(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が裏面に実装された第１の配線基板と、接着剤を介して前記第１の配線基板上に配された第２の配線基板とを、熱圧着により接続する際に前記第１の配線基板の裏面を支持する配線基板の受台であって、前記受台は弾性変形する弾性材料からなり、前記受台には前記電子部品の形状に対応しその実装高さよりも深い凹部が形成されており、前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接するときには前記凹部に収容された前記電子部品の頂部と前記凹部の底面との間隔が１ｍｍ以下の隙間となり、前記第１の配線基板と第２の配線基板とを熱圧着するときには前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接した状態からの加圧により前記受台が弾性変形し前記電子部品の頂部が前記凹部の底面と当接することを特徴とする配線基板の受台。
【請求項２】
前記弾性材料が、ゴム硬度が４０〜９０のシリコーンゴムであることを特徴とする請求項１記載の配線基板の受台。
【請求項３】
電子部品が裏面に実装された第１の配線基板と、異方導電性接着フィルムからなる接着剤を介して前記第１の配線基板上に配された第２の配線基板とを、熱圧着により電気的かつ機械的に接続する際に前記第１の配線基板の裏面を支持する配線基板の受台であって、前記受台はゴム硬度が４０〜９０のシリコーンゴムからなり、前記受台には前記電子部品の形状に一対一で対応しその実装高さよりも深い凹部が形成されており、前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接するときには前記凹部に収容された前記電子部品の頂部と前記凹部の底面との間隔が１ｍｍ以下の隙間となり、前記第１の配線基板と第２の配線基板とを熱圧着するときには前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接した状態からの加圧により前記受台が弾性変形し前記電子部品の頂部が前記凹部の底面と当接することを特徴とする配線基板の受台。
【請求項４】
電子部品が裏面に実装された第１の配線基板を支持する基台と、接着剤を介して前記第１の配線基板上に配置された第２の配線基板とを、加圧し加熱する熱圧着ヘッドとを備え、前記基台上には第１の配線基板の裏面を支持する受台が備わっており、前記受台は弾性変形する弾性材料からなり、前記受台には前記電子部品の形状に対応しその実装高さよりも深い凹部が形成されており、前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接するときには前記凹部に収容された前記電子部品の頂部と前記凹部の底面との間隔が１ｍｍ以下の隙間となり、前記第１の配線基板と第２の配線基板とを熱圧着するときには前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接した状態からの加圧により前記受台が弾性変形することで前記電子部品の頂部が前記凹部の底面と当接し、前記電子部品の頂部が前記凹部の底面と当接した状態にて前記熱圧着ヘッドにより前記第２の配線基板を加圧するとともに前記接着剤を加熱することで前記第１の配線基板と第２の配線基板とを接続することを特徴とする配線基板の接続装置。
【請求項５】
前記受台を構成する弾性材料が、ゴム硬度が４０〜９０のシリコーンゴムであることを特徴とする請求項４記載の配線基板の接続装置。
【請求項６】
電子部品が裏面に実装された第１の配線基板を支持する基台と、異方導電性接着フィルムからなる接着剤を介して前記第１の配線基板上に配置された第２の配線基板とを、加圧して加熱する熱圧着ヘッドとを備え、前記基台上には第１の配線基板の裏面を支持する受台が備わっており、前記受台はゴム硬度が４０〜９０のシリコーンゴムからなり、前記受台には前記電子部品の形状に一対一で対応しその実装高さよりも深い凹部が形成されており、前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接するときには前記凹部に収容された前記電子部品の頂部と前記凹部の底面との間隔が１ｍｍ以下の隙間となり、前記第１の配線基板と第２の配線基板とを熱圧着するときには前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接した状態からの加圧により前記受台が弾性変形することで前記電子部品の頂部が前記凹部の底面と当接し、前記電子部品の頂部が前記凹部の底面と当接した状態にて前記熱圧着ヘッドにより前記第２の配線基板を加圧するとともに前記接着剤を加熱することで前記第１の配線基板と第２の配線基板とを電気的かつ機械的に接続することを特徴とする配線基板の接続装置。
