(57)【要約】【課題】第１のプリント配線基板の複数の端子と第２のプリント配線基板の複数の端子とを半田を介して接続する際に、溶融した余剰の半田がはみ出して隣り合う端子をショートする半田ブリッジの発生を抑制する。【解決手段】この製造方法は、複数の第１の端子が設けられた第１のプリント配線基板、及び、複数の第２の端子が設けられた第２のプリント配線基板であって、第１又は第２の端子に半田が塗布された第１及び第２のプリント配線基板を準備する工程（ａ）と、第１のプリント配線基板と第２のプリント配線基板との接続箇所を熱圧着して、第１の端子と第２端子とを半田を介して接続する工程（ｂ）とを備え、第２の端子は、長軸方向に第１の端部及び第２の端部を含み、工程（ｂ）において、第１及び第２の端部の各々の高さが第２の端子の他の部分の高さよりも高くなるように第２の端子に圧力を加えることを特徴とする。【選択図】図２
2017224699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１の端子が設けられた第１のプリント配線基板、及び、複数の第２の端子が設けられた第２のプリント配線基板であって、前記複数の第１の端子と前記複数の第２の端子との内の少なくとも一方に半田が塗布された前記第１及び第２のプリント配線基板を準備する工程（ａ）と、
前記第１のプリント配線基板と前記第２のプリント配線基板との接続箇所を前記半田の融点以上に加熱し、且つ、当該箇所に圧力を加えて、前記複数の第１の端子と前記複数の第２端子とを前記半田を介してそれぞれ電気的に接続する工程（ｂ）と、
を備え、
前記複数の第２の端子は、第２の端子の短軸方向に沿って配置されており、
前記複数の第２の端子の各々は、第２の端子の長軸方向に第１の端部及び第２の端部を含み、
工程（ｂ）において、前記第１及び第２の端部の各々の高さが前記第２の端子の他の部分の高さよりも高くなるように前記第２の端子に圧力を加えることを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項２】
工程（ｂ）が、平面視で前記複数の第２の端子の前記第１の端部と前記第２の端部との間に位置する前記第２のプリント配線基板の所定の領域に熱圧着ツールを接触させることを含む、請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記第１のプリント配線基板がリジッド基板であり、前記第２のプリント配線基板がフレキシブル基板である、請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
複数の第１の端子が設けられた第１のプリント配線基板と、
複数の第２の端子が設けられた第２のプリント配線基板と、
前記複数の第１の端子と前記複数の第２端子とをそれぞれ電気的に接続する半田と、
を備え、
前記複数の第２の端子は、第２の端子の短軸方向に沿って配列されており、
前記複数の第２の端子の各々は、第２の端子の長軸方向に第１の端部及び第２の端部を含み、
前記第１及び第２の端部の各々の高さが前記第２の端子の他の部分の高さよりも高いことを特徴とするプリント配線基板。
【請求項５】
前記複数の第１の端子及び前記複数の第２の端子が、０．５ｍｍ以下のピッチで配列されている、請求項４記載のプリント配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板及びその製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、フレキシブルなプリント配線基板に設けられた複数の端子をリジッドなプリント配線基板に設けられた複数の端子にそれぞれ電気的に接続することにより、複合的なプリント配線基板（以下においては「複合モジュール」ともいう）を製造することが行われている。その際に、２つのプリント配線基板の端子が半田を介して向き合った状態で、熱圧着ツールを用いて両基板を熱圧着することにより、両基板の端子が半田によって接合される。
【０００３】
