JP2010114326A

JP2010114326A - Flexible printed wiring board

Info

Publication number: JP2010114326A
Application number: JP2008287064A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Okabe; 宏之岡部; Shunichi Tadokoro; 俊一田所
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2008-11-07
Publication date: 2010-05-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flexible printed wiring board that attains both finer pitch/higher density of a wiring and a connecting portion, due to improvement in the connection density and simplification/reduction in the cost of a connecting structure. <P>SOLUTION: The flexible printed wiring board 10 is a flexible printed wiring board 10, with a wiring pattern 5 formed on the surface of an insulating base material 1. On the insulating base material 1, there is also included a connection bump 3, that is connected with the wiring pattern 5 and forms an electrical connection with the connection pad 22, by being pressed against the connection pad 22 formed on the surface of an external rigid printed wiring board 20, and the connection bump 3 itself functions directly as a connector member for electrical connection to the connection pad 22 of the rigid printed wiring board 20. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば外部のリジッドプリント配線板に対して電気的に接続されるように設定されたフレキシブルプリント配線板に関する。 The present invention relates to a flexible printed wiring board set so as to be electrically connected to an external rigid printed wiring board, for example.

電子機器の高速化・高密度化に伴い、それらに使用されるマザーボード用プリント配線板は勿論のこと、モジュール配線板同士の間を繋ぐ伝送路として用いられるフレキシブルプリント配線板にも、大容量信号伝送性・高周波特性等の向上を実現することが要求されるようになってきている。
フレキシブルプリント配線板におけるデータ転送性能を向上させるためには、多ピン化や多層化が極めて重要であり、より多くの信号配線、グランド配線、電源配線などを、限られた所定の領域内に配置しなければならない。斯様な技術的要請に対応するべく、配線間距離の短縮等を主体とした、配線パターン等のいわゆるファインピッチ化に関する技術開発が盛んに行われている。
これらの伝送路で信号を確実に伝えるために重要な部品として、コネクタがある。コネクタに要求される性能は一般に、１つまたは複数の配線の接続・切り離し（換言すれば一対のコネクタの脱着）を、確実かつ迅速・簡易に行うことが可能であること、その繰り返し脱着性や接続状態を長期に亘って安定的に保つことが可能であること、データ伝送の信頼性を確保できること、などである。 As electronic devices become faster and more dense, not only printed circuit boards for motherboards used in them, but also flexible printed circuit boards used as transmission lines that connect module wiring boards to each other, have a large capacity signal. Realization of improvements in transmission characteristics, high frequency characteristics, and the like has been demanded.
In order to improve the data transfer performance of flexible printed wiring boards, it is extremely important to increase the number of pins and the number of layers. More signal wiring, ground wiring, power supply wiring, etc. are placed in a limited area. Must. In order to respond to such technical demands, technological development relating to so-called fine pitching of wiring patterns and the like has been actively conducted mainly for shortening the distance between wirings.
A connector is an important part for reliably transmitting signals through these transmission lines. The performance required for a connector is generally that it is possible to connect / disconnect one or a plurality of wires (in other words, the connection / disconnection of a pair of connectors) reliably, quickly, and simply, That is, it is possible to keep the connection state stable over a long period of time and to ensure the reliability of data transmission.

斯様な用途に用いられるコネクタとしては、相手側のコネクタに設けられた複数の接触端子のそれぞれに対して各々接続される接触端子が一直線上に配列された、インライン型コネクタがある。このインライン型コネクタのフレキシブルプリント配線板への取り付けは、一般に、そのコネクタ側の個々の接触端子に連なって設けられている外部接続用端子とフレキシブルプリント配線板側の配線末端部に設けられている外部接続用端子とを、位置合わせし、両端子を機械的なかみ合わせまたははんだ付け等によって接合（固着）することで行われる。 As a connector used for such an application, there is an in-line type connector in which contact terminals respectively connected to each of a plurality of contact terminals provided on a mating connector are arranged in a straight line. The in-line type connector is generally attached to the flexible printed wiring board at an external connection terminal connected to each contact terminal on the connector side and a wiring terminal on the flexible printed wiring board side. This is performed by aligning the external connection terminals and joining (fixing) both terminals by mechanical engagement or soldering.

他方、多数の接触端子を限られた領域内に設けることが要請される場合に好適なコネクタとして、接触端子およびそれに連なる外部接続用端子を２次元的に（マトリックス状に）配列してなるエリア型コネクタが提案されている。インライン型コネクタの場合には多数の接触端子が一列に配列されているため、長い領域を占有してしまうのに対し、エリア型コネクタでは、接触端子をマトリックス状に配列してなるものであることから、その接触端子によって占有される領域は二次元的な広がりを有するものとなり、その領域としての面積は必要とするものの、その外形寸法をインライン型に比べて小さな寸法に収めることができるという特長がある。 On the other hand, as a suitable connector when it is required to provide a large number of contact terminals in a limited area, an area in which contact terminals and external connection terminals connected to the contact terminals are arranged two-dimensionally (in a matrix). Type connectors have been proposed. In the case of an in-line type connector, a large number of contact terminals are arranged in a line, which occupies a long area, whereas in an area type connector, the contact terminals are arranged in a matrix. Therefore, the area occupied by the contact terminal has a two-dimensional expanse, and although the area as the area is required, the outer dimensions can be accommodated in a smaller size than the in-line type. There is.

