(57)【要約】【課題】アンダーフィルの塗布の際にアンダーフィルの回り込みによる空気の閉じ込めや、アンダーフィルの充填量不足により導体パターンがむきだしになることを防止できるプリント配線板を提供する。【解決手段】第１プリント配線板１０の接続部１５に、複数の導体パターン１２と、これらの導体パターン１２の間隔ｄ１、ｄ２を均一化するためのダミーパターン１３と、を備える。このため、アンダーフィルの塗布の際にアンダーフィルの回り込みによる空気の閉じ込めや、アンダーフィルの充填量不足により導体パターンがむきだしになることを防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続部に複数の接続用導体パターンが露出するプリント配線板であって、
少なくとも前記接続部における間隔の広い前記接続用導体パターン同士の間に、電気信号の伝搬に用いないダミーパターンが形成され、前記接続用導体パターンおよび前記ダミーパターンを含むこれらパターン同士の間隔が均一化されていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記ダミーパターンは、前記接続用導体パターンと同一形成工程で形成されたことを特徴とする請求項１に記載されたプリント配線板。
【請求項３】
前記ダミーパターンは、複数本の群で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたプリント配線板。
【請求項４】
互いの接続部にそれぞれ複数の接続用導体パターンが露出して配置された、一対のプリント配線板を、前記接続部の前記接続用導体パターン同士を対向させた状態で接合し、前記接続部における隣接する前記接続用導体パターン同士の間の間隙に封止用樹脂を充填したプリント配線板の接続構造であって、
前記一対のプリント配線板の各々の前記接続部における間隙の広い前記接続用導体パターン同士の間に、電気信号の伝搬に用いないダミーパターンが互いに接合するように形成され、前記接続用導体パターンおよび前記ダミーパターンを含むこれらパターン同士の間隔が均一化されていることを特徴とするプリント配線板の接続構造。
【請求項５】
互いの接続部にそれぞれ複数の接続用導体パターンが露出して配置され且つ前記接続用導体パターン同士の間隔が広い部分を有する、一対のプリント配線板を、前記接続部の前記接続用導体パターン同士を対向させた状態で接合し、前記接続部における隣接する前記接続用導体パターン同士の間の間隙に封止用樹脂を充填するプリント配線板の接続方法であって、
前記一対のプリント配線板の各々の前記接続部における、前記接続用導体パターン同士の間隔が広い部分に前記接続用導体パターンと同時に同一方法でダミーパターンを形成して、前記接続用導体パターンおよび前記ダミーパターンを含むこれらパターン同士の間隔を均一化するパターン形成工程と、
前記一対のプリント配線板の前記接続部同士を対向させ、前記接続用導体パターン同士および前記ダミーパターン同士を接合させる工程と、
前記接続用導体パターン同士および前記ダミーパターン同士を接合して形成した接合パターン同士の間の間隙に、当該複数の間隙の一方の開口部側に順次封止用樹脂を塗布して前記複数の間隙内に封止用樹脂を充填させる工程と、
を備えることを特徴とするプリント配線板の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プリント配線板同士の接続技術に関するものであり、特に、接続部の接続信頼性および封止用樹脂の塗布作業性を向上させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯用情報機器や、携帯用電話あるいは携帯用情報端末等の電子機器では、プリント配線板同士、例えばリジッドプリント配線板とフレキシブルプリント配線板との接続部同士を接合させて電気的に接続する必要がある。このような接続部同士を接合させる方法としては、互いの接続部に備えられた複数の接続端子同士を半田付けして接合する方法がある。
【０００３】
上述のような半田を用いた接合構造では、接合を容易かつ安価に行うことができるものの、半田によるパターン部のみの接合では、接合強度が不足したり、接合後に部品実装を行うためにリフロー工程を行うと半田が溶融して接続が外れる問題があった。
【０００４】
最近は、電子機器の小型化に伴って、プリント配線板の導体パターンの狭ピッチ化の要求は厳しくなっている。今後、狭ピッチ化に伴う端子同士の接触面積の低減が接合強度の低下を招き、上述のような半田を用いた接合構造では、外部応力などによって接合したプリント配線板の接合界面が剥離してしまう恐れがある。
