(57)【要約】【課題】電子部品を搭載したモジュール基板間を接続する基板接合部材に関し、占有面積が小さく、かつ耐衝撃性を改善した基板接合部材を提供する。【解決手段】ばね弾性を有し導電性の材料からなる複数のリード端子１４と、リード端子１４の一部の領域を埋設し、複数のリード端子１４をあらかじめ設定した配列構成で固定保持した絶縁性のハウジング１２とを含み、リード端子１４はその一部がハウジング１２中に埋設された埋設部と、埋設部の一方の端部から延在されハウジング１２の下端面１２Ａから露出するとともに下端面１２Ａの幅方向に引き出された下端側接合部１６と、埋設部の他方の端部から下端面１２Ａに対して直交する壁面１２Ｃの一方から露出し、この壁面１２Ｃに沿いながら下端面１２Ａと対向する上端面１２Ｂまで壁面１２Ｃおよび上端面１２Ｂとは離間した状態で延在された変形容易部１７とを有する構成からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ばね弾性を有し導電性の材料からなる複数のリード端子と、
前記リード端子の一部の領域を埋設し、複数の前記リード端子をあらかじめ設定した配列構成で固定保持した絶縁性のハウジングとを含み、
前記リード端子は、その一部が前記ハウジング中に埋設された埋設部と、前記埋設部の一方の端部から延在され前記ハウジングの下端面から露出するとともに前記下端面の幅方向に引き出された下端側接合部と、前記埋設部の他方の端部から前記下端面に対して直交する壁面の一方から露出し、前記壁面に沿いながら前記下端面と対向する上端面まで前記壁面および前記上端面とは離間した状態で延在された変形容易部とを有することを特徴とする基板接合部材。
【請求項２】
前記下端側接合部は、前記ハウジングの前記下端面に密着して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板接合部材。
【請求項３】
前記下端側接合部は、前記ハウジングの下端面部では前記下端面に密着し、かつ前記下端面の幅方向に前記下端面の幅よりも突出して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板接合部材。
【請求項４】
前記ハウジングには、複数の前記リード端子の前記変形容易部の間の前記壁面に隔壁が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の基板接合部材。
【請求項５】
前記ハウジングには、前記壁面に凹部が設けられ、前記凹部に前記変形容易部が配設されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の基板接合部材。
【請求項６】
前記ハウジングは、多角形の額縁形状からなり、前記リード端子の前記変形容易部は前記額縁形状の内周側の壁面から露出し、前記壁面に沿いながら前記下端面と対向する前記上端面まで前記壁面および前記上端面とは離間した状態で延在されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の基板接合部材。
【請求項７】
前記ハウジングの外周壁面に導電性のシールド部材が形成され、前記シールド部材は前記リード端子の前記下端側接合部と同じ位置に設けたアースリード端子に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の基板接合部材。
【請求項８】
前記ハウジングの外周壁面に導電性のシールド部材が形成され、前記リード端子の少なくとも一つをアースリード端子として、前記アースリード端子と前記シールド部材とが接続されていることを特徴とする請求項６に記載の基板接合部材。
【請求項９】
前記シールド部材の表面が絶縁性皮膜で覆われていることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の基板接合部材。
【請求項１０】
前記シールド部材は、折曲げた金属薄板を前記ハウジングと一体成形した構成からなることを特徴とする請求項７から請求項９までのいずれかに記載の基板接合部材。
【請求項１１】
前記シールド部材は、前記ハウジング表面に導電性材料をコーティングした構成からなることを特徴とする請求項７から請求項９までのいずれかに記載の基板接合部材。
【請求項１２】
第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを電気的に接続する基板接合部材とを有し、
前記第１の基板に形成されている回路パターンおよび前記第２の基板に形成されている回路パターンのうち、前記基板接合部材のリード端子の上端側接合部および下端側接合部とそれぞれ対向する箇所と、前記上端側接合部および前記下端側接合部とを接合してなる三次元接続構造体であって、
