(57)【要約】【課題】プリント回路基板とチップ型ＬＥＤの接続において、接続の簡便化と薄型化が可能で、コストも安価で、電極部と確実な導通を得ることが可能なチップ型ＬＥＤとの一体型コネクタとその製造方法を提供する。【解決手段】チップ型ＬＥＤ（２９）と回路基板の対向した電極間を接続するため、前記の対向する電極間で挟み、圧縮して前記電極間の電気的接続を行なう弾性体コネクタを備え、前記弾性体コネクタは、前記チップ型ＬＥＤと前記回路基板の少なくとも一方の電極層表面に積層化して一体的に形成されている。例えば基板（１）と素子（２）を備えたチップ型ＬＥＤチップ（２９）の電極端子（４）に、シリコーンゴム（１５’）層に厚さ方向に配向させた磁性金属線（１１）が一体化されている。【選択図】図１２
2004006792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ型ＬＥＤの電気回路と回路基板の対向した電極間を接続するため、前記の対向する電極間で挟み、圧縮して前記電極間の電気的接続をする弾性体コネクタを備え、
前記弾性体コネクタは、前記チップ型ＬＥＤと前記回路基板の少なくとも一方の電極層表面に積層化して一体的に形成されていることを特徴とするＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項２】
前記弾性体コネクタは、電気的に絶縁特性を有する弾性体中の厚み方向に導電部となる線状磁性体が独立配向したコネクタである請求項１に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項３】
前記線状磁性体の線直径が０．０５ｍｍ以下である請求項２に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項４】
前記線状磁性体の線直径が０．０２ｍｍ以下である請求項３に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項５】
前記線状磁性体が、鉄、ニッケル、ステンレス鋼、銅、銀、金および白金から選ばれる少なくとも一つの金属である請求項２に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項６】
前記線状磁性体の表面に、半田、錫、銀および金から選ばれる少なくとも一つの金属被覆がされている請求項５に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項７】
前記線状磁性体の一端が、一体化されているチップ型ＬＥＤの電極または回路基板表層の電極と接し、他方の一端が弾性体表層から露出または突出している請求項２に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項８】
前記線状磁性体の一端が弾性体表層からの突出長さが、０．００３〜０．０５０ｍｍである請求項３に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項９】
前記突出長さが、０．００５〜０．０１５ｍｍである請求項８に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項１０】
前記弾性体中の厚み方向に配向され、かつ導電部である線状磁性体が、チップ型ＬＥＤまたは回路基板表層の電極位置に対応して形成され、かつ、必要となる電流容量に応じて前記線状磁性体の本数が適正な範囲に選択されている請求項１に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項１１】
前記弾性体コネクタの弾性体は、液状ポリマーを架橋させたシリコーンゴムである請求項１に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項１２】
前記弾性体コネクタの厚さは、２ｍｍ以下である請求項１に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項１３】
前記弾性体コネクタの厚さは、１ｍｍ以下である請求項１２に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項１４】
チップ型ＬＥＤの電極面または回路基板表層の電極面と非磁性フィルム間に線状磁性体を配合した液状ポリマーを注入し、
磁界の作用によって前記線状磁性体を前記液状ポリマー内で配向し、局在化させた後、
前記液状ポリマーを架橋させることにより、前記チップ型ＬＥＤの電極層と前記線状磁性体を一体化することを特徴とするＬＥＤ一体型コネクタの製造方法。
【請求項１５】
前記液状ポリマーは、シリコーンゴムである請求項１４に記載のＬＥＤ一体型コネクタの製造方法。
【請求項１６】
前記液状ポリマーを注入する前に、前記チップ型ＬＥＤ電極面または回路基板表層の電極面以外をマスキングで封止しておく請求項１４に記載のＬＥＤ一体型コネクタの製造方法。
