(57)【要約】【課題】  結露による水滴の発生にかかわらず、マイグレーションを抑制防止して電気的な接続や抵抗を安定させ得るヒートシールコネクタ及びその接続方法を提供する。【解決手段】  可撓性を有する絶縁性のフィルム１と、フィルム１の表面に並設される複数の銀ライン２と、フィルム１の表面に積層され、各銀ライン２の両端部をそれぞれ露出させて接続端子３とするレジスト層１０とを備える。そして、各接続端子３の一部をカーボン皮膜２０により被覆して接続端子３の残部６を露出させ、カーボン皮膜２０と接続端子３の残部６とをガラス体４０に異方導電接着剤３０を介して接着し、ツールバー５０により熱圧着して接続する。イオン化しにくいカーボン皮膜２０を異方導電接着剤３０により接着・熱圧着するので、結露が生じても、接続端子３の先端部４と末端部５に水滴が付着することがなく、銀イオンの溶出を抑制できる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する絶縁性の基材に形成される導電ラインと、基材に形成されて導電ラインの両端部を露出させて接続端子とする絶縁層とを備えたヒートシールコネクタであって、
接続端子の一部をマイグレーション防止層により被覆して接続端子の残部を露出させ、これらマイグレーション防止層と接続端子の残部とを被着体に異方導電接着剤を介して重ね、熱圧着具により熱圧着して接続するようにしたことを特徴とするヒートシールコネクタ。
【請求項２】
接続端子の一部を、接続端子の先端部と、絶縁層との境界付近に露出して位置する末端部とするとともに、これら接続端子の先端部と末端部との間を接続端子の残部とし、
マイグレーション防止層を、接続端子の先端部を覆う第一の防止層と、接続端子の末端部を覆う第二の防止層とした請求項１記載のヒートシールコネクタ。
【請求項３】
マイグレーション防止層をカーボン皮膜とした請求項１又は２記載のヒートシールコネクタ。
【請求項４】
第一の防止層の長さをＡ、第二の防止層の長さをＢ、接続端子の残部の長さをＣ、熱圧着具における熱圧着部の長さＬをＡ＋Ｂ＋Ｃとした場合、以下の式（１）、（２）を満足するよう接続した請求項２又は３記載のヒートシールコネクタ。
Ａ、Ｂ≧Ｌ×０．１                                                  …式（１）
Ｌ×０．２≦Ａ＋Ｂ≦Ｌ×０．５                                      …式（２）
【請求項５】
可撓性を有する絶縁性の基材に形成される導電ラインと、基材に形成されて導電ラインの両端部を露出させて接続端子とする絶縁層とを備え、接続端子の一部をマイグレーション防止層により被覆して接続端子の残部を露出させ、これらマイグレーション防止層と接続端子の残部とを被着体に異方導電接着剤を介して重ね、熱圧着具により熱圧着して接続するヒートシールコネクタの接続方法であって、
接続端子の一部を、接続端子の先端部と、絶縁層との境界付近に露出して位置する末端部とするとともに、これら接続端子の先端部と末端部との間を接続端子の残部とし、
マイグレーション防止層を、接続端子の先端部を覆う第一の防止層と、接続端子の末端部を覆う第二の防止層とし、
第一の防止層の長さをＡ、第二の防止層の長さをＢ、接続端子の残部の長さをＣ、熱圧着具における熱圧着部の長さＬをＡ＋Ｂ＋Ｃとした場合、以下の式（１）、（２）を満足するよう接続することを特徴とするヒートシールコネクタの接続方法。
Ａ、Ｂ≧Ｌ×０．１                                                  …式（１）
Ｌ×０．２≦Ａ＋Ｂ≦Ｌ×０．５                                      …式（２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の電気機器や電子機器の回路接続等に使用されるヒートシールコネクタ及びその接続方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のヒートシールコネクタは、図示しないが、可撓性を有する絶縁性のフィルムと、このフィルムの表面に並設される複数の銀ラインと、フィルムの表面に積層されて各銀ラインの両端部をそれぞれ露出させて接続端子とするレジスト層とを備えて構成され、複数の接続端子により、複数の電子機器、例えばパーソナルコンピュータ、携帯電話、液晶パネル、回路基板等の回路基板等を接続する。