エリア型コネクタは、フレキシブルプリント配線板上と、その相手側の例えばリジッドプリント配線板上とに、それぞれ同ピッチで、互いに相手に対してスライドして接触することなどにより電気的な接続を成すように設定された、マイクロバネなどの緩衝構造を有する接触片や接触端子を備えており、両者を接続した状態にした後、例えば固定ネジ等で機械的に固定（固着）することによって電気的な接続状態を保つようにした構造のものが一般的である（特許文献１）。
あるいは、マイクロバネなどの緩衝構造を有する接触片や接触端子の代りに、例えば低融点はんだなどの材料からなるはんだバンプを用いて、そのはんだバンプによって両配線板同士の接続用パッドをはんだ付けして、接続状態を固着するという技術も提案されている（特許文献２）。
フレキシブルプリント配線板用のコネクタとしては、インライン型コネクタが、そのシンプルな構造、電子部品分野における使用実績等の良好さ、その製造コストが比較的安価なものであることなどから、最も広く用いられている。 The area type connector makes electrical connection on the flexible printed wiring board and the other side, for example, the rigid printed wiring board, by sliding and contacting each other at the same pitch. Is provided with a contact piece and a contact terminal having a buffer structure such as a microspring, and after being connected to each other, it is electrically fixed (fixed) with, for example, a fixing screw. A structure having a connection state is generally used (Patent Document 1).
Alternatively, instead of using a contact piece or contact terminal having a buffer structure such as a micro spring, a solder bump made of a material such as a low melting point solder is used, and the connection pads between both wiring boards are soldered by the solder bump. A technique for fixing the connection state has also been proposed (Patent Document 2).
As connectors for flexible printed wiring boards, in-line connectors are the most widely used because of their simple structure, good performance in the field of electronic components, and relatively low manufacturing costs. ing.

特開２００８−９１７１２号公報JP 2008-91712 A 特開平８−１１６１４５号公報JP-A-8-116145

しかしながら、上記のような従来のコネクタを用いたフレキシブルプリント配線板では、次のような問題があった。
配線回路系のファインピッチ化対応技術で最も重大な問題となるのは、例えばリジッドプリント配線板に設けられた本体配線回路系に対して接続される伝送路系の主要な構成要素であるフレキシブルプリント配線板、およびそれに接続されるコネクタの、接続密度である。
インライン型コネクタの場合、フォトファブリケーションプロセスによって形成される、フレキシブルプリント配線板側の外部接続用端子や配線パターン等はファインピッチ化が比較的容易であるが、精密な機械加工による、場合によっては３次元的な加工も必要とされる、コネクタ側の外部接続用端子は、ファインピッチ化に対応することが困難な傾向にある。このため、コネクタを設置する領域を限られた領域内に止めたいといった設計的要請と、これに必要本数の配線を配置したいといった電気回路系としての機能的要請とが拮抗する。その結果、コネクタ側の加工精度で規制される外部接続用端子のピッチが、接触端子の配列ピッチすなわちコネクタの接続密度を支配的に制約することとなる。その配列ピッチは、０．３ｍｍ程度が最小である。このため、インライン型コネクタは、端子数の多い伝送路系の接続や、携帯電話機用などの小型化・薄型化が強く要請される電子機器等に用いられるフレキシブルプリント配線板に用いるには、極めて不利であるという問題がある。
また、エリア型コネクタの場合、接続端子を２次元的に配列できることから多ピン化が比較的容易であるが、その反面、マイクロバネ構造等の構造およびそれを形成するための製造プロセスが極めて煩雑なものとなる傾向にあるという問題がある。また、その結果、エリア型コネクタの製造コストは高額化する傾向が強いという問題がある。
また、マイクロバネ構造の代りにはんだバンプを用いたものの場合、はんだバンプの成型加工精度に制約されて、０．５ｍｍ以下のファインピッチ化が困難であるという問題がある。また、その製造コストも高額化する傾向が強いという問題がある。また、はんだバンプを用いたはんだ付けによって電気的な接続状態を固定（固着）するため、一度接続した後には、再度着脱することは実際上不可能となるという問題がある。 However, the flexible printed wiring board using the conventional connector as described above has the following problems.
The most serious problem in the fine pitch technology for printed circuit systems is, for example, flexible printing, which is the main component of the transmission line system connected to the main circuit circuit provided on the rigid printed circuit board. It is the connection density of a wiring board and the connector connected to it.
In the case of inline type connectors, the external connection terminals and wiring patterns on the flexible printed wiring board side formed by the photofabrication process are relatively easy to make fine pitches. The external connection terminal on the connector side, which requires three-dimensional processing, tends to be difficult to cope with fine pitch. For this reason, the design requirement to stop the area where the connector is installed in a limited area and the functional requirement as an electric circuit system to dispose a necessary number of wires therewith compete. As a result, the pitch of the external connection terminals that is regulated by the processing accuracy on the connector side restricts the arrangement pitch of the contact terminals, that is, the connection density of the connector. The arrangement pitch is about 0.3 mm is the minimum. For this reason, in-line type connectors are extremely suitable for use in flexible printed wiring boards used in electronic devices that are strongly required to be reduced in size and thickness, such as for connection of transmission lines with a large number of terminals and for mobile phones. There is a problem that it is disadvantageous.
In the case of an area type connector, since the connection terminals can be arranged two-dimensionally, it is relatively easy to increase the number of pins. However, on the other hand, the structure such as a microspring structure and the manufacturing process for forming the structure are extremely complicated. There is a problem that it tends to be. As a result, there is a problem that the manufacturing cost of the area connector tends to be high.
Further, in the case of using a solder bump instead of the microspring structure, there is a problem that it is difficult to make a fine pitch of 0.5 mm or less due to the restriction of the molding process accuracy of the solder bump. In addition, there is a problem that the manufacturing cost tends to increase. In addition, since the electrical connection state is fixed (fixed) by soldering using solder bumps, there is a problem that it is practically impossible to attach and detach again after being connected once.

