(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質基板上に形成された配線パターンの端子部と、
軟質基板上に形成された配線パターンの端子部とのハンダ付けにより接続される第１接続部を加熱する第１加熱部材と、
上記第１接続部に近接した上記硬質基板と軟質基板との熱接着テープにより接続される第２接続部を加熱する第２加熱部材とを有し、
上記第１加熱部材及び第２加熱部材を、同時に上記軟質基板側から第１接続部及び第２接続部に所定の圧力で押圧させて、加熱接続する加熱接続装置において、
上記第１加熱部材の押圧面と第２加熱部材の押圧面との間には、上記第２接続部が加圧される時に、熱接着テープの接着剤が所定の接続強度が得られる厚みとなるように設定された段差が形成され、
上記硬質基板上に形成された配線パターンを保護する保護層が、当該硬質基板に形成されると共に、上記軟質基板上に形成された配線パターンを保護する保護層が、当該軟質基板に形成されているとき、
上記段差は、
上記熱接着テープの厚み＋上記硬質基板側の保護層の厚み＋上記軟質基板側の保護層の厚み−（上記硬質基板側の配線パターンの厚み＋上記軟質基板側の配線パターンの厚み）／２
を満たす高さに設定されていることを特徴とする加熱接続装置。
【請求項２】
上記第１及び第２加熱部材は、それぞれ抵抗値が異なる抵抗体からなり、各抵抗体は電気的に並列に接続されていることを特徴とする請求項１記載の加熱接続装置。
【請求項３】
上記第１及び第２加熱部材には、パルスヒート方式で加熱に必要な電力が供給されることを特徴とする請求項１または２に記載の加熱接続装置。
【請求項４】
上記第１及び第２加熱部材を冷却する冷却手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の加熱接続装置。
【請求項５】
硬質基板上に形成された配線パターンの端子部と、軟質基板上に形成された配線パターンの端子部とをハンダにより加熱接続し、上記端子部同士の接続部の近接位置で上記硬質基板と軟質基板とを熱接着テープにより加熱接続する加熱接続方法において、
上記硬質基板上に形成された配線パターンを保護する保護層が、当該硬質基板に形成されると共に、上記軟質基板上に形成された配線パターンを保護する保護層が、当該軟質基板に形成されているとき、
上記端子部同士を仮圧着する第１の工程と、
上記硬質基板と軟質基板とを仮圧着する第２の工程と、
上記第１及び第２の工程において仮圧着された部位に対して、それぞれ予め設定した圧力及び温度、且つ、上記熱接着テープの接着剤が熱接着テープの厚み＋硬質基板側の保護層の厚み＋軟質基板側の保護層の厚み−（硬質基板側の配線パターンの厚み＋軟質基板側の配線パターンの厚み）／２に相当する厚みとなるように同時に加圧・加熱する第３の工程とを含むことを特徴とする加熱接続方法。
【請求項６】
さらに、上記第３の工程において予め設定された時間経過後に、加圧・加熱された部位を冷却する第４の工程とを含むことを特徴とする請求項５記載の加熱接続方法。
【請求項７】
請求項１記載の加熱接続装置の第１加熱部材によって、硬質基板上に形成された配線パターンの端子部と、軟質基板上に形成された配線パターンの端子部とがハンダ付けにより接続される第１接続部と、
請求項１記載の加熱接続装置の第２加熱部材によって、上記第１接続部に近接した上記硬質基板と軟質基板とが熱接着テープにより接続される第２接続部とを有し、
上記第２接続部内での熱接着テープの接着剤の厚みは、上記第１加熱部材の押圧面と第２加熱部材の押圧面との間に形成された段差に相当していることを特徴とする軟質基板と硬質基板との接続構造。
【請求項８】
硬質基板上に形成された配線パターンの端子部と、
軟質基板上に形成された配線パターンの端子部とのハンダ付けにより接続される第１接続部を加熱する第１加熱部材と、
上記第１接続部に近接した上記硬質基板と軟質基板との熱接着テープにより接続される第２接続部を加熱する第２加熱部材とを有し、
上記第１加熱部材及び第２加熱部材を、同時に上記軟質基板側から第１接続部及び第２接続部に所定の圧力で押圧させて、加熱接続する加熱接続装置において、
上記第１加熱部材の押圧面と第２加熱部材の押圧面との間には、上記第２接続部が加圧される時に、熱接着テープの接着剤が所定の接続強度が得られる厚みとなるように設定された段差が形成され、
上記第１及び第２加熱部材は、それぞれ抵抗値が異なる抵抗体からなり、各抵抗体は電気的に並列に接続されていることを特徴とする加熱接続装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶モジュール等の電子部品や産業機器、電化機器、精密機器等に用いられているフレキシブル基板と硬質基板との接続のための加熱接続装置及び加熱接続方法並びに軟質基板と硬質基板との接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶モジュール等の電子部品等では、軟質基板としてのフレキシブル基板（ＦＰＣ）と硬質基板（プリント基板等）とが、各基板の端子同士をハンダ付けすることにより電気的に接合されている。
【０００３】
ところが、フレキシブル基板と硬質基板との接続後、様々な工程、あるいは最終製品化された後の使用時において、フレキシブル基板に引っ張りやねじれといった何らかのストレスが加えられた場合に、端子部のハンダが剥がれて電気的な断線が生じる可能性がある。
【０００４】
そこで、上記のような電気的な断線を防止する為に、フレキシブル基板と硬質基板との接合時に、端子同士のハンダ付けの他に、このハンダ付け部分の近傍に、ハンダ付けされた端子列と平行に熱圧着テープを設けて、フレキシブル基板と硬質基板とを接続する措置が講じられている。
【０００５】
通常、ハンダ付けに必要な温度と熱圧着テープとの接合に必要な温度は異なるので、各接続部において異なる温度で接続する必要がある。そこで、従来では、一つの加熱治具（ヒーターチップ）を用いて以下のようにして、フレキシブル基板と硬質基板とを接合していた。
【０００６】
まず、ヒーターチップをハンダ付け端子列部分に、フレキシブル基板のベースフィルムを介して接触させ、ハンダ付けを行った後、ヒーターチップを冷却してはんだを冷却・固化させる（ハンダ付け処理）。
【０００７】
次いで、はんだが固化した後、ヒーターチップを上昇させて熱圧着テープ部接続位置に移動させ、熱圧着テープの最適温度に切り替えてテープの熱圧着を行う（熱圧着処理）。
【０００８】
なお、上記の方法でフレキシブル基板と硬質基板とを接続する場合、接続にかかる時間を短縮するには、ヒーターチップの温度切り替えを迅速に行う必要がある。したがって、上記のヒーターチップには、パルスヒート方式で電力が供給されている。
【０００９】
しかしながら、上記のように一つのヒーターチップを用いてハンダ付け処理と熱圧着処理とを別々に行った場合、上述のようにパルスヒート方式によりヒーターチップに電力を供給して加熱温度の切り替えを迅速に行うようにしても、２回の接続処理を行う必要があるので、工数が増加してスループットの低下を招くという問題が生じる。
【００１０】
そこで、例えば特開平７−１９３３６２号公報には、一つのヒーターツール（ヒーターチップ）によって、ハンダ付け処理と熱圧着処理とを同時に行う技術が開示されている。
【００１１】
上記公報では、ヒーターツールの加熱面に、熱圧着処理に使用される接着剤の厚み分の段差を設け、段差の低い方で熱圧着処理を行い、段差の高い方でハンダ付け処理を行うようにして、ハンダ付け処理と熱圧着処理とを同時に一括して行うようにしている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、硬質基板には、一般にＣｕ等からなる配線パターンが表面に形成され、その上に保護層としてソルダーレジストが形成されている。なお、このソルダーレジストは、フレキシブル基板の端子部と接続する端子部には形成されていない。
