JP2005085807A - 配線基板およびその製造方法、電気光学装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ランドと引き出し配線との接続部における断線のない配線基板を提供する。
【解決手段】 本発明の配線基板は、ランドと引き出し配線との接続部は絶縁膜で被覆されるが、ランドの配列方向と直交する方向側の各ランドの周縁端部は絶縁膜で被覆されず、かつこのランド周縁端部と絶縁膜との間には間隙が配される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、配線基板およびその製造方法、それを用いた電気光学装置および電子機器に関するものである。

従来、基板表面に種々の電子部品を実装する基板として種々のものが提案されているが、その汎用性において、プリント配線基板が多く用いられている。プリント配線基板上には、実装すべき電子部品との接続部となるランドと、このランドに接続された引き出し配線とが、金属箔によって形成されており、この各引き出し配線は絶縁膜で被覆されている。

しかしながら、ＬＳＩパッケージの小型化に対応して、基板本体として可撓性を有するフレキシブル基板を用いる際には、ランドと引き出し配線との接続部分において、応力の集中が起こりやすく、引き出し配線の断線が生じるという問題があった。このような問題点を解決する手段として、実装すべき電子部品に対して十分に大きなランドを設けると共に、このランドの全周縁と引き出し配線とを覆うように絶縁膜を設ける構成（例えば特許文献１参照。）や、ランドの周縁に半田付け部を形成し、この半田付け部とランドとをブリッジで接続した構成等が開示されている。（例えば特許文献２参照。）
特開平２−７１５８５号公報 特開２０００−１３８４４６号公報

上記特許文献１に開示された構成は、図９に示したように、配線パターン１００に接続された金属パッド１１１の全周縁を絶縁膜１１２で被覆してランド１１３としているので、ランド１１３と引き出し配線１００との接続部の断線を防止することができるものの、絶縁膜１１２の開口形状が直接ランド１１３の形状となる構成であるので、絶縁膜１１２形成時の位置精度がランド１１３の位置精度として直接、反映されてしまうという問題点があった。このランド１１３の位置ずれを解消しないままで、電子部品１１４の半田付けを行うと、絶縁膜１１２は半田濡れ性が悪いので、位置ずれによって絶縁膜１１２上に置かれた半田が電子部品１１４の長手方向の側壁に沿って（図中矢印の方向に）流れ出し、その位置で半田が球状の残留物１１５となってしまうという問題があった。さらに、上記構成によると、金属パッド１１１をランド１１３に対して大きく設定する必要があるので、配線の集積化に限界が生じるという問題点もあった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、本発明の配線基板は、ランドと引き出し配線との接続部の強度が高く、かつ、実装すべき電子部品の長手方向の側壁周辺に球状の半田残留物が発生しない配線基板を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の配線基板は、２端子型電子部品を実装するための一対のランドを備えた配線基板であって、前記一対のランドの各々に接続された引き出し配線を有し、前記一対のランドと前記引き出し配線との接続部および基板上面は絶縁膜で被覆され、前記一対のランドの配列方向と交差する方向の少なくとも一方のランドの周縁端部と前記絶縁膜との間には間隙が配されていることを特徴とする。

本発明の配線基板においては、ランドと引き出し配線との接続部は絶縁膜で被覆されているので、その部位の機械的強度が高くなる。よって、その部位での断線の発生を低減することができる。また、一対のランドが並ぶ方向と交差する方向の少なくとも一方のランドの周縁端部は絶縁膜で被覆されていないうえに、この位置に間隙を配したので、この間隙が絶縁膜形成時の位置ずれを考慮した際のにげ代となる。絶縁膜の位置ずれが上記間隙の幅以内であれば、引き出し配線が接続されている接続部以外には絶縁膜がかかることが無くなるので、この絶縁膜上に半田が載ることがなくなる。よって、電子部品の長手方向の側壁に沿って半田が流れ出ることもないので、半田残留物の発生をなくすことができる。

本発明の配線基板は、前記一対のランドの配列方向と交差する方向の少なくとも一方のランドの周縁端部と前記絶縁膜との間に配された間隙の幅が０．１ｍｍ以上、０．３ｍｍ未満であることが好ましい。少なくともこの大きさの間隙を設けることにより、絶縁膜形成時の位置ずれを効果的に緩衝し得るためである。

また、本発明の配線基板は、基板本体が可撓性を有するフレキシブル基板であることが好ましい。このような構成によれば、配線基板を撓ませることができるので、配線基板を設置する際の自由度が大きくなる。