【請求項７】
電子部品が裏面に実装された第１の配線基板と、接着剤を介して前記第１の配線基板上に配置された第２の配線基板とを、熱圧着ヘッドにより加圧し加熱して熱圧着することで接続するために、配線基板の受台を用いて、前記第１の配線基板の裏面を前記受台により支持しながら、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板とを熱圧着により電気的かつ機械的に接続するに際し、前記受台は弾性変形する弾性材料からなり、前記受台には前記電子部品の形状に対応しその実装高さよりも深い凹部が形成されており、前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接するときには前記凹部に収容された前記電子部品の頂部と前記凹部の底面との間隔が１ｍｍ以下の隙間となり、前記第１の配線基板と第２の配線基板とを熱圧着するときには前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接した状態からの加圧により前記受台が弾性変形することで前記電子部品の頂部が前記凹部の底面と当接し、前記電子部品の頂部が前記凹部の底面と当接した状態にて前記熱圧着ヘッドにより前記第２の配線基板を加圧するとともに前記接着剤を加熱することで前記第１の配線基板と第２の配線基板とを接続することを特徴とする配線基板の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が実装された配線基板に他の配線基板や電子部品等を接続する際に用いられる配線基板の受台に関するものであり、さらには、前記受台を用いた配線基板の接続装置及び接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体素子の配線基板への実装においては、いわゆるフェースダウン状態で配線基板上に実装するフリップチップ実装法が提案されており、電極間の電気的接続及び半導体素子の物理的固定のために、異方導電性接着フィルム（ＡＣＦ）が用いられている。異方導電性接着フィルムは、接着剤として機能する結着樹脂中に導電性粒子が分散されたものであり、配線基板上の電極と対向する半導体素子の電極間にこれを挟み込み、加熱加圧することにより前記導電性粒子が電極間で押し潰され、電極間の電気的な接続が図られる。電極の無い部分では、導電性粒子は結着樹脂中に分散した状態が維持され、電気的に絶縁された状態が保たれるので、電極のある部分でのみ電気的導通が図られることになる。
【０００３】
異方導電性接着フィルムを用いた半導体素子の実装方法では、異方導電性接着フィルムを貼り付けた配線基板上に半導体素子を配置した後、異方導電性接着フィルムを加熱しながら半導体素子を熱圧着ヘッドで加圧し、電極間の導電性粒子を押し潰すとともに異方導電性接着フィルムを硬化させ、半導体素子の熱圧着を行う。熱圧着に際しては、例えば特許文献１等に開示されるように、緩衝層を介在させて加熱加圧することで、高さの異なるチップ部品を一括して実装すること等が提案されている。
【０００４】
近年、異方導電性接着フィルムを用いた実装方法は、前述の電子部品の実装のみならず、例えばマザーボード基板に対するフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）の接続にも応用されてきている。これまで、例えば携帯電話のマザーボード基板に液晶表示パネル（ＬＣＤ）やＣＭＯＳ等から引き出したフレキシブルプリント基板を接続する場合、はんだやコネクタ等による接続が主に用いられてきた。しかしながら、機器の軽量化、薄型化、小型化等に伴い、前記異方導電性接着フィルムによる接続が増加する傾向にある。異方導電性接着フィルムによる接続は、小型化や狭ピッチ化が容易であること、コストダウンが可能であること、衝撃による接続外れを解消できること、鉛フリーとすることが可能であること等、種々のメリットを有する。
