專利名稱：電連接方法和電連接的連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的公開(kāi)涉及一種電連接扁平電纜等的裸露接線端子和電路板的接線端子的方法以及一種電連接的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
被稱為FFC(撓性扁平電纜)并由多個(gè)導(dǎo)體組成的扁平電纜(其以間隔平行排列并用膜包衣覆蓋在一起)已被用于在各種電氣裝置中布線。例如，在一種電氣裝置中，F(xiàn)FC 電連接兩塊電路板。一種典型的將FFC的接線端子與電路板的接線端子連接的方法是通過(guò)以下步驟將FFC和電路板的接線端子連接的方法通過(guò)流體焊接工藝將焊料預(yù)先放在電路板的接線端子上；然后將FFC的接線端子設(shè)置在焊料上；并且熔合接線端子各塊導(dǎo)體的焊料。熔合焊料以電連接接線端子的工藝經(jīng)常使用焊鐵用手完成。一般來(lái)講，F(xiàn)FC的接線端子由鍍金或鍍錫的平板型銅線組成，而電路板的接線端子由涂有助熔劑銅板或銅線組成。除了如上所述的焊接以外，激光焊、電弧焊、導(dǎo)電膠等已被檢驗(yàn)為用于形成FFC接線端子和電路板接線端子之間電連接的手段。KOKAI (日本未經(jīng)審查專利公布)No. 2002-359019描述了“扁平電纜的裸露導(dǎo)體部和與該裸露導(dǎo)體部連接的未裸露導(dǎo)體部被設(shè)置在其邊緣側(cè)的印刷電路板的絕緣襯底上，并且該未裸露導(dǎo)體部通過(guò)粘合劑等堆放到絕緣襯底并機(jī)械固定至其上，同時(shí)扁平電纜的裸露導(dǎo)體疊加在相應(yīng)導(dǎo)體的頂面上，并通過(guò)軟焊或焊接電連接至其上，并通過(guò)軟焊或焊接電連接至其上?！?br>
發(fā)明內(nèi)容
為了將FFC有效地連接至電路板，需要集中連接導(dǎo)體。當(dāng)試圖利用焊料進(jìn)行FFC 的集中連接時(shí)，存在熔凝的焊料造成相鄰導(dǎo)體之間短路的風(fēng)險(xiǎn)。特別是在FFC在其導(dǎo)體表面具有低熔點(diǎn)金屬(例如錫)的情況下，甚至在沒(méi)有焊料一同使用時(shí)同樣存在鍍錫的熔化造成短路的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明的公開(kāi)提供一種電連接FFC接線端子和電路板接線端子的方法以及一種電連接的連接結(jié)構(gòu)，其能夠形成一種在生產(chǎn)效率方面占優(yōu)勢(shì)的穩(wěn)定電連接。根據(jù)本發(fā)明的公開(kāi)，提供了一種連接撓性扁平電纜和電路板的方法，其包括以下步驟準(zhǔn)備具有第一接線端子的撓性扁平電纜，所述第一接線端子由裸露的多個(gè)扁平型導(dǎo)體組成；準(zhǔn)備具有第二接線端子的電路板，所述第二接線端子由多個(gè)導(dǎo)體組成；排列第一和第二接線端子中的每一個(gè)并將粘合劑膜放置在第一接線端子上；以及通過(guò)加熱熔化粘合劑膜同時(shí)對(duì)粘合劑膜施壓來(lái)熱壓粘合第一和第二接線端子，從而密封第一和第二接線端子，使第一接線端子的各扁平型導(dǎo)體和第二接線端子的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體直接接觸以形成電連接，并通過(guò)粘合劑膜來(lái)使第一接線端子的多個(gè)扁平型導(dǎo)體中的相鄰導(dǎo)體絕緣。根據(jù)本發(fā)明的公開(kāi)，提供了一種撓性扁平電纜和電路板的連接結(jié)構(gòu)，其包括具有第一接線端子的撓性扁平電纜，所述第一接線端子由裸露的多個(gè)扁平型導(dǎo)體組成；具有第二接線端子的電路板，所述第二接線端子由多個(gè)導(dǎo)體組成，第二接線端子的各導(dǎo)體與第一接線端子的對(duì)應(yīng)的扁平型導(dǎo)體直接接觸，形成電連接；以及粘合劑膜，所述粘合劑膜密封所述第一和第二接線端子并使所述第一接線端子的所述多個(gè)扁平型導(dǎo)體中的相鄰導(dǎo)體相互絕緣。根據(jù)本發(fā)明的公開(kāi)，可以在沒(méi)有使用焊料的情況下直接形成FFC接線端子的扁平型導(dǎo)體與電路板接線端子的導(dǎo)體之間的電連接，同時(shí)可以使彼此相鄰的FFC扁平型導(dǎo)體絕緣。另外，可以通過(guò)密封接線端子的粘合劑膜保護(hù)FFC和電路板的接線端子不受外部環(huán)境的影響。上面的描述不應(yīng)視為公開(kāi)本發(fā)明的所有實(shí)施例以及與其相關(guān)的所有優(yōu)點(diǎn)。