(57)【要約】【課題】はんだ付け用パッド同士をはんだ付けする際に、容易に高精度に位置合せでき、はんだ付け作業者の熟練した判断を必要としないはんだ付け位置合せ方法を提供する。【解決手段】フレキシブル基板２の両側端部にフレキシブル基板側の補強パッド７を形成すると共に、そのフレキシブル基板側の補強パッド７に対応する位置の基板１に基板側の補強パッド６を形成しておき、各補強パッド６，７を位置合せ用のマーカとして用い、フレキシブル基板側の補強パッド７と、これに対応する基板側の補強パッド６との位置合せを目視により行うことで、はんだ付け用パッド４，５の位置合せを行うようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子回路を実装した基板と該基板に接続されるフレキシブル基板に、電気信号を通信するためのはんだ付け用パッドをそれぞれ形成すると共に、前記はんだ付けパッドの少なくとも一方にはんだコーティングを施しておき、該はんだコーティングを加熱して局所リフローすることで前記はんだ付け用パッド同士をはんだ付けすると共に、前記基板と前記フレキシブル基板に、はんだ付け部を補強するための補強パッドをそれぞれ形成しておき、それら補強パッド同士をはんだ付けして、前記基板と前記フレキシブル基板とをはんだ付けする際のはんだ付け位置合せ方法であって、
前記フレキシブル基板の両側端部にフレキシブル基板側の補強パッドを形成すると共に、そのフレキシブル基板側の補強パッドに対応する位置の前記基板に基板側の補強パッドを形成しておき、
前記各補強パッドを位置合せ用のマーカとして用い、前記フレキシブル基板側の補強パッドと、これに対応する前記基板側の補強パッドとの位置合せを目視により行うことで、前記はんだ付け用パッドの位置合せを行うようにしたことを特徴とするはんだ付け位置合せ方法。
【請求項２】
前記フレキシブル基板側の補強パッドが平面視で凹状に形成されると共に、前記基板側の補強パッドが平面視で凸状に形成され、両補強パッドの凹凸を目視により合わせることで、両補強パッドの位置合せを行う請求項１記載のはんだ付け位置合せ方法。
【請求項３】
前記フレキシブル基板の両側端部に、円弧状の切欠き部を形成すると共に、該切欠き部に沿って前記フレキシブル基板側の補強パッドを形成し、前記基板側の補強パッドの中央部に円形の穴を形成しておき、前記フレキシブル基板側の補強パッドと前記穴との距離を左右で同じとなるようにし、かつ、前記切欠き部の中央に前記穴が位置するようにすることで、前記両補強パッドの位置合せを行う請求項２記載のはんだ付け位置合せ方法。
【請求項４】
電子回路を実装した基板と該基板に接続されるフレキシブル基板に、電気信号を通信するためのはんだ付け用パッドをそれぞれ形成すると共に、前記はんだ付けパッドの少なくとも一方にはんだコーティングを施しておき、該はんだコーティングを加熱して局所リフローすることで前記はんだ付け用パッド同士をはんだ付けすると共に、前記基板と前記フレキシブル基板に、はんだ付け部を補強するための補強パッドをそれぞれ形成しておき、それら補強パッド同士をはんだ付けして、前記基板と前記フレキシブル基板とをはんだ付けする際のはんだ付け位置合せ方法であって、
前記フレキシブル基板の両側端部にフレキシブル基板側の補強パッドを形成すると共に、そのフレキシブル基板側の補強パッドに対応する位置の前記基板に基板側の補強パッドを形成しておき、
前記フレキシブル基板側の補強パッドと、これに対応する前記基板側の補強パッド間に電圧を印加し、両補強パッド間を流れる電流の大きさを計測して両補強パッドの位置合せを行うことで、前記はんだ付け用パッドの位置合せを行うようにしたことを特徴とするはんだ付け位置合せ方法。
【請求項５】
前記基板側の補強パッドから前記基板の端部にかけて配線パターンを形成すると共に、その配線パターンの端部に電極パッドを形成し、かつ、前記フレキシブル基板側の補強パッドから前記フレキシブル基板の端部にかけて配線パターンを形成すると共に、その配線パターンの端部に電極パッドを形成し、
前記両電極パッド間に電圧を印加し、前記両電極パッド間を流れる電流の大きさを計測して、前記両補強パッドの位置合せを行う請求項４記載のはんだ付け位置合せ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路を実装した基板と該基板に接続されるフレキシブル基板とをはんだ付けする際のはんだ付け位置合せ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器は小型化が進み、基板への電子素子等の実装も高密度化が進んでいる。