【００１３】
一方、フレキシブル基板においても、硬質基板と接続する側の表面にＣｕ等からなる配線パターンが形成され、その上に保護層としてカバーレイが設けられている。なお、このカバーレイは、硬質基板の端子部と接続する端子部には形成されていない。
【００１４】
また、熱接着テープは、通常、硬質基板のソルダーレジストとフレキシブル基板のカバーレイとの間での接続に使用される。このため、フレキシブル基板と硬質基板との端子部同士の接続部分と、フレキシブル基板と硬質基板との熱接着テープによる接続部分との段差は、熱接着テープの厚み（接着剤の厚み）に、フレキシブル基板表面のカバーレイの厚みと、硬質基板表面のソルダーレジストの厚み等を加える必要がある。
【００１５】
したがって、上記公報のように、ヒーターツールの段差を、熱圧着に必要な接着剤の厚み分に設定しているだけでは、該ヒーターツールの段差は、実際に考慮しなければならない段差よりも低くなる。このため、熱圧着時に、接着剤に対して必要以上に圧力が加わることになるので、接着剤が熱圧着部から溢れ出して該熱圧着部での熱接着テープの厚み、すなわち接着剤の厚みが薄くなり、接着強度が低下する。
【００１６】
また、接着剤が熱圧着部から溢れ出すと、ヒーターチップを汚染するという不具合も生じる。
【００１７】
このように、フレキシブル基板と硬質基板との間において熱圧着部分の接着強度が低下すれば、熱圧着部分において、フレキシブル基板が硬質基板から剥がれ易くなり、これに伴って、ハンダ付け部分の端子の断線も生じ易くなるという問題が生じる。
【００１８】
本発明は、上記の各問題点を解決するためのものであって、その目的は、ハンダ付け処理と熱圧着処理とを同時に行う場合に、各処理部の接続強度を高めることにより、接続処理後において、フレキシブル基板（軟質基板）が硬質基板から剥がれる虞のない加熱接続装置及び加熱接続方法並びに軟質基板と硬質基板との接続構造を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の加熱接続装置は、硬質基板上に形成された配線パターンの端子部と、軟質基板上に形成された配線パターンの端子部とのハンダ付けにより接続される第１接続部を加熱する第１加熱部材と、上記第１接続部に近接した上記硬質基板と軟質基板との熱接着テープにより接続される第２接続部を加熱する第２加熱部材とを有し、上記第１加熱部材及び第２加熱部材を、同時に上記軟質基板側から第１接続部及び第２接続部に所定の圧力で押圧させて、加熱接続する加熱接続装置において、上記第１加熱部材の押圧面と第２加熱部材の押圧面との間には、上記第２接続部が加圧される時に、熱接着テープの接着剤が所定の接続強度が得られる厚みとなるように設定された段差が形成されていることを特徴としている。
【００２０】
上記の構成によれば、第１加熱部材の押圧面と第２加熱部材の押圧面との間には、上記第２接続部が加圧される時に、熱接着テープの接着剤が所定の接続強度が得られる厚みとなるように設定された段差が形成されていることで、第１接続部におけるハンダ付け処理と第２接続部における熱圧着処理とを同時に行った場合の、第２接続部における軟質基板と硬質基板との接続強度を確保することができる。
【００２１】
したがって、ハンダ付け処理と熱圧着処理とを同時に行う場合に、各処理部における接続強度を高めることにより、接続処理後において、軟質基板が硬質基板から剥がれるという問題を無くすことができる。
【００２２】
ここで、上記の所定の接続強度とは、硬質基板に接着された軟質基板がどれだけの強さで剥離されるかを示すものであり、軟質基板と硬質基板の使用環境等によって適宜設定されるものである。
【００２３】
また、一般に、熱接着テープや接着剤の接着強さは素材の粘弾性に強く依存し、接着剤の弾性率が増すと、せん断接着強さは上昇するが、剥離強度は低下する。また、接着剤の厚みが増すと、せん断接着強さは低下するが、剥離強度は上昇する。
【００２４】
これにより、熱接着テープの接着剤の厚みは、接着前後でできるだけ変わらないようにする必要がある。つまり、上記熱接着テープの接着剤の厚みは、該熱接着テープの接着剤が所定の接続強度が得られる厚みであることが必要となる。
【００２５】
したがって、上記の第２接続部が加圧される時に、熱接着テープの接着剤が所定の接続強度が得られる厚みは、例えば、第１加熱部材と第２加熱部材との押圧面における段差を以下のように設定することにより得ることができる。
【００２６】
通常、配線パターンが表面に形成された硬質基板や軟質基板においては、配線パターンを保護するための保護層が設けられている。また、この保護層は、各基板の接続部分である端子部には形成されない。したがって、硬質基板と軟質基板とを貼り合わせたときの、第１接続部と第２接続部との実際の段差は、熱接着テープの厚みと、各基板の保護層の厚みとを加えた厚みに相当する高さとなる。
【００２７】
ところが、実際の接続時には第１接続部及び第２接続部は加圧されるので、熱接着テープの接着剤が圧力により押しつぶされる量も考慮する必要がある。この接着剤が押しつぶされる量に相当する高さを実際の段差から引く必要がある。
【００２８】
また、押しつぶされた接着剤は、第２接続部の各基板の配線パターンによって生じる保護層の窪み部分に入り込む。したがって、熱接着テープが圧力に押しつぶされた場合、該熱接着テープの接着剤が逃げる先の空間が各基板の配線パターン間の空間となるので、接着剤が押しつぶされる量に相当する厚みは、硬質基板側の配線パターンの厚みと軟質基板側の配線パターンの厚みとを加えて２で割った値に設定すればよいことになる。
【００２９】
しかも、上述のように、加圧時に、第２接続部の各基板表面の窪み部分に接着剤が入り込めば、接着剤が各基板と接触する面積が大きくなり接着強度が増す。
【００３０】
以上のことから、上記段差は、
熱接着テープの厚み＋硬質基板側の保護層の厚み＋軟質基板側の保護層の厚み−（硬質基板側の配線パターンの厚み＋軟質基板側の配線パターンの厚み）／２によって求めることができる。
【００３１】
上記記第１及び第２加熱部材は、それぞれ抵抗値が異なる抵抗体からなり、各抵抗体は電気的に並列に接続されていてもよい。
【００３２】
この場合、第１及び第２加熱部材を構成する２つの抵抗体が電気的に並列に接続されていることで、両抵抗体に流れる電流は、各抵抗体の抵抗値に基づいて比例配分され、各抵抗体において異なる発熱量、すなわち異なる加熱温度にすることができる。
【００３３】
したがって、一つの電源回路で２つの抵抗体の発熱量、すなわち第１及び第２加熱部材の加熱温度を同時に制御することが可能となる。
【００３４】
上記の抵抗体における抵抗値は、ハンダ付け処理部と熱圧着処理部での発熱量（加熱温度）が最適になるように選択される。例えば、用いる熱接着テープの接着剤の素材やハンダの種類等に合わせて様々な抵抗値の抵抗体を用意しておき、必要に応じて取り替えて各加熱部材として使用することが考えられる。
【００３５】
また、上記各加熱部材の加熱に必要な電力を、パルスヒート方式で供給してもよい。
【００３６】
この場合、各加熱部材にパルスヒート方式で電力が供給されることで、必要な時に電力の供給・停止を行うことができる。つまり、加熱が必要なときに電力を供給し加熱部材を迅速に加熱し、加熱が必要でなくなったときに電力の供給を停止することで、加熱部材を迅速に冷却することができる。
【００３７】
これにより、ハンダ付け処理部において、ハンダの温度を迅速に溶融温度まで上げて、ハンダ付け処理完了後には、ハンダを迅速に冷却・固化させることができる。
【００３８】
したがって、パルスヒート方式によって電力を供給すれば、ハンダの溶融及び冷却・固化を迅速に行うことが可能となるので、第１接続部においてハンダが冷却・固化した後に第１加熱部材を引き上げても時間の消費は少なくて済む。しかも、ハンダが冷却・固化した後に第１加熱部材を引き上げるので、ハンダ付け処理部の接続を確実に行うことができる。
【００３９】
