(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性基材の片面もしくは両面に導電ラインをもち、その導電ラインの少なくともＬＣＤとこれを駆動する回路基板との接続部に、絶縁性接着剤と導電粒子とからなる異方導電性接着剤層を設けたヒートシールコネクターにおいて、絶縁性接着剤のＬＣＤ接続部における厚さが、回路基板接続部の厚さより小さく、かつ、回路基板接続部の絶縁性接着剤の厚さ（Ｔ2 ）は、回路基板の電極の高さ（Ｈ）との関係において、０．２Ｈ≦Ｔ2 ≦１．５Ｈの範囲にあることを特徴とするヒートシールコネクター。
【請求項２】
絶縁性接着剤のＬＣＤ接続部における厚さ（Ｔ1 ）とＬＣＤ接続部を構成する導電粒子の粒径（Ｒ1 ）とが、下記の式の関係にあることを特徴とする請求項１記載のヒートシールコネクター。
式：０．４Ｒ1 ≦Ｔ1≦１．５Ｒ1
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＣＤとその駆動回路を搭載した回路基板との間を電気的接続する際に利用されるヒートシールコネクターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ヒートシールコネクターの異方導電性接着剤層は、接続する被接続基板の種類（例えば、ＬＣＤ、ＰＣＢ、ＴＡＢ）とは関係なく、同一の厚さで設けられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＬＣＤとこれを駆動する回路基板とでは、電極の厚さが大きく異なり、ＬＣＤでは数百Å程度であるのに対して、ＰＣＢやＴＡＢでは２０〜７０μｍもある。そのため、ＬＣＤとこれを駆動する回路基板を同一厚さの異方導電性接着剤層に接続することにより、下記のような問題が発生している。この問題を図２および図３を参照して説明する。
図２はヒートシールコネクターの絶縁性接着剤１３が厚い場合における、ＬＣＤとＰＣＢの接続部を例示した説明図であり、（ａ）はＬＣＤ接続部を、（ｂ）はＰＣＢ接続部を示す。図２から分かるように、ＰＣＢ接続部では、ＰＣＢ基板１７と可撓性基材１１との間に絶縁性接着剤１３が充填されて、導電粒子１４が導電ライン１２と電極１９との電気的接続に関与しているが、ＬＣＤ接続部では、絶縁性接着剤１３は充填されているが、電極１８が薄いため、導電粒子１４が導電ライン１２と電極１８との電気的接続に関与していない。そのため、ＬＣＤを接続させるには、より高い温度で圧着するか、より長い時間、圧着するかしなければならず、その結果、ＬＣＤ接続部とＰＣＢ接続部は、それぞれ異なる圧着条件で圧着することになり、同一の機械で圧着できない、同時に圧着できないなど、圧着工程上煩雑になってしまう。
【０００４】
一方、図３はヒートシールコネクターの絶縁性接着剤２３が薄い場合の説明図であり、（ａ）はＬＣＤ接続部を、（ｂ）はＰＣＢ接続部を示す。この場合は、ＬＣＤ接続部では、ＬＣＤ基板２６と可撓性基材２１との間に絶縁性接着剤２３が充填され、かつ導電粒子２４が導電ライン２２と電極２８との電気的接続に関与しているが、ＰＣＢ接続部では導電粒子２４は導電ライン２２と電極２９との電気的接続に関与しているものの、電極２９が厚いため、絶縁性接着剤２３がＰＣＢ基板２７と可撓性基材２１との間に完全に充填されていない。その結果、初期接着力の不足を招いたり、長時間、高温、高湿下でさらされた場合、絶縁性接着剤が充填されていない空隙部３０に酸素、水分等が浸入して、接着保持力の低下や接続信頼性の低下を招いたりすることになる。
【０００５】