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明所公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的一種連接撓性扁平電纜和電路板的方法的概要的分解透視圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明所公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的FFC和電路板的連接結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明所公開(kāi)的另一實(shí)施例的FFC和電路板的連接結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖4是FFC和電路板的連接結(jié)構(gòu)的橫截面圖，其在粘合劑膜上具有載體材料。圖5是根據(jù)本發(fā)明所公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的連接結(jié)構(gòu)的橫截面圖，其是沿FFC的扁平型導(dǎo)體的縱向截取的。圖6是根據(jù)本發(fā)明所公開(kāi)的另一實(shí)施例的連接結(jié)構(gòu)的橫截面圖，其是沿FFC的扁平型導(dǎo)體的縱向截取的。
具體實(shí)施例方式結(jié)合為了舉例說(shuō)明的附圖，下面將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的代表性實(shí)施例；然而本公開(kāi)并不限于這些實(shí)施例。圖1以分解透視圖示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明所公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的一種連接撓性扁平電纜(FFC)和電路板的方法。FFC 10具有由多塊扁平型導(dǎo)體12組成的接線端子 11。接線端子11是通過(guò)將在扁平型導(dǎo)體12上方和下方的絕緣塑料膜從FFC的一端移除固定長(zhǎng)度而裸露的扁平型導(dǎo)體12的端部。另一方面，將與FFC 10連接的電路板20具有與 FFC 10的接線端子11相對(duì)應(yīng)的接線端子21，并且接線端子21由與扁平型導(dǎo)體12相對(duì)應(yīng)的多個(gè)導(dǎo)體22組成。粘合劑膜30設(shè)置在FFC 10的接線端子11上。粘合劑膜30可以覆蓋已彼此對(duì)齊的接線端子11和21。緩沖材料40按需要進(jìn)一步設(shè)置在粘合劑膜30上。利用熱壓粘合設(shè)備50來(lái)熱壓粘合接線端子11和21，其中熱量和壓力被同時(shí)施加到粘合劑膜 30，從而熔合粘合劑膜。圖2和圖3各自以橫截面圖示出了如此連接的FFC和電路板的連接結(jié)構(gòu)。扁平型導(dǎo)體12和對(duì)應(yīng)導(dǎo)體22直接接觸?！爸苯咏佑|”是指兩塊導(dǎo)體具有各自形成直接接觸的導(dǎo)體的主要部分的(如銅或銅合金的)導(dǎo)電材料或者兩塊導(dǎo)體通過(guò)可以在導(dǎo)體的表面上的涂層材料(如鍍錫或鍍金)接觸的情況。在各扁平型導(dǎo)體12和對(duì)應(yīng)導(dǎo)體22之間的電連接通過(guò)導(dǎo)體之間簡(jiǎn)單的物理接觸、經(jīng)由加熱等形成的導(dǎo)體之間的接頭而形成。例如，導(dǎo)體之間接頭的形成可以通過(guò)加熱和熔合鍍錫來(lái)完成，從而使所得熔合物置于導(dǎo)體之間。當(dāng)加熱時(shí)，粘合劑膜30熔化，產(chǎn)生流動(dòng)性，在彼此相鄰的扁平型導(dǎo)體12之間流動(dòng)以使其絕緣，并覆蓋接線端子11和21的外圍以封閉端子。如圖2所示，導(dǎo)體22可以延伸，以便其連接面在電路板 20的表面之上，即導(dǎo)體22可以伸出電路板20的表面。或者，導(dǎo)體22的連接面可以在與電路板20的表面相同的平面上，如圖3所示。然而導(dǎo)體22的連接面可以在電路板20的表面之下，即在接線端子21具有多個(gè)凹部的情況下，導(dǎo)體22的連接面可以定位在凹部中，這并未在附圖中示出。另外，導(dǎo)體22可以從電路板20的外圍向內(nèi)定位，如圖1所示，或者導(dǎo)體 22可以延伸，以便其末端到達(dá)電路板20的末端。一般來(lái)講，F(xiàn)FC是一種電纜，其包括以固定間隔排列的扁平型導(dǎo)體以及放置在導(dǎo)體頂面和底面上的絕緣塑料膜，并且其通過(guò)將熱量和壓力施加到上下塑料膜的接觸面從而熱熔粘合塑料膜，或通過(guò)用粘合劑粘合塑料膜來(lái)制造。