(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の配線パターンが配設された第１の基板と、第２の配線パターンが配設された第２の基板とを備え、前記第１の配線パターンと第２の配線パターンが電気的に接続される配線基板であって、
前記第１の基板は、
前記第２の基板が挿入される基板挿入用開口部と、
前記基板挿入用開口部の内部に配設され、前記第１の配線パターンと電気的に接続された第１の接続パターンとを備え、
前記第２の基板は、
前記第１の基板の基板挿入用開口部に挿入される挿入部と、
前記第１の基板の基板挿入用開口部に前記第２の基板の挿入部が挿入された場合に、前記第１の接続パターンと対向する位置に配設され、前記第２の配線パターンと電気的に接続された第２の接続パターンとを備え、
前記第１の接続パターン又は第２の接続パターンの少なくとも一方の表面に塗布されたハンダ又はロウ材と、
通電により発熱して前記ハンダ又はロウ材を溶融し、前記第１の接続パターンと第２の接続パターンとを接続する発熱手段とを備え、
前記第２の基板は、複数の層が積層された多層基板であり、
前記発熱手段は、前記複数の層の間に配設されることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
第１の配線パターンが配設された第１の基板と、第２の配線パターンが配設された第２の基板とを備え、前記第１の配線パターンと第２の配線パターンが電気的に接続される配線基板であって、
前記第１の基板は、
前記第２の基板が挿入される基板挿入用開口部と、
前記基板挿入用開口部の内部に配設され、前記第１の配線パターンと電気的に接続された第１の接続パターンとを備え、
前記第２の基板は、
前記第１の基板の基板挿入用開口部に挿入される挿入部と、
前記第１の基板の基板挿入用開口部に前記第２の基板の挿入部が挿入された場合に、前記第１の接続パターンと対向する位置に配設され、前記第２の配線パターンと電気的に接続された第２の接続パターンとを備え、
前記第１の接続パターン又は第２の接続パターンの少なくとも一方の表面に塗布されたハンダ又はロウ材と、
通電により発熱して前記ハンダ又はロウ材を溶融し、前記第１の接続パターンと第２の接続パターンとを接続する発熱手段とを備え、
前記発熱手段は、前記第１及び第２の配線パターンが接続されて構成される回路の動作時に接地されることを特徴とする配線基板。
【請求項３】
第１の配線パターンが配設された第１の基板と、第２の配線パターンが配設された第２の基板とを備え、前記第１の配線パターンと第２の配線パターンが電気的に接続される配線基板であって、
前記第１の基板は、
前記第２の基板が挿入される基板挿入用開口部と、
前記基板挿入用開口部の内部に配設され、前記第１の配線パターンと電気的に接続された第１の接続パターンとを備え、
前記第２の基板は、
前記第１の基板の基板挿入用開口部に挿入される挿入部と、
前記第１の基板の基板挿入用開口部に前記第２の基板の挿入部が挿入された場合に、前記第１の接続パターンと対向する位置に配設され、前記第２の配線パターンと電気的に接続された第２の接続パターンとを備え、
前記第１の接続パターン又は第２の接続パターンの少なくとも一方の表面に塗布されたハンダ又はロウ材と、
通電により発熱して前記ハンダ又はロウ材を溶融し、前記第１の接続パターンと第２の接続パターンとを接続する発熱手段とを備え、
前記発熱手段は、コンデンサを介して接地されていることを特徴とする配線基板。
【請求項４】
第１の配線パターンが配設された第１の基板と、第２の配線パターンが配設された第２の基板とを備え、前記第１の配線パターンと第２の配線パターンが電気的に接続される配線基板であって、
前記第１の基板は、
前記第２の基板が挿入される基板挿入用開口部と、
前記基板挿入用開口部の内部に配設され、前記第１の配線パターンと電気的に接続された第１の接続パターンとを備え、
前記第２の基板は、
前記第１の基板の基板挿入用開口部に挿入される挿入部と、
前記第１の基板の基板挿入用開口部に前記第２の基板の挿入部が挿入された場合に、前記第１の接続パターンと対向する位置に配設され、前記第２の配線パターンと電気的に接続された第２の接続パターンとを備え、
前記第１の接続パターン又は第２の接続パターンの少なくとも一方の表面に塗布されたハンダ又はロウ材と、
通電により発熱して前記ハンダ又はロウ材を溶融し、前記第１の接続パターンと第２の接続パターンとを接続する発熱手段と、
前記第２の基板の前記第２の接続パターンが形成された面において、前記第２の接続パターンよりも挿入端側に形成され、挿入時又は分離時に通電により加熱し、前記第１の接続パターンに付着したハンダ又はロウ材の表面を平滑化するための平滑化手段と、
を備えることを特徴とする配線基板。
【請求項５】
第１の配線パターンが配設された第１の基板と、第２の配線パターンが配設された第２の基板とを備え、前記第１の配線パターンと第２の配線パターンが電気的に接続される配線基板であって、
前記第１の基板は、
前記第２の基板が挿入される基板挿入用開口部と、
前記基板挿入用開口部の内部に配設され、前記第１の配線パターンと電気的に接続された第１の接続パターンとを備え、
前記第２の基板は、
前記第１の基板の基板挿入用開口部に挿入される挿入部と、
前記第１の基板の基板挿入用開口部に前記第２の基板の挿入部が挿入された場合に、前記第１の接続パターンと対向する位置に配設され、前記第２の配線パターンと電気的に接続された第２の接続パターンとを備え、
前記第１の接続パターン又は第２の接続パターンの少なくとも一方の表面に塗布されたハンダ又はロウ材と、
通電により発熱して前記ハンダ又はロウ材を溶融し、前記第１の接続パターンと第２の接続パターンとを接続する発熱手段と、
前記第２の基板において前記第２の接続パターンが形成された面とは別の面に配設された、加熱により膨張する高熱膨張材と、
を備えることを特徴とする配線基板。
【請求項６】
前記高熱膨張材は、銅、アルミニウム、鉄又はセラミックスのうち少なくとも１つの物質を含むことを特徴とする請求項５記載の配線基板。
【請求項７】
前記高熱膨張材は、接地されていることを特徴とする請求項５又は６記載の配線基板。
【請求項８】
第１の配線パターンが配設された第１の基板と、第２の配線パターンが配設された第２の基板とを備え、前記第１の配線パターンと第２の配線パターンが電気的に接続される配線基板であって、
前記第１の基板は、
前記第２の基板が挿入される基板挿入用開口部と、
前記基板挿入用開口部の内部に配設され、前記第１の配線パターンと電気的に接続された第１の接続パターンとを備え、
前記第２の基板は、
前記第１の基板の基板挿入用開口部に挿入される挿入部と、
前記第１の基板の基板挿入用開口部に前記第２の基板の挿入部が挿入された場合に、前記第１の接続パターンと対向する位置に配設され、前記第２の配線パターンと電気的に接続された第２の接続パターンとを備え、
前記第１の接続パターン又は第２の接続パターンの少なくとも一方の表面に塗布されたハンダ又はロウ材と、
通電により発熱して前記ハンダ又はロウ材を溶融し、前記第１の接続パターンと第２の接続パターンとを接続する発熱手段とを備え、
前記第２の基板は、加熱により膨張する物質を含む材料により形成されることを特徴とする配線基板。
【請求項９】
前記第２の基板は、熱膨張係数が高いセラミックスを含有することを特徴とする請求項８記載の配線基板。
【請求項１０】
前記発熱手段は、前記挿入部において、前記第２の接続パターンが配設された面の裏側の面に配設されることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の配線基板。
【請求項１１】
前記発熱手段は、前記第２の接続パターンと重なる位置に配設されることを特徴とする請求項１０記載の配線基板。
【請求項１２】
前記発熱手段は、通電により発熱する電熱パターン又は糸状発熱体であり、前記第２の接続パターンの形状に合わせて配設されることを特徴とする請求項１１記載の配線基板。
【請求項１３】
前記電熱パターン又は糸状発熱体は、前記第２の接続パターンの裏面又はその近傍に配設され、前記第２の基板には、電熱パターン又は糸状発熱体に電力を供給するための電気抵抗が低い配線が配設されることを特徴とする請求項１２記載の配線基板。
【請求項１４】
前記第１の基板は、前記基板挿入用開口部の内部に配設され、前記第１の配線パターンと電気的に接続されていない第１の補強パッドを更に備え、
前記第２の基板は、前記第１の基板の基板挿入用開口部に前記第２の基板の挿入部が挿入された場合に、前記第１の補強パッドと対向する位置に配設され、前記第２の配線パターンと電気的に接続されていない第２の補強パッドを更に備え、
前記第１の補強パッド又は第２の補強パッドの少なくとも一方の表面には、ハンダ又はロウ材が塗布されていることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項記載の配線基板。
【請求項１５】
前記第２の基板は、前記ハンダ又はロウ材を加熱する際の加熱プロファイルを記録し、前記加熱プロファイルを配線基板接続装置に送信する加熱プロファイル送信手段を備えることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項記載の配線基板。
【請求項１６】
前記加熱プロファイル送信手段は、ＩＣタグであることを特徴とする請求項１５記載の配線基板。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１項記載の配線基板に配設され、通電により発熱して前記第１又は第２の接続パターンを加熱する発熱手段に通電する電源を備え、前記第１又は第２の接続パターンを加熱して、前記第１又は第２の接続パターンに塗布されたハンダ又はロウ材を溶融する加熱手段と、
前記ハンダ又はロウ材を加熱する際の加熱プロファイルを記録する加熱プロファイル記録手段と、
前記加熱プロファイルに基づいて、前記第１又は第２の接続パターンに加えられる熱を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする配線基板接続装置。
【請求項１８】
請求項１５又は１６記載の配線基板に配設され、通電により発熱して前記第１又は第２の接続パターンを加熱する発熱手段に通電する電源を備え、前記第１又は第２の接続パターンを加熱して、前記第１又は第２の接続パターンに塗布されたハンダ又はロウ材を溶融する加熱手段と、
前記配線基板に配設された加熱プロファイル送信手段から前記加熱プロファイルを受信する加熱プロファイル受信手段と、
前記受信した加熱プロファイルに基づいて、前記第１又は第２の接続パターンに加えられる熱を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする配線基板接続装置。
【請求項１９】
前記加熱プロファイル受信手段は、前記配線基板の発熱手段に接続される電源プローブ又は前記電源プローブの近傍に配設されることを特徴とする請求項１８記載の配線基板接続装置。
【請求項２０】
前記発熱手段にかかる電圧を測定する電圧測定手段と、
前記制御手段は、前記測定された電圧が所定の値の範囲外の場合に、前記発熱手段への通電を停止することを特徴とする請求項１７から１９のいずれか１項記載の配線基板接続装置。
【請求項２１】
前記通電の停止時に警告を出力する警告出力手段を更に備えることを特徴とする請求項２０記載の配線基板接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は配線基板及び配線基板接続装置に係り、特に複数の基板が接続されて構成される配線基板等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント配線板に切り欠き部を形成して、この切り欠き部にフレキシブルプリント配線板を挿入することより、プリント配線板上のパターンとフレキシブルプリント配線板のパターンとを電気的に導通させるようにしたプリント配線板の接続構造について開示されている（特許文献１）。特許文献１によれば、硬質のプリント配線板とフレキシブルプリント配線板とを接続するためのコネクタや接続用のランド等を配設する必要がないため、プリント配線板上のスペースを有効に活用することができる。
