JP2004178865A - Flexible printed circuit board and board product - Google Patents

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弘剛 岩舘
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    • H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a board product with a low thermal stress, and to provide a flexible printed circuit board for the board product. <P>SOLUTION: The board product 1 comprises a mounting component 3, a flexible printed circuit board 5, wiring part 7, a plurality of first conductors 9, and a plurality of second conductors 11. The mounting component 3 has a component mounting surface 3a and an electrode arranging surface 3b. An electronic part 13 is mounted on the component mounting surface 3a. A plurality of electrodes 3c electrically connected to the electronic part 13 are provided on the electrode arranging surface 3b. The wiring part 7 has a wiring surface 7a and a plurality of electrodes 7b. The electrode 7b is provided on the wiring surface 7a. A wiring layer 7c is provided on the wiring surface 7a and connected to the electrode 7b. The flexible printed circuit board 5 has a first surface 5a and a second surface 5b. A first electrode 5c is provided on the first surface 5a. A second electrode 5d is provided on the second surface 5b. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブルプリント基板及び基板生産物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速に動作する半導体素子では発熱量が大きい。このような半導体素子を実装するパッケージは、プリント回路基板上に直接に搭載される。このようなパッケージとしては、セラミックボールグリッドアレイ （ＢＧＡ：ｂａｌｌ ｇｒｉｄ ａｒｒａｙ）パッケージが例示される。セラミックＢＧＡパッケージは、パッケージ裏面に設けられた半田バンプによりプリント回路基板に直接に固定される。
【０００３】
セラミック・ボール・グリッド・アレイモジュールは、高密度、高機能サーフェスマウントパッケージである。このパッケージは、ＳＭＴパッケージとは異なる（例えば、非特許文献１）。
【０００４】
【非特許文献１】
“ＣＢＧＡ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ａｓｓｅｍｂｌｙ ａｎｄ Ｒｅｗｏｒｋ”Ｕｓｅｒ’ｓ Ｇｕｉｄｅ， ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＢｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｍａｙ ２３，２００２
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
パッケージ及びプリント回路基板を組み立てて基板生産物を形成する。高速に動作する半導体素子では発熱量が大きいので、この熱が伝わる基板生産物では、半田、パッケージ及びプリント回路基板の温度に応じて、半田、パッケージ及びプリント回路基板が製造の際の寸法から膨張或いは収縮する。パッケージ、プリント回路基板及び半田の各寸法の変位量は異なり、このため、半田、パッケージ及びプリント回路基板にストレスが加わる。発明者は、このストレスが異種金属の接合部分に加わり接合部の断線させる可能性があると考えている。
【０００６】
ストレスは、基板生産物を構成する材料の線膨張係数の違いに起因しているので、もし適切な材料が存在するならば、パッケージ及びプリント回路基板の材料を変更するおり熱ストレスを小さくできる。しかしながら、基板生産物を構成する部品の材料は、別の技術的視点から決定されているものであり、これらの部品の材料を変更することは容易ではない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、低熱ストレスの基板生産物を提供することにあり、また該基板生産物のためのフレキシブルプリント基板を提供することとする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によれば、フレキシブルプリント基板は、電子部品を搭載するための搭載部品を配線層を有する配線部品に搭載するためのものである。フレキシブルプリント基板は、（ａ）第１の面及び第２の面を有するベース部材を備え、第２の面は第１の面に対向されており、（ｂ）第１の面上に設けられた複数の第１の電極を備え、第１の電極は、搭載部品及び配線部品のいずれか一方の部品に設けられた電極に電気的に接続されるためのものであり、（ｃ）第２の面上に設けられた複数の第２の電極を備え、第２の電極は、搭載部品及び配線部品のいずれか他方の部品に設けられた電極に電気的に接続されるためのものであり、（ｄ）ベース部材内に設けられ第１の電極を第２の電極にそれぞれ電気的に接続するための複数のスルーホール導電体を備え、（ｅ）第１の面上に設けられ第１の電極をスルーホール導電体にそれぞれ接続する複数の第１の配線層を備え、（ｆ）第２の電極は、スルーホール導電体にそれぞれ電気的に接続されており、（ｇ）第１の配線層は、一又は複数の屈曲部を有する。
【０００９】
このフレキシブルプリント基板では、ベース部材は、第１の電極が設けられた第１の面と、第２の電極が設けられた第２の面とを有する。これ故、搭載部材を配線部材上に搭載するために、該フレキシブルプリント基板を搭載部品と配線部品との間に配置できる。フレキシブルプリント基板のベース部材は、搭載部品及び配線部品のそれぞれから加わる応力に応じて変形できる。故に、搭載部品、配線部品等の接合部分に加わる応力が低減される。
【００１０】
また、配線層は、第１の電極を第２の電極に電気的に接続するために設けられており、一又は複数の屈曲部を有する。屈曲の構造により、ベース部材の変形に応じて配線層が変形することが容易になる。
【００１１】
本発明のフレキシブルプリント基板では、第１の配線層の各々は、第１の電極に接続されており第１の方向に伸びる第１の配線部と、第１の方向に交差する第２の方向に伸びる第２の配線部と、第２の方向に交差する第３の方向に伸びる第３の配線部とを有することができる。配線層が少なくとも３つの配線部を備えるとき、ベース部材の変形に応じた配線層の変形が容易になる。
【００１２】
本発明のフレキシブルプリント基板は、第２の面上に設けられており第２の電極を導電体にそれぞれ接続する複数の第２の配線層を更に備えることができる。第２の配線層は一又は複数の屈曲部を有する。このフレキシブルプリント基板では、配線層は、ベース部材のいずれか面上に設けても、配線層の屈曲の構造により、ベース部材の変形に応じた配線層の変形が容易になる。
【００１３】
本発明のフレキシブルプリント基板では、第２の配線層の各々は、第２の電極に接続されており第４の方向に伸びる第４の配線部と、第４の方向に交差する第５の方向に伸びる第５の配線部と、第５の方向に交差する第６の方向に伸びる第６の配線部とを有するようにしてもよい。配線層が少なくとも３つの配線部を備えるとき、ベース部材の変形に応じて配線層の変形が容易になる。
【００１４】
本発明のフレキシブルプリント基板では、第１の電極は、第２の電極の位置から離れているようにしてもよい。第１の電極が第２の電極から離れていると、配線部品からの応力と搭載部品からの応力との差をベース部材の変形により吸収するための好適である。また、本発明のフレキシブルプリント基板では、ベース部材は可撓性を有しているようにしてもよい。
【００１５】
本発明の別の側面によれば、基板生産物は、（ａ）フレキシブルプリント基板と、（ｂ）電子部品を搭載する部品搭載面と、電子部品に電気的に接続された複数の電極と、電極が配置された電極配置面とを有する搭載部品と、（ｃ）配線面と、該配線面上に設けられた複数の電極とを有する配線部品と、（ｄ）搭載部品及び配線部品のうちの一方の部品の電極とフレキシブルプリント基板の第１の電極とにそれぞれ接続された複数の第１の導電体と、（ｅ）搭載部品及び配線部品のうちの他方の部品の電極とフレキシブルプリント基板の第２の電極とにそれぞれ接続された複数の第２の導電体とを備える。
【００１６】
