(57)【要約】【課題】電極同士の接触部分における電気抵抗値の制御が容易で安定した電気特性を備えつつ電子部品同士を確実に接続する。【解決手段】電子部品相互の接続構造は、例えばＲＰＣＢ１０及びＦＰＣ２０相互の接続に適用される。ＲＰＣＢ１０は、基板１１上に形成された電極１２を備え、電極１２は、凸部１２ａを備える。ＦＰＣ２０は、基板２１上に形成された電極２２を備え、電極２２は、凹部２２ａを備える。凹部２２ａを含めた電極２２上には、凹部２２ａの形状に沿ってワイヤ２３がボンディングされ、ＲＰＣＢ１０の電極１２形成側の面上には接着材１３が形成される。電極１２，２２を凸部及び凹部１２ａ，２２ａが嵌合するように位置合わせしてＲＰＣＢ１０及びＦＰＣ２０を熱圧着により接続する。電極１２，２２はワイヤ２３を介して金属結合されるので、電気抵抗値のばらつきが少ない接続を行うことができる。【選択図】図１
2011151103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品同士がそれぞれの電極を介して接続された電子部品相互の接続構造であって、
一方の電子部品の電極が凹部及び前記凹部に嵌合する他方の電子部品の電極が凸部からなり、
前記凹部及び凸部とワイヤとがボンディングされ、
前記電子部品間に絶縁性樹脂からなる接着材が形成されている
ことを特徴とする電子部品相互の接続構造。
【請求項２】
前記ワイヤは、金（Ａｕ）からなる
ことを特徴とする請求項１記載の電子部品相互の接続構造。
【請求項３】
前記接着材は、熱硬化性樹脂からなる
ことを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品相互の接続構造。
【請求項４】
前記電子部品の少なくとも一方は、フレキシブルプリント基板である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の電子部品相互の接続構造。
【請求項５】
第１の電子部品に凹状の第１の電極を形成する工程と、
第２の電子部品に前記第１の電極と嵌合可能な凸状の第２の電極を形成する工程と、
前記第１及び第２の電極の一方にワイヤを設置する工程と、
前記第１及び第２の電極の他方に絶縁性の接着材を形成する工程と、
前記第１及び第２の電極を嵌合すると共に、前記第１及び第２の電極に前記ワイヤをボンディングする工程とを備えた
ことを特徴とする電子部品相互の接続方法。
【請求項６】
前記第１の電極に前記ワイヤを設置し、前記第２の電極に前記接着材を形成する
ことを特徴とする請求項５記載の電子部品相互の接続方法。
【請求項７】
前記第１及び第２の電子部品の少なくとも一方は、フレキシブルプリント基板である
ことを特徴とする請求項５又は６記載の電子部品相互の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の電子部品を相互に電気的に接続する接続構造及び接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、下記特許文献１や特許文献２に開示されたように、ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ：異方性導電フィルム）やＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ：異方性導電ペースト）を用いて基板或いは電子機器等の電子部品を相互に電気的に接続することが行われている。図４は、ＡＣＦを用いた従来の接続構造を示す断面図である。
【０００３】
従来の接続構造においては、図４（ａ）に示すように、例えばそれぞれ電極（接続端子）１０１，１０２が形成された基板１０３，１０４を、それらの間に熱硬化性樹脂フィルム１０５中に導電粒子１０６が混在するＡＣＦ１０７を介在させた状態で、電極１０１，１０２同士が対向するように配置する。そして、図４（ｂ）に示すように、基板１０３，１０４同士を重ね合わせて熱圧着する。
【０００４】
この時、ＡＣＦ１０７中の電極１０１，１０２間にある導電粒子１０６はこれらの間に挟み込まれて物理的に接触し、基板１０３，１０４の電気的な導通が確保される。一方、ＡＣＦ１０７中の他の導電粒子１０６は互いに接触しないため、基板１０３，１０４においてそれぞれ隣接する電極１０１，１０２間の絶縁性は確保された状態で接続が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１６５０２号公報
