DE3602487A1 - Waermeempfindlicher klebstoffverbinder fuer elektrische anschluesse - Google Patents

Waermeempfindlicher klebstoffverbinder fuer elektrische anschluesse

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DE3602487A1 DE19863602487 DE3602487A DE3602487A1 DE 3602487 A1 DE3602487 A1 DE 3602487A1 DE 19863602487 DE19863602487 DE 19863602487 DE 3602487 A DE3602487 A DE 3602487A DE 3602487 A1 DE3602487 A1 DE 3602487A1
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Description

TER MEER · MÜLLER ■ STEINMF-IS TE'V _ _ ] ■ Sharp K. K. - 2820
3502487
Beschreibung
Gegenstand der Erfindung ist ein wärmeempfindlicher Kleb-Stoffverbinder und insbesondere ein Schmelzklebstoffverbinder, wie ein unter Wärme- und Druckeinwirkung die Klebstoffverbindung ergebendes Verbindungsmaterial zur elektrischen Verbindung von auf Substraten vorliegenden Anschlüssen.
10
ι .' Die Fig. 5 und 6 der beigefügten Zeichnung zeigen herkömmliche Schmelzklebstoff-Bandverbinder, die ein Band 1' aus einem Harz und darin eingemischte, elektrisch leitende, starre Teilchen 21 aus beispielsweise einem pulverförmigen Metall wie Ag, Ni oder Cu oder aus Kohlenstoffasern, umfassen.
Wenn eine gedruckte Schaltkreisplatte 3 und ein Glassubstrat 5 elektrisch miteinander verbunden werden sollen, wird der bandförmige Schmelzklebverbinder zwischen die Anschlüsse 4 des gedruckten Schaltkreissubstrats 3 und die Anschlüsse 6 des Glassubstrats 5 eingebracht, wie es in der Fig. 6 dargestellt ist. Dazu werden das gedruckte Schaltkreissubstrat 3, der bandförmige Schmelzklebverbinder und das Glassubstrat 5 schichtförmig aufeinandergestapelt und von den Außenseiten der Substrate 3 und 5 zusammengepreßt, worauf das Schmelzkleberband erhitzt wird. In dieser Weise werden die Substrate 3 und 5 integral über die Haftung des Harzmaterials I1 des Schmelzkleberbandverbinders miteinander verbunden. Bei diesem Zusammenhalt ergeben die elektrisch leitenden und starren Teilchen 2" die elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen 4 des Substrats 3 und den Anschlüssen 6 des Substrats 5.
Die elektrisch leitenden Teilchen 21 des Schmelzkleber-
TER MEER ■ MÖLLER · STEINMl= ISTEiR ' : - Sharp K. K. - 28 20
TS7JTTBT
bandverbinders dieses Standes der Technik sind jedoch starr oder hart. Dadurch kann sich beim Verpressen eine Verminderung der elektrischen Leitfähigkeit dadurch ergeben, daß kein ausreichender Kontakt zwischen den elektrisch leitenden Teilchen 2 oder zwischen den elektrisch leitenden Teilchen 2 und den Anschlüssen 4 bzw. 6 der Substrate 3 bzw. 5 erreicht wird. Demzufolge müssen die Aufheiztemperatur, der Preßdruck und die Zeitdauer des Verpressens in der Wärme genau ausgewählt und eingehalten werden. Weiterhin kann durch Ausdehnen oder Schrumpfen des Schmelzkleberbandes eine Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit auftreten dadurch, daß sich die Abstände zwischen den elektrisch leitenden Teilchen 2 und den Substraten 3 oder 5 oder zwischen den elektrischen Teilchen 2 vergrößern.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen verbesserten wärmeempfindlichen Klebstoffverbinder zu schaffen, der in einfacher Weise eine gute und genaue elektrische Verbindung mit hoher elektrischer Leit fähigkeit ergibt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmal des wärmeempfindlichen Klebstoffverbinders nach Anspruch 1. Die Unteransprüche betreffen besonders bevorzug te Ausführungsformen dieses Erfindungsgegenstandes.
Die Erfindung betrifft somit einen wärmeempfindlichen Klebstoffverbinder zur elektrischen Verbindung von auf Substraten vorliegenden Anschlüssen, der gekennzeichnet ist durch ein Blatt aus an den Substraten anhaftendem, wärmeempfindlichem Klebstoffmaterial bzw. einem Schmelzklebermaterial, und in das Blatt eingemischten, leitenden und elastischen Teilchen zur elektrischen Verbindung der Anschlüsse.