前記基板接合部材が請求項１から請求項１１までのいずれかに記載の基板接合部材からなることを特徴とする三次元接続構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子（以下、ＩＣチップとよぶ）等の電子部品を搭載した複数の基板間を接続する基板接合部材、およびこれを用いて接合した三次元接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣチップやチップ部品等の電子部品を搭載したモジュール基板等の基板間を接続する基板接合部材としては、プラグ側とソケット側からなる多極接続タイプコネクタか、あるいは樹脂製スペーサに複数個の接続ピンを固定したピンコネクタを使用している。
【０００３】
図１０は、従来の方式であるピンコネクタ１００によりモジュール基板１１０、１２０間を接続した構成を示す断面図である。ピンコネクタ１００は、樹脂スペーサ１０２と、この樹脂スペーサ１０２に貫通固定された複数の金属製接続ピン１０４とからなる。また、モジュール基板１１０は、配線基板１１２の一方の表面に回路パターン１１４が形成され、この回路パターン１１４の所定の箇所にチップ部品または半導体チップ等からなる電子部品１１６が搭載され構成されている。さらに、モジュール基板１２０も同様に、配線基板１２２の一方の表面に回路パターン１２４が形成され、この回路パターン１２４の所定の箇所にチップ部品または半導体チップ等からなる電子部品１２６が搭載され構成されている。
【０００４】
ピンコネクタ１００を用いたモジュール基板１１０、１２０間の接続は、以下のように行う。最初に、ピンコネクタ１００の金属製接続ピン１０４とモジュール基板１１０、１２０のそれぞれの回路パターン１１４、１２４とを位置合わせする。つぎに、金属製接続ピン１０４の上端部と下端部とをそれぞれの回路パターン１１４、１２４に貫通させる。この後、回路パターン１１４と接続ピン１０４の下端部および回路パターン１２４と接続ピン１０４の上端部とをそれぞれハンダ付け部１２８によりハンダ付けする。以上により、ピンコネクタ１００を用いたモジュール基板１１０、１２０との接続ができる。
【０００５】
ところで、モバイル機器等の軽薄短小化や高機能化の進展につれて、モジュール基板間の接続端子数が増加する傾向にある。このため、基板接合部材としてのコネクタは、一つの接続端子当りの面積を小さくすることが必要となっている。このため、ピンコネクタの接続端子ピッチを小さくする努力が行われている。
【０００６】
しかし、このような接続方式においては、ピンコネクタの接合部が、この接合部を構成する部材間の温度変化時の寸法変動の差や外部から衝撃力を受けたときに大きな力を受けやすい。このため、このような外力を緩和するための構造の検討が行われている。
【０００７】
例えば、図１１に示すようなピンコネクタ１３０を用いて、図１２に示すようにモジュール基板１１０、１２０同士を接続することで、樹脂スペーサ１３２等の熱膨脹による応力の影響を緩和する接続構造が示されている（例えば、特許文献１）。図１１（Ａ）はその平面図で、図１１（Ｂ）は長手方向に沿った断面図である。また、図１２は、このピンコネクタ１３０を用いてモジュール基板１１０、１２０同士を接続した構成を示す断面図である。このピンコネクタ１３０の樹脂スペーサ１３２には、上下に貫通する複数個の金属製接続ピン１３４がインサート成形し固定されている。さらに、図１１（Ｂ）に示すように、ピンコネクタ１３０の下面の左右両端部に可撓弾性片１３６が斜め下方に突設されている。
【０００８】
図１２に示すように、このピンコネクタ１３０を使用して、２枚のモジュール基板１１０、１２０を接続する。具体的には、金属製接続ピン１３４の上端部と下端部とをそれぞれの回路パターン１１４、１２４に貫通させた後、接続ピン１３４の上端部と回路パターン１２４および接続ピン１３４の下端部と回路パターン１１４とを、それぞれハンダ付け部１２８によりハンダ付けして接続する。このとき、下側のモジュール基板１１０は樹脂スペーサ１３２の下面の可撓弾性片１３６に当接するように固定される。
【０００９】
これによって、モジュール基板１１０、１２０に搭載した電子部品１１６、１２６の発熱や周囲温度の変化によってピンコネクタ１３０の樹脂スペーサ１３２が熱膨脹した場合、それにより生じる応力は可撓弾性片１３６によって吸収できる。この結果、発熱が生じてもハンダ付け部に応力が生じることがなくなり、安定したハンダ付け状態が保持される。なお、可撓弾性片１３６は樹脂スペーサ１３２の下面だけでなく、上面にも設けてもよい。
