JP2004146589A

JP2004146589A - プリント基板の接続方法および複合プリント基板

Info

Publication number: JP2004146589A
Application number: JP2002309708A
Authority: JP
Inventors: Shoji Iwasaki; 岩崎　庄治
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2002-10-24
Filing date: 2002-10-24
Publication date: 2004-05-20

Abstract

【課題】コネクタが不要で、かつ、一体成形することなく、フレキシブルプリント基板とプリント基板とを接続する。
【解決手段】フレキシブルプリント基板１０の回路層１２に、絶縁層１１の端縁から外方へ所定長さ（ｆ１）延びた接続用パターン１３を形成する。プリント基板２０の絶縁層２１ａの端縁から所定長さ（ｆ３＞ｆ１）内側に位置する回路層２２ａに、接続用パターン１３と嵌め合い可能な接続用パターン２３を形成する。両接続用パターン１３、２３の少なくとも一方に半田メッキを施す。両絶縁層１１、２１ａが両回路層１２，２２ａを両側から挟むように配置して両接続用パターン１３、２３を嵌め合わせ、接着テープ４０を用いて接続用パターン１３をプリント基板２０の絶縁層２１ａ上に固定する。リフロー処理することで半田メッキが溶融して、両接続用パターン１３、２３どうしを半田で接続する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリント基板の接続方法と、接続された複合プリント基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、パソコンやＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）プレーヤなど精密家電機器の部品として、柔軟性のあるＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）と、ＣＣＬ（銅貼り積層板）を複数枚貼り合わせた剛性のあるＲＰＣ（リジッドプリント基板）とを組み合わせた複合プリント基板が広く利用されている。
【０００３】
この種の複合プリント基板には、従来、図７に示すようにコネクタを用いたものと、図８に示すように一体成形したものとがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３１３４４９号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２００２−１３４８６６号公報
【０００６】
【特許文献３】
特開２０００−９１００８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７に示すようなコネクタを用いたものは、ＦＰＣおよびＲＰＣのスペース以外に、コネクタ部品が占めるスペースが必要であるため、小型化・高密度化の妨げとなるだけでなく、コネクタ部品自体のコストが余分に必要となるという問題があった。
【０００８】
また、図８に示すような一体成形したものは、ＲＰＣを構成する多層のうち１層分のＣＣＬを延長してこれをＦＰＣとして使用するものである。そのため、ＲＰＣおよびＦＰＣにまたがるこのＣＣＬ層は、積層部（ＲＰＣ部）とＦＰＣ部とで熱収縮や応力のかかり方が異なることで、歪みが一部に集中して断線等の不良を引き起こす。また、一体成形は、寸法精度・スルーホール等の高度な工程技術が必要となるため、歩留まりが悪く、工程数も増加するため、コスト高を招くという問題があった。
【０００９】
この発明の課題は、上記従来のもののもつ問題点を排除して、コネクタが不要で、かつ、一体成形することなく、フレキシブルプリント基板とプリント基板とを接続することのできるプリント基板の接続方法および複合プリント基板を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するものであって、請求項１に係る発明は、フレキシブルプリント基板とプリント基板とを接続する方法であって、前記フレキシブルプリント基板の回路層に、絶縁層の端縁から外方へ所定長さ延びた接続用パターンを形成する一方、前記プリント基板の絶縁層の端縁から前記所定長さを超えて内側に位置する回路層に、前記接続用パターンと嵌め合い可能な接続用パターンを形成し、前記両接続用パターンの少なくとも一方に半田メッキを施し、前記フレキシブルプリント基板および前記プリント基板を、前記両絶縁層が前記両回路層を両側から挟むように配置して前記両接続用パターンを嵌め合わせ、接着テープを用いて当該フレキシブルプリント基板の接続用パターンを当該プリント基板の絶縁層上に固定し、リフロー処理することで前記半田メッキが溶融して前記両接続用パターンどうしを半田で接続するプリント基板の接続方法である。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記フレキシブルプリント基板および前記プリント基板の両接続用パターンを、対応するものどうしが嵌め合い可能な複数に分割して形成したプリント基板の接続方法である。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記プリント基板は、銅貼り積層板を複数枚貼り合わせたリジッドプリント基板であるプリント基板の接続方法である。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記プリント基板は、前記フレキシブルプリント基板とは別のフレキシブルプリント基板であるプリント基板の接続方法である。
