(57)【要約】  立体配線板１は、第１の端部電極３１と第２の端部電極３２とを有するチップ部品３０と、底面３９ＳＡに第１の接合電極３９を有する凹部Ｈ３０のある第１の配線板１０と、第１の配線板１０の上に配設された、第２の接合電極２１を有する第２の配線板２０とを具備し、チップ部品３０が、凹部Ｈ３０に縦置きで収容され、第１の端部電極３１が第１の接合電極３９と接合されており、第２の端部電極３２が第２の接合電極２１と接合されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端面に第１の端部電極を有し前記第１の端面と対向する第２の端面に第２の端部電極を有するチップ型電子部品と、底面に第１の接合電極を有する凹部のある第１の配線板と、を具備する立体配線板であって、
前記第１の配線板の上に配設された、第２の接合電極を有する第２の配線板をさらに具備し、
前記チップ型電子部品が、前記凹部に縦置きで収容され、前記第１の端部電極が前記第１の接合電極と接合されており、前記第２の端部電極が前記第２の接合電極と接合されていることを特徴とする立体配線板。
【請求項２】
前記第１の配線板の前記凹部の開口の長さが前記チップ型電子部品の長さの０．５５倍以上０．９倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の立体配線板。
【請求項３】
前記第１の端面と前記第２の端面との間の長さが異なる複数の電子部品を具備し、
前記複数の電子部品が、それぞれの前記長さに対応した深さの凹部に、それぞれ収容されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の立体配線板。
【請求項４】
前記複数の凹部の深さが、収容されている、それぞれの前記電子部品の長さの７５％以上１２５％以下であることを特徴とする請求項３に記載の立体配線板。
【請求項５】
前記凹部の一の壁面が面取りされていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の立体配線板。
【請求項６】
前記凹部の対向する壁面の高さが異なることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の立体配線板。
【請求項７】
前記凹部が、少なくとも一の側面側が開口の溝であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の立体配線板。
【請求項８】
前記第２の配線板が、フレキシブル配線板であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の立体配線板。
【請求項９】
第１の端面に第１の端部電極を有し、前記第１の端面と対向する第２の端面に第２の端部電極を有するチップ型電子部品と、
底面に第１の接合電極を有する凹部がある第１の配線板と、を具備する立体配線板の製造方法であって、
前記チップ型電子部品を、前記第１の配線板に、前記凹部の開口に重心が位置するように、水平に配置する工程と、
重力により前記チップ型電子部品が前記凹部に縦置きで収容される工程と、
第２の接合電極を有する第２の配線板を、前記第１の配線板の上面に配置する工程と、
リフロー処理により、前記第１の端部電極と前記第１の接合電極、および、前記第２の端部電極と前記第２の接合電極と、を半田接合する工程とを、具備することを特徴とする立体配線板の製造方法。
【請求項１０】
前記チップ型電子部品を前記第１の配線板に配置する工程が、自動実装機により行われることを特徴とする請求項９に記載の立体配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ型電子部品が実装された立体配線板および前記立体配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本国特開昭６４−２４４９３号公報には、配線板にチップ型電子部品（以下「チップ部品」ともいう。）を高密度に実装するために、配線板に穴または溝を作り、前記穴または前記溝にチップ部品を縦に落とし込んで実装する方法が開示されている。【０００３】
ここで、配線板にチップ部品を効率良く実装するために、自動実装機（マウンター）が用いられている。例えばキャリアテープに固定されているチップ部品は、マウンターにより配線板の所定位置に配置され仮固定される。【０００４】