【０００５】
一方で、前記異方導電性接着フィルムによる接続を採用した場合、圧着部の裏面を平坦化する必要があるというデメリットがある。異方導電性接着フィルムを用いた接続では、端子を均一に加圧する必要があり、例えばマザーボード基板にフレキシブルプリント基板を接続する場合、マザーボード基板の接続部裏面近傍には、電子部品を実装することができない。マザーボード基板の裏面側において、電子部品が実装された部分を支持して前記熱圧着を行うと、加圧が不均一となって接続不良が発生したり、実装された電子部品に過剰な力が加わり破損する等の問題が生ずるおそれがあるからである。
【０００６】
この場合、異方導電性接着フィルムによる接続を考慮して部品配置をしなけらばならない等、マザーボード基板への部品実装に制約が加わることになり、部品実装面積率が低下するという問題が発生する。
【０００７】
前述の問題を解消するためには、マザーボード基板の受台側を工夫する必要があり、特許文献２記載の発明もその一つである。特許文献２には、裏面に回路部品が実装された回路基板を基板保持部材に配置し、回路基板の表面に信号入力又は出力部材を熱圧着により実装する回路基板の実装方法が開示されており、回路基板の外周域と、回路部品の外周域に対応する領域とで回路基板を保持しながら熱圧着することが開示されている。
【０００８】
また、前記特許文献１記載の発明と同様、緩衝層を介在させて加熱加圧することで、裏面に電子部品が実装されたマザーボード基板に対して部品実装を行うことも提案されている。例えば、特許文献３には、ボンディング時の押圧荷重を、基板の下面を直接支持する基板支持体と、バンプ付き電子部品がボンディングされる面の反対面に既に実装された電子部品に弾性的に支持する弾性体とによって分散して支持するバンプ付き電子部品のボンディング方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２５６３１１号公報
【特許文献２】特開２００１−１５９０８号公報
【特許文献３】特開平１１−３５４５８８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、特許文献２記載の発明における支持構造では、配線基板や実装部品の周囲のみを支持するようにしているので、配線基板を安定に支持することは難しく、例えば熱圧着時に配線基板が撓み、配線基板に損傷が発生したり、加圧力が均一に加わらず接続不良が発生する等の問題が残る。また、配線基板に実装される電子部品の数が多くなると、基板保持部材の構造が複雑になり、多大な設備投資を要する等の問題もある。
【００１０】
これを解消するために、例えば特許文献３に記載されるような緩衝層（弾性体）を用いて配線基板の部品実装面を支持することも考えられ、ある程度の効果も期待できるが、基板の下面を直接支持するのは外周部分を支持する基板支持体のみであるので、特許文献２記載の発明と同様、安定な支持状態を実現することは難しい。また、実際に押圧荷重が加わる位置においては、既に実装された電子部品のみを弾性体で支持する状態となるので、結局は既に実装された電子部品に過剰な力が加わることになる。特に、実装される電子部品の実装高さの差が大きい場合等においては、弾性体によっても均一な加圧は難しく、既に実装された電子部品の損傷等等を完全に解消することは難しい。
【００１１】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、裏面に電子部品が実装された配線基板に対しても均一な熱圧着を実現することが可能で、基板接続において接続不良等を解消することができ、実装された電子部品等を破損することのない配線基板の受台を提供することを目的とし、さらには配線基板の接続装置及び接続方法を提供することを目的とする。