(57)【要約】【課題】テープが剥離せずに仮電子ユニットが組立治具から抜け出てくることがないように構成した電子ユニット用組立治具。【解決手段】所定の電子部品が実装された第１の基板が筐体の一部に接合されている複数の仮電子ユニットを配置し、該第１の基板に異方性導電性部材を介して第２の基板を各々熱圧着して複数の電子ユニットを得るための電子ユニット用組立治具であって、前記複数の仮電子ユニットの筐体を所定の間隙を有して挿着可能な凹部と、前記凹部の底面に設置した第１の弾性部材と、前記凹部の開口部上にて挿脱し、前記第１の基板を押止して前記複数の仮電子ユニットの抜け止めを行う押止部材と、を有すること。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の電子部品が実装された第１の基板が筐体の一部に接合されている複数の仮電子ユニットを配置し、該第１の基板に異方性導電性部材を介して第２の基板を各々熱圧着して複数の電子ユニットを得るための電子ユニット用組立治具であって、
前記複数の仮電子ユニットの筐体を所定の間隙を有して挿着可能な凹部と、
前記凹部の底面に設置した第１の弾性部材と、
前記凹部の開口部上にて挿脱し、前記第１の基板を押止して前記複数の仮電子ユニットの抜け止めを行う押止部材と、
を有することを特徴とする電子ユニット用組立治具。
【請求項２】
前記凹部の内壁に第２の弾性部材が接合されていることを特徴とする請求項１に記載の電子ユニット用組立治具。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電子ユニット用組立治具を用い、前記複数の仮電子ユニットに第２の基板を各々接合する電子ユニットの基板接合方法であって、
前記電子ユニット用組立治具の凹部に前記複数の仮電子ユニットの筐体を挿着し、前記第１の基板における前記電子部品が実装された面の裏面に設けられた第１の電極パターンを露出させる工程と、
前記押止部材により前記複数の仮電子ユニットの抜け止めを行う工程と、
前記第１の電極パターンの上に前記異方性導電性部材を配置する工程と、
前記異方性導電性部材を前記第１の電極パターンに熱圧着する工程と、
前記異方性導電性部材に貼着されたテープを剥離する工程と、
を有することを特徴とする電子ユニットの基板接合方法。
【請求項４】
前記第２の基板の第２の電極パターンが前記第１の電極パターンと対向するように前記第２の基板を配置し、前記第２の基板を前記異方性導電性部材を介して前記第１の基板に熱圧着する工程と、
を有することを特徴とする請求項３に記載の電子ユニットの基板接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の仮電子ユニットに設けた第１の基板に異方性導電性部材を介して第２の基板をそれぞれ熱圧着して複数の電子ユニットを得るための電子ユニット用組立治具、及び電子ユニットの基板接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、超小型のカメラモジュールが携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の小型で薄型の携帯端末に搭載されるようになり、これにより音声による通信だけでなく画像の撮像や通信も可能になっている。
【０００３】
このようなカメラモジュールの一例について図１を参照して説明する。
【０００４】
撮像素子３２はＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサ、若しくはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等である。そして、撮像素子３２はリジッド基板であるプリント配線板３３に実装されている。また、被写体像を撮像素子３２に結像させる撮像レンズ３１は鏡枠３５により保持されている。更に、鏡枠３５は接着剤Ｓにてプリント配線板３３に接合されている。また、撮像レンズ３１の被写体側には赤外カットフィルタ３６及び絞り板３４が配置されている。
【０００５】
以上の構成を仮カメラモジュール３と称す。
【０００６】
そして、携帯端末と電気的に接続するためフレキシブルプリント基板４１を異方性導電フィルム（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ  以下、ＡＣＦという）４２を介してプリント配線板３３に熱圧着し、カメラモジュールが完成する。