【０００３】
例えば、光トランシーバなどの通信用光デバイスでは、高密度実装を実現するために、発光部品であるレーザダイオードモジュールおよび受光部品であるフォトダイオードモジュールからなる光サブアセンブリ（Optical Sub-Assembly；以下、ＯＳＡという）を、ポリイミド等の屈曲性を有する材料を用いたフレキシブル基板に実装し、そのフレキシブル基板を、電子素子などを実装した基板（電子回路実装基板）に実装する方法が主流となりつつある。
【０００４】
フレキシブル基板を基板に実装する際には、フレキシブル基板の先端部に形成されたはんだ付けパッドと、基板の端部に形成されたはんだ付けパッドとをはんだ付けする。
【０００５】
はんだ付け方法としては、棒状のはんだコテを使用し、糸はんだを供給するはんだ付け方法の他、基板のはんだ付けパッドに予めはんだコーティングをしておき、フレキシブル基板とのはんだ付けの際に、それぞれのはんだ付けパッドを位置合せし、はんだ付けパッド同士を金属片で押し付けると共に、当該金属片を加熱して局所リフローすることで、はんだを溶融してはんだ付けする方法がある。
【０００６】
従来、はんだ付け位置合せを行う際には、はんだ付け作業者が、はんだ付け位置を直接目視するか、あるいは顕微鏡を用いて目視により位置合せを行っていた。
【０００７】
また、特許文献１では、基板同士を接続する際に、両基板に合いマークを形成して、その合いマークにより位置決めすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平３−２３１４８７号公報
【特許文献２】特開平５−１２１８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
はんだ付け作業では、はんだコテ先の温度や加熱時間などのはんだ付け条件の他に、はんだ付けする作業者の技術が重要である。すなわち、はんだ付けパッドの大きさやはんだ付け位置の密集度合いによっては、熟練した技術が必要となり、はんだ付けパッド同士をはんだ付けする場合、位置を正確に合せて、確実にはんだ付けすることで品質のよいはんだ付けができる。
【００１０】
このように、高密度で高品質なはんだ付け作業を実現するには、はんだ付けするはんだ付けパッドの位置が適切かどうかの作業者の熟練した判断が必要になるため、作業の自動化が困難であり、合理化の障害となっている。
【００１１】
特許文献１では、両基板に形成した合いマークにより位置決めを行うことが提案されているが、合いマークが１箇所（両基板に１箇所）しか形成されないため、特に回転方向でのずれに対する位置合せが難しく、いずれにしても作業者の熟練した技術が必要となる。また、位置決めを高精度に行うためには、合いマークをある程度大きく形成する必要があるが、合いマークを大きくすると、基板上で合いマークが占める面積が大きくなり、高密度実装を妨げるおそれがある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、はんだ付け用パッド同士をはんだ付けする際に、容易に高精度に位置合せでき、はんだ付け作業者の熟練した判断を必要としないはんだ付け位置合せ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、電子回路を実装した基板と該基板に接続されるフレキシブル基板に、電気信号を通信するためのはんだ付け用パッドをそれぞれ形成すると共に、前記はんだ付けパッドの少なくとも一方にはんだコーティングを施しておき、該はんだコーティングを加熱して局所リフローすることで前記はんだ付け用パッド同士をはんだ付けすると共に、前記基板と前記フレキシブル基板に、はんだ付け部を補強するための補強パッドをそれぞれ形成しておき、それら補強パッド同士をはんだ付けして、前記基板と前記フレキシブル基板とをはんだ付けする際のはんだ付け位置合せ方法であって、前記フレキシブル基板の両側端部にフレキシブル基板側の補強パッドを形成すると共に、そのフレキシブル基板側の補強パッドに対応する位置の前記基板に基板側の補強パッドを形成しておき、前記各補強パッドを位置合せ用のマーカとして用い、前記フレキシブル基板側の補強パッドと、これに対応する前記基板側の補強パッドとの位置合せを目視により行うことで、前記はんだ付け用パッドの位置合せを行うようにしたはんだ付け位置合せ方法である。
