(57)【要約】【課題】高密度・高機能実装を可能にし、各要素の検査及び修理交換が容易であり、しかも実装面積をコンパクト化できる三次元実装構造体とその製造方法を提供する。【解決手段】表面に第1の配線パターンを有し配線パターンの一部に電子部品(30)が実装されている第1のメイン配線基板(11)と、第1のメイン配線基板と対向して配置され表面に第2の配線パターンを有する第2のメイン配線基板(12)と、第1のメイン配線基板及び第2のメイン配線基板の端部で両配線基板に対して略垂直に配置されたリードフレーム型コネクタ(20)とを含み、リードフレーム型コネクタはそれぞれが導電性材料からなる複数本のリード(21)とこれを固定する樹脂部(22)を有し、それぞれの端部は樹脂部から露出しており、少なくとも2本のリードはそれぞれ第1のメイン配線基板の第1の配線パターンと接続され、第2のメイン配線基板の第2の配線パターンとの両方に電気的に接続されている。【選択図】図５
2005268772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に第１の配線パターンを有し、前記配線パターンの一部に電子部品が実装されている第１のメイン配線基板と、
前記第１のメイン配線基板と対向して配置され、表面に第２の配線パターンを有する第２のメイン配線基板と、
前記第１のメイン配線基板及び第２のメイン配線基板の端部で前記両配線基板に対して略垂直に配置されたリードフレーム型コネクタとを含み、
前記リードフレーム型コネクタは、それぞれが導電性材料からなる複数本のリードと、前記複数本のリードを固定する樹脂部とから構成されており、
前記複数本のリードのそれぞれの端部は、前記樹脂部から露出しており、
前記複数本のリードのうち少なくとも２本のリードは、それぞれ前記第１のメイン配線基板の第１の配線パターンと接続され、前記第２のメイン配線基板の第２の配線パターンとの両方に電気的に接続されていることを特徴とする三次元実装構造体。
【請求項２】
前記少なくとも２本のリードはそれぞれ屈曲部を有している請求項１に記載の三次元実装構造体。
【請求項３】
前記第１のメイン配線基板上に実装されている電子部品は、前記両基板の内側に配置されている請求項１に記載の三次元実装構造体。
【請求項４】
前記リードフレーム型コネクタの前記樹脂部には、さらに電子部品が内蔵されている請求項１に記載の三次元実装構造体。
【請求項５】
前記電子部品は、ノイズ対策部品である請求項４に記載の三次元実装構造体。
【請求項６】
前記ノイズ対策部品は、バイパスコンデンサ、デカップリングコンデンサ、遅延用インダクタ、抵抗及びバリスタから選ばれる少なくとも一種の電子部品である請求項５に記載の三次元実装構造体。
【請求項７】
前記電子部品は、半導体素子及びチップ部品から選ばれる少なくとも一つの電子部品である請求項１に記載の三次元実装構造体。
【請求項８】
前記少なくとも２本のリードの各一端は、前記第１のメイン配線基板の前記配線パターンに半田によって接続されており、各他端は、前記第２のメイン配線基板の前記配線パターンに半田によって接続されている請求項１に記載の三次元実装構造体。
【請求項９】
前記リードフレーム型コネクタは、前記第１のメイン配線基板と第２のメイン配線基板のそれぞれの配線と接続する複数本のリードとは垂直方向にさらに複数本の側面用リードを備え、
前記側面用リードは、前記第１のメイン配線基板と第２のメイン配線基板の少なくとも一方の側面に折り曲げられる側面基板の配線と電気的に接続されている請求項１に記載の三次元実装構造体。
【請求項１０】
前記第１のメイン配線基板と第２のメイン配線基板の接続端部側とは反対の方向の少なくとも一方の基板の端部に、さらに前記リードフレーム型コネクタを介して第３の配線基板又は電磁波シールド部材を接続して折り曲げられている請求項１に記載の三次元実装構造体。
【請求項１１】
前記第１のメイン配線基板と、前記第２のメイン配線基板と、前記電磁波シールド部材とによって、略閉空間が形成されている請求項１０に記載の三次元実装構造体。
【請求項１２】
前記第１のメイン配線基板及び前記第２のメイン配線基板の少なくとも一方は、基板内に電子部品を内蔵した部品内蔵基板である請求項１に記載の三次元実装構造体。
【請求項１３】
表面に配線パターンを有し、前記配線パターンの一部に電子部品が実装されている第１のメイン配線基板と、前記第１のメイン配線基板の横に、表面に配線パターンを有する第２のメイン配線基板を配置し、
複数本のリードと、前記複数本のリードを固定する樹脂部とから構成されたリードフレーム型コネクタにおける前記リードの一端を、前記第１のメイン配線基板の前記配線パターンに電気的に接続し、前記リードの他端を、前記第２のメイン配線基板の前記配線パターンに電気的に接続し、
前記リードフレーム型コネクタの前記リードを折り曲げて、前記第１のメイン配線基板と前記第２のメイン配線基板とを対向させることを特徴とする三次元実装構造体の製造方法。
【請求項１４】
前記リードフレーム型コネクタは、複数本のリードを配列した後、トランスファー成型によって前記複数本のリードの中央部に樹脂部が形成されている請求項１３に記載の三次元実装構造体の製造方法。
【請求項１５】
前記複数本のリードは、当該複数のリードを含むリードフレーム内に配列されており、
前記複数本のリードの中央部の一部には、電子部品が載置されており、前記トランスファー成型によって、前記樹脂内に前記電子部品が封止されている請求項１３に記載の三次元実装構造体の製造方法。
【請求項１６】
表面に配線パターンを有する第１のメイン配線基板と、当該第１のメイン配線基板と隣接して配置され、表面に配線パターンを有する第２のメイン配線基板との組み合わせを複数個含む多数個取り基板を用意し、
前記多数個取り基板における前記第１のメイン配線基板の前記配線パターン及び前記第２メイン配線基板の前記配線パターンのそれぞれに電子部品を実装し、
複数本のリードと、当該複数本のリードを固定する樹脂部とから構成されたリードフレーム型コネクタにおける前記リードの一端及び他端を、それぞれ前記多数個取り基板の前記組み合わせにおける前記第１のメイン配線基板の前記配線パターン及び前記第２のメイン配線基板の前記配線パターンに電気的に接続し、
前記リードフレーム型コネクタを介して連結された前記第１のメイン配線基板と前記第２のメイン基板との前記組み合わせを、前記多数個取り基板から取り出し、
前記リードフレーム型コネクタの前記リードを折り曲げて、前記第１のメイン配線基板と前記第２のメイン配線基板とを対向させることを特徴とする三次元実装構造体の製造方法。
【請求項１７】
前記多数個取り基板における前記第１のメイン配線基板及び前記第２のメイン配線基板の周囲には、ミシン目及びＶカットの少なくとも一方が形成されている請求項１６に記載の三次元実装構造体の製造方法。
【請求項１８】
前記第１のメイン配線基板と前記第２メイン配線基板のそれぞれに電子部品を実装する工程と、
前記リードフレーム型コネクタのリードの一端及び他端を、それぞれ前記第１のメイン配線基板の前記配線パターン及び前記第２のメイン配線基板の前記配線パターンに電気的に接続する工程を同一工程で行う請求項１６に記載の三次元実装構造体の製造方法。
【請求項１９】
前記リードフレーム型コネクタは、複数本のリードを配列した後、トランスファー成型によって前記複数本のリードの中央部に樹脂部が形成されている請求項１６に記載の三次元実装構造体の製造方法。
【請求項２０】
前記複数本のリードは、当該複数のリードを含むリードフレーム内に配列されており、
前記複数本のリードの中央部の一部には、電子部品が載置されており、前記トランスファー成型によって、前記樹脂内に前記電子部品が封止されている請求項１６に記載の三次元実装構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一例として携帯電話などに有用な三次元実装構造体及びその製造方法に関する。特に、高密度・高機能実装を可能にする三次元実装構造体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のエレクトロニクス機器の小型化、高機能化に伴って、プリント基板に実装される電子部品の高密度実装化、及び、電子部品が実装された回路基板の高機能化への要求が益々強くなっている。このような状況の中、１チップの半導体デバイスに数多くの機能を搭載させたシステムＬＳＩを用いて、高密度・高機能実装を実現するシステム・オン・チップ（ＳＯＣ）技術や、一つ以上の半導体チップと複数の能動部品や受動部品とによって一つのパッケージ品を構成して、高密度・高機能実装を実現するシステム・イン・パッケージ（ＳＩＰ）技術が盛んに研究・開発されている。