【請求項１７】
前記非磁性フィルムが、表面が非活性軟質皮膜で覆われた樹脂フィルムであり、盤面上に磁力線を局所化させる部位を持つ金型内に、電子部材の電極面と塗布フィルムとで貼り合わされた線状磁性体を含むマトリックス液を注入し、磁界の作用によって前記線状磁性体をシートの厚み方向に配向し局在化させ、その配向を維持したまま金型の面間隔を線状磁性体の一端が軟質皮膜中に埋没するまで狭め、しかる後にマトリックス液を固化させる請求項１４に記載のＬＥＤ一体型コネクタの製造方法。
【請求項１８】
前記線状磁性体の一端が前記軟質皮膜中に埋没する長さが、０．００３〜０．０５０ｍｍである請求項１７に記載のＬＥＤ一体型コネクタの製造方法。
【請求項１９】
前記弾性体中の厚み方向に配向し、かつ導電体となる線状磁性を、チップ型ＬＥＤまたは回路基板表層の電極位置に対応して形成し、かつ、必要となる電流容量に応じて前記線状磁体の本数を適正な範囲に選択して形成する請求項１７に記載のＬＥＤ一体型コネクタの製造方法。
【請求項２０】
チップ型ＬＥＤ及び回路基板の少なくとも一方の電極層表面に積層化して一体的に形成された弾性体コネクタを、チップ型ＬＥＤの電気回路と回路基板の対向した電極間に挟み、圧縮して前記電極間の電気的接続をしたことを特徴とするコネクタ一体型ＬＥＤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ型ＬＥＤと回路基板の電気的接続を行なうＬＥＤ一体型コネクタとその製造方法及びコネクタ一体型ＬＥＤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、チップ型発光ダイオード（ＬＥＤ：ｌｉｇｈｔ　ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ｄｉｏｄｅ）と回路基板の電気的接続を行う手段として、半田付けやリード線接続、また異方導電性エラスチックコネクタによる電気的接続が知られている。この異方導電性エラスチックコネクタは半田付けやリード線による電気的接続が困難な回路密度の高い小型チップ型ＬＥＤ用のコネクタとして広く使用されている。また近年電子機器の薄型化が求められる中で、チップ型ＬＥＤと回路基板の接続距離を狭めることが可能な接続方法が求められており、異方導電性エラスチックコネクタやＡＣＦ（ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　ｆｉｌｍ）のニーズが高まってきている。
【０００３】
しかしながら、異方導電性エラスチックコネクタを用いてチップ型ＬＥＤと回路基板の接続距離を狭めるためには、必然的に通電方向、すなわち一般的には厚みの薄いコネクタが求められる。この場合に必要な異方導電性エラスチックコネクタの高さ寸法は約０．５ｍｍ以下という薄さであり、作業性が悪く、電極上に実装する作業が非常に困難であるという問題があった。
【０００４】
またチップ型ＬＥＤと回路基板の接続距離を０．５ｍｍより狭めるため、異方導電性エラスチックコネクタの高さ寸法を０．２ｍｍ以下に設定した場合は、前記コネクタの強度は著しく低下し、ピンセットやパーツフィーダーで掴むと容易に裂けてしまうという問題がある。
【０００５】
さらには、エラスチックコネクタがチップ型ＬＥＤと回路基板の接続距離を狭めることが可能であるにしても、従来の半田付け実装に比べて、部品点数が増えるという問題がある。最近の電子機器における設計が部品点数を減らすために多大な努力をしていることから鑑みても、決して好ましい状況とは言えない。
【０００６】
チップ型ＬＥＤと回路基板の間にエラスチックコネクタを挿入し、挟持させて両電極間を電気的に接続させる場合には、チップ型ＬＥＤと回路基板が薄型・軽量化が進み、挟持による反発弾性で変形し易い傾向のため、その結果として前記エラスチックコネクタの接触面、すなわちＬＥＤ又は回路基板に加わる圧力が不均一になり易い。この場合、前記エラスチックコネクタの導電部とチップ型ＬＥＤの電気回路の電極の間で充分な接触がとれず、電気回路の作動性を失うことがある。
【０００７】
ＡＣＦによる熱圧着の場合、自動化による回路基板表面への実装が可能であり、チップ型ＬＥＤと回路基板の接続距離を数十μｍ以下に設定することが可能であるが、加熱・加圧するための設備投資が必要不可欠である。また確実な導通と固着を行なうには加熱・加圧を圧着面全体に均一にかける必要があり、液晶パネル上の電極端子とＦＰＣ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ　ｐｒｉｎｔ　ｃｉｒｃｕｉｔ）基板との接続のような圧着面の平坦度が高い電極間実装には適するものの、種々のチップ型ＬＥＤが搭載されるＰＣＢ（ｐｒｉｎｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｂｏａｒｄ）基板等の場合、個々のチップ型ＬＥＤに加熱・加圧を均一にかけることが難しく、実装が困難であった。
