(57)【要約】【課題】接続端子部の接合箇所の補強が大きな強度アップとなり、且つ、信頼性の高いものにできる。【解決手段】リジッド基板１とフレキシブル基板１０のそれぞれに絶縁基板２，１１上に露出する接続端子部５，１４が形成され、この双方の接続端子部５，１４同士が直接接合される配線基板の接続構造であって、リジッド基板１とフレキシブル基板１０の外側で、且つ、双方の接続端子部５，１４の接合箇所に相当する箇所が熱収縮チューブ２０で被覆された。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の配線基板の各絶縁基板上に接続端子部が形成され、一対の配線基板の前記接続端子部同士が直接接合される配線基板の接続構造であって、
前記配線基板同士の接合箇所が熱収縮チューブで被覆されていることを特徴とする配線基板の接続構造。
【請求項２】
一対の前記配線基板の一方がリジッド基板であることを特徴とする請求項１記載の配線基板の接続構造。
【請求項３】
一対の前記配線基板の接合箇所に補強板が配置され、該補強板が前記熱収縮チューブで被覆されたことを特徴とする請求項１記載の配線基板の接続構造。
【請求項４】
一対の前記配線基板の接合箇所における空隙内に、アンダーフィル樹脂が充填されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載された配線基板の接続構造。
【請求項５】
前記絶縁基板には、複数の前記接続端子部の両外側近傍に切り込みが設けられたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載された配線基板の接続構造。
【請求項６】
前記絶縁基板には平面方向に沿って突出部が設けられ、この突出部に前記接続端子部が形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載された配線基板の接続構造。
【請求項７】
前記熱収縮チューブは、前記絶縁基板と、前記各接続端子部と、配線パターンを保護する保護層を包括して被覆することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載された配線基板の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２枚の配線基板の接続端子部同士を直接接続する配線基板の接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、フレキシブル基板とリジッド基板間を接続する方法としてコネクタによる接続方法がある。しかし、コネクタによる接続方法では、コネクタという別部材を介在させるために部品コストが高くなる。加えて、２次元的あるいは３次元的なスペースを占有することから実装の高密度化にとっては不利である。コネクタを介さずに２枚の配線基板の接続端子部同士を直接接続する技術としては、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。
【０００３】
この配線基板の接続構造は、図１５に示すように、２枚の配線基板１００，１１０を有し、各配線基板１００，１１０は、絶縁基板１０１，１１１とこの一面に形成された複数の接続端子部１０２，１１２とを備えている。両方の配線基板１００，１１０が突き合わされ、互いに対応する接続端子部１０２，１１２同士が超音波溶接によって接合されている。接合された複数の接続端子部１０２，１１２の隙間には、アンダーフィル１２０が充填されている。
【０００４】
この従来の接続構造では、両方の配線基板１００，１１０の接合箇所における接合強度は、両方の接続端子部１０２，１１２の接合力と、アンダーフィル１２０の各絶縁基板１０１，１１１への密着力とに依存する。つまり、アンダーフィル１２０によって接合強度が増強されている。
【特許文献１】特開２００５−２０９７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、アンダーフィル１２０の各絶縁基板１０１，１１１への密着力は強力なものではないため、補強としては大きな強度アップを図ることができない。
【０００６】
また、アンダーフィル１２０は、樹脂充填範囲の管理が難しく、充填樹脂内に気泡が発生し易い。そのため、アンダーフィル１２０による補強では、強度にバラツキが出やすく、信頼性の高い補強ができない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、接続端子部の接合箇所の補強が大きな強度アップとなり、且つ信頼性の高いものとなる配線基板の接続構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、配線基板の接続構造であって、一対の配線基板の各絶縁基板上に接続端子部が形成され、一対の配線基板の前記接続端子部同士が直接接合される配線基板の接続構造であって、配線基板同士の接合箇所が熱収縮チューブで被覆されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、熱収縮チューブが双方の配線基板を外側から拘束する拘束力によって双方の接続端子部の接合を補強するため、アンダーフィルの絶縁基板への密着力による補強に較べて大きな強度の増強を図ることができる。