CN101146405A - 电路板间的焊接结构 - Google Patents

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Abstract

一种基板耦合结构，包括设有第一导线的柔性电路板，具有面对着第一导线设置的第二导线的刚性电路板，在第一导线和第二导线的至少一个上布置的焊料镀层，和绝缘层，该绝缘层具有比第一和第二导线的厚度之和大而比第一和第二导线的厚度加焊料镀层的厚度之和小的厚度。

Description

电路板间的焊接结构
相关申请的交叉参考
本申请要求2006年9月12日提交的日本专利申请No.P2006-246974的优先权；其全部内容在此引用以供参考。
技术领域
本发明涉及一种耦合印刷电路板的技术，并且更具体地涉及用于连接刚性电路板和柔性电路板中的多个终端的基板耦合结构。
背景技术
作为用于电耦合诸如刚性电路板和柔性电路板等的印刷电路板的方法，存在一种用于在一对印刷电路板上彼此焊接导线的方法。更具体地，在该对印刷板上的导线的至少一个的表面上设置焊料镀层(solder plating)，并且在其上还施加便利于焊接的焊剂。随后，在两个印刷板上的导线彼此重叠。因此，通过在以预定温度加热板的同时在其上施加压力，使印刷电路板彼此耦合。
在印刷电路板上微型化以及细微间距布线图案的近来发展，使得由于焊料桥(solder bridge)的形成而在要被连接的导线图案间更容易发生短路。
因此，作为一种用来防止在要被连接的导线图案间的短路的基板耦合方法，公开了以下的耦合方法(例如，参见日本专利申请No.P2004-342969)。具体地，基板耦合结构包括：电路板，在其上形成作为多个导线图案的第一连接盘(connection land)；和柔性电路板，其被布置为面对着电路板并且还包括第二连接盘，布置该第二连接盘以便面对着在电路板上的第一连接盘并形成绝缘层以便至少部分地包围第二连接盘的外围部分。在该结构中，第一和第二连接盘通过使用粘合构件而粘合，并且形成的绝缘层具有比第一和第二连接盘的厚度之和还要大的厚度。在这样的基板耦合结构中，即便连接盘是微型化的，也不会由诸如焊料等的粘合构件流出而导致短路。
然而，在焊接中，在连接盘和焊料间不佳的粘附作用使得从加热片来的热量由于不良的热传导而很难被传递。因此，由于焊料不能熔化或没有充分熔化而不能获得良好的金属对金属的粘合。这样，粘合强度会变得不够。至于在日本专利申请No.P2004-342969中所公开的基板耦合结构，其描述仅给出如下这点，绝缘层的厚度比在电路板上要被耦合的导线层的厚度之和大。在这个结构中，不会有热量从加热片传递到连接盘。这样，由于在导线图案间不够的粘合强度而很可能发生剥离等。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种基板耦合结构，该基板耦合结构包括设有第一导线的柔性电路板，具有面对着第一导线设置的第二导线的刚性电路板，在第一导线和第二导线的至少一个上布置的焊料镀层，以及在第一导线间和第二导线间设置的绝缘层，且所述绝缘层每个都具有比第一和第二导线的厚度之和大而比第一和第二导线的厚度加焊料镀层的厚度之和小的厚度。
附图说明
图1是根据本发明的第一非限制性的示例性实施例的基板耦合结构的第一示意性截面图。
图2是根据本发明的第一非限制性的示例性实施例的基板耦合结构的第二示意性截面图。
图3是根据本发明的第一非限制性的示例性实施例的基板耦合结构的第三示意性截面图。
图4是根据本发明的第二非限制性的示例性实施例的基板耦合结构的第一示意性截面图。
图5是根据本发明的第二非限制的性示例性实施例的基板耦合结构的第二示意性截面图。
图6是根据本发明的第二非限制性的示例性实施例的基板耦合结构的第三示意性截面图。
具体实施方式
现将参考附图描述本发明的非限制性的示例性实施例。应当注意的是，在整个附图中相同或相似的参考数字用于相同或相似的部分和元件，并且将省略或简化相同或相似的部分和元件的说明。
在以下的说明中，列举了诸如具体信号值等的诸多具体细节以提供对本发明全面的理解。然而，很明显，本领域的技术人员无需这种具体细节也可以实现本发明。
如图1中所示，根据本发明第一非限制性的示例性实施例的基板耦合结构包括：设有第一导线12的柔性电路板10；具有面对着第一导线12设置的第二导线22的刚性电路板20；在第一导线12和第二导线22的至少一个上布置的焊料镀层30；在第一导线12间和第二导线22间设置的绝缘层40，并且其每个都具有比第一和第二导线12和22的厚度之和大而比第一和第二导线12和22的厚度加焊料镀层30的厚度之和小的厚度。
柔性电路板10具有柔韧性，例如，可以是诸如聚酰亚胺电路板、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)电路板和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)电路板。作为柔性电路板10的厚度，能够采用25μm、12.5μm、8μm、6μm等厚度。
刚性电路板20，例如，是诸如玻璃环氧树脂电路板、合成玻璃电路板、纸质环氧树脂(paper-epoxy)电路板等的刚性电路板。作为刚性电路板20的厚度，能够采用2.4mm、2.0mm、1.6mm、1.2mm、1.0mm、0.8mm、0.6mm、0.4mm等厚度。
第一导线12是设计在柔性电路板10表面上的导线图案。类似地，第二导线22是设计在刚性电路板20表面上的导线图案。第一和第二导线12和22通过在柔性电路板10和刚性电路板20上形成轧制铜箔(rolled copper foil)或电解铜箔等图案而形成。作为第一和第二导线12和22，还可以使用除了铜箔之外的金属箔。第一和第二导线12和22的间距宽度被设置为10至500μm，并且其图案宽度也被设置为10至500μm。作为第一导线12的厚度，能够采用35μm、18μm、12μm、9μm等厚度。第一导线12的厚度越小，它们就越容易具有细微间距且越柔韧。作为第二导线22的厚度，一般采用35μm厚度。