【特許文献１】特開平６−３１０１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、近年のモバイル機器の高機能化は著しく、コネクタの接続端子数がますます多くなるとともに、落下衝撃等に対してより強い機器が要求されるようになっている。これに対して、上記の例に示されたようなピンコネクタによる接続構造では、モジュール基板に貫通孔を設け、この貫通孔に接続ピンを貫通させて回路パターンと接続するとともに可撓弾性片により熱応力を吸収している。しかし、このような構造では、モジュール基板の両面を有効利用できず、貫通孔を設けるために高密度の回路パターン形成が困難であるという課題があった。
【００１１】
本発明はこのような課題を解決して、ファインピッチの接続が可能で、かつ落下衝撃等の応力が加わっても、接続部の信頼性の高い基板接合部材とそれを用いた三次元接続構造体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】
【００１２】
上述したような目的を達成するために、本発明の基板接合部材は、ばね弾性を有し導電性の材料からなる複数のリード端子と、リード端子の一部の領域を埋設し、複数のリード端子をあらかじめ設定した配列構成で固定保持した絶縁性のハウジングとを含み、リード端子はその一部がハウジング中に埋設された埋設部と、埋設部の一方の端部から延在されハウジングの下端面から露出するとともに下端面の幅方向に引き出された下端側接合部と、埋設部の他方の端部から下端面に対して直交する壁面の一方から露出し、この壁面に沿いながら下端面と対向する上端面まで壁面および上端面とは離間した状態で延在された変形容易部とを有する構成からなる。
【００１３】
この構成により、モジュール基板等の２枚の基板をこの基板接合部材により接合した場合、リード端子の変形容易部は弾性的な変形が容易に生じるので、外部から衝撃力を受けても、この変形容易部で衝撃力を吸収することができる。さらに、これらの基板に貫通孔を設ける必要がないので、基板接合部材のリード端子およびこのリード端子と接続される基板の回路パターン部分をファインピッチに形成することもできる。この結果、ファインピッチの接続が可能で、かつ落下衝撃等の大きな衝撃力を受けても、接合部等の損傷が生じず、高信頼性の三次元接続構造体を実現できる。
【００１４】
また、下端側接合部はハウジングの下端面に密着して形成されていてもよい。さらに、下端側接合部はハウジングの下端面に密着し、かつ下端面の幅方向にこの下端面の幅よりも突出して形成されていてもよい。このような構成とすることにより、下端側接合部と接続するモジュール基板とは固定した状態で接続できるので、基板接合部材を用いて三次元接続構造体を実現するときに接続が容易にできる。また、下端側接合部をハウジングの下端面の幅方向に突出させておけば、接続状態を目視判断できるので検査が容易になる。
【００１５】
また、ハウジングには、複数のリード端子の変形容易部の間の壁面に隔壁が設けられていてもよい。または、ハウジングには、壁面に凹部が設けられ、凹部に変形容易部が配設されていてもよい。このように隔壁または凹部を設けることで、リード端子の配列方向に大きな衝撃力が加わっても、変形容易部は隔壁または凹部により変形が規制される。したがって、リード端子同士の接触によるショートを防止できる。
【００１６】
また、ハウジングは多角形の額縁形状からなり、リード端子の変形容易部は額縁形状の内周側の壁面から露出し、壁面に沿いながら下端面と対向する上端面まで壁面および上端面とは離間した状態で延在されていてもよい。この構成により、モジュール基板等の基板間をこの基板接合部材で接続する場合に、広い面積で保持できるので安定した保持と耐衝撃性の向上との両方を実現できる。さらに、リード端子の本数を多くすることもできる。
【００１７】
また、ハウジングの外周壁面に導電性のシールド部材が形成され、シールド部材はリード端子の下端側接合部と同じ位置に設けたアースリード端子に接続されている構成としてもよい。
【００１８】
または、ハウジングの外周壁面に導電性のシールド部材が形成され、リード端子の少なくとも一つをアースリード端子として、このアースリード端子とシールド部材とが接続されている構成としてもよい。
【００１９】
このような構成とすることにより、基板接合部材の内周領域部はシールド部材により電磁シールドされるので、この領域のモジュール基板上に外部ノイズに影響されやすい電子部品を実装しておけば、良好なノイズ防止ができる。
【００２０】
また、シールド部材の表面が絶縁性皮膜で覆われている構成としてもよい。これにより、シールド部材に電子部品等が誤って接触しても電気的に特性が変化することがなくなる。
【００２１】
また、シールド部材は折曲げた金属薄板をハウジングと一体成形した構成としてもよい。または、シールド部材はハウジング表面に導電性材料をコーティングした構成としてもよい。このような構成により、シールド部材の形成を容易に行うことが可能となる。
【００２２】
