JP2002368370A - フレキシブルプリント基板の接合構造及びその方法 - Google Patents

フレキシブルプリント基板の接合構造及びその方法

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全寛 片岡
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フレキシブルプリント基板を他のプリント基
板の位置合わせを容易にし、自動組立を安価かつ簡便に
かつ確実に実現するフレキシブルプリント基板の接続構
造を提供する。 【解決手段】 フレキシブルプリント基板1の半田ラン
ド4に透孔5を形成し、前記透孔5の直径がカバー層及
びベース層の透孔の直径より小さく形成する。他方のプ
リント基板2の半田ランド7に凸状の半田層8を予め形
成して、その半田層8の先端部を前記透孔5に係合させ
て位置合わせすることにより、両プリント基板1、2の
位置決めを行う。位置決め後、加熱により半田層8を溶
融して前記透孔を通じて半田ランド4に半田を回り込ま
せて半田付けする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一つのフレキシブ
ルプリント基板を他のプリント基板に半田接合する接合
構造及びその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の一つのフレキシブルプリント基板
を他のプリント基板に半田接合する接合方法としては、
例えば、特開平07−297542号公報に開示された
方法がある。この接合方法では、図10に示すように、
接合すべきフレキシブルプリント基板100の半田ラン
ド104に透孔105を形成し、他方のプリント基板2
の上に重ねて置き、その他方の基板2の半田ランド7上
に、フレキシブルプリント基板100の透孔105が来
て係合する位置に凸状の半田層8を予め形成する。そし
て、両プリント基板2と104を接近させ、プリント基
板2に形成した凸状の半田層8の先端をフレキシブルプ
リント基板100の透孔105に係合するようにした状
態で、半田層8をその溶融温度以上に加熱して、両半田
ランドを溶融した半田により半田付けして、フレキシブ
ルプリント基板を他のプリント基板に接合していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の接合方
法は、次のような課題を有していた。すなわち下側のプ
リント基板上の溶融した半田が上側のプリント基板の透
孔のみを埋めていて半田ランドの全体が半田付けされて
はいない場合でも、その状態が上側から見た外観からは
判断できない。それゆえ、両基板の半田の接合の完全性
の確認に手間取り、また強度の不十分がなかなか防げな
かった。そこで本発明は、上側に置かれるフレキシブル
プリント基板の半田ランドの形状及び構造を変更改良
し、フレキシブルプリント基板を他のプリント基板の上
に置いて両者を互いに半田接合した場合の、両基板の半
田の接合の完全性の確認が容易にでき、接合強度を強く
するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のフレキシブルプ
リント基板の接合構造は、カバー層とベース層とに挟持
されたパターン層の半田ランド部内に透孔が形成された
フレキシブルプリント基板と、半田ランド部上に凸状の
半田層が形成されたプリント基板とを、前記プリント基
板の凸状の半田層の先端部を前記フレキシブルプリント
基板の半田ランド部の透孔に係合させた状態で前記凸状
の半田層を溶融点温度以上に加熱して接合するフレキシ
ブルプリント基板の接合構造であって、前記フレキシブ
ルプリント基板のパターン層の半田ランド部に設けた透
孔の直径が、カバー層及びベース層の透孔の直径より小
さく形成されていることを特徴とする。
【0005】この構成によれば、接合すべきフレキシブ
ルプリント基板の半田ランドに形成された透孔の直径
が、カバー層及びベース層の透孔の直径より小さく形成
されている。それゆえ、他方のプリント基板の半田ラン
ドに形成した凸状の半田層の先端部を半田ランドの透孔
に係合して位置合わせすることにより、両半田を正確に
位置決めすることができる。また位置決め後は加熱する