そこで、本発明は、ＬＣＤとこれを駆動する回路基板を同一工程、同一条件で圧着でき、初期接着力の不足や接着保持力の低下を招くことのないヒートシールコネクター、すなわち、電気的接続が簡単で、かつ接続信頼性が高いヒートシールコネクターを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、このような問題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ＬＣＤの電極の高さは数百Å程度しかなく、その高さを無視できるので、絶縁性接着剤をＬＣＤ接続部は回路基板接続部よりも薄くすればよいこと、また、絶縁性接着剤の厚さと導電粒子の粒径を電極の高さに応じて変化させ、被接続基板に適した異方導電性接着剤層を設けるとよいことを知り、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、可撓性基材の片面もしくは両面に導電ラインをもち、その導電ラインの少なくともＬＣＤとこれを駆動する回路基板との接続部に、絶縁性接着剤と導電粒子とからなる異方導電性接着剤層を設けたヒートシールコネクターにおいて、絶縁性接着剤のＬＣＤ接続部における厚さが、回路基板接続部における厚さより小さいことを特徴とするヒートシールコネクターである。
【０００７】
上記のヒートシールコネクターは、絶縁性接着剤のＬＣＤ接続部における厚さ（Ｔ1 ）と回路基板接続部における厚さ（Ｔ2 ）が、１．１Ｔ1 ≦Ｔ2 ≦１０Ｔ1 の関係にあることが好ましい。
【０００８】
また、上記のヒートシールコネクターは、絶縁性接着剤のＬＣＤ接続部における厚さ（Ｔ1 ）とＬＣＤ接続部を構成する導電粒子の粒径（Ｒ1 ）が、０．４Ｒ1 ≦Ｔ1 ≦１．５Ｒ1 の関係にあることが好ましい。なお、本発明で粒径とは、平均粒径を、また、絶縁性接着剤の厚さとは、図４中に示したように、絶縁性接着剤の厚さＬの平均値を意味する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明のヒートシールコネクターの一例を示す説明図であり、（ａ）は平面説明図を、（ｂ）は縦断面説明図を示す。また、図１中、１はヒートシールコネクター、２は可撓性基材、３は導電ライン、４は異方導電性接着剤層、５は絶縁層、６はＬＣＤ接続部、７は回路基板接続部、８は絶縁性接着剤、９は導電粒子、Ｔ1 は絶縁性接着剤のＬＣＤ接続部における厚さ、Ｔ2 は絶縁性接着剤の回路基板接続部における厚さ、Ｒ1 はＬＣＤ接続部を構成する導電粒子の粒径、Ｒ2 は回路基板接続部を構成する導電粒子の粒径を示す。
【００１０】
本発明のヒートシールコネクター１の可撓性基材２は、ポリエステル、ポリイミド等、一般に用いられているものでよく、特に限定されない。また、可撓性基材２の厚さは、一般には１０〜１００μｍとする。
【００１１】
導電ライン３は、公知の方法により形成したものでよく、例えば、銅、錫、はんだ等の金属をエッチング等により形成したものや、有機バインダーに導電粒子を混合した導電ペーストでスクリーン印刷等により形成したものが挙げられる。
導電ライン３は、可撓性基材２の片面のみに形成する場合が多いが、スルーホール方式によって導電ライン３を形成する場合のように、可撓性基材２の両面に形成してもよい。
【００１２】
導電ライン３上に設けられる異方導電性接着剤層４は、絶縁性接着剤８と導電粒子９とからなる。このうち、絶縁性接着剤８については、加熱により接着性を示すものであれば、熱可塑性、熱硬化性のものどちらを用いてもよい。例えば、ポリアミド系、ポリエステル系等の合成樹脂類や各種合成ゴム類又はそれらの混合物をベースに、必要に応じて硬化剤、加硫剤、劣化防止剤、粘着付与剤等の添加物を加えたものが挙げられる。
一方、導電粒子９については、金、銀、はんだ、銅等の金属粒子やカーボン粒子、高分子核材、カーボン粒子に金属を被覆したもの等を用いる。粒径は、接続する電極ピッチと、要求される垂直剥離接着力との兼ね合いによって決定する。細かいピッチの電極を接続する場合は、粒径の小さい導電粒子を使用するのが、接続に関与する導電粒子の個数の確保や短絡防止の点から望ましいが、粒径を小さくすると、絶縁性接着剤の厚さも小さくなるため、垂直剥離接着力が小さくなってしまう。したがって、これらの点を考慮した上で、粒径は、通常１〜１５０μｍ程度の範囲内で決定する。
【００１３】
