(57)【要約】【課題】  プリント配線板と他の基板との接続に用いられている高価なＡＣＦ（異方性導電フィルム）やＡＣＰ（異方性導電ペースト）を使用せず、安価で高信頼性を有する接続が可能なプリント配線板およびその接続構造を提供すること。【解決手段】  絶縁体の基板に導電パターンを有するプリント配線板において、互いに接続される相手方基板との接続表面側に凸部を有する導電パターンを形成する。上記によって、ＡＣＦやＡＣＰと同様に確実な電気的接続行なうことができ、なおかつＡＣＦ等を用いるよりも製造コストを抑えることができる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体の基板上に導電パターンが形成されているプリント配線板であって、前記導電パターンは互いに接続される相手方基板との接続表面側に凸部を有することを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
導電パターンの表面粗さは１０〜４０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項３】
導電パターンは、接続表面側に凸部を形成するための粒子が混入する導電性ペーストで形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のプリント配線板。
【請求項４】
粒子は絶縁性粒子であることを特徴とする請求項３に記載のプリント配線板。
【請求項５】
粒子は導電性粒子であることを特徴とする請求項３に記載のプリント配線板。
【請求項６】
粒子は球状であることを特徴とする請求項４または５に記載のプリント配線板。
【請求項７】
導電性ペーストには、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、カーボン（Ｃ）若しくは金メッキを施したニッケル粒子のうち、一の物質もしくは二以上の混合物を主成分とするペーストを用いることを特徴とする請求項３に記載のプリント配線板。
【請求項８】
プリント配線板と相手方基板とを溶剤を含まない接着剤によって固着されていることを特徴とする請求項１〜７に記載のプリント配線板接続構造。
【請求項９】
請求項１に記載のプリント配線板と相手方基板とが導電性粒子およびその他導電性物質を含まない接着剤で固着されていることを特徴とするプリント配線板接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板およびその接続構造に係り、特に安価で簡易な取付が可能なプリント配線板およびその接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にプリント配線板とは、電気絶縁体を素材とする板材に導電性物質を素材とする電気回路がプリント印刷されているものをいう。
【０００３】
近年に用いられているプリント配線板の種類としては、硬質配線板（ＲＰＣ）、軟質配線板（ＦＰＣ）、セラミック配線板、メタルコア配線板などが挙げられる。特に、ＦＰＣは、ポリエチレンテレフタレートやポリイミド樹脂などのフィルムを素材とする可撓性基板に、高導電性の素材で形成される電気回路（以下、導電パターンという）を有するため、プリンターヘッド等の可動部分の接続や携帯電話等の小型で複雑な部品の接続等に頻繁に用いられている。
【０００４】
従来、ＦＰＣを電子部品を有する他の基板（ＲＰＣ、ＦＰＣ、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）基板など）と接続する場合、異方導電性フィルム（ＡＣＦ）や異方導電性ペースト（ＡＣＰ）を接続面に貼付け（硬化）て、両部品を固着させていた（特許文献１を参照）。ＡＣＦやＡＣＰを用いる接続方法は、基板間の接続が簡単でかつ短絡の防止が可能なため、電子部品の接続に欠かせない方法であった。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１９９２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ＡＣＦやＡＣＰを用いる接続方法には、以下の理由でコスト高となる原因が発生していた。すなわち、ＡＣＦやＡＣＰには、金（Ａｕ）粒子、パラジウム（Ｐｄ）粒子、もしくはニッケル（Ｎｉ）粒子にＡｕやＰｄをメッキ加工したものが混入されているため、ＡｕやＰｄなどの貴金属を利用することによるコスト高は避けることができなかった。
【０００７】
そこで、本発明は前述した点に鑑みてなされたものであり、ＡＣＦやＡＣＰを用いる接続方法の簡便性を確保しつつ、かつ安価な接続方法を可能とするプリント配線板およびその接続構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を解決する本発明のプリント配線板およびその接続構造に係る特徴を以下に述べる。
【０００９】
第１の特徴は、絶縁体の基板に導電パターンを有するプリント配線板であって、前記導電パターンは互いに接続される相手方基板との接続表面側に凸部を有することである。第１の特徴によって、ＡＣＦやＡＣＰと同様の電気的接続を得ることができる。