【００１４】
前記フレキシブル基板側の補強パッドが平面視で凹状に形成されると共に、前記基板側の補強パッドが平面視で凸状に形成され、両補強パッドの凹凸を目視により合わせることで、両補強パッドの位置合せを行ってもよい。
【００１５】
前記フレキシブル基板の両側端部に、円弧状の切欠き部を形成すると共に、該切欠き部に沿って前記フレキシブル基板側の補強パッドを形成し、前記基板側の補強パッドの中央部に円形の穴を形成しておき、前記フレキシブル基板側の補強パッドと前記穴との距離を左右で同じとなるようにし、かつ、前記切欠き部の中央に前記穴が位置するようにすることで、前記両補強パッドの位置合せを行ってもよい。
【００１６】
また、本発明は、電子回路を実装した基板と該基板に接続されるフレキシブル基板に、電気信号を通信するためのはんだ付け用パッドをそれぞれ形成すると共に、前記はんだ付けパッドの少なくとも一方にはんだコーティングを施しておき、該はんだコーティングを加熱して局所リフローすることで前記はんだ付け用パッド同士をはんだ付けすると共に、前記基板と前記フレキシブル基板に、はんだ付け部を補強するための補強パッドをそれぞれ形成しておき、それら補強パッド同士をはんだ付けして、前記基板と前記フレキシブル基板とをはんだ付けする際のはんだ付け位置合せ方法であって、前記フレキシブル基板の両側端部にフレキシブル基板側の補強パッドを形成すると共に、そのフレキシブル基板側の補強パッドに対応する位置の前記基板に基板側の補強パッドを形成しておき、前記フレキシブル基板側の補強パッドと、これに対応する前記基板側の補強パッド間に電圧を印加し、両補強パッド間を流れる電流の大きさを計測して両補強パッドの位置合せを行うことで、前記はんだ付け用パッドの位置合せを行うようにしたはんだ付け位置合せ方法である。
【００１７】
前記基板側の補強パッドから前記基板の端部にかけて配線パターンを形成すると共に、その配線パターンの端部に電極パッドを形成し、かつ、前記フレキシブル基板側の補強パッドから前記フレキシブル基板の端部にかけて配線パターンを形成すると共に、その配線パターンの端部に電極パッドを形成し、前記両電極パッド間に電圧を印加し、前記両電極パッド間を流れる電流の大きさを計測して、前記両補強パッドの位置合せを行ってもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、はんだ付け用パッド同士をはんだ付けする際に、容易に高精度に位置合せでき、はんだ付け作業者の熟練した判断を必要としないはんだ付け位置合せ方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るはんだ付け位置合せ方法を説明する斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係るはんだ付け位置合せ方法を説明する平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るはんだ付け位置合せ方法を説明する平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るはんだ付け位置合せ方法を説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２１】
図１は、第１の実施形態に係るはんだ付け位置合せ方法を説明する斜視図である。
【００２２】
図１に示すように、第１の実施形態では、電子部品が実装された基板（リジッド基板）１に、ＯＳＡモジュールが実装されたフレキシブル基板２を接続して光トランシーバ１００を製造する場合を説明する。ＯＳＡモジュール３は、例えば、発光部品であるレーザダイオードモジュールおよび受光部品であるフォトダイオードモジュールから構成される。
【００２３】
基板１は、図示しない基台などに固定され、フレキシブル基板２（およびＯＳＡモジュール３）は、図示しない微動ステージなどの治具に固定され、図示Ｘ軸，Ｙ軸方向に移動可能とされると共に、Ｚ軸まわりに回転可能とされる。
【００２４】
基板１の端部には、電気信号を通信するための基板側はんだ付け用パッド４が形成されており、フレキシブル基板２の先端部には、フレキシブル基板側ハンダ付け用パッド５が形成されている。これらはんだ付け用パッド４，５は、銅パターンからなり、プリント工程などにより形成される。
