(57)【要約】【課題】  高密度に配置された電極からなる接続端子を有する一対のプリント配線基板間において、電気的に接続するプリント配線基板同士の位置決めを精確に行うことのできる回路基板装置を提供する。【解決手段】  第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂ及び第２の基板２の位置決め用端子６ａ，６ｂの少なくとも一方に形成した熱可塑性接合部材７ａ，７ｂを備え、第１の基板１の接続端子３と第２の基板２の接続端子４との間の位置決めを、接続端子３，４同士を接続する前に熱可塑性接合部材７ａ，７ｂを溶融させ、熱可塑性接合部材７ａ，７ｂの表面張力によるセルフアライメント効果により行うものである。【選択図】  図１
2006319053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極からなる接続端子及び位置決め用端子を形成した第１の基板と、この第１の基板の接続端子及び位置決め用端子に対して正対する位置関係に接続端子及び位置決め用端子を形成した第２の基板とを有し、
前記第１の基板の位置決め用端子及び前記第２の基板の位置決め用端子の少なくとも一方に形成した熱可塑性接合部材を備え、
前記第１の基板の接続端子と前記第２の基板の接続端子との間の位置決めを、前記接続端子同士を接続する前に前記熱可塑性接合部材を溶融させ、当該熱可塑性接合部材が溶融する際の表面張力によるセルフアライメント効果にて行うことを特徴とする回路基板装置。
【請求項２】
前記熱可塑性接合部材は、熱可塑性樹脂材料であることを特徴とする請求項１に記載の回路基板装置。
【請求項３】
前記熱可塑性接合部材は、表面張力が２〜１０［Ｎ／ｍ］の範囲である熱可塑性樹脂材料を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路基板装置。
【請求項４】
前記熱可塑性接合部材は、局所的に加熱する局所加熱装置により溶融されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の回路基板装置。
【請求項５】
前記熱可塑性接合部材は、局所加熱する際に超音波印加手段から超音波が印加されることを特徴とする請求項４に記載の回路基板装置。
【請求項６】
前記第１の基板の接続端子とその位置決め用端子との間、前記第２の基板の接続端子とその位置決め用端子との間のいずれかに、前記第１の基板の接続端子と前記第２の基板の接続端子とを接続する際に発生する段差を吸収するスリットを形成したことを特徴とする請求項１に記載の回路基板装置。
【請求項７】
前記第１の基板に形成した位置決め用端子を励磁して極性を付与する一方、前記第２の基板の位置決め用端子側における極性が前記極性と同極性になるように永久磁石を配置し、前記第１の基板と前記第２の基板との間に反発力を発生させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の回路基板装置。
【請求項８】
前記第１の基板に形成した位置決め用端子の反対面に第１永久磁石を固定する一方、前記第２の基板の位置決め用端子側における極性が前記極性と同極性になるように第２永久磁石を配置し、前記第１の基板と前記第２の基板との間に反発力を発生させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の回路基板装置。
【請求項９】
前記永久磁石又は前記第２永久磁石を配置する工程に代えて、前記第２の基板の位置決め用端子の少なくとも一部に電流を流して磁界を発生させ、前記第１の基板と前記第２の基板との間に反発力を発生させることを特徴とする請求項７又は８に記載の回路基板装置。
【請求項１０】
電極からなる接続端子を形成した第１の基板と、この第１の基板の接続端子に対して正対する位置関係に接続端子を形成した第２の基板を重ね合わせて双方の接続端子を接続して製造する回路基板装置の製造方法であって、
前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方に熱可塑性接合部材を予め形成しておき、前記第１の基板の接続端子と前記第２の基板の接続端子との間の位置決めを、前記接続端子同士を接続する前に前記熱可塑性接合部材を溶融させ、当該熱可塑性接合部材が溶融する際の表面張力によるセルフアライメント効果にて行うことを特徴とする回路基板装置の製造方法。
【請求項１１】
前記熱可塑性接合部材の溶融時、前記第１の基板に形成した位置決め用端子を励磁して極性を付与する一方、前記第２の基板の位置決め用端子側における極性が前記極性と同極性になるように永久磁石を配置しておき、前記第１の基板と前記第２の基板との間に反発力を発生させることを特徴とする請求項1０に記載の回路基板装置の製造方法。
【請求項１２】
前記熱可塑性接合部材の溶融時、前記第１の基板に形成した位置決め用端子の反対面に第１永久磁石を固定する一方、前記第２の基板の位置決め用端子側における極性が前記極性と同極性になるように第２永久磁石を配置しておき、前記第１の基板と前記第２の基板との間に反発力を発生させることを特徴とする請求項1０に記載の回路基板装置の製造方法。
【請求項１３】
前記熱可塑性接合部材の溶融時、前記永久磁石又は前記第２永久磁石を配置する工程に代えて、前記第２の基板の位置決め用端子の少なくとも一部に電流を流して磁界を発生させ、前記第１の基板と前記第２の基板との間に反発力を発生させることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の回路基板装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極からなる電極パターンである接続端子が各々高密度に配置された一対のプリント配線基板間において、各々の接続端子同士を電気的に接続するためにプリント配線基板同士を精密に位置決めする回路基板装置及びその製造方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話装置やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）端末、あるいはその他多くの電子機器では、限られたスペースの中に多くの電子部品を実装したプリント配線基板を複数搭載している。近年、特に高機能化・多機能化が進み、多数の接続端子を有した複数のプリント配線基板同士の接続が要求されてきており、接続端子の狭ピッチ化が進んでいることから、プリント配線基板同士の接続端子も狭ピッチ化され、従来のハンダを用いた電気接続手段に対して、より狭ピッチな電気接続に適したアクリル，エポキシ，ポリイミド，シリコーン等の樹脂に金属粉末を配合した異方性導電材料であるACF（Anisotropic Conductive Film：異方性導電フィルム），ＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste：異方性導電ペースト）を使用した電気接続手段が用いられるようになってきた。これに伴い、互いに狭ピッチ化された接続端子同士の位置合わせを、容易に且つ精密に行う方法が求められてきている。
【０００３】
従来のプリント配線基板間同士を電気接続する方法としては、非特許文献１に開示された方法が知られている。この方法は、図７に示すように、フレキシブルプリント配線基板７１とガラス基板７２とを、ＡＣＦ７３を電気的及び機械的接続手段として加熱加圧ツール７４により加熱及び加圧を行うことにより、電気的及び機械的に接続する方法である。
【０００４】
また、特許文献１に開示された発明には、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、配線パターン８２を形成したプリント配線基板８１上の円形の位置決め用パターン８３にハンダを十分に付着させて半球状の突起８４を形成し、位置決めすべき部品８５に予め設けられた位置決め用穴８６を突起８４に嵌合させてプリント配線基板８１と部品８５とを位置合わせする方法が提案されている。
【０００５】
さらに、特許文献２に開示された発明には、図９に示すように、接続端子９２を形成したプリント配線基板９１上に接続端子９２と同一材料の嵌合パターン９３ａ，９３ｂを形成し、プリント配線基板９１と接続するプリント配線基板９４上に形成した接続端子９５と同一材料であって嵌合パターン９３ａ，９３ｂと対をなす嵌合パターン９６ａ，９６ｂを形成し、嵌合パターン９３ａ，９６ａ及び９３ｂ，９６ｂをそれぞれ嵌合させるようにプリント配線基板９１，９４を重ね合わせることにより、接続端子９２，９５同士の位置合わせを行う方法が提案されている。
【０００６】
