CN1722931A - 电路基板的连接结构体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电路基板的连接结构体，其构成为：具有在通过加热软化并具有热粘接性的第1树脂基体材料(12)面上，形成具有一定间距的多个第1导体图形(14)的第1电路基板(10)、和按与多个第1导体图形(14)的间距相同的间距，形成多个第2导体图形(24)的第2电路基板(20)；第1导体图形(14)和第2导体图形(24)机械性地接触，形成电导通状态，第1树脂基体材料(12)覆盖第1导体图形(14)和第2导体图形(24)，并且相对第2电路基板(20)的第2树脂基体材料(22)粘接，从而连接所述第1电路基板(10)和所述第2电路基板(20)。

Description

电路基板的连接结构体及其制造方法
技术领域
本发明涉及连接电路基板间的连接结构体，具体涉及通过接触连接导体图形彼此间的连接结构体及其制造方法。
背景技术
图8A～图8C是表示以往的电路基板的导体图形彼此间的连接方法的主要工序的连接部的剖面图。在图8A中，在第1电路基板500上，在第1树脂基体材料502的表面上形成凸状的第1导体图形504。此外，在第2电路基板506上，也在第2树脂基体材料508的表面上形成凸状的第2导体图形510。第1电路基板500的第1导体图形504和第2电路基板506的第2导体图形510，都以相同的图形间距形成。另外，在第1电路基板500和第2电路基板506上，不仅形成上述的第1导体图形504及第2导体图形510，而且也另外形成多种形状的电路图形，此外搭载半导体元件等功能元件或电阻等无源元件，但未图示。
电连接及机械性连接第1导体图形504和第2导体图形510的方法，按以下进行。即，在第2电路基板506的形成有第2导体图形510的表面上，涂敷粘接树脂512。粘接树脂512，例如多采用环氧树脂或环氧类树脂等热硬化性树脂。在涂敷粘接树脂512后，使第2电路基板506的第2导体图形510和第1电路基板500的第1导体图形504对向，使它们位置对准。
如图8B所示，利用上侧加热加压板514和下侧加热加压板516，将第1电路基板500和第2电路基板506，向箭头521所示的方向，按压各自的电路基板500、506。
如图8C所示，随着加压，第2导体图形510上的粘接树脂512，随着第1导体图形504和第2导体图形510的间隙因加压力不断减小，向侧方不断扩展。进而，如果间隙减小，粘接树脂基本都从该间隙排出，能够使第1导体图形504和第2导体图形510直接接触。如此，能够确保电导通。在形成此状态后，再以加压的状态加热。在采用环氧树脂或环氧类树脂等粘接树脂512的情况下，在加热温度150℃～200℃的范围内，按30分钟～60分钟的加热时间范围加热，使粘接树脂512加热硬化。然后，在冷却后，完成电连接及机械性连接。
在采用上述连接方法的情况下，第1导体图形504和第2导体图形510，仅通过各自接触导通，而且通过粘接树脂512进行两者的粘接。但是，在采用该连接方法的情况下，在不断加压第1电路基板500和第2电路基板506时，在第1导体图形504和第2导体图形510之间产生滑动，容易引起导体图形间的偏移。此外，由于难于可靠地从第1导体图形504和第2导体图形510的界面全部除去粘接树脂512，所以实际上接触面积减小。因此，难于充分减小接触部的连接电阻。
尤其，在第1导体图形504和第2导体图形510的图形间距小，并且减小接触面积的情况下，如果产生如此的位置偏移或粘接树脂512的残存，就容易产生相邻的导体图形间的短路或接触部的连接电阻增大等不良。
针对如此的问题，在日本特开平7-74446号公报中，公开以下方法。即，公开了，在用由柔性金属所构成的电极形成以热塑性薄膜作为基板的柔性印刷布线板的电连接部，在另一印刷布线板的电极部，直接利用粘接剂电连接该电极的连接结构体中，作为粘接剂，采用液状的电绝缘性粘接剂，进行热压接的方式。通过采用如此的方法，在加压的情况下，由于由柔性金属所构成的电极，通过压接，被延伸压紧在对方的电极面上，进入对方电极的微细的凹部，所以能够增加接触面积，减小连接电阻。