また、本発明の三次元接続構造体は、第１の基板と、第２の基板と、第１の基板と第２の基板とを電気的に接続する基板接合部材とを有し、第１の基板に形成されている回路パターンおよび第２の基板に形成されている回路パターンのうち、基板接合部材のリード端子の上端側接合部および下端側接合部とそれぞれ対向する箇所と、上端側接合部および下端側接合部とを接合してなる構成であって、基板接合部材が上記構成からなる。この構成により、耐衝撃性に優れた三次元接続構造体を実現できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の基板接合部材は、ばね弾性を有し導電性の材料からなる複数のリード端子をハウジングの壁面の一方から露出させて、リード端子をこの壁面に沿いながら上端面まで壁面および上端面とは離間した状態で延在して変形容易部を設けている。これにより、この基板接合部材によって接合された三次元接続構造体に対して、落下衝撃等の大きな衝撃力が加わっても、この変形容易部で衝撃力を吸収して耐衝撃性を大きく向上できる。この結果、ファインピッチでの接続でありながら、耐衝撃性に優れた三次元接続構造体を実現できるという大きな効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる基板接合部材１０の外観斜視図で、図２はこの基板接合部材１０のリード端子１４の構造を説明するために要部を切断して示す斜視図である。ハウジング１２は液晶ポリマーやポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレート等の樹脂からなり、その形状は本実施の形態では角部が面取りされた四角形の額縁形状である。また、その断面は図２に示すように縦長の長方形状である。
【００２６】
ハウジング１２には、ばね弾性に優れた金属薄板からなるリード端子１４が所定のピッチで配設されており、その一部がハウジング１２中に埋設され固定保持されている。これらのリード端子１４は、図２からわかるようにハウジング１２中に埋め込まれている埋設部１５、ハウジング１２の下端面１２Ａ側に設けられた下端側接合部１６、ハウジング１２の内壁１２Ｃの中央部付近から内壁１２Ｃに沿って立ち上がり、ハウジング１２の上端面１２Ｂに沿って折曲げられた変形容易部１７とから構成されている。なお、変形容易部１７において、ハウジング１２の上端面１２Ｂに沿って折曲げられた領域は上端側接合部１７Ａとなる。
【００２７】
埋設部１５は略クランク形状であり、ハウジング１２の内部に埋設されている。この埋設部１５の一方の端部はハウジング１２の下端面１２Ａから露出し、下端面１２Ａの幅方向に向かって折曲げられ、かつ下端面１２Ａに密着して形成されており、この部分が下端側接合部１６を構成している。図１に示すように、この下端側接合部１６はハウジング１２の下端面１２Ａの幅方向に向けて外壁側よりも一部突出している。
【００２８】
変形容易部１７は、ハウジング１２に埋設された埋設部１５から延長されハウジング１２の内壁１２Ｃの中央部近辺から内壁１２Ｃ側に露出し、内壁１２Ｃに沿って立ち上がりハウジング１２の上端面１２Ｂに沿うように折曲げられている。上端面１２Ｂの領域の変形容易部１７が上述したように上端側接合部１７Ａとなる。また、変形容易部１７はハウジング１２の内壁１２Ｃおよび上端面１２Ｂとは離間した状態に保持されており、外力を受けたときに容易に弾性変形が可能である。
【００２９】
本実施の形態による基板接合部材１０は上述した構成からなり、複数個のリード端子１４の上端側接合部１７Ａと下端側接合部１６とは、それぞれ略平行な平面上にあり、これらによりそれぞれの基板の回路パターンとの電気的および機械的な接続を行う。
【００３０】
なお、このリード端子１４の材料としては、ばね弾性に優れたリン青銅、黄銅、洋白、ベリリウム銅、ニッケル合金、ステンレス鋼、ばね鋼等を用いることが望ましいが、銅、ニッケル等も用いることができる。また、リード端子１４の形状としては、図１に示すような平板形状だけでなく、断面が円形状であってもよい。さらに、全体としては平板形状としながら、上端側接合部１７Ａを除く変形容易部１７の幅を上端側接合部１７Ａの幅より小さくして、変形容易部１７での弾性的な変形がより生じやすくなるようにしてもよい。また、リード端子の幅や厚み等については、用いる材料と配列ピッチに応じて適宜設定する。
【００３１】
さらに、それぞれの基板の回路パターンとの接続をハンダ付けにより行う場合には、少なくともリード端子１４の上端側接合部１７Ａと下端側接合部１６の表面にハンダメッキや金メッキ等のハンダ付け性をよくする処理をしておくことが望ましい。また、回路パターンとの接続は導電性接着剤を用いて行ってもよいが、この場合には表面に金メッキ等の処理をしておくと接続抵抗を小さくできるので好ましい。
【００３２】
本実施の形態の基板接合部材１０を用いて基板同士を接合して三次元接続構造体を作製すると、落下衝撃等が加わってもリード端子１４の変形容易部１７で、この衝撃力を容易に吸収することが可能である。