【００２５】
基板側はんだ付け用パッド４には、はんだコーティングが施されている。はんだコーティングは、例えば、クリームはんだ印刷機によりはんだ印刷することでなされる。
【００２６】
また、基板１とフレキシブル基板２には、はんだ付け部を補強する（基板１とフレキシブル基板２の引っ張り強度を補強する）ための補強パッド６，７がそれぞれ形成される。フレキシブル基板側補強パッド７ａ，７ｂは、フレキシブル基板２の両側端部に形成された円弧状の切欠き部８に沿って、平面視で凹状に形成される。
【００２７】
基板側補強パッド６ａ、６ｂは、フレキシブル基板側補強パッド７ａ，７ｂに対応する位置に形成され、フレキシブル基板側補強パッド７ａ，７ｂの凹状の形状に対応するよう平面視で凸状に形成される。基板側補強パッド７ａ，７ｂには、その中央部付近に円形の穴９が形成されている。
【００２８】
これら補強パッド６，７は、銅パターンからなり、プリント工程などにより形成される。また、基板側補強パッド７には、はんだコーティングが施されている。
【００２９】
第１の実施形態では、各補強パッド６，７を位置合せ用のマーカとして用い、フレキシブル基板側補強パッド７ａ，７ｂと、これに対応する基板側補強パッド６ａ，６ｂとの位置合せを目視により行うことで、はんだ付け用パッド４，５の位置合せを行う。
【００３０】
より具体的には、凹状のフレキシブル基板側補強パッド７ａ，７ｂと、凸状の基板側補強パッド６ａ，６ｂの凹凸を目視により合わせることで、補強パッド６，７の位置合わせを行い、これによりはんだ付け用パッド４，５の位置合せを行う。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、補強パッド６，７の凹凸がＹ軸方向（図示上下方向）にずれている場合は、微動ステージを用いてフレキシブル基板２をＹ軸方向に動かす。また、図２（ｂ）に示すように、補強パッド６，７の凹凸がＺ軸回転方向周りにずれている場合は、微動ステージを用いてＺ軸まわりにフレキシブル基板２を回転させる。すると、図２（ｃ）に示すように、補強パッド６ａと７ａ、６ｂと７ｂの凹凸が一致し、補強パッド６，７が正確に位置合わせされると共に、はんだ付け用パッド４，５が正確に位置合せされる。
【００３２】
このとき、基板側補強パッド７に形成された穴９とフレキシブル基板側補強パッド７との距離を左右で同じとなるようにし、かつ、切欠き部８の中央に穴９が位置するようにすることで、より正確に位置合せを行うことが可能となる。
【００３３】
両補強パッド６，７を位置合せする際は、直接目視により位置合せを行ってもよいし、顕微鏡などを用いて目視により位置合せを行ってもよい。
【００３４】
位置合せを行った後、フレキシブル基板２の上方から両はんだ付け用パッド４，５を金属片１０で押し付け、金属片１０を加熱する。すると、はんだコーティングが溶融（局所リフロー）し、両はんだ付け用パッド４，５がはんだ付けされる。金属片１０を加熱する温度、すなわちはんだ付け温度については、金属片１０に設けられた温度センサ１１を用いて、適宜調節される。
【００３５】
同様にして、金属片１０を用いて補強パッド６，７をはんだ付けすると、基板１とフレキシブル基板２のはんだ付け作業が終了する。
【００３６】
以上説明したように、第１の実施形態に係るはんだ付け位置合せ方法では、フレキシブル基板２の両側端部にフレキシブル基板側補強パッド７を形成すると共に、そのフレキシブル基板側補強パッド７に対応する位置の基板１に基板側補強パッド６を形成しておき、各補強パッド６，７を位置合せ用のマーカとして用い、フレキシブル基板側補強パッド７と、これに対応する基板側補強パッド６との位置合せを目視により行うことで、はんだ付け用パッド４，５の位置合せを行うようにしている。
【００３７】
フレキシブル基板２の両側端部に位置合せ用のマーカとしてのフレキシブル基板側補強パッド７を形成することで、位置合せの基準がフレキシブル基板２の両側にできるため、フレキシブル基板２に１つの位置合せ用のマーカを形成した場合と比較して、容易にかつ高精度に位置合せすることが可能となり、はんだ付け作業者の熟練した判断を必要としない。そのため、はんだ付け作業の作業性を向上させることができ、高速に位置合せを行うことが可能となる。
【００３８】
さらに、フレキシブル基板２の両側に位置合せの基準を設けることにより、位置合せの精度を向上できるため、それぞれのマーカ（補強パッド６，７）を大きくする必要がなくなり、基板１上の占有スペースを小さくできる。よって、高密度実装を妨げるおそれがなくなる。