在第一和第二导线12和22上，布置有覆盖膜等作为覆盖层(未示出)。具体地，覆盖膜包括即便在粘合后也具有良好柔韧性的绝缘聚酰亚胺膜等作为基材料。覆盖层通常具有25μm的厚度。用来将覆盖层彼此粘附在一起的粘合剂通常具有10至30μm的厚度。这意味着，覆盖层和粘合剂的厚度之和大于第一和第二导线12和22的厚度。此外，未由覆盖层保护的第一和第二导线12和22的暴露部分要经受诸如预焊(pre-flux)处理、热风整平(HAL)、电解焊料镀(electrolyticsolder plating)、无电解焊料镀(electroless solder plating)等的表面处理。
作为焊料镀层30，可以使用含铅焊膏、无铅焊膏、焊料镀、镀锡等。
绝缘层40可以通过使用印刷方法、绘制方法、光刻方法等形成。作为绝缘层40，可以使用环氧树脂、丙烯酸树脂等。
参考图1，将描述绝缘层40厚度的限定。如图1中所示，假定第一导线12的厚度为a、焊料镀层的厚度为b、第二导线22的厚度为c、绝缘层40的厚度为d。在这种情况下，设置绝缘层40的厚度d以便满足以下关系式(1)和(2)。
d<a+b+c  ...(1)
d>a+c    ...(2)
当绝缘层40的厚度d满足关系式(1)时，如在图2中所示，在使第一和第二导线12和22彼此面对的同时，通过使用诸如加热片50等的加热器施加压力，来实现在第一导线12和焊料镀层30间以及在焊料镀层30和第二导线22间的粘合。这样，热量就能够均匀地从加热片50传递到连接部分。
当绝缘层40的厚度d满足关系式(2)时，如在图3中所示，即便当焊料镀层30由加热片50加热并熔化时，在柔性电路板10和刚性电路板20间的间隙也能由绝缘层40保证。因此，当通过熔化焊料镀层30而形成连接层32时，焊料槽(solder reservoir)形成在柔性电路板10和刚性电路板20之间的间隙中。而且，绝缘层40与柔性电路板10和刚性电路板20的接触防止了由于焊料流出而导致的连接层32的短路。
在根据本发明的第一非限制性的示例性实施例的基板耦合结构中，从加热片50来的热量能够通过绝缘层40均匀地传递到连接部分。这样，就能防止由于在导线图案间不够的粘合强度而导致的剥落等的发生。而且，通过绝缘层40形成焊料槽能够防止由于过量的焊料而导致的在导线图案间的短路。
此外，在根据第一非限制性的示例性实施例的基板耦合结构中，当柔性电路板10和刚性电路板20彼此耦合时，通过凹凸契合而彼此连接的第一和第二导线12和22的布置能通过设置绝缘层40而轻易完成。
根据本发明的第二非限制性的示例性实施例的基板耦合结构与第一非限制性的示例性实施例的基板耦合结构的区别在于，绝缘层42和44分别单独设置在柔性电路板10和刚性电路板20上。除了上述这点外，该非限制性的示例性实施例的结构基本上与在图1中所示的连接加强结构一样。因此，省略冗余的说明。
参考图4，将描述绝缘层42和44的厚度的限定。如在图4中所示，假定第一导线12的厚度为a、焊料镀层的厚度为b、第二导线22的厚度为c、绝缘层42的厚度为d1以及绝缘层44的厚度为d2。在这种情况下，设置绝缘层42和44的厚度d1和d2以便满足以下关系式(3)和(4)。
d1+d2<a+b+c  ...(3)
d1+d2>a+c    ...(4)
当绝缘层42和44的厚度d1和d2满足关系式(3)时，如在图5中所示，在使第一和第二导线12和22彼此面对的同时，通过使用诸如加热片50等的加热器施加压力，来实现在第一导线12和焊料镀层30间以及在焊料镀层30和第二导线22间的粘合。这样，热量就能够均匀地从加热片50传递到连接部分。
当绝缘层42和44的厚度d1和d2满足关系式(4)时，如在图6中所示，即便当焊料镀层30由加热片50加热并熔化时，在柔性电路板10和刚性电路板20间的间隙也能由绝缘层42和44保证。因此，当通过熔化焊料镀层30而形成连接层32时，焊料槽形成在柔性电路板10和刚性电路板20之间的间隙中。而且，绝缘层42和44与柔性电路板10和刚性电路板20的接触防止了由于焊料流出而导致的连接层32的短路。
在根据本发明的第二非限制性的示例性实施例的基板耦合结构中，从加热片50来的热量能够通过绝缘层42和44均匀地传递到连接部分。这样，就能防止由于在导线图案间不够的粘合强度而导致的剥落等的发生。而且，通过绝缘层42和44形成焊料槽能够防止由于过量的焊料而导致的在导线图案间的短路。
此外，在根据第二非限制性的示例性实施例的基板耦合结构中，当柔性电路板10和刚性电路板20彼此耦合时，通过凹凸契合彼此连接以使绝缘层42和44彼此面对的第一和第二导线12和22的布置能通过设置绝缘层42和44而轻易完成。
此外，当在材料选择的范围内仅通过在刚性电路板20上设置的绝缘层44不能满足关系式(3)和(4)时，关系式(3)和(4)有时能够通过将绝缘层44叠加在设置在柔性电路板10上的绝缘层42上而满足。
以上根据非限制性的示例性实施例描述了本发明。然而，应当理解的是，本发明并不限于构成本公开文本一部分的说明书和附图。从本公开文本中，多种替换性的实施例、实例和操作技术对本领域的人员来说将变得显而易见。
例如，对于根据非限制性的示例性的第一实施例的基板耦合结构，本说明书给出的情况是，绝缘层40设置在刚性电路板20上。然而，绝缘层40可以设置在柔性电路板10上。更具体地，当设置在柔性电路板10上的第一导线12的厚度为18μm时，通过提供具有25μm厚度的绝缘层40作为覆盖层，能很容易地满足关系式(1)和(2)。
在接收本公开文本的教益后，在不背离其范围的条件下，对于本领域的技术人员，多种修改将变得可能。

