細な凹部７と凸部８の形状については、特に限定はなく、当該凹部７と凸部８が嵌合できるとともに、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動を規制する移動防止部９が形成できるものであれば、どのような形状であっても良い。
【００５１】
・また、上記実施形態においては、凹部７に形成された第１の係合部１０と、凸部８に形成された第２の係合部１１とにより、移動防止部９を構成したが、図１２〜図１４に示すように、凹部７に、当該凹部７の幅Ｗ３が、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける第１の電極２側から第２の電極４側にかけて（即ち、図中のＸ１の方向にかけて）漸減するように第１のテーパ部２０を形成するとともに、凹部７に嵌合する凸部８に、当該凸部８の幅Ｗ４が、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける第２の電極４側から第１の電極２側にかけて（即ち、図中のＸ２の方向にかけて）漸増するように第２のテーパ部２１を形成し、当該第１、第２のテーパ部２０、２１により、移動防止部９を構成しても良い。
【００５２】
このような構成により、凹部７と凸部８を嵌合することにより、第１、第２のテーパ部２０、２１が密着するため、接続された、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動が規制される。従って、簡単な構成で、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動を規制することが可能になる。
【００５３】
・また、図１５〜図１６に示すように、凹部７の表面に、摩擦係数の大きな第１の移動防止層２２を設けるとともに、凹部７に嵌合する凸部８の表面に、摩擦係数の大きな第２の移動防止層２３を設け、当該第１、第２の移動防止層２２、２３により、移動防止部９を構成しても良い。このような構成により、凹部７と凸部８を嵌合することにより、摩擦係数の大きな第１、第２の移動防止層２２、２３が接触するため、接続された、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動が規制される。従って、簡単な構成で、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動を規制することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の活用例としては、複数の基材の各々に形成された電極間を接続する際の電極接続構造に関する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続した後の状態を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る電極接続構造に使用される第１の電極が設けられた第１の配線板を説明するための上面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る電極接続構造に使用される第２の電極が設けられた第２の配線板を説明するための上面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続する前の状態を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続した後の状態を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る電極接続構造に使用される第１の電極が設けられた第１の配線板を説明するための側面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続する前の状態を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続した後の状態を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続する前の状態を示す図である。
【図１０】図８のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態において使用される導電性微粒子を説明するための図である。
【図１２】本発明の電極接続構造における他の移動防止部を説明するための斜視図である。
【図１３】図１２に示す移動防止部に使用される第１の電極が設けられた第１の配線板を説明するための上面図である。
【図１４】図１２に示す移動防止部に使用される第２の電極が設けられた第２の配線板を説明するための上面図である。
【図１５】本発明の電極接続構造における他の移動防止部に使用される第１の電極が設けられた第１の配線板を説明するための上面図である。
【図１６】本発明の電極接続構造における他の移動防止部に使用される第２の電極が設けられた第２の配線板を説明するための上面図である。
【図１７】従来の電極接続構造を説明するための図である。
