CN107710887A - 柔性印刷电路板的焊料接合构造 - Google Patents

柔性印刷电路板的焊料接合构造 Download PDF

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Abstract

在现有技术的焊料接合方法中，FPC侧的电极焊盘与封装体侧的电极焊盘之间通过焊料层紧密接合，在接合工序后无法容易地通过目视来确认焊料接合状态。由于需要通过对包含接合部分的电气路径进行电阻值的测定等来进行布线间的导通检查，因此，存在检查耗时的问题。本发明的焊料接合构造具备：侧面电极，与被焊料接合的FPC以及封装体或者PCB的基板的各电极焊盘的构成面垂直地形成于各基板的端部的侧面上，并导入有焊料。从焊料接合部连续形成于基板端部的侧面电极上的焊料的一部分能被视觉确认，且能确认两个基板的电极焊盘间的焊料接合状态。具备可形成能在基板的侧面充分地被视觉确认的焊料接合部分的电极焊盘结构，由此，能使焊料接合的试验高效化。

Description

柔性印刷电路板的焊料接合构造
技术领域
本发明涉及一种焊料接合构造。更详细而言，涉及一种使用焊料将柔性印刷电路板接合于印刷电路板或者搭载了电气零件或光学零件的封装体等的构造。
背景技术
近年来，在智能手机/便携式平板终端等的爆炸式普及、视频分发服务的开始的背景下，要求增加光网络的传输容量。作为用于满足该需求的光通信中的重要零件，广泛利用的是具备电-光转换、光-电转换、放大、再生调制解调等基本功能的光传输模块。在光传输模块中，使用的是将分割至多个信道的信号搭载于不同的多个载波进行传输的波分复用传输方式、将多个信道保持原样地通过多根光纤(多芯光纤带)进行传输的并行传输方式等通信方式。为了实现这些通信方式，不可缺少的是能在一个壳体中对多信道的电信号进行输入/输出的多信道的光传输模块，其研发也在活跃进行。
光传输模块具备：封装体(package)，包含在内部容纳光电转换元件等的壳体；电气布线连接部，构成该封装体的一部分；以及光纤连接部。构成光传输模块的壳体的封装体例如由陶瓷等形成。术语“封装体”一般而言，多数情况下是作为表示将电气元件、光元件、集成电路(IC)等搭载并容纳于其上的容器的术语来使用，但在之后的与本发明相关联的说明中，将其作为也包含电气布线连接部的容器以上的更广的形态的术语来使用。例如，封装体包含整体进行气密的箱状的形态、没有达到气密的形态、在上部等具有开口部的处于能看见电气元件等的状态的形态、以及也没有侧壁的简单的板状形状且能够搭载有电气元件等的形态等各种形态。以如下构成为对象：与封装体上的电气元件等连接的电气布线形成于封装体内部，在封装体的端部附近，具有可与外部电路连接的电极焊盘来作为电气布线连接部。
光传输模块具有以下功能：或将经由电气布线从外部电路输入的电信号转换为光信号并输出至光纤、或反过来将从光纤输入的光信号转换为电信号并经由电气布线输出至外部电路。更具体而言，使用柔性印刷电路板(Flexible printed circuits board：FPC)，将光半导体元件(半导体激光器、受光元件、调制元件等)或构成搭载了光半导体元件的封装体的至少一部分的基板与搭载了信号生成电路(驱动电路、放大电路等)的外部电路的基板之间电连接，实现高速信号传输。
在光传输模块中对多信道的信号进行处理时，与外部电路建立连接并对多个电信号进行输入/输出的电气端子需要与系统的复用数、并行数相应的数量。而且，除了电信号的端子以外，还需要电源供给用的端子、用于监控搭载于封装体内部的IC的控制以及该控制状态的端子等许多电气端子。
在处理多信道的信号的同时也要求小型化的光传输模块中，如专利文献1所记载的那样，作为电气布线，使用的是比由管脚实现的连接更能实现高密度化的柔性印刷电路板(以下称为FPC)。除了光传输模块的安装以外，FPC在电子设备、便携电话的内部等也广泛使用。例如在一般的LSI的安装等中，FPC用于具有多端子的LSI与其他电路的电气布线、用于一并进行与印刷电路板(Printed circuit board：PCB)等的电连接。
FPC用于形成外部电路的PCB与经常作为光传输模块壳体来使用的陶瓷制的封装体或者其他基板等之间的电气布线，使用可靠性高的焊料将形成于FPC的端部的电极焊盘与PCB以及封装体等的电极焊盘接合。
