(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の基板が簡便かつ強固に装着接続され、薄型化されている回路基板、その製造方法およびそれを用いた電子機器を提供する。【解決手段】第１の導体６が設けられた第１の基板２と、第２の導体９が設けられた第２の基板３とが重畳され、第１の基板２と第２の基板３とが重畳された領域に、貫通孔１２が第１の基板２を厚み方向に貫通しており、第１の導体６は、第２の基板３と向かい合う面とは反対側の面の開口部周辺に、また第２の導体９は、第１の基板２と向かい合う面の貫通孔に臨む位置に設けられている。金属材料１３が貫通孔に充填され、第１の導体６および第２の導体９は電気的に接続されている。【選択図】図２
2008034661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導体が設けられた第１の基板の一部または全部と、第２の導体が設けられた第２の基板の一部または全部とが重畳される回路基板であって、
前記第１の導体は、前記第１の基板を厚み方向に貫通し、第１の基板と第２の基板とが重畳された領域に設けられた貫通孔の前記第２の基板と向かい合う面とは反対側の面の開口部周辺に設けられ、
前記第２の導体は、前記第１の基板と向かい合う面の前記貫通孔に臨む位置に設けられ、
前記貫通孔に充填され、前記第１の導体および前記第２の導体を電気的に接続させる金属材料を備えることを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記第２の基板は、前記第１の基板と向かい合う面の前記貫通孔に臨む位置に、前記貫通孔に挿入された凸部を有し、前記第２の導体は、前記凸部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
前記金属材料は、ろう材であることを特徴とする請求項１または２に記載の回路基板。
【請求項４】
前記第２の基板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２に記載の回路基板。
【請求項５】
前記フレキシブルプリント基板はポリイミド樹脂に導体が印刷されたものであることを特徴とする請求項４に記載の回路基板。
【請求項６】
前記第１の導体と前記第２の導体とは少なくとも２箇所で電気的に接続されており、
前記第２の導体は、前記２箇所間で電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の回路基板。
【請求項７】
前記第１の基板および前記第２の基板を貫く貫通穴が設けられており、
前記第２の導体が、前記貫通穴を迂回するように設計されていることを特徴とする請求項６に記載の回路基板。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の回路基板が搭載されることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
前記第１の基板のみが筐体に固定されることを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
【請求項１０】
請求項２、４または５に記載の前記第２の基板の凸部を形成する方法であって、凸部を有する金型にフレキシブルプリント基板を押し付けて前記凸部を形成することを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の回路基板を製造する製造方法であって、
前記貫通孔と前記第２の導体との位置を合わせる工程と、
前記金属材料を充填および被覆する位置に孔が開いたメタルマスクを前記回路基板の上に設置する工程と、
メタルマスクの上から金属材料を充填および被覆する工程と、
メタルマスクを除去する工程と、
リフロー炉へ投入して金属材料を溶融させ、前記第１の導体および前記第２の導体を接続させる工程とを有することを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項１２】