TER meer · möller · steinmeiste^ ■ Sharp κ.κ. - 2820
- 6 - 3BÜ2487
Die in dem erfindungsgemäßen Klebstoffverbinder enthaltenen elektrisch leitenden Teilchen besitzen vorzugsweise eine hohe Wärmebeständigkeit und eine größere Härte als das sie umgebende Material des Klebstoffblatts. Vorzugsweise bestehen die elektrischen Teilchen aus einem elastischen Harzmaterial, in welches ein elektrisch leitendes (pulverförmiges) Material eingemischt worden ist. Die elektrisch leitenden Teilchen können jedoch auch aus einem elektrisch leitenden organischen Material bestehen. Eine weitere Ausführungsform der elektrisch leitenden Teilchen umfaßt ein elektrisch leitendes Material, welches in Form einer Schicht auf einem elastischen Harzmaterial vorliegt bzw. dieses bedeckt.
Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen wärmeempfindli
chen Klebstoffverbinders;
Fig. 2 eine Schnittansicht eines elektrisch leitenden, elastischen Teilchens, welches in dem erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Klebstoffverbinder
verwendet wird;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Verbindung von zwei Substraten unter Verwendung des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Klebstoffver
binders;
Fig. 4 eine Schnittansicht der in der Fig. 3 dargestellten Verbindung längs der Linie A-A1; 35
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen
TER MEER ■ MÜLLER · STEINMEISTER
Snarp K.K. - 2820
bandförmigen, wärmeempfindlichen Klebstoffverbinders; und
Fig. 6 eine Schnittansicht einer Verbindung von zwei Substraten unter Verwendung des in der Fig. 5
gezeigten herkömmlichen Verbinders.
Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen KlebstoffVerbinders, närn-
JO lieh eines unter Wärme und Druck die Verbindung ergebenden bandförmigen Klebstoffverbinders. Dieser wärmeempfindliche Klebstoffverbinder umfaßt ein Verbindungsband oder -blatt 1 aus einem Klebstoffharzmaterial und in dem Klebstof fverbindungsband 1 gleichmäßig verteilte und suspendierte, elektrisch leitende und elastische Teilchen 2.
Beispielsweise können die elektrisch leitenden Teilchen 2, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist, aus einem kugelförmigen elastischen Harzmaterial 7, beispielsweise aus einem Siliconkautschuk, einem Polyimidharz, einem synthetischen Harz oder einem Kunststoffmaterial bestehen, welches auf seiner Oberfläche durch Aufsputtern oder durch stromlose Abscheidung mit einem Metallüberzug 8 versehen ist, der beispielsweise aus Cu, Ni, Au, Cr und/oder Al
25 etc. bestehen kann.
Die Form der elektrisch leitenden Teilchen 2 ist nicht auf die Kugelform beschränkt. Beispielsweise können die elektrisch leitenden Teilchen 2 zylindrisch oder andersartig geformt sein.
Die Härte der elektrisch leitenden Teilchen 2 ist größer als diejenige des Harzmaterials des Klebstoffverbinderbandes 1. Hierdurch wird die gute elektrische Verbindung sichergestellt, indem die elastischen Teilchen 2 beim Verpressen in der Wärme einen guten und engen Kontakt er-
TER MEER ■ MÜLLER · STEINMEISTER -
Sharp K.K. - 2820
geben.
Im Hinblick auf die Elastizität der elektrisch leitenden Teilchen 2 muß die Härte der elektrisch leitenden Teilchen 2 größer sein als diejenige des Verbindungsbandes 1 aus dem Klebstoffharz, wobei die Härte der elektrisch leitenden Teilchen 2 derart ausgewählt wird, daß sie bei der Messung mit Hilfe eines Penetrometers im Bereich von etwa 30° bis etwa 80 ° liegt.
Als Material zur Ausbildung des Klebstoffverbindungsbandes 1 kann man Kautschukharze, Harze des Polyestertyps, Harze des Polyamidtyps, Harze des Polyimidtyps, etc. einsetzen.
Die Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Verbindung eines Glassubstrats einer Flüssigkristallanzeigezelle mit einem flexiblen Substrat. Die Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht der in der Fig. 3 gezeigten Verbindung längs der Linie A-A1. Das flexible Substrat 9 besitzt Anschlüsse 10, die in der Weise ausgebildet worden sind, daß ein Metall, wie Gold oder Lot in Form einer Schicht auf Kupfermuster aufgebracht worden ist, das auf der Oberfläche des Substrats 9 vorliegt. Das Glassubstrat 11 der Flüssigkristallanzeigezelle umfaßt transparente Elektroden 12 aus In2O., oder SnO2.