【０００３】
また、高密度・高機能実装を実現するために、通常の平面的な配置する二次元実装から、部品を積み重ねて実装を行った三次元実装も注目されている。三次元実装としては、ベアチップを積層した三次元パッケージ（例えば、スタック型ＣＳＰ）を用いたものや、半導体チップを独立単体の仮パッケージとした後にこれを複数重ね合わせて三次元化を図ったパッケージ積層三次元モジュールを用いたもの等が挙げられる。さらには、電子部品（半導体チップ、受動部品など）を実装した配線基板を多段化することにより、高密度・高機能実装を実現する技術もあり、これらは例えば特許文献１〜５に開示されている。
【特許文献１】特開２０００−３１６１７号公報
【特許文献２】特開平８−２６４９１８号公報
【特許文献３】特開平６−１１１８６９号公報
【特許文献４】特開平５−２１８６１３号公報
【特許文献５】特開平４−３６６５６７号公報  ＳＯＣ技術によれば、電子システムにおける必要な部品の全て又はほとんどを１チップの半導体デバイスに搭載するため、いわゆる究極の高密度・高機能実装を行うことが可能となる一方で、コストや設計開発の時間等の観点からみるとデメリットも大きい。すなわち、必要な部品をすべて半導体集積回路として形成する必然性がない場合もあり、加えて、製品のバージョンアップ等に応じて、その都度、設計開発を行うとすると開発コストの増大や製品の納期の遅延が生じやすくなる。また、コストの面で製品に実装できない場合も生じる。一方で、ＳＩＰ技術によれば、ＳＯＣ技術と比べると、ある程度の実装面積は必要になるものの、個々の完成したデバイスを利用できるため、コストや設計開発の時間等においてメリットが大きい。
【０００４】
スタック型ＣＳＰや、パッケージ積層三次元モジュールを用いると同一部品（例えば、メモリ）について実装面積を比較的節約できて、高密度化を図ることができる一方で、これらの技術を一つのシステム全体の範囲まで広げて適用するには、ＳＩＰ技術と同様の問題が生じてくるおそれがある。電子部品が実装された配線基板を多段化して用いる技術は、一つのシステム全体の考慮した設計・開発を行うことができるという可能性を残している。特許文献１〜５に提案されている技術では、各配線基板間をスルーホールやコネクタ（接続端子）で接続することによって、実装面積の増大を図ることが可能となっている。
【０００５】
しかし、電子部品が実装された配線基板を多段化した構造（上記特許文献１〜５に開示された構造）は、二次元的に電子部品を実装した通常の配線基板（プリント回路基板）と比較すると製造し難く、製造コストを上昇させてしまう。このことは、今日では、実装面積の増大を確保できる利点の方を優先させる結果、それほど問題とされていないが、製造コストや歩留まり（スループット）を考えると、やはり問題となる。また上記特許文献１〜５に開示された技術のうち、各配線基板間をスルーホールによって接続する方法では、配線基板間を積層した状態でしか検査ができず、完成後に不具合を修理することができないという問題もある。一方、コネクタで接続する場合は修理交換が可能である反面、コネクタ及びその実装スペースは大きく、それゆえ、実装面積の増大による不利益を考えると、あまり大きな効果は得られない。加えて、上記特許文献１〜５に開示された技術においてはシステム全体まで考慮するような記載はなく、各基板間を接続する部材は、ただ単純に電気的な導通を行う機能を果たしているだけであり、この点、まだ改良する余地が残されている。
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、前記従来の問題を解決するため、高密度・高機能実装を可能にし、各要素の検査及び修理交換が容易であり、しかも実装面積をコンパクト化できる三次元実装構造体とその製造方法を提供する。
【０００７】
本発明の三次元実装構造体は、表面に第１の配線パターンを有し、前記配線パターンの一部に電子部品が実装されている第１のメイン配線基板と、前記第１のメイン配線基板と対向して配置され、表面に第２の配線パターンを有する第２のメイン配線基板と、前記第１のメイン配線基板及び第２のメイン配線基板の端部で前記両配線基板に対して略垂直に配置されたリードフレーム型コネクタとを含み、前記リードフレーム型コネクタは、それぞれが導電性材料からなる複数本のリードと、前記複数本のリードを固定する樹脂部とから構成されており、前記複数本のリードのそれぞれの端部は、前記樹脂部から露出しており、前記複数本のリードのうち少なくとも２本のリードは、それぞれ前記第１のメイン配線基板の第１の配線パターンと接続され、前記第２のメイン配線基板の第２の配線パターンとの両方に電気的に接続されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の三次元実装構造体の製造方法は、表面に配線パターンを有し、前記配線パターンの一部に電子部品が実装されている第１のメイン配線基板と、前記第１のメイン配線基板の横に、表面に配線パターンを有する第２のメイン配線基板を配置し、複数本のリードと、前記複数本のリードを固定する樹脂部とから構成されたリードフレーム型コネクタにおける前記リードの一端を、前記第１のメイン配線基板の前記配線パターンに電気的に接続し、前記リードの他端を、前記第２のメイン配線基板の前記配線パターンに電気的に接続し、前記リードフレーム型コネクタの前記リードを折り曲げて、前記第１のメイン配線基板と前記第２のメイン配線基板とを対向させることを特徴とする。
【０００９】
本発明の別の三次元実装構造体の製造方法は、表面に配線パターンを有する第１のメイン配線基板と、当該第１のメイン配線基板と隣接して配置され、表面に配線パターンを有する第２のメイン配線基板との組み合わせを複数個含む多数個取り基板を用意し、前記多数個取り基板における前記第１のメイン配線基板の前記配線パターン及び前記第２メイン配線基板の前記配線パターンのそれぞれに電子部品を実装し、複数本のリードと、当該複数本のリードを固定する樹脂部とから構成されたリードフレーム型コネクタにおける前記リードの一端及び他端を、それぞれ前記多数個取り基板の前記組み合わせにおける前記第１のメイン配線基板の前記配線パターン及び前記第２のメイン配線基板の前記配線パターンに電気的に接続し、前記リードフレーム型コネクタを介して連結された前記第１のメイン配線基板と前記第２のメイン基板との前記組み合わせを、前記多数個取り基板から取り出し、前記リードフレーム型コネクタの前記リードを折り曲げて、前記第１のメイン配線基板と前記第２のメイン配線基板とを対向させることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、リードフレーム型コネクタを用いて、少なくとも第１のメイン配線基板及び第２のメイン配線基板の端部で前記両配線基板と電気的に接続した三次元実装構造体である。ここで三次元実装構造体とは、配線基板を少なくとも２枚積み重ね、前記配線基板のいずれかの面に電子部品を実装させたものをいう。
【００１１】
本発明において、「実装構造体」とは、一つ以上の電子部品を、配線する構造体（基板等）に実装した構造体をいう。
【００１２】
「配線」とは、電気信号を伝達するもので、通常は金属によって構成される。
【００１３】
「電子部品」とは、能動素子（半導体素子、半導体パッケージ等）、及び受動素子（抵抗、コイル、キャパシター、弾性表面波（ＳＡＷ）フィルター等）を総称した名称である。
【００１４】
「チップ部品」とは、抵抗、コイル、キャパシター等の受動素子部品のチップ形状部品をいう。
【００１５】
「半導体素子」とは、パッケージングされていない状態の半導体をいう。ベアチップ実装の場合は半導体素子を基板上に実装する。
【００１６】
「リードフレーム型コネクタ」とは、例えば、薄板の金属をエッチングやプレス成形により、半導体パッケージの内部配線として使われているリードフレームを用いたコネクタである。基板間の接続等に使用できる。
【００１７】
本発明において、リードフレーム型コネクタの少なくとも２本のリードはそれぞれ屈曲部を有していることが好ましい。第１のメイン配線基板及び第２のメイン配線基板の端部で前記両配線基板を折り曲げるのに都合が良いからである。
【００１８】
第１のメイン配線基板及び第２のメイン配線基板上に実装されている電子部品は、前記両基板の内側に配置されているのが好ましい。両基板により電子部品は保護される。
【００１９】