前記凸部の高さは、前記第１の基板の厚みと前記メタルマスクの厚みとの合計よりも低いことを特徴とする請求項１１に記載の回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板、その製造方法およびそれを用いた電子機器に関し、たとえばオーディオビジュアル機器などに使用される回路基板、その製造方法およびそれを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、精密機器の小型化および省スペース化の要請によって、基板配線を３次元的に多層化する方法が使用されている。
【０００３】
絶縁層を挟んで上下に第１配線パターンと第２配線パターンとを形成し、第１配線パターンと一体化した下パッドの形状を、絶縁層に形成した孔の形状よりも大きく形成し、孔の底面の全面に下パッドを配置し、この下パッドに第２配線パターンと一体化した上パッドを被着形成することによって、これら配線パターンが絶縁層に形成した孔を通じて電気的に接続させる配線基板が開示されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また射出成形プリント基板であるカバー上に、突起を２組形成し、その突起間を接続させる導体を形成するとともに、射出成形プリント基板であるケース上に、突起と嵌合する凹部と凹部側導体とを形成し、突起及び凹部を嵌合させて、ケースとカバーとを組み合わせ、カバー上の導体をジャンパー配線として、ケース上の複数の導体が電気的に接続された回路基板が開示されている（特許文献２参照）。
【０００５】
図１４は、従来の回路基板３５の構成を簡略化して示す図である。図１４（ａ）は平面図であり、図１４（ｂ）は図１４（ａ）の切断面線Ａ−Ａからみた断面図である。図１４で示すように、複数の銅箔３４を電気的に接続させるために、たとえば０Ωチップ抵抗３１をジャンパーとして使用する方法が開示されている。回路基板３５の銅箔３４が設けられた面は、銅箔３４の接続を目的とする部分を除いて、液レジスト３３によって覆われている。銅箔３４と０Ωチップ抵抗３１とははんだ３２によって接合されている。またジャンパー線（リード線）等を使用する方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１４８７９１号公報
【特許文献２】特開平６−２２４５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された回路基板は、絶縁層をはさんだ２層配線構造からなる。配線の接続箇所にあたるパッドは、上パッドよりも下パッドが大きくなければならず、２層にする製法が複雑である。また絶縁層を薄くすると、第１配線パターンと第２配線パターンとの間の間隔が小さくなり、絶縁不良が起こるという不都合が生じるので、全体の厚み増加は免れない。
【０００８】
特許文献２に記載された配線構造は、一方の射出成形プリント基板上に突起および突起側導体パターンを形成するとともに、他方の射出成形プリント基板上に突起と嵌合する凹部および凹部側導体パターンを形成しており、突起と凹部を嵌合させるように、両射出成形プリント基板を組み合わせるので、全体の厚み増加は免れない。０Ωチップ抵抗を用いる場合は、抵抗器の長さによってジャンパーの距離が制限されるので、ジャンパー長さが長い場合は、図１４に示すようにいくつかの０Ωチップ抵抗３１で連結する必要があり、製法が複雑である。ジャンパー線などを面接触ではんだ付けを行う場合は、はんだ付けの信頼性が悪い。またはんだ付けの後、２枚の回路基板を引きはがす場合に、銅箔の接着力の強度で破壊強度が決定される。この場合接着力が弱いので、接着部ははがれやすいという不具合がある。
【０００９】
本発明の目的は、上述の回路基板の接続上の課題を解決して、複数の基板が簡便かつ強固に装着接続され、薄型化されている回路基板、その製造方法およびそれを用いた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、第１の導体が設けられた第１の基板の一部または全部と、第２の導体が設けられた第２の基板の一部または全部とが重畳される回路基板であって、
前記第１の導体は、前記第１の基板を厚み方向に貫通し、第１の基板と第２の基板とが重畳された領域に設けられた貫通孔の前記第２の基板と向かい合う面とは反対側の面の開口部周辺に設けられ、
前記第２の導体は、前記第１の基板と向かい合う面の前記貫通孔に臨む位置に設けられ、
前記貫通孔に充填され、前記第１の導体および前記第２の導体を電気的に接続させる金属材料を備えることを特徴とする回路基板である。