【特許文献２】特開２００２−２１７２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１及び２に開示された従来の接続構造では、ＡＣＦの導電粒子との物理的な接触によって電極同士が電気的に導通されて基板が接続される。このため、例えば図４（ｂ）に示すように、電極１０１，１０２間に挟み込まれる導電粒子１０６の量などにより電気抵抗値が変化してしまうので、特に接続時のインピーダンスのコントロールなどを厳しく要求されるような場合においては、接続部分の電気抵抗値の制御が難しくなるという問題がある。
【０００７】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、電極同士の接触部分における電気抵抗値の制御が容易で安定した電気特性を備えつつ電子部品同士を確実に接続することができる電子部品相互の接続構造及び接続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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る電子部品相互の接続構造は、電子部品同士がそれぞれの電極を介して接続された電子部品相互の接続構造であって、一方の電子部品の電極が凹部及び前記凹部に嵌合する他方の電子部品の電極が凸部からなり、前記凹部及び凸部とワイヤとがボンディングされ、前記電子部品間に絶縁性樹脂からなる接着材が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る電子部品相互の接続構造によれば、一方が凹部及び他方がこの凹部に嵌合する凸部からなる電極にワイヤがボンディングされ、ワイヤを介して電極同士が金属結合されるので、電極同士の接触部分における電気抵抗値の制御が容易で安定した電気特性を備えた接続を行うことができる。
また、本発明に係る電子部品相互の接続構造によれば、上記電子部品間に形成された接着材を介して互いに接続されるので、電子部品同士を確実に接続することができる。
【００１０】
本発明に係る電子部品相互の接続構造において、前記ワイヤは、金（Ａｕ）からなることが好ましい。
【００１１】
また、前記接着材は、熱硬化性樹脂からなることが好ましい。
【００１２】
更に、前記電子部品の少なくとも一方は、フレキシブルプリント基板であることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る電子部品相互の接続方法は、第１の電子部品に凹状の第１の電極を形成する工程と、第２の電子部品に前記第１の電極と嵌合可能な凸状の第２の電極を形成する工程と、前記第１及び第２の電極の一方にワイヤを設置する工程と、前記第１及び第２の電極の他方に絶縁性の接着材を形成する工程と、前記第１及び第２の電極を嵌合すると共に、前記第１及び第２の電極に前記ワイヤをボンディングする工程とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る電子部品相互の接続方法によれば、第１の電子部品に形成された凹状の第１の電極及び第２の電子部品に形成された凸状の第２の電極の一方にワイヤを設置し、他方に接着材を形成して、第１及び第２の電極を嵌合すると共に、前記ワイヤをボンディングする。このため、ワイヤを介して第１及び第２の電極同士が金属結合されると共に、接着材を介して互いに接続されるので、接触部分の電気抵抗値の制御が容易で安定した電気特性を備えつつ電子部品同士を確実に接続することができる。
【００１５】
本発明に係る電子部品相互の接続方法において、前記第１の電極に前記ワイヤを設置し、前記第２の電極に前記接着材を形成するようにしても良い。
【００１６】
また、前記第１及び第２の電子部品の少なくとも一方は、フレキシブルプリント基板であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電極同士の接触部分における電気抵抗値の制御が容易で安定した電気特性を備えつつ電子部品同士を確実に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子部品相互の接続構造を示す断面図である。