【０００７】
また、図２に示す如く、ＡＣＦ４２を介した熱圧着により、プリント配線板３３における撮像素子３２が実装された面の裏面に設けた複数の電極パターン３３ａに、フレキシブルプリント基板４１に設けた複数の電極パターン４１ａを接続する。
【０００８】
なお、ＡＣＦは耐熱性樹脂から形成され、厚み２０〜３０μｍの電気的接合用フィルムである。耐熱性樹脂の内部に複数の導電性粒子が分散されていて、導電性粒子は樹脂をニッケル等で被覆した３〜５μｍの球体に形成されている。ＡＣＦが熱圧着されると、導電性粒子同士が接触するので、厚み方向に導電性を有することになる。しかし、面方向には圧力が掛からないので、耐熱性樹脂により絶縁性が保たれる。従って、２枚のプリント配線板に隣接させた複数の電極を接合する際に、対向する電極は導通し、隣り合う電極は導通しない。
【０００９】
このようなＡＣＦを用いて基板を熱圧着する方法として、下記の特許文献が知られている。
【００１０】
例えば、電極パターンが配設されＩＣチップが実装された複数枚のフィルム状基板をＡＣＦを介して１枚の透過性基板に熱圧着する熱圧着実装法がある。本文献においては、フィルム状基板が熱膨張によって伸長し、位置ずれを起こすことを防止するため、複数の加熱手段を設け、別個に加熱制御している（特許文献１参照）。
【００１１】
また、複数枚の半導体チップ搭載フィルムをＡＣＦを介して１枚の角形基板に熱圧着する半導体チップ搭載フィルムの接続方法がある。本文献によれば、角形基板の傾斜を検知し、傾斜角度に合わせて１枚ずつ半導体チップ搭載フィルムを仮圧着し、その後同時に本圧着している（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−２０４３２９号公報
【特許文献２】特開平５−１４４８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、所定の電子部品が実装された第１の基板が筐体の一部に接合されている複数の仮電子ユニットを配置し、該第１の基板に異方性導電性部材を介して第２の基板を各々熱圧着して複数の電子ユニットを得るための電子ユニット用組立治具及び電子ユニットの基板接合方法に関するものである。電子ユニットとしてはどのようなものでもよいが、一例として図１に示す様なカメラモジュールを想定する。
【００１３】
以下に、組立治具によるカメラモジュールの組立工程を図３を参照して説明する。
【００１４】
先ず、図３（Ａ）に示す如く、複数の仮カメラモジュール３を隣接させて鏡枠３５を組立治具５０に挿着する。
【００１５】
次に、図３（Ｂ）に示す如く、プーリー７１に巻回されたＡＣＦ４２を複数の仮カメラモジュール３のプリント配線板３３に設けた電極パターン３３ａの上に載置し、熱圧着ヘッド７５により熱圧着する。なお、この際の圧力は１ＭＰａであり、加熱温度は５０〜６０℃である。
【００１６】
次に、図３（Ｃ）に示す如く、ＡＣＦ４２の内面に貼着されているテープ４２ａを剥離ローラ７２の回転移動によって剥離し、ＡＣＦ４２の不要な部分を鋏７３若しくは自動的に裁断する不図示のカッターにより裁断する。
【００１７】
このようにして、図３（Ｄ）に示す如く、仮圧着の工程が終了する。
【００１８】
続いて、図３（Ｅ）に示す如く、プリント配線板３３の電極パターン３３ａの上に位置するＡＣＦ４２の上に、フレキシブルプリント基板４１の電極パターン４１ａがプリント配線板３３の電極パターン３３ａに対向するようにして、フレキシブルプリント基板４１の電極パターン４１ａを載置する。このように、複数のプリント配線板３３に複数のフレキシブルプリント基板４１を各々載置するが、テープ４２ａを剥離したＡＣＦ４２の表面は粘性を有しているので、フレキシブルプリント基板４１が脱落することがない。
【００１９】
この状態で、図３（Ｆ）に示す如く、熱圧着ヘッド７５を高温に加熱してフレキシブルプリント基板４１をＡＣＦ４２に熱圧着する。なお、この際の圧力は１ＭＰａであり、加熱温度は１３０〜１４０℃である。
【００２０】
このようにして、図３（Ｇ）に示す如く、仮カメラモジュール３にフレキシブルプリント基板４１が接続された複数のカメラモジュールが完成する。
【００２１】
しかしながら、上記の組立工程にはいくつかの問題がある。この問題を図４を参照して説明する。