【図１８】図１２に示す電極接続状態が解除された状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…リジッド配線板、２…第１の電極、２ａ…第１の電極の上面、３…フレキシブル配線板、４…第２の電極、４ａ…第２の電極の上面、５…第１の基材、６…第２の基材、７…微細な凹部、８…微細な凸部、９…移動防止部、１０…第１の係合部、１１…第２の係合部、１２…被覆部材、１４…導電性接着剤、Ｘ…第１、第２の電極の長手方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の基材の各々に形成された電極間を接続する際の電極接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の小型化、高機能化の流れの中で、構成部品（例えば、液晶製品における電子部品）内の接続端子の微小化が進んでいる。このため、エレクトロニクス実装分野においては、そのような端子間の接続を容易に行える接着剤として、フィルム状の接着剤が広く使用されている。例えば、銅電極からなる金属電極が形成されたフレキシブル配線板と、ＩＴＯ電極が形成されたガラス基板等のリジッド配線板の接合や、ＩＣチップ等の電子部品とリジッド配線板の接合に使用されている。
【０００３】
この電極接続用の接着剤は、絶縁性の樹脂組成物中に導電性粒子を分散させた接着剤であり、接続対象の間に挟まれ、加熱、加圧されて、接続対象を接着する。即ち、加熱、加圧により接着剤中の樹脂が流動し、例えば、フレキシブル配線板の表面に形成された銅電極と、リジッド配線板の表面に形成されたＩＴＯ電極の隙間を封止すると同時に、導電性粒子の一部が対峙する銅電極とＩＴＯ電極の間に噛み込まれて電気的接続が達成される。
【０００４】
また、上記接着剤による電極間の接続では、多数の電極間を接続する場合に、加熱・加圧用の接続装置が複雑になるとともに、当該接続装置の小型化が困難であるとの観点から、接続される電極の一部に、微少凹凸構造を形成し、当該微少凹凸構造の凹部と凸部を嵌め合うことにより、電極間を電気的に接続する電極の接続構造が提案されている。より具体的には、図１７に示すように、第１の基材５０に形成された第１の電極５１と、第２の基材５２に形成された第２の電極５３を接続する電極接続構造において、第１の電極５１の凹部５４と、第２の電極５３の凸部５５を嵌め合うことにより、第１、第２の電極５１、５３間を電気的に接続する電極接続構造が開示されている。このような構成により、多数の電極間を容易に接続することができると記載されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２２２２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載の電極接続構造においては、図１７に示す、第１、第２の電極５１、５３が接続された配線板接合体を、例えば、携帯電話のヒンジ部分等の、電子機器類の稼動部への配線に使用する場合、第１、第２の電極５１、５３の長手方向Ｘに引張応力が加わると、図１８に示すように、第１、第２の電極５１、５３が、当該長手方向Ｘに移動してしまう。そうすると、第１、第２の電極５１、５３間の接続状態が解除されてしまい、第１、第２の電極５１、５３間の導電接続を得ることができないという問題があった。また、第１、第２の電極５１、５３間の接続状態の解除が発生しない場合であっても、第１、第２の電極５１、５３の長手方向Ｘにおける移動により、第１、第２の電極５１、５３間の接触面積が減少するため、第１、第２の電極５１、５３間の接続抵抗が上昇するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、複数の基材の各々に形成された電極間を接続する際に、電極間の接続信頼性を向上することができる電極接続構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、第１の基材に形成された第１の電極と、第２の基材に形成された第２の電極とを電気的に接続する電極接続構造において、第１の電極に、微細な凹部が形成されるとともに、第２の電極に、凹部に嵌合される微細な凸部が形成され、凹部と凸部が嵌合することにより、第１の電極の上面が、第２の電極の上面と略面一となるように、第１、第２の電極が接続され、凹部と凸部には、凹部と凸部が嵌合することにより接続された第１、第２の電極が、第１、第２の電極の長手方向に移動するのを規制する移動防止部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
同構成によれば、凹部と凸部が嵌合することにより接続された第１、第２の電極において、第１、第２の電極の長手方向における移動が規制されるため、例えば、第２の電極が形成された第２の基材からなるフレキシブル配線板を屈曲して使用する場合（例えば、携帯電話のヒンジ部分等の、電子機器類の稼動部への配線に使用する場合）であって、第１、第２の電極の長手方向に引張応力が加わる場合においても、第１、第２の電極間の導電接続を確実に得ることが可能になる。従って、第１、第２の電極間の接続信頼性を向上することができる。また、第１、第２の電極の長手方向における移動による、第１、第２の電極間の接触面積の減少を防止することができるため、第１、第２の電極間の接続抵抗の上昇を抑制することが可能になる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電極接続構造であって、移動防止部は、凹部に形成された第１の係合部と、凸部に形成された第２の係合部とからなり、凹部と凸部を嵌合する際に、第１、第２の係合部が係合することにより、第１、第２の電極の、長手方向における移動が規制されることを特徴とする。同構成によれば、簡単な構成で、第１、第２の電極の長手方向における移動を規制することが可能になる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の電極接続構造であって、第１の基材に、第１、第２の電極の接続部分を覆う被覆部材が設けられていることを特徴とする。同構成によれば、第１、第２の電極間の接続部分が補強されるため、第１、第２の電極間の接続状態をより一層確実に維持することが可能になる。従って、第１、第２の電極間の接続信頼性をより一層向上することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の電極接続構造であって、第１、第２の電極が、導電性物質を含有する導電性接着剤を介して、電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１２】