さらに、上記第１及び第２加熱部材を冷却する冷却手段を設けてもよい。
【００４０】
この場合、第１及び第２加熱部材を冷却する冷却手段が設けられていることで、加熱状態の第１及び第２加熱部材を強制的に冷却することが可能となる。これにより、例えば、硬質基板と軟質基板の加熱接続完了時に、上記第１加熱部材および第２加熱部材を強制的に冷却すれば、溶融ハンダを迅速に冷却・固化させることができる。
【００４１】
このように、加熱接続完了時に、ハンダを確実に冷却・固化させることができれば、第１接続部における接続強度を強固なものにすることができる。
【００４２】
また、第１及び第２加熱部材を冷却する冷却手段が設けられていることで、加熱接続完了後の溶融ハンダの冷却・固化にかかる時間を短縮でき、結果として、硬質基板と軟質基板との加熱接続にかかる時間を短縮することができる。
【００４３】
しかも、加熱状態の加熱部材を冷却手段で強制的に冷却することができるので、例えばコンスタントヒート方式により加熱部材に電力が供給される場合のように、加熱部材が常時加熱されていても、溶融状態のハンダを冷却・固化しようとする時に、冷却手段で強制的に加熱部材を冷却すれば、パルスヒート方式で加熱部材に電力を供給する場合のような加熱接続の制御が可能となる。
【００４４】
ハンダ側と熱圧着側のヒーターは各々独立に設けられ、独立に制御されることもある。
【００４５】
また、冷却手段は、第１及び第２加熱部材に対して、個別に冷却制御を行ってもよい。この場合、第１加熱部材と第２加熱部材との設定温度の差が大きい場合に、各加熱部材を効率よく冷却することができる。
【００４６】
また、冷却手段によって、第１及び第２加熱部材を同時に冷却するように制御してもよい。この場合、冷却手段による冷却制御に必要な構成を簡略化できるので、結果として、加熱接続装置の構成を簡略化できる。
【００４７】
本発明の加熱接続方法は、硬質基板上に形成された配線パターンの端子部と、軟質基板上に形成された配線パターンの端子部とをハンダにより加熱接続し、上記端子部同士の接続部の近接位置で上記硬質基板と軟質基板とを熱接着テープにより加熱接続する加熱接続方法において、上記端子部同士を仮圧着する第１の工程と、上記硬質基板と軟質基板とを仮圧着する第２の工程と、上記第１及び第２の工程において仮圧着された部位に対して、それぞれ予め設定した圧力及び温度、且つ、上記熱接着テープの接着剤が所定の接続強度が得られる厚みとなるように同時に加圧・加熱する第３の工程と、上記第３の工程において予め設定された時間経過後に、加圧・加熱された部位を冷却する第４の工程とを含むことを特徴としている。
【００４８】
上記の構成によれば、ハンダ付け処理及び熱圧着処理による各接続処理を確実に行うことが可能となり、且つ軟質基板と硬質基板との熱接着テープによる接続部分の該熱接着テープの接着剤の厚みが所定の接続強度が得られる厚みになるので、硬質基板と軟質基板との接続強度が向上し、より信頼性の高い製品を供給することが可能となる。
【００４９】
本発明の軟質基板と硬質基板との接続構造は、上記加熱接続装置の第１加熱部材によって、硬質基板上に形成された配線パターンの端子部と、軟質基板上に形成された配線パターンの端子部とがハンダ付けにより接続される第１接続部と、上記加熱接続装置の第２加熱部材によって、上記第１接続部に近接した上記硬質基板と軟質基板とが熱接着テープにより接続される第２接続部とが形成され、上記第２接続部内での熱接着テープの厚みは、上記第１加熱部材の押圧面と第２加熱部材の押圧面との間に形成された段差、すなわち、熱接着テープの接着剤が所定の接続強度が得られる厚みに相当していることを特徴としている。
【００５０】
上記構成によれば、熱接着テープの接着剤の厚みは、該熱接着テープの接着剤が所定の接続強度が得られる厚みであるので、第１接続部でのハンダ付けによる接続強度を確保しつつ、第２接続部での接着強度を確保することができる。すなわち、軟質基板が硬質基板から容易に剥がれるという不具合を無くすことができる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について説明すれば、以下の通りである。
【００５２】
まず、本願発明の概要を図１を参照しながら以下に説明する。
【００５３】
本実施の形態にかかる加熱接続装置は、図１に示すように、加熱手段としてのヒーターチップ１０１を有している。このヒーターチップ１０１によって、硬質基板１上にフレキシブル基板４を加熱接続するようになっている。
【００５４】
上記硬質基板１の接続部分には、該硬質基板１上に設けられた回路（図示せず）に接続された端子部３と、この端子部３と並列に熱接着テープ８とが設けられている。
【００５５】
上記端子部３は、フレキシブル基板４の端子部（図示せず）とハンダ付けにより接続され、上記熱接着テープ８は、フレキシブル基板４の端子部以外の部分に加熱圧着により接続されるようになっている。
【００５６】
上記硬質基板１としては、ガラスエポキシ製のプリント基板が用いられるが、これに限定されず、フェノール樹脂、紙エポキシ樹脂等の硬質絶縁基板であってもよい。
【００５７】
上記フレキシブル基板４を構成するベースフィルムとしては、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂等が用いられる。
【００５８】
また、上記フレキシブル基板４(軟式基板）には、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）製のＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）を用いてもよい。
【００５９】
上記熱接着テープ８としては、繊維基材にＳＢＲ系の接着剤をコーティングしたものが用いられる。
【００６０】
なお、軟質基板としては、上記のフレキシブル基板４の代わりに、ＬＳＩを実装したＴＣＰであってもよい。
【００６１】
上記ヒーターチップ１０１は、上記硬質基板１の端子部３とフレキシブル基板４の端子部とをハンダ付けするための第１加熱部（第１加熱部材）１０２と、上記硬質基板１の熱接着テープ８とフレキシブル基板４とを加熱圧着するための第２加熱部（第２加熱部材）１０３とを有している。
【００６２】
上記第１加熱部１０２と第２加熱部１０３とは、一体的に設けられ、かつ、個別に温度設定が可能となっている。具体的には、第１加熱部１０２と第２加熱部１０３とを抵抗値の異なる部材で構成し、それぞれに同一電源から電流を供給し、温度設定を異ならせるようにしている。この詳細については後述する。
【００６３】
上記ヒーターチップ１０１の第１加熱部１０２の表面には、熱電対１２が溶接されており、該第１加熱部１０２表面温度を測定するようになっている。この場合、第１加熱部１０２を熱電対１２によって測定するだけで、第１加熱部１０２および第２加熱部１０３の温度を制御することが可能となるので、第２加熱部１０３側には熱電対を設ける必要はない。
【００６４】
また、上記第１加熱部１０２と第２加熱部１０３との間には、段差部１０４が形成されている。この段差部１０４は、硬質基板１とフレキシブル基板４との圧着時において、硬質基板１の熱接着テープ８とフレキシブル基板４との接続（熱圧着処理）に使用される第２加熱部１０３が、硬質基板１の端子部３とフレキシブル基板４の端子部との接続（ハンダ付け処理）に使用される第１加熱部１０２よりも低くなるように設計されている。この場合の段差は、硬質基板１上の熱接着テープ８の厚み等を考慮して設定されるものとし、この詳細については後述する。
【００６５】
なお、以下の説明において、硬質基板１の端子部３とフレキシブル基板４の端子部との接続部分（第１接続部）をハンダ付け処理部と称し、また、硬質基板１の熱接着テープ８とフレキシブル基板４との接続部分（第２接続部）を熱圧着処理部と称する。
【００６６】
上記構成のヒーターチップ１０１を用いて硬質基板１とフレキシブル基板４とを接続する場合について説明する。このヒーターチップ１０１は、パルスヒート方式によって加熱制御されるものとする。