为得到上述的效果，要求将柔性的电极作为连接部的导体材料。但是，作为柔性印刷布线板的电极，一般采用的导体材料，多是以银(Ag)为主体的导电糊剂、铜箔或者镀铜等材料。在采用如此的材料的情况下，为了通过加压压碾延伸，需要大的加压力。另外，即使施加如此大的加压力，如果在电极部具有微细的凹凸，就难于从电极面完全地排除存在于该凹部内的液状的电绝缘性粘接剂。因此，在电极面的一部上，有时残存该电绝缘性粘接剂。所以，难充分减小接触部的连接电阻。如果连接间距越减小，随之越减小接触面积，就越明显出现不能减小该连接电阻的影响的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供电路基板的连接结构体及其制造方法，完全不使粘接树脂等填充在连接部的导体图形间，即使形成微细的间距，也能够减小接触部的连接电阻，并且在相邻导体图形间不产生短路。
本发明的电路基板的连接结构体，包括以下构成：
具有，第1电路基板，其在加热软化、具有热粘接性的第1树脂基体材料面上，形成有具有一定间距的多个第1导体图形；和
第2电路基板，按与多个所述第1导体图形的间距相同的间距，形成多个第2导体图形；
所述第1导体图形和所述第2导体图形机械性地接触，形成电导通状态，所述第1树脂基体材料覆盖所述第1导体图形和所述第2导体图形，并且与所述第2电路基板的第2树脂基体材料粘接，从而连接所述第1电路基板和所述第2电路基板。
根据此构成，由于在第1导体图形和第2导体图形的接触部，完全不填充粘接剂等绝缘性材料，所以导体间在接触部的整面范围内直接接触。因此，能够减小接触部的连接电阻。此外，由于在连接中不使用焊料或导电性粘接剂等，所以能够在连接时防止它们流入相邻的导体图形部分中，造成短路等不良。上述结果表明，即使微细间距，也能够实现成品率高且连接电阻小的电路基板的连接结构体。
此外，在上述电路基板的连接结构体中，也可以形成第1电路基板的第1导体图形的宽度，大于第2电路基板的第2导体图形的宽度的构成。通过此构成，容易进行第1导体图形和第2导体图形的位置对准。另外，如果使第1树脂基体材料软化，以覆盖第1导体图形和第2导体图形的方式使其流动硬化，由于第1导体图形和第2导体图形具有楔的作用，因此也能够增大第1电路基板和第2电路基板的粘接力。
此外，在上述电路基板的连接结构体中，也可以形成由热塑性树脂材料或热硬化性材料构成第1树脂基体材料的构成。通过此构成，不像以往那样涂敷粘接剂，也能够粘接第1电路基板和第2电路基板。
此外，本发明的电路基板的连接结构体的制造方法，包括以下工序：
在加热软化、具有热粘接性的第1树脂基体材料面上，形成具有与形成在第2电路基板上的多个第2导体图形的间距相同的间距的多个第1导体图形，而形成第1电路基板的工序；
一边使所述第1电路基板的所述第1导体图形和所述第2电路基板的所述第2导体图形对向，一边使所述第1导体图形和所述第2导体图形位置对准的工序；
按压所述第1电路基板和所述第2电路基板，使所述第1导体图形和所述第2导体图形机械性地接触，形成电导通状态的工序；
加热所述第1电路基板和所述第2电路基板并按压，使所述第1树脂基体材料软化，覆盖所述第1导体图形和所述第2导体图形，并且使其流动到所述第2电路基板的第2树脂基体材料，并粘接在所述第2树脂基体材料上的工序；以及
冷却所述第1电路基板和所述第2电路基板的工序。
根据该方法，由于能够以完全不在第1导体图形和第2导体图形的接触部填充粘接剂等的绝缘性材料的状态，直接使两者的导体间接触，所以能够减小接触部的连接电阻。此外，由于在连接中不使用焊料或导电性粘接剂等，所以在连接时能够防止它们流入相邻的导体图形部分中，造成短路等不良。上述结果表明，即使微细间距，也能够廉价地、且批量生产率高地制造成品率高、且连接电阻小的连接结构体。
此外，在上述制造方法中，也可以采用作为第1树脂基体材料，采用热塑性树脂材料的方法。通过采用使用热塑性树脂材料的制造方法，只要最初通过加压，使第1导体图形和第2导体图形机械性地接触，然后，通过加热和加压，使第1树脂基体材料软化，增大流动性，覆盖第1导体图形和第2导体图形，并且粘接在第2树脂基体材料上，就能够以简单的工序制造间距微细的、且接触部的连接电阻小的电路基板的连接结构体。
此外，在上述制造方法中，也可以采用：作为第1树脂基体材料，采用半硬化状态的热硬化性树脂材料；在将第1树脂基体材料粘接在第2树脂基体材料上的工序中，通过加热到热硬化性树脂材料的软化温度后进行按压，使热硬化性树脂材料覆盖第1导体图形和第2导体图形，与第2电路基板的第2树脂基体材料粘接；接着，再加热到高温，使热硬化性树脂材料硬化。