しかしながら、近年においては、高集積化のためにプリント配線基板の端子がファインピッチ化されて端子間の距離が小さくなる傾向にある。また、スクリーン印刷等によって半田を端子に塗布する場合に、半田の厚みを厳密にコントロールすることは困難であり、半田の厚みにばらつきが生じる。その結果、両基板を熱圧着する際に、溶融した余剰の半田がはみ出して隣り合う端子をショートする半田ブリッジの問題が深刻化している。
【０００４】
この半田ブリッジが発生するのは、次の理由による。特許文献１の図１〜図３に示されているように、リード部（端子）５の上部に基材部３が存在しているので、溶融した半田が電子機器２と基材部３との間で押圧されると、溶融した半田の逃げ道は、図３における左右方向のみとなる。この方向は、リード部５及び電極６が隣接する方向である。
【０００５】
また、リード部５及び電極６に配設された半田８及び９の配設量にも、ある程度のばらつきがある。このため、リード部５及び電極６に配設された半田８及び９の配設量が既定量よりも若干でも多いと、図３に示されるように、隣接するリード部５及び電極６間でブリッジが発生していた。
【０００６】
特許文献１の図４に示されているように、隣接するリード部１５の間にスリット１８を形成することによって半田ブリッジの問題を解決することも考えられるが、その場合には、リード部１５が基材部１３から片持ち梁状で突出した状態になって、リード部１５を基材部１３によって機械的に保護したり電気的に絶縁したりすることができなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２６５６１号公報（段落０００８−０００９、００２９−００３０、図１〜図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の幾つかの態様は、第１のプリント配線基板に設けられた複数の端子と第２のプリント配線基板に設けられた複数の端子とを半田を介してそれぞれ電気的に接続する際に、溶融した余剰の半田がはみ出して隣り合う端子をショートする半田ブリッジの発生を抑制できるプリント配線基板の製造方法を提供することに関連している。
【０００９】
また、本発明の他の幾つかの態様は、第１のプリント配線基板に設けられた複数の端子と第２のプリント配線基板に設けられた複数の端子とを半田を介してそれぞれ電気的に接続して構成されるプリント配線基板において、第２のプリント配線基板を第１のプリント配線基板から引き剥がす方向の力が第２のプリント配線基板と第１のプリント配線基板との間に加えられたとしても、プリント配線基板を破壊され難くすることに関連している。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様に係るプリント配線基板の製造方法は、複数の第１の端子が設けられた第１のプリント配線基板、及び、複数の第２の端子が設けられた第２のプリント配線基板であって、複数の第１の端子と複数の第２の端子との内の少なくとも一方に半田が塗布された第１及び第２のプリント配線基板を準備する工程（ａ）と、第１のプリント配線基板と第２のプリント配線基板との接続箇所を半田の融点以上に加熱し、且つ、当該箇所に圧力を加えて、複数の第１の端子と複数の第２端子とを半田を介してそれぞれ電気的に接続する工程（ｂ）とを備え、複数の第２の端子は、第２の端子の短軸方向に沿って配置されており、複数の第２の端子の各々は、第２の端子の長軸方向に第１の端部及び第２の端部を含み、工程（ｂ）において、第１及び第２の端部の各々の高さが第２の端子の他の部分の高さよりも高くなるように第２の端子に圧力を加えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、第２の端子の上記他の部分と第１の端子との間に塗布されていた半田を第２の端子の第１の端部の方向及び第２の端部の方向に逃がすことにより、溶融した余剰の半田がはみ出して隣り合う端子をショートする半田ブリッジの発生を抑制することができる。
【００１２】
