(57)【要約】      （修正有）【課題】  チップ部品実装型フレキシブル基板において、銅箔パターン形成層とカバー層とに相対的なずれが生じた場合でも、チップ部品を実装位置に案内できるようにする。【解決手段】  銅箔パターン形成層２００にチップ部品がはんだ付けされる矩形状の電極パッド２１と、チップ部品実装時の位置決め基準として用いられるアライメントマーク２２０とが形成され、カバー層３００には電極パッド２１を露出させるための開口部３１が設けられており、アライメントマーク２２０がカメラにより撮像され、その位置情報に基づいてチップ部品が自動実装機にて電極パッド２１上に配置されるフレキシブル基板において、アライメントマーク２２０を電極パッド２１に対して平行な矩形状パターンとし、カバー層３００にはアライメントマーク２２０に対して所定の角度で交差し、アライメントマークの一部分を露出させる幅が一定で直線状に延びるスリット３２０を形成する。【選択図】  図１
2007036079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔軟性を有する下層のベースフィルム，中間層の銅箔パターン形成層および表面のカバー層とを含み、上記銅箔パターン形成層にチップ部品がはんだ付けされる矩形状の電極パッドと、上記チップ部品実装時の位置決め基準として用いられるアライメントマークとが形成されているとともに、上記カバー層には上記電極パッドを露出させるための開口部が設けられており、上記アライメントマークがカメラにより撮像され、その位置情報に基づいて上記チップ部品が自動実装機にて上記電極パッド上に配置されるフレキシブル基板において、
上記アライメントマークが上記電極パッドに対して平行に形成された矩形状パターンからなり、上記カバー層には上記アライメントマークに対して所定の角度で交差し、上記アライメントマークの一部分を露出させる幅が一定で直線状に延びるスリットが形成されていることを特徴とするフレキシブル基板。
【請求項２】
上記スリットの上記アライメントマークに対する交差角が９０゜であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ部品が実装される電極パッドを有するフレキシブル基板に関し、さらに詳しく言えば、チップ部品実装時の位置決め基準として用いられるアライメントマークに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
柔軟性を有するフレキシブル基板は、電子・電気機器の相互を接続する中継基板として多用されているが、中には、例えば液晶表示パネルと液晶駆動用制御回路基板との接続に用いられるＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）やＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｆｉｌｍ）などのように、チップ部品が搭載されるフレキシブル基板がある。
【０００３】
その一例を図８ないし図１１により説明する。図８の要部分解斜視図に示すように、フレキシブル基板１は、ポリイミド樹脂などの耐熱性を有する柔軟な下層としてのベースフィルム１０と、ベースフィルム１０の上に配置される中間層としての銅箔パターン形成層２０と、表面に配置される例えばポリイミド樹脂からなるカバー層３０とを貼り合わせた積層体からなる。
【０００４】
銅箔パターン形成層２０には、図９に示すチップ部品４０をはんだ付けするための電極パッド対２１が形成されている。この電極パッド対２１には、矩形状（短冊状）に形成された一対の電極パッド２１ａ，２１ｂが含まれ、この電極パッド２１ａ，２１ｂ間に例えば抵抗やコンデンサなどのチップ部品４０がリフローはんだ付け法によってはんだ付けされる。なお、電極パッド２１ａ，２１ｂのリード線は、その図示が省略されている。チップ部品４０が多数の接続バンプを有するＩＣチップなどの場合には、それに応じてより多くの電極パッドが形成される。
【０００５】
カバー層３０は、銅箔パターン形成層２０を保護するための層で、カバー層３０には、電極パッド対２１を露出させるための開口部３１が設けられている。通常、開口部３１は矩形状に形成されるが、図８に示すように、開口部３１の縦幅をＷ１，横幅をＷ２、電極パッド２１ａ，２１ｂの長さをＬ１，各パッドの端から端までの距離をＬ２として、開口部３１は、Ｗ１＜Ｌ１，Ｗ２≧Ｌ２なる大きさとされる。
【０００６】
これにより、銅箔パターン形成層２０にカバー層３０を重ね合わせると、図９に示すように、電極パッド２１ａ，２１ｂのはんだ付けに供される中央部分のみが露出され、電極パッド２１ａ，２１ｂの各端部はカバー層３０によって覆われる。これは、部品の高密度実装を図るうえで開口部３１は必要最小限の大きさに止めるべきであることと、はんだ付け（特に鉛フリーはんだ付け）時の高温加熱による電極パッドの剥がれを防止するためである。
【０００７】
また、銅箔パターン形成層２０には、図９に示すように、部品実装時の位置決め基準として用いられるアライメントマーク２２が形成され、カバー層３０にはアライメントマーク２２を露出させるための窓３２が設けられる。
