JP2005236110A

JP2005236110A - 接続方法及び接続構造

Info

Publication number: JP2005236110A
Application number: JP2004044631A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Miyazaki; 淳志宮崎
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2005-09-02

Abstract

【課題】導通不良や破損などの不具合を起こすことなく、確実に接続して良好な導通状態を確保する。
【解決手段】ＦＰＣ基板１３の接続端における配線電極２１に、複数のバンプ４１を形成する。ＴＦＴ基板１４の接続端に、電極パッド３３内におけるバンプ４１に対応する位置に、複数の貫通孔４２を形成する。ＦＰＣ基板１３の接続端とＴＦＴ基板１４の接続端とを対向させて、バンプ４１を貫通孔４２に挿通させ、バンプ４１の頭部を電極パッド３３の上方へ突出させる。バンプ４１の頭部にレーザを照射して溶融固化させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、各種の基体同士を電気的に接続する際に用いて好適な接続方法及び接続構造に関する。

近年、プラスチックカードに、チップやディスプレイなどの各種のデバイスを搭載したＩＣカードが開発されている（例えば、特許文献１参照）。このようなＩＣカードにおいて、前記の各デバイス同士は、フレキシブルプリント配線板によって導通接続されている。
フレキシブルプリント配線板と前記デバイスとを接続する場合、例えば図９に示すように、プラスチックフィルム基板１上に接着剤によって転写したデバイスの電極パッド部２に、異方性導電膜３を介してフレキシブル基板４の電極パッド５を重ね、加熱圧着ツール６によって加熱圧着していた。
特開２００３−２７１９１１号公報

ところで、デバイスをプラスチック基板１に転写するための接着層７は、微小な厚みのばらつきや凹凸を有する場合がある。そして、このように接着層７に厚みのばらつきや凹凸があると、加熱圧着の際に、未加圧部分が生じて導通不良が生じるおそれがあった。また、この未加圧部分をなくすべく、加圧力を高めると、接着層７や異方性導電膜３の変形、さらには電極パッド部２、５の破損を生じさせてしまうおそれがあった。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、導通不良や破損などの不具合を起こすことなく、確実に接続して良好な導通状態を確保することが可能な接続方法及び接続構造を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明の接続方法は、第１の基体と第２の基体とを電気的に接続する接続方法において、前記第１の基体の導電部上にバンプを形成する工程と、前記第２の基体の導電部に貫通孔を形成する工程と、前記第１の基体と第２の基体とを対向させて前記バンプを前記貫通孔内に通し、前記バンプの頭部を突出させる工程と、前記バンプの頭部を溶融固化させる工程とを有することを特徴とする。

この接続方法によれば、貫通孔へ挿通させたバンプの頭部を溶融固化させることにより、各基体の導電部を電気的に接続するので、加圧による導通不良や破損などの不具合を起こすことなく、確実に接続して良好な導通状態を確保することができる。

なお、前記第１の基体または前記第２の基体の少なくとも一方が、デバイスを備えた基体であっても良い。
このようにすれば、デバイスを高信頼性にて接続することができる。

また、前記バンプの頭部を溶融固化することにより、前記バンプの頭部を前記貫通孔よりも大径とすることが好ましい。
このようにすれば、貫通孔へバンプを確実に係合させて導通状態の信頼性をさらに高めることができる。

さらに、前記バンプの頭部にレーザを照射して溶融固化させることが好ましい。
このようにすれば、バンプの頭部をピンポイントにて確実に照射して溶融固化させることができる。

また、前記第１の基体または前記第２の基体の少なくとも一方がフレキシブル基板であっても良い。
このようにすれば、柔軟なフレキシブル基板においても確実な接続を行うことができる。

また、本発明の接続構造は、第１の基体と第２の基体とが電気的に接続されてなる接続構造であって、前記第１の基体の導電部上にバンプが形成され、前記第２の基体の導電部に貫通孔が形成され、前記第２の基体の貫通孔に前記第１の基体のバンプが挿通され、前記バンプの頭部が溶融固化されていることを特徴とする。