また、本発明は、熱圧着の対象となる配線基板において、回路設計者が自由に部品配置を選択することができ、部品実装密度を向上することが可能な配線基板の受台を提供することを目的とし、配線基板の接続装置及び接続方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述の目的を達成するために、本発明の配線基板の受台は、電子部品が裏面に実装された第１の配線基板と、接着剤を介して前記第１の配線基板上に配された第２の配線基板とを、熱圧着により接続する際に前記第１の配線基板の裏面を支持する配線基板の受台であって、前記受台は弾性変形する弾性材料からなり、前記受台には前記電子部品の形状に対応しその実装高さよりも深い凹部が形成されており、前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接するときには前記凹部に収容された前記電子部品の頂部と前記凹部の底面との間隔が１ｍｍ以下の隙間となり、前記第１の配線基板と第２の配線基板とを熱圧着するときには前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接した状態からの加圧により前記受台が弾性変形し前記電子部品の頂部が前記凹部の底面と当接することを特徴とする。
また本発明の配線基板の受台は、電子部品が裏面に実装された第１の配線基板と、異方導電性接着フィルムからなる接着剤を介して前記第１の配線基板上に配された第２の配線基板とを、熱圧着により電気的かつ機械的に接続する際に前記第１の配線基板の裏面を支持する配線基板の受台であって、前記受台はゴム硬度が４０〜９０のシリコーンゴムからなり、前記受台には前記電子部品の形状に一対一で対応しその実装高さよりも深い凹部が形成されており、前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接するときには前記凹部に収容された前記電子部品の頂部と前記凹部の底面との間隔が１ｍｍ以下の隙間となり、前記第１の配線基板と第２の配線基板とを熱圧着するときには前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接した状態からの加圧により前記受台が弾性変形し前記電子部品の頂部が前記凹部の底面と当接することを特徴とする。
【００１３】
同様に、本発明の配線基板の接続装置は、電子部品が裏面に実装された第１の配線基板を支持する基台と、接着剤を介して前記第１の配線基板上に配置された第２の配線基板とを、加圧し加熱する熱圧着ヘッドとを備え、前記基台上には第１の配線基板の裏面を支持する受台が備わっており、前記受台は弾性変形する弾性材料からなり、前記受台には前記電子部品の形状に対応しその実装高さよりも深い凹部が形成されており、前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接するときには前記凹部に収容された前記電子部品の頂部と前記凹部の底面との間隔が１ｍｍ以下の隙間となり、前記第１の配線基板と第２の配線基板とを熱圧着するときには前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接した状態からの加圧により前記受台が弾性変形することで前記電子部品の頂部が前記凹部の底面と当接し、前記電子部品の頂部が前記凹部の底面と当接した状態にて前記熱圧着ヘッドにより前記第２の配線基板を加圧するとともに前記接着剤を加熱することで前記第１の配線基板と第２の配線基板とを接続することを特徴とする。
また本発明の配線基板の接続装置は、電子部品が裏面に実装された第１の配線基板を支持する基台と、異方導電性接着フィルムからなる接着剤を介して前記第１の配線基板上に配置された第２の配線基板とを、加圧して加熱する熱圧着ヘッドとを備え、前記基台上には第１の配線基板の裏面を支持する受台が備わっており、前記受台はゴム硬度が４０〜９０のシリコーンゴムからなり、前記受台には前記電子部品の形状に一対一で対応しその実装高さよりも深い凹部が形成されており、前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接するときには前記凹部に収容された前記電子部品の頂部と前記凹部の底面との間隔が１ｍｍ以下の隙間となり、前記第１の配線基板と第２の配線基板とを熱圧着するときには前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接した状態からの加圧により前記受台が弾性変形することで前記電子部品の頂部が前記凹部の底面と当接し、前記電子部品の頂部が前記凹部の底面と当接した状態にて前記熱圧着ヘッドにより前記第２の配線基板を加圧するとともに前