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Diese
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Leiterplatten
sowie einen Verbindungsaufbau.
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JP-A-9-8453 beschreibt
einen Verbindungsaufbau für
Leiterplatten, der ein anisotropes, leitfähiges Harzmaterial verwendet.
Unter Bezugnahme auf
18 beinhaltet dieser Aufbau
ein anisotropes, leitfähiges
thermoplastisches Harz
52, das zwischen einer Leiterbildoberfläche einer
ersten Leiterplatte
50 und einer Leiterbildoberfläche einer
zweiten Leiterplatte
51 angeordnet ist, das durch die Anwendung von
Druck und Ultraschallwellen verschweißt wird. Auf diese Weise wird
ein Abstand zwischen Anschlußflächen
50a und
50b reduziert,
so daß eine elektrische
Verbindung zwischen ihnen hergestellt wird.
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”Introductory
High density Flexible Board (in japanischer Sprache)” (von Kenji
Numakura, herausgegeben von Nikkan Kogyo Co., Ltd.) beschreibt auf Seite
100 ein Verfahren zum Verbinden einer harten Platine und einer flexiblen
Platine. Gemäß diesem Verbindungsverfahren
wird, wie in 19 gezeigt ist, eine Anschlußfläche 60a eines
Leiterbildes auf der harten Platine 60 mit einer Anschlußfläche 61a eines Leiterbildes
auf der flexiblen Platine 61 unter Verwendung eines Lotes 62 verbunden.
Des weiteren wird die flexible Platine 61 unter Verwendung
eines Klebstoffs 63 mit der harten Platine 60 verklebt.
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Bei
dem in 18 gezeigten Verbindungsaufbau
muß jedoch
ein anisotroper, leitfähiger
Harzfilm mittels Bedrucken oder dergleichen auf die Oberfläche der
Leiterplatten 50 und 51 aufgebracht werden. Dies
erfordert einen zusätzlichen
Verfahrensschritt zur Herstellung des Verbindungsaufbaus und führt zu einer
Erhöhung
der Herstellungskosten.
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Des
weiteren werden die Leiterplatten 50 und 51 bei
einander gegenüberliegenden
Oberflächen
verbunden, während
das anisotrope, leitfähige Harzmaterial 52 dazwischen
inkorporiert wird. Infolgedessen leidet das resultierende Produkt
an einer geringen Zuverlässigkeit,
da eine Tendenz zur Bildung von Hohlräumen in der Verbindungsgrenzfläche zwischen
dem Harzmaterial 52 und jeder der Leiterplatten 50 und 51 besteht.
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Bei
dem in 19 gezeigten Verbindungsaufbau
ist es nötig,
den Kantenabschnitt der flexiblen Platine 61 nach dem Verbinden
dieser flexiblen Platine 61 mit einem schützenden
Isolierfilm abzudecken, um eine zuverlässige Isolierung des verbundenen Abschnitts
sicherzustellen. Somit ist auch in diesem Fall ein zusätzlicher
Herstellungsschritt vorhanden.
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Aus
der
DE 43 01 692 A1 ist
ein Verfahren zum Verbinden von Leiterplatten bekannt, welches umfaßt: Vorbereiten
einer ersten Leiterplatte und einer zweiten Leiterplatte, wobei
die erste Leiterplatte ein aus einem thermoplastischen Harz gefertigtes Isoliersubstrat
und ein Leiterbild mit einer Anschlußfläche aufweist, und die zweite
Leiterplatte ein Leiterbild mit einer Anschlußfläche aufweist; Überlappen der
Anschlußfläche der
ersten Leiterplatte mit der Anschlußfläche der zweiten Leiterplatte
zum Bilden eines Verbindungsabschnitts der ersten Leiterplatte und
der zweiten Leiterplatte; Erhitzen des Verbindungsabschnitts auf
eine Temperatur, die annähernd über einer
Glasübergangstemperatur
des thermoplastischen Harzes liegt, während ein Druck auf den Verbindungsabschnitt
ausgeübt
wird, so daß die
Anschlußfläche der
ersten Leiterplatte mit der Anschlußfläche der zweiten Leiterplatte
elektrisch verbunden wird, und daß der elektrische Verbindungsabschnitt mit
einem Teil des thermoplastischen Harzes versiegelt wird, welcher
das Isoliersubstrat der ersten Leiterplatte darstellt.
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Auch
sind aus der
US 4 157
932 A und der
US
4 589 584 A Verfahren zum Verbinden von Leiterplatten bekannt,
bei denen die Verbindungsabschnitte mit einem thermoplastischen
Material versiegelt werden.
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Schließlich ist
es noch aus der
US 5
669 548 A bekannt, Leiterbilder zu verwenden, die aus einer Mehrzahl
von Verdrahtungselementen bestehen.
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben genannten Probleme
erarbeitet. Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren zum Verbinden von Leiterplatten sowie einen Verbindungsaufbau
zur Verfügung
zu stellen, wobei die Zuverlässigkeit
der Verbindung verbessert ist und die Herstellungskosten gesenkt
werden können.
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Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 1, 11, 19 oder 24.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Anschlußfläche einer
ersten Leiterplatte mit einer Anschlußfläche einer zweiten Leiterplatte überlappt,
so daß ein
Verbindungsabschnitt gebildet wird. Die erste Leiterplatte weist
ein Isoliersubstrat auf, das aus einem thermoplastischen Harz hergestellt
ist. Daraufhin wird der Verbindungsabschnitt auf eine Temperatur
erhitzt, die annähernd über einer
Glasübergangstemperatur
des thermoplastischen Harzes liegt, während ein Druck auf den Verbindungsabschnitt
ausgeübt
wird. Infolgedessen wird die Anschlußfläche der ersten Leiterplatte
mit der Anschlußfläche der
zweiten Leiterplatte elektrisch verbunden. Gleichzeitig wird der
Verbindungsab schnitt mit einem Teil des thermoplastischen Harzes
versiegelt.
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Somit
ist der Verbindungsabschnitt mit dem Harz versiegelt, welches das
Substrat der ersten Leiterplatte darstellt, ohne daß ein anisotroper
leitfähiger
Film oder dergleichen verwendet würde, was in verringerten Herstellungskosten
resultiert. Da das thermoplastische Harz erweicht und verformt wird, wodurch
der Verbindungsabschnitt unter Austreiben von Luft versiegelt wird,
besteht eine geringere Wahrscheinlichkeit der Bildung von Hohlräumen am
Verbindungsabschnitt. Infolgedessen besitzt der Verbindungsaufbau
eine hohe Zuverlässigkeit.
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Weitere
Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch deutlicher
durch ein besseres Verständnis
der bevorzugten Ausführungsformen,
die nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert sind.