このように、上記のどちらのタイプのコネクタを用いる場合でも、フレキシブルプリント配線板やそれと接続される相手側のリジッドプリント配線板に、それらとは別部品であるコネクタを、ファインピッチ化に対応して高精度に、例えば表面実装方式で取りつけるということ自体からして、少なくともその別部品であるコネクタの調達コストや製造コストが嵩むこととなるという問題、およびその取り付けの手間やプロセスも製造コストの高額化を招いてしまうという問題があった。また、そのコネクタの構造上の加工精度等による制約に起因して、電気的な接続密度の向上が阻害され、延いてはフレキシブルプリント配線板における接続部位やそれに連なる配線パターン等のファインピッチ化が阻害されてしまうという問題があった。
本発明は、このような問題に鑑みて成されたもので、その目的は、接続密度の向上による配線および接続部位のファインピッチ化・高密度化と、接続構造の簡素化・低コスト化との、両方を共に達成することを可能としたフレキシブルプリント配線板を提供することにある。 In this way, regardless of which type of connector is used, the flexible printed wiring board and the mating rigid printed wiring board connected to the flexible printed wiring board can be combined with a connector that is a separate component to support fine pitch. The problem is that the procurement cost and manufacturing cost of the connector, which is a separate component, will increase from the fact that it is mounted with high accuracy, for example, by the surface mounting method, and the labor and process of its mounting are also in the manufacturing cost. There was a problem that it would be expensive. In addition, due to restrictions due to processing accuracy on the structure of the connector, the improvement of the electrical connection density is hindered, and as a result, the connection portion of the flexible printed wiring board and the wiring pattern connected to it are made finer. There was a problem of being obstructed.
The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to increase the fine pitch and density of wiring and connection parts by improving the connection density, and to simplify and reduce the cost of the connection structure. An object of the present invention is to provide a flexible printed wiring board that can achieve both of them.

本発明のフレキシブルプリント配線板は、絶縁性基材の表面上に配線パターンが形成されたフレキシブルプリント配線板であって、前記絶縁性基材の表面上に、前記配線パターンに連なると共に、外部の配線板の表面に形成されている接続用パッドに対して押し付けられて接触することで前記接続用パッドとの電気的な接続を成す接触バンプを備えて、当該接触バンプ自体が直接に、前記配線板の接続用パッドとの電気的接続のためのコネクタ部材として機能することを特徴としている。 The flexible printed wiring board of the present invention is a flexible printed wiring board in which a wiring pattern is formed on the surface of an insulating base material, and is connected to the wiring pattern on the surface of the insulating base material and is externally connected. Provided with contact bumps that are pressed against and contacted with the connection pads formed on the surface of the wiring board to make electrical connection with the connection pads, and the contact bumps themselves are directly connected to the wiring It functions as a connector member for electrical connection with the connection pads on the plate.

本発明によれば、絶縁性基材の表面上に、配線パターンに連なると共に、外部の配線板の表面に形成されている接続用パッドに対して押し付けられて接触することでその接続用パッドとの電気的な接続を成す接触バンプを備えて、その接触バンプ自体が直接に、外部の配線板の接続用パッドとの電気的接続のためのコネクタ部材として機能するようにしたので、このフレキシブルプリント配線板とは別体で後付けされるコネクタのような接続用部品を用いることなしに、このフレキシブルプリント配線板上に直接に設けられた接触バンプと外部の配線板上に直接に設けられている接続用パッドとで、それら両配線板間の電気的な接続を直接的に取ることができ、その結果、別体で後付けされるコネクタのような接続用部品が不要となり、接続密度の向上による配線および接続部位のファインピッチ化・高密度化と、接続構造の簡素化・低コスト化との、両方を共に達成することが可能となる。 According to the present invention, on the surface of the insulating substrate, the connection pad is connected to the wiring pattern by being pressed against and contacted with the connection pad formed on the surface of the external wiring board. In this flexible printed circuit board, the contact bump itself is made to function as a connector member for electrical connection with a connection pad of an external wiring board. Without using connection parts such as connectors that are attached separately from the wiring board, contact bumps provided directly on the flexible printed wiring board and directly provided on the external wiring board With the connection pad, it is possible to directly establish an electrical connection between the two wiring boards. As a result, there is no need for a connection part such as a connector that is attached separately and connected. Every time a fine pitch and high density of wiring and connection sites by improving, the simplification and cost reduction of the connecting structure, together it is possible to achieve both.

以下、本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の主要な構成を示す図、図２は、図１に示したフレキシブルプリント配線板における、接触バンプが配列形成された部分を抽出して示す図、図３は、図２に示したフレキシブルプリント配線板におけるＡ−Ｂ断面を示す図、図４は、図１に示したフレキシブルプリント配線板の接触バンプを外部のリジッドプリント配線板の接続用パッドに接続する直前の、両配線板を対向配置する状態を示す図、図５は、図４に示したフレキシブルプリント配線板とリジッドプリント配線板とを接続させ、ホルダによって機械的に保持した状態の一例を示す図、図６は、図４に示したフレキシブルプリント配線板とリジッドプリント配線板とを押し付けて接続させたときの、接触バンプが弾性変形した状態を示す図、図７は、本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板における接触バンプおよびホルダのバリエーションを示す図である。 Hereinafter, a flexible printed wiring board according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of a flexible printed wiring board according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a portion of the flexible printed wiring board shown in FIG. FIG. 3 is a diagram showing an A-B cross section of the flexible printed wiring board shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram showing the contact bumps of the flexible printed wiring board shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing a state in which both wiring boards are arranged opposite to each other immediately before connection to the connection pad. FIG. 5 is a diagram showing a state in which the flexible printed wiring board and the rigid printed wiring board shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing an example of a state in which the contact bump is elastic when the flexible printed wiring board and the rigid printed wiring board shown in FIG. 4 are pressed and connected. Fig, 7 showing a shape state is a diagram showing variations of contact bumps and the holder in the flexible printed wiring board according to an embodiment of the present invention.

このフレキシブルプリント配線板１０は、図１に示したように、絶縁性基材１と、カバー層２と、接触バンプ３と、アライメントスルーホール４と、配線パターン５と、導体パッド６と、本体配線領域７と、開口８とを、その主要部として備えている。
絶縁性基材１の表面には、図１、図２に示したように、配線パターン５（５ａ、５ｂ）および導体パッド６が形成されている。配線パターン５のうち、実質的な電気回路系の主要部を構成する本体配線パターン５ｂは、本体配線領域７に形成されている。そして、その本体配線パターン５ｂと導体パッド６との間には、それら両者を電気的に繋ぐように設けられたリード配線パターン５ａが形成されている。ここで、図１では図示の簡潔化を図るために、リード配線パターン５ａは１本のみを描いてあるが、実際には、１つの導体パッド６に対して少なくとも１本のリード配線パターン５ａが連なるように設けられていることは言うまでもない。 As shown in FIG. 1, the flexible printed wiring board 10 includes an insulating base material 1, a cover layer 2, contact bumps 3, alignment through holes 4, wiring patterns 5, conductor pads 6, a main body, and the like. The wiring region 7 and the opening 8 are provided as the main parts.
As shown in FIGS. 1 and 2, wiring patterns 5 (5 a, 5 b) and conductor pads 6 are formed on the surface of the insulating substrate 1. Of the wiring patterns 5, a main body wiring pattern 5 b constituting a substantial main part of the electric circuit system is formed in the main body wiring region 7. A lead wiring pattern 5a is formed between the main body wiring pattern 5b and the conductor pad 6 so as to electrically connect the two. Here, in order to simplify the illustration in FIG. 1, only one lead wiring pattern 5 a is drawn, but actually, at least one lead wiring pattern 5 a is provided for one conductor pad 6. Needless to say, they are arranged in series.