【０００３】
ところで、ヒートシールコネクタも工業製品であるから、長期の使用により故障することがあるが、この故障の原因としてマイグレーションがあげられる。このマイグレーションは、エレクトロマイグレーションとも呼ばれ、電界の影響により金属成分が非金属媒体の上部や内部を横切って移動する現象である。このようなマイグレーションは、高湿時や結露時にヒートシールコネクタの銀ラインに電圧が印加されることにより発生し、銀ラインの銀イオンを溶出させるので、短絡事故やシステムの破壊を招くおそれが考えられる。
【０００４】
係るマイグレーションに伴う短絡事故やシステムの破壊を防止する手段として、従来、銀ラインを形成する銀ペーストに、亜鉛粉等の金属粉を添加して銀イオンの溶出を抑制する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−２２２８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、銀ラインを形成する銀ペーストに金属粉を添加する場合には、ある程度銀イオンの溶出を抑制することができるものの、結露により水滴が付着したときには、殆ど効果を得ることができないという大きな問題がある。
【０００６】
本発明は上記に鑑みなされたもので、結露による水滴の発生にかかわらず、マイグレーションを抑制防止して電気的な接続や抵抗を安定させることのできるヒートシールコネクタ及びその接続方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明においては上記課題を解決するため、可撓性を有する絶縁性の基材に形成される導電ラインと、基材に形成されて導電ラインの両端部を露出させて接続端子とする絶縁層とを備えたものであって、
接続端子の一部をマイグレーション防止層により被覆して接続端子の残部を露出させ、これらマイグレーション防止層と接続端子の残部とを被着体に異方導電接着剤を介して重ね、熱圧着具により熱圧着して接続するようにしたことを特徴としている。
【０００８】
なお、接続端子の一部を、接続端子の先端部と、絶縁層との境界付近に露出して位置する末端部とするとともに、これら接続端子の先端部と末端部との間を接続端子の残部とし、
マイグレーション防止層を、接続端子の先端部を覆う第一の防止層と、接続端子の末端部を覆う第二の防止層とすることができる。
【０００９】
また、マイグレーション防止層をカーボン皮膜とすることができる。
さらに、第一の防止層の長さをＡ、第二の防止層の長さをＢ、接続端子の残部の長さをＣ、熱圧着具における熱圧着部の長さＬをＡ＋Ｂ＋Ｃとした場合、以下の式（１）、（２）を満足するよう接続することができる。
Ａ、Ｂ≧Ｌ×０．１                                                  …式（１）
Ｌ×０．２≦Ａ＋Ｂ≦Ｌ×０．５                                      …式（２）
【００１０】
また、本発明においては上記課題を解決するため、可撓性を有する絶縁性の基材に形成される導電ラインと、基材に形成されて導電ラインの両端部を露出させて接続端子とする絶縁層とを備え、接続端子の一部をマイグレーション防止層により被覆して接続端子の残部を露出させ、これらマイグレーション防止層と接続端子の残部とを被着体に異方導電接着剤を介して重ね、熱圧着具により熱圧着して接続するものの接続方法であって、
接続端子の一部を、接続端子の先端部と、絶縁層との境界付近に露出して位置する末端部とするとともに、これら接続端子の先端部と末端部との間を接続端子の残部とし、
マイグレーション防止層を、接続端子の先端部を覆う第一の防止層と、接続端子の末端部を覆う第二の防止層とし、
第一の防止層の長さをＡ、第二の防止層の長さをＢ、接続端子の残部の長さをＣ、熱圧着具における熱圧着部の長さＬをＡ＋Ｂ＋Ｃとした場合、以下の式（１）、（２）を満足するよう接続することを特徴としている。
Ａ、Ｂ≧Ｌ×０．１                                                  …式（１）
Ｌ×０．２≦Ａ＋Ｂ≦Ｌ×０．５                                      …式（２）
【００１１】
