(57)【要約】【課題】  簡便で低コストのプリント配線基板間の接続方法を提供する。【解決手段】  次の各工程を具備することを特徴とするプリント配線基板間の接続方法。  ａ）前記接合部を含む予め決められた領域に未硬化の非導電性接着剤を供給する工程  ｂ）前記接合部に前記未硬化の非導電性接着剤を介して金マイクロボールを供給する工程  ｃ）前記リジットプリント配線基板と前記フレキシブルプリント配線基板を前記接合部を位置合わせして対向させ、挟持する工程  ｄ）前記接合部を含む予め決められた領域を予め決められた温度に保持しながら、この領域に予め決められた荷重を印加すると共に、予め決められた超音波振動を印加し、前記金マイクロボールを介して前記接合部を金属間接合する工程  ｅ）前記領域に機械的な負荷をかけることなく、予め決められた温度に加熱して前記接着剤を完全に硬化させる工程【選択図】        図１
2007141914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合部となる金めっきされたパターンをそれぞれ備えたリジッドプリント配線
基板とフレキシブルプリント配線基板間の接続において、次の各工程を具備する
ことを特徴とするプリント配線基板間の接続方法。
ａ）前記接合部を含む予め決められた領域に未硬化の非導電性接着剤を供給す
る工程
ｂ）前記接合部に前記未硬化の非導電性接着剤を介して金マイクロボールを供
給する工程
ｃ）前記リジットプリント配線基板と前記フレキシブルプリント配線基板を前
記接合部を位置合わせして対向させ、挟持する工程
ｄ）前記接合部を含む予め決められた領域を予め決められた温度に保持しなが
ら、この領域に予め決められた荷重を印加すると共に、予め決められた超音波振
動を印加し、前記金マイクロボールを介して前記接合部を金属間接合する工程
ｅ）前記領域に機械的な負荷をかけることなく、予め決められた温度に加熱し
て前記接着剤を完全に硬化させる工程
【請求項２】
接合部となる金めっきされたパターンをそれぞれ備えたリジッドプリント配線
基板とフレキシブルプリント配線基板間の接続において、次の各工程を具備する
ことを特徴とするプリント配線基板間の接続方法。
ａ）前記接合部を含む予め決められた領域に未硬化の非導電性接着剤を供給す
る工程
ｂ）前記接合部に前記未硬化の非導電性接着剤を介して金マイクロボールを供
給する工程
ｃ）前記リジットプリント配線基板と前記フレキシブルプリント配線基板を前
記接合部を位置合わせして対向させ、挟持する工程
ｄ）前記接合部を含む予め決められた領域を予め決められた温度に保持しなが
ら、この領域に予め決められた荷重を印加すると共に、予め決められた超音波振
動を印加し、前記金マイクロボールを介して前記接合部を金属間接合する工程
ｅ）前記工程で金属間接合完了と同時に超音波振動を停止させた後も、前記荷
重と前記温度を保持し、前記接着剤が少なくとも予め決められた硬化時の強度の
５０パーセントの強度に達するまで硬化させる工程
ｆ）前記領域に機械的な負荷をかけることなく、予め決められた温度に加熱し
て前記接着剤を完全に硬化させる工程
【請求項３】
前記金マイクロボールの直径は、接合部のパターン幅の７５〜８０パーセント
であり、１５〜１２０μｍであることを特徴とする請求項１または２記載プリン
ト配線基板間の接続方法。
【請求項４】
前記金属間接合を完成させるための温度は５０〜１００°Ｃ、荷重は金マイク
ロボールの接触面積あたり１００〜１５０ＭＰａ、超音波振動の振幅は３〜５μ
ｍ、超音波振動の継続時間は０．５〜１．０ｓであることを特徴とする請求項１
または２記載のプリント配線基板間の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばガラスエポキシ基板などのリジッドプリント基板にフレキシ
ブルプリント基板を接続する基板間接続方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、２つのプリント基板を接続する基板間接続方法として、半田ペース
トや異方性導電膜などを用いた方法はよく知られているが（例えば、特許文献１