【００３９】
また、第１の実施形態では、従来はんだ付け部の補強のために用いられている補強パッド６，７を位置合せ用のマーカとして用いているため、位置合せ用のマーカを別途用意する必要がなくなり、基板１上の占有スペースをより低減することが可能である。
【００４０】
さらに、第１の実施形態では、基板側補強パッド６の中央部に円形の穴９を形成しておき、フレキシブル基板側補強パッド７と穴９との距離を左右で同じとなるようにし、かつ、切欠き部８の中央に穴９が位置するようにすることで、両補強パッド６，７の位置合せを行っているため、より高精度な位置合せが可能となる。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
【００４２】
図３に示すように、第２の実施形態に係るはんだ付け位置合せ方法では、フレキシブル基板側補強パッド７ａ，７ｂと、これに対応する基板側補強パッド６ａ，６ｂ間に電圧を印加し、補強パッド６ａと７ａ間、６ｂと７ｂ間を流れる電流の大きさ（あるいは抵抗の大きさ）を計測して補強パッド６，７の位置合せを行うことで、はんだ付け用パッド４，５の位置合せを行う。補強パッド６，７の形状等については、第１の実施形態と同様である。
【００４３】
より具体的には、基板側補強パッド６ａ，６ｂから基板１の端部にかけて配線パターン３１ａ，３１ｂをそれぞれ形成すると共に、その配線パターン３１ａ，３１ｂの端部に基板側電極パッド３２ａ，３２ｂをそれぞれ形成し、かつ、フレキシブル基板側補強パッド７ａ，７ｂからフレキシブル基板２の端部にかけて配線パターン３３ａ，３３ｂをそれぞれ形成すると共に、その配線パターン３３ａ，３３ｂの端部にフレキシブル基板側電極パッド３４ａ，３４ｂを形成しておき、補強パッド６ａと７ａ、６ｂと７ｂを接触させた状態で、電極パッド３２ａと３４ａ間、３２ｂと３４ｂ間にそれぞれ電圧を印加し、電極パッド３２ａと３４ａ間、３２ｂと３４ｂ間を流れる電流の大きさ（あるいは抵抗の大きさ）をそれぞれ計測する。
【００４４】
補強パッド６，７が位置合せされた状態が最も接触面積が広くなり、電流が最も大きくなる（あるいは抵抗が最も小さくなる）ため、はんだ付けパッド４，５の位置が最適に位置合せされる位置に補強パッド６，７を配置しておけば、電流の大きさ（または抵抗値の小ささ）を監視することで、作業者の目視によることなく高精度に位置合せを行うことが可能となる。
【００４５】
さらに、電極パッド３２，３４を基板１の端部、あるいはフレキシブル基板２の端部に形成しているため、プローブなどを直接補強パッド６，７に接触させて電圧を印加する場合と比べて、容易にプローブなどを電極パッド３２，３４に接触させて電圧を印加することが可能となる。
【００４６】
また、図４に示すように、フレキシブル基板２の図示左側の側端部にフレキシブル基板側補強パッド７ｃをさらに形成すると共に、そのフレキシブル基板側補強パッド７ｃと対応した位置の基板１に基板側補強パッド６ｃを形成するようにしてもよい。この場合、基板側補強パッド６ｃから基板１の端部にかけて配線パターン３１ｃが形成されると共に、その配線パターン３１ｃの端部に電極パターン３２ｃが形成され、フレキシブル基板側補強パッド７ｃからフレキシブル基板２の端部にかけて配線パターン３３ｃが形成されると共に、その配線パターン３３ｃの端部に電極パターン３４ｃが形成される。
【００４７】
補強パッド６ａと７ａ、６ｂと７ｂ、６ｃと７ｃを接触させた状態で、電極パッド３２ａと３４ａ間、３２ｂと３４ｂ間にそれぞれ電圧を印加し、電極パッド３２ａと３４ａ間、３２ｂと３４ｂ間、３２ｃと３４ｃ間を流れる電流の大きさをそれぞれ計測して、補強パッド６，７の位置合せを行う。
【００４８】
このように、横方向に２箇所、縦方向に２箇所補強パッド６，７を配置し、それぞれの電流または抵抗値を計測することで、より高精度に、より高速に位置合せをすることが可能となる。
【符号の説明】
【００４９】
１  基板
２  フレキシブル基板
３  ＯＳＡモジュール
４，５  はんだ付けパッド
６，７  補強パッド
８  切欠き部
９  穴
１０  金属片
１１  温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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