しかし、マウンターではチップ部品を横置きにしか配置できない。このため、配線板の穴にチップ部品を縦置きに収容することは容易ではなかった。さらに、縦置きのチップ部品の上側の端部電極を配線と接続するためには、繁雑な工程が必要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６４−２４４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、製造が容易なチップ部品が高密度実装された立体配線板およびチップ部品が高密度実装された立体配線板の容易な製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態の立体配線板は、第１の端面に第１の端部電極を有し前記第１の端面と対向する第２の端面に第２の端部電極を有するチップ型電子部品と、底面に第１の接合電極を有する凹部のある第１の配線板と、を具備する立体配線板であって、前記第１の配線板の上に配設された、第２の接合電極を有する第２の配線板をさらに具備し、前記チップ型電子部品が、前記凹部に縦置きで収容され、前記第１の端部電極が前記第１の接合電極と接合されており、前記第２の端部電極が前記第２の接合電極と接合されている。【０００８】
本発明の別の実施形態の立体配線板の製造方法は、第１の端面に第１の端部電極を有し、前記第１の端面と対向する第２の端面に第２の端部電極を有するチップ型電子部品と、底面に第１の接合電極を有する凹部がある第１の配線板と、を具備する立体配線板の製造方法であって、前記チップ型電子部品を、前記第１の配線板に、前記凹部の開口に重心が位置するように、水平に配置する工程と、重力により前記チップ型電子部品が前記凹部に縦置きで収容される工程と、第２の接合電極を有する第２の配線板を、前記第１の配線板の上面に配置する工程と、リフロー処理により、前記第１の端部電極と前記第１の接合電極、および、前記第２の端部電極と前記第２の接合電極と、を半田接合する工程とを、具備する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、製造が容易なチップ部品が高密度実装された立体配線板およびチップ部品が高密度実装された立体配線板の容易な製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の立体配線板の分解図である。
【図２】第１実施形態の立体配線板の断面図である。
【図３】第１実施形態の立体配線板の製造方法を説明するための断面図である。
【図４】第１実施形態の立体配線板の製造方法を説明するための断面図である。
【図５】第１実施形態の立体配線板の製造方法を説明するための断面図である。
【図６】第１実施形態の立体配線板の製造方法を説明するための断面図である。
【図７】第１実施形態の立体配線板の製造方法を説明するための断面図である。
【図８】第２実施形態の立体配線板の断面図である。
【図９】第３実施形態の立体配線板の断面図である。
【図１０】第４実施形態の立体配線板の断面図である。
【図１１】第５実施形態の立体配線板の部分斜視図である。
【図１２】第５実施形態の変形例２の立体配線板を有する撮像装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態の立体配線板１を説明する。尚、図面は模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、それぞれの部材の厚みの比率などは現実のものとは異なる。また、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。さらに、一部の構成、例えば、はんだ、および配線等は図示を省略している場合がある。
【００１２】
図１および図２に示すように、立体配線板１は、第１の配線板１０と、第２の配線板２０と、３つの角型のチップ部品３０、４０、５０と、を具備する。なお、図１では、第１の配線板１０と第２の配線板２０との間を封止している封止樹脂２９は図示していない。
【００１３】
チップ部品３０は、第１の端面３０ＳＡに第１の端部電極３１を有し第１の端面３０ＳＡと対向する第２の端面３０ＳＢに第２の端部電極３２を有する。チップ部品４０、５０は、それぞれ第１の端面４０ＳＡ、５０ＳＡに第１の端部電極４１、５１を有し第２の端面４０ＳＢ、５０ＳＢに第２の端部電極４２、５２を有する。なお、チップ部品３０等は表面実装用のため、端部電極３１等は側面にまで延設されている。第１の端部電極４１等は、例えば、Ｎｉ／Ｓｎ膜等からなる。
【００１４】
なお、チップ部品３０等は、左右対称なので、例えば、第１の端部電極３１と第２の端部電極３２とは同じ構成であり、配線板に配設されるまでは両者を区別することはできない。
【００１５】
第１の配線板１０には、第１の主面１０ＳＡに開口のある３つの凹部Ｈ３０、Ｈ４０、Ｈ５０がある。凹部Ｈ３０、Ｈ４０、Ｈ５０は、それぞれの底面３９ＳＡ、４９ＳＡ、５９ＳＡに第１の接合電極３９、４９、５９が配設されている。第１の接合電極３９等は、例えば、Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕ膜等からなる。
