JP2002204067A - 回路基板モジュールの製造方法 - Google Patents

回路基板モジュールの製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】接続用導体の狭ピッチでの接続を可能にし、接
続不良を低減して信頼性の高い回路基板モジュールの製
造方法を提供する。 【解決手段】第１の回路基板の回路導体と第２の回路基
板の回路導体とを、異方性導電膜、異方性導電ペースト
及び接着性樹脂からなる群から選ればれる少なくとも１
つを用いて接続する方法であって、前記第１の回路基板
の回路導体のパターン幅と前記第２の回路基板の回路導
体のパターン幅の差が、５〜５０μｍである回路基板モ
ジュールの製造方法とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック基板と
フレキシブル基板（ＦＰＣ）を用いた高密度回路基板モ
ジュールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年電子回路は高密度化に進んでおり、
セラミック多層基板やフレキシブル基板（ＦＰＣ）を利
用し、回路基板やデバイスの小型化を実現している。こ
れまでセラミック基板やプリント基板とＦＰＣの接続に
はコネクターをあらかじめ基板に実装しておくことによ
り、コネクター同士で接続を行なうか、コネクターにＦ
ＰＣを挿入することにより接続を行なっていた。また、
コネクターの実装面積や実装高さが確保できない基板で
は半田を利用してその接続を行なっていた。
【０００３】ここで半田を用いた従来の接続方法を図３
を用いて説明する。図３において、１はセラミック基
板、２はセラミック基板側の回路導体、３は接続用の半
田、４はＦＰＣ側の回路導体、５はＦＰＣである。
【０００４】従来の半田を用いたセラミック基板とＦＰ
Ｃの接続方法は、あらかじめセラミック基板の接続用回
路導体にクリーム半田を印刷した後、ＦＰＣとを所定の
位置に合せて熱圧着することにより行なわれるか、或い
はあらかじめＦＰＣ側に半田メッキを施し、前記方法に
て熱圧着することにより行なわれていた。
【０００５】また、近年では上記接続方法に異方性導電
膜や異方性導電ペースト、又は接着性樹脂を用いること
も検討されている。
【０００６】ここで、異方性導電膜及び異方性導電ペー
ストは、樹脂フィルム又は樹脂ペーストに導電粒子を分
散させて樹脂を熱圧着させることにより、単一方向に導
電性を持ち、それと直角方向には絶縁性を持つ電気接続
を実現するフィルム又はペーストである。従って、この
異方性導電膜又は異方性導電ペーストを用いて接着層を
構成する場合には、ＦＰＣ側の回路導体とセラミック側
の回路導体は異方性導電膜又は異方性導電ペーストの中
の導電粒子を介して電気的に接続される。
【０００７】一方、内部に導電粒子を含まない接着性樹
脂を用いて接着層を構成する場合には、ＦＰＣ側の回路
導体とセラミック側の回路導体とが直接に接触し、その
接触部の周りが接着性樹脂によって接着されることにな
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は以下の様な問題があった。
【０００９】第１に、コネクターを用いてセラミック基
板とＦＰＣを接続する場合、コネクター部品は大きく、
その高さや大きさのために近年のモジュールの小型化に
は著しく不利になり、接続する回路導体のピッチもます
ます狭くなっている現状では、非常に使いづらい方法で
あった。その上、接続ピン数も多くなればなるほどコネ
クター部品の価格も高くなるなど、高密度、小型化のモ
ジュールを製造するにはコスト、性能の面からも問題が
あった。
【００１０】第２に、半田を用いてセラミック基板とＦ
ＰＣを接続する場合、あらかじめセラミック基板側の接
続用導体又はＦＰＣ側の接続用導体に半田を施す必要が
あるが、この時にセラミック側の接続導体にクリーム半
田を印刷法で施す方法では、パターンのピッチが５００
μｍより狭くなった場合には実施が非常に困難であっ
た。また、ＦＰＣ側の接続用導体に半田メッキを施す場
合においても、前記パターンのピッチが５００μｍより
狭くなると接続に必要な十分な半田量及び精度を確保す
るのは非常に困難であり、ＦＰＣのコスト高の要因とな
っていた。
【００１１】また、前記方法にて半田が施されたとして
も、接続する温度や圧力の条件により隣接するパターン
とショートを起こす等の問題があり、量産にて安定した
