JP2003142822A - プリント配線基板の接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フレキシブルプリント配線基板をマザー基板
に接続した際の、ふれきりブルプリント配線基板の曲げ
耐性を向上すること。 【解決手段】 フレキシブルプリント配線基板（ＦＰ
Ｃ）１を熱圧着ツール９によって加熱・加圧して、ＦＰ
Ｃ１をリジッドプリント配線基板３に密着させて、両基
板１，３を接続する。ＦＰＣ１を軟化変形させる際、熱
圧着ツール９のＦＰＣ１の延在方向側全体を放熱板１１
によって冷却する。これにより、ＦＰＣ１の厚さが過度
に薄くなったり、樹脂溜まりが発生する等のＦＰＣの過
度の変形を抑制できる。この結果、ＦＰＣ１の厚さが薄
い部分に曲げ応力が集中することを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基板
の接続方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂からなるフレキシブ
ルプリント配線基板（ＦＰＣ）とマザー基板との接続方
法として、例えば特開２００１−１１１２０９号公報に
開示される方法が知られている。この接続方法によれ
ば、先ず図７に示すように、ＦＰＣ５０に形成した導体
パターン５１とマザー基板５５に形成した導体パターン
５６とのそれぞれの接続端子部分をはんだペースト５４
を介して重ねる。なお、このとき、それぞれの基板の導
体パターン５１，５６を覆うようにソルダーレジスト５
２，５７が形成されていても、形成されていなくとも良
い。

【０００３】そして、両基板の接続箇所に対し、熱圧着
ツール６０によってＦＰＣ５０を構成する熱可塑性樹脂
のガラス転移点以上に加熱するとともに圧力を加える。
これにより、はんだを介してそれぞれの導体パターン５
１，５６同士が電気的に接続されるとともに、熱可塑性
樹脂が軟化してマザー基板と密着し、両基板５０，５５
が接続される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の接続方
法では、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、熱
圧着ツール６０の押圧範囲及びその近傍のＦＰＣ５０が
極端に変形する。なお、図８（ａ）は、図７におけるＦ
ＰＣ５０を下方から見た平面図であり、図８（ｂ）は、
両基板５０，５５を接続した際の図８（ａ）のｂ−ｂ線
に沿った断面図、及び図８（ｃ）は、両基板５０，５５
を接続した際の図８（ａ）のｃ−ｃ線に沿った断面図で
ある。

【０００５】熱圧着ツール６０が押圧する両基板の接続
箇所では、ＦＰＣ５０の厚さが薄くなり、その周囲近傍
では、熱圧着ツール６０により押し出された樹脂により
樹脂溜まり５８が発生して、ＦＰＣ５０の厚さが厚くな
る。その結果、ＦＰＣ５０に繰り返し外力が加わった場
合、ＦＰＣの厚さが厚い部分は曲がり難いため、その厚
さが変化する付近の厚さの薄い部分に集中して曲げ応力
が加わり、配線の断線等が生じてしまう。

【０００６】本発明は、かかる従来の問題点を鑑みてな
されたもので、ＦＰＣの曲げ耐性を向上することが可能
なプリント配線基板の接続方法を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のプリン
ト配線基板の接続方法は、絶縁基板材料として熱可塑性
樹脂を用いた第１のプリント配線基板上に、接続端子と
してのランドを含む導体パターンを形成する工程と、第
１のプリント配線基板と接続される第２のプリント配線
基板上に、接続端子としてのランドを含む導体パターン
を形成する工程、第１のプリント配線基板の導体パター
ンのランドと前記第２のプリント配線基板とのランドと
の少なくとも一方にはんだを塗布する工程と、第１のプ
リント配線基板の導体パターンのランドと第２のプリン
ト配線基板の導体パターンのランドとが重なるように配
置して、第１及び第２のプリント基板の接続箇所に対し
て、熱圧着ツールによって第１のプリント配線基板を構
成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上に加熱すると
ともに圧力を加えて、第１のプリント配線基板の導体パ
ターンのランドと第２のプリント配線基板の導体パター
ンのランドとをはんだを介して電気的に接続するととも
に、第１のプリント配線基板を構成する熱可塑性樹脂を
軟化変形させ、第２のプリント配線基板に密着させる工
程とを備え、熱圧着ツールによって熱可塑性樹脂を軟化
変形させる際、熱圧着ツールの第１のプリント配線基板
の延在方向側全体を冷却することによって、第１のプリ
ント配線基板の厚さを、熱圧着ツールの当接部位から第
１のプリント配線基板の延在方向に向かって徐変させる
ことを特徴とする。