【００１６】
なお、以下、図１に示すように、凹部は、深さをＤ、開口の長さをＵ、開口の幅をＪ、底面の長さをＢ、底面の幅をＫで示す。なお、開口の幅Ｊと底面の幅Ｋとは同じである。チップ部品は、長さをＬ、幅をＷ、厚さをｔ、端部電極の側面への延設長をａで示す。なお、凹部の開口の長さＵは、最も長い辺の長さである。
【００１７】
凹部Ｈ３０は一の壁面３９ＳＳ１が曲面で面取りされており、凹部Ｈ４０は一の壁面４９ＳＳ１が平面で面取りされている。なお、面取りされている壁面３９ＳＳ１、４９ＳＳ１は、チップ部品３０、４０の主面と対向している面であり、チップ部品３０、４０が水平に配置されたときにチップ部品３０、４０の下となる面である。
【００１８】
これに対して、凹部Ｈ５０の壁面５９ＳＳ１は面取りされておらず４壁面はいずれも第１の主面１０ＳＡに直交している。このため、凹部Ｈ３０、Ｈ４０の開口の長さＵ３０、Ｕ４０は、底面の長さＢ３０、Ｂ４０よりも長いが、凹部Ｈ５０では開口の長さＵ５０は、底面の長さＢ５０と同じである。
【００１９】
一方、第１の主面２０ＳＡと第２の主面２０ＳＢを有する第２の配線板２０の第１の主面２０ＳＡには、３つの第２の接合電極２１、２２、２３がある。第２の配線板２０は、第１の配線板１０の上に配設されている。
【００２０】
凹部Ｈ３０、Ｈ４０、Ｈ５０の底面３９ＳＡ、４９ＳＡ、５９ＳＡには、第１の接合電極３９、４９、５９が配設されている。第１の接合電極３９、４９、５９の大きさは、チップ部品３０、４０、５０の端面３０ＳＡ、４０ＳＡ、５０ＳＡの大きさと略同じである。第１の接合電極３９等は、図示しない配線と接続されている。
【００２１】
チップ部品３０は、凹部Ｈ３０に縦置きで収容され、第１の端部電極３１が第１の接合電極３９と半田接合されている。第２の端部電極３２は第２の接合電極２１と半田接合されている。チップ部品４０、５０は、それぞれ凹部Ｈ４０、Ｈ５０に縦置きで収容され、第１の端部電極４１、５１が第１の接合電極４９、５９と半田接合されている。第２の配線板２０の第２の接合電極２１、２２、２３は、第１の配線板１０の上に配設されたときに、第１の接合電極３９、４９、５９と対向する位置に配設されている。このため、第２の端部電極４２、５２は第２の接合電極２２、２３と半田接合されている。
【００２２】
第１の配線板１０は、導電性パターンが形成された成形回路部品（ＭＩＤ：Molded Interconnect Device）からなる。第１の配線板１０の母材は、非導電性樹脂、特に、モールド成形できるエンジニアリングプラスチックである。母材は、例えば、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ナイロン、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＡＢＳ（アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン樹脂）、およびこれらに無機充填剤を配合したもの等からなる。なお、第１の配線板１０の母材は、絶縁材料であれば、アルミナ等のセラミックでもよい。
【００２３】
第１の配線板１０の第１の接合電極３９等は、レーザー除去法、または、パターンめっき法等により作製される。レーザー除去法では、成形体の表面全体に、めっき法等により導体膜を成膜した後に、レーザー照射により不要な部分が除去される。パターンめっき法では、成形体の表面にマスクパターンを配設し、マスクで覆われていない領域に、めっき膜が成膜される。また、無電解めっきの触媒層をパターニングすることで、触媒層のある領域にだけ、めっき膜を成膜してもよい。なお、第１の配線板１０には、第１の接合電極３９、４９、５９以外にも、図示しないが複数の導体配線および複数の電極パッド等も配設されている。
【００２４】
第２の配線板２０は、例えばポリイミドを基体とするフレキシブル配線板である。ただし、後述するように、チップ部品３０、４０、５０の第２の端面３０ＳＢ、４０ＳＢ、５０ＳＢは同一平面上に位置するため、第２の配線板２０はガラスエポキシ樹脂等を基体とする非可撓性配線板でもよい。
【００２５】
チップ部品３０は、ＪＩＳ規格０６０３（ＥＩＡ規格０２０１）の角型で、第１の端面３０ＳＡと第２の端面３０ＳＢとの間の長さＬ３０が、０．６ｍｍ、幅Ｗ３０が０．３ｍｍ、厚さｔ３０が０．２３ｍｍである。チップ部品４０、５０は、ＪＩＳ規格０４０２（ＥＩＡ規格０１００５）の角型で、長さＬ４０、Ｌ５０が、０．４ｍｍ、幅Ｗ４０、Ｗ５０が０．２ｍｍ、厚さｔ４０、ｔ５０が０．１３ｍｍである。
