(57)【要約】【課題】フィルム状電子部品と端子部品の接合構造及び接合方法において、信頼性の高い接合を単純な工程で実現し、また、接合部を目視検査できるようにする。【解決手段】フィルム状電子部品１は、基板１１の表面上に形成された外部接続用の電極パターン１２と、この電極パターン１２を基板端部まで延伸した接続用端部Ｐと、基板１１の端面に接続用端部Ｐと電気的に導通した金属膜１３とを備えている。端子部品２は、絶縁体からなる基体２１上に一体的に形成された電極パターン１２を備えている。フィルム状電子部品１は、電極パターン１２を上にして接続用端部Ｐを端子部品２の金属端子２２上に位置決めして配置され、電極パターン１２と金属端子２２とは、接続用端部Ｐと金属膜１３を含む基板端部において導電性材料４により接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部接続用の電極パターンを基板表面に有したフィルム状電子部品と、前記電極パターンが電気接続される金属端子を有した端子部品との接合構造において、
前記フィルム状電子部品は、前記電極パターンを該電子部品の基板端部まで延伸して形成した接続用端部を備え、
前記フィルム状電子部品は電極パターンを上にして前記接続用端部を前記端子部品の金属端子上に位置決め配置され、
前記電極パターンと金属端子とは前記接続用端部を含む基板端部において導電性材料により接続され、これにより前記両部品が接合されることを特徴とするフィルム状電子部品と端子部品の接合構造。
【請求項２】
前記フィルム状電子部品の基板と金属端子とは接着剤により機械的に接合されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルム状電子部品と端子部品の接合構造。
【請求項３】
前記フィルム状電子部品の基板の端面に電極パターンの接続用端部と電気的に導通した金属膜が設けられ、前記電極パターンと金属端子とはこの金属膜を含んで前記導電性材料により接合したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフィルム状電子部品と端子部品の接合構造。
【請求項４】
前記金属端子に、前記フィルム状電子部品の基板端面に対向する突出部を設け、この突出部と前記電極パターンとを導電性材料により接続したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のフィルム状電子部品と端子部品の接合構造。
【請求項５】
外部接続用の電極パターンを基板表面に有したフィルム状電子部品と、前記電極パターンが電気接続される金属端子を有した端子部品との接合方法において、
前記フィルム状電子部品の基板の基材シートの切断予定ラインに貫通孔を形成するステップと、
前記ステップの後に前記基材シート上に前記電極パターンを成膜するステップと、
前記ステップの後に前記基材シートを前記切断予定ラインに沿って切断して、前記電極パターンがシート端部まで延伸された接続用端部を備えた前記フィルム状電子部品を形成するステップと、
前記電極パターンと前記金属端子とを前記接続用端部を含む基板端部において導電性材料により接合するステップを備えたことを特徴とするフィルム状電子部品と端子部品の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム状電子部品と端子部品の接合構造及び接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリイミドフィルム等の有機高分子からなる薄い可撓性基板の表面上にコンデンサ、抵抗、インダクタンス等の電子素子や、温度センサ、圧力センサ等の機能素子を含む各種回路素子を薄膜技術を用いて、折り曲げ自由に形成するフィルム状電子部品とその製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような薄いフィルム状電子部品を他の回路部品、例えばコネクタや配線基板などに電気的接続及び機械的接合して両部品を接合するいくつかの接合構造と接合方法が知られている。図１０は、外部接続用の電極パターン１１２を基板表面に有したフィルム状電子部品１００と、電極パターン１１２が電気接続される金属端子２２２を有した端子部品であるコネクタ２００との、従来の接合構造及び接合方法を示す。
【０００４】
このコネクタ２００は、基体２２１の左右にそれぞれ外向の金属端子と内向きの金属端子２２２を有し、左右の外向きの金属端子によりコネクタ２００の左右端に接続される電気回路を互いに接続する回路部品である。また、コネクタ２００の内部に実装されたフィルム状電子部品１００は、その左右端に形成された電極パターン１１２の間に各種回路素子により、例えばノイズフィルタを形成したものである。