图9A以及图9B是对现有技术的FPC的焊料接合方法进行说明的图。图9A是焊料接合方法的第一图，表示在接合前的FPC200的端部以及光传输模块的封装体中的电气布线连接部100，垂直于各基板面将各电极焊盘切割后的剖面。在光传输模块中，在从大致长方体状的壳体的一个侧面呈台阶状突出的部分形成许多电极焊盘，并将该电极焊盘与FPC的电极焊盘焊料接合。图9A中描绘出了构成封装体的一部分的该台阶状的突出部分100中的电气布线连接部。需要说明的是，与FPC接合的不仅限于台阶状的突出部分，如果光传输模块由简单的平板状的PCB构成，则也可以是其PCB的端部的电气布线连接部。以下，包含PCB的情况在内，将光传输模块侧简称为封装体100。图9B是焊料接合方法的第一图，表示焊料接合工序中的状态。
如果参照图9A，则在封装体100的接合面侧形成有电极焊盘101。FPC根据所连接的封装体、基板等的安装位置而具有任意的形状，并由比通常的印刷电路板更薄的柔性材料构成，例如，将膜状的绝缘体作为基底并形成导体箔而构成。在FPC200的至少一端，形成有许多与封装体100侧的电极焊盘101进行焊料接合的对应的电极焊盘。如图9A所示，FPC基板203的端部的各电极焊盘形成于经由填充有金属等的过孔(via)201而被连接的导体电极202a、202b隔着基板203所对应的位置。在与封装体100进行接合的一侧的导体电极202b上，事先形成有焊料层204。如图9B所示，在经由电极焊盘将FPC200与封装体100焊料接合时，使用的是如下方法：使用专利文献2所示那样的热压接用工具300来进行接合。当通过热压接用工具300对FPC200的焊料接合面侧的相反侧的导体电极202a同时进行加热以及加压时，热经由过孔201传导至接合面侧，使焊料层204熔融，导体电极202b以及电极焊盘101通过焊料而接合。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开第2015-38915号说明书
专利文献2：日本专利第3569578号说明书
发明内容
发明所要解决的问题
然而，在图9A以及图9B所示的焊料接合方法中，FPC侧的电极焊盘与封装体侧的电极焊盘之间通过10～20μm左右的厚度的焊料层来紧密接合，在焊料接合工序中无法容易地通过目视来确认接合状态。由于需要通过对包含接合部分的电气路径进行电阻值的测定等来进行布线间的导通检查，因此，存在检查耗时的问题。在基板面上连接电气元件等的通常的电极焊盘中，容易通过目视、形状识别来确认焊料的形状，事先发现/去除存在问题的焊料接合部分，能高效地执行试验工序。但是，在通过图9A以及图9B所示那样的工序将封装体与FPC焊料接合的情况下，再加上光传输模块的电极焊盘非常小，为了找到不良接合，只有对所有的电极焊盘进行导通试验，会妨碍制造工序的高效化。
本发明是鉴于以上的问题点而完成的，其目的在于提供一种在焊料接合时能容易地通过目视确认接合状态，能实现检查的高效化的焊料接合构造。需要说明的是，术语“焊料接合”着眼于通过焊料构成的构造，焊料连接也能被用为相同的意思。
用于解决问题的方案
为了应对上述的问题，本发明的一实施方式为一种焊料接合构造，将由具有柔性的第一材料构成的第一基板与由不同于所述第一材料的第二材料构成的第二基板之间连接，其特征在于，所述第一基板具有沿所述第一基板的端部形成的多个电极焊盘，该多个电极焊盘分别在隔着所述第一基板的两面具有大致相同形状的对应的两个导体电极，所述对应的两个导体电极通过至少一个通孔相互连接，包含所述通孔的内部在内，在所述对应的两个导体电极上形成有焊料层，所述第二基板具有沿所述第二基板的端部形成并以与所述第一基板的一方的面上的所述导体电极对置的方式形成的多个电极焊盘，并具有从该对置的多个电极焊盘连续形成于所述第二基板的所述端部的侧面上的侧面电极，所述第一基板的所述一方的面上的所述导体电极与所述第二基板上的所述对置的多个电极焊盘之间通过所述焊料层而被焊料接合，构成为：从所述焊料接合部连续形成的所述侧面电极上的焊料部分的接合状态能从所述焊料接合的所述第一基板侧视觉确认。
本发明的另一实施方式为一种焊料接合构造，将由具有柔性的第一材料构成的第一基板与由不同于所述第一材料的第二材料构成的第二基板之间连接，其特征在于，所述第一基板具有沿所述第一基板的端部形成的多个电极焊盘，该多个电极焊盘分别在隔着所述第一基板的两面具有大致相同形状的对应的两个导体电极，所述对应的两个导体电极通过至少一个通孔相互连接，包含所述通孔的内部在内，在所述对应的两个导体电极上形成有焊料层，所述对应的两个导体电极还通过形成于所述第一基板的所述端部的侧面上的侧面电极相互连接，所述第二基板具有沿所述第二基板的端部形成并以与所述第一基板的一方的面上的所述导体电极对置的方式形成的多个电极焊盘，所述第一基板的所述一方的面上的所述导体电极与所述第二基板上的所述对置的多个电极焊盘之间通过所述焊料层而被焊料接合，构成为：从所述焊料接合部连续形成的所述侧面电极上的焊料部分的接合状态能从所述焊料接合的所述第二基板侧视觉确认。