ここで、工程（ｂ）が、平面視で複数の第２の端子の第１の端部と第２の端部との間に位置する第２のプリント配線基板の所定の領域に熱圧着ツールを接触させることを含むようにしても良い。それにより、熱圧着ツールが接触しない第２のプリント配線基板の領域に設けられた第１の端部及び第２の端部がリジッド基板から離間して、半田逃がし構造を形成することができる。
【００１３】
以上において、第１のプリント配線基板がリジッド基板であり、第２のプリント配線基板がフレキシブル基板であっても良い。その場合には、フレキシブル基板に熱圧着ツールを接触させることにより、フレキシブル基板が容易に変形するので、半田逃がし構造を容易に形成することができる。
【００１４】
本発明の第２の態様に係るプリント配線基板は、複数の第１の端子が設けられた第１のプリント配線基板と、複数の第２の端子が設けられた第２のプリント配線基板と、複数の第１の端子と複数の第２端子とをそれぞれ電気的に接続する半田とを備え、複数の第２の端子は、第２の端子の短軸方向に沿って配列されており、複数の第２の端子の各々は、第２の端子の長軸方向に第１の端部及び第２の端部を含み、第１及び第２の端部の各々の高さが第２の端子の他の部分の高さよりも高いことを特徴とする。
【００１５】
本発明の第２の態様によれば、第２のプリント配線基板の第２の端子は、少なくとも第１及び第２の端部において第１のプリント配線基板に対する傾斜角を伴って、第１のプリント配線基板の第１の端子に接続されることになる。従って、第２のプリント配線基板を第１のプリント配線基板から引き剥がす方向の力が第２のプリント配線基板と第１のプリント配線基板との間に加えられたとしても、第２の端子の第１及び第２の端部における応力の集中を緩和して、プリント配線基板を破壊され難くすることができる。
【００１６】
ここで、複数の第１の端子及び複数の第２の端子が、０．５ｍｍ以下のピッチで配列されていても良い。本発明の第２の態様によれば、半田ブリッジの発生が抑制されるので、隣り合う端子間の距離を小さくしてファインピッチ化することにより、プリント配線基板を高集積化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】プリント配線基板の製造方法の第１の工程を説明するための断面図。
【図２】プリント配線基板の製造方法の第２の工程を説明するための断面図。
【図３】図１に示すリジッド基板の平面図。
【図４】図１に示すフレキシブル基板の底面図。
【図５】リジッド基板上にフレキシブル基板が配置された状態を示す平面図。
【図６】リジッド基板上にフレキシブル基板が熱圧着された状態を示す平面図。
【図７】プリント配線基板における端子のピッチの例を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
＜プリント配線基板の製造方法＞
本発明の一実施形態に係る複合的なプリント配線基板（複合モジュール）を製造するために、第１のプリント配線基板及び第２のプリント配線基板が用いられる。以下においては、一例として、第１のプリント配線基板がリジッド基板であり、第２のプリント配線基板がフレキシブル基板である場合について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係るプリント配線基板の製造方法の第１の工程を説明するための断面図である。第１の工程において、リジッド基板１０及びフレキシブル基板２０が準備される。図１に示すように、リジッド基板１０は、基材部１１と、基材部１１上に選択的に配置された導電パターン１２とを含んでいる。例えば、基材部１１は、紙フェノール又はガラスエポキシ等の絶縁材料で構成され、導電パターン１２は、銅（Ｃｕ）等の導電材料で構成されている。
【００２０】
リジッド基板１０の主面（図中の上面）の第１の領域（図中の左右領域）は、ソルダーレジスト１３で覆われている。ソルダーレジスト１３で覆われていないリジッド基板１０の主面の第２の領域（図中の中央領域）において、導電パターン１２上にニッケル（Ｎｉ）メッキ膜１４及び金（Ａｕ）メッキ膜１５が配置されても良い。第２の領域における導電パターン１２、ニッケルメッキ膜１４、及び、金メッキ膜１５は、リジッド基板１０に設けられた複数の第１の端子（ランド）１６を構成している。