【００１４】
請求項５に係る発明は、回路層に、絶縁層の端縁から外方へ所定長さ延びた接続用パターンを形成してなるフレキシブルプリント基板と、絶縁層の端縁から前記所定長さを超えて内側に位置する回路層に、前記接続用パターンと嵌め合い可能な接続用パターンを形成してなるプリント基板とで構成され、前記フレキシブルプリント基板の絶縁層と前記プリント基板の絶縁層とが前記両回路層を両側から挟む配置で前記両接続用パターンを嵌め合わせて固定し、少なくとも一方の接続用パターンに施した半田メッキをリフロー処理により溶融させて前記両接続用パターンどうしを半田で接続した複合プリント基板である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、この発明による複合プリント基板の一実施の形態を示す平面図、図２はその断面図であり、この複合プリント基板１は、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）１０と、ＣＣＬ（銅貼り積層板）３０を複数枚貼り合わせたＲＰＣ（リジッドプリント基板）２０とで構成されるものである。
【００１６】
ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）１０は、図３、図４に示すように、ＰＩ（ポリイミド）等の樹脂をベースフィルムとする絶縁体からなる絶縁層１１の片面に、ポリイミド系の接着剤を用いて銅箔を貼り付けて所要の回路層（回路パターン）１２を形成したものであり、回路層１２には、絶縁層１１の端縁から外方へ延びたフライングリード構造の接続用パターン１３が形成されている。この接続用パターン１３は例えば円形の雄型パターンであり、引き出し部１４によって、絶縁層１１の端縁から接続用パターン１３先端までの長さは所定長さｆ１に形成されている。
【００１７】
絶縁層１１の厚さは、接着剤の厚さ（約２５μｍ）を含めて例えば５０μｍ、回路層１２の厚さは例えば１８μｍであり、接続用パターン１３（必要に応じて引き出し部１４も含む）には、表面処理として厚さ約２０μｍの半田メッキを施してある。
【００１８】
また、ＦＰＣ１０の回路層１２には、ＰＩ等の樹脂をベースフィルムとする例えば５０μｍ厚の絶縁体からなるＣＬ（カバーレイヤ）１５が貼り付けられ、このＣＬ１５の端縁は、絶縁層１１の端縁から所定長さｆ２だけ内側に位置し、そのため、ＣＬ１５の端縁から接続用パターン１３の先端までの長さはｆ１＋ｆ２に形成されている。
【００１９】
ＲＰＣ（リジッドプリント基板）２０は、図５、図６に示すように、絶縁層２１ａ、２１ｂ、２１ｃを介して、複数層（４層）の回路層（回路パターン）２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを積層した多層プリント基板であり、最上層の回路層２２ａには、絶縁層２１ａの端縁から所定長さｆ３（ｆ１＜ｆ３＜ｆ１＋ｆ２）だけ内側の位置に、接続用パターン１３と嵌め合い可能な接続用パターン２３が形成されている。この接続用パターン２３は円形の雌型パターンであり、引き出し部２４の先端に形成されている。
【００２０】
このようなＲＰＣ２０は、１枚の両面ＣＣＬ３０ａを挟んで２枚の片面ＣＣＬ３０ｂ、３０ｃを貼り合わせることで構成可能である。すなわち、１枚の両面ＣＣＬ３０ａを使用することにより、ＰＩ（ポリイミド）等の樹脂をベースフィルムとする絶縁体からなる絶縁層２１ｂの表裏両面に、ポリイミド系の接着剤を用いて銅箔を貼り付けて所要の回路層（回路パターン）２２ｂ、２２ｃを形成する。また、２枚の片面ＣＣＬ３０ｂ、３０ｃを使用することにより、ＰＩ（ポリイミド）等の樹脂をベースフィルムとする絶縁体からなる絶縁層２１ａ、２１ｃのそれぞれ片面に、ポリイミド系の接着剤を用いて銅箔を貼り付けて所要の回路層（回路パターン）２２ａ、２２ｄを形成する。この３枚のＣＣＬ３０ａ、３０ｂ、３０ｃを貼り合わせると、ＲＰＣ２０が構成される。
【００２１】
絶縁層２１ａ、２１ｂ、２１ｃの厚さは、接着剤の厚さ（約２５μｍ）を含めて例えば５０μｍ、回路層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの厚さは例えば１８μｍであり、接続用パターン２３を形成する引き出し部２４には、表面処理として厚さ約０．２μｍ程度の防錆処理（水溶性フラックス）を施してある。
【００２２】
また、ＲＰＣ２０の最上層の回路層２２ａには、ＰＩ等の樹脂をベースフィルムとする例えば５０μｍ厚の絶縁体からなるＣＬ（カバーレイヤ）２５ａが貼り付けられ、ＲＰＣ２０の最下層の回路層２２ｄにも、同様のＣＬ（カバーレイヤ）２５ｂが貼り付けられる。
【００２３】
次に、上記の複合プリント基板１を構成するため、ＦＰＣ１０とＲＰＣ２０とを接続する方法について説明する。
【００２４】