【図２】同接続構造が適用される電子部品の一部を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電子部品相互の接続方法による工程を示すフローチャートである。
【図４】従来の接続構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、添付の図面を参照して、この発明に係る電子部品相互の接続構造及び接続方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
本実施形態に係る電子部品相互の接続構造は、図１（ａ）に示すように、例えばリジッド基板（Ｒｉｇｉｄ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ：ＲＰＣＢ）１０と、フレキシブルプリント基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ：ＦＰＣ）２０との相互の接続に適用される。
【００２１】
ＲＰＣＢ１０は、例えば厚さ４００μｍのガラスエポキシ基材からなる基板１１と、この基板１１の片面上に形成された銅（Ｃｕ）からなる電極１２とを備える。電極１２は、例えば厚さ３５μｍのＣｕからなる回路上に厚さ１０μｍのＣｕメッキを施して形成された、直径８０μｍで高さ１０μｍの円柱状の凸部１２ａを備えた構造からなる。
【００２２】
また、ＲＰＣＢ１０は、基板１１の電極１２形成側の面上に形成されたエポキシ系のソルダーレジスト（図示せず）と、その上に均一に塗布されたエポキシ系の熱硬化性樹脂からなる接着材１３とを有する。なお、電極１２上のソルダーレジストは開口され、この開口部内にて露出する電極１２の表面には金（Ａｕ）メッキが施されている。
【００２３】
一方、ＦＰＣ２０は、例えば厚さ２５μｍのポリイミド基材からなる基板２１と、この基板２１の片面上に形成されたＣｕからなる電極２２とを備える。電極２２は、例えば厚さ１８μｍのＣｕからなる回路上に厚さ１０μｍのＣｕメッキを施して形成された、孔径１００μｍで深さ１０μｍの円形の凹部２２ａを備えた構造からなる。
【００２４】
また、ＦＰＣ２０は、基板２１の電極２２形成側の面上に積層されたポリイミド系のフィルムからなるカバーレイ（図示せず）を有する。なお、電極２２上のカバーレイは開口され、この開口部内にて露出する電極２２の表面にはＡｕメッキが施された上で、更にＡｕからなるワイヤ２３がボンディングによって凹部２２ａの形状に沿うように形成されている。なお、各電極１２，２２は、例えばピッチが４００μｍ、Ｌ／Ｓ（ライン／スペース）が２００／２００μｍとなるように形成されている。
【００２５】
ワイヤ２３は、図２（ａ）に示すように、電極２２の凹部２２ａの中心を通って図中矢印Ｘ方向に沿うように凹部２２ａの形状に沿って１つだけボンディングされても良いが、図２（ｂ）に示すように、図中矢印Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ沿うように２つボンディングされても良く、更にこれよりも多くボンディングされても良い。
【００２６】
また、ワイヤ２３は、例えば図２（ｃ）に示すように、電極２２の凹部２２ａが図中矢印Ｙ方向に沿って直線状に延びる溝状に形成された場合は、図中矢印Ｘ方向に沿うように凹部２２ａの形状に沿って、且つ図中矢印Ｙ方向に複数並設されるように複数ボンディングされても良い。なお、この場合は、図示は省略するが、ＲＰＣＢ１０の電極１２の凸部１２ａも凹部２２ａに嵌合可能な図中矢印Ｙ方向に沿って延びる突条に形成されると良い。
【００２７】
このように構成されたＲＰＣＢ１０とＦＰＣ２０とを、電極１２，２２の凸部１２ａ及び凹部２２ａを位置合わせした後に、例えば図１（ａ）中白抜き矢印で示すようにＦＰＣ２０をＲＰＣＢ１０上に移動させて重ね合わせた上で嵌合させて、両者を熱圧着（或いは超音波接合）することにより、図１（ｂ）に示すように、ＲＰＣＢ１０及びＦＰＣ２０が電気的且つ機械的に接続される。
【００２８】
この時、電極１１及び１２（特に、凸部１２ａ及び凹部２２ａ）とワイヤ２３とがボンディングされ、電極１１，１２は、ワイヤ２３により一定の面積で金属結合されるので、電極１１，１２間の接続時における電気抵抗値のばらつきは極力抑えられ、良好な電気特性を得ることが可能となる。また、熱圧着時に電極１１，１２間に存する接着材１３は、ワイヤ２３によってほぼ切断に近い状態で押し分けられる（押し退けられる）ので、電気的な接続を阻害することはない。
【００２９】
