JP4210080B2 - ゴム複合シート - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイ等の電子機器の電極端子部と、駆動回路が搭載されたフレキシブルプリント基板の導電部との圧縮による接続に使用されるゴム複合シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子機器の製造プロセスにおいては、図１に示すような圧着工程が行なわれている。
【０００３】
図中の符番１は、端部に電極端子部２が形成されたガラス基板を示す。このガラス基板１の端部には、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）３の端部が熱圧着により積層される。ここで、ＦＰＣ３は、駆動回路４を形成したフィルム５と、駆動回路４の一部に形成された異方性導電フィルム（ＡＣＦ）６とを有している。前記ガラス基板１とフレキシブルプリント基板３との熱圧着予定部上には、下端部にシリコーンゴムシート７を備えたヒータ８が配置されている。なお、付番９はレイ・フィルム（保護フィルム）を示す。
【０００４】
図１では、ガラス基板１の端子２とＦＰＣ３の駆動回路４間にＡＣＦ６を介在させた状態で、ＡＣＦ６上のフレキシブルプリント基板３とヒータ８の間にシリコーンゴムシート７を介してヒータ８により熱圧着させることにより、ガラス基板１の電極端子部２とＦＰＣ３の駆動回路４との電気的な接続を行う。
【０００５】
しかし、クッションシートとしてシリコーンゴムシートを使用した場合、被圧着材である電極端子部２や駆動回路４からはみ出したＡＣＦ６がシリコーンゴムシート７に付着し、不具合が生じる。従って、通常、シリコーンゴムシート７と被圧着材の間にＡＣＦ６に対して離型性のよい四ふっ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）シートが併用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、圧着工程において、通常シリコーンゴムシートは同一プレス箇所を複数回使用することができる。しかし、離型用に使用しているＰＴＦＥシートは変形しやすく弾力性がないため、１回のプレスで変形してしまい、同一プレス箇所を複数回使用することができない。
【０００７】
また、ＡＣＦ圧着装置にシリコーンゴムシート、ＰＴＦＥシートをセットする際、その作業性を向上させる目的で、シリコーンゴムシートとＰＴＦＥシートの複合品、即ち、図２に示すようにシリコーンゴムシート７とＰＴＦＥシート１０を接着層３１を介して貼り合わせた複合品１２が提案されている。しかし、前述したＰＴＦＥシート１０の変形の問題があり、耐久性が要求される部位では使用できなかった。
【０００８】
なお、ＰＴＦＥシートの変形を抑える方法として、ＰＴＦＥシートの厚みを厚くする方法が考えられるが、ＡＣＦ用クッションシートに必要な熱伝導性が低下するため、好ましくなく、通常は厚み２０〜５０μｍのものが使用されている。
【０００９】
本発明はこうした事情を考慮してなされたので、樹脂フィルムと、フレキシブル基板側の前記樹脂フィルムに形成されたふっ素樹脂層と、ふっ素樹脂層とは反対側の前記樹脂フィルムに形成されたゴム層とを具備した構成とすることにより、変形に強く、かつ異方性導電膜との離型性を確保しえるゴム複合シートを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電子機器の電極端子部と、駆動回路が搭載されたフレキシブルプリント基板の導電部との接続に使用されるゴム複合シートにおいて、樹脂フィルムと、前記フレキシブル基板側の前記樹脂フィルムに形成されたふっ素樹脂層と、ふっ素樹脂層とは反対側の前記樹脂フィルムに形成されたゴム層とを具備することを特徴とするゴム複合シートである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のゴム複合シートについて詳しく説明する。
【００１２】
本発明において、前記樹脂フィルムの材質としては、例えばポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）が挙げられる。樹脂フィルムの厚みは、７．５〜５０μｍが好ましく、熱伝導性を高くするためには７．５〜２５μｍがより好ましい。ここで、樹脂フィルムの厚みが上記数値の範囲を外れると、必要な熱伝導性を確保することができない。
【００１３】
本発明において、樹脂フィルムのＦＰＣ側にはふっ素樹脂層を形成している。この理由は、樹脂フィルム単体では異方性導電膜との離型性が悪いためである。前記ふっ素樹脂層の厚みは、シート自体の熱伝導性を確保するため１〜１０μｍが好ましく、更には１〜５μｍがより好ましい。ここで、ふっ素樹脂層の厚みが上記範囲を外れると、必要な熱伝導性を確保することができない。
【００１４】