在上述实施方式中，优选：所述第二基板具有从所述第二基板上的所述对置的多个电极焊盘连续形成于所述第二基板的所述端部的侧面上的侧面电极，构成为：从所述焊料接合部连续形成的所述侧面电极上的焊料部分的接合状态能从所述焊料接合的所述第一基板侧视觉确认。
此外，可以是：所述第一基板的所述侧面电极通过沿与所述第一基板面垂直的方向将贯通所述第一基板的通孔切割而形成。可以是：所述第二基板的所述侧面电极通过沿与所述第二基板面垂直的方向将贯通所述第二基板的厚度方向的至少一部分的通孔切割而形成。
也可以是：所述第一基板的所述多个电极焊盘以及所述第二基板的所述对置的多个电极焊盘分别沿基板端部形成有两列以上，各所述侧面电极均形成于最靠近各基板的所述端部的列的电极焊盘。
在上述实施方式中，可以优选：所述第一基板是在一端形成有所述多个电极焊盘的柔性印刷电路板(FPC)，所述第二基板是在所述端部形成有所述对置的多个电极焊盘的陶瓷封装体或印刷电路板(PCB)。
此外，可以是：使所述第一基板的所述多个电极焊盘以及所述第二基板的所述对置的多个电极焊盘对位，并对所述第一基板的所述多个电极焊盘以及所述第二基板的所述对置的多个电极焊盘进行加热以及加压，所述焊料层熔融而形成所述焊料接合。
此外，作为本发明的又一实施方式，也可以构成一种光传输模块，其特征在于，在从作为壳体的封装体突出的台阶状的基板上具有上述各实施方式的焊料接合构造。
发明效果
如以上所说明，根据本发明的焊料接合构造，在通过电极焊盘将FPC与封装体或PCB等焊料接合时，能容易地通过目视来确认焊料接合状态。即使不进行导通检查，也能判断焊料接合状态的好坏，能使检查工序高效化。
附图说明
图1A是表示本发明的焊料接合构造的第一实施方式的构成的俯视图。
图1B是表示本发明的焊料接合构造的第一实施方式的构成的剖面图。
图2A是对本发明的焊料接合构造中的FPC侧的详细构成进行说明的俯视图。
图2B是对本发明的焊料接合构造中的FPC侧的详细构成进行说明的立体图。
图3A是对本发明的焊料接合构造中的FPC侧的电极剖面构造进行进一步说明的第一图。
图3B是对本发明的焊料接合构造中的FPC侧的电极剖面构造进行进一步说明的第二图。
图4A是对本发明的焊料接合构造中的封装体侧的详细构成进行说明的俯视图。
图4B是对本发明的焊料接合构造中的封装体侧的详细构成进行说明的立体图。
图5A是对通过本发明的焊料接合来将FPC与封装体接合的工序进行说明的第一图。
图5B是对通过本发明的焊料接合来将FPC与封装体接合的工序进行说明的第二图。
图5C是对通过本发明的焊料接合来将FPC与封装体接合的工序进行说明的第三图。
图6A是本发明的焊料接合构造的接合部的FPC以及封装体的剖面图。
图6B是观察本发明的焊料接合构造的接合部的FPC以及封装体的一方的端部侧面的图。
图6C是观察本发明的焊料接合构造的接合部的FPC以及封装体的另一方的端部侧面的图。
图7A是表示本发明的焊料接合构造的第二实施方式的接合前的构成的图。
图7B是表示本发明的焊料接合构造的第二实施方式的接合后的构成的图。
图8A是对本发明的第二实施方式的焊料接合构造的接合工序进行说明的第一图。
图8B是对本发明的第二实施方式的焊料接合构造的接合工序进行说明的第二图。
图8C是对本发明的第二实施方式的焊料接合构造的接合工序进行说明的第三图。
图9A是对现有技术的FPC的焊料接合方法进行说明的第一图。
图9B是对现有技术的FPC的焊料接合方法进行说明的第二图。
具体实施方式
本发明的焊料接合构造具备：侧面电极，与被焊料接合的FPC以及封装体或者PCB的基板的各电极焊盘的构成面垂直地形成于各基板的端部的侧面上，并导入有焊料。从焊料接合部连续形成于该基板端部的侧面的电极上的焊料的一部分能被视觉确认，以便能确认被焊料接合的两个基板上的电极焊盘间的焊料接合状态。具备可形成能在基板端部的侧面上充分地被视觉确认的焊料接合部分的电极焊盘结构，由此，能使焊料接合的试验高效化。本发明也能作为包含上述的焊料接合构造的光传输模块来实施。而且，还能作为焊料接合方法的发明来实施。
