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JPH0774446A - プリント配線板の接続構造 - Google Patents

プリント配線板の接続構造

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JPH0774446A
JPH0774446A JP23899293A JP23899293A JPH0774446A JP H0774446 A JPH0774446 A JP H0774446A JP 23899293 A JP23899293 A JP 23899293A JP 23899293 A JP23899293 A JP 23899293A JP H0774446 A JPH0774446 A JP H0774446A
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printed wiring
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electrode
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充 斎藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 材料コストが安く、簡単な工程で接続できる
ので組み立て費が安く、総合的にコストの安いフレキシ
ブルプリント配線板の他の配線板との接続構造を提供す
る 【構成】 熱可塑性フィルムを基板としたフレキシブル
プリント配線板の電気的接続部を柔らかい電極で形成
し、この柔らかい電極を他のプリント配線板の電極部に
直接、接着剤によって電気的に接続するプリント配線板
どうしの接続構造において、前記接着剤に液状の電気絶
縁性熱硬化性接着材を用いて熱圧着することを特徴とす
るプリント配線板どうしの接続構造。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気製品に用いられる
フレキシブルプリント配線板を他のプリント配線板へ電
気的に接続するフレキシブルプリント配線板の接続構造
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、フレキシブルプリント配線板の電
極は印刷形成された銀電極を使用することが多い。この
銀電極と他のプリント配線板の電極とを直接に電気的接
続する場合は、接続される電極間のピッチが大きい場合
には、印刷形成された銀電極ははんだ付けができないた
め相手方電極との間に導電性ヒートシールを介して電気
的に接続していた。また、接続される電極間のピッチが
小さい場合には、異方導電性接着剤または異方導電性フ
ィルムを介して相手方のプリント配線板の電極との間を
電気的に接続していた。更に、フレキシブルプリント配
線板の電極と相手方のプリント配線板の電極とを間に何
も介さず直接圧接し、接続を保持するために圧接部挟持
部材を取り付けて電気的に接続する場合もあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし導電性ヒートシ
ールや異方導電性接着剤、異方導電性フィルムは材料コ
ストが高い上、その取扱いが難しく、接続の条件が微妙
であった。更に電極どうしを直接圧接する場合では圧接
部挟持部材を準備しなければならず、コスト高になって
いた。また上記方法では電気的接続の信頼性にも問題が
あった。
【0004】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は材料コストが安く、簡
単な工程で接続できるので組み立てし易いので、総合的
にコストが安く、かつ電気的接続の信頼性の高いフレキ
シブルプリント配線板の他の配線板との接続構造を提供
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的
は、熱可塑性フィルムを基板としたフレキシブルプリン
ト配線板の電気的接続部を柔らかい電極で形成し、該電
極を他のプリント配線板の電極部に直接接着剤によって
電気的に接続するプリント配線板どうしの接続構造にお
いて、前記接着剤に液状の電気絶縁性熱硬化性接着剤を
用いて熱圧着することを特徴とするプリント配線板どう
しの接続構造を提供することで達成される。
【0006】
【作用】熱可塑性フィルムを基板としたフレキシブルプ
リント配線板の柔らかい電極と他のプリント配線板の電
極との間に液状の電気絶縁性熱硬化性接着剤を介在させ
電極どうしを熱圧着させると、フレキシブルプリント配
線板の電極の表面は基板より高くなっているので介在す
る液状接着剤を押し退けて相手方の電極に接触し、更に
柔らかい電極は圧着により相手方電極の上でつぶれて延
びて相手方電極の微細な凹部に入り込み接触面積が増
す。所定の時間熱圧着すると熱硬化性接着剤は硬化し、
このときフレキシブルプリント配線板の熱可塑性フィル
ムは熱圧着による熱で延びていると同時に延びた熱可塑
性フィルムは相手方配線板の電極間の絶縁部に接着固定
されている。この状態で熱圧着を止めると熱可塑性フィ
ルムは温度が下がり収縮し、フレキシブルプリント配線
板上の電極は、フィルムの収縮により強く相手側電極へ
押し付けられ確実で信頼性の高い電気的接続が得られ
る。
【0007】
【実施例】〔実施例1〕以下各図の同一カ所には同一の
番号を付して説明する。本発明の第1実施例としては、
図1に示すようなフレキシブルプリント配線板とリジッ
ド配線板との接続を説明する。図1には、印刷焼成され