【００２６】
チップ部品は、水平に配置されたときの寸法（長さＬ×幅Ｗ）よりも、縦置きに配置されたときの寸法（幅Ｗ×厚さｔ）が小さい。すなわち、立体配線板１はチップ部品が水平に配置された配線板よりも、高密度にチップ部品が実装されている。
【００２７】
チップ部品３０等は、例えばチップコンデンサであるが、キャリアテープ等に配設された状態で供給され、マウンターにより第１の配線板１０の所定位置に配置可能であれば、チップ抵抗等であってもよい。また、例えば、チップ部品４０がコンデンサで、チップ部品５０が抵抗であってもよい。さらに、立体配線板に、３種類以上のサイズの異なるチップ部品が縦置きに実装されていてもよい。また、少なくとも１つのチップ部品が凹部に縦置きに実装されていればよい。また、横置きに実装されているチップ部品があってもよい。
【００２８】
チップ部品３０とチップ部品４０、５０とは、長さＬが異なる。しかし、チップ部品３０が縦置きされている凹部Ｈ３０は、チップ部品３０の長さＬ３０に応じた深さＤ３０がある。そして、チップ部品４０、５０が縦置きされている凹部Ｈ４０、Ｈ５０は、チップ部品４０、５０の長さＬ４０、５０に応じた深さＤ４０、Ｄ５０がある。ここで、チップ部品の長さＬに応じた深さＤとは、チップ部品の長さＬと深さＤとが略同じであることを意味する。特に凹部の深さＤは、チップ部品の長さＬの７５％以上１２５％以下であることが好ましく、９０％以上１１０％以下が特に好ましい。前記範囲内であればチップ部品の第２の端部電極を第２の配線板の第２の接合電極と半田接合することが容易である。
【００２９】
例えば、凹部Ｈ３０の深さＤ３０は、チップ部品３０の長さＬ３０（＝０．６ｍｍ）の７５％以上１２５％以下、すなわち、０．４５ｍｍ以上０．７５ｍｍ以下であることが好ましい。同様に凹部Ｈ４０の深さＤ４０は、チップ部品４０の長さＬ４０（＝０．４ｍｍ）の７５％以上１２５％以下、すなわち、０．３０ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３０】
なお、例えば、半田３８、２４の厚さがあるために、凹部の深さＤがチップ部品の長さＬの９５％の場合に、第１の配線板１０の第１の主面１０ＳＡと第２の配線板２０の第１の主面２０ＳＡとが面接触状態となることが多い。第１の主面１０ＳＡと第１の主面２０ＳＡとの間に封止樹脂２９を注入するためには、両者の間に、例えば０．０２ｍｍ以上の隙間があることが特に好ましい。
【００３１】
長さＬと深さＤとが略同じである、凹部に縦置きに収容されているチップ部品３０、４０、５０の第２の端面３０ＳＢ、４０ＳＢ、５０ＳＢは同一平面上に位置する。このため、第１の配線板１０の第１の主面１０ＳＡに第２の配線板２０の第１の主面２０ＳＡが配置されると、第２の接合電極２１、２２、２３とチップ部品３０、４０、５０の第２の端部電極３２、４２、５２とを容易に接合できる。
【００３２】
なお、立体配線板１では、第１の配線板１０の凹部の開口の長さＵがチップ部品の長さＬの０．５５倍以上０．９倍以下、例えば、０．６５倍である。チップ部品を凹部に垂直に投入できる場合には、開口の長さＬはチップ部品の厚さｔ程度でもよい。しかし、効率良く立体配線板１を製造するにはマウンターを用いる必要がある。すでに説明したように、マウンターではチップ部品を横置きにしか配置できない。
【００３３】
これに対して、立体配線板１では、チップ部品はマウンターで横置きに配置された後に、重力により凹部に縦置きで収容される。
【００３４】
チップ部品を重力により縦置きで収容するためには、チップ部品を、その重心Ｇ（図４参照）が開口の上に位置するように配置する必要がある。チップ部品の水平方向の重心は第１の端面と第２の端面との中点、すなわち第１の端面からチップ部品の長さの０．５倍の位置にある。さらに、チップ部品は水平状態から傾斜状態を経て縦置きとなる。このため、凹部の開口の長さＵは、チップ部品の長さＬの０．５５倍以上が必要で、好ましくは０．６倍以上である。言い換えれば、凹部の開口の長さＵがチップ部品の長さＬの０．５５倍未満の場合にはチップ部品が凹部の内部で傾いた状態で静止してしまい、縦置きとなりにくいことがある。
【００３５】
また、凹部の開口の長さＵがチップ部品の長さＬの０．９倍以下であれば、配線板１０に水平に配置するよりも高密度にチップ部品を実装できる。
【００３６】
なお、チップ部品を面内方向（ＸＹ方向）の所定位置に配置するためには、底面の長さＢはチップ部品の厚さｔよりも僅かに大きいことが好ましい。
【００３７】
壁面が面取りされている凹部Ｈ３０、Ｈ４０は、開口の長さＵと底面の長さＢが異なる。このため、開口の長さＵに関係なく底面の長さＢをチップ部品の厚さｔよりも僅かに大きく、例えば、１．１ｔとする。