根据本方法，即使采用热硬化性树脂材料，也能够制造接触部的连接电阻小的电路基板的连接结构体。通过采用热硬化性树脂材料，也能够提高作为连接结构体时的耐热性。
此外，在上述制造方法的形成第1电路基板的工序中，在第1树脂基体材料面上形成第1导体图形后，也可以增加，通过加热第1树脂基体材料，同时按压第1导体图形，在第1树脂基体材料中埋设第1导体图形，将第1导体图形的表面和第1树脂基体材料的表面层形成为同一平面的工序。
根据本方法，第1电路基板的第1导体图形能够与第1树脂基体材料的表面层成同一面，并且能够使其平坦性良好。因而，能够在使第1导体图形和第2导体图形位置对准、按压时，不产生位置偏移等，即使是微细的间距，也能够批量生产率高地制造。
此外，在上述制造方法的形成第1电路基板的工序中，作为制造方法，在第1树脂基体材料面上，形成具有至少宽度比第2导体图形的宽度宽的第1导体图形后，还可以具有，通过加热第1树脂基体材料，同时按压第1导体图形，在第1树脂基体材料中埋设第1导体图形，同时在第1导体图形的表面上，设置厚度小于第2导体图形的厚度的空间部的工序。
或者，在上述制造方法的形成第1电路基板的工序中，作为制造方法，还可以在第1树脂基体材料面上，形成具有至少比第2电路基板的第2导体图形的宽度宽的宽度的、并且厚度比第1导体图形的厚度厚的、小于第1导体图形和第2导体图形的合计厚度的形状的凹部，在该凹部上形成第1导体图形，在第1导体图形的表面上，设置厚度小于第2导体图形的厚度的空间部。
根据这些方法，由于在第1电路基板的第1导体图形的表面上，能够形成收置第2导体图形的一部分的空间部，所以只要将第2导体图形嵌合在该空间部，就能够容易地进行高精度的定位。
如上所述，本发明的电路基板的连接结构体，由于完全不使粘接剂等绝缘性材料填充在第1导体图形和第2导体图形的接触部，所以导体间能够遍布接触部的整面地直接接触。因此，可以减小接触部的连接电阻。此外，由于在连接中不使用焊料或导电性粘接剂等，所以能够在连接时防止它们流入相邻的导体图形部分中，造成短路等不良。上述结果表明，即使微细间距，也能够实现成品率高、且连接电阻小的连接结构体。
附图说明
图1是表示根据本发明的第1实施例的电路基板的连接结构体的连接部分的主要部位剖面图。
图2是在根据该实施例的电路基板的连接结构体中，第1电路基板的连接部的剖面图。
图3A～图3E是用来制造根据该实施例的电路基板的连接结构体的主要工序的剖面图。
图4是用来制造根据该实施例的电路基板的连接结构体的一例电路基板连接装置的简要构成图。
图5是用来制造根据该实施例的电路基板的连接结构体的电路基板连接装置的工作流程图。
图6A及图6B是表示根据本发明的第2实施例的电路基板的连接结构体的制造方法的主要部位的工序的剖面图。
图7A及图7B是表示根据本发明的第3实施例的电路基板的连接结构体的制造方法的主要部位的工序的剖面图。
图8A～图8C是表示以往的电路基板的导体图形彼此间的连接方法的主要工序的连接部的剖面图。
符号说明：
10、40、52、500-第1电路基板，12、42、54、502-第1树脂基体材料，14、44、56、504-第1导体图形，20、506-第2电路基板，22、508-第2树脂基体材料，24、510-第2导体图形，30、64、514-上侧加热加压板，32、66、516-下侧加热加压板，34-接触部，36-粘接部，46-空间部，48-表面，50-表面层，60-电路基板连接装置，62-平坦化单元，68、70-缓冲膜，72-热压接单元，74-基板传送机构，512-粘接树脂。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本发明的实施例。另外，对于相同元件，附加相同符号，有时省略说明。
第1实施例
图1是表示根据本发明的第1实施例的电路基板的连接结构体的连接部分的主要部位剖面图。本实施例的电路基板的连接结构体，形成通过第1导体图形14和第2导体图形24电连接第1电路基板10和第2电路基板20，并且粘接第1电路基板10的第1树脂基体材料12和第2电路基板20的第2树脂基体材料22的构成。另外，该粘接，在第1电路基板10的第1树脂基体材料12，采用热塑性的具有热粘接性的材料的情况下，能够通过该树脂基体材料12的热熔接进行。