異方導電性接着剤層４は、絶縁性接着剤８中に導電粒子９を混合したものである。その混合比は、一般に、絶縁性接着剤１００容量部に対して、導電粒子０．１〜５０容量部、好ましくは１〜３０容量部とする。異方導電性接着剤層４は、通常、エステル系、ケトン系、エーテル系、アルコール系、炭化水素系の溶剤、例えば、酢酸エチル、メチルエチルケトンに、前記原料を溶解したペーストを用いてスクリーン印刷等することにより形成する。異方導電性接着剤層４は、可撓性基材２上の導電ライン３全てを覆うように設けてもよいが、少なくともＬＣＤとこれを駆動する回路基板とを電気的に接続する部分の導電ライン３上には設け、残りの導電ライン部分は後述する絶縁層５で被覆する。
【００１４】
異方導電性接着剤層４のＬＣＤ接続部６では、ＬＣＤの電極の高さは数百Å程度でその高さを無視できるので、絶縁性接着剤をそれほど必要としないのに対し、回路基板接続部７では、回路基板の電極の高さが２０〜７０μｍもあるので、電極の周囲を充填できるだけの絶縁性接着剤が必要となる。したがって、本発明では、ＬＣＤ接続部６の絶縁性接着剤８の厚さ（Ｔ1 ）を回路基板接続部７の絶縁性接着剤８の厚さ（Ｔ2 ）よりも小さくし、特には、両者の関係を、１．１Ｔ1 ≦Ｔ2 ≦１０Ｔ1 とすることが好ましい。Ｔ2 が１．１Ｔ1 よりも小さいと、回路基板の電極が絶縁性接着剤で十分に充填されず、接着力の低下を招いたり、接続信頼性の確保ができなくなる。また、１０Ｔ1 よりも大きいと容易に製造ができなくなる。
【００１５】
また、異方導電性接着剤層４のＬＣＤ接続部６における絶縁性接着剤８の厚さ（Ｔ1 ）は、ＬＣＤ接続部６を構成する導電粒子９の粒径（Ｒ1 ）との関係において、０．４Ｒ1 ≦Ｔ1 ≦１．５Ｒ1 の範囲にあることが好ましい。Ｔ1 が０．４Ｒ1 よりも小さいと、導電粒子９の周囲が絶縁性接着剤８で十分に充填されず、接着力の低下を招いたり、接続信頼性の確保ができなくなる。また、１．５Ｒ1 よりも大きいと、圧着時に絶縁性接着剤の排除が困難となり、安定な電気的接続が得られなくなる。
【００１６】
一方、異方導電性接着剤層４の回路基板接続部７における絶縁性接着剤８の厚さ（Ｔ2 ）は、導電粒子９の粒径（Ｒ2 ）との関係において、０．４Ｒ2 ≦Ｔ2 ≦１０Ｒ2 の範囲にあることが望ましい。Ｔ2 が０．４Ｒ2 よりも小さいと、導電粒子９の周囲が絶縁性接着剤８で十分に充填されず、接着力の低下を招いたり、接続信頼性の確保ができなくなる。また、１０Ｒ2 よりも大きいと、圧着時に絶縁性接着剤８の排除が困難となり、安定な電気的接続が得られなくなる。
【００１７】
また、回路基板接続部７の絶縁性接着剤８の厚さ（Ｔ2 ）は、回路基板の電極の高さ（Ｈ）との関係において、０．２Ｈ≦Ｔ2 ≦１．５Ｈの範囲にあることが好ましい。Ｔ2 が０．２Ｈよりも小さいと電極が絶縁性接着剤８で十分に充填されず、接着力の低下を招いたり、接続信頼性の確保ができなくなる。また、１．５Ｈよりも大きいと電極が充填されてもなお余る絶縁性接着剤８により導電粒子９の接触が阻害され、安定な電気的接続が得られなくなる。
【００１８】
絶縁層５は、ポリアミド系、ポリエステル系等の合成樹脂類、各種合成ゴム類又はこれらの混合物をベースに、必要に応じて硬化剤、加硫剤、劣化防止剤等の添加物を加え、前記溶剤に溶解したものを用いて、スクリーン印刷等を行う方法や、ポリエステル、ポリ塩化ビニル等のフィルムにアクリル系樹脂等の粘着剤を塗布したものを貼付する方法等により形成する。いずれの方法を選択するかは、必要とされる絶縁性の程度、表面保護性、コスト等を考慮して決定する。
絶縁層５は、異方導電性接着剤層４が可撓性基材２の全面に形成されている場合は、接続部を除いた箇所に形成する。また、異方導電性接着剤層４が接続部のみに形成されている場合は、導電ライン３が露出せず、かつ接続部にかからないようにして形成する。なお、異方導電性接着剤層４が可撓性基材２の全面に形成されている場合で、特に高い表面絶縁性が必要でない場合は、絶縁層５を設けなくても差し支えない。
【００１９】
次に、本発明のヒートシールコネクターの製造方法について詳述する。本発明のヒートシールコネクターは、通常の方法で製造すればよい。すなわち、まず、可撓性基材２上にスクリーン印刷等によって導電ライン３を形成し、その後、異方導電性接着剤層４をコーターやスクリーン印刷等で塗布形成する。そして、必要であれば、絶縁層５を貼付又はコーターやスクリーン印刷等で形成した後、所望の大きさに裁断してヒートシールコネクターを得る。