絶縁性基材１の表面上および配線パターン５の上ほぼ全面を覆うように、カバー層２が
形成されている。そのカバー層２には、導体パッド６の表面を露出させるための、１５０００μｍ^２以上の面積を有する開口８が設けられている。また、カバー層２および絶縁性基材１を貫通するように、アライメントスルーホール４が設けられている。
開口８にて露出している各導体パッド６の表面には、導電性材料からなる、所定の弾力性を有する接触バンプ３が、カバー層２の最表面よりも高く突出するように設けられている。 A cover layer 2 is formed so as to cover almost the entire surface of the insulating substrate 1 and the wiring pattern 5. The cover layer 2 is provided with an opening 8 having an area of 15000 μm ² or more for exposing the surface of the conductor pad 6. Further, an alignment through hole 4 is provided so as to penetrate the cover layer 2 and the insulating base material 1.
A contact bump 3 made of a conductive material and having a predetermined elasticity is provided on the surface of each conductor pad 6 exposed in the opening 8 so as to protrude higher than the outermost surface of the cover layer 2. Yes.

他方、このフレキシブルプリント配線板１０の接続の相手側である外部のリジッドプリント配線板２０は、図４、図５に示したように、例えばいわゆるガラスエポキシ基材からなる絶縁性基板２１と、その表面上に形成された接続用パッド２２と、その接続用パッド２２に連なると共に図示しない配線パターン本体に連なるリード配線パターン２３と、アライメントスルーホール２４と、カバー層２５と、そのカバー層２５の所定位置ごとに設けられて接続用パッド２２の表面を露出させる開口２６とを有している。ここで、図４では、図示を簡潔で分かりやすいものとするために、カバー層２５は省略して描いてある。 On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, an external rigid printed wiring board 20 which is the other side of the connection of the flexible printed wiring board 10 includes an insulating substrate 21 made of, for example, a so-called glass epoxy base material, A connection pad 22 formed on the surface, a lead wiring pattern 23 connected to the connection pad 22 and connected to a wiring pattern body (not shown), an alignment through hole 24, a cover layer 25, and predetermined cover layers 25 An opening 26 is provided for each position and exposes the surface of the connection pad 22. Here, in FIG. 4, the cover layer 25 is omitted in order to make the illustration simple and easy to understand.

本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板１０は、接触バンプ３が、接続相手である外部のリジッドプリント配線板２０の表面に形成されている接続用パッド２２に対して押し付けられて接触することで、その接続用パッド２２との電気的な接続を成すように設定されている。すなわち、このフレキシブルプリント配線板１０では、接触バンプ３自体が、別体のコネクタ部品を必要とすることなく、直接に、外部のリジッドプリント配線板２０の接続用パッド２２との電気的接続のためのコネクタ部材として機能することで、従来のような別体のコネクタの使用、およびそのコネクタの実装やそのはんだ付け等の接続工程等を完全に省略することが可能となっている。 In the flexible printed wiring board 10 according to the embodiment of the present invention, the contact bumps 3 are pressed against and contacted with the connection pads 22 formed on the surface of the external rigid printed wiring board 20 which is a connection partner. Thus, the electrical connection with the connection pad 22 is set. That is, in this flexible printed wiring board 10, the contact bump 3 itself is directly connected to the connection pad 22 of the external rigid printed wiring board 20 without requiring a separate connector part. By functioning as a connector member, it is possible to completely eliminate the use of a separate connector as in the prior art and the connection process such as mounting and soldering of the connector.

絶縁性基材１は、例えばポリイミド樹脂フィルムのような所定の可撓性を有する材質からなる、いわゆるフィルム基板用の基材である。この絶縁性基材１は、ポリイミド以外にも、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトンなどのような、フレキシブルプリント配線板用の基板材料として一般に用いられる材料からなるものを用いることが可能である。 The insulating base material 1 is a so-called base material for a film substrate made of a material having a predetermined flexibility such as a polyimide resin film. In addition to polyimide, the insulating substrate 1 can be made of a material generally used as a substrate material for flexible printed wiring boards, such as liquid crystal polymer, polyethylene terephthalate, polyether ether ketone, and the like. is there.

カバー層２は、例えばフォトソルダレジストのような、いわゆる保護層として配線パターン５および絶縁性基材１の表面上を覆うように設けられて、それらを機械的・熱的・化学的な損傷等から保護すると共にそれらの表面の絶縁性を確保するための層である。このカバー層２自体の材質や仕様は、一般的なもので構わない。但し、このカバー層２には、既述のように、各導体パッド６の表面を少なくとも１５０００μｍ^２以上の面積に亘って露出させる開口８が設けられる。 The cover layer 2 is provided so as to cover the surface of the wiring pattern 5 and the insulating substrate 1 as a so-called protective layer such as a photo solder resist, and mechanical, thermal, chemical damage, etc. It is a layer for protecting the surface and ensuring the insulation of those surfaces. The material and specifications of the cover layer 2 itself may be general. However, the cover layer 2 is provided with the opening 8 that exposes the surface of each conductor pad 6 over an area of at least 15000 μm ^{2 as described} above.