Zur Verbindung dieser Substrate wird der erfindungsgemäße wärmeempfindliche Klebstoffverbinder derart zwischen das flexible Substrat 9 und das Glassubstrat 11 eingebracht, daß die Anschlüsse 10 jeweils den Elektroden 12 gegenüber liegen und dazwischen der wärmeempfindliche Klebstof fverbinder vorliegt. Nach der Einführung des erfindungsgemäßen Verbinders wird die Kombination aus dem Substrat 9, dem Verbinder und dem Substrat 11 über die Außenoberfläche des Substrats 9 zusammengepreßt und gleichzei-
TER MEER - MÜLLER ■ STEINMfc£lST&R _'- S\arp K. K. - 2820
tig erhitzt. Beispielsweise kann man mit einer Temperatur im Bereich von etwa 80° und etwa 2000C und einem Druck im Bereich von etwa 1 bar und 49 bar (1 bis 50 kg/cm2) arbeiten.
Durch die Verbindung unter Einwirkung von Wärme und Druck ändert sich die Form der elektrisch leitenden Teilchen 2 in der Weise, wie es in der Fig. 4 dargestellt ist. Die Teilchen 2 werden durch das Paar aus dem Anschluß 10 und der Elektrode 12 zusammengedrückt und elliptisch verformt. In dieser Weise ergeben die elliptisch verformten Teilchen 2 eine nach außen auf die Anschlüsse 10 und die Elektroden 12 wirkende Druckkraft. Demzufolge stehen die Teilchen 2 in engem Kontakt miteinander und mit den Anschlüssen 10 bzw. den Elektroden 12.
Selbst wenn die zu verbindenden Substrate bzw. Bereiche oder die Anschlußbereiche empfindlich sind, ermöglicht die Elastizität der Teilchen 2 eine starke Verbindung ohne Bruch des Verbindungsbereichs.
Da die Metallschicht lediglich auf der Oberfläche der Teilchen 2 vorliegt, läßt sich eine kostengünstige Verbindung auch dann erreichen, wenn ein Edelmetall als Metall zur Beschichtung der Oberfläche der elastischen Teilchen 2 verwendet wird.
Wenn die elektrisch leitenden Teilchen 2 durch Aufsputtern mit der Metallschicht versehen werden, ist es von Vorteil, die teilchenförmigen Harze während des Aufsputterns in Vibration zu halten.
Beim Beschichten der Teilchen mit Hilfe eines Elektronenstrahls oder unter Anwendung einer Widerstandsheizung ist es von Vorteil, die fallenden Harzteilchen zu beschichten. In diesem Fall kann man ein Siliconharz oder ein
TER MEER ■ MÜLLER ■ STEINMEiS^ER Snarp K.K. - 2820
Epoxidharz zur Ausbildung der elektrisch leitenden Teilchen verwenden.
Wenngleich erfindungsgemäß als elektrisch leitende Teilchen bevorzugt sphärische Harzteilchen mit einer Metallschicht auf der Teilchenoberfläche verwendet werden, kann man auch elektrisch leitende Teilchen aus einem elektrisch leitenden organischen Material verwenden, wie Teilchen aus einem elektrisch leitenden Polyacetylenmaterial. Weiterhin kann man die elektrisch leitenden Teilchen in der Weise ausbilden, daß man ein elektrisch leitendes Material in ein elastisches Harzmaterial einmischt. Beispielsweise kann man als Teilchen 2 sphärisch geformte Teilchen aus einem Kautschuk einsetzen, in dem ein elektrisch leitendes Pulver, wie Kohlenstoffpulver, dispergiert oder eingemischt ist.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Klebstoffverbinders aus einem Klebstoffharzband und in dem Klebstoffharzband eingemischten, elektrisch leitenden und elastischen Teilchen ergibt sich die Möglichkeit der einfachen Ausbildung von elektrisch leitenden Verbindungen mit hoher Verläßlichkeit.
Die Wärmebeständigkeit der elektrisch leitenden Teilchen kann relativ hoch sein und hängt von der Auswahl des Materials der elektrisch leitenden Teilchen ab.
Selbst wenn von außen Kräfte auf den wärmeempfindlichen Klebstoffverbinder einwirken, werden die Druckkräfte durch die elektrisch leitenden und elastischen Teilchen absorbiert, so daß die elektrische Verbindung sichergestellt ist.