図１、図２に示すように、まず、ＦＰＣ１０およびＲＰＣ２０を、ＦＰＣ１０の絶縁層１１とＲＰＣ２０の絶縁層２１ａとが回路層１２、２２ａを両側から挟むように配置する。すなわち、ＲＰＣ２０の絶縁層２１ａ上に、ＦＰＣ１０の回路層１２を載せて、ＲＰＣ２０の回路層２２ａの接続用パターン２３に、ＦＰＣ１０の回路層１２の接続用パターン１３を位置合わせする。そして、接続用パターン２３に接続用パターン１３を嵌め合わせ、耐熱性の接着テープ４０を用いて、ＦＰＣ１０の接続用パターン１３および引き出し部１４を、ＲＰＣ２０の絶縁層２１ａ上に固定する。その後、窒素雰囲気中でリフロー処理（２３０℃）することで、接続用パターン１３（必要に応じて引き出し部１４も含む）に表面処理として施してある半田メッキが溶融し、接続用パターン１３と接続用パターン２３とが半田で接続され、その結果、ＦＰＣ１０の回路層１２とＲＰＣ２０の回路層２２ａとが電気的に確実に接続されることとなる。これにより、ＦＰＣ１０とＲＰＣ２０とが電気的に接続された複合プリント基板１が構成される。
【００２５】
なお、上記の実施の形態では、互いに嵌め合わせて電気的に接続される接続用パターン１３、２３のうち一方（雄型パターン１３）にだけ半田メッキを施したが、これに限定するものでなく、例えば、雌型パターン２３を形成する引き出し部２４（全体または少なくとも先端部）にも半田メッキを施すことが可能である。
【００２６】
また、上記の実施の形態では、絶縁層１１の端縁から接続用パターン１３先端までの長さをｆ１とし、ＣＬ１５の端縁から接続用パターン１３先端までの長さをｆ１＋ｆ２としたが、これに限定するものでなく、絶縁層１１とＣＬ１５とを入れ替えることもできる。この場合も、ＣＬはもともと絶縁体で構成されているから、あらたなＣＬ１１を絶縁層と称することに全く問題はない。
【００２７】
また、上記の実施の形態では、ＦＰＣ１０の接続用パターン１３を雄型パターンとし、ＲＰＣ２０の接続用パターン２３を雌型パターンとしたが、これに限定するものでなく、また、おのおの対応して組み合わされるパターンごとに、任意の形状パターンを採用することが可能である。
【００２８】
さらに、上記の実施の形態では、ＦＰＣ１０とＲＰＣ２０とで複合プリント基板１を構成したが、これに限定するものでなく、例えば、ＲＰＣ２０に代えて適宜のフレキシブルプリント基板を使用して、このフレキシブルプリント基板とＦＰＣ１０とによって複合プリント基板１を構成することも可能である。
【００２９】
【発明の効果】
この発明は以上のように、フレキシブルプリント基板の回路層に、絶縁層の端縁から外方へ所定長さ延びた接続用パターンを形成する一方、プリント基板の絶縁層の端縁から前記所定長さを超えて内側に位置する回路層に、前記接続用パターンと嵌め合い可能な接続用パターンを形成し、前記両接続用パターンの少なくとも一方に半田メッキを施し、フレキシブルプリント基板およびプリント基板を、前記両絶縁層が前記両回路層を両側から挟むように配置して前記両接続用パターンを嵌め合わせ、接着テープを用いてフレキシブルプリント基板の接続用パターンをプリント基板の絶縁層上に固定し、リフロー処理することで半田メッキが溶融して前記両接続用パターンどうしを半田で接続するように構成したので、コネクタが不要で、かつ、一体成形することなく、フレキシブルプリント基板とプリント基板とを接続することができ、そのため、コネクタを用いる場合に比べて、小型化・高密度化を実現することができ、また、一体成形する場合に比べて、応力集中による不良の発生を大幅に減少することができ、しかも、現在の実装技術として一般的なリフロー処理を用いて接続するため、特別の装置を利用する必要がなく、したがって、フレキシブルプリント基板と多層（リジッド）または単層（フレキシブル）のプリント基板の接続に広く適用することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による複合プリント基板の一実施の形態を示す要部の平面図である。
【図２】図１の複合プリント基板の断面図である。
【図３】図１の複合プリント基板に用いるフレキシブルプリント基板の平面図である。
【図４】図３のフレキシブルプリント基板の断面図である。
【図５】図１の複合プリント基板に用いるリジッドプリント基板の平面図である。
【図６】図５のリジッドプリント基板の断面図である。
【図７】従来の複合プリント基板の一例を示す断面図である。
【図８】従来の複合プリント基板の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１　複合プリント基板
１０　ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）
１１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ　絶縁層
１２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ　回路層（回路パターン）
１３、２３　接続用パターン
１４、２４　引き出し部
１５、２５ａ、２５ｂ　ＣＬ（カバーレイヤ）
２０　ＲＰＣ（リジッドプリント基板）
３０　ＣＣＬ（銅貼り積層板）
３０ａ　両面ＣＣＬ
３０ｂ、３０ｃ　片面ＣＣＬ
４０　接着テープ