【００１０】
第２の特徴は、導電パターンの表面粗さが１０〜４０μｍに形成されていることである。第２の特徴によって、良好な導電性と適当な接続面の厚さとを確保することが可能となる。
【００１１】
第３の特徴は、導電パターンは、接続表面側に凸部を形成するための粒子が混入する導電性ペーストで形成されることである。第３の特徴によって、導電パターン接続面側の凸部を形成することが容易となる。
【００１２】
第４の特徴は、第３の特徴で使用する粒子に絶縁性粒子を用いることである。第４の特徴によって、コスト高となる貴金属を用いる必要が無くなることが可能となる。
【００１３】
第５の特徴は、第３の特徴で使用する粒子に導電性粒子を用いることである。第５の特徴によって、第４の特徴で使用する絶縁性粒子よりもさらに高導電性を有する導電パターンを形成することが可能となる。
【００１４】
第６の特徴は、第４または第５の特徴で使用する粒子を球状とすることである。第６の特徴によって、接続する基板間の電気的接続を確実なものとすることが可能となる。
【００１５】
第７の特徴は、導電性ペーストに、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、カーボン（Ｃ）若しくは金メッキを施したニッケル粒子のうちの一の物質もしくは二以上の混合物を主成分とするペーストを用いることである。第７の特徴によって、高導電性とマイグレーション発生の抑制とが可能となる。
【００１６】
第８の特徴は、第１〜７の特徴に記載のプリント配線板と接着させる基板とが、溶剤を含まない接着剤で固着されることである。第８の特徴によって、溶剤の突沸が起こらないため、良好な接着面の形成と電気的接続が可能となる。
【００１７】
第９の特徴は、プリント配線板と相手方基板とが導電性粒子およびその他導電性物質を含まない接着剤で固着することである。第８の特徴によって、高価な金メッキニッケル紛や金メッキ樹脂紛などが不要となるので、材料自体のコストを大幅に下げることが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明であるプリント配線板およびその接続構造を用いることによって、ＡＣＦやＡＣＰを用いた場合の接続構造と同様の簡便性を有し、かつ安価で高い信頼性を有する接続が可能となる等の極めて優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
つぎに本発明のプリント配線板およびその接続構造の実施形態を図１から図３について説明する。
【００２０】
図１から図３は、本発明のプリント配線板１の一実施形態を示す。このプリント配線板の基板２上に導電パターン３がスクリーン印刷によって形成されている。導電パターン３は凸部用粒子３ｂを混入しているため、相手方基板４の導電パターン６との通電を容易に行なうことができる。このプリント基板１と相手方基板４とを接着剤５を用いて固定する。
【００２１】
本実施例のプリント配線板１の基板２はＦＰＣであるため、従来よりＦＰＣに用いられているポリエステルフィルムやポリイミドフィルム（米国デュポン社製）などの可撓性を有する絶縁性物質を基板２として用いることが好ましい。また、ＦＰＣ以外の基板（ＲＰＣなど）も本発明の基板として用いることが可能である。
【００２２】
導電パターン３は、導電性粉末とバインダー樹脂とからなる導電性ペースト３ａに凸部用粒子３ｂを混入したもので形成されている。ここで、凸部用粒子３ｂは、凸部用粒子３ｂの表面を導電性ペースト３で覆った状態の導電パターン３の表面粗さを１０〜４０μｍに形成するために混入する。
【００２３】
導電性粉末には、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、カーボン（Ｃ）若しくは金メッキを施したニッケル粒子に挙げた一の粉末または二以上の混合粉末を用いることが可能である。このうち、安価で電気伝導度のよいＡｇ粉末を用いることがより好ましい。
【００２４】
バインダー樹脂は、主剤と硬化剤からなり、可撓性を有する基板２に塗布するためには可撓性を有するものを用いることが好ましい。
【００２５】
バインダー樹脂の主剤としては、飽和ポリエステル樹脂を用いるのが好ましい。飽和ポリエステル樹脂を用いるのは、基板２に用いられるポリエステルフィルムなどとの接着性がよいからである。
【００２６】
バインダー樹脂の硬化剤としては、飽和ポリエステル樹脂、末端に水酸基を有するアクリルコポリマー樹脂などにあるポリオール基と反応して可撓性ウレタン樹脂を形成することができるイソシアネートを用いるのが好ましい。特に、一定温度以上に加熱することによってポリオール基とイソシアネート基とが脱水縮合するブロックタイプイソシアネートを用いるのが好ましい。
【００２７】