基板生産物のフレキシブルプリント基板は、搭載部品と配線部品との間に位置する。このフレキシブルプリント基板では、ベース部材の第１の面上の第１の電極は搭載部品及び配線部品のいずれか一方の部品の電極に接続されており、ベース部材の第２の面上の第２の電極は搭載部品及び配線部品のいずれか他方の部品の電極に接続される。搭載部品及び配線部品のそれぞれから加わる応力に応じて、フレキシブルプリント基板のベース部材が変形する。故に、搭載部品及び配線部品等の接合部分に加わる応力が低減される。また、フレキシブルプリント基板の配線層の屈曲の構造により、ベース部材の変形に応じて配線層が容易に変形できる。
【００１７】
本発明の基板生産物では、第１の導電体は半田から構成されるようにしてもよい。半田材は、導電性の接着部材として好適である。
【００１８】
本発明の基板生産物では、搭載部品としてば、セラミック基板及びセラミックパッケージが例示される。セラミック基板及びセラミックパッケージは、ガラス系セラミック材及びアルミナ系セラミック材から構成されることができる。また、本発明の基板生産物では、配線部品としてはプリント回路基板が例示される。
【００１９】
本発明の更なる別の側面によれば、フレキシブルプリント基板を介して搭載部品を配線部品に接続して基板生産物を製造する方法が提供される。搭載部品は、電子部品を搭載する部品搭載面と、電子部品に電気的に接続された複数の電極と、電極が配置された電極配置面とを備えている。配線部品は、配線面と、該配線面上に設けられた複数の電極とを備えている。この方法は、（ａ）フレキシブルプリント基板の複数の第１及び第２の電極のいずれか一方の電極上に第１の接続導体を形成する工程と、（ｂ）搭載部品における複数の電極の各々に第２の接続導体を有する搭載部材を準備する工程と、（ｃ）フレキシブルプリント基板と配線部品を第１の接続導体を介して接続する工程と、（ｄ）フレキシブルプリント基板と搭載部品を第２の接続導体を介して接続する工程と、を備える。
【００２０】
この例示的な製造方法によれば、本発明に係る基板生産物を製造できる。
【００２１】
本発明の方法では、第１の接続導体は第１の半田ボールを含み、第２の接続導体は第２の半田ボールを含むことができる。接続部材として半田材を用いると、フレキシブルプリント基板のベース部材の材料の耐熱温度を超えることなく、基板生産物を製造できる。
【００２２】
接続導電体を介して接続する（ｃ）工程は、（ｃ１）配線部品及び搭載部品の一方の部品をフレキシブルプリント基板に位置合わせする工程と、（ｃ２）配線部品及びフレキシブルプリント基板に第１の半田ボールを接触させた後にリフローのための熱処理を行う工程とを備えることができる。
【００２３】
接続導電体を介して接続する（ｄ）工程は、（ｄ１）配線部品及び搭載部品の他方の部品をフレキシブルプリント基板に位置合わせする工程と、（ｄ２）部品及びフレキシブルプリント基板に第２の半田ボールを接触させた後にリフローのための熱処理を行う工程とを備えることができる。
【００２４】
フレキシブルプリント基板の電極の位置は配線部品及び搭載部品のうちの一方の部品の電極の位置に合わされているので、配線部品及び搭載部品といった部品をフレキシブルプリント基板に位置合わせすることにより、それぞれの電極の間に半田ボールが位置することになる。
【００２５】
位置合わせ毎にリフローのための熱処理を行うので、配線部品及び搭載部品のうちの一方の部品がフレキシブルプリント基板に固定されて中間生産物が形成される。配線部品及び搭載部品の他方の部品を固定するための引き続く製造工程において、この中間生産物の取扱が容易になる。
【００２６】
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、本発明のフレキシブルプリント基板及び基板生産物に係る実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。
（第１の実施の形態）
図１は、基板生産物の構成部品を示す図面である。図２は、基板生産物を示す図面である。図１及び図２を参照すると、基板生産物１は、搭載部品３と、フレキシブルプリント基板５と、配線部品７と、複数の第１の導電体９と、複数の第２の導電体１１とを備える。搭載部品３は、部品搭載面３ａと、電極配置面３ｂとを有する。部品搭載面３ａは電子部品１３を搭載している。電極配置面３ｂには、電子部品１３に電気的に接続された複数の電極３ｃが設けられている。搭載部品３としては、セラミックパッケージやセラミック基板が例示される。配線部品７は、配線面７ａと、複数の電極７ｂとを有する。電極７ｂは、配線面７ａ上に設けられている。配線面７ａ上には、配線層７ｃが設けられており、配線層７ｃは電極７ｂに接続されている。配線部品７としては、プリント配線基板が例示される。フレキシブルプリント基板５は、第１の面５ａ及び第２の面５ｂを有している。第１の面５ａ上には、第１の電極５ｃが設けられている。第２の面５ｂ上には、第２の電極５ｄが設けられている。
【００２８】
基板生産物１では、電子部品１３と電極３ｃとの電気的な接続は、次にように実現されている。搭載部品３は、部品搭載面３ａ上に電極１５ａと、搭載部品３のベース内に設けられており電極１５ａを電極３ｃに接続するための導電体１５ｂ（例えば、スルーホール電極）を有している。半導体素子といった電子部品１３はボンディングワイヤ１５ｃ（図２参照）を介して電極１５ａに接続されている。
【００２９】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）はフレキシブルプリント基板を示す図面である。図３（Ａ）を参照すると、フレキシブルプリント基板５の第１の面５ａが示されている。図３（Ｂ）を参照すると、フレキシブルプリント基板５の第２の面５ｂが示されている。このフレキシブルプリント基板５は、電子部品１３を搭載するための搭載部品３と配線層７ｃを有する配線部品７とを互いに電気的に接続するためのものである。
【００３０】
フレキシブルプリント基板５はベース部材１７を備えており、ベース部材１７は第１の面５ａ及び第２の面５ｂを有する。第２の面５ｂは第１の面５ａに対向されている。ベース部材１７は可撓性を有しており、搭載部品３及び配線部品７から加わる力に応答して変形できる。ベース部材１７の材料としては、ポリイミドフィルムといった有機材料フィルムが例示される。フレキシブルプリント基板５は第１の面５ａ上に設けられた複数の第１の電極５ｃを備え、第１の電極５ｃは、搭載部品３及び配線部品７のいずれか一方の部品に設けられた電極に電気的に接続されるためのものである。この接続を実現するために、これらの電極に位置を合わせて電極５ｃは配置されている。フレキシブルプリント基板５は、第２の面５ｂ上に設けられた複数の第２の電極５ｄを備えている。第２の電極５ｂは、搭載部品３及び配線部品７のいずれか他方の部品に設けられた電極に電気的に接続されるためのものである。フレキシブルプリント基板５は、ベース部材１７内に設けられた複数のスルーホール導電体５ｅを備える。スルーホール導電体５ｅは、第１の電極５ｃを第２の電極５ｄにそれぞれ電気的に接続している。フレキシブルプリント基板５は、第１の面５ａ上に設けられた複数の第１の配線層５ｆを備える。第１の配線層５ｆは、それぞれ、第１の電極５ｃをスルーホール導電体５ｆに接続している。第２の電極５ｄは、スルーホール導電体５ｅにそれぞれ電気的に接続されている。第１の配線層５ｆは一又は複数の屈曲部を有する。
【００３１】
フレキシブルプリント基板５は、ベース部材１７の一対の反対面５ａ及び５ｂ上にそれぞれ第１の電極５ｃ及び第２の電極５ｄを備えるので、フレキシブルプリント基板５を搭載部品３と配線部品７との間に設けて、搭載部品３と配線部品７とを互いに電気的に接続できる。フレキシブルプリント基板５のベース部材１７は、搭載部品３及び配線部品７のそれぞれから加わる応力に応じて変形できる。故に、搭載部品３及び配線部品７等の接合部分に加わる応力が低減される。
【００３２】
また、配線層５ｆは第１の電極５ｃを第２の電極５ｄに電気的に接続するために設けられており、一又は複数の屈曲部を有する。これらの屈曲の構造により、ベース部材１７の変形に応じて配線層５ｆの変形が容易になる。
【００３３】
図４は、図２に示されたＩ−Ｉ線に沿った断面を示す図面である。図４を参照すると、基板生産物１のフレキシブルプリント基板５は、搭載部品３と配線部品７との間に位置している。第１の導電体９は、それぞれ、搭載部品３及び配線部品７のいずれか一方の部品の電極（本実施の形態では、搭載部品３の電極３ｃ）をフレキシブルプリント基板５の第１の電極５ｃに接続している。第２の導電体１１は、それぞれ、搭載部品３及び配線部品７のいずれか他方の部品の電極（本実施の形態では、搭載部品７の電極７ｂをフレキシブルプリント基板５の第２の電極５ｄに接続している。このフレキシブルプリント基板５では、ベース部材１７の第１の面５ａ上の第１の電極５ｃは、搭載部品３の電極３ｃに接続されており、ベース部材１７の第２の面５ｂ上の第２の電極５ｄは、配線部品７の電極７ｂに接続される。搭載部品３及び配線部品７のそれぞれから加わる応力に応じて、フレキシブルプリント基板５のベース部材１７が変形する。故に、搭載部品３及び配線部品７等の接合部分に加わる応力が低減される。
【００３４】
図１に示されるように、搭載部品３の電極配置面３ｂには、複数の電極３ｃがアレイ状に配置されている。配線部品７の配線面７ａには、複数の電極７ｂがアレイ状に配置されている。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、フレキシブルプリント基板５の第１の面５ａには、第１の電極５ｃがアレイ状に配置されており、第２の面５ｂには、第２の電極５ｄがアレイ状に配置されている。搭載部品３の電極３ｃの配置はフレキシブルプリント基板５の第１の電極５ｃの配置に合わせされており、配線部品７の電極７ｂの配置はフレキシブルプリント基板５の第２の電極５ｄの配置に合わせされている。したがって、搭載部品３とフレキシブルプリント基板５とをアライメントすることにより、電極配置面３ｂの電極３ｃの位置が第１の面５ａの第１の電極５ｃの位置に合う。また、配線部品７とフレキシブルプリント基板５とをアライメントすることにより、配線面７ａの電極７ｂの位置が第２の面５ｂの第２の電極５ｄの位置に合う。
【００３５】