【００６７】
まず、硬質基板１の端子部３およびフレキシブル基板４の端子部に予備ハンダし、この少なくとも一方の予備ハンダした部分にフラックスを塗布し、フレキシブル基板４の端子部を硬質基板１の対向する端子部３にあらかじめ圧力又は加熱により仮圧着する。
【００６８】
次に、硬質基板１とフレキシブル基板４とを仮圧着した状態で、ヒーターチップ１０１によって所定の圧力を付与して加熱圧着する。
【００６９】
すなわち、ヒーターチップ１０１は、第１加熱部１０２の圧着面１０２ａとフレキシブル基板４の端面４ａとを揃えるように、フレキシブル基板４側から硬質基板１に向かって加圧する。このとき、ヒーターチップ１０１に対する電流がＯＮとなり、フレキシブル基板４と硬質基板１との間のハンダ部の温度がハンダの融点よりも３０℃から７０℃程度高い温度となるようにヒーターチップ１０１の第１加熱部１０２の温度設定を行い、所定の時間、ハンダ付け処理部と同時に熱圧着処理部を圧着する。
【００７０】
上記の圧着時には、ハンダ付け処理部の圧着部の高さがストッパーとなり、ヒーターチップ１０１の第２加熱部１０３の圧着面１０３ａによる熱圧着処理部における熱接着テープ８の接着剤が流れ出すような圧力は付与されない。このため、フレキシブル基板４のカバーレイと硬質基板１のレジスト部に熱接着テープ８の材料（接着剤）が濡れなじむようになり、フレキシブル基板４と硬質基板１との間の熱圧着処理部におけるファン・デル・ワールス力が向上し、従来の接続部分よりも凝集力が増し、十分な接続強度が得られる。
【００７１】
続いて、所定時間経過後、ヒーターチップ１０１に対する電流がＯＦＦされ、あらかじめ設定している温度になるまで、すなわち冷却完了となるまで加圧着状態で保持される。
【００７２】
上記のようにして加熱圧着処理した場合、硬質基板１とフレキシブル基板４との接続部分においてヒーターチップ１０１の加圧による窪みもなく、従来のように一つのヒーターチップによって２箇所の接続を行っていた場合に比べて２倍程度の強度向上となった。
【００７３】
次に、上記構成のヒーターチップ１０１に代えて、図２に示すヒーターチップ２０１を用いた場合について説明するとともに、このヒーターチップ２０１を備えた加熱接続装置全体の説明を行う。
【００７４】
上記ヒーターチップ２０１は、ヒーターチップ１０１と同様に、ハンダ付け処理用の第１加熱部２０２と、熱圧着処理用の第２加熱部２０３とを有している。
【００７５】
上記ヒーターチップ２０１は、モリブデン、チタン等の材料を用い、各加熱部において異なる抵抗値を示すように設計されている。この設計についての詳細は後述する。
【００７６】
また、上記第１加熱部２０２と第２加熱部２０３とは、前記のヒーターチップ１０１の第１加熱部１０２と第２加熱部１０３との間の段差部１０４と同様に段差部１１が設けられている。すなわち、第２加熱部２０３の圧着面２０３ａは、図３に示すように、フレキシブル基板４と硬質基板１との接着面側に対して第１加熱部２０２の圧着面２０２ａよりも低くなるように段差部１１が設計されている。
【００７７】
ここで、上記段差部１１の設計について説明する。
【００７８】
上記硬質基板１は、図４に示すように、基板１ａ上に銅箔からなるパターン（配線パターン）層１ｂが形成され、さらに、このパターン層１ｂ上にはソルダーレジストからなる絶縁保護膜２が形成された構造となっている。なお、この絶縁保護膜２は、パターン層１ｂの端子部３となる領域には形成されていない。
【００７９】
上記端子部３は、パターン層１ｂ上のニッケルメッキ部３２上に金メッキ部３１が形成された構造となっている。
【００８０】
また、上記硬質基板１の絶縁保護膜２の所定の位置には、熱接着テープ８が設けられている。
【００８１】
一方、フレキシブル基板４は、ベースフィルム４１上にＣｕからなる配線パターン層４２が形成され、さらに、配線パターン層４２上には保護層としてのカバーレイ６が設けられている。なお、配線パターン層４２の露出部分には、硬質基板１の端子部３に接続する端子部７が形成されている。
【００８２】
上記カバーレイ６は、カバーレイ本体（ポリイミド）６２をカバーレイ接着剤６１によって配線パターン層４２に接着されている。このカバーレイ６は、硬質基板１上の熱接着テープ８により接着される。
【００８３】
上記構成のフレキシブル基板４を硬質基板１に仮圧着した場合、硬質基板１上の絶縁保護膜２および熱接着テープ８とフレキシブル基板４上のカバーレイ６との重なり部分が、硬質基板１の端子部３とフレキシブル基板４の端子部７との接触部分より盛り上がっている。
【００８４】
したがって、図４に示すように、フレキシブル基板４と硬質基板１との接続構造を構成する、第１接続部となるＦＰＣはんだ付け端子部５１と第２接続部となる熱接着テープ部５２は、フレキシブル基板４側では、カバーレイ接着剤６１、カバーレイ６２、硬質基板１側では、ソルダーレジストからなる絶縁保護膜２、熱接着テープ８の厚みの総和の段差が生じる。
【００８５】
一方、熱圧着テープや接着剤の接着強さは素材の粘弾性に強く依存し、接着剤の弾性率が増すとせん断接着強度は上昇するが、剥離強度は低下する。また、接着剤の厚みが増すとせん断接着強度は低下するが剥離強度は上昇する特性を持っている。
【００８６】
従来の接続方法では、熱接着テープ部５２の圧着を、ＦＰＣはんだ付け端子部５１の加熱とは別に、単独で加熱接着するので、熱接着テープ８が薄くなり、凝集力（ファンデルワールス力）が低下し接着強度（剥離強度）が低下する。
【００８７】
従って、接着強度を確保するには、熱接着テープ８の加熱圧着後の残存厚みをなるべく圧着前の厚みに近く厚くし、且つ図１４にする必要が有る。
【００８８】
具体的には、図１４に示すように、フレキシブル基板４と硬質基板１のそれぞれの銅箔パターン（Ｃｕパターン４２、銅箔１ｂ）間に、熱接着テープ８が溶けて充填する様にし、且つ、熱接着テープ８残存厚みが残るように考慮した厚みになるように、フレキシブル基板４のベースフィルム４１、カバーレイ６２、カバーレイ接着剤６1の厚みと、硬質基板１の絶縁保護膜２の厚みとを足した厚みの段差を設ける。
【００８９】
したがって、段差部１１の段差Ｓは、熱接着テープ８の厚み（ｔ８）、カバーレイ本体６２の厚み（ｔ６２）、カバーレイ接着剤６１の厚み（ｔ６１）、絶縁保護膜２の厚み（ｔ２）、フレキシブル基板４側の配線パターン層４２の厚み（ｔ４２）、硬質基板１側のパターン層１ｂの厚み（ｔ１ｂ）等を考慮して求められる。
【００９０】
すなわち、段差Ｓ＝ｔ８＋ｔ６２＋ｔ６１＋ｔ２−（ｔ４２＋ｔ１ｂ）／２
によって求められる。
【００９１】
ここで、（ｔ４２＋ｔ１ｂ）／２は、熱接着テープ８が圧力により押しつぶされる量を考慮したものであり、押しつぶされた熱接着テープ８の接着剤が逃げる先の空間が配線パターン層４２とパターン層１ｂとの間の空間であると仮定している。
【００９２】
具体的には、熱接着テープ８の厚みとしては、１００μｍ〜１４０μｍが用いられるが、ここでは、１００μｍとする。また、カバーレイ本体６２の厚みは、２５μｍとし、カバーレイ接着剤６１の厚みは２０μｍとする。絶縁保護膜２の厚みは１６μｍとする。さらに、フレキシブル基板４側の配線パターン層４２の厚みは１８μｍとし、硬質基板１のパターン層１ｂの厚みは３６μｍとする。
【００９３】
これらの数値を上記の式に代入して段差部１１の段差Ｓを求めると、
段差Ｓ＝１００＋２５＋２０＋１６−（１８＋３６）／２＝１３４（μｍ）
となる。
【００９４】
ここで、上記段差Ｓは、各部材のスペック内での厚みバラツキ等を考慮して
、１４０μｍ±２０μｍの範囲であるのが好ましい。上記段差Ｓは、１３４μｍであるので、上記の範囲に入っている。
【００９５】
次に、ヒーターチップ２０１の構成の詳細について以下に説明する。
【００９６】
上記ヒーターチップ２０１は、図５に示すように、２つの抵抗体Ｒ１，Ｒ２を並列接続して形成されている。ここで、抵抗体Ｒ１は第１加熱部２０２に相当し、抵抗体Ｒ２は第２加熱部２０３に相当している。