従って、本実施形態に係る電子部品相互の接続構造を用いれば、ＲＰＣＢ１０及びＦＰＣ２０の電極１２，２２同士の接触部分（特に、凸部１２ａ及び凹部２２ａ）における電気抵抗値の制御が容易となる。このため、安定した電気特性を備えつつ電子部品同士を確実に接続することができる。
【００３０】
なお、上述した接続構造においては、電子部品としてＲＰＣＢ１０及びＦＰＣ２０を例に挙げて説明したが、このような基板同士の接続の他に、リジッドフレキシブル基板を用いたり、基板と半導体装置などとの接続や、半導体装置同士の接続などにも本発明に係る接続構造は良好に適用することができる。
【００３１】
また、電極１２，２２の凸部１２ａ及び凹部２２ａの形状として、円柱状の凸部と円形の凹部、突条の凸部と溝状の凹部の組み合わせを例に挙げて説明したが、その他にも角柱状の凸部と矩形の凹部との組み合わせや、多角形からなる凹凸部等を採用するようにしても良い。上述した接続構造においては、これらの凹凸部を嵌合させて接続を行うため、電子部品同士が接続時に横ずれ（平行ずれや位置ずれ）などを起こすことなく、位置合わせ及び接続を確実に行うことができる。
【００３２】
更に、上述した接続構造においては、電極１２，２２（凸部１２ａ及び凹部２２ａを含む）の表面にＡｕメッキを施し、Ａｕからなるワイヤ２３を電極２２にボンディングしたものを例に挙げて説明したが、アルミニウム（Ａｌ）やその他の導電材（例えば、銀（Ａｇ）パラジウム（Ｐｄ）など）を用いてメッキを施したりワイヤ２３を作製しても良い。また、ＲＰＣＢ１０やＦＰＣ２０の各構成部の数値等も、設計により任意に設定することができる。
【００３３】
なお、ワイヤ２３は、凹部２２ａ内に設けられた部分以外の電極２２の表面に配置された部分（根本の部分）が、そのボンディング対応箇所が表面から凹むように電極２２の表面形状を加工した上でボンディングすることにより、高さ方向に（表面上に）出っ張らないように配置されていても良い。このようにすれば、凸部１２ａ及び凹部２２ａ以外の電極１２，２２同士の接続性を更に良好にすることができる。
【００３４】
その他、ワイヤ２３を凸部１２ａの形状に沿って電極１２に形成したり、ＲＰＣＢ１０の電極１２に凹部２２ａを形成すると共にＦＰＣ２０の電極２２に凸部１２ａを形成したりして、接続を行うようにしても良い。また、電極１２，２２にそれぞれ交互に凸部及び凹部１２ａ，２２ａを形成するようにしても良い。
【００３５】
ここで、本発明の一実施形態に係る電子部品相互の接続方法による接続工程について説明する。図３に示すように、まず、ＦＰＣ２０の電極２２に凹部２２ａをサブトラクティブ法やセミアディティブ法などのエッチングにより形成する（ステップＳ１００）。また、ＲＰＣＢ１０の電極１２に凸部１２ａを同様にエッチングにより形成する（ステップＳ１０２）。
【００３６】
次に、形成した凹部２２ａを含む電極２２にワイヤ２３をボンディング等により設置し（ステップＳ１０４）、ＲＰＣＢ１０の電極１２形成側の面上に接着材１３を塗布する（ステップＳ１０６）。その後、ＲＰＣＢ１０とＦＰＣ２０とを電極１２，２２の凸部及び凹部１２ａ，２２ａが正確に嵌合するように位置合わせを行い（ステップＳ１０８）、ヒーターツール等を用いて例えば３５０℃の温度で加熱しながら加圧すると共に超音波を当てて熱圧着及びボンディングして（ステップＳ１１０）、両者を接続する。
【００３７】
このような接続工程により、ＲＰＣＢ１０及びＦＰＣ２０が電気的且つ機械的に確実に接続される。なお、熱圧着及びボンディング工程（ステップＳ１１０）を経た後に、両者をオーブン装置等を用いて１５０℃雰囲気中に所定時間（例えば、一時間）放置することにより、接着材１３を確実に熱硬化させると良い。
【符号の説明】
【００３８】
１０        リジッド基板（ＲＰＣＢ）
１１        基板
１２        電極
１２ａ      凸部
１３        接着材
２０        フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）
２１        基板
２２        電極
２２ａ      凹部
２３        ワイヤ
【図１】
2011151103.tif 000003
【図２】
2011151103.tif 000004
【図３】
2011151103.tif 000005
【図４】
2011151103.tif 000006