图2是图1所示的第1电路基板10的连接部的剖面图。第1电路基板10，以埋设在第1树脂基体材料12中的方式，形成连接部即第1导体图形14。作为该第1树脂基体材料12，采用具有热粘接性的热塑性树脂。第1导体图形14，既可以通过在第1树脂基体材料12的表面上贴装铜箔，刻蚀形成，也可以通过印刷导电性树脂糊剂形成。此外，也可以通过蒸镀等薄膜工艺或镀敷形成。
将根据如此方法形成的第1导体图形14埋设在第1树脂基体材料12中的方法，按以下进行。即，从形成有第1导体图形14的区域部的第1树脂基体材料12的两面进行加热加压。由此，能够在第1树脂基体材料12中埋设第1导体图形14。作为用于此的第1树脂基体材料12的材料，只要是热塑性聚酰亚胺树脂，聚对苯二甲酸乙二酯树脂或聚碳酸酯树脂等加热产生塑性的，并且具有热粘接性的材料，可以不特别限定地使用。
另外，在第1电路基板10上形成连接在第1导体图形14上的电路图形，但未图示。另外，有时也在该电路图形上安装半导体元件等功能部件或电阻等无源部件。此外，当在第1电路基板10的表面上形成第1导体图形14时，为了提高紧密接合性，也可以预先实施喷砂处理或电晕放电处理等。
第2电路基板20的第2树脂基体材料22，也可以采用与第1电路基板10相同的树脂材料，但也不限定于如此的树脂材料，也能够采用多种基体材料。即，作为用于第2电路基板20的第2树脂基体材料22的树脂材料，只要是玻璃环氧树脂、纸环氧树脂、纸酚醛树脂、聚对苯二甲酸乙二酯树脂、聚萘二甲酸乙二酯树脂及聚酰亚胺树脂等被粘接性良好的材料，能够不特别限定地使用。
第2导体图形24，能够通过在该第2电路基板20的第2树脂基体材料22的表面上贴装例如铜箔，刻蚀形成。此外，既可以通过印刷导电性树脂糊剂形成，或者也可以通过蒸镀或镀敷等形成。另外，该第2电路基板20上，也形成连接在第2导体图形24上的电路图形，进而在该电路图形上安装半导体元件等功能元件或电阻等无源部件，但未图示。此外，当在第2电路基板20的表面上形成第2导体图形24时，为了提高紧密接合性，也可以预先实施喷砂处理或电晕放电处理等。
以下，参照图3A～图3E，说明根据本实施例的电路基板的连接结构体的制造方法。图3A～图3E，是用于制造根据本实施例的电路基板的连接结构体的主要工序的剖面图。
图3A是表示使第1电路基板10的第1导体图形14和第2电路基板20的第2导体图形24对面而位置对准了的状态的剖面图。此时，在本实施例中，比第2导体图形24的宽度宽地形成第1导体图形14的宽度。如果预先如此形成，如图3E所示，由于第1导体图形14和第2导体图形24具有作为楔的作用，所以能够进一步提高第1树脂基体材料12的粘接强度。
如图3A所示，在进行了第1导体图形14和第2导体图形24的位置对准后，如图3B所示，通过上侧加热加压板30和下侧加热加压板32，不断加压第1电路基板10和第2电路基板20。另外，图3B表示第1导体图形14和第2导体图形24直接接触的状态。在此状态下，第1树脂基体材料12还未与第2树脂基体材料22接触。此外，在本实施例中，不同于以往的接合方法，完全不在第2导体图形24的表面上涂敷粘接剂等。而且，如图3B所示，第1导体图形14和第2导体图形24，最初直接接触。因而，产生导体间的直接的、并且良好的接触，结果能够大幅度减小接触部34的连接电阻。此外，由于不像以往方法那样，需要向侧方排除第2导体图形24的表面上的粘接剂，因此也可以减小加压力。
另外，第1导体图形14和第2导体图形24的表面，只要预先实施镀金等表面处理，就能够进一步减小接触部34的连接电阻值。另外，也可以对接触部34施加超声波振动，进行金属间的超声波接合。
如上所述，在产生第1导体图形14和第2导体图形24的电接触后，一边加压上侧加热加压板30和下侧加热加压板32，一边加热。第1电路基板10的第1树脂基体材料12，被上侧加热加压板30加热软化。例如，作为第1树脂基体材料12，在采用热塑性聚酰亚胺树脂的情况下，如果加热到150℃～200℃的范围，就能够软化，产生热粘接性。
如图3C所示，通过继续加热加压，使第1树脂基体材料12软化，使相接触的第1导体图形14和第2导体图形24，逐渐埋设到第1树脂基体材料12中地来对其进行压入。
如图3D所示，如果再进行加热加压，则第1导体图形14和第2导体图形24就完全埋设在第1树脂基体材料12中。同时，由粘接部36粘接第1树脂基体材料12和第2树脂基体材料22。