）、これらの方法は、それぞれ機械的強度や電気的特性などに優劣がある。また
本願出願人が先に開示した、ベアチップをプリント基板にフリップチップ実装す
る方法として使用されている金バンプなどを用いた超音波接合技術（例えば、特
許文献２）を応用する方法が考えられる。
【０００３】
ここで、これらの従来の基板間接続方法について説明する。
【０００４】
例えば半田ペーストを用いてリジッドなガラスエポキシ基板（以下ガラエポ基
板と称す）などにフレキシブルプリント基板（以下ＦＰＣ基板と称す）を接続す
る場合、図５に示すように、まず、ガラエポ基板５１上に例えばランド幅が１ｍ
ｍ以上の比較的幅の広い配線パターン５２を形成し、この配線パターン５２のラ
ンド上に半田ペースト５３を印刷した後、配線パターン５２に対応する配線パタ
ーン５４を形成したＦＰＣ基板５５をガラエポ基板４１に対向させて互いのラン
ドを加熱および冷却することにより、互いの配線パターン５２、５４を電気的に
接続し、同時に互いのランドの半田接続部で機械的強度を得ることができる。
【０００５】
この接続方法は、配線パターン５２、５４のランド幅が広いほど半田接続強度
が強く電流も多く流せるので、例えば電源系の比較的電流容量の大きな配線パタ
ーンの接続に適している。しかし、隣り合う配線パターン間隔を、例えば０．３
ｍｍピッチ以下にした場合には、半田ペースト４３の半田粒子が荒いためこの半
田粒子が加熱時に溶融して流れ出し隣接するパターンを繋げてしまう、いわゆる
半田ブリッジが発生する恐れがあるため不適といえる。
【０００６】
一方、このような狭ピッチ接続には、異方性導電膜（Ａｎｉｓｏｔｒｏｎｉｃ
Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ、以下ＡＣＦという。）を用いた接続方法が適
している。この方法は、図６に示すように、ガラエポ基板６１に形成した配線パ
ターン６２の上にフィラー（導電性粒子）６３を含むバインダー（熱可塑性接着
樹脂）６４からなるＡＣＦを貼り付け、ガラエポ基板６１の配線パターン６２に
対応する配線パターン６５を形成したＦＰＣ基板６６をガラエポ基板６１に対向
させて加圧加熱した後、冷却することにより、バインダー６４で互いの基板６１
、６６を接着し、互いの配線パターン６２、６５間に挟まれたフィラー６３によ
り電気的接続を得ることができる。このフィラー６３は半田粒子と比較して微細
であることから上記した不具合は起こらない。したがって、一般に、この方法は
信号系の比較的電流容量を必要としない配線パターンの接続に用いられている。
なお、異方性導電膜のバインダー６４自体は配線パターン以外の基板部分を接着
するものであるため、電源系の配線パターンなどパターン幅が１ｍｍ以上あるも
のに使用すると機械的な接続強度が極端に低下する。
【０００７】
ところで、近年では、パターン設計の自由度を向上するために、電源系および
信号系などの配線パターンを同じ基板に形成して基板間接続を行うことが、上記
した２つの方法のうち、ＡＣＦを用いる方法で実施されている。
【０００８】
この場合、一般的なＡＣＦでは接続性と隣接回路間の絶縁とを考慮して３〜２
０μｍの微細導電粒子を用いるが電気的な接続は弾性的な点接触構造であるため
１点あたりの接合面積が小さく、電流容量を大きく求められる回路では、挟み込
まれる導電粒子数を確保するためにパターン面積を一定以上確保しなければなら
ず、狭ピッチでパターンを形成できないという問題点があった。１点当たりの接
合面積だけを考えるのであれば、導電粒子を大径化するも考えられるが、導電粒
子は均一に分散されていることから、隣接回路間の絶縁性を犠牲にすることとな
るばかりか、使用する導電粒子量が増加するので材料から見たコストの点で不利
であるという問題点があった。
また、ＡＣＦでは加圧をすることで導電粒子または基板に弾性変形を生じさせ
、この復元力を圧縮応力として接合を維持するので、接着剤を加圧状態で完全に
硬化させなければならないから全プロセス時間が１０秒以上必要であった。
【０００９】