のみで、溶融した半田が半田ランド部に回り込むことに
より、両者を正確にかつ強固に半田付けすることができ
る。その結果、自動組立を安価にかつ簡便に実現するこ
とができる。
【0006】本発明のフレキシブルプリント基板の接合
方法は、上記構成を得るフレキシブルプリント基板の接
合方法であって、フレキシブルプリント基板とプリント
基板を接合する前に、予めプリント基板を接合すべき側
にある、フレキシブルプリント基板の半田ランド上に、
凸状の半田層を形成することを特徴とする。
【0007】この接合方法によれば、フレキシブルプリ
ント基板の半田ランドに形成した凸状の半田層の先端部
を他方のプリント基板の半田ランドに係合して位置合わ
せすることにより、両半田を正確に位置決めすることが
できる。また位置決め後は加熱するのみで、溶融した半
田が半田ランド部に回り込むことにより、両者を正確に
かつ強固に半田付けすることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明のフレキシブルプリ
ント基板の接合構造及びその方法の実施例について添付
の図面を参照しつつ説明する。
【0009】《実施例1》図1は、本発明の実施例1の
フレキシブルプリント基板の接合構造と方法を用いたフ
レキシブル基板とプリント基板との接合の様子を示す斜
視図である。図2は、図1のA−A部の拡大断面図であ
る。図2において、ベース層10となる可撓性のある絶
縁フィルム上に所定のパターンの回路導体でパターン層
3及び半田ランド4を形成し、さらにその上にカバー層
11を設けたフレキシブルプリント基板1、及び基板1
5の絶縁フィルム14上に所定のパターンの回路導体6
及び半田ランド7を形成し、さらにその上にカバー層1
3を設けたプリント基板2、が互いに重ねられるよう配
置されている。これら両者はそれぞれの半田ランド4及
び半田ランド7の部分の半田の溶融により例えば図1に
示すように接合される。なお下側のプリント基板2がリ
ジッドプリント基板でもフレキシブルプリント基板でも
どちらでも構わない。
【0010】図2に示すように、フレキシブルプリント
基板1及びプリント基板2の、それぞれの半田ランド部
4、7以外の部分には既知のソルダーレジストを用いる
ことによりカバー層10、13が形成されている。ま
た、フレキシブルプリント基板1の半田ランド4の中心
には、カバー層10及びベース層11にそれぞれ設けら
れた透孔10a、11aの直径よりも小さい直径の透孔
5が設けられている。さらに、フレキシブルプリント基
板1の最外面には基板を弾力的に支持するための、プラ
スチックフィルムあるいはステンレスフィルムにより形
成されたサスペンション層12が設けられている。フレ
キシブルプリント基板1の半田ランド4に対応する部分
の、プリント基板2の半田ランド7上には凸状の半田層
8が予め形成されている。
【0011】フレキシブルプリント基板1とプリント基
板2との接合を行う工程は次のように行う。先ずプリン
ト基板2の凸状の半田層8の先端が、フレキシブルプリ
ント基板1の半田ランド4に形成された透孔5に係合す
るように両者を重ね合わせて位置関係を決定する。この
状態で少なくとも半田層8の部分を半田の溶融温度以上
に、例えば電磁誘導により加熱する。これにより、図3
に示すようにフレキシブルプリント基板1の半田ランド
4の透孔5を通して、半田層8の一部である半田20が
フレキシブル基板1の半田ランド4の上側に回り込み半
田付け接合がなされる。その結果、図3に示すように接
合されて後は、フレキシブルプリント基板1の半田ラン
ド4の表面すなわち上側の面にも、プリント基板2に向
いた側すなわち下側の面にも連続した半田20が流れ出
て接合がされた状態になる。
【0012】従来の方法では、図10で明らかなように
半田ランド104の孔105のこば(切り口の垂直な
面)106の面のみに半田8が接合され、半田8と半田
ランド104との接合面積が小さいため接合強度に不安
があった。これに対して本実施例1の構造にすることに
より、図3に示したように半田ランド4の上面にまで半
田20の接合面積が増加する。その結果、接合強度が従
来に比べて格段に増加するとともに、半田ランド上面へ
の半田の回り込み状態を観察することにより半田付けが