【００２１】
リジッド基板１０において、Ｘ軸方向を長軸方向とする複数の第１の端子１６が、第１の端子１６の短軸方向（Ｙ軸方向）に沿って配置されている。さらに、リジッド基板１０には、半導体集積回路（ＩＣ）、トランジスター、抵抗、キャパシター、又は、インダクター等の電子部品が実装されても良い。
【００２２】
また、フレキシブル基板２０は、フレキシブルテープ２１と、導電パターン２２とを含んでいる。例えば、フレキシブルテープ２１は、ポリイミド又はポリエステル等の絶縁性樹脂で構成され、導電パターン２２は、銅（Ｃｕ）等の導電材料で構成されている。
【００２３】
フレキシブル基板２０の主面（図中の下面）の第１の領域（図中の左側領域）は、ソルダーレジスト２３で覆われている。ソルダーレジスト２３で覆われていないフレキシブル基板２０の主面の第２の領域（図中の右側領域）において、導電パターン２２上に金（Ａｕ）メッキ膜２４が配置されても良い。第２の領域における導電パターン２２及び金メッキ膜２４は、フレキシブル基板２０に設けられた複数の第２の端子（ランド）２５を構成している。
【００２４】
フレキシブル基板２０において、Ｘ軸方向を長軸方向とする複数の第２の端子２５が、第２の端子２５の短軸方向（Ｙ軸方向）に沿って配置されている。また、複数の第２の端子２５の各々は、第２の端子２５の長軸方向に第１の端部２５ａ及び第２の端部２５ｂを含んでいる。さらに、フレキシブル基板２０は、第３の領域に設けられた複数の第３の端子を介して他の電子部品又はプリント配線基板等に電気的に接続されても良い。
【００２５】
リジッド基板１０の第１の端子１６とフレキシブル基板２０の第２の端子２５との内の少なくとも一方には、錫（Ｓｎ）を含む半田３０が塗布されている。図１に示す例においては、リジッド基板１０の第１の端子１６に、例えば、スクリーン印刷等によって、ペースト状の半田３０が塗布されている。
【００２６】
リジッド基板１０は、半田３０が塗布された第１の端子１６が上側を向くように、プレート（図示せず）の平面上に載置される。また、リジッド基板１０の複数の第１の端子１６とフレキシブル基板２０の複数の第２の端子２５とが半田３０を介して向き合うように、リジッド基板１０に対してフレキシブル基板２０が位置合せされる。さらに、フレキシブル基板２０をリジッド基板１０に熱圧着するために、加熱及び圧力付与部材として熱圧着ツール４０が配置される。
【００２７】
図２は、本発明の一実施形態に係るプリント配線基板の製造方法の第２の工程を説明するための断面図である。第２の工程において、熱圧着ツール４０を用いて、リジッド基板１０とフレキシブル基板２０との接続箇所を半田３０の融点以上に加熱し、且つ、当該箇所に圧力を加えることによって、リジッド基板１０の複数の第１の端子１６とフレキシブル基板２０の複数の第２の端子２５とが半田３０を介してそれぞれ電気的に接続される。
【００２８】
その際に、図２に示すように、リジッド基板１０の主面を基準として、フレキシブル基板２０の第２の端子２５の第１の端部２５ａ及び第２の端部２５ｂの各々の高さが第２の端子２５の他の部分（中央部）の高さよりも高くなるように、熱圧着ツール４０によって第２の端子２５に圧力が加えられる。即ち、フレキシブル基板２０の第２の端子２５の第１の端部２５ａ及び第２の端部２５ｂの各々とリジッド基板１０との間の距離が、第２の端子２５の他の部分（中央部）とリジッド基板１０との間の距離よりも大きくなるように、熱圧着ツール４０によって第２の端子２５に圧力が加えられる。
【００２９】
本実施形態によれば、第２の端子２５の上記他の部分（中央部）と第１の端子１６との間に塗布されていた半田３０を第２の端子２５の第１の端部２５ａの方向及び第２の端部２５ｂの方向（図中の矢印方向）に逃がすことにより、溶融した余剰の半田がＹ軸方向にはみ出して隣り合う端子をショートする半田ブリッジの発生を抑制することができる。
【００３０】