【００３８】
一方、壁面が面取りされていない凹部Ｈ５０では、底面の長さＢは開口の長さＵと同じになる。すでに説明したように、開口の長さＵは、チップ部品の長さＬの０．５５倍以上であり、チップ部品の厚さｔよりもかなり長い。例えば、ＪＩＳ規格０４０２のチップ部品５０では、長さＬ５０の０．５５倍は、０．２２ｍｍ（０．４×０．５５）であるのに対して、厚さｔ５０の１．１倍は、０．１４ｍｍ（０．１３ｍｍ×１．１）である。すなわち、底面の長さＢ５０（０．２２ｍｍ）が、厚さｔ５０（０．１３ｍｍ）よりもかなり長いため、縦置きで収容されたときにチップ部品５０の第１の端部電極５１と凹部Ｈ５０の底面５９ＳＡの第１の接合電極５９との位置がＹ方向に、ずれるおそれがある。
【００３９】
これに対して、壁面が面取りされている凹部Ｈ３０、Ｈ４０は、縦置きで収容されたチップ部品３０、４０の第１の端部電極３１、４１と凹部Ｈ３０、４０の底面３９ＳＡ、４９ＳＡの第１の接合電極３９、４９との位置がほぼ一致している。このため、壁面が面取りされている凹部Ｈ３０、Ｈ４０は、確実な接合を容易に実現できる。
【００４０】
なお、壁面が面取りされていない凹部Ｈ５０において、チップ部品５０の第１の端部電極５１と凹部Ｈ５０の底面５９ＳＡの第１の接合電極５９との位置が大きくずれていても、半田接合されるときに、半田の表面張力によるセルフアライメント効果があるため、チップ部品５０を第１の接合電極５９の上に直立状態で接合できる。
【００４１】
以上の説明のように、チップ部品が高密度実装された立体配線板１は、チップ部品を横置きにしか配置できないマウンターを用いて容易に製造できる。
【００４２】
＜製造方法＞
次に、立体配線板１の製造方法について更に説明する。
【００４３】
図３および図４に示すように、チップ部品３０、４０、５０が、自動実装機により第１の配線板１０の第１の主面１０ＳＡに水平に配置される。例えば、チップ部品３０、４０、５０は、それぞれキャリアテープ等に配設されリール状態で自動実装機にセットされ、プログラムに基づいて第１の配線板１０の所定位置に水平に配置される。
【００４４】
このとき、例えば、チップ部品３０は、その重心Ｇが凹部Ｈ３０の開口上に位置するように配置される。すなわち、チップ部品３０は、長さＬ３０の１／２超が凹部Ｈ３０の開口上に位置するように配置される。
【００４５】
なお、図４では、説明のため、チップ部品３０、４０、５０が同時に水平に配置されているように示している。しかし、後述するように第１の配線板１０に水平配置されたチップ部品は次のチップ部品が配置される前に凹部に落ち込む。
【００４６】
すなわち、図５および図６に示すように、例えば、水平に配置されたチップ部品３０は重力ｇにより凹部Ｈ３０に面取り面３９ＳＳ１と当接しながら、自動的に凹部Ｈ３０に縦置きで収容される。チップ部品５０は壁面５０ＳＳ１と第１の主面１０ＳＡとのエッジと当接しながら、自動的に凹部Ｈ５０に縦置きで収容される。このため、チップ部品３０、４０、５０の第１の端部電極３１、４１、５１は、第１の接合電極３９、４９、５９の上に配置される。
【００４７】
接合のための半田ペースト３８、４８、５８は、チップ部品３０、４０、５０を配設する前に、細径のノズルを有するディスペンサにより、第１の接合電極３９、４９、５９の上に塗布されている。
【００４８】
なお、チップ部品３０等を凹部Ｈ３０等に収容するために、適宜、振動を加えてもよい。
【００４９】
次に、図７に示すように、第２の配線板２０が、第１の配線板１０の主面１０ＳＡに配設される。第２の配線板２０の第２の接合電極２１、２２、２３は、チップ部品３０、４０、５０の第２の端部電極３２、４２、５２の上に配置される。第２の接合電極２１、２２、２３の上には、半田ペースト２４、２５、２６がディスペンサ法またはスクリーン印刷法により塗布されている。
【００５０】
なお、第１の端部電極、第２の端部電極、第１の接合電極および第２の接合電極の少なくともいずれかが、例えばＳｎ電気めっき膜等からなる半田層を有する電極であってもよい。この場合には半田ペーストの塗布は不要の場合もある。
【００５１】
リフロー処理が行われると。第１の端部電極３１、４１、５１が第１の接合電極３９、４９、５９と半田接合され、第２の端部電極３２、４２、５２が第２の接合電極２１、２２、２３と半田接合される。
【００５２】
そして、第１の配線板１０と第２の配線板２０との間に封止樹脂２９が注入される。なお、封止樹脂２９により第１の配線板１０と第２の配線板２０とを接着した後にリフロー処理を行ってもよい。また、第２の配線板２０を配設前に、チップ部品が搭載された第１の配線板１０のリフロー処理を行い、第２の配線板２０を配設後に、再度、リフロー処理を行ってもよい。
