JP2007318021A - Connection structure of wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2枚の配線基板の接続端子部同士を直接接続する配線基板の接続構造に関する。 The present invention relates to a wiring board connection structure for directly connecting connection terminal portions of two wiring boards.
従来より、フレキシブル基板とリジッド基板間を接続する方法としてコネクタによる接続方法がある。しかし、コネクタによる接続方法では、コネクタという別部材を介在させるために部品コストが高くなる。加えて、2次元的あるいは3次元的なスペースを占有することから実装の高密度化にとっては不利である。コネクタを介さずに2枚の配線基板の接続端子部同士を直接接続する技術としては、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。
Conventionally, there is a connection method using a connector as a method for connecting a flexible substrate and a rigid substrate. However, in the connection method using a connector, a separate member called a connector is interposed, resulting in a high component cost. In addition, since it occupies a two-dimensional or three-dimensional space, it is disadvantageous for high density mounting. For example, a technique disclosed in
この配線基板の接続構造は、図15に示すように、2枚の配線基板100,110を有し、各配線基板100,110は、絶縁基板101,111とこの一面に形成された複数の接続端子部102,112とを備えている。両方の配線基板100,110が突き合わされ、互いに対応する接続端子部102,112同士が超音波溶接によって接合されている。接合された複数の接続端子部102,112の隙間には、アンダーフィル120が充填されている。
As shown in FIG. 15, this wiring board connection structure has two
この従来の接続構造では、両方の配線基板100,110の接合箇所における接合強度は、両方の接続端子部102,112の接合力と、アンダーフィル120の各絶縁基板101,111への密着力とに依存する。つまり、アンダーフィル120によって接合強度が増強されている。
しかしながら、アンダーフィル120の各絶縁基板101,111への密着力は強力なものではないため、補強としては大きな強度アップを図ることができない。
However, since the adhesion force of the
また、アンダーフィル120は、樹脂充填範囲の管理が難しく、充填樹脂内に気泡が発生し易い。そのため、アンダーフィル120による補強では、強度にバラツキが出やすく、信頼性の高い補強ができない。
Further, the
そこで、本発明の目的は、接続端子部の接合箇所の補強が大きな強度アップとなり、且つ信頼性の高いものとなる配線基板の接続構造を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wiring board connection structure that reinforces the joint portion of the connection terminal portion with a great increase in strength and is highly reliable.
本発明は、配線基板の接続構造であって、一対の配線基板の各絶縁基板上に接続端子部が形成され、一対の配線基板の前記接続端子部同士が直接接合される配線基板の接続構造であって、配線基板同士の接合箇所が熱収縮チューブで被覆されていることを要旨とする。 The present invention relates to a wiring board connection structure, wherein a connection terminal portion is formed on each insulating substrate of a pair of wiring boards, and the connection terminal portions of the pair of wiring boards are directly joined to each other. However, the gist is that the joint portion between the wiring boards is covered with a heat shrinkable tube.
本発明によれば、熱収縮チューブが双方の配線基板を外側から拘束する拘束力によって双方の接続端子部の接合を補強するため、アンダーフィルの絶縁基板への密着力による補強に較べて大きな強度の増強を図ることができる。また、熱収縮チューブは被覆範囲及び被覆作業時の管理が容易であるため、強度にバラツキが出にくく、アンダーフィルに較べて信頼性の高い補強が可能である。特に、熱収縮チューブは加熱すれば直ちに収縮するため、補強作業時間が短くてよい。さらに、熱収縮チューブは両方の絶縁基板の外側を被覆するため、熱収縮チューブによる補強状態を外部から目視で確認できる。 According to the present invention, the heat-shrinkable tube reinforces the joining of both connection terminal portions by the restraining force that restrains both the wiring boards from the outside, so that the strength is greater than the reinforcement by the adhesion force of the underfill to the insulating board. Can be increased. Moreover, since the heat-shrinkable tube is easy to manage during the covering range and covering operation, it is difficult for the strength to vary, and it is possible to reinforce with higher reliability than underfill. In particular, since the heat-shrinkable tube shrinks immediately when heated, the reinforcing work time may be short. Furthermore, since the heat-shrinkable tube covers the outside of both insulating substrates, the reinforcing state by the heat-shrinkable tube can be visually confirmed from the outside.