【０００８】
また、半田付けやＡＣＦは、接続後ＬＥＤを剥離することが非常に困難であり、例えば被着体のユニットに不具合が見つかった場合、ユニット内の多数のチップ型ＬＥＤが良品であるにもかかわらず、リペア出来ないために、高価なユニットごと破棄しなくてはならないといった問題もある。
【０００９】
【特許文献１】
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の問題を解決するため、チップ型ＬＥＤの電気回路とプリント回路基板との接続において、接続の簡便化と薄型化が可能で、歩留まりを高くしてコスト面での問題を解決し、電極部と確実な導通を得ることが可能なＬＥＤ一体型コネクタとその製造方法及びコネクタ一体型ＬＥＤを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のＬＥＤ一体型コネクタは、チップ型ＬＥＤと回路基板の対向した電極間を接続するため、前記の対向する電極間で挟み、圧縮して前記電極間の電気的接続を行なう弾性体コネクタを備え、前記弾性体コネクタは、前記チップ型ＬＥＤと前記回路基板の少なくとも一方の電極層表面に積層化して一体的に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
次に本発明のＬＥＤ一体型コネクタの製造方法は、線状磁性体を配合した液状ポリマーをチップ型ＬＥＤまたは回路基板表層の電極面と非磁性フィルム間で挟み、磁界の作用によって線状磁性体を液状ポリマー内で配向し、局在化させた後、液状ポリマーを架橋させることにより、前記チップ型ＬＥＤの電極層と前記線状磁性体を一体化することを特徴とする。
【００１３】
次に本発明のコネクタ一体型ＬＥＤは、チップ型ＬＥＤ及び回路基板の少なくとも一方の電極層表面に積層化して一体的に形成された弾性体コネクタを、チップ型ＬＥＤの電気回路と回路基板の対向した電極間に挟み、圧縮して前記電極間の電気的接続をしたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一体型コネクタにおいては、前記弾性体コネクタは、電気的に絶縁特性を有する弾性体中の厚み方向に導電部となる線状磁性体が独立配向し、前記線状磁性体の一端が一体化されているチップ型ＬＥＤの電極部または回路基板表層の電極部と接し、他方の一端が弾性体表層から露出または突出していることが好ましい。
【００１５】
また、前記線状磁性体が、チップ型ＬＥＤまたは回路基板表層の電極位置に対応して形成され、かつ、必要となる電流容量に応じて前記線状磁性体の本数を適正な範囲に選択することができる。
【００１６】
また、前記弾性体コネクタの弾性体は、液状ポリマーを架橋させたシリコーンゴムであることが好ましい。前記弾性体コネクタの弾性体は、液状ポリマーを架橋させたＡＳＴＭ　Ｄ２２４０のゴム硬度（Ｄｕｒｏｍｅｒｔｅｒ　Ｈａｒｄｎｅｓｓ）が３０〜８０ショアーＡ（Ｓｈｏｒｅ　Ａ）のシリコーンゴムであることが好ましく、より好ましくは４５〜６０である。
【００１７】
また、前記弾性体コネクタの厚みに限定はないが、線状磁性体の座屈防止の意味から２ｍｍ以下が望ましい。より望ましくは１ｍｍ以下である。
【００１８】
また、線状磁性体は円柱状が好ましく、線径として０．０５ｍｍ以下であることが望ましい。より望ましくは０．０２ｍｍ以下である。線状磁性体の材質は、０．３Ｔ程度の磁力により引き付けられる金属短繊維が好ましい。具体的には、鉄、ニッケル、ステンレススチール鋼等が望ましく、表面には防腐と通電性能の安定させる意味で半田、錫、銀、金、白金等のメッキ処理がされていることが好ましい。
【００１９】
また、線状磁性体の一端が弾性体表層から突出している場合、線状磁性体の突出長さは特に限定されないが、０．００３〜０．０５０ｍｍが望ましい。より望ましくは０．００５〜０．０１５ｍｍである。好ましい接触導通を得るためである。
【００２０】
次に本発明方法の一例は、ほぼ等しい長さを有する多数の線状磁性体をマトリックス液中で混合、分散し、表面が非活性軟質皮膜で覆われた非磁性フィルム上に線状磁性体の長さ以上の厚みで塗布する。次いで電子部材の電極面以外をマスキング等で封止して、塗布フィルムと貼り合わせる。盤面上に磁力線を局所化させる部位を持つ金型内に、電子部材の電極面と塗布フィルムとで貼り合わされた線状磁性体を含むマトリックス液を注入し、磁界の作用によって線状磁性体をシートの厚み方向に配向し局在化させる。その配向を維持したまま金型の面間隔を線状磁性体の一端が軟質皮膜中に埋没するまで狭め、しかる後にマトリックス液を硬化しかつ固化させ、フィルム及びマスキングを取り除く。
【００２１】
このようにしてマトリックス液の架橋によって得られた弾性体は片面が電子部材と固着され、弾性体の厚み方向に多数の線状磁性体が配向しており、線状磁性体は一端が電子部材の電極と接し、他方の一端は弾性体表層から突出している。
【００２２】