本发明的焊料接合构造涉及形成于由具有柔性构造的第一基板材料构成的第一基板的基板端部的多个电极焊盘、与形成于由不同于第一基板材料的且具有更坚固的构造的第二基板材料构成的第二基板的基板端部的多个电极焊盘之间的焊料接合。第一基板例如是柔性印刷电路板(FPC)，第二基板可以是由陶瓷等形成的、作为光传输模块的容器的封装体的一部分，也可以是实现光传输模块功能的平板状的印刷电路板(PCB)。术语“封装体”是指能搭载、内置有实现光传输模块等的功能的元件的容器，但其形状多种多样，也包含从平板状的简单的基板、从壳体的侧面等突出一部分的台阶状部分，并在此处具有电气布线连接部。
此外，由搭载或内置于封装体的元件等实现的功能不仅限于上述的光传输模块，也可以是进行电信号或光信号的处理并实现多种多样的其他功能的模块或者基板(PCB)。能广泛应用于在沿FPC的端部形成的多个电极焊盘与形成于不同于FPC的其他封装体或者基板的端部的对应的电极焊盘之间形成焊料接合的情况。以下，参照附图对本发明的焊料接合构造的更具体的构成进行说明。
＜第一实施方式＞
图1A以及图1B是表示本发明的焊料接合构造的第一实施方式的构成的图。图1A是观察由聚酰亚胺等基板材料构成的FPC1以及由陶瓷等基板材料构成的封装体10被焊料接合后的状态的基板面的俯视图。图1B是观察从图1A的IB-IB线通过并与FPC1以及封装体10的各基板面垂直的剖面的图。在FPC1的端部形成有多个电极焊盘。电极焊盘由导体电极构成，并通过焊料接合、接合线与其他电路电连接。沿FPC1的基板端部形成的电极焊盘分别具备：多个导体电极3b，位于进行焊料接合的一侧的基板面(接合面)上；以及对应的导体电极3a，位于隔着FPC1的基板2与接合面相反的一侧的基板面上。可以说导体电极3a以及导体电极3b隔着基板2对置。对应的两组导体电极3a、3b为大致相同的形状，通过分别将导体电极3a、3b电连接的通孔4a、4b来连接两面间。在通孔4a、4b的内部填满了焊料5。在本发明的焊料接合构造中，具备：基板端面上的侧面连接电极6(第一侧面电极)，从FPC1的多个电极焊盘的导体电极3a、3b连续形成。
在封装体10的基板端部的基板面上形成有与FPC1的多个电极焊盘焊料接合的电极焊盘11。而且，在封装体10的基板的端部的侧面形成有从电极焊盘11连续形成的侧面布线电极12(第二侧面电极)。无论在FPC1的侧面连接电极6上还是在封装体10的侧面布线电极12上，从焊料接合部遍及有焊料。接着，对FPC1以及封装体10的各电极焊盘的更详细构成进行说明。
图2A以及图2B是对本发明的焊料接合构造中的FPC侧的详细构成进行说明的图。图2A是在尚未形成后述的预备焊料的状态下观察基板面的俯视图，图2B是观察FPC的具有多个电极焊盘的基板端部的侧面的立体图。FPC1以聚酰亚胺等柔性材料为基体材料来构成，并通过铜(Cu)等在基体材料的表面或内层形成布线。至少在其一端形成有与封装体焊料接合的上述多个电极焊盘的导体电极3a、3b。当参照图2B时，在基板端面上形成有将位于图中的基板2的上侧的导体电极3a与位于下侧的导体电极3b之间电连接的侧面连接布线6。位于基板两面的对应的电极分别通过该侧面连接布线6来连接。
图3A以及图3B是进一步对本发明的焊料接合构造中的FPC侧的电极剖面构造进行说明的图。图3A是观察包含图2A中的IIIA-IIIA线的与基板面垂直的剖面的图，图3B是附着了预备焊料状态下的剖面图。本发明的焊料接合构造中的FPC端部的侧面连接布线6(第一侧面电极)能通过沿与基板垂直的方向切割形成于FPC的一个通孔来制造。通常，将配置有形成了电极、内部布线的许多FPC的大的主基板逐个切小呈最终的FPC的形状来制造一个FPC。能通过将通孔切成两半来形成图3A所示的形状的侧面连接布线6。
在本发明的焊料接合中，FPC使用例如聚酰亚胺、液晶聚合物(LCP)等基板材料，其基板的厚度为35～50μm左右。在电极焊盘，沿基板端部排列有20～40个端子，排列方向的整体长度为5～20mm左右。电极焊盘中的一个的宽度为350μm、长度为800μm，排列的间距为700μm。导体电极的厚度为15～40μm。上述的各尺寸为一例，对这些数值没有任何限定。
为了形成本发明的焊料接合构造，需要通过焊料来填充FPC1的电极焊盘的导体电极3a、3b上以及通孔4a、4b的内部。如图3B所示，通过印刷，在上下表面的导体电极3a、3b的单侧或者两侧与焊盘尺寸同尺寸地形成焊料5的膏。印刷后，在大气中、氮气(N2)中、真空中或甲酸(HCOOH)气氛中等进行回流，如图3B所示的那样达到通孔4a、4b内也填充有焊料的状态。在填充有焊料的图3B的状态下，焊料层通过表面张力而成为以最大高度100～150μm左右从导体电极呈凸状隆起的构造。需要说明的是，虽未图示，但焊料也浸润扩展到了电极部的顶端。