そのために、第２の工程において、平面視で複数の第２の端子２５の第１の端部２５ａと第２の端部２５ｂとの間に位置するフレキシブル基板２０の所定の領域に熱圧着ツール４０を接触させるようにしても良い。なお、本願において、「平面視」とは、リジッド基板１０の底面に垂直な方向から各部を透視することを言う。
【００３１】
それにより、熱圧着ツール４０が接触しないフレキシブル基板２０の領域に設けられた第１の端部２５ａ及び第２の端部２５ｂがリジッド基板１０から離間して、半田逃がし構造２６及び２７を形成することができる。十分な大きさの半田逃がし構造２６及び２７を形成するために、熱圧着ツール４０のＸ軸方向における長さは、図１に示すリジッド基板１０の第１の端子１６に塗布された半田３０のＸ軸方向における長さの１／２以下とすることが望ましく、１／３以下とすることがさらに望ましい。
【００３２】
本実施形態におけるように、第１のプリント配線基板がリジッド基板１０であり、第２のプリント配線基板がフレキシブル基板２０である場合には、フレキシブル基板２０に熱圧着ツール４０を接触させることにより、フレキシブル基板２０が容易に変形するので、半田逃がし構造２６及び２７を容易に形成することができる。
【００３３】
図３は、図１に示すリジッド基板の平面図である。図３に示すように、リジッド基板１０の主面の第１の領域（図中の左右領域）は、ソルダーレジスト１３で覆われている。ソルダーレジスト１３で覆われていないリジッド基板１０の主面の第２の領域（図中の中央領域）において、Ｘ軸方向を長軸方向とする複数の第１の端子１６が、第１の端子１６の短軸方向（Ｙ軸方向）に沿って配置されている。また、複数の第１の端子１６の各々は、第１の端子１６の長軸方向に第１の端部１６ａ及び第２の端部１６ｂを含んでいる。
【００３４】
ソルダーレジスト１３の下層には、第１の端子１６を構成する導電パターン１２（図１）が延在している。第１の端子１６の中央部の幅は、第１の端子１６の第１の端部１６ａ及び第２の端部１６ｂの各々の幅よりも大きく設定されている。リジッド基板１０の第１の端子１６には、半田３０（図１）が塗布される。
【００３５】
図４は、図１に示すフレキシブル基板の底面図である。図４に示す例においては、フレキシブルテープ２１（図１）が半透明であり、フレキシブルテープ２１を通して見える導電パターン２２及びソルダーレジスト２３が示されている。図４に示すように、フレキシブル基板２０の主面の第１の領域（図中の左側領域）は、ソルダーレジスト２３で覆われている。ソルダーレジスト２３で覆われていないフレキシブル基板２０の主面の第２の領域（図中の右側領域）において、Ｘ軸方向を長軸方向とする複数の第２の端子２５が、第２の端子２５の短軸方向（Ｙ軸方向）に沿って配置されている。また、複数の第２の端子２５の各々は、第２の端子２５の長軸方向に第１の端部２５ａ及び第２の端部２５ｂを含んでいる。
【００３６】
図４に示す例においては、ソルダーレジスト２３の下層に延在している導電パターン２２の幅が大きく設定されているので、第２の端子２５の第１の端部２５ａの幅は、第２の端子２５の中央部の幅よりも大きくなっている。一方、第２の端子２５の第２の端部２５ｂの幅は、第２の端子２５の中央部の幅よりも小さく設定されている。
【００３７】
図５は、リジッド基板上にフレキシブル基板が配置された状態を示す平面図である。図５に示すように、リジッド基板１０の複数の第１の端子１６とフレキシブル基板２０の複数の第２の端子２５とが半田３０（図１）を介して向き合うように、リジッド基板１０に対してフレキシブル基板２０が位置合せされる。
【００３８】
図６は、リジッド基板上にフレキシブル基板が熱圧着された状態を示す平面図である。図６においては、熱圧着ツール４０の外形が破線で示されると共に、フレキシブル基板２０の複数の第２の端子２５からはみ出した半田３０がドットで示されている。このように、熱圧着ツール４０によって第２の端子２５の中央部に圧力を加えて、半田３０を第２の端子２５の中央部から両端部の方向に逃がすことにより、溶融した余剰の半田がＹ軸方向にはみ出して隣り合う端子をショートする半田ブリッジの発生を抑制することができる。
【００３９】
＜プリント配線基板＞