此類FFC的例子包括從Totoku Electric Co. ,Ltd.商購(gòu)獲得的 Leafconn 以及從 Hitachi Cable Fine Tech,Ltd.商購(gòu)獲得的電纜。如圖1所示，構(gòu)成FFC 10接線端子的多塊扁平型導(dǎo)體12具有扁平截面以便較長(zhǎng)側(cè)邊與對(duì)應(yīng)導(dǎo)體22形成接觸部，并且其沿著橫向并排排列。扁平型導(dǎo)體12在FFC 10的端部裸露，涂層材料從該端部移除，并且該端部與接線端子11的部分相對(duì)應(yīng)。普通的導(dǎo)電材料可以用于該扁平型導(dǎo)體。例如，可以使用由銅或銅合金制成的導(dǎo)體，并且導(dǎo)體可以用錫、銀、金、鎳等鍍層，以防止導(dǎo)體的表面被氧化。特別是，可以有利地使用由具有鍍錫等表面的銅或銅合金制成的鍍錫銅線，因?yàn)槠涑杀据^低。扁平型導(dǎo)體具有扁平截面，其截面形狀和截面尺寸可以根據(jù)用途變化。扁平型導(dǎo)體截面形狀的例子包括彼此基本垂直的兩方向之間的長(zhǎng)度不同的形狀，如，矩形、圓角矩形和橢圓形。如圖1所示，當(dāng)扁平型導(dǎo)體截面的長(zhǎng)軸平行于扁平型導(dǎo)體排列的方向時(shí)，扁平型導(dǎo)體變得更加難以在該方向彎曲。因此，與使用具有相同橫截面積和非扁平截面(如，圓形截面)的導(dǎo)體的情況相比，在熱壓粘合時(shí)使用此類扁平型導(dǎo)體讓扁平型導(dǎo)體和電路板側(cè)導(dǎo)體之間的偏移很少在電路板平面內(nèi)的方向上發(fā)生。在未過(guò)多注意相對(duì)于電路板側(cè)導(dǎo)體偏移的情況下，具有像這樣的扁平截面的扁平型導(dǎo)體可以有利地用于本發(fā)明所公開(kāi)的方法中。在電路板側(cè)導(dǎo)體的連接面是平坦的情況下，為了減少電連接的電阻，在扁平型導(dǎo)體的橫截面形狀是大體矩形形狀的條件下盡可能地?cái)U(kuò)大接觸的面積是有利的。當(dāng)這樣進(jìn)行時(shí)，扁平型導(dǎo)體和電路板側(cè)導(dǎo)體之間的間隙可以變得更小。這樣，當(dāng)熔化的粘合劑膜流動(dòng)以覆蓋扁平型導(dǎo)體和電路板側(cè)導(dǎo)體時(shí)，可以減少由未流入間隙的粘合劑膜產(chǎn)生的空隙(氣泡)。當(dāng)存在此類空隙時(shí)，擔(dān)心粘合面積的減少會(huì)使粘合強(qiáng)度下降，并且空隙中的水分以及由溫度變化引起的空隙的膨脹和收縮導(dǎo)致連接部可靠性的下降。然而，在一些情況下，可以通過(guò)使用具有如上所述的大體矩形截面的扁平型導(dǎo)體來(lái)避免或顯著減少這些問(wèn)題。就扁平型導(dǎo)體的截面尺寸而言，例如，在將扁平型導(dǎo)體用于通用電子器件(如噴墨打印機(jī)和復(fù)印機(jī))的情況下，較短側(cè)邊可以在不小于約0. Olmm或0. 03mm至不超過(guò)約 0. 15mm或0. 12mm的范圍內(nèi)。較長(zhǎng)側(cè)邊可以在不小于約0. 2mm或0. 3mm至不超過(guò)約1.0mm 或0. 8mm的范圍內(nèi)。扁平型導(dǎo)體的間距可以在不小于約0. 3mm或0. 5mm至不超過(guò)約2. Omm 或1. 5mm的范圍內(nèi)。只要截面尺寸和間距取用這些值，F(xiàn)FC扁平型導(dǎo)體就可以通過(guò)足夠低的電連接電阻與電路板側(cè)導(dǎo)體連接，而且當(dāng)使用具有典型厚度的粘合劑膜時(shí)，可以牢靠地密封或粘合FFC和電路板的接線端子?，F(xiàn)在，本文所述的較長(zhǎng)側(cè)邊和較短側(cè)邊分別表示其沿截面具有最長(zhǎng)尺寸(即長(zhǎng)軸)方向的長(zhǎng)度以及在與其基本垂直方向的長(zhǎng)度。電路板可以是任何合適的電路板，例如浸漬有樹(shù)脂的紙板；玻璃環(huán)氧板；芳族聚酰胺板；雙馬來(lái)酰亞胺三嗪(BT樹(shù)脂)板；具有由ITO或金屬細(xì)粒形成的布線圖的玻璃或陶瓷板；在其表面具有金屬導(dǎo)體連接部的剛性電路板(如硅片)；或包括引線型和通孔型FPC 的撓性電路板。另外，形成來(lái)限定接線端子的抗蝕圖形可以沉積在此類電路板上。在通用電子器件的應(yīng)用中，樹(shù)脂浸漬紙板因其低成本常被使用。構(gòu)成電路板接線端子的導(dǎo)體可以與如上所述的FFC的扁平型導(dǎo)體相同的材料。另外，涂有助熔劑的銅或銅合金可以用于電路板側(cè)導(dǎo)體。一般來(lái)講，電路板側(cè)導(dǎo)體的間距與FFC的扁平型導(dǎo)體的間距基本相同。