以下、本発明の実施の形態に係る配線基板の接続構造の詳細を図面に基づいて説明する。但し、図面は模式的なものであり、各材料層の厚みやその比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。 Hereinafter, details of a connection structure for a wiring board according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, it should be noted that the drawings are schematic and the thicknesses and ratios of the material layers are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, the part from which the relationship and ratio of a mutual dimension differ also in between drawings is contained.
(第1の実施の形態)
図1〜図4は本発明の第1の実施の形態を示し、図1は配線基板の接続構造の分解斜視図、図2は配線基板の接続構造の斜視図、図3は図2のA1−A1線断面図、図4は図2のB1−B1線断面図である。
(First embodiment)
1 to 4 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is an exploded perspective view of a wiring board connection structure, FIG. 2 is a perspective view of the wiring board connection structure, and FIG. 3 is A1 in FIG. -A1 sectional view, FIG. 4 is a B1-B1 sectional view of FIG.
図1〜図4に示すように、配線基板の接続構造は、一方の配線基板であるリジッド基板1と、他方の配線基板であるフレキシブル基板10と、熱収縮チューブ20とから大略構成される。
As shown in FIGS. 1 to 4, the wiring board connection structure is generally composed of a
リジッド基板1は、絶縁基板2と、この一面に形成された複数の配線パターン3と、この複数の配線パターン3が形成された絶縁基板2の面に図示しない接着層を介して設けられた保護層であるレジスト層4とを備えている。
The
図1に示すように、絶縁基板2の表面には、レジスト層4が存在しない接続領域S1が形成されている。この接続領域S1には、配線パターン3の一部によって複数の接続端子部5が形成されている。複数の接続端子部5は絶縁基板2上に露出されている。複数の接続端子部5同士は、互いに平行をなすように(横並びに)配置されている。
As shown in FIG. 1, a connection region S <b> 1 where the
また、絶縁基板2には、複数の接続端子部5の両外側近傍に沿って一対の切り込み6,6がそれぞれ形成されている。この一対の切り込み6,6は、その間隔がフレキシブル基板10の幅寸法とほぼ同じ寸法である。また、一対の切り込み6,6の深さ(縁から平面方向に沿って切り込まれた深さ)は、接続領域よりも深い位置、つまり、レジスト層4の存在する位置にまで達している。
In addition, a pair of
絶縁基板2は、例えばガラスエポキシ、SEM3、紙エポキシなどでなる。配線パターン3は、絶縁基板2の上に貼り付けた銅箔を、例えばサブトラクティブ法によりパターン加工して形成されている。図示しない接着層としては、例えばポリイミド系、エポキシ系、オレフィン系などの各種樹脂系接着剤を用いることができる。
The
フレキシブル基板10は、絶縁基板11と、この一面に形成された複数の配線パターン12と、この複数の配線パターン12が形成された絶縁基板11の面に設けられた保護層であるカバーレイ13とを備えている。
The
図1に示すように、絶縁基板11の端部の表面には、カバーレイ13が存在しない接続領域S2が形成されている。この接続領域S2には、配線パターン12の端部によって複数の接続端子部14が形成されている。複数の接続端子部14は絶縁基板11上に露出されている。複数の接続端子部14同士は、互いに平行をなすように(横並びに)配置されている。
As shown in FIG. 1, a connection region S <b> 2 where the
絶縁基板11の構成材料としては、例えばポリイミド、PEN(ポリエチレナフタレート)、PET(ポリエチレンテレフタレート)等を用いることができる。
