説明

電気接続部材及びその製造方法

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は例えばLGA(Land Grid Array)等のICパッケージを基板に実装する場合等に用いて好適な電気接続部材の構造及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体チップの高密度化や基板の配線パターンの細線化に伴い、チップ等の基板への接続において、狭ピッチ化・多芯化・小型化が進んでいる。例えばコンタクトをプレス加工によって形成し、そのコンタクトを収容するハウジングをモールドによって形成するというようなプレス加工やモールド加工を組み合わせて製造される従来のコネクタの場合、例えば接続に必要な接点数の増加に伴い、それら多数の接点において十分な接点荷重を得るために、複雑な構造を必要とし、かつ高精度を必要とするようになってきている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、狭ピッチ化・多芯化・小型化に伴い、複雑かつ高精度な構造が要求されることから、プレス加工やモールド加工を使用する従来のコネクタでは、その製造は容易ではなく、極めて高価なものになるという問題がある。この発明の目的は上記問題に鑑み、狭ピッチ化・多芯化・小型化に容易に対応でき、簡易かつ安価に製造することができる電気接続部材を提供することにあり、さらにその製造方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明によれば、電気接続部材は絶縁シートの両面に粘着剤が配されてなる両面粘着剤シートと、その両面粘着剤シートに縫い込まれて配列保持され、それぞれ両端面が両面粘着剤シートの表裏面に位置されて貫通電極を構成する導電性繊維とよりなり、導電性繊維はもめん糸に導電性物質が付着されてなるものとされる。請求項2の発明によれば、電気接続部材は絶縁シートの両面に粘着材が配されてなる両面粘着剤シートと、その両面粘着剤シートに縫い込まれて配列保持され、それぞれ両端面が両面粘着剤シートの表裏面に位置されて貫通電極を構成する導電性繊維と、それら各導電性繊維の両端面をそれぞれ蓋するように両面粘着剤シートの表裏面に粘着されて配列された金属薄膜とよりなり、導電性繊維はもめん糸に導電性物質が付着されてなるものとされる。
【0005】請求項3の発明によれば、もめん糸に導電性物質を付着させて導電性繊維を形成し、絶縁シートの両面に粘着剤が配されてなる両面粘着剤シートにその導電性繊維を縫い込み、その縫い込んだ導電性繊維の両面粘着剤シート上に突出している部分を切断除去することにより、両面粘着剤シートに残存して配列保持されている導電性繊維によって貫通電極を形成することによって電気接続部材が製造される。請求項4の発明によれば、もめん糸に導電性物質を付着させて導電性繊維を形成し、絶縁シートの両面に粘着剤が配されてなる両面粘着剤シートにその導電性繊維を縫い込み、その縫い込んだ導電性繊維の両面粘着剤シート上に突出している部分を切断除去することにより、両面粘着剤シートに残存して配列保持されている導電性繊維によって貫通電極を形成し、それら貫通電極の配列と対応する凹凸を有する金型上に金属薄膜を形成して、その金型の凸上の金属薄膜を両面粘着剤シートに粘着転写することにより、両面粘着剤シートの表裏面に導電性繊維の両端面をそれぞれ蓋するように配列された金属薄膜を配置することによって電気接続部材が製造される。
【0006】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。図1はこの発明による電気接続部材の一実施例を示したものである。この例では両面粘着剤シート11に導電性繊維12がそのシート面に垂直な方向に所定のピッチで縫い込まれて配列保持される。各導電性繊維12はそれぞれその両端面が両面粘着剤シート11の表裏面に位置されており、即ちこれら導電性繊維12によって両面粘着剤シート11に複数の貫通電極が配列形成される。なお、この例では両面粘着剤シート11は格子状に配列された49個の貫通電極を具備するものとなっている。
【0007】両面粘着剤シート11の表裏面には各導電性繊維12の両端面をそれぞれ蓋するように金属薄膜13が配列されており、両面粘着剤シート11の表面の金属薄膜13と、対応する裏面の金属薄膜13とはそれぞれ導電性繊維12を介して導通されている。各金属薄膜13は両面粘着剤シート11に粘着されて配置されている。両面粘着剤シート11は絶縁シート11aの両面に粘着剤11bがそれぞれ配されてなるもので、粘着剤11bは例えば塗布により配置されている。絶縁シート11aの構成材料には例えばポリイミドが用いられる。なお、ゴム等のエラストマーを用いることもできる。また、粘着剤11bを塗布する代わりに両面テープを利用し、両面テープの一面を絶縁シート11aに貼り付け、その他面の粘着層を粘着剤11bとして用いることもできる。