電路板側(cè)導(dǎo)體的寬度可以與FFC的扁平型導(dǎo)體的寬度基本相同，并且考慮到電連接的電阻、穩(wěn)定性、 粘合強(qiáng)度、器件設(shè)計(jì)方面的限制等，寬度可以適當(dāng)?shù)刈兓?。另外，電路板?cè)導(dǎo)體的連接面可以取用各種形狀，包括平面狀和凸耳狀形狀以及線導(dǎo)體側(cè)面一部分的形狀。然而，平面狀形狀是有利的，因?yàn)槠淠軌驍U(kuò)大與FFC扁平型導(dǎo)體接觸的面積，減少電連接的電阻，并增加粘合強(qiáng)度。另外，如上所述，就扁平型導(dǎo)體的截面形狀而言，電路板側(cè)導(dǎo)體的連接面是平面狀形狀對(duì)避免或減少空隙的產(chǎn)生會(huì)是有利的。粘合劑膜由下述材料制成，所述材料具有絕緣性能，并在加熱到給定溫度時(shí)軟化或熔化，然后產(chǎn)生流動(dòng)性。在熱壓粘合時(shí)，F(xiàn)FC和電路板接線端子可以通過(guò)此類材料密封在一起，從而FFC可以與電路板連接，并且同時(shí)，扁平型導(dǎo)體可以通過(guò)流入FFC的相鄰扁平型導(dǎo)體之間間隙的材料相互絕緣。就此粘合劑膜材料的粘度而言，粘度足以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，以便材料不會(huì)在加熱溫度下從進(jìn)行連接嘗試的部分過(guò)度流出，并且材料在適當(dāng)壓力施加至其時(shí)可以進(jìn)入導(dǎo)體之間的間隙。在連接鍍錫導(dǎo)體的情況下，為了防止導(dǎo)體之間的短路， 優(yōu)選的是粘合劑在低于鍍錫熔合的溫度下液化并填充相鄰導(dǎo)體之間的間隙。優(yōu)選的是液化粘合劑在鍍錫熔合的溫度下至少部分固化。這可以增加在粘合劑和電路板之間界面上的粘合力，并且因此鍍錫流動(dòng)而在導(dǎo)體之間短路的可能性可以進(jìn)一步降低。例如，包含下述樹(shù)脂的熱固性粘合劑膜可以用作粘合劑膜，所述樹(shù)脂在被加熱到給定溫度時(shí)熔化然后在進(jìn)一步加熱時(shí)硬化。熱固性樹(shù)脂(如環(huán)氧樹(shù)脂、酚樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、脲樹(shù)脂、馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂、(甲基)丙烯酸樹(shù)脂、檸康酰亞胺樹(shù)脂或納特酰亞胺樹(shù)脂)可以用作像這樣的熱固性粘合劑膜的材料。特別是，可以使用環(huán)氧樹(shù)脂，因?yàn)槠湓诔赡ば阅?、耐熱性、粘合力和其他方面占?yōu)勢(shì)。同時(shí)包含熱塑性和熱固性組分的熱固性粘合劑膜(如SBS橡膠的熱固性粘合劑膜)可以用作熱固性粘合劑膜。在粘合劑膜使用環(huán)氧樹(shù)脂的情況下，可以按需要添加固化劑以幫助環(huán)氧樹(shù)脂的固化反應(yīng)。此類固化劑的例子包括胺類固化劑、酸酐、雙氰胺、陽(yáng)離子聚合催化劑、咪唑化合物以及胼化合物。熱塑性粘合劑膜或熱熔性粘合劑膜(其在被加熱到給定溫度時(shí)熔化并在被冷卻回到加熱前的溫度時(shí)硬化)可以用作粘合劑膜。此類熱塑性粘合劑膜的材料可以是通常用于熱熔性粘合劑的基體聚合物，如苯乙烯苯酚、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯、乙烯丙烯酸酯共聚物、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯共聚物和苯氧基樹(shù)脂。有機(jī)或無(wú)機(jī)填充劑可以添加到這些粘合劑膜，用以改進(jìn)膜強(qiáng)度和/或控制流動(dòng)性。另外，可以添加其他組分，如抗氧化劑、穩(wěn)定劑、增塑劑、抗靜電劑和阻燃劑。粘合劑膜還可以包括載體材料或背襯材料，其按需要在熱壓粘合時(shí)設(shè)置在所述粘合劑膜的與朝向FFC接線端子的面相反側(cè)的面上。本文的載體材料是指下述材料，其在熱壓粘合時(shí)不會(huì)熔化，并且之后保留在粘合劑膜上，并能夠繼續(xù)提供機(jī)械支持和/或保護(hù)。另外，本文的背襯材料是指一種為了處理粘合劑膜而附接到粘合劑膜一側(cè)的材料，在熱壓粘合時(shí)，其被移除或與粘合劑膜熱壓粘合并熔合在一起，從而失去其形狀的至少一部分。有高耐熱性并在柔韌性方面占優(yōu)勢(shì)的樹(shù)脂膜可以用作此類載體材料。此類樹(shù)脂膜的例子包括如聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺等的聚酰胺基樹(shù)脂膜、聚酰亞胺基樹(shù)脂膜；以及聚萘二甲酸乙二醇酯的膜。