そして、特許文献３に開示された発明には、図１０に示すように、絶縁基板材料として熱可塑性樹脂を用いたフレキシブルプリント配線基板１０２の接続面に形成した導体パターン１０６のランド１０６ａと、リジッドプリント配線基板１０１の接続面に形成した導体パターン１０４のランド１０４ａとをハンダ１０７を介して電気接続する際、両プリント配線基板１０１，１０２の接続箇所における導体パターン１０４，１０６を、フレキシブル配線基板１０２を構成する熱可塑性樹脂にて封止する構造が提案されている。
【０００７】
また、特許文献４に開示された発明には、図１１に示すように、フレキシブル平面多導体１１１とリジッド平面多導体１１２の各導体１１４，１１８の表面にそれぞれ低融点金属のメッキ層１１５，１１７を付着させ、フレキシブル平面多導体１１１の導体１１４には、その軸線方向に沿って型により凹凸が形成され、フレキシブル平面多導体１１１の重ね合わせ領域には、接着剤が付着され接着剤層１１６が形成される。そして、常温において両方の多導体１１１，１１２の導体１１４，１１８を対向させて位置合せし、コテ等で微少時間加熱して仮接着した後、ボンダでより高い圧力と温度で本圧着し溶融した低融点金属のメッキ層１１５，１１７が対応する導体をブリッジ結合し、その回りを接着剤が熱硬化して接合する構造が提案されている。
【非特許文献１】フジクラ技報（第９９号、２０００年１０月発行）「異方性導電材料接続  第４項  熱圧着工程」
【特許文献１】特開平８−３７３９７号公報（〔００１５〕〜〔００１７〕、図１、図２）
【特許文献２】特開２００１−１２７４２４公報（〔００２６〕〜〔００３２〕、図１）
【特許文献３】特開２００１−２２３４６５公報（〔００１８〕〜〔００１９〕、図２）
【特許文献４】特開２００４−２２１１８９公報（〔００３０〕〜〔００３２〕、図９、図１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した通り、携帯電話装置やＰＤＡ端末等の電子機器では、限られたスペースの中に多くの電子部品を実装したプリント配線基板を複数枚搭載する必要がある。特に、携帯電話装置やＰＤＡ端末では、高機能化・多機能化が進み、多数の接続端子を有した複数のプリント配線基板同士を接続することが要求されてきていることから、接続端子の狭ピッチ化が進み、プリント配線基板同士の接続端子も狭ピッチ化され、従来のハンダを用いた電気接続手段に対して、より狭ピッチな電気接続に適したＡＣＦ，ＡＣＰを使用した電気接続手段が用いられている。ここで、狭ピッチ化されたプリント配線基板の接続端子同士の電気接続を行う場合には、各々の接続端子同士の精確な位置決めが必要となる。
【０００９】
ところが、従来のプリント配線基板間同士を電気接続する方法として知られている、非特許文献１に開示された方法を用いた場合には、一般的に知られているハンダを用いた電気接続方式のような接続部材の表面張力を利用したセルフアライメント効果を利用することができないため、狭ピッチ化されたプリント配線基板の接続端子同士の電気接続を行う際、一般的にプリント配線基板上に嵌合用ピンを通すための貫通孔を各々設け、決められた位置に嵌合用ピンを形成したステージ上にプリント配線基板を積み重ねていくことにより位置決めを行うピン嵌合方式や、光学検出手段にＣＣＤカメラシステム等を使用し画像認識・解析を行うことによりプリント配線基板同士の位置決めを行う画像認識方式が利用されている。
【００１０】
ここで、ピン嵌合方式を用いた場合、プリント配線基板同士の位置精度は、上記貫通穴の外形寸法及び位置寸法精度に大きく依存し、精確な位置決めを実施するためにはレーザ加工等の高価な加工手段を用いて高精度に上記貫通穴を作成する必要があるため、コストアップ要因となっていた。また、画像認識方式を用いた場合、一般的に光学的検出手段にはＣＣＤカメラシステムが、画像解析手段にはコンピュータ及び専用の画像解析ソフトウエアが、部品移動手段にはロボットが、それぞれ用いられることが多いため、設備投資に多大な費用がかかり、結果的に製品のコストアップ要因となっていた。
【００１１】
また、特許文献１に開示された発明の場合も、上述のピン嵌合を利用したプリント配線基板間同士を位置決めする方法を用いた場合と同様に、プリント配線基板８１上に嵌合用ハンダ半球である突起８４、及び突起８４を嵌合させる位置決め用穴８６を設ける必要があり、プリント配線基板同士の位置精度は、位置決め用穴８６の外形寸法及び位置寸法精度に大きく依存し、精確な位置決めを実施するには、レーザ加工等の高価な加工手段を用いて高精度に位置決め用穴８６を作成する必要があるため、コストアップ要因となっていた。
【００１２】
また、特許文献２に開示された発明の場合は、プリント配線基板９１，９４上に形成した接続端子９２，９５と同一材料の嵌合パターン９３ａ，９３ｂ及び９６ａ，９６ｂとの厚みが同一であるから、嵌合パターン９３ａ，９３ｂ及び９６ａ，９６ｂを用いた位置決めを行うと、接続端子９２，９５間の厚み方向距離は零以下となり、位置決めを完了する以前に接続端子９２，９５間に圧縮荷重が印加されてしまうことから、ＡＣＦ，ＡＣＰ等の圧力を加えることにより導電性を持つ接合部材を用いた電気接続には適していない。
【００１３】
また、特許文献３に開示された発明の場合は、フレキシブルプリント配線基板１０２を構成する絶縁基板材料として熱可塑性樹脂を用いることにより、接続箇所における導体パターン１０６を熱可塑性樹脂にて封止する構造であるから、本構造のみでプリント配線基板１０１，１０２同士の精確な位置決めを行うことはできない。
【００１４】
また、特許文献４に開示された発明の場合は、微少時間加熱の仮接着の後に高い圧力と温度で本圧着する構造であるものの、上記特許文献３に開示された発明の場合と同様に、本構造のみでプリント配線基板同士の精確な位置決めを行うことはできない。
【００１５】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、高密度に配置された電極からなる接続端子を有する一対のプリント配線基板間において、電気的に接続するプリント配線基板同士の位置決めを精確に行うことのできる回路基板装置及びその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】
【００１６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電極からなる接続端子及び位置決め用端子を形成した第１の基板と、この第１の基板の接続端子及び位置決め用端子に対して正対する位置関係に接続端子及び位置決め用端子を形成した第２の基板とを有し、前記第１の基板の位置決め用端子及び前記第２の基板の位置決め用端子の少なくとも一方に形成した熱可塑性接合部材を備え、前記第１の基板の接続端子と前記第２の基板の接続端子との間の位置決めを、前記接続端子同士を接続する前に前記熱可塑性接合部材を溶融させ、当該熱可塑性接合部材が溶融する際の表面張力によるセルフアライメント効果にて行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回路基板装置において、前記熱可塑性接合部材は、熱可塑性樹脂材料であることを特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項1又は２に記載の回路基板装置において、前記熱可塑性接合部材は、表面張力が２〜１０［Ｎ／ｍ］の範囲である熱可塑性樹脂材料を用いることを特徴とする。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の回路基板装置において、前記熱可塑性接合部材は、局所的に加熱する局所加熱装置により溶融されることを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の回路基板装置において、前記熱可塑性接合部材は、局所加熱する際に超音波印加手段から超音波が印加されることを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の回路基板装置において、前記第１の基板の接続端子とその位置決め用端子との間、前記第２の基板の接続端子とその位置決め用端子との間のいずれかに、前記第１の基板の接続端子と前記第２の基板の接続端子とを接続する際に発生する段差を吸収するスリットを形成したことを特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の回路基板装置において、前記第１の基板に形成した位置決め用端子を励磁して極性を付与する一方、前記第２の基板の位置決め用端子側における極性が前記極性と同極性になるように永久磁石を配置し、前記第１の基板と前記第２の基板との間に反発力を発生させることを特徴とする。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の回路基板装置において、前記第１の基板に形成した位置決め用端子の反対面に第１永久磁石を固定する一方、前記第２の基板の位置決め用端子側における極性が前記極性と同極性になるように第２永久磁石を配置し、前記第１の基板と前記第２の基板との間に反発力を発生させることを特徴とする。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載の回路基板装置において、前記永久磁石又は前記第２永久磁石を配置する工程に代えて、前記第２の基板の位置決め用端子の少なくとも一部に電流を流して磁界を発生させ、前記第１の基板と前記第２の基板との間に反発力を発生させることを特徴とする。