【0008】導電性繊維12はもめん糸に金属等の導電性物質を付着させたものとされる。この付着は例えばスパッタやめっきを用いて行うことができ、その材料にはAu やCr /Au が用いられる。金属薄膜13は例えばAu /Ni /Au 膜とされる。図2は上記のような構成を有する電気接続部材14の製造方法を工程順に示したものであり、以下、各工程について説明する。
【0009】(1)両面粘着剤シート11に導電性繊維12を所定のピッチで縫い込む。この縫い込み作業は例えば裁縫用の縫い針を使用して行われる。この際、ミシンを使用してもよい。図中、15は縫い針を示す。(2)縫い込んだ導電性繊維12のうち、貫通電極として必要な部分以外を、つまり両面粘着剤シート11上に突出している部分を切断除去する。切断は図に示したように、はさみ16を用いたり、あるいはカッタを用いて行われる。
【0010】(3)両面粘着剤シート11に残存し、配列保持されて貫通電極をなす導電性繊維12の配列と対応する凹凸を有する金型17上に予めスパッタ等により金属薄膜13を形成しておき、その金型17の凸上の金属薄膜13を両面粘着剤シート11の粘着剤11bに粘着させて転写する。この粘着転写は金属薄膜13が界面剥離することによって行われ、よって金型17に対して金属薄膜13の密着性は悪いものとされる。金属薄膜13を上記したようにAu /Ni /Au 膜とした場合、金型17は例えばSi 製とされる。
【0011】(4)両面粘着剤シート11の表裏両面に上記のように粘着転写によって金属薄膜13を配設し、電気接続部材14が完成する。なお、導電性繊維12の端面と金属薄膜13との接触導通をより確実なものとするために、それらの間に導電性接着剤を挟み込むようにしてもよい。図3はこの電気接続部材14を用いてICパッケージ18とプリント配線基板19との接続を行う様子を示したものであり、ICパッケージ18はLGAとされている。
【0012】プリント配線基板19の電極19a,電気接続部材14の接点電極をなす金属薄膜13及びICパッケージ18の電極(ランド)18aを互いの位置を合わせて重ね、押圧すると、電気接続部材14の粘着剤11bが押圧により変形して、図3Bに示すように隣接する金属薄膜13間の絶縁部分において、プリント配線基板19の電極19a間の絶縁部分及びICパッケージ18の電極18a間の絶縁部分と粘着する。
【0013】この粘着により、電気接続部材14を介してICパッケージ18とプリント配線基板19とが機械的に結合保持されると共に、対応する電極18a,19aと金属薄膜13とが圧接されて導通され、即ち電気接続部材14を介してICパッケージ18とプリント配線基板19とが電気的に接続される。この際、弾性変形した粘着剤11bの復元力により電極18a,19aと金属薄膜13との間に接触荷重が付加されるため、良好な圧接状態を得ることができ、つまり良好な接続状態を得ることができる。
【0014】なお、粘着剤11bが粘着することによって接続される構造のため、例えば接続したものを剥がし、再接続するといった繰り返し接続(リトライ)も比較的容易に行うことができる。この電気接続部材14においては両面粘着剤シート11に導電性繊維12を縫い込んだ後、不要部分を切断除去することによって貫通電極が形成されるため、このような粘着剤11bを表面に有する両面粘着剤シート11に極めて簡単に貫通電極を形成することができる。
【0015】また、粘着剤11b自身を薬品や高温下といった特殊な環境にさらすこともないため、粘着剤11bがダメージを受けることもなく、よって基本的に粘着剤11bの種類を問わず、必要とされる性能・用途に応じて粘着剤11bを選定することができる。なお、絶縁シート11aの材質も必要とされる性能・用途に応じて適宜選定することができる。
【0016】ここで、図3に示したように、ICパッケージ18の接続に用いる場合の、この電気接続部材14の各部の寸法の一例を示すと、下記のような仕様となる。なお、ICパッケージ18の電極18aの配列ピッチは1mmとする。
・絶縁シートの厚さ : 0.6mm ・粘着剤の厚さ : 各0.1mm ・導電性繊維の径 : φ0.3mm ・金属薄膜の大きさ : □0.5mm ・金属薄膜の厚さ : 5〜15μm 上記においては電気接続部材14の金属薄膜13をICパッケージ18の電極18a及びプリント配線基板19の電極19aに対向させ、位置合わせして接続する場合を示したが、この電気接続部材14では導電性繊維12によってグリッド状に貫通電極が形成されているため、導電性繊維12の配列ピッチを狭め、かつ金属薄膜13の大きさを狭小化することにより、より位置合わせの容易な異方導電性フイルムを得ることができる。
【0017】この場合、金属薄膜13をICパッケージ18及びプリント配線基板19の各電極18a,19aに位置合わせする必要がなくなり、それら電極18aと19aとの位置合わせのみを行えばよく、よって接続作業をより簡単に行えるものとなる。また、従来の異方導電性フイルムは接続に例えば加熱等を必要とし、つまり永久接続に近く、一般に接続のリトライは困難であったが、この例では前述したようにリトライを比較的容易に行うことができる異方導電性フイルムを得られるものとなる。