【０００５】
このような接合界面の剥離を抑制する方法として、端子接続部同士の間の間隙に毛細管現象を利用して封止用樹脂としてのアンダーフィルを充填することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
以下、図５（ａ）及び（ｂ）を用いて、接続端子同士の間の間隙にアンダーフィルを充填する方法について説明する。
【０００７】
図５（ａ）に示すように、まず、一方のプリント配線板１０１の接続部（接合領域）１０２と、他方のプリント配線板１０３の接続部（接合領域）１０４と、を接合する。プリント配線板１０１の接続部１０２には、複数の導体パターン１０５が露出している。プリント配線板１０３の接続部１０４にも、プリント配線板１０１と同数の導体パターン１０６が露出している。接合部では、互いに対応する位置に配置された導体パターン１０５と導体パターン１０６とが、半田付けされている。このように導体パターン１０５と導体パターン１０６とが半田付けされた接続部同士の間には、間隙１０７Ａ、１０７Ｂが形成されている。
【０００８】
次に、図５（ａ）に示すように、接続部１０２と接続部１０４とを接合した状態で、接続部１０４の先端縁近傍で複数の導体パターン１０５が露出する場所（レジスト層等の絶縁被覆層を除去した部分）の幅方向の一方側より他方側（図中矢印で示す方向）へ向けてディスペンサ１０８を移動させつつアンダーフィル（斜線で示す）１０９を供給する。このとき、ディスペンサ１０８では、アンダーフィル１０９の時間当たりの塗布量を一定に保ちながら、矢印の方向へ一定速度で移動させる。この結果、ディスペンサ１０８からのアンダーフィル１０９の供給により、図５（ａ）に示すように間隙１０７Ａ、１０７Ｂの一方の開口部（図中、下側）から毛細管現象によりアンダーフィル１０９が浸入して充填される。次に、アンダーフィル１０９を例えば１５０〜１６０℃にてオーブンなどで熱硬化させるか、紫外線により硬化させる。
【特許文献１】特開２００５−１８３５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述したアンダーフィルの充填においては、導体パターン１０５（１０６）同士の間の間隙１０７Ａ、１０７Ｂの大きさ、即ち導体パターン１０５（１０６）の間隙１０７Ａ、１０７Ｂの幅寸法の違いにより、アンダーフィル１０９の充填に必要な量が違うことから、アンダーフィルの塗布量の過剰や不足が起き、図５（ａ）に斜線で示すように間隙１０７Ａ、１０７Ｂによりアンダーフィル１０９の充填が不均一になってしまう。即ち、幅の広い間隙１０７Ｂでは、アンダーフィル１０９の不足が起きる。したがって、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、幅の狭い間隙１０７Ａではアンダーフィル１０９が過剰となり他方の開口部側において隣接するアンダーフィル１０９が不足する間隙１０７Ｂに回り込み、ともすると空気を閉じ込めるという問題が発生する。図５（ａ）においては空気１１０の閉じ込めが起こる前の状態を示している。なお、アンダーフィル１０９の時間当たりの塗布量、またはディスペンサ１０８の移動速度を変化させながらアンダーフィル１０９を塗布して塗布量を制御することは、複雑な制御を必要とし、装置の大型化や、費用の増大につながる問題がある。制御が不十分で塗布量が不足した箇所では、接続部の導体パターン１０５、１０６がアンダーフィル１０９に覆われずにむきだしとなり、リフロー炉に通した場合にはんだが広がって導体パターン間が短絡する原因になる。また、アンダーフィル１０９の回り込みにより空気１１０を閉じ込めた場合は、リフロー炉に通している間に、加熱により膨張することで、接続部が剥離または破損するという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、アンダーフィルの塗布の際にアンダーフィルの回り込みによる空気の閉じ込めを防止でき、アンダーフィルの充填量不足により導体パターンがむきだしになることを防止でき、しかもアンダーフィルの充填量を削減でき、さらに、接続部の接合面積を増やして機械的接合強度を大きくできる、プリント配線板、プリント配線板の接続構造、及びプリント配線板の接続方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の特徴に係る発明は、接続部に複数の接続用導体パターンが露出するプリント配線板であって、少なくとも前記接続部に、間隔の広い前記接続用導体パターン同士の間に、電気信号の伝搬に用いないダミーパターンが形成され、前記接続用導体パターンおよび前記ダミーパターンを含むこれらパターン同士の間隔が均一化されていることを要旨とする。なお、ダミーパターンは、接続用導体パターンと同一形成工程で形成しておくことにより、特別な形成工程が増加することなくパターン同士の間隙の広さの均一化を図ることができる。また、間隙が広い場合は、ダミーパターンが複数本の群で形成されていてもよい。