【００５３】
以上の説明のように、立体配線板１の製造方法によれば、チップ部品を横置きにしか配置できないマウンターを用いて容易に、チップ部品が高密度実装された立体配線板１を製造できる。
【００５４】
＜第１実施形態の変形例＞
第１実施形態の立体配線板１では、チップ部品は凹部の開口に重心が位置するように水平に配置され、重力により凹部に縦置きで収容された。このため、凹部の開口の長さＵがチップ部品の長さＬの０．５５倍以上が必要であった。
【００５５】
これに対して、第２の配線板の第１の主面に縦置きでチップ部品を半田接合してから、第２の配線板を接合する場合には、凹部の開口の長さＵは、チップ部品の厚さｔ超であれば、長さＬの０．５５倍未満であってもよい。
【００５６】
例えば、第２の配線板の半田を有する接合電極の位置にチップ部品の第２の端面が位置するように水平に配置してリフロー処理を行うことで、チップ部品を第２の配線板の第１の主面に対して直立した状態で接合できる、これは、溶融した半田の表面張力による、いわゆる「マンハッタン現象」、または「ツームストーン現象」とよばれる「チップ立ち現象」により実現できる。すなわち、チップ部品を表面実装するときの問題点とされてきた「マンハッタン現象」を積極的に利用する。
【００５７】
変形例の立体配線板１は、第１の端面に第１の端部電極を有し前記第１の端面と対向する第２の端面に第２の端部電極を有するチップ型電子部品と、底面に第１の接合電極を有する凹部のある第１の配線板と、を具備する立体配線板であって、前記第１の配線板の上に配設された、第２の接合電極を有する第２の配線板をさらに具備し、前記チップ型電子部品が、前記凹部に縦置きで収容され、前記第１の端部電極が前記第１の接合電極と接合されており、前記第２の端部電極が前記第２の接合電極と接合されている。
【００５８】
＜第２実施形態＞
図８に第２実施形態の立体配線板１Ａを示す。立体配線板１Ａは、立体配線板１と類似しているため、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
【００５９】
立体配線板１Ａは、立体配線板１と異なり３つのチップ部品５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃは同じサイズ（長さＬ５０）である。第１の配線板１０Ａの３つの凹部Ｈ５０Ａ、Ｈ５０Ｂ、Ｈ５０Ｃは同じ深さＤ５０で、壁面は面取りされていない。
【００６０】
すなわち、立体配線板１Ａはチップ型電子部品５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃと第１の配線板１０Ａと、第２の配線板２０Ａを具備し、チップ型電子部品５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃが、第１の配線板１０Ａの凹部Ｈ５０Ａ、Ｈ５０Ｂ、Ｈ５０Ｃに縦置きで収容され、チップ型電子部品５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの第１の端部電極が第１の配線板１０Ａの第１の接合電極と接合されており、チップ型電子部品５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの第２の端部電極が第１の配線板１０Ａの第２の接合電極と接合されている。
【００６１】
立体配線板１Ａの製造方法は、立体配線板１と同じように、チップ型電子部品５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃを、第１の配線板２０Ａに、凹部Ｈ５０Ａ、Ｈ５０Ｂ、Ｈ５０Ｃの開口に重心が位置するように水平に配置する工程と、重力によりチップ型電子部品、５０Ｂ、５０Ｃが凹部Ｈ５０Ａ、Ｈ５０Ｂ、Ｈ５０Ｃに縦置きで収容される工程と、を具備する。
【００６２】
このため、立体配線板１Ａおよび立体配線板１Ａの製造方法は立体配線板１および立体配線板１の製造方法の効果を有する。
【００６３】
＜第３実施形態＞
図９に第３実施形態の立体配線板１Ｂを示す。立体配線板１Ｂは、立体配線板１と類似しているため、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
【００６４】
立体配線板１Ｂは、ＪＩＳ規格０６０３のチップ部品３０と、ＪＩＳ規格０４０２のチップ部品５０と、を有する。第１の配線板１０Ｂの凹部Ｈ３０、Ｈ５０は、それぞれチップ部品３０、５０の長さＬ３０、Ｌ５０に応じた深さＤ３０、Ｄ５０であるが、壁面は面取りされていない。
【００６５】