图3E，是表示在粘接接合结束，终止加热后冷却，使第1树脂基体材料12硬化，另外除去上侧加热加压板30和下侧加热加压板32的状态的剖面图。该图3E所示的剖面图，因而与表示图1所示的本实施例的电路基板的连接结构体的图相同。
如上所述，能够制作本实施例的电路基板的连接结构体。在本发明的电路基板的连接结构体的制造方法中，由于最初第1导体图形14和第2导体图形24直接接触，所以能够在接触部34中形成非常小的连接电阻。
此外，由于第1电路基板10的第1导体图形14，加压埋设在第1树脂基体材料12中，因此其表面平坦。此外，在第2导体图形24上，不像以往那样，涂敷粘接剂等。因此，在用于使第1导体图形14和第2导体图形24接触而加压时，不会因滑动而产生位置偏移。因而，即使减小导体图形的间距，也难以产生相邻导体图形间的短路，即使以微细的间距，也能够稳定连接。
另外，在连接后，在判明第1电路基板10和第2电路基板20中的某一方不良的情况下，如果再次加热粘接部36，由于容易分离，因此也可以修复。即，如果将粘接部36再次加热到大于等于第1树脂基体材料12的软化温度，由于只有第1导体图形14和第2导体图形24单独接触，所以可以容易从第2电路基板20分离第1电路基板10。由于分离后的第2电路基板20的第2导体图形24的表面，也不附着第1树脂基体材料12等的异物，因此能保持清洁的表面。
在第2导体图形24间的第2树脂基体材料22的表面上，有时残存部分第1树脂基体材料12，但只要适当确定加热温度和时间，就能够使其残存量非常少。因而，如果准备新的第1电路基板10，相对于第2电路基板20的第2导体图形24，将该新的第1电路基板10的第1导体图形12位置对准，进行从图3A到图3E所说明的工序，就可以容易地进行修复。
图4是表示制造在本实施方式中所说明的电路基板的连接结构体的一例电路基板连接装置的简要构成图。此外，图5是其工作流程图。
以下，采用上述附图，说明电路基板连接装置60的构成和工作。该电路基板连接装置60，构成包括，平坦化单元62、热压接单元72及2片缓冲膜68、70。
平坦化单元62，是用于在第1树脂基体材料(未图示)中埋设第1电路基板10的第1导体图形(未图示)，进行平坦化的机构。此外，热压接单元72，是用于加热加压第1电路基板10的第1导体图形和第2电路基板20的第2导体图形(未图示)，进行连接的机构。另外，缓冲膜68、70，是用于使第1电路基板10和第2电路基板20不与平坦化单元62及热压接单元72直接接触的缓冲用膜。
另外，还具有传送第1电路基板10及第2电路基板20的传送机构、用于将第1导体图形和第2导体图形间位置对准的位置对准部、对平坦化单元62和热压接单元72进行加热用的电源或进行加压用的机构部、及用于控制它们的控制部等，但未图示。
如图5所示，最初采用平坦化单元62的上侧加热加压板64和下侧加热加压板66，进行在第1树脂基体材料中埋入第1电路基板10的第1导体图形的平坦化处理(步骤S11)。
如图4所示，用2片缓冲膜68、70夹持形成有第1电路基板10的第1导体图形的导体图形区域“H”。然后，按压平坦化单元62的上侧加热加压板64和下侧加热加压板66，加热导体图形区域“H”并加压。通过该加热，第1电路基板10的第1树脂基体材料软化，第1导体图形被埋设到第1树脂基体材料中，同时其表面被平坦化。
接着，将已平坦化第1导体图形的第1电路基板10及第2电路基板20，分别传送到热压接单元72的位置(步骤S12)。
第1电路基板10，与缓冲膜68、70一并，通过未图示的传送机构，传送到热压接单元72。此外，第2电路基板20，通过基板传送机构74传送到热压接单元72。另外，在将第1电路基板10和第2电路基板20传送到热压接单元72时，使之形成第1电路基板10的第1导体图形和第2电路基板20的第2导体图形对向的配置。
在热压接单元72中，如图4所示，使第1电路基板10的导体图形区域“H”的第1导体图形和第2电路基板20的第2导体图形对向，并且进行位置对准(步骤S13)。位置对准，例如在热压接单元72和第1电路基板10之间，配置摄像机，采用该摄像机自动识别第1导体图形和第2导体图形，通过控制部一边移动第1电路基板10或第2电路基板20，一边进行位置对准。
如果位置对准结束，则利用热压接单元72的上侧加热加压板30和下侧加热加压板32，按压第1电路基板10和第2电路基板20。由此，如图3B所示，第1导体图形和第2导体图形能够直接接触而电连接(步骤S14)。