【０００８】このように、熱圧着ツールによって熱可塑
性樹脂を軟化変形させる際、熱圧着ツールの第１のプリ
ント配線基板の延在方向側全体を冷却しているため、熱
圧着ツールの第１のプリント配線基板の延在方向側にお
ける熱可塑性樹脂の過度の変形を抑制できる。この結
果、熱圧着ツールの当接部位においても第１のプリント
配線基板の厚さが過度に薄くなることがなく、また、熱
圧着ツールの当接部位の、第１のプリント配線基板の延
在方向側の境界付近に樹脂溜まりが発生することを抑制
できる。従って、第１のプリント基板の厚さは、熱圧着
ツールの当接部位から第１のプリント配線基板の延在方
向に向かって徐々に変化（増加）する。このため、第１
のプリント配線基板に外力が加わった場合でも、プリン
ト配線基板の厚さが薄い部分に曲げ応力が集中すること
を防止できるため、フレキシブルプリント配線基板であ
る第１のプリント配線基板の曲げ耐性を向上できる。

【０００９】請求項２に記載したように、第１のプリン
ト配線基板のランドを除く導体パターン上に保護膜を形
成する工程をさらに備え、導体パターンは、複数本の導
体線を有し、各導体線は、第１のプリント配線基板の延
在方向に沿って並行に形成され、保護膜は、導体線を覆
うと共に、接続箇所における少なくとも１部の導体線間
の第１のプリント配線基板表面を露出させるように形成
されることが好ましい。両基板の接着後において、導体
パターン及び保護膜が形成されない分だけ、導体線間の
第１のプリント配線基板の膜厚は厚くなる。その膜厚の
厚い部分が第２のプリント基板の表面に密着して、両基
板が接続されると、曲げ応力の加わる部位が、第１のプ
リント基板の厚さが薄くなる傾向にあるランド付近か
ら、第１のプリント配線基板の延在方向へ移動する。そ
して、その第１のプリント配線基板に対し曲げ応力が加
わる部位に基板厚さの厚い部分を設けることができるの
で、さらに第１のプリント配線基板の曲げ耐性を向上す
ることができる。

【００１０】請求項３記載のように、第２のプリント基
板上の導体パターンは、基板先端部から所定距離離れた
位置において導体パターンが終端するように形成されて
おり、当該導体パターンが形成されていない基板先端部
が、導体線間において露出される第１のプリント配線基
板表面と密着されることが好ましい。このように構成す
ると、第１及び第２のプリント配線基板間の接着面積を
十分に取ることができるとともに、確実に基板厚さの厚
い部分で曲げ応力を受けることができる。

【００１１】請求項４記載のように、熱圧着ツールによ
って熱可塑性樹脂を軟化変形させる際、熱圧着ツールの
第１のプリント配線基板の延在方向側に放熱板を配置す
ることで、第１のプリント基板を冷却することができ
る。放熱板を用いた場合、熱可塑性樹脂を冷却して熱可
塑性樹脂の流動を抑制する効果に加え、その放熱板を所
定高さに保持もしくは熱圧着ツールとともに第１のプリ
ント配線基板に対して押圧することにより、樹脂溜まり
の発生を確実に防止することができる。

【００１２】また、請求項５に記載のプリント配線基板
の接続方法は、絶縁基板材料として熱可塑性樹脂を用い
た第１のプリント配線基板上に、接続端子としてのラン
ドを含む導体パターンを形成する工程と、第１のプリン
ト配線基板と接続される第２のプリント配線基板上に、
接続端子としてのランドを含む導体パターンを形成する
工程、第１のプリント配線基板の導体パターンのランド
と前記第２のプリント配線基板とのランドとの少なくと
も一方にはんだを塗布する工程と、第１のプリント配線
基板の導体パターンのランドと第２のプリント配線基板
の導体パターンのランドとが重なるように配置して、第
１及び第２のプリント基板の接続箇所に対して、熱圧着
ツールによって第１のプリント配線基板を構成する熱可
塑性樹脂のガラス転移温度以上に加熱するとともに圧力
を加えて、第１のプリント配線基板の導体パターンのラ
ンドと第２のプリント配線基板の導体パターンのランド
とをはんだを介して電気的に接続するとともに、第１の
プリント配線基板を構成する熱可塑性樹脂を軟化変形さ
せ、第２のプリント配線基板に密着させる工程とを備
え、熱圧着ツールの押圧面は、第１のプリント配線基板
の延在方向側において凹凸形状を有するように形成され
ることにより、熱圧着ツールの当接部位の第１のプリン
ト配線基板の延在方向側において、第１のプリント配線
基板の厚さが厚い部分と薄い部分とが形成されることを
特徴とする。

【００１３】上述のように、熱圧着ツールの押圧面の、
第１のプリント配線基板の延在方向側を凹凸形状を有す
るように形成すると、凸形状部分では第１の配線基板の
基板厚さが薄くなり、凹形状部分では熱圧着ツールの加
熱及び加圧により押し出された樹脂が滞留し、基板厚さ
が厚くなる。この結果、第１のプリント配線基板の延在
方向と交差する方向に、第１のプリント配線基板の厚さ
が厚い部分と薄い部分とが形成されることになる。従っ
て、その第１のプリント配線基板の厚さの厚い部分によ
り、第１のプリント配線基板の曲げ耐性を向上すること
ができる。