リードフレーム型コネクタの前記樹脂部には、さらに電子部品が内蔵されているのが好ましい。前記電子部品は、例えばノイズ対策部品である。ノイズは静電気などによって発生しやすいが、コネクタ内部にノイズ対策部品を配置しておけば、ノイズの発生を防止できる。前記ノイズ対策部品は、例えばバイパスコンデンサ、デカップリングコンデンサ、遅延用インダクタ、抵抗又はバリスタ等である。これらは一種類でも複数種類でも組み合わせて使用できる。このうち特にバリスタは好適である。
【００２０】
本発明において、メイン基板に実装する電子部品は、半導体素子及びチップ部品から選ばれる少なくとも一つの電子部品であることが好ましい。
【００２１】
リードフレーム型コネクタの少なくとも２本のリードの各一端は、前記第１のメイン配線基板の前記配線パターンに半田によって接続されており、各他端は、前記第２のメイン配線基板の前記配線パターンに半田によって接続されているのが好ましい。半田であれば機械的強度が高いからである。
【００２２】
リードフレーム型コネクタは、第１のメイン配線基板と第２のメイン配線基板のそれぞれの配線と接続する複数本のリードとは垂直方向にさらに複数本の側面用リードを備え、側面用リードは、第１のメイン配線基板と第２のメイン配線基板の少なくとも一方の側面に折り曲げられる側面基板の配線と電気的に接続されている構造としても良い。この場合は一つのコネクタで最大４枚の基板を接続できる。
【００２３】
前記第１のメイン配線基板と第２のメイン配線基板の接続端部側とは反対の方向の少なくとも一方の基板の端部に、さらに前記リードフレーム型コネクタを介して第３の配線基板又は電磁波シールド部材を接続して折り曲げられていていてもよい。この場合は３段折り以上のの実装体が構成できる。また第１と第２の配線基板の間に電磁波シールド部材を入れた場合は、両基板間の電波を遮断できる。
【００２４】
前記第１のメイン配線基板と、前記第２のメイン配線基板と、前記電磁波シールド部材とによって、略閉空間が形成されている構成としても良い。
【００２５】
また、第１のメイン配線基板及び第２のメイン配線基板の少なくとも一方は、基板内に電子部品を内蔵した部品内蔵基板であっても良い。基板内部に電子部品を埋め込むと、機械的強度が高くなり、ハンドリング性が向上する。
【００２６】
次に多数個取り基板においては、第１のメイン配線基板及び第２のメイン配線基板の周囲には、ミシン目及びＶカットの少なくとも一方が形成されていることが好ましい。両基板を分離しやすくするためである。
【００２７】
第１のメイン配線基板と第２メイン配線基板のそれぞれに電子部品を実装する工程と、リードフレーム型コネクタのリードの一端及び他端を、それぞれ第１のメイン配線基板の配線パターン及び第２のメイン配線基板の配線パターンに電気的に接続する工程は同一工程で行うことが好ましい。これらの実装及び接続工程は、例えばクリーム半田を塗布し、リフロー工程により同時に接続する。この際に、実装及び接続工程を別々に行うと、最初に実装した基板の半田が再溶融し、電子部品やリードフレーム型コネクタが外れる可能性がある。また、熱履歴が複数回かかると、実装部品がダメージを受けるおそれもある。
【００２８】
本発明の製造方法においては、前記リードフレーム型コネクタは、複数本のリードを配列した後、トランスファー成型によって前記複数本のリードの中央部に樹脂部を形成するのが好ましい。
【００２９】
また、前記複数本のリードは、当該複数のリードを含むリードフレーム内に配列されており、前記複数本のリードの中央部の一部には、電子部品が載置されており、前記トランスファー成型によって、前記樹脂内に前記電子部品を封止してもよい。ここでいう電子部品は、ノイズ対策部品である。
【００３０】
本発明のさらに別の三次元実装構造体は、リードフレーム型コネクタの少なくとも２本のリードのうち、樹脂から露出している部分は湾曲しており、第１のメイン配線基板には、当該第１のメイン配線基板の配線パターンと電気的に接続している、前記リードフレーム型コネクタにおける前記リードの湾曲部位を収納可能なコネクタが設けられている。そして、前記第２のメイン配線基板にも、当該第２のメイン配線基板の前記配線パターンと電気的に接続している、前記リードフレーム型コネクタにおける前記リードの湾曲部位を収納可能なコネクタが設けられており、前記リードフレーム型コネクタにおける前記リードの湾曲部位は、前記コネクタに挿入されている。
【００３１】
前記コネクタは、前記リードの湾曲部位を収容及び脱着可能に構成されている。そして、前記第１のメイン配線基板の前記配線パターンと、前記第２のメイン配線基板の前記配線パターンとは、少なくとも２つの前記リードフレーム型コネクタによって電気的に接続されている。
【００３２】
この三次元実装構造体の製造方法は、複数本のリードと、当該複数本のリードを固定する樹脂部とから構成され、前記リードのうち前記樹脂部から露出している部分が湾曲しているリードフレーム型コネクタを用意する。次に、表面に配線パターンを有し、当該配線パターンと電気的に接続したコネクタであって、前記リードフレーム型コネクタにおける前記リードの湾曲部位を収納可能なコネクタが設けられたメイン配線基板を二枚、前記コネクタが設けられた面を対向させるように配置する。次に、前記コネクタの間に前記リードフレーム型コネクタを配置した後、各コネクタに、前記リードフレーム型コネクタにおける前記リードの湾曲部位を挿入する。
【００３３】
前記リードフレーム型コネクタは、複数本のリードを配列した後、トランスファー成型によって前記複数本のリードの中央部に樹脂部を形成し、そして、前記樹脂部から露出している部位を湾曲させることによって作製される。
【００３４】
前記複数本のリードは、当該複数のリードを含むリードフレーム内に配列されており、前記複数本のリードの中央部の一部には、電子部品が載置されており、前記トランスファー成型によって、前記樹脂内に前記電子部品を封止する。
【００３５】
本発明の三次元実装構造体は、携帯用電子機器に好適である。この携帯用電子機器は、上記三次元実装構造体と、前記三次元実装構造体を収納する筐体とを備えている。
【００３６】
本発明によれば、リードフレーム型コネクタにおけるリードの一端及び多端を、それぞれ、第１のメイン配線基板及び第２のメイン配線基板の配線パターンに電気的に接続した後、リードフレーム型コネクタのリードを折り曲げることによって、第１のメイン配線基板と第２のメイン配線基板とを略平行に配置して、三次元実装構造体を製造するので、従来の三次元実装構造体の製造方法と比較して、容易に三次元実装構造体を製造することができる。また、本発明によれば、リードフレーム型コネクタによって第１のメイン配線基板及び第２のメイン配線基板とを電気的に接続するので、三次元実装構造体を構成する各要素（第１のメイン配線基板、第２のメイン配線基板、リードフレーム型コネクタ）の検査及び修理交換が容易であり、しかも実装面積を制限されない三次元実装構造体を得ることができる。さらに、リードフレーム型コネクタに電子部品を内蔵することができるので、さらに実装面積を増大させることができる。
【００３７】
リードフレーム型コネクタには、電子部品（例えば、ノイズ対策部品）を内蔵することが可能である。リードフレーム型コネクタにノイズ対策部品を実装した場合、ノイズに強いモジュール（三次元実装構造体）を構築することができるとともに、第１のメイン配線基板及び第２のメイン配線基板にはノイズ対策部品を設けた場合と比較して、第１のメイン配線基板及び第２のメイン配線基板の実装面積をより有効活用でき、また、第１のメイン配線基板及び第２のメイン配線基板の設計自由度を上げることができる。
【００３８】
さらに、リードフレーム型コネクタのリードの一端及び他端を利用した構造であるので、三次元実装構造体にかかる応力・歪みをリードフレーム型コネクタのリードで吸収・緩和することができ、その結果、例えば落下時のショック等に対する信頼性に優れた三次元実装構造体を実現することができる。
【００３９】
本発明者らは、高密度・高機能実装を可能にする三次元実装構造体の開発にあたり、まず、図１Ａ及びＢに示した構造を有する三次元実装構造体１０について検討を行った。図１Ａ及びＢは本発明の参考図である。
【００４０】
図１Ａに示した三次元実装構造体１０は、マザーボード７上に、ＣＳＰ（チップ・サイズ・パッケージ）の半導体素子１が実装されており、半導体チップ１の上方に配線基板４が配置されている。ＣＳＰ１は、半田ボール２を介してマザーボード７に接続されており、配線基板４は、接続端子３によって支持されており、かつ、マザーボード７に接続されている。配線基板４の上面には、ベアチップの半導体素子５及びチップ部品６が実装されている。一方、図１Ｂに示した三次元実装構造体１０は、図１Ａに示した構造とほぼ同じであり、配線基板４の下面には、ベアチップの半導体素子５及びチップ部品６が実装されて点が異なる。