上記の製造方法によって、図２及び図６に示すような複合的なプリント配線基板（複合モジュール）が製造される。本発明の一実施形態に係るプリント配線基板は、複数の第１の端子１６が設けられたリジッド基板１０と、複数の第２の端子２５が設けられたフレキシブル基板２０と、複数の第１の端子１６と複数の第２端子２５とをそれぞれ電気的に接続する半田３０とを備えている。
【００４０】
フレキシブル基板２０において、複数の第２の端子２５は、第２の端子２５の短軸方向（Ｙ軸方向）に沿って配列されている。また、複数の第２の端子２５の各々は、第２の端子２５の長軸方向（Ｘ軸方向）に第１の端部２５ａ及び第２の端部２５ｂを含んでいる。ここで、リジッド基板１０の主面を基準として、フレキシブル基板２０の第２の端子２５の第１の端部２５ａ及び第２の端部２５ｂの各々の高さが、第２の端子２５の他の部分（中央部）の高さよりも高くなっている。即ち、フレキシブル基板２０の第２の端子２５の第１の端部２５ａ及び第２の端部２５ｂの各々とリジッド基板１０との間の距離が、第２の端子２５の他の部分（中央部）とリジッド基板１０との間の距離よりも大きくなっている。
【００４１】
本実施形態によれば、フレキシブル基板２０の第２の端子２５は、少なくとも第１の端部２５ａ及び第２の端部２５ｂにおいてリジッド基板１０に対する傾斜角α（α≠０°）を伴って、リジッド基板１０の第１の端子１６に接続されることになる。従って、フレキシブル基板２０をリジッド基板１０から引き剥がす方向（例えば、上下方向）の力がフレキシブル基板２０とリジッド基板１０との間に加えられたとしても、第２の端子２５の第１の端部２５ａ及び第２の端部２５ｂにおける応力の集中を緩和して、プリント配線基板（複合モジュール）を破壊され難くすることができる。
【００４２】
図７は、本発明の一実施形態に係るプリント配線基板における端子のピッチの例を示す平面図である。図７に示す例においては、リジッド基板１０の第１の端子１６の幅が、約０．３５ｍｍであり、隣り合う端子間の距離が、約０．１５ｍｍである。また、フレキシブル基板２０の第２の端子２５の幅（最大値）が、約０．２ｍｍであり、隣り合う端子間の距離（最小値）が、約０．３ｍｍである。
【００４３】
従って、第１の端子１６及び第２の端子２５のピッチは、約０．５ｍｍとなる。さらに、第１の端子１６及び第２の端子２５のピッチを、約０．３ｍｍまで縮小することも可能である。本実施形態によれば、半田ブリッジの発生が抑制されるので、隣り合う端子間の距離を小さくしてファインピッチ化することにより、プリント配線基板（複合モジュール）を高集積化することができる。
【００４４】
上記の実施形態においては、第１のプリント配線基板がリジッド基板であり、第２のプリント配線基板がフレキシブル基板である場合について説明したが、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、第１のプリント配線基板がフレキシブル基板であっても良いし、又は、第２のプリント配線基板がリジッド基板であっても良い。このように、当該技術分野において通常の知識を有する者によって、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…リジッド基板、１１…基材部、１２…導電パターン、１３…ソルダーレジスト、１４…ニッケルメッキ膜、１５…金メッキ膜、１６…第１の端子、１６ａ…第１の端部、１６ｂ…第２の端部、２０…フレキシブル基板、２１…フレキシブルテープ、２２…導電パターン、２３…ソルダーレジスト、２４…金メッキ膜、２５…第２の端子、２５ａ…第１の端部、２５ｂ…第２の端部、２６、２７…半田逃がし構造、３０…半田、４０…熱圧着ツール。
【図１】
2017224699.tif 000003
【図２】
2017224699.tif 000004
【図３】
2017224699.tif 000005
【図４】
2017224699.tif 000006
【図５】
2017224699.tif 000007
【図６】
2017224699.tif 000008
【図７】
2017224699.tif 000009