(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子回路基板と接続部材とを備え、
上記接続部材の上記電子回路基板と対向する表面には、絶縁隔壁が突設してあると共に、この絶縁隔壁を境界として相互に隣接する第１導電部が形成してあり、
上記電子回路基板の表面には、絶縁域を境界として相互に隣接する第２導電部が形成してあり、
上記第１導電部と第２導電部とは、ろう付け層を介して電気的に接続されており、
上記絶縁域は、上記電子回路基板の表面に突設した第２の絶縁隔壁からなり、
上記絶縁隔壁の頂部は、上記第２の絶縁隔壁の頂部と隙間なく当接して、相互に隣接する上記ろう付け層を隔離している
ことを特徴とする立体的な回路部品構造。
【請求項２】
請求項１において、上記第１導電部と絶縁隔壁との境界面に直交する方向において、この第１導電部の幅は、この絶縁隔壁の幅より広い
ことを特徴とする立体的な回路部品構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路等を形成した回路基板同士を、相互に隣接する導電部を形成した接続部材を挟んで、電気的に接続した立体的な回路部品構造に関し、特に接続部材に形成した導電部相互の境界に絶縁隔壁を突設し、この絶縁隔壁によって、この導電部とこの電子回路等とを接続するろう付け層を、相互に隔離するように構成した立体的な回路部品構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、絶縁基体の表面に電子回路等を形成した回路基板同士を、この回路基板の対向面に導電部を形成した接続部材を介して、相互にはんだ付け等によって、電気的に接続した立体的な回路部品が提案されている（例えば特許文献１〜３参照。）。しかるに、はんだ付け等によって接続する接続部材の導電部は、いずれもこの接続部材の表面から突出していた。
【０００３】
すなわち図４に示すように、接続部材２０１を構成する絶縁樹脂からなる絶縁基体２１１の表面には、凸状の突起部分２１１ｃが形成してあり、この凸状の突起部分の外表面に、無電解銅めっき等による第１導電部２１２が形成してある。また図５に示すように、電子回路基板２０２を構成する絶縁樹脂からなる絶縁基体２２１の表面は、平坦に形成してあり、この平坦な表面上に、無電解銅めっき等による電子回路等の第２導電部２２２が形成してある。
【０００４】
そして図５に示すように、電子回路基板２０２と接続部材２０１とを、電気的に接続する場合には、この接続部材に形成した第１導電部２１２と、電子回路基板に形成した第２導電部２２２とを、相互に対向するように配置し、これらの導電部の一方の表面にはんだを盛って加熱し、双方の導電部の間をはんだ付け層２０３により、電気的に接続していた。
【特許文献１】特開２００５−２５１８８９号公報（図１等）
【特許文献２】特開２００６−２８６６６０号公報（図１等）
【特許文献３】特開２００５−２０９５９６号公報（図６等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに上述した従来の立体的な回路部品構造には、次の改善すべき問題があった。すなわち図５に示すように、上記特許文献１〜３に記載の回路部品構造では、接続部材２０１に形成した第１導電部２１２と、電子回路基板２０２に形成した第２導電部２２２とは、いずれもこの接続部材、及び電子回路基板の表面から突出している。したがって、はんだ付けのために、この導電部同士を相互に対向するように配置した場合には、それぞれ隣接する導電部の間には、空間２０４が生じてしまう。このため図６に示すように、はんだ付けの際に、はんだが飛び散って（「爆（は）ぜ」と呼ばれる。）、空間２０４にはんだの架橋２０５を形成し、隣接する導電部を短絡させてしまうという問題があった。
【０００６】
なお上述した「爆ぜ」は、はんだ等が、有機物からなるフラックスにはんだ等の成分を混合したものであるため、加熱した際に、気化した有機物の気泡が破裂し、はんだ等の成分が細い糸状になって、外部に飛散することによって生ずるものである。
【０００７】
特に最近は、例えば携帯電話のように、通話機能ばかりでなく、デジタルカメラ機能、インターネット機能、ＧＰＳ機能、あるいはテレビ機能など、多くの機能を持つ電子機器が多い。したがって最近の電子機器は、極度に小型化され、さらに高機能、多機能になっているため、電子回路の幅、及びこの電子回路間のピッチがミクロンオーダにまで狭くなっている。したがって、上述した「爆ぜ」によって、隣接する電子回路が短絡する不具合が、より発生しやすくなっている。