【００９７】
両抵抗体Ｒ１，Ｒ２に流れる電流Ｉ０は、各抵抗体Ｒ１，Ｒ２のそれぞれの抵抗値に基づいて比例配分される。ここでは、抵抗体Ｒ１に流れる電流をＩ１、抵抗体Ｒ２に流れる電流をＩ２とし、それぞれの電流値は異なる。
【００９８】
各々の抵抗体における発熱量、すなわち、加熱温度が、電流の二乗と抵抗値との積によって決まる。これにより、一つの電源回路で２箇所の温度の違う加熱部（第１加熱部２０２、第２加熱部２０３）を同時に制御することが可能となる。
【００９９】
ヒーターチップ２０１の抵抗体Ｒ１，Ｒ２の各抵抗値は、ハンダ付け処理部及び熱圧着処理部において必要とされる発熱量（加熱温度）となるように選択すればよい。例えば、様々な抵抗値のヒーターチップ２０１を用意しておき、使用するはんだや熱接着テープ８に応じて適宜取り替えて使用することが考えられる。
【０１００】
また、上記構成のヒーターチップ２０１では、ハンダ付け処理部においてはんだが冷却・固化した後に引き上げるようになっている。このため、加熱方式としては、パルス状に電流を供給するパルスヒート方式が採用される。
【０１０１】
なお、電流を定常的に供給するコンスタントヒート方式であっても、利用可能である。この場合、ハンダ付け処理部においてハンダ付けが完了する直前に電流供給を停止し、強制的に冷却することにより、上記パルスヒート方式と同様の操作が可能となる。冷却手段を設けた加熱接続装置については後述する。
【０１０２】
一般に、ハンダ付け処理部におけるハンダ付けには、Ｓｎ３７Ｐｂの場合、２１０℃〜２５０℃ぐらいの温度が必要となる。また、熱接着テープによる接続には、１００℃以上の温度が必要となる。但し、フレキシブル基板の熱接着テープが貼りつく部分は、ポリイミド製ベースフィルム銅箔に銅箔の回路を形成してあり、銅箔を保護する為、接着剤によりカバーレイ（ポリイミド製のフィルム）を接着剤により貼り付けてあり、３００℃以上になると接着剤に溶解している気体が発泡してフレキシブル配線基板の外観を損ねる為、３００℃を超えてはいけないという制約がある。したがって、従来では、ヒーターチップで加熱圧着する時、別々の温度にて１回毎圧着する必要があった。
【０１０３】
これに対して、本発明では、上述したように、ハンダ付け処理部と熱圧着処理部とを異なる温度で、かつ同時に加熱圧着できるようにヒーターチップを設計している。
【０１０４】
具体的には、ヒーターチップ２０１の第１加熱部２０２として、図６（ａ）に示すような形状、すなわち、中央部が平坦で、両側に向かって下方に傾斜した長手方向断面が台形となるように成形したモリブデンを用いる。
【０１０５】
また、ヒーターチップ２０１の第２加熱部２０３として、図６（ｂ）に示すような形状、すなわち、中央部が平坦で、両側に向かって下方に傾斜した長手方向断面が台形となるように成形したモリブデンを用いる。
【０１０６】
上記モリブデンの圧着部双方の形状は、ハンダ付け処理部の最適温度領域２１０℃〜２５０℃と、熱圧着処理部の最適接続温度領域１００℃からフレキシブル基板４の耐熱温度３００℃以下の領域とで決まるハンダ付け処理部の加熱温度と熱圧着処理部の最適温度との比で決まる。
【０１０７】
上記ハンダ付け処理部側のモリブデンに流れる電流値は、第１加熱部２０２表面に設けられた熱電対１２によるフィードバック制御によって決まり、熱圧着処理部側のモリブデンに流れる電流値は、ヒーターチップ２０１全体にかかる電圧と熱圧着処理部側のモリブデンの抵抗値とハンダ付け処理部側のモリブデンの抵抗値の除で決まる。
【０１０８】
したがって、ハンダ付け処理部側のモリブデンの温度を何℃に制御した時に熱圧着処理部側のモリブデンを何℃に制御すればよいことが明確になれば、ハンダ付け処理部側と熱圧着処理部側の必要な抵抗比率がある程度計算で導くことができる。ここでは、第１加熱部２０２及び第２加熱部２０３の形状に基づいて、ヒーターチップ２０１における第１加熱部２０２と第２加熱部２０３との間の抵抗比率を以下のようにして求める。
【０１０９】
第１加熱部２０２及び第２加熱部２０３の抵抗値は、モリブデンの抵抗率を、５．７８μΩ・ｃｍとして、抵抗値Ｒ＝抵抗率ρ×長さＬ／断面積Ａで示される計算式によって求める。
【０１１０】
まず、図６（ａ）および図７（ａ）（ｂ）を参照しながら、第１加熱部２０２の抵抗値を求める。この第１加熱部２０２では、中央部とその両側の傾斜部においてそれぞれ抵抗値を求めて、各抵抗値の総和を該第１加熱部２０２における抵抗値とする。
【０１１１】
上記第１加熱部２０２は、長さ２５ｍｍ、厚さ１．６ｍｍのモリブデンからなり、中央部の高さを２．９ｍｍとすれば、該中央部の断面積Ａは１．６×２．９ｍｍ2となる。また、第１加熱部２０２の傾斜部の断面積は、図７（ａ）（ｂ）に示すように、端部の高さが１．７ｍｍであることから、該傾斜部の中央部における高さを２．３ｍｍとして求めると、１．６×２．３ｍｍ2となる。なお、中央部の両側２つの傾斜部の形状は同じとする。
【０１１２】
よって、中央部の長さＬを８ｍｍとすれば、
抵抗値Ｒ＝０．５７８×８／（１．６×２．９）＝０．９９７Ωとなり、
傾斜部の長さＬを６．７ｍｍとすれば、
抵抗値Ｒ＝０．５７８×６．７（１．６×２．３）＝１．０５２３Ωとなる。
【０１１３】
よって、第１加熱部２０２における総抵抗は、中央部の抵抗値＋２×傾斜部の抵抗値＝０．９９７＋２×１．０５２３＝３．１０１６Ωとなる。
【０１１４】
次に、図６（ｂ）を参照しながら、第２加熱部２０３の抵抗値を求める。この第２加熱部２０３も、上記第１加熱部２０２と同様に、中央部とその両側の傾斜部においてそれぞれ抵抗値を求めて、各抵抗値の総和を該第２加熱部２０３における抵抗値とする。
【０１１５】
上記第２加熱部２０３は、長さ２５ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのモリブデンからなり、中央部の高さを２．５ｍｍとすれば、該中央部の断面積Ａは１．０×２．５ｍｍ2となる。また、第２加熱部２０３の傾斜部の断面積は、端部の高さが１．９ｍｍであることから、該傾斜部の中央部における高さを２．２ｍｍとして求めると、１．０×２．３ｍｍ2となる。なお、中央部の両側２つの傾斜部の形状は同じとする。
【０１１６】
よって、中央部の長さＬを８ｍｍとすれば、
抵抗値Ｒ＝０．５７８×８／（１．０×２．５）＝１．８５Ωとなり、
傾斜部の長さＬを６．７ｍｍとすれば、
抵抗値Ｒ＝０．５７８×６．７（１．０×２．２）＝１．７６Ωとなる。
【０１１７】
よって、第２加熱部２０３における総抵抗は、中央部の抵抗値＋２×傾斜部の抵抗値＝１．８５＋２×１．７６＝５．３７Ωとなる。
【０１１８】
以上のことから、ヒーターチップ２０１における第１加熱部２０２と第２加熱部２０３との間での抵抗比率は、３．１０１６／５．３７＝０．５７となる。
【０１１９】
したがって、上記の抵抗比率によって、発熱量（加熱温度）が比例配分され、ハンダ付け用の第１加熱部２０２の設定温度を２６０℃とした時、熱圧着用の第２加熱部２０３の温度は、ＳＢＲ系の接着剤に対する最適温度１５０℃に制御されることになる。
【０１２０】
なお、使用しているハンダがＳｎ３７Ｐｂ（融点約１８０℃）であり、このハンダに必要な加熱温度は２１０℃〜２５０℃程度である。また、第１加熱部２０２には熱電対１２が接続されているので、常に温度計測結果をフィードバックするようになっている。
【０１２１】
上記抵抗比率で形成されたヒーターチップ２０１は、後述する加熱接続装置において、配線コード及び給電ブロックを介して、電源装置（図示せず）からパルス状の大電流が供給され、この電流により各加熱部が加熱される。
【０１２２】
例えば、ハンダ付け処理部側の加熱部、すなわち第１加熱部２０２の圧着面２０２ａの中央付近が３００℃〜４００℃位に管理される。このとき、熱圧着処理部側の加熱部、すなわち第２加熱部２０３の加熱温度は、ハンダ付け処理部の第１加熱部２０２の制御設定温度に応じて、変化する。