【特許文献１】特開２００２−２８０６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１では、プリント配線板上のパターンとフレキシブルプリント配線板上のパターンは、単に接触しているか、又は、スプリングにより付勢されたコンタクトピンにより導通しているだけであるため、プリント配線板同士の接続強度に問題があった。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、基板同士の着脱を容易に行うことができるとともに、基板上の配線パターンを確実に接続することができる配線基板及び配線基板接続装置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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る配線基板は、第１の配線パターンが配設された第１の基板と、第２の配線パターンが配設された第２の基板とを備え、前記第１の配線パターンと第２の配線パターンが電気的に接続される配線基板であって、前記第１の基板は、前記第２の基板が挿入される基板挿入用開口部と、前記基板挿入用開口部の内部に配設され、前記第１の配線パターンと電気的に接続された第１の接続パターンとを備え、前記第２の基板は、前記第１の基板の基板挿入用開口部に挿入される挿入部と、前記第１の基板の基板挿入用開口部に前記第２の基板の挿入部が挿入された場合に、前記第１の接続パターンと対向する位置に配設され、前記第２の配線パターンと電気的に接続された第２の接続パターンとを備え、前記第１の接続パターン又は第２の接続パターンの少なくとも一方の表面に塗布されたハンダ又はロウ材と、通電により発熱して前記ハンダ又はロウ材を溶融し、前記第１の接続パターンと第２の接続パターンとを接続する発熱手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
上記第１の態様によれば、第１、第２の基板の着脱を容易に行うことができるとともに、第１、第２の配線パターンをハンダ又はロウ材を用いて確実に接続することができる。
【０００７】
本発明の第２の態様に係る配線基板は、上記第１の態様において、前記発熱手段が、前記挿入部において、前記第２の接続パターンが配設された面の裏側の面に配設されることを特徴とする。上記第２の態様は、発熱手段が配設される位置を限定したものである。
【０００８】
本発明の第３の態様に係る配線基板は、上記第１の態様において、前記第２の基板が、複数の層が積層された多層基板であり、前記発熱手段は、前記複数の層の間に配設されることを特徴とする。上記第３の態様は、第２の基板を多層基板として、発熱手段が配設される位置を限定したものである。
【０００９】
本発明の第４の態様に係る配線基板は、上記第２又は第３の態様において、前記発熱手段が、前記第２の接続パターンと重なる位置に配設されることを特徴とする。
【００１０】
上記第４の態様によれば、発熱手段が、別の面又は層に形成された第２の接続パターンと重なるように形成されるため、第１、第２の接続パターンを接続するためのハンダ又はロウ材を効果的に加熱することができる。
【００１１】
本発明の第５の態様に係る配線基板は、上記第４の態様において、前記発熱手段が、通電により発熱する電熱パターン又は糸状発熱体であり、前記第２の接続パターンの形状に合わせて配設されることを特徴とする。上記第５の態様は、発熱手段の種類を限定したものである。
【００１２】
本発明の第６の態様に係る配線基板は、上記第５の態様において、前記電熱パターン又は糸状発熱体が、前記第２の接続パターンの裏面又はその近傍に配設され、前記第２の基板には、電熱パターン又は糸状発熱体に電力を供給するための電気抵抗が低い配線が配設されることを特徴とする。
【００１３】
上記第６の態様によれば、第２の接続パターンのみを効果的に加熱することができる。
【００１４】
本発明の第７の態様に係る配線基板は、上記第１から第６の態様において、前記発熱手段が、前記第１及び第２の配線パターンが接続されて構成される回路の動作時に接地されることを特徴とする。また、本発明の第８の態様に係る配線基板は、上記第１から第６の態様において、前記発熱手段が、コンデンサを介して接地されていることを特徴とする。
【００１５】
上記第７及び第８の態様によれば、第１及び第２の配線パターンが接続されて構成される回路の動作時に第１、第２の配線パターンに流れる信号電流又は信号電圧、あるいは外乱ノイズ等による誘導を発熱手段が受けて生じた誘導信号に起因する接続パターンへの誘導電流または誘導電圧により、回路の動作に支障をきたすのを回避できる。
【００１６】
本発明の第９の態様に係る配線基板は、上記第１から第８の態様において、前記第２の基板の前記第２の接続パターンが形成された面において、前記第２の接続パターンよりも挿入端側に形成され、挿入時又は分離時に通電により加熱し、前記第１の接続パターンに付着したハンダ又はロウ材の表面を平滑化するための平滑化手段を更に備えることを特徴とする。
【００１７】
上記第９の態様によれば、第１の接続パターンに付着したハンダ又はロウ材を、第２の基板の挿入時に平滑化することにより、確実なハンダ付け又はロウ付けが可能になる。
【００１８】
本発明の第１０の態様に係る配線基板は、第１の配線パターンが配設された第１の基板と、第２の配線パターンが配設された第２の基板とを備え、前記第１の配線パターンと第２の配線パターンが電気的に接続される配線基板であって、前記第１の基板は、前記第２の基板が挿入される基板挿入用開口部と、前記基板挿入用基板挿入用開口部の内部に配設され、前記第１の配線パターンと電気的に接続された第１の接続パターンと、前記第１の接続パターンを加熱するための加熱用のビームを導入するためのビーム導入用開口部とを備え、前記第２の基板は、前記第１の基板の基板挿入用開口部に挿入される挿入部と、前記第１の基板の基板挿入用開口部に前記第２の基板の挿入部が挿入された場合に、前記挿入部において、前記第１の接続パターンと対向する位置に配設され、前記第２の配線パターンと電気的に接続された第２の接続パターンとを備え、前記第１の接続パターン又は第２の接続パターンの少なくとも一方の表面に塗布された前記ビーム導入用開口部から導入される加熱用のビームにより加熱されて溶融され、前記第１の接続パターンと第２の接続パターンとを接続するハンダ又はロウ材とを備えることを特徴とする。
【００１９】
上記第１０の態様によれば、第１、第２の基板の着脱を容易に行うことができるとともに、第１、第２の配線パターンをハンダ又はロウ材を用いて確実に接続することができる。
【００２０】
本発明の第１１の態様に係る配線基板は、上記第１０の態様において、前記ビーム導入用開口部が、前記第１の基板において、前記第１の接続パターンの裏面に形成されることを特徴とする。上記第１１の態様は、ビーム導入用開口部が形成される位置を限定したものである。
【００２１】
本発明の第１２の態様に係る配線基板は、上記第１０の態様において、前記ビーム導入用開口部が、前記第１の基板の基板挿入用開口部の壁面を貫通するように少なくとも１つ形成され、前記第２の基板は、前記第１の基板の基板挿入用開口部に前記第２の基板の挿入部が挿入された場合に、前記ビーム導入用開口部に面する面に配設され、熱伝導性に優れた材料からなる熱伝導部材を更に備えることを特徴とする。また、本発明の第１３の態様に係る配線基板は、上記第１０の態様において、前記ビーム導入用開口部が、前記第１の基板の基板挿入用開口部の壁面を貫通するように少なくとも１つ形成され、前記第２の基板は、複数の層が積層された多層基板であり、前記挿入部の内側の層に配設されており、熱伝導性に優れた材料からなる熱伝導部材を更に備えることを特徴とする。
【００２２】
上記第１２及び第１３の態様によれば、加熱用のビームにより熱伝導部材を加熱することにより、ハンダ又はロウ材を加熱することができる。
【００２３】
本発明の第１４の態様に係る配線基板は、上記第１２又は第１３の態様において、前記熱伝導部材が、銅、アルミニウム又は鉄のうちの少なくとも１つの物質を含むことを特徴とする。上記第１４の態様は、熱伝導部材を構成する材料を限定したものである。
【００２４】
本発明の第１５の態様に係る配線基板は、上記第１から第１４の態様において、前記第２の基板において前記第２の接続パターンが形成された面とは別の面に配設された、加熱により膨張する高熱膨張材を更に備えることを特徴とする。
【００２５】
上記第１５の態様によれば、第１、第２の接続パターンの加熱時に高熱膨張材が膨張して、第２の接続パターンが第１の接続パターンに押しつけられるか又は近づくため、確実なハンダ付けが可能になる。
【００２６】
本発明の第１６の態様に係る配線基板は、上記第１５の態様において、前記高熱膨張材が、銅、アルミニウム、鉄又はセラミックスのうち少なくとも１つの物質を含むことを特徴とする。上記第１６の態様は、高熱膨張材を構成する材料を限定したものである。
【００２７】
本発明の第１７の態様に係る配線基板は、上記第１５又は第１６の態様において、前記高熱膨張材が、接地されていることを特徴とする。
【００２８】
上記第１７の態様によれば、第１及び第２の配線パターンが接続されて構成される回路の動作時に第１、第２の配線パターンに流れる信号電流または信号電圧、あるいは外乱ノイズ等による誘導を高熱膨張材が受けて生じた誘導信号に起因する接続パターンへの誘導電流または誘導電圧により、回路の動作に支障をきたすのを回避できる。
【００２９】
本発明の第１８の態様に係る配線基板は、上記第１から第１７の態様において、前記第２の基板が、加熱により膨張する物質を含む材料により形成されることを特徴とする。
【００３０】
上記第１８の態様によれば、第１、第２の接続パターンの加熱時に第２の基板が膨張して、第２の接続パターンが第１の接続パターンに押しつけられるか又は近づくため、確実なハンダ付けが可能になる。
【００３１】
本発明の第１９の態様に係る配線基板は、上記第１８の態様において、前記第２の基板が、熱膨張係数が高いセラミックスを含有することを特徴とする。上記第１９の態様は、第２の基板を構成する材料を限定したものである。
【００３２】
本発明の第２０の態様に係る配線基板は、上記第１から第１９の態様において、前記第１の基板が、前記基板挿入用開口部の内部に配設され、前記第１の配線パターンと電気的に接続されていない第１の補強パッドを更に備え、前記第２の基板は、前記第１の基板の基板挿入用開口部に前記第２の基板の挿入部が挿入された場合に、前記第１の補強パッドと対向する位置に配設され、前記第２の配線パターンと電気的に接続されていない第２の補強パッドを更に備え、前記第１の補強パッド又は第２の補強パッドの少なくとも一方の表面には、ハンダ又はロウ材が塗布されていることを特徴とする。
【００３３】
上記第２０の態様によれば、接続パターンに加えて、補強パッドを設けて、ハンダ付け又はロウ付けすることにより、第１及び第２の基板の接続強度を高めることができる。
【００３４】
本発明の第２１の態様に係る配線基板は、上記第１から第２０の態様において、前記第２の基板が、前記ハンダ又はロウ材を加熱する際の加熱プロファイルを記録し、前記加熱プロファイルを配線基板接続装置に送信する加熱プロファイル送信手段を備えることを特徴とする。
【００３５】
上記第２１の態様によれば、加熱プロファイルの設定を自動化することができる。
【００３６】
本発明の第２２の態様に係る配線基板は、上記第２１の態様において、前記加熱プロファイル送信手段が、ＩＣタグであることを特徴とする。上記第２２の態様は、加熱プロファイル送信手段をＩＣタグ（ＲＦＩＤタグ）に限定したものである。
【００３７】
本発明の第２３の態様に係る配線基板接続装置は、基板に配設された接続パターンを加熱して、前記接続パターンに塗布されたハンダ又はロウ材を溶融する加熱手段と、前記ハンダ又はロウ材を加熱する際の加熱プロファイルを記録する加熱プロファイル記録手段と、前記加熱プロファイルに基づいて、前記接続パターンに加えられる熱を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。また、本発明の第２４の態様に係る配線基板接続装置は、基板に配設された接続パターンを加熱して、前記接続パターンに塗布されたハンダ又はロウ材を溶融する加熱手段と、前記基板に配設された加熱プロファイル送信手段から前記加熱プロファイルを受信する加熱プロファイル受信手段と、前記受信した加熱プロファイルに基づいて、前記接続パターンに加えられる熱を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００３８】