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Es
zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Teils eines elektronischen Geräts eines
Beispiels zur Erläuterung
der vorliegenden Erfindung;
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2A eine
Draufsicht auf einen Verbindungsabschnitt von Leiterplatten bei
einer ersten Ausführungsform,
welche nicht den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, sondern
lediglich deren Erläuterung
dient;
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2B eine
Querschnittansicht des Verbindungsabschnitts entlang der Linie IIB-IIB
in 2A;
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3 eine
Querschnittansicht zur Erläuterung
eines Verfahrens zum Verbinden der Leiterplatten;
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4A eine
Draufsicht zur Erläuterung
des Verbindungsverfahrens;
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4B eine
Querschnittansicht entlang der Linie IVB-IVB in 4A;
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5 eine
Querschnittansicht zur Erläuterung
des Verbindungsverfahrens;
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6 eine
Querschnittansicht eines Substrats als ein modifiziertes Beispiel
in schematischer Darstellung;
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7A eine
Draufsicht auf einen Verbindungsabschnitt von Leiterplatten bei
einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;
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7B eine
Querschnittansicht entlang der Linie VIIB-VIIB in 7A;
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7C eine
Querschnittansicht entlang der Linie VIIC-VIIC in 7A;
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8A bis 8C Querschnittansichten
zur Erläuterung
eines Verfahrens zum Verbinden der Leiterplatten bei der zweiten
Ausführungsform;
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9 eine
grafische Darstellung von experimentell erhaltenen Haftfestigkeiten
bei der zweiten Ausführungsform;
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10A und 10B Querschnittansichten an
Anschlußflächenabschnitten;
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11 eine
Querschnittansicht eines Verbindungsabschnitts von Leiterplatten
bei einer dritten bevorzugten Ausführungsform;
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12A und 12B eine
Seitenansicht bzw. eine Draufsicht einer flexiblen Leiterplatte
bei der dritten Ausführungsform;
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13A bis 13C Querschnittansichten zur
Erläuterung
eines Verbindungsverfahrens bei der dritten Ausführungsform;
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14A und 14B eine
Seitenansicht bzw. eine Draufsicht einer flexiblen Leiterplatte
bei einer vierten bevorzugten Ausführungsform;
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15 eine
Querschnittansicht eines Verbindungsabschnitts bei der vierten Ausführungsform;
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16A und 16B eine
Seitenansicht bzw. eine Draufsicht einer flexiblen Leiterplatte
bei einer fünften
bevorzugten Ausführungsform;
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17 eine
Querschnittansicht eines Verbindungsabschnitts bei der fünften Ausführungsform;
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18 eine
Querschnittansicht zur Erläuterung
eines Standes der Technik; und
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19 eine
Querschnittansicht zur Erläuterung
eines weiteren Standes der Technik.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine
erste Ausführungsform,
welche nicht den Gegenstand der der vorliegenden Erfindung bildet,
sondern lediglich deren Erläuterung
dient, wird im nachfolgenden unter Bezugnahme auf Zeichnung beschrieben.
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1 zeigt
einen Teil eines elektronischen Geräts eines Beispiels zur Erläuterung
der vorliegenden Erfindung. Eine starre Leiterplatte 1 und
eine starre Leiterplatte 2 sind im Inneren des elektronischen
Geräts
getragen angeordnet. Verschiedene Arten von elektronischen Bauelementen
sind auf der starren Leiterplatte 1 montiert, und 1 zeigt
einen Zustand, in dem ein IC 3 mit DIP-Gehäuse mittels
Pin 3a durch Steckung montiert ist. Auf ähnliche
Weise sind verschiedene Arten von elektronischen Bauelemente 4 auf
die starre Leiterplatte 2 montiert. Die starren Leiterplatten 1 und 2 sind
jeweils aus einem Isoliersubstrat 10 aufgebaut, das aus
einem Epoxydharz auf Glasgewebebasis gefertigt ist.
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Eine
flexible Leiterplatte 5 ist mit der starren Leiterplatte 1 und
der starren Leiterplatte 2 elektrisch verbunden, welche
an der oberen und unteren Seite jeweils in horizontaler Lage angeordnet
sind. Genauer gesagt, unter Bezugnahmeauf 1, ist die
flexible Leiterplatte 5 mit der rechten Seite der starren
Leiterplatte 1 und mit der rechten Seite der starren Leiterplatte 2 verbunden.
Polyetherimid (PEI) wird für
einen Basisfilm 12, d. h. für ein Isoliersubstrat der flexiblen
Leiterplatte 5 verwendet. Polyetherimid (PEI) ist ein Thermoplastharz,
das bei einer Temperatur erweicht, die gleich oder höher als
eine Glas übergangstemperatur
ist, und einer Temperatur widersteht, die nicht niedriger als die
Schmelztemperatur von Lot ist.
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2A zeigt
eine vergrößerte Draufsicht
auf den Verbindungsabschnitt der starren Leiterplatte 2 und
der flexiblen Leiterplatte 5. 2B zeigt
eine Querschnittansicht entlang der Linie IIB-IIB in 2A.
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Unter
Bezugnahme auf 2A und 2B ist
eine Mehrzahl von Leiterbildern 11 auf der oberen Oberfläche des
Glas-Epoxy-Substrats 10 der
starren Leiterplatte 2 ausgebildet, und eine Mehrzahl von
Anschlußflächen (quadratische
Anschlußflächen) 11a befindet
sich auf dem Kantenabschnitt des Substrats. Eine Mehrzahl von Leiterbildern 13 ist
auf der Oberfläche
des PEI-Films 12 ausgebildet, der an der flexiblen Leiterplatte 5 vorgesehen
ist, und eine Mehrzahl von Anschlußflächen (quadratische Anschlußflächen) 13a befindet
sich auf dem Kantenabschnitt des Substrats. Die Leiterbilder 11 und 13 sind
aus Kupfer mit einer Dicke von 18 μm gefertigt.
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Des
weiteren sind am Verbindungsabschnitt der starren Leiterplatte 2 und
der flexiblen Leiterplatte 5 die Anschlußflächen 11a des
Leiterbildes 11 mit den Anschlußflächen 13a des Leiterbildes 13 mittels Lot 14 verbunden,
während
das Glas-Epoxy-Substrat 10 der starren Leiterplatte 2 mit
dem PEI-Film 12 der flexiblen Leiterplatte 5 verklebt
ist. Des weiteren ist der elektrisch verbundene Abschnitt, der durch
die Anschlußflächen 11a und 13a der
Leiterbilder 11 und 13 zur Verfügung gestellt
wird, mit Polyetherimid (PEI)-Harz 12a versiegelt, das
sich von dem PEI-Film 12 der flexiblen Leiterplatte 5 aus
erstreckt.
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Als
nächstes
wird das Verfahren zum Verbinden der flexiblen Leiterplatte 5,
d. h. einer ersten Leiterplatte, mit der starren Leiterplatte 2,
d. h. einer zweiten Leiterplatte, nachstehend anhand von 3 bis 5 erläutert.
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Unter
Bezugnahme auf 3 werden zunächst die starre Leiterplatte 2 und
die flexible Leiterplatte 5 vorbereitet. Die Dicke des
PEI-Films 12 auf der flexiblen Leiterplatte 5 liegt
in einem Bereich von ca. 25 bis 100 μm. Das Leiterbild 11 ist
auf dem Glas-Epoxy-Substrat 10 der starren Leiterplatte 2 ausgebildet,
während
das Leiterbild 13 auf dem PEI-Film 12 der flexiblen
Leiterplatte 5 ausgebildet ist.
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Daraufhin
wird Lötpaste 20a auf
die Anschlußfläche 13a des
Leiterbildes 13 auf der flexiblen Leiterplatte 5 aufgetragen,
und Lötpaste 20b auf
die Anschlußfläche 11a des
Leiterbildes 11 auf der starren Leiterplatte 2 aufgetragen.
Ansonsten kann eine Lotplattierung ausgebildet werden, oder die
Anschlußfläche 13a mit
Lot beschichtet werden. Die vorliegende Ausführungsform wendet eutektisches Blei-Zinn-Lot
mit einem Schmelzpunkt von 183°C
an.