【０１２３】
上記のハンダ付け処理部の第１加熱部２０２の設定温度値と、ハンダ付け処理部における第１加熱部２０２の実測温度（はんだ側Ｂ１）と、熱圧着処理部における第１加熱部２０２の実測温度（テープ側Ｂ１）とは、図８に示すような相関を示す。
【０１２４】
熱圧着処理部での加熱温度の上限は３００℃である。この理由は上述したように、フレキシブル基板４のカバーレイ６に含まれる接着剤が３００℃以上になると、該接着剤に溶解している気体が発泡するからである。
【０１２５】
ハンダ付け処理での加熱温度の下限は、約２００℃である。このれは、２００℃以上であれば、硬質基板１に形成されたパターン層１ｂ上に積層されたＮｉ層（約３μｍ厚）、Ａｕ層（０．３μｍ層）のうち、Ａｕ層がハンダ内に拡散し、Ｎｉ層とハンダ内のＳｎが合金を形成することで、はんだ接続の電気的特性が良好になるからである。
【０１２６】
ここで、上記ヒーターチップ２０１を用いた加熱接続装置全体について図９を参照しながら以下に説明する。
【０１２７】
上記加熱接続装置は、図９に示すように、ヒーターチップ２０１と電源との間に、電源側から順番にサーキットブレーカー２０、フィルター２２、スイッチ２１、トライアック１７、トランス１９が直列に接続されている。
【０１２８】
さらに、ヒーターチップ２０１の第１加熱部２０２及び第２加熱部２０３の加熱制御を行うための、ドライブ回路、制御回路、操作スイッチパネルが設けられている。
【０１２９】
上記ドライブ回路には、上記トライアック１７が接続されると共に、第１加熱部２０２に設けられた熱電対１２が接続されている。したがって、ドライブ回路は、熱電対１２からの信号に基づいてトライアック１７を駆動制御することで、ヒーターチップ２０１に印加される電圧を微調整し、第１加熱部２０２の加熱温度及び第２加熱部２０３の加熱温度を制御するようになっている。
【０１３０】
上記トランス１９は、ヒーターチップ２０１の第１加熱部２０２と第２加熱部２０３との抵抗が変わったとき、すなわち各加熱部における加熱温度を変更するときに、該加熱温度に応じて電圧を変更できるようになっている。
【０１３１】
上記のヒーターチップ２０１は、パルスヒート方式により加熱制御されるものとする。したがって、スイッチ２１をＯＮ／ＯＦＦすることにより、ヒーターチップ２０１に対する電流供給をパルス状にしている。つまり、ヒーターチップ２０１によって加熱する時にスイッチ２１をＯＮし、加熱後、すぐにＯＦＦとなるようにスイッチ２１が制御されている。
【０１３２】
なお、ヒーターチップ２０１の加熱方式として、パルスヒート方式に限定されるものではなく、コンスタントヒート方式も適用可能である。
【０１３３】
このコンスタントヒート方式が適用可能にしたヒーターチップとして、図１０に示すようなものがある。
【０１３４】
図１０に示すヒーターチップ３０１は、前記のヒーターチップ１０１やヒーターチップ２０１とは異なり、２つの加熱部（第１加熱部３０２、第２加熱部３０３）が常時加熱（コンスタントヒート）されているので、ハンダ付け処理部においてはんだを冷却・固化させるための冷却機構（冷却手段）が設けられている。
【０１３５】
上記ヒーターチップ３０１は、第１加熱部３０２および第２加熱部３０３の上部にカートリッジヒーター１６を設け、このカートリッジヒーター１６によって第１加熱部２０２及び第２加熱部３０３の両方を常時加熱するようになっている。
【０１３６】
また、上記第１加熱部３０２の表面に熱電対１２が溶接して設けられると共に、第２加熱部３０３の表面に熱電対１３が溶接して設けられ、それぞれの加熱部における設定温度が制御されるようになっている。
【０１３７】
そして、上記の冷却機構として、第１加熱部３０２の熱電対１２とカートリッジヒーター１６との間に冷却管２３が長手方向に貫通するように設けられている。同様に、第２加熱部３０３の熱電対１３とカートリッジヒーター１６との間にも、冷却管２３が長手方向に貫通するように設けられている。
【０１３８】
上記冷却管２３には、一端部に電磁弁がＯＮ／ＯＦＦ制御されるコンプレッサー（図示せず）に接続されており、高圧の冷媒が他端部に供給されるようになっている。このように、冷却管２３に高圧の冷媒を供給することにより、加熱された第１加熱部３０２及び第２加熱部３０３を冷却するようになっている。
【０１３９】
上記構成のヒーターチップ３０１では、加熱圧着する際にはハンダ付け処理部側の第１加熱部３０２に設けられた熱電対１２において検出した温度を、フレキシブル基板４の端子部（図示せず）と硬質基板１の端子部３のはんだの温度が融点よりも３０℃〜７０℃ぐらい高い温度になるように加熱設定し、所定の設定温度に到達した状態にて加熱圧着接続する。
【０１４０】
そして、所定の接続時間経過後、電磁弁をＯＮにして所定のハンダ付け終了温度までヒーターチップ３０１の冷却のために、高圧に充填された冷媒を冷却管２３に流す。これにより、冷媒がヒーターチップ３０１の第１加熱部３０２および第２加熱部３０３の熱を吸収し、予め設定した所定のハンダ付け終了温度になるまで冷却し続ける。
【０１４１】
そして、ハンダ付け終了温度に達すれば、ヒーターチップ３０１を引き上げて、加熱接続処理を終了する。これにより、第１加熱部３０２によるハンダ付け処理部と、第２加熱部３０３による熱圧着処理部とを同時に加熱圧着および冷却することになる。
【０１４２】
ここで、パルスヒート方式のヒーターチップ２０１と、コンスタントヒート方式のヒーターチップ３０１との加熱動作について以下に説明する。
【０１４３】
パルスヒート方式では、ヒーターチップ２０１の第１加熱部２０２及び第２加熱部２０３に供給する電流Ｉｘを、図１１（ａ）に示すタイミングで供給するようになっている。この時の第１加熱部２０２および第２加熱部２０３の温度は、図１２（ａ）に示すようになる。そして、ハンダ付け処理部の温度は、図１３（ａ）に示すようになり、熱圧着処理部の温度は、図１３（ｂ）に示すようになる。
【０１４４】
また、コンスタントヒート方式では、ヒーターチップ３０１の第１加熱部３０２及び第２加熱部３０３に供給される電流は一定であり、電磁弁をＯＮするための電流Ｉｙを、図１１（ｂ）に示すタイミングで供給するようになっている。この時のヒーターチップ３０１の圧着面温度、すなわち第１加熱部３０２および第２加熱部３０３の温度は、図１２（ｂ）に示すようになる。そして、ハンダ付け処理部および熱圧着処理部の温度は、パルスヒート方式の場合と同じ図１３（ａ）（ｂ）に示すようになる。
【０１４５】
なお、上記構成のヒーターチップ３０１では、一つのカートリッジヒーター１６により２つの接続温度をつくり出すようになっている。つまり、冷却手段である電磁弁をＯＮ・ＯＦＦすることによって、冷却管２３に流れる冷媒の流量を調整し、図１２（ｂ）に示すように、テープ側の温度（第２加熱部３０３の温度）を、ハンダ側の温度（第１加熱部３０２の温度）である３００℃程度よりも低い２２０℃程度をつくり出している。
【０１４６】
以上のように、接続部であるハンダ付け処理部及び熱圧着処理部における温度プロファイルは、パルスヒート方式及びコンスタントヒート方式の何れのヒート方式であっても、図１３（ａ）（ｂ）に示すようになる。
【０１４７】
ここで、図２及び図１３（ａ）（ｂ）を参照しながら、本発明の加熱接続装置の動作シーケンスについて以下に説明する。なお、ここでは、パルスヒート方式のヒーターチップ２０１を用いた場合について説明する。
【０１４８】
まず、待機状態にあるヒーターチップ２０１は、時間ｔ１のとき、ハンダ付け処理部及び熱圧着処理部に下降し、第１加熱部２０２及び第２加熱部２０３によって各処理部を加圧する。このとき、ヒーターチップ２０１に供給するための電源がＯＮされ、該ヒーターチップ２０１への電力供給が開始される。
【０１４９】
そして、時刻ｔ１’において、予め設定された温度に到達する。図１３（ａ）（ｂ）では、第１加熱部２０２及び第２加熱部２０３の温度ではなく、ハンダ付け処理部と熱圧着処理部における温度である。
