(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体部を耐熱性と可撓性とを発揮する絶縁板に設けた接合すべき多層の配線基板における前記導体部の所望位置に重合可能に設けられた孔内に低融点金属または導電性樹脂よりなる充填材を充填する工程と、前記充填材の両端に凹状の成形雌型部をそれぞれ有する電極を対向して設ける工程と、前記充填材を前記導体部に融着させて固化させることにより層間の導体部相互を接合する工程とを順次有することを特徴とするフレキシブル多層プリント基板の製造方法。
【請求項２】
前記配線基板の導体部に設ける孔が、配線基板を多層化する事前に予め設けられることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル多層プリント基板の製造方法。
【請求項３】
前記配線基板の導体部に設ける孔が、配線基板を多層化した後に設けられることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル多層プリント基板の製造方法。
【請求項４】
前記充填材に前記電極を対向する方向に押付けながらこれらの電極間に通電することにより充填材を融着することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフレキシブル多層プリント基板の製造方法。
【請求項５】
前記充填材がピン体として形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のフレキシブル多層プリント基板の製造方法。
【請求項６】
前記絶縁板が、ＰＥＴ樹脂またはポリイミド樹脂により形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のフレキシブル多層プリント基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフレキシブル多層プリント基板の製造方法に関し、例えば自動車の電気配線回路、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサー、携帯電話器等に使用するフレキシブル・フラット回路やフレキシブル・印刷回路に用いるフレキシブル多層プリント基板を多層化するのに最適な方法といえる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の車内に配索される電気配線回路、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサー、携帯電話器等に使用されるプリント配線板は電子機器の小型化、軽量化、多機能化等の理由から配線収容量が増大し、また表面が高実装密度化する等の要求から多層化される傾向がある。このようなプリント配線基板の多層化は、例えば自動車の車内等の一定の狭い収容空間に収容する等する場合に、プリント基板の設置個所に応じて平面方向の拡がりをもって設置する場合に限らず平面方向に交又する高さ方向に設置することになる。このため、プリント配線板自体に曲げや引っ張りに対して強度が強い構造に形成するとともに、また薄形化が望まれる。しかも、回路相互を接続するのにコネクターやリード線等の接続器具が必要になっていた。
ところで、従来、フラットケーブルの導体部に対して他の回路の導体部相互を多層化して接合する方法として例えば図５に示す方法がある。
すなわち、上部ハウジングａと下部ハウジングｂ内にフラットケーブルｃと他の回路ｄとは、各々導体部ｅ，ｆが積層された状態で収納され、上部ハウジングａと下部ハウジングｂとを一体化した時に、上部ハウジングａに設けられた固定ピンｇがフラットケーブルｃの導体挿通部分に設けたパンチ孔ｈと他の回路ｄに設けた貫通孔ｉとを貫通することによりフラットケーブルｃと他の回路ｄとを固定するものである。そして、レーザ光を上部ハウジングａに設けたレーザ導入孔ｊから導入することにより導体部ｅ，ｆの接触部分を溶着するものである。
また、多層プリント配線板の製造方法として例えば図６ないし図７に示すものがあった。
すなわち、導体部としての内層パターンｌを有する絶縁板ｋと、アミラド不織布に液状樹脂を含浸し指接乾燥し後に加工した穴ｎ内に導電性のペーストｏを充填した層間導通用接着シートｍと、銅はく等の導体部ｐを交互に複数枚積層し、ペーストｏを介して熱圧着するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フラットケーブルｃと他の回路ｄとを接合する上記従来の方法は、フラットケーブルｃに設けたパンチ孔ｈと他の回路ｄに設けた貫通孔ｉ内に貫通させた固定ピンｇの導体部ｅ，ｆに対する接触部分をレーザにより溶着して接合するものであるので、溶着による接合部分が構造的に引き剥がしに弱かった。また、フラットケーブルｃと他の回路ｄとは上部ハウジングａおよび下部ハウジングｂ内に収納されるので、敷設厚みが増大して嵩張り、薄形化には不向きであった。しかも、導体部ｅ，ｆ相互の接合にはレーザ光を照射するために設備が高価になっていた。
また図６ないし図７に示す多層プリント配線板の製造方法では、層間導通用接着シートｍに設けた穴ｎ内に充填するペーストｏを熱圧着するために、組立ラインに特殊な溶着装置が必要になり、設備費は高価になる。しかも、層間導通用接着シートｍは、アミラド不織布に熱硬化性樹脂を含浸してから保形性を確保するように半硬化した後に穴ｎを設け、この穴ｎに導電性のペートｏを充填することにより製作するので、製作には多くの工程および手間がかかり、製作コストは高価になっていた。