【００２２】
先ず、各図において誇張して描いてあるが、仮カメラモジュール３（３Ａ〜３Ｄ）の鏡枠３５の高さは成型条件やキャビティ間のバラツキによって実際には個々に異なる。標準寸法の仮カメラモジュールを３Ａとしたとき、３Ｂはより高い寸法に形成された仮カメラモジュールであり、３Ｃはより低い寸法に形成された仮カメラモジュールである。また、３Ｄは鏡枠３５におけるプリント配線板３３の接合面が傾いていてプリント配線板３３が傾いて接合された仮カメラモジュールである。
【００２３】
図４（Ａ）は複数の仮カメラモジュール３Ａ〜３Ｄを組立治具５０に挿着し、ＡＣＦ４２を介して熱圧着ヘッド７５により熱圧着する図である。この場合は、熱圧着ヘッド７５が最も高い寸法の仮カメラモジュール３Ｂのみに圧着し、他の仮カメラモジュール３Ａ，３Ｃ，３Ｄには圧着しない。また、例え仮カメラモジュール３Ａ，３Ｃ，３Ｄに圧着しても圧着力が不充分になる。このように１個の熱圧着ヘッド７５により高さの異なる複数の仮カメラモジュール３Ａ〜３Ｄを適正に圧着するのは困難である。
【００２４】
このために、図４（Ｂ）に示す如く、組立治具５０の底面にゴム等から形成されて弾性を有する弾性部材５２を設置する。この弾性部材５２によって高さの相違が吸収されるので、仮カメラモジュール３Ａ，３Ｃに関しても熱圧着ヘッド７５により適正に圧着される。しかし、仮カメラモジュール３Ｄに関しては、傾いたままであり、熱圧着ヘッド７５により適正に圧着されることがない。
【００２５】
この理由は、仮カメラモジュール３Ａ〜３Ｄのプリント配線板３３の端部が互いに密着し、且つ、仮カメラモジュール３Ａの左側面及び仮カメラモジュール３Ｄの右側面が組立治具５０の内壁に密着していて、組立治具５０の内部で仮カメラモジュール３Ａ〜３Ｄは姿勢を殆ど変えることができないからである。
【００２６】
そこで、図４（Ｃ）に示す如く、組立治具５０の内形寸法をより大きく形成し、仮カメラモジュール３Ａ〜３Ｄの側面に対して間隙を設ける。これにより、仮カメラモジュール３Ｄは熱圧着ヘッド７５によって押圧されたときに姿勢が変わることができ、熱圧着ヘッド７５により適正に圧着されるようになる。
【００２７】
しかし、熱圧着後にＡＣＦ４２に予め貼着されているテープ４２ａを剥離する必要がある。この際に、図４（Ｄ）に示す如く、テープ４２ａが剥離せずに仮カメラモジュール３Ａ〜３Ｄが浮き上がってしまうことが生ずる。これは、仮カメラモジュール３Ａ〜３Ｄの側面と組立治具５０の内壁との間に間隙を設けたので、仮カメラモジュール３Ａ〜３Ｄの側面に抜け止めとなる摩擦力が作用しないからである。
【００２８】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、所定の電子部品が実装された第１の基板が筐体の一部に接合されている複数の仮電子ユニットを配置し、第１の基板に異方性導電性部材を介して第２の基板を各々熱圧着して複数の電子ユニットを得るための発明に関し、第１の基板に異方性導電性部材を熱圧着した後に異方性導電性部材のテープを剥離する際に、テープが剥離せずに仮電子ユニットが組立治具から抜け出てくることがないように構成した電子ユニット用組立治具及び電子ユニットの基板接合方法を提案することを目的とする。
【００２９】
なお、特許文献１，２は組立治具に関するものでない。また、１枚の透過性基板若しくは角形基板に複数枚のフィルム状基板若しくは半導体チップ搭載フィルムを接続して１個のユニットを得るものであって、本発明の如く複数の第１の基板と複数の第２の基板を有して、第１の基板に第２の基板を各々接続することによって複数の電子ユニットを得るものではない。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
前記目的は、下記に記載した発明により達成される。
１．所定の電子部品が実装された第１の基板が筐体の一部に接合されている複数の仮電子ユニットを配置し、該第１の基板に異方性導電性部材を介して第２の基板を各々熱圧着して複数の電子ユニットを得るための電子ユニット用組立治具であって、
前記複数の仮電子ユニットの筐体を所定の間隙を有して挿着可能な凹部と、
前記凹部の底面に設置した第１の弾性部材と、
前記凹部の開口部上にて挿脱し、前記第１の基板を押止して前記複数の仮電子ユニットの抜け止めを行う押止部材と、
を有することを特徴とする電子ユニット用組立治具。