確実に実施されたかどうかが容易に確認できる。
【0013】《実施例2》図4は、本発明の実施例2の
フレキシブルプリント基板の接合構造と方法を用いたフ
レキシブル基板とプリント基板との接合の様子を示す部
分断面図である。本実施例2のフレキシブルプリント基
板1の接合構造は,実施例1のものと半田ランド4bの
形状のみが異なるものである。したがって実施例1と同
じ部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
図4に示すように、実施例2のフレキシブルプリント基
板の半田ランド4bの厚さは、パターン層3の厚みより
厚く形成し、カバー層10及びベース層11の透孔5の
部分全体の厚みを占めるようにしている。
【0014】従来の接合構造では、単層のフレキシブル
プリント基板を折り返して二層プリント基板を作ったり
または両面層のフレキシブルプリント基板を用いること
により、1つの半田ランドを用いて両面電極を作ってい
た。しかし、図4に示す実施例2のような構造にするこ
とにより、安価な単層のフレキシブルプリント基板を用
いて両面電極を可能にすることができる。またフレキシ
ブルプリント基板を折り曲げた構造や両面層のフレキシ
ブル基板を用いる従来例に比べて、フレキシブルプリン
ト基板を軽薄化できるという効果がある。
【0015】また、図4の実施例2の接合構造によれ
ば、フレキシブルプリント基板の半田ランド部4bの下
面が第2の(下側の)プリント基板2のカバー層13と
同じレベル(高さ)の位置まで存在する。それ故、接合
のための熱を半田ランド4bを通して、スムーズに他方
のプリント基板2の凸状の半田層8まで伝えることが可
能になり、熱圧着の時間を短くしかつ接合を安定化させ
ることができる。
【0016】なお、図4に示した実施例2のフレキシブ
ルプリント基板の接合構造の変形として、図5の(A)
に示すように、フレキシブルプリント基板の半田ランド
4aの厚さをベース層11の透孔11aの部分を占める
よう、パターン層3の厚みより上の方に厚く形成しても
よい。またさらに他の変形として図5の(B)に示す様
に、フレキシブルプリント基板1の半田ランド4cの形
を下に凸状の形に構成してもよい。この場合は図4の実
施例と同様の効果が得られる。
【0017】《実施例3》図6は、本発明の実施例3の
フレキシブルプリント基板の接合構造方法における、フ
レキシブルプリント基板とプリント基板との接合の様子
を示す部分断面図である。本実施例3のフレキシブルプ
リント基板の接合方法は、実施例1のものと比べると、
第1の基板1の半田ランド4の下面に形成した凸状断面
のドーナツ状半田層9のみが異なるものである。したが
って実施例1と同じ部分には同一符号を付して重複する
説明は省略する。
【0018】図6に示すように、実施例3のフレキシブ
ルプリント基板の接合方法では、フレキシブルプリント
基板1の半田ランド4の透孔5の部分の周囲の下面部
に、ドーナツ状の半田層9を予め形成している。図6の
ように半田層9をドーナツ状にすると、その下部がプリ
ント基板2上の凸状の半田層8によく当接するため位置
合わせも容易に行え、かつ、加熱接合時の熱を十分に加
えることができ、接合を確実に行うことができる。
【0019】実施例3の変形のフレキシブルプリント基
板の接合方法を図7に示す。この方法では、図7に示す
ように、半田ランド4の下側に凸状の半田層9aを設け
た。この構造では上下両方の凸状の半田層があるので、
両ランド4、7の半田の量が十分であり、したがって上
側ランド4の透孔5を通って十分な量の半田が上側ラン
ド4の上面に拡がり、図3と同様の強い接合状態が得ら
れる。
【0020】図8に示すさらに別の変形では、半田ラン
ド4の、接合すべきプリント基板2とは反対の側(上
側)に半田層9bを予め形成した。
【0021】図9にさらなる変形を示す。図9に示すも
のは、上側の半田ランド4の上下両側(透孔部5を中心
とする上下両面)に半田層9cを形成した。図7、8、
及び9に示した接合方法では、位置規制時に透孔5を通
して、位置を確認することはできないが、接合時の熱は
非常に伝えやすいので、フレキシブルプリント基板とそ
の下側のプリント基板との位置合わせを治具などで行う