【００４１】
図１Ａ及び図１Ｂに示した三次元実装構造体１０とも、ＣＳＰ１の上方の領域に、部品５及び６を配置することができ、その結果、実装面積の増大を図ることができ、また、複数の部品を実装できるので、高密度実装及び高機能実装を比較的容易に実現することができる。
【００４２】
現時点の技術レベルにおいて、図１Ａ及びＢに示した三次元実装構造体１０に特に目立った問題点は存在しないが、本発明者らは、次のような状況を想定して検討を行った。
【００４３】
携帯電話の分野においては、モデルチェンジのスピードが早く、それゆえ、短い設計期間・開発期間で次モデルを製造することが各メーカーに要求されている。通常、モデルチェンジが行われることが決定すれば、その機能及び構造に合わせて、各種システムないし回路を実現にするための回路基板の設計・開発が行われ、その回路基板が作製される。携帯電話においては、他の電子機器（又は他の携帯用電子機器）と比較しても、実装面積が極めて制限されており、それゆえに、多少の変更でも、携帯電話の筐体内に適切に配置させる上で、最初から回路基板の設計を要求されることが多い。したがって、図１Ａ及びＢに示した三次元実装構造体１０があるモデルに適切なものであっても、次モデルにおいては、現行モデルで如何に適切な構造・配置であったかどうかにかかわらず、変更を余儀なくされることが多い。
【００４４】
一方で、携帯電話を機能や回路的に見た場合、新モデルに対応して変更しなければならない箇所と、現行モデルの機能及び回路をそのまま流用できる箇所も多い。すなわち、携帯電話としての基本回路はそれほど大きく変わらないが、例えばカメラ機能、テレビジョン機能、インターネット機能等様々な機能を付加する場合は、その都度付加機能の回路を組み込む必要がある。そう考えると、実装面積の制限に応じて回路基板の構成を一から行わなくて済むような構造、あるいは少しの変更に対して、大幅な回路基板の変更を行わなくて済むような構造を有する三次元実装構造体を開発すると、回路設計上のメリットが大きい。従来の三次元実装構造体においては、そのような観点は欠けており、ただ単に、実装面積をより有効に利用する構造の提案にとどまっている。
【００４５】
上記検討の下、モデルチェンジ時の多少の変更において、大幅な回路基板の設計変更、例えば最初からの回路基板の設計を行わなくても済むような、従来とは異なる三次元実装構造体を提供することを考えた。このようにすれば、モデルチェンジのスピードが早くて、短い設計期間・開発期間で次モデルを製造しなければならない携帯電話の用途において、大きなメリットが得られる。
【００４６】
また、本来モジュール化の目的ないし思想は、回路ブロックの機能を一体化し完結した機能を発揮させることで種々の機能を共用化させることにある。本発明者らはこの本来の目的にも着目した。これにより、電子機器に利用するモジュールとして標準化が図れ、機種変更、機能追加などが容易となり、ひいては開発期間の短縮化、開発コストの低減が図れる。また、機能モジュール化により、モジュール間の電気接続端子数が減少でき、モジュールが実装されるマザーボードも低コストな基板を用いることができる効果も得られる。さらに、機能を一体化し、モジュール単位でノイズ対策を施すことにより、電子機器セットとしてのノイズ対策を簡略化することが可能となる。このことによっても、近年、高速・高周波化が進展している電子機器の開発期間の短縮化が図れる。したがって、モジュールの発展形態といえる三次元実装構造体も上記効果を奏するものであることが望ましい。そして、三次元実装構造体においても、どれくらい機能を一体化できるか、換言すれば、どのような部品でも搭載でき、ノイズ対策が可能かどうか重要なポイントとなり得る。
【００４７】
図１Ａ及びＢに示した構成は、上方に配置されている配線基板４とＣＳＰ１は、直接電気接続することはできない。そのため、マザーボード７を介して電気接続されている。上記で述べたように、機能を一体化するという本来のモジュール思想からすれば、図１Ａ及びＢに示した構成は効果的なモジュールとは言えない。すなわち、当該構成は、回路として関連性を持たない部品同士を２階建てにしたにすぎず、マザーボードの低コスト化には効果は少ない。
【００４８】
上記検討を踏まえて、本発明者らが図１Ａ及びＢの構造をさらに検討したところ、この構造では接続端子３は適切に機能しているものの、接続端子３の技術常識にとらわれずに、そこに新たなアイデアを盛り込めば、新たな三次元実装構造体を実現できると想到し、本発明に至った。
【００４９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
【００５０】
（実施の形態１）
図２を参照しながら、本発明の実施の形態１に係る三次元実装構造体１００について説明する。
【００５１】
図２に示した三次元実装構造体１００は、第１のメイン配線基板１１と、第１のメイン配線基板と略平行に配置された第２のメイン配線基板１２と、第１のメイン配線基板１１及び第２のメイン配線基板１２に対して略垂直に配置されたリードフレーム型コネクタ２０とから構成されている。第１のメイン配線基板１１は、表面に配線パターン（図示せず）を有しており、当該配線パターンの一部には、電子部品３０（３０ａ、３０ｂ）が実装されている。第１のメイン配線基板１１と同様に、第２のメイン配線基板１２も、表面に配線パターン（図示せず）を有しており、第２のメイン配線基板１２の配線パターンの一部にも、電子部品３０（３０ａ、３０ｂ）が実装されている。電子部品３０としては、例えば、半導体素子（ＣＳＰやベアチップなど）３０ａ、チップ部品（チップインダクタ、チップコンデンサ、チップ抵抗など）３０ｂを挙げることができる。本実施の形態において、電子部品３０は、半田４０によって第１又は第２のメイン配線基板１１、１２に実装されている。
【００５２】
リードフレーム型コネクタ２０は、複数本のリード２１と、複数本のリード２１を固定する樹脂部２２とから構成されている。リード２１の端部は、樹脂部２２から露出しており、リード２１は、第１のメイン配線基板１１の配線パターンと、第２のメイン配線基板の配線パターンとの両方に電気的に接続されており、それによって、リードフレーム型コネクタ２０を介して第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２とは電気的に接続されている。なお、リードフレーム型コネクタ２０についての全体構成（斜視図）は、図４Ｂに示してある。図４Ａ−Ｃにおいて、リード２１は導電性材料からなり、例えば銅などの金属から構成されている。リード２１の本数は、２本以上であるが、上限は特になく（図４Ｂでは４本）、第１又は第２のメイン配線基板１１，１２の配線パターン等にあわせて適宜決定される。本実施の形態において樹脂部２２は、エポキシ樹脂（例えば、トランスファー成型用のエポキシ樹脂）から構成されている。
【００５３】
なお、リードフレーム型コネクタ２０は樹脂部２２内、又はリード２１部で、異なるリード間で接続するなど、配線パターンとしての機能を有していてもよい。配線パターンの機能を有していることで、基板間の接続による回路構成が容易となる。リード間の接続は、リードフレームによる形成の他、回路部品や、ワイヤーボンディング等によっても行うことができる。
【００５４】
本実施の形態において各リード２１の一端は、第１のメイン配線基板１１の配線パターンに半田（図示せず）によって接続されており、一方、その他端は、第２のメイン配線基板１２の配線パターンに半田（図示せず）によって接続されている。後述するが、本実施の形態の三次元実装構造体１００は、第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２とが互いに略平行になるように、リードフレーム型コネクタ２０のリード２１を折り曲げて作製されるので、本実施の形態の構成において、各リード２１には、屈曲部２１ｃが形成されている。
【００５５】