上記第２３及び第２４の態様によれば、第１及び第２の基板の特性を考慮して設定された加熱プロファイルに従って、ハンダ又はロウ材を加熱することができる。
【００３９】
本発明の第２５の態様に係る配線基板接続装置は、上記第２３又は第２４の態様において、前記加熱手段が、前記基板に配設され、通電により発熱して前記接続パターンを加熱する発熱手段に通電する電源であることを特徴とする。また、本発明の第２６の態様に係る配線基板接続装置は、上記第２４の態様において、前記加熱手段が、前記基板に配設され、通電により発熱して前記配線パターンを加熱する発熱手段に通電する電源であり、前記加熱プロファイル受信手段は、前記基板の発熱手段に接続される電源プローブ又は前記電源プローブの近傍に配設されることを特徴とする。上記第２５及び第２６の態様は、加熱手段を、基板に配設された発熱手段に通電して加熱する電源に限定したものである。
【００４０】
本発明の第２７の態様に係る配線基板接続装置は、上記第２５又は第２６の態様において、前記発熱手段にかかる電圧を測定する電圧測定手段と、前記制御手段は、前記測定された電圧が所定の値の範囲外の場合に、前記発熱手段への通電を停止することを特徴とする。
【００４１】
上記第２７の態様によれば、例えば、発熱手段に接続不良やショート等の不良があった場合に、通電を停止することができる。
【００４２】
本発明の第２８の態様に係る配線基板接続装置は、上記第２７の態様において、前記通電の停止時に警告を出力する警告出力手段を更に備えることを特徴とする。
【００４３】
上記第２８の態様によれば、通電停止時に警告表示又は警告音声を出力することができる。
【００４４】
本発明の第２９の態様に係る配線基板接続装置は、上記第２３又は第２４の態様において、前記加熱手段が、前記基板の接続パターンに加熱用のビームを導入する加熱用ビーム源であることを特徴とする。また、本発明の第３０の態様に係る配線基板接続装置は、上記第２９の態様において、前記加熱用ビーム源が、レーザー光を発生するレーザー光源と、前記基板に形成されたビーム導入用開口部を介して前記レーザー光を照射する光ファイバーとを備えることを特徴とする。上記第２９及び第３０の態様は、加熱手段を加熱用ビーム源に限定したものである。
【００４５】
本発明の第３１の態様に係る配線基板接続装置は、上記第３０の態様において、前記光ファイバーの先端部が凹面状であることを特徴とする。
【００４６】
上記第３１の態様によれば、光ファイバーの先端を凹面状に成形することにより、レーザー光を広範囲に照射することができる。
【００４７】
本発明の第３２の態様に係る配線基板接続装置は、上記第３０又は第３１の態様において、前記光ファイバーが、前記レーザー光が照射される部位において発生する赤外線を導光し、前記光ファイバーによって導光された赤外線に基づいて、前記レーザー光が照射される部位の温度を算出する温度算出手段を更に備えることを特徴とする。
【００４８】
上記第３２の態様によれば、レーザー光が照射された部位の温度を取得することができる。
【００４９】
本発明の第３３の態様に係る配線基板接続装置は、上記第３２の態様において、前記温度算出手段は、前記レーザー光が照射される部位の温度を所定時間ごとに算出し、前記算出された温度が所定の値の範囲外である場合に、前記レーザー光の照射を停止することを特徴とする。
【００５０】
上記第３３の態様によれば、異常加熱の場合や、加熱したい箇所以外にレーザー光が照射されている場合に、レーザー光の照射を停止することができる。
【００５１】
本発明の第３４の態様に係る配線基板接続装置は、上記第３３の態様において、前記レーザー光の照射の停止時に警告を出力する警告出力手段を更に備えることを特徴とする。
【００５２】
上記第３４の態様によれば、レーザー光の照射停止時に警告表示又は警告音声を出力することができる。
【発明の効果】
【００５３】
本発明によれば、第１、第２の基板の着脱を容易に行うことができるとともに、第１、第２の配線パターンをハンダ又はロウ材を用いて確実に接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、添付図面に従って本発明に係る配線基板及び配線基板接続装置の望ましい実施の形態について説明する。
【００５５】
［配線基板の全体構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る配線基板を示す斜視図である。図１に示すように、本実施形態の配線基板は、多層基板１０と、多層基板１０に着脱可能なフレキシブル基板２０とが組み合わされたフレキシブルリジッド基板である。多層基板１０は、３枚の基板１０−１、１０−２及び１０−３が順に貼り合わされて構成されている。第２層１０−２は、フレキシブル基板２０よりやや厚めであり、その一部が切り欠かれて、フレキシブル基板２０を挿入するための基板挿入用開口部１０Ａが形成されている。なお、フレキシブル基板２０の挿入の便宜のため、フレキシブル基板２０の挿入端（基板挿入用開口部１０Ａに挿入される側の端部）をやや薄めとしてもよいし、又は、基板挿入用開口部１０Ａを外側ほど広くしてもよい。
【００５６】
なお、多層基板１０とフレキシブル基板２０は、例えば、固有の識別符号（例えば、ＩＤ番号）や１次元コード、２次元コード等が付されており、多層基板１０とフレキシブル基板２０の組み合わせを識別可能になっている。
【００５７】
また、多層基板１０を構成する層の数は３層に限定されるものではない。また、１枚の多層基板１０に複数の基板挿入用開口部１０Ａを形成して複数のフレキシブル基板２０を接続できるようにしてもよい。
【００５８】
図２は、図１の２−２断面図である。図２に示すように、多層基板１０の第１層１０−１及び第３層１０−３の第２層１０−２と貼り合わされる側の面には、配線パターン１２−１及び１２−３が形成されている。また、第３層１０−３の基板挿入用開口部１０Ａの内側の面には接続パターン１４が形成されており、この接続パターン１４は、配線パターン１２−３と電気的に接続されている。
【００５９】
また、第１層１０−１及び第３層１０−３の基板挿入用開口部１０Ａの外側の面には、図示せぬ配線パターンが形成されており、電子部品１６、１６…が取り付けられている。
【００６０】
また、図２に示すように、フレキシブル基板２０の図中下面には、配線パターン２２及び接続パターン２４が形成されている。接続パターン２４は、配線パターン２２と電気的に接続されており、接続パターン２４の表面にはハンダ２６が塗布されている。なお、ハンダ２６は、多層基板１０の接続パターン１４の表面に塗布されるようにしてもよいし、また、接続パターン１４及び２４の両方に塗布されるようにしてもよい。また、ハンダ２６の代わりに、導電性を有し、加熱により溶融するロウ材や導電性接着剤等を用いてもよい。
【００６１】
図２（ｂ）に示すように、多層基板１０の接続パターン１４とフレキシブル基板２０の接続パターン２４とは、フレキシブル基板２０が多層基板１０の基板挿入用開口部１０Ａに挿入された場合に互いに対向する（重なり合う）位置関係になるように形成される。
【００６２】
フレキシブル基板２０において接続パターン２４の裏面には電熱パターン２８が形成されている。電熱パターン２８は、通電により発熱するパターンであり、ニッケルクロム系や鉄クロム系等の材料をフレキシブル基板２０の表面に塗装、印刷、エッチング、蒸着等で付着させることにより形成される。電熱パターン２８に電流を供給する機構については後述する。なお、電熱パターン２８は、糸状発熱体等の材料を用いて形成してもよい。
【００６３】
次に、多層基板１０とフレキシブル基板２０とを接続する手順について、図２等を参照して説明する。多層基板１０とフレキシブル基板２０とを接続する場合には、まず、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、多層基板１０の基板挿入用開口部１０Ａにフレキシブル基板２０が挿入され、接続パターン１４と２４が対向する（重なる）ように位置合わせがなされる。次に、電熱パターン２８が通電されて加熱される。すると、電熱パターン２８からフレキシブル基板２０を介して接続パターン２４に伝導される熱により、接続パターン２４の表面に塗布されたハンダ２６が溶融される。そして、電熱パターン２８への通電が停止されると、ハンダ２６が放熱して凝固する。これにより、多層基板１０の接続パターン１４とフレキシブル基板２０の接続パターン２４とがハンダ２６を介して接続され、配線パターン１２−３と配線パターン２２とが電気的に接続される。
【００６４】
次に、多層基板１０とフレキシブル基板２０とを分離する手順について、図２等を参照して説明する。多層基板１０とフレキシブル基板２０とを分離する場合には、まず、多層基板１０とフレキシブル基板２０とが接続された状態（図２（ｂ）参照）で、電熱パターン２８に通電され、接続パターン１４と接続パターン２４とを接続するハンダ２６が溶融される。次に、図２（ａ）に示すように、多層基板１０の基板挿入用開口部１０Ａからフレキシブル基板２０が引き抜かれる。これにより、多層基板１０とフレキシブル基板２０とが分離される。
【００６５】
本実施形態によれば、多層基板１０の接続パターン１４と、フレキシブル基板２０の接続パターン２４とをハンダ２６等により確実に接続することができるとともに、電熱パターン２８によりハンダ２６を溶融することにより、多層基板１０とフレキシブル基板２０との接続、分離を容易に行うことができる。さらに、多層基板１０の電子部品１６を搭載する面にフレキシブル基板２０の接続のためのコネクタ等を設置するスペースが不要になるため多層基板１０やフレキシブル基板２０上のスペースを有効活用できる。
【００６６】
なお、フレキシブル基板２０としては、フレキシブル基板２０上に電子部品を搭載したものや、フレキシブル基板が硬質な基板に挟み込まれた形態のもの、ワイヤーハーネスのようにフレキシブル基板２０間の接続に用いるもの等、様々な形態があるが、本実施形態の配線基板の接続方法は上記のフレキシブル基板２０の形態の全てに適用可能である。
【００６７】
［フレキシブル基板の第１の実施形態］
次に、本実施形態のフレキシブル基板２０に形成される電熱パターン２８の配置について、図３以降を参照して説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係るフレキシブル基板２０上の電熱パターン２８を示す平面図である。図３に示すように、電熱パターン２８は、フレキシブル基板２０の裏面に配設された接続パターン２４の位置に合わせて配設される。これにより、各接続パターン２４に熱が確実に伝導され、短時間の通電でハンダ２６を溶融することができる。また、最低限の熱量でハンダ２６を溶融させることができるため、電熱パターン２８を細くしたり、通電する電流値を抑えることができる。また、過度の加熱によりフレキシブル基板２０や多層基板１０が損傷することを防止することができる。
【００６８】
図３において、符号１８及び符号３０は、多層基板３０とフレキシブル基板２０の接続を補強するための補強パッドである。補強パッド１８及び３０は、例えば、配線パターン１２及び２２や接続パターン１４及び２４と同様にして形成されたパターンであり、例えば、銅箔等の材料を表面に塗装、印刷、エッチング、蒸着等で付着させることにより形成される。補強パッド１８は、多層基板１０の接続パターン１４が形成された面と同じ面に形成され、補強パッド３０は、フレキシブル基板２０の接続パターン２４が形成された面と同じ面に形成される。補強パッド１８及び３０は、フレキシブル基板２０が多層基板１０の基板挿入用開口部１０Ａに挿入された場合に互いに対向する位置関係になるように形成される。
【００６９】
補強パッド１８及び３０は、接続パターン１４及び２４とは異なり、それぞれ配線パターン１２−３及び配線パターン２２とは絶縁されている。補強パッド１８又は３０の少なくとも一方の表面には、上記接続パターン１４及び２４と同様に、ハンダ又はロウ材が塗布されている。また、フレキシブル基板２０において、補強パッド３０の裏面には、電熱パターン２８が形成されており、上記接続パターン１４及び２４と同様に、電熱パターン２８によって溶融されたハンダ又はロウ材により接続される。これにより、多層基板１０とフレキシブル基板２０との接続強度が向上する。