立体配線板１Ｂの製造方法は、立体配線板１と同じように、チップ型電子部品３０、５０を、第１の配線板１０Ｂに、凹部Ｈ３０、Ｈ５０の開口に重心が位置するように水平に配置する工程と、重力によりチップ型電子部品３０、５０が凹部Ｈ３０、Ｈ５０に縦置きで収容される工程と、を具備する。
【００６６】
このため、立体配線板１Ｂおよび立体配線板１Ｂの製造方法は立体配線板１および立体配線板１の製造方法の効果を有する。
【００６７】
＜第４実施形態＞
図１０に第４実施形態の立体配線板１Ｃを示す。立体配線板１Ｃは、立体配線板１と類似しているため、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
【００６８】
立体配線板１Ｃは、ＪＩＳ規格０６０３のチップ部品３０と、ＪＩＳ規格０４０２のチップ部品５０と、を有する。第１の配線板１０Ｃの凹部Ｈ３０Ｂ、Ｈ５０はともにチップ部品５０の長さＬ５０に応じた深さＤ５０である。このため、凹部Ｈ３０Ｂに縦置きで収容された長さＬ３０のチップ部品３０の第２の端面３０ＳＢは、第１の配線板１０Ｂの第１の主面１０ＳＡから突出している。
【００６９】
しかし、立体配線板１Ｃは例えばポリイミドを基体とし厚さが２５μｍで可撓性を有するため、第１の端部電極３１、５１が第１の接合電極３９、５９と接合されており、第２の端部電極３２、５２が第２の接合電極２１、２３と接合されている。
【００７０】
なお、立体配線板１Ｃでは凹部の深さは複数の種類のチップ部品のうち、最も小型のチップ部品５０の長さＬ５０に応じたＤ５０であったが、最も小型のチップ部品５０の長さＬ５０以上であれば、複数の種類のチップ部品の長さの平均値であってもよい。
【００７１】
立体配線板１Ｃの製造方法は、立体配線板１と同じように、チップ型電子部品３０、５０を、第１の配線板１０Ｃに、凹部Ｈ３０、Ｈ５０の開口に重心が位置するように水平に配置する工程と、重力によりチップ型電子部品３０、５０が凹部Ｈ３０、Ｈ５０に縦置きで収容される工程と、第２の接合電極２１、２２を有する可撓性の第２の配線板２０Ｃを第１の配線板１０Ｃの上面（第１の主面１０ＳＡ）に配置する工程と、を具備する。
【００７２】
このため、立体配線板１Ｃおよび立体配線板１Ｃの製造方法は、立体配線板１および立体配線板１の製造方法の効果を有する。さらに、凹部Ｈ３０、Ｈ５０の深さが同じであるため第１の配線板１０Ｃの製造が容易である。
【００７３】
＜第５実施形態＞
図１１および図１２を用いて、第５実施形態の立体配線板１Ｄについて説明する。立体配線板１Ｄは、立体配線板１と類似し同じ効果を有しているため、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
【００７４】
なお、図１１は第２の配線板２０Ｄを配設する前のチップ部品３０、４０、５０が配置されている第１の配線板１０Ｄの斜視図である。また図１２は立体配線板１Ｄを具備する撮像装置２の断面図である。
【００７５】
図１１に示すように、立体配線板１Ｄの第１の配線板１０Ｄの第１の主面１０ＳＡには、対向する２つの壁面方向が開口の凹部Ｈ３０Ｄ、Ｈ４０Ｄ、Ｈ５０Ｄ、すなわち溝が形成されている。溝である凹部Ｈ３０Ｄ等は側面の開口から、半田ペースト（不図示）を塗布できる。このため、孔である凹部Ｈ３０等に比べて凹部Ｈ３０Ｄは半田ペーストを塗布しやすい。
【００７６】
なお、少なくとも一の壁面が開口の溝であれば、対向する２つの壁面方向が開口の凹部Ｈ３０Ｄ等と同じ効果を有する。
【００７７】
また、凹部（溝）Ｈ３０Ｄ、Ｈ４０Ｄ、Ｈ５０Ｄの壁面の高さが異なる。例えば、凹部Ｈ３０Ｄでは、面取りされている壁面の高さはｄ２で、対向する壁面の高さはｄ１で、ｄ１＞ｄ２である。
【００７８】
例えば、チップ部品３０は、開口の壁面の高さが低い部分から凹部Ｈ３０Ｄに落ち込み、壁面の高さが高い壁面で保持される。このため、チップ部品３０は凹部Ｈ３０Ｄへの投入が容易で、かつ、面積の広い壁面と当接しているため、安定して保持される。
【００７９】
さらに、第１の配線板１０Ｄは、第２の主面１０ＳＢにも溝Ｈ６０Ｄがある。溝Ｈ６０Ｄの内部には、電子部品、例えば、面実装型のＩＣ６０が実装されている。
【００８０】
次に、図１２に示す撮像装置２は、撮像ユニット９０と立体配線板１Ｄとケーブル９９とを具備する。
【００８１】
撮像ユニット９０は、カバーガラス９２が受光面に配設されている撮像素子チップ９１からなる。撮像素子チップ９１は、受光面にＣＭＯＳ受光部９４が形成されて、裏面にバンプ９５が配設されている半導体基板９３からなる。
【００８２】
第２の配線板２０Ｄは可撓性配線板であり、その先端部は９０度折り曲げられて第１の配線板１０Ｄの先端面１０ＳＣに接着されている。第２の配線板２０Ｄの先端部の接合電極２８が撮像素子チップ９１の撮像素子チップ９１と接合されている。第１の配線板１０Ｄの後端部にはケーブル９９が接合されている。