另外，如果一边加压一边加热，使第1树脂基体材料软化，则第1树脂基体材料就在第1导体图形和第2导体图形间流动，并且与第2电路基板20的第2树脂基体材料接触粘接(步骤S15)。
然后，如果从第1电路基板10及第2电路基板20取下热压接单元72，冷却，则第1树脂基体材料硬化，粘接结束(步骤S16)。另外，也可以在用热压接单元72加压的状态下，停止加热进行冷却。
下面，说明利用上述制造方法，具体制造电路基板的连接结构体的具体例。在该具体例中，作为第1电路基板10的第1树脂基体材料12，采用热塑性聚酰亚胺。厚度为0.1mm。在该第1树脂基体材料12的表面上，采用导电性树脂糊剂，印刷形成第1导体图形14。第1导体图形14的线宽为0.25mm，线距0.25mm，布线间距0.5mm，膜厚为25μm。第1导体图形14的布线根数为50根。对如此形成的第1导体图形14，进行平坦化处理。其条件为，在电路基板连接装置60的平坦化单元62上安装第1电路基板10，将加压力加到1吨/100mm见方(10kgf/cm2)，将热压时的加热温度设为180℃，进行5分钟～60分钟。通过该平坦化处理，得到具有图2所示的、在第1树脂基体材料12中埋设有第1导体图形14的结构的第1电路基板10。
作为第2电路基板20，采用由玻璃环氧树脂所构成的第2树脂基体材料22，在其表面上，利用镀敷形成第2导体图形24。第2导体图形24的线宽为0.15mm，线距0.28mm，布线间距0.5mm，膜厚为25μm。
接着，将该第1电路基板10和第2电路基板20移动到电路基板连接装置60的热压接单元72，加热加压，进行连接。使第1电路基板10的第1导体图形14和第2电路基板20的第2导体图形24位置对准，按图3所示的工序，加热加压连接。连接时的加热温度为180℃、加压力为1kgf/cm2～10gf/cm2，加热及加压时间为5分钟～60分钟。
如此连接第1电路基板10和第2电路基板20的结果表明，接触部34的连接电阻值与以往的方式相比，减小到小于等于1/2，并且位置偏移小于等于±30μm，而且具有足够大的粘接强度。
另外，在本实施方式中，关于第1导体图形14和第2导体图形24，第1导体图形14一方设定为宽度较宽，但本发明也不局限于此。例如，既可以将第1导体图形14一方设定为宽度较窄，或也可以以相同宽度形成。另外，第1导体图形14和第2导体图形24的各自的厚度，也不特别限定，也可以根据所需的布线电阻值等适宜设定。
第2实施例
图6A及图6B是表示根据本发明的第2实施例的电路基板的连接结构体的制造方法的主要部位的工序的剖面图。图6A，是表示第1电路基板40的断面形状的图。此外，图6B是表示将第1电路基板40和第2电路基板20按压直到第1导体图形44和第2导体图形24接触的状态的剖面图。另外，用于按压的上侧加热加压板和下侧加热加压板，未图示。
本实施例的电路基板的连接结构体，第1电路基板40的第1导体图形44的结构与第1实施例不同。即，在本实施例中，第1电路基板40的第1导体图形44，埋设在第1树脂基体材料42中，而且其表面48相对于第1树脂基体材料42的表面层50位于内部。因而，设置相当于第1导体图形44的表面48和第1树脂基体材料42的表面层50的台阶高度差“F”的空间部46。另外，该空间部46的台阶高度差“F”，如图6B所示，小于第2导体图形24的厚度“G”。
为了制造如此的结构，例如只要采用按与第1导体图形44相同的形状，并且具有相加第1导体图形44和台阶高度差“F”的高度的模腔，通过加热加压，将第1导体图形44埋设在第1树脂基体材料42中就可以。或者，也可以是，采用具有相加第1导体图形44和台阶高度差“F”的高度的模腔，预先在第1树脂基体材料42中，设置相加第1导体图形44和台阶高度差“F”的深度的凹部，在该凹部中形成第1导体图形44的方法。
如此，通过预先在第1电路基板40的第1导体图形44的表面上，设置空间部46，如图6B所示，容易进行第1电路基板40的第1导体图形44和第2电路基板20的第2导体图形24的位置对准。即，第2导体图形24嵌合在第1电路基板40的空间部46内，与此同时，第1导体图形44和第2导体图形24直接接触。由此实现良好的电接触状态。