【００７０】
なお、補強パッド１８及び３０の数や位置は、図３に限定されるものではない。また、多層基板１０とフレキシブル基板２０との接続強度が接続パターン１４及び２４の接続により十分確保できる場合には、補強パッド１８及び３０を設けなくてもよい。
【００７１】
なお、図４に示すように、電熱パターン２８は、接続パターン２４に対応する位置に均等に、かつ、各接続パターン２４及び補強パッド３０において、接続パターン２４又は補強パッド３０の単位面積に対する電熱パターン２８の長さを同等にすることが望ましい。また、フレキシブル基板２０の厚さが均等でない場合、例えば、基板挿入用開口部１０Ａに挿入しやすいように、フレキシブル基板２０の挿入端側が薄くなっている場合には、フレキシブル基板２０の厚さに応じて、接続パターン２４の単位面積に対する電熱パターン２８の長さを変えるとよい（例えば、フレキシブル基板２０が薄い側ほど、接続パターン２４に重なる電熱パターン２８の長さを短くするとよい）。これにより、各接続パターン２４に伝導される熱量が均等になり、ハンダ付け信頼性が向上する。なお、電熱パターン２８の太さ（パターン幅及び厚さ）を、接続パターン２４の形状やフレキシブル基板２０の厚さ等に応じて変えることにより（例えば、フレキシブル基板２０が薄い側ほど、接続パターン２４に重なる電熱パターン２８のパターン幅を細くすることにより）、各接続パターン２４に伝導される熱量が均等になるようにしてもよい。
【００７２】
なお、十分な熱量を発生可能な場合（例えば、フレキシブル基板２０や多層基板１０の熱に対する耐性が高い場合等）や、電熱パターン２８に十分大きな電流を流せる場合には、図５に示すように、電熱パターン２８は、フレキシブル基板２０の裏面側の接続パターン２４と一部が重なるようにすれば足りる。
【００７３】
次に、電熱パターン２８に電流が供給される経路について、図３を参照して説明する。図３に示すように、電熱パターン２８は、配線パターン３２を介して通電パッド３４に接続されている。通電パッド３４には、配線基板接続装置（電源ユニット）５０の電源プローブ５２が接続されて電流が供給される。なお、電源ユニット５０から供給される電流値や電圧値、通電時間の制御については後述する。
【００７４】
配線パターン３２は、通電による発熱量の小さいパターン（例えば、電気抵抗が小さい材料からなるパターン、銅箔パターン等）である。すなわち、接続パターン２４の裏面に当たる位置のみに電熱パターン２８が形成される。これにより、印加する電圧の損失を防ぐことができるとともに、接続パターン２４以外の部位が加熱されないため、過度の加熱によりフレキシブル基板２０や多層基板１０が損傷することを防止できる。
【００７５】
なお、電熱パターン２８と配線パターン３２との接続箇所３６は、両者の材質が異なるため、機械的強度が他のパターンに比べて低い。このため、多層基板１０の基板挿入用開口部１０Ａにフレキシブル基板２０が挿入された場合に（このときの多層基板１０の位置は、図３の符号１０′に対応）、電熱パターン２８と配線パターン３２との接続箇所３６は、基板挿入用開口部１０Ａの内部に配置される。これにより、フレキシブル基板２０に加えられる屈曲応力等のために、電熱パターン２８や配線パターン３２、接続箇所３６又はその付近に亀裂が生じて、断線が生じるのを防止することができる。
【００７６】
なお、図３に示した例では、フレキシブル基板２０は、幅が一定のストレートタイプであるが、図６に示すように、通電パッド３４を配線パターン２２側に寄せて配置することで、フレキシブル基板２０の多層基板１０に挿入されない部分の幅を狭くすることが可能である。また、フレキシブル基板２０の多層基板１０に挿入されない部分の幅を広くすることも可能である。
【００７７】
なお、図３等に示すように、電熱パターン２８は、接続パターン２４を横断したパターンである。このため、多層基板１０とフレキシブル基板２０とが接続されて構成される回路の動作時において、電熱パターン２８は、配線パターン１２及び２２等の電気信号の誘導を受けやすく、この誘導により電熱パターン２８において生じる信号が他の電気信号にノイズとして悪影響を及ぼす可能性がある。そこで、回路動作時に、電熱パターン２８を接地（グランドまたはアースに接続）することにより、回路動作時におけるノイズの影響を低減することができる。
【００７８】
図７は、電熱パターン２８を接地した状態を模式的に示す図である。図７に示すように、多層基板１０とフレキシブル基板２０との接続後の回路動作時には、電熱パターン２８は、ジャンパー部品３８（例えば、０Ω抵抗器）を介して接地されている。なお、電熱パターン２８の接地時には、電熱パターン２８と導通している配線パターン３２及び通電パッド３４も同時に接地されるが、配線パターン３２や通電パッド３４は、例えば、接地箇所の間隔等を考慮して、個別に接地するようにしてもよい。そして、多層基板１０とフレキシブル基板２０とを分離する場合、電熱パターン２８への通電開始前に、ジャンパー部品３８が取り外されて、接地が解除される。
【００７９】
図７に示す例では、電熱パターン２８は、３箇所で接地されているが（通電パッド３４を介して接地されている２箇所、及びジャンパー部品３８に直接接続されている１箇所）、接地する箇所の数や配置はこれに限定されるものではない。また、接地を解除する際には、電源ユニット５０から印加される電圧の正負を考慮することにより、通電パッド３４に接続されるジャンパー部品３８のいずれかは取り外し不要とできる。なお、電熱パターン２８とアースとの間にスイッチを設けることにより、ジャンパー部品３８を取り外すことなく、接地を解除できるようにしてもよい。
【００８０】
なお、電熱パターン２８を接地する際には、図７に示すジャンパー部品３８に代えて、コンデンサを介して接地するようにすることもできる。コンデンサを介して電熱パターン２８を接地した場合には、コンデンサを電熱パターン２８に接続したままの状態で通電パッド３４に電圧を印加することが可能である。
【００８１】
なお、上記の実施形態では、電熱パターン２８は、フレキシブル基板２０側に形成されていたが、多層基板１０の表面側に形成されるようにしてもよい。また、多層基板１０が４層以上の層からなる場合には、接続パターン１４に近い層に電熱パターン２８を配設するようにしてもよい。
【００８２】
［フレキシブル基板を多層基板とした例］
また、フレキシブル基板２０を多層基板としてもよい。図８は、フレキシブル基板２０を多層基板とした例を示す断面図である。図８に示す例では、フレキシブル基板２０は、２枚の基板２０−１及び２０−２が貼り合わされて構成されている。第１層２０−１の外側の面（貼り合わされる面の裏面）には、配線パターン２２−１及びこの配線パターン２２−１と電気的に接続された接続パターン２４−１が形成されている。また、第２層２０−２の外側の面（貼り合わされる面の裏面）には、配線パターン２２−２及びこの配線パターン２２−２と電気的に接続された接続パターン２４−２が形成されている。また、多層基板１０には、フレキシブル基板２０が基板挿入用開口部１０Ａに挿入された場合に、接続パターン２４−１及び２４−２と対向する位置に、それぞれ接続パターン１４−１及び１４−２が形成される。そして、第１層２０−１と第２層２０−２の間には、上述した電熱パターン２８が形成されている。なお、電熱パターン２８は、第１層２０−１及び第２層２０−２のいずれに形成されるようにしてもよい。図８に示す例では、電熱パターン２８を層間に挟む構造にすることで、両面の接続パターン２４−１及び２４−２を均等に加熱することができる。
【００８３】
なお、フレキシブル基板２０を多層基板とした場合においても、電熱パターン２８を図３及び図４等と同様に、両面の接続パターン２４−１及び２４−２の位置に合わせて配置することにより、両面の接続パターン２４−１及び２４−２を効率よく加熱することができる。
【００８４】
［配線基板接続装置（電源ユニット）の実施形態］
次に、電源ユニット５０の実施の形態について説明する。図９は、電源ユニット５０の主要構成を示すブロック図である。図９に示すように、電源ユニット５０は、制御回路５４、操作部５６、表示部５８、記憶部６０、外部記憶媒体６２及び外部接続端子６４を備える。
【００８５】
制御回路５４は、電源ユニット５０を統括制御する制御部である。制御回路５４は、操作部５６等からの信号の入力に基づいて電源ユニット５０の動作を制御する。操作部５６は、電源ユニット５０の電源スイッチや、電源プローブ５２への電流の供給を開始するための加熱開始スイッチ、その他各種の操作スイッチを含んでいる。表示部５８は、各種操作メニューや設定内容の表示、警告表示等を行うモニタである。記憶部６０は、電源ユニット５０の制御に必要なデータやプログラム等を記憶する装置であり、例えば、電源ユニット５０に内蔵されたメモリ（例えば、不揮発性メモリ）である。外部記憶媒体６２は、電源ユニット５０に着脱可能な記憶媒体であり、例えば、メモリカード等の半導体メモリや、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＨＤＤ等の磁気ディスク等である。外部接続端子６４は、外部機器６６（例えば、パーソナルコンピュータ等）との通信用のインターフェイスであり、例えば、ＵＳＢである。
【００８６】
図９に示すように、電源ユニット５０は、定電圧回路６８、ＡＣ／ＤＣ変換回路７０、バッテリ７２及び電源切替スイッチＳＷ１を更に備える。電源ユニット５０は、電源として、商用ＡＣ電源及び内蔵のバッテリ５８を選択して用いることができる。使用する電源は、操作部５６からの操作入力により切り替え可能である。操作部５６から電源を切り替える操作入力が行われると、制御回路５４により電源切替スイッチＳＷ１が制御されて、使用する電源が切り替えられる。
【００８７】
ＡＣ／ＤＣ変換回路７０は、電源として商用ＡＣ電源を用いる場合に、商用ＡＣ電源からのＡＣ入力をＤＣ入力に変換する。バッテリ５８の種類は、１次電池、２次電池のいずれであってもよい。電源として、電源ユニット５０に内蔵されたバッテリ５８を用いる場合には、可搬性に優れるという利点を有する。
【００８８】
定電流回路６８は、電源プローブ５２を介して、フレキシブル基板２０の通電パッド３４に定電流を供給する。なお、定電流回路６８から供給される電流は、直流でも交流でも構わない。定電流回路６８は、通電パッド３４間の負荷の大きさに関わりなく、電熱パターン２８に一定の電流を供給することができる。このため、フレキシブル基板２０の電熱パターン２８の長さに関わりなく、電熱パターン２８の単位長さ当たりの発熱量を常に同じにすることができる。したがって、定電流回路６８から供給される電流値を最適化すれば、フレキシブル基板２０上の接続パターン２４の面積によらず、接続パターン２４を均一に加熱することができ、ハンダ付けの品質を保つことができる。
【００８９】
また、電源プローブ５２には、通電パッド３４間の電圧を検出するための配線５６が接続されており、制御回路５８は、配線５６を介して入力される電圧検出信号に基づいて、２つの通電パッド３４間、すなわち、電熱パターン２８にかかる電圧値を検出する。検出された電圧値は、主に短絡、接続不良等の検出に使用される。
【００９０】
制御回路５４は、定電流回路６８から電源プローブ５２に供給される電流値の設定や、電流出力のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。また、制御回路５４は、タイマ７４を備えており、このタイマ７４のカウント値に応じて電流出力のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことにより、電熱パターン２８への通電時間を制御する。
【００９１】
通電パッド３４に供給される電流値や通電時間等は、操作部５６からの操作入力により設定される。操作部５６により設定された電流値や通電時間等は記憶部６０に保存することが可能である。これにより、次回の通電時には、この記憶部６０に記憶された電流値や通電時間等を利用することができる。
【００９２】