ここで、特許請求の範囲における基材は、透明、不透明を特に問うものではなく、必要に応じて材質、厚さ、大きさを変更することができる。この基材の材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレンナフタレート、ポリアリレート等があげられる。また、導電ラインは、導電インクの乾燥硬化により形成される金、銀、銅、ニッケルのラインからなり、例えばスクリーン印刷法やグラビア印刷法等により形成される。
【００１２】
マイグレーション防止層は、単数複数のいずれでも良い。また、境界付近には、境界と、境界の近傍のいずれもが含まれる。被着体には、少なくとも各種のガラスや回路基板等が含まれる。さらに、異方導電接着剤の導電粒子は、例えばカーボン粒子、金属粒子、表面が金や銀によりメッキされたプラスチック粒子、セラミック粒子等からなる。
【００１３】
本発明によれば、マイグレーション防止層に保護された接続端子の一部を残部と共に被着体に熱圧着するので、接続端子の一部に水滴が付着するのを抑制することができる。また、接続端子の残部に、異方導電接着剤が塗布され、抵抗値の高い材料からなるマイグレーション防止層が重ねて形成されることがないので、低抵抗値を維持しつつ接続の安定性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、結露による水滴の発生にかかわらず、マイグレーションを抑制防止して電気的な接続や抵抗を安定させることができるという効果がある。
また、接続端子の一部を、マイグレーションの発生しやすい接続端子の先端部と、絶縁層との境界付近に露出して位置する末端部とし、マイグレーション防止層を、接続端子の先端部を覆う第一の防止層と、接続端子の末端部を覆う第二の防止層とすれば、マイグレーションを有効に抑制することができる。
【００１５】
また、マイグレーション防止層を絶縁性、表面改質性、密着性に優れるカーボン皮膜とすれば、接続端子の一部がイオン化しにくくなる。
さらに、第一の防止層の長さをＡ、第二の防止層の長さをＢ、接続端子の残部の長さをＣ、熱圧着具における熱圧着部の長さＬをＡ＋Ｂ＋Ｃとした場合、式（１）、（２）を満足するよう接続すれば、全熱圧着エリアに占めるマイグレーション防止層の割合を５０％未満とし、電気抵抗値の上昇を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態におけるヒートシールコネクタ及びその接続方法は、図１ないし図３に示すように、絶縁性のフィルム１と、このフィルム１の表面に並設される複数の銀ライン２と、フィルム１の表面に積層され、各銀ライン２の両端部をそれぞれ露出させて接続端子３とするレジスト層１０とを備え、各接続端子３の一部をマイグレーション防止層であるカーボン皮膜２０により被覆して接続端子３の残部６を露出させ、これらカーボン皮膜２０と接続端子３の残部６とをガラス体４０に異方導電接着剤３０を介して接続するようにしている。
【００１７】
フィルム１は、所定の合成樹脂、例えば耐熱性、耐薬品性、電気特性等に優れるポリエステル等を使用して可撓性を有する平面矩形の薄板に成形され、例えば１０〜８０μｍ、好ましくは２０〜５０μｍの厚さとされる。
【００１８】
複数の銀ライン２は、予め振動攪拌等された銀レジン系のインクがスクリーン印刷され、乾燥硬化することによりフィルム１の表面幅方向に所定のピッチで並列にパターン形成される。銀レジン系のインクは、例えばポリエステル系合成樹脂１０質量部に対して鱗片状の金属メッキ粒子７０質量部が混合されることによりペーストに調製されたり、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を主成分とする熱硬化系樹脂１０質量部に、鱗片状の銀粉末７０質量部、アミン系硬化促進剤３質量部、レベリング剤、分散安定剤、消泡剤、揺変剤各々１質量部がトルエン：メチルエチルケトン＝７：３の混合溶媒に溶解されることにより調製される。
【００１９】
各銀ライン２は、例えば厚さ５〜３５μｍ、幅１００〜５００μｍの帯形に形成されてフィルム１の表面上下方向に直線的に指向し、中央部を除く両端部それぞれが他の電子機器の電極部用の接続端子３とされる。各接続端子３の一部はカーボン皮膜２０により積層被覆されるが、この接続端子３の一部は、一般的にマイグレーションの発生を招きやすい接続端子３の先端部４と、レジスト層１０との境界付近から露出して位置する末端部５とからなり、これら接続端子３の先端部４と末端部５との間が接続端子３の残部６とされる。
【００２０】
レジスト層１０は、例えばポリメチルメタクリレート等を使用して平面矩形に印刷形成され、フィルム１の表面中央部に積層されて複数の銀ライン２の中央部を被覆する。