图4A以及图4B是对本发明的焊料接合构造中的封装体侧的详细构成进行说明的图。图4A表示封装体的基板的端面附近的俯视图，图4B是观察基板端部的侧面的立体图。封装体10通过图3A以及图3B所示的FPC与其他外部电路电连接，如果举出一例，则也可以是通过焊料接合与FPC连接的、光传输模块的陶瓷制的封装体中的台阶状的突出部。此外，也可以是搭载有对电信号等具有固定的处理功能的电路的PCB。
在封装体10的端部的基板面上具备：多个电极焊盘11，具有与FPC的多个电极焊盘的导体电极3a、3b对应的形状且大致相同的大小。在本发明的焊料接合构造中，在封装体侧的基板端部的侧面上形成有分别从多个电极焊盘11连续形成的侧面布线电极12(第二侧面电极)。该侧面布线电极12能通过如下方法形成：在制造陶瓷封装体的阶段，事先形成将表面层与内层连接的通孔，并沿与基板表面垂直的方向进行切割。陶瓷封装体通过将多层生片(green sheet)烧制来形成，但也可以对表层的片进行钻孔或导体图案印刷，并在表面层10a与内层10b之间形成通孔电极。图4B所示那样的端面通过切割该通孔而得到。在图4B中，侧面布线电极12终止在基板侧面的中途，但也可以延伸至与形成有多个电极焊盘11的面相反的一侧的面。如后所述，在该侧面布线电极12流入有熔融的焊料，能够通过侧面布线电极12的焊料部分的状态来视觉确认FPC1以及封装体10之间的焊料接合状态。
封装体的基板的厚度为500～1000μm左右，多个电极焊盘11大致为与FPC的电极焊盘相同的尺寸。电极焊盘的厚度为5～20个电极焊盘。这些各尺寸的数值为一例，当然，会根据基板的材料、制造条件而变化。
因此，本发明的焊料接合构造可以作为如下焊料接合构造来实施：一种焊料接合构造，将由具有柔性的第一材料构成的第一基板1与由不同于所述第一材料的第二材料构成的第二基板10之间连接，其中，所述第一基板具有沿所述第一基板的端部形成的多个电极焊盘，该多个电极焊盘分别在隔着所述第一基板的两面具有大致相同形状的对应的两个导体电极3a、3b，所述对应的两个导体电极通过至少一个通孔4a、4b相互连接，包含所述通孔的内部在内，在所述对应的两个导体电极上形成有焊料层，所述第二基板具有沿所述第二基板的端部形成并以与所述第一基板的一方的面上的所述导体电极对置的方式形成的多个电极焊盘，并具有从该对置的多个电极焊盘连续形成于所述第二基板的所述端部的侧面上的侧面电极12，所述第一基板的所述一方的面上的所述导体电极3b与所述第二基板上的所述对置的多个电极焊盘11之间通过所述焊料层而被焊料接合，构成为：从所述焊料接合部连续形成的所述侧面电极12上的焊料部分5a的接合状态能从所述焊料接合的所述第一基板侧视觉确认。
此外，本发明的焊料接合构造也可以作为如下焊料接合构造来实现：一种焊料接合构造，将由具有柔性的第一材料构成的第一基板1与由不同于所述第一材料的第二材料构成的第二基板10之间连接，其中，所述第一基板具有沿所述第一基板的端部形成的多个电极焊盘，该多个电极焊盘分别在隔着所述第一基板的两面具有大致相同形状的对应的两个导体电极3a、3b，所述对应的两个导体电极通过至少一个通孔4a、4b相互连接，包含所述通孔的内部在内，在所述对应的两个导体电极上形成有焊料层，所述对应的两个导体电极还通过形成于所述第一基板的所述端部的侧面上的侧面电极6来相互连接，所述第二基板具有沿所述第二基板的端部形成并以与所述第一基板的一方的面上的所述导体电极对置的方式形成的多个电极焊盘11，所述第一基板的所述一方的面上的所述导体电极3b与所述第二基板上的所述对置的多个电极焊盘11之间通过所述焊料层而被焊料接合，构成为：从所述焊料接合部连续形成的所述侧面电极6上的焊料部分5b的接合状态能从所述焊料接合的所述第二基板侧视觉确认。此时，优选：所述第二基板具有从所述第二基板上的所述对置的多个电极焊盘连续形成于所述第二基板的所述端部的侧面上的侧面电极12，构成为：从所述焊料接合部连续形成的所述侧面电极上的焊料部分5a的接合状态能从所述焊料接合的所述第一基板侧视觉确认。