特別是在熱壓粘合時(shí)的溫度很高的情況下，可以有利地使用聚酰亞胺基樹(shù)脂膜。由于使用載體材料，當(dāng)粘合劑膜用于(例如)很可能被壓迫或重復(fù)彎曲的位置時(shí)，粘合劑膜可以設(shè)置有另外的機(jī)械支持，并且因此粘合劑膜可以變得難以損壞。另外， 當(dāng)粘合劑膜在惡劣外部環(huán)境(如高濕度環(huán)境)下使用時(shí)，可以防止粘合劑膜直接暴露到外部環(huán)境并因此降解。在圖4中，橫截面圖示出FFC和電路板的連接結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例，其在粘合劑膜30上具有載體材料31。具有用硅樹(shù)脂處理的釋放表面的暫時(shí)支持粘合劑膜(如PET膜)的防粘襯墊可以用作背襯材料。在粘合劑膜放置在接線端子上后，可以在熱壓粘合之前移除背襯材料?；蛘撸灰粫?huì)消極影響所得電連接的性能，背襯材料就可以與粘合劑膜熱壓粘合在一起。在這種情況下，背襯材料與粘合劑膜的至少一部分熔合并混合，并且至少部分失去其形狀。當(dāng)使用背襯材料時(shí)，例如，一種因其極小厚度或大柔韌性而具有低形狀保持性能的粘合劑膜， 或一種在室溫下展現(xiàn)大粘著力并難以處理的粘合劑膜可以應(yīng)用到本文所公開(kāi)的方法中?？梢酝ㄟ^(guò)常用于FFC電連接的方法來(lái)進(jìn)行FFC和電路板的接線端子之間的對(duì)齊。 例如，只要標(biāo)記物被放在接線端子或除端子之外的其他部分上，就可以目測(cè)或使用顯微鏡等通過(guò)圖像識(shí)別來(lái)進(jìn)行對(duì)齊。在此之后，已被制備從而具有適于覆蓋FFC和電路板接線端子的尺寸的粘合劑膜可以放置在FFC的接線端子上。通常，設(shè)置粘合劑膜，以便其將FFC覆蓋物的端部與接線端子一起覆蓋，以防止FFC接線端子暴露。從而形成如下層疊件，所述層疊件具有粘合劑膜、FFC接線端子和電路板接線端子且粘合劑膜、FFC接線端子和電路板接線端子按此順序從頂部布置。緩沖材料可以按需要進(jìn)一步設(shè)置在層疊件上。緩沖材料用來(lái)防止因?yàn)橛蔁釅赫澈显O(shè)備局部施予層疊件的壓力引起的損壞，并用來(lái)更均勻地液化粘合劑膜。緩沖材料可以用于防止熱壓粘合劑設(shè)備和粘合劑膜之間的粘著。常用的緩沖材料的例子包括同時(shí)具有耐熱性和可剝離性的膜，如具有20 μ m至100 μ m厚度的聚四氟乙烯膜。接著，熱壓粘合設(shè)備設(shè)置在如上所述形成的層疊件上，所述層疊件包括粘合劑膜、 FFC接線端子、電路板接線端子和按需要設(shè)置在其上的緩沖材料。然后，熱壓粘合設(shè)備向下移動(dòng)以引導(dǎo)層疊件的熱壓粘合，借此粘合劑膜被加熱熔化，同時(shí)向FFC和電路板接線端子施壓。此時(shí)，熔化的粘合劑膜將FFC和電路板接線端子都一起覆蓋，并流入相鄰扁平型導(dǎo)體之間的間隙。在使用熱固性粘合劑膜的情況下，在粘合劑膜已一次軟化后，粘合劑膜在連續(xù)加熱時(shí)被硬化。當(dāng)粘合劑膜在經(jīng)過(guò)給定時(shí)間之后固化時(shí)，中止通過(guò)熱壓粘合設(shè)備施加壓力和熱量，接著冷卻至室溫。在使用熱塑性粘合劑膜的情況下，熔化的粘合劑膜覆蓋FFC和電路板接線端子，并流入相鄰扁平型導(dǎo)體之間的間隙。此時(shí)，開(kāi)始冷卻，同時(shí)接線端子保持彼此接觸。然后，在粘合劑膜冷卻并硬化至其可以保持連接狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)時(shí)，停止通過(guò)熱壓粘合劑設(shè)備施加壓力，然后完成連接。用作熱壓粘合設(shè)備的設(shè)備包括被稱為脈沖加熱粘合機(jī)的粘合機(jī)，例如陶瓷加熱粘合機(jī)，其可以施壓并進(jìn)行脈沖式加熱。像這樣的熱壓粘合設(shè)備是(如)Nippon Avionics Co.，Ltd.以型號(hào) TCW-125B 或 Ohashi Engineering Co.，Ltd.以 CT-300 市售的。熱壓粘合的溫度和壓力可以考慮各種因素來(lái)確定，所述因素包括將要使用的粘合劑膜的熔化溫度和/或固化溫度以及扁平型導(dǎo)體和電路板側(cè)導(dǎo)體之間形成的接頭的存在或不存在。一般來(lái)講，根據(jù)粘合劑膜的有效粘著區(qū)域，熱壓粘合時(shí)的壓力可以在不小于約 0. IMPa或0. 5MPa至不超過(guò)約4MPa或2MPa的范圍內(nèi)。另外，只要粘合劑膜可以在壓粘時(shí)施加的壓力下熔化，在熱壓粘合時(shí)的溫度就可以取用任何值，并且溫度可以不小于約70°C或 100°C。