【００２１】
カーボン皮膜２０は、予め振動攪拌等されたカーボン系の導電ペーストがスクリーン印刷され、乾燥硬化することにより銀ライン２と同じ幅、あるいはやや幅広の帯形に形成されており、各銀ライン２の被積層面を完全に被覆して電子機器の電極部に接続部として補助的に導通する。このカーボン皮膜２０は、接続端子３の先端部４上に積層される第一の防止層２１と、接続端子３の末端部５上に積層される第二の防止層２２とからなり、表面改質性、絶縁性、密着性に優れるという特徴を有する。
【００２２】
異方導電接着剤３０は、絶縁性の樹脂接着剤３１中に金属粉等の導電粒子３２が混合・分散され、一定の圧力を加えて接着されることにより、接着面に対して垂直方向（接続方向）に導通性、水平方向に絶縁性を発揮するよう機能する。この異方導電接着剤３０の導電粒子３２は、例えばＡｇ、Ｃｕ、グラファイト等があげられ、平均粒径がカーボン皮膜２０の厚さの１．２〜３倍の範囲で調整される。導電粒子３２の平均粒径がカーボン皮膜厚の１．２〜３倍の範囲なのは、この範囲内であれば、カーボン皮膜２０により完全に被覆されたり、導通に支障を来たすことがないからである。
【００２３】
上記において、ヒートシールコネクタをガラス体４０に異方導電接着剤３０を介して接続する場合には図３に示すように、カーボン皮膜２０と接続端子３の残部６とに異方導電接着剤３０を塗布し、カーボン皮膜２０と接続端子３の残部６とをガラス体４０に異方導電接着剤３０を介して接着し、フィルム１の上方からツールバー５０により圧接して熱圧着すれば、ヒートシールコネクタをガラス体４０に接続することができる。
【００２４】
この際、第一の防止層２１の長さをＡ、第二の防止層２２の長さをＢ、接続端子３の残部６の長さをＣ、ツールバー５０における熱圧着部５１の長さＬをＡ＋Ｂ＋Ｃとした場合、以下の式（１）、（２）を満足するよう接続することが好ましい。
Ａ、Ｂ≧Ｌ×０．１                                                  …式（１）
Ｌ×０．２≦Ａ＋Ｂ≦Ｌ×０．５                                      …式（２）
これは、式（１）、（２）を満足するよう接続し、抵抗値の高いカーボン皮膜２０の占有面積を全熱圧着エリアの２０〜５０％とすれば、抵抗値の上昇を有効に防ぐことができるからである。
【００２５】
上記によれば、ガラス体４０に接続端子３を異方導電接着剤３０を介して単に接着するのではなく、接続端子３の一部をイオン化しにくいカーボン皮膜２０を介して異方導電接着剤３０により接着し、熱圧着するので、例え結露が生じても、悪影響を受けやすい接続端子３の先端部４と末端部５に水滴が付着することがなく、銀イオンの溶出をきわめて有効に抑制することができる。したがって、マイグレーションの発生を防いで短絡事故に伴うシステム破壊を有効に防止できる。
【００２６】
さらに、接続端子３の残部６には、異方導電接着剤３０のみが塗布され、抵抗値の高いカーボン皮膜２０が何ら存在しないので、電子機器接続の際、導通の抵抗値が必要以上に高くなることがない。したがって、低抵抗値を維持しつつ接続の安定性を向上させることができる。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明に係るヒートシールコネクタ及びその接続方法の実施例を比較例と共に説明する。
実施例
先ず、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を主成分とする熱硬化系樹脂１０質量部に、鱗片状の銀粉末７０質量部、アミン系硬化促進剤３質量部、レベリング剤、分散安定剤、消泡剤、揺変剤各々１質量部をトルエン：メチルエチルケトン＝７：３の混合溶媒に溶解し、銀インクを調製した。
【００２８】
また、ポリエステル樹脂１００質量部とイソシアネート系硬化剤５質量部とをメチルエチルケトンに溶解し、これにカーボンブラック４０質量部、グラファイト２７質量部を添加して三本ロールで混練し、カーボンペーストを調製した。
【００２９】
また、エポキシ当量９００〜１２００のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００質量部、ＮＢＲ５０質量部、重量平均分子量７５０のｔ−ブチルフェノール１００質量部、２−メチルイミダゾール１１０質量部をシクロヘキサンに溶解し、これに平均粒子半径１６μｍの金メッキされたカーボン粒子２０質量部を添加して異方導電接着剤を調製した。