【００３３】
また、リード端子１４の下端側接合部１６は、必ずしもハウジング１２の下端面１２Ａから幅方向に突出させる必要はない。また、図１および図２では、上端側接合部１７Ａはハウジング１２の上端面１２Ｂの幅より短く形成したが、上端面１２Ｂの幅方向に突出するように形成してもよい。
【００３４】
つぎに、本実施の形態にかかる基板接合部材１０を使用して基板同士を接続した三次元接続構造体について、図３を用いて説明する。図３は、基板接合部材１０の中心線に沿って切断した三次元接続構造体の断面図である。なお、本実施の形態では、複数の電子部品が実装された基板間をこの基板接合部材１０により接続する場合について説明するので、以下ではそれぞれの基板を第１のモジュール基板２８および第２のモジュール基板３７とよぶ。
【００３５】
第１のモジュール基板２８は、本実施の形態では多層配線基板２０上にＩＣチップやチップ部品等の電子部品２６、２７を搭載した構成である。多層配線基板２０は、複数の樹脂基材２１、層間配線パターン２２、両表面に形成された回路パターン２３、２４およびこれらを接続する貫通導体２５から構成されている。
【００３６】
また、第２のモジュール基板３７は、本実施の形態では両面に配線層が形成された両面配線基板３０上にＩＣチップやチップ部品等の電子部品３５、３６を搭載した構成である。両面配線基板３０は、樹脂基材３１の両面に形成された回路パターン３２、３３およびこれらを接続する貫通導体３４から構成されている。
【００３７】
第１のモジュール基板２８に形成されている回路パターン２３と第２のモジュール基板３７に形成されている回路パターン３３のうち、基板接合部材１０のリード端子１４の上端側接合部１７Ａおよび下端側接合部１６と対向する箇所と、上端側接合部１７Ａおよび下端側接合部１６とをハンダ付けにより接合すると三次元接続構造体が得られる。
【００３８】
なお、本実施の形態の基板接合部材１０を用いる場合には、第１のモジュール基板２８と第２のモジュール基板３７のそれぞれの表面上で、基板接合部材１０の内壁１２Ｃ側の領域にも、図示するように電子部品２６、３５の搭載が可能である。
【００３９】
図３に示す三次元接続構造体においては、第１のモジュール基板２８の回路パターン２３と基板接合部材１０の下端側接合部１６とがハンダ付け等により接合されている。下端側接合部１６はハウジング１２の下端面１２Ａに密着して形成されているので、第１のモジュール基板２８と基板接合部材１０とは一体的に固定されている。一方、第２のモジュール基板３７の回路パターン３３と基板接合部材１０の上端側接合部１７Ａとがハンダ付け等により接合されている。しかし、リード端子１４の変形容易部１７がハウジング１２とは離間した状態で保持されているので、第２のモジュール基板３７と基板接合部材１０との間は弾性的な変形が可能な状態で接続されている。
【００４０】
このような接続構造とすることにより、この三次元接続構造体に対して落下衝撃等の大きな衝撃力が作用しても、その衝撃力はリード端子１４の変形容易部１７が弾性的に変形して吸収することができる。したがって、第１のモジュール基板２８の回路パターン２３または第２のモジュール基板３７の回路パターン３３とリード端子１４との接合部の不良発生を防ぐことができる。この結果、耐衝撃性の良好な三次元接続構造体を実現できる。
【００４１】
なお、本実施の形態の三次元接続構造体では、第１のモジュール基板が多層配線基板で、第２のモジュール基板は両面配線基板としたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、両方ともに両面配線基板でもよいし、両方ともに多層配線基板としてもよい。また、一方のモジュール基板をフレキシブル配線基板としてもよい。
【００４２】
図４は、本実施の形態の基板接合部材の第１の変形例の構造を説明するためのリード端子領域の部分斜視図である。この第１の変形例の基板接合部材３８は、ハウジング３９の形状が図１に示す基板接合部材１０と一部異なる。すなわち、第１の変形例の基板接合部材３８では、ハウジング３９の内壁３９Ｃ側において、リード端子１４の変形容易部１７の間に隔壁３９Ｄ、３９Ｅが設けられていることが異なる点である。なお、リード端子１４が設けられているハウジング３９の下端面３９Ａと上端面３９Ｂの幅に比べて、リード端子１４が設けられていない領域の下端面３９Ａと上端面３９Ｂの幅が広く形成されている。
【００４３】
このように隔壁３９Ｄ、３９Ｅを設けることで、リード端子１４の配列方向に大きな衝撃力が加わっても、変形容易部１７は隔壁３９Ｄ、３９Ｅにより変形が規制される。したがって、リード端子１４同士の接触によるショート発生を防止できる。なお、隣接する隔壁３９Ｄ間の幅は、三次元接続構造体に対してあらかじめ想定した衝撃力を受けてもリード端子１４が弾性的に変形が可能な幅に設定する。