た銀電極2が設けられた熱可塑性のPET(ポリエチレ
ンテレフタレート)フィルム基板1とガラスエポキシプ
リント配線板3の銅電極4との間に液状のエポキシ系接
着剤5を介在して接続する状態が示されている。これら
2つの基板は図4に示すように熱圧着ポンチ5によって
互いに熱圧着されて、電気的に接続される。PETフィ
ルム基板1は厚さ70μmのものを用い、この基板上に
フェノール樹脂に平均粒径0.4μmの銀粒子を混合し
たペーストをスクリーン印刷により印刷し、焼成を行っ
て銀電極を形成する。液状のエポキシ系接着剤5はビス
フェノールAと硬化剤のイミダゾールを混合したものを
用い、粘度は11000〜14000cpsで常温では
液状である。
【0008】図2に示したように、印刷焼成された銀電
極2の表面には微視的に見ると微小な突起が形成されて
おり(平均表面粗度4〜6μm)、電気的接続の相手側
のガラスエポキシプリント配線板3の銅電極4の表面は
滑らかである。図3にはPETフィルム基板1上の印刷
焼成された銀電極2がガラスエポキシプリント配線板3
上の銅電極4に熱圧着される様子を模式的に示してい
る。図4に示すように、ガラスエポキシ配線板3を下に
置いて、PETフィルム基板1を銀電極2を下にして電
極どうしを対向させるように上からかぶせ、間に液状の
エポキシ系接着材5を介在させて熱圧着用ポンチ7によ
り押圧すると、銀電極の表面の微小な突起6は液状のエ
ポキシ系接着剤5を突き抜いて接着材を排除し、相手側
の電極に接触し、更に圧力が加わっているので、柔らか
い微小な突起6(銀のブリネル硬度は2.7)は先端が
つぶれてその接触面積が拡がり電気的接続が確実なもの
になる。
【0009】図5には熱圧着後に両基板の電極にかかる
力が示されている。2つの基板の熱圧着は熱圧着用ポン
チ温度205〜210℃で10〜40kgf/cm2 の圧力を
30〜60秒かける。このようにすると液状のエポキシ
系接着剤5は硬化するがこの時PETフィルム基板1の
接続部は熱可塑性フィルムであるため熱により延びてい
る。PETフィルム基板1の熱膨脹率は3×10-5cm/
cm/℃である。この状態で熱圧着用ポンチを離脱する
と、PETフィルム基板1の接続部の基板は熱源がなく
なるので温度が下がり、PETフィルム基板1は収縮力
Fで収縮しようとする。しかし電極間の基板が露出して
いる部分は熱硬化性のエポキシ系の接着剤でガラスエポ
キシプリント配線板に固定されているため、収縮力Fの
基板面に垂直な分力が銀電極2と相手側のガラスエポキ
シプリント配線板3の銅電極4どうしを押し付ける力と
なる。この力により電極どうしの接触が保持され、確実
な電気的接続が得られる。
【0010】図7には信頼性試験(熱衝撃試験)の結果
を示す。試験パラメータとしては対向電極間の接触抵抗
をとって、85℃,30min. −40℃,30mi
n.のヒートサイクル(60min.)による熱衝撃試
験を500サイクル行って電気的接続の信頼性を見た。
このようにして電気的接続が確実で安価な、工程の簡単
なフレキシブルプリント配線板の接続構造が提供され
る。尚、本実施例では接続される側のリジッド基板とし
て、ガラスエポキシプリント配線板を用いたがフェノー
ルプリント配線板を用いても同じ効果が得られる。
【0011】〔実施例2〕本願の第2実施例としてPE
T基板上に設けられた銀電極とLCD(液晶表示素子)
の引き出し電極として設けられたガラス基板上のITO
(インジウム・スズ酸化物)電極との接続を説明する。
本実施例は第1実施例のガラスエポキシプリント配線板
と銅電極をガラス基板とITO電極に置き換えたもので
ある。図6には、ガラス基板8の上に設けられた透明電
極であるITO電極9がエッチングなどの方法によって
形成され、その上にPETフィルム1に形成された印刷
焼成された銀電極2を下にして電極どうし対向させるよ
うにして、間に液状のエポキシ系接着剤5を介して熱圧
着している。接着の方法とメカニズムは実施例1と同様
である。またこの場合シランカップリング剤をITO電
極9の上に、前もって塗布しておくか、または熱硬化接
着剤と混ぜることにより良好な接着ができる。
【0012】上記実施例においては、PETフィルム基
板によるプリント配線板をガラスエポキシプリント配線
板やフェノールプリント配線板やガラス基板などのリジ
ッドな基板に設けられた電極に接続した場合を示した
が、相手側基板はこのようなリジッドな配線板に限定さ
れず、フレキシブルプリント配線板でも可能である。即
ち、フレキシブルプリント配線板どうしの接続も同様に
可能である。したがってPETフィルム基板によるプリ
ント配線板どうしの接続も可能である。
【0013】〔比較例1〕この比較例はリジッドなガラ
スエポキシプリント配線板に銅電極を設けた配線板に対
して、厚さ70μmのポリイミドフィルムに印刷焼成銀
電極を設けたものを液状のエポキシ系接着剤を介して接
着し熱圧着したものである。ガラスエポキシプリント配
線板は実施例1と同じものを使用し、液状のエポキシ系
接着剤、熱圧着方法、およびポリイミドフィルムに印刷
焼成銀電極を形成する方法も実施例1と同じである。ポ
リイミドフィルム基板は熱可塑性フィルムではなく、熱
膨張率は×10-5cm/cm/℃である。図8にはこの場合
の信頼性試験(熱衝撃試験)の結果を示している。
【0014】〔比較例2〕この比較例2ではリジッドな
ガラスエポキシプリント配線板に銅電極を設けた配線板
に対して、厚さ70μmのポリイミドフィルムにエッチ
ング法などで設けた銅電極を液状のエポキシ系接着剤を
介して電極どうし接着し熱圧着したものである。実施例
1のPETフィルムに設けた銀電極(ブリネル硬度2.