接触バンプ３は、図３に示したように、開口８にて露出している導体パッド６の表面に、最頂部がカバー層２の最表面よりも高い所定の位置まで突出するように設けられたものである。
この接触バンプ３は、導電性材料からなるバンプ本体３ａと、そのバンプ本体３ａの最表面を覆うように設けられた金（Ａｕ）または金の合金等からなる０．０１μｍ以上の厚さのコーティング層３ｂとを備えたものであり、かつその全体の弾力性が、図６（ａ）に示した状態から図６（ｂ）に示した状態のように外部のリジッドプリント配線板２０の接続用パッド２２に押し付けられたときに、この接触バンプ３自体が、破損することなく、少なくとも塑性変形、あるいはさらに望ましくは弾性変形して、その弾力性によって確実に接続用パッド２２との電気的な接続を成すことができるような、所定の弾力性を有するように形成されたものである。 As shown in FIG. 3, the contact bump 3 is provided on the surface of the conductor pad 6 exposed at the opening 8 so that the topmost portion protrudes to a predetermined position higher than the outermost surface of the cover layer 2. It is a thing.
The contact bump 3 includes a bump body 3a made of a conductive material, and a coating having a thickness of 0.01 μm or more made of gold (Au) or a gold alloy provided so as to cover the outermost surface of the bump body 3a. Layer 3b, and its overall elasticity is for connecting an external rigid printed wiring board 20 from the state shown in FIG. 6A to the state shown in FIG. 6B. When pressed against the pad 22, the contact bump 3 itself is at least plastically deformed or more preferably elastically deformed without being damaged, and the elastic connection ensures the electrical connection with the connecting pad 22. It is formed so as to have a predetermined elasticity.

ここで、特に、このフレキシブルプリント配線板１０（の接触バンプ３）が、あたかも
コネクタの接触端子のように繰り返しの脱着性に耐えることが要請される用途に用いられる場合には、外部のリジッドプリント配線板２０の接続用パッド２２に押し付けられたときに接触バンプ３が弾性変形することが必要となる。また、半永久的に接続した状態に保たれるような用途に用いられる場合でも、長期に亘って、より確実に、良好な電気的接続状態を保つためには、やはりこの接触バンプ３が弾性変形することが、より望ましい。
このような接触バンプ３の弾力性すなわち弾性率は、具体的には、１２ＧＰａ以下とすることが望ましいということを、我々は、後述の実施例で説明するような仕様のフレキシブルプリント配線板を種々試作して実験・考察を行った結果、確認した。
この接触バンプ３の実質的な本体部であるバンプ本体３ａを構成する導電性材料としては、例えば、いわゆるクリームはんだや金のような、延性・展性の良好な金属、またはそれらの各種合金、もしくは金ペースト、銀ペースト、銅ペーストなどのような、金属を樹脂フィラー中に混在（分散）してなる導電性樹脂ペーストなどを用いることができるが、特に、最表面に金めっきを施してその表面に対する密着性の良好なコーティング層３ｂを形成することが可能であること、および、全体として上記のような所定の弾力性を有するものとすることが可能であることなどが、バンプ本体３ａの材料選定の上での重要な条件となる。このような観点からすると、上記のような所定の弾力性を有する樹脂フィラー中に導電性および金めっきとの密着性の良好な金や銀などの金属を混在させた導電性樹脂ペーストが、バンプ本体３ａの形成材料として、より好適なものであると考えられる。 Here, in particular, when the flexible printed wiring board 10 (the contact bump 3 thereof) is used for an application that is required to withstand repeated detachability like a contact terminal of a connector, an external rigid print is used. The contact bump 3 needs to be elastically deformed when pressed against the connection pad 22 of the wiring board 20. Further, even when used for a purpose of maintaining a semi-permanently connected state, the contact bump 3 is also elastically deformed in order to more reliably maintain a good electrical connection state over a long period of time. It is more desirable to do.
Specifically, it is desirable that the elasticity, that is, the elastic modulus of the contact bump 3 is 12 GPa or less, and we have various flexible printed wiring boards having specifications as described in Examples described later. As a result of trial manufacture and experiment / consideration, it was confirmed.
As a conductive material constituting the bump body 3a which is a substantial body portion of the contact bump 3, for example, a metal having good ductility and malleability, such as so-called cream solder or gold, or various alloys thereof, Alternatively, a conductive resin paste in which a metal is mixed (dispersed) in a resin filler, such as a gold paste, a silver paste, or a copper paste, can be used. It is possible to form the coating layer 3b having good adhesion to the surface and to have the predetermined elasticity as a whole as described above. This is an important condition for material selection. From this point of view, a conductive resin paste in which a metal such as gold or silver having good conductivity and adhesion to gold plating is mixed in a resin filler having a predetermined elasticity as described above is a bump. It is considered that the material for forming the main body 3a is more suitable.

この接触バンプ３の外形形状は、図３等に示したような、ほぼ半球状のもの以外にも、図７（ａ）に示したような平坦な頂面を有する切頭半球状、図７（ｂ）に示したような平坦な頂面を有する先細円柱状（切頭円錐状）、図７（ｃ）に示したような平坦な頂面を有する先細多角柱状（切頭多角錐状）、あるいは図７（ｄ）に示したような、平面視で楕円状または小判状であって、平坦な頂面を有するドーム状などといった、種々のバリエーションも可能である。 The outer shape of the contact bump 3 is not limited to a substantially hemispherical shape as shown in FIG. 3 or the like, but is also a truncated hemispherical shape having a flat top surface as shown in FIG. (B) A tapered columnar shape having a flat top surface (a truncated conical shape), and a tapered polygonal column shape having a flat top surface as illustrated in FIG. 7C (a truncated polygonal pyramid shape). Alternatively, as shown in FIG. 7D, various variations such as an elliptical or oval shape in a plan view and a dome shape having a flat top surface are possible.