【０１５０】
その後、時刻ｔ２まで設定温度が維持され、上記電源をＯＦＦしてヒーターチップ２０１への電力供給を停止する。そして、所定時間経過して時刻ｔ２’まで、各接続部（ハンダ付け処理部、熱圧着処理部）が自然冷却される。
【０１５１】
この時刻ｔ２’において、ヒーターチップ２０１が再び上昇して、待機状態となる。
【０１５２】
このように、本願発明では、加熱状態にあるヒーターチップ２０１を自然冷却させた後、接続部から引き上げるようになっているので、ハンダ付け処理部におけるハンダが冷却・固化された後、ヒーターチップ２０１が引き上げられることになる。よって、従来のように、ハンダが溶融した状態でヒーターツールを引き上げた場合に生じるフレキシブル基板が硬質基板から剥がれやすくなるという問題は生じない。
【０１５３】
また、従来必要であった、ハンダ付け処理部と熱圧着処理部を一つのヒーターチップ（第１加熱部材と第２加熱部材）でＹ座標を変更する為の機構が不要になり設備の簡素を図ることができる。
【０１５４】
本実施の形態では、ヒーターチップの素材としてモリブデンを用いた場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、チタン（Ｔｉ）、スーパーインバー（ＦｅＮｉＣｏ）等であってもよい。…。
【０１５５】
また、ヒーターチップの形状についても、図１、図２、図１０に示す形状以外であってもよい。
【０１５６】
ここで、従来の熱接着テープによるフレキシブル基板４と硬質基板１との接続構造と、本願発明の熱接着テープによるフレキシブル基板４と硬質基板１との接続構造とを、図１５（ａ）（ｂ）及び図１６（ａ）（ｂ）を参照しながら以下に説明する。
【０１５７】
従来の接続構造では、ＦＰＣはんだ付け端子部５１と、熱接着テープ部５２とが別々に加熱ヒーターチップで圧着される。このため、図１５（ａ）に示すように、ＦＰＣはんだ付け端子部５１のハンダ５３（図１５（ｂ））部分はとくに問題はないが、熱接着テープ部５２における熱接着テープ８の接着剤が圧着時の圧力によって該熱接着テープ部５２からはみ出すので、図１５（ｂ）に示すように、接着に必要な素材（接着剤）が熱接着テープ部５２の外に流れ出て、熱接着テープ部５２における熱接着テープ８の厚みを確保することができない。つまり、従来の接続構造では、熱接着テープ８の厚みを、十分な接着強度が得られる厚みにすることができないことを示している。
【０１５８】
これに対して、本願発明の接続構造では、ヒーターチップ２０１を利用する場合のように、ＦＰＣはんだ付け端子部５１と熱接着テープ部５２における段差を設けるために、一つのヒーターチップで熱圧着しているので、図１６（ａ）に示すように、熱接着テープ部５２から熱接着テープ８の接着剤がはみ出すことはない。従って、本発明の接続構造では、図１６（ｂ）に示すように、熱接着テープ部５２において熱接着テープ８の厚みが、該熱接着テープの接着剤が所定の接続強度が得られる厚み（ヒーターチップの第１加熱部材の押圧面と第２加熱部材の押圧面との段差に相当する厚み）を維持できるので、十分な接着強度が得られる。
【０１５９】
ここで、本願発明のヒーターチップにおける段差に対する熱接着テープ部５２でのフレキシブル基板４の剥離強度を測定した結果を、図１７に示す。ここで、比較例として、従来から行なわれているＦＰＣはんだ付け端子部５１と熱接着テープ部５２とを別々のヒーターチップで熱圧着した場合の例を示した。
【０１６０】
また、上記の剥離強度の測定に際し、使用した熱接着テープ８の厚み（ｔ８）、フレキシブル基板４のカバーレイ６２の厚み（ｔ６２）、カバーレイ接着剤６１の厚み（ｔ６１）、硬質基板の絶縁保護膜の厚み（ｔ２）を、それぞれ、ｔ８＝１００μｍ、ｔ６２＝２５μｍ、ｔ６１＝２０μｍ、ｔ２＝１６μｍとした。また、熱接着テープ８が圧力により押しつぶされ、接着剤が配線パターン間に流れる量を、フレキシブル基板４の配線パターン層４２の厚み（ｔ４２）を１８μｍ硬質基板１のパターン層１ｂの厚み（ｔ１ｂ）を３５μｍから、（ｔ４２＋ｔ１ｂ）／２＝２６．５μｍとした。これらの値から、まず、理想的なヒーターチップの段差Ｓを求めると、１３４．５μｍとなる。
【０１６１】
また、本発明のヒーターチップにおける段差Ｓは、５０μｍ、７０μｍ、９０μｍ、１１０μｍ、１３０μｍ、１５０μｍ、１７０μｍ、１９０μｍの８パターンの場合について、それぞれ５回剥離強度を測定し、最大値（Ｍａｘ．）、最小値（Ｍｉｎ．）、平均値（Ａｖｅ．）を調べた。ここで、測定試験は、例えば図１８に示すように、専用の引張り試験装置を用いて行なった。すなわち、ＰＷＢが浮いたりしない様に固定し、ＦＰＣを滑らない様にチャック（掴み治具）でしっかり挟み込み、チャックにかかる加重を測定しながら一定速度で引張り上げていくことで、剥離強度を測定した。この場合の引張り速度は５０ｍｍ／ｍｉｎとする。
【０１６２】
図１７に示す結果から、本願発明の何れの場合においても、剥離強度の平均値（Ａｖｅ．）は、比較例の剥離強度の平均値（Ａｖｅ．）よりも高くなっていることが分かる。
【０１６３】
したがって、本願発明の熱接続の方法によれば、図１６（ａ）に示すように、熱接着テープ部５２に余分な圧力が加わらないので、熱接着テープ８の接着剤が該熱接着テープ部５２からはみ出さず、また、厚みを確保できるので、従来の熱接続方法における熱接着テープ８の接着剤のはみ出しや厚みが確保できないことによる不具合を解消することができる。
【０１６４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の加熱接続装置は、硬質基板上に形成された配線パターンの端子部と、軟質基板上に形成された配線パターンの端子部とのハンダ付けにより接続される第１接続部を加熱する第１加熱部材と、上記第１接続部に近接した上記硬質基板と軟質基板との熱接着テープにより接続される第２接続部を加熱する第２加熱部材とを有し、上記第１加熱部材及び第２加熱部材を、同時に上記軟質基板側から第１接続部及び第２接続部に所定の圧力で押圧させて、加熱接続する加熱接続装置において、上記第１加熱部材の押圧面と第２加熱部材の押圧面との間には、上記第２接続部が加圧される時に、熱接着テープの接着剤が所定の接続強度が得られる厚みとなるように設定された段差が形成されている構成である。
【０１６５】
以上のように、第１加熱部材と第２加熱部材の押圧面の段差が、第２接続部が加圧される時に、熱接着テープの接着剤が所定の接続強度が得られる厚みとなるように設定されていることで、第１接続部におにおけるハンダ付け処理と第２接続部における熱圧着処理とを同時に行った場合の、第２接続部における軟質基板と硬質基板との接続強度を確保することができる。
【０１６６】
また、接着剤が熱圧着部から溢れ出すことによるヒーターチップの汚染を防止することができる。
【０１６７】
したがって、ハンダ付け処理と熱圧着処理とを同時に行う場合に、各処理部の接続強度を高めることにより、接続処理後において、軟質基板が硬質基板から剥がれる虞がなくなり、信頼性の向上を図ることができるという効果を奏する。
【０１６８】
上記記第１及び第２加熱部材は、それぞれ抵抗値が異なる抵抗体からなり、各抵抗体は電気的に並列に接続されていてもよい。
【０１６９】
この場合、第１及び第２加熱部材を構成する２つの抵抗体が電気的に並列に接続されていることで、両抵抗体に流れる電流は、各抵抗体の抵抗値に基づいて比例配分され、各抵抗体において異なる発熱量、すなわち加熱温度にすることができる。
【０１７０】
したがって、一つの電源回路で２つの抵抗体の発熱量、すなわち第１加熱部材及び第２加熱部材の加熱温度を同時に制御することができるという効果を奏する。
【０１７１】
また、上記各加熱部材の加熱に必要な電力を、パルスヒート方式で供給してもよい。
【０１７２】
この場合、各加熱部材にパルスヒート方式で電力が供給されることで、必要な時に電力の供給・停止を行うことができる。つまり、加熱が必要なときに電力を供給し加熱部材を迅速に加熱し、加熱が必要でなくなったときに電力の供給を停止することで、加熱部材を迅速に冷却することができる。