また、熱収縮チューブは被覆範囲及び被覆作業時の管理が容易であるため、強度にバラツキが出にくく、アンダーフィルに較べて信頼性の高い補強が可能である。特に、熱収縮チューブは加熱すれば直ちに収縮するため、補強作業時間が短くてよい。さらに、熱収縮チューブは両方の絶縁基板の外側を被覆するため、熱収縮チューブによる補強状態を外部から目視で確認できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係る配線基板の接続構造の詳細を図面に基づいて説明する。但し、図面は模式的なものであり、各材料層の厚みやその比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
【００１１】
（第１の実施の形態）
図１〜図４は本発明の第１の実施の形態を示し、図１は配線基板の接続構造の分解斜視図、図２は配線基板の接続構造の斜視図、図３は図２のＡ１−Ａ１線断面図、図４は図２のＢ１−Ｂ１線断面図である。
【００１２】
図１〜図４に示すように、配線基板の接続構造は、一方の配線基板であるリジッド基板１と、他方の配線基板であるフレキシブル基板１０と、熱収縮チューブ２０とから大略構成される。
【００１３】
リジッド基板１は、絶縁基板２と、この一面に形成された複数の配線パターン３と、この複数の配線パターン３が形成された絶縁基板２の面に図示しない接着層を介して設けられた保護層であるレジスト層４とを備えている。
【００１４】
図１に示すように、絶縁基板２の表面には、レジスト層４が存在しない接続領域Ｓ１が形成されている。この接続領域Ｓ１には、配線パターン３の一部によって複数の接続端子部５が形成されている。複数の接続端子部５は絶縁基板２上に露出されている。複数の接続端子部５同士は、互いに平行をなすように（横並びに）配置されている。
【００１５】
また、絶縁基板２には、複数の接続端子部５の両外側近傍に沿って一対の切り込み６，６がそれぞれ形成されている。この一対の切り込み６，６は、その間隔がフレキシブル基板１０の幅寸法とほぼ同じ寸法である。また、一対の切り込み６，６の深さ（縁から平面方向に沿って切り込まれた深さ）は、接続領域よりも深い位置、つまり、レジスト層４の存在する位置にまで達している。
【００１６】
絶縁基板２は、例えばガラスエポキシ、ＳＥＭ３、紙エポキシなどでなる。配線パターン３は、絶縁基板２の上に貼り付けた銅箔を、例えばサブトラクティブ法によりパターン加工して形成されている。図示しない接着層としては、例えばポリイミド系、エポキシ系、オレフィン系などの各種樹脂系接着剤を用いることができる。
【００１７】
フレキシブル基板１０は、絶縁基板１１と、この一面に形成された複数の配線パターン１２と、この複数の配線パターン１２が形成された絶縁基板１１の面に設けられた保護層であるカバーレイ１３とを備えている。
【００１８】
図１に示すように、絶縁基板１１の端部の表面には、カバーレイ１３が存在しない接続領域Ｓ２が形成されている。この接続領域Ｓ２には、配線パターン１２の端部によって複数の接続端子部１４が形成されている。複数の接続端子部１４は絶縁基板１１上に露出されている。複数の接続端子部１４同士は、互いに平行をなすように（横並びに）配置されている。
【００１９】
絶縁基板１１の構成材料としては、例えばポリイミド、ＰＥＮ（ポリエチレナフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等を用いることができる。
【００２０】
そして、リジッド基板１とフレキシブル基板１０は、双方の接続領域Ｓ１，Ｓ２同士が突き合わされ、互いに対応する接続端子部５，１４同士が半田付け等によって接合されている。
【００２１】
熱収縮チューブ２０は、フレキシブル基板１０の外周とリジッド基板１の一対の切り込み６，６間に挿入されることによって、双方の接続端子部５，１４が接合された接合箇所の外周に配置されている。そして、この位置で熱収縮されることによって双方の接続端子部５，１４が接合された接合箇所及びその周囲を双方の絶縁基板２，１１の外側から被覆している。
【００２２】
熱収縮チューブ２０は、収縮時の長さ寸法Ｌ１がリジッド基板１及びフレキシブル基板１０の双方の接続領域Ｓ１，Ｓ２のトータル寸法Ｌ２よりも長い寸法に設定されている。これによって、熱収縮チューブ２０は絶縁基板２，１１上の各接続端子部５，１４が露出する箇所と共に配線パターン３，１２を保護するレジスト層４及びカバーレイ１３の箇所まで被覆している。
【００２３】
次に、リジッド基板１とフレキシブル基板１０間の接続作業の概略を説明する。先ず、リジッド基板１とフレキシブル基板１０の双方の接続領域Ｓ１，Ｓ２同士を突き合わせ、双方の互いに対応する接続端子部５．１４同士を当接される、次に、双方の接続端子部５，１４間を半田付けによって接合する。次に、フレキシブル基板１０の外周に熱収縮チューブ２０を通し、または、予めフレキシブル基板１０の外周に通して置いた熱収縮チューブ２０をリジッド基板１の一対の切り込み６，６に挿入し、熱収縮チューブ２０を双方の接続端子部５，１４の接合箇所の外周に位置させる。