蓋し、いずれの形状にしても、この接触バンプ３の先端部または頂面が広いほど、それに当接する相手側である外部のリジッドプリント配線板２０の接続用パッド２２との接触面積を大きく取ることができ、安定した電気的接続を確保することが期待できる。しかしその反面、相手側の接続用パッド２２との位置合わせが困難となる傾向にあり、その位置合わせが所定の精度で正確に行われなかった場合には、甚だしくは、接触バンプ３の先端部または頂面の一部が相手側のリジッドプリント配線板２０のカバー層２５の表面上に乗り上げたような状態となって、接続用パッド２２には接触できずに接続不良に至る虞が高くなる。従って、斯様な不都合が生じることのないように、実際の製品設計等では、このフレキシブルプリント配線板１０における接触バンプ３の形成位置精度、および相手側のリジッドプリント配線板２０における接続用パッド２２の形成位置精度やパターン形状、ならびに両者の位置合わせ精度等を勘案して、接触バンプ３の外形形状および外形寸法等を、より適切なものに決定することが望まれる。 In any shape, the wider the tip or top surface of the contact bump 3, the larger the contact area with the connection pad 22 of the external rigid printed wiring board 20 that is in contact with the contact bump 3. It can be expected to ensure a stable electrical connection. However, on the other hand, it tends to be difficult to align with the mating connection pad 22, and if the alignment is not accurately performed with a predetermined accuracy, the tip of the contact bump 3 is seriously damaged. Alternatively, a part of the top surface is put on the surface of the cover layer 25 of the other side of the rigid printed wiring board 20, and there is a high possibility that the connection pad 22 cannot be contacted and connection failure is caused. . Therefore, in order to prevent such inconvenience, in actual product design and the like, the formation position accuracy of the contact bumps 3 on the flexible printed wiring board 10 and the connecting pads 22 on the rigid printed wiring board 20 on the other side. It is desirable to determine the outer shape and outer dimensions of the contact bump 3 to be more appropriate in consideration of the formation position accuracy and pattern shape of the metal, and the alignment accuracy between the two.

この接触バンプ３の高さの好適な寸法設定としては、この接触バンプ３が形成される導体パッド６の最表面を基準（つまり高さ＝０）として、カバー層２の最表面までの高さをａ（単位；μｍ）、相手側のリジッドプリント配線板２０の接続用パッド２２の最表面からカバー層２５の最表面までの高さをｂ（単位；μｍ）とすると、接触バンプ３の高さｈ（単位；μｍ）は、
ｈ＞（ａ＋ｂ）＋５０（単位；μｍ）
を満たすように設定することが望ましい。
上記の条件式は、大きな荷重を掛けても双方の配線板間の間隙は、カバー層２の厚さとカバー層２５の厚さの和以下にまでは押し付けによる接近が効かないこと（これが上記の条件式の右辺におけるａ＋ｂに該当する）と、複数の接触バンプ３の高さのばらつきや弾力性（換言すれば押し付け時の変形量）のばらつきなどに起因して接触バンプ３と接続用
パッド２２との良好な接触状態を確実に得ることができなくなる虞を回避するための余裕（これが上記の条件式の右辺における＋５０（μｍ）に該当する）とを勘案することで設定してなるものである。 As a preferable dimension setting of the height of the contact bump 3, the height to the outermost surface of the cover layer 2 is set with the outermost surface of the conductor pad 6 on which the contact bump 3 is formed as a reference (that is, height = 0). Is a (unit: μm), and b (unit: μm) is the height from the outermost surface of the connection pad 22 of the mating rigid printed wiring board 20 to the outermost surface of the cover layer 25, the height of the contact bump 3 H (unit: μm) is
h> (a + b) +50 (unit: μm)
It is desirable to set so as to satisfy.
According to the above conditional expression, even when a large load is applied, the gap between the two wiring boards cannot be approached by pressing until the sum of the thickness of the cover layer 2 and the thickness of the cover layer 25 is less than or equal to this (this is the above) (Corresponding to a + b on the right side of the conditional expression) and variations in height of the plurality of contact bumps 3 and elasticity (in other words, variations in the amount of pressing), the contact bumps 3 and the connection pads 22 It is set by taking into account the allowance (this corresponds to +50 (μm) on the right side of the above conditional expression) to avoid the possibility that a good contact state cannot be reliably obtained. is there.

バンプ本体３ａの最表面全面を覆うように、コーティング層３ｂが設けられている。このコーティング層３ｂは、金（Ａｕ）、または例えば金と銀との合金であるホワイトゴールドや金と銅との合金であるイエローゴールド、もしくは銀（Ａｇ）または銀の合金等からなる、０．０１μｍ以上の厚さの、接触片用コーティング層である。すなわち、接触バンプ３が相手側の接続用パッド２２と接触したときに、その接触抵抗を低減させて接触不良等の発生を回避するために、このような金やその合金または銀などからなるコーティング層３ｂを、接触バンプ３の最表面に形成することが望ましいのである。また、接触面の酸化や経年変化・劣化等の進行を抑止するという点からも、金またはその合金のような安定的な材質のコーティング層３ｂを設けることが望ましい。但し、このコーティング層３ｂは必須というわけではなく、例えばバンプ本体３ａの最表面が、フレキシブルプリント配線板１０とリジッドプリント配線板２０との電気的接続のためのコネクタ部材として要求される接触抵抗や耐久性等の条件を既に満たすものであるといった場合には、省略しても構わないことは勿論である。 A coating layer 3b is provided so as to cover the entire outermost surface of the bump body 3a. The coating layer 3b is made of gold (Au), white gold which is an alloy of gold and silver, yellow gold which is an alloy of gold and copper, silver (Ag) or an alloy of silver, or the like. It is a coating layer for contact pieces having a thickness of 01 μm or more. That is, when the contact bump 3 comes into contact with the mating connection pad 22, in order to reduce the contact resistance and avoid the occurrence of contact failure or the like, such a coating made of gold, its alloy, silver or the like is used. It is desirable to form the layer 3b on the outermost surface of the contact bump 3. In addition, it is desirable to provide a coating layer 3b made of a stable material such as gold or an alloy thereof from the viewpoint of suppressing the progress of oxidation, secular change and deterioration of the contact surface. However, the coating layer 3b is not essential. For example, the outermost surface of the bump body 3a has contact resistance required as a connector member for electrical connection between the flexible printed wiring board 10 and the rigid printed wiring board 20. Of course, it may be omitted when the conditions such as durability are already satisfied.