また、通電パッド３４に供給される電流値や通電時間等は、外部記憶媒体６２等に記憶された加熱プロファイルに基づいて自動的に設定されるようにしてもよい。ここで、加熱プロファイルとは、フレキシブル基板２０の通電パッド３４に供給される電流値又は電圧値と通電時間、又は、電流値又は電圧値の経時変化のデータであり、フレキシブル基板２０の種類に応じて設定される。加熱プロファイルは、フレキシブル基板２０の厚さ、材質等、電熱パターン２８のパターン幅、厚さ、材質等による発熱量の違い、更には、接続パターン１４と２４の接続に使用するハンダ２６の成分等に基づいて算出される。
【００９３】
加熱プロファイルを用いて電熱パターン２８に電流を供給する際には、まず、操作部５６によりフレキシブル基板２０の種類を指定する。制御回路５４は、指定されたフレキシブル基板２０に対応する加熱プロファイルを外部記憶媒体６２から読み出す。これにより、電熱パターン２８を加熱するのに、最適な電流値及び通電時間を設定することができる。
【００９４】
なお、フレキシブル基板２０の種類を指定する手順については、例えば、下記のようにすればよい。例えば、フレキシブル基板２０に固有の識別符号（ＩＤ番号等）を付しておく。そして、制御回路５４は、操作部５６の加熱開始スイッチがＯＮになったことを検知すると、フレキシブル基板２０の識別符号の入力受付画面を表示部５８に表示させる。次に、制御回路５４は、操作部５６により入力された識別符号に基づいて、フレキシブル基板２０の種類を判別し、対応する加熱プロファイルを読み出すようにする。また、上記した識別符号に代えて、フレキシブル基板２０にバーコード、２次元コード等を付しておいてもよい。そして、電源ユニット５０にバーコード又は２次元コードを読み取る装置を取り付けて、バーコード又は２次元コードを読み取ることにより、フレキシブル基板２０の種類を指定するようにしてもよい。
【００９５】
なお、加熱プロファイルは、外部記憶媒体６２ではなく、電源ユニット５０に内蔵された記憶部６０に保存するようにしてもよい。また、加熱プロファイル等のデータは、記憶部６０と外部記憶媒体６２との間で相互に読み出し、書き込みが可能である。さらに、外部機器６６（ＰＣ等）との間でも上記加熱プロファイル等のデータの相互に読み出し、書き込みが可能である。
【００９６】
［電源ユニットの処理の流れ］
次に、通電時における制御回路５４の処理の流れについて、図１０を参照して説明する。まず、フレキシブル基板２０が多層基板１０の基板挿入用開口部１０Ａに挿入され、接続パターン１４と２４が対向する（重なる）ように位置合わせがなされて、フレキシブル基板２０の通電パッド３４に電源プローブ５２が取り付けられる。制御回路５４は、操作部５６の電源スイッチがＯＮになり（ステップＳ１０）、さらに、定電流回路６８の電流出力を開始するための加熱開始スイッチがＯＮになったことを検知すると（ステップＳ１２）、フレキシブル基板２０の種類を指定するための受付画面を表示部５８に表示する。そして、制御回路５４は、フレキシブル基板２０の種類の指定を受け付けると、上記外部記憶媒体６２等に指定された種類のフレキシブル基板２０に対応する加熱プロファイルがあるかどうか判断する（ステップＳ１４）。指定された種類のフレキシブル基板２０に対応する加熱プロファイルがあった場合には（ステップＳ１４のＹｅｓ）、上記加熱プロファイルを読み出して、読み出した加熱プロファイルに基づいて電熱パターン２８に供給する電流値及び通電時間を設定する（ステップＳ１６）。一方、上記受付画面において、フレキシブル基板２０の種類が入力されなかった場合、又は、指定された種類のフレキシブル基板２０に対応する加熱プロファイルがなかった場合には（ステップＳ１４のＮｏ）、電熱パターン２８に供給する電流値及び通電時間を設定するための設定画面が表示され、操作部５６からの手動操作に基づいて、電熱パターン２８に供給する電流値及び通電時間を設定する（ステップＳ１８）。
【００９７】
また、制御回路５４は、加熱開始スイッチがＯＮになったことを検知すると（ステップＳ１２）、電熱パターン２８の検査用の微弱な電流を定電流回路６８から出力して（ステップＳ２０）、電熱パターン２８にかかる電圧値を検出する。そして、検出された電圧値が上限既定値より大きい場合には（ステップＳ２２のＮｏ）、電熱パターン２８の接続が不十分でありオープン状態の可能性があるため、接続不良の警告メッセージを表示部５８に表示するとともに（ステップＳ２４）、電流の出力を停止する（ステップＳ３４）。また、検出された電圧値が上限既定値以下であっても（ステップＳ２２のＹｅｓ）、下限既定値より小さい場合には（ステップＳ２６のＮｏ）、電熱パターン２８がショート状態の可能性があるため、ショート不良の警告メッセージを表示部５８に表示するとともに（ステップＳ２８）、電流の出力を停止する（ステップＳ３４）。
【００９８】
一方、検出された電圧値が上限既定値以下で（ステップＳ２２のＹｅｓ）、かつ、下限既定値以上の場合には（ステップＳ２６のＹｅｓ）、ステップＳ１６又はＳ１８において設定された電流値及び通電時間で、定電流回路６８から電流を出力する（ステップＳ３０）。これにより、フレキシブル基板２０の接続パターン２４及び補強パッド３４の表面に塗布されたハンダ２６が溶融される。そして、上記設定された通電時間が経過すると（ステップＳ３２のＹｅｓ）、電流出力を停止する（ステップＳ３４）。これにより、フレキシブル基板２０の接続パターン２４の表面に塗布されたハンダ２６が自然に放熱して凝固することにより、接続パターン１４及び２４、補強パッド１８及び３４がそれぞれ接続される。
【００９９】
なお、ステップＳ２２及びＳ２６における上限既定値及び下限既定値は、上記設定されたフレキシブル基板２０の種類に応じて設定されるようにしてもよい。また、ステップＳ３０の電流の出力中も、電圧値を検出して、電圧値が所定の値の範囲内に収まっているかどうかを定期的にチェックするようにしてもよい。
【０１００】
また、多層基板１０とフレキシブル基板２０とを分離する際には、多層基板１０とフレキシブル基板２０とが接続された状態で、上記ステップＳ１０からＳ３２の処理を行い、ハンダ２６が十分に加熱されて溶融した段階で、多層基板１０の基板挿入用開口部１０Ａからフレキシブル基板２０を引き抜いて、電流の供給を停止すればよい（ステップＳ３４）。
【０１０１】
［加熱プロファイルの別の実施の形態］
また、図１０に示す例では、設定された一定の電流を設定通電時間出力するようにしたが、例えば、設定通電時間において電流値を経時的に変化させるような加熱プロファイルｉ（ｔ）を設定することも可能である。例えば、図１１に示すように、単位時間ｔ１（例えば、数秒から数十秒）ごとに電流値ｉを段階的に変化させる。
【０１０２】
図１２は、図１１に示す加熱プロファイルを用いる場合の電源ユニット５０の制御回路５４の処理の流れを示すフローチャートである。まず、フレキシブル基板２０が多層基板１０の基板挿入用開口部１０Ａに挿入され、接続パターン１４と２４が対向する（重なる）ように位置合わせがなされて、フレキシブル基板２０の通電パッド３４に電源プローブ５２が取り付けられる。制御回路５４は、操作部５６の電源スイッチがＯＮになり（ステップＳ４０）、さらに、定電流回路６８の電流出力を開始するための加熱開始スイッチがＯＮになったことを検知すると（ステップＳ４２）、フレキシブル基板２０の種類を指定するための受付画面を表示部５８に表示する。そして、制御回路５４は、フレキシブル基板２０の種類の指定を受け付けると、上記外部記憶媒体６２等に指定された種類のフレキシブル基板２０に対応する加熱プロファイルがあるかどうか判断する（ステップＳ４４）。上記受付画面において、フレキシブル基板２０の種類が入力されなかった場合、又は、指定された種類のフレキシブル基板２０に対応する加熱プロファイルがなかった場合には（ステップＳ４４のＮｏ）、電熱パターン２８に供給する電流値及び通電時間を設定するための設定画面が表示され、操作部５６からの手動操作に基づいて、電熱パターン２８に供給する電流値及び通電時間を設定する（ステップＳ４６）。なお、ステップＳ４６以降の処理は、上記図１０のステップＳ１８からＳ３４と同様であるため説明を省略する。
【０１０３】
一方、指定された種類のフレキシブル基板２０に対応する加熱プロファイルがあった場合には（ステップＳ４４のＹｅｓ）、上記加熱プロファイル（図１１参照）を読み出して、読み出した加熱プロファイルに基づいて電熱パターン２８に供給する電流値及び通電時間を設定する（ステップＳ４８）。また、制御回路５４のタイマ７４のカウント値をリセットするとともに（ｔ＝０、ステップＳ５０）、タイマ７４によるカウントを開始する。
【０１０４】
次に、電熱パターン２８の検査用の微弱な電流を定電流回路６８から出力して（ステップＳ５２）、電熱パターン２８にかかる電圧値を検出する。そして、検出された電圧値が所定の範囲外の場合には（ステップＳ５４のＮｏ）、電熱パターン２８の接続が不十分でありオープン状態であったり、電熱パターン２８がショート状態の可能性があるため、検出された電圧値に応じて接続不良又はショート不良の警告メッセージを表示部５８に表示するとともに、電流の出力を停止する（ステップＳ６４）。
【０１０５】
一方、検出された電圧値が所定の範囲内の場合には（ステップＳ５４のＹｅｓ）、図１０の加熱プロファイルｉ（ｔ）に基づいて、現在の時刻ｔにおける電流値ｉ（ｔ）を設定して、定電流回路６８から電流を出力する（ステップＳ５８）。所定の単位時間ｔ１が経過すると（ステップＳ６０のＹｅｓ）、タイマ７４によるカウント時刻がｔ＝ｔ＋ｔ１となり（ステップＳ６２）、ステップＳ５４に戻る。そして、ステップＳ５４からＳ６２の処理を繰り返して、カウント時刻が加熱プロファイルｉ（ｔ）の最終値ｔｅｎｄに達すると（ステップＳ５６のＮｏ）、電流の出力を停止する（ステップＳ６４）。これにより、フレキシブル基板２０の接続パターン２４及び補強パッド３４の表面に塗布されたハンダ２６が溶融したのち、放熱して凝固することにより、接続パターン１４及び２４、補強パッド１８及び３４がそれぞれ接続される。
【０１０６】
図１１及び図１２に示す例によれば、徐々に電流ｉを増加して加熱し、徐々に電流ｉを減少させるため、急激な温度変化により、熱膨張率が異なる部品や基板が急激に膨張して破損するのを防止することができる。また、加熱プロファイルを最適化することにより、ハンダ２６の溶融、凝固を理想的な状態に調整することができる。
【０１０７】
なお、多層基板１０とフレキシブル基板２０とを分離する際には、多層基板１０とフレキシブル基板２０とが接続された状態で、上記ステップＳ４０からＳ６２の処理を行い、ハンダ２６が十分に加熱されて溶融した段階で、多層基板１０の基板挿入用開口部１０Ａからフレキシブル基板２０を引き抜いて、電流の供給を段階的に停止すればよい（ステップＳ５４からＳ６４）。
【０１０８】
［フレキシブル基板の第２の実施形態］
図１３は、本発明の第２の実施形態に係る電熱パターンを示す図である。図１３（ａ）は平面図であり、図１３（ｂ）は断面図である。なお、以下の説明において、上記図３と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０９】
本実施形態のフレキシブル基板２０には、フレキシブル基板２０の接続パターン２４や補強パッド３０が配置される側の面にハンダ平滑用電熱パターン４０が形成されている。
【０１１０】
ハンダ平滑用電熱パターン４０は、多層基板１０とフレキシブル基板２０の接続、分離が繰り返された場合に、多層基板１０の接続パターン１４や補強パッド１８の表面に付着したハンダ２６の表面の凹凸を平滑化するために用いられる。
【０１１１】
図１３（ａ）に示すように、ハンダ平滑用電熱パターン４０は、フレキシブル基板２０が多層基板１０の基板挿入用開口部１０Ａに挿入される際に、接続パターン２４及び補強パッド３０よりも先に、多層基板１０側の対応する接続パターン１４及び補強パッド１８を通るように、フレキシブル基板２０の挿入端側に配置される。なお、ハンダ平滑用電熱パターン４０は、偏平な形状であることが好ましく、また、フレキシブル基板２０の表面から接続パターン１４や補強パッド１８よりも突出するようにしてもよい。
【０１１２】
また、図１３（ａ）に示すように、通電パターン４０は、配線パターン４２を介して配線パターン３２又は通電パッド３４に接続されている。配線パターン３２又は通電パッド３４と、配線パターン４２とは、例えば、スルーホール等により電気的に接続される。なお、配線パターン４２は、上記配線パターン３２と同様、通電による発熱量の小さいパターン（例えば、電気抵抗が小さい材料からなるパターン、銅箔パターン等）である。
