(57)【要約】【課題】回路基板において、柔軟な多品種少量生産への対応及び機械的ストレスに対する耐久性向上を図ること。【解決手段】保護シート２を有する半硬化樹脂シート１の貫通穴１６に電子部品３、４、６の端子１５、５、７を位置決め配置した後、貫通穴１６に接続材料を埋め込んでヴィア８を形成し、貫通穴１６がプリント配線基板１０の配線パターン１１に対向するように樹脂シート１をプリント配線基板１０に貼り付けて熱加工することにより、電子部品３、４、６の端子１５、５、７と配線パターン１１とを電気的に接続する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半硬化の樹脂シートの第１貫通穴に電子部品の端子を位置決め配置する工程と、前記第１貫通穴がプリント配線基板の配線パターンに対向するように前記樹脂シートを前記プリント配線基板に貼り付けて熱加工することにより、前記電子部品の端子と前記配線パターンとを電気的に接続する工程とを備えて成ることを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記電子部品の端子に接触するように前記第１貫通穴に接続材料を埋め込んでヴィアを形成する工程と、前記第１貫通穴がプリント配線基板の配線パターンに対向するように前記樹脂シートを前記プリント配線基板に貼り付けて熱加工することにより、前記ヴィアと前記配線パターンとを接続して前記電子部品と前記配線パターンとを電気的に接続する工程とを備えて成ることを特徴とする請求項１記載の回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記電子部品に対応する位置に第２貫通穴を有する半硬化の樹脂シートを配置する工程を有し、
前記電子部品に前記第２貫通穴が対応するように前記半硬化の樹脂シートを配置した後に熱加工することにより、前記ヴィアと前記配線パターンとを接続して前記電子部品と前記配線パターンとを電気的に接続すると共に、前記樹脂シートによって前記電子部品の端子と配線パターンとの接続を補強することを特徴とする請求項２記載の回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記接続材料は、はんだ材料又は導電粒子入りペースト材料であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の回路基板の製造方法。
【請求項５】
電子部品と、配線パターンを有するプリント配線基板と、前記電子部品の端子と前記配線パターンとを接続するヴィアと、前記電子部品の端子と前記配線パターンとを前記ヴィアによって接続した状態で、前記電子部品、ヴィア及びプリント配線基板を一体に固着する樹脂部材とを備えて成ることを特徴とする回路基板。
【請求項６】
前記ヴィアの材料は、はんだ材料又は導電粒子入りペースト材料であることを特徴とする請求項５記載の回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品をプリント配線基板に実装する回路基板の製造方法及び回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、携帯電話機やデジタル家電などにおいて、１つの装置の中で数枚のプリント配線基板が使用されており（例えば、特許文献１〜３参照）、それぞれで最適となる仕様にて設計されているのが一般的であり、板厚、層数、外形サイズや回路密度は様々である。
プリント配線基板に電子部品を実装する製造方法は、パッドにはんだを供給したプリント配線基板に、搭載する電子部品を位置決めし、リフロー装置にて熱をかけることで、はんだを介してプリント配線基板のパッドと電子部品の端子を接続する方法が一般的である。
【０００３】
プリント配線基板に部品を搭載する際は、各プリント配線基板や部品の様々な仕様に合わせて生産設備を調整する必要があり、段取り替えなどのロス時間が発生するという問題がある。
また、携帯端末などに使われる実装後のプリント配線基板においては、製品の性格上、落下耐久性など機械的ストレスに対する耐久性が必要となるため、はんだ接続箇所が壊れないように、部品を搭載した後の部品周囲に樹脂を塗布することで補強しているケースが多い。
【０００４】
補強樹脂を形成する方法としては、ディスペンサなどにより、搭載部品周囲に樹脂を塗布し、熱硬化する際の粘度低下により各部品の隙間に浸透し、はんだ接続箇所を補強している。この樹脂を塗布する工程においては、周囲温度、樹脂塗布量などコントロールする項目が多く、またＣＳＰ（Chip Size Package）などの下面電極部品では、塗布方法により、エアーボイドの発生やフィレット形状のバラツキにより品質および信頼性への影響が大きいという問題がある。また、樹脂を塗布する工程が追加で必要となるという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平１−３０２７３２号公報
【特許文献２】特開２００２−１１０７１４号公報