【０００５】
図１０（ａ）に示す金属端子２２２と電極パターン１１２の電気的接続方法は、金属端子２２２にバネ付勢力を持たせて電極パターンを圧接するものである。図１０（ｂ）に示す電気的接続方法は、電極パターン１１２の形成された面を下向きにして電極パターン１１２と金属端子２２２とを接触抵抗によるジュール熱を用いた溶接等により接続するものである（例えば、特許文献２参照）。図１０（ｃ）に示す電気的接続方法は、金属端子２２２の無い状態の基体２２１にフィルム状電子部品１００配置した後、金属端子２２２を含む端子部品を基体２２１に圧入し、その後、電極パターン１１２と金属端子２２２とを導電性材料により接続するものである。
【特許文献１】特開２００４−２２７８８号公報
【特許文献２】特開２００２−２５６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した図１０に示されるようなフィルム状電子部品と端子部品の接合構造及び接合方法においては、以下のような問題がある。例えば、図１０（ａ）に示す構造では、圧接によるため電気的接続部における電気的接触抵抗が高く、また金属端子の押し付け力の管理が難しい問題がある。図１０（ｂ）に示す構造では、電極パターン１１２を基体２２１に対向させているので、電極パターン１１２が裏向きとなって目視できないため検査が難しいという問題がある。また、溶接する際に、フィルム状電子部品１００の基板にダメージを与えるおそれがある。図１０（ｃ）に示す構造では、基体２２１の成形品に対して、金属端子２２２を圧入して後付することになるので、金属端子２２２の変形に対する寸法精度の管理や圧入工程の管理などの手間の発生という問題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解消するものであって、単純な工程により高信頼性で接合することができ、また、接合部を目視検査できるフィルム状電子部品と端子部品の接合構造及び接合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】
上記課題を達成するために、請求項１の発明は、外部接続用の電極パターンを基板表面に有したフィルム状電子部品と、前記電極パターンが電気接続される金属端子を有した端子部品との接合構造において、前記フィルム状電子部品は、前記電極パターンを該電子部品の基板端部まで延伸して形成した接続用端部を備え、前記フィルム状電子部品は電極パターンを上にして前記接続用端部を前記端子部品の金属端子上に位置決め配置され、前記電極パターンと金属端子とは前記接続用端部を含む基板端部において導電性材料により接続され、これにより前記両部品が接合されるものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載のフィルム状電子部品と端子部品の接合構造において、前記フィルム状電子部品の基板と金属端子とは接着剤により機械的に接合されているものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のフィルム状電子部品と端子部品の接合構造において、前記フィルム状電子部品の基板の端面に電極パターンの接続用端部と電気的に導通した金属膜が設けられ、前記電極パターンと金属端子とはこの金属膜を含んで前記導電性材料により接合したものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のフィルム状電子部品と端子部品の接合構造において、前記金属端子に、前記フィルム状電子部品の基板端面に対向する突出部を設け、この突出部と前記電極パターンとを導電性材料により接続したものである。
【００１２】
請求項５の発明は、外部接続用の電極パターンを基板表面に有したフィルム状電子部品と、前記電極パターンが電気接続される金属端子を有した端子部品との接合方法において、前記フィルム状電子部品の基板の基材シートの切断予定ラインに貫通孔を形成するステップと、前記ステップの後に前記基材シート上に前記電極パターンを成膜するステップと、前記ステップの後に前記基材シートを前記切断予定ラインに沿って切断して、前記電極パターンがシート端部まで延伸された接続用端部を備えた前記フィルム状電子部品を形成するステップと、前記電極パターンと前記金属端子とを前記接続用端部を含む基板端部において導電性材料により接合するステップを備えたものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、電極パターンを上にして接続用端部を端子部品の金属端子上に位置決め配置して、電極パターンと金属端子とを導電性材料により接続する接合構造であるので、工程が単純で接合作業が容易であり、また、電極パターン面がおもて側にあるので接合部を目視検査できる。