【００１１】
また本発明は、前記第２の基板は、前記第１の基板と向かい合う面の前記貫通孔に臨む位置に、前記貫通孔に挿入された凸部を有し、前記第２の導体は、前記凸部に設けられることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記金属材料は、ろう材であることを特徴とする。
また本発明は、前記第２の基板はフレキシブルプリント基板であることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記フレキシブルプリント基板はポリイミド樹脂に導体が印刷されたものであることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記第１の導体と前記第２の導体とは少なくとも２箇所で電気的に接続されており、
前記第２の導体は、前記２箇所間で電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記第１の基板および前記第２の基板を貫く貫通穴が設けられており、
前記第２の導体が、前記貫通穴を迂回するように設計されていることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記回路基板が搭載されることを特徴とする電子機器である。
また本発明は、前記第１の基板のみが筐体に固定されることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記第２の基板の凸部を形成する方法であって、凸部を有する金型にフレキシブルプリント基板を押し付けて前記凸部を形成することを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記回路基板を製造する製造方法であって、
前記貫通孔と前記第２の導体との位置を合わせる工程と、
前記金属材料を充填および被覆する位置に孔が開いたメタルマスクを前記回路基板の上に設置する工程と、
メタルマスクの上から金属材料を充填および被覆する工程と、
メタルマスクを除去する工程と、
リフロー炉へ投入して金属材料を溶融させ、前記第１の導体および前記第２の導体を接続させる工程とを有することを特徴とする回路基板の製造方法である。
【００１９】
また本発明は、前記凸部の高さは、前記第１の基板の厚みと前記メタルマスクの厚みとの合計よりも低いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、第１の導体が設けられた第１の基板の一部または全部と、第２の導体が設けられた第２の基板の一部または全部とが重畳され、第１の基板と第２の基板とが重畳された領域に、貫通孔が第１の基板を厚み方向に貫通している。
【００２１】
第１の導体は、第２の基板と向かい合う面とは反対側の面の開口部周辺に、また第２の導体は、第１の基板と向かい合う面の貫通孔に臨む位置に設けられている。金属材料が貫通孔に充填され、第１の導体および第２の導体は電気的に接続されている。第１の基板の所望の接続位置に貫通孔をあけ、第２の基板の所望の接続位置と位置を合わせ、貫通孔を金属材料で充填するだけで、第１の基板と第２の基板とを簡便に接続することができる。また第１の基板と第２の基板とを厚み方向で同じ向きで重畳するので、回路基板の薄型化が図れる。さらに金属材料で貫通孔は充填されているので、強固に第１の基板と第２の基板とは装着接続される。
【００２２】
これによって、簡便かつ強固に複数の基板が装着接続され、回路基板の薄型化を図ることが可能になる。
【００２３】
また本発明によれば、第２の基板は、第１の基板と向かい合う面の貫通孔に臨む位置に凸部を有し、凸部は貫通孔に挿入されている。第２の導体は、凸部に設けられている。
【００２４】
第１の基板の所望の接続位置に貫通孔をあけ、第２の基板の所望の接続位置に凸部を設け貫通孔に挿入し、貫通孔を金属材料で充填するだけで、第１の基板と第２の基板とを簡便に接続することができる。また第１の基板と第２の基板とを厚み方向で同じ向きで重畳するので、回路基板の薄型化が図れる。さらに金属材料で貫通孔は充填され、凸部が貫通孔に挿入されているので、強固に第１の基板と第２の基板とは装着接続される。
【００２５】