【００１４】請求項６に記載のように、第１のプリント
配線基板のランドを除く導体パターン上に保護膜を形成
する工程をさらに備え、導体パターンは、複数本の導体
線を有し、各導体線は、第１のプリント配線基板の延在
方向に沿って並行に形成され、保護膜は、前記導体線を
覆うと共に、前記接続箇所において少なくとも１部の導
体線間の第１のプリント配線基板表面を露出させるよう
に形成されることが好ましい。導体線間の第１のプリン
ト配線基板の基板表面が第２のプリント基板の表面に密
着して、両基板が接続されると、曲げ応力の加わる部位
が、第１のプリント基板の厚さが薄くなる傾向にあるラ
ンド付近から、基板厚さを確保することが容易な第１の
プリント配線基板の延在方向へ移動する。従って、さら
に第１のプリント配線基板の曲げ耐性を向上することが
できる。

【００１５】さらに、請求項７記載のように、第１のプ
リント配線基板の延在方向側に形成される熱圧着ツール
の押圧面の凸部は、導体線間において露出される第１の
プリント配線基板表面に対応して設けられることが好ま
しい。導体線間においては、導体線及び保護膜が形成さ
れない分だけ、第１のプリント配線基板の厚さを厚く形
成することができる。従って、熱圧着ツールの押圧面の
凸部を導体線間において露出される第１のプリント配線
基板表面に対応して設けることにより、第１のプリント
配線基板の厚さを薄く形成する部分の基板厚さも十分に
確保することができ、第１のプリント配線基板の曲げ耐
性をより向上することができる。

【００１６】請求項８に記載するように、第２のプリン
ト基板上の導体パターンは、基板先端部から所定距離離
れた位置において導体パターンが終端するように形成さ
れており、当該導体パターンが形成されていない基板先
端部が、前記導体線間において露出される第１のプリン
ト配線基板表面と密着されることが好ましい。これによ
り、第１及び第２のプリント配線基板間の接着面積を十
分に取ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明の第１の実施の形態における第１のプリント配線基板
と第２のプリント配線基板との接続方法を図面に基づい
て説明する。

【００１８】図１おいて、第１のプリント配線基板であ
るフレキシブルプリント配線基板１は、基板材料とし
て、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂を６
５〜３５重量％とポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂を
３５〜６５重量％含む熱可塑性樹脂（＠ＰＥＥＫ）が使
用されている。この熱可塑性樹脂は、ガラス転移温度以
上の温度において軟化し、その弾性率が低下する。

【００１９】フレキシブルプリント配線基板１には、導
体パターンであるＣｕパターン２が形成され、このＣｕ
パターン２の端部には、接続端子としてのランド２ａが
形成される。図２（ａ）は、フレキシブルプリント配線
基板１を図１の下方から見た場合の平面図である。図２
（ａ）に示すように、Ｃｕパターン２は、フレキシブル
プリント配線基板１の長手方向（延在方向）に並行に延
びる複数の配線を有し、その複数の配線のそれぞれの端
部がランド２ａとして機能する。

【００２０】ランド２ａを除いて、Ｃｕパターン２は保
護膜としてのソルダーレジスト５によって被覆されてい
る。このソルダーレジスト５は、例えば、変性エポキシ
樹脂を主成分として、さらにフィラー、有機溶剤、硬化
剤等を添加して構成される。さらに、ソルダーレジスト
５は、Ｃｕパターン２を被覆するとともに、一部のＣｕ
パターン２間のフレキシブルプリント配線基板１の表面
を露出するように形成されている。

【００２１】一方、第２のプリント配線基板であるリジ
ッドプリント配線基板３は、その絶縁基板材料として、
例えばガラス布基材エポキシ樹脂を使用することができ
る。リジッドプリント配線基板３の上面にも、導体パタ
ーンとしてのＣｕパターン４が形成されている。このＣ
ｕパターン４は、フレキシブルプリント配線基板１のＣ
ｕパターン２の複数の配線に対応して、複数の配線を有
する。また、Ｃｕパターン４は、リジッドプリント配線
基板３の端部から所定距離離れた位置において終端する
パターンを有し、その端部がランド４ａとして機能す
る。このランド４ａを除いて、Ｃｕパターン４は保護膜
としてのソルダーレジスト６によって被覆されている。

【００２２】ランド２ａにははんだメッキ７が施されて
おり、一方ランド４ａにははんだレベラー８が形成され
ている。これらはんだメッキ７及びはんだレベラー８を
介して、ランド２ａとランド４ａとを接続することによ
り、Ｃｕパターン２とＣｕパターン４とが電気的に導通
される。なお、はんだは、ランド２ａとランド４ａとの
少なくとも一方に形成されれば良く、その形成方法も任
意である。また、本例では、はんだとして、錫−鉛の共
晶半田を用いており、その融点（溶融温度）は１８３℃
である。