なお、リードフレーム型コネクタ２０における複数本のリード２１は、典型的には全てが第１又は第２のメイン配線基板１１，１２の配線パターンに接続されるが、当該配線パターンに接続されないようなリード２１が形成されていてもよい。他の接続部材ではなく、リードフレーム型コネクタ２０を用いることによる技術的意義を得るためには、複数本のリードのうち少なくとも２本のリード２１は第１又は第２のメイン配線基板１１，１２の配線パターンに接続されていることが好ましい。これは、１本のリードだけのリードフレーム型コネクタ２０では、単なる１本の配線（１本のリード）による電気的な接続とさほど大差がなくなってしまうからである。複数本のリード２１は、例えば、０．５ｍｍ以下の間隔で略平行にて配列されており、狭ピッチ化に対応する場合、例えば、０．３ｍｍ以下の間隔にしておくことが好ましい。本実施の形態では、リード２１を例えば５００μｍピッチ（リード幅２００μｍ、リード間３００μｍ）で配列させている。後述するように、場合によっては、樹脂部２２内における当該リード２１間の一部に、コンデンサ、インダクタ、バリスタといったノイズ部品を搭載することも可能である。
【００５６】
図２に示した例では、第１又は第２のメイン配線基板１１，１２の片面に電子部品３０を実装しているが、第１又は第２のメイン配線基板１１，１２が両面プリント基板のときには両面に電子部品３０を実装させることも可能である。また、図３に示すように、リードフレーム型コネクタ２０（２０Ａ、２０Ｂ）を２つ又はそれ以上を用いて、２カ所又はそれ以上で第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２とを接続するようにしてもよい。２カ所以上の方が、第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２との立体構造を維持することが容易となる。なお、本実施の形態の三次元実装構造体１００は、この形態にてモジュールとして使用してもよいし、図１に示した基板（マザーボード）７などに実装して用いることも可能である。また、図３に示したリードフレーム型コネクタ２０Ｂを一つだけ用いて三次元実装構造体１００を作成しても良い。
【００５７】
本実施の形態の三次元実装構造体１００が携帯電話に搭載される場合、第１のメイン配線基板１１及び第２のメイン配線基板１２は、各種回路部（例えば、高周波回路部、ベースバンド部、パワーマネージメント部、ディスプレイ部、イメージセンサー部など）に対応し得る。あるいは、三次元実装構造体１００が一つの回路部（例えば、高周波回路部）に対応し、第１のメイン配線基板１１及び第２のメイン配線基板１２は、その回路部を構成する要素であってもよい。
【００５８】
本実施の形態の構成によれば、第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２とリードフレーム型コネクタ２０とによって三次元実装構造体１００を構成しているので、第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２との立体配置関係により、高密度実装が可能である。さらに、第１のメイン配線基板１１及び第２のメイン配線基板１２のそれぞれに別々の機能を持たせたり、あるいは、第１のメイン配線基板１１及び第２のメイン配線基板１２をそれぞれ、或る回路における個々の要素として構築することができ、その結果、高機能実装を行うこともできる。
【００５９】
また、第１のメイン配線基板１１及び第２のメイン配線基板１２を、リードフレーム型コネクタ２０を介して電気的に接続する構成を採用しているので、第１のメイン配線基板１１及び第２のメイン配線基板１２のそれぞれを独立に製造し、そして検査した後に、三次元実装構造体１００の組み立てを行うことができるので、第１、第２のメイン配線基板１１、１２によって実現されている各回路の信頼性を高めることができるとともに、製造コストを低下させることも可能となる。修理に際しても、リードフレーム型コネクタ２０のリード２１の半田をとれば、各要素（第１のメイン配線基板１１、第２のメイン配線基板１２及びリードフレーム型コネクタ２０）に分解することができるので、修理も容易となる。これは、大量生産の製造段階だけなく、プロトタイプのモジュール（三次元実装構造体）を製作する上でも便利な構造である。
【００６０】
さらには、モデルチェンジ等によって改良が必要となった場合において、第１、第２のメイン配線基板１１、１２によって実現されている各回路のうち、例えば第１のメイン配線基板１１のみの改良でよく、第２のメイン配線基板１２に改良が必要なければ、第１のメイン配線基板１１のみ設計変更を行えばよいため、設計・開発期間の大幅な短縮なるとともに、第２のメイン配線基板１２の信頼性を確保したまま、次モデルの設計・製造を行うことができる。
【００６１】
加えて、本実施の形態の三次元実装構造体１００においては、リードフレーム型コネクタ２０内に電子部品を搭載することも可能である。リードフレーム型コネクタ２０に電子部品を実装することによって、更なる高密度実装を実現することができる。リードフレーム型コネクタ２０に実装する電子部品として、ノイズ対策部品（例えば、コンデンサ、バリスタ、インダクタなど）を用いれば、三次元実装構造体１００のノイズ対策を行うことができる。また、リードフレーム型コネクタ２０にノイズ対策部品を実装した場合、第１又は第２のメイン配線基板１１，１２にノイズ対策部品を実装した場合と比較して、第１又は第２のメイン配線基板１１，１２の実装面積をより有効活用できるとともに、第１又は第２のメイン配線基板１１，１２の設計自由度を上げることができる。なお、本明細書において「ノイズ対策部品」とは、ノイズに特化した低減部品のことをいう。ノイズ対策部品は、例えば、バイパスコンデンサ、デカップリングコンデンサ、遅延用インダクタ、抵抗、バリスタなどから選択することができる。また、リードフレーム型コネクタ２０内に、半導体素子やチップ部品を内蔵させることも可能である。
【００６２】
なお、リードフレーム型コネクタ２０内に電子部品を搭載している状態の構造を図４には示していないが、その構造の一例としては、図４Ａに示した複数のリード２１のうちの少なくとも２本に、当該電子部品が電気的に接続されるように半田等を介して実装し、当該電子部品の全部又は一部を封止するように樹脂部２２を設けることが挙げられる。
【００６３】
なお、リードフレーム型コネクタ２０のリード２１は、第１又は第２のメイン配線基板１１，１２よりも可撓性を有しているので、本実施の形態の三次元実装構造体１００の構造に新たな効果を有する。
【００６４】
すなわち、第１のメイン配線基板１１及び第２のメイン配線基板１２と比べて、リードフレーム型コネクタ２０のリード２１は弾性変形できるので、換言すると、リードフレーム型コネクタ２０の方が相対的に可撓性を持っているので、三次元実装構造体１００に加わる応力・歪みをリードフレーム型コネクタ２０のリード２１で吸収・緩和することができる。このようにすれば、例えば落下時のショック等に対する信頼性を良好にすることができる。さらに説明すると、携帯用電子機器等は、持ち運びができて便利な反面、誤って落下させてしまうことがあり、その際に通常の基板に通常のコネクタ接続を行っただけの構造では、接続不良を起こし回路が動作しなくなる問題等があるのに対し、本構成では、三次元実装構造体１００にかかる応力・歪みをリードフレーム型コネクタ２０で吸収・緩和することができるので、そのような落下による接続不良の問題を回避又は緩和することが可能である。前記可撓性は材料によって異なり、例えば、Ｃｕ合金、Ｆｅ合金で約１２０ＧＰａのヤング率である。最大で２２０ＧＰａのヤング率の材料も知られている。
【００６５】
なお、リードフレーム型コネクタ２０のリード２１をあまりにも軟らかくしてしまうと、第１及び第２のメイン配線基板１１，１２を支持できなくなることや、応力を吸収・緩和できなる場合も有り得るので、適切なものにする望ましい。リード２１の弾性変形の量を適切なものにするには、言い換えると、リードフレーム型コネクタ２０に相対的に適切な可撓性を持たせるには、リード２１を構成する材質、リード２１の太さ、本数などを適宜決定すればよい。本実施の形態においては、第１及び第２のメイン配線基板１１，１２ともリジッド基板を用いており、そして、第１及び第２のメイン配線基板１１，１２は、例えば、ガラス不織布にエポキシ樹脂を含浸させた典型的なガラスエポキシから構成している。この場合、リードフレーム型コネクタ２０のリード２１の方が大きく弾性変形することができ、したがって、リードフレーム型コネクタ２０の方が相対的に可撓性を有することになる。
【００６６】
第１のメイン配線基板１１と、第２のメイン配線基板１２との間隔Ｄは、例えば４．２ｍｍ以下であり、特に問題が生じない限り、薄ければ薄いほど、三次元実装構造体１００の薄型化を達成することができる。高密度実装を行う上では、図２に示した電子部品３０ａとして半導体チップを実装する場合には、ＣＳＰ型の半導体チップや、ベアチップを実装することが望ましい。三次元実装構造体１００の全体の高さＨを、例えば５ｍｍ以下にすると、薄型のモジュールとして、携帯電話等の筐体に比較的容易に配置することができる。三次元実装構造体１００を実装する場合、載置される配線基板（マザーボード７）は、リジッド基板でもよいし、フレキシブル基板（あるいは、フレックスリジッド基板）であってもよい。