第２の基板が凸部を有しているので、第２の基板と金属材料とが接する面の面積は広くなり、また凸部は貫通孔に挿入されていることによって、簡便かつさらに強固に複数の基板が装着接続され、回路基板の薄型化を図ることが可能になる。
【００２６】
また本発明によれば、金属材料は、ろう材であることが好ましい。ろう材とは、溶融しやすく、金属材を接合するのに用いられる合金材料をいい、たとえばはんだが挙げられる。ろう材は、導体を電気的に接続させるための材料として適しており、ろう材によれば、簡便かつ強固に複数の回路基板は装着接続される。
【００２７】
また本発明によれば、第２の基板はフレキシブルプリント基板（以下「ＦＰＣ」という）であることが好ましい。
【００２８】
ＦＰＣは、Flexible Printed Circuitの略称であり、可撓性のある絶縁基板を用いているので加工しやすい。特に基板に凸部を容易に形成することができ、簡便に複数の基板は装着接続される。
【００２９】
また本発明によれば、第２の基板はポリイミド樹脂に導体を印刷したＦＰＣであることが好ましい。
【００３０】
ポリイミド樹脂は、絶縁性、強度、耐熱性、耐薬品性および寸法安定性に優れているので、ＦＰＣの絶縁基板として使用するのに適しており、特に基板に凸部を容易に形成することができ、凸部の形状を安定して保つので、より強固に複数の基板は装着接続される。
【００３１】
また本発明によれば、第１の導体と第２の導体とは少なくとも２箇所で電気的に接続されており、第２の導体は２箇所間で電気的に接続されている。
【００３２】
これによって、第２の基板をジャンパー線として利用することができ、さらにジャンパー線の長さおよび形状を自由に設計できるという効果がある。
【００３３】
また本発明によれば、第１の導体と第２の導体とは少なくとも２箇所で電気的に接続されており、第２の導体は２箇所間で電気的に接続されている。さらに回路基板には、第１の基板および第２の基板を貫く、配線を目的としない貫通穴が設けられており、第２の導体が、貫通穴を迂回するように設計されている。
【００３４】
貫通穴は、たとえば基板をハウジングなどに固定するためのビス穴として利用することができ、また高さのある部品を回避するために利用することもできるので、回路基板の用途がさらに広くなるという効果がある。
【００３５】
また本発明によれば、電子機器には、上記の効果を備えるいずれかの回路基板が搭載される。
【００３６】
これらの構造は安価で簡易であるので、精密部品を搭載し、たとえばオーディオビジュアル機器またはパソコンの構成部品である光ピックアップまたはハードディスク装置などに適用され、小型化、薄型化および省スペース化を図ることができるという効果がある。
【００３７】
また本発明によれば、第１の基板のみが筐体に固定され、第２の導体は第１の導体に接続されている。
【００３８】
将来の設計変更などで変更が想定される回路を第２の基板の形状で配置すれば、第２の基板のみの交換によって容易に対応することができる。
【００３９】
また本発明によれば、凸部を有する金型にＦＰＣを押し付けることによってＦＰＣ上に凸部を形成する。これによってＦＰＣの伸縮性を利用して、容易に凸部を形成することができる。
【００４０】
また本発明によれば、貫通孔と第２の導体との位置を合わせる工程と、メタルマスクを回路基板上に設置する工程と、金属材料を充填および被覆する工程と、メタルマスクを除去する工程と、リフロー炉へ投入して金属材料を溶融させ、第１の導体および第２の導体を接続させる工程とを含む製造方法によって回路基板が製造される。
【００４１】
これによってはんだ量の定量化、はんだ付けの信頼性の向上および破壊強度の増加を実現する回路基板を製造することが可能となる。
【００４２】
また本発明によれば、凸部の高さは、第１の基板の厚みとメタルマスクの厚みとの合計よりも低いことが好ましい。
【００４３】
これによって金属材料をメタルマスクの上から塗布する際に、凸部が障害とならず、均一に金属材料を塗布することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
本実施形態に係る回路基板をなす配線基板は、絶縁基板材料の柔軟性の有無によって、リジッドプリント配線基板、ＦＰＣおよびリジッド・フレックスプリント配線基板に分類される。通常プリント配線基板（以下「ＰＷＢ」という）といえば、リジッドプリント配線基板のことをいう。ＰＷＢはPrinted Wiring Boardの略称である。