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Gemäß der Darstellung
der 4A und 4B wird
die flexible Leiterplatte 5 auf die starre Leiterplatte 2 aufgelegt,
und die Anschlußflächen 11a und 13a der
beiden Leiterbilder 11 und 13 werden durch die
Lötpasten 20a und 20b in
gegenseitiger Nähe
angeordnet.
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Des
weiteren wird ein Kopf 21 eines Heizwerkzeugs auf den Anschlußflächenabschnitt
aufgelegt, und die Temperatur des Kopfes 21 erhöht, während er
niedergedrückt
wird. Auf diese Weise wird der Verbindungsabschnitt auf eine Temperatur
von mehr als 240°C,
d. h. der Glasübergangstemperatur
Tg von Polyetherimid (PEI) erhitzt, während von außen her
Druck darauf ausgeübt
wird. Im Detail werden des weiteren das Erhitzen und das Ausüben von Druck
5 bis 15 Sekunden lang bei einer Temperatur in einem Bereich 240 von
300°C fortgesetzt.
Das bei der vorliegenden Ausführungsform
verwendete Heizwerkzeug (Heizkopf 21) ist vom Impulsheiztyp.
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Somit
ermöglicht
dieses Heizen ein Erschmelzen des Lots für eine Verbindung der Anschlußflächen 11a und 13a,
während
es gleichzeitig eine Versiegelung der Anschlußflächen 11a und 13a zur
Verfügung
stellt, indem es sich die Erweichung und Verformung des PEI-Films 12 (Harz)
zunutze macht, der an der flexiblen Leiterplatte 5 zur
Verfügung
gestellt wird. Genauer gesagt wird unter Bezugnahme auf 5 jede
der Anschlußflächen 11a der starren
Leiterplatte 2 mit jeder der Anschlußflächen 13a der flexiblen
Leiterplatte 5 verlötet,
um eine elektrische Verbindung herzustellen. Des weiteren wird ein
Teil des PEI-Films 12 durch den Heizkopf 21 verformt
und den Anschlußflächen (elektrischer
Verbindungsabschnitt) 11a und 13a zugeführt. Infolgedessen
wird der elektrische Verbindungsabschnitt durch das PEI-Harz 12a versiegelt.
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Wie
obenstehend beschrieben ist, wird anders als bei den herkömmlichen
Verfahren, die einen anisotropen, leitfähigen Harzfilm oder anisotrope, leitfähige Harzmembranen
verwenden, das Erschmelzen des Substrats selbst angewendet, um eine
Harzversiegelung gleichzeitig mit der Verbindung der Anschlußstellen
durchzuführen,
was in verringerten Kosten resultiert. Da das erweichte PEI-Harz 12a des
PEI-Films 12 nach unten fließt und dabei Luft austreibt,
so daß der
Verbindungsabschnitt versiegelt wird, besteht des weiteren eine
geringere Wahrscheinlichkeit der Bildung von Hohlräumen (des
Verbleibens von Hohlräumen)
im Vergleich mit dem herkömmlichen
Fall, in dem ein Film oder dergleichen zwischen den Oberflächen angeordnet wird.
Infolgedessen wird eine höhere
Zuverlässigkeit erzielt.
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Bei
der elektrischen Verbindung zwischen der starren Leiterplatte und
der flexiblen Leiterplatte gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
wird das Verlöten
der Anschlußstellen
gleichzeitig mit der Harzversiegelung in der Nachbarschaft der Anschlußstellen
durch Erweichen der flexiblen Leiterplatte unter Nutzung ihrer thermoplastischen
Eigenschaften durchgeführt.
Es wird jedoch angemerkt, daß die
Verbindung der ersten Leiterplatte und der zweiten Leiterplatte
unter Verwendung einer flexiblen Leiterplatte aus einem erschmelzbaren
thermoplastischen Harz an beiden oder einer beliebigen der beiden
Leiterplatten bewerkstelligt werden kann.
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Bei
der Leiterplatte auf der unteren Seite kann es sich um eine Leiterplatte
handeln, die Thermoplastharz als das Isoliersubstratmaterial verwendet,
das dem der oberen Leiterplatte ähnlich
ist. Des weiteren kann anstatt des Harzsubstrats ein Keramiksubstrat
oder ein Metallbasis-Substrat für
die untere Leiterplatte verwendet werden.
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Abgesehen
von PEI kann Polyether-etherketon (PEEK) oder ein Harz, das beide
enthält,
als das thermoplastische Harz (d. h. der Basisfilm der flexiblen
Leiterplatte) verwendet werden. Ansonsten kann Polyethylennaphthalat
(PEN) oder Polyethylenterephthalat (PET) als das thermoplastische
Harz (d. h. der Basisfilm der flexiblen Leiterplatte) verwendet werden.
Kurzum kann jeder Typ von Thermoplastharz verwendet werden, solange
es mindestens ein aus PEI, PEEK, PEN und PET ausgewähltes Harz enthält.
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Ansonsten
kann als Isoliersubstrat (Basisfilm) der flexiblen Leiterplatte
ein Aufbau wie der in 6 gezeigte verwendet werden,
der aus einer Polyimid (PI)-Basis 40 zusammengesetzt ist,
auf der sich eine Kaschierung aus einer Schicht 41 befindet, die
aus mindestens einem aus PEI, PEEK, PEN und PET ausgewählten Material
gefertigt ist. Im obigen Laminat können beispielsweise die Basis 40 und
die Schicht 41 unter Verwendung eines Klebstoffs miteinander
verklebt werden. Da die Polyimidbasis 40 einen Wärmeausdehnungskoeffizienten
von ca. 15 bis 20 ppm besitzt, d. h. einen Wert nahe dem von Kupfer (17
bis 20 ppm), das häufig
als Verdrahtung verwendet wird, kann des weiteren verhin dert werden,
daß Ablösung bzw.
Abblättern
oder Verziehen und dergleichen der flexiblen Leiterplatte auftritt.
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Des
weiteren können
die Anschlußflächen (Anschlußstellen)
beider Leiterplatten unter Verwendung eines leitfähigen Klebstoffs
zusammengefügt werden,
oder mittels eines Lotplattierfilms oder dazwischenliegender leitfähiger Partikel
zusammengefügt
werden. Ansonsten können
die Anschlußflächen unmittelbar
in Kontakt miteinander gebracht werden.
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Auch
wenn in 2 quadratische Anschlußflächen 11a und 13a verwendet
wurden, ist ihre Formgebung nicht darauf beschränkt, und es können runde
Anschlußflächen oder
anders geformte Anschlußflächen verwendet
werden. Als ein modifiziertes Beispiel kann die flexible Leiterplatte
etwa unter Bezugnahme auf 3 unter
Aufbringen des oben erwähnten
thermoplastischen Harzes von der Oberseite und der Unterseite her
derart aufgebaut sein, daß das
Leiterbild 13, mit Ausnahme der Anschlußfläche 13a, dazwischenliegend
angeordnet ist. In diesem Fall wird die Verbindung zwischen der
starren Leiterplatte und der flexiblen Leiterplatte hergestellt, indem
das untere thermoplastische Harz fest mit der Vorderkante der starren
Leiterplatte verklebt wird. Auf diese Weise kann der Verbindungsabschnitt
mit größerer Sicherheit
mit dem Harz versiegelt werden, und gleichzeitig kann die Festigkeit
der Verbindung zwischen den beiden Leiterplatten verbessert werden.