【0018】上述した電気接続部材14においては、導電性繊維12の両端面にそれぞれ金属薄膜13を設け、これにより接触面積の増大が図られ、また導電性繊維12の端面の保護が図られているが、例えばこの金属薄膜13を具備しない構造としてもよい。図4はこのような両面粘着剤シート11に、単に導電性繊維12が縫い込まれて配列保持されただけの構造とされた電気接続部材21を示したものである。
【0019】この電気接続部材21によれば、さらに構造は簡易となり、図2における工程(1),(2)によって簡単に製造することができる。なお、導電性繊維12の端面を蓋する金属薄膜がない分、より狭ピッチ化を図りやすく、つまり前述したような異方導電性フイルムをより構成しやすいものとなる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば狭ピッチ化・多芯化・小型化に容易に対応でき、簡易かつ安価に製造することができる電気接続部材を得ることができる。また、粘着剤が粘着することにより、機械的接続と電気的接続とが行われるため、単に貼り合わせるだけで接続を簡単に行うことができ、さらに繰り返し接続(繰り返し使用)も比較的容易に行えるため、これらの点で極めて使い勝手のよい電気接続部材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】Aは請求項2の発明の一実施例を示す斜視図、Bはその拡大断面図。
【図2】図1に示した電気接続部材の製造方法を説明するための工程図。
【図3】Aは図1に示した電気接続部材を用いたICパッケージとプリント配線基板との接続を説明するたの図、Bは接続状態の部分拡大断面図。
【図4】Aは請求項1の発明の一実施例を示す斜視図、Bはその拡大断面図。

【特許請求の範囲】
【請求項1】 絶縁シートの両面に粘着剤が配されてなる両面粘着剤シートと、その両面粘着剤シートに縫い込まれて配列保持され、それぞれ両端面が上記両面粘着剤シートの表裏面に位置されて貫通電極を構成する導電性繊維とよりなり、上記導電性繊維はもめん糸に導電性物質が付着されてなるものとされていることを特徴とする電気接続部材。
【請求項2】 絶縁シートの両面に粘着剤が配されてなる両面粘着剤シートと、その両面粘着剤シートに縫い込まれて配列保持され、それぞれ両端面が上記両面粘着剤シートの表裏面に位置されて貫通電極を構成する導電性繊維と、それら各導電性繊維の両端面をそれぞれ蓋するように上記両面粘着剤シートの表裏面に粘着されて配列された金属薄膜とよりなり、上記導電性繊維はもめん糸に導電性物質が付着されてなるものとされていることを特徴とする電気接続部材。
【請求項3】 もめん糸に導電性物質を付着させて導電性繊維を形成し、絶縁シートの両面に粘着剤が配されてなる両面粘着剤シートに上記導電性繊維を縫い込み、その縫い込んだ導電性繊維の上記両面粘着剤シート上に突出している部分を切断除去することにより、上記両面粘着剤シートに残存して配列保持されている上記導電性繊維によって貫通電極を形成することを特徴とする電気接続部材の製造方法。
【請求項4】 もめん糸に導電性物質を付着させて導電性繊維を形成し、絶縁シートの両面に粘着剤が配されてなる両面粘着剤シートに上記導電性繊維を縫い込み、その縫い込んだ導電性繊維の上記両面粘着剤シート上に突出している部分を切断除去することにより、上記両面粘着剤シートに残存して配列保持されている上記導電性繊維によって貫通電極を形成し、それら貫通電極の配列と対応する凹凸を有する金型上に金属薄膜を形成して、その金型の凸上の金属薄膜を上記両面粘着剤シートに粘着転写することにより、上記両面粘着剤シートの表裏面に上記導電性繊維の両端面をそれぞれ蓋するように配列された金属薄膜を設けることを特徴とする電気接続部材の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【特許番号】特許第3505649号(P3505649)
【登録日】平成15年12月26日(2003.12.26)
【発行日】平成16年3月8日(2004.3.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2000−239361(P2000−239361)
【出願日】平成12年8月8日(2000.8.8)
【公開番号】特開2002−56907(P2002−56907A)
【公開日】平成14年2月22日(2002.2.22)
【審査請求日】平成14年2月20日(2002.2.20)
【出願人】(000231073)日本航空電子工業株式会社 (1,081)
【参考文献】
【文献】特開 平11−86944(JP,A)
【文献】特開 平7−312116(JP,A)
【文献】特開2000−82512(JP,A)
【文献】特開 平5−62727(JP,A)
【文献】特開2000−149665(JP,A)
【文献】実開 昭58−183781(JP,U)