また、上記の目的を達成するために、本発明の配線基板の製造方法は、基板上に、２端子型電子部品を実装するための一対のランドと、この一対のランドの各々に接続された引き出し配線とを形成する配線工程と、前記一対のランドと引き出し配線との接続部および基板上面を絶縁膜で被覆する被覆工程とを有し、前記被覆工程において、前記一対のランドの配列方向と直交する方向の少なくとも一方のランドの周縁端部と前記絶縁膜との間に間隙を配することを特徴とする。

本発明の配線基板の製造方法においては、その被覆工程で、ランドと引き出し配線との接続部は絶縁膜で被覆するので、接続部における断線を有効に防止することができる。さらに被覆工程において、一対のランドが並ぶ方向と交差する方向の少なくとも一方のランドの周縁端部は絶縁膜で被覆せずに開口させ、ランド周縁端部と絶縁膜との間に間隙を配するようにしたので、この間隙が絶縁膜および半田塗布時の位置ずれを考慮した際のにげ代となる。これにより絶縁膜の位置ずれが発生した場合にも、ランド上に絶縁膜がかかることが無くなる。よって、電子部品の長手方向の側壁に沿って半田が流れ出ることもないので、半田残留物の発生をなくすことができる。

本発明の電気光学装置は、本発明の配線基板を備えたことを特徴とするものである。これにより、配線の断線や半田残留物のない信頼性の高い電気光学装置を提供することができる。

本発明の電子機器は、本発明の電気光学装置を備えたことを特徴とするものである。これにより、表示品位が高く、かつ信頼性に優れた表示部を有する電子機器を実現することができる。

すなわち、本発明の配線基板においては、ランドと引き出し配線との接続部は絶縁膜で被覆されているので、その部位の機械的強度が高く、断線の発生を低減することができる。
また、一対のランドが並ぶ方向と直交する側の少なくとも一方のランドの周縁端部は絶縁膜で被覆されておらず、この位置に間隙を配したので、これが絶縁膜の位置ずれの逃げ代となり、電子部品実装時の半田残留物の発生をなくすことができる。よって、高い信頼性を有する配線基板とすることができる。特に、ランドと絶縁膜との間に配した間隙の幅を０．１ｍｍ以上とすることにより、より有効に半田残留物の発生を防止することができる。
また、本発明の配線基板によれば、実装すべき電子部品に較べて、ランドの面積を大きく設定する必要がないので、配線密度を高くすることができる。
さらに、基板本体を可撓性を有するフレキシブル基板とすることにより、用途の拡大を図ることができる。
本発明の配線基板を備えた電気光学装置、さらにはこの電気光学装置を表示装置として備えた電子機器は、いずれも信頼性に優れたものとなる。

以下、本発明の一実施の形態を図１ないし図３を参照して説明する。
図１は、本実施の形態の配線基板の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ´線に沿う断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ´線に沿う断面図である。なお、各図面においては、各層や各部分を図面上で視認可能な程度の大きさとするために、各層や各部分ごとに平面寸法や膜厚等の縮尺を適宜異ならせてある。

図１に示すように、本実施の形態の配線基板１は、基板本体２の上面に、電子部品実装用の一対のランド３，３と、それらに接続された引き出し配線４，４とが、銅箔等の金属膜によってパターニングされてなるものである。図１中、ランド３，３と引き出し配線４，４とは、共に左下がりの斜線で示されている。よって、本実施の形態においては、ランド３，３と引き出し配線４，４とは金属膜で一体に形成されたものとするが、ランド３，３と引き出し配線４，４が別体で形成され、電気的に接続されたものであってもよい。この引き出し配線４、４と一対のランド３，３の一部は、絶縁膜５で被覆されており、絶縁膜５にはスルーホール６，６が形成されている。スルーホール６は、ランド３の表面を露出させるべく絶縁膜５に形成された開口部である。図１中、絶縁膜５は右下がりの斜線で示されている。本実施の形態の配線基板１は、図１中、破線にて示された２端子型電子部品７を表面実装するものであり、電子部品７の各端子はそれぞれランド３，３に半田９で接続されている。

絶縁膜５は、配線基板１を保護するとともに配線間を絶縁する目的で基板本体２の上面に形成されるものであり、この絶縁膜５とスルーホール６とは、共に以下の条件を満たすように形成されている。すなわち、（１）ランド３と引き出し配線４との接続部は絶縁膜５によって被覆されていること、（２）一対のランド３，３の配列方向（図１中のＢ−Ｂ´方向で２端子型電子部品７の長手方向と一致する。）と直交する方向（図１中のＡ−Ａ´方向）の各ランドの周縁端部３ａ、３ｂは、共に絶縁膜５で被覆されていないこと、（３）上記ランド周縁端部３ａ、３ｂと、それらに対峙する絶縁膜５との間には、それぞれ間隙８ａ、８ｂが配されること、の条件である。ここで言う間隙８ａ，８ｂとは、スルーホール６の形成領域の内、ランド周縁端部３ａ、３ｂとスルーホール６の縁との間の隙間のことである。