上記に示した主剤と硬化剤とを当量添加することによって、導電性ペーストに用いるバインダー樹脂を得ると良い。また、このほかにも、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂もしくはアクリル樹脂、塩ビ・酢ビコポリマー、塩ビ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂を使うことができる。
【００２８】
導電パターンの表面側に凸部を設けるために混入する凸部用粒子３ｂとしては、導電性粒子や絶縁性粒子のどちらも用いることが可能である。導電性粒子を用いる場合は、粒子自体が回路の一部となって通電の補助的役割を果たすが、粒子自体の導電性は本発明の効果に影響を与えないため、加工性、耐酸化性、費用対効果に優れる樹脂、ガラス、カーボン等の粒子を用いることが好ましい。また、凸部用粒子３ｂとしては、直径３０μｍ程度の球状の粒子を用いることが好ましい。導電パターンの表面粗さが１０〜４０μｍとなる凸部を形成して、基板１と４との間の接続を確実なものとするためである。
【００２９】
そして、基板２に凸部用粒子３ｂを混入した導電パターン３ａを硬化させることにより、プリント配線板１を得ることができる。
【００３０】
上記より得られるプリント配線板１を、図３に示すように間に介在させた接着剤５によって相手方基板４と熱圧着する。
【００３１】
接着剤５としては、飽和ポリエステル樹脂、イソプレンゴム、ブチルゴムなどの熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂が好ましい。これらの中でも、熱可塑性樹脂が主成分であり、有機溶剤を全く含まない１００％固形分であるホットメルト系接着剤を用いるのがさらに好ましい。接着剤に有機溶剤が含まれると、フレキシブル配線板と相手方基板とを熱圧着する際に、溶剤が突沸して良好な接続状態を保つことができないからである。
【００３２】
また、接着剤５には導電性粒子その他の導電性物質を含有させない。これにより、高価な金メッキニッケル紛、金メッキ樹脂紛などが不要となるので、材料自体のコストを大幅に下げることが可能となる。
【００３３】
本実施形態において用いたプリント配線板およびその接続構造で使用する接着剤の具体例としては、以下のものを挙げることができる。
【００３４】
導電性ペースト３を構成するＡｇ粉末、バインダー樹脂と凸部用粒子３ｂは以下のものを用いた。
【００３５】
Ａｇ粉末としては、同和ハイテック製Ａｇ粉末：ＦＡ６を用いた。
【００３６】
バインダー樹脂の主剤としては、東洋紡製の有機溶剤可溶型非晶質ポリエステル：バイロン５５０を、硬化剤には、日本ポリウレタン製ブロックタイプイソシアネートを用いた。
【００３７】
凸部用粒子３ｂとしては、
（Ａ）住友ベークライト製  球状フェノール樹脂硬化物：スミライトレジン
（Ｂ）群栄化学工業製  高機能真球状フェノール樹脂：マリリンＨＦ
（Ｃ）ユニオン製  ガラスビーズ：ＵＢ０１Ｌ
（Ｄ）日本カーボン製  カーボンビーズ：ＩＣＢ−３０１０
（Ｅ）日清績製  カーボンビーズ（品番不明）
（Ｆ）（Ａ）〜（Ｅ）のうち、２以上を混合してなる粒子
（Ｇ）（Ａ）〜（Ｅ）のすべてを混合してなる粒子
のうちから１つを選択して用いることができるが、本実施形態においては（Ｇ）を選択した。なお、粒子は球状で、平均粒径は３８μｍである。
【００３８】
上記のＡｇ粉末、バインダー樹脂からなる導電性ペースト３ａと凸部用粒子３ｂを、三本ロールミルで混練して基板２に塗布し、導電性ペースト３ａを熱硬化して、プリント配線板１の導電パターン３を得た。
【００３９】
プリント配線板１と相手方基板４とを固着する接着剤５には、倉本産業製ホットメルト系接着剤：＃９７７１を用いた。上記接着剤５は、基板間を熱圧着した際に良好な電気的接続を示した。
【００４０】
そして、図３に示すように、本実施形態においては、一方のプリント配線板１の導電パターン３中の各凸部用粒子３ｂがそれぞれ導電ペースト３ａによって他方の相手方基板４側を覆われていて、熱圧着時に接着剤５を側部に押しやって、直接相手方基板４側の導電パターン６と接続されることとなる。これにより、接着剤５として導電性を有しない素材を用いても、プリント配線板１と相手方基板４とを確実に電気的接続することができる。従って、本発明に係る上記のプリント配線板およびその接続構造によって、ＡＣＦやＡＣＰを用いた基板間の接続よりも安価で高信頼性を有することが可能となる。
【００４１】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係るプリント配線板の一実施形態を示す斜視図
【図２】図１の２−２線に沿った断面図
【図３】本発明に係るプリント配線板と相手方基板との接続構造の一実施形態を示す断面図
【符号の説明】
【００４３】
１    プリント配線板
２    基板
３    導電パターン
３ａ  導電性ペースト
３ｂ  凸部用粒子
４    相手方基板
５    接着剤
６    導電パターン
【図１】
2006005298.tif 000003
【図２】
2006005298.tif 000004
【図３】
2006005298.tif 000005