アライメントスルーホール４は、カバー層２および絶縁性基材１を貫通するように、２か所以上の位置に設けられて、このフレキシブルプリント配線板１０と外部のリジッドプリント配線板２０との位置合わせを行うために用いられるように設定されたものである。本実施の形態では、図１、図２、図４、図５に示したように、複数の接触バンプ３がマトリックス状に配列形成された領域の周囲の３か所に設けられているものとしたが、これのみには限定されないことは言うまでもない。この他にも、例えば、複数の接触バンプ３がマトリックス状に配列形成された領域の周囲の四隅に設けて、合計４か所とすることや、さらに多くの位置に設けるようにすることも可能である。あるいは、複数の接触バンプ３がマトリックス状に配列形成された領域の対角線上の２か所などに設けることなども可能である。 The alignment through hole 4 is provided at two or more positions so as to penetrate the cover layer 2 and the insulating substrate 1, and alignment between the flexible printed wiring board 10 and the external rigid printed wiring board 20 is achieved. Is set to be used for In the present embodiment, as shown in FIGS. 1, 2, 4, and 5, a plurality of contact bumps 3 are provided at three locations around the area where the matrix is arranged. However, it goes without saying that the present invention is not limited to this. In addition to this, for example, a plurality of contact bumps 3 can be provided at the four corners around the area where the matrix is arranged in a matrix, for a total of four places, or at more positions. It is. Alternatively, it is possible to provide a plurality of contact bumps 3 at two locations on the diagonal line of the region where the plurality of contact bumps 3 are arranged in a matrix.

フレキシブルプリント配線板１０は、図５に示したように、背押板３１とボルスタ３２とシャフト３３とナット３４とを有するホルダ３０を用いて、リジッドプリント配線板２０に接続した状態に保たれる。
その動作は、さらに詳細には、まず図４に示したように、フレキシブルプリント配線板１０を、接続する相手側のリジッドプリント配線板２０に対向配置した後、図５に示したように、フレキシブルプリント配線板１０のアライメントスルーホール４と相手側のリジッドプリント配線板２０のアライメントスルーホール２４とに、ホルダ３０のシャフト３３を貫通させる。これにより、フレキシブルプリント配線板１０とリジッドプリント配線板２０との位置合わせが行われたこととなる。そしてさらに、両配線板を貫通して突出しているシャフト３３を背押板３１に通した後、シャフト３３の先端に高さ方向にねじ山が高精度に刻設されたねじ部にナット３４を取り付けて、所定の押し付け圧力が得られるまで締め付けて行くことにより、ボルスタ３２と背押板３１との間に位置しているフレキシブルプリント配線板１０とリジッドプリント配線板２０とを、例えば接触バンプの個数当たり３０×１０^−３ｋｇのような所定の適正な押え付け圧力を掛けた状態で、保持することができる。 As shown in FIG. 5, the flexible printed wiring board 10 is maintained in a state of being connected to the rigid printed wiring board 20 using a holder 30 having a back pressing plate 31, a bolster 32, a shaft 33, and a nut 34. .
More specifically, as shown in FIG. 4, first, the flexible printed wiring board 10 is disposed opposite the rigid printed wiring board 20 to be connected to the flexible printed wiring board 20 and then the flexible printed wiring board 10 as shown in FIG. The shaft 33 of the holder 30 is passed through the alignment through hole 4 of the printed wiring board 10 and the alignment through hole 24 of the mating rigid printed wiring board 20. Thereby, alignment with the flexible printed wiring board 10 and the rigid printed wiring board 20 was performed. Further, after passing the shaft 33 protruding through both wiring boards through the back pressing plate 31, a nut 34 is attached to the threaded portion in which the thread is engraved in the height direction at the tip of the shaft 33 with high accuracy. By attaching and tightening until a predetermined pressing pressure is obtained, the flexible printed wiring board 10 and the rigid printed wiring board 20 positioned between the bolster 32 and the back pressing board 31 are, for example, contact bumps. It can hold | maintain in the state which applied the predetermined appropriate pressing pressure like 30 * 10 <^-3> kg per number.

上記のような、本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板１０によれば、絶縁性基材１の表面上に、配線パターン５に連なると共に、外部のリジッドプリント配線板２０の表面に形成されている接続用パッド２２に対して押し付けられて接触することでその接続用パッド２２との電気的な接続を成す接触バンプ３を備えて、その接触バンプ３自体が、別体のコネクタ部品等を介在することなく直接に、外部の接続相手であるリジッ
ドプリント配線板２０の接続用パッド２２と接触して、あたかもコネクタ部品の接触端子の如く、電気的接続のためのコネクタ部材として機能する。
これにより、このフレキシブルプリント配線板１０とは別体で後付けされる従来技術に係るコネクタ（図示省略）のような接続用部品などは用いることなしに、このフレキシブルプリント配線板１０上に直接に設けられた接触バンプ３と外部の接続相手であるリジッドプリント配線板２０上に直接に設けられている接続用パッド２２とで、それら両配線板間の電気的な接続を成すことができる。その結果、従来は配線パターン等のファインピッチ化・高密度化の阻害要因および接続構造の簡素化・低コスト化の阻害要因となっていた別体のコネクタ部品等を用いることが不要となって、接続密度の向上による配線パターン５ｂおよびそれに連なる接続部位であるリード配線パターン５ａや接触パッド３自体のファインピッチ化・高密度化と、その接触パッド３による接続構造の簡素化・低コスト化との、両方を共に達成することが可能となる。 According to the flexible printed wiring board 10 according to the embodiment of the present invention as described above, the wiring pattern 5 is formed on the surface of the insulating substrate 1 and formed on the surface of the external rigid printed wiring board 20. The contact bumps 3 are pressed against and contacted with the connection pads 22 to make electrical connection with the connection pads 22, and the contact bumps 3 themselves are separate connector parts or the like. It directly contacts the connection pad 22 of the rigid printed wiring board 20 which is an external connection partner without intervening, and functions as a connector member for electrical connection like a contact terminal of a connector part.
As a result, it is provided directly on the flexible printed wiring board 10 without using connection parts such as a connector (not shown) according to the prior art that is retrofitted separately from the flexible printed wiring board 10. The contact bumps 3 and the connection pads 22 provided directly on the rigid printed wiring board 20 which is an external connection partner can make electrical connection between the two wiring boards. As a result, it is no longer necessary to use separate connector parts that have previously been a hindrance to fine pitch and high density wiring patterns, and a hindrance to simplification and cost reduction of connection structures. Further, the finer pitch and higher density of the wiring pattern 5b and the lead wiring pattern 5a and the contact pad 3 itself connected to the wiring pattern 5b due to the improvement of the connection density, and the simplification and cost reduction of the connection structure by the contact pad 3 Both of these can be achieved together.