另外，在通過(guò)在導(dǎo)體表面上熔化涂層材料(例如鍍層)來(lái)形成將要電連接的導(dǎo)體之間的連接的情況下，可以進(jìn)行加熱直至鍍層的熔化溫度或更高溫度。另一方面，為了防止粘合劑膜的熱分解以及對(duì)電路板和FFC覆蓋物的損壞，熱熔粘合時(shí)的溫度可以設(shè)置到不超過(guò)約350°C或330°C。在使用熱固性粘合劑膜的情況下，可以在(例如)約150°C至250°C下進(jìn)行后固化(二次固化)。從而，F(xiàn)FC和電路板的接線端子通過(guò)固化或再硬化的粘合劑膜來(lái)密封。粘合劑膜整體且不間斷地包封FFC和電路板的接線端子，從而保護(hù)其不受外部環(huán)境的影響。粘合劑膜附接到除電路板接線端子之外的部分，即電路板接線端子的周圍以及導(dǎo)體之間的間隙， 借此將如此包封的FFC固定到電路板。在本公開(kāi)中，因?yàn)闃?gòu)成FFC接線端子的導(dǎo)體是平板型導(dǎo)體，所以粘合劑膜與由扁平型導(dǎo)體限定的上平面基本平行地鋪開(kāi)，并且其厚度與使用圓形截面的導(dǎo)體的情況相比更均勻。因此，可以減少(如)粘合劑膜不能充分保護(hù)某塊導(dǎo)體或?qū)w某部分(因?yàn)樵谠撃硥K導(dǎo)體或部分上膜厚度局部較薄)所造成的電連接相關(guān)故障的發(fā)生率。FFC扁平型導(dǎo)體和電路板側(cè)導(dǎo)體形成彼此直接接觸的電連接，其既不需要另外的焊料也不需要在其間的導(dǎo)電粘合劑。例如，當(dāng)扁平型導(dǎo)體是鍍金導(dǎo)體時(shí)，只有與同樣鍍金或涂有助熔劑的電路板側(cè)導(dǎo)體的物理接觸才可以建立電連接?；蛘?，例如，在使用鍍有錫的鍍錫扁平型導(dǎo)體的情況下，可以通過(guò)以高達(dá)鍍錫層熔化溫度(如約320°C)的較高溫度加熱層疊件而在扁平型導(dǎo)體和電路板側(cè)導(dǎo)體之間形成含錫接頭。FFC扁平型導(dǎo)體和電路板側(cè)導(dǎo)體彼此直接接觸的電連接可以通過(guò)接頭形成來(lái)形成，其中涂層材料以這種方式置于扁平型導(dǎo)體和電路板側(cè)導(dǎo)體之間。在這種情況下，如此形成的接頭還可以幫助改進(jìn)FFC和電路板的粘合強(qiáng)度。另外，根據(jù)像這樣的實(shí)施例，加熱至鍍錫層熔化溫度可以在扁平型導(dǎo)體和電路板側(cè)導(dǎo)體幾乎完全被粘合劑膜密封而沒(méi)有暴露(即導(dǎo)體與外界空氣隔斷)的條件下進(jìn)行。因此，可以降低經(jīng)常成為鍍錫導(dǎo)體的問(wèn)題的金屬須的發(fā)生率。另外，為了將粘合劑從導(dǎo)體之間排出，通過(guò)放置在電纜接線端子和電路板接線端子之間的非導(dǎo)電粘合劑膜進(jìn)行熱壓粘合的方法在壓粘時(shí)需要高壓。相比之下，本發(fā)明所公開(kāi)的方法不需要將粘合劑從導(dǎo)體之間排出，并允許電纜和電路板的接線端子通過(guò)較低壓力和較低溫度彼此連接。因此，本發(fā)明所公開(kāi)的方法可以特別合適地用來(lái)將具有帶扁平接觸面和大接觸面積的扁平型導(dǎo)體的電纜與配套導(dǎo)體連接。另外，本發(fā)明所公開(kāi)的方法使讓FFC的相鄰扁平型導(dǎo)體相互絕緣成為可能，并且因此可以避免容易在將FFC與電路板通過(guò)焊料連接時(shí)發(fā)生的導(dǎo)體之間的短路。此外，本發(fā)明所公開(kāi)的方法允許兩塊或更多導(dǎo)體一次連接，并且因此，其可以幫助增加電子器件的生
產(chǎn)效率。圖5和圖6以不同于圖2和圖4的截面圖(即沿FFC的扁平型導(dǎo)體的縱向截取的垂直截面圖)公開(kāi)了通過(guò)本發(fā)明所公開(kāi)的方法實(shí)現(xiàn)的FFC和電路板的連接結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例。然而，根據(jù)本公開(kāi)的連接結(jié)構(gòu)不限于此。參見(jiàn)圖5，就電路板20的接線端子21而言，導(dǎo)體22延伸到電路板20的一端。就 FFClO的接線端子11而言，扁平型導(dǎo)體12以稍長(zhǎng)于接線端子21的長(zhǎng)度暴露。粘合劑膜30 在熱壓粘合時(shí)擠在扁平型導(dǎo)體12之間，并且也在扁平型導(dǎo)體12的下側(cè)上鋪開(kāi)。參見(jiàn)圖6，就電路板20的接線端子21而言，導(dǎo)體22放置在從電路板20的頂面落下的水平。扁平型導(dǎo)體12輕微彎曲并從FFC 10的接線端子11的中點(diǎn)處開(kāi)始與導(dǎo)體22接觸。接線端子11和21被粘合劑膜30密封。