【００２４】
次に、熱収縮チューブ２０を加熱する。すると、熱収縮チューブ２０が熱収縮し、熱収縮した熱収縮チューブ２０によって双方の接続端子部５，１４が接合された接合箇所及びその周囲が双方の絶縁基板２，１１の外側から被覆される。これで、接続作業が完了する。
【００２５】
以上説明した配線基板の接続構造では、熱収縮チューブ２０によってリジッド基板１とフレキシブル基板１０の接合箇所が被覆される。従って、熱収縮チューブ２０がリジッド基板１とフレキシブル基板１０を外側から拘束する拘束力によって双方の接続端子部５，１４の接合が補強されるため、従来のアンダーフィルの絶縁基板への密着力による補強に較べて大きな強度アップを図ることができる。そして、熱収縮チューブ２０は被覆範囲及び被覆作業時の管理が容易であるため、強度にバラツキが出にくく、アンダーフィルに較べて信頼性の高い補強が可能である。
【００２６】
また、熱収縮チューブ２０は加熱すれば直ちに収縮するため、補強作業時間が短くて済む。従来例では、アンダーフィルを充填してから樹脂硬化するまで時間がかかるため、補強作業時間が長いが、本発明では短時間で補強作業が終了する。
【００２７】
更に、熱収縮チューブ２０は双方の絶縁基板２，１１の外側を被覆するため、熱収縮チューブ２０による補強状態を外部から目視で確認できる。従来例では、アンダーフィルを接続端子部の間に充填するため、アンダーフィルによる補強状態を外部から目視で確認できないが、本発明では補強状態を目視で確認できる。
【００２８】
また、熱収縮チューブ２０の厚みや材料は、基本的に自由に選択できるため、所望の強度を容易に確保できる。なお、熱収縮チューブ２０を複数枚重ね合わせて設置することも可能であり、このような重複構造によっても所望の強度を容易に確保できる。
【００２９】
本実施の形態では、リジッド基板１の絶縁基板２には、複数の接続端子部５の両外側近傍に沿って一対の切り込み６，６が設けられている。従って、一対の切り込み６，６に挿入した熱収縮チューブ２０によって双方の接続端子部５，１４の接合箇所を拘束すれば、接続端子部５，１４の接合箇所のみを熱収縮チューブ２０で拘束できる。従って、熱収縮チューブ２０の拘束力の分散を防止でき、熱続端子部５，１４の接合箇所への拘束力アップを図ることができる。一対の切り込み６，６は、絶縁基板２の幅に較べて接続端子部５を配置する接続領域Ｓ１の幅が十分に小さい配線基板（本実施の形態では、リジッド基板１）に形成すれば、効果的である。
【００３０】
本実施の形態では、熱収縮チューブ２０は、絶縁基板２，１１上の複数の接続端子部５，１４が露出する箇所と共に配線パターン３，１２を保護するレジスト層４及びカバーレイ１３の箇所まで被覆するよう構成されている。従って、絶縁基板２，１１上の接続端子部５，１４の露出箇所を完全に熱収縮チューブ２０で被覆することができるため、耐マイグレーション特性を向上させることができる。また、熱収縮チューブ２０がレジスト層４及びカバーレイ１３の箇所、つまり双方の接合箇所の周辺をも拘束するため、更なる強度の向上が可能である。
【００３１】
本実施の形態のように、一方がリジッド基板であり、他方がフレキシブル基板である場合に、リジッド基板が補強板の役割をして、熱収縮チューブ２０の収縮による力によって接続部が丸まったり反ったりすることがない。このように、一対の配線基板のうち、少なくとも一方がリジッド基板の場合は、補強板を用いなくとも接続部の剛性を保つことが可能である。
【００３２】
（第２の実施の形態）
図５〜図８は本発明の第２の実施の形態を示し、図５は配線基板の接続構造の分解斜視図、図６は配線基板の接続構造の斜視図、図７は図６のＡ２−Ａ２線断面図、図８は図６のＢ２−Ｂ２線断面図である。
【００３３】
図５〜図８に示すように、配線基板の接続構造は、一方の配線基板であるリジッド基板１と、他方の配線基板であるフレキシブル基板１０と、熱収縮チューブ２０と、リジッド基板１の下面に配置された補強板２１とから大略構成される。つまり、第１の実施の形態と比較して、リジッド基板１の接合箇所の下面には補強板２１が配置され、この補強板２１が双方の基板１，１０と共に熱収縮チューブ２０で被覆されている点が相違する。
【００３４】
他の構成は、前記第１の実施の形態と同様であるため、図面の同一構成箇所に同一符号を付して説明を省略する。
【００３５】
本実施の形態では、接続端子部４，１４の接合箇所の曲げ剛性を向上させることができる。補強板２１は、リジッド基板１側とフレキシブル基板１０側の双方に配置しても良い。また、補強板２１の付設は、双方の配線基板が共にフレキシブル基板である場合に特に効果的である。
【００３６】
（第３の実施の形態）
図９〜図１２は本発明の第３の実施の形態を示し、図９は配線基板の接続構造の分解斜視図、図１０は配線基板の接続構造の斜視図、図１１は図１０のＡ３−Ａ３線断面図、図１２は図１０のＢ３−Ｂ３線断面図である。
【００３７】