接続条件を見出すのは非常に困難であるだけでなく、接
続信頼性のバラツキの大きな要因となっていた。
【００１２】第３に、前記接続に異方性導電膜や異方性
導電ペースト又は接着性樹脂を使用してセラミック基板
とＦＰＣを接続する場合、少なくとも１５０℃程度の熱
と３０ｋｇ／ｃｍ2程度の圧力が必要となる。従って、
狭ピッチの接続用導体の場合、セラミック基板とＦＰＣ
の熱膨張係数の大きな差の下で熱圧着を行なった場合、
熱と圧力によりＦＰＣのパターンのピッチが変化し、隣
接するセラミック側の接続用パターンとショートを起こ
したりする不良が発生する等の問題が起こり、前記理由
によりセラミック基板とＦＰＣの位置合わせが非常に困
難となっていた。
【００１３】そこで、本発明は前記従来の問題を解決す
るため、接続用導体の狭ピッチでの接続を可能にし、接
続不良を低減して信頼性の高い回路基板モジュールの製
造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の回路基板モジュールの製造方法は、第１の
回路基板の回路導体と第２の回路基板の回路導体とを、
異方性導電膜、異方性導電ペースト及び接着性樹脂から
なる群から選ばれる少なくとも１つを用いて接続するこ
とを特徴とする。
【００１５】これにより、コネクター等の部品が必要に
ならずに接続することが可能になり、コネクターを用い
てセラミック基板とＦＰＣを接続する場合に問題となっ
たコネクター部品の大きさやその高さによる弊害もなく
なる。また、半田を用いて接続する際に必要になってい
たセラミック基板側の接続用導体又はＦＰＣ側の接続用
導体に半田も必要ではなくなり、パターンのピッチが５
００μｍより狭くなった場合や接続するピン数が多くな
った場合でも十分対応することができる。
【００１６】また、本発明の回路基板モジュールの製造
方法は、第１の回路基板の回路導体と第２の回路基板の
回路導体とを、異方性導電膜、異方性導電ペースト及び
接着性樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１つを用
いて接続する方法であって、前記第１の回路基板の回路
導体のパターン幅と前記第２の回路基板の回路導体のパ
ターン幅の差が、５〜５０μｍであることを特徴とす
る。
【００１７】これにより、狭ピッチの接続用導体の場合
でも、接続の際の熱と圧力によるＦＰＣの延びによるバ
ラツキを吸収することができ、ＦＰＣのパターンのピッ
チの変化によるＦＰＣパターンと隣接するセラミック側
の接続用パターンとショートを起こす等の不良を抑制す
ることができ、セラミック基板とＦＰＣの位置合わせも
著しく安易になる。
【００１８】また、本発明の回路基板モジュールの製造
方法は、前記第１の回路基板の回路導体と前記第２の回
路基板の回路導体のパターンのピッチが、２０〜５００
μｍであることが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の回路基板モジュ
ールの製造方法で製造した回路基板モジュールの断面図
である。図１において、１はセラミック基板、２はセラ
ミック基板側の回路導体、４はＦＰＣ側の回路導体、５
はＦＰＣ、６は異方性導電膜を示す。
【００２０】図２は、図１の要部断面図である。図２に
おいて、１はセラミック基板、２はセラミック基板側の
回路導体、４はＦＰＣ側の回路導体、５はＦＰＣ、６は
異方性導電膜、７は異方性導電膜中の導電粒子を示す。
また、図２において、セラミック基板１の回路導体のパ
ターン幅とフレキシブル基板（ＦＰＣ）５の回路導体の
パターン幅の差（ａ＋ｂ）を５〜５０μｍとしている。
【００２１】以下に本発明の回路基板モジュールの製造
方法について説明する。
【００２２】所定の治具又は認識位置合わせ装置を用い
て、接続するＦＰＣ側の回路導体とセラミック基板側の
回路導体の位置合わせを行なう。この時の接続される回
路導体のパターンのピッチは２０〜５００μｍであり、
セラミック基板の回路導体のパターン幅とＦＰＣの回路
導体のパタ−ン幅の差（ａ＋ｂ）は５〜５０μｍになる
ようにあらかじめ準備しておく。
【００２３】次に、ＦＰＣとセラミック基板の間には接
続材料として異方性導電膜を載置するか、あらかじめ異
方性導電ペースト、又は接着性樹脂を塗布しておく。こ
こで、異方性導電膜としては、ソニーケミカル社製”Ｃ
Ｐ７６３２ＫＳ”等が使用でき、異方性導電ペーストと
しては、扇化学工業（株）製”Ｊ８９５８”等が使用で
き、接着性樹脂としては、エポキシ系樹脂等が使用でき