【００６７】
第１のメイン配線基板１１又は第２の配線基板１２の寸法を例示的に示すと次の通りである。例えば携帯電話の用途に用いる場合、第１のメイン配線基板１１（又は、第２のメイン配線基板１２）の面積は、例えば１５００ｍｍ２以下（一例を挙げると、３０ｍｍ×５０ｍｍのサイズ以下）であり、第１のメイン配線基板１１（又は、第２のメイン配線基板１２）の厚さは、例えば０．４ｍｍ以下である。第１のメイン配線基板１１（又は、第２のメイン配線基板１２）の配線パターンは、例えば銅箔から構成されている。リードフレーム型コネクタ２０の寸法を例示的に示すと、１本のリード２１の長さは、三次元実装構造体１００の間隔Ｄよって規定することができ、本実施の形態においては、例えば、０．５〜２ｍｍ程度である。また、リード２１の厚さ（円形の場合には、直径）は、例えば０．１５〜０．３ｍｍ程度である。リードフレーム型コネクタ２０の樹脂部２２の主面の面積は、リード２１の本数によって変わるが、例えば４０ｍｍ２以下（一例を挙げると、２ｍｍ幅×２０ｍｍ長さのサイズ以下）であり、樹脂部２２の厚さは、例えば１ｍｍ以下である。リード２１の屈曲部２１ｃは、略直角に折れていてもよいが、直角でなく、湾曲するように折れ曲がっていてもよい。また、屈曲部２１ｃが形成されやすいように、リード２１に加工（例えば、折り曲げをし易くするために凹部を設けるなど）をすることも可能である。
【００６８】
また、第１のメイン配線基板１１及び／又は第２のメイン配線基板１２として、基板内に電子部品が内蔵された部品内蔵基板（例えば、特開平１１−２２０２６２号公報参照）を用いることもできる。部品内蔵基板を用いれば、部品の高密度実装化を促進することができる。第１のメイン配線基板１１及び／又は第２のメイン配線基板１２に部品内蔵基板を用いることにより、基板の面積を５０％程度減少させることも可能である。また、部品内蔵基板を用いると、接続距離を短くできる等の作用によって、基板の雑音の低減を図ることができる効果を達成できる可能性もある。一方、上述したように、リードフレーム型コネクタ２０の樹脂部２２に、例えばノイズ対策部品を内蔵させることも可能である。
【００６９】
なお、本実施の形態の三次元実装構造体１００では、第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２とは略平行に配置され、そして、第１のメイン配線基板１１及び／又は第２のメイン配線基板１２に対してリードフレーム型コネクタ２０は略垂直に配置されているが、三次元実装構造体１００の構造を比較的安定して維持できるものであれば、平行からずれていても、また、垂直（直角）からずれていても許容される。図２等に示した例における略平行及び略垂直の配置は、それぞれ、典型的には、平行及び垂直（直角）であるが、必ずしもそれに限定されず、例えば、リードフレーム型コネクタ２０と、メイン配線基板１１，１２との成す角度は、典型的には約９０°であるが、７０°〜１１０°（すなわち、９０°±２０°）の範囲にあってもよい。また、三次元実装構造体１００の構造を維持できるのであれば、その範囲を超えてもよい。
【００７０】
本発明に係る実施の形態の構造を「三次元実装構造体」と称しているが、この用語について説明する。多くの電子機器は形態上、ほとんどが立体構造をしているので、広義にとらえると、電子機器は実質的に三次元の機器（換言すると、立体の組み立て機器）となり、実在する電子機器すべて三次元組み立て構造、すなわち、三次元実装を行っていることになる。しかし、本発明の分野に関する電子機器実装において、単なる立体構造を有する機器の組み立てについては、三次元実装とは呼ばない。それゆえ、本明細書でもそのようなものは三次元実装とは呼ばず、ここでは区別するために「三次元組み立て」又は「三次元組み立て体と称することとする。本明細書において「三次元組み立て体」には、デスクトップ型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等で見られる、プリント回路実装ドータボードをマザーボード上のソケットコネクタなどに挿入して棚状に並べて組み込み、三次元に組み立てた構造のものも含むものとする。「三次元組み立て体」のスケールが、例えば、１００ｍｍ×２５０ｍｍ程度のドータボードをコネクタに挿入し、ドータボード間の距離は２５ｍｍ程度のものである。これに対し、「三次元実装構造体」のスケールを述べると、例えば、上述したとおり、メイン配線基板１１，１２のサイズは、大きくても３０ｍｍ×５０ｍｍ程度であり、メイン配線基板１１，１２間の距離は２ｍｍ程度である。したがって、「三次元組み立て体」と「三次元実装構造体」との両者は大きく相違する。
【００７１】
また、三次元組み立て体においては、２つの基板を電気的に接続するとき、コネクタやフレキシブル基板を用いることとなるが、それでは、三次元実装構造体においては接続ライン数が不十分となることが多い。狭ピッチでの接続を行うには、狭ピッチで接続できるコネクタや、より多層化したフレキシブル基板などを用いることが生じるが、やはりコネクタでは狭ピッチにできる限界があり、また、フレキブル基板の多層化にも限界がある。そのような中、本実施の形態の三次元実装構造体１００では、狭ピッチ化への対応が容易であるので、技術的な意義が大きい。つまり、すなわち、本実施の形態では、コネクタやフレキシブル基板と比較すると、リード２１の間隔の調整が容易であり、それゆえ、狭ピッチ化に適している。
【００７２】
次に、図４ＡからＣ及び図５Ａ及びＢを参照しながら、本実施の形態の三次元実装構造体１００の製造方法について説明する。
【００７３】
図４ＡからＣは、リードフレーム型コネクタ２０の製造法を説明するための工程図である。
【００７４】
まず、図４Ａに示すように、複数本のリード２１を配列する。図４Ａの例では、理解しやすいように、平行に配列したリード２１だけ示しているが、リード２１を配列された構造を含むリードフレームを用意し、それに基づいて工程を行うと便利である。
【００７５】
次に、トランスファー成型によって、複数本のリード２１の中央部に樹脂部２２を形成すると、図４Ｂ及びＣに示すように、リードフレーム型コネクタ２０が得られる。図４Ｂ及びＣは、リードフレーム型コネクタ２０の斜視図及び側面図である。
【００７６】
次に、図５Ａに示すように、第１のメイン配線基板１１の横に第２のメイン配線基板１２を並べた状態で、リードフレーム型コネクタ２０のリード２１の一端及び他端とを、それぞれ、第１のメイン配線基板１１の配線パターン（図示せず）及び第２のメイン配線基板１２の配線パターン（図示せず）に電気的に接続する。ここでは、半田によって接続を行う。
【００７７】
次に、図５Ｂに示すように、第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２とが略平行になるように、リードフレーム型コネクタ２０のリード２１を折り曲げると、本実施の形態の三次元実装構造体１００が得られる。
【００７８】
図５Ａでは、第１のメイン配線基板１１及び第２のメイン配線基板１２の下面側にリードフレーム型コネクタ２０のリード２１を接続したが、上面側に接続してもよく、その場合に折り曲げると、図６に示すような構成の三次元実装構造体１００が作製される。この折り曲げ工程は、例えば、半田付けしたリード２１の部分を固定治具で固定し、基板１１，１２を折り曲げることによって行うことができる。
【００７９】
図５Ｂ及び図６に示した構成から、三次元実装構造体１００の立体構造をさらに安定化させたい場合には、図３に示すように、更なるリードフレーム型コネクタ２０を例えば半田で接続すればよい。この場合、屈曲部２１ｃを有するリード２１を用いると便利である。
【００８０】
さらに、図７に示すように、メイン配線基板（１１、１２、１３）を三段にした構成にすることも、折り曲げによって作製することが可能である。図７に示した構成では、第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２とをリードフレーム型コネクタ２０Ａによって接続し、第２のメイン配線基板１２と第３のメイン配線基板１３とをリードフレーム型コネクタ２０Ｂによって接続し、まずリードフレーム型コネクタ２０Ｂのリード２１を折り曲げて第３のメイン配線基板１３を内側にして第２のメイン配線基板１２と対向させ、次にリードフレーム型コネクタ２０Ａのリード２１を折り曲げて第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２との間に、第３のメイン配線基板１３を配置させる。図７に示した例では、第３のメイン配線基板１３にも、電子部品３１が実装されている。