【００２０】
異方導電性接着剤層４のＬＣＤ接続部６における絶縁性接着剤８の厚さを、回路基板接続部７における絶縁性接着剤８の厚さよりも小さくするには、次の三つの方法のうち、いずれかの方法で行うとよい。
その第１の方法は、異方導電性接着剤層４のスクリーン印刷による塗布形成工程の際、ＬＣＤ接続部６の形成工程と回路基板接続部７の形成工程を別々に行い、ＬＣＤ接続部６の形成には回路基板接続部７で用いたスクリーンよりもメッシュ数の大きいスクリーンを用いることにより、ＬＣＤ接続部６の厚さを回路基板接続部７より小さくするものである。異方導電性接着剤層４の形成に用いるスクリーンは、ステンレスやテトロンで織られた８０〜４００メッシュのものの中から選択すればよい。そして、異方導電性接着剤層４を形成するペーストの粘度とメッシュの透過率を考慮して所望の厚さに調整する。
【００２１】
第２の方法としては、まず、ＬＣＤ接続部６と回路基板接続部７を、同一のスクリーンを用いて同一厚さの異方導電性接着剤層４を同時に形成し、その後、別工程で回路基板接続部７にのみ、もう一度、異方導電性接着剤層４を重ねて形成して、回路基板接続部７のみを厚くする。このとき、最初のスクリーン印刷で形成した異方導電性接着剤層４とその後、回路基板接続部７のみに形成した異方導電性接着剤層４を構成する絶縁性接着剤８および導電粒子９は、共に同一のものでも異なるものでもかまわない。
【００２２】
第３の方法としては、まず、ＬＣＤ接続部６と回路基板接続部７を同一のスクリーンを用いて同一の異方導電性接着剤層４を同時に形成し、その後、別工程で回路基板接続部７にのみ、絶縁性接着剤８を重ねて、回路基板接続部７のみを厚くする。このとき、最初のスクリーン印刷で形成した異方導電性接着剤層４を構成する絶縁性接着剤８とその後、回路基板接続部７のみに形成した絶縁性接着剤８とは同一のものでも異なるものでもかまわない。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の具体的態様について、実施例および比較例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例の記載に限定されるものではない。
なお、実施例、比較例に用いたスクリーンは、全てステンレス製のものである。
（実施例）
可撓性基材として２５μｍ厚のポリエステルフィルムを用い、その片面に、ポリエステル系合成樹脂１０重量部と鱗片状の銀粒子７０重量部とカーボンブラック０．５重量部とを混合した導電ペーストをスクリーン印刷により塗布、固化させて、導電ラインを形成した。このとき、同時に、ＬＣＤ接続部とＰＣＢ接続部に「ＬＣＤ」と「ＰＣＢ」の文字を導電ペーストにより印刷した。
次に、クロロプレン５０重量％、ＳＥＢＳ５０重量％からなるベース１００重量部に、粘着付与剤４０重量部と劣化防止剤５重量部とを添加して得られた絶縁性接着剤１００容量部に対して、導電粒子として粒径２０μｍの突起状カーボン粒子を８容量部混合したものを、上記導電ライン上のＬＣＤ接続部のみに１８０メッシュのスクリーンを用いてスクリーン印刷して異方導電性接着剤層を形成した。その後、回路基板接続部のみに１００メッシュのスクリーンを用いてスクリーン印刷して、同じものからなる異方導電性接着剤層を形成した。
次に、１２μｍ厚のポリエステルフィルムにアクリル系接着剤を塗布したものを、上記異方導電性接着剤層の接続部以外に貼付して絶縁層を設けた後、ＡＢＳ樹脂にビクトリア刃を埋め込んだ抜き型で所望の形状に裁断して、図１に示すようなヒートシールコネクターを得た。このヒートシールコネクターの異方導電性接着剤層のＬＣＤ接続部における厚さは１２μｍ、回路基板接続部における厚さは２０μｍであった。
【００２４】
（比較例１）
比較例１として、異方導電性接着剤層を１８０メッシュのスクリーンを用いてＬＣＤ接続部、回路基板接続部の両方を同時にスクリーン印刷した以外は実施例と同様にしてヒートシールコネクターを得た。このヒートシールコネクターの異方導電性接着剤層の厚さはＬＣＤ接続部、回路基板接続部ともに１２μｍであった。