一方、ベアチップをプリント基板にフリップチップ実装方法する方法として使
用されている金バンプなどを用いた超音波接合技術（例えば、特許文献２）を応
用することでこのような問題点を解決することが考えられている。
この方法は、リジッドプリント配線基板若しくはフレキシブルプリント配線基
板のいずれか一方又はこれらの両方の基板の接合部に金バンプを形成し、これら
の金バンプが形成された両方の基板の接合部のいずれか一方又はこれらの両方の
接合面に、粒状の非導電性フィラーを含む熱硬化性の非導電性樹脂からなる層を
形成してから、この金バンプを介してリジッドプリント配線基板とフレキシブル
プリント配線基板とを接合部を対向させて挟持し、接合面に押圧力と超音波振動
とを付与して両プリント配線基板を接合するものである。
【特許文献１】特開平６−１２０６５６号公報
【特許文献２】特開２００５―９３５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、これらの従来の方法にはそれぞれ次のような問題点があった。
（１）半田ペーストを用いて接続する方法には、隣り合う配線パターン間隔を、
例えば０．３ｍｍピッチ以下にした場合には、半田ペースト４３の半田粒子が荒
いためこの半田粒子が加熱時に溶融して流れ出し隣接するパターンを繋げてしま
う、いわゆる半田ブリッジが発生するおそれがある。
【００１１】
（２）ＡＣＦを用いて接続する方法には、
イ）一般的なＡＣＦでは接続性と隣接回路間の絶縁とを考慮して３〜２０μｍの
微細導電粒子を用いるが電気的な接続は弾性的な点接触構造であるため１点あた
りの接合面積が小さく、電流容量を大きく求められる回路では、挟み込まれる導
電粒子数を確保するためにパターン面積を一定以上確保しなければならず、狭ピ
ッチでパターンを形成できず、
ロ．また、１点当たりの接合面積だけを考えるのであれば、導電粒子を大径化す
るも考えられるが、導電粒子は均一に分散されていることから、隣接回路間の絶
縁性を犠牲にすることとなるばかりか、使用する導電粒子量が増加するので材料
から見たコストの点で不利であり、
ハ．）加えて、ＡＣＦでは加圧をすることで導電粒子または基板に弾性変形を生
じさせ、この復元力を圧縮応力として接合を維持するので、接着剤を加圧状態で
完全に硬化させなければならないから全プロセス時間が１０秒以上必要であった
。
【００１２】
（３）超音波を用いて接合する方法には、予め金バンプを形成しておく必要があ
る。この金バンプの形成方法には、ワイヤボンディング法を用いたワイヤバンプ
と電解金めっき法を用いためっきバンプがあるが、形状が複雑で、かつ少量多品
種のプリント配線板間の接続方法に応用するには、技術的には可能ではあるが、
製造コストの面から実用的な解決方法ではないという新たな問題点が生じた。
【００１３】
本発明は、これらの課題を解決するためになされたもので、金バンプの代わり
に所定径の金ボールを必要個所に選択的に供給することで容易で確実な接続を可
能とするプリント配線基板間の接続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】
【００１４】
本発明になるプリント配線基板間の接続方法は、接合部となる金めっきされた
パターンをそれぞれ備えたリジッドプリント配線基板とフレキシブルプリント配
線基板間の接続において、次の各工程を具備することを特徴とするプリント配線
基板間の接続方法。
ａ）前記接合部を含む予め決められた領域に未硬化の非導電性接着剤を供給す
る工程
ｂ）前記接合部に前記未硬化の非導電性接着剤を介して金マイクロボールを供
給する工程
ｃ）前記リジットプリント配線基板と前記フレキシブルプリント配線基板を前
記接合部を位置合わせして対向させ、挟持する工程
ｄ）前記接合部を含む予め決められた領域を予め決められた温度に保持しなが
ら、この領域に予め決められた荷重を印加すると共に、予め決められた超音波振
動を印加し、前記金マイクロボールを介して前記接合部を金属間接合する工程
ｅ）前記領域に機械的な負荷をかけることなく、予め決められた温度に加熱し
て前記接着剤を完全に硬化させる工程
【００１５】