【０１１３】
本実施形態において、多層基板１０とフレキシブル基板２０とを接続する際には、フレキシブル基板２０を基板挿入用開口部１０Ａに挿入する前に、フレキシブル基板２０の通電パッド３４に電源プローブ５２が取り付けられる。そして、上記図１０又は図１２の処理を実行し、あらかじめ電熱パターン２８及び４０に通電して加熱しておく。
【０１１４】
次に、ハンダ平滑用電熱パターン４０からの熱により接続パターン１４及び補強パッド１８の表面に付着したハンダ２６を溶融、平滑化しながら、フレキシブル基板２０が基板挿入用開口部１０Ａに挿入され、フレキシブル基板２０が多層基板１０の基板挿入用開口部１０Ａに挿入され、接続パターン１４と２４が対向する（重なる）ように位置合わせがなされる。そして、電熱パターン２８への電流の供給が停止されると、ハンダ２６が放熱して凝固することにより、接続パターン１４及び２４、補強パッド１８及び３４がそれぞれ接続される。
【０１１５】
本実施形態によれば、ハンダ平滑用電熱パターン４０を通電、加熱した状態で、基板挿入用開口部１０Ａにフレキシブル基板２０を挿入することで、多層基板１０の接続パターン１４及び補強パッド１８の表面に付着したハンダ２６の表面の凹凸を平滑化することができる。これにより、確実なハンダ付けが可能となる。
【０１１６】
なお、本実施形態では、多層基板１０とフレキシブル基板２０と分離する際に、電熱パターン２８及び４０を加熱した状態で引き抜くため、多層基板１０の接続パターン１４及び補強パッド１８の表面に付着したハンダ２６を平滑化することも可能となる。
【０１１７】
また、図１３に示す例では、電熱パターン２８及び４０に対して共用の通電パッド３４から電流が供給されるようになっているが、電熱パターン２８及び４０に対して別々に通電パッドを設けるようにしても良い。これにより、電熱パターン２８及び４０を個別に加熱することが可能になる。従って、例えば、フレキシブル基板２０を基板挿入用開口部１０Ａに挿入する際には、ハンダ平滑用電熱パターン４０のみを加熱し、多層基板１０とフレキシブル基板２０との位置合わせの後、上記図１０又は図１２の処理により電熱パターン２８を加熱することもできる。
【０１１８】
［フレキシブル基板２０を熱膨張させる例］
上記の実施形態では、接続パターン１４と２４とを確実に接続するために、電熱パターン２８が通電により加熱された際に、接続パターン２４が多層基板１０側の接続パターン１４にある程度の圧力で押しつけられることが望ましい。
【０１１９】
図１４は、フレキシブル基板２０に熱により膨張する部位を設けた例を示す断面図である。図１４に示すように、フレキシブル基板２０の多層基板１０に挿入される挿入部２０Ａは、熱膨張係数が大きいセラミックスの粉末を合成した基板材により形成されており、電熱パターン２８及び４０の加熱により熱膨張する。このフレキシブル基板２０の熱膨張により、接続パターン２４が多層基板１０の接続パターン１４に押しつけられる。これにより、接続パターン１４と２４が確実にハンダ付けされる。
【０１２０】
なお、高熱膨張材は、少なくとも接続パターン２４及びハンダ平滑用電熱パターン４０を含む範囲に適用すればよい。また、フレキシブル基板２０の挿入部２０Ａを熱膨張率が高いセラミックス基板として、基板挿入用開口部１０Ａに挿入されない露出部２０Ｂを屈曲可能なフレキシブル基板としてもよい。
【０１２１】
図１５は、多層基板のフレキシブル基板２０に熱により膨張する部位を設けた例を示す断面図である。図１５に示す例では、フレキシブル基板２０は、２枚の基板２０−１及び２０−２が貼り合わされて構成されている。第１層２０−１の外側の面（貼り合わされる面の裏面）には、板状の高熱膨張材８０Ａが貼り付けられている。また、ハンダ平滑用電熱パターン４０に対応する位置の第１層２０−１と第２層２０−２の間には、高熱膨張材８０Ｂが貼り付けられている。高熱膨張材８０Ａ及び８０Ｂは、例えば、銅、アルミニウム、鉄等の金属や、これらの金属により形成されたパターン、セラミックス等の熱膨張率が高い材料により形成される。
【０１２２】
電熱パターン２８及び４０が通電により加熱されると、高熱膨張材８０Ａ及び８０Ｂが膨張して、ハンダ平滑用電熱パターン４０が接続パターン１４に近づく。これにより、ハンダ平滑用電熱パターン４０による接続パターン１４上に付着したハンダ２６の平滑化を確実に行うことができる。さらに、接続パターン２４が接続パターン１４に押しつけられるため、接続パターン１４と２４のハンダ付けを確実に行うことができる。
【０１２３】
［フレキシブル基板の第３の実施形態］
図１６は、本発明の第３の実施形態に係るフレキシブル基板を示す図である。図１６（ａ）は平面図であり、図１６（ｂ）は断面図である。なお、以下の説明において、上記図１３と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１２４】
図１６に示すように、本実施形態のフレキシブル基板２０′には、ＩＣタグ（ＲＦＩＤタグ）９０が取り付けられている。ＩＣタグ９０には、上記した加熱プロファイルのデータが記憶される。
【０１２５】
図１７は、第３の実施形態に係るフレキシブル基板に対応した電源ユニットの主要構成を示すブロック図である。なお、以下の説明において、上記図１３及び図９と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１２６】
図１７に示すように、電源ユニット５０′は、ＩＣタグ送受信部９２及びＩＣタグ送受信回路９４を備える。ＩＣタグ送受信部９２は、フレキシブル基板２０に取り付けられたＩＣタグ９０と無線通信するためのアンテナを備える。ＩＣタグ送受信回路９４は、ＩＣタグ送受信部９２を介してＩＣタグ９０に無線により動作電力を供給するとともに、加熱プロファイルの読み出し信号を送信する。ＩＣタグ９０は、この読み出し信号に応じて加熱プロファイルのデータをＩＣタグ送受信部９２に送信する。ＩＣタグ送受信回路９４は、ＩＣタグ送受信部９２を介して受信した加熱プロファイルのデータを復号化して制御回路５４に出力する。制御回路５４は、ＩＣタグ送受信回路９４から出力された加熱プロファイルに基づいて、定電流回路６８からの電流の供給を制御する。
【０１２７】
なお、図１７に示すように、ＩＣタグ送受信部９２は、電源プローブ５２又はその周辺に取り付けられる。このため、フレキシブル基板２０側のＩＣタグ９０は、通電パッド３４付近に取り付けられることが望ましい。これにより、電源プローブ５２を通電パッド３４に装着した状態で、ＩＣタグ送受信部９２とＩＣタグ９０との間でデータの送受信が可能となる。すなわち、電源プローブ５２を通電パッド３４に装着した状態で送受信可能な範囲にＩＣタグ９０が配置されればよい。
【０１２８】
なお、ＩＣタグ送受信部９２は、電源プローブ５２とは無関係に、別途装備するようにしてもよい。
【０１２９】
［電源ユニットの処理の流れ］
次に、電源ユニット５０′の制御回路５４の処理の流れについて、図１８を参照して説明する。まず、フレキシブル基板２０が多層基板１０の基板挿入用開口部１０Ａに挿入され、接続パターン１４と２４が対向する（重なる）ように位置合わせがなされて、フレキシブル基板２０の通電パッド３４に電源プローブ５２が取り付けられる。制御回路５４は、操作部５６の電源スイッチがＯＮになり（ステップＳ７０）、さらに、定電流回路６８の電流出力を開始するための加熱開始スイッチがＯＮになったことを検知すると（ステップＳ７２）、ＩＣタグ送受信部９２からＩＣタグ９０に無線により動作電力が供給されるとともに、ＩＣタグ９０を検出するための検出信号を送信する（ステップＳ７４）。フレキシブル基板２０にＩＣタグ９０が取り付けられている場合には、ＩＣタグ９０は、この検出信号に応答して応答信号を送信する。制御回路５４は、ＩＣタグ送受信部９２により受信した応答信号によりＩＣタグ９０を検出する。
【０１３０】
次に、制御回路５４は、ＩＣタグ９０内に加熱プロファイルがあることを検出すると（ステップＳ７６のＹｅｓ）、ＩＣタグ９０内の加熱プロファイルを読み込み（ステップＳ７８）、読み込んだ加熱プロファイルに基づいて電熱パターン２８に供給する電流値及び通電時間を設定する（ステップＳ８０）。一方、制御回路５４は、上記検出信号によりＩＣタグ９０が検出されなかった場合、及び、ＩＣタグ９０内に加熱プロファイルが検出されなかった場合には（ステップＳ７６のＮｏ）、次いでフレキシブル基板２０の種類を指定するための受付画面を表示部５８に表示する。そして、制御回路５４は、フレキシブル基板２０の種類の指定を受け付けると、上記外部記憶媒体６２等に指定された種類のフレキシブル基板２０に対応する加熱プロファイルがあるかどうか判断する（ステップＳ８２）。指定された種類のフレキシブル基板２０に対応する加熱プロファイルがあった場合には（ステップＳ８２のＹｅｓ）、上記加熱プロファイルを読み出して、読み出した加熱プロファイルに基づいて電熱パターン２８に供給する電流値及び通電時間を設定する（ステップＳ８０）。
【０１３１】
一方、上記受付画面において、フレキシブル基板２０の種類が入力されなかった場合、又は、指定された種類のフレキシブル基板２０に対応する加熱プロファイルがなかった場合には（ステップＳ８２のＮｏ）、電熱パターン２８に供給する電流値及び通電時間を設定するための設定画面が表示され、操作部５６からの手動操作に基づいて、電熱パターン２８に供給する電流値及び通電時間を設定する（ステップＳ８４）。
【０１３２】
次に、電熱パターン２８の検査用の微弱な電流を定電流回路６８から出力して（ステップＳ８６）、電熱パターン２８にかかる電圧値を検出する（ステップＳ８８）。そして、検出された電圧値が所定の範囲外の場合には（ステップＳ８８のＮｏ）、電熱パターン２８の接続が不十分でありオープン状態であったり、電熱パターン２８がショート状態の可能性があるため、検出された電圧値に応じて接続不良又はショート不良の警告メッセージを表示部５８に表示するとともに、電流の出力を停止する（ステップＳ９４）。
【０１３３】
一方、検出された電圧値が所定の範囲内の場合には（ステップＳ８８のＹｅｓ）、上記ステップＳ８０又はＳ８４において設定された電流値及び通電時間で、定電流回路６８から電流を出力して（ステップＳ９０）、ステップＳ８８の処理に戻る。これにより、フレキシブル基板２０の接続パターン２４及び補強パッド３４の表面に塗布されたハンダ２６が溶融される。そして、上記設定された通電時間が経過すると（ステップＳ９２のＹｅｓ）、電流出力を停止する（ステップＳ９４）。これにより、フレキシブル基板２０の接続パターン２４の表面に塗布されたハンダ２６が自然に放熱して凝固することにより、接続パターン１４及び２４、補強パッド１８及び３４がそれぞれ接続される。
【０１３４】
本実施形態によれば、電源ユニット５０′により加熱プロファイルの設定を自動的に行うことができるため、フレキシブル基板２０の種類ごとに加熱プロファイルが異なる場合に、加熱プロファイルの設定（例えば、フレキシブル基板２０の識別符号の入力等）の手間を省くことができ、操作性が向上するという利点がある。さらに、加熱プロファイルの設定ミスを回避することができる。
【０１３５】
なお、多層基板１０とフレキシブル基板２０とを分離する際には、多層基板１０とフレキシブル基板２０とが接続された状態で、上記ステップＳ７０からＳ９２の処理を行い、ハンダ２６が十分に加熱されて溶融した段階で、多層基板１０の基板挿入用開口部１０Ａからフレキシブル基板２０を引き抜いて、電流の供給を停止すればよい（ステップＳ９４）。
【０１３６】
また、ステップＳ８８における検出電圧値の範囲は、上記設定されたフレキシブル基板２０の種類に応じて設定されるようにしてもよい。また、ステップＳ９０の電流の出力中も、電圧値を検出して、電圧値が所定の値の範囲内に収まっているかどうかを定期的にチェックするようにしてもよい。
【０１３７】
また、上記図１１及び図１２に示すような経時的に変化する加熱プロファイルｉ（ｔ）や、接続パターン１４及び補強パッド１８に付着したハンダ２６を平滑化するためのハンダ平滑用電熱パターン４０を備えるフレキシブル基板に対しても本実施形態を適用することができる。
【０１３８】
［フレキシブル基板の第４の実施形態］