図５は、フレキシブルプリント基板の電極のユニットを示す図面である。フレキシブルプリント基板５のユニット１９では、第１の配線層５ｆは、第１の配線部１９ａと、第２の配線部１９ｂと、第３の配線部１９ｃとを有することができる。第１の配線部１９ａは、第１の電極５ｃに接続されており、第１の方向に伸びている。第２の配線部１９ｂは、第１の配線部１９ａに接続されており、第１の方向に交差する第２の方向に第１の配線部１９ａから伸びている。第３の配線部１９ｃは、第２の配線部１９ｂに接続されており、第２の方向に交差する第３の方向に第２の配線部１９ｂから伸びている。配線層１７ｆが配線層が少なくとも３つの配線部を備えるとき、ベース部材１７の変形に応じて配線層１７ｆの変形が容易になる。
【００３６】
また、配線層５ｆは、第４の配線部１９ｄと、第５の配線部１９ｅと、第６の配線部１９ｆと、第７の配線部１９ｇとを更に有することができる。第４の配線部１９ｄは、第３の配線部１９ｃに接続されており、第３の方向に交差する第４の方向に第３の配線部１９ｃから伸びている。第５の配線部１９ｅは、第４の配線部１９ｄに接続されており、第４の方向に交差する第５の方向に第４の配線部１９ｄから伸びている。第６の配線部１９ｆは、第５の配線部１９ｅに接続されており、第５の方向に交差する第６の方向に第５の配線部１９ｅから伸びている。第７の配線部１９ｇは、第６の配線部１９ｆに接続されており、第６の方向に交差する第７の方向に第６の配線部１９ｆから伸びている。配線層５ｆが追加の配線部を備えるとき、ベース部材１７の変形に応じて配線層５ｆの変形が更に容易になる。
【００３７】
本実施例では、第１、第３、第５及び第７の方向は、第１の電極５ｃから第２の電極５ｄに向かう方向（図５に示された座標系のＸ軸の方向）に取られている。また、第２、第４、第６の方向は、第１の電極５ｃから第２の電極５ｄに向かう方向に実質的に直交する方向（図５の座標系のＹ軸の方向）に取られている。
【００３８】
配線層５ｆ及びベース部材１７に加わる力は、第１の電極５ｃに加わる力と第２の電極５ｄに加わる力との差分であり、その力の方向は、図５に示された座標系のＸ軸の方向とほぼ同じである。この力により、フレキシブルプリント基板５のベース部材１７が伸び、縮み、或いは撓む。この変形において、図５に示された座標系のＸ軸及びＹ軸の方向に伸びる配線部分の間のベース部材の領域が効果的に作用する。
【００３９】
次いで、各部品における熱的な変形を例示的に説明する。搭載部品３の材料がセラミックスから構成されており、配線部品７のベース材がガラスエポキシから構成されている。アルミナ系セラミックスの線膨張率は５ｐｐｍ／ｄｅｇｒｅｅ程度である。プリント回路基板のベース材の線膨張率は１０〜２０ｐｐｍ／ｄｅｇｒｅｅ程度である。配線部品と搭載部品の線膨張係数が異なるので、温度変化が生じたとき搭載部品３の熱変形は配線部品７の熱変形と異なる。この違いは、フレキシブルプリント基板５に加わる熱応力に反映される。搭載部品３からの応力は、フレキシブルプリント基板５の第１の電極５ｃの位置に加わる。配線部品７からの応力は、フレキシブルプリント基板５の第２の電極５ｄの位置に加わる。第１の電極５ｃの位置は、第２の電極５ｄの位置から所定値だけ離れているので、配線部品７からの応力と搭載部品３からの応力との差をベース部材１７の変形により吸収するための好適である。
【００４０】
図５に示されるように、第２の電極５ｄを第１の面５ａに射影したときの像（図５における破線）は、第１の電極５ｃと重なっていない。好適な実施例では、第１の面上における第１の電極５ｃ及び第２の電極５ｄとの間隔の好適な範囲Ｄ１は、Ｐ／ｓｑｒｔ（２）程度が好適である。ｓｑｒｔ（Ｘ）は値Ｘの平方根を示しており、シンボルＰは搭載部材３の電極ピッチを示している。例えば、Ｐ＝０．５ミリメートル程度や１．０ミリメートル程度、或いは、例えば、Ｐの値はこれらの範囲の値をとることができる。
【００４１】
また、フレキシブルプリント基板５のベース部材１７が変形することにより、搭載部品３及び配線部品７の一方の部品からの応力は、他方に伝わりにくくなる。また、第１の電極５ｃと第２の電極５ｄの距離がある程度離れるほど、第１の電極５ｃから第２の電極５ｄに至るまでのベース部材１７の領域がより大きくなる。故に、所定の応力がベース部材１７に加わるとき、ベース部材１７において単位長当たりの変形量が小さくなる。また、ベース部材１７がより大きな応力を吸収できる。
【００４２】
図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）は、本実施の形態におけるフレキシブルプリント基板の電極のユニットの変形例を示す図面である。
【００４３】
図６（Ａ）を参照すると、フレキシブルプリント基板５のユニット２１は、第１の配線部２１ａと、第２の配線部２１ｂと、第３の配線部２１ｃとを有することができる。第１の配線部２１ａは、第１の電極５ｃに接続されており、第１の方向に伸びる。第２の配線部２１ｂは、第１の配線部２１ａに接続されており、第１の方向に交差する第２の方向に第１の配線部２１ａから伸びる。第３の配線部２１ｃは、第２の配線部２１ｂに接続されており、第２の方向に交差する第３の方向に第２の配線部２１ｃから伸びる。第４の配線部２１ｄは、第３の配線部２１ｃに接続されており、第３の方向に交差する第４の方向に第３の配線部２１ｃから伸びている。第１〜第４の配線部２１ａ〜２１ｄは、第１の面５ａ上に設けられている。第４の配線部２１ｄは、スルーホール電極５ｇに接続されている。
【００４４】
図６（Ａ）に示されるように、フレキシブルプリント基板５は、第２の面５ｂ上に設けられた別の配線層（図６（Ａ）では破線で示されている）を更に備えることができる。該配線層は、第２の電極５ｄに接続されている。この配線層は、一又は複数の屈曲部を有する。
【００４５】
また、ユニット２１は、第５の配線部２１ｅと、第６の配線部２１ｆと、第７の配線部２１ｇと、第８の配線部２１ｈとを更に有することができる。第５の配線部２１ｅは、スルーホール電極５ｇに接続されており、第４の方向にスルーホール電極５ｇから伸びている。第６の配線部２１ｆは、第５の配線部２１ｅに接続されており、第４の方向に交差する第５の方向に第５の配線部２１ｅから伸びている。第７の配線部２１ｇは、第６の配線部２１ｆに接続されており、第５の方向に交差する第６の方向に第６の配線部２１ｆから伸びている。第８の配線部２１ｈは、第７の配線部２１ｇに接続されており、第６の方向に交差する第７の方向に第７の配線部２１ｇから伸びている。第５〜第８の配線部２１ｅ〜２１ｈは、第２の面５ｂ上に設けられている。
【００４６】
フレキシブルプリント基板５では、配線層をベース部材１７のいずれか面５ａ、５ｂ上に設けても、配線層の屈曲の構造によりベース部材１７の変形に応じて配線層の変形が容易になる。
【００４７】
本実施例では、第１、第３、第５及び第７の方向は、図６に示された座標系のＸ軸の方向に取られている。また、第２、第４及び第６の方向は、図６に示された座標系のＹ軸の方向に取られている。ユニット２１では、ユニット１９と同様に、ベース部材１７の変形に応じて配線層の変形が更に容易になる。
【００４８】
図６（Ｂ）を参照すると、ユニット２３は、ユニット１９の構造と類似しており、第１の配線部２３ａと、第２の配線部２３ｂと、第３の配線部２３ｃと、第４の配線部２３ｄと、第５の配線部２３ｅと、第６の配線部２３ｆと、第７の配線部２３ｆとを有している。ユニット２３において、各配線部の接続部分が曲線に沿って曲がるようになっている。
【００４９】
図６（Ｃ）を参照すると、ユニット２５は、第１の配線部２５ａと、第２の配線部２５ｂと、第３の配線部２５ｃとを有する。第１の配線部２５ａは、第１の電極５ｃに接続されており、第１の方向に伸びている。第２の配線部２５ｂは、第１の配線部２５ａに接続されており、第１の方向に交差する第２の方向に第１の配線部２５ａから伸びている。第３の配線部２５ｃは、第２の配線部２５ｂに接続されており、第２の方向に交差する第３の方向に第２の配線部２５ｂから伸びている。第３の配線部２５ｃは、第２の電極５ｄにおいて終端している。ユニット２３では、ベース部材１７の変形に応じて配線層５ｆの変形が容易になる。
【００５０】
本実施例では、第１及び第３の方向は、図６（Ｃ）に示された座標系のＸ軸の方向に、例えば＋α（アルファ）ラジアンといった第１の角度で交差する方向に取られている。また、第２の方向は、上記の座標系のＸ軸の方向に、例えば−α（アルファ）ラジアンといった第２の角度で交差する方向に取られている。ユニット２５では、ベース部材１７の変形に応じて配線層の変形が容易になる。
（第２の実施の形態）
図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は、本実施の形態の基板生産物を製造する方法の工程を示す図面である。図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、本実施の形態の基板生産物を製造する方法の工程を示す図面である。図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、本実施の形態の基板生産物を製造する方法の工程を示す図面である。図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は、本実施の形態の基板生産物を製造する方法の工程を示す図面である。
【００５１】
図７（Ａ）を参照すると、搭載部品３が準備されている。部品搭載面３ａ上には電子部品１３が搭載されている。電極配置面３ｂ上には電極３ｃが配置されている。搭載部品３の各電極３ｃ上には、半田ボールといった導電体１１が設けられている。
【００５２】
図７（Ｂ）を参照すると、フレキシブルプリント基板７が準備されている。次いで、必要な場合には、図７（Ｃ）に示されるように、フレキシブルプリント基板７の電極５ｃ、５ｄ上に前処理を行う。前処理では、半田ボールといった接続導電体９の形成に先立って、フレキシブルプリント基板７の電極５ｃ、５ｄ上に半田を塗布して、半田膜３１ａ、３１ｂを形成する。この前処理は、電極５ｃ、５ｄ表面が金等によるメッキが施されている場合には、必ずしも必要ない。