同構成によれば、第１、第２の電極間の接続強度を向上させることが可能になるため、第１、第２の電極間の接続状態をより一層確実に維持することが可能になる。従って、第１、第２の電極間の接続信頼性をより一層向上することができる。また、第１、第２の電極間を低い導電抵抗によって接続することが可能になるため、第１、第２の電極間の導電性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の基材の各々に形成された電極間を接続する際に、電極間の接続信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
以下に、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続した後の状態を示す図である。また、図２は、本発明の第１の実施形態に係る電極接続構造に使用される第１の電極が設けられた第１の配線板を説明するための上面図である。また、図３は、本発明の第１の実施形態に係る電極接続構造に使用される第２の電極が設けられた第２の配線板を説明するための上面図である。なお、本実施形態においては、複数の被接合部材として、リジッドな基材上に形成された第１の電極を有するリジッド配線板と、フレキシブルな基材上に形成された第２の電極を有するフレキシブル配線板を例に挙げて説明する。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態における電極接続構造としては、第１の配線板であるリジッド配線板１に形成された第１の電極２と、第２の配線板であるフレキシブル配線板３に形成された第２の電極４を嵌合することにより、第１の電極２−第２の電極４間を電気的に接続する構成となっている。
【００１６】
リジッド配線板１は、図２に示すように、ガラス基材等により形成されたリジッドな第１の基材５の片面に、第１の電極２が複数個（本実施形態においては、２個）設けられたものである。また、フレキシブル配線板３は、図３に示すように、柔軟な樹脂フィルムにて形成されたフレキシブルな第２の基材６の片面に、導体回路層を構成する第２の電極４を複数個（本実施形態においては、２個）設けた、いわゆる片面フレキシブル配線板である。なお、接着剤層（不図示）を介して、第２の基材６上に第２の電極４を設ける構成としても良い。
【００１７】
第２の基材６を構成する樹脂フィルムとしては、柔軟性に優れた樹脂材料からなるものが使用される。かかる樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルムなどの、フレキシブル配線板用として汎用性のある樹脂のフィルムがいずれも使用可能である。また、特に、柔軟性に加えて高い耐熱性をも有しているのが好ましく、かかる樹脂フィルムとしては、例えば、ポリアミド系の樹脂フィルムや、ポリイミド、ポリアミドイミドなどのポリイミド系の樹脂フィルムやポリエチレンナフタレ−トが好適に使用される。また、第２の電極４により構成される導体回路層としては、銅箔等の金属箔が好適に使用される。
【００１８】
また、本発明の第１の電極２は、例えば、第１の基材５上に形成された銅箔などの金属箔を、常法により、露光、エッチングすることにより形成される。また、同様に、第２の電極４は、例えば、第２の基材６上に形成された銅箔などの金属箔を、常法により、露光、エッチングすることにより形成される。
【００１９】
また、第１の電極２としては、５μｍ〜１００μｍの幅Ｗ１を有するとともに、０．１μｍ〜３６μｍの高さＨ１を有するものが使用される。また、第２の電極４としては、５μｍ〜１００μｍの幅Ｗ２を有するとともに、０．１μｍ〜３６μｍの高さＨ２を有するものが使用される。
【００２０】
ここで、本実施形態においては、第１の電極２に、微細な凹部７が形成されるとともに、第２の電極４に、当該凹部７に嵌合される微細な凸部８が形成されている。そして、凹部７と凸部８には、当該凹部７と凸部８が嵌合することにより接続された、第１、第２の電極２、４の長手方向（即ち、図１に示す矢印Ｘの方向）における移動を規制する移動防止部９が形成されている点に特徴がある。
【００２１】
この移動防止部９は、図２、図３に示すように、凹部７に形成された第１の係合部１０と、凸部８に形成された第２の係合部１１とにより構成される。そして、凹部７と凸部８を嵌合する際に、第１、第２の係合部１０、１１が係合することにより、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動が規制される構成となっている。
【００２２】
このような構成により、接続された、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動が規制される。従って、例えば、フレキシブル配線板３を屈曲して使用する場合（例えば、携帯電話のヒンジ部分等の、電子機器類の稼動部への配線に使用する場合）であって、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘに引張応力が加わる場合においても、第１、第２の電極２、４間の導電接続を確実に得ることができる。
【００２３】