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(Zweite Ausführungsform)
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Anhand
der 7A bis 7C ist
im nachfolgenden eine zweite Ausführungsform beschrieben, wobei
hauptsächlich
auf Punkte eingegangen wird, die sich von denjenigen der ersten
Ausführungsform
unterscheiden.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform,
wie sie insbesondere in 7C gezeigt
ist, ist zusätzlich zur
Ausbildung der ersten Ausführungsform
eine Haftverbesserungsschicht 30 an der Grenzfläche zwischen
dem PEI-Film 12 und dem Glas-Epoxy-Substrat 10 an dem zu
verklebenden Abschnitt des Glas-Epoxy-Substrats 10 und
des PEI-Films 12 ausgebildet. Eine Kohlenwasserstoffverbindung
ist in der Haftverbesserungsschicht 30 dispergiert. Tetradecan
(C14H30), ein Alkan,
wird als Kohlenwasserstoffverbindung verwendet. Die Dicke der Haftverbesserungsschicht 30 beträgt ca. 20
bis 100 μm.
In diesem Zustand ist der PEI-Film 12 innig mit dem Glas-Epoxy-Substrat 10 verklebt,
da die Ablösefestigkeit
durch das Einbringen von Alkan zwischen den Film und das Substrat
verbessert werden kann.
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Als
nächstes
wird das Herstellungsverfahren unter Bezugnahme auf 8A bis 8C beschrieben.
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Unter
Bezugnahme auf 8A werden der PEI-Film 12,
bei dem es sich um ein Thermoplastharzmaterial handelt, und das
Glas-Epoxy-Substrat 10 vorbereitet. Ein Leiterbild wird
auf dem PEI-Film 12 wie auch dem Glas-Epoxy-Substrat 10 ausgebildet.
Daraufhin wird ein aus Alkan, insbesondere Tetradecan (C14H30), gefertigter
Film 31 (im nachfolgenden als ”ein Alkanfilm” bezeichnet)
auf den zu verklebenden Abschnitt des PEI-Films 12 aufgebracht.
Der Siedepunkt von Tetradecan (C14H30) ist 250°C.
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Für das Alkan
wird die Verwendung von Alkan mit einer Kohlenstoffzahl von 9 bis
30 empfohlen. Insbesondere zu nennen sind Nonan (C9H20), Decan (C10H22), Undecan (C11H24), Dodecan (C12H26) Tridecan (C13H28), Pentadecan (C15H32), Hexadecan (C16H34), Heptadecan (C17H36), Octadecan (C18H38), Nonadecan (C19H40), Icosan (C20H42), Henicosan (C21H44), Docosan (C22H46), Tricosan (C23H48), Tetracosan (C24H50), Pentacosan (C25H52), Hexacosan (C26H54), Heptaco san (C27H56) Octacosan (C28H58), Nonacosan (C29H60) und Triacontan (C30H62).
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Unter
Bezugnahme auf 8B wird der PEI-Film 12 daraufhin,
während
er den Alkanfilm 31 inkorporiert, auf das Glas-Epoxy-Substrat 10 aufgelegt.
Des weiteren wird in diesem Zustand der zu verklebende Abschnitt
auf 270°C
erhitzt, d. h. auf eine Temperatur, die über 240°C, d. h. der Glasübergangstemperatur
Tg von Polyetherimid (PEI), liegt. Gleichzeitig wird ein Druck von
0,5 MPa zwischen dem PEI-Film 12 und
dem Glas-Epoxy-Substrat 10 ausgeübt. Erhitzen und Ausüben von
Druck werden 10 Sekunden lang durchgeführt.
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Infolgedessen,
wie in 8C gezeigt ist, siedet das Alkan
des Alkanfilms 31, während
der PEI-Film 12 erweicht und verformt wird. Somit wird die
Haftverbesserungsschicht 30, die darin dispergiertes Alkan
enthält,
in einem Oberflächenabschnitt des
PEI-Films 12 an der Grenzfläche zwischen dem erweichten
PEI-Film 12 und dem Glas-Epoxy-Substrat 10 ausgebildet.
Der PEI-Film 12 wird fest mit dem Glas-Epoxy-Substrat 10 verklebt.
Auf diese Weise ist der Elastizitätsmodul der Schicht 30,
die in ihr dispergiertes Alkan enthält, niedrig, und eine ausreichende Haftung
zwischen der Schicht und der oberen Oberfläche des Glas-Epoxy-Substrats 10 wird
hergestellt.
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9 zeigt
Meßergebnisse
für die
Haftfestigkeit bei Änderung
der Klebeflächentemperatur.
Es werden Proben verwendet, die Alkanfilm (C
14H
30) beinhalten, und solche, die keinen Alkanfilm
beinhalten. In
9 ist die Haftfestigkeit der
Probe unter Verwendung des Alkans als
aufgetragen,
während
die Haftfestigkeit der Probe, die kein Alkan beinhaltet, als ❍ aufgetragen
ist.
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Unter
Bezugnahme auf 9, zum Beispiel, wenn das Verkleben
bei 270°C
durchgeführt
wird, kann die Probe unter Verwendung des Alkanfilms eine Haftfestigkeit
von 1,5 N/mm er geben. D. h., falls eine Haftfestigkeit von 1,5 N/mm
an der Vertikalachse erzielt werden soll, erfordert die Probe, die
keinen Alkanfilm beinhaltet, eine Erhitzung auf ca. 300°C, während für die Probe
unter Verwendung des Alkanfilms eine Erhitzung auf etwa 270°C ausreichend
ist. Dieses Ergebnis zeigt an, daß es die Verwendung des Alkanfilms
ermöglicht,
die gleiche Haftfestigkeit mittels Erhitzen auf eine niedrigere
Temperatur zu erzielen.
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Auf
diese Weise kann der PEI-Film 12 mit einer hohen Haftfestigkeit
unter Verwendung der darin dispergiertes Alkan enthaltenden Haftverbesserungsschicht 30 an
der Klebefläche
verklebt werden. Infolgedessen kann ein Produkt mit hoher Haftfestigkeit
und einer hohen Verläßlichkeit
der Isolierung erhalten werden. Des weiteren sind Kohlenwasserstoffverbindungen
wie Alkane hydrophob und stellen von daher eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsisolierung zur
Verfügung.
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Da
die Verwendung der obigen Haftverbesserungsschicht 30 ein
Verkleben bei niedrigeren Temperaturen gestattet, kann darüber hinaus
der Verlust an Filmdicke verhindert werden, der einem übermäßigen Harzverlust
zuzuschreiben ist. Noch genauer, indem die Lötpasten 20a und 20b gemäß der Darstellung
in 10A auf die Anschlußflächen 11a und 13a aufgetragen
werden und mit Hilfe des Heizkopfes 21 erhitzt werden,
kann die Klebeverbindung mittels Lot 14 gemäß der Darstellung
in 10B verwirklicht werden. Falls die Lötpasten
jedoch mittels des Heizkopfes 21 auf hohe Temperaturen
erhitzt werden, wird das Harz in einen Zustand des übermäßigen Verfließens gebracht,
was in einem Film mit einer übermäßig reduzierten
Dicke t an den Anschlußflächen 11a und 13a resultiert
und zu einer mangelhaften Versiegelung führen kann. Bei der vorliegenden
Ausführungsform,
die in Kontrast zu dem obigen Fall steht, ist Alkan inkorporiert,
um eine Verklebung bei niedrigeren Temperaturen zu verwirklichen.