【００２５】
請求項１０に記載の発明は、電極からなる接続端子を形成した第１の基板と、この第１の基板の接続端子に対して正対する位置関係に接続端子を形成した第２の基板を重ね合わせて双方の接続端子を接続して製造する回路基板装置の製造方法であって、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方に熱可塑性接合部材を予め形成しておき、前記第１の基板の接続端子と前記第２の基板の接続端子との間の位置決めを、前記接続端子同士を接続する前に前記熱可塑性接合部材を溶融させ、当該熱可塑性接合部材が溶融する際の表面張力によるセルフアライメント効果にて行うことを特徴とする。
【００２６】
請求項１１に記載の発明は、請求項1０に記載の回路基板装置の製造方法において、前記熱可塑性接合部材の溶融時、前記第１の基板に形成した位置決め用端子を励磁して極性を付与する一方、前記第２の基板の位置決め用端子側における極性が前記極性と同極性になるように永久磁石を配置しておき、前記第１の基板と前記第２の基板との間に反発力を発生させることを特徴とする。
【００２７】
請求項１２に記載の発明は、請求項1０に記載の回路基板装置の製造方法において、前記熱可塑性接合部材の溶融時、前記第１の基板に形成した位置決め用端子の反対面に第１永久磁石を固定する一方、前記第２の基板の位置決め用端子側における極性が前記極性と同極性になるように第２永久磁石を配置しておき、前記第１の基板と前記第２の基板との間に反発力を発生させることを特徴とする。
【００２８】
請求項１３に記載の発明は、請求項１１又は１２に記載の回路基板装置の製造方法において、前記熱可塑性接合部材の溶融時、前記永久磁石又は前記第２永久磁石を配置する工程に代えて、前記第２の基板の位置決め用端子の少なくとも一部に電流を流して磁界を発生させ、前記第１の基板と前記第２の基板との間に反発力を発生させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る回路基板装置によれば、高密度に配置された電極からなる接続端子を有する一対のプリント配線基板間において、電気的に接続するプリント配線基板同士の位置決めを、熱可塑性接合部材の表面張力によるセルフアライメント効果を利用することにより、精確に且つ簡単に行うことができる。
【００３０】
また、本発明に係る回路基板装置の製造方法によれば、従来方法で必要だった高精度に形成されたピン嵌合用貫通孔や、画像認識を行うための光学的検出装置、プリント配線基板間同士の相対的な位置関係を計算する画像解析装置、プリント配線基板を任意の位置に移動させる部品移動手段が不要になるため、製造設備の簡素化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、プリント配線基板を備えた回路基板装置に対して、本発明を適用した場合の実施形態である。
【００３２】
先ず、図１を参照して、本実施形態に係る回路基板装置の構成及び作用について説明する。
【００３３】
図１（ａ）〜（ｆ）は本発明に係る回路基板装置の一実施形態を示し、図１（ａ）は本実施形態の組立前の配線基板構造を示す側面図、図１（ｂ）は本実施形態の電気接続部の位置決め構造を示す側面図、図１（ｃ）は本実施形態の電気接続部の接続構造を示す側面図、図１（ｄ）は本実施形態の回路基板装置における組立後の状態を示す側面図、図１（ｅ）は図１（ａ）のＡ−Ａ矢視斜視図、図１（ｆ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ矢視斜視図である。
【００３４】
図１（ａ）に示すように、本実施形態の回路基板装置は、裏面に電極からなる電極パターンである接続端子３を形成した第１の基板１と、表面に接続端子３に対して正対する位置関係に電極からなる電極パターンである接続端子４を形成した第２の基板２とを備え、第１の基板１の接続端子３両端近傍に接続端子３と同様の層構成により位置決め用端子５ａ，５ｂが形成され、これら位置決め用端子５ａ，５ｂ上に熱可塑性接合部材７ａ，７ｂが重ねて形成されている。
【００３５】
ここで、第１の基板１の接続端子３と位置決め用端子５ａ，５ｂとの間には、図１（ｅ）に示すように後述する接続端子３と接続端子４とを加圧及び加熱し電気的及び機械的に接続する際に発生する段差を吸収するためのスリット８ａ，８ｂが各々形成されている。
【００３６】
また、第２の基板２の接続端子４両端近傍にも図２（ｆ）に示すように同様に位置決め用端子６ａ，６ｂが第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂと正対する位置関係に形成されている。そして、接続端子４上には、スリット８ａ，８ｂよりも接続端子３，４のピッチ垂直方向寸法の短いＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電フィルム）９が搭載されている。
【００３７】
なお、スリット８ａ，８ｂは、位置決め用端子５ａ，５ｂの位置と、接続端子３，４間の位置精度を確保可能な範囲にて形成され、その幅が製造上可能な範囲で狭く形成されるのが望ましく、長さが接続端子３と接続端子４とを接続した際、第１の基板１の端部から奥行き方向にＡＣＦ９の奥行き方向寸法より数％長めに形成することが望ましい。
【００３８】
このように構成された本実施形態の回路基板装置の製造方法を説明する。
【００３９】
まず、図１（ｂ）に示すように第２の基板２をステージ１０上に配置し、この第２の基板２上に、各位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂとが正対するような位置関係に第１の基板１を重ね合わせた後、第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂに形成した熱可塑性接合部材７ａ，７ｂを溶融手段としての局所加熱装置１１ａ，１１ｂにより選択的に溶融させ、第１の基板１の接続端子３と第２の基板２の接続端子４を熱可塑性接合部材７ａ，７ｂの溶融時の表面張力によるセルフアライメント効果により精確に位置決めする。
【００４０】
次に、図１（ｃ）に示すように第１の基板１の接続端子３とＡＣＦ９を搭載した第２の基板２の接続端子４とを重ねた接続箇所を、端子ピッチ方向の外形寸法が位置決め用端子５ａ，５ｂ間及び６ａ，６ｂ間よりも短い熱圧着ツール１２にて加圧及び加熱し、接続端子３と接続端子４の双方を電気的及び機械的に接続する。このとき各位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂ間の熱可塑性接合部材７ａ，７ｂによる接続高さに対して接続端子３，４間のＡＣＦ９による接続高さの方が低くなることに起因する段差は、予め第１の基板１の接続端子３と位置決め用端子５ａ，５ｂ間に設けたスリット８ａ，８ｂにより吸収される（図１（ｄ）参照）。
【００４１】
このように本実施形態では、第１の基板１の接続端子３と第２の基板２の接続端子４との間の位置決めを、接続端子３，４同士を接続する前に第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂに形成した熱可塑性接合部材７ａ，７ｂを溶融させ、これら熱可塑性接合部材７ａ，７ｂの表面張力によるセルフアライメント効果により行うようにしている。
【００４２】
したがって、本実施形態の回路基板装置によれば、高密度に配置された電極パターンからなる接続端子３，４を有する一対の第１の基板１、第２の基板２間において、各々の接続端子３，４同士を電気的に接続する位置決めを、熱可塑性接合部材７ａ，７ｂの表面張力によるセルフアライメント効果を利用することにより、精確に且つ簡単に行うことができる。
【００４３】