２．前記凹部の内壁に第２の弾性部材が接合されていることを特徴とする１に記載の電子ユニット用組立治具。
３．１又は２に記載の電子ユニット用組立治具を用い、前記複数の仮電子ユニットに第２の基板を各々接合する電子ユニットの基板接合方法であって、
前記電子ユニット用組立治具の凹部に前記複数の仮電子ユニットの筐体を挿着し、前記第１の基板における前記電子部品が実装された面の裏面に設けられた第１の電極パターンを露出させる工程と、
前記押止部材により前記複数の仮電子ユニットの抜け止めを行う工程と、
前記第１の電極パターンの上に前記異方性導電性部材を配置する工程と、
前記異方性導電性部材を前記第１の電極パターンに熱圧着する工程と、
前記異方性導電性部材に貼着されたテープを剥離する工程と、
を有することを特徴とする電子ユニットの基板接合方法。
４．前記第２の基板の第２の電極パターンが前記第１の電極パターンと対向するように前記第２の基板を配置し、前記第２の基板を前記異方性導電性部材を介して前記第１の基板に熱圧着する工程と、
を有することを特徴とする３に記載の電子ユニットの基板接合方法。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の電子ユニット用組立治具及び電子ユニットの基板接合方法によれば、所定の電子部品が実装された第１の基板が筐体の一部に接合されている複数の仮電子ユニットを配置し、第１の基板に異方性導電性部材を介して第２の基板を各々熱圧着して複数の電子ユニットを得る工程において、第１の基板に異方性導電性部材を熱圧着した後に異方性導電性部材のテープを剥離する際に、テープが剥離せずに仮電子ユニットが組立治具から抜け出てくることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明における電子ユニット用組立治具及び電子ユニットの基板接合方法に関する実施の形態を図を参照して説明する。
【００３３】
本欄では電子ユニットとして携帯端末に搭載するカメラモジュールとして説明する。図５（Ａ）はプリント配線板３３を上にし鏡枠３５を下にした、図１に示した構成と同等の仮カメラモジュール３の斜視図である。図５（Ｂ）は仮カメラモジュール３の構成と同等であって、プリント配線板１３を上にし鏡枠１５を下にした仮カメラモジュール１の斜視図である。双方の相違は、図５（Ａ）に示す仮カメラモジュール３は、プリント配線板３３の外形寸法が鏡枠３５の外形寸法より大きく、図５（Ｂ）に示す仮カメラモジュール１は、プリント配線板１３の外形寸法が鏡枠１５の外形寸法より小さい。近年は、外形寸法が小型化する傾向があるので、以下の実施の形態は仮カメラモジュール１を用いる組立治具について説明する。しかし、仮カメラモジュール３を用いたときの組立治具も全く同様の構成になる。
【００３４】
また、光学ユニットの構成や光学ユニットを保持する筐体としての鏡枠は図１に示した構成に限定されるものではなく、どのような構成であってもよい。例えば、撮像レンズは２枚以上でもよいし、赤外カットフィルタや絞り板はあってもなくてもよい。更に、第１の基板としてのプリント配線板に実装される電子部品としては、撮像素子以外に抵抗やコンデンサ等が実装されていてもよい。
【００３５】
更に、電子ユニットとしてはカメラモジュールに限定されるものではなく、他の用途のユニットであってもよい。
【００３６】
このような仮カメラモジュール１の第１の基板としてのプリント配線板１３に、異方性導電性部材としてのＡＣＦを介して第２の基板としてのフレキシブルプリント基板を熱圧着し、複数のカメラモジュールを得るための組立治具及びその基板接合方法について図６及び図７を参照して説明する。図６は組立治具の断面図と斜視図、図７は押止部材を描いた組立治具の斜視図である。
【００３７】
先ず、組立治具を用い、仮カメラモジュール１のプリント配線板１３にＡＣＦ（異方性導電性部材）を介してフレキシブルプリント基板を熱圧着する一連の工程は図３に示した工程と同一である。従って、重複した説明は省略する。なお、プリント配線板１３にはＣＣＤ等の撮像素子（所定の電子部品）が実装され、該撮像素子は鏡枠１５（筐体）に内包されている。
【００３８】