なお、図１に示すように、凹部７と凸部８が嵌合することにより、第１の電極２の上面２ａが、第２の電極４の上面４ａと略面一となるように、第１、第２の電極２、４が接続される構成となっている。
【００２４】
また、第１の電極２に形成される微細な凹部７としては、３μｍ〜９０μｍの幅Ｗ３を有するとともに、５μｍ〜９０μｍの長さＬ１を有するものが使用できる。また、第２の電極４に形成される微細な凸部８としては、３μｍ〜９０μｍの幅Ｗ４を有するとともに、５μｍ〜９０μｍの長さＬ２を有するものが使用できる。なお、微細な凹部７の高さは、第１の電極２の高さＨ１と同じ高さに設定できるとともに、微細な凸部８の高さは、第２の電極４の高さＨ２と同じ高さに設定できる。また、これらの微細な凹部７と凸部８は、例えば、上述の第２の電極４の場合と同様に、常法により、露光、エッチングすることにより形成することができる。
【００２５】
次に、第１の電極２と第２の電極４の接続方法について説明する。まず、図４に示すように、リジッドな第１の基材５を有するリジッド配線板１の上方に、フレキシブルな第２の基材６を有するフレキシブル配線板３を下向き（フェースダウン）にした状態で配置する。次いで、第１の基材５の表面に形成された第１の電極２と、第２の基材６の表面に形成された第２の電極４との位置合わせをしながら、第１の電極２に形成された微細な凹部７に、第２の電極４に形成された微細な凸部８を嵌合し、図１に示すように、第１の電極２−第２の電極４間を接続する。そうすると、第１、第２の係合部１０、１１が係合して、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動が規制される。
【００２６】
以上に説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）本実施形態においては、リジッド配線板１に形成された第１の電極２に、微細な凹部７を形成するとともに、フレキシブル配線板３の第２の電極４に、凹部７に嵌合される微細な凸部８を形成する構成としている。そして、凹部７と凸部８が嵌合することにより、第１の電極２の上面２ａが、第２の電極４の上面４ａと略面一となるように、第１、第２の電極２、４が接続される構成となっている。さらに、凹部７と凸部８に、当該凹部７と凸部８が嵌合することにより接続された第１、第２の電極２、４が、当該第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘに移動するのを規制する移動防止部９を形成する構成としている。従って、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘに引張応力が加わる場合においても、第１、第２の電極２、４間の導電接続を確実に得ることが可能になる。その結果、第１、第２の電極２、４間の接続信頼性を向上することができる。また、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動による、第１、第２の電極２、４間の接触面積の減少を防止することができるため、第１、第２の電極２、４間の接続抵抗の上昇を抑制することが可能になる。
【００２７】
（２）本実施形態においては、移動防止部９を、凹部７に形成された第１の係合部１０と、凸部８に形成された第２の係合部１１により構成している。また、凹部７と凸部８を嵌合する際に、第１、第２の係合部１０、１１が係合することにより、第１、第２の電極２、４が、当該第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘに移動するのを規制する構成としている。従って、簡単な構成で、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動を規制することが可能になる。
【００２８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続した後の状態を示す図である。また、図６は、本発明の第２の実施形態に係る電極接続構造に使用される第１の電極が設けられた第１の配線板を説明するための側面図である。なお、上記第１の実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。また、第２の電極が設けられた第２の配線板については、上述の第１の実施形態において説明したものと同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。また、本実施形態においても、複数の被接合部材として、リジッドな基材上に形成された第１の電極を有するリジッド配線板と、フレキシブルな基材上に形成された第２の電極を有するフレキシブル配線板を例に挙げて説明する。
【００２９】
本実施形態においては、図５、図６に示すように、リジッド配線板１の第１の基材５に、第１、第２の電極２、４の接続部分を覆う被覆部材１２が設けられている点に特徴がある。当該被覆部材１２としては、柔軟性に優れた樹脂材料からなるフィルム状のものが使用される。かかる樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルムなどの、配線板用として汎用性のある樹脂のフィルムがいずれも使用可能である。また、特に、柔軟性に加えて高い耐熱性をも有しているのが好ましく、かかる樹脂フィルムとしては、例えば、ポリアミド系の樹脂フィルムや、ポリイミド、ポリアミドイミドなどのポリイミド系の樹脂フィルムやポリエチレンナフタレートが好適に使用される。
【００３０】
また、被覆部材１２には、フレキシブル配線板３の第２の電極４と第２の基材６を挿入するための挿入口１３が形成されており、第２の電極４に形成された凸部８が嵌合される、第１の電極２に形成された凹部７が、外部に露出される構成となっている。