また、本実施形態の製造方法によれば、従来で必要であった高精度に形成されたピン嵌合用貫通孔や、画像認識を行うための光学的検出装置、プリント配線基板間同士の相対的な位置関係を計算する画像解析装置、プリント配線基板を任意の位置に移動させる部品移動手段（一般的に光学的検出装置にはＣＣＤカメラシステムが、画像解析装置にはコンピュータ及び専用の画像解析ソフトウエアが、部品移動手段にはロボットが用いられることが多い）が不要となるため、製造設備の簡素化を図り、低コスト化を実現することができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、熱可塑性接合部材７ａ，７ｂを第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂに形成したが、これに限らず熱可塑性接合部材７ａ，７ｂは、第２の基板２の位置決め用端子６ａ，６ｂだけに形成してもよく、また第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂと第２の基板２の位置決め用端子６ａ，６ｂとの双方に形成してもよく、要するに第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂと第２の基板２の位置決め用端子６ａ，６ｂの少なくとも一方に形成すればよい。
【００４５】
〔第１実施例〕
図２（ａ）〜（ｆ）は本発明に係る回路基板装置の第１実施例を示し、図２（ａ）は本実施例の組立前の配線基板構造を示す側面図、図２（ｂ）は本実施例の電気接続部の位置決め構造を示す側面図、図２（ｃ）は本実施例の電気接続部の接続構造を示す側面図、図２（ｄ）は本実施例の回路基板装置における組立後の状態を示す側面図、図２（ｅ）は図２（ａ）のＡ−Ａ矢視斜視図、図２（ｆ）は図２（ｂ）のＣ部拡大図である。なお、以下の各実施例では、前記実施形態と同一または対応する部分に同一の符号を付して説明する。
【００４６】
図２（ａ）に示すように、本実施例の回路基板装置において、第１の基板１は、厚さ２５μmのＰＩ（ポリイミド樹脂）を主原料とした可撓性樹脂フィルムである基材とＣｕ配線とからなるフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ基板）である。第１の基板１には、０．３ｍｍピッチ（配線幅０．１５ｍｍ、配線間隔０．１５ｍｍ）の接続端子３を５０本形成し、これら接続端子３には、主原料である厚さ１８μmのＣｕ層上に電解メッキにて厚さ５μｍのＮｉ層を、フラッシュメッキにて厚さ０．５５μmのＡｕ層を予め各々順に形成してある。
【００４７】
第２の基板２は、厚さ０．５ｍｍの無アルカリガラスを基材とした厚さ０．５μmのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）配線からなるガラス配線基板である。第２の基板２には、第１の基板１の接続端子３と正対するように０．３ｍｍピッチ（配線幅０．１５ｍｍ、配線間隔０．１５ｍｍ）の接続端子４を５０本形成してある。
【００４８】
ここで、第１の基板１上には、図示しないＬＳＩが実装され、第２の基板２は図示しない液晶パネルと一体化されている。第１の基板１の接続端子３両端近傍には、接続端子３と同様の層構成により位置決め用端子５ａ，５ｂが形成されており、第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂに形成されているＮｉ層を第２の基板２と正対する側の面がＮ極、その反対側の面がＳ極となるように励磁させた後、位置決め用端子５ａ，５ｂ上にディスペンス法によりハンダ２３ａ，２３ｂを形成してある。
【００４９】
また、第１の基板１の接続端子３と位置決め用端子５ａ，５ｂ間には、後述する接続端子３と接続端子４とを加圧及び加熱し、電気的及び機械的に接続する際に発生する段差を吸収するためのスリット８ａ，８ｂが各々設けられ、第１の基板１において接続端子３が形成された反対側の面上には、バックアップテープ２１が両面テープにより貼り付けられている。
【００５０】
第２の基板２の接続端子４両端近傍にも、同様に位置決め用端子６ａ，６ｂが第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂと正対するような位置関係に形成されている。そして、接続端子４上には、スリット８ａ，８ｂよりも接続端子３，４のピッチ垂直方向寸法が短いＡＣＦ９を搭載した。
【００５１】
そして、ステージ１０上における位置決め用端子６ａ，６ｂと一致する位置には、第１の基板１と対向する側となる面がＮ極、その反対側となる面がＳ極となるように永久磁石２２ａ，２２ｂが配置されている。すなわち、永久磁石２２ａ，２２ｂは、第２の基板２の位置決め用端子６ａ，６ｂ側の極性が第１の基板１における第２の基板２と正対する側の面が同極性になるように配置されている。
【００５２】
なお、本実施例では、図２（ａ），（ｅ）に示すようにハンダ２３ａ，２３ｂの供給方法としてディスペンス法を用いているが、これに限定されるものではなく、印刷法、メッキ法、蒸着法等を用いて形成しても何ら問題はない。
【００５３】
このように構成された本実施例の回路基板装置の製造方法を説明する。
【００５４】
まず、図２（ｂ），（ｆ）に示すように位置決め用端子６ａ，６ｂと一致する位置に第１の基板１と対向する側となる面がＮ極、その反対側となる面がＳ極となるように永久磁石２２ａ，２２ｂを配置してあるステージ１０上に、位置決め用端子６ａ，６ｂと永久磁石２２ａ，２２ｂとの相対位置が一致するように第２の基板２を配置した後、第２の基板２上に各位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂとが正対するように第１の基板１を重ね合わせ、第２の基板２の裏面より、キセノンランプを光源とし、その光を楕円形反射鏡にて集光して照射することで局部的に加熱することが可能な光ビーム加熱装置を用いた局所加熱装置１１ａ，１１ｂによりハンダ２３ａ，２３ｂのみを選択的に加熱して溶融させた。
【００５５】
このとき、第１の基板１の接続端子３と第２の基板２の接続端子４は、ハンダ２３ａ，２３ｂの溶融時の表面張力によるセルフアライメント効果により位置精度±０．０５０ｍｍ以内で精確に位置決めされる。ここで、ハンダ２３ａ，２３ｂの溶融のための光ビーム加熱装置を用いた局所加熱装置１１ａ，１１ｂにより第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂも加熱され、その極性が消失するため、以降、位置決め用端子５ａ，５ｂが極性を持つことによる接続端子３，４及び第１の基板１上の図示しないＬＳＩ、第２の基板２の図示しない液晶パネルに対する影響はなくなる。
【００５６】
次に、第１の基板１の接続端子３反対面上に貼り付けてあるバックアップテープ２１を剥離して除去した後、図２（ｃ）に示すように第１の基板１の接続端子３とＡＣＦ９を搭載した第２の基板２の接続端子４とを重ねた接続箇所を、端子ピッチ方向の外形寸法が位置決め用端子５ａ，５ｂ間及び６ａ，６ｂ間より短い熱圧着ツール１２にて加圧及び加熱し、接続端子３と接続端子４の双方を電気的及び機械的に接続した。
【００５７】
このとき、位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂ間のハンダ２３ａ，２３ｂによる接続高さに対して接続端子３，４間のＡＣＦ９による接続高さの方が低くなることに起因する段差は、図２（ｃ），（ｄ）に示すように予め第１の基板１の接続端子３と位置決め用端子５ａ，５ｂ間に設けたスリット８ａ，８ｂにより吸収される。
【００５８】
ここで、通常、第１の基板１の質量は１〜１０［ｇ］程度、ハンダ２３ａ，２３ｂの溶融時の表面張力は４．５×１０−１〜５．５×１０−１［Ｎ／ｍ］程度であることから、一般的に知られているラプラスの方程式を用いてセルフアライメントに必要な位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂの面積を簡易的に計算すると、本実施例のように２つの端子でセルフアライメント効果を得るためには、一端子あたり２．９×１０２〜４．４×１０４ｍｍ２と非常に大きな面積が必要となる。
【００５９】
ここで、位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂの面積を低減させるための手段としては、（１）第１の基板１の質量を低下させる手段、（２）ハンダ２３ａ，２３ｂの表面張力を増加させる２つの手段がある。
【００６０】
本実施例では、前述のように第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂに形成されているＮｉ層を第２の基板２と正対する側の面がN極、その反対側の面がＳ極となるように励磁させた後、図２（ｆ）に示すように位置決め用端子６ａ，６ｂと一致する位置に永久磁石２２ａ，２２ｂを配置してあるステージ１０上に、位置決め用端子６ａ，６ｂと永久磁石２２ａ，２２ｂの位置が一致するように第２の基板２を配置することにより、第１の基板１と第２の基板２との間に反発力を発生させ、第１の基板１と第２の基板２との間でフローティング構造を構築する。
【００６１】