この接続構造によれば、貫通孔へ挿通されたバンプの頭部が溶融固化されて各基体の導電部が電気的に接続された構造であるので、基体同士が確実に接続されて良好な導通状態が確保される。

また、前記第１の基体または前記第２の基体の少なくとも一方が、デバイスを備えた基体であっても良い。この構造では、デバイスの接続の信頼性を高めることができる。

さらに、前記バンプの頭部が前記貫通孔よりも大径にされていることが好ましい。この構造では、貫通孔へバンプが確実に係合されているので、導通状態の信頼性をさらに高めることができる。

また、前記第１の基体または前記第２の基体の少なくとも一方がフレキシブル基板であることが望ましい。この構造では、柔軟なフレキシブル基板においても確実に接続された構造とすることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１はＩＣカードの構造を示す概略構成図、図２はＦＰＣ基板とＴＦＴ基板との接続箇所の側断面図である。
図１に示すように、ＩＣカード１１は、ＩＣチップ１２及び表示デバイス１３を備えており、フレキシブルプリント配線板からなるＦＰＣ基板１３によってＩＣチップ１２からの配線１２ａと表示デバイスを備えたＴＦＴ基板１４とが導通されている。

図２に示すように、ＦＰＣ基板１３は、配線電極２１をカバーフィルム２２で挟んだ構造とされており、その接続端では、配線電極２１の上面が露出され、この露出部分が導通部とされている。
また、ＴＦＴ基板１４は、プラスチックフィルム基板３１を有し、このプラスチック基板３１上に図示しない表示デバイスが転写されて設けられている。また、このＴＦＴ基板１４の接続端には、接着層３２を介して導通部となる電極パッド３３が接着固定されている。

ＦＰＣ基板１３の導通部となる配線電極２１には、複数のバンプ４１が形成されており、これらバンプ４１は、ＴＦＴ基板１４の接続端に形成された貫通孔４２に挿通されている。また、このバンプ４１は、その上端部分、すなわち頭部が貫通孔４２よりも大径とされており、これによって頭部が貫通孔４２の開口縁部に係合させられている。このような構成のもとにバンプ４１は、ＴＦＴ基板１４の電極パッド３３に良好に導通せしめられている。

次に、このＦＰＣ基板１３とＴＦＴ基板１４との接続方法について説明する。
図３はＦＰＣ基板の接続端部の側断面図、図４はＦＰＣ基板の接続端部の平面図、図５はＴＦＴ基板の接続端部の側断面図、図６はＴＦＴ基板の接続端部の平面図、図７及び図８はＦＰＣ基板とＴＦＴ基板との接続箇所の側断面図である。
まず、図３及び図４に示すように、ＦＰＣ基板１３の接続端において、上面が露出された配線電極２１に、公知の手法によってスズ・銀等の鉛フリーはんだからなる複数のバンプ４１を形成する。

また、図５及び図６に示すように、ＴＦＴ基板１４の接続端には、電極パッド３３内におけるバンプ４１に対応する位置に、複数の貫通孔４２を形成する。ここで、この貫通孔４２については、例えばレーザを照射することで形成するのが好ましい。このようにレーザ照射によって形成すれば、微細な貫通孔４２を高精度に形成することができ、しかも、周囲への熱の影響を最小限に抑えることができる。

次に、ＦＰＣ基板１３の接続端とＴＦＴ基板１４の接続端とを対向させ、その状態からバンプ４１を貫通孔４２に挿通させて、図７に示すようにバンプ４１の頭部を電極パッド３３の上方へ突出させる。
その後、図８に示すように、電極パッド３３の上方へ突出したバンプ４１の頭部にレーザを照射して溶融固化させる。これにより、バンプ４１の上端部分を貫通孔４２よりも大径にし、貫通孔４２の開口縁部に係合させることにより、バンプ４１をＴＦＴ基板１４の電極パッド３３に機械的に係合・接続させるともに、電気的な導通を行う。なお、バンプ４１の頭部については、例えばこれをはんだごてによって溶融固化し、大径化してもよい。