接合部となる金めっきされたパターンをそれぞれ備えたリジッドプリント配線
基板とフレキシブルプリント配線基板間の接続において、次の各工程を具備する
ことを特徴とするプリント配線基板間の接続方法。
ａ）前記接合部を含む予め決められた領域に未硬化の非導電性接着剤を供給す
る工程
ｂ）前記接合部に前記未硬化の非導電性接着剤を介して金マイクロボールを供
給する工程
ｃ）前記リジットプリント配線基板と前記フレキシブルプリント配線基板を前
記接合部を位置合わせして対向させ、挟持する工程
ｄ）前記接合部を含む予め決められた領域を予め決められた温度に保持しなが
ら、この領域に予め決められた荷重を印加すると共に、予め決められた超音波振
動を印加し、前記金マイクロボールを介して前記接合部を金属間接合する工程
ｅ）前記工程で金属間接合完了と同時に超音波振動を停止させた後も、前記荷
重と前記温度を保持し、前記接着剤が少なくとも予め決められた硬化時の強度の
５０パーセントの強度に達するまで硬化させる工程
ｆ）前記領域に機械的な負荷をかけることなく、予め決められた温度に加熱し
て前記接着剤を完全に硬化させる工程
【００１６】
そして、このプリント配線基板間の接続方法においては、金マイクロボールの
直径は、接合部のパターン幅の７５〜８０パーセントであり、１５〜１２０μｍ
であり、金属間接合を完成させるための温度は５０〜１００°Ｃ、荷重は金マイ
クロボールの接触面積あたり１００〜１５０ＭＰａ、超音波振動の振幅は３〜５
μｍ、超音波振動の継続時間は０．５〜１．０ｓであることを特徴とするもので
ある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、所定径の金ボールを必要個所に選択的に供給することにした
ので、はんだペースト接続方法では不可能な３００μｍ以下の微細ピッチのプリ
ント配線基板間の接続方法を提供することができるばかりでなく、電流容量の差
に応じた接続を可能とするプリント配線基板間の接続方法を提供することができ
る。
また、金ボールを必要以上に使用することがないので低コストのプリント配線
基板間の接続方法を提供することができる。
【００１８】
さらに、所定径の金ボールを使用するので金ボール１個当たりの導通面積を確
保できるから信頼性の高いプリント配線基板間の接続方法を提供することができ
る。
加えて、短時間で全工程を終了させることができ、製造コストを低減できるプ
リント配線基板間の接続方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明になるプリント配線基板間の接続方法を実施するための最良の形
態について図面を用いて説明する。
本発明は金マイクロボールを用いて金属間接合によるものであるから金マイク
ロボールによる接続と金マイクロボールの初期球形直径の決定方法について先に
説明する。
【００２０】
電流容量（接続抵抗）を考慮すれば、金ボールによる接合面の面積はその接続
部まで配線されている主な引き回しパターンの断面積の少なくとも０．５倍以上
であれば、１点もしくは数点の接続点を確保すれば従来の接続方法であるＡＣＦ
による接続方法で問題となる電流容量の課題を解決できる。
例えば、導体幅Ｗ、厚みｔからなるパターンの断面積の５０パーセント以上で
接続することにしたとき、金ボールの塑性変形後の接触面直径を初期球形状直径
φと同程度の大きさと仮定すると、次の式（１）が成立する。
０．５×Ｗ×ｔ≦π（φ／２）２・・・（１）
【００２１】
また、パターン幅が３５μｍ以下の微細配線パターンの導体厚みは、パターン
幅の０．５倍程度の設計ルールとなる傾向にあるので、ｔ＝Ｗ／２となる。なお
、パターン幅が３５μｍ以上の場合は、パターンの導体厚みは、ほぼ１８μｍ程
度に固定される。
次に、金ボールの初期球形直径φをパターン幅Ｗとの割合で定義すれば、次の
式（２）となる。
φ＝α×Ｗ・・・（２）
【００２２】
ここで、式（２）を式（１）に代入すれば、αは次のようになる。
α≧（１／π）０．５＝０．５６４
つまり、パターンの断面積の０．５倍以上とするためにはパターン幅の５６．