また、導電性材料として、銀ペーストなどの導電性接着剤による接着や、ハンダによるハンダ付けにより接続できるので、接合時にフィルム状電子部品を損傷することなく信頼性高く接合できる。また、金属端子はフィルム状電子部品の接続用端部を配置できる構造であればよく、接合される端子部品は、金属端子を含めて一体成型により容易に製作できる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、フィルム状電子部品の基板と金属端子とを接着剤により機械的に接合した接合構造により、導電性材料による接合をさらに機械的に補強して接合部の信頼性と耐久性を向上できる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、フィルム状電子部品の基板端面に設けられた接続用端部に電気的に導通した金属膜を含んで接合構造が形成されるので、互いに電気接続する両部品の導体間の距離が短く、導電性材料の量が少ない場合でも電気的接続が確実にできる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、フィルム状電子部品の基板端面に対向して設ける金属端子上の突出部の上面を、電極パターンの接続用端部表面の高さに揃え、かつ、その上面を接続用端部に近接することにより、互いに電気接続する両部品の導体間の距離を短くでき、導電性材料の量が少ない場合でも電気的接続が確実にできる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、フィルム状電子部品の基板端部まで延伸された接続用端部を有する電極パターンの形成と、この接続用端部と電気的に導通した貫通孔側壁の金属膜の形成とを同時に、かつ、複数のフィルム状電子部品に対して一括して行うことができる。このようにして形成されたフィルム状電子部品によると、上述した発明の効果を奏する接合構造を形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のフィルム状電子部品と端子部品の接合構造及び接続方法について、図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係るフィルム状電子部品と端子部品の接合構造及び接合方法を示す。フィルム状電子部品１は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、基板１１の表面上に形成された外部接続用の電極パターン１２と、電極パターン１２を基板端部まで延伸した接続用端部Ｐと、基板１１の端面に接続用端部Ｐと電気導通した金属膜１３と、電極パターン１２を被覆する被覆膜１４とを備えている。端子部品２は、絶縁体からなる基体２１上に一体的に形成された電極パターン１２を備えている。フィルム状電子部品１は、図１（ｃ）に示すように、電極パターン１２を上にして接続用端部Ｐを端子部品２の金属端子２２上に位置決めして配置され、電極パターン１２と金属端子２２とは、接続用端部Ｐと金属膜１３を含む基板端部において導電性材料４により接続されている。フィルム状電子部品１と端子部品２との接合構造は、接続用端部Ｐ、金属膜１３、及び金属端子２２を導電性材料４により電気的、機械的に接続した構造になっている。
【００１９】
このような接合構造及び接合方法において、導電性材料４として、銀ペーストなどの導電性接着剤やハンダを用いることができ、ワイヤボンディングや溶接による接続に比べて工程が単純で接合作業が容易である。この接合構造では電極パターン１２がおもて側にあり、接合部を目視検査できる利点がある。ハンダ材料として共晶ハンダや鉛フリーハンダを用いることができ、その供給方法は、例えば、ハンダペーストやハンダボールを用いるスポット的な供給方法や、ディスペンサや糸ハンダを用いる連続的な供給方法を用いることができる。連続的にハンダを供給した場合、ハンダ溶融時の表面張力により、接合部分に自動的にハンダが分離集合して所望の電気的、機械的接合を達成することができる。加熱工程において、ヒータを用いてもよく、レーザ、リフロー炉等を用いてもよい。
【００２０】
上述の、接合構造及び接合方法により接合されるフィルム状電子部品１の例とその形成について、図２、図３により説明する。このフィルム状電子部品１は、図２に示すように、ポリイミドフィルム等の有機高分子からなる薄い可撓性の基板１１の一方の表面上の中央部に、コンデンサ、抵抗、インダクタンス等の電子素子や機能素子を含む各種回路素子（不図示）を薄膜技術を用いて、折り曲げ自由に形成したものであり、その中央部の回路素子部分から左右に延びる電極パターン１２と、中央部の回路素子部分と電極パターン１２を被覆する被覆膜１４を備えている。また、電極パターン１２は、基板１１の端面まで延伸され、基板端面に形成された金属膜１３と電気的に導通している。