【００４４】
図５は、本実施の形態の基板接合部材の第２の変形例の構造を説明するためのリード端子領域の部分斜視図である。この第２の変形例の基板接合部材４０は、ハウジング４１の形状が図１に示す基板接合部材１０と一部異なる。すなわち、第２の変形例の基板接合部材４０では、ハウジング４１の内壁４１Ｃの一部に凹部４１Ｄを設けてあり、この凹部４１Ｄ中にリード端子１４の変形容易部１７が配設されていることが異なる点である。なお、リード端子１４はハウジング４１の上端面４１Ｂ上に上端側接合部１７Ａ、下端面４１Ａに密着して下端側接合部（図示せず）が設けられているが、これについては基板接合部１０と同じ構造である。
【００４５】
このように内壁４１Ｃに凹部４１Ｄを設けることで、リード端子１４の配列方向に大きな衝撃力が加わっても、変形容易部１７は凹部４１Ｄにより変形が規制される。したがって、リード端子１４同士の接触によるショート発生を防止できる。さらに、凹部４１Ｄ内に変形容易部１７が配設されていることで、内壁４１Ｃにより囲まれた領域のモジュール基板上に電子部品が搭載されても、この電子部品とリード端子とが直接接触することを防止できる。したがって、このような基板接合部材を用いることで、耐衝撃性を改善しながら、かつリード端子同士の接触や電子部品との接触によるショート等の不良発生も防止でき、高信頼性の三次元接続構造体を容易に実現できる。
【００４６】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態にかかる基板接合部材４５の外観斜視図である。また、図７は、この基板接合部材４５のリード端子４７およびシールド部材５２の構造を説明するために要部を切断して示す斜視図である。
【００４７】
本実施の形態にかかる基板接合部材４５の基本的な構成は、第１の実施の形態で説明した基板接合部材１０と同様である。すなわち、ハウジング４６は液晶ポリマーやポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレート等の樹脂からなり、その形状は本実施の形態においても角部が面取りされた四角形の額縁形状である。また、その断面も図７に示すように縦長の長方形状である。
【００４８】
ハウジング４６の額縁部分には、ばね弾性に優れた金属薄板からなるリード端子４７が所定のピッチで配設されており、その一部がハウジング４６中に埋設され固定保持されている。これらのリード端子４７は、図７からわかるようにハウジング４６中に埋め込まれている埋設部４８、ハウジング４６の下端面４６Ａ側に設けられた下端側接合部４９、ハウジング４６の内壁４６Ｃの中央部付近から内壁４６Ｃに沿って立ち上がり、ハウジング４６の上端面４６Ｂに沿って折曲げられた変形容易部５０とから構成されている。なお、変形容易部５０において、ハウジング４６の上端面４６Ｂに沿って折曲げられた領域は上端側接合部５０Ａとなる。
【００４９】
埋設部４８は略クランク形状であり、ハウジング４６の内部に埋設されている。この埋設部４８の一方の端部はハウジング４６の下端面４６Ａから露出し、下端面４６Ａの幅方向に向かって密着して折曲げられ、下端側接合部４９を構成している。図６に示すように、この下端側接合部４９はハウジング４６の外壁４６Ｄよりも一部突出している。
【００５０】
変形容易部５０は、ハウジング４６に埋設された埋設部４８から延長されハウジング４６の内壁４６Ｃの中央部近辺から内壁４６Ｃ側に露出し、内壁４６Ｃに沿って立ち上がりハウジング４６の上端面４６Ｂに沿うように折曲げられている。上端面４６Ｂの領域の変形容易部５０が上述したように上端側接合部５０Ａとなる。また、変形容易部５０はハウジング４６の内壁４６Ｃおよび上端面４６Ｂとは離間した状態に保持されており、外力を受けたときに容易に弾性変形が可能である。
【００５１】
上述したように、ここまでの構成については第１の実施の形態の基板接合部材１０と同様である。本実施の形態の基板接合部材４５では、さらにハウジング４６の外壁４６Ｄと上端面４６Ｂとの表面にシールド部材５２を設けている。
【００５２】
このシールド部材５２は、ハウジング４６の外壁４６Ｄを覆うとともに、上端面４６Ｂ上にも形成されている。本実施の形態では、シールド部材５２は銅箔等の金属箔５３を用い、ハウジング４６に一体的に成形している。すなわち、シールド部材５２は、ハウジング４６の外壁４６Ｄから上端面４６Ｂも一体に覆うように折曲げた形状であり、これをハウジング４６に一体的に成形している。これにより、シールド部材５２とハウジング４６とは一体的に接合され、かつ電磁シールド機能も向上できる。
【００５３】
なお、シールド部材５２は、ハウジング４６の下端面４６Ａにおいて、リード端子４７を設けた領域の両端部に形成されているアースリード端子５５と電気的に接続している。このアースリード端子５５は、図６ではハウジング４６の下端面４６Ａにそれぞれ２個設けてあるが、すべてのアースリード端子５５とシールド部材５２とを電気的に接続する必要はなく、少なくとも１個のアースリード端子５５と接続すればよい。