４％以上の粒子径を選べば良いことになる。
一方、金ボールの初期球形直径の最大径に関しては金ボール配置の搭載誤差な
どを考慮して、パターン幅Ｗの７５％の径とすることが望ましい。このパターン
幅と金マイクロボールの直径の最大径と最小径との関係を図４に示す。
【００２３】
一方、プリント配線基板の平坦度は樹脂の厚み、導体パターンの厚みのバラツ
キがあり、配線板のパターン面を対向させて合わせたときの平坦性（コプラナリ
ティ）は、レンジで３〜５μｍ以上確保することが必要であり、ＡＣＦによる導
電粒子はこの平坦性を埋める最低限の粒子径として設計されている。
しかし、本発明による接続は金ボールを超音波振動と圧力により塑性変形させ
て接合し、その変形によって確実に隙間を埋めることが必要であるから、金ボー
ルを初期球形直径の２分の１以下に変形させることが前提となる。
【００２４】
そうすると、金ボールの初期球形直径はコプラナリティの２倍以上、望ましく
は３倍程度の余裕を持たなければならないので、本発明における接続としては、
実質的に１５μｍφ以上の金ボールを用いることが必要となる。従って、実質的
な適用パターン幅は２０μｍ以上となる。
また、本発明になる接続方法が用いられるプリント配線基板の接合部は３００
μｍピッチ（パターン幅１５０μｍ）以下の領域であるから実質的に１２０μｍ
φ程度の金ボールを用いれば良い。
このようにして、金マイクロボールの初期球形直径が決定される。
【００２５】
［実施の形態１］
図１および図２は、本発明になる第１のプリント配線基板間の接続方法の一実
施の形態を示す要部工程図である。なお、図１および図２の関係は工程としては
連続しているものである。つまり、図１（ａ）を出発点として、図２（ｅ）が到
達点であり、図２（ｅ）に本発明になるプリント配線基板間の接続方法を使用し
て接続されたプリント配線基板を示している。
【００２６】
次に、図１および図２に示す工程に従って、本発明になるプリント配線基板間
の接続方法について説明する。なお、基板間の接続の説明であるから、接続に関
係する部分について図示し、他の部分は省略している。
前提として、公知の手段で所定の回路パターンと接続端子が形成されたリジッ
ドプリント配線基板とフレキシブルプリント配線基板を作成し、これらの基板上
に所定の電気部品を搭載する。なお、両基板とも接続部を構成するパターンには
金めっきしておく。
【００２７】
最初に載置台５に載置されたリジッドプリント配線基板１１の接続部を構成す
るパターン１２，１２とその周辺部分に熱硬化型非導電性接着剤１３を塗布する
（図１（ａ））。この熱硬化型非導電性接着剤１３はリジッドプリント配線基板
とフレキシブルプリント配線基板の基板間接続時の補強材となる。この熱硬化型
非導電性接着剤１３の塗布方法は、印刷による方法、ディスペンスによる方法、
あるいは半硬化のシート状の非導電性接着剤を貼り付ける方法などがあり、適宜
選択することが可能である。
【００２８】
熱硬化型非導電性接着剤１３を塗布して形成される塗布膜厚は配線パターンの
厚み、配線パターン間のピッチ、後述する金ボールの直径などの設計条件により
、必要な値が決定されるが、前述したように金マイクロボールが２分の１以下に
変形した際の両基板間の隙間を埋めなければならないので、金ボールの直径の２
分の１程度である８〜６０μｍが適している。
【００２９】
この熱硬化型非導電性接着剤１３は種々なものを使用できるが、目的に合わせ
て選択する必要がある。例えば、強固な接着強度が必要なときは熱硬化型エポキ
シ樹脂を用いることができ、フレキシブル配線基板を接続したときの反りを回避
する必要があるときや低温で硬化をさせる必要があるときは熱硬化型アクリル樹
脂、アクリル樹脂とエポキシ樹脂との混合樹脂などを用いることができる。また
、ニッケル粒子を導電粒子としたＡＣＦ（例えば、日立化成製のＡＣ−９５０１
）であれば、ニッケル粒子は金ボールの塑性変形時に金ボール内に埋め込まれる
ので金属間接合にはほとんど寄与しないが樹脂成分は補強用として利用すること
ができる。
【００３０】
次に、接続部を構成するパターン１２，１２に金ボール１４，１４を搭載する