【００３１】
次に、第１の電極２と第２の電極４の接続方法について説明する。まず、図７に示すように、リジッドな第１の基材５を有するリジッド配線板１に対向させて、フレキシブルな第２の基材６を有するフレキシブル配線板３を下向き（フェースダウン）にした状態で配置する。次いで、第１の基材５の表面に形成された第１の電極２と、第２の基材６の表面に形成された第２の電極４との位置合わせをしながら、フレキシブル配線板３を、図中の矢印Ｙの方向に移動させて、被覆部材１２の挿入口１３に、フレキシブル配線板３の第２の電極４と第２の基材６を挿入する。そうすると、第１の電極２に形成された微細な凹部７に、第２の電極４に形成された微細な凸部８が嵌合して、図５に示すように、第１の電極２−第２の電極４間が接続される。そして、上述の第１の実施形態の場合と同様に、第１、第２の係合部１０、１１が係合して、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動が規制される。また、この際、図５に示すように、第１、第２の電極２、４の接続部分が被覆部材１２により覆われる構成となっている。
【００３２】
以上に説明した本実施形態によれば、上述の（１）、（２）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
（３）本実施形態においては、第１の基材５に、第１、第２の電極２、４の接続部分を覆う被覆部材１２を設ける構成としている。従って、第１、第２の電極２、４間の接続部分が補強されるため、第１、第２の電極２、４間の接続状態をより一層確実に維持することが可能になる。従って、第１、第２の電極２、４間の接続信頼性をより一層向上することが可能になる。
【００３３】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図８は、本発明の第３の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続した後の状態を示す図である。また、図９は、本発明の第３の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続する前の状態を示す図である。また、図１０は、図８のＡ−Ａ断面図である。なお、上記第１の実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。また、本実施形態においても、複数の被接合部材として、リジッドな基材上に形成された第１の電極を有するリジッド配線板と、フレキシブルな基材上に形成された第２の電極を有するフレキシブル配線板を例に挙げて説明する。
【００３４】
本実施形態においては、図８、図１０に示すように、第１、第２の電極２、４が、導電性物質を含有する導電性接着剤１４を介して、電気的に接続されている点に特徴がある。このような構成により、第１、第２の電極２、４間の接続強度を向上させることが可能になるため、第１、第２の電極２、４間の接続状態をより一層確実に維持することが可能になる。
【００３５】
この導電性接着剤１４としては、エポキシ樹脂等の絶縁性の熱硬化性樹脂を主成分とし、当該樹脂中に導電性粒子が分散されたものが使用できる。例えば、エポキシ樹脂に、ニッケル、銅、銀、金あるいは黒鉛等の導電性粒子の粉末が分散されたものが挙げられる。
【００３６】
ここで、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、尿素樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。このうち、特に、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用することにより、導電性接着剤１４のフィルム形成性、耐熱性、および接着力を向上させることが可能になる。また、導電性接着剤１４は、上述の熱硬化性樹脂のうち、少なくとも１種を主成分としていれば良い。
【００３７】
なお、使用するエポキシ樹脂は、特に制限はないが、例えば、ビスフェノールＡ型、Ｆ型、Ｓ型、ＡＤ型、またはビスフェノールＡ型とビスフェノールＦ型との共重合型のエポキシ樹脂や、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等を使用することができる。また、高分子量エポキシ樹脂であるフェノキシ樹脂を用いることもできる。
【００３８】
また、エポキシ樹脂の分子量は、導電性接着剤１４に要求される性能を考慮して、適宜選択することができる。高分子量のエポキシ樹脂を使用すると、フィルム形成性が高く、また、接続温度における樹脂の溶解粘度を高くでき、後述の導電性粒子の配向を乱すことなく接続できる効果がある。一方、低分子量のエポキシ樹脂を使用すると、架橋密度が高まって耐熱性が向上するという効果が得られる。また、加熱時に、上述の硬化剤と速やかに反応し、接着性能を高めるという効果が得られる。従って、分子量が１５０００以上の高分子量エポキシ樹脂と分子量が２０００以下の低分子量エポキシ樹脂とを組み合わせて使用することにより、性能のバランスが取れるため、好ましい。なお、高分子量エポキシ樹脂と低分子量エポキシ樹脂の配合量は、適宜、選択することができる。また、ここでいう「平均分子量」とは、ＴＨＦ展開のゲルパーミッションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）から求められたポリスチレン換算の重量平均分子量のことをいう。
【００３９】