【０１７３】
これにより、ハンダ付け処理部において、ハンダの温度を迅速に溶融温度まで上げて、ハンダ付け処理完了後には、ハンダを迅速に冷却・固化させることができる。
【０１７４】
したがって、パルスヒート方式によって電力を供給すれば、ハンダの溶融及び冷却・固化を迅速に行うことが可能となるので、第１接続部においてハンダが冷却・固化した後に第１加熱部材を引き上げることが可能となり、ハンダ付け部分の接続強度が向上し、しかも、製造にかかる時間も短縮することができるという効果を奏する。
【０１７５】
さらに、上記第１及び第２加熱部材を冷却する冷却手段を設けてもよい。
【０１７６】
この場合、第１加熱部材および第２加熱部材を冷却する冷却手段が設けられていることで、加熱状態の第１加熱部材及び第２加熱部材を強制的に冷却することが可能となる。これにより、例えば、硬質基板と軟質基板の加熱接続完了時に、上記第１加熱部材および第２加熱部材を強制的に冷却すれば、溶融ハンダを迅速に冷却・固化させることができる。
【０１７７】
このように、ハンダを確実に冷却・固化させることができれば、第１接続部における接続強度を強固なものにすることができる。
【０１７８】
また、第１加熱部材及び第２加熱部材を冷却する冷却手段が設けられていることで、加熱接続完了後の溶融ハンダの冷却・固化にかかる時間を短縮でき、結果として、硬質基板と軟質基板との加熱接続にかかる時間を短縮することができる。
【０１７９】
しかも、加熱状態の加熱部材を冷却手段で強制的に冷却することができるので、例えばコンスタントヒート方式により加熱部材に電力が供給される場合のように、加熱部材が常時加熱されていても、溶融状態のハンダを冷却・固化しようとする時に、冷却手段で強制的に加熱部材を冷却すれば、パルスヒート方式で加熱部材に電力を供給する場合のような加熱接続の制御ができるという効果を奏する。
【０１８０】
本発明の加熱接続方法は、硬質基板上に形成された配線パターンの端子部と、軟質基板上に形成された配線パターンの端子部とをハンダにより加熱接続し、上記端子部同士の接続部の近接位置で上記硬質基板と軟質基板とを熱接着テープにより加熱接続する加熱接続方法において、上記端子部同士を仮圧着する第１の工程と、上記硬質基板と軟質基板とを仮圧着する第２の工程と、上記第１及び第２の工程において仮圧着された部位に対して、それぞれ予め設定した圧力及び温度、且つ、上記熱接着テープの接着剤が所定の接続強度が得られる厚みとなるように同時に加圧・加熱する第３の工程と、上記第３の工程において予め設定された時間経過後に、加圧・加熱された部位を冷却する第４の工程とを含む構成である。
【０１８１】
それゆえ、軟質基板と硬質基板の接続強度が向上し、より信頼性の高い製品が供給できる。
【０１８２】
また、接続時間が低減することにより、安価な製品を供給できると共に、装置の処理能力が向上することにより設備投資の抑制を図ることができるという効果を奏する。
【０１８３】
本発明の軟質基板と硬質基板との接続構造は、以上のように、上記加熱接続装置の第１加熱部材によって、硬質基板上に形成された配線パターンの端子部と、軟質基板上に形成された配線パターンの端子部とがハンダ付けにより接続される第１接続部と、上記加熱接続装置の第２加熱部材によって、上記第１接続部に近接した上記硬質基板と軟質基板とが熱接着テープにより接続される第２接続部とが形成され、上記第２接続部内での熱接着テープの厚みは、上記第１加熱部材の押圧面と第２加熱部材の押圧面との間に形成された段差、すなわち、熱接着テープの接着剤が所定の接続強度が得られる厚みに相当している構成である。
【０１８４】
それゆえ、熱接着テープの接着剤の厚みは、該熱接着テープの接着剤が所定の接続強度が得られる厚みであるので、第１接続部でのハンダ付けによる接続強度を確保しつつ、第２接続部での接着強度を確保することができる。すなわち、軟質基板が硬質基板から容易に剥がれるという不具合を無くすことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加熱接続装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の他の加熱接続装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図２に示す加熱接続装置と、硬質基板及びフレキシブル基板との接続直前の位置関係を示す概略断面図である。
【図４】図３に示す硬質基板とフレキシブル基板の詳細な構造を示す概略断面図である。
【図５】図２に示す加熱接続装置のヒーターチップ部分の等価回路図である。
【図６】図２に示す加熱接続装置のヒーターチップの抵抗値の求め方を示す説明図であり、（ａ）は第１加熱部の斜視図であり、（ｂ）は第２加熱部の斜視図である。
【図７】図２に示す加熱接続装置のヒーターチップの抵抗値の求め方を示す説明図であり、（ａ）は第１加熱部の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の第１加熱部の傾斜部の断面積を求めるための説明図である。
【図８】本発明のヒーターチップを構成する抵抗体の設定温度と実測温度との関係を示すグラフである。
【図９】本発明の加熱接続装置の等価回路図である。
【図１０】本発明の他の加熱接続装置の概略斜視図である。
【図１１】（ａ）はパルスヒート方式でのヒーターチップに供給される電流の波形図であり、（ｂ）はコンスタントヒート方式でのヒーターチップに冷媒を供給するための電磁弁に供給される電流の波形図である。
【図１２】（ａ）はパルスヒート方式でのヒーターチップの各加熱部の温度プロファイルを示すグラフであり、（ｂ）はコンスタントヒート方式でのヒーターチップの各加熱部の温度プロファイルを示すグラフである。
【図１３】（ａ）はハンダ付け処理部における温度プロファイルを示すグラフであり、（ｂ）は熱圧着処理部における温度プロファイルを示すグラフである。
【図１４】フレキシブル基板の配線パターンと硬質基板のパターンとの間に熱接着テープを介在させた状態を示す断面図である。
【図１５】比較例のフレキシブル基板と硬質基板との接続構造を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸ・Ｘ線矢視断面図である。
【図１６】本願発明のフレキシブル基板と硬質基板との接続構造を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＹ・Ｙ線矢視断面図である。
【図１７】フレキシブル基板と硬質基板との接続構造における剥離強度を測定した結果を示すグラフである。
【図１８】剥離試験用の引っ張り試験装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１    硬質基板
３    端子部
４    フレキシブル基板（軟質基板）
８    熱接着テープ
１１    段差部（段差）
１２    熱電対
１３    熱電対
１６    カートリッジヒーター
２３    冷却管（冷却手段）
５１    ＦＰＣはんだ付け端子部（第１接続部）
５２    熱接着テープ部（第２接続部）
５３    ハンダ
１０１    ヒーターチップ
１０２    第１加熱部（第１加熱部材）
１０３    第２加熱部（第２加熱部材）
１０４    段差部（段差）
２０１    ヒーターチップ
２０２    第１加熱部（第１加熱部材）
２０３    第２加熱部（第２加熱部材）
３０１    ヒーターチップ
３０２    第１加熱部（第１加熱部材）
３０３    第２加熱部（第２加熱部材）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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