【００５３】
図７（Ｄ）に示されるように、半田ボールといった接続導電体９をフレキシブルプリント基板５の各電極３ｃ上に形成する。
【００５４】
次いで、接続導体１１を介してフレキシブルプリント基板５と搭載部品３を接続する。この工程において、図８（Ａ）に示されるように、フレキシブルプリント基板５の第１の面５ａが搭載部品３の電極配置面３ａに対面するように搭載部品３及びフレキシブルプリント基板５を配置すると共に、搭載部品３及びフレキシブルプリント基板５を互いに位置合わせする。位置合わせ工程の後に、搭載部品３及びフレキシブルプリント基板５の一方の上に、他方を置く。この配置工程の後では、図８（Ｂ）に示されるように、半田ボールといった接続部材１１は、電極３ｃと電極５ｃとの間に挟まれている。
【００５５】
配置工程の後に、第１の半田ボールといった接続部材１１を搭載部品３及びフレキシブルプリント基板５に接触させた後にリフローのための熱３３を加える熱処理工程を行う。熱処理によって、接続部材１１が電極５ｃに接合される。熱処理工程の条件を例示すれば、温度は摂氏２２０度程度であり、時間は５秒から１０秒程度である。この熱処理により、図８（Ｃ）に示されるように、フレキシブルプリント基板５の電極５ｃは、接続導体１１を介して電極３ｃに電気的に接続される。また、フレキシブルプリント基板５と搭載部品３とは互いに接続部材１１によって固定される。
【００５６】
図９（Ａ）を参照すると、配線部材７が準備されている。配線部品７は、配線面７ａと、該配線面７ａ上に設けられた複数の電極７ｂとを備えている。配線部品７の所定の電極７ｂ上には、半田膜が形成されている。まず、図９（Ｂ）に示されるように、配線部品７上にマスク３５を置く。配線部材７上に半田を塗布すると、マスク３５の開口部に半田膜３７が形成される。半田膜３７下には、電極７ｂが位置している。図９（Ｃ）に示されるように、マスク３５を配線部品７上にから取り除くと、電極７ｂ上には半田膜３７が形成されている。
【００５７】
この後に、接続導体９を介してフレキシブルプリント基板５と配線部品７を接続する。この工程において、図１０（Ａ）に示されるように、フレキシブルプリント基板５の第２の面５ｂが配線部品７の配線面７ａに対面するように配線部品７及びフレキシブルプリント基板５を配置して、配線部品７及びフレキシブルプリント基板５を互いに位置合わせする。位置合わせ工程の後に、配線部品７及びフレキシブルプリント基板５のうちの一方の上に、他方を置く。この配置工程の後では、図１０（Ｂ）に示されるように、半田ボールといった接続部材９は、半田膜３７を介して電極７ｂと電極５ｄとの間に挟まれている。
【００５８】
配置工程の後に、第２の半田ボールといった接続部材９を搭載部品３及びフレキシブルプリント基板５に接触させた後にリフローのための熱３５を加える熱処理工程を行う。熱処理によって、接続部材９が電極７ｂに接合される。熱処理工程の条件を例示すれば、温度は摂氏２２０度程度であり、時間は５秒から１０秒程度である。この熱処理により、図１０（Ｃ）に示されるように、フレキシブルプリント基板５の電極５ｄは、接続導体９を介して電極３ｄに電気的に接続される。また、フレキシブルプリント基板５と配線部品７とは互いに接続部材９によって固定される。
【００５９】
以上の一連の工程によって、フレキシブルプリント基板５を介して搭載部品３を配線部品７に接続して基板生産物を製造する方法が提供される。
【００６０】
以上説明したように、両面に電極を有しており形状変形容易なフレキシブルプリント基板において、各々の面の設けられた電極は伸縮可能な配線により接続されている。フレキシブルプリント回路基板の各々の面に異なる応力を受けても、この応力差はフレキシブルプリント基板により緩和される。故に、配線記部品と搭載部品とを直接に接続する場合に比べて、基板生産物の実装信頼性が向上できる。
【００６１】
好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることができることは、当業者によって認識される。本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、低熱ストレスの基板生産物が提供されることにあり、また該基板生産物のためのフレキシブルプリント基板が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、基板生産物の構成部品を示す図面である。
【図２】図２は、基板生産物を示す図面である。
【図３】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、フレキシブルプリント基板を示す図面である。
【図４】図４は、図２に示されたＩ−Ｉ線に沿った断面を示す図面である。
【図５】図５は、フレキシブルプリント基板の電極のユニットを示す図面である。
【図６】図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）は、本実施の形態におけるフレキシブルプリント基板の電極のユニットの変形例を示す図面である。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は、本実施の形態の基板生産物を製造する方法の工程を示す図面である。
【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、本実施の形態の基板生産物を製造する方法の工程を示す図面である。
【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、本実施の形態の基板生産物を製造する方法の工程を示す図面である。
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は、本実施の形態の基板生産物を製造する方法の工程を示す図面である。
【符号の説明】
１…基板生産物、３…搭載部品、３ａ…部品搭載面、３ｂ…電極配置面、５…配線部品、５ａ…第１の面、５ｂ…第２の面、５ｃ…第１の電極、５ｄ…第２の電極、５ｅ…スルーホール導電体、５ｆ…配線層、７…フレキシブルプリント基板、７ａ…配線面、７ｂ…電極、７ｃ…配線層、９…第１の導電体、１１…第２の導電体、１３…電子部品、１５ａ…電極、１５ｂ…導電体、１５ｃ…ボンディングワイヤ、１７…ベース部材、１９、２１、２３、２５…ユニット、１９ａ〜１９ｇ…配線部、２１ａ〜２１ｇ…配線部、２３ａ〜２３ｇ…配線部、２５ａ〜２５ｃ…配線部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a flexible printed board and a board product.
[0002]
[Prior art]
A high-speed semiconductor element generates a large amount of heat. A package for mounting such a semiconductor element is directly mounted on a printed circuit board. An example of such a package is a ceramic ball grid array (BGA) package. The ceramic BGA package is directly fixed to the printed circuit board by solder bumps provided on the back surface of the package.
[0003]
Ceramic ball grid array modules are high density, high performance surface mount packages. This package is different from the SMT package (for example, Non-Patent Document 1).
[0004]
[Non-patent document 1]
"CBGA Surface Mount Assembly and Rework,"User's Guide, International Business Machine Corporation, May 23, 2002.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Assemble the package and printed circuit board to form a board product. Since a semiconductor element operating at high speed generates a large amount of heat, the board product that transmits heat expands the solder, package, and printed circuit board from the dimensions at the time of manufacture according to the temperature of the solder, package, and printed circuit board. Or shrink. The amount of displacement of each dimension of the package, the printed circuit board, and the solder is different, so that stress is applied to the solder, the package, and the printed circuit board. The inventor believes that this stress may be applied to a joint portion of a dissimilar metal and cause a break in the joint portion.