また、本発明に使用される導電性接着剤１４として、潜在性硬化剤を含有する接着剤が使用できる。この潜在性硬化剤は、低温での貯蔵安定性に優れ、室温では殆ど硬化反応を起こさないが、熱や光等により、速やかに硬化反応を行う硬化剤である。この潜在性硬化剤としては、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、アミンイミド、ポリアミン系、第３級アミン、アルキル尿素系等のアミン系、ジシアンジアミド系、酸無水物系、フェノール系、および、これらの変性物が例示され、これらは単独または２種以上の混合物として使用できる。
【００４０】
また、これらの潜在性硬化剤中でも、低温での貯蔵安定性、および速硬化性に優れているとの観点から、イミダゾール系潜在性硬化剤が好ましく使用される。イミダゾール系潜在性硬化剤としては、公知のイミダゾール系潜在性硬化剤を使用することができる。より具体的には、イミダゾール化合物のエポキシ樹脂との付加物が例示される。イミダゾール化合物としては、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−プロピルイミダゾール、２−ドデシルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、４−メチルイミダゾールが例示される。
【００４１】
また、特に、これらの潜在性硬化剤を、ポリウレタン系、ポリエステル系等の高分子物質や、ニッケル、銅等の金属薄膜およびケイ酸カルシウム等の無機物で被覆してマイクロカプセル化したものは、長期保存性と速硬化性という矛盾した特性の両立を図ることができるため、好ましい。従って、マイクロカプセル型イミダゾール系潜在性硬化剤が、特に好ましい。
【００４２】
また、導電性接着剤１４として、図１１に示すように、導電性粒子１５を含む異方導電性接着剤も使用することができる。より具体的には、当該異方導電性接着剤として、例えば、上述のエポキシ樹脂等の絶縁性の熱硬化性樹脂を主成分とし、当該樹脂中に、微細な金属粒子（例えば、球状の金属微粒子や金属でメッキされた球状の樹脂粒子からなる金属微粒子）が多数、直鎖状に繋がった形状、または針形状を有する、所謂アスペクト比が大きい形状を有する金属粉末により形成された導電性粒子１５が分散されたものを使用することができる。なお、ここで言うアスペクト比とは、図１１に示す、導電性粒子１５の短径（導電性粒子１５の断面の長さ）Ｒと長径（導電性粒子１５の長さ）Ｌの比のことを言う。
【００４３】
また、本発明に使用される金属粉末は、その一部に強磁性体が含まれるものが良く、強磁性を有する金属単体、強磁性を有する２種類以上の合金、強磁性を有する金属と他の金属との合金、および強磁性を有する金属を含む複合体のいずれかであることが好ましい。例えば、ニッケル、鉄、コバルトおよびこれらを含む２種類以上の合金等を挙げることができる。
【００４４】
なお、導電性粒子１５のアスペクト比は、ＣＣＤ顕微鏡観察等の方法により直接測定するが、断面が円でない導電性粒子１５の場合は、断面の最大長さを短径としてアスペクト比を求める。また、導電性粒子１５は、必ずしもまっすぐな形状を有している必要はなく、多少の曲がりや枝分かれがあっても、問題なく使用できる。この場合、導電性粒子１５の最大長さを長径としてアスペクト比を求める。
【００４５】
次に、第１の電極２と第２の電極４の接続方法について説明する。まず、図９に示すように、リジッド配線板１の第１の電極２上に、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分とし、導電性物質を含有する導電性接着剤１４を載置し、当該導電性接着剤１４を所定の温度に加熱した状態で、第１の基材５の方向へ所定の圧力で加圧し、導電性接着剤１４を第１の基材５上に仮接着する。次いで、図９に示すように、リジッド配線板１の上方に、フレキシブル配線板３を下向き（フェースダウン）にした状態で配置する。次いで、第１の基材５の表面に形成された第１の電極２と、第２の基材６の表面に形成された第２の電極４との位置合わせをしながら、フレキシブル配線板３の第２の電極４を導電性接着剤１４上に載置することにより、リジッド配線板１とフレキシブル配線板３との間に導電性接着剤１４を介在させる。
【００４６】
次いで、導電性接着剤１４を所定の温度に加熱した状態で、フレキシブル配線板３を介して、当該導電性接着剤１４をリジッド配線板１の方向へ、所定の圧力で加圧することにより、導電性接着剤を加熱溶融させるとともに、第１の電極２に形成された微細な凹部７に、第２の電極４に形成された微細な凸部８を嵌合する。なお、上述のごとく、導電性接着剤１４は、熱硬化性樹脂を主成分としているため、当該導電性接着剤１４は、上述の温度にて加熱をすると、一旦、軟化するが、当該加熱を継続することにより、硬化することになる。そして、予め設定した導電性接着剤１４の硬化時間が経過すると、導電性接着剤１４の硬化温度の維持状態、および加圧状態を開放し、冷却を開始することにより、導電性接着剤１４を介して、第１の電極２と第２の電極４を接続し、フレキシブル配線板３をリジッド配線板１上に実装する。また、この際、上述の第１の実施形態の場合と同様に、第１、第２の係合部１０、１１が係合して、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動が規制される。
【００４７】
以上に説明した本実施形態によれば、上述の（１）、（２）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