【００１２】
第２の特徴に係る発明は、互いの接続部にそれぞれ複数の接続用導体パターンが露出して配置された、一対のプリント配線板を前記接続部の前記接続用導体パターン同士を対向させた状態で接合し、前記接続部における隣接する前記接続用導体パターン同士の間の間隙に封止用樹脂を充填したプリント配線板の接続構造であって、前記一対のプリント配線板の各々の前記接続部における間隙の広い前記接続用導体パターン同士の間に、電気信号の伝搬に用いないダミーパターンが互いに接合するように形成され、前記接続用導体パターンおよび前記ダミーパターンを含むこれらパターン同士の間隔が均一化されていることを要旨とする。ここで、ダミーパターンは、接続用導体パターンと同一形成工程で形成されるため、工程数を増加させることがない。また、間隙が広い場合は、ダミーパターンが、複数本の群で形成されていてもよい。
【００１３】
第３の特徴に係る発明は、互いの接続部にそれぞれ複数の接続用導体パターンが露出して配置され且つ前記接続用導体パターン同士の間隔が広い部分を有する、一対のプリント配線板を前記接続部の前記接続用導体パターン同士を対向させた状態で接合し、前記接続部における隣接する前記接続用導体パターン同士の間の間隙に封止用樹脂を充填するプリント配線板の接続方法であって、一対のプリント配線板の各々の前記接続部における、前記接続用導体パターン同士の間隔が広い部分に前記接続用導体パターンと同時に同一方法でダミーパターンを形成して、前記接続用導体パターンおよび前記ダミーパターンを含むこれらパターン同士の間隔を均一化するパターン形成工程と、前記一対のプリント配線板の前記接続部同士を対向させ、前記接続用導体パターン同士および前記ダミーパターン同士を接合させる工程と、前記接続用導体パターン同士および前記ダミーパターン同士を接合して形成した接合パターン同士の間の間隙に、当該複数の間隙の一方の開口部側に順次封止用樹脂を塗布して前記複数の間隙内に封止用樹脂を充填させる工程と、を備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るプリント配線板、プリント配線板の接続構造、およびプリント配線板の接続方法よれば、封止用樹脂の塗布の際に封止用樹脂の回り込みによる空気の閉じ込めを防止でき、封止用樹脂の充填量不足により導体パターンがむきだしになることを防止でき、しかも封止用樹脂の充填量を削減でき、さらに、接続部の接合面積を増やして機械的接合強度を大きくできる。樹脂を熱処理などで硬化させ、他の部品をマウントした後、リフロー処理をした際に閉じ込められた空気が膨脹して接続部が剥離したり破損することを防止できる。このため、プリント配線板間接続部の接続信頼性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態に係るプリント配線板、プリント配線板の接続構造、およびプリント配線板の接続方法について詳細に説明する。但し、図面は模式的なものであり、各部材の寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１６】
図１〜図３は、本発明の実施の形態を示している。まず、本実施の形態に係る第１プリント配線板１０及び第２プリント配線板２０の構成について説明する。なお、図１は第１プリント配線板１０の要部を示す平面図、図２は第１プリント配線板１０と第２プリント配線板２０とを接合した状態を示す平面図、図３は図２のＡ−Ａ断面に相当する断面図である。
【００１７】
（第１プリント配線板及び第２プリント配線板）
第１プリント配線板１０は、絶縁性基板（基材）１１と、この絶縁性基板１１の一方の表面にパターン形成された複数の導体パターン１２と、電気信号の伝搬に用いないダミーパターン１３と、これらの導体パターン１２が形成された絶縁性基板１１の上に形成された接着層（図示省略する。）と、接着層の上に形成されたレジスト層（カバー層）１４と、を備えて大略構成されている。