【００４５】
また可撓性のある絶縁基板を用いた配線基板をＦＰＣという。ＦＰＣは可撓性があるので、電子機器内部の狭い空間に立体的に高密度実装されることが可能である。電子機器の小型化および可搬化に伴って、ＦＰＣの需要はますます高まっている。ＰＷＢは、主にサブトラクティブ法またはアディティブ法によって製造される。
【００４６】
サブトラクティブ法とは、金属張絶縁基板上の導体の不要部分を、たとえばエッチングなどによって選択的に除去して、所望の導体パターンを有する導体を形成するＰＷＢの製造方法である。導体パターンとは、ＰＷＢで導電性材料が形成する図形をいい、絶縁基板とは、表面に所望の導体パターンを有する導体を形成することができる絶縁材料をいう。金属張絶縁基板には、たとえば銅張積層板がある。
【００４７】
アディティブ法とは、絶縁基板上に導電性材料を、たとえば無電解めっきなどによって選択的に析出させて、所望の導体パターンを有する導体を形成するＰＷＢの製造方法である。
【００４８】
ＦＰＣの製造方法は、基本的にはＰＷＢのサブトラクティブ法による製造方法と同じである。異なる点は、カバーレイのラミネート作業がある点である。
【００４９】
カバーレイのラミネート作業とは、片面に接着剤が塗布されたカバーレイ用のフィルムを、形成された導体パターン上に位置合わせして加熱および加圧によって接着させる作業である。
【００５０】
その後、別工程で、穴あけまたは凸部の形成を行う。穴あけ加工の手法には、ドリル穴あけ加工とレーザー穴あけ加工とがある。
【００５１】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態である回路基板１を説明する平面図である。回路基板１は、第１の基板２と第２の基板３とからなり、第１の基板２を破線で、第２の基板３を実線で示す。第１の基板２と第２の基板３とは接続部４によって電気的に接続されている。
【００５２】
図２（ａ）は、本発明の実施の第１形態である回路基板５に設けられた接続部４の構成を簡略化して示す平面図である。第１の基板２の一部または全部と、第２の基板３の一部または全部とは重畳されており、接続部４の周辺は金属材料１３で被覆されている。図２（ｂ）は、図２（ａ）の切断面線Ａ−Ａからみた断面図である。第１の基板２の一部または全部と、第２の基板３の一部または全部とは重畳されている。
【００５３】
第１の導体６は、第１の基板２を厚み方向に貫通し、第１の基板２と第２の基板３とが重畳された領域に設けられた貫通孔１２の第２の基板３と向かい合う面とは反対側の面の開口部周辺に設けられている。第２の導体９は、第１の基板２と向かい合う面の貫通孔１２に臨む位置に設けられている。
【００５４】
第１の基板２は、第１の絶縁基板８と、第１の絶縁基板８の第２の基板３と向かい合う面とは反対側の面に設けられた第１の導体６と、液レジスト７とを含んで構成される。第１の導体６のうち、貫通孔１２の開口部周辺を除く部分は液レジスト７によって覆われており、貫通孔１２の開口部周辺に設けられた部分は、第２の導体９との電気的接続のために露出している。
【００５５】
また第２の基板３は、第２の絶縁基板１１と、第２の絶縁基板１１の第１の基板と向かい合う面の貫通孔１２に臨む位置に設けられた第２の導体９と、液レジスト１０とを含んで構成される。第２の導体９のうち、貫通孔１２に臨む位置を除く部分は液レジスト１０によって覆われており、貫通孔１２に臨む位置に設けられた部分は、第１の導体６との電気的接続のために露出している。
【００５６】
貫通孔１２は金属材料１３によって充填されているので、第１の導体６と第２の導体９とは金属材料１３によって電気的に接続されている。
【００５７】
図２（ａ）において貫通孔１２の、第１の基板２の厚み方向に垂直な断面からみた断面形状は円形になっている。しかしながら本発明は本実施形態に限定されるものではなく、貫通孔１２は、円形でなくてもよい。たとえば楕円形や、多角形であってもよい。以下挙げられるすべての実施形態においても、同様のことがいえる。
【００５８】
図３（ａ）は本発明の実施の第１形態である回路基板５に設けられた接続部４の構成を簡略化して示す平面図であり、配線状態がわかりやすいように、金属材料１３は図示していない。以下図４（ａ）から図６（ａ）についても同様である。図３（ｂ）は図３（ａ）の切断面線Ａ−Ａからみた断面図であり、図２（ｂ）と同じ構成である。