記接着剤を加熱することで前記第１の配線基板と第２の配線基板とを電気的かつ機械的に接続することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の配線基板の接続方法は、電子部品が裏面に実装された第１の配線基板と、接着剤を介して前記第１の配線基板上に配置された第２の配線基板とを、熱圧着ヘッドにより加圧し加熱して熱圧着することで接続するために、配線基板の受台を用いて、前記第１の配線基板の裏面を前記受台により支持しながら、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板とを熱圧着により電気的かつ機械的に接続するに際し、前記受台は弾性変形する弾性材料からなり、前記受台には前記電子部品の形状に対応しその実装高さよりも深い凹部が形成されており、前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接するときには前記凹部に収容された前記電子部品の頂部と前記凹部の底面との間隔が１ｍｍ以下の隙間となり、前記第１の配線基板と第２の配線基板とを熱圧着するときには前記第１の配線基板の裏面の平坦面が前記受台の上面に当接した状態からの加圧により前記受台が弾性変形することで前記電子部品の頂部が前記凹部の底面と当接し、前記電子部品の頂部が前記凹部の底面と当接した状態にて前記熱圧着ヘッドにより前記第２の配線基板を加圧するとともに前記接着剤を加熱することで前記第１の配線基板と第２の配線基板とを接続することを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、弾性材料よりなる受台を用い、これにより第１の配線基板の電子部品実装面を支持するようにしている。ここで、弾性材料よりなる受台には、第１の配線基板に実装される電子部品に対応して凹部が設けられているので、前記電子部品は当該凹部内に収容される形となり、実際に押圧荷重が加わる位置においても、第１の配線基板の電子部品が実装されていない領域が受台によって支持され、安定した支持状態が実現され均一な熱圧着が実現される。また、熱圧着時には、例えば第１の配線基板の裏面に実装された電子部品の実装高さの差が大きい場合にも、各電子部品に過剰な加圧力が加わることがなく、受台の弾性変位によって適正な圧力で電子部品も支持される形になり、熱圧着時の支持状態が一層安定化される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、裏面に電子部品が実装された第１の配線基板に対して接続部材（例えば第２の配線基板や電子部品等）を均一に熱圧着することができ、接続不良等のない信頼性の高い接続状態を実現することが可能である。また、熱圧着に際して、実装された電子部品等を破損する等の不都合が発生することもない。
【００１７】
さらに、本発明によれば、第１の配線基板において、電子部品の裏面への実装が制約されることがなくなり、例えば回路設計者が自由に部品配置を選択し、部品実装密度を向上することが可能である。これにより、配線基板の小型化、軽量化、薄型化等を実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を適用した配線基板の受台、及び配線基板の接続装置及び接続方法の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、第１の配線基板であるマザーボード基板に対して接続部材として第２の配線基板を接続する場合を例にして説明するが、第１の配線基板であるマザーボード基板に対して接続部材として電子部品等を実装する場合にも同様に適用することが可能である。
【００１９】
先ず、本発明の接続装置及び接続方法で接続される配線基板の構成例について説明する。図１は、マザーボード基板（第１の配線基板に相当）１に対して、例えば液晶表示パネル２やＣＭＯＳ３等がそれぞれフレキシブルプリント基板４，５を介して電気的に接続されている。ここで、前記フレキシブルプリント基板４，５が第２の配線基板に相当し、前記マザーボード基板１に対して異方導電性接着フィルムを介して熱圧着され、電気的及び物理的に接続固定されている。
【００２０】