このような構成にすると、ランド３と引き出し配線４との接続部は絶縁膜５によって被覆されているので、その機械的強度が向上する。よって、この部分における応力の集中を避けることができ、断線を防止することができる。また、ランド３，３の配列方向に直交する方向のランドの周縁端部３ａ、３ｂを絶縁膜５で被覆せず、かつ、その位置の絶縁膜５との間に間隙８ａ、８ｂを配することによって、電子部品７の長手方向の側壁に沿って半田が溢れることがなくなるので、その部位での半田残留物の発生がなくなる。さらに、絶縁膜５とランド３との間の間隙８ａ、８ｂは、絶縁膜５形成時の位置ずれの逃げ代となるので、位置ずれが発生した場合にも、半田が絶縁膜５上に乗ることがなくなる。よって、半田濡れ性の悪い絶縁膜５上で電子部品７の側壁に沿って半田が流れることがないので、電子部品７を実装する際の半田残留物の発生を防止することができる。

間隙８ａ、８ｂの幅は特に限定されるものではないが、この間隙が絶縁膜５形成時の位置ずれの逃げ代として作用することを考慮すると、０．１ｍｍ以上、０．３ｍｍ未満であることが好ましい。これよりも小さいと、絶縁膜の位置ずれの幅の方が大きくなるためである。また、この間隙が０．３ｍｍを超えると、絶縁膜によって被覆されない部分が広くなりすぎて、配線基板の保護と絶縁とを十分に行えなくなるためである。

基板本体２の材質は特に限定されるものではないが、可撓性を有するフレキシブル基板であることが好ましい。基板本体２に可撓性をもたせることによって、限られた空間内に配線基板を収めることが可能となる。

このような配線基板１は、基板本体２上にランド３と引き出し配線４とを形成する配線工程と、ランド３の一部と引き出し配線４とを被覆する絶縁膜５を形成する被覆工程とによって製造することができる。配線工程では、たとえば銅などの金属箔をエッチングすることで所望形状のランド３と引き出し配線４とを基板本体２上に配設することができる。被覆工程で形成される絶縁膜５は、絶縁性の高分子膜からなり、一般的には種々のレジスト材料によって形成することができるが、これは半田の濡れ性が悪いので、電子部品７の実装の際には、絶縁膜５上に半田が乗らない様にして半田付けを行うことが好ましい。よって、各ランド３，３の配列方向側、すなわち図１中におけるＡ−Ａ´方向と直交する側の各ランド３の周縁端部３ａ、３ｂは、絶縁膜５で被覆せずに開口させてスルーホール６とする。その一方で、ランド３と引き出し配線４との接続部は絶縁膜５で被覆して、その部位の機械的強度を高める。この際、２端子型電子部品７の実装に必要な領域としてのランド面積に比して過剰分の面積を有するスルーホール６、６をランド３、３上にそれぞれ形成する。これにより、一対のランド３、３の配列方向と直交する側の各ランドの周縁端部３ａ、３ｂと、これに隣接する絶縁膜５との間に、間隙８ａ、８ｂが配されることとなる。このような間隙８ａ、８ｂを設けると、これが絶縁膜５の位置ずれのにげ代となり、絶縁膜５がランド３に被ることがなくなる。よって、半田が電子部品７の長手方向（図中のＢ−Ｂ´方向）の側壁に沿って流れることがないので、その位置での半田残留物の発生を防止することができる。さらに、この製造方法によれば、被覆工程で発生する誤差によって、配線基板の位置精度が低下するのを防止することもできる。また本方法によれば、配線基板の通常の製造工程を大きく変更させることなく、信頼性の高い配線基板を提供することができる。

図４は、本発明の第２の実施態様を示したものであって、図１に示した第１の実施態様と異なるところは、一対のランド３，３が互いに向き合う内側方向に引き出し配線４，４を屈曲させて接続し、この引き出し配線４が接続されていない３辺３ａ、３ｂ、３ｃを包囲するように間隙８を配したところである。このようにランド３の３辺の周囲に間隙８を設けると、間隙８が設けられたいずれの方向に位置ずれが発生しても、この間隙８が有効な逃げ代として作用し、半田残留物の発生をより効果的に防止することができる。