前記金型の磁力線を局所化させる部位と電子部材の電極部を合わせることで、線状磁性体を電子部材の電極上に局在化させることが可能であり、マトリックス液に線状磁性体を混合する段階で、混合比を管理し、電子部材の用途上必要な定格値に合わせた線状磁性体の本数を設定できる。
【００２３】
なお、前記構成のマトリックスの成分はポリマー、プレポリマー、またはモノマーのいずれかの段階で前記の磁性物質のキューリー点以下の温度において、前記の線状磁性体を分散させるのに十分な溶融流動性を有し、重合または固化によって弾性ポリマーを形成するものであればよい。
【００２４】
本発明は、チップ型ＬＥＤと回路基板の対向した電極間を接続させる電気的接続方法において、それら対向する電極間で挟み、圧縮して前記電極間の電気的接続を行なう弾性体コネクタであって、前記チップ型ＬＥＤと前記回路基板の少なくとも一方の電極層表面に積層化して一体的に設けることにより、従来は分離していたチップ型ＬＥＤとコネクタを一体化し、１ピース化することができる。
【００２５】
また、チップ型ＬＥＤと回路基板の接続距離を狭めるため、弾性体コネクタの高さ寸法を０．２ｍｍ未満に設定した場合においても、一体積層化の効果で弾性体コネクタの裂けが防止できるため、安定かつ簡便な実装作業性を得ることができる。
【００２６】
前記弾性体コネクタは電気的に絶縁特性を有する弾性体中の厚み方向に導電部となる線状磁性体が独立配向してなる弾性体コネクタであって、前記線状磁性体の一端が一体化されているチップ型ＬＥＤの電極部または回路基板表層の電極部と接し、他方の一端が弾性体表層から露出または突出している状態で架橋・一体化されているため、挟持通電時に安定した接触抵抗を得ることが可能となる。
【００２７】
さらに弾性体コネクタの厚み方向に配向される線状磁性体は、チップ型ＬＥＤの電極位置に対応して形成することが可能で、且つ、必要となる電流容量に応じて前記線状磁性体の本数を任意で設定できることにより、効率よく、また確実なコンタクトを得ることが可能となる。
【００２８】
チップ型ＬＥＤは、例えば本出願人のシチズン電子社製製品名“ＣＬ−１５０シリーズ”、“ＣＬ−１９０シリーズ”（いずれも表面実装タイプ）がある。
【００２９】
以下、具体的実施形態について説明する。
【００３０】
本発明に係るコネクタは、チップ型ＬＥＤの回路と回路基板の対向した電極間で圧接して電気的接続を行う弾性体コネクタであって、液状ポリマーを前記チップ型ＬＥＤと前記回路基板の少なくとも一方の電極層表面に積層化して架橋・一体化されている。積層厚み方向に対し導電部となる線状磁性体が独立配向して貫通しており、前記線状磁性体の一端が積層化されているチップ型ＬＥＤの電極部または回路基板表層の電極部と接し、他方の一端が弾性体表層から露出または突出した形態である。
【００３１】
図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００３２】
図１は、本発明の実施形態であるコネクタ１０をＬＥＤチップ基板背面に一体化した縦断面図であり、図２はコネクタ１０の中にあるコネクタ導電部５の拡大図で線状磁性体の配向図を示す。線状磁性体は、実際には図１２に示すように配向している。
【００３３】
図３は前記ＬＥＤ基板背面に一体積層化されたコネクタ内の線状磁性体の配列例である。
【００３４】
図１〜３において３はＬＥＤ素子、１はＬＥＤ素子を封止している樹脂、２はＬＥＤ素子及び樹脂部と一体化された例えばＰＣＢ基板、４は電極端子、１０は弾性体コネクタであり、１１は４の電極端子と電気的接続している線状磁性体、１２は弾性絶縁体、３０はコネクタ一体型ＬＥＤを示す。
【００３５】
図２における線状磁性体１１は基板部２、電極端子４と一体積層化されており、弾性絶縁体１２より突出している。なお、線状磁性体１１と電極端子４とは電気的に接続している。
【００３６】
図４はＦＰＣ基板の先端に一体化したコネクタを用いた実装例で、液晶パネルの電極端子にＦＰＣ基板がＡＣＦで接合されている縦断面図である。
【００３７】
図４において７はＦＰＣ基板、１０はＦＰＣ基板に一体積層化されている弾性体コネクタ、６は液晶パネル、８はＰＣＢ基板、９は液晶パネルとＰＣＢ基板の保持固定具、１３はＡＣＦ、１４は液晶駆動ＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ）を示す。
【００３８】
ここでコネクタ１０は、液晶パネル６とＰＣＢ基板８の間で保持固定具９を用い、一定間隔で圧縮挟持されており、ＦＰＣ基板７とＰＣＢ基板８を電気的に接続している。コネクタ一体型ＬＥＤ３０は液晶パネル６の背面側であって、ＰＣＢ基板８の上に実装されている。コネクタ一体型ＬＥＤ３０からの発光は、導光板３１を通じて液晶パネル６の背面にバックライトとして均一に拡散される。
【００３９】
次に、プリント基板と一体積層化される弾性体コネクタの製造方法の一例を説明する。
【００４０】