ことにより、接合プロセスを最適化しやすくなるという
効果を有している。
【0022】また、図6〜図9に示した半田層をフレキ
シブルプリント基板1の半田ランド4に形成する実施例
3とその変形の接合方法によれば、必要に応じてそれぞ
れの図に示したプリント基板2側の半田層8をなくす変
形も可能になり、接合プロセスの簡素化が可能である。
【0023】また、実施例1乃至実施例3においては、
下側のプリント基板2が、リジッドタイプのプリント基
板であるとして説明したが、これがフレキシブルプリン
ト基板であっても構わない。
【0024】
【発明の効果】以上各実施例で詳細に説明したように、
本発明のフレキシブルプリント基板の接合構造及びその
方法は下記の効果を有している。すなわち、フレキシブ
ルプリント基板の半田ランドに形成された透孔の直径を
カバー層及びベース層の透孔の直径より小さく形成する
ことにより、他方のプリント基板に形成した凸状の半田
層の先端部を係合させて、正確に位置決めすることがで
きる。また位置決め後は加熱するだけで、溶融した半田
が上側の半田ランドの上面に回り込むので接触面積が増
加し、両基板を正確にかつ強固に半田付け接合すること
ができる。その結果、自動組立を安価にかつ簡便に実現
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1のフレキシブルプリント基板
の接合構造による接合状態を示す斜視図
【図2】図1のA−Aにおける半田接合前の拡大断面図
【図3】図1のA−A線におけるフレキシブルプリント
基板に垂直な断面での半田接合後の拡大断面図
【図4】実施例2のフレキシブルプリント基板の接合構
造における半田接合前の基板に対して垂直な断面での拡
大断面図
【図5】(A)実施例2のフレキシブルプリント基板の
接合構造の他の実施形態における半田接合前の拡大断面
図;(B)実施例2のさらに他の変形例のフレキシブル
基板の拡大断面図
【図6】実施例3のフレキシブルプリント基板の接合方
法における半田接合前の拡大断面図
【図7】実施例3のフレキシブルプリント基板の接合方
法の他の実施形態における半田接合前の拡大断面図
【図8】実施例3のフレキシブルプリント基板の接合方
法のさらに他の実施形態における半田接合前の拡大断面
【図9】実施例3のフレキシブルプリント基板の接合方
法のさらに他の実施形態における半田接合前の拡大断面
【図10】従来のフレキシブルプリント基板の接合方法
における半田接合前の拡大断面図
【符号の説明】
1 フレキシブルプリント基板 2 プリント基板 3、6 回路導体 4、7 半田ランド 5、10a、11a 透孔 8、9 半田層 11、14 絶縁フィルム(ベース層) 10、13 ソルダーレジスト(カバー層) 12 サスペンション層 15 絶縁基板 20 半田

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カバー層とベース層とに挟持されたパタ
    ーン層の半田ランド部内に透孔が形成されたフレキシブ
    ルプリント基板と、 前記フレキシブルプリント基板の一方の側に配置された
    プリント基板であって その半田ランド部上に凸状の半田層が形成されたものと
    を重ね合わせ、 前記プリント基板の凸状の半田層の先端部を前記フレキ
    シブルプリント基板の半田ランド部の透孔に係合させた
    状態で前記凸状の半田層を溶融点温度以上に加熱し接合
    したフレキシブルプリント基板の接合構造であって、 前記フレキシブルプリント基板のパターン層の半田ラン
    ド部に設けた透孔の直径が、カバー層およびベース層の
    透孔の直径より小さく形成されていることを特徴とする
    プリント基板の接合構造。
  2. 【請求項2】 前記フレキシブルプリント基板が上側の
    プリント基板であり、 前記プリント基板が下側のプリント基板であり、 前記一方の側が下方の側であることを特徴とする請求項
    1に記載のプリント基板の接合構造。
  3. 【請求項3】 前記パターン層の半田ランド部がベース
    層部分まで占めていることを特徴とする請求項1又は2
    に記載のフレキシブルプリント基板の接合構造。
  4. 【請求項4】 前記パターン層の半田ランド部がカバー