【００８１】
次に、図８から図１１を参照しながら、本実施の形態の三次元実装構造体１００の別の製造方法について説明する。
【００８２】
まず、図８に示すように、第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２とを含む多数個取り基板５０を用意する。多数個取り基板５０は、第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２とが隣接して配置された組み合わせを複数個含んでおり、図８に示した例では４個の組み合わせを含んでいる。この４個の組み合わせが、本実施の形態の製造方法の工程を経て、三次元実装構造体１００となる。
【００８３】
多数個取り基板５０の第１のメイン配線基板１１及び第２のメイン配線基板１２の周囲には、分割線５２が形成されており、本実施の形態では、分割線５２は、ミシン目である。なお、分割線５２として、Ｖカットを形成してもよい。
【００８４】
次に、図９に示すように、第１のメイン配線基板１１及び第２のメイン配線基板１２の配線パターン（不図示）に、電子部品３０（３０ａ、３０ｂ）を実装する。そして、第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２とを連結するリードフレーム型コネクタ２０も実装する。電子部品３０の実装とリードフレーム型コネクタ２０の実装は、同一工程で行っても良いし、電子部品３０が予め実装された多数個取り基板５０を用いて、その多数個取り基板５０の上にリードフレーム型コネクタ２０を実装してもよい。この多数個取り基板５０から、分割線５２に沿って切断すると、合計４組の基板が取れる。
【００８５】
次に、図１０は前記のように図９の分割線（ミシン目）５２に沿って切断し取り出した、リードフレーム型コネクタ２０を介して連結された第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２との組み合わせの１ユニットを示す。なお、多数個取り基板５０に分割線５２が形成されていなくても、打ち抜いたり、切断したりして、前記組み合わせを取り出すことは可能である。
【００８６】
その後、図１１Ａ及びＢに示すように、リードフレーム型コネクタ２０のリード２１を折り曲げれば、本実施の形態の三次元実装構造体１００を得ることができる。この製造方法によれば、数多くの三次元実装構造体１００を効率良く製造することができる。
【００８７】
本実施の形態の製造方法によれば、第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２とが略平行になるようにリードフレーム型コネクタ２０のリード２１を折り曲げて、三次元実装構造体１００を製造することができるので、従来の三次元実装構造体（又は、図１Ａ及びＢに示した三次元実装構造体１０）の製造方法と比較して、容易に三次元実装構造体を製造することができる。さらに、多数個取り基板５０を用いれば、数多くの三次元実装構造体１００を簡便に作製することができる。
【００８８】
基板を屈曲させる技術として、フレックスリジッド基板を用いる技術があるが、フレックスリジッド基板は製造工程が煩雑であり、コスト高になりやすい。また、最終製品のフレックスリジッド基板のうち、フレシキブル基板の部位の多くの領域は破棄されるため、フレックスリジッド基板の製造方法は、非常に無駄の多い製造方法である。これに対し、本実施の形態の製造方法は、コスト安の三次元実装構造体１００を製造することができると共に、フレックスリジッド基板で得られている基板の屈曲性も、リードフレーム型コネクタ２０によって達成している。また、所定の部位の多くを破棄することもないので、非常に効率的な製造方法である。
【００８９】
次に、図１２から図１５を参照しながら、部品が内蔵されたリードフレーム型コネクタ２０の製造方法について説明する。
【００９０】
まず、図１２に示すように、複数のリード２１を含むリードフレーム６０を用意する。リード２１は等間隔に配列されており、その一端及び他端はリードフレーム６０に接続している。図１２に示した例では、リードフレーム６０にリード吊り部６１も形成されている。
【００９１】
次に、図１３に示すように、リード２１の中央部２３の一部には、電子部品２５や２６を載置する。リード２１の中央部２３は、樹脂部２２が形成される領域である。電子部品２５や２６は、例えば、ノイズ対策部品であり、図１３に示した例では、リード２１間を跨ぐように電子部品２５、２６を実装している。
【００９２】
次に、図１４に示すように、トランスファー成型によって、リードフレーム６０の中央（すなわち、リード２１の中央部２３）を樹脂で封止し、それによって、内部に電子部品２５を備えた樹脂部２２が形成される。
【００９３】
最後に、リードフレーム６０から、電子部品２５，２６が内蔵されたリードフレーム型コネクタ２０を取り出せば、図１５Ａ及びＢに示すようなリードフレーム型コネクタ２０が得られる。図１５Ａ及びＢは、部品内蔵リードフレーム型コネクタ２０の平面図及び側面図である。
【００９４】
この部品内蔵リードフレーム型コネクタ２０を用いた場合でも、図５ＡからＢに示した工程、ならびに、図８から図１１に示した工程を行うことができる。したがって、電子部品がリードフレーム型コネクタ２０に内蔵されていることにより、より高密度実装を実現することができることが理解できる。リードフレーム型コネクタ２０に実装する電子部品３０として、ノイズ対策用部品を用いれば、リードフレーム型コネクタ２０によってノイズ対策を行うことができるので、非常に都合が良い。
【００９５】
（実施の形態２）
次に、図１６から図２１を参照しながら、本発明の実施の形態２に係る三次元実装構造体ついて説明する。本実施の形態の三次元実装構造体は、上記実施の形態１の構成の改変例ないし変形例である。説明の簡略化のため、上記実施の形態１と構成と同様の点については、省略する。
【００９６】
図１６は、２方向にリード（２１ａ、２１ｂ）が延びたリードフレーム型コネクタ２０の斜視図である。図１６に示したリードフレーム型コネクタ２０では、複数本のリード２１のうちの一部２１ａは、第１の方向に略平行に配列して延びており、残りの部分２１ｂは、第１の方向と異なる第２の方向に略平行に配列して延びている。本実施の形態では、リード２１ａ及びリード２１ｂは、略直角に交わっている。このリードフレーム型コネクタ２０も、リード２１を２方向となるように配列した後、トランスファー成型を行えば、容易に作製することができる。なお、リード２１ａ及びリード２１ｂの一部は互いに電気的に接続されていても良いし、それぞれのリードが電気的に接続されていなくても良い。
【００９７】
図１７は、図１６のリードフレーム型コネクタ２０を用いた三次元実装構造体２００の一例である。図１７に示した三次元実装構造体２００では、リード２１ａが第１のメイン配線基板１１及び第２のメイン配線基板１２を連結させており、そして、リード２１ｂは、第１、第２のメイン配線基板１１，１２とは異なる他のメイン配線基板１４に連結している。このように、図１６に示したリードフレーム型コネクタ２０を用いると多様な立体構成を実現することができる。
【００９８】
次に、図１８Ａ及びＢを参照する。図１８Ａ及びＢは、第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２との間に、電磁波を遮蔽するシールド壁７０が形成された三次元実装構造体３００の構成を模式的に示している。図１８Ａは、三次元実装構造体３００の断面図であり、図１８Ｂは、第１のメイン配線基板１１の上方（第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２との間）から見た三次元実装構造体３００の平面図である。なお、図１８Ｂでは、電子部品３０は省略している。シールド壁７０は第１のメイン配線基板１１の内側の周囲に形成されているので、外部からの電磁波を遮蔽できるとともに、内部からの電磁波も遮蔽できる。
【００９９】