【００２１】
このようなフィルム状電子部品１の形成工程において、まず、図３（ａ）に示すように、基材シート１１ａの１つの面上に回路素子の集合からなる回路領域１０が所定間隔で連続して形成される。基材シート１１ａは、最終工程において、各回路領域１０を分離するため切断予定ライン１５で切断される。この切断予定ライン１５に沿って、図３（ｂ）に示すように、貫通孔３があけられる。
【００２２】
続いて、回路領域１０に設けられた電極（不図示）を外部接続するため、図３（ｃ）に示すように、電極パターン１２が貫通孔３を含むように形成される。このとき、電極パターン１２の成膜は、貫通孔の内面側壁に成膜できるようなメタルマスクを用いてスパッタ成膜や真空蒸着により行われる。金属膜１３の成膜材料として、例えば、金（Ａｕ）を用いるのが好ましい。この後、図３（ｄ）に示すように、中央部の回路領域１０と電極パターン１２を被覆する被覆膜１４を形成し、切断予定ライン１５に沿って切断することにより、図３（ｅ）に示すように、個々のフィルム状電子部品１が得られる。このような工程によると、フィルム状電子部品１の電極パターン１２の形成と、その接続用端部Ｐと電気的に導通した貫通孔側壁の金属膜１３の形成とを同時に、かつ、複数のフィルム状電子部品１に対して一括して行うことができる。
【００２３】
次に、図４、図５、図６により、本発明の第２の実施形態に係るフィルム状電子部品と端子部品の接合構造及び接合方法を説明する。まず、フィルム状電子部品１の形成について説明する。図４（ａ）（ｂ）に示すように、中央に回路領域１０が形成された基板１１上に、電極パターン１２を形成するための開口Ｗを有するメタルマスクＭを重ねて、電極パターン１２を成膜する。このとき、電極パターン１２よりも広めに開口Ｗを設け、基板１１の端部にも成膜できるようにすることで、図４（ｃ）に示すように、基板端部に電極パターン１２が延伸した接続用端部Ｐと電気的に導通した側壁の金属膜１３を形成できる。この後、図４（ｄ）に示すように、中央部の回路領域１０と電極パターン１２を被覆する被覆膜１４を形成してフィルム状電子部品１が得られる。この方法によると、簡易的に容易に、フィルム状電子部品１を形成して、端子部品との接合を行うことができる。
【００２４】
上述のフィルム状電子部品１は、図５（ａ）に示す端子部品２に接合される。この端子部品２は、基体２１の左右にそれぞれ外向の金属端子と内向きの金属端子２２を有し、左右の外向きの金属端子により端子部品２の左右端に接続される電気回路を互いに接続するコネクタである。また、端子部品２に接合されるフィルム状電子部品１は、例えばノイズフィルタを形成したものである。フィルム状電子部品１は、図５（ｂ）に示すように、左右の内向きの金属端子２２に、左右のそれぞれの電極パターン１２の接続用端部を位置決めして配置される。図５（ｂ）に示すフィルム状電子部品１は、前述の図４（ｄ）におけるＢ−Ｂ断面である。そして、図５（ｃ）に示すように、電極パターン１２と金属端子２２とは、接続用端部Ｐと金属膜１３を含む基板端部において導電性材料４により接続され、これによりフィルム状電子部品１と端子部品２が接合される。図６は、接続用端部Ｐの近傍詳細を示す。なお、このような接合構造は、図４（ｄ）に示したフィルム状電子部品１に限らず、図２に示したフィルム状電子部品１についても同様に適用できる。
【００２５】
次に、図７により、本発明の第３の実施形態に係るフィルム状電子部品と端子部品の接合構造及び接合方法を説明する。ここに示す端子部品２の金属端子２２は、図７（ａ）に示すように、上述の図６に示した金属端子２２と異なり、突出部２３を備えている。この突出部２３は、フィルム状電子部品１の基板端面に対向して形成され、突出部２３の上面は、電極パターン１２の接続用端部Ｐ表面の高さに揃えられている。突出部２３の上面を接続用端部Ｐに近接することにより、互いに電気接続する両部品の導体間の距離を短くでき、導電性材料の量が少ない場合でも電気的接続が確実にできる。すなわち、このような突出部２３は、接続用端部Ｐにおける金属膜１３を代替する機能を有し、図７（ｂ）に示すような基板１１の端面に前述の金属膜１３を有さないフィルム状電子部品１に対しても同等の接合信頼性を与えることができる。また、フィルム状電子部品１は、一般に可撓性を有しており、撓んだ状態で位置決めすることが可能であるから、このような突出部２３をフィルム状電子部品１の位置決め用ストッパとして用いることもできる。
【００２６】