    層部分まで占めていることを特徴とする請求項1又は2
    に記載のフレキシブルプリント基板の接合構造。
  5. 【請求項5】 前記パターン層の半田ランド部がベース
    層部分とカバー層部分との両層まで占めていることを特
    徴とする請求項1又は2に記載のフレキシブルプリント
    基板の接合構造。
  6. 【請求項6】 前記フレキシブルプリント基板が、サス
    ペンション層付きであることを特徴とする請求項1、
    2、3、4又は5に記載のフレキシブルプリント基板の
    接合構造。
  7. 【請求項7】 カバー層とベース層とに挟持されたパタ
    ーン層の半田ランド部内に透孔が形成されたフレキシブ
    ルプリント基板と、 前記フレキシブルプリント基板の一方の側に配置された
    プリント基板であってその半田ランド部上に凸状の半田
    層が形成されたものとを重ね合わせ、 前記プリント基板の凸状の半田層の先端部を前記フレキ
    シブルプリント基板の半田ランド部の透孔に係合させた
    状態で前記凸状の半田層を溶融点温度以上に加熱して接
    合するフレキシブルプリント基板の接合方法であり、 前記フレキシブルプリント基板のパターン層の半田ラン
    ド部に設けた透孔の直径が、カバー層およびベース層の
    透孔の直径より小さく形成されているものであって、 前記フレキシブルプリント基板と前記プリント基板とを
    接合する前に予め、プリント基板の半田ランド表面で、
    プリント基板が接合される側に凸状の半田層を形成する
    ことを特徴とするフレキシブルプリント基板の接合方
    法。
  8. 【請求項8】 カバー層とベース層とに挟持されたパタ
    ーン層の半田ランド部内に透孔が形成されたフレキシブ
    ルプリント基板と、 前記フレキシブルプリント基板の一方の側に配置された
    プリント基板であってその半田ランド部上に凸状の半田
    層が形成されたものとを重ね合わせ、 前記プリント基板の凸状の半田層の先端部を前記フレキ
    シブルプリント基板の半田ランド部の透孔に係合させた
    状態で前記凸状の半田層を溶融点温度以上に加熱して接
    合するフレキシブルプリント基板の接合方法であり、 前記フレキシブルプリント基板のパターン層の半田ラン
    ド部に設けた透孔の直径が、カバー層およびベース層の
    透孔の直径より小さく形成されているものであって、 前記フレキシブルプリント基板と前記プリント基板とを
    接合する前に予めフレキシブルプリント基板のパターン
    の反対面の半田ランド表面でプリント基板が接合される
    側に凸状の半田層を形成することを特徴とするフレキシ
    ブルプリント基板の接合方法。
  9. 【請求項9】 カバー層とベース層とに挟持されたパタ
    ーン層の半田ランド部内に透孔が形成されたフレキシブ
    ルプリント基板と、 前記フレキシブルプリント基板の一方の側に配置された
    プリント基板であってその半田ランド部上に凸状の半田
    層が形成されたものとを重ね合わせ、 前記プリント基板の凸状の半田層の先端部を前記フレキ
    シブルプリント基板の半田ランド部の透孔に係合させた
    状態で前記凸状の半田層を溶融点温度以上に加熱して接
    合するフレキシブルプリント基板の接合方法であり、 前記フレキシブルプリント基板のパターン層の半田ラン
    ド部に設けた透孔の直径が、カバー層およびベース層の
    透孔の直径より小さく形成されているものであって、 前記フレキシブルプリント基板と前記プリント基板とを
    接合する前に予めフレキシブルプリント基板のパターン
    の両面の半田ランド上に、凸状の半田層を形成すること
    を特徴とするフレキシブルプリント基板の接合方法。
  10. 【請求項10】 前記フレキシブルプリント基板には半
    田を有するが、前記プリント基板の表面の半田ランド上
    には、半田を有さないことを特徴とする請求項7、8ま
    たは9に記載のフレキシブルプリント基板の接合方法。
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