【００５９】
図４（ａ）は本発明の実施の第２形態である回路基板１４に設けられた接続部４の構成を簡略化して示す平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の切断面線Ａ−Ａからみた断面図である。
【００６０】
本発明の実施の第２形態に係る第１の基板２は、本発明の実施の第１形態で説明した第１の基板２と同じ構造である。第２の基板３は、第１の基板２と向かい合う面の貫通孔１２に臨む位置に、凸部１５を有し、凸部１５は貫通孔１２に挿入されている。第２の導体９は、凸部１５に設けられている。
【００６１】
第１の基板２の所望の接続位置に貫通孔１２をあけ、第２の基板３の所望の接続位置に凸部１５を設け貫通孔１２に挿入し、貫通孔１２を金属材料１３で充填するだけで、第１の基板２と第２の基板３とを簡便に接続することができる。また第１の基板２と第２の基板３とを厚み方向で同じ向きで重畳するので、回路基板１４の薄型化が図れる。さらに金属材料１３で貫通孔１２は充填され、さらに凸部が貫通孔１２に挿入されているので、強固に第１の基板２と第２の基板３とは装着接続される。
【００６２】
本実施形態のように、第２の基板３に凸部１５が設けられている場合、第２の基板３はＦＰＣであることが、加工性および省スペースの観点から望ましい。
【００６３】
また、第２の基板３としては、ＦＰＣとしてポリイミド樹脂に導体を印刷したＦＰＣであれば、絶縁性やコストの観点から望ましい。
【００６４】
図５（ａ）は本発明の実施の第３形態である回路基板１６の構成を簡略化して示す平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の切断面線Ａ−Ａからみた断面図である。
【００６５】
回路基板１６には接続部４が２箇所で形成され、第１の導体６は２箇所の接続部４の間で電気的に接続されていないが、第２の導体９は２箇所の接続部４の間で電気的に接続されているので、第２の導体９は、第１の導体６のジャンパー線として働く。これによって電気的に接続されていなかった第１の導体６の２箇所の接続部４間は、電気的に接続される。第２の基板３は、第１の基板２のジャンパー回路基板として働く。
【００６６】
本実施形態では、第２の基板３には凸部が設けられているが、本発明の実施の第１形態のように、凸部が設けられていない構造であってもかまわない。
【００６７】
図６（ａ）は本発明の実施の第４形態である回路基板１７の構成を簡略化して示す平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の切断面線Ａ−Ａからみた断面図である。
【００６８】
本発明の実施の第４形態は、本発明の実施の第３形態とほぼ同じであり、回路基板１７には接続部４が２箇所で形成され、第２の基板３は、第１の基板２のジャンパー回路としての役割を果たす。さらに第１の基板２および第２の基板３を貫く、配線を目的としない貫通穴１８が回路基板１７には設けられており、第１の導体６および第２の導体９が、貫通穴１８を迂回するように設けられる。
【００６９】
本実施形態では、第２の基板３には凸部が設けられているが、本発明の実施の第１形態のように、凸部が設けられていない構造であってもかまわない。
【００７０】
図７は本発明の実施の第５形態である回路基板１９の構成を簡略化して示す図である。第２の基板３には、部品２０が搭載されており、第１の基板２には部品２１が搭載されている。第１の基板２と第２の基板３とは接続部４において電気的に接続されている。第１の基板２のみが筐体に固定されるので、将来の設計変更などで変更が想定される回路を第２の基板３に配置すれば、第２の基板３のみの交換によって容易に対応できる。
【００７１】
図８は本発明の実施形態に係る第２の基板３の貫通穴１８または凸部２４を形成する方法を説明する断面図である。
【００７２】
貫通穴１８および凸部２４を形成する雌型の金型２２と、貫通穴１８および凸部２４を形成する雄型の金型２３との間に第２の基板３を挟み、金型２２と金型２３とを押し付けることによって、貫通穴１８および凸部２４を形成することができる。
【００７３】