【００５４】
つぎに、本実施の形態にかかる基板接合部材４５を使用して基板同士を接続してなる三次元接続構造体について、図８を用いて説明する。図８は、本実施の形態の基板接合部材４５を用いた三次元接続構造体の断面図であり、基板接合部材４５を基準として図６に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。なお、本実施の形態においても、複数の電子部品が実装された基板間をこの基板接合部材１０により接続する場合について説明するので、以下ではそれぞれの基板を第１のモジュール基板６４および第２のモジュール基板７２とよぶ。
【００５５】
第１のモジュール基板６４は、本実施の形態では多層配線基板５６上にＩＣチップやチップ部品等の電子部品６２、６３を搭載した構成である。多層配線基板５６は、複数の樹脂基材５７、層間配線パターン５８、両表面に形成された回路パターン５９、６０およびこれらを接続する貫通導体６１により構成されている。
【００５６】
また、第２のモジュール基板７２は、本実施の形態では両面に配線層が形成された両面配線基板６５上にＩＣチップやチップ部品等の電子部品７０、７１を搭載した構成である。両面配線基板６５は、樹脂基材６６の両面に形成された回路パターン６７、６８およびこれらを接続する貫通導体６９から構成されている。
【００５７】
第１のモジュール基板６４に形成されている回路パターン５９と第２のモジュール基板７２に形成されている回路パターン６８のうち、基板接合部材４５のリード端子４７の上端側接合部５０Ａおよび下端側接合部４９と対向する箇所と、上端側接合部５０Ａおよび下端側接合部４９とをハンダ付けにより接合する。さらに、第１のモジュール基板６４の回路パターン５９のうち、アース接続端子５９Ａとシールド部材５２に接続されているアースリード端子５５ともハンダ付けにより接合する。この接合により、第１のモジュール基板６４と第２のモジュール基板７２とが電気的および機械的に接続された三次元接続構造体が得られる。
【００５８】
さらに、本実施の形態の三次元接続構造体では、基板接合部材４５の外壁４６Ｄと上端面４６Ｂとに設けられたシールド部材５２により基板接合部材４５の内壁４６Ｃで囲まれる領域部での電磁シールド機能も得られる。なお、リード端子４７についても、ほとんどがシールド部材５２でカバーされているので、このリード端子４７に対する電磁シールド機能も有する。
【００５９】
したがって、第１のモジュール基板６４と第２のモジュール基板７２のそれぞれの表面上で、基板接合部材４５の内壁４６Ｃ側の領域に、外部ノイズに影響されやすい電子部品を選択して搭載すれば、耐ノイズ特性に優れた三次元接続構造体を実現することもできる。
【００６０】
また、この三次元接続構造体に対して落下衝撃等の大きな衝撃力が作用しても、その衝撃力はリード端子４７の変形容易部５０が弾性的に変形することで吸収することができる。したがって、リード端子４７の破損や第１のモジュール基板６４の回路パターン５９または第２のモジュール基板７２の回路パターン６８とリード端子４７との接合部の不良発生も防ぐことができる。このような効果については、第１の実施の形態の三次元接続構造体の場合と同様である。
【００６１】
なお、本実施の形態では、基板接合部材４５のシールド部材５２はリード端子４７を設けた領域の両端部にアースリード端子５５を配設し、このアースリード端子５５と接続したが、本発明はこれに限定されない。図９は、本実施の形態にかかる基板接合部材の変形例を示す外観斜視図である。図９に示すように、リード端子４７の１本をアース用のリード端子４７１として、シールド部材８１をハウジング４６の下端面４６Ａまで延在させて、このアース用のリード端子４７１に接続するようにしてもよい。
【００６２】
このような基板接合部材８０を用いてモジュール基板同士を接続する場合に、シールド部材８１に接続されているアース用のリード端子４７１は、第１のモジュール基板と第２のモジュール基板の両方または一方と接続することができる。このため、シールド部材８１のアース接続がより容易になる。さらに、第１のモジュール基板および第２のモジュール基板について、基板接合部材８０のハウジング領域面に対向する面にシールド電極を形成し、これらのシールド電極とシールド部材８１とをアース用のリード端子４７１で接続することもできる。このような接続を行えば、基板接合部材８０で囲まれる領域の電磁シールド機能をさらに改善することもできる。
【００６３】