【０００８】
そこで本願発明の目的は、はんだ付け等の際に生じる「爆ぜ」によって、隣接する電子回路が短絡する不具合を防止できる立体的な回路部品構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明による立体的な回路部品構造の特徴は、接続部材の表面に設けた相互に隣接する第１導電部の境界部分に絶縁隔壁を突設し、この絶縁隔壁によって、相互に隣接するろう付け層を隔離させることにある。すなわち本願発明による立体的な回路部品構造は、電子回路基板と接続部材とを備え、この接続部材の、この電子回路基板と対向する表面には、絶縁隔壁が突設してあると共に、この絶縁隔壁を境界として相互に隣接する第１導電部が形成してある。上記電子回路基板の表面には、絶縁域を境界として相互に隣接する第２導電部が形成してある。上記第１導電部と第２導電部とは、ろう付け層を介して電気的に接続されている。そして上記絶縁隔壁の頂部は、上記絶縁域と隙間なく当接して、相互に隣接する上記ろう付け層を隔離している。
【００１０】
上記絶縁域は、上記電子回路基板の表面に突設した第２の絶縁隔壁からなり、上記絶縁隔壁の頂部は、この第２の絶縁隔壁の頂部と隙間なく当接して、相互に隣接する上記ろう付け層を隔離すように構成する。
【００１１】
また上記第１導電部と絶縁隔壁との境界面に直交する方向において、この第１導電部の幅は、この絶縁隔壁の幅より広くしてもよい。
【００１２】
ここで「電子回路基板」とは、絶縁基体の表面に電子回路や接続端子等の導電部が形成され、抵抗、コンデンサ、あるいは半導体素子等の電子部品等が実装されているものを意味する。また「接続部材」とは、上述した「電子回路基板」同士を、電気的に接続するための部材を意味し、絶縁基体の表面であって、この「電子回路基板」に設けた導電部と対向する位置に、ろう付け層を介して電気的に接続する導電部が形成されているものを意味する。なお「接続部材」には、この「接続部材」の両側面に重ねる「電子回路基板」同士を電気的に接続するだけのものに限らず、この「接続部材」自体に、電子部品等が実装されているものも含む。
【００１３】
また「上記接続部材の上記電子回路基板と対向する」とは、「電子回路基板」を「接続部材」の両側面にそれぞれ重ねる場合に限らず、一方の側面にのみ重ねる場合も含む。「絶縁域」とは、電子回路基板の表面が平坦であって、この平坦な表面の一部、すなわち相互に隣接する第２導電部を隔てる境界面に限らず、相互に隣接する第２導電部の境界に絶縁隔壁を突設する場合も含む。「第１導電部」及び「第２導電部」は、それぞれ導電性部材からなる電子回路や接続端子等を意味し、絶縁基体の表面に形成した無電解めっきの層、電解めっきの層、あるいは金属箔等が該当する。「ろう付け層」とは、接合する母材より融点の低い金属または合金を溶融させて、母材間の隙間に満たして接合するろう材の層を意味し、融点が４５０℃以下のはんだ付け層の他、融点が４５０℃以上の硬ろう付け層も含む。
【００１４】
「相互に隣接する第１導電部」及び「相互に隣接する第２導電部」とは、絶縁域や絶縁隔壁等の絶縁部分を境界として、導電部が相互に並んでいることを意味し、導電部が電子回路のような通路状の場合には、間に絶縁部を挟んで、両通路が相互に電気的に分離されていることを意味する。また導電部が接続端子のようなスポット状の場合には、このスポット状の接続端子の周囲が、それぞれ絶縁部で囲まれて、相互に電気的に分離されていることを意味する。
【００１５】
「絶縁隔壁の頂部」とは、絶縁隔壁が突設された回路基板の表面から見て、絶縁隔壁の頂部を形成する稜線または稜面を意味する。「隙間なく当接」とは、当接部分に、絶縁隔壁の両側を貫通する通路が形成されていないことを意味する。
【発明の効果】
【００１６】
接続部材の表面に設けた相互に隣接する第１導電部の境界部分に絶縁隔壁を突設し、この絶縁隔壁の頂部を、電子回路基板の表面の絶縁域、または電子回路基板に突設した第２の絶縁隔壁の頂部に隙間なく当接させて、相互に隣接するろう付け部分を隔離させることにより、ろう付けの際に「爆ぜ」が生じても、この絶縁隔壁に妨げられて、相互に対向するろう付け部分が短絡することが防止できる。
【００１７】