Claims

フレキシブルプリント基板とプリント基板とを接続する方法であって、
前記フレキシブルプリント基板の回路層に、絶縁層の端縁から外方へ所定長さ延びた接続用パターンを形成する一方、前記プリント基板の絶縁層の端縁から前記所定長さを超えて内側に位置する回路層に、前記接続用パターンと嵌め合い可能な接続用パターンを形成し、
前記両接続用パターンの少なくとも一方に半田メッキを施し、
前記フレキシブルプリント基板および前記プリント基板を、前記両絶縁層が前記両回路層を両側から挟むように配置して前記両接続用パターンを嵌め合わせ、接着テープを用いて当該フレキシブルプリント基板の接続用パターンを当該プリント基板の絶縁層上に固定し、
リフロー処理することで前記半田メッキが溶融して前記両接続用パターンどうしを半田で接続する、
ことを特徴とするプリント基板の接続方法。
前記フレキシブルプリント基板および前記プリント基板の両接続用パターンを、対応するものどうしが嵌め合い可能な複数に分割して形成したことを特徴とする請求項１記載のプリント基板の接続方法。
前記プリント基板は、銅貼り積層板を複数枚貼り合わせたリジッドプリント基板であることを特徴とする請求項１記載のプリント基板の接続方法。
前記プリント基板は、前記フレキシブルプリント基板とは別のフレキシブルプリント基板であることを特徴とする請求項１記載のプリント基板の接続方法。
回路層に、絶縁層の端縁から外方へ所定長さ延びた接続用パターンを形成してなるフレキシブルプリント基板と、
絶縁層の端縁から前記所定長さを超えて内側に位置する回路層に、前記接続用パターンと嵌め合い可能な接続用パターンを形成してなるプリント基板とで構成され、
前記フレキシブルプリント基板の絶縁層と前記プリント基板の絶縁層とが前記両回路層を両側から挟む配置で前記両接続用パターンを嵌め合わせて固定し、少なくとも一方の接続用パターンに施した半田メッキをリフロー処理により溶融させて前記両接続用パターンどうしを半田で接続した、
ことを特徴とする複合プリント基板。