【００１８】
第１プリント配線板１０がリジッド基板である場合は、絶縁性基板１１として、例えばガラスエポキシ、ＳＥＭ３、紙エポキシなどを用い、フレキシブル基板である場合は、例えばポリイミド樹脂、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、液晶ポリマーなどを用いることができる。
【００１９】
導体パターン１２は、絶縁性基板１１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。なお、銅箔としては、圧延銅箔、電解銅箔などを用いることができる。なお、本実施の形態では、導体パターン１２として、スパッタ法やキャスト法で銅箔と絶縁性基板１１とを直接接合したものであってもよい。ここで、ダミーパターン１３は、導体パターン１２と同じ形成工程で導体パターン１２と同時に形成しされたものである。レジスト層１４としては、絶縁性基板１１と同様の樹脂などを用いることができる。
【００２０】
この第１プリント配線板１０は、絶縁性基板１１の所定の端部に、複数の導体パターン１２の接続用導体パターン１２Ａが露出する接続部（接続領域）１５を備えている。これら接続用導体パターン１２Ａのうち、内側に配置された互いに隣接する接続用導体パターン１２Ａ、１２Ａ同士の間隔は、他方側で隣接する接続用導体パターン１２Ａとの間隔よりも大幅に広くなっている。なお、このように接続用導体パターン１２Ａ同士の間隔のばらつきは、第１プリント配線板１０の回路設計、実装部品の配置等の状況に応じて避けられない場合がある。
【００２１】
そこで、ダミーパターン１３は、このような隣接する接続用導体パターン１２Ａ同士の間隔のばらつきを均一化するために形成されている。本実施の形態では、図１に示すように、ダミーパターン１３は、接続用導体パターン１２Ａとほぼ同一の幅寸法に形成され、このダミーパターン１３の両側に位置する接続用導体パターン１２Ａとの間隔ｄ１は、ダミーパターン１３の両側に位置する互いに隣接する接続用導体パターン１２Ａ同士の間隔ｄ２とほぼ同一となるように設定されている。
【００２２】
なお、本実施の形態では、このように、ダミーパターン１３は接続用導体パターン１２Ａとほぼ同一幅としたが、接続用導体パターン１２Ａ同士の間隔が広い部分の幅寸法によっては、接続用導体パターン１２Ａの幅寸法よりも広くても狭くてもよく、要は導体パターン１２Ａとダミーパターン１３とを含む複数のパターン同士の間隙の幅寸法（パターン同士の間隔）が同程度になるように設定すればよい。このため、後述するようにダミーパターンを複数本とすることも本発明の適用範囲である。また、本実施の形態では、ダミーパターン１３が接続部１５からわずかにレジスト層１４で覆われるように延在されているが、少なくとも接続部１５に形成されていればよい。
【００２３】
一方、第２プリント配線板２０は、第１プリント配線板１０と接合する相手の配線板であり、第１プリント配線板１０と同様の構成を有している。すなわち、第２プリント配線板２０は、絶縁性基板２１と、この絶縁性基板２１の一方の表面にパターン形成された複数の導体パターン２２と、ダミーパターン２３、これらの導体パターン２２が形成された絶縁性基板２１の上に形成された接着層（図示省略する。）と、接着層の上に形成されたカバー層（図示省略する。）と、を備えて大略構成されている。
【００２４】
この第２プリント配線板２０は、絶縁性基板２１の所定の端部に、複数の導体パターン２２の接続用導体パターン２２Ａが露出する接続部（接続領域）２４を備えている。これら接続用導体パターン２２Ａは、上記第１プリント配線板１０の接続用導体パターン１２Ａと接合するように配置されている。また、ダミーパターン２３も、上記第１プリント配線板１０のダミーパターン１３と対応する位置に配置されている。
【００２５】
（プリント配線板の接続方法）
このような構成の第１プリント配線板１０と第２プリント配線板２０と接続する方法を以下に説明する。まず、両基板を半田付けするには、プリント配線板１０、２０の少なくとも一方の基板の、導体パターン１２Ａ（ダミーパターン１３）、２２Ａ（ダミーパターン２３）の表面に、半田めっき層を形成すればよい。また、半田付け以外の手法で第１プリント配線板１０と第２プリント配線板２０と接続してもよい。
【００２６】