其后，通过进行与图3所示同样的工序，利用加热加压软化第1电路基板40的第1树脂基体材料42，完全覆盖第1导体图形44和第2导体图形24的周围，同时与第2电路基板20的第2树脂基体材料22粘接。粘接后，进行冷却，如果取下未图示的上侧加热加压板和下侧加热加压板，就可以得到本实施方式的电路基板的连接结构体。
下面，说明具体的一构成例。
作为第1电路基板40的第1树脂基体材料42，采用厚0.1mm的热塑性聚酰亚胺。首先，采用具有距第1树脂基体材料42的表面，相加第1导体图形44和台阶高度差“F”的高度的模腔，预先在第1树脂基体材料42上设置相加第1导体图形44和台阶高度差“F”的深度的凹部。然后，在该凹部中形成第1导体图形44。此时的第1导体图形44，采用导电性树脂糊剂，利用描绘方式形成。第1导体图形44的线宽为0.3mm，线距0.25mm，布线间距0.55mm，膜厚为25μm。第1导体图形44的布线根数为50根。
作为第2电路基板20，采用由玻璃环氧树脂构成的第2树脂基体材料22，在其表面上，利用镀敷形成第2导体图形24。第2导体图形24的线宽为0.2mm，线距0.35mm，布线间距0.55mm，膜厚为25μm。
另外，如上所述，由于将第2导体图形24的厚度设为25μm，因此台阶高度差“F”设为小于该厚度的15μm。因而，凹部的深度，设为相加第1导体图形44的厚度25μm和台阶高度差“F”所得到的厚度40μm。
接着，对该第1电路基板40和第2电路基板20，采用在第1实施例中说明的电路基板连接装置60，进行加热连接。在此种情况下，由于不需要进行用平坦化单元62的平坦化处理，因此通过直接向热压接单元72移动，进行加热加压连接。在将第2电路基板20的第2导体图形24，嵌合在第1电路基板40的第1导体图形44上的空间部46内后，按与第1实施例同样的工序，进行加热加压连接。连接时的加热温度为180℃、加压力为1kgf/cm2～10kgf/cm2，加热及加压时间为5分钟～60分钟。
经过以上的工序，第1电路基板40的第1导体图形44和第2电路基板20的第2导体图形24直接接触，得到良好的电导通状态，并且得到通过第1树脂基体材料42的软化而与第2树脂基体材料22粘接的电路基板的连接结构体。
在本实施例的电路基板的连接结构体中，不仅位置对准更容易，而且也能够可靠地防止相邻导体图形间的短路。
第3实施例
图7A及图7B是表示根据本发明的第3实施例的电路基板的连接结构体的制造方法的主要部位的工序的剖面图。
图7A，是表示第1电路基板52的剖面形状的图。此外，图7B是表示将第1电路基板52和第2电路基板20按压直到第1导体图形56和第2导体图形24接触的状态的剖面图。另外，用于按压的上侧加热加压板和下侧加热加压板，未图示。
在本实施例的电路基板的连接结构体中，第1电路基板52的第1导体图形56的结构与第1实施例不同。即，在本实施例中，如图7A所示，其特征在于，第1电路基板52的第1导体图形56，形成在第1树脂基体材料54的表面上，不埋设。因而，在形成第1导体图形56的情况下，在第1树脂基体材料54的表面上，能够容易利用印刷等形成例如导电性树脂糊剂。
此外，第2电路基板20，其构成与在第1实施方式中说明的相同。在本实施例中，形状与图8所示的以往的连接方法的各自的电路基板相同，但连接方法，在以下方面不同。即，如图7B所示，如果使第1电路基板52的第1导体图形56和第2电路基板20的第2导体图形24位置对准，利用未图示的上侧加热加压板和下侧加热加压板加压，则第1导体图形56和第2导体图形24最初直接接触。此时，与图8A～图8C所示的以往的方式不同，由于在第2导体图形24的表面上完全不涂敷粘接剂，所以即使按压，也难以滑动地产生位置偏移。
如果第1导体图形56和第2导体图形24直接接触，得到电导通，进而就利用上侧加热加压板和下侧加热加压板，一边加热一边加压。由此，第1树脂基体材料54软化，完全覆盖第1导体图形56和第2导体图形24，同时与第2树脂基体材料24粘接。然后，如果冷却，除去上侧加热加压板和下侧加热加压板，就能得到与图1所示的结构相同的本实施例的电路基板的连接结构体。
在该实施例的电路基板的连接结构体中，由于只要第1电路基板52的第1导体图形56形成在第1树脂基体材料54的表面上就可以，所以能够简化工序。此外，在按压时，由于最初第1导体图形和第2导体图形直接接触，所以与以往的方式相比，能够大幅度减小接触部的连接电阻。进而，由于也可以减小加压力，所以也能够简化上侧加热加压板及下侧加热加压板的加压机构。