図１９は、本発明の第４の実施形態に係るフレキシブル基板を示す図である。図１９（ａ）は平面図であり、図１９（ｂ）は断面図である。なお、以下の説明において、上記図２等と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１３９】
図１９に示すように、多層基板１００は、３枚の基板１００−１、１００−２及び１００−３が順に貼り合わされて構成されている。上記の実施形態と同様に、第２層１００−２の一部は切り欠かれて、フレキシブル基板２００を挿入するための基板挿入用開口部１００Ａが形成されている。
【０１４０】
図１９（ａ）に示すように、多層基板１００の第１層１００−１には、フレキシブル基板２００が挿入された際における接続パターン２４の位置に対応して、ビーム導入用開口１０２が形成されている。図１９（ｂ）に示すように、ビーム導入用開口１０２は、第１層１００−１の表面から基板挿入用開口部１００Ａに貫通している。なお、ビーム導入用開口１０２は、レーザー光を遮光しない大きさであればよい。
【０１４１】
多層基板１００とフレキシブル基板２００とを接続する場合には、まず、図１９（ｂ）に示すように、多層基板１０の基板挿入用開口部１０Ａにフレキシブル基板２００が挿入され、接続パターン１４と２４が対向する（重なる）ように位置合わせがなされる。このとき、接続パターン１４及び２４とビーム導入用開口１０２とは一直線上に並ぶ。次に、３００（図２２参照）のビーム照射口３０２からビーム導入用開口１０２を介してレーザー光が照射される。照射されたレーザー光は、フレキシブル基板２００を透過して、接続パターン２４に到達する。すると、接続パターン２４が加熱され、接続パターン２４の表面に塗布されたハンダが溶融される。そして、レーザー光の照射が停止されると、ハンダが放熱して凝固する。接続パターン１４と接続パターン２４とがハンダ２８を介して接続され、多層基板１００とフレキシブル基板２００上に形成された配線パターン同士が電気的に接続される。
【０１４２】
多層基板１００とフレキシブル基板２００とを分離する場合には、まず、多層基板１００とフレキシブル基板２００とが接続された状態（図１９（ｂ）参照）で、レーザー光の照射が開始される。接続パターン１４と接続パターン２４とを接続するハンダが溶融される。次に、多層基板１００の基板挿入用開口部１００Ａからフレキシブル基板２００が引き抜かれる。これにより、多層基板１００とフレキシブル基板２００とが分離される。
【０１４３】
［フレキシブル基板の第５の実施形態］
図２０は、本発明の第５の実施形態に係るフレキシブル基板を示す図である。図２０（ａ）は平面図であり、図２０（ｂ）は断面図である。なお、以下の説明において、上記図１９と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１４４】
図２０（ｂ）に示す例では、本実施形態のフレキシブル基板２００は、２枚の基板２００−１及び２００−２が貼り合わされて構成されている。フレキシブル基板２００の第１層２００−１及び第２層２００−２の間には、熱伝導率が高い高熱伝導材２０２が形成されている。高熱伝導材２０２は、例えば、銅、アルミニウム、鉄等の金属や、これらの金属により形成されたパターン等の熱伝導率が高い材料により形成される。なお、高熱伝導材２０２は、接続パターン２４が形成されている領域を覆うように配置されることが望ましい。
【０１４５】
図２０（ａ）に示すように、本実施形態の多層基板１００には、ビーム導入用開口１０２が１箇所形成されている。ビーム導入用開口１０２は、フレキシブル基板２００が基板挿入用開口部１００Ａに挿入された際に、高熱伝導材２０２のほぼ中心位置に形成される。
【０１４６】
本実施形態では、ビーム導入用開口１０２を介して、上記高熱伝導材２０２にレーザー光を照射して加熱する。そして、この高熱伝導材２０２空伝導される熱により、接続パターン２４の表面に塗布されたハンダが溶融される。
【０１４７】
本実施形態によれば、接続パターン２４をフレキシブル基板２００の両面に設けることができる。
【０１４８】
また、上記高熱伝導材２０２が銅箔パターン等の導電性を有する物質を含む場合には、高熱伝導材２０２を接地することが望ましい。これにより、回路動作時に生じるノイズの影響を低減することができる。
【０１４９】
なお、図１９及び図２０では、多層基板１００及びフレキシブル基板２００上に形成される配線パターンについては、図の複雑化を避けるため省略した。
【０１５０】
なお、高熱伝導材２０２の中心部を加熱した場合、中心部の温度が周辺部より高くなるため、加熱を停止した場合、周辺部の方が先に温度が低下する傾向となる。従って、接続パターン２４に塗布されたハンダの凝固は、高熱伝導材２０２の周辺部に当たる接続パターン２４から始まり、中心部の接続パターン２４ほどハンダの凝固が遅くなる。このため、図２１に示すように、高熱伝導材２０２は、その中心部に比べて、周辺部の面積を大きくすることが望ましい。これにより、加熱停止後の畜熱時間を長くすることで、全面の温度均一化を図ることができ、ハンダの凝固が均一にならないことにより、フレキシブル基板２００に応力が加わり、ヨレや浮きが生じやすくなり、ハンダ付け不良が発生するのを回避することができる。
【０１５１】
なお、図２０及び図２１に示す例では、高熱伝導材２０２として、熱伝導性に優れるとともに、熱膨張率が高い高熱膨張材を用いることも可能である。また、図１４に示した例のように、フレキシブル基板２００の挿入部を高熱膨張材を含む構成とすることも可能である。これにより、図１４及び図１５に示した例のように、接続パターン２４を接続パターン１４に押しつけることができ、確実なハンダ付けが可能になる。
【０１５２】
また、本実施形態の配線基板においても、上記した補強パッド１８及び３４や、ハンダ平滑用電熱パターン４０を備えるようにすることも可能である。
【０１５３】
［配線基板接続装置（レーザー発光ユニット）の実施形態］
図２２は、レーザー発光ユニット３００の主要構成を示すブロック図である。図２２に示すように、レーザー発光ユニット３００は、制御回路３０４、操作部３０６、表示部３０８、記憶部３１０、外部記憶媒体３１２及び外部接続端子３１４を備える。
【０１５４】
制御回路３０４は、レーザー発光ユニット３００を統括制御する制御部である。制御回路３０４は、操作部３０６等からの信号の入力に基づいてレーザー発光ユニット３００の動作を制御する。操作部３０６は、レーザー発光ユニット３００の電源スイッチや、ビーム照射口３０２からのレーザー光の照射を開始するための加熱開始スイッチ、その他各種の操作スイッチを含んでいる。表示部３０８は、各種操作メニューや設定内容の表示、警告表示等を行うモニタである。記憶部３１０は、レーザー発光ユニット３００の制御に必要なデータやプログラム等を記憶する装置であり、例えば、レーザー発光ユニット３００に内蔵されたメモリ（例えば、不揮発性メモリ）である。外部記憶媒体３１２は、電源ユニット５０に着脱可能な記憶媒体であり、例えば、メモリカード等の半導体メモリや、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＨＤＤ等の磁気ディスク等である。外部接続端子３１４は、外部機器３１６（例えば、パーソナルコンピュータ等）との通信用のインターフェイスであり、例えば、ＵＳＢである。
【０１５５】
次に、レーザー発光ユニット３００の電源について説明する。図２２に示すように、レーザー発光ユニット３００は、ＡＣ／ＤＣ変換回路３１８、バッテリ３２０及び電源切替スイッチＳＷ２を更に備える。レーザー発光ユニット３００は、電源として、商用ＡＣ電源及び内蔵のバッテリ３２０を選択して用いることができる。使用する電源は、操作部３０６からの操作入力により切り替え可能である。操作部３０６から電源を切り替える操作入力が行われると、制御回路３０４により電源切替スイッチＳＷ２が制御されて、使用する電源が切り替えられる。
【０１５６】
ＡＣ／ＤＣ変換回路３１８は、電源として商用ＡＣ電源を用いる場合に、商用ＡＣ電源からのＡＣ入力をＤＣ入力に変換する。バッテリ３２０の種類は、１次電池、２次電池のいずれであってもよい。電源として、レーザー発光ユニット３００に内蔵されたバッテリ３２８を用いる場合には、可搬性に優れるという利点を有する。
【０１５７】
次に、レーザー発光ユニット３００のレーザー光の照射を制御する制御系について説明する。図２２に示すように、レーザー発光ユニット３００は、レーザー光発光部３２２、光学系３２４、光ファイバーケーブル３２６、赤外光反射板３２８、赤外線受光センサ３３０及びセンサ駆動回路３３２を更に備える。
【０１５８】
レーザー光発光部３２２は、レーザー光を発光する装置である。レーザー光発光部３２２において励起されたレーザー光は、光学系３２４により集光等され、光ファイバーケーブル３２６に導光される。光ファイバーケーブル３２６の先端には、ビーム照射口３０２が形成されており、多層基板１００のビーム導入用開口１０２に挿入されている。光ファイバーケーブル３２６を介して導光されたレーザー光は、フレキシブル基板２００の高熱伝導材２０２又は接続パターン２４に照射され、接続パターン２４の表面に塗布されたハンダが加熱、溶融される。
【０１５９】
高熱伝導材２０２又は接続パターン２４に照射されるレーザー光の光量や強度、照射時間等は、操作部３０６からの操作入力により設定される加熱温度及び加熱時間等に基づいて設定される。操作部３０６により設定された加熱温度及び加熱時間等は記憶部３１０に保存することが可能である。これにより、次回のレーザーの照射時には、この記憶部３１０に記憶された電流値や通電時間等を利用することができる。
【０１６０】
また、高熱伝導材２０２又は接続パターン２４に照射されるレーザー光の光量や強度、照射時間等は、外部記憶媒体３１２等に記憶された加熱プロファイルに基づいて自動的に設定されるようにしてもよい。ここで、加熱プロファイルとは、フレキシブル基板２００の高熱伝導材２０２又は接続パターン２４に照射されるレーザー光の光量や強度、照射時間、これらの経時変化、又は高熱伝導材２０２又は接続パターン２４の温度変化との相関を示すデータであり、フレキシブル基板２００の種類に応じて設定される。加熱プロファイルは、フレキシブル基板２００の厚さ、材質等、接続パターン２４のパターン幅、厚さ、材質等による発熱量の違い、更には、接続パターン１４と２４の接続に使用するハンダの成分等に基づいて算出される。
【０１６１】
加熱プロファイルを用いる際には、まず、操作部３０６によりフレキシブル基板２００の種類を指定する。制御回路３０４は、指定されたフレキシブル基板２００に対応する加熱プロファイルを外部記憶媒体３１２から読み出す。これにより、接続パターン２４を加熱するのに、最適なレーザー光の光量や強度、照射時間を設定することができる。
【０１６２】
なお、フレキシブル基板２００の種類を指定する手順については、例えば、下記のようにすればよい。例えば、フレキシブル基板２００に固有の識別符号（ＩＤ番号等）を付しておく。そして、制御回路３０４は、操作部３０６の加熱開始スイッチがＯＮになったことを検知すると、フレキシブル基板２００の識別符号の入力受付画面を表示部３０８に表示させる。次に、制御回路３０４は、操作部３０６により入力された識別符号に基づいて、フレキシブル基板２００の種類を判別し、対応する加熱プロファイルを読み出すようにする。また、上記した識別符号に代えて、フレキシブル基板２００にバーコード、２次元コード等を付しておいてもよい。そして、レーザー発光ユニット３００にバーコード又は２次元コードを読み取る装置を取り付けて、バーコード又は２次元コードを読み取ることにより、フレキシブル基板２００の種類を指定するようにしてもよい。
【０１６３】
なお、加熱プロファイルは、外部記憶媒体３１２ではなく、レーザー発光ユニット３００に内蔵された記憶部３１０に保存するようにしてもよい。また、加熱プロファイル等のデータは、記憶部３１０と外部記憶媒体３１２との間で相互に読み出し、書き込みが可能である。さらに、外部機器３１６（ＰＣ等）との間でも上記加熱プロファイル等のデータの相互に読み出し、書き込みが可能である。
【０１６４】
高熱伝導材２０２又は接続パターン２４は、加熱により赤外光を放射する。この赤外光は、光ファイバーケーブル３２６を介して、赤外光反射板３２８に入射する。赤外光反射板３２８は、例えば、ガラス等の透明部材の光ファイバー３２６側にＩＲコート等を施したものであり、レーザー光を透過して赤外光を反射するものであり、赤外光反射板３２８に入射した赤外光は反射されて、赤外線受光センサ３３０により受光される。