次に、図８により、本発明の第４の実施形態に係るフィルム状電子部品と端子部品の接合構造及び接合方法、及び接合されるフィルム状電子部品１の形成と構造を説明する。フィルム状電子部品１は、図８（ａ）に示すように、切断予定ライン１５に互いに基板端と電極パターン１２を接して形成された複数の矩形状のフィルム状電子部品１を、切断予定ライン１５に沿って切断分離して得られる。フィルム状電子部品１は、接続用端部Ｐに導通するような基板端面の金属膜を有していないが、簡単な工程で容易にフィルム状電子部品１を得ることができる。このようなフィルム状電子部品１は、図８（ｂ）に示すように、基板１１の厚みからなる段差を越えて、金属端子２２と接続用端部Ｐとが導電性材料４により接続される。また、このフィルム状電子部品１は、前述の図７（ｂ）に示した接合構造を適用して、より接合信頼性を高めることができる。
【００２７】
次に、図９（ａ）（ｂ）により、本発明の第５の実施形態に係るフィルム状電子部品と端子部品の接合構造及び接合方法を説明する。フィルム状電子部品１と端子部品２は前述のいずれかと同様に導電性材料４により接合されているが、さらに、フィルム状電子部品１の基板１１と金属端子２２とが基板１１の裏面において接着剤５により機械的に接合した接合構造になっている。これにより、導電性材料４による接合をさらに機械的に補強して接合部の信頼性と耐久性を向上できる。接着剤５は、導電性材料４による電気接続を妨げないように金属端子２２の上面に塗布して、また、基板１１の背面の金属端子２２間に充填して、金属端子２２と基板１１とを接着する。好ましくは、金属端子２２間に接着剤を流し込んで、基板１１と金属端子２２間に隙間が生じることのないようにする。なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、基板１１の端部に形成される金属膜１３は、必ずしも接続用端部Ｐに電気的に導通していなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るフィルム状電子部品と端子部品の接合構造及び接合方法を示す両部品の接合前の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は両部品の接合後を示す（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図。
【図２】同上接合構造及び接合方法により接合されるフィルム状電子部品の平面図と一部破断斜視図。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は同上フィルム状電子部品の形成と構造を説明する平面図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２の実施形態に係るフィルム状電子部品と端子部品の接合構造及び接合方法により接合されるフィルム状電子部品の形成と構造を説明する平面図と一部破断斜視図。
【図５】（ａ）は同上接合構造及び接合方法により接合される端子部品の断面図、（ｂ）は同接合構造及び接合方法に係るフィルム状電子部品と端子部品の断面図、（ｃ）は同接合構造の断面図。
【図６】同上接合構造の部分拡大断面図。
【図７】（ａ）（ｂ）は本発明の第３の実施形態に係るフィルム状電子部品と端子部品の接合構造及び接合方法を示す接合構造の部分拡大断面図。
【図８】（ａ）は本発明の第４の実施形態に係るフィルム状電子部品と端子部品の接合構造及び接合方法により接合されるフィルム状電子部品の形成と構造を説明する平面図と一部斜視図、（ｂ）は同接合構造の部分拡大断面図。
【図９】（ａ）は本発明の第５の実施形態に係るフィルム状電子部品と端子部品の接合構造及び接合方法を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は従来のフィルム状電子部品と端子部品の接合構造及び接合方法を示す断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１    フィルム状電子部品
２    端子部品
３    貫通孔
４    導電性材料
５    接着剤
１１    基板
１２    電極パターン
１３    金属膜
１５    切断予定ライン
２２    金属端子
２３    突出部
１１ａ    基材シート
Ｐ    接続用端部
【図１】
2005252202.tif 000003
【図２】
2005252202.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】
2005252202.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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