综上所述，本发明的电路基板的连接结构体及其制造方法，通过使第1电路基板的第1导体图形和第2电路基板的第2导体图形机械性地接触，形成电导通状态，使第1电路基板的第1树脂基体材料覆盖第1导体图形和第2导体图形，并且相对第2电路基板的第2树脂基体材料粘接，形成连接第1电路基板和第2电路基板的构成。由此，能够实现微细间距的、并且连接电阻小的连接结构体。该结果，对于连接便携式电子设备等多种电子设备中所用的电路基板间的领域，是有用的。

Claims (10)

1.一种电路基板的连接结构体，包括以下构成：
具有，第1电路基板，其在通过加热软化、具有热粘接性的第1树脂基体材料面上，形成有具有一定间距的多个第1导体图形；和
第2电路基板，其按与多个所述第1导体图形的间距相同的间距，形成有多个第2导体图形；
所述第1导体图形和所述第2导体图形机械性地接触，形成电导通状态，所述第1树脂基体材料覆盖所述第1导体图形和所述第2导体图形，并且相对所述第2电路基板的第2树脂基体材料粘接，从而连接所述第1电路基板和所述第2电路基板。
2.如权利要求1所述的电路基板的连接结构体，其中：
所述第1电路基板的所述第1导体图形的宽度，大于所述第2电路基板的所述第2导体图形的宽度。
3.如权利要求1所述的电路基板的连接结构体，其中：
所述第1树脂基体材料，由热塑性树脂材料或热硬化性材料构成。
4.如权利要求2所述的电路基板的连接结构体，其中：
所述第1树脂基体材料，由热塑性树脂材料或热硬化性材料构成。
5.一种电路基板的连接结构体的制造方法，包括以下工序：
在通过加热软化、具有热粘接性的第1树脂基体材料面上，形成具有与形成在第2电路基板上的多个第2导体图形的间距相同的间距的多个第1导体图形，形成第1电路基板；
边使所述第1电路基板的所述第1导体图形和所述第2电路基板的所述第2导体图形对向，边使所述第1导体图形和所述第2导体图形位置对准；
按压所述第1电路基板和所述第2电路基板，使所述第1导体图形和所述第2导体图形机械性地接触，形成电导通状态；
加热所述第1电路基板和所述第2电路基板并按压，使所述第1树脂基体材料软化，覆盖所述第1导体图形和所述第2导体图形，并且使其流动直到所述第2电路基板的第2树脂基体材料为止，并粘接在所述第2树脂基体材料上；
冷却所述第1电路基板和所述第2电路基板。
6.如权利要求5所述的电路基板的连接结构体的制造方法，其中：
作为所述第1树脂基体材料，采用热塑性树脂材料。
7.如权利要求5所述的电路基板的连接结构体的制造方法，其中：
作为所述第1树脂基体材料，采用半硬化状态的热硬化性树脂材料；
在将所述第1树脂基体材料粘接在所述第2树脂基体材料上的工序中，通过加热到所述热硬化性树脂材料的软化温度为止进行按压，所述热硬化性树脂材料覆盖所述第1导体图形和所述第2导体图形，与所述第2电路基板的所述第2树脂基体材料粘接；
进而加热到高温，使所述热硬化性树脂材料硬化。
8.如权利要求5所述的电路基板的连接结构体的制造方法，其中：
在形成所述第1电路基板的工序中，在所述第1树脂基体材料面上，形成所述第1导体图形后，
还具有，通过加热所述第1树脂基体材料并按压所述第1导体图形，在所述第1树脂基体材料中埋设所述第1导体图形，将所述第1导体图形的表面和所述第1树脂基体材料的表面层形成为同一平面的工序。
9.如权利要求5所述的电路基板的连接结构体的制造方法，其中：
在形成所述第1电路基板的工序中，在所述第1树脂基体材料面上，形成具有至少比所述第2导体图形的宽度宽的宽度的所述第1导体图形后，
还具有，通过加热所述第1树脂基体材料并按压所述第1导体图形，在所述第1树脂基体材料中埋设所述第1导体图形，并在所述第1导体图形的表面上，设置厚度小于所述第2导体图形的厚度的空间部的工序。
10.如权利要求5所述的电路基板的连接结构体的制造方法，其中：
在形成所述第1电路基板的工序中，
在所述第1树脂基体材料面上，形成具有至少比所述第2电路基板的所述第2导体图形的宽度宽的宽度的、并且厚度比所述第1导体图形的厚度厚的、且小于所述第1导体图形和所述第2导体图形的合计厚度的形状的凹部，在所述凹部上形成所述第1导体图形，在所述第1导体图形的表面上设置厚度小于所述第2导体图形的厚度的空间部。
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