7)より硬い銅電極(ブリネル硬度65〜75)を使用
している。ガラスエポキシプリント配線板は実施例1と
同じものを使用し、液状のエポキシ系接着剤、熱圧着方
法も実施例1と同じである。図9にはこの場合の信頼性
試験(熱衝撃試験)の結果を示している。
【0015】〔比較例3〕この比較例3ではリジッドな
ガラスエポキシプリント配線板の銅電極と熱可塑性のP
ETフィルム基板上に印刷焼成された銀電極との間に熱
可塑性接着剤が介在して接続する状態が示されている。
接着剤以外は実施例1と同じものを使用した。図10に
はこの場合の信頼性試験(熱衝撃試験)の結果を示して
いる。
【0016】図7〜10を参照すると、図7に示されて
いる本願構成の接続構造の信頼性試験データに対して、
図8〜10はいずれも悪い試験データが出ている。図8
では図7より悪い結果が出ており、フィルム基板がPE
T基板からポリイミド基板になると悪くなっている。図
8と図9では図9の方が図8より悪い結果が出ており、
電極の柔らかい方が信頼性試験の結果が良くなってい
る。図10が図7より悪い結果が出ているのは、接着剤
の影響と考えられる。以上まとめると、本願の熱可塑性
フィルム基板を可塑性フィルム基板でない基板に、また
本願の液状の電気絶縁性熱硬化性接着剤を電気絶縁性熱
可塑性接着剤に置き換えると、信頼性試験結果が悪くな
る。また他の条件は同じで、ポリイミドフィルム基板で
印刷焼成銀電極を設けたものと、ポリイミドフィルム基
板で銅電極を設けたものとを比較すると印刷焼成電極を
設けたものの方が信頼性試験結果が良いという結果が得
られた。
【0017】
【効果】熱可塑性フィルムによるフレキシブルプリント
配線板の表面の柔らかい電極と他のプリント配線板の電
極とを液状の電気絶縁性熱硬化性接着剤を用いて熱圧着
するだけで確実な電気的接続ができるので、材料が安く
て、信頼性の高い電気的接続が達成できる。また、簡単
な工程で接続ができるので生産性の高いフレキシブルプ
リント配線板の接続構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る熱可塑性フィルム上の銀電極と相
手側ガラスエポキシ配線板上の銅電極への接続を示す説
明図である。
【図2】本発明に係る熱可塑性フィルム上の銀電極と相
手側ガラスエポキシ配線板上の銅電極が対向し、接着前
を示す説明図である。
【図3】本発明に係る熱可塑性フィルム上の柔らかい電
極と相手側ガラスエポキシ配線板上の電極が対向し、熱
圧着していく状態を示す説明図である。
【図4】基板どうしを熱圧着用ポンチで熱圧着する説明
図である。
【図5】本発明に係る熱可塑性基板によるフレキシブル
配線板を相手側ガラスエポキシ配線板基板の銅電極に熱
圧着し、接続が完了した状態の図である。
【図6】本発明に係る熱可塑性基板によるフレキシブル
配線板を相手側ガラス基板の透明(ITO)電極に熱圧
着し、接続が完了した状態の図である。
【図7】本発明に係る電気的接続部の信頼性試験結果デ
ータである。
【図8】比較例1に係る電気的接続部の信頼性試験結果
データである。
【図9】比較例2に係る電気的接続部の信頼性試験結果
データである。
【図10】比較例3に係る電気的接続部の信頼性試験結
果データである。
【符号の説明】
1 PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム基
板 2 銀電極 5 エポキシ系接着剤

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性フィルムを基板としたフレキシ
    ブルプリント配線板の電気的接続部を柔らかい電極で形
    成し、該電極を他のプリント配線板の電極部に直接、接
    着剤によって電気的に接続するプリント配線板どうしの
    接続構造において、前記接着剤に液状の電気絶縁性熱硬
    化性接着剤を用いて熱圧着することを特徴とするプリン
    ト配線板どうしの接続構造。
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