[0006]
Since the stress is due to differences in the coefficients of linear expansion of the materials that make up the substrate product, if suitable materials are present, the materials of the package and the printed circuit board are changed to reduce thermal stress. However, the materials of the components constituting the substrate product are determined from another technical point of view, and it is not easy to change the materials of these components.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a substrate product with low thermal stress, and to provide a flexible printed circuit board for the substrate product.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the present invention, a flexible printed board is for mounting a mounting component for mounting an electronic component on a wiring component having a wiring layer. The flexible printed circuit board includes (a) a base member having a first surface and a second surface, wherein the second surface is opposed to the first surface, and (b) is provided on the first surface. A plurality of first electrodes, and the first electrode is for being electrically connected to an electrode provided on one of the mounted component and the wiring component, and (c) a second electrode is provided. A plurality of second electrodes provided on the surface of the second component, and the second electrode is for being electrically connected to an electrode provided on one of the other component of the mounting component and the wiring component. (D) a plurality of through-hole conductors provided in the base member for electrically connecting the first electrode to the second electrode, respectively, and (e) the first electrode provided on the first surface. A plurality of first wiring layers respectively connecting the electrodes to the through-hole conductor, and (f) a second electrode , Respectively in the through-hole conductive material are electrically connected, (g) a first wiring layer having one or more bent portions.
[0009]
In this flexible printed board, the base member has a first surface on which the first electrode is provided and a second surface on which the second electrode is provided. Therefore, in order to mount the mounting member on the wiring member, the flexible printed circuit board can be arranged between the mounting component and the wiring component. The base member of the flexible printed board can be deformed according to the stress applied from each of the mounted component and the wiring component. Therefore, the stress applied to the joints of the mounted components, the wiring components, and the like is reduced.
[0010]
The wiring layer is provided for electrically connecting the first electrode to the second electrode, and has one or a plurality of bent portions. The bent structure makes it easy for the wiring layer to be deformed according to the deformation of the base member.
[0011]
In the flexible printed circuit board of the present invention, each of the first wiring layers is connected to the first electrode and extends in the first direction with the first wiring portion, and the second direction intersects the first direction. And a third wiring portion extending in a third direction that intersects the second direction. When the wiring layer has at least three wiring portions, the deformation of the wiring layer according to the deformation of the base member is facilitated.
[0012]
The flexible printed board of the present invention may further include a plurality of second wiring layers provided on the second surface and connecting the second electrodes to the conductors. The second wiring layer has one or more bent portions. In this flexible printed circuit board, even if the wiring layer is provided on any surface of the base member, the wiring layer can be easily deformed according to the deformation of the base member due to the bent structure of the wiring layer.
[0013]
In the flexible printed circuit board according to the present invention, each of the second wiring layers is connected to the second electrode and extends in the fourth direction in the fourth wiring section and the fifth direction intersecting in the fourth direction. And a sixth wiring portion extending in a sixth direction crossing the fifth direction. When the wiring layer includes at least three wiring portions, the wiring layer is easily deformed according to the deformation of the base member.
[0014]
In the flexible printed board of the present invention, the first electrode may be separated from the position of the second electrode. When the first electrode is separated from the second electrode, it is preferable to absorb the difference between the stress from the wiring component and the stress from the mounting component by deformation of the base member. In the flexible printed circuit board of the present invention, the base member may have flexibility.
[0015]
According to another aspect of the present invention, a substrate product comprises: (a) a flexible printed circuit board; (b) a component mounting surface for mounting an electronic component; and a plurality of electrodes electrically connected to the electronic component. (C) a wiring component having a wiring surface, and a plurality of electrodes provided on the wiring surface; and (d) a mounting component and a wiring component. A plurality of first conductors respectively connected to the electrode of one component and the first electrode of the flexible printed circuit board; and (e) the electrode of the other component of the mounted component and the wiring component and the flexible printed circuit board. And a plurality of second conductors respectively connected to the second electrodes.
[0016]
The flexible printed circuit board of the board product is located between the mounted components and the wiring components. In this flexible printed circuit board, the first electrode on the first surface of the base member is connected to the electrode of one of the mounting component and the wiring component, and the second electrode on the second surface of the base member is Are connected to the electrodes of either one of the mounting component and the wiring component. The base member of the flexible printed board is deformed according to the stress applied from each of the mounted component and the wiring component. Therefore, the stress applied to the joints between the mounted components and the wiring components is reduced. In addition, due to the bent structure of the wiring layer of the flexible printed circuit board, the wiring layer can be easily deformed according to the deformation of the base member.
[0017]
In the substrate product of the present invention, the first conductor may be made of solder. A solder material is suitable as a conductive adhesive member.
[0018]
In the substrate product of the present invention, a ceramic substrate and a ceramic package are exemplified as the mounted components. The ceramic substrate and the ceramic package can be made of a glass ceramic material and an alumina ceramic material. In the board product of the present invention, a printed circuit board is exemplified as the wiring component.
[0019]
According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a board product by connecting a mounted component to a wiring component via a flexible printed board. The mounting component has a component mounting surface on which the electronic component is mounted, a plurality of electrodes electrically connected to the electronic component, and an electrode arrangement surface on which the electrodes are arranged. The wiring component includes a wiring surface and a plurality of electrodes provided on the wiring surface. This method includes the steps of (a) forming a first connection conductor on one of a plurality of first and second electrodes of a flexible printed board; and (b) each of a plurality of electrodes on a mounted component. Preparing a mounting member having a second connection conductor, (c) connecting the flexible printed circuit board and the wiring component via the first connection conductor, and (d) connecting the flexible printed circuit board and the mounted component to the second connection conductor. Connecting via two connection conductors.
[0020]
According to this exemplary manufacturing method, a substrate product according to the present invention can be manufactured.
[0021]
In the method of the present invention, the first connection conductor may include a first solder ball, and the second connection conductor may include a second solder ball. When a solder material is used as the connection member, a substrate product can be manufactured without exceeding the heat resistance temperature of the material of the base member of the flexible printed circuit board.
[0022]
The step (c) of connecting via the connection conductor includes: (c1) a step of aligning one of the wiring component and the mounted component with the flexible printed board; and (c2) a first step of positioning the wiring component and the flexible printed board with the first component. Performing a heat treatment for reflow after bringing the solder balls into contact with each other.
[0023]
The step (d) of connecting via the connection conductor includes: (d1) a step of aligning the other component of the wiring component and the mounted component with the flexible printed board; and (d2) a second soldering to the component and the flexible printed board. Performing a heat treatment for reflow after contacting the ball.
[0024]
Since the positions of the electrodes on the flexible printed circuit board are aligned with the positions of the electrodes on one of the wiring component and the mounted component, by positioning the components such as the wiring component and the mounted component on the flexible printed circuit board, each of the electrodes is adjusted. The solder ball is located between them.
[0025]
Since heat treatment for reflow is performed for each alignment, one of the wiring component and the mounted component is fixed to the flexible printed circuit board, and an intermediate product is formed. In a subsequent manufacturing process for fixing the other part of the wiring component and the mounted component, the handling of the intermediate product is facilitated.
[0026]
The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following detailed description of preferred embodiments of the invention, which proceeds with reference to the accompanying drawings.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The findings of the present invention can be easily understood by considering the following detailed description with reference to the accompanying drawings shown as examples. Subsequently, embodiments of a flexible printed circuit board and a board product of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Where possible, identical parts are given the same reference numerals.
(First Embodiment)
FIG. 1 is a drawing showing components of a substrate product. FIG. 2 is a drawing showing a substrate product. Referring to FIGS. 1 and 2, a board product 1 includes a mounting component 3, a flexible printed board 5, a wiring component 7, a plurality of first conductors 9, and a plurality of second conductors 11. Is provided. The mounted component 3 has a component mounting surface 3a and an electrode arrangement surface 3b. The electronic component 13 is mounted on the component mounting surface 3a. A plurality of electrodes 3c electrically connected to the electronic component 13 are provided on the electrode arrangement surface 3b. Examples of the mounted component 3 include a ceramic package and a ceramic substrate. The wiring component 7 has a wiring surface 7a and a plurality of electrodes 7b. The electrode 7b is provided on the wiring surface 7a. The wiring layer 7c is provided on the wiring surface 7a, and the wiring layer 7c is connected to the electrode 7b. As the wiring component 7, a printed wiring board is exemplified. The flexible printed board 5 has a first surface 5a and a second surface 5b. On the first surface 5a, a first electrode 5c is provided. On the second surface 5b, a second electrode 5d is provided.