【０１６５】
赤外線受光センサ３３０は、受光した赤外光の光量に応じて電気信号をセンサ駆動回路３３２に出力する。センサ駆動回路３３２は、赤外線受光センサ３３０を駆動するとともに、赤外線受光センサ３３０から出力された電気信号を増幅して制御回路３０４に送る。
【０１６６】
制御回路３０４は、受光した赤外光量に基づいて、高熱伝導材２０２又は接続パターン２４の温度を検出する。そして、制御回路３０４は、高熱伝導材２０２又は接続パターン２４の温度が設定された温度になるようにレーザー光の強度、光量又は照射時間等を調整するフィードバック制御を行う。
【０１６７】
記憶部３１０又は外部記憶媒体３１２には、光ファイバーケーブル３２６を介して受光した赤外光量と、高熱伝導材２０２又は接続パターン２４の温度の相関をあらかじめ測定して作成された赤外光量対温度の相関テーブルデータが記憶されている。制御回路３０４は、この相関テーブルデータを参照することにより、容易に赤外光量から高熱伝導材２０２又は接続パターン２４の温度を取得することが可能である。なお、高熱伝導材２０２又は接続パターン２４の温度は、赤外光量対温度の相関を表す計算式により算出するようにしてもよい。
【０１６８】
なお、赤外光反射板３２８は可動可能に配設されており、その位置は制御回路３０４により制御される。高熱伝導材２０２又は接続パターン２４の温度を測定せずにオープンループ制御を行う場合には、赤外光反射板３２８が図中の符号３２８′の位置に移動される。上記のように、オープンループ制御を行う場合には、赤外光反射板３２８がレーザー光の光路上から外されるため、光学系３２４から光ファイバーケーブル３２６に導光される照射するレーザー光の損失を低減することができる。
【０１６９】
なお、本実施形態では、フレキシブル基板２００の高熱伝導材２０２又は接続パターン２４を加熱するためにレーザー光を用いたが、例えば、レーザー光以外の光や、電子ビーム、イオンビーム等の加熱用のビームを用いてもよい。
【０１７０】
また、本実施形態では、高熱伝導材２０２又は接続パターン２４の温度を検出するために赤外光の光量を測定するようにしたが、例えば、ビーム照射口３０２付近に温度センサを取り付けるようにしてもよい。
【０１７１】
なお、高熱伝導材２０２又は接続パターン２４の面積がレーザー照射口３０２の口径よりも大きい場合には、レーザー光をより広範囲に照射できるようにすることが好ましい。図２３は、レーザー照射口３０２を拡大して示す図である。図２３に示すように、レーザー照射口３０２は、光ファイバーケーブル３２６の先端部を凹面状又は、レンズ状、凸面状、多面体状に成形することにより形成される。これにより、高熱伝導材２０２又は接続パターン２４上のレーザー光の照射される面積を拡大することができる。また、上記のように、レーザー光を拡散することにより、加熱が集中しにくくなり、より均等な加熱が可能となる。さらに、光ファイバーケーブル３２６の先端部を上記のような形状にすることにより、高熱伝導材２０２又は接続パターン２４から放射される赤外光を、より広い範囲から集めることができ、放射する赤外光にムラがある場合にも温度の検出精度を確保できるという効果を有する。
【０１７２】
なお、本実施形態では、上記の実施形態と同様に、フレキシブル基板２００にＩＣタグ９０を設けるとともに、レーザー発光ユニット３００にＩＣタグ送受信部９２及びＩＣタグ送受信回路９４を設けることにより、加熱プロファイルの設定を行えるようにしてもよい。
【０１７３】
［レーザー発光ユニットの処理の流れ］
次に、レーザー発光ユニット３００の制御回路３０４の処理の流れについて、図２４を参照して説明する。まず、フレキシブル基板２００が多層基板１００の基板挿入用開口部１００Ａに挿入され、接続パターン１４と２４が対向する（重なる）ように位置合わせがなされるとともに、多層基板１００のビーム導入用開口１０２にビーム照射口３０２が挿入される。制御回路３０４は、操作部３０６の電源スイッチがＯＮになり（ステップＳ１００）、さらに、レーザー光の照射を開始するための加熱開始スイッチがＯＮになったことを検知すると（ステップＳ１０２）、フレキシブル基板２００の種類を指定するための受付画面を表示部３０８に表示する。多層基板１００及びフレキシブル基板２００は、上記の実施形態と同様に、識別符号や１次元コード、２次元コード等により識別可能となっており、制御回路３０４は、フレキシブル基板２００の種類の指定を受け付けると、上記外部記憶媒体３１２等に指定された種類のフレキシブル基板２００に対応する加熱プロファイルがあるかどうか判断する（ステップＳ１０４）。指定された種類のフレキシブル基板２００に対応する加熱プロファイルがあった場合には（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、上記加熱プロファイルを読み出して、読み出した加熱プロファイルに基づいて高熱伝導材２０２又は接続パターン２４の加熱温度及び加熱時間を設定する（ステップＳ１０６）。一方、上記受付画面において、フレキシブル基板２００の種類が入力されなかった場合、又は、指定された種類のフレキシブル基板２００に対応する加熱プロファイルがなかった場合には（ステップＳ１０４のＮｏ）、高熱伝導材２０２又は接続パターン２４の加熱温度及び加熱時間を設定するための設定画面が表示され、操作部３０６からの手動操作に基づいて、高熱伝導材２０２又は接続パターン２４の加熱温度及び加熱時間を設定する（ステップＳ１０８）。
【０１７４】
次に、既定の光量のレーザー光量を出力するとともに、フレキシブル基板２００の高熱伝導材２０２又は接続パターン２４から放射される赤外光量を測定し、高熱伝導材２０２又は接続パターン２４の温度を検出する（ステップＳ１１０）。そして、ステップＳ１１０において検出した温度（検出温度）が上記設定した温度以下であれば（ステップＳ１１２のＮｏ）、レーザー光の光量を既定量上げる（ステップＳ１１４）。一方、検出温度が上記設定温度より高ければ（ステップＳ１１２のＹｅｓ）、レーザー光の光量を既定量下げる（ステップＳ１１６）。なお、ステップＳ１１４及びＳ１１６における既定量は一定であってもよいが、検出された赤外光量と現状のレーザー光の光量に基づいて、設定温度になるようにレーザー光量や照射時間を算出し、算出した値を設定してもよい。制御回路３０４は、上記ステップＳ１１２からＳ１１６の処理を既定時間おきに実行して（ステップＳ１２０）、高熱伝導材２０２又は接続パターン２４の温度を段階的に上げて維持する。なお、ステップＳ１２０における既定時間は、正常動作時に上記設定温度の範囲に達するまでの時間を設定する。
【０１７５】
次に、既定時間が経過するごとに（ステップＳ１２０のＹｅｓ）、検出温度が所定の範囲内にあるかどうか検出される（ステップＳ１２２）。検出温度が所定の範囲内であれば（ステップＳ１２２のＹｅｓ）、ステップＳ１１２の処理に戻る。一方、検出温度が所定の範囲外の場合（ステップＳ１２２のＮｏ）、例えば、検出温度が所定の範囲を下回っている場合には、レーザー光が照射され、赤外光を検出可能な範囲内に高熱伝導材２０２又は接続パターン２４がない場合等が想定される。また、検出温度が所定の範囲を上回っている場合には、異常過熱等が想定される。このため、異常状態を示す警告メッセージを表示部３０８に表示するとともに（ステップＳ１２４）、レーザー光の照射を停止する（ステップＳ１２６）。これにより、異常加熱等を防止でき、安全を確保できる。
【０１７６】
そして、ステップＳ１１２からＳ１２２の処理を繰り返して、設定したレーザー光の加熱時間が経過すると（ステップＳ１１８のＹｅｓ）、レーザー光の照射を停止する（ステップＳ１２６）。これにより、フレキシブル基板２００の接続パターン２４の表面に塗布されたハンダ２６が自然に放熱して凝固することにより、接続パターン１４及び２４がそれぞれ接続される。
【０１７７】
なお、多層基板１００とフレキシブル基板２００とを分離する際には、多層基板１００とフレキシブル基板２００とが接続された状態で、上記ステップＳ１００からＳ１２４の処理を行い、接続パターン１４と２４を接続しているハンダが十分に加熱されて溶融した段階で、基板挿入用開口部１００Ａからフレキシブル基板２００を引き抜いて、レーザー光の照射を停止すればよい（ステップＳ１２６）。
【図面の簡単な説明】
【０１７８】
【図１】本発明の一実施形態に係る配線基板を示す斜視図
【図２】図１の２−２断面図
【図３】本発明の第１の実施形態に係るフレキシブル基板２０上の電熱パターン２８を示す平面図
【図４】電熱パターン２８の一部を拡大して示す平面図
【図５】電熱パターン２８の配置の別の例を示す平面図
【図６】フレキシブル基板２０の形状の例を示す平面図
【図７】電熱パターン２８を接地した状態を模式的に示す図
【図８】フレキシブル基板２０を多層基板とした例を示す断面図
【図９】電源ユニット５０の主要構成を示すブロック図
【図１０】電源ユニット５０の制御回路５４の処理の流れを示すフローチャート
【図１１】加熱プロファイルの例を示すグラフ
【図１２】図１１に示す加熱プロファイルを用いる場合の電源ユニット５０の制御回路５４の処理の流れを示すフローチャート
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る電熱パターンを示す図
【図１４】フレキシブル基板２０に熱により膨張する部位を設けた例を示す断面図
【図１５】多層基板のフレキシブル基板２０に熱により膨張する部位を設けた例を示す断面図
【図１６】本発明の第３の実施形態に係るフレキシブル基板を示す図
【図１７】第３の実施形態に係るフレキシブル基板に対応した電源ユニットの主要構成を示すブロック図
【図１８】電源ユニット５０′の制御回路５４の処理の流れを示すフローチャート
【図１９】本発明の第４の実施形態に係るフレキシブル基板を示す図
【図２０】本発明の第５の実施形態に係るフレキシブル基板を示す図
【図２１】高熱伝導材２０２の形状の例を示す平面図
【図２２】レーザー発光ユニット３００の主要構成を示すブロック図
【図２３】レーザー照射口３０２を拡大して示す図
【図２４】レーザー発光ユニット３００の制御回路３０４の処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
【０１７９】
１０…多層基板、１０Ａ…基板挿入用開口部、１２−１、１２−３…配線パターン、１４…接続パターン、１６…電子部品、１８…補強パッド、２０…フレキシブル基板、２２…配線パターン、２４…接続パターン、２６…ハンダ、２８…電熱パターン、３０…補強パッド、３２…配線パターン、３４…通電パッド、３８…ジャンパー部品、４０…ハンダ平滑用電熱パターン、５０…配線基板接続装置（電源ユニット）、５２…電源プローブ、５４…制御回路、５６…操作部、５８…表示部、６０…記憶部、６２…外部記憶媒体、６４…外部接続端子、６８…定電圧回路、７０…ＡＣ／ＤＣ変換回路、７２…バッテリ、ＳＷ１…電源切替スイッチ、７４…タイマ、８０Ａ、８０Ｂ…高熱膨張材、２０′…フレキシブル基板、９０…ＩＣタグ、５０′…電源ユニット、９２…ＩＣタグ送受信部、９４…ＩＣタグ送受信回路、１００…多層基板、１００Ａ…基板挿入用開口部、１０２…ビーム導入用開口、２００…フレキシブル基板、３００…配線基板接続装置（レーザー発光ユニット）、３０２…ビーム照射口、３０４…制御回路、３０６…操作部、３０８…表示部、３１０…記憶部、３１２…外部記憶媒体、３１４…外部接続端子、３１８…ＡＣ／ＤＣ変換回路、３２０…バッテリ、ＳＷ２…電源切替スイッチ、３２２…レーザー光発光部、３２４…光学系、３２６…光ファイバーケーブル、３２８…赤外光反射板、３３０…赤外線受光センサ、３３２…センサ駆動回路
【図１】
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【図２】
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【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】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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