與具有相同橫截面積和圓形截面的導(dǎo)體相比， 更容易在導(dǎo)體尺寸最小的厚度方向輕微彎曲扁平型導(dǎo)體12(即FFC 10的導(dǎo)體)并以這種方式使扁平型導(dǎo)體與電路板20的導(dǎo)體22的表面接觸。從附圖清楚可知，粘合劑膜30幾乎完全密封FFC 10的接線端子11和電路板20 的接線端子21，并且因此接線端子11和21未暴露到外部。從而，可以降低從外部而來(lái)的水分進(jìn)入粘合劑膜30與接線端子11和21之間的界面以造成可靠性下降的可能性。根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的連接結(jié)構(gòu)已參照?qǐng)D5和圖6示例性地說(shuō)明。然而，各種連接結(jié)構(gòu)可以通過(guò)改變以下來(lái)構(gòu)造FFC和電路板的垂直方向?qū)R；FFC的裸露扁平型導(dǎo)體的長(zhǎng)度； 電路板側(cè)導(dǎo)體定位的高度；以及裸露的電路板側(cè)導(dǎo)體的長(zhǎng)度等。根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的方法和連接結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用到使用FFC的各種電子器件，如噴墨打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、立體聲音響、電視機(jī)、VTR(磁帶錄像機(jī))、電話機(jī)和傳真機(jī)。鍾下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的代表性實(shí)例。然而，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是可以在本發(fā)明權(quán)利要求書范圍之內(nèi)進(jìn)行下面實(shí)例的改變和修改。1.樣品和設(shè)備粘合機(jī)脈沖加熱粘合機(jī)CT-300 (Ohashi Engineering Co.，Ltd.制造)(接觸面的頭尺寸3mm>acm)粘合劑膜(A)環(huán)氧基熱固性粘合劑膜(型號(hào)7132，Sumitomo 3M Ltd.制造，尺寸6mmX3mm， 厚度:30μπι)(B) (A) +載體材料(具有相同尺寸的25-μ m厚聚酰亞胺膜)電路板樹(shù)脂浸漬的紙板(板尺寸5cm X 5cm，接線端子部6mm X 2. 5cm,接線端子的導(dǎo)體寬度0. 6mm,導(dǎo)體之間的距離0. 4mm,導(dǎo)體間距1mm，導(dǎo)體數(shù)量25)電路板上的導(dǎo)體材料涂助熔劑的銅板撓性扁平電纜裸露扁平型導(dǎo)體的長(zhǎng)度4mm，裸露部的導(dǎo)體厚度0. 1mm，導(dǎo)體寬度0. 6mm,導(dǎo)體之間的距離0. 4mm,導(dǎo)體間距1mm，導(dǎo)體數(shù)量25。撓件扁平電纜的導(dǎo)體材料鍍錫的銅熱壓粘合的緩沖材料聚四氟乙烯膜(尺寸5CmXlCm，厚度50μπι)
2.連接方法1)將樹(shù)脂浸漬的紙板放在粘合機(jī)的載物臺(tái)上。2)將FFC的裸露接線端子與紙板的接線端子從上對(duì)齊。3)使用帶材來(lái)通過(guò)除接線端子之外的部分固定FFC和紙板。4)將粘合劑膜放在FFC的裸露接線端子上。5)將用作緩沖材料的聚四氟乙烯膜放在粘合劑膜上。6)放下粘合頭，以施加IOkgf的負(fù)荷，并根據(jù)加熱曲線進(jìn)行熱壓粘合，以便溫度在 10秒內(nèi)從室溫達(dá)到320°C，同時(shí)將施予粘合劑膜的有效粘著區(qū)域的壓力保持在1. 3MPa。在溫度達(dá)到320°C的時(shí)刻，粘合頭被提起以釋放壓力。粘合劑膜在此步驟中固化，借此將FFC 連接到電路板。同時(shí)，鍍錫熔化，從而FFC的扁平型導(dǎo)體和電路板的導(dǎo)體彼此連接。3.結(jié)果在使用(A)和(B)的粘合劑膜的兩種情況下，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)FFC的相鄰扁平型導(dǎo)體之間的短路，并且在FFC接線端子和電路板接線端子之間建立了良好的電連接。FFC和電路板的接線端子被粘合劑膜密封，并且FFC和電路板通過(guò)實(shí)際足夠的強(qiáng)度連接。在使用(B)的粘合劑膜的情況下，F(xiàn)FC和電路板接線端子的密封部被聚酰亞胺膜進(jìn)一步密封。
權(quán)利要求