[0028]
In the substrate product 1, the electrical connection between the electronic component 13 and the electrode 3c is realized as follows. The mounting component 3 has an electrode 15a on the component mounting surface 3a and a conductor 15b (for example, a through-hole electrode) provided in the base of the mounting component 3 for connecting the electrode 15a to the electrode 3c. I have. An electronic component 13 such as a semiconductor element is connected to the electrode 15a via a bonding wire 15c (see FIG. 2).
[0029]
FIGS. 3A and 3B are views showing a flexible printed circuit board. Referring to FIG. 3A, a first surface 5a of the flexible printed circuit board 5 is shown. Referring to FIG. 3B, a second surface 5b of the flexible printed circuit board 5 is shown. The flexible printed board 5 is for electrically connecting the mounting component 3 for mounting the electronic component 13 and the wiring component 7 having the wiring layer 7c to each other.
[0030]
The flexible printed circuit board 5 includes a base member 17, and the base member 17 has a first surface 5a and a second surface 5b. The second surface 5b is opposed to the first surface 5a. The base member 17 has flexibility and can be deformed in response to a force applied from the mounting component 3 and the wiring component 7. As a material of the base member 17, an organic material film such as a polyimide film is exemplified. The flexible printed board 5 includes a plurality of first electrodes 5c provided on the first surface 5a, and the first electrodes 5c are provided on one of the mounting component 3 and the wiring component 7. It is for being electrically connected to. In order to realize this connection, the electrode 5c is arranged in alignment with these electrodes. The flexible printed board 5 includes a plurality of second electrodes 5d provided on the second surface 5b. The second electrode 5b is to be electrically connected to an electrode provided on either one of the mounting component 3 and the wiring component 7. The flexible printed board 5 includes a plurality of through-hole conductors 5e provided in the base member 17. The through-hole conductor 5e electrically connects the first electrode 5c to the second electrode 5d. The flexible printed board 5 includes a plurality of first wiring layers 5f provided on the first surface 5a. The first wiring layers 5f respectively connect the first electrodes 5c to the through-hole conductors 5f. The second electrodes 5d are electrically connected to the through-hole conductors 5e, respectively. The first wiring layer 5f has one or a plurality of bent portions.
[0031]
Since the flexible printed circuit board 5 includes the first electrode 5c and the second electrode 5d on the pair of opposite surfaces 5a and 5b of the base member 17, the flexible printed circuit board 5 is disposed between the mounting component 3 and the wiring component 7. The mounting component 3 and the wiring component 7 can be electrically connected to each other. The base member 17 of the flexible printed board 5 can be deformed according to the stress applied from each of the mounting component 3 and the wiring component 7. Therefore, the stress applied to the joint between the mounting component 3 and the wiring component 7 is reduced.
[0032]
The wiring layer 5f is provided for electrically connecting the first electrode 5c to the second electrode 5d, and has one or a plurality of bent portions. These bent structures facilitate the deformation of the wiring layer 5f in accordance with the deformation of the base member 17.
[0033]
FIG. 4 is a drawing showing a cross section taken along line II shown in FIG. Referring to FIG. 4, the flexible printed circuit board 5 of the board product 1 is located between the mounting component 3 and the wiring component 7. The first conductor 9 connects the electrode of one of the mounted component 3 and the wiring component 7 (the electrode 3c of the mounted component 3 in the present embodiment) to the first electrode 5c of the flexible printed circuit board 5, respectively. Connected to The second conductor 11 is connected to an electrode of one of the mounted component 3 and the wiring component 7 (in this embodiment, the electrode 7b of the mounted component 7 is connected to the second electrode 5d of the flexible printed circuit board 5). In this flexible printed board 5, the first electrode 5c on the first surface 5a of the base member 17 is connected to the electrode 3c of the mounting component 3, and the second surface of the base member 17 The second electrode 5d on 5b is connected to the electrode 7b of the wiring component 7. The base member 17 of the flexible printed board 5 is deformed according to the stress applied from each of the mounting component 3 and the wiring component 7. Thus, the stress applied to the joints between the mounting component 3 and the wiring component 7 is reduced.
[0034]
As shown in FIG. 1, a plurality of electrodes 3c are arranged in an array on the electrode arrangement surface 3b of the mounted component 3. On the wiring surface 7a of the wiring component 7, a plurality of electrodes 7b are arranged in an array. As shown in FIGS. 3A and 3B, the first electrodes 5c are arranged in an array on the first surface 5a of the flexible printed circuit board 5, and are arranged on the second surface 5b. Has the second electrodes 5d arranged in an array. The arrangement of the electrodes 3c of the mounting component 3 is matched to the arrangement of the first electrodes 5c of the flexible printed board 5, and the arrangement of the electrodes 7b of the wiring component 7 is matched to the arrangement of the second electrodes 5d of the flexible printed board 5. Have been. Therefore, by aligning the mounting component 3 and the flexible printed board 5, the position of the electrode 3c on the electrode arrangement surface 3b matches the position of the first electrode 5c on the first surface 5a. Further, by aligning the wiring component 7 and the flexible printed board 5, the position of the electrode 7b on the wiring surface 7a matches the position of the second electrode 5d on the second surface 5b.
[0035]
FIG. 5 is a drawing showing a unit of an electrode of a flexible printed circuit board. In the unit 19 of the flexible printed board 5, the first wiring layer 5f can have a first wiring portion 19a, a second wiring portion 19b, and a third wiring portion 19c. The first wiring portion 19a is connected to the first electrode 5c and extends in a first direction. The second wiring portion 19b is connected to the first wiring portion 19a, and extends from the first wiring portion 19a in a second direction crossing the first direction. The third wiring portion 19c is connected to the second wiring portion 19b, and extends from the second wiring portion 19b in a third direction crossing the second direction. When the wiring layer 17f includes at least three wiring portions, the wiring layer 17f is easily deformed in accordance with the deformation of the base member 17.
[0036]
Further, the wiring layer 5f can further include a fourth wiring portion 19d, a fifth wiring portion 19e, a sixth wiring portion 19f, and a seventh wiring portion 19g. The fourth wiring portion 19d is connected to the third wiring portion 19c, and extends from the third wiring portion 19c in a fourth direction intersecting the third direction. The fifth wiring portion 19e is connected to the fourth wiring portion 19d, and extends from the fourth wiring portion 19d in a fifth direction intersecting the fourth direction. The sixth wiring portion 19f is connected to the fifth wiring portion 19e, and extends from the fifth wiring portion 19e in a sixth direction intersecting the fifth direction. The seventh wiring portion 19g is connected to the sixth wiring portion 19f, and extends from the sixth wiring portion 19f in a seventh direction intersecting the sixth direction. When the wiring layer 5f includes an additional wiring portion, the deformation of the wiring layer 5f is further facilitated in accordance with the deformation of the base member 17.
[0037]
In the present embodiment, the first, third, fifth, and seventh directions are in the direction from the first electrode 5c to the second electrode 5d (the direction of the X axis of the coordinate system shown in FIG. 5). Has been taken. The second, fourth, and sixth directions are taken in a direction substantially orthogonal to the direction from the first electrode 5c to the second electrode 5d (the direction of the Y axis of the coordinate system in FIG. 5). ing.
[0038]
The force applied to the wiring layer 5f and the base member 17 is the difference between the force applied to the first electrode 5c and the force applied to the second electrode 5d, and the direction of the force is defined by the coordinate system shown in FIG. It is almost the same as the direction of the X axis. This force causes the base member 17 of the flexible printed circuit board 5 to expand, shrink, or bend. In this modification, the area of the base member between the wiring portions extending in the X-axis and Y-axis directions of the coordinate system shown in FIG. 5 effectively acts.
[0039]
Next, the thermal deformation of each component will be exemplarily described. The material of the mounting component 3 is made of ceramics, and the base material of the wiring component 7 is made of glass epoxy. The linear expansion coefficient of the alumina-based ceramic is about 5 ppm / degree. The linear expansion coefficient of the base material of the printed circuit board is about 10 to 20 ppm / degree. Since the linear expansion coefficient of the wiring component is different from that of the mounted component, the thermal deformation of the mounted component 3 differs from that of the wiring component 7 when a temperature change occurs. This difference is reflected in the thermal stress applied to the flexible printed circuit board 5. The stress from the mounted component 3 is applied to the position of the first electrode 5c of the flexible printed circuit board 5. The stress from the wiring component 7 is applied to the position of the second electrode 5d of the flexible printed circuit board 5. Since the position of the first electrode 5c is separated from the position of the second electrode 5d by a predetermined value, the difference between the stress from the wiring component 7 and the stress from the mounting component 3 is absorbed by the deformation of the base member 17. Suitable for
[0040]
As shown in FIG. 5, an image (dashed line in FIG. 5) obtained by projecting the second electrode 5d on the first surface 5a does not overlap with the first electrode 5c. In a preferred embodiment, the preferred range D of the distance between the first electrode 5c and the second electrode 5d on the first surface is 1 Is preferably about P / sqrt (2). sqrt (X) indicates the square root of the value X, and the symbol P indicates the electrode pitch of the mounting member 3. For example, P = approximately 0.5 mm or 1.0 mm, or, for example, the value of P can take a value in these ranges.