【００２３】次に、第１のプリント配線基板であるフレ
キシブルプリント配線基板１と第２のプリント配線基板
であるリジッドプリント配線基板３との接続するための
各工程を説明する。

【００２４】まず、リジッドプリント配線基板３上にＣ
ｕパターン４を形成する。このとき、Ｃｕパターン４
は、リジッドプリント配線基板３の接続面先端部には形
成されず、リジッドプリント配線基板３はその先端部に
おいてガラスエポキシ樹脂が露出される。その後、リジ
ッドプリント配線基板３のＣｕパターン４の形成されて
いない端部、Ｃｕパターン４のランド４ａ部分、及びラ
ンド４ａ間を除いて、ソルダーレジスト６を形成し、Ｃ
ｕパターン４をソルダーレジスト６によって被覆する。
さらに、Ｃｕパターン４のランド４ａ部分には、はんだ
レベラー８が形成される。

【００２５】そして、フレキシブルプリント配線基板１
に、リジッドプリント配線基板３上のＣｕパターン４に
対応するように、Ｃｕパターン２を形成する。そして、
Ｃｕパターン２のランド２ａ部分，ランド２ａ間及びＣ
ｕパターン２の一部の配線間を除いて、ソルダーレジス
ト５を形成する。その後、Ｃｕパターン２のランド２ａ
上にはんだメッキ７を施す。

【００２６】このようにして形成されたフレキシブルプ
リント配線基板１をリジッドプリント配線基板３に対し
て位置合わせして重ねる。このとき、フレキシブルプリ
ント配線基板１の端面とソルダーレジスト６の端面との
間に所定の間隙が設けられるように、両基板１，３が位
置合わせされる。このため、その間隙からリジッドプリ
ント配線基板３のＣｕパターン４の一部が露出すること
になる。

【００２７】次に、リジッドプリント配線基板３とフレ
キシブルプリント配線基板１とを重ねた接続箇所を熱圧
着ツール９によって加圧しつつ、加熱する。熱圧ツール
９は、ＳＵＳ板１０を介してフレキシブルプリント配線
基板１に当接される。ＳＵＳ板１０は、熱圧着ツール９
からの熱及び加圧力をフレキシブルプリント配線基板１
とリジッドプリント配線基板３との接続箇所に伝達す
る。さらに、ＳＵＳ板１０は、フレキシブルプリント配
線基板１の延在方向側に傾斜部１０ａを有しており、こ
の傾斜部１０ａによって、伝熱性に優れる金属（例え
ば、銅）からなる放熱板１１を、熱圧着ツール９のフレ
キシブルプリント配線基板１の延在方向側に位置決め
し、保持する機能を有する。

【００２８】フレキシブルプリント配線基板１を構成す
る＠ＰＥＥＫのガラス転移温度は、１５０℃〜２３０℃
であり、熱圧着ツール９は、接続箇所が、はんだ７，８
の溶融温度以上でかつ＠ＰＥＥＫのガラス転移温度以上
の温度となるように加熱を行いつつ、当該接続箇所に圧
力を加える。例えば、加熱温度は２４０℃〜５７０℃で
あり、５秒〜１５秒間加熱及び加圧を継続する。なお、
本例では、パルスヒート方式の熱圧着ツール９を用いて
いる。

【００２９】ここで、熱圧着ツール９について説明す
る。

【００３０】図１に示すように、熱圧着ツール９のフレ
キシブルプリント配線基板１先端側の端部が、Ｒ状に形
成されている。これにより、熱圧着ツール９がフレキシ
ブルプリント配線基板１に圧力を付与する際、フレキシ
ブルプリント配線基板１に形成されたＣｕパターン２の
ランド２ａの先端部よりも中央部分に対応する部位に大
きな圧力が付与される。なお、このとき、ＳＵＳ１２は
その厚さが薄いため、熱圧着ツール９の形状に沿って変
形する。

【００３１】このため、フレキシブルプリント配線基板
１とリジッドプリント配線基板３との接続時に、フレキ
シブルプリント配線基板１の端部へ付与される圧力は小
さくなるので、より大きな圧力が付与される中央部から
余剰はんだがＣｕパターンに沿って流動した場合に、フ
レキシブルプリント配線基板１の端部はその流動してき
た余剰はんだによって上方に押し上げられる。このよう
にして、フレキシブルプリント配線基板１の端部側に、
余剰はんだの逃げスペースを設けることができるので、
隣接する配線間でのはんだブリッジの発生を抑制するこ
とができる。なお、この余剰はんだの逃げスペースは、
両基板１，３の接着後に、絶縁樹脂等で封止される。

【００３２】熱圧着ツール９による熱圧着により、はん
だ７，８を溶融させてＣｕパターン２，４のランド２
ａ，４ａ間の接続を行いながら、フレキシブルプリント
配線基板１を構成する＠ＰＥＥＫを軟化変形させ、リジ
ッドプリント配線基板３の接続箇所表面に密着させる。