Der erfindungsgemäße wärmeempfindliche Klebstoffverbinder kann in Form eines Bandes oder eines Blattes oder in ähnlicher Form vorliegen.

Claims (14)

  1. TER M EER-MULLER-STEINMEISTER PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS
    ο ο :: -: ■'■■ ο /
    Dipl.-Chem. Dr, N. ter Meer Dipl. Ing. H. Steinmeister
    Dipl. Ing. F. E. Müller Artur-Ladebeck-Strasse 51
    Mauerkircherstrasse 45
    D-8000 MÜNCHEN 80 D-4800 BIELEFELD 1
    20-GER/PA/A/H 28. Januar 1986
    SHARP KABUSHIKI KAISHA
    22-22, Nagaike-cho
    Abeno-ku, Osaka, Japan
    Wärmeempfindlicher Klebstoffverbinder für elektrische Anschlüsse
    Priorität: 28. Januar 1985, Japan, Nr. 60-14952 (P)
    Patentansprüche
    f Iy/ Wärmeempfindlicher Klebstoffverbinder zur elektrisehen Verbindung von auf Substraten vorliegenden Anschlüs sen, gekennzeichnet durch ein Blatt (1) aus an den Substraten anhaftendem, wärmeempfindlichem Klebstoffmaterial und in das Blatt eingemischten, leitenden und elastischen Teilchen (2) zur elektrischen Verbindung der Anschlüsse.
  2. 2. Klebstoffverbinder nach Anspruch 1, dadurch
    TER MEER · MÜLLER · STEIfWtISTER : " Sharp K.K. - 2820
    gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Teilchen (2) eine relativ hohe Wärrnebständigkeit besitzen.
  3. 3. Klebstoffverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Härte der elektrisch leitenden Teilchen (2) größer ist als diejenige des Blatts (1).
  4. 4. Klebstoffverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Teilchen (2) aus einem elastischen Harzmaterial und einem in Form einer Schicht auf dem elastischen Harzmaterial aufgebrachten, elektrisch leitenden Material bestehen.
  5. 5. Klebstoffverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Teilchen (2) aus einem elastischen Harzmaterial und einem in das elastische Harzmaterial eingemischten elektrisch leitenden Material bestehen.
  6. 6. Klebstoffverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die elektrisch leitenden Teilchen (2) aus einem organischen, elektrisch leitenden Material bestehen.
  7. 7. Klebstoffverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Härte der elektrisch leitenden Teilchen (2) im Bereich von etwa 30° bis etwa 80° liegt.
  8. 8. Klebstoffverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das wärmeempfindliche Klebstoffmaterial aus kautschukartigen Harzen, Harzen des Polyestertyps und Harzen des Polyimidtyps ausgewählt ist.
    TER MEER . MÜLLER ■ STEINMEHSTER · : S^arp K.K. - 2820
  9. 9. Klebstoffverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das elastische Material aus Siliconkautschuken, Polyimidharzen, synthetischen Kautschuken und Kunststoffen ausgewählt ist.
  10. 10. Klebstoffverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß als elektrisch leitendes Material ein Metall enthalten ist.
  11. H. Klebstoffverbinder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß als Metall Cu, Ni, Au, Cr und/oder Al enthalten ist.
  12. 12. Klebstoffverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch leitendes organisches Material ein elektrisch leitendes Materrial des Polyacetylen-Typs enthalten ist.
  13. 13. Klebstoffverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch leitendes Material pulverförmiger Kohlenstoff enthalten ist.
  14. 14. Wärrneempf indl icher Klebstoff verbinder zur elektrischen Verbindung eines ersten Anschlusses auf einem ersten Substrat mit einem zweiten Anschluß auf einem zweiten Substrat, gekennzeichnet durch ein Blatt aus an den ersten und zweiten Substraten anhaftendem, wärmeempfindlichem Klebstoffmaterial und in das Blatt eingemischten, leitenden und elastischen Teilchen zur elektrischen Verbindung der ersten und zweiten Anschlüsse, wobei die elastischen Teilchen durch die ersten und zweiten Anschlüsse zusammengepreßt werden und kraftschlüssig mit ihnen in Verbindung stehen.
DE19863602487 1985-01-28 1986-01-28 Waermeempfindlicher klebstoffverbinder fuer elektrische anschluesse Granted DE3602487A1 (de)

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