Claims (9)

1.一种基板耦合结构，包括：
柔性电路板，其上设有第一导线；
刚性电路板，其上具有面对着所述第一导线设置的第二导线；
在所述第一导线和所述第二导线中的至少一个上布置的焊料镀层；以及
在所述第一导线间和所述第二导线间设置的至少一个绝缘层，所述至少一个绝缘层具有比所述第一和第二导线的厚度之和大而比所述第一和第二导线的厚度加上所述焊料镀层的厚度之和小的厚度。
2.根据权利要求1所述的基板耦合结构，其中所述至少一个绝缘层设置在所述刚性电路板上。
3.根据权利要求1所述的基板耦合结构，其中所述至少一个绝缘层包括在所述柔性电路板和所述刚性电路板上分开设置的至少两个绝缘层。
4.根据权利要求1所述的基板耦合结构，其中所述至少一个绝缘层设置在所述柔性电路板上。
5.一种基板耦合方法，包括：
提供柔性电路板，其上具有第一导线；
提供刚性电路板，其上具有面对所述第一导线的第二导线；
在所述第一和第二导线中的至少一个上布置焊料镀层；以及
在所述第一导线的至少一个导线和所述第二导线的导线之间提供至少一个绝缘层，所述至少一个绝缘层具有比所述第一和第二导线的厚度之和大而比所述第一和第二导线的厚度加上所述焊料镀层的厚度之和小的厚度。
6.根据权利要求5所述的基板耦合方法，其中所述至少一个绝缘层设置在所述刚性电路板上。
7.根据权利要求5所述的基板耦合方法，其中所述至少一个绝缘层包括在所述柔性电路板和所述刚性电路板上分开设置的至少两个绝缘层。
8.根据权利要求5所述的基板耦合方法，其中所述至少一个绝缘层设置在所述柔性电路板上。
9.根据权利要求5所述的基板耦合方法，还包括加热所述焊料镀层以在所述柔性电路板和所述刚性电路板之间的间隙中形成连接层。
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