雌型の金型２２は、貫通穴１８を形成するための凹部２５および凸部２４を形成するための凹部２６を有している。凹部２６雄型の金型２３は、貫通穴１８を形成するための凸部２７および凸部２４を形成するための凸部２８を有している。
【００７４】
図９〜図１１は本発明の実施形態に係る金属材料１３の塗布方法を簡略化して示す図である。
【００７５】
図９（ａ）はメタルマスク２９を設置した状態を示す平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）の切断面線Ａ−Ａからみた断面図である。メタルマスク２９は、金属材料１３によって充填および被覆する部分、つまり接続部４に対応する部分にメタルマスク開口部３０が設けられており、第１の基板２の上に設置されている。メタルマスク開口部３０には、金属材料１３が充填される。金属材料１３は、ろう材であることが望ましい。ろう材とは、溶融しやすく、金属材を接合するのに用いられる合金であり、たとえばはんだが挙げられる。本実施形態では、はんだペーストを使用する。はんだペーストは、はんだ（ソルダ）粉末とペースト状フラックスとの混合物をいう。はんだペーストをソルダペーストまたはクリームはんだともいう。
【００７６】
本実施形態ではリフロー・はんだ付けによってはんだ付けを行う。リフロー・はんだ付けとは、あらかじめ接続部にはんだペーストの印刷によって必要量のはんだを供給しておき、その後、加熱してはんだを溶融させ、はんだ付けを行う方法である。リフロー・はんだ付けには、熱風法、遠赤外線法、ＶＰＳ法がある。
【００７７】
はんだペーストの印刷には、スクリーン印刷法が用いられる。スクリーン印刷法では、はんだペーストはスキージとよばれるへらによって、メタルマスク開口部に供給される。
【００７８】
メタルマスクはスキージによって湾曲して接続部と接触し、スキージの移動によってメタルマスクは接続部から離れ、はんだペーストがメタルマスク開口部から接続部に転写される。
【００７９】
フロー・はんだ付けによってはんだ付けを行ってもよい。フロー・はんだ付けとは、溶融したはんだを接続部に供給すると同時にはんだ付けを行う方法である。
【００８０】
メタルマスクは、版枠とスクリーンとマスクとで構成される。メタルマスク２９は、ステンレス、りん青銅またはニッケルなどを含んで構成される１００〜３００μｍの厚さの金属板であり、スクリーンマスクまたはステンシルとも呼ばれる。メタルマスク２９の版枠は、印刷時の位置合わせと印刷機へ固定する役目がある。
【００８１】
またはんだペースト印刷機によれば、接続部とメタルマスクとを自動的に位置補正し、高精度に印刷することが可能である。はんだ量は、メタルマスク２９の厚さとメタルマスク開口部３０の面積との積である。
【００８２】
図１０（ａ）は金属材料１３を塗布後、メタルマスク２９を外した状態を示す平面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の切断面線Ａ−Ａからみた断面図である。接続部４は、金属材料１３で充填および被覆されている。
【００８３】
図１１（ａ）はリフローによって接続された状態を示す平面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の切断面線Ａ−Ａからみた断面図である。リフローによって溶融した金属材料１３が再び凝固することにより、第１の導体６および第２の導体９は電気的に接続される。
【００８４】
図１２は、本発明の実施形態に係る基板の接続方法を段階的に説明するフローチャートである。
【００８５】
図９〜図１２を基に、本発明の実施の一形態である回路基板の接続方法について説明する。
【００８６】
本実施形態においては、まず第１の基板２に設けられた貫通孔１２の第２の基板３と向かい合う面の開口部と、第２の導体９の第１の基板２と向かい合う面の貫通孔１２に臨む位置とを合わせる（ステップＳ１）。この際、たとえばテープなどで第１の基板２および第２の基板３を仮固定しておくことが望ましい。金属材料１３によって充填および被覆する部分、つまり接続部４に臨む部分にメタルマスク開口部３０を設け、図９で示すように、メタルマスク２９を第１の基板２の上に設置する（ステップＳ２）。第２の基板３に凸部１５が設けられている場合は、凸部１５の高さは、第１の基板２の厚みとメタルマスク２９の厚みとの合計よりも低いことが好ましい。凸部１５の高さとは、図１３に示すように、第２の基板３の第１の基板２と向かい合う面から凸部１５の頂点までの高さｈをいう。