【００２５】
（比較例２）
比較例２として、ＬＣＤ接続部の異方導電性接着剤層を４００メッシュのスクリーンを用いてスクリーン印刷した以外は実施例と同様にしてヒートシールコネクターを得た。このヒートシールコネクターの異方導電性接着剤層の厚さは、ＬＣＤ接続部が６μｍ、回路基板接続部が２０μｍであった。
【００２６】
（比較例３）
比較例３として、ＬＣＤ接続部の異方導電性接着剤層を８０メッシュのスクリーンを用いてスクリーン印刷した以外は実施例と同様にしてヒートシールコネクターを得た。このヒートシールコネクターの異方導電性接着剤層の厚さはＬＣＤ接続部が２３μｍ、回路基板接続部が２０μｍであった。
【００２７】
（比較例４）
比較例４として、回路基板接続部の異方導電性接着剤層を４００メッシュのスクリーンを用いてスクリーン印刷した以外は実施例と同様にしてヒートシールコネクターを得た。このヒートシールコネクターの異方導電性接着剤層の厚さはＬＣＤ接続部が１２μｍ、回路基板接続部が６μｍであった。
【００２８】
（比較例５）
比較例５として、回路基板接続部の異方導電性接着剤層を１８０メッシュのスクリーンを用いてＬＣＤ接続部と同時にスクリーン印刷し、後にさらに同一の異方導電性接着剤層を４０メッシュのスクリーンを用いて回路基板接続部にのみスクリーン印刷した以外は実施例と同様にしてヒートシールコネクターを得た。このヒートシールコネクターの異方導電性接着剤層の厚さはＬＣＤ接続部が１２μｍ、回路基板接続部が２１０μｍであった。
【００２９】
〔実験〕
上記、実施例、比較例で得たヒートシールコネクターをピッチ０．３ｍｍ、電極の高さ２００ÅのＬＣＤ基板と、ピッチ０．３ｍｍ、電極の高さ４０μｍのＰＣＢ基板に同一条件（最高到達温度１５０℃、圧力３５ｋｇ、１２秒間）で圧着し、それぞれの剥離接着力および６０℃、９５％の環境下で２４０時間放置後の接続抵抗上昇率を測定した。結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
0004020335.tif 000002
【００３１】
【発明の効果】
本発明のヒートシールコネクターは、異方導電性接着剤層のＬＣＤ接続部における絶縁性接着剤の厚さを回路基板接続部における厚さより小さくしているため、ＬＣＤ接続部と回路基板接続部の接続を同一の圧着条件で行っても剥離接着力が高く、電気的接続の簡易化、高信頼化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のヒートシールコネクターの一実施例を示す説明図であり、（ａ）は平面説明図を、（ｂ）は縦断面説明図を示す。
【図２】ヒートシールコネクターの絶縁性接着剤が厚い場合における、ＬＣＤとＰＣＢの接続部を例示した説明図であり、（ａ）はＬＣＤ接続部を、（ｂ）はＰＣＢ接続部を示す。
【図３】ヒートシールコネクターの絶縁性接着剤が薄い場合における、ＬＣＤとＰＣＢの接続部を例示した説明図であり、（ａ）はＬＣＤ接続部を、（ｂ）はＰＣＢ接続部を示す。
【図４】絶縁性接着剤の厚さを説明するための説明図である。
【符号の説明】
１・・・ヒートシールコネクター
２、１１、２１・・・可撓性基材
３、１２、２２・・・導電ライン
４、１５、２５・・・異方導電性接着剤層
５・・・絶縁層
６・・・ＬＣＤ接続部
７・・・回路基板接続部
８、１３、２３・・・絶縁性接着剤
９、１４、２４・・・導電粒子
１６、２６・・・ＬＣＤ基板
１７、２７・・・ＰＣＢ基板
１８、１９、２８、２９・・・電極
３０・・・空隙部
Ｌ・・・絶縁性接着剤の厚さ
Ｔ1 ・・・絶縁性接着剤のＬＣＤ接続部における厚さ
Ｔ2 ・・・絶縁性接着剤の回路基板接続部における厚さ
Ｒ1 ・・・ＬＣＤ接続部を構成する導電粒子の粒径
Ｒ2 ・・・回路基板接続部を構成する導電粒子の粒径
【図１】
0004020335.tif 000003
【図２】
0004020335.tif 000004
【図３】
0004020335.tif 000005
【図４】
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