Somit kann eine ausreichend große
Filmdicke t erzielt werden, indem ein Verfließen des Harzes unterdrückt wird.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
ist es wiederum bevorzugt, wenn das thermoplastische Harzmaterial
mindestens eine aus Polyetherimid (PEI), Polyether-etherketon (PEEK),
Polyethylennaphthalat (PEN) und Polyethylenterephthalat (PET) ausgewählte Verbindung
enthält.
In diesem Fall kann die Ablösefestigkeit
durch Mischen von Polyetherimid (PEI) mit Polyether-etherketon (PEEK) verbessert
werden. Wie in 6 gezeigt ist, kann im Fall
der vorliegenden Ausführungsform
die Laminatstruktur verwendet werden, die das Polyimidsubstrat 40 beinhaltet,
auf das die Schicht 41 aus mindestens einer aus PEEK, PEI,
PEN und PET ausgewählten
Verbindung aufkaschiert ist.
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Obgleich
obenstehend ein Alkan als Kohlenwasserstoffverbindung verwendet
wurde, kann des weiteren eine Substanz mit einer Verzweigung (Verzweigungen)
der Kohlenstoffbindung, Alken mit einer Kohlenstoffdoppelbindung
in einem Kohlenwasserstoffgerüst,
Alkin mit einer Kohlenstoffdreifachbindung oder ein aromatischer
oder cyclischer Kohlenwasserstoff ohne funktionelle Gruppen verwendet werden.
Des weiteren kann anstatt von Kohlenwasserstoffverbindungen Silikonöl und dergleichen
verwendet werden; jegliche Substanz kann verwendet werden, solange
sie den Elastizitätsmodul
herabsetzt.
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Anstatt
das Glas-Epoxy-Substrat als die Basis zu verwenden, können auch
andere thermoplastische Harze oder wärmeaushärtende Harze als Harzmaterialien,
oder ein metallisches Material wie eine Kupferfolie und dergleichen
als ein nicht-harzartiges Material
verwendet werden.
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(Dritte Ausführungsform)
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Anhand
der 11 bis 13 ist nachfolgend eine
dritte Ausführungsform
beschrieben, wobei hauptsächlich
auf Punkte Bezug genommen wird, die sich von der ersten Ausführungsform
unterscheiden.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
ist ein Isoliersubstrat 12 einer flexiblen Leiterplatte 305 aus thermoplastischem
Harz (@PEEK) gefertigt, das 65 bis 35 Gew.-% Polyether-etherketon
(PEEK) und 35 bis 65 Gew.-% Polyetherimid (PEI) enthält. Das @PEEK
ist thermoplastisches Harz, das bei einer Temperatur erweicht, die
nicht unter der Glasübergangstemperatur
liegt, d. h. bei einer Temperatur, die annähernd über der Glasübergangstemperatur
liegt.
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11 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
des Abschnitts, an dem eine starre Leiterplatte 2 mit der flexiblen
Leiterplatte 305 verbunden ist. Eine Mehrzahl von Leiterbildern 11 ist
auf der oberen Oberfläche
der starren Leiterplatte 2 ausgebildet, und eine Mehrzahl
von Anschlußflächen 11a ist
jeweils auf dem Kantenabschnitt der Leiterbilder ausgebildet, die
in einer Position enden, die sich in einem vorgegebenen Abstand
vom Kantenabschnitt der Platine 2 befindet. Lot 14 ist
als Verbindungsmaterial auf die Anschlußflächen 11a aufgetragen.
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Eine
Mehrzahl von Leiterbildern 13 ist auf der Oberfläche der
flexiblen Leiterplatte 305 in Entsprechung zu den Leiterbildern 11 ausgebildet,
die auf der starren Leiterplatte 2 vorgesehen sind, und
eine Mehrzahl von Anschlußflächen 13a ist
als Verbindungsanschlußstellen
an den Kantenabschnitten der Muster 13 ausgebildet. Die
Leiterbilder 11 und 13 sind aus Kupfer gefertigt.
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Am
Verbindungsabschnitt der starren Leiterplatte 2 und der
flexiblen Leiterplatte 305 sind die Anschlußflächen 11a der Leiterbilder 11 jeweils
durch das Lot 14 mit den Anschlußflächen 13a der Leiterbilder 13 verbunden.
Das Glas-Epoxydharz (Isoliersubstrat) 10, das die starre
Leiterplatte 2 darstellt, ist durch die Verformung des
@PEEK 12 an den Abschnitten zwischen den Leiterbildern 11 und 13 mit dem
@PEEK (Isoliersubstrat) 12 verklebt, das die flexible Leiterplatte 305 darstellt.
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Des
weiteren ist das am Endabschnitt der starren Leiterplatte 2 vorgesehene
Glas-Epoxydharz 10 mit Lötstopplack 16 verklebt,
der so ausgebildet ist, daß er
die Leiterbilder 13 mit Ausnahme der Abschnitte der Anschlußflächen 13a auf
der flexiblen Leiterplatte 305 bedeckt. Am Endabschnitt
der flexiblen Leiterplatte 305 vorgesehenes @PEEK 12 ist
mit Lötstopplack 15 verklebt,
der so ausgebildet ist, daß er
die Leiterbilder 11 Ausnahme der Abschnitte der Anschlußflächen 11a auf
der starren Leiterplatte 2 bedeckt. Somit sind die leitfähigen Abschnitte,
d. h. die Leiterbilder 11 und 13, mit @PEEK 12 der
flexiblen Leiterplatte 305 harzversiegelt.
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Genauer
gesagt weisen gemäß der Darstellung
der 12A und 12B die
Leiterbilder 13 eine Mehrzahl von Verdrahtungselementen
auf, die sich parallel zur Längsrichtung
der flexiblen Leiterplatte 305 erstrecken, und ihre Endabschnitte
dienen als die Anschlußflächen 13a der
Verbindungsanschlußstellen.
Mit Ausnahme der Anschlußflächen 13a sind
die Leiterbilder 13 mit dem Lötstopplack 16 bedeckt,
der als Schutzfilm vorgesehen ist.
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Da
die Anschlußflächen 13a der
Leiterbilder 13 an Positionen ausgebildet sind, die vom
Vorderkantenabschnitt der Verbindungsfläche der Leiterplatte 305 beabstandet
sind, besteht der Vorderkantenabschnitt der Verbindungsfläche nur
aus @PEEK 12. Des weiteren sind unter der Mehrzahl der
Verdrahtungselemente die an den beiden Enden angeordneten Verdrahtungselemente
in Positionen ausgebildet, die um einen vorgegebenen Abstand von den
Seitenkantenoberflächen
von @PEEK 12 beabstandet sind. Infolgedessen können die
Verdrahtungselemente sicher versiegelt werden, sobald das @PEEK 12 erweicht
und verformt ist.
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Als
nächstes
wird das Verfahren zum Verbinden der flexiblen Leiterplatte 305,
d. h. der ersten Leiterplatte, mit der starren Leiterplatte 2,
d. h. der zweiten Leiterplatte, nachstehend unter Bezugnahme auf 13A bis 13C erläutert.