图5A～图5C是对通过本发明的焊料接合将FPC与封装体接合的工序进行说明的图。如图5A所示，首先对被附着预备焊料的FPC1与封装体10进行对位(对位工序)。在基板面内进行对位，以便FPC1的电极焊盘的下表面的导体电极3b与封装体10上的电极焊盘11成为在焊料接合面对置的状态，并使形成于FPC1的下表面的导体电极3b的表面的焊料层与封装体的电极焊盘11接触。接着，如图5B所示，使热压接用工具20与FPC1的焊料接合面的相反侧的导体电极3a的表面的焊料接触来进行加热、加压(加热、加压工序)。对上表面的导体电极3a进行加热，由此，上表面的导体电极3a的焊料熔融，而且，焊料接合面侧的导体电极3b表面的焊料也经由填充在通孔内的焊料而熔融。通过热压接用工具20来进行加压，由此，进行与封装体上的电极焊盘11的焊料接合。图5B示出了所有的焊料尚未熔融且焊料未遍及至FPC1的侧面连接布线6(第一侧面电极)以及封装体10的侧面布线电极12(第二侧面电极)的状态。
图5C示出了焊料接合完全结束的状态。在保持加热、加压的状态下，当维持图5B的状态时，FPC1以及封装体10之间的焊料接合呈图5C的状态。此时，在位于FPC1的端部的侧面连接布线6(第一侧面电极)上流入有焊料5b且遍及至半通孔内，将FPC1的基板2的两面的对应的导体电极3a、3b之间连接。此外，在形成于封装体10的基板端部的侧面布线电极12(第二侧面电极)上也遍及有焊料5a。在达到图5C的状态后，降低热压接用工具20的温度，使热压接用工具20与FPC1的上表面分离，焊料接合工序结束(冷却工序)。在进行了加热、加压且焊料接合工序结束的状态下，FPC的下表面的导体电极3b与封装体上的电极焊盘11之间的焊料层为10～25μm的厚度，通过该厚度能得到足够的接合强度。该接合部分的焊料厚度能通过热压接用工具的条件设定来进行控制。
图6A～图6C是观察本发明的焊料接合构造的接合部的FPC以及封装体的剖面以及各端部的侧面的图。图6B是在图6A的剖面图中从FPC1侧向箭头B的方向观察封装体10的端部侧面的图。此外，图6C是在图6A的剖面图中从封装体10侧向箭头C的方向观察FPC1的端部侧面的图。流入并固定在侧面布线电极12以及侧面连接布线6上的焊料部分5a、5b的状态分别能容易地通过目视进行观察。在两个基板的焊料接合部，通过观察各基板的端部的侧面上的焊料部分5a、5b(侧面电极)的状态，能确认在FPC1的多个电极焊盘的两面的导体电极3a、3b与封装体上的多个电极焊盘11之间进行了良好的焊料接合。
实际地实施导通检查，在焊料充分地流入并固定在各侧面电极上的状态下，确认出实现了良好的导通状态。根据本发明的焊料接合构造中的基板的端部的侧面电极上的焊料部分5a、5b，能非常容易地进行不良焊料接合的检测。如果基板的端部的侧面电极上的焊料部分的形状不良，则焊料接合面中的FPC以及封装体之间的对置的电极焊盘之间的焊料接合状态、电特性也很有可能不良。因此，首先对本发明的焊料接合构造中的基板的端部的侧面电极上的焊料部分进行检查，由此，在制造工序的早期阶段就可获知不良接合的存在，在检查工序的初期阶段就能筛选出包含不良焊料接合的零件、制品。由此，能仅对不包含不良焊料接合的光传输模块等装置执行更必要的检查。不用对不良零件、不良装置进行无用的导通检查等详细的电特性，能使零件、制品的检查工序高效化。
此外，在本发明的焊料接合构造中，FPC以及封装体的各侧面电极上的焊料部分5a、5b可被视觉确认，由此，可通过上述的焊料部分的检查来在制造工序的早期阶段就获知不良接合的存在，能在检查工序的初期阶段就筛选出包含不良焊料接合的零件、制品。因此，在本发明的焊料接合构造中，至少在焊料接合形成之后不久，在进行上述焊料部分的检查时，焊料部分可被视觉确认即可。应当注意的是，在焊料接合完成且实施检查后，或在制成包含焊料接合部的制品的状态下，即使是侧面电极上的焊料部分5a、5b例如被掩蔽或被遮蔽而无法视觉确认的状态，只要是具备位于各基板端部的侧面电极上的焊料部分的构成，本发明的焊料接合构造就会发挥其效果。
在图1A～图6C所示的焊料接合构造中，多个电极焊盘是以在各基板的端部配置一列为例进行说明的。在要求更进一步的多信道化的光传输模块中，进一步需要许多的电气端子。这种情况下，可以将多个电极焊盘排列两列以上来构成。本发明的焊料接合构造也可以如接下来的实施方式那样应用于排列有两列以上的多个电极焊盘的构成的情况。
＜第二实施方式＞
图7A以及图7B是表示本发明的焊料接合构造的第二实施方式的构成的图。图7A是观察焊料接合前的FPC50以及封装体60的各端部的俯视图，图7B是焊料接合后的两个基板的俯视图。在FPC50的基板端部形成有沿基板端排列的第一列的多个电极焊盘52，与第一列的多个电极焊盘52邻接地，还形成有第二列的多个电极焊盘51。与第一实施方式同样，两列的多个电极焊盘51、52的各电极焊盘构成为：隔着基板位于相反侧的面的大致相同形状的对应的两个导体电极通过通孔被相互连接。在封装体60的基板端部，形成有形成于两列的多个电极焊盘51、52的对应的位置的两列的多个电极焊盘61、62。例如，从封装体60的基板端，FPC50上的第一列电极焊盘52-1与第二列电极焊盘62-1对应地被焊料接合。