【０００８】
部品の実装には、図１０に示す自動実装機５０が用いられる。自動実装機５０には、アライメントマーク２２を撮像するカメラ５１と、チップ部品４０を保持するハンドリング手段としての例えば部品吸着ヘッド５２とが含まれる。
【０００９】
カメラ５１と部品吸着ヘッド５２は、図示しない例えばＸ，Ｙ，Ｚ駆動手段により所定方向に移動可能である。すなわち、カメラ５１がアライメントマーク２２の重心位置にあるとき、部品吸着ヘッド５２が電極パッド対２１上に位置するように、両者の位置関係（例えば、両者間の距離Ｌｃなどの情報）があらかじめ設定されている。なお、アライメントマーク２２の重心位置は、図示しない画像処理手段により求められる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来では、上記のようにアライメントマーク２２を位置決め基準としてチップ部品４０を電極パッド対２１上に実装するようにしているが、銅箔パターン形成層２０とカバー層３０とを貼り合わせるとき、相対的にずれが生ずることがある。
【００１１】
図９において、電極パッド２１ａ，２１ｂと、開口部３１の左右の各辺との間の距離をＬｘ，電極パッド２１ａ，２１ｂのカバー層３０にて覆われている端部の長さをＬｙとすると、Ｌｘ，Ｌｙともに例えば０．２ｍｍ程度でしかない。
【００１２】
したがって、ずれがそれ以上に大きくて、そのずれ方向が上下方向の場合には、図１１（ａ）に例示するように、電極パッド２１ａ，２１ｂの端部が開口部３１内に現れ、はんだ付け面積が減少するばかりでなく、はんだ付け時の加熱によりパッド剥がれが発生しやすくなる。また、ずれ方向が左右方向の場合には、図１１（ｂ）に例示するように、一方の電極パッド２１ｂの一部もしくは全部がカバー層３０に下に潜り込んでしまう。
【００１３】
一方、自動実装機５０は、このようなずれとは関係なく、上記したように、アライメントマーク２２を基準として部品吸着ヘッド５２を電極対２１上に移動させるようにしているため、ずれ量が大きい場合には、チップ部品４０をフレキシブル基板１に実装することができなくなることがある。
【００１４】
したがって、本発明の課題は、チップ部品が実装されるフレキシブル基板において、銅箔パターン形成層とカバー層との間に相対的なずれが生じた場合でも、チップ部品を実装位置に案内できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、柔軟性を有する下層のベースフィルム，中間層の銅箔パターン形成層および表面のカバー層とを含み、上記銅箔パターン形成層にチップ部品がはんだ付けされる矩形状の電極パッドと、上記チップ部品実装時の位置決め基準として用いられるアライメントマークとが形成されているとともに、上記カバー層には上記電極パッドを露出させるための開口部が設けられており、上記アライメントマークがカメラにより撮像され、その位置情報に基づいて上記チップ部品が自動実装機にて上記電極パッド上に配置されるフレキシブル基板において、上記アライメントマークが上記電極パッドに対して平行に形成された矩形状パターンからなり、上記カバー層には上記アライメントマークに対して所定の角度で交差し、上記アライメントマークの一部分を露出させる幅が一定で直線状に延びるスリットが形成されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１において、上記スリットの上記アライメントマークに対する交差角が９０゜であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、銅箔パターン形成層に設けられるアライメントマークが矩形状の電極パッドに対して平行に形成された矩形状パターンで、これに対してカバー層側にはアライメントマークに対して所定の角度で交差し、そのアライメントマークの一部分を露出させる幅が一定で直線状に延びるスリットを形成したことにより、銅箔パターン形成層とカバー層のずれ方向に関わらず、チップ部品をカバー層の開口部内に配置することができる。
【００１８】
すなわち、銅箔パターン形成層とカバー層との相対的なずれ方向が電極パッドの長さ方向（例えば基板の上下方向）である場合には、スリットにより露出されるアライメントマークの一部分がその方向に沿って移動するため、これに伴って自動実装機によるチップ部品の配置位置も移動し、チップ部品をカバー層の開口部内に配置する。これに対して、銅箔パターン形成層とカバー層との相対的なずれ方向が電極パッドの幅方向（例えば基板の左右方向）である場合には、スリットにより露出されるアライメントマークの一部分は移動しないため、自動実装機はチップ部品をカバー層の開口部内で当初に予定されている電極パッド上にチップ部品を配置する。
【００１９】