三次元実装構造体３００に設けられたシールド壁７０は、電磁波を遮蔽することができるので、シールド壁７０によってノイズ対策を講じることができる。シールド壁７０は、電磁波防止材料からなり、例えば、金属（Ｃｕ、Ａｌなど）、磁性材料（フェライトなど）、金属や磁性材料等を分散させた樹脂などから構成されている。本実施の形態では、シールド壁７０として、半田付け可能な磁性材料からなるシールド部材（「リフローシールド」とも称する。）を用いる。半田付け可能な磁性材料からなるシールド部材とは、例えば、磁性材料であるニッケル板を加工したものであり（例えば、図１８Ｂに示すように加工）、ニッケル板の一部に半田を搭載することができ、それによって、三次元実装構造体での位置決めを行うことができるとともに、電気的、機械的な固定を行うことができる。
【０１００】
図１８Ｂに示すように、第１のメイン配線基板１１（又は第２のメイン配線基板１２）の周囲（縁部）には、シールド壁７０が配置されており、第１、第２のメイン配線基板１１、１２とシールド壁７０とによって、略閉空間が形成されている。この略閉空間内はシールドされているので、半導体チップ（例えば、携帯電話のロジックや音源などを制御するシステムＬＳＩ、高周波用ＬＳＩなど）を配置するのに好適である。
【０１０１】
図１８では、シールド壁７０を使用したが、シールド壁７０に限らず、第１のメイン配線基板１１及び第２のメイン配線基板１２との間に、電磁波を遮蔽するシールド部材が配置することによって、ノイズ対策を講じることが可能である。そのようなシールド部材としては、例えば、磁性材料粉末及び／又は電磁波吸収体粉末を分散させたシリコーン樹脂からなるシート材料を挙げることができる。
【０１０２】
図１９は、第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２との間にシールド部材７２を設けた構成例を示している。図１９に示した三次元実装構造体４００では、リードフレーム型コネクタ２０によってシールド部材７２と第２のメイン配線基板１２とを連結して、その構造を維持するようにしている。シールド部材７２により、第１のメイン配線基板１１と第２のメイン配線基板１２との間の電磁波を遮蔽できる。
【０１０３】
上記実施の形態では、リードフレーム型コネクタ２０のリード２１と、メイン配線基板１１又は１２とを例えば半田によって接続していが、半田に限らず、他の手法を用いても良い。例えば、図２０に示すように、コネクタ８０を用いることができる。
【０１０４】
図２０に示した三次元実装構造体５００は、第１のメイン配線基板１１の配線パターン１１ａと電気的に接続されたコネクタ８０と、第２のメイン配線基板１２の配線パターン１２ａに電気的に接続されたコネクタ８０とを備えている。図２０に示した構成では、リードフレーム型コネクタ２０のリード２１は、湾曲部位２１ｄを有しており、各コネクタ８０は、リード２１の湾曲部位２１ｄを収納可能である。そして、図２０に示したコネクタ８０は、リード２１の湾曲部位２１ｄを収容及び脱着可能な構成となっている。
【０１０５】
コネクタ８０を備えていることによって、三次元実装構造体５００はリペアー性の機能を確保することができる。すなわち、半田接合と比較して、コネクタ８０の方がリードフレーム型コネクタ２０の接続・離脱が容易なため、リードフレーム型コネクタ２０と例えば第１のメイン配線基板１１との電気的接続を検査した後、検査の結果が不良であれば、リペアーを行うことが可能となり、製造歩留まりを向上させることできる。また、このリペアーを利用して、設計・開発の試作品を作製すれば、設計・開発のスピードを向上させることもできる。もちろん、コネクタ８０と半田との両方を併用することもできる。なお、本実施の形態の三次元実装構造体５００のスケールの関係上から、図２０に示したコネクタ８０は、専用のコネクタを用いることが好適である。
【０１０６】
図２１Ａは、図２０に示したリードフレーム型コネクタ２０を示している。このリードフレーム型コネクタ２０を、図２１Ｂに示すように、コネクタ８０間に配置し、その後、矢印８２の方向に基板１１、１２を押せば、リードフレーム型コネクタ２０のリード２１の湾曲部２１ｄがコネクタ８０に挿入・嵌合され、その結果、三次元実装構造体５００が得られる。なお、図２０及び図２１Ｂに示した三次元実装構造体５００では、第１のメイン配線基板１１及び第２のメイン配線基板１２の裏面側にも配線パターン１１ｂ、１２ｂがあるので、この配線パターン１１ｂ、１２ｂを利用することも可能である。上述したようにコネクタ８０は、第１のメイン配線基板１１やメ第２のメイン配線基板１２あるいはリードフレーム型コネクタ２０に対応したものであるので、寸法は比較的小さいものとなる。一例を挙げると、図２０中の内部間隙ｄで、５００μｍ以下（又は、１００〜３００μｍ程度）である。
【０１０７】
本発明の実施の形態に係る三次元実装構造体１００、２００、３００、４００、５００は、携帯用電子機器の筐体内に収納されて、携帯用電子機器の他の部品とともに携帯用電子機器を構築する。本発明の実施の形態に係る三次元実装構造体は、携帯用電子機器のうち、実装面積の厳しい制限がある携帯電話に好適に適用されるが、もちろん、他の携帯用電子機器（例えば、ＰＤＡなど）にも好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の参考とした三次元実装構造体の構成を模式的に示す断面図。
【図２】図２は本発明の実施の形態１に係る三次元実装構造体の構成を模式的に示す断面図。
【図３】図３は本発明の実施の形態１に係る三次元実装構造体の構成を模式的に示す断面図。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、本発明の実施の形態１に係るリードフレーム型コネクタの製造方法を説明するための工程図。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の実施の形態１に係る三次元実装構造体の製造方法を説明するための工程断面図。
【図６】図６は本発明の実施の形態１に係る三次元実装構造体の構成を模式的に示す断面図。
【図７】図７は本発明の実施の形態１に係る別の三次元実装構造体の構成を模式的に示す断面図。
【図８】図８は本発明の実施の形態１に係る三次元実装構造体の製造方法を説明するための多数取り基板の平面図。
【図９】図９は同基板の実装状態を示す平面図。
【図１０】図１０は図９の多数取り基板から１組の基板を切り出した平面図。
【図１１】図１１Ａは本発明の実施の形態１に係る三次元実装構造体の製造方法を説明するための平面図、図１１Ｂは同断面図。
【図１２】図１２は本発明の実施の形態１に係る三次元実装構造体に使用するためのリードフレーム型コネクタのリードフレーム部の平面図。
【図１３】図１３は同、リードフレームに部品を取り付けたときの平面図。
【図１４】図１４は同、部品を取り付け樹脂モールドした部品内蔵リードフレーム型コネクタの製造方法を説明するための工程平面図。
【図１５】図１５Ａは同、部品内蔵リードフレーム型コネクタの平面図、図１５Ｂは同側面図。
【図１６】図１６は本発明の実施の形態２に係るリードフレーム型コネクタの構成を模式的に示す斜視図。
【図１７】図１７は本発明の実施の形態２に係る三次元実装構造体の構成を模式的に示す断面図。
【図１８】図１８Ａは本発明の実施の形態２に係る三次元実装構造体の構成を模式的に示す断面図、図１８Ｂは同平面図。
【図１９】図１９は本発明の実施の形態２に係る三次元実装構造体の構成を模式的に示す断面図。
【図２０】図２０は本発明の実施の形態２に係る別の三次元実装構造体の構成を模式的に示す断面図。
【図２１】図２１Ａは本発明の実施の形態２に係る別の三次元実装構造体に使用するためのコネクタ、図２１Ｂは同三次元実装構造体の断面図。
【符号の説明】
【０１０９】
1  半導体チップ
2  半田ボール
3  接続端子
4  配線基板
5  ベアチップ
6  チップ部品
7  マザーボード
11  第１のメイン配線基板
11a,11b  配線パターン
12  第２のメイン配線基板
12a,12b  配線パターン
13  第３のメイン配線基板
14  他のメイン配線基板
20  リードフレーム型コネクタ
21  リード
21c  屈曲部
21d  湾曲部
22  樹脂部
23  リードの中央部
25,26  電子部品
30  電子部品
30a  半導体素子
30b  チップ部品
40  半田
50  多数個取り基板
52  ミシン目（分割線）
60  リードフレーム
61  吊りリード部
70  シールド壁
72  シールド部材
80  コネクタ
10,100,200,300,400,500  三次元実装構造体
【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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