前記マザーボード基板１には、各種電子部品６が実装されているが、当該電子部品６は、図２（ａ）に示すように、マザーボード基板１の表面（フレキシブルプリント基板４，５が接続される面）１ａに実装されるのみならず、図２（ｂ）に示すように、これとは反対側の面（裏面１ｂ）にも実装されている。
【００２１】
前述の構成を有するマザーボード基板１に対してフレキシブルプリント基板４，５を接続する場合、図３に示すように、基台１１と熱圧着ヘッド１２とを備えた接続装置を用い、接着剤である異方導電性接着フィルム（図示は省略する。）を介在させて熱圧着を行い、基板間の接続を行う。
【００２２】
異方導電性接着フィルムは、導電性粒子を接着剤として機能する結着樹脂に分散してなるフィルムであり、前記マザーボード基板１とフレキシブルプリント基板４，５間の電気的接続及び機械的接続を行う。すなわち、前記熱圧着ヘッド１２による加圧及び加熱により、マザーボード基板１に形成された端子パターンとフレキシブルプリント基板４，５に形成された端子パターンとが対向する部分において導電性粒子が押し潰され、マザーボード基板１上の配線パターンとフレキシブルプリント基板４，５上の配線パターンとの間の電気的導通が図られる。接着剤である結着樹脂は、例えば硬化開始温度以上に加熱されると硬化が始まり、フレキシブルプリント基板４，５がマザーボード基板１に対して機械的に固定される。
【００２３】
ここで、前記接続装置においては、通常、基台１１や熱圧着ヘッド１２には金属やセラミックス等の硬質の材料が用いられている。このように基台１１や熱圧着ヘッド１２に硬質材料を用いるのは、必要十分な加圧力を短時間のうちに加えるためである。しかしながら、マザーボード基板１の裏面に電子部品６が実装されている場合、硬質材料からなる基台１１や熱圧着ヘッド１２を用いると、接続部位に所定の加圧力を安定に加えることが難しく、必要な接続が取れないという問題が生ずる。また、熱圧着ヘッド１２による衝撃が電子部品６に加わり、電子部品６自体を損傷したり、電子部品６とマザーボード基板１間の接続が破損される等の不都合が生ずるおそれがある。
【００２４】
そこで、本実施形態では、前記基台１１の上に弾性材料からなる受台１３を載置し、当該受台１３によってマザーボード基板１の裏面側を支持するようにしている。以下、受台１３について詳述する。
【００２５】
受台１３は、弾性材料により形成されており、マザーボード基板１の裏面側を安定に支持するように構成されている。弾性材料としては、任意の材料を選択することができるが、耐熱性や耐油性等に優れることから、シリコーンゴム等が好適である。また、受台１３を構成する弾性材料のゴム硬度も任意であるが、接続信頼性を向上させる観点からは、日本工業規格（ＪＩＳ  Ｓ  ６０５０）に規定されるゴム硬度が４０以上、９０以下のエラストマーを用いることが好ましい。
【００２６】
また、前記受台１３には、マザーボード基板１の裏面の電子部品６の実装位置に対応して凹部１３ａが、例えば彫刻により形成されている。この凹部１３ａは、前記電子部品６が受台１３に突き当たるのを防止するものであり、電子部品６のサイズよりも少々大きめに形成されている。したがって、受台１３上にマザーボード基板１を載置した際には、マザーボード基板１の裏面の電子部品６は、各凹部１３ａ内に収容された状態となり、マザーボード基板の外周囲のみならず、実際に押圧荷重が加わる位置においても、マザーボード基板１の平坦な面に受台１３の上面１３ｂが当接することになる。
【００２７】
前記受台１３の凹部１３ａについては、その深さを適正に設定することが好ましい。例えば、図４に示すように、マザーボード基板１に実装された電子部品６の実装高さＨ１よりも凹部１３ａの深さＤ１が大きい場合、電子部品６の頂部と凹部１３ａの底面１３ｃの間には間隙が形成されることになるが、この間隙の寸法Ｓ１が１ｍｍ以下となるように前記実装高さＨ１に応じて凹部１３ａの深さＤ１を設計することが好ましい。これにより、熱圧着時に弾性材料からなる受台１３が弾性変位し、受台１３の上面１３ｂがマザーボード基板１の平坦面に当接するばかりでなく、加圧によって凹部１３ａの底面１３ｃが電子部品６の頂部に接することになり、極めて安定な支持状態が実現される。また、電子部品６には前記底面１３ｃにより適正な加圧力が加わり、過剰な圧力や衝撃が加わることはない。
【００２８】