【００３３】本実施形態では、熱圧着ツール９によって
フレキシブルプリント配線基板１を構成する＠ＰＥＥＫ
を軟化変形させる際、熱圧着ツール９のフレキシブルプ
リント配線基板１の延在方向側全体を放熱板１１によっ
て冷却している。このため、熱圧着ツール９のフレキシ
ブルプリント配線基板１の延在方向側における熱可塑性
樹脂の過度の変形を抑制できる。

【００３４】この理由について図２（ａ），（ｂ）、
（ｃ）に基づいて説明する。なお、図２（ｂ）は、両基
板１，３を接続した際の図２（ａ）のｂ−ｂ線に沿った
断面図であり、及び図２（ｃ）は、両基板１，３を接続
した際の図２（ａ）のｃ−ｃ線に沿った断面図である。

【００３５】図２（ａ）に示すように、熱圧着ツール９
のフレキシブルプリント配線基板１の延在方向側全体を
放熱板１１によって冷却しているので、放熱板１１の冷
却範囲の樹脂が流動し難くなる。このため、図２
（ｂ）、（ｃ）に示すように、熱圧着ツール９の当接部
位においてもフレキシブルプリント配線基板１の厚さが
過度に薄くなることがなく、また、熱圧着ツール９の当
接部位の、フレキシブルプリント配線基板１の延在方向
側の境界付近に樹脂溜まりが発生することを抑制でき
る。従って、フレキシブルプリント配線基板１の厚さ
は、熱圧着ツール９の当接部位からフレキシブルプリン
ト配線基板１の延在方向に向かって徐々に増加するよう
になる。このため、フレキシブルプリント配線基板１に
外力が加わった場合でも、フレキシブルプリント配線基
板１の厚さが薄い部分に曲げ応力が集中することを防止
できるため、フレキシブルプリント配線基板１の曲げ耐
性を向上できる。

【００３６】また、本実施形態では、ソルダーレジスト
５がフレキシブルプリント配線基板１の長手方向に延び
るＣｕパターン２を被覆する一方で、一部の隣接する配
線間においてフレキシブルプリント配線基板１の表面が
露出するように形成される。配線間のフレキシブルプリ
ント配線基板１の厚さは、両基板１，３の接着後におい
て、Ｃｕパターン２及びソルダーレジスト５が形成され
ない分だけ厚くなる。その膜厚の厚い部分がリジッドプ
リント配線基板３の表面に密着して、両基板１，３が接
続されると、曲げ応力の加わる部位が、フレキシブルプ
リント配線基板１の厚さが薄くなる傾向にあるランド２
ａ，４ａ付近から、フレキシブルプリント配線基板の延
在方向へ移動する。そして、図３に示すように、フレキ
シブルプリント配線基板１に曲げ応力が加わる部位に基
板厚さの厚い部分を設けることができるので、さらにフ
レキシブルプリント配線基板１の曲げ耐性を向上するこ
とができる。

【００３７】なお、放熱板１１を設けてはいるが、図２
（ａ）に示す熱圧着ツール９の押圧範囲に対して、熱圧
着ツール９からの伝熱等により、フレキシブルプリント
配線基板１がリジッドプリント配線基板３に接着される
範囲は拡大される。このため、実際に曲げ応力が集中し
て加えられる箇所は、図３に記載のようにフレキシブル
プリント配線基板１の厚さが厚い部分となる。

【００３８】リジッドプリント配線基板３上のＣｕパタ
ーン４は、基板先端部から所定距離離れた位置において
終端するように形成されているので、リジッドプリント
配線基板３において、配線間において露出されるフレキ
シブルプリント配線基板１の表面と密着される領域を十
分に確保することができる。

【００３９】なお、上記実施形態では、放熱板１１を用
いて、フレキシブルプリント配線基板１を冷却した。放
熱板１１を用いる場合、＠ＰＥＥＫを冷却して＠ＰＥＥ
Ｋの流動を抑制する効果に加え、その放熱板１１をＳＵ
Ｓ板１０の傾斜部１０ａに沿わせて所定の高さに保持す
れば、樹脂溜まりの発生を確実に防止することができ、
さらに熱圧着ツール９とともにフレキシブルプリント配
線基板１に対して押圧すると、樹脂溜まりの発生の防止
に加えて、フレキシブルプリント配線基板１の接着範囲
をより確実に拡大することができるので好ましい。ただ
し、熱圧着ツール９のフレキシブルプリント配線基板１
の延在方向側全体を冷却するために、必ずしも放熱板を
用いる必要はなく、例えば、冷風を当てる等の手段によ
って冷却しても良い。

【００４０】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態を図面に基づいて説明する。

【００４１】第２の実施の形態によるリジッドプリント
配線基板３とフレキシブルプリント配線基板１の接続方
法は、第１の実施の形態によるものと共通するところが
多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略
し、異なる部分を重点的に説明する。