図５は線状磁性体１１を配合した液状ポリマー１５を非活性軟質皮膜１９で覆われた非磁性フィルム１８上に均一塗布する装置である。１６はフィルム送りローラー、１７は塗工台、２１は塗布厚設定プレートを示す。非活性軟質皮膜１９は、例えばアクリル樹脂を用いて、線状磁性体１１の長さとほぼ同一の厚みに塗布する。すなわち、ほぼ等しい長さを有する多数の線状磁性体１１を液状ポリマー１５中で混合、分散し、塗布材供給口２０より注入して、規定の塗布厚を得る。
【００４１】
なお、線状磁性体１１を配合した液状ポリマー１５の塗布厚は、前記線状磁性体の長さより０．０５ｍｍ以上大きく設定する。
【００４２】
次いで図６に示すように、線状磁性体１１を配合した液状ポリマー１５を塗布したフィルム（１８，１９）をプリント基板２２の電極面２３に気泡を抱き込まないよう貼り合わせる。
【００４３】
なお、プリント基板と液状ポリマーとの接着性を向上させるために、シランカップリング剤、チタンカップリング剤などをプリント基板上に予め塗布してもよい。
【００４４】
次いで図７に示すように、磁力を局在化させる磁極２６と非磁性材質２４とで構成される電磁石金型２５の盤面間に図６のプリント基板と塗布フィルムとで貼り合わされた線状磁性体を含む液状ポリマーを注入する。この際、プリント基板の電極部は向かい合った磁極２６間に位置させる。その後、電磁石金型に磁場をかけると、向かい合った磁極２６間に磁力線が発生し、液状ポリマー１５内で線状磁性体１１が配向・配列する。
【００４５】
次に図８は図７のＺの部分の拡大図であり、線状磁性体１１が配向・配列した後、電磁石金型２５の面間隔を線状磁性体の一端が非活性軟質皮膜１９に埋没するまで狭め、しかる後に液状ポリマーを硬化または架橋させて、固化させる。
【００４６】
次に図７又は８に示す電磁石金型より取りだし、フィルム（１８，１９）を取り除くと、図９に示すように、弾性体１５’がプリント基板の電極面に積層化して架橋し、線状磁性体１１と一体化される。その結果、積層厚み方向に対し導電部となる線状磁性体１１が、独立配向して貫通し、前記線状磁性体の一端が積層化されているプリント基板の電極部と接し、他方の一端が弾性体表層から突出した形態が得られる。
【００４７】
【実施例】
以下実施例を用いてさらに具体的に説明する。
【００４８】
（実施例１）
線径０．０１２ｍｍのフェライトタイプのステンレススチール繊維を引き揃え、繊維束全体を溶融ナイロン樹脂に浸漬後、冷却し、次に平均長さ０．２ｍｍに切削した。切削後にナイロン樹脂を溶解させて得た短繊維に、無電解ニッケル及び無電解金メッキを施した。その後、粘度１０Ｐａ・Ｓの熱硬化型シリコーンゴム原液中に７重量％の前記短繊維を添加、混合、脱泡した。この混合液を、アクリル樹脂エマルジョン（日本カーバイド工業社製商品名“ニカゾール（ＮＩＫＡＺＯＬ）”）の軟質皮膜が０．０３ｍｍ塗布された０．０５ｍｍ厚のポリエステルフィルム上に、卓上コーター機を用いて、０．４ｍｍの厚さで塗布した。
【００４９】
０．０１８ｍｍの回路厚で、１ｍｍピッチ、回路幅０．５ｍｍの櫛状回路が０．１ｍｍ厚のポリイミドフィルム上片面に形成されており、銅箔上は金メッキが施されている櫛型回路上に１ｗｔ％のシランカップリング処理を施し風乾した。この櫛型基板の回路面と前記のポリエステルフィルムの混合液面を貼り合わせた。
【００５０】
磁極兼用の平面金型間に上記の櫛型基板とポリエステルフィルムに挟まれた混合液を注入した。その際、金型盤面上の対向する磁極間に櫛型基板の電極部を位置させた。
【００５１】
まず金型間隔を０．６ｍｍに設定し、上下の磁極間に０．３Ｔの磁束密度を発生させて、対向する磁極間に位置する櫛型基板の電極部上にステンレススチール繊維を配向、配列させた。
【００５２】
次に金型の表面温度を６０℃に加熱し、この金型面間隔を０．３８ｍｍまで狭めた。
【００５３】
１時間後に金型を開き、櫛型基板とポリエステルフィルムに挟まれたシリコーンゴムシートを取りだし、櫛型基板に一体積層化され、金メッキされたステンレススチール繊維（線状磁性体１１）の一端が櫛型基板の電極部と接し、他の一端がシリコーンゴム表層から０．０１８ｍｍ突出している回路一体型のコネクタを得た。
【００５４】
得られたコネクタは、プリント回路基板とチップ型ＬＥＤの接続において、接続の簡便化と薄型化が可能で、コストも安価で、電極部と確実な導通を得ることができ、取り扱い性も良好であった。
【００５５】
（実施例２）
線径０．０１２ｍｍのフェライトタイプのステンレススチール繊維をナイロン樹脂で封止、硬化させ、０．２ｍｍの長さに切削した。切削後にナイロン樹脂を溶解させて得た平均長０．２ｍｍの前記短繊維に、無電解ニッケル及び無電解金メッキを施した。その後、粘度１０Ｐａ・Ｓの熱硬化型シリコーンゴム原液中に７重量パーセント添加、混合、脱泡し、この混合液を卓上コーター機で実施例１と同一のアクリル樹脂の軟質皮膜が０．０３ｍｍ塗布された０．０５ｍｍ厚のポリエステルフィルム上に、０．２５ｍｍの厚さで塗布した。
【００５６】