电极焊盘的大小与第一实施方式相同，因此不再重复说明。第一列电极焊盘与第二列电极焊盘的间隔例如可以设为250μm。电极数例如可以设为每一列10～20个，10个端子时为8mm左右，20个端子时为16mm左右。
在图7A以及图7B中，示出了FPC50的第一列的多个电极焊盘52为4个，第二列的多个电极焊盘51为3个的情况，但电极焊盘的数量不限于此。此外，为了考虑未图示的布线的耐电压性并且提高电极焊盘的配置密度，在图7A以及图7B中，两列的电极焊盘呈交错状配置，但也可以简单地呈格子状排列。与通过图2A以及图2B进行说明的情况同样地，在位于FPC50的基板端的第一列的多个电极焊盘52的导体电极的各侧面，形成有将位于基板的上表面(表面)的电极焊盘52与在图7A以及图7B未示出的位于下表面(背面)的对应的导体电极之间电连接的侧面连接电极(第一侧面电极)。此外，与通过图4B进行说明的情况同样地，在位于封装体60的基板端的第一列的多个电极焊盘61的各侧面，形成有分别从多个电极焊盘61连续形成的侧面布线电极(第二侧面电极)。在焊料接合前，通过印刷与焊盘尺寸同尺寸地在FPC50上的多个电极焊盘51、52的导体电极上形成焊料膏。在进行焊料膏的印刷后，在大气中、氮气(N2)中、真空中、或甲酸(HCOOH)气氛中等进行回流，达到通孔内也填充有焊料的状态。
图8A～图8C是对本发明的第二实施方式的焊料接合构造的接合工序进行说明的图。如图8A所示，首先进行FPC50与封装体60的电极焊盘的对位，使封装体60的电极焊盘与形成于FPC50的下表面的导体电极表面的焊料层接触。接着，如图8B所示，使热压接用工具64与形成于FPC50的上表面的电极焊盘51-1a、52-1a的表面的焊料接触来进行加热以及加压。对FPC50的上表面的导体电极进行加热，由此，导体电极的焊料熔融，而且，下表面的导体电极表面的焊料也经由填充至通孔内的焊料54而熔融。对接合部进行加压，由此，进行FPC50的下表面的导体电极与封装体60上的电极焊盘61-1、62-1的焊料接合。
在图8C中，在剖面图的右侧示出了从封装体60侧观察FPC的侧面连接电极53的图，在剖面图的左侧示出了从FPC50侧观察封装体的侧面连接电极63的图。此时，如图8C所示，将FPC50的基板端部的上下的导体电极电连接的侧面连接电极53(第一侧面电极)以及封装体60的基板端部的侧面布线电极63(第二侧面电极)也分别流入有焊料，进行FPC50与封装体60之间的电极焊盘彼此的接合。可以分别通过目视来观察流入并固定在FPC50的基板端部的侧面连接布线53上的焊料部分54a的状态、和流入并固定在封装体60的基板端部的侧面布线电极63的焊料部分54b的状态来确认配置有两列的多个电极焊盘的焊料接合状态。
与第一实施方式同样，实际地实施导通检查，在焊料充分地流入并固定在这些部分的状态下，确认出实现了良好的导通状态。此外，与第一实施方式同样，首先对本发明的焊料接合构造中的基板的端部侧面的焊料部分进行检查，由此，在检查工序的初期阶段就能筛选出包含不良焊料接合的零件、制品。由此，能仅对不包含不良焊料接合的光传输模块等装置执行更耗时的检查工序。不用对不良零件、不良装置进行无用的导通检查等电特性，能使制品的检查工序高效化。
在本实施方式中，示出了多个电极焊盘呈两列排列的例子，但在形成三列以上的多个电极焊盘的情况下，也依然能得到与第一以及第二实施方式同样的本发明的效果。通常，焊料接合的不良多在进行焊料接合的区域的周边部产生。因此，在FPC以及封装体的电气布线连接部分别形成三列的电极焊盘的情况下，焊料接合不良多在沿FPC的基板端的第一列的多个电极焊盘，或沿封装体的基板端的第一列的多个电极焊盘、即FPC的第三列的多个电极焊盘产生。在配置三列的电极焊盘的情况下，在位于中间的第二列的多个电极焊盘，FPC的侧面连接布线53和封装体的基板端部的侧面布线电极63均无法形成。但是，在位于各基板的端部的、容易产生不良的电极焊盘，通过各侧面电极能发现不良焊料接合，在检查工序的初期阶段能筛选出包含不良焊料接合的零件、制品，能使检查工序高效化，在这点上，能得到与第一以及第二实施方式同样的效果。