【００４２】第２の実施の形態において、第１の実施形
態と異なる点は、熱圧着ツール１９の形状にある。すな
わち、本実施形態の熱圧着ツール１９は、熱圧着ツール
１９のフレキシブルプリント配線基板１を押圧する押圧
面の、第１のプリント配線基板１の延在方向側を凹凸形
状を有するように形成した。なお、本実施形態では、Ｓ
ＵＳ板１０および放熱板１１は使用されない。

【００４３】図４に示すように、第１の実施形態と同様
の工程によってリジッドプリント配線基板３及びフレキ
シブルプリント配線基板１上に、Ｃｕパターン、ソルダ
ーレジスト、はんだメッキ等を形成した後、両基板１，
３を位置合わせして重ね、上述した熱圧着ツール１９を
用いて、両基板１，３を接着する。

【００４４】本実施形態の熱圧着ツール１９は、図５に
示すように、その押圧面の一辺が凹凸形状を有してい
る。このため、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すよう
に、凸形状部分１９ａではフレキシブルプリント配線基
板１の基板厚さが薄くなり、凹形状部分１９ｂでは熱圧
着ツール１９の加熱及び加圧により押し出された樹脂が
滞留し、基板厚さが厚くなる。この結果、フレキシブル
プリント配線基板１の延在方向と交差する方向、すなわ
ち曲げ応力集中箇所に、フレキシブルプリント配線基板
１の厚さが厚い部分と薄い部分とが形成されることにな
る。従って、そのフレキシブルプリント配線基板１の厚
さの厚い部分により、フレキシブルプリント配線基板１
の曲げ耐性を向上することができる。

【００４５】そして、第１の実施形態と同様に、ソルダ
ーレジスト５が一部の隣接する配線間においてフレキシ
ブルプリント配線基板１の表面が露出するように形成さ
れるので、その配線間のフレキシブルプリント配線基板
がリジッドプリント配線基板３の表面に密着する。この
結果、曲げ応力は、確実にフレキシブルプリント配線基
板１の厚さが厚い部分と薄い部分とが形成された部位に
加わるようにできる。

【００４６】また、本実施形態では、フレキシブルプリ
ント配線基板１の延在方向側に形成される熱圧着ツール
１９の押圧面の凸部は、図６（ａ）に示されるように、
配線間において露出されるフレキシブルプリント配線基
板１表面に対応して設けられる。配線間においては、配
線及びソルダーレジストが形成されない分だけ、フレキ
シブルプリント配線基板１の厚さを厚く形成することが
できる。従って、熱圧着ツール１９の押圧面の凸部１９
ａを配線間において露出されるフレキシブルプリント配
線基板１の表面に対応して設けることにより、フレキシ
ブルプリント配線基板１の厚さを薄く形成する部分の基
板厚さも十分に確保することができ、フレキシブルプリ
ント配線基板１の曲げ耐性をより向上することができ
る。

【００４７】さらに、本実施形態においても、リジッド
プリント配線基板３上のＣｕパターン４は、基板先端部
から所定距離離れた位置において終端するように形成さ
れているので、リジッドプリント配線基板３において、
配線間において露出されるフレキシブルプリント配線基
板１の表面と密着される領域を十分に確保することがで
きる。

【００４８】以上、本発明の好ましい実施形態について
説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定され
ず、種々変更して実施することができる。

【００４９】例えば、上述の実施形態では、リジッドプ
リント配線基板とフレキシブルプリント配線基板との電
気的接続において、フレキシブルプリント配線基板の基
板材料の熱可塑性特性を利用して、端子間の半田による
接続と同時に両基板の接着を同時に行うようにした。し
かし、第１のプリント配線基板と第２のプリント配線基
板との接続において、両方とも熱可塑性樹脂を用いたフ
レキシブルプリント配線基板であっても良い。

【００５０】また、リジッドプリント配線基板を用いる
場合には、その絶縁基板として、樹脂基板以外にもセラ
ミック基板やメタルベース基板を用いても良い。

【００５１】また、フレキシブルプリント配線基板の絶
縁樹脂材料としては、上述の＠ＰＥＥＫ以外にも、ポリ
エーテルイミド（ＰＥＩ）もしくはポリエーテルエーテ
ルケトン（ＰＥＥＫ）を単独で使用することも可能であ
る。さらに、フレキシブルプリント配線基板の絶縁樹脂
材料として、液晶ポリマー、ポリエチレンナフタレート
（ＰＥＮ）またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）を用いても良い。あるいは、フレキシブルプリント
配線基板の絶縁基板として、ポリイミド基板に、ＰＥＥ
Ｋ，ＰＥＩ，ＰＥＮ，ＰＥＴの少なくともいずれかの熱
可塑性樹脂材料からなる層を積層した構造のものを使用
しても良い。なお、積層時には、例えば接着剤を用いて
ポリイミド基板と熱可塑性樹脂材料からなる層をと接着
することができる。ポリイミド基板は熱膨張係数が１５
〜２０ｐｐｍ程度で、配線として利用されることが多い
銅の熱膨張係数と近いため（１７〜２０ｐｐｍ）、剥が
れやフレキシブルプリント配線基板の反り等の発生を防
止することができる。