As a constituent material of the
そして、リジッド基板1とフレキシブル基板10は、双方の接続領域S1,S2同士が突き合わされ、互いに対応する接続端子部5,14同士が半田付け等によって接合されている。
The
熱収縮チューブ20は、フレキシブル基板10の外周とリジッド基板1の一対の切り込み6,6間に挿入されることによって、双方の接続端子部5,14が接合された接合箇所の外周に配置されている。そして、この位置で熱収縮されることによって双方の接続端子部5,14が接合された接合箇所及びその周囲を双方の絶縁基板2,11の外側から被覆している。
The heat-
熱収縮チューブ20は、収縮時の長さ寸法L1がリジッド基板1及びフレキシブル基板10の双方の接続領域S1,S2のトータル寸法L2よりも長い寸法に設定されている。これによって、熱収縮チューブ20は絶縁基板2,11上の各接続端子部5,14が露出する箇所と共に配線パターン3,12を保護するレジスト層4及びカバーレイ13の箇所まで被覆している。
The heat-
次に、リジッド基板1とフレキシブル基板10間の接続作業の概略を説明する。先ず、リジッド基板1とフレキシブル基板10の双方の接続領域S1,S2同士を突き合わせ、双方の互いに対応する接続端子部5.14同士を当接される、次に、双方の接続端子部5,14間を半田付けによって接合する。次に、フレキシブル基板10の外周に熱収縮チューブ20を通し、または、予めフレキシブル基板10の外周に通して置いた熱収縮チューブ20をリジッド基板1の一対の切り込み6,6に挿入し、熱収縮チューブ20を双方の接続端子部5,14の接合箇所の外周に位置させる。
Next, an outline of connection work between the
次に、熱収縮チューブ20を加熱する。すると、熱収縮チューブ20が熱収縮し、熱収縮した熱収縮チューブ20によって双方の接続端子部5,14が接合された接合箇所及びその周囲が双方の絶縁基板2,11の外側から被覆される。これで、接続作業が完了する。
Next, the
以上説明した配線基板の接続構造では、熱収縮チューブ20によってリジッド基板1とフレキシブル基板10の接合箇所が被覆される。従って、熱収縮チューブ20がリジッド基板1とフレキシブル基板10を外側から拘束する拘束力によって双方の接続端子部5,14の接合が補強されるため、従来のアンダーフィルの絶縁基板への密着力による補強に較べて大きな強度アップを図ることができる。そして、熱収縮チューブ20は被覆範囲及び被覆作業時の管理が容易であるため、強度にバラツキが出にくく、アンダーフィルに較べて信頼性の高い補強が可能である。
In the connection structure of the wiring board described above, the joint portion of the
また、熱収縮チューブ20は加熱すれば直ちに収縮するため、補強作業時間が短くて済む。従来例では、アンダーフィルを充填してから樹脂硬化するまで時間がかかるため、補強作業時間が長いが、本発明では短時間で補強作業が終了する。
Moreover, since the heat-
更に、熱収縮チューブ20は双方の絶縁基板2,11の外側を被覆するため、熱収縮チューブ20による補強状態を外部から目視で確認できる。従来例では、アンダーフィルを接続端子部の間に充填するため、アンダーフィルによる補強状態を外部から目視で確認できないが、本発明では補強状態を目視で確認できる。
Furthermore, since the heat-
また、熱収縮チューブ20の厚みや材料は、基本的に自由に選択できるため、所望の強度を容易に確保できる。なお、熱収縮チューブ20を複数枚重ね合わせて設置することも可能であり、このような重複構造によっても所望の強度を容易に確保できる。
Moreover, since the thickness and material of the
本実施の形態では、リジッド基板1の絶縁基板2には、複数の接続端子部5の両外側近傍に沿って一対の切り込み6,6が設けられている。従って、一対の切り込み6,6に挿入した熱収縮チューブ20によって双方の接続端子部5,14の接合箇所を拘束すれば、接続端子部5,14の接合箇所のみを熱収縮チューブ20で拘束できる。従って、熱収縮チューブ20の拘束力の分散を防止でき、熱続端子部5,14の接合箇所への拘束力アップを図ることができる。一対の切り込み6,6は、絶縁基板2の幅に較べて接続端子部5を配置する接続領域S1の幅が十分に小さい配線基板(本実施の形態では、リジッド基板1)に形成すれば、効果的である。
In the present embodiment, the insulating