絶縁隔壁によって、「爆ぜ」による短絡が確実に防止できるので、隣接する導電部の相互間隔の幅を、導電部自体の幅より狭くすることができる。このため、電子回路等の集積密度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１〜図３を参照しつつ、本願発明による立体的な回路部品構造の構成を説明する。なお本願請求項１及び２に係る発明を実施するための最良の形態は、図３を参照しつつ段落「００３０」〜「００３１」において後述する。図１は、電子回路基板を相互に接続するための接続部材１を示しており、この接続部材には、絶縁基体１１の取手状部分の全周にわたって、帯状の絶縁隔壁１１ａが、複数列突設してある。互いに隣接する帯状の絶縁隔壁１１ａの間には、全周にわたって、それぞれ導電部１２が形成してある。図２に示すように、接続部材１の帯状の絶縁隔壁１１ａの上面は、凸状の円弧断面形状に形成してあり、相互に隣接するこの絶縁隔壁に挟まれた部分に、第１導電部１２形成してある。なお帯状の絶縁隔壁１１ａは、矩形断面形状に形成してもよい。
【００１９】
図２に示すように、接続部材１の上下両面には、それぞれ電子回路基板２、２が、接続されている。電子回路基板２は、絶縁基体２１の平坦な表面に、第２導電部２２が、複数列、相互に隣接して設けてあり、この第２導電部が、それぞれ対向する接続部材１に形成された第１導電部１２と、はんだ付け層３によって電気的に接続されて、立体的な回路部品構造を形成している。
【００２０】
接続部材１の帯状の絶縁隔壁１１ａの、凸状の円弧断面形状に形成した頂部は、電子回路基板２を構成する絶縁基体２１の平坦な表面であって、相互に隣接する第２導電部２２相互の境界をなす絶縁域２１ａと、隙間なく当接している。
【００２１】
次に接続部材１及び電子回路基板２の製造方法を説明する。接続部材１の絶縁基体１１は、液晶ポリマー、耐熱性ポリアミド、あるいはポリフェニレンサルファイドなどの電気絶縁性の熱可塑性樹脂を、射出成形することにより成形する。例えば芳香族系ポリエステル液晶ポリマーとして、ポリプラスチック株式会社の商品名「ベクトラ」を使用する。次に、絶縁基体１１の全表面を粗化（エッチング）処理する。このエッチング処理としては、苛性ソーダ、または苛性カリを所定濃度、例えば４５重量％に溶解したアルカリ性水溶液を、所定温度、例えば５０〜９０℃に加熱し、絶縁基体１１を所定時間、例えば３０分浸漬する。このエッチング処理によって絶縁基体１１の全表面が粗面化される。
【００２２】
次に、帯状の絶縁隔壁１１ａの凸状の円弧断面形状の表面と、この絶縁隔壁の両側壁面とを覆うように被覆材を射出成形する。この被覆材としては、例えばオキシアルキレン基含有ポリビニルアルコール系樹脂が該当する。なおオキシアルキレン基含有ポリビニルアルコール系樹脂としては、日本合成化学工業株式会社の商品名「エコマティＡＸ」を使用することができる。
【００２３】
次に、絶縁基体１１の露出している表面、すなわち帯状の絶縁隔壁１１ａの両側壁面に挟まれた表面に、パラジウム、金等の触媒を附与する。この触媒附与は、公知の手段を使用する。例えば、錫、パラジウム系の混合触媒液に、絶縁基体１１を浸漬した後、塩酸、硫酸などの酸で活性化し、表面にパラジウムを析出させる。あるいは、塩化第一錫等の比較的還元作用が強い還元剤を、絶縁基体１１の表面に吸着させて、金等の貴金属イオンを含む触媒溶液に浸漬し、表面に金を析出させる。なお液の温度は１５〜２３℃で５分間浸漬させればよい。
【００２４】
さらに、触媒附与後の絶縁基体１１を、６０℃の湯中に１０分間浸漬して、被覆材のエコマティＡＸを湯中に溶出させて除去する。次に、絶縁基体１１の被覆材で覆われなかった露出表面、すなわち触媒が附与された帯状の絶縁隔壁１１ａの両側壁面に挟まれた部分に、無電解銅めっき層、または無電解ニッケルめっき層からなる第１導電部１２を形成する。なおこのめっき層が形成される絶縁基体１１の表面は、上述したように粗面化されているため、第１導電部１２は、アンカー効果によって強固に接着する。最後に、熱処理を施して内部の水分を除去する。
【００２５】
電子回路基板２も、上述した接続部材１と、ほぼ同様にして形成する。すなわち液晶ポリマー等の電気絶縁性の熱可塑性樹脂を用いて、電子回路基板２の絶縁基体２１を射出成形して成形する。次に、絶縁基体２１の全表面を粗化（エッチング）処理する。そして第２の導電部２２を形成すべき表面部分を残して、絶縁基体２１の全表面を、オキシアルキレン基含有ポリビニルアルコール系樹脂等の被覆剤を射出成形して覆う。
【００２６】
次に、被覆剤で覆われていない絶縁基体２１の露出している表面に、パラジウム、金等の触媒を附与し、その後被覆材を湯中に溶出させて除去する。そして触媒が附与された絶縁基体２１の表面に、無電解銅めっき層、または無電解ニッケルめっき層からなる第２導電部２２を形成する。最後に、熱処理を施して内部の水分を除去する。
【００２７】