また、図４に基づいて説明した如く、鏡枠１５が高い寸法に形成されたり、低い寸法に形成されたり、プリント配線板１３が傾いて接合されたりした仮カメラモジュール１がある。これらの仮カメラモジュール１を、鏡枠１５の外形寸法に対して所定の間隙を設けた内形寸法の組立治具に挿着してＡＣＦを介して同時に熱圧着可能にすると、ＡＣＦのテープを剥離する際に仮カメラモジュールが浮き上がってしまうという問題がある。以下に説明する組立治具はこの問題を解決したものである。
【００３９】
図６（Ａ）は複数の仮カメラモジュール１を組立治具６０に挿着した状態の断面図であり、図６（Ｂ）は同状態の部分斜視図である。
【００４０】
組立治具６０は仮カメラモジュール１を収納するための角形の凹部６１ａを有するモジュール枠６１からなり、凹部６１ａの底面には仮カメラモジュール１の高さや傾きを吸収するためにゴム等から形成された板状の弾性部材６２（第１の弾性部材）が設置されている。また、凹部６１ａの内壁には同様にゴム等から形成された板状の弾性部材６３（第２の弾性部材）が貼着されていて、仮カメラモジュール１に疵が付くことを防止している。更に、挿着した仮カメラモジュール１と弾性部材６３との間には所定の間隙ｃが設けられ、図４（Ｃ）に基づいて説明した如く、傾いた仮カメラモジュール１にも対処できる。
【００４１】
ここで、ＡＣＦ２２を熱圧着した後、ＡＣＦ２２のテープを剥離する際に仮カメラモジュール１が浮き上がってしまうという問題に対処するため、図７に示す如く、組立治具６０のモジュール枠６１にはプリント配線板１３を押止して仮カメラモジュール１の抜け止めを行う押止部材６４が設けられている。押止部材６４はモジュール枠６１の一端に設けられた支軸６５を中心に回動自在であり、その先端部に設けられた切り欠き部６４ａがモジュール枠６１の他端に設けられた段付きピン６６に係合可能である。従って、仮カメラモジュール１をモジュール枠６１に挿着するときは、押止部材６４を二点鎖線の如く退避させ、仮カメラモジュール１をモジュール枠６１に挿着した後は、押止部材６４を回動させて切り欠き部６４ａを段付きピン６６に係合させる。
【００４２】
これによって、ＡＣＦのテープを剥離する際に仮カメラモジュール１が浮き上がってしまうことが防止できる。
【００４３】
また、その後に図３（Ｅ）〜（Ｇ）で説明した如く複数のフレキシブルプリント基板４１を複数のプリント配線板１３に各々熱圧着する際に、押止部材６４の押止によって各々のプリント配線板１３の高さが均一になるので、全ての仮カメラモジュール１の接合が良好になる。
【００４４】
なお、押止部材６４の切り欠き部６４ａを段付きピン６６に係合させたとき、押止部材６４はプリント配線板１３を押止するものの、プリント配線板１３の電極パターン１３ａは押止しない。また、熱圧着ヘッド７５の先端部は電極パターン１３ａのみを圧着し、押止部材６４には当接しないように、押止部材６４に対向する部分は段になって退避している。
【００４５】
更に、押止部材６４としては、必ずしも上述の如く回動する構成のものに限定されるものではない。即ち、横方向から摺動して装脱する構成や、上方向や横方向からはめ込む構成のものであってもよく、要はプリント配線板１３の面を押止する構成であれば、どのような構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】カメラモジュールの断面図である。
【図２】プリント配線板とフレキシブルプリント基板の電極パターンの斜視図である。
【図３】組立治具によるカメラモジュールの組立工程を示す図である。
【図４】前記組立工程における問題点を示す図である。
【図５】２種類のカメラモジュールの図である。
【図６】組立治具の図である。
【図７】押止部材を設けた組立治具の図である。
【符号の説明】
【００４７】
１，３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ  仮カメラモジュール
３１  撮像素子
３２  撮像素子
１３，３３  プリント配線板
３３ａ，４１ａ  電極パターン
１５，３５  鏡枠
４１  フレキシブルプリント基板
２２，４２  ＡＣＦ
４２ａ  テープ
５０，６０  組立治具
５２，６２，６３  弾性部材
６１  モジュール枠
６１ａ  凹部
６４  押止部材
７５  熱圧着ヘッド
【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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