（図１（ｂ））。前述したように金ボール１４、１４はプリント配線基板間の接
続の信頼性等を考慮して、１５μｍ〜１２０μｍのものを用いるのがよい。この
図では、パターン１２，１２に１個ずつしか金ボール１４，１４を搭載していな
いが、本発明の目的は電流容量の差に応じた接続を可能とするプリント配線基板
間の接続方法を提供するであるから、パターン１２，１２に要求される電流容量
に応じて金ボールの個数を選択して搭載する。
【００３１】
この金ボール１４，１４の搭載方法は公知のキャピラリによる真空吸着や静電
吸着などの方法を用いる。なお、電流容量等の関係で比較的に広いパターン上に
金ボール１４，１４を搭載するときは熱硬化型非導電性接着剤１３を塗布した上
から同じ熱硬化型非導電性接着剤に金ボールを適量分散させた導電性ペーストと
して印刷またはディスペンス法を用いて供給することもできる。また、半硬化フ
ィルムを使用したときには、金ボール１４，１４の搭載時にこの半硬化フィルム
を加熱軟化させて金ボール１４，１４を埋め込むようにする。
【００３２】
このようにして、得られたリジッドプリント配線基板１１の接続部を構成する
パターン１２，１２と対応する接続部を構成するパターン１６，１６が形成され
たフレキシブルプリント配線基板１５をそれぞれ接続部を構成するパターン１２
，１２と１６，１６を位置合わせして対向させる（図１（ｃ））。こうして、リ
ジッドプリント配線基板とフレキシブル配線基板の接続の準備が完了する。
【００３３】
続いて、この状態でフレキシブルプリント配線基板１６の上部（図２（ｄ）の
上方向）から超音波ヘッド１７と載置台５の間にリジッドプリント配線基板１１
とフレキシブルプリント配線基板１５を挟持し、超音波ヘッド１７側から所定の
荷重と超音波振動を印加する（図２（ｄ））。このとき、挟持される領域は少な
くとも熱硬化型非導電性樹脂１３を塗布した領域を覆う領域とするのがよい。本
実施例では載置台５側を加熱しているが、熱硬化型非導電性接着剤１３の流動を
促進するために超音波ヘッド１７または載置台５を５０〜１００°Ｃ程度に加熱
することが望ましい。
【００３４】
この所定の荷重と超音波振動を印加することにより、金ボール１４，１４は対
向するパターン１２，１２とパターン１６、１６に挟み込まれて、印加される荷
重と超音波振動により塑性変形を伴いながら対向するパターン１２，１２および
パターン１６，１６との間で金属間接合が行われる。
【００３５】
このとき適切な接合を得るためには、金ボール１４，１４をもとの直径の１／
２以下、望ましくは１／４〜１／３程度に塑性変形させるのがよく、このために
は０．５〜１．０秒の間超音波ヘッド１７から金ボール１４，１４の接触面積あ
たりに１００〜１５０ＭＰａの荷重と振幅としては３〜５μｍの超音波振動を印
加するのがよい。
【００３６】
この接合過程において、パターン１２，１２と金ボール１４，１４との接合界
面、またはパターン１６，１６と金ボール１４，１４との接合界面に存在する熱
硬化型非導電性接着剤１３は、金ボール１４，１４の塑性変形によって、これら
の接合界面から排除される。わずかな樹脂が残留するが、超音波振動による金ボ
ール１４，１４とパターン１２，１２に形成された金めっきおよび金ボール１４
，１４とパターン１６，１６に形成された金めっき間の界面微細領域の複雑な金
属塑性流動によって新生面が露出し、強固な金属間接合が行われる。
【００３７】
所定の時間超音波ヘッド１７から荷重と超音波振動の印加が終了すると超音波
ヘッド１７は別途設けたもとの位置に復帰する。こうしてリジッドプリント配線
基板１１とフレキシブルプリント配線基板１５のプリント配線基板間の接続が完
了する（図２（ｅ））。
【００３８】
このようにして、プリント配線基板間の電気的接続とある程度の機械的保持力
が得られる。この状態でも工程内での取扱上必要な強度となっているが、折り曲
げや実用的な引っ張り強度を得るためには補強剤としての熱硬化型非導電性接着
剤１３を熱硬化させる必要がある。この熱硬化は１５０°Ｃに温度設定された温
風式ベルト搬送型硬化炉に接続された両基板を約３０分程度入れて行うが、バッ