【特許文献３】特開２００２−２５２４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、回路基板において、柔軟な多品種少量生産への対応及び機械的ストレスに対する耐久性向上を図るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、半硬化の樹脂シートの第１貫通穴に電子部品の端子を位置決め配置する工程と、前記第１貫通穴がプリント配線基板の配線パターンに対向するように前記樹脂シートを前記プリント配線基板に貼り付けて熱加工することにより、前記電子部品の端子と前記配線パターンとを電気的に接続する工程とを備えて成ることを特徴とする回路基板の製造方法が提供される。
【０００８】
半硬化の樹脂シートの第１貫通穴に電子部品の端子を位置決め配置した後、前記第１貫通穴がプリント配線基板の配線パターンに対向するように前記樹脂シートを前記プリント配線基板に貼り付けて熱加工することにより、前記電子部品の端子と前記配線パターンとを電気的に接続する。
【０００９】
ここで、前記電子部品の端子に接触するように前記第１貫通穴に接続材料を埋め込んでヴィアを形成する工程と、前記第１貫通穴がプリント配線基板の配線パターンに対向するように前記樹脂シートを前記プリント配線基板に貼り付けて熱加工することにより、前記ヴィアと前記配線パターンとを接続して前記電子部品と前記配線パターンとを電気的に接続する工程とを備えて成るように構成してもよい。
【００１０】
また、前記電子部品に対応する位置に第２貫通穴を有する半硬化の樹脂シートを配置する工程を有し、前記電子部品に前記第２貫通穴が対応するように前記半硬化の樹脂シートを配置した後に熱加工することにより、前記ヴィアと前記配線パターンとを接続して前記電子部品と前記配線パターンとを電気的に接続すると共に、前記樹脂シートによって前記電子部品の端子と配線パターンとの接続を補強するように構成してもよい。
また、前記接続材料は、はんだ材料又は導電粒子入りペースト材料であってもよい。
【００１１】
また、本発明によれば、電子部品と、配線パターンを有するプリント配線基板と、前記電子部品の端子と前記配線パターンとを接続するヴィアと、前記電子部品の端子と前記配線パターンとを前記ヴィアによって接続した状態で、前記電子部品、ヴィア及びプリント配線基板を一体に固着する樹脂部材とを備えて成ることを特徴とする回路基板が提供される。
ここで、前記ヴィアの材料は、はんだ材料又は導電粒子入りペースト材料であってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る回路基板の製造方法によれば、柔軟な多品種少量生産への対応が可能で、機械的ストレスに対する耐久性が向上した回路基板を製造することが可能になる。
また、本発明の回路基板によれば、柔軟な多品種少量生産への対応が可能で、機械的ストレスに対する耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に実施の形態に係る回路基板の製造方法、及び、前記製造方法によって好適に製造可能な回路基板について説明する。尚、各図において、同一部分には同一符号を付している。
図１は、本発明の実施の形態に係る回路基板の製造方法によって製造した回路基板の側断面図である。
【００１４】
図１において、回路基板は、端子１４を持つチップ部品３、リード端子５を持つＱＦＰ（Quad Flat Package）４、ボール端子７を持つＣＳＰ（Chip Size Package）６など様々な部品形状の電子部品の実装に対応できるものである。絶縁性材料から成る補強樹脂１２の内部に、電子部品の端子とプリント配線基板１０の配線パターンの一部である実装用パッド１１を接続する接続用ヴィア８を埋設するように備えている。補強樹脂１２は、例えば、熱硬化性の樹脂によって構成される。
【００１５】
本実施の形態の概要を説明すると、図１において、Ｂステージ状（半硬化）の樹脂シート１に部品３、４、６を位置決め配置し、あらかじめ加工された印刷用ホールである第１貫通穴に接合材料８を埋め込み、その後、プリント配線基板１０に貼り付け、熱加工することで接合を確保する製造方法により、回路基板の仕様にとらわれない製造が可能となり、携帯電話機等の電子機器には複数仕様の回路基板を同時に搭載が出来るようになる。また、Ｂステージ状（半硬化）樹脂シート１は接合時の熱加工と同時に溶融し、部品を補強する役目を果たすことになる。これにより、従来と比べて、柔軟な多品種少量生産への対応、および機械的耐久性の向上が簡素な工程にて実現できる。
【００１６】
図２は、本発明の実施の形態に係る回路基板の製造方法を示す側断面図で、図１の回路基板が製造完了するまでの工程を示している。
図２において、回路基板を製造する場合、まず、保護シート２を片面に持ったＢステージ（半硬化）樹脂シート（第１樹脂シート）１を用意する（図２（ａ））。樹脂シート１は熱硬化性樹脂である。保護シート２は、アクリル樹脂、ＰＥＴ樹脂、エポキシ樹脂などを主成分とした材料とする。樹脂シート１と保護シート２とは粘着材にて張り付いた状態とする。また、保護シート２は樹脂シート１から剥離可能に粘着剤にて張り付いた状態とする。