【００８７】
第２の基板３の次に、メタルマスク２９の上から貫通孔１２を金属材料１３で充填および被覆し（ステップＳ３）、図１０で示すように、メタルマスク２９を外す（ステップＳ４）。抵抗器など必要な搭載部品を配置し（ステップＳ５）、回路基板１６をリフロー炉に投入して金属材料１３を溶融させ、図１１で示すように、第１の導体６と第２の導体９とを電気的に接続させる（ステップＳ６）。
【００８８】
第１の基板２の表面から、第１の導体６および第２の導体９のうち液レジストで覆われていない部分を覆うように金属材料１３は塗布されているので、第１の導体６および第２の導体９は、金属材料１３を介して電気的に接続される。よって金属材料１３は第１の導体６および第２の導体９と接触するように塗布されればよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施の一形態である回路基板１を説明する平面図である。
【図２】本発明の実施の形態である回路基板５の構成を簡略化して示す図である。
【図３】本発明の実施の第１形態である回路基板５の構成を簡略化して示す図である。
【図４】本発明の実施の第２形態である回路基板１４の構成を簡略化して示す図である。
【図５】本発明の実施の第３形態である回路基板１６の構成を簡略化して示す図である。
【図６】本発明の実施の第４形態である回路基板１７の構成を簡略化して示す図である。
【図７】本発明の実施の第５形態である回路基板１９の構成を簡略化して示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る第２の基板３の貫通穴１８または凸部２４を形成する方法を説明する断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る金属材料１３の塗布方法を簡略化して示す図であり、メタルマスクを設置した状態を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る金属材料１３の塗布方法を簡略化して示す図であり、金属材料１３を塗布後、メタルマスクを外した状態を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る金属材料１３の塗布方法を簡略化して示す図であり、リフローによって接続された状態を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る基板の接続方法を段階的に説明するフローチャートである。
【図１３】第２の基板３に設けられる凸部１５の高さを示す概略図である。
【図１４】従来の回路基板の構成を簡略化して示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１，５，１４，１６，１７，１９  回路基板
２  第１の基板
３  第２の基板
４  接続部
６  第１の導体
７  液レジスト
８  第１の絶縁基板
９  第２の導体
１０  液レジスト
１１  第２の絶縁基板
１２  貫通孔
１３  金属材料
１５  凸部
１８  貫通穴
２０  第２の基板に装着された部品
２１  第１の基板に装着された部品
２２  雌型の金型
２３  雄型の金型
２４  第２の基板の凸部
２５，２６  雌型の金型の凹部
２７，２８  雄型の金型の凸部
２９  メタルマスク
３０  メタルマスク開口部
【図１】
2008034661.tif 000003
【図２】
2008034661.tif 000004
【図３】
2008034661.tif 000005
【図４】
2008034661.tif 000006
【図５】
2008034661.tif 000007
【図６】
2008034661.tif 000008
【図７】
2008034661.tif 000009
【図８】
2008034661.tif 000010
【図９】
2008034661.tif 000011
【図１０】
2008034661.tif 000012
【図１１】
2008034661.tif 000013
【図１２】
2008034661.tif 000014
【図１３】
2008034661.tif 000015
【図１４】
2008034661.tif 000016