図１０に示すように、表面実装型小型チップＬＥＤ２９（シチズン電子社製商品名“ＣＬ−１５０”）のＬＥＤ素子３の背面側に前記のポリエステルフィルムの混合液面を貼り合わせた。
【００５７】
次に図１１に示すように、磁力を局在化させる磁極２６と非磁性材質２４，２７とで構成される電磁石金型２５の盤面間に前記の小型チップＬＥＤとポリエステルフィルムに挟まれた混合液を注入した。この際、小型チップＬＥＤの電極部４は向かい合った磁極２６間に位置させた。
【００５８】
まず金型上下の磁極間隔を１．４５ｍｍに設定し、磁極間に０．３Ｔの磁束密度を発生させて、対向する磁極間に位置する小型チップＬＥＤの電極部上にステンレススチール繊維を配向、配列させた。
【００５９】
次に、金型の表面温度を６０℃に加熱し、この金型面間隔を１．３６ｍｍまで狭めた。この際、余剰分のシリコーンゴム原液は型内のフロー部２８に収まった。
【００６０】
次に図１２に示すように、１時間後に金型を開き、小型チップＬＥＤとポリエステルフィルムに挟まれたシリコーンゴムシートを取りだし、ポリエステルフィルムとフローした余剰なシリコーンゴムを取り除くことで、小型チップＬＥＤに一体積層化され、金メッキされたステンレススチール繊維の一端が小型チップＬＥＤの電極部と接し、他の一端がシリコーンゴム表層から０．０１５ｍｍ突出しているコネクタ一体型ＬＥＤ３０が得られた。
【００６１】
得られたコネクタは、実施例１と同様に、プリント回路基板とチップ型ＬＥＤの接続において、接続の簡便化と薄型化が可能で、コストも安価で、電極部と確実な導通を得ることができ、取り扱い性も良好であった。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によると、チップ型ＬＥＤの回路と回路基板の対向した電極間を接続させる電気的接続方法において、それら対向する電極間で挟み、圧縮して前記電極間の電気的接続を行なう弾性体コネクタであって、前記チップ型ＬＥＤと前記回路基板の少なくとも一方の電極層表面に積層化して一体的に設けられることから、従来は分離していたチップ型ＬＥＤとコネクタを一体化し、１ピース化することができる。
【００６３】
また、チップ型ＬＥＤと回路基板の接続距離を狭めるため、弾性体コネクタの高さ寸法を０．２ｍｍ未満に設定した場合においても、一体積層化の効果で弾性体コネクタの裂けが防止できるため、安定かつ簡便な実装作業性を得ることができる。
【００６４】
また、前記弾性体コネクタは電気的に絶縁特性を有する弾性体中の厚み方向に導電部となる線状磁性体が独立配向してなる弾性体コネクタであって、前記線状磁性体の一端が一体化されているチップ型ＬＥＤの電極部または回路基板表層の電極部と接し、他方の一端が弾性体表層から露出または突出しており、挟持通電時に安定した接触抵抗を得ることが可能となる。
【００６５】
さらに、弾性体コネクタの厚み方向に配向される線状磁性体は、チップ型ＬＥＤの電極位置に対応して形成することが可能で、必要となる電流容量に応じて前記線状磁性体の本数を任意で設定できるため、効率よく、また確実なコンタクトを得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるＬＥＤチップ基板に一体積層化されたコネクタの縦断面図。
【図２】図１に示すコネクタの線状磁性体の拡大図。
【図３】Ａ〜Ｄは本発明の一実施形態におけるＬＥＤチップ基板に一体積層化されたコネクタ内の線状磁性体配列例。
【図４】本発明の一実施形態におけるＦＰＣ基板の先端に一体積層化したコネクタの例で、液晶パネルの電極端子にＦＰＣ基板がＡＣＦで接合されている縦断面図。
【図５】本発明の一実施形態における製造途中の工程を示し、線状磁性体を配合した液状ポリマーをフィルム上に均一塗布する装置の概略断面図。
【図６】本発明の一実施形態における製造工程を示し、線状磁性体を配合した液状ポリマーを塗布したフィルムとプリント基板を一体化した断面図。
【図７】本発明の一実施形態における製造工程を示し、塗布フィルムとプリント基板の一体品と電磁石金型の配置断面図。
【図８】図７のＺの部分拡大図であり、非活性軟質皮膜に埋没した線状磁性体の配向・配列を示す断面図。
【図９】本発明の一実施形態で得られたプリント基板の電極面に積層化して架橋・一体化され、積層厚み方向に対し導電部となる線状磁性体が独立配向して貫通し、前記線状磁性体の一端が積層化されているプリント基板の電極部と接し、他方の一端が弾性体コネクタの表面から突出した形態を示す断面図。
【図１０】本発明の実施例２における製造工程中の概略断面図。
【図１１】本発明の実施例２における製造装置の概略断面図。
【図１２】本発明の実施例２で得られた小型チップＬＥＤに一体積層化され、金メッキされた線状磁性体繊維の一端が小型チップＬＥＤの電極部と接し、他の一端が弾性体表層から突出している回路一体型のコネクタ断面図。
【符号の説明】
１　ＬＥＤ素子の封止樹脂
２　基板部
３　ＬＥＤ素子
４　電極端子
５　コネクタ導電部
６　液晶パネル
７　ＦＰＣ基板
８　ＰＣＢ基板
９　保持固定具