次に、図２に示すように、第２プリント配線板２０の先端縁と第１プリント配線板１０のレジスト層（カバー層）１４の先端縁との間に形成された隙間部分の幅方向の一端部にアンダーフィル（斜線で示す）３０を供給するディスペンサ４０を配置させる。ディスペンサ４０が移動する位置はこの隙間部分である。
【００２７】
そして、ディスペンサ４０から所定流量のアンダーフィル３０を吐出させながら、接続用導体パターン１２Ａ（２２Ａ）同士の間隙５０内にアンダーフィル３０を充填させる。本実施の形態では、ダミーパターン１３、２３を形成したことにより、間隙５０の広さを均一化しているため、アンダーフィル３０はそれぞれの間隙５０へ同等に充填される。
【００２８】
このようにしてアンダーフィル３０の封止工程が終了する。その後、アンダーフィル３０を例えば１５０〜１６０℃にてオーブンなどで熱硬化させるか、紫外線照射により硬化させてプリント配線板の接続方法が終了する。
【００２９】
（プリント配線板の接続構造）
図２および図３に示すように、第１プリント配線板１０と第２プリント配線板２０の接続部１５、２４の接続用導体パターン１２Ａと接続用導体パターン２２Ａとが接合され、ダミーパターン１３、２３同士が接合された構造となっている。そして、これら接続用導体パターン１２Ａ、２２Ａおよびダミーパターン１３、２３の間隙５０に均一にアンダーフィル３０が均一に充填されている。
【００３０】
上述の本実施の形態では、アンダーフィル３０が間隙５０に均一に充填されるため、アンダーフィル３０の塗布の際にこのアンダーフィル３０が過剰に供給されることが防止でき、アンダーフィル３０の回り込みによる空気の閉じ込めを防止できる。
【００３１】
また、本実施の形態では、アンダーフィル３０の充填量不足により導体パターン１２Ａ、２２Ａがむきだしになることを防止できる。このため、導体パターン１２Ａ、２２Ａが酸化されたり、リフローの際に、溶融したはんだが短絡を起こすことを防止できる。
【００３２】
しかも、本実施の形態では、ダミーパターン１３、２３を配置したことで、アンダーフィル３０の充填量を削減でき、さらに、ダミーパターン１３、２３同士の接合面積が加わるため、接続部の接合面積を増やして機械的接合強度を大きくできる。樹脂を熱処理などで硬化させ、他の部品をマウントした後、リフロー処理をした際に閉じ込められた空気が膨脹して接続部が剥離したり破損することを防止できる。このため、プリント配線板１０、２０間の接続信頼性を向上できる。
【００３３】
（その他の実施例）
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この実施の形態の開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００３４】
例えば、上記実施の形態では、ダミーパターン１３、２３がそれぞれ１本の場合であったが、図４に示すプリント配線板６０のように、３本のダミーパターン６１の群を接続用導体パターン６２の間に配置した構成とする場合もある。なお、この場合、ダミーパターンの本数や幅寸法等は、接続用導体パターンの配置状況に応じて適宜変更すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリント配線板の平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るプリント配線板の接続構造および接続方法を示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明のその他の実施の形態に係るプリント配線板の平面図である。
【図５】（ａ）従来のプリント配線板の接続構造を示す平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
ｄ１、ｄ２  間隔
１０  第１プリント配線板
１１  絶縁性基板
１２  導体パターン
１２Ａ  接続用導体パターン
１３  ダミーパターン
１４  レジスト層
１５  接続部
２０  第２プリント配線板
２１  絶縁性基板
２２  導体パターン
２２Ａ  接続用導体パターン
２３  ダミーパターン
２４  接続部
３０  アンダーフィル
４０  ディスペンサ
５０  間隙
６０  プリント配線板
６１  ダミーパターン
６２  接続用導体パターン
【図１】
2007165375.tif 000003
【図２】
2007165375.tif 000004
【図３】
2007165375.tif 000005
【図４】
2007165375.tif 000006
【図５】
2007165375.tif 000007