（４）本実施形態においては、第１、第２の電極２、４を、導電性物質を含有する導電性接着剤１４を介して、電気的に接続する構成としている。従って、第１、第２の電極２、４間の接続強度を向上させることが可能になるため、第１、第２の電極２、４間の接続状態をより一層確実に維持することが可能になる。その結果、第１、第２の電極２、４間の接続信頼性をより一層向上することができる。また、第１、第２の電極２、４間を低い導電抵抗によって接続することが可能になるため、第１、第２の電極２、４間の導電性を向上することができる。
【００４８】
なお、上記実施形態は以下のように変更しても良い。
・フレキシブル配線板３に形成された第２の電極４に微細な凹部７を形成するとともに、リジッド配線板１に形成された第１の電極２に、当該凹部７に嵌合される微細な凸部８を形成する構成としても良い。この場合、移動防止部９は、上述の第１〜第３の実施形態の場合と同様に、第２の電極４の凹部７に形成された第１の係合部１０と、第１の電極２の凸部８に形成された第２の係合部１１により構成され、当該凹部７と凸部８を嵌合する際に、第１、第２の係合部１０、１１が係合することにより、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動が規制されることになる。このような構成により、上述の第１〜第３の実施形態の場合と同様の効果を得ることが可能になる。
【００４９】
・上述の実施形態において使用したリジッド配線板１の代わりに、第１の配線板として、他のフレキシブル配線板を使用し、複数のフレキシブル配線板を被接合部材として使用する構成としても良い。また、同様に、上述の実施形態において使用したフレキシブル配線板３の代わりに、第２の配線板として、他のリジッド配線板を使用し、複数のリジッド配線板を被接合部材として使用する構成としても良い。このような構成においても、上述の第１〜第３の実施形態の場合と同様の効果を得ることが可能になる。
【００５０】
・また、上述の微細な凹部７と凸部８の形状については、特に限定はなく、当該凹部７と凸部８が嵌合できるとともに、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動を規制する移動防止部９が形成できるものであれば、どのような形状であっても良い。
【００５１】
・また、上記実施形態においては、凹部７に形成された第１の係合部１０と、凸部８に形成された第２の係合部１１とにより、移動防止部９を構成したが、図１２〜図１４に示すように、凹部７に、当該凹部７の幅Ｗ３が、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける第１の電極２側から第２の電極４側にかけて（即ち、図中のＸ１の方向にかけて）漸減するように第１のテーパ部２０を形成するとともに、凹部７に嵌合する凸部８に、当該凸部８の幅Ｗ４が、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける第２の電極４側から第１の電極２側にかけて（即ち、図中のＸ２の方向にかけて）漸増するように第２のテーパ部２１を形成し、当該第１、第２のテーパ部２０、２１により、移動防止部９を構成しても良い。
【００５２】
このような構成により、凹部７と凸部８を嵌合することにより、第１、第２のテーパ部２０、２１が密着するため、接続された、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動が規制される。従って、簡単な構成で、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動を規制することが可能になる。
【００５３】
・また、図１５〜図１６に示すように、凹部７の表面に、摩擦係数の大きな第１の移動防止層２２を設けるとともに、凹部７に嵌合する凸部８の表面に、摩擦係数の大きな第２の移動防止層２３を設け、当該第１、第２の移動防止層２２、２３により、移動防止部９を構成しても良い。このような構成により、凹部７と凸部８を嵌合することにより、摩擦係数の大きな第１、第２の移動防止層２２、２３が接触するため、接続された、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動が規制される。従って、簡単な構成で、第１、第２の電極２、４の長手方向Ｘにおける移動を規制することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の活用例としては、複数の基材の各々に形成された電極間を接続する際の電極接続構造に関する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続した後の状態を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る電極接続構造に使用される第１の電極が設けられた第１の配線板を説明するための上面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る電極接続構造に使用される第２の電極が設けられた第２の配線板を説明するための上面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続する前の状態を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続した後の状態を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る電極接続構造に使用される第１の電極が設けられた第１の配線板を説明するための側面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続する前の状態を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続した後の状態を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る電極接続構造を説明するための斜視図であり、電極間を接続する前の状態を示す図である。