１０　コネクタ
１１　線状磁性体
１２　弾性絶縁部
１３　ＡＣＦ
１４　液晶駆動ＩＣ
１５　液状ポリマー
１５’　架橋後のポリマー層
１６　フィルム送りローラー
１７　塗工台
１８　非磁性フィルム
１９　非活性軟質皮膜
２０　塗布材供給口
２１　塗布厚設定プレート
２２　プリント基板
２３　プリント基板の電極部
２４　電磁石金型を構成する非磁性部
２５　電磁石金型
２６　磁極
２７　電磁石金型を構成する非磁性部
２８　電磁石金型内フロー部
２９　表面実装型小型チップＬＥＤ
【図１】
2004006792.tif 000003
【図２】
2004006792.tif 000004
【図３】
2004006792.tif 000005
【図４】
2004006792.tif 000006
【図５】
2004006792.tif 000007
【図６】
2004006792.tif 000008
【図７】
2004006792.tif 000009
【図８】
2004006792.tif 000010
【図９】
2004006792.tif 000011
【図１０】
2004006792.tif 000012
【図１１】
2004006792.tif 000013
【図１２】
2004006792.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成15年4月28日(2003.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ型ＬＥＤの電気回路と回路基板の対向した電極間を接続するため、前記の対向する電極間で挟み、圧縮して前記電極間の電気的接続をする弾性体コネクタを備え、
前記弾性体コネクタは、前記チップ型ＬＥＤと前記回路基板の少なくとも一方の電極層表面に積層化して一体的に形成されていることを特徴とするＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項２】
前記弾性体コネクタは、電気的に絶縁特性を有する弾性体中の厚み方向に導電部となる線状磁性体が独立配向したコネクタである請求項１に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項３】
前記線状磁性体の線直径が０．０５ｍｍ以下である請求項２に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項４】
前記線状磁性体の線直径が０．０２ｍｍ以下である請求項３に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項５】
前記線状磁性体が、鉄、ニッケル、ステンレス鋼、銅、銀、金および白金から選ばれる少なくとも一つの金属である請求項２に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項６】
前記線状磁性体の表面に、半田、錫、銀および金から選ばれる少なくとも一つの金属被覆がされている請求項５に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項７】
前記線状磁性体の一端が、一体化されているチップ型ＬＥＤの電極または回路基板表層の電極と接し、他方の一端が弾性体表層から露出または突出している請求項２に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項８】
前記線状磁性体の一端が弾性体表層からの突出長さが、０．００３〜０．０５０ｍｍである請求項３に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項９】
前記突出長さが、０．００５〜０．０１５ｍｍである請求項８に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項１０】
前記弾性体中の厚み方向に配向され、かつ導電部である線状磁性体が、チップ型ＬＥＤまたは回路基板表層の電極位置に対応して形成され、かつ、必要となる電流容量に応じて前記線状磁性体の本数が適正な範囲に選択されている請求項１に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項１１】
前記弾性体コネクタの弾性体は、液状ポリマーを架橋させたシリコーンゴムである請求項１に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項１２】
前記弾性体コネクタの厚さは、２ｍｍ以下である請求項１に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項１３】
前記弾性体コネクタの厚さは、１ｍｍ以下である請求項１２に記載のＬＥＤ一体型コネクタ。
【請求項１４】
チップ型ＬＥＤの電極面または回路基板表層の電極面と非磁性フィルム間に線状磁性体を配合した液状ポリマーを注入し、