[0041]
Further, when the base member 17 of the flexible printed board 5 is deformed, stress from one of the mounting component 3 and the wiring component 7 is less likely to be transmitted to the other. Further, as the distance between the first electrode 5c and the second electrode 5d increases to some extent, the area of the base member 17 from the first electrode 5c to the second electrode 5d becomes larger. Therefore, when a predetermined stress is applied to the base member 17, the amount of deformation of the base member 17 per unit length is reduced. Further, the base member 17 can absorb a larger stress.
[0042]
FIGS. 6A, 6B, and 6C are diagrams showing a modification of the electrode unit of the flexible printed circuit board in the present embodiment.
[0043]
Referring to FIG. 6A, the unit 21 of the flexible printed circuit board 5 can include a first wiring part 21a, a second wiring part 21b, and a third wiring part 21c. The first wiring portion 21a is connected to the first electrode 5c and extends in the first direction. The second wiring part 21b is connected to the first wiring part 21a, and extends from the first wiring part 21a in a second direction crossing the first direction. The third wiring portion 21c is connected to the second wiring portion 21b, and extends from the second wiring portion 21c in a third direction intersecting the second direction. The fourth wiring portion 21d is connected to the third wiring portion 21c, and extends from the third wiring portion 21c in a fourth direction crossing the third direction. The first to fourth wiring portions 21a to 21d are provided on the first surface 5a. The fourth wiring part 21d is connected to the through-hole electrode 5g.
[0044]
As shown in FIG. 6A, the flexible printed circuit board 5 may further include another wiring layer (shown by a broken line in FIG. 6A) provided on the second surface 5b. it can. The wiring layer is connected to the second electrode 5d. This wiring layer has one or more bent portions.
[0045]
Further, the unit 21 can further include a fifth wiring portion 21e, a sixth wiring portion 21f, a seventh wiring portion 21g, and an eighth wiring portion 21h. The fifth wiring portion 21e is connected to the through-hole electrode 5g, and extends from the through-hole electrode 5g in the fourth direction. The sixth wiring portion 21f is connected to the fifth wiring portion 21e, and extends from the fifth wiring portion 21e in a fifth direction intersecting the fourth direction. The seventh wiring portion 21g is connected to the sixth wiring portion 21f, and extends from the sixth wiring portion 21f in a sixth direction intersecting the fifth direction. The eighth wiring part 21h is connected to the seventh wiring part 21g, and extends from the seventh wiring part 21g in a seventh direction crossing the sixth direction. The fifth to eighth wiring portions 21e to 21h are provided on the second surface 5b.
[0046]
In the flexible printed circuit board 5, even if the wiring layer is provided on any of the surfaces 5 a and 5 b of the base member 17, the wiring layer is easily deformed according to the deformation of the base member 17 due to the bent structure of the wiring layer.
[0047]
In this embodiment, the first, third, fifth, and seventh directions are set in the X-axis direction of the coordinate system shown in FIG. The second, fourth, and sixth directions are taken in the direction of the Y axis of the coordinate system shown in FIG. In the unit 21, similarly to the unit 19, the deformation of the wiring layer is further facilitated in accordance with the deformation of the base member 17.
[0048]
Referring to FIG. 6B, the unit 23 has a structure similar to that of the unit 19, and includes a first wiring part 23a, a second wiring part 23b, a third wiring part 23c, and a fourth wiring part 23c. It has a wiring part 23d, a fifth wiring part 23e, a sixth wiring part 23f, and a seventh wiring part 23f. In the unit 23, a connection portion of each wiring portion is bent along a curve.
[0049]
Referring to FIG. 6C, the unit 25 has a first wiring part 25a, a second wiring part 25b, and a third wiring part 25c. The first wiring portion 25a is connected to the first electrode 5c and extends in the first direction. The second wiring portion 25b is connected to the first wiring portion 25a, and extends from the first wiring portion 25a in a second direction crossing the first direction. The third wiring portion 25c is connected to the second wiring portion 25b, and extends from the second wiring portion 25b in a third direction crossing the second direction. The third wiring portion 25c terminates at the second electrode 5d. In the unit 23, the deformation of the wiring layer 5f is facilitated in accordance with the deformation of the base member 17.
[0050]
In the present embodiment, the first and third directions are taken in a direction intersecting with the direction of the X axis of the coordinate system shown in FIG. 6C at a first angle, for example, + α (alpha) radian. ing. The second direction is taken in a direction crossing the X-axis direction of the coordinate system at a second angle, for example, -α (alpha) radian. In the unit 25, the wiring layer is easily deformed according to the deformation of the base member 17.
(Second embodiment)
FIGS. 7A to 7D are views showing steps of a method for manufacturing a substrate product according to the present embodiment. FIGS. 8A to 8C are diagrams illustrating steps of a method for manufacturing a substrate product according to the present embodiment. FIGS. 9A to 9C are diagrams illustrating steps of a method for manufacturing a substrate product according to the present embodiment. 10 (A) to 10 (C) are views showing steps of a method for manufacturing a substrate product according to the present embodiment.
[0051]
Referring to FIG. 7A, a mounting component 3 is prepared. The electronic component 13 is mounted on the component mounting surface 3a. The electrode 3c is arranged on the electrode arrangement surface 3b. A conductor 11 such as a solder ball is provided on each electrode 3c of the mounted component 3.
[0052]
Referring to FIG. 7B, a flexible printed circuit board 7 is prepared. Next, if necessary, as shown in FIG. 7C, a pretreatment is performed on the electrodes 5c and 5d of the flexible printed circuit board 7. In the pretreatment, solder is applied on the electrodes 5c and 5d of the flexible printed circuit board 7 to form solder films 31a and 31b prior to the formation of the connection conductor 9 such as a solder ball. This pretreatment is not always necessary when the surfaces of the electrodes 5c and 5d are plated with gold or the like.
[0053]
As shown in FIG. 7D, a connection conductor 9 such as a solder ball is formed on each electrode 3c of the flexible printed circuit board 5.
[0054]
Next, the flexible printed circuit board 5 and the mounted component 3 are connected via the connection conductor 11. In this step, as shown in FIG. 8A, the mounted component 3 and the flexible printed board 5 are arranged such that the first surface 5a of the flexible printed board 5 faces the electrode arrangement surface 3a of the mounted component 3. At the same time, the mounted component 3 and the flexible printed board 5 are aligned with each other. After the alignment step, one of the mounted components 3 and the flexible printed circuit board 5 is placed on the other. After this arrangement step, as shown in FIG. 8B, the connection member 11 such as a solder ball is sandwiched between the electrode 3c and the electrode 5c.
[0055]
After the arrangement step, a heat treatment step of applying heat 33 for reflow after bringing the connection member 11 such as a first solder ball into contact with the mounted component 3 and the flexible printed board 5 is performed. The connection member 11 is joined to the electrode 5c by the heat treatment. As an example of the conditions of the heat treatment process, the temperature is about 220 degrees Celsius and the time is about 5 to 10 seconds. By this heat treatment, the electrode 5c of the flexible printed board 5 is electrically connected to the electrode 3c via the connection conductor 11, as shown in FIG. Further, the flexible printed circuit board 5 and the mounting component 3 are fixed to each other by the connecting member 11.
[0056]
Referring to FIG. 9A, a wiring member 7 is prepared. The wiring component 7 includes a wiring surface 7a and a plurality of electrodes 7b provided on the wiring surface 7a. On a predetermined electrode 7b of the wiring component 7, a solder film is formed. First, a mask 35 is placed on the wiring component 7 as shown in FIG. When solder is applied on the wiring member 7, a solder film 37 is formed at the opening of the mask 35. The electrode 7b is located below the solder film 37. As shown in FIG. 9C, when the mask 35 is removed from the wiring component 7, a solder film 37 is formed on the electrode 7b.
[0057]
Thereafter, the flexible printed circuit board 5 and the wiring component 7 are connected via the connection conductor 9. In this step, as shown in FIG. 10A, the wiring component 7 and the flexible printed board 5 are arranged so that the second surface 5b of the flexible printed board 5 faces the wiring surface 7a of the wiring component 7. Then, the wiring component 7 and the flexible printed board 5 are aligned with each other. After the alignment step, the other is placed on one of the wiring component 7 and the flexible printed circuit board 5. After this arrangement step, as shown in FIG. 10B, the connection member 9 such as a solder ball is sandwiched between the electrode 7b and the electrode 5d via the solder film 37.