本実施の形態では、熱収縮チューブ20は、絶縁基板2,11上の複数の接続端子部5,14が露出する箇所と共に配線パターン3,12を保護するレジスト層4及びカバーレイ13の箇所まで被覆するよう構成されている。従って、絶縁基板2,11上の接続端子部5,14の露出箇所を完全に熱収縮チューブ20で被覆することができるため、耐マイグレーション特性を向上させることができる。また、熱収縮チューブ20がレジスト層4及びカバーレイ13の箇所、つまり双方の接合箇所の周辺をも拘束するため、更なる強度の向上が可能である。
In the present embodiment, the heat-
本実施の形態のように、一方がリジッド基板であり、他方がフレキシブル基板である場合に、リジッド基板が補強板の役割をして、熱収縮チューブ20の収縮による力によって接続部が丸まったり反ったりすることがない。このように、一対の配線基板のうち、少なくとも一方がリジッド基板の場合は、補強板を用いなくとも接続部の剛性を保つことが可能である。
As in the present embodiment, when one is a rigid substrate and the other is a flexible substrate, the rigid substrate serves as a reinforcing plate, and the connection portion is curled or warped by the force due to the contraction of the heat-
(第2の実施の形態)
図5〜図8は本発明の第2の実施の形態を示し、図5は配線基板の接続構造の分解斜視図、図6は配線基板の接続構造の斜視図、図7は図6のA2−A2線断面図、図8は図6のB2−B2線断面図である。
(Second Embodiment)
5 to 8 show a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is an exploded perspective view of the wiring board connection structure, FIG. 6 is a perspective view of the wiring board connection structure, and FIG. 7 is A2 in FIG. -A2 sectional view, FIG. 8 is a B2-B2 sectional view of FIG.
図5〜図8に示すように、配線基板の接続構造は、一方の配線基板であるリジッド基板1と、他方の配線基板であるフレキシブル基板10と、熱収縮チューブ20と、リジッド基板1の下面に配置された補強板21とから大略構成される。つまり、第1の実施の形態と比較して、リジッド基板1の接合箇所の下面には補強板21が配置され、この補強板21が双方の基板1,10と共に熱収縮チューブ20で被覆されている点が相違する。
As shown in FIG. 5 to FIG. 8, the wiring board connection structure includes a
他の構成は、前記第1の実施の形態と同様であるため、図面の同一構成箇所に同一符号を付して説明を省略する。 Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same components in the drawings, and description thereof will be omitted.
本実施の形態では、接続端子部4,14の接合箇所の曲げ剛性を向上させることができる。補強板21は、リジッド基板1側とフレキシブル基板10側の双方に配置しても良い。また、補強板21の付設は、双方の配線基板が共にフレキシブル基板である場合に特に効果的である。
In the present embodiment, it is possible to improve the bending rigidity of the joint portion of the
(第3の実施の形態)
図9〜図12は本発明の第3の実施の形態を示し、図9は配線基板の接続構造の分解斜視図、図10は配線基板の接続構造の斜視図、図11は図10のA3−A3線断面図、図12は図10のB3−B3線断面図である。
(Third embodiment)
9 to 12 show a third embodiment of the present invention, FIG. 9 is an exploded perspective view of the connection structure of the wiring board, FIG. 10 is a perspective view of the connection structure of the wiring board, and FIG. 11 is A3 of FIG. -A3 sectional view, FIG. 12 is a B3-B3 sectional view of FIG.