スリットのアライメントマークに対する交差角を９０゜とする請求項２に記載の発明によれば、スリットにより露出されるアライメントマークの一部分の形状が正方形もしくは長方形となるため、画像処理手段によりアライメントマークの重心をより高精度に求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、図１ないし図７により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、この実施形態の説明において、先に説明した従来例で特に変更を要しない構成要素には、同じ参照符号を用いる。
【００２１】
本発明によるフレキシブル基板も、ベースフィルム，銅箔パターン形成層およびカバー層を貼り合わせた積層体からなるが、ベースフィルムは本発明の要部ではないため、図１（ａ）（ｂ）に本発明に用いられる銅箔パターン形成層２００とカバー層３００とを分離して示し、図２に銅箔パターン形成層２００上にカバー層３００を重ねた状態を示す。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、銅箔パターン形成層２００の部品実装部には、チップ部品４０（図２参照）をはんだ付けするための電極パッド対２１が形成される。この電極パッド対２１には、一対の電極パッド２１ａ，２１ｂが含まれ、この電極パッド２１ａ，２１ｂ間に例えば抵抗やコンデンサなどのチップ部品４０がリフローはんだ付け法によってはんだ付けされる。
【００２３】
電極パッド２１ａ，２１ｂは、所定の長さＬ１を有する矩形状（短冊状）として、上下方向（Ｙ方向）に延びるように互いに平行に形成される。電極パッド２１ａ，２１ｂの間隔は、チップ部品４０の大きさに応じて設定され、ここでは電極パッド２１ａ，２１ｂの端から端までの距離をＬ２とする。なお、電極パッド２１ａ，２１ｂのリード線は、その図示が省略されている。
【００２４】
銅箔パターン形成層２００の部品実装部とは別の位置に、アライメントマーク２２０が設けられる。本発明において、アライメントマーク２２０は、電極パッド２１ａ，２１ｂと同じ方向、すなわちこの例では上下方向（Ｙ方向）に延びる細長い矩形状のパターンとして形成される。アライメントマーク２２０の長さおよび幅は任意に決められてよい。また、アライメントマーク２２０は、電極パッド２１ａ，２１ｂとともに銅箔材により形成されることが好ましいが、インク材などにより形成されてもよい。
【００２５】
図１（ｂ）に示すように、カバー層３００には、電極パッド対２１を露出させるための開口部３１が設けられる。通常、開口部３１は矩形状に形成され、その縦幅をＷ１，横幅をＷ２とすると、開口部３１は、先に説明した従来例と同じく、Ｗ１＜Ｌ１，Ｗ２≧Ｌ２なる大きさとされる。
【００２６】
これにより、銅箔パターン形成層２００にカバー層３００を重ね合わせると、図２に示すように、電極パッド２１ａ，２１ｂのはんだ付けに供される中央部分のみが露出され、電極パッド２１ａ，２１ｂの各端部はカバー層３００によって覆われることになる。
【００２７】
このようにする理由は、先にも説明したように、部品の高密度実装を図るうえで開口部３１は必要最小限の大きさに止めるべきであることと、はんだ付け（特に鉛フリーはんだ付け）時の高温加熱による電極パッドの剥がれを防止するためである。
【００２８】
本発明において、カバー層３００には、銅箔パターン形成層２００のアライメントマーク２２０と対応する位置にスリット３２０が設けられる。図３（ａ）を併せて参照して、スリット３２０は幅が一定で直線状に延びる細長い開口部で、アライメントマーク２２０と所定の角度で交差し、アライメントマーク２２０の一部分のみを露出させる。このスリット３２０により露出されるアライメントマーク２２０の一部分が、カメラ５１（図１０参照）によって撮像される基準マーク２２１として用いられる。
【００２９】
この例では、スリット３２０は、アライメントマーク２２０に対して十文字状に直交するように横方向（Ｘ方向）に向けて配向されており、これにより、その交差部分に四角形状の基準マーク２２１が現れる。すなわち、スリット３２０の幅とアライメントマーク２２０の幅が同じであれば基準マーク２２１は正四角形となり、異なる場合には長方形となる。
【００３０】
本発明においても、チップ部品の実装には、上記従来例と同じく、図１０に示す自動実装機５０が用いられる。ここで再度説明すると、自動実装機５０には、基準マーク２２１を撮像するカメラ５１と、チップ部品４０を保持するハンドリング手段としての例えば部品吸着ヘッド５２とが含まれる。
【００３１】
カメラ５１と部品吸着ヘッド５２は、図示しない例えばＸ，Ｙ，Ｚ駆動手段により所定方向に移動可能である。すなわち、カメラ５１が基準マーク２２１の重心位置にあるとき、部品吸着ヘッド５２が電極パッド対２１上に位置するように、両者の位置関係があらかじめ設定されている。なお、基準マーク２２１の重心位置は、図示しない画像処理手段により求められる。
【００３２】
次に、図３ないし図６により、本発明の作用について説明する。まず、銅箔パターン形成層２００上にカバー層３００を重ねて貼り合わせたとき、ほとんどずれがない場合の状態が図３の場合であるとする。
【００３３】
この場合には、図３（ａ）に示すように、アライメントマーク２２０の中央部分がスリット３２０により基準マーク２２１として表示され、これを基準に部品吸着ヘッド５２は、図３（ｂ）に示すように、カバー層３００の開口部３１内においてチップ部品４０を電極パッド２１ａ，２１ｂ間に配置する。