あるいは、図５に示すように、マザーボード基板１に実装された電子部品６の実装高さＨ２を凹部１３ａの深さＤ２よりも大とすることも可能である。この場合、熱圧着前の状態では、電子部品６に凹部１３ａの底面１３ｃが当接し、受台１３の上面１３ｂがマザーボード基板１の裏面に当接していない状態になるが、熱圧着時には受台１３の弾性変位によって受台１３の上面１３ｂがマザーボード基板１の裏面に当接し、安定な支持状態が実現される。この場合には、受台１３の上面１３ｂとマザーボード基板１の裏面の間隙の寸法Ｓ２が１ｍｍ以下となるように前記実装高さＨ１に応じて凹部１３ａの深さＤ１を設計することが好ましい。
【００２９】
なお、マザーボード基板１の裏面に複数の電子部品６が実装されている場合には、各電子部品６に対応して受台１３に複数の凹部１３ａを形成する。この場合、各凹部１３ａの深さは、対応する電子部品６の実装高さに応じ、個別に深さを設定することが好ましい。これにより、電子部品の実装高さの差が大きい場合にも、例えば実装高さの高い電子部品に過剰な加圧力が加わることがなく、受台の弾性変位によって適正な圧力で各電子部品が支持される。電子部品６の実装高さの変動が少ない場合には、全ての凹部１３ａの深さを一律に設定してもよい。
【００３０】
前記受台１３のサイズは、マザーボード基板１のサイズと同等とすることが好ましく、これによりマザーボード基板１全体を支持することが可能になる。ただし、これに限られるものではなく、例えば、受台１３のサイズを少なくとも熱圧着される領域に対応した部分的サイズとすることも可能である。この場合には、マザーボード基板１には部分的に受台１３が当接することになるので、受台１３のサイズとしては、マザーボード基板１を安定に支持し得る最低限のサイズを確保することが好ましい。
【００３１】
以上の構成を有する受台１３及び接続装置を用いてマザーボード基板１とフレキシブルプリント基板４，５の接続（熱圧着）を行う場合には、先ず、基台１１の上に弾性材料からなり凹部１３ａが形成された受台１３を載置する。さらに、この受台１３上に第１の配線基板であるマザーボード基板１を載置するが、この時、マザーボード基板１の裏面に実装される電子部品６と受台１３の凹部１３ａとを位置合わせし、各凹部１３内に電子部品６が収容されるようにする。
【００３２】
次いで、マザーボード基板１の接続部分に異方導電性接着フィルムを置き、その上に接続するフレキシブルプリント基板４，５を重ね合わせる。この状態で熱圧着ヘッド１２でフレキシブルプリント基板４，５の接続部分を所定の圧力で加圧すると同時に、熱圧着ヘッド１２に内蔵される加熱ヒータで異方導電性接着フィルムを加熱する。これにより、異方導電性接着フィルムに含まれる導電粒子が押し潰されてマザーボード基板１とフレキシブルプリント基板４，５の間の電気的導通が図られ、結着樹脂が硬化して機械的結合が図られる。
【００３３】
前述の受台１３を用いた接続装置及び接続方法を採用することにより、接続部分を均一に加圧、加熱して熱圧着することができ、接続不良等のない信頼性の高い接続状態を実現することが可能である。また、熱圧着に際して、マザーボード基板１に実装された電子部品６を破損したり傷付けたりすることもない。したがって、マザーボード基板１において、電子部品６の裏面への実装が制約されることがなくなり、例えば回路設計者が自由に部品配置を選択することが可能である。その結果、部品実装密度を向上することが可能となり、配線基板の小型化、軽量化、薄型化等を実現することが可能となる。
【００３４】
以上、本発明を適用した実施形態について説明したが、本発明が前述の実施形態に限定されるものでないことは言うまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３５】
例えば、前述の実施形態では、受台１３にザグリ加工（彫刻）を施すことで凹部１３ａを形成しているが、図６に示すように、基台１１に弾性材料からなる複数の突起（ピラー）１４を形成し、これら突起１４を受台として利用することも可能である。この場合には、突起１４間の領域が凹部として機能することになり、ここにマザーボード基板１の裏面に実装された電子部品６が収容される。
【００３６】
また、前述のように受台１３を突起１４により構成する場合、底部に弾性材料からなる弾性板を敷いておき、この上に突起１４を形成することも可能である。この場合、突起１４の高さを凹部１３ａの深さと同様に設計することにより、凹部１３ａを形成した場合と同様の適正な支持状態を得ることができ、極めて安定な支持状態を実現することが可能である。