【００８３】
撮像装置２は、高密度にチップ部品が実装された立体配線板１Ｄを具備するため、細径かつ短小である。
【００８４】
本発明は上述した実施形態、または変形例等に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変、組み合わせ等ができる。
【符号の説明】
【００８５】
１、１Ａ〜１Ｄ…立体配線板
２…撮像装置
１０…第１の配線板
２０…第２の配線板
３９、４９、５９…第１の接合電極
２１、２２、２３…第２の接合電極
２９…封止樹脂
３０、４０、５０…チップ型電子部品
Ｈ３０、Ｈ４０、Ｈ５０…凹部
３０ＳＡ、４０ＳＡ、５０ＳＡ…第１の端面
３０ＳＢ、４０ＳＢ、５０ＳＢ…第２の端面
３１、４１、５１…第１の端部電極
３２、４２、５２…第２の端部電極
９０…撮像ユニット
【図１】
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【図２】
2016189609.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2016189609.tif 000007
【図６】
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【図７】
2016189609.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年8月18日(2016.8.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端面に第１の端部電極を有し前記第１の端面と対向する第２の端面に第２の端部電極を有するチップ型電子部品と、底面に第１の接合電極を有する凹部のある第１の配線板と、を具備する立体配線板であって、
前記第１の配線板の上に配設された、第２の接合電極を有する第２の配線板をさらに具備し、
前記チップ型電子部品が、前記凹部に縦置きで収容され、前記第１の端部電極が前記第１の接合電極と接合されており、前記第２の端部電極が前記第２の接合電極と接合され、前記凹部の一の壁面が面取りされていることを特徴とする立体配線板。
【請求項２】
前記第１の配線板の前記凹部の開口の長さが前記チップ型電子部品の長さの０．５５倍以上０．９倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の立体配線板。
【請求項３】
前記第１の端面と前記第２の端面との間の長さが異なる複数の電子部品を具備し、
前記複数の電子部品が、それぞれの前記長さに対応した深さの凹部に、それぞれ収容されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の立体配線板。
【請求項４】
前記複数の凹部の深さが、収容されている、それぞれの前記電子部品の長さの７５％以上１２５％以下であることを特徴とする請求項３に記載の立体配線板。
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
前記凹部の対向する壁面の高さが異なることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の立体配線板。
【請求項７】
前記凹部が、少なくとも一の側面側が開口の溝であることを特徴とする請求項１から請求項４および請求項６のいずれか１項に記載の立体配線板。
【請求項８】
前記第２の配線板が、フレキシブル配線板であることを特徴とする請求項１から請求項４、請求項６および請求項７のいずれか１項に記載の立体配線板。
【請求項９】
第１の端面に第１の端部電極を有し、前記第１の端面と対向する第２の端面に第２の端部電極を有するチップ型電子部品と、
底面に第１の接合電極を有する凹部がある第１の配線板と、を具備する立体配線板の製造方法であって、
前記チップ型電子部品を、前記第１の配線板に、前記凹部の開口に前記チップ型電子部品の重心が位置するように、水平に配置する工程と、
重力により前記チップ型電子部品が前記凹部に縦置きで収容される工程と、
第２の接合電極を有する第２の配線板を、前記第１の配線板の上面に配置する工程と、
リフロー処理により、前記第１の端部電極と前記第１の接合電極、および、前記第２の端部電極と前記第２の接合電極と、を半田接合する工程とを、具備することを特徴とする立体配線板の製造方法。
【請求項１０】
前記チップ型電子部品を前記第１の配線板に配置する工程が、自動実装機により行われることを特徴とする請求項９に記載の立体配線板の製造方法。
【国際調査報告】
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