【００３４】
これに対して、銅箔パターン形成層２００に対してカバー層３００側がＹ方向の上方に向けてずれた場合には、図４（ａ）に示すように、基準マーク２２１が上方にずれるとともに、図４（ｂ）に示すように、開口部３１も上方にずれるが、このときカメラ５１は図４（ａ）の基準マーク２２１の重心位置に移動するため、部品吸着ヘッド５２は開口部３１のずれに追随して移動し、チップ部品４０を開口部３１内の電極パッド２１ａ，２１ｂ間に配置する。
【００３５】
また、銅箔パターン形成層２００に対してカバー層３００側が横方向（Ｘ方向）で例えば左側にずれた場合には、図５（ａ）に示すように、アライメントマーク２２０に対してスリット３２０が左側にずれるとともに、図５（ｂ）に示すように、開口部３１も左側にずれる。
【００３６】
このように、カバー層３００側が横方向にずれるとき、基準マーク２２１は上下方向には動かず定位置に止まるため、カメラ５１も定位置に止まり、したがって部品吸着ヘッド５２も横方向に移動せず、チップ部品４０を開口部３１内の電極パッド２１ａ，２１ｂ間に配置する。
【００３７】
なお、図２に示すように、電極パッド２１ａ，２１ｂと、開口部３１の左右の各辺との間の距離をＬｘ，電極パッド２１ａ，２１ｂのカバー層３０にて覆われている端部の長さをＬｙとして、図３（ａ）のずれがない場合において、十文字状の交差しているアライメントマーク２２０とスリット３２０の基準マーク２２１からの突出量をそれぞれＬｘとＬｙに合わせることにより、ずれ量がＬｘ，Ｌｙを超えた場合の異常を検出することができる。
【００３８】
その一例を図６により説明する。銅箔パターン形成層２００に対してカバー層３００側が横方向の左側に大幅にずれて、そのずれ量がＬｘを超えると、図６（ｂ）に示すように、一方の電極パッド２１ｂが開口部３１から外れて、チップ部品を実装することができなくなる。
【００３９】
このとき、基準マーク２２１は、図６（ａ）に示すように、その一部が欠けて面積が小さくなる。そこで、図示しない画像処理手段で基準マーク２２１の面積を監視し、その面積が縮小したことを検出することにより、ずれ異常ありと判定することができる。同様にして、上下方向のずれ異常も判定することができる。
【００４０】
なお、上記実施形態では、アライメントマーク２２０とスリット３２０とを角度９０゜で直交するように交差させているが、アライメントマーク２２０が電極パッド２１ａ，２１ｂと平行な矩形状パターンであることを条件として、図７に示すように、アライメントマーク２２０に対してスリット３２０を斜めに交差させてもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、チップ部品４０が抵抗チップやコンデンサチップのように一対の電極端子を有するチップ部品である場合を想定して、部品実装部に電極パッド２１ａ，２１ｂを含む電極パッド対２１を形成しているが、チップ部品４０が多数の接続バンプを有するＩＣチップなどの場合には、それに応じてより多くの電極パッドが設けられ、このような場合にも、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】（ａ）本発明のフレキシブル基板に含まれる銅箔パターン形成層の一例を模式的に示す平面図，（ｂ）本発明のフレキシブル基板に含まれるカバー層の一例を模式的に示す平面図。
【図２】上記銅箔パターン形成層に対して上記カバー層を重ね合わせた状態を模式的に示す平面図。
【図３】本発明におけるアライメントマークの作用説明図。
【図４】本発明におけるアライメントマークの作用説明図。
【図５】本発明におけるアライメントマークの作用説明図。
【図６】本発明におけるアライメントマークの作用説明図。
【図７】上記アライメントマークの別の例を示す模式図。
【図８】従来のフレキシブル基板の部品実装部を示す分解斜視図。
【図９】従来のフレキシブル基板を模式的に示す平面図。
【図１０】自動実装機を示す模式図。
【図１１】（ａ）従来のフレキシブル基板で銅箔パターン形成層とカバー層とが上下方向にずれた状態を示す模式図，（ｂ）銅箔パターン形成層とカバー層とが左右方向にずれた状態を示す模式図。
【符号の説明】
【００４３】
１０  ベースフィルム
２００  銅箔パターン形成層
２１  電極パッド対
２１ａ，２１ｂ  電極パッド
２２０  アライメントマーク
３００  カバー層
３１  開口部
３２０  スリット
４０  チップ部品
５０  自動実装機
５１  カメラ
５２  部品吸着ヘッド
【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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【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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