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Zunächst werden
gemäß 13A die Leiterbilder 11 auf dem Isoliersubstrat 10 der
starren Leiterplatte 2 ausgebildet. Zu diesem Zeitpunkt
sind die Leiterbilder 11 nicht auf dem Vorderkantenabschnitt der
starren Leiterplatte 2 ausgebildet. Infolgedessen liegt
das Glas-Epoxydharz-Isoliersubstrat 10 am Vorderkantenabschnitt
der starren Leiterplatte 2 frei. Daraufhin wird der Lötstopplack 15 zum
Beschichten der Leiterbilder 11 gebildet mit Ausnahme des
Kantenabschnitts der starren Leiterplatte 2, an dem die Leiterbilder 11 nicht
ausgebildet sind, der Anschlußflächen 11 der
Leiterbilder und der zwischen den Anschlußflächen 11 begrenzten
Abschnitte. Die Anschlußflächen 11a der
Leiterbilder 11 werden mit pastenähnlichem Lot 14 beschichtet.
Hier kann das Lot 14 nun auf den Anschlußflächen 11a mittels
Plattieren bzw. Überziehen
oder Beschichten mit Lot ausgebildet werden. Im vorliegenden Fall
wird als Lot 14 eutektisches Zinn-Blei-Lot mit einem Schmelzpunkt (Schmelztemperatur)
von 183°C
verwendet.
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Ein
Flußmittel
oder eine Kohlenwasserstoffverbindung wie Alkan wird auf das Lot 14 aufgebracht,
um die Benetzbarkeit des Lots 14 zu gewährleisten. Insbesondere im
Fall des Auftrags einer Kohlenwasserstoffverbindung wie z. B. Alkan
wird es bevorzugt, daß nicht
nur das Lot 14, sondern auch die übereinanderliegenden Oberflächen beider
Substrate damit beschichtet werden. Auf diese Weise kann die Haftfähigkeit von
@PEEK 12 verbessert werden. Genauer gesagt, während Alkan
zwischen die starre Leiterplatte 2 und die flexible Leiterplatte 305 eingebracht
wird, werden sie auf eine Temperatur erhitzt, die nicht unter dem
Siedepunkt des Alkans liegt. Somit dringt Alkan in die Oberfläche von
@PEEK 12 ein, und infolgedessen bildet sich auf der Oberfläche von @PEEK 12 eine
Schicht, die darin dispergiertes Alkan enthält. Die hierdurch gebildete
Dispersionsschicht weist einen Elastizitätsmodul auf, der niedriger
als der anfängliche
Elastizitätsmodul
von @PEEK 12 ist. D. h., die Haftfähigkeit von @PEEK 12 kann
mittels Ausbilden der Dispersionsschicht auf der Oberfläche von
@PEEK 12 verbessert werden.
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Daraufhin
werden gemäß der Darstellung
in 13B die Leiterbilder 13 auf der flexiblen
Leiterplatte 305 derart ausgebildet, daß sie den Leiterbildern 11 der
starren Leiterplatte 2 entsprechen. Auch in diesem Fall
werden die Leiterbilder 13 nicht auf dem Vorderkantenabschnitt
der Verbindungsfläche der
flexiblen Leiterplatte 305 ausgebildet. Anschließend wird
der Lötstopplack 16 mit
Ausnahme des Vorderkantenabschnitts der flexiblen Leiterplatte 305,
der Anschlußflächen 13a der
Leiterbilder 13, und der Abschnitte zwischen den Anschlußflächen 13 ausgebildet.
Die somit gebildete flexible Leiterplatte 305 wird an der
starren Leiterplatte 2 ausgerichtet und auf sie aufgelegt.
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Daraufhin
wird unter Bezugnahme auf 13C der
Verbindungsabschnitt, an dem die starre Leiterplatte 2 und
die flexible Leiterplatte 305 aufeinanderliegen, mittels
eines Wärme-/Druck-Bondierwerkzeugs 21 bei
gleichzeitigem Ausüben
von Druck erhitzt. Die Glasübergangstemperatur
von @PEEK 12 liegt in einem Bereich von 150 bis 230°C. Das Wärme-/Druck-Bondierwerkzeug 21 übt Druck auf
den Verbindungsabschnitt aus, während
es die Temperatur so steuert, daß sie in einen Bereich absinkt,
der nicht unter der Schmelztemperatur des Lotes 14 und
nicht unter der Glasübergangstemperatur von @PEEK 12 liegt.
Beispielsweise liegt die Erhitzungstemperatur in einem Bereich von
240 bis 300°C,
und das Erhitzen und Ausüben
von Druck wird 5 bis 15 sec lang weitergeführt. Das Wärme-/Druck-Bondierwerkzeug 21 ist
vom Impulsheiztyp.
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Dieses
Erhitzen erschmilzt das Lot 14, so daß es die an den Leiterbildern 11 und 13 vorgesehenen
Anschlußflächen 11a und 13a miteinander
verbindet, während
es das @PEEK 12 erhitzt und verformt, welches das Isoliersubstrat
der flexiblen Leiterplatte 305 darstellt, um die Anschlußflächen 11a und 13a wie
auch die Leiterbilder 11 und 13 zu versiegeln.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
sind die Leiterbilder 13 nicht auf dem Vorderkantenabschnitt
der flexiblen Leiterplatte 305 ausgebildet, und es ist
ein Abschnitt ausgebildet, der nur aus @PEEK 12 besteht.
Der aus @PEEK 12 bestehende Vorderkantenabschnitt liefert
eine ausreichende Menge Harz zum Versiegeln des Leiterbilds 13.
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Genauer
gesagt, wie in 19 gezeigt ist, kann bei einer
herkömmlichen
flexiblen Leiterplatte aufgrund der Tatsache, daß ein Leiterbild an einem Kantenabschnitt
einer Leiterplatte vorgesehen ist, das Leiterbild am Vorderkantenabschnitt
freiliegen. Daher wendet die Leiterplatte einen Aufbau an, bei dem
ein schützender
Isolierfilm und dergleichen separat ausgebildet werden.
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Die
vorliegende Ausführungsform
hingegen verwendet Thermoplastharz als das Material für das Isoliersubstrat
der flexiblen Leiterplatte 305, und daher wird das Versiegeln
des Verbindungsabschnitts mit Harz unter Nutzung der Fluidität des thermoplastischen
Harzes durchgeführt.
Insbesondere, da ein Abschnitt, der nur aus @PEEK 12 besteht,
am Vorderkantenabschnitt der flexiblen Leiterplatte 305 vorgesehen
ist, kann verhindert werden, daß das
Leiterbild 13 freiliegt bzw. freigelegt wird.
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Wenn
das @PEEK 12, aus dem das Isoliersubstrat der flexiblen
Leiterplatte 305 besteht, auf eine Temperatur erhitzt wird,
die nicht unter der Glasübergangstemperatur
liegt, so erfährt
es eine Erweichung und Verformung, wobei es eine feste Haftverbindung
mit dem Glas-Epoxydharz und dem Lötstopplack bildet. Infolgedessen
kann auf einen Klebstoff zur Verwendung beim Verbinden der starren
Leiterplatte mit der flexiblen Leiterplatte bei der vorliegenden
Ausführungsform
verzichtet werden.
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Gemäß der obenstehenden
Beschreibung können
die Herstellungskosten nach der vorliegenden Ausführungsform
reduziert werden, da die Erschmelzbarkeit des Substrats selbst genutzt
wird, um ein Versiegeln mit Harz durchzuführen, wobei gleichzeitig eine
Verbindung zwischen den Anschlußstellen hergestellt
wird. Des weiteren fließt
@PEEK 12, wenn es erweicht ist, von der flexiblen Leiterplatte 305 in
Richtung der starren Leiterplatte 2 und treibt hierdurch
die zwischen der starren Leiterplatte 2 und der flexiblen
Leiterplatte 305 vorhandene Luft aus. Infolgedessen wird
eine Verbindung mit höherer
Verläßlichkeit
hergestellt, da im Vergleich mit dem herkömmlichen Fall, in dem ein Film
oder dergleichen zwischen den Substraten angeordnet ist, eine Tendenz
zu einer verringerten Bildung von Hohlräumen besteht.