なお、本実施の形態の三次元接続構造体では、第１のモジュール基板が多層配線基板で、第２のモジュール基板は両面配線基板としたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、両方ともに両面配線基板でもよいし、両方ともに多層配線基板としてもよい。また、一方のモジュール基板をフレキシブル配線基板としてもよい。さらに、モジュール基板は樹脂基材上に回路パターンを形成したが、本発明は樹脂基材に限定されることはない。例えば、ホウロウ基板や絶縁膜が形成された金属基材であってもよい。
【００６４】
また、本実施の形態の基板接合部材においても、図４および図５に示す第１の変形例や第２の変形例のハウジング形状とすることもできる。
【００６５】
さらに、第１の実施の形態および第２の実施の形態では、基板接合部材のハウジングの形状を略四角形の額縁形状としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、円環形状で、円環部に所定のピッチでリード端子が配列されるようにしてもよい。あるいは、五角形や長方形の額縁形状としてもよいし、単に直方体のハウジングとして、直線状にリード端子を配列する構造であってもよい。
【００６６】
また、基板接合部材のリード先端部とモジュール基板の回路パターンはハンダ付け接続するとしたが、導電性を有する接着剤で接続してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の基板接合部材ならびにそれを用いた三次元接続構造体は、電子部品が実装された基板間をファインピッチで接続でき、耐衝撃性を大きく改善できる。また、基板接合部材にシールド機能を付加することもでき、電磁ノイズに影響されやすい電子部品を電磁シールドすることも可能となり、モバイル機器等の携帯用電子機器の分野において特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる基板接合部材の外観斜視図
【図２】同実施の形態にかかる基板接合部材のリード端子の構造を説明するために要部を切断して示す斜視図
【図３】同実施の形態にかかる基板接合部材を用いて作製した三次元接続構造体の断面図
【図４】同実施の形態の基板接合部材の第１の変形例の構造を説明するためのリード端子領域の部分斜視図
【図５】同実施の形態の基板接合部材の第２の変形例の構造を説明するためのリード端子領域の部分斜視図
【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる基板接合部材の外観斜視図
【図７】同実施の形態の基板接合部材のリード端子およびシールド部材の構造を説明するために要部を切断して示す斜視図
【図８】同実施の形態にかかる基板接合部材を用いて作製した三次元接続構造体の断面図で、基板接合部材を基準として図６に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面図
【図９】同実施の形態にかかる基板接合部材の変形例を示す外観斜視図
【図１０】従来の方式であるピンコネクタによりモジュール基板間を接続した構成を示す断面図
【図１１】（Ａ）は他の従来の方式のピンコネクタの平面図（Ｂ）は長手方向に沿った断面図
【図１２】図１１に示すピンコネクタを用いてモジュール基板同士を接続した構成を示す断面図
【符号の説明】
【００６９】
１０，３８，４０，４５，８０    基板接合部材
１２，３９，４１，４６    ハウジング
１２Ａ，３９Ａ，４１Ａ，４６Ａ    下端面
１２Ｂ，３９Ｂ，４１Ｂ，４６Ｂ    上端面
１２Ｃ，３９Ｃ，４１Ｃ，４６Ｃ    内壁
１４，４７，４７１    リード端子
１５，４８    埋設部
１６，４９    下端側接合部
１７，５０    変形容易部
１７Ａ，５０Ａ    上端側接合部
２０，５６    多層配線基板
２１，３１，５７，６６    樹脂基材
２２，５８    層間配線パターン
２３，２４，３２，３３，５９，６０，６７，６８，１１４，１２４    回路パターン
２５，３４，６１，６９    貫通導体
２６，２７，３５，３６，６２，６３，７０，７１，１１６，１２６    電子部品
２８，６４    第１のモジュール基板
３０，６５    両面配線基板
３７，７２    第２のモジュール基板
３９Ｄ，３９Ｅ    隔壁
４１Ｄ    凹部
４６Ｄ    外壁
５２，８１    シールド部材
５３    金属箔
５５    アースリード端子
５９Ａ    アース接続端子
１００，１３０    ピンコネクタ
１１０，１２０    モジュール基板
１０２，１３２    樹脂スペーサ
１０４，１３４    （金属製）接続ピン
１１２，１２２    配線基板
１２８    ハンダ付け部
１３６    可撓弾性片
【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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