これにより、上述したような（１）の手段である第１の基板１の質量を低下させる手段と同様の効果を持たせ、位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂの面積を増加させることなく、ハンダ２３ａ，２３ｂにかかる垂直応力を低減させ、ハンダ２３ａ，２３ｂの溶融時の表面張力によるセルフアライメント効果を奏することができる。
【００６２】
なお、本実施例では、第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂに形成されているＮｉ層を第２の基板２と正対する側の面がＮ極、その反対側の面がＳ極となるように励磁させているが、位置決め用端子５ａ，５ｂの少なくとも一部に電流を印加し、磁界を発生させることによっても同様に位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂの面積を増加させることなく、第１の基板１と第２の基板２との間に反発力を発生させ、ハンダ２３ａ，２３ｂの溶融時の表面張力によるセルフアライメント効果を奏することができる。
【００６３】
また、本実施例では、局所加熱装置１１ａ，１１ｂに光ビーム加熱装置を用いているが、ホットエア加熱装置、レーザ加熱装置を用いることもできる。
【００６４】
さらに、本実施例では、第１の基板１及び第２の基板２の各位置決め用端子５ａ，５ｂ及び６ａ，６ｂを各々２箇所ずつ設けているが、これに限らず、それ以上の複数個設けることでも同様の効果が得られる。
【００６５】
また、本実施例の変形例としては、ハンダ２３ａ，２３ｂの代わりにその表面張力が２〜１０［Ｎ／ｍ］の範囲である熱可塑性樹脂材料を用いることにより、位置決め用端子５ａ，５ｂ及び６ａ，６ｂの面積を低減させる手段として、（２）の手段であるハンダ２３ａ，２３ｂの表面張力を増加させる手段による効果と同様の効果を得ることができ、選択する樹脂材料によっては、第１の基板１と第２の基板２との間に反発力を発生させることによる第１の基板１と第２の基板２との間でフローティング構造を構築する必要もなくなる。
【００６６】
すなわち、上記のように２〜１０［Ｎ／ｍ］の範囲の表面張力を有する熱可塑性樹脂材料を用いることで、通常のハンダの面積を１００％とした場合、位置決め用端子５ａ，５ｂ及び６ａ，６ｂの面積を４．５〜２７．５％小さくすることができる。つまり、熱可塑性樹脂材料を用いた位置決め用端子５ａ，５ｂ及び６ａ，６ｂの面積は、通常のハンダを用いた位置決め用端子の面積に対して７２．５〜９５．５％減少させることができる。
【００６７】
〔第２実施例〕
図３（ａ）〜（ｆ）は本発明に係る回路基板装置の第２実施例を示し、図３（ａ）は本実施例の組立前の配線基板構造を示す側面図、図３（ｂ）は本実施例の電気接続部の位置決め構造を示す側面図、図３（ｃ）は本実施例の電気接続部の接続構造を示す側面図、図３（ｄ）は本実施例の回路基板装置における組立後の状態を示す側面図、図３（ｅ）は図３（ａ）のＡ−Ａ矢視斜視図、図３（ｆ）は図３（ｂ）のＣ部拡大図である。
【００６８】
図３（ａ）に示すように、本実施例の回路基板装置において、第１の基板１は、厚さ２５μmのＰＩ（ポリイミド樹脂）を主原料とした可撓性樹脂フィルムである基材とＣｕ配線とからなるフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ基板）である。第１の基板１には、０．３ｍｍピッチ（配線幅０．１５ｍｍ、配線間隔０．１５ｍｍ）の接続端子３を５０本形成し、これら接続端子３には、主原料である厚さ１８μmのＣｕ層上に電解メッキにて厚さ５μｍのＮｉ層を、フラッシュメッキにて厚さ０．５５μｍのＡｕ層を予め各々順に形成してある。
【００６９】
第２の基板２は、厚さ０．５ｍｍの無アルカリガラスを基材とした厚さ０．５μmのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）配線からなるガラス配線基板である。第２の基板２には、第１の基板１の接続端子３と正対するように０．３ｍｍピッチ（配線幅０．１５ｍｍ、配線間隔０．１５ｍｍ）の接続端子４を５０本形成してある。
【００７０】
ここで、第１の基板１上には、図示しないＬＳＩが実装され、第２の基板２は図示しない液晶パネルと一体化されている。第１の基板１の接続端子３両端近傍には、接続端子３と同様の層構成により位置決め用端子５ａ，５ｂが形成されており、第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂの反対面において、その位置決め用端子５ａ，５ｂと一致する位置に、第２の基板２と対向する側の面がＮ極、その反対側の面がＳ極となるように第１永久磁石としての永久磁石３１ａ，３１ｂを、融点が１８０℃の熱可塑性接着剤３２ａ，３２ｂを用いてバックアップテープ２１上に接着固定する。その後、位置決め用端子５ａ，５ｂ上にディスペンス法によりハンダ２３ａ，２３ｂを重ねて形成した。
【００７１】
また、第１の基板１の接続端子３と位置決め用端子５ａ，５ｂ間には、接続端子３と接続端子４とを加圧及び加熱し、電気的及び機械的に接続する際に発生する段差を吸収するためのスリット８ａ，８ｂが各々設けられ、第１の基板１において接続端子３が形成された反対側の面上には、バックアップテープ２１が両面テープにより貼り付けられている。
【００７２】
第２の基板２の接続端子４両端近傍にも、同様に位置決め用端子６ａ，６ｂが第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂと正対するような位置関係に形成されている。そして、接続端子４上には、スリット８ａ，８ｂよりも接続端子３，４のピッチ垂直方向寸法が短いＡＣＦ９を搭載した。
【００７３】
そして、ステージ１０上における位置決め用端子６ａ，６ｂと一致する位置には、第１の基板１と対向する側となる面がＮ極、その反対側となる面がＳ極となるように第２永久磁石としての永久磁石２２ａ，２２ｂが配置されている。すなわち、永久磁石２２ａ，２２ｂは、第２の基板２の位置決め用端子６ａ，６ｂ側の極性が第１の基板１における第２の基板２と正対する側の面が同極性になるように配置されている。
【００７４】
なお、本実施例では、図３（ａ），（ｅ）に示すようにハンダ２３ａ，２３ｂの供給方法としてディスペンス法を用いているが、これに限定されるものではなく、印刷法、メッキ法、蒸着法等を用いて形成しても何ら問題はない。
【００７５】
このように構成された本実施例の回路基板装置の製造方法を説明する。
【００７６】
まず、図３（ｂ），（ｆ）に示すように位置決め用端子６ａ，６ｂと一致する位置に第１の基板１と対向する側となる面がＮ極、その反対側となる面がＳ極となるように永久磁石２２ａ，２２ｂを配置してあるステージ１０上に、位置決め用端子６ａ，６ｂと永久磁石２２ａ，２２ｂとの相対位置が一致するように第２の基板２を配置した後、第２の基板２上に各位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂとが正対するように第１の基板１を重ね合わせ、第２の基板２の裏面より、キセノンランプを光源とし、その光を楕円形反射鏡にて集光して照射することで局部的に加熱することが可能な光ビーム加熱装置を用いた局所加熱装置１１ａ，１１ｂによりハンダ２３ａ，２３ｂのみを選択的に加熱して溶融させた。
【００７７】
このとき、第１の基板１の接続端子３と第２の基板２の接続端子４は、ハンダ２３ａ，２３ｂの溶融時の表面張力によるセルフアライメント効果により位置精度±０．０５０ｍｍ以内で精確に位置決めされる。ここで、図３（ｂ）に示すようにハンダ２３ａ，２３ｂの溶融のための光ビーム加熱装置を用いた局所加熱装置１１ａ，１１ｂにより熱可塑性接着剤３２ａ，３２ｂを溶融させて永久磁石３１ａ，３１ｂを取り除くことにより、以降、永久磁石３１ａ，３１ｂの磁力による接続端子３，４及び第１の基板１上の図示しないＬＳＩ、第２の基板２の図示しない液晶パネルに対する影響はなくなる。
【００７８】
次に、第１の基板１の接続端子３反対面上に貼り付けてあるバックアップテープ２１を剥離して除去した後、図３（ｃ）に示すように第１の基板１の接続端子３とＡＣＦ９を搭載した第２の基板２の接続端子４とを重ねた接続箇所を、端子ピッチ方向の外形寸法が位置決め用端子５ａ，５ｂ間及び６ａ，６ｂ間より短い熱圧着ツール１２にて加圧及び加熱し、接続端子３と接続端子４の双方を電気的及び機械的に接続した。
【００７９】
このとき、位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂ間のハンダ２３ａ，２３ｂによる接続高さに対して接続端子３，４間のＡＣＦ９による接続高さの方が低くなることに起因する段差は、図３（ｃ），（ｄ）に示すように予め第１の基板１の接続端子３と位置決め用端子５ａ，５ｂ間に設けたスリット８ａ，８ｂにより吸収される。
【００８０】