【００３０】
こうして銀インク、カーボンペースト、異方導電接着剤を調製したら、ポリエステル製の厚さ２５μｍのフィルムに、調製した銀インクをスクリーン印刷してピッチ０．５ｍｍ、線幅０．２５ｍｍの銀ラインを４０本配列し、フィルムの表面中央部にレジスト層を積層形成して各銀ラインの両端部をそれぞれ露出した接続端子とした。
【００３１】
次いで、各接続端子の一部にカーボンペーストをスクリーン印刷し、このカーボンペーストを乾燥させて線幅０．３５ｍｍのカーボン皮膜を積層した。カーボン皮膜については、溶剤を除去した乾燥後の厚さが１０μｍ、第一の防止層の長さＡが０．２５ｍｍ、第二の防止層の長さＢが０．２５ｍｍ、接続端子の残部の長さＣが１．５ｍｍとなるよう積層した。そしてその後、カーボン皮膜と接続端子の残部とに、溶剤除去後の厚さが２０μｍとなるよう異方導電接着剤をバーコータにより塗布し、ヒートシールコネクタを製造した。
【００３２】
ヒートシールコネクタを製造したら、面積抵抗率３０ΩのＩＴＯ基板と金メッキ銅箔ガラエポ基板との間に、ヒートシールコネクタを圧着幅２．０ｍｍのツールバーを用いて１７０℃、４０ｋｇ、１２秒の条件で熱圧着し、隣接間電位差３０Ｖの電圧を印加した状態で６０°、９５％、ＲＨの環境に５００時間投入し、接続端子間の抵抗値の変化と接続端子の外観異常の有無を確認して表１にまとめた。
【００３３】
熱圧着に際しては、第一の防止層の長さをＡ、第二の防止層の長さをＢ、接続端子の残部の長さをＣ、ツールバーにおける熱圧着部の長さＬをＡ＋Ｂ＋Ｃとした場合、式（１）、（２）を満足するようにした。
Ａ、Ｂ≧Ｌ×０．１                                                  …式（１）
Ｌ×０．２≦Ａ＋Ｂ≦Ｌ×０．５                                      …式（２）
【００３４】
比較例１
基本的には実施例と同様であるが、第一の防止層の長さＡを０．１ｍｍ、第二の防止層の長さＢを０．１ｍｍ、接続端子の残部の長さＣを１．８ｍｍに変更してヒートシールコネクタを製造した。
ヒートシールコネクタを製造したら、実施例と同様の試験を実施してその結果を表１にまとめた。
【００３５】
比較例２
基本的には実施例と同様であるが、第一の防止層の長さＡを０．７５ｍｍ、第二の防止層の長さＢを０．５ｍｍ、接続端子の残部の長さＣを０．７５ｍｍに変更してヒートシールコネクタを製造した。
ヒートシールコネクタを製造したら、実施例と同様の試験を実施してその結果を表１にまとめた。
【００３６】
【表１】
2006318686.tif 000003
【００３７】
実施例のヒートシールコネクタによれば、抵抗値、接続端子の外観異常の有無について、きわめて良好な結果を得ることができた。
これに対し、比較例１のヒートシールコネクタの場合には、式（１）、（２）を満足せず、接続端子の外観に異常が見られた。また、比較例２のヒートシールコネクタの場合には、式（２）を満足せず、５００時間後に抵抗値の上昇を招いた。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係るヒートシールコネクタの実施形態を示す平面説明図である。
【図２】本発明に係るヒートシールコネクタ及びその接続方法の実施形態を示す断面説明図である。
【図３】本発明に係るヒートシールコネクタ及びその接続方法の実施形態における接続状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１          フィルム（基材）
２          銀ライン（導電ライン）
３          接続端子
４          先端部
５          末端部
６          残部
１０        レジスト層（絶縁層）
２０        カーボン皮膜（マイグレーション防止層）
２１        第一の防止層
２２        第二の防止層
３０        異方導電接着剤
３２        導電粒子
４０        ガラス体（被着体）
５０        ツールバー（熱圧着具）
５１        熱圧着部
【図１】
2006318686.tif 000004
【図２】
2006318686.tif 000005
【図３】
2006318686.tif 000006