[0058]
After the arrangement step, a heat treatment step of applying heat 35 for reflow after bringing the connection member 9 such as a second solder ball into contact with the mounted component 3 and the flexible printed board 5 is performed. The connection member 9 is joined to the electrode 7b by the heat treatment. As an example of the conditions of the heat treatment step, the temperature is about 220 degrees Celsius, and the time is about 5 to 10 seconds. By this heat treatment, as shown in FIG. 10C, the electrode 5d of the flexible printed board 5 is electrically connected to the electrode 3d via the connection conductor 9. Further, the flexible printed board 5 and the wiring component 7 are fixed to each other by the connecting member 9.
[0059]
Through the above-described series of steps, a method for connecting the mounted component 3 to the wiring component 7 via the flexible printed board 5 and manufacturing a board product is provided.
[0060]
As described above, in a flexible printed circuit board having electrodes on both surfaces and easily deformable in shape, the electrodes provided on each surface are connected by elastic wires. Even when different stresses are applied to each surface of the flexible printed circuit board, this difference in stress is reduced by the flexible printed circuit board. Therefore, the mounting reliability of the board product can be improved as compared with the case where the wiring component and the mounted component are directly connected.
[0061]
While the principles of the invention have been illustrated and described in preferred embodiments, it will be recognized by those skilled in the art that the invention can be modified in arrangement and detail without departing from such principles. The present invention is not limited to the specific configuration disclosed in the present embodiment. We therefore claim all modifications and changes coming from the spirit and scope of the claims.
[0062]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, there is provided a substrate product having low thermal stress, and a flexible printed board for the substrate product is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a drawing showing components of a board product.
FIG. 2 is a drawing showing a substrate product.
FIGS. 3A and 3B are views showing a flexible printed circuit board.
FIG. 4 is a drawing showing a cross section taken along line II shown in FIG. 2;
FIG. 5 is a drawing showing an electrode unit of a flexible printed circuit board.
FIGS. 6A, 6B, and 6C are views showing a modification of the electrode unit of the flexible printed circuit board according to the present embodiment.
FIGS. 7A to 7D are views showing steps of a method for manufacturing a substrate product according to the present embodiment.
FIGS. 8A to 8C are views showing steps of a method for manufacturing a substrate product according to the present embodiment.
FIGS. 9A to 9C are views showing steps of a method for manufacturing a substrate product according to the present embodiment.
FIGS. 10A to 10C are diagrams showing steps of a method for manufacturing a substrate product according to the present embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board product, 3 ... Mounting component, 3a ... Component mounting surface, 3b ... Electrode arrangement surface, 5 ... Wiring component, 5a ... 1st surface, 5b ... 2nd surface, 5c ... 1st electrode, 5d ... second electrode, 5e ... through-hole conductor, 5f ... wiring layer, 7 ... flexible printed board, 7a ... wiring surface, 7b ... electrode, 7c ... wiring layer, 9 ... first conductor, 11 ... second , Electronic components, 15a, electrodes, 15b, conductors, 15c, bonding wires, 17, base members, 19, 21, 23, 25, units, 19a to 19g, wiring portions, 21a to 21g, wiring Section, 23a to 23g ... wiring section, 25a to 25c ... wiring section

Claims (9)

電子部品を搭載するための搭載部品を配線層を有する配線部品に搭載するためのフレキシブルプリント基板であって、
第１の面及び第２の面を有するベース部材を備え、前記第２の面は前記第１の面に対向されており、
前記第１の面上に設けられた複数の第１の電極を備え、前記第１の電極は、前記搭載部品及び前記配線部品のいずれか一方の部品に設けられた電極に電気的に接続されるためのものであり、
前記第２の面上に設けられた複数の第２の電極を備え、前記第２の電極は、前記搭載部品及び前記配線部品のいずれか他方の部品に設けられた電極に電気的に接続されるためのものであり、
前記ベース部材内に設けられ前記第１の電極を前記第２の電極にそれぞれ電気的に接続するための複数のスルーホール導電体を備え、
前記第１の面上に設けられ前記第１の電極を前記スルーホール導電体にそれぞれ接続する複数の第１の配線層を備え、
前記第２の電極は、前記スルーホール導電体にそれぞれ電気的に接続されており、
前記第１の配線層は一又は複数の屈曲部を有する、フレキシブルプリント基板。A flexible printed circuit board for mounting a mounting component for mounting an electronic component on a wiring component having a wiring layer,
A base member having a first surface and a second surface, wherein the second surface is opposed to the first surface;
A plurality of first electrodes provided on the first surface, wherein the first electrode is electrically connected to an electrode provided on one of the mounting component and the wiring component. For
A plurality of second electrodes provided on the second surface, wherein the second electrode is electrically connected to an electrode provided on any one of the mounting component and the wiring component. For
A plurality of through-hole conductors provided in the base member for electrically connecting the first electrode to the second electrode, respectively;
A plurality of first wiring layers provided on the first surface and connecting the first electrodes to the through-hole conductors, respectively;
The second electrode is electrically connected to the through-hole conductor, respectively.
The flexible printed circuit board, wherein the first wiring layer has one or a plurality of bent portions. 前記第１の配線層の各々は、前記第１の電極に接続されており第１の方向に伸びる第１の配線部と、前記第１の方向に交差する第２の方向に伸びる第２の配線部と、前記第２の方向に交差する第３の方向に伸びる第３の配線部とを有する、請求項１に記載のフレキシブルプリント基板。Each of the first wiring layers is connected to the first electrode and extends in a first direction, and a second wiring portion extends in a second direction intersecting the first direction. The flexible printed circuit board according to claim 1, further comprising: a wiring portion; and a third wiring portion extending in a third direction intersecting the second direction. 前記第２の面上に設けられ前記第２の電極を前記導電体にそれぞれ接続する複数の第２の配線層を更に備え、
前記第２の配線層は一又は複数の屈曲部を有する、請求項１又は請求項２に記載のフレキシブルプリント基板。A plurality of second wiring layers provided on the second surface and connecting the second electrode to the conductor, respectively;
The flexible printed circuit board according to claim 1, wherein the second wiring layer has one or a plurality of bent portions. 前記第２の配線層の各々は、前記第２の電極に接続されており第４の方向に伸びる第４の配線部と、前記第４の方向に交差する第５の方向に伸びる第５の配線部と、前記第５の方向に交差する第６の方向に伸びる第６の配線部とを有する、請求項３に記載のフレキシブルプリント基板。Each of the second wiring layers is connected to the second electrode and extends in a fourth direction, and a fifth wiring section extends in a fifth direction intersecting the fourth direction. The flexible printed circuit board according to claim 3, further comprising: a wiring portion; and a sixth wiring portion extending in a sixth direction intersecting with the fifth direction. 前記第１の電極の各々は、前記第２の電極のうちの対応する電極の位置から離れている、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のフレキシブルプリント基板。The flexible printed circuit board according to claim 1, wherein each of the first electrodes is apart from a position of a corresponding one of the second electrodes. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載のフレキシブルプリント基板と、
電子部品を搭載する部品搭載面と、前記電子部品に電気的に接続された複数の電極と、前記電極が配置された電極配置面とを有する搭載部品と、
配線面と、該配線面上に設けられた複数の電極とを有する配線部品と、
前記フレキシブルプリント基板の前記第１の電極と前記搭載部品及び前記配線部品のうち一方の部品の前記電極とにそれぞれ接続された複数の第１の導電体と、
前記フレキシブルプリント基板の前記第２の電極と前記搭載部品及び前記配線部品のうち他方の部品の前記電極とにそれぞれ接続された複数の第２の導電体とを備える基板生産物。A flexible printed circuit board according to any one of claims 1 to 5,
A component mounting surface for mounting an electronic component, a plurality of electrodes electrically connected to the electronic component, and a mounting component having an electrode arrangement surface on which the electrode is arranged,
A wiring component having a wiring surface and a plurality of electrodes provided on the wiring surface;
A plurality of first conductors respectively connected to the first electrode of the flexible printed circuit board and the electrode of one of the mounting component and the wiring component;
A board product comprising: a plurality of second conductors respectively connected to the second electrode of the flexible printed board and the electrode of the other of the mounting component and the wiring component. 前記第１及び第２の導電体は半田から構成される、請求項６に記載の基板生産物。7. The substrate product according to claim 6, wherein said first and second conductors are comprised of solder. 前記搭載部品は、セラミック基板及びセラミックパッケージのいずれかを含む、請求項６または請求項７に記載の基板生産物。The substrate product according to claim 6, wherein the mounting component includes one of a ceramic substrate and a ceramic package. 前記配線部品は、プリント回路基板を含む、請求項６〜請求項８のいずれかに記載の基板生産物。The board product according to any one of claims 6 to 8, wherein the wiring component includes a printed circuit board.
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