る。
【００２４】この時の異方性導電ペースト及び接着性樹
脂の塗布はセラミック基板側でもよいしＦＰＣ側でもよ
い。また、塗布方法としてはスクリーンマスク又はメタ
ルマスクを用いた印刷方式でもよいし、ディスペンサー
方式でもよい。この様にして塗布された異方性導電ペー
スト又は接着性樹脂は５０〜２００℃の温度で乾燥し、
セラミック基板上又はＦＰＣ上に準備される。次に、前
記位置合わせされたセラミック基板とＦＰＣは１５０〜
３００℃の熱と１０〜１００ｋｇ／ｃｍ2の圧力及び５
〜６０秒の時間で熱圧着することにより、セラミック基
板とＦＰＣが接続され回路基板モジュールが完成する。
この時の熱圧着の条件はセラミック基板及びＦＰＣのパ
ターンや基板面積、厚み等によって異なるため前記熱圧
着条件以外でもよい。
【００２５】表１に前記パターン幅の差（ａ＋ｂ）と前
記回路導体のパターンのピッチの関係を示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１に示すようにパターンのピッチが５０
０μｍより大きくなるとパターン間のスペースが広くな
り、パターン幅の差（ａ＋ｂ）が０になっても位置ズレ
による不良は起こらない。また、パターンのピッチが２
０μｍより小さくなるとパターン幅の差（ａ＋ｂ）を５
μｍより小さい値で管理することは困難であり、且つ位
置ズレによる不良が発生してしまう。また、パターン幅
の差（ａ＋ｂ）を５０μｍより大きくするとパターンの
ピッチが５００μｍより小さい場合にパターン間のショ
ートを起こす場合がある。よって、パターンのピッチが
２０μｍから５００μｍの場合、パターン幅の差（ａ＋
ｂ）は５μｍから５０μｍの間で管理することが適して
いる。
【００２８】
【発明の効果】本発明の回路基板モジュールの製造方法
は、セラミック基板とフレキシブル基板（ＦＰＣ）の接
続に、異方性導電膜、異方性導電ペースト、又は接着性
樹脂が用いられるために、従来の半田等を用いて接続し
ていた時に不可能であった５００μｍ以下の狭ピッチの
接続を可能にする。
【００２９】また、接続される前記基板の回路導体のパ
ターンのピッチが２０μｍから５００μｍであって、セ
ラミック基板のパターンとＦＰＣのパターン幅の差が５
μｍから５０μｍであることにより、狭ピッチの接続用
導体の場合でも、接続の際の熱と圧力によるＦＰＣの延
びによるバラツキを吸収することができ、ＦＰＣのパタ
ーンのピッチの変化によるＦＰＣのパターンと隣接する
セラミック側の接続用パターンとのショートを起こす等
の不良を抑制することができ、セラミック基板とＦＰＣ
の位置合わせも著しく容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路基板モジュールの製造方法で製造
した回路基板モジュールの断面図である。
【図２】図１の要部断面図である。
【図３】従来の回路基板モジュールの製造方法で製造し
た回路基板モジュールの断面図である。
【符号の説明】
１ セラミック基板 ２ セラミック基板側の回路導体 ３ 半田 ４ ＦＰＣ側の回路導体 ５ ＦＰＣ ６ 異方性導電膜 ７ 導電粒子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の回路基板の回路導体と第２の回路
    基板の回路導体とを、異方性導電膜、異方性導電ペース
    ト及び接着性樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１
    つを用いて接続することを特徴とする回路基板モジュー
    ルの製造方法。
  2. 【請求項２】 第１の回路基板の回路導体と第２の回路
    基板の回路導体とを、異方性導電膜、異方性導電ペース
    ト及び接着性樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１
    つを用いて接続する方法であって、前記第１の回路基板
    の回路導体のパターン幅と前記第２の回路基板の回路導
    体のパターン幅の差が、５〜５０μｍであることを特徴
    とする回路基板モジュールの製造方法。
  3. 【請求項３】 前記第１の回路基板の回路導体と前記第
    ２の回路基板の回路導体のパターンのピッチが、２０〜
    ５００μｍである請求項１又は２に記載の回路基板モジ
    ュールの製造方法。
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