【０００４】
本発明は上記従来の不都合を解決し、接続すべき多層の配線基板相互の導体部と充填材との接合部の強度が引き剥がしに対して強く構造堅牢になり、また多層化した場合の薄形化に適し、また工程数が少なく製作が簡単且つ容易になり、しかも小規模な設備にして製作費および設備費が低廉なフレキシブル多層プリント基板の製造方法を提供しようとする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みなされ、請求項１に記載された発明は、導体部を耐熱性と可撓性とを発揮する絶縁板に設けた接合すべき多層の配線基板における前記導体部の所望位置に重合可能に設けられた孔内に低融点金属または導電性樹脂よりなる充填材を充填する工程と、前記充填材の両端に凹状の成形雌型部をそれぞれ有する電極を対向して設ける工程と、前記充填材を前記導体部に融着させて固化させることにより層間の導体部相互を接合する工程とを順次有することを特徴とするという手段を採用した。
【０００６】
また本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１において配線基板の導体部に設ける孔は、配線基板に多層化する事前に予め設けられることを特徴とするという手段を採用した。
【０００７】
また本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１において配線基板の導体部に設ける孔は、配線基板を多層化した後に設けられることを特徴とするという手段を採用した。
【０００８】
また本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１、請求項２、または請求項３の何れかにおいて充填材に電極を対向する方向に押付けながら電極間に通電することにより充填材を融着することを特徴とするという手段を採用した。
【００１０】
また本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項において、前記充填材がピン体として形成されることを特徴とするという手段を採用した。
【００１１】
また本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項において、前記絶縁板が、ＰＥＴ樹脂またはポリイミド樹脂により形成されることを特徴とするという手段を採用した。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の具体例を図面を参照して説明する。
以下図１ないし図４に従って本発明の一実施態様を使用する器具、設備と一緒に説明する。
１，１…は接続すべき多層の配線基板であり、この配線基板１，１…は導体部２を絶縁性と可撓性を発揮するように表面側と裏面側とに配置する絶縁板３，３間に設けている。この絶縁板３としては、例えばＰＥＴ樹脂またはポリイミド樹脂等の耐熱性樹脂により形成されるフィルムが使用される。また導体部２は導電性が良い例えば銅が使用される。
【００１３】
そして、この配線基板１，１…の導体部２，２…相互を多層に接合するには、先ず、接続すべき多層の配線基板１，１…の前記導体部２，２…の所望位置に重合可能に設ける孔４，４…内に低融点金属または導電性樹脂よりなる充填材５，５…を充填する。この充填材５は、例えばピン体が形成される。
【００１４】
前記孔４，４…は、配線基板１，１…を多層化する事前に予め設けられてもよいし、または配線基板１，１…を多層化した後に図には示さないがドリル等の穿孔具を用いて開設してもよい。この孔４，４…の内径の大小や穿孔位置は製作上、多少の誤差があっても良く、製作精度を高精度にしなくても済む。
【００１５】
また充填材５としての前記低融点金属には、例えばＰｂ−Ｓｎ系合金等のハンダが好適に用いられる。また導電性樹脂としては、例えば炭素粉や金属粉を熱可塑性の合成樹脂に混入することにより導電性を付与したものが最適に使用され、固有抵抗が１０Ω・ｃｍ以下の導電性樹脂が最適に使用される。
【００１６】
次に充填材５，５…の両端、図３では上下に電極６Ａ，６Ｂを対向して設ける。この電極６Ａ，６Ｂの端面には、凹状の成形雌型部７が形成され、この成形雌型部７は後記するように充填材５，５…を融着し、冷却して固化した後に接合部分を補強するためにリベット形状に形成するようにしている。
また、電極６Ａ，６Ｂは図には示さない自動送り装置により自動的に対向して配置するようにしてもよい。
【００１７】
さらに前記充填材５，５…を前記導体部２，２…に対して融着させて層間に配置される配線基板１，１…の導体部２，２…相互を接合する。
この時、接合を行うには、充填材５，５…に電極６Ａ，６Ｂを対向する方向に押付けながら例えば電極６Ａ，６Ｂ間に通電して充填材５，５…を導体部２，２…に対して融着してもよい。この時の通電時間、電流値は好ましいものを選択して設定する。また、接合は、通電する方法に限らず、電極６Ａ，６Ｂ間に超音波を生じさせる超音波接合により充填材５，５…を導体部２，２…に融着して金属接合するようにしてもよい。この際、充填材５，５…の溶融温度は、耐熱性樹脂よりなる絶縁板３の耐熱性に依存するが、３００°Ｃ以下が望ましい。