前記ふっ素樹脂層の材質としては、例えば四ふっ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四ふっ化エチレンパーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ）、四ふっ化エチレン−六ふっ化プロピレン共重合樹脂（ＰＦＥＰ）、四ふっ化エチレン−エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフロライド（ＰＦＥＰ）が挙げられる。このうち、ＡＣＦ圧着工程での耐熱性を考慮すると、ＰＴＦＥ、ＰＦＡが好ましい。
【００１５】
本発明において、樹脂フィルムとふっ素樹脂層、ゴム層間には表面処理剤によって表面処理層を形成する。更に、接着力を向上させるためには、樹脂フィルムの両面もしくは片面を例えばプラズマ処理、あるいはコロナ放電処理、あるいはサンドブラスト処理（マット処理）により凹凸面を形成するか、少なくとも一方の面を処理することが好ましい。このように、表面処理層や凹凸面を形成する理由は、樹脂フィルムとふっ素樹脂層、ゴム層との接着力を挙げるためである。
【００１６】
なお、ふっ素樹脂層が例えばＰＴＦＥ層の場合、十分な接着力を得るためにはシラン系カップリング処理剤による表面処理層が必ず必要である。しかし、ふっ素樹脂層が例えばＰＦＡ層やＦＥＰ層の場合、当該表面処理層がなくても樹脂フィルムとふっ素樹脂層、ゴム層間に十分な密着力が得られる。また、ふっ素樹脂層側に位置する樹脂フィルム面のみに表面処理剤による表面処理層を形成したり、あるいは凹凸面を形成しても上記接着力は維持することができる。前記樹脂フィルムの凹凸表面処理としては、例えばサンドブラスト処理、コロナ放電処理、プラズマ処理等の手段が取られる。
【００１７】
また、表面処理剤としては、シラン系前処理を使用することが好ましい。例えば、Ｎ−β−（アミノアチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン系（商品名：ＫＢＭ−６０３、信越化学工業社製）の水溶液（濃度：１〜１０％程度）が挙げられる。この場合、表面処理剤の水分散性をよくするために、界面活性剤としてのポリオキシアルキレンジメチルポリシロキサンコポリマー（商品名：Ｌ−７７、日本ユニカー社製）を１〜１０％程度添加する。
【００１８】
本発明において、ゴム層の材質としては、例えばシリコーンゴムやふっ素ゴムが挙げられる。シリコーンゴムとしては、ゴムに導電性を付与する為にＫ_２Ｏ・６Ｔｉ_２Ｏ／ＳｎＯ_２（Ｓｂ）（商品名：デントールＷＫ２００Ｂ、大塚化学製）、カーボンブラック，グラファイトやＡｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，ＳｎＯ_２，ＺｎＯ，ＭｇＯ等の金属等を充填したシリコーンゴム、あるいはゴムに熱伝導性を付与するためにＢＮ，ＡｌＮ，ＳｉＯ_２，ＢｅＯ，ＺｎＯ，Ａｌ_２Ｏ_３，ＭｇＯ，ＳｉＣ等を付与したシリコーンゴムが使用できる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の各実施例に係るシリコーンゴム複合シートについて図面を参照して説明する。
（実施例１）
図３を参照する。図中の符番１１は、ポリイミドからなる厚み２５μｍの樹脂フィルム（ポリイミドフィルム）を示す。この樹脂フィルム１１の両面は、コロナ放電処理により粗面化された凹凸面１１ａが形成されている。なお、コロナ放電処理の代わりに、プラズマ放電、マット処理により凹凸面を形成してもよい。また、前記樹脂フィルム１１の一方の面（フレキシブル基板側）には、シラン系カップリング処理剤による極薄の表面処理層１２を介してＰＴＦＥ層１３が形成されている。ここで、ＰＴＦＥ層１３の厚みは３μｍである。前記樹脂フィルム１１の他方の面には、シラン系カップリング処理剤による極薄の表面処理層１４を介してシリコーンゴム層１５が形成されている。前記表面処理層１２，１４は、樹脂フィルム１１の両面をシラン系カップリング処理剤，即ちＮ−β−（アミノアチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン系（商品名：ＫＢＭ−６０３、信越化学工業社製社製）の水溶液（濃度：１〜１０％程度）を用いて行った。
【００２０】
上記実施例によれば、以下に述べる効果を有する。
１）樹脂フィルム１１の材質としてポリイミドを使用しているため、変形に強い。
２）樹脂フィルム１１のＦＰＣ側にＰＴＦＥ層１３が形成されているため、ＡＣＦと樹脂フィルム１１との離型性を確保することができる。
３）樹脂フィルム１１の両面に凹凸面１１ａが形成されているとともに、樹脂フィルム１１とＰＴＦＥ層１３，シリコーンゴム層１５間に夫々表面処理層１２，１４が形成されているため、樹脂フィルム１１とＰＴＦＥ層１３，シリコーンゴム層１５とのの接着力を上げることができる。
【００２１】
事実、図４に示すように、試料としてのゴム複合シート１６をプレス下盤１７とプレス加熱上盤（プレス盤面幅：１．５ｍｍ）１８間において、下記試験機により耐久性試験を行ったところ、下記表１に示す結果が得られた。
【００２２】
試験機：小型プレス、上盤：２３０℃、下盤：常温、圧力３．９ＭＰａ、保持時間：２０ｓｅｃ。