以上、説明したように、前記実施形態に係る接続方法及び接続構造によれば、貫通孔４２へ挿通させたバンプ４１の頭部を溶融固化させることによりＦＰＣ基板１３とＴＦＴ基板１４とを電気的に接続するので、加圧による導通不良や破損などの不具合を起こすことなく、確実に接続して良好な導通状態を確保することができる。
これにより、ＩＣカードなどにおいて、表示デバイスを高信頼性にて電気的に接続して搭載することができる。

また、バンプ４１の頭部を溶融固化することにより、バンプ４１の頭部を貫通孔４２よりも大径とするので、貫通孔４２へバンプ４１を確実に係合させて導通状態の信頼性を高めることができる。
さらに、バンプ４１の頭部にレーザを照射して溶融固化させるので、バンプ４１の頭部をピンポイントにて確実に溶融固化させることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変更が可能である。例えば、前記実施形態では図１に示したＦＰＣ基板１３とＴＦＴ基板１４との間の接続について、本発明の接続方法及び接続構造を適用したが、ＩＣチップ１２と配線１２ａとの間の接続や、配線１２ａとＦＰＣ基板１３との間の接続について、本発明の接続方法及び接続構造を適用してもよい。また、図２に示したＦＰＣ基板１３とＴＦＴ基板１４との間の接続について、ＦＰＣ基板１３の導通部とＴＦＴ基板１４の導通部を向い合わせて組み合わせ、ＴＦＴ基板１４の裏側で溶融固化させてもよい。

ＩＣカードの構造を示す概略構成図である。ＦＰＣ基板とＴＦＴ基板との接続箇所の側断面図である。ＦＰＣ基板の接続端部の側断面図である。ＦＰＣ基板の接続端部の平面図である。ＴＦＴ基板の接続端部の側断面図である。ＴＦＴ基板の接続端部の平面図である。ＦＰＣ基板とＴＦＴ基板との接続箇所の側断面図である。ＦＰＣ基板とＴＦＴ基板との接続箇所の側断面図である。従来の接続方法及び接続構造を説明する接続箇所の側断面図である。

符号の説明

１３…ＦＰＣ基板（第１の基体）、１４…ＴＦＴ基板（第２の基体）、
２１…配線電極（導電部）、３３…電極パッド（導電部）、４１…バンプ、
４２…貫通孔

Claims

第１の基体と第２の基体とを電気的に接続する接続方法において、
前記第１の基体の導電部上にバンプを形成する工程と、
前記第２の基体の導電部に貫通孔を形成する工程と、
前記第１の基体と第２の基体とを対向させて前記バンプを前記貫通孔内に通し、前記バンプの頭部を突出させる工程と、
前記バンプの頭部を溶融固化させる工程とを有することを特徴とする接続方法。
前記第１の基体または前記第２の基体の少なくとも一方が、デバイスを備えた基体であることを特徴とする請求項１に記載の接続方法。
前記バンプの頭部を溶融固化することにより、前記バンプの頭部を前記貫通孔よりも大径とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接続方法。
前記バンプの頭部にレーザを照射して溶融固化させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の接続方法。
前記第１の基体または前記第２の基体の少なくとも一方がフレキシブル基板であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の接続方法。
第１の基体と第２の基体とが電気的に接続されてなる接続構造であって、
前記第１の基体の導電部上にバンプが形成され、
前記第２の基体の導電部に貫通孔が形成され、
前記第２の基体の貫通孔に前記第１の基体のバンプが挿通され、前記バンプの頭部が溶融固化されていることを特徴とする接続構造。
前記第１の基体または前記第２の基体の少なくとも一方が、デバイスを備えた基体であることを特徴とする請求項６に記載の接続構造。
前記バンプの頭部が前記貫通孔よりも大径にされていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の接続構造。
前記第１の基体または前記第２の基体の少なくとも一方がフレキシブル基板であることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の接続構造。