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(Vierte Ausführungsform)
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Eine
vierte Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die 14A, 14B,
und 15 beschrieben.
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Ein
Verbindungsverfahren und ein Verbindungsaufbau gemäß der vierten
Ausführungsform unter
Verwendung einer starren Leiterplatte 2 und einer flexiblen
Leiterplatte 105 weisen die gleichen Abschnitte wie die
für die
dritte Ausführungs form
beschriebenen auf. Auf eine ausführliche
Erläuterung dieser
gleichen Abschnitte wird verzichtet, und diejenigen Abschnitte stärker betont,
die sich von der dritten Ausführungsform
unterscheiden.
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Unter
Bezugnahme auf 14A, 14B, und 15 weist
die flexible Leiterplatte 105 gemäß der vierten Ausführungsform
einen auf dem Vorderkantenabschnitt des Substrats angeordneten Lötstopplack 16a auf.
Dies ist der Punkt, in dem sie sich von der für die dritte Ausführungsform
beschriebenen flexiblen Leiterplatte 305 am stärksten unterscheidet.
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Wenn
auf den Anschlußflächen 11a der
auf der starren Leiterplatte 2 ausgebildeten Leiterbilder 11 eine übermäßige Menge
an Lot 14 vorgesehen ist, während der übereinandergelegte Abschnitt
der starren Leiterplatte 2 und der flexiblen Leiterplatte 105 mittels
des Wärme-/Druck-Bondierwerkzeugs 21 zusammengedrückt und
erhitzt wird, so steht zu befürchten,
daß das
geschmolzene Lot 14 am Leiterbild 13 entlang und über die
Vorderkante der flexiblen Leiterplatte hinaus verläuft.
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Infolgedessen
ist bei der vorliegenden Ausführungsform
unter Bezugnahme auf 14A und 14B der
Lötstopplack 16a auf
dem Vorderkantenabschnitt der Verbindungsfläche der flexiblen Leiterplatte 105 vorgesehen.
Wenn das Lot 14 in einer übermäßigen Menge an den Anschlußflächen 11a der
Leiterbilder 11 vorgesehen ist, ist der Verlauf des Lots 14 am
Vorderkantenabschnitt des Substrats durch den Lötstopplack 16a blockiert.
Somit ist gemäß der Darstellung
in 15 sicher verhindert, daß das Lot 14 vom Vorderkantenabschnitt
der flexiblen Leiterplatte 105 ablaufen kann, falls die
flexible Leiterplatte 105 mittels des Wärme-/Druck-Bondierwerkzeugs 21 mit
der starren Leiterplatte 2 zusammengefügt wird. Auf diese Weise können die
Isoliereigenschaften des Verbindungsabschnitts sichergestellt werden.
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Wie
in 15 gezeigt ist, wird darüber hinaus das thermoplastische
Harz, das den Isolierfilm 12 der flexiblen Leiterplatte 105 darstellt,
durch das Erhitzen verformt, so daß es den Lötstopplack 16a an seinem
Vorderkantenabschnitt bedeckt und mit dem Lötstopplack 15 der
starren Leiterplatte 2 zusammenhaftet. Infolgedessen sind
die Anschlußflächen und
Leiterbilder noch sicherer versiegelt.
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Bei
der in 14A und 14B gezeigten Ausführungsform
erstrecken sich die aus Kupfer gefertigten Leiterbilder 13 zum
Vorderkantenabschnitt der flexiblen Leiterplatte 105, und
der Lötstopplack 16a ist
solchermaßen
ausgebildet, daß er
die Leiterbilder 13 am Vorderkantenabschnitt bedeckt. Die
Leiterbilder 13 brauchen jedoch nicht am Vorderkantenabschnitt
des Substrats vorgesehen zu sein, sondern ähnlich wie bei der dritten
Ausführungsform
können die
Leiterbilder 13 enden, bevor sie den Vorderkantenabschnitt
erreichen. In einem solchen Fall ist der Lötstopplack 16a unmittelbar
auf @PEEK 12 ausgebildet, welches das Isoliersubstrat der
flexiblen Leiterplatte 105 darstellt. Dies ist insbesondere
bevorzugt, da die Leiterbilder 13 dann nicht nach außen hin freiliegen,
wenn das @PEEK 12 eine Erweichung und Verformung erfährt.
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Des
weiteren kann der Lötstopplack
nicht nur auf dem Vorderkantenabschnitt der Verbindungsfläche, sondern
auch an den Kantenabschnitten der beiden Seiten ausgebildet sein,
die parallel zur Längsrichtung
der flexiblen Leiterplatte 105 verlaufen. Dies macht es
möglich,
zu verhindern, daß das Lot
in irgendeiner Richtung abläuft.
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(Fünf te
Ausführungsform)
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Eine
fünfte
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nachfolgend anhand der 16A, 16B und 17 beschrieben.
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Ein
Verbindungsverfahren und ein Verbindungsaufbau gemäß der fünften Ausführungsform unter
Verwendung einer starren Leiterplatte 2 und einer flexiblen
Leiterplatte 205 weisen ebenso die gleichen Abschnitte
wie die für
die dritte Ausführungsform
beschriebenen auf. Infolgedessen wird auf eine ausführliche
Erläuterung
dieser gleichen Abschnitte verzichtet, und diejenigen Abschnitte
stärker
betont, die sich von der dritten Ausführungsform unterscheiden.
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Unter
Bezugnahme auf 16A und 16B ist
auf der flexiblen Leiterplatte 205 gemäß der fünften Ausführungsform Lötstopplack 216 vorgesehen,
und der Lötstopplack 216 weist
an einem Kantenabschnitt davon eine Mehrzahl von vorstehenden Abschnitten 216a auf,
die in Übereinstimmung
mit den Leiterbildern 13 derart ausgebildet sind, daß zwischen
den benachbarten Leiterbildern 13 vorhandenes @PEEK 12 freiliegen
sollte. Dies ist der Punkt, der sich am stärksten von der für die dritte Ausführungsform
beschriebenen flexiblen Leiterplatte 305 unterscheidet.
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Der
Lötstopplack 216 ist
hergestellt durch Zugabe beispielsweise von Füllmaterial, organischem Lösungsmittel,
Härter
usw. zu modifiziertem Epoxydharz, das als Hauptkomponente verwendet wird.
Wenn versucht wird, durch Pressen und Erhitzen eine Haftverbindung
des Lötstopplacks 216 an dem
Glas-Epoxydharz herzustellen, das als das Isoliersubstrat 10 vorgesehen
ist, ist die resultierende Haftfestigkeit ungenügend, weil beide Stoffe wärmeaushärtende Eigenschaften
besitzen.
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Infolgedessen
wird bei der vorliegenden Ausführungsform
der zwischen den benachbarten Leiterbildern 13 vorgesehene
Lötstopplack
entfernt, um Unregelmäßigkeiten
am Endabschnitt des Lötstopplacks 216 zu
bilden, so daß das
thermoplastische Harz @PEEK 12 an den eingekerbten Abschnitten
freiliegen kann.