【００５２】また、導体パターンにおけるランドの形状
は、角ランド、丸ランド、異形ランドのいずれでも良
い。

【００５３】さらに、上述した第１及び第２実施形態に
おいて、Ｃｕパターン２を保護するためにソルダーレジ
スト５を設けていたが、Ｃｕパターン２の絶縁性におい
て問題がなければ省略しても良い。また、ソルダーレジ
スト５は、両基板１，３の接続箇所において配線間のフ
レキシブルプリント配線基板１の表面が露出されるよう
に、Ｃｕパターン２を被覆しつつ、接続箇所よりもフレ
キシブルプリント配線基板１の延在方向側は、その全面
にレジストパターン５が設けられていても良い。さら
に、フレキシブルプリント配線基板１のソルダーレジス
ト５に代えて、前述した熱可塑性材料からなるカバーレ
イによってＣｕパターン２を被覆しても良い。この場合
には、ランド２ａ及びランド２ａ間を除く領域をカバー
レイで覆うように、すなわち図８（ａ）に示すソルダー
レジスト５２の形成範囲と同じ範囲にカバーレイを形成
すれば良い。

【００５４】変性エポキシ樹脂を主成分とするソルダー
レジストは、リジッドプリント配線基板３の基板材料で
あるエポキシ樹脂やその基板上に形成された同成分のソ
ルダーレジスト６との接合強度は十分ではない。しかし
ながら、フレキシブルプリント配線基板１のＣｕパター
ン２を前述した熱可塑性材料（＠ＰＥＥＫ，ＰＥＥＫ，
ＰＥＩ，ＰＥＮ，ＰＥＴ等）からなるカバーレイで被覆
すれば、このカバーレイがリジッドプリント配線基板３
の基板材料であるエポキシ樹脂と強固に密着し、両配線
基板１，３の接合強度を大幅に向上することができる。

【００５５】また、上述の第１及び第２の実施形態で
は、フレキシブルプリント配線基板とリジッドプリント
配線基板とはその端部同士が重なり、基板同士は互いに
逆方向に延びる態様に接続されたが、両基板が同方向に
延びる向きで両基板の端部同士を接続しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態における接続部分を示す断面図
である。

【図２】図２（ａ）はフレキシブルプリント配線基板の
平面図、図２（ｂ）は、両基板１，３を接続した際の図
２（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図、及び図２（ｃ）
は、両基板１，３を接続した際の図２（ａ）のｃ−ｃ線
に沿った断面図である。

【図３】両基板の接続後の状態を示す断面図である。

【図４】第２の実施形態における接続部分を示す断面図
である。

【図５】第２の実施形態において使用される熱圧着ツー
ルを示す斜視図である。

【図６】図６（ａ）はフレキシブルプリント配線基板の
平面図、図６（ｂ）は、両基板１，３を接続した際の図
６（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図、及び図６（ｃ）
は、両基板１，３を接続した際の図６（ａ）のｃ−ｃ線
に沿った断面図である。

【図７】従来技術における、接続部分を示す断面図であ
る。

【図８】図８（ａ）は従来のフレキシブルプリント配線
基板の平面図、図８（ｂ）は、両基板５０，５５を接続
した際の図８（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図、及び図
８（ｃ）は、両基板５０，５５を接続した際の図８
（ａ）のｃ−ｃ線に沿った断面図である。

【符号の説明】

１…フレキシブルプリント配線基板、 ２…Ｃｕパターン、 ３…リジッドプリント配線基板、 ４…Ｃｕパターン、 ５…ソルダーレジスト， ６…ソルダーレジスト、 ９…熱圧着ツール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮川 裕樹 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 5E344 AA02 AA12 AA22 BB02 BB04 BB11 CC13 CC23 CD09 DD02 DD10 DD13 EE16