【００２３】
【表１】

【００２４】
表１より、発明品の場合はポリイミドフィルム（基材）、ＰＴＦＥ層及びシリコーンゴム層に異常がないことが確認された。しかし、シリコーンゴムと５０μｍＰＴＦＥシートの複合品の場合にはＰＴＦＥシート、シリコーンゴム層共にプレス跡が残り、シリコーンゴムと５０μｍＰＴＦＥシートの非複合品の場合にはＰＴＦＥシートにプレス跡が残ることが確認された。これにより、本発明品が従来品と比べて優れていることが明らかである。
【００２５】
（実施例２）
図５を参照する。図５中の符番２１は、ポリイミドからなる厚み２５μｍの樹脂フィルムを示す。このポリイミド樹脂（ＰＩ）フィルム２１の両面には、例えばプラズマ処理により粗面化された凹凸面２１ａが形成されている。前記ポリイミド樹脂フィルム２１の一方の面にはふっ素樹脂層としてのＰＦＡフィルム２２が形成され、他方の面にはシリコーンゴム層１５が形成されている。なお、プラズマ処理の代わりに、コロナ放電、マット処理により凹凸面を形成してもよい。
【００２６】
このように、実施例２のゴム複合シート１６’は、凹凸面２１ａが形成された樹脂フィルム２１の両面にＰＦＡフィルム２２、シリコーンゴム層１５を夫々形成した構成となっているため、実施例１と同様に、変形に強く、ＡＣＦと樹脂フィルム２１との離型性を確保でき、更に樹脂フィルム２１とＰＦＡフィルム２２，シリコーンゴム層１５との密着力を上げる効果を有する。
【００２７】
（実施例３）
図示しないが、本実施例３に係るゴム複合シートは、ＰＴＦＥ層側の面のみプラズマ処理等により凹凸面を形成した樹脂フィルムを用い、この樹脂フィルムの凹凸面側にＰＴＦＥ層を形成し、ＰＴＦＥ層とは反対側の樹脂フィルム面にシリコーンゴム層を設けた構成となっている。なお、ＰＴＦＥ層側の面のみプラズマ処理等により凹凸面を形成した樹脂フィルムを用いる代わりに、ふっ素樹脂層側の面のみシランカップリング処理を施した樹脂フィルムを用いることが好ましい。
【００２８】
実施例３によれば、実施例１と略同等な効果が期待できる。
【００２９】
なお、上記実施例では、樹脂フィルムとふっ素樹脂層、シリコーンゴム層間に表面処理剤による表面処理層を介在させかつ樹脂フィルムの両面を粗面化した場合、あるいは樹脂フィルムの両面を粗面化した場合について述べたが、ふっ素樹脂層がＰＦＡ又はＦＥＰの場合は必ずしも必要なものではない。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、樹脂フィルムと、フレキシブル基板側の前記樹脂フィルムに形成されたふっ素樹脂層と、ふっ素樹脂層とは反対側の前記樹脂フィルム層に形成されたゴム層とを具備した構成とすることにより、変形に強く、かつ異方性導電膜との離型性を確保しえるゴム複合シートを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 回路基板の電極端子部とＦＰＣの導電部との熱圧着をクッションシートを用いて行う場合の説明図。
【図２】 クッションシートとＰＴＦＥシートとの複合品の断面図。
【図３】 本発明の実施例１に係るシリコーンゴム複合シートの断面図。
【図４】 小型プレスによる極複合シートの耐久性確認試験の説明図。
【図５】 本発明の実施例２に係るシリコーンゴム複合シートの説明図。
【符号の説明】
１…ガラス基板、２…電極端子部、３…フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、４…駆動回路、５…フィルム、６…異方性導電フィルム（ＡＣＦ）、７…シリコーンゴムシート、８…ヒータ、１１，２１…樹脂フィルム（ポリイミドフィルム）、１１ａ，２１ａ…凹凸面、１２，１４…表面処理層、１３…ＰＴＦＥ層、１５…シリコーンゴム層、１６，１６’…ゴム複合シート、１７…プレス下盤、１８…プレス加熱上盤、２２…ＰＦＡフィルム。

Claims (6)

1. 電子機器の電極端子部と、駆動回路が搭載されたフレキシブルプリント基板の導電部との接続に使用されるゴム複合シートにおいて、
   樹脂フィルムと、前記フレキシブルプリント基板側の前記樹脂フィルムに形成されたふっ素樹脂層と、ふっ素樹脂層とは反対側の前記樹脂フィルムに形成されたゴム層とを具備することを特徴とするゴム複合シート。
2. 前記樹脂フィルムと前記ふっ素樹脂層、ゴム層間に表面処理層を設けたことを特徴とする請求項１記載のゴム複合シート。
3. 前記樹脂フィルムの片面叉は両面を表面処理剤で処理したことを特徴とする請求項１記載のゴム複合シート。
4. 前記樹脂フィルムの片面叉は両面を粗面化したことを特徴とする請求項１記載のゴム複合シート。
5. 前記樹脂フィルムはポリイミドフィルムであり、その厚さは７．５〜５０μｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか記載のゴム複合シート。
6. 前記ふっ素樹脂層の厚みは１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項５いずれか記載のゴム複合シート。

Images