チ型オーブン炉内で行ってもよい。
こうして、十分な機械的強度を備えたプリント配線基板間の接続が完了する。
【００３９】
［実施の形態２］
金属間接合が完成した場合であっても、加圧と温度条件および基板材料の弾性
率によっては接続部となるパターンの直下の樹脂層が弾性変形することで復元力
が生じ、超音波ヘッド１７の荷重を解除したときにスプリングバック現象により
金属間接合が破壊される場合がある。
本実施の形態はこのような場合を想定したものである。
【００４０】
図１および図３は、本発明になる第２のプリント配線基板間の接続方法の一実
施の形態を示す要部工程図である。なお、図１および図３の関係は工程としては
連続しているものである。つまり、図１（ａ）を出発点として、図３（ｆ）が到
達点であり、図３（ｆ）に本発明になるプリント配線基板間の接続方法を使用し
て接続されたプリント配線基板を示している。
【００４１】
次に、図１および図３に示す工程に従って、本発明になるプリント配線基板間
の接続方法について説明する。なお、図からも分かるように実施の形態１と実施
の形態２は金属間接合により電気的接続を確保する点では同一である。
そこで、金属間接合の説明である段落番号［００３６］の次の工程から説明す
る。
【００４２】
超音波ヘッド１７の超音波振動を終了した後も超音波ヘッド１７から所定時間
荷重を印加する。
なお、超音波ヘッド１７の加熱は超音波振動の開始前後を通じて続行する。こ
のため、超音波ヘッド１７の熱容量は大きいのが一般的であるのでパルスヒート
方式での加熱は実用上困難であるから、常時加熱方式で一定温度に保持した状態
で使用する。このときの温度は、フレキシブルプリント配線基板１５の軟化によ
る超音波振動の減衰が接合に影響を及ぼさない程度の温度である１５０〜２５０
°Ｃに設定しておくことが望ましい。
【００４３】
加圧時間は、熱硬化型非導電性接着剤１３の硬化特性により適切な時間を設定
する。具体的には、使用する熱硬化型非導電性接着剤１３の硬化曲線から５０パ
ーセントの硬化率となる時間を求めて、その時間を設定する。例えば、３秒程度
である。５０パーセントの硬化率とするのは、上述のスプリングバックを抑制す
るのに十分な硬化率だからである。こうすることで前述の実施の形態１と比較し
て２〜３秒程度余分な時間を必要となるが、より安定した接合が得られる。
【００４４】
このようにしてスプリングバックを抑制した後、残りの５０パーセントの硬化
を行うために前述の実施の形態１で説明したように、熱硬化型非導電性接着剤１
３の熱硬化を行う。この熱硬化は１５０°Ｃに温度設定された温風式ベルト搬送
型硬化炉に接続された両基板を約３０分程度入れて行うが、バッチ型オーブン炉
内で行ってもよい。
こうして、十分な機械的強度を備えたプリント配線基板間の接続が完了する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明になるプリント配線基板間の接続方法の一実施の形態を示す要部工程図の一部である。
【図２】図１の要部工程図に続く本発明になるプリント配線基板間の接続方法の一実施の形態を示す要部工程図の一部である。
【図３】図１の要部工程図に続く本発明になるもう一つのプリント配線基板間の接続方法の一実施の形態を示す要部工程図の一部である。
【図４】パターン幅と金マイクロボールの直径の最大径と最小径との関係をを示す図である。
【図５】従来のプリント配線板間の接続方法を示す図である。
【図６】もう一つの従来のプリント配線板間の接続方法を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
５  載置台
１１  リジッドプリント配線基板
１２、１６  パターン
１３  非導電性接着剤
１４  金ボール
１５  フレキシブルプリント配線基板
１７  超音波ヘッド
【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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