【図１０】図８のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態において使用される導電性微粒子を説明するための図である。
【図１２】本発明の電極接続構造における他の移動防止部を説明するための斜視図である。
【図１３】図１２に示す移動防止部に使用される第１の電極が設けられた第１の配線板を説明するための上面図である。
【図１４】図１２に示す移動防止部に使用される第２の電極が設けられた第２の配線板を説明するための上面図である。
【図１５】本発明の電極接続構造における他の移動防止部に使用される第１の電極が設けられた第１の配線板を説明するための上面図である。
【図１６】本発明の電極接続構造における他の移動防止部に使用される第２の電極が設けられた第２の配線板を説明するための上面図である。
【図１７】従来の電極接続構造を説明するための図である。
【図１８】図１２に示す電極接続状態が解除された状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…リジッド配線板、２…第１の電極、２ａ…第１の電極の上面、３…フレキシブル配線板、４…第２の電極、４ａ…第２の電極の上面、５…第１の基材、６…第２の基材、７…微細な凹部、８…微細な凸部、９…移動防止部、１０…第１の係合部、１１…第２の係合部、１２…被覆部材、１４…導電性接着剤、Ｘ…第１、第２の電極の長手方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基材に形成された第１の電極と、第２の基材に形成された第２の電極とを電気的に接続する電極接続構造において、
前記第１の電極に、微細な凹部が形成されるとともに、前記第２の電極に、前記凹部に嵌合される微細な凸部が形成され、前記凹部と凸部が嵌合することにより、前記第１の電極の上面が、前記第２の電極の上面と略面一となるように、前記第１、第２の電極が接続され、前記凹部と凸部には、前記凹部と凸部が嵌合することにより接続された前記第１、第２の電極が、該第１、第２の電極の長手方向に移動するのを規制する移動防止部が形成されていることを特徴とする電極接続構造。
【請求項２】
前記移動防止部は、前記凹部に形成された第１の係合部と、前記凸部に形成された第２の係合部とからなり、前記凹部と凸部を嵌合する際に、前記第１、第２の係合部が係合することにより、前記第１、第２の電極の、前記長手方向における移動が規制されることを特徴とする請求項１に記載の電極接続構造。
【請求項３】
前記第１の基材に、前記第１、第２の電極の接続部分を覆う被覆部材が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電極接続構造。
【請求項４】
前記第１、第２の電極が、導電性物質を含有する導電性接着剤を介して、電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電極接続構造。
【請求項１】
第１の基材に形成された第１の電極と、第２の基材に形成された第２の電極とを電気的に接続する電極接続構造において、
前記第１の電極に、微細な凹部が形成されるとともに、前記第２の電極に、前記凹部に嵌合される微細な凸部が形成され、前記凹部と凸部が嵌合することにより、前記第１の電極の上面が、前記第２の電極の上面と略面一となるように、前記第１、第２の電極が接続され、前記凹部と凸部には、前記凹部と凸部が嵌合することにより接続された前記第１、第２の電極が、該第１、第２の電極の長手方向に移動するのを規制する移動防止部が形成されていることを特徴とする電極接続構造。
【請求項２】
前記移動防止部は、前記凹部に形成された第１の係合部と、前記凸部に形成された第２の係合部とからなり、前記凹部と凸部を嵌合する際に、前記第１、第２の係合部が係合することにより、前記第１、第２の電極の、前記長手方向における移動が規制されることを特徴とする請求項１に記載の電極接続構造。
【請求項３】
前記第１の基材に、前記第１、第２の電極の接続部分を覆う被覆部材が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電極接続構造。
【請求項４】
前記第１、第２の電極が、導電性物質を含有する導電性接着剤を介して、電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電極接続構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００８−１３０６１０（Ｐ２００８−１３０６１０Ａ）
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１０５２６（Ｐ２００６−３１０５２６）
【出願日】平成１８年１１月１６日（２００６．１１．１６）
【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２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１６日（２００６．１１．１６）
【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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