如以上所说明，根据本发明，能通过目视来方便地确认焊料接合状态，因此，能在短时间内高效地进行检查。特别是，在将需要许多电信号的布线的多信道光传输模块的封装体与FPC焊料接合的情况下，尤其会发挥效果。但是，本发明的焊料接合构造也当然能广泛应用于将一方的FPC与另一方的其他基板之间通过各自的许多电极彼此来焊料接合的情况。因此，其用途不仅限于光传输模块，还可应用于使用许多电极焊盘彼此的焊料接合并经由FPC来进行与外部的电连接的各种各样的功能的模块、PCB、装置等。
产业上的可利用性
本发明一般而言能用于电子零件的电连接部。尤其能用于光通信系统中的光传输模块等的安装。

Claims (9)

1.一种焊料接合构造，将由具有柔性的第一材料构成的第一基板与由不同于所述第一材料的第二材料构成的第二基板之间连接，其特征在于，
所述第一基板具有沿所述第一基板的端部形成的多个电极焊盘，该多个电极焊盘分别在隔着所述第一基板的两面具有大致相同形状的对应的两个导体电极，所述对应的两个导体电极通过至少一个通孔相互连接，包含所述通孔的内部在内，在所述对应的两个导体电极上形成有焊料层，
所述第二基板具有沿所述第二基板的端部形成并以与所述第一基板的一方的面上的所述导体电极对置的方式形成的多个电极焊盘，并具有从该对置的多个电极焊盘连续形成于所述第二基板的所述端部的侧面上的侧面电极，
所述第一基板的所述一方的面上的所述导体电极与所述第二基板上的所述对置的多个电极焊盘之间通过所述焊料层而被焊料接合，构成为：从所述焊料接合部连续形成的所述侧面电极上的焊料部分的接合状态能从所述焊料接合的所述第一基板侧视觉确认。
2.一种焊料接合构造，将由具有柔性的第一材料构成的第一基板与由不同于所述第一材料的第二材料构成的第二基板之间连接，其特征在于，
所述第一基板具有沿所述第一基板的端部形成的多个电极焊盘，该多个电极焊盘分别在隔着所述第一基板的两面具有大致相同形状的对应的两个导体电极，所述对应的两个导体电极通过至少一个通孔相互连接，包含所述通孔的内部在内，在所述对应的两个导体电极上形成有焊料层，所述对应的两个导体电极还通过形成于所述第一基板的所述端部的侧面上的侧面电极相互连接，
所述第二基板具有沿所述第二基板的端部形成并以与所述第一基板的一方的面上的所述导体电极对置的方式形成的多个电极焊盘，
所述第一基板的所述一方的面上的所述导体电极与所述第二基板上的所述对置的多个电极焊盘之间通过所述焊料层而被焊料接合，构成为：从所述焊料接合部连续形成的所述侧面电极上的焊料部分的接合状态能从所述焊料接合的所述第二基板侧视觉确认。
3.根据权利要求2所述的焊料接合构造，其特征在于，
所述第二基板具有从所述第二基板上的所述对置的多个电极焊盘连续形成于所述第二基板的所述端部的侧面上的侧面电极，构成为：从所述焊料接合部连续形成的所述侧面电极上的焊料部分的接合状态能从所述焊料接合的所述第一基板侧视觉确认。
4.根据权利要求2或3所述的焊料接合构造，其特征在于，
所述第一基板的所述侧面电极通过沿与所述第一基板面垂直的方向将贯通所述第一基板的通孔切割而形成。
5.根据权利要求1或3所述的焊料接合构造，其特征在于，
所述第二基板的所述侧面电极通过沿与所述第二基板面垂直的方向将贯通所述第二基板的厚度方向的至少一部分的通孔切割而形成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的焊料接合构造，其特征在于，
所述第一基板的所述多个电极焊盘以及所述第二基板的所述对置的多个电极焊盘分别沿基板端部形成有两列以上，各所述侧面电极均形成于最靠近各基板的所述端部的列的电极焊盘。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的焊料接合构造，其特征在于，
所述第一基板是在一端形成有所述多个电极焊盘的柔性印刷电路板(FPC)，所述第二基板是在所述端部形成有所述对置的多个电极焊盘的陶瓷封装体或印刷电路板(PCB)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的焊料接合构造，其特征在于，
使所述第一基板的所述多个电极焊盘以及所述第二基板的所述对置的多个电极焊盘对位，并对所述第一基板的所述多个电极焊盘以及所述第二基板的所述对置的多个电极焊盘进行加热以及加压，所述焊料层熔融而形成所述焊料接合。
9.一种光传输模块，其特征在于，
在从作为壳体的封装体突出的台阶状的基板上具有权利要求1至8中任一项所述的焊料接合构造。
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