【００１７】
次に、各電子部品３、４、７の端子位置および端子大きさにあわせて第１貫通穴１６を開け、部品３、４、７を所定の位置に配置する（図２（ｂ）、（ｃ））。各端子部分の貫通穴１６の大きさは搭載装置の精度に対応すべく＋５０〜１００μｍ拡大している。また、部品を搭載する際は、Ｂステージ（半硬化）樹脂シート１を樹脂自体の溶融開始温度以下で温めていることで、樹脂シート１が若干軟化し部品のタッキング力が発生する。
【００１８】
その後、保護シート２の面より貫通穴１６に接続材料を埋め込み、ヴィア８を形成する（図２（ｄ））。この際はスキージによる印刷法が望ましい。また、接続材料は、はんだ材料（例えば鉛フリーはんだ材料）、導電粒子（例えば銅もしくは金めっき付きニッケル粒子）を入りのペースト材料を用いることができる。
【００１９】
さらに、Ｂステージ（半硬化）樹脂シート１と同一の材質を使って、各電子部品３、４、７が配置される箇所をくり抜いて第２貫通穴１５を形成したＢステージ（半硬化）樹脂シート（第２樹脂シート）９を覆い被せる。これにより、電子部品３、４、７は露出するが、端子５、７、１４の一部（樹脂シート１側の部分）は樹脂シートによって覆い被される。同時に、保護シート２を樹脂シート１から剥離して除去する（図２（ｅ））。
【００２０】
プリント配線基板１０に、前述の部品が搭載された樹脂シートを搭載する際には、プリント配線基板１０の外形サイズに合わせて前記部品が搭載された樹脂シートをカットし、位置あわせを行いながら前記部品が搭載された樹脂シートをプリント配線基板１０に貼り付ける（図２（ｆ））。
【００２１】
次に、この状態で、前記部品が搭載された樹脂シートを貼り付けたプリント配線基板１０を、所定温度の熱によって加熱する。これにより、樹脂シート１、２は一体化した状態で硬化し、補強用樹脂１２となる。補強用樹脂１２によって、回路基板が補強され又、電子部品の端子と配線パターンとの接続が補強されて、機械的ストレスに対する耐久性が向上する。
以上の工程により、ヴィア８とプリント配線基板１０およびヴィア８と各部品３、４、６との接続が確保される。
【００２２】
図３及び図４は、電子部品が搭載されたＢステージ（半硬化）樹脂シート１３をカットし、プリント配線基板１０と張り合わせる際の組み合わせの例を示す。
図３は、樹脂シート１３から、別々のプリント配線基板用の樹脂シートＡ〜Ｄを同時に作成している例である。
【００２３】
また、図４は、作成した樹脂シートＥ、Ｆをプリント配線基板１０の表裏の搭載を同時に行う例である。このような形で、プリント配線基板の板厚や外形サイズなどにとらわれず一律に樹脂シート１３の外形サイズＸ、Ｙで搭載できるため、柔軟な多品種少量生産への対応が可能となり、生産効率が向上することとなる。
【００２４】
以上、述べたように本実施の形態に係る回路基板の製造方法によれば、保護シート２を有する半硬化の樹脂シート１の貫通穴１６に電子部品３、４、６の端子１５、５、７を位置決め配置した後、貫通穴１６に接続材料を埋め込んでヴィア８を形成し、貫通穴１６がプリント配線基板１０の配線パターン１１に対向するように樹脂シート１をプリント配線基板１０に貼り付けて熱加工することにより、電子部品３、４、６の端子１５、５、７と配線パターン１１とを電気的に接続するようにしている。
したがって、柔軟な多品種少量生産への対応（少ない設備で最大限の効率を実現できる）が可能になる。また、機械的ストレスへの耐久性が向上した回路基板を製造することができるという効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
携帯電話機やデジタル家電を初めとして、各種電子機器に使用する回路基板に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係る回路基板の側断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る回路基板の製造方法を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る回路基板の製造方法を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る回路基板の製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１、９・・・Ｂステージ状（半硬化）の樹脂シート
２・・・保護シート
３・・・チップ部品
４・・・ＱＦＰ部品
５・・・ＱＦＰ部品リード端子
６・・・ＣＳＰ部品
７・・・ＣＳＰ部品ボール端子
８・・・接続用ヴィア
１０・・・プリント配線基板
１１・・・プリント配線基板の実装用パッド
１２・・・補強樹脂
１３・・・部品が搭載された状態の樹脂シート
１４・・・端子
１５、１６・・・貫通穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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