1.一種連接撓性扁平電纜和電路板的方法，其包括如下步驟準(zhǔn)備具有第一接線端子的所述撓性扁平電纜，所述第一接線端子由裸露的多個(gè)扁平型導(dǎo)體組成；準(zhǔn)備具有第二接線端子的所述電路板，所述第二接線端子由多個(gè)導(dǎo)體組成； 排列所述第一和第二接線端子中的每一個(gè)并將粘合劑膜放置在所述第一接線端子上；和通過(guò)加熱熔化所述粘合劑膜同時(shí)對(duì)所述粘合劑膜施壓來(lái)熱壓粘合所述第一和第二接線端子，從而密封所述第一和第二接線端子，使所述第一接線端子的各個(gè)扁平型導(dǎo)體和所述第二接線端子的對(duì)應(yīng)導(dǎo)體直接接觸以形成電連接，并通過(guò)所述粘合劑膜來(lái)使所述第一接線端子的所述多個(gè)扁平型導(dǎo)體的相鄰導(dǎo)體絕緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一接線端子的各扁平型導(dǎo)體是鍍錫的銅線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一接線端子的各扁平型導(dǎo)體具有沿較短邊測(cè)量為0. Olmm至0. 15mm且沿較長(zhǎng)邊測(cè)量為0. 2mm至1. Omm的扁平截面，并且所述多個(gè)扁平型導(dǎo)體的間距在0. 3mm到2. Omm之間，包括端值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述粘合劑膜還包括載體材料或背襯材料，該材料設(shè)置在所述粘合劑膜的與朝向所述第一接線端子的面相反側(cè)的面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述載體材料是聚酰亞胺基樹(shù)脂膜。
6.一種撓性扁平電纜和電路板的連接結(jié)構(gòu)，包括具有第一接線端子的撓性扁平電纜，所述第一接線端子由裸露的多個(gè)扁平型導(dǎo)體組成；具有第二接線端子的電路板，所述第二接線端子由多個(gè)導(dǎo)體組成，所述第二接線端子的各導(dǎo)體與所述第一接線端子的對(duì)應(yīng)的扁平型導(dǎo)體直接接觸，形成電連接；和粘合劑膜，所述粘合劑膜密封所述第一和第二接線端子并使所述第一接線端子的所述多個(gè)扁平型導(dǎo)體中的相鄰導(dǎo)體相互絕緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連接結(jié)構(gòu)，其中所述第一接線端子的各扁平型導(dǎo)體是鍍錫的銅線。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連接結(jié)構(gòu)，其中所述第一接線端子的各扁平型導(dǎo)體具有沿較短邊測(cè)量為0. Olmm至0. 15mm且沿較長(zhǎng)邊測(cè)量為0. 2mm至1. Omm的扁平截面，并且所述多個(gè)扁平型導(dǎo)體的間距在0. 3mm到2. Omm之間，包括端值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連接結(jié)構(gòu)，其中所述粘合劑膜還包括由聚酰亞胺基樹(shù)脂膜組成的載體材料，所述聚酰亞胺基樹(shù)脂膜設(shè)置在所述粘合劑膜的與所述第一和第二接線端子相反側(cè)的面上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種連接撓性扁平型電纜和電路板的方法，其包括如下步驟準(zhǔn)備具有第一接線端子的所述撓性扁平電纜，所述第一接線端子由裸露的多個(gè)扁平型導(dǎo)體組成；準(zhǔn)備具有第二接線端子的所述電路板，所述第二接線端子由多個(gè)導(dǎo)體組成；排列所述第一和第二接線端子中的每一個(gè)并將粘合劑膜放置在所述第一接線端子上；以及通過(guò)加熱熔化所述粘合劑膜同時(shí)對(duì)所述粘合劑膜施壓來(lái)熱壓粘合所述第一和第二接線端子，從而密封所述第一和第二連接端子，使所述第一接線端子的各扁平型導(dǎo)體和所述第二接線端子的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體直接接觸以形成電連接，并通過(guò)所述粘合劑膜來(lái)使所述第一接線端子的所述多個(gè)扁平型導(dǎo)體中的相鄰導(dǎo)體絕緣。
文檔編號(hào)H01R12/62GK102197541SQ200980142464
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2009年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月2日
發(fā)明者原富裕 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司