図9〜図12に示すように、配線基板の接続構造は、一方の配線基板であるリジッド基板1と、他方の配線基板であるフレキシブル基板10と、熱収縮チューブ20と、アンダーフィル22とから大略構成される。つまり、第1の実施の形態と比較して、複数の双方の接続端子部5,14の各隙間等には、アンダーフィル22がそれぞれ充填されている点が相違する。
As shown in FIG. 9 to FIG. 12, the wiring board connection structure includes a
他の構成は、前記第1の実施の形態と同様であるため、図面の同一構成箇所に同一符号を付して説明を省略する。 Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same components in the drawings, and description thereof will be omitted.
本実施の形態では、アンダーフィル22による補強が付加されるため、更なる強度アップが可能である。また、接続端子部5,14の接合箇所の耐マイグレーション特性を向上させることができる。
In this embodiment, since the reinforcement by the
(第4の実施の形態)
図13及び図14は本発明の第4の実施の形態を示し、図13は配線基板の接続構造の分解斜視図、図14は配線基板の接続構造の斜視図である。
(Fourth embodiment)
13 and 14 show a fourth embodiment of the present invention, FIG. 13 is an exploded perspective view of a wiring board connection structure, and FIG. 14 is a perspective view of the wiring board connection structure.
図13〜図14に示すように、リジッド基板1Aの絶縁基板2には突出部2Aが設けられている。そして、この突出部2Aの先端側の表面が接続領域S1とされ、この接続領域S1に複数の接続端子部5が配置されている。
As shown in FIGS. 13 to 14, the insulating
他の構成は、前記第1の実施の形態と同様であるため、図面の同一構成箇所に同一符号を付して説明を省略する。 Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same components in the drawings, and description thereof will be omitted.
本実施の形態においても、突出部2Aの両側に熱収縮チューブ20を挿入することによって、前記第1の実施の形態などと同様に、双方の接続端子部5,14の接合箇所のみを熱収縮チューブ20で拘束できる。従って、熱収縮チューブ20の拘束力の分散を防止でき、接続端子部5,14の接合箇所への拘束力アップを図ることができる。突出部2Aは、絶縁基板2の幅に較べて接続端子部5を配置する接続領域S1の幅が十分に小さい配線基板(本実施の形態では、リジッド基板1A)に形成すれば、効果的である。
Also in the present embodiment, by inserting the heat-
なお、前記各実施の形態では、双方の接続端子部5,14間を半田付けによって接合した。この半田付けに際しては、接続用端子部5,14のうち少なくともどちらか一方の表面に、はんだめっき層を形成し、リジッド基板1およびフレキシブル基板10の両端部を図示しないヒータチップ(加熱加圧ヘッド)で熱と圧力を加えればよい。各実施の形態では、半田めっきを用いて接合させたが、半田めっきの他に、鉛入り半田ペースト、鉛フリー半田ペースト、錫めっき等を用いて接合させたり、超音波を用いた金属接合を行ってもよい。
In each of the above embodiments, the
なお、前記各実施の形態では、一方の配線基板がリジッド基板1,1Aで、他方の配線基板がフレキシブル基板10の場合を示したが、双方の配線基板がフレキシブル基板の場合にも本発明は適用可能である。
In each of the embodiments described above, the case where one wiring board is the
1,1A リジッド基板(配線基板)
2,11 絶縁基板
2A 突出部
3,12 配線パターン
4 レジスト層(保護層)
5,14 接続端子部
6 切り込み
10 フレキシブル基板(配線基板)
13 カバーレイ(保護層)
20 熱収縮チューブ
21 補強板
22 アンダーフィル
1,1A rigid board (wiring board)
2,11 Insulating
5,14
13 Coverlay (protective layer)
20 Heat
Claims (7)
前記配線基板同士の接合箇所が熱収縮チューブで被覆されていることを特徴とする配線基板の接続構造。 A wiring board connection structure in which a connection terminal portion is formed on each insulating substrate of a pair of wiring boards, and the connection terminal portions of the pair of wiring boards are directly joined to each other,
A connection structure for wiring boards, wherein a joint portion between the wiring boards is covered with a heat shrinkable tube.
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