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Unter
Bezugnahme auf 17 ist ein Bereich, in dem weder
ein Leiterbild 11 noch ein Lötstopplack 15 ausgebildet
ist, am Vorderkantenabschnitt der starren Leiterplatte 2 vorgesehen,
die mit der flexiblen Leiterplatte 205 verbunden werden
soll. D. h., vor dem Verbinden mit der flexiblen Leiterplatte 205 weist
die starre Leiterplatte 2 einen Vorderkantenbereich auf,
an dem das Material des Isoliersubstrats 10, d. h. das
Glas-Epoxydharz, freiliegt.
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Daraufhin
wird gemäß der obenstehenden Beschreibung
@PEEK 12, das an den konkaven Abschnitten des Lötstopplacks 216 freiliegt,
mit dem Glas-Epoxydharz 10 angeordnet, das am Vorderkantenabschnitt
der starren Leiterplatte 2 vorliegt. Genauer gesagt werden
die Vorderkantenabschnitte der konkaven Abschnitte im Lötstopplack 216,
an denen @PEEK 12 freiliegt, derart ausgerichtet, daß sie sich innerhalb
der Kantenoberfläche
der starren Leiterplatte 2 befinden sollten.
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Das
somit freiliegende @PEEK 12 wird erweicht und verformt,
falls der Stoßabschnitt
mittels Wärme-/Druck-Bondierwerkzeugs 21 gedrückt und erhitzt
wird, und fließt
auf die starre Leiterplatte 2 hin. Daraufhin wird das erweichte
@PEEK 12 fest mit dem Glas-Epoxydharz 10 verklebt,
um eine feste Bindung herzustellen.
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Auf
diese Weise kann die Bindungsfestigkeit der Hinterkantenseite am
Bondierabschnitt der flexiblen Leiterplatte 205 verbessert
werden. Da @PEEK 12 des weiteren die Oberfläche der
starren Leiterplatte 2 erreicht und fest an das Glas-Epoxydharz 10 an der
Hinterkantenseite des Bondierab schnitts der flexiblen Leiterplatte 205 gebunden
ist, sind die Leiterbilder 13 auf der Hinterkantenseite
des Bondierabschnitts von dem Glas-Epoxydharz 10 und @PEEK 12 umgeben.
Infolgedessen können
die Leiterbilder 13 auf der Hinterkantenseite des Bondierabschnitts vollständig mit
Harz versiegelt werden.
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Beim
elektrischen Verbinden zwischen der starren Leiterplatte und der
flexiblen Leiterplatte gemäß der obenstehenden
Ausführungsformen
wird Löten
der Anschlußstellen
gleichzeitig mit dem Versiegeln mit Harz in der Nachbarschaft der
Anschlußstellen
mittels Erweichen der flexiblen Leiterplatte unter Nutzung ihrer
thermoplastischen Eigenschaften durchgeführt. Es wird jedoch angemerkt,
daß die
Verbindung zwischen der ersten Leiterplatte und der zweiten Leiterplatte
unter Verwendung eines thermoplastischen flexiblen Leiterplattenharzes
in beiden oder einer der Leiterplatten bewerkstelligt werden kann.
Bei Verwendung einer starren Leiterplatte kann ein keramisches Substrat,
ein Substrat auf Metallbasis oder dergleichen als das Isoliersubstrat
der starren Leiterplatte zusätzlich
zum Harzsubstrat verwendet werden.
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Außer dem
obenstehend beschriebenen @PEEK kann Polyetherimid (PEI) oder Polyether-etherketon
(PEEK) für
sich als das Isolierharzmaterial der flexiblen Leiterplatte verwendet
werden. Ansonsten kann Polyethylennaphthalat (PEN) oder Polyethylenterephthalat
(PET) als das Isolierharzmaterial der flexiblen Leiterplatte verwendet
werden.
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Als
Isoliersubstrat der flexiblen Leiterplatte kann ein Schichtaufbau
aus einem Polyimidsubstrat mit einer darauf angeordneten Schicht
aus mindestens einer aus PEEK, PEI, PEN, und PET ausgewählten Verbindung
verwendet werden. Die Schicht aus thermoplastischem Harzmaterial
kann beispielsweise mittels Klebstoff mit dem Polyimidsubstrat kaschiert
und verklebt werden. Da das Polyimidsubstrat einen Wärme ausdehnungskoeffizienten
von annähernd
15 bis 20 ppm besitzt, d. h. einen Wert nahe dem von Kupfer (17
bis 20 ppm), das häufig
als Verdrahtung verwendet wird, kann verhindert werden, daß Abblättern, Verwerfen
und dergleichen der flexiblen Leiterplatte auftritt.
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Des
weiteren ist bei den obenstehenden Ausführungsformen das Lot 14 an
den Anschlußflächen 11a der
Leiterbilder 11 der starren Leiterplatte 2 vorgesehen,
jedoch kann das Lot 14 auf den Anschlußflächen 13a der Leiterbilder 13 vorgesehen sein.
Ansonsten kann das Lot auf beide Anschlußflächen 11a und 13a aufgetragen
sein. Des weiteren können
die Anschlußflächen (Anschlußstellen)
der beiden Leiterplatten mittels eines leitfähigen Klebstoffs zusammengefügt werden,
oder die Anschlußflächen können unmittelbar
in Kontakt miteinander gebracht werden. Zusätzlich können die Anschlußflächen in
den Leiterbildern mit jeglicher Formgebung vorgesehen sein, die
aus quadratischen Anschlußflächen, kreisförmigen Anschlußflächen, verformten Anschlußflächen oder
dergleichen ausgewählt
ist.
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Bei
den obenstehend beschriebenen Ausführungsformen kann anstatt der
Verwendung von Lötstopplacken 16 oder 16a für die flexiblen
Leiterplatten das Leiterbild 13 mit einer Deckschicht aus
einem der obenstehend erwähnten
thermoplastischen Materialien bedeckt sein. Wie vorausgehend beschrieben
wurde, ist die Bindungsfestigkeit des Lötstopplacks, der modifiziertes
Epoxydharz als Hauptbestandteil enthält, ungenügend, wenn er mit dem Epoxydharz
gebondet wird, das als das Substratmaterial der starren Leiterplatte
verwendet wird, oder dem Lötstopplack
mit der gleichen Zusammensetzung wie derjenigen des Substratmaterials.
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Werden
jedoch die Leiterbilder 13 der flexiblen Leiterplatten
mit einem der obenstehend beschriebenen thermoplastischen Materialien
(d. h. @PEEK, PEEK, PEI, PEN, und PET) bedeckt, dann erzeugt die
Deckschicht eine feste Verbindung mit dem auf dem Substrat ausgebildeten
Lötstopplack oder
dem als Substratmaterial der starren Leiterplatte verwendeten Epoxydharz.
Somit kann die Bindungsfestigkeit zwischen den beiden Leiterplatten stark
verbessert werden. Des weiteren kann, da die Deckschicht fest mit
dem am Vorderkantenabschnitt der starren Leiterplatte vorgesehenen
Epoxydharz verklebt ist, die Versiegelung der elektrischen Verbindungsabschnitte
der beiden Leiterplatten mit Harz sicherer bewerkstelligt werden.
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Des
weiteren ist es möglich,
die obenstehend genannte Deckschicht aus einem Thermoplastharz auf
den Lötstopplack 15 aufzubringen,
der auf den auf der starren Leiterplatte vorgesehenen Leiterbildern 11 ausgebildet
ist.