ここで、通常、第１の基板１の質量は１〜１０［ｇ］程度、ハンダ２３ａ，２３ｂの溶融時の表面張力は４．５×１０−１〜５．５×１０−１［Ｎ／ｍ］程度であることから、一般的に知られているラプラスの方程式を用いてセルフアライメントに必要な位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂの面積を簡易的に計算すると、本実施例のように２つの端子でセルフアライメント効果を得るためには、一端子あたり２．９×１０２〜４．４×１０４ｍｍ２と非常に大きな面積が必要となる。
【００８１】
また、位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂの面積を低減させるための手段としては、（１）第１の基板１の質量を低下させる手段、（２）ハンダ２３ａ，２３ｂの表面張力を増加させる２つの手段がある。
【００８２】
本実施例では、前述のように第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂの反対面において位置決め用端子５ａ，５ｂと一致する位置に第２の基板２と対向する側の面がＮ極、反対側の面がＳ極となるように永久磁石３１ａ，３１ｂを、融点が１８０℃の熱可塑性接着剤３２ａ，３２ｂを用いて接着固定した後、図３（ｆ）に示すように位置決め用端子６ａ，６ｂと一致する位置に永久磁石２２ａ，２２ｂを配置してあるステージ１０上に、位置決め用端子６ａ，６ｂと永久磁石２２ａ，２２ｂの位置が一致するように第２の基板２を配置することにより、第１の基板１と第２の基板２との間に反発力を発生させ、第１の基板１と第２の基板２との間でフローティング構造を構築する。
【００８３】
これにより、上述したような（１）の手段である第１の基板１の質量を低下させる手段と同様の効果を持たせ、位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂの面積を増加させることなく、ハンダ２３ａ，２３ｂにかかる垂直応力を低減させ、ハンダ２３ａ，２３ｂの溶融時の表面張力によるセルフアライメント効果を奏することができる。
【００８４】
なお、本実施例では、位置決め用端子６ａ，６ｂと一致する位置に第１の基板１と対向する側の面がN極、反対側の面がＳ極となるように永久磁石２２ａ，２２ｂを配置してあるステージ１０上に、位置決め用端子６ａ，６ｂと永久磁石２２ａ，２２ｂの位置が一致するように第２の基板２を配置しているが、ステージ１０に永久磁石２２ａ，２２ｂを配置せず、第２の基板２の位置決め用端子６ａ，６ｂの少なくとも一部に電流を印加し、磁界を発生させることによっても同様に位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂの面積を増加させることなく、第１の基板１と第２の基板２との間に反発力を発生させ、ハンダ２３ａ，２３ｂの溶融時の表面張力によるセルフアライメント効果を奏することができる。
【００８５】
また、本実施例では、局所加熱装置１１ａ，１１ｂに光ビーム加熱装置を用いているが、ホットエア加熱装置、レーザ加熱装置を用いることもできる。
【００８６】
さらに、本実施例では、第１の基板１及び第２の基板２の各位置決め用端子５ａ，５ｂ及び６ａ，６ｂを各々２箇所ずつ設けているが、これに限らず、それ以上の複数個設けることでも同様の効果が得られる。
【００８７】
また、本実施例の変形例としては、ハンダ２３ａ，２３ｂの代わりにその表面張力が２〜１０［Ｎ／ｍ］の範囲である熱可塑性樹脂材料を用いることにより、位置決め用端子５ａ，５ｂ及び６ａ，６ｂの面積を低減させる手段として、（２）の手段であるハンダ２３ａ，２３ｂの表面張力を増加させる手段による効果と同様の効果を得ることができ、選択する樹脂材料によっては、第１の基板１と第２の基板２との間に反発力を発生させることによる第１の基板１と第２の基板２との間でフローティング構造を構築する必要もなくなる。
【００８８】
すなわち、上記のように２〜１０［Ｎ／ｍ］の範囲の表面張力を有する熱可塑性樹脂材料を用いることで、通常のハンダの面積を１００％とした場合、位置決め用端子５ａ，５ｂ及び６ａ，６ｂの面積を４．５〜２７．５％小さくすることができる。つまり、熱可塑性樹脂材料を用いた位置決め用端子５ａ，５ｂ及び６ａ，６ｂの面積は、通常のハンダを用いた位置決め用端子の面積に対して７２．５〜９５．５％減少させることができる。
【００８９】
〔第３実施例〕
図４（ａ）〜（ｅ）は本発明に係る回路基板装置の第３実施例を示し、図４（ａ）は本実施例の組立前の配線基板構造を示す側面図、図４（ｂ）は本実施例の電気接続部の位置決め構造を示す側面図、図４（ｃ）は本実施例の電気接続部の接続構造を示す側面図、図４（ｄ）は本実施例の回路基板装置における組立後の状態を示す側面図、図４（ｅ）は図４（ａ）のＡ−Ａ矢視斜視図である。
【００９０】
図４（ａ）に示すように、本実施例の回路基板装置において、第１の基板１は、厚さ２５μmのＰＩ（ポリイミド樹脂）を主原料とした可撓性樹脂フィルムである基材とＣｕ配線とからなるフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ基板）である。第１の基板１には、０．３ｍｍピッチ（配線幅０．１５ｍｍ、配線間隔０．１５ｍｍ）の接続端子３を５０本形成し、これら接続端子３には、主原料である厚さ１８μmのＣｕ層上に電解メッキにて厚さ５μmのＮｉ層を、フラッシュメッキにて厚さ０．５μmのＡｕ層を予め各々順に形成してある。
【００９１】
第２の基板２は、厚さ０．５ｍｍの無アルカリガラスを基材とした厚さ０．５μmのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）配線からなるガラス配線基板である。第２の基板２には、第１の基板１の接続端子３と正対するように０．３ｍｍピッチ（配線幅０．１５ｍｍ、配線間隔０．１５ｍｍ）の接続端子４を５０本形成してある。
【００９２】
ここで、第１の基板１上には、図示しないＬＳＩが実装され、第２の基板２は図示しない液晶パネルと一体化されている。第１の基板１の接続端子３両端近傍には、接続端子３と同様の層構成により位置決め用端子５ａ，５ｂが形成されており、位置決め用端子５ａ，５ｂ上にディスペンス法によりハンダ２３ａ，２３ｂを重ねて形成した。
【００９３】
また、第１の基板１の接続端子３と位置決め用端子５ａ，５ｂ間には、接続端子３と接続端子４とを加圧及び加熱し、電気的及び機械的に接続する際に発生する段差を吸収するためのスリット８ａ，８ｂが各々設けられ、第１の基板１において接続端子３が形成された反対側の面上には、バックアップテープ２１が両面テープにより貼り付けられている。
【００９４】
第２の基板２の接続端子４両端近傍にも、同様に位置決め用端子６ａ，６ｂが第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂと正対するような位置関係に形成されている。そして、接続端子４上には、スリット８ａ，８ｂよりも接続端子３，４のピッチ垂直方向寸法が短いＡＣＦ９を搭載した。
【００９５】
また、本実施例において、第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂの裏面方向上方には、ハンダ２３ａ，２３ｂを局所加熱する際、ハンダ２３ａ，２３ｂの表面に超音波を印加する超音波印加手段としてのホーン４１ａ，４１ｂが設置されている。
【００９６】
なお、本実施例では、図４（ａ），（ｅ）に示すようにハンダ２３ａ，２３ｂの供給方法にディスペンス法を用いているが、これに限定されるものではなく、印刷法、メッキ法、蒸着法等を用いて形成しても何ら問題はない。
【００９７】
このように構成された本実施例の回路基板装置の製造方法を説明する。
【００９８】
まず、図４（ｂ）に示すように第２の基板２をステージ１０上に配置し、第２の基板２上に各位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂとが正対するように第１の基板１を重ね合わせ、第２の基板２の裏面より、キセノンランプを光源とし、その光を楕円形反射鏡にて集光し、照射することで局部的に加熱することが可能な光ビーム加熱装置を用いた局所加熱装置１１ａ，１１ｂによりハンダ２３ａ，２３ｂのみを選択的に加熱して溶融させた。
【００９９】
このとき、ホーン４１ａ，４１ｂにより第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂの裏面方向上方より超音波を印加することにより、ハンダ２３ａ，２３ｂの表面エネルギを増加させ、第１の基板１の接続端子３と第２の基板２の接続端子４はハンダ２３ａ，２３ｂの溶融時の表面張力によるセルフアライメント効果により、位置精度±０．０５０ｍｍ以内で精確に位置決めされる。
【０１００】