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板材料として熱可塑性樹脂を用い
   た第１のプリント配線基板上に、接続端子としてのラン
   ドを含む導体パターンを形成する工程と、 第１のプリント配線基板と接続される第２のプリント配
   線基板上に、接続端子としてのランドを含む導体パター
   ンを形成する工程、 前記第１のプリント配線基板の導体パターンのランドと
   前記第２のプリント配線基板とのランドとの少なくとも
   一方にはんだを塗布する工程と、 前記第１のプリント配線基板の導体パターンのランドと
   前記第２のプリント配線基板の導体パターンのランドと
   が重なるように配置して、前記第１及び第２のプリント
   基板の接続箇所に対して、熱圧着ツールによって前記第
   １のプリント配線基板を構成する前記熱可塑性樹脂のガ
   ラス転移温度以上に加熱するとともに圧力を加えて、前
   記第１のプリント配線基板の導体パターンのランドと前
   記第２のプリント配線基板の導体パターンのランドとを
   はんだを介して電気的に接続するとともに、前記第１の
   プリント配線基板を構成する熱可塑性樹脂を軟化変形さ
   せ、前記第２のプリント配線基板に密着させる工程とを
   備え、 前記熱圧着ツールによって前記熱可塑性樹脂を軟化変形
   させる際、前記熱圧着ツールの第１のプリント配線基板
   の延在方向側全体を冷却することによって、前記第１の
   プリント配線基板の厚さを、前記熱圧着ツールの当接部
   位から第１のプリント配線基板の延在方向に向かって徐
   変させることを特徴とするプリント配線基板の接続方
   法。
2. 【請求項２】 前記第１のプリント配線基板のランドを
   除く導体パターン上に保護膜を形成する工程をさらに備
   え、 前記導体パターンは、複数本の導体線を有し、各導体線
   は、前記第１のプリント配線基板の延在方向に沿って並
   行に形成され、 前記保護膜は、前記導体線を覆うと共に、前記接続箇所
   における少なくとも１部の導体線間の第１のプリント配
   線基板表面を露出させるように形成されることを特徴と
   する請求項１記載のプリント配線基板の接続方法。
3. 【請求項３】 前記第２のプリント基板上の導体パター
   ンは、基板先端部から所定距離離れた位置において導体
   パターンが終端するように形成されており、当該導体パ
   ターンが形成されていない基板先端部が、前記導体線間
   において露出される前記第１のプリント配線基板表面と
   密着されることを特徴とする請求項２記載のプリント配
   線基板の接続方法。
4. 【請求項４】 前記熱圧着ツールによって前記熱可塑性
   樹脂を軟化変形させる際、前記熱圧着ツールの第１のプ
   リント配線基板の延在方向側に放熱板を配置し、この放
   熱板を前記第１のプリント配線基板に接触させた状態
   で、熱圧着ツールによって加熱及び加圧を行うことを特
   徴とする請求項１記載のプリント配線基板の接続方法。
5. 【請求項５】 絶縁基板材料として熱可塑性樹脂を用い
   た第１のプリント配線基板上に、接続端子としてのラン
   ドを含む導体パターンを形成する工程と、 第１のプリント配線基板と接続される第２のプリント配
   線基板上に、接続端子としてのランドを含む導体パター
   ンを形成する工程、 前記第１のプリント配線基板の導体パターンのランドと
   前記第２のプリント配線基板とのランドとの少なくとも
   一方にはんだを塗布する工程と、 前記第１のプリント配線基板の導体パターンのランドと
   前記第２のプリント配線基板の導体パターンのランドと
   が重なるように配置して、前記第１及び第２のプリント
   基板の接続箇所に対して、熱圧着ツールによって前記第
   １のプリント配線基板を構成する前記熱可塑性樹脂のガ
   ラス転移温度以上に加熱するとともに圧力を加えて、前
   記第１のプリント配線基板の導体パターンのランドと前
   記第２のプリント配線基板の導体パターンのランドとを
   はんだを介して電気的に接続するとともに、前記第１の
   プリント配線基板を構成する熱可塑性樹脂を軟化変形さ
   せ、前記第２のプリント配線基板に密着させる工程とを
   備え、 前記熱圧着ツールの押圧面は、前記第１のプリント配線
   基板の延在方向側において凹凸形状を有するように形成
   されることにより、前記熱圧着ツールの当接部位の前記
   第１のプリント配線基板の延在方向側において、前記第
   １のプリント配線基板の厚さが厚い部分と薄い部分とが
   形成されることを特徴とするプリント配線基板の接続方
   法。
6. 【請求項６】 前記第１のプリント配線基板のランドを
   除く導体パターン上に保護膜を形成する工程をさらに備
   え、 前記導体パターンは、複数本の導体線を有し、各導体線
   は、前記第１のプリント配線基板の延在方向に沿って並
   行に形成され、 前記保護膜は、前記導体線を覆うと共に、前記接続箇所
   において少なくとも１部の導体線間の第１のプリント配
   線基板表面を露出させるように形成されることを特徴と
   する請求項５記載のプリント配線基板の接続方法。
7. 【請求項７】 前記第１のプリント配線基板の延在方向
   側に形成される前記熱圧着ツールの押圧面の凸部は、前
   記導体線間において露出される第１のプリント配線基板
   表面に対応して設けられることを特徴とする請求項６記
   載のプリント配線基板の接続方法。
8. 【請求項８】 前記第２のプリント基板上の導体パター
   ンは、基板先端部から所定距離離れた位置において導体
   パターンが終端するように形成されており、当該導体パ
   ターンが形成されていない基板先端部が、前記導体線間
   において露出される前記第１のプリント配線基板表面と
   密着されることを特徴とする請求項６又は７記載のプリ
   ント配線基板の接続方法。