図５は、本発明の第３の実施態様を示したものであって、第１の実施態様と異なるところは、一対のランド３、３への引き出し配線４，４の接続位置と、間隙８の形状とである。この実施の態様において、引き出し配線４，４は、ランド３，３の配列方向に沿って一方向側に揃えて接続されており、集積度を上げる目的で、それぞれの引き出し配線４，４を屈曲させている。間隙８は、上記第２の実施態様と同様に、ランド３の引き出し配線４が接続されていない３辺を包囲するように設けられており、このような構成とすることにより、上記第２の実施の態様と同様の効果を得ることができる。

上記実施態様においては、いずれもランドおよびスルーホールの形状が矩形であるが、本発明の配線基板はこれらに限定されるものではなく、円形や多角形であってもよい。図６は、ランド３，３が五角形である態様を示したものである。さらに、この実施の態様が図１に示したものと異なるところは、各ランド３，３にそれぞれのスルーホールを設けずに、一対のランド３，３に対して１つのスルーホール６を設けたところである。ランド３，３を多角形として、その頂点が互いに向かい合うようにし、さらにランド間に絶縁膜５を設けない構成とすると、半田加熱時に、半田が電子部品７の端子部へ向けて流れ易くなるので、半田残留物の発生を防止する上でより効果的となる。また、スルーホール６を大きくとることができ、絶縁膜５を形成する際の位置ずれの逃げ代も大きくできるうえに、より単純なパターンで同等の効果を得られるという利点もある。

本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。特に、ランドおよびスルーホールの形状のほか、引き出し配線のランドへの接続位置とその形状については、種々の変更が可能である。また、上記実施の形態では、一対のランドの配列方向と直交する方向の各ランドの両側に、絶縁膜で被覆しない間隙を配した例を示したが、少なくとも一方に間隙を配しただけでも従来に比べれば半田残留物の発生確率が低減できる。

図７は、本発明の配線基板を利用した液晶表示装置を示したものである。液晶表示基板１３０４は、２枚の透明基板１３０４ａ、１３０４ｂの一方に、金属導電膜が形成されたポリイミドテープ１３２２にＩＣチップ１３２４と抵抗１３２５とを実装したＴＰＣ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋｇｅ）１３２０としての配線基板を接続して、液晶表示装置としたものである。

図８は、本発明の電子機器の一例である携帯電話の一例を示した斜視図である。図８において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は図７の液晶表示装置を用いた液晶表示部を示している。
さらに本発明の配線基板は、上記液晶表示装置以外の種々の電気光学装置、たとえばエレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ等に適用することも可能である。

本発明の第１の実施の形態の配線基板の平面図である。 図１のＡ−Ａ´線に沿う断面図である。 図１のＢ−Ｂ´線に沿う断面図である。 本発明の第２の実施の形態の配線基板の平面図である。 本発明の第３の実施の形態の配線基板の平面図である。 本発明の第４の実施の形態の配線基板の平面図である。 本発明の配線基板を用いた電気光学装置の一例を示す斜視図である。 本発明の配線基板を用いた電子機器の一例を示す斜視図である。 従来の配線基板の一例を示す平面図である。

符号の説明

１…配線基板、２…基板本体、３…ランド、４…引き出し配線、５…絶縁膜、７…２端子型電子部品、８…間隙

Claims (6)

1. ２端子型電子部品を実装するための一対のランドを備えた配線基板であって、
   前記一対のランドの各々に接続された引き出し配線を有し、前記一対のランドと前記引き出し配線との接続部および基板上面が絶縁膜で被覆され、前記一対のランドの配列方向と交差する方向の少なくとも一方のランドの周縁端部と前記絶縁膜との間には間隙が配されていることを特徴とする配線基板。
2. 前記一対のランドの配列方向と交差する方向の少なくとも一方のランドの周縁端部と前記絶縁膜との間に配された間隙の幅が０．１ｍｍ以上、０．３ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
3. 前記基板本体が可撓性を有するフレキシブル基板であることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
4. 基板上に、２端子型電子部品を実装するための一対のランドと、この一対のランドの各々に接続された引き出し配線とを形成する配線工程と、前記一対のランドと引き出し配線との接続部および基板上面を絶縁膜で被覆する被覆工程とを有し、
   前記被覆工程において、前記一対のランドの配列方向と直交する方向の少なくとも一方のランドの周縁端部と前記絶縁膜との間に間隙を配することを特徴とする配線基板の製造方法。
5. 請求項１ないし請求項３記載のいずれか一項に記載の配線基板を備えたことを特徴とする電気光学装置。
6. 請求項５記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
   
   

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