また、電極６Ａ，６Ｂを充填材５，５…に対して対向する方向に押付けながら接合するのは、電極６Ａ，６Ｂ間に対向する方向に圧力がかかることで多層化される配線基板１，１…の導体部２，２…相互を密着して接合するためである。
【００１８】
本実施態様の構成は上記構成からなり、多層に接合すべき配線基板１，１…の導体部２，２…相互は、所望位置に設ける孔４，４…内に充填した低融点金属または導電性樹脂よりなる充填材５，５…を対向する電極６Ａ，６Ｂにより融着させて接合するので、充填材５と導体部２，２…とは金属接合されるため、接合部分は引き剥がしに対して強度が強く、構造的に堅牢な接合になる。
【００１９】
このように、図５に示す従来のように上部ハウジングａおよび下部ハジングｂのケースを用いることなく、導体部２，２…相互は孔４，４…内に充填される充填材５，５…を融着することにより接合され、しかも絶縁板３は耐熱性樹脂よりなるフィルムが使用されるので、配線基板１，１…相互を多層化して導体部２，２…相互を接合しても薄形化をはかることができる。
【００２０】
また、接合時に電極６Ａ，６Ｂを充填材５，５…に対して対向する方向に押付けながら接合するので、電極６Ａ，６Ｂ間に対向する方向に圧力がかかることで配線基板１，１…の導体部２，２…相互を密着して接合することができ、接合部分は構造堅牢になる。しかも対向する電極６Ａ，６Ｂの端面には雌状の成形雌型部７，７が形成されているので、溶融される充填材５，５…が冷却し、固化されると、成形雄型部７，７により接合部分がリベット形状に形成されるため、接合部分は引き剥がしがなく一層構造堅牢になる。また、このリベット形状の接合部をカバーレイフィルムを用いて絶縁処理するようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１に記載の発明よると、導体部を耐熱性と可撓性とを発揮する絶縁板に設けた接合すべき多層の配線基板における前記導体部の所望位置に重合可能に設けられた孔内に低融点金属または導電性樹脂よりなる充填材を充填する工程と、前記充填材の両端に凹状の成形雌型部をそれぞれ有する電極を対向して設ける工程と、前記充填材を前記導体部に融着させて固化させることにより層間の導体部相互を接合する工程とを順次有することを特徴とするので、接続すべき多層の配線基板相互の導体部と充填材との接合部の強度が引き剥がしに対して強く構造堅牢になり、また多層化した場合の薄形化に適し、また工程数が少なく、製作が簡単且つ容易になり、しかも小規模な設備で済み、製作費および設備費は安価になる。
また本発明の請求項１に記載の発明は、充填材の両端にリベット形状をなした凹状の成形雌型部をそれぞれ有する電極を設けたので、充填材が融着された後に、冷却し、固化されると、成形雌型部により接合部がリベット形状に形成されるため、接合部は引き剥がしに対して構造堅牢になり、また、配線基板にそれぞれ設けられた層間の導体部相互を接合することができる。
【００２２】
また本発明の請求項２に記載の発明は、配線基板の導体部に設ける孔は、配線基板を多層化する事前に予め設けられるので、孔の内径の大小や穿孔位置に製作上の誤差があっても孔内に充填される充填材により導体部相互を迅速且つ確実に接合することができる。
【００２３】
また本発明の請求項３に記載の発明は、配線基板の導体部に設ける孔は、配線基板を多層化した後に設けられるので、孔を精度良く所望位置に設けることができ、孔内に充填される充填材により導体部相互を迅速且つ確実に接合することができる。
【００２４】
また本発明の請求項４に記載の発明は、充填材に電極を対向する方向に押付けながら電極間に通電することにより充填材を融着することを特徴とするので、接続すべき多層の配線基板の導体部相互を密着して接合することができる。
【００２６】
また本発明の請求項５に記載の発明は、前記充填材が、ピン体として形成されることを特徴とするので、取扱い易く、孔内に円滑かつ確実に充填することができる。
【００２７】
また本発明の請求項６に記載の発明は、前記絶縁板が、ＰＥＴ樹脂またはポリイミド樹脂により形成されるので、孔内に充填される充填材を融着して導体部相互を接合する場合に、耐熱性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施態様を示す斜視図である。
【図２】同じく本実施態様を構成する接合すべき配線基板相互に孔を設けた工程を示す拡大断面図である。
【図３】同じく配線基板相互に設けた孔内に充填される充填材を介して導体部相互を接合する状態を示す拡大断面図である。
【図４】同じく導体部相互を接合した状態を示す拡大断面図である。
【図５】フラットケーブルと他の回路との導体部相互を多層化して接合する接合方法の従来の一例を示す分解斜視図である。
【図６】同じく従来の多層プリント配線板の製造方法の一例を示す分解断面図である。
【図７】同じく多層プリント配線板を示す断面図である。
【符号の説明】
１    配線基板
２    導体部
３    絶縁板
４    孔
５    充填材
６Ａ  電極
６Ｂ  電極
７    成形雌型部
【図１】
0003936540.tif 000002
【図２】
0003936540.tif 000003
【図３】
0003936540.tif 000004
【図４】
0003936540.tif 000005
【図５】
0003936540.tif 000006
【図６】
0003936540.tif 000007
【図７】
0003936540.tif 000008