磁界の作用によって前記線状磁性体を前記液状ポリマー内で配向し、局在化させた後、
前記液状ポリマーを架橋させることにより、前記チップ型ＬＥＤの電極層と前記線状磁性体を一体化することを特徴とするＬＥＤ一体型コネクタの製造方法。
【請求項１５】
前記液状ポリマーは、シリコーンゴムである請求項１４に記載のＬＥＤ一体型コネクタの製造方法。
【請求項１６】
前記液状ポリマーを注入する前に、前記チップ型ＬＥＤ電極面または回路基板表層の電極面以外をマスキングで封止しておく請求項１４に記載のＬＥＤ一体型コネクタの製造方法。
【請求項１７】
前記非磁性フィルムが、表面が非活性軟質皮膜で覆われた樹脂フィルムであり、盤面上に磁力線を局所化させる部位を持つ金型内に、電子部材の電極面と塗布フィルムとで貼り合わされた線状磁性体を含むマトリックス液を注入し、磁界の作用によって前記線状磁性体をシートの厚み方向に配向し局在化させ、その配向を維持したまま金型の面間隔を線状磁性体の一端が軟質皮膜中に埋没するまで狭め、しかる後にマトリックス液を固化させる請求項１４に記載のＬＥＤ一体型コネクタの製造方法。
【請求項１８】
前記線状磁性体の一端が前記軟質皮膜中に埋没する長さが、０．００３〜０．０５０ｍｍである請求項１７に記載のＬＥＤ一体型コネクタの製造方法。
【請求項１９】
前記弾性体中の厚み方向に配向し、かつ導電体となる線状磁性体を、チップ型ＬＥＤまたは回路基板表層の電極位置に対応して形成し、かつ、必要となる電流容量に応じて前記線状磁性体の本数を適正な範囲に選択して形成する請求項１７に記載のＬＥＤ一体型コネクタの製造方法。
【請求項２０】
チップ型ＬＥＤ及び回路基板の少なくとも一方の電極層表面に積層化して一体的に形成された弾性体コネクタを、チップ型ＬＥＤの電気回路と回路基板の対向した電極間に挟み、圧縮して前記電極間の電気的接続をしたことを特徴とするコネクタ一体型ＬＥＤ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
【従来の技術】
従来、チップ型発光ダイオード（ＬＥＤ：ｌｉｇｈｔ　ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ｄｉｏｄｅ）と回路基板の電気的接続を行う手段として、半田付けやリード線接続、また異方導電性エラスチックコネクタ（下記特許文献１）による電気的接続が知られている。この異方導電性エラスチックコネクタは半田付けやリード線による電気的接続が困難な回路密度の高い小型チップ型ＬＥＤ用のコネクタとして広く使用されている。また近年電子機器の薄型化が求められる中で、チップ型ＬＥＤと回路基板の接続距離を狭めることが可能な接続方法が求められており、異方導電性エラスチックコネクタやＡＣＦ（ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　ｆｉｌｍ）のニーズが高まってきている。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【特許文献１】
特開昭５５−１１１０１４号公報


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
次いで図７に示すように、磁力を局在化させる磁極２６と非磁性材質部２４とで構成される電磁石金型２５の盤面間に図６のプリント基板と塗布フィルムとで貼り合わされた線状磁性体を含む液状ポリマーを注入する。この際、プリント基板の電極部は向かい合った磁極２６間に位置させる。その後、電磁石金型に磁場をかけると、向かい合った磁極２６間に磁力線が発生し、液状ポリマー１５内で線状磁性体１１が配向・配列する。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
次に図１１に示すように、磁力を局在化させる磁極２６と非磁性材質部２４，２７とで構成される電磁石金型２５の盤面間に前記の小型チップＬＥＤとポリエステルフィルムに挟まれた混合液を注入した。この際、小型チップＬＥＤの電極部４は向かい合った磁極２６間に位置させた。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【符号の説明】
１　ＬＥＤ素子の封止樹脂
２　基板部
３　ＬＥＤ素子
４　電極端子
５　コネクタ導電部
６　液晶パネル
７　ＦＰＣ基板
８　ＰＣＢ基板
９　保持固定具
１０　コネクタ
１１　線状磁性体
１２　弾性絶縁体
１３　ＡＣＦ
１４　液晶駆動ＩＣ
１５　液状ポリマー
１５’　架橋後のポリマー層（弾性体）
１６　フィルム送りローラー
１７　塗工台
１８　非磁性フィルム
１９　非活性軟質皮膜
２０　塗布材供給口
２１　塗布厚設定プレート
２２　プリント基板
２３　プリント基板の電極面
２４　電磁石金型を構成する非磁性材質部
２５　電磁石金型
２６　磁極
２７　電磁石金型を構成する非磁性材質部
２８　電磁石金型内フロー部
２９　表面実装型小型チップＬＥＤ
３０　コネクター一体型ＬＥＤ
３１　導光板