【実施例】
【００３７】
次に、本発明を適用した具体的な実施例について、実験結果を基に説明する。
【００３８】
実施例１
２００μｍピッチで電極端子が形成され、Ｌ／Ｓ＝１００μｍ／１００μｍのプリント配線基板（第１の配線基板に相当）とフレキシブルプリント基板（第２の配線基板に相当）を用意し、シリコンラバー（シリコーンゴム）製の受台を用いてＡＣＦ接続を行った。なお、シリコンラバー製の受台には、プリント配線基板に実装される電子部品の部品形状に対応して凹部を形成した。前記シリコンラバー製の受台のゴム硬度は４０である。また、異方導電性接着フィルムとしては、ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス社製、商品名ＣＰ５８４２ＫＳを用いた。熱圧着ヘッドとしては、加熱ヒータを内蔵した金属製ヘッドを用い、当該熱圧着ヘッドにより加熱及び加圧を行った。
【００３９】
実施例２
シリコンラバー製の受台のゴム硬度を９０とし、他は実施例１と同様にプリント配線基板とフレキシブルプリント基板間のＡＣＦ接続を行った。
【００４０】
実施例３
シリコンラバー製の受台のゴム硬度を２０とし、他は実施例１と同様にプリント配線基板とフレキシブルプリント基板間のＡＣＦ接続を行った。
【００４１】
比較例１
セラミックス製の受台を用い、他は実施例１と同様にプリント配線基板とフレキシブルプリント基板間のＡＣＦ接続を行った。
【００４２】
比較例２
プリント配線基板の裏面の電子部品を取り外し、セラミックス製の受台を用いてプリント配線基板とフレキシブルプリント基板間のＡＣＦ接続を行った。
【００４３】
評価
ＡＣＦ接続したプリント配線基板とフレキシブルプリント基板間の抵抗値を４端子法により測定した。測定した抵抗値は、平均導通抵抗及び最大導通抵抗である。結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
0004966156.tif 000002
【００４５】
実施例１及び実施例２においては、比較例２と同程度の導通抵抗が実現されている。これに対して、裏面に電子部品が実装されたプリント配線基板のＡＣＦ接続において、セラミック製の受台を用いた比較例１では、満足に接続をとることができない状態であった。また、シリコンラバー製の受台のゴム硬度が２０である実施例３では、ＡＣＦ接続は行うことができたものの、導通抵抗が高い値となった。これらの結果より、電子部品が実装されたプリント配線基板に対してフレキシブルプリント基板をＡＣＦ接続する場合には、電子部品に対応して凹部を形成したシリコンラバー製の受台を用いることが有効であり、特にシリコンラバー製の受台のゴム硬度を４０〜９０とすることで、接続抵抗値の小さな良好なＡＣＦ接続が実現可能であることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】マザーボード基板に対する第２の配線基板の接続例を示す概略平面図である。
【図２】（ａ）はマザーボード基板の表面の概略斜視図であり、（ｂ）はマザーボード基板の裏面の概略斜視図である。
【図３】マザーボード基板に対してフレキシブルプリント基板をＡＣＦ接続する際に用いられる接続装置の一例を示す概略斜視図である。
【図４】マザーボード基板に裏面に実装された電子部品の高さと受台に形成された凹部の深さの関係の一例を示す模式図である。
【図５】マザーボード基板に裏面に実装された電子部品の高さと受台に形成された凹部の深さの関係の他の例を示す模式図である。
【図６】受台の他の例を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  マザーボード基板（第１の配線基板）、２  液晶表示パネル、３  ＣＭＯＳ、４，５  フレキシブルプリント基板（接続部材）、６  電子部品、１１  基台、１２  熱圧着ヘッド、１３  受台、１３ａ  凹部、１４  突起
【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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