次に、第１の基板１の接続端子３反対面上に貼り付けてあるバックアップテープ２１を剥離して除去した後、図４（ｃ），（ｄ）に示すように第１の基板１の接続端子３とＡＣＦ９を搭載した第２の基板２の接続端子４とを重ねた接続箇所を、端子ピッチ方向の外形寸法が位置決め用端子５ａ，５ｂ間及び６ａ，６ｂ間より短い熱圧着ツール１２にて加圧及び加熱し、接続端子３と接続端子４の双方を電気的及び機械的に接続した。
【０１０１】
このとき、位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂ間のハンダ２３ａ，２３ｂによる接続高さに対して接続端子３，４間のＡＣＦ９による接続高さの方が低くなることに起因する段差は、図４（ｃ），（ｄ）に示すように予め第１の基板１の接続端子３と位置決め用端子５ａ，５ｂ間に設けたスリット８ａ，８ｂにより吸収される。
【０１０２】
ここで、通常、第１の基板１の質量は１〜１０［ｇ］程度、ハンダ２３ａ，２３ｂの溶融時の表面張力は４．５×１０−１〜５．５×１０−１［Ｎ／ｍ］程度であることから、一般的に知られているラプラスの方程式を用いてセルフアライメントに必要な位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂの面積を簡易的に計算すると、本実施例のように２つの端子でセルフアライメント効果を得るためには、一端子あたり２．９×１０２〜４．４×１０４ｍｍ２と非常に大きな面積が必要となる。
【０１０３】
また、位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂの面積を低減させるための手段としては、（１）第１の基板１の質量を低下させる手段、（２）ハンダ２３ａ，２３ｂの表面張力を増加させる２つの手段がある。
【０１０４】
本実施例では、前述のようにホーン４１ａ，４１ｂにより第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂの裏面方向上方より超音波を印加することにより、ハンダ２３ａ，２３ｂの表面エネルギを増加させることで、（２）の手段であるハンダ２３ａ，２３ｂの表面張力を増加させる手段と同様の効果を持たせ、位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂの面積を増加させることなく、ハンダ２３ａ，２３ｂにかかる垂直応力を低減させ、ハンダ２３ａ，２３ｂの溶融時の表面張力によるセルフアライメント効果を奏することができる。
【０１０５】
また、本実施例では、局所加熱装置１１ａ，１１ｂに光ビーム加熱装置を用いているが、ホットエア加熱装置、レーザ加熱装置を用いることもできる。
【０１０６】
さらに、本実施例では、第１の基板１及び第２の基板２の各位置決め用端子５ａ，５ｂ及び６ａ，６ｂを各々２箇所ずつ設けているが、これに限らず、それ以上の複数個設けることでも同様の効果が得られ、またハンダ２３ａ，２３ｂの代わりに熱可塑性樹脂等を用いても差し支えない。
【０１０７】
〔第４実施例〕
図５（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る回路基板装置の第４実施例を示し、図５（ａ）は本実施例の組立前の配線基板構造を示す側面図、図５（ｂ）は本実施例の回路基板装置における組立後の状態を示す側面図、図５（ｃ）は図３（ａ）のＡ−Ａ矢視斜視図、図５（ｄ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ矢視斜視図である。
【０１０８】
図５（ａ）に示すように、本実施例の回路基板装置において、第１の基板１は、厚さ２５μmのＰＩ（ポリイミド樹脂）を主原料とした可撓性樹脂フィルムである基材とＣｕ配線とからなるフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ基板）である。第１の基板１には、０．３ｍｍピッチ（配線幅０．１５ｍｍ、配線間隔０．１５ｍｍ）の接続端子３を５０本形成し、これら接続端子３には、主原料である厚さ１８μmのＣｕ層上に電解メッキにて厚さ５μmのＮｉ層を、フラッシュメッキにて厚さ０．５μmのＡｕ層を予め各々順に形成してある。
【０１０９】
第２の基板２は、厚さ０．５ｍｍの無アルカリガラスを基材とした厚さ０．５μmのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）配線からなるガラス配線基板である。第２の基板２には、第１の基板１の接続端子３と正対するように０．３ｍｍピッチ（配線幅０．１５ｍｍ、配線間隔０．１５ｍｍ）の接続端子４を５０本形成してある。
【０１１０】
ここで、第１の基板１上には、図示しないＬＳＩが実装され、第２の基板２は図示しない液晶パネルと一体化されている。第１の基板１の接続端子３両端近傍には、接続端子３と同様の層構成により位置決め用端子５ａ，５ｂが形成されており、位置決め用端子５ａ，５ｂ上にディスペンス法によりハンダ２３ａ，２３ｂを形成した。
【０１１１】
また、第２の基板２の接続端子４両端近傍にも、同様に位置決め用端子６ａ，６ｂが段差５１ａ，５１ｂ上に第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂと正対するような位置関係に形成されている。そして、接続端子４上には、段差５１ａ，５１ｂよりも接続端子３，４のピッチ垂直方向寸法が短いＡＣＦ９を搭載した。
【０１１２】
なお、本実施例では、図５（ａ），（ｃ），（ｄ）に示すようにハンダ２３ａ，２３ｂの供給方法にディスペンス法を用いているが、これに限定されるものではなく、印刷法、メッキ法、蒸着法等を用いて形成しても何ら問題はない。
【０１１３】
このように構成された本実施例の回路基板装置の製造方法を説明する。
【０１１４】
まず、第１の基板１と第２の基板２における接続端子３，４の位置決め、電気的及び機械的な接続を行うものの、前記第１実施例から第３実施例と同様の方法を用いることができるためその説明を省略する。
【０１１５】
第１の基板１と第２の基板２における接続端子３，４の電気的及び機械的接続を行った際、位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂ間のハンダ２３ａ，２３ｂによる接続高さに対して接続端子３，４間のＡＣＦ９による接続高さの方が低くなることに起因する段差は、図５（ｂ）に示すように予め第２の基板２の位置決め用端子６ａ，６ｂの下部に設けられた段差５１ａ，５１ｂにより吸収される。
【０１１６】
なお、本実施例では、第１の基板１にＰＩ（ポリイミド樹脂）を主原料とした可撓性樹脂フィルムを、第２の基板２に無アルカリガラスを用いているが、各々例えばガラス繊維入りエポキシ樹脂基板を用いてもよく、且つこれらを自由に組み合わせることも可能である。
【０１１７】
〔第５実施例〕
図６（ａ）〜（ｅ）は本発明に係る回路基板装置の第５実施例を示し、図６（ａ）は本実施例の組立前の配線基板構造を示す側面図、図６（ｂ）は本実施例の電気接続部の位置決め構造を示す側面図、図６（ｃ）は本実施例の回路基板装置における組立後の状態を示す側面図、図６（ｄ）は図６（ａ）のＡ−Ａ矢視斜視図、図６（ｅ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ矢視斜視図である。
【０１１８】
図６（ａ）に示すように、本実施例の回路基板装置において、第１の基板１は、厚さ２５μmのＰＩ（ポリイミド樹脂）を主原料とした可撓性樹脂フィルムである基材とＣｕ配線とからなるフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ基板）である。第１の基板１には、０．３ｍｍピッチ（配線幅０．１５ｍｍ、配線間隔０．１５ｍｍ）の接続端子３を５０本形成し、これら接続端子３には、主原料である厚さ１８μmのＣｕ層上に電解メッキにて厚さ５μmのＮｉ層を、フラッシュメッキにて厚さ０．５μmのＡｕ層を予め各々順に形成してある。
【０１１９】
第２の基板２は、厚さ０．５ｍｍの無アルカリガラスを基材とした厚さ０．５μmのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）配線からなるガラス配線基板である。第２の基板２には、第１の基板１の接続端子３と正対するように０．３ｍｍピッチ（配線幅０．１５ｍｍ、配線間隔０．１５ｍｍ）の接続端子４を５０本形成してある。
【０１２０】
ここで、第１の基板１上には、図示しないＬＳＩが実装され、第２の基板２は図示しない液晶パネルと一体化されている。第１の基板１の接続端子３両端近傍には、接続端子３と同様の層構成により位置決め用端子５ａ，５ｂが形成されており、これら位置決め用端子５ａ，５ｂ上には、ディスペンス法によりハンダ２３ａ，２３ｂを重ねて形成した。
【０１２１】