なお上述した無電解銅めっき、または無電解ニッケルめっきは、いずれも公知の無電解めっき手段を使用することができる。また第１導電部１２、及び第２導電部２２は、めっき層を形成する場合に限らず、導電性薄膜を付着したり、金属端子を嵌合さたりしてもよい。さらに無電解めっき層に重ねて、更に電解めっき層を形成してもよい。
【００２８】
そこで次に図２を参照しつつ、このようにして形成した接続部材１と、電子回路基板２とを、相互に電気的に接続する方法を説明する。まず接続部材１の第１導電部１２の表面上であって、はんだ付けする部分に、はんだを、所定の量だけ盛り付ける。なお盛り付けるはんだ量は、第１導電部１２の表面積等を考慮して、適切な量とする。次に接続部材１の上下面に、電子回路基板２、２を、それぞれ第１導電部１２と第２導電部２２とのはんだ付け部分が対向するように重ね合わせ、所定のはんだ付け温度に加熱する。はんだは、溶融して、第１導電部１２と第２導電部２２との間にはんだ付け層３を形成して、両者を電気的に接続する。
【００２９】
上述したように、接続部材１の絶縁隔壁１１ａの凸状の円弧断面形状に形成した上面、すなわち頂部が、電子回路基板２の表面であって、相互に隣接する第２導電部２２の境界をなす絶縁域２１ａと隙間なく当接しているため、相互に隣接するはんだ付け層３は、この絶縁隔壁によって相互に隔離される。したがって、はんだ付け層３が形成される際に、例え「爆ぜ」が発生しても、相互に隣接するはんだ付け層に、電気的な短絡が生じることはない。
【００３０】
図３に他の実施の形態を示す。なおこの他の実施の形態においては、理解を容易にするため、上述した実施の形態と同等の箇所の符号は、一律１００を加えた番号にしている。さてこの他の実施の形態では、上述した電子回路基板２に設けた、平坦な絶縁域１１ａの代わりに、第２の絶縁隔壁１２１ａが突設してある。すなわち電子回路基板１０２の絶縁基体１２１の表面には、帯状の第２の絶縁隔壁１２１ａが、複数列突設してある。第２の絶縁隔壁１１１ａの頂部も、凸状の円弧断面形状に形成してあり、相互に隣接するこの絶縁隔壁に挟まれた部分に、第２導電部１２２が形成してある。なお帯状の絶縁隔壁１２１ａは、矩形断面形状に形成してもよい。一方電子回路基板１０２同士を接続する接続部材１０１は、図１、２において上述した接続部材１と同等のものになっている。また電子回路基板１０２の製造方法も、上述した接続部材１と同等の方法によって製造する。
【００３１】
このように接続部材１０１と電子回路基板１０２とを形成し、両者を重ねて接続するときに、この接続部材に突設した絶縁隔壁１１１ａの頂部と、この電子回路基板に突設した第２の絶縁隔壁１２１ａの頂部とを、隙間なく当接するように構成することによって、相互に隣接するはんだ付け層１０３は、この絶縁隔壁と第２の絶縁隔壁とによって相互に隔離される。したがって、はんだ付け層１０３が形成される際に、例え「爆ぜ」が発生しても、相互に隣接するはんだ付け層に、電気的な短絡が生じることはない。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明による立体的な回路部品構造は、ろう付けする際の短絡を回避して、歩留まりを少なくすると共に、使用中の短絡故障の発生を防止できるため、電子機器等に関する産業に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１の基体の一部斜視図である。
【図２】立体的な回路部品構造の一部断面図である。
【図３】他の立体的な回路部品構造の一部断面図である。
【図４】従来例による第１の基体の一部斜視図である。
【図５】従来例による立体的な回路部品構造の一部断面図である。
【図６】従来例による立体的な回路部品構造における短絡を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１、１０１、２０１            接続部材
１１、１１１、２１１          絶縁基体
１１ａ、１１１ａ              絶縁隔壁
１２、１１２、２１２          第１導電部
２、１０２、２０２            電子回路基板
２１、１２１、２１２          絶縁基体
２１ａ、１２１ａ              絶縁域、第２の絶縁隔壁
２２、１２２、２２２          第２導電部
３、１０３、２０３            はんだ付け層（ろう付け層）
【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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