図９〜図１２に示すように、配線基板の接続構造は、一方の配線基板であるリジッド基板１と、他方の配線基板であるフレキシブル基板１０と、熱収縮チューブ２０と、アンダーフィル２２とから大略構成される。つまり、第１の実施の形態と比較して、複数の双方の接続端子部５，１４の各隙間等には、アンダーフィル２２がそれぞれ充填されている点が相違する。
【００３８】
他の構成は、前記第１の実施の形態と同様であるため、図面の同一構成箇所に同一符号を付して説明を省略する。
【００３９】
本実施の形態では、アンダーフィル２２による補強が付加されるため、更なる強度アップが可能である。また、接続端子部５，１４の接合箇所の耐マイグレーション特性を向上させることができる。
【００４０】
（第４の実施の形態）
図１３及び図１４は本発明の第４の実施の形態を示し、図１３は配線基板の接続構造の分解斜視図、図１４は配線基板の接続構造の斜視図である。
【００４１】
図１３〜図１４に示すように、リジッド基板１Ａの絶縁基板２には突出部２Ａが設けられている。そして、この突出部２Ａの先端側の表面が接続領域Ｓ１とされ、この接続領域Ｓ１に複数の接続端子部５が配置されている。
【００４２】
他の構成は、前記第１の実施の形態と同様であるため、図面の同一構成箇所に同一符号を付して説明を省略する。
【００４３】
本実施の形態においても、突出部２Ａの両側に熱収縮チューブ２０を挿入することによって、前記第１の実施の形態などと同様に、双方の接続端子部５，１４の接合箇所のみを熱収縮チューブ２０で拘束できる。従って、熱収縮チューブ２０の拘束力の分散を防止でき、接続端子部５，１４の接合箇所への拘束力アップを図ることができる。突出部２Ａは、絶縁基板２の幅に較べて接続端子部５を配置する接続領域Ｓ１の幅が十分に小さい配線基板（本実施の形態では、リジッド基板１Ａ）に形成すれば、効果的である。
【００４４】
なお、前記各実施の形態では、双方の接続端子部５，１４間を半田付けによって接合した。この半田付けに際しては、接続用端子部５，１４のうち少なくともどちらか一方の表面に、はんだめっき層を形成し、リジッド基板１およびフレキシブル基板１０の両端部を図示しないヒータチップ（加熱加圧ヘッド）で熱と圧力を加えればよい。各実施の形態では、半田めっきを用いて接合させたが、半田めっきの他に、鉛入り半田ペースト、鉛フリー半田ペースト、錫めっき等を用いて接合させたり、超音波を用いた金属接合を行ってもよい。
【００４５】
なお、前記各実施の形態では、一方の配線基板がリジッド基板１，１Ａで、他方の配線基板がフレキシブル基板１０の場合を示したが、双方の配線基板がフレキシブル基板の場合にも本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る配線基板の接続構造の分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る配線基板の接続構造の斜視図である。
【図３】図２のＡ１−Ａ１線断面図である。
【図４】図２のＢ１−Ｂ１線断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る配線基板の接続構造の分解斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る配線基板の接続構造の斜視図である。
【図７】図６のＡ２−Ａ２線断面図である。
【図８】図６のＢ２−Ｂ２線断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る配線基板の接続構造の分解斜視図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る配線基板の接続構造の斜視図である。
【図１１】図１０のＡ３−Ａ３線断面図である。
【図１２】図１０のＢ３−Ｂ３線断面図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係る配線基板の接続構造の分解斜視図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態に係る配線基板の接続構造の斜視図である。
【図１５】従来例の配線基板の接続構造の断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１，１Ａ  リジッド基板（配線基板）
２，１１  絶縁基板
２Ａ  突出部
３，１２  配線パターン
４  レジスト層（保護層）
５，１４  接続端子部
６  切り込み
１０  フレキシブル基板（配線基板）
１３  カバーレイ（保護層）
２０  熱収縮チューブ
２１  補強板
２２  アンダーフィル
【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】
2007318021.tif 000013
【図１２】
2007318021.tif 000014
【図１３】
2007318021.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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