また、第１の基板１の接続端子３と位置決め用端子５ａ，５ｂ間には、接続端子３と接続端子４とを加圧及び加熱し、電気的及び機械的に接続する際に発生する段差を吸収するためのスリット８ａ，８ｂが各々設けられている。
【０１２２】
第２の基板２の接続端子４両端近傍にも、同様に位置決め用端子６ａ，６ｂが第１の基板１の位置決め用端子５ａ，５ｂと正対するような位置関係に形成されている。そして、位置決め用端子６ａ，６ｂの接続端子４の逆方向に後述する局所加熱装置１１ａ，１１ｂの熱エネルギーを伝達するための開口部６１ａ，６１ｂが形成されている。そして、接続端子４上には、スリット８ａ，８ｂよりも接続端子３，４のピッチ垂直方向寸法が短いＡＣＦ９を搭載した。
【０１２３】
なお、本実施例では、図５（ａ），（ｄ），（ｅ）に示すようにハンダ２３ａ，２３ｂの供給方法としてディスペンス法を用いているが、これに限定されるものではなく、印刷法、メッキ法、蒸着法等を用いて形成しても何ら問題はない。
【０１２４】
このように構成された本実施例の回路基板装置の製造方法を説明する。
【０１２５】
まず、図６（ｂ）に示すように第２の基板２をステージ１０上に配置し、第２の基板２上に各位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂとが正対するよう第１の基板１を重ね合わせ、第２の基板２の裏面より、キセノンランプを光源とし、その光を楕円形反射鏡にて集光して照射することで局部的に加熱することが可能な光ビーム加熱装置を用いた局所加熱装置１１ａ，１１ｂにより、その熱エネルギーを開口部６１ａ，６１ｂを通してハンダ２３ａ，２３ｂのみを選択的に照射し溶融させた。
【０１２６】
このとき、第１の基板１の接続端子３と第２の基板２の接続端子４は、ハンダ２３ａ，２３ｂの溶融時の表面張力によるセルフアライメント効果により位置精度±０．０５０ｍｍ以内で精確に位置決めされる。
【０１２７】
次に、第１の基板１と第２の基板２における接続端子３，４の電気的機械的接続を行うものの、前記第１実施例から第３実施例と同様の方法を用いることができるためその説明を省略する。
【０１２８】
このとき、位置決め用端子５ａ，５ｂと６ａ，６ｂ間のハンダ２３ａ，２３ｂによる接続高さに対して接続端子３，４間のＡＣＦ９による接続高さの方が低くなることに起因する段差は、図６（ｃ）に示すように予め第１の基板１の接続端子３と位置決め用端子５ａ，５ｂ間に設けたスリット８ａ，８ｂにより吸収される。
【０１２９】
なお、本実施例では、第２の基板２に無アルカリガラスを用いているが、例えばガラス繊維入りエポキシ樹脂基板を用いてもよい。
【０１３０】
なお、本発明は上記実施形態及び各実施例に限定されることなく、種々の変更が可能である。例えば、上記各実施例では、第１の基板１にフレキシブルプリント配線基板、第２の基板２にガラス配線基板を用いたが、第１の基板１及び第２の基板２に、これらを含め多層フレキシブル回路基板、多層リジットプリント回路基板、両面フレキシブル回路基板、両面リジットプリント回路基板、片面フレキシブル回路基板、片面リジットプリント回路基板のうちの１つ以上を使用するようにしてもよい。
【０１３１】
また、上記第４実施例を除いた上記実施形態及び各実施例では、第１の基板１の接続端子３と位置決め用端子５ａ，５ｂとの間に、電気的及び機械的に接続する際に発生する段差を吸収するためのスリット８ａ，８ｂを各々形成した例について説明したが、これに限らず第２の基板２の接続端子４と位置決め用端子６ａ，６ｂとの間に各々形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は本発明に係る回路基板装置の一実施形態を示し、（ａ）は本実施形態の組立前の配線基板構造を示す側面図、（ｂ）は本実施形態の電気接続部の位置決め構造を示す側面図、（ｃ）は本実施形態の電気接続部の接続構造を示す側面図、（ｄ）は本実施形態の回路基板装置における組立後の状態を示す側面図、（ｅ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視斜視図、（ｆ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は本発明に係る回路基板装置の第１実施例を示し、（ａ）は本実施例の組立前の配線基板構造を示す側面図、（ｂ）は本実施例の電気接続部の位置決め構造を示す側面図、（ｃ）は本実施例の電気接続部の接続構造を示す側面図、（ｄ）は本実施例の回路基板装置における組立後の状態を示す側面図、（ｅ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視斜視図、（ｆ）は（ｂ）のＣ部拡大図である。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は本発明に係る回路基板装置の第２実施例を示し、（ａ）は本実施例の組立前の配線基板構造を示す側面図、（ｂ）は本実施例の電気接続部の位置決め構造を示す側面図、（ｃ）は本実施例の電気接続部の接続構造を示す側面図、（ｄ）は本実施例の回路基板装置における組立後の状態を示す側面図、（ｅ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視斜視図、（ｆ）は（ｂ）のＣ部拡大図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は本発明に係る回路基板装置の第３実施例を示し、（ａ）は本実施例の組立前の配線基板構造を示す側面図、（ｂ）は本実施例の電気接続部の位置決め構造を示す側面図、（ｃ）は本実施例の電気接続部の接続構造を示す側面図、（ｄ）は本実施例の回路基板装置における組立後の状態を示す側面図、（ｅ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視斜視図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る回路基板装置の第４実施例を示し、（ａ）は本実施例の組立前の配線基板構造を示す側面図、（ｂ）は本実施例の回路基板装置における組立後の状態を示す側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視斜視図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視斜視図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は本発明に係る回路基板装置の第５実施例を示し、（ａ）は本実施例の組立前の配線基板構造を示す側面図、（ｂ）は本実施例の電気接続部の位置決め構造を示す側面図、（ｃ）は本実施例の回路基板装置における組立後の状態を示す側面図、（ｄ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視斜視図、（ｅ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視斜視図である。
【図７】非特許文献１によるプリント配線基板間の位置決め構造を示す断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は特許文献１によるプリント配線基板間の位置決め構造を示す斜視図である。
【図９】特許文献２によるプリント配線基板間の位置決め構造を示す斜視図である。
【図１０】特許文献３によるプリント配線基板間の位置決め構造を示す断面図である。
【図１１】特許文献４によるプリント配線基板間の位置決め構造を示す断面構成図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１  第１の基板
２  第２の基板
３  接続端子
４  接続端子
５ａ，５ｂ  位置決め用端子
６ａ，６ｂ  位置決め用端子
７ａ，７ｂ  熱可塑性接合部材
８ａ，８ｂ  スリット
９  ＡＣＦ
１０  ステージ
１１ａ，１１ｂ  局所加熱装置
２１  バックアップテープ
２２ａ，２２ｂ  永久磁石（第２永久磁石）
２３ａ，２３ｂ  ハンダ
３１ａ，３１ｂ  永久磁石（第１永久磁石）
３２ａ，３２ｂ  熱可塑性接着剤
４１ａ，４１ｂ  ホーン（超音波印加手段）
５１ａ，５１ｂ  段差
６１ａ，６１ｂ  開口部
【図１】
2006319053.tif 000003
【図２】
2006319053.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006319053.tif 000009
【図８】
2006319053.tif 000010
【図９】
2006319053.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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