なお、ホルダ３０としては、本実施の形態説明したような構造のもの以外にも、所定の位置決め精度を確保できるものであれば、材質は金属でも非金属でもよい。フレキシブルプリント配線板１０の用途先における温度帯域、周波数帯域などによっては、耐熱性が必要な場合や、電気特性上の要請からむしろ非金属である方が望ましい場合などもあるので、それら種々の要請に応じて使い分けるようにすればよい。また、上記の実施の形態では、ホルダ３０は、いわゆるボルトナット方式によって、接続される両配線板の固定および押し付け圧力の印加を行う構造のものとしたが、所定の精度で平行に、かつ均一な圧力で、フレキシブルプリント配線板１０とリジッドプリント配線板２０とを重ね合わせて接続した状態に安定的に保つことができる構造のものであれば、ボルトナット方式以外の構造とすることも可能である。
その一例として、図７（ｅ）に示したようなラッチ式の留め具を採用することも可能である。このラッチ式の留め具を用いた場合の接続では、フレキシブルプリント配線板１０とリジッドプリント配線板２０とを重ね合わせて接触バンプ３と接続用パッド２２とを接続させた状態で、それら両配線板を、留め具の本体３５に差し込んで行くと、両配線板の先端が留め具の本体３５の最奥部の壁面に突き当たる。またそれと同時に、留め具に設けられているラチェット３６が、フレキシブルプリント配線板１０のアライメントスルーホール４、リジッドプリント配線板２０のアライメントスルーホール２４のそれぞれに嵌り込んで係止される。このようにして、図７（ｅ）に示したようなラッチ式の留め具によっても、フレキシブルプリント配線板１０とリジッドプリント配線板２０とを重ね合わせて接続した状態に保つことができる。 The holder 30 may be made of metal or non-metal other than the structure described in the present embodiment as long as a predetermined positioning accuracy can be ensured. Depending on the temperature band, frequency band, etc. of the flexible printed wiring board 10 where it is used, heat resistance may be required, or non-metal may be desirable rather than electrical characteristics. You can use them according to your needs. In the above embodiment, the holder 30 has a structure in which both the connected wiring boards are fixed and a pressing pressure is applied by a so-called bolt-nut system. However, the holder 30 is parallel and uniform with a predetermined accuracy. As long as the structure can stably keep the flexible printed wiring board 10 and the rigid printed wiring board 20 in a state of being connected to each other with a sufficient pressure, a structure other than the bolt-nut system can be used. is there.
As an example, it is possible to employ a latch-type fastener as shown in FIG. In the connection using this latch-type fastener, the flexible printed wiring board 10 and the rigid printed wiring board 20 are overlapped and the contact bumps 3 and the connection pads 22 are connected to each other. Are inserted into the body 35 of the fastener, the tips of both wiring boards abut against the innermost wall surface of the body 35 of the fastener. At the same time, the ratchet 36 provided on the fastener is fitted and locked in each of the alignment through hole 4 of the flexible printed wiring board 10 and the alignment through hole 24 of the rigid printed wiring board 20. In this way, the flexible printed wiring board 10 and the rigid printed wiring board 20 can be kept in an overlapped state and connected even with a latch-type fastener as shown in FIG.

上記の実施の形態で説明したようなフレキシブルプリント配線板を作製した。
絶縁性基材１としては、厚さ２５μｍのポリイミド樹脂フィルムを用いた。その絶縁性基材１の表裏両面に、厚さ１２μｍの銅箔をそれぞれ張り合わせ、そのうちの一方の面の銅箔をパターン加工して、配線パターン５（５ａ、５ｂ）、導体パターン６を形成した。導体パターン６は、直径０．３ｍｍの、いわゆる丸パッド状のものを０．５μｍピッチでマトリックス配列してなるものとした。さらにその最外層の両面に、厚さ２０μｍのカバー層２として、フォトソルダーレジスト膜を形成した。カバー層２には、直径０．２ｍｍの円形状の開口８を設けた。この開口８から、導体パターン６の表面が露出するようにした。 A flexible printed wiring board as described in the above embodiment was produced.
As the insulating substrate 1, a polyimide resin film having a thickness of 25 μm was used. A copper foil having a thickness of 12 μm was bonded to both the front and back surfaces of the insulating substrate 1, and the copper foil on one of the surfaces was patterned to form a wiring pattern 5 (5a, 5b) and a conductor pattern 6. . The conductor pattern 6 was formed by arranging a so-called round pad shape having a diameter of 0.3 mm in a matrix arrangement at a pitch of 0.5 μm. Further, a photo solder resist film was formed as a cover layer 2 having a thickness of 20 μm on both surfaces of the outermost layer. The cover layer 2 was provided with a circular opening 8 having a diameter of 0.2 mm. The surface of the conductor pattern 6 was exposed from the opening 8.

フレキシブルプリント配線板１０の導体パッド６の表面に、銀粉末を樹脂フィラー内に分散してなる導電性ペーストをスクリーン印刷法により印刷形成し、それに熱処理を施してキュアすることで、外形形状がほぼ半球状で、カバー層２の表面から突出する高さが０．１５ｍｍである、バンプ本体３ａを形成した。そして、このバンプ本体３ａの表面に前処理として活性化処理を施した後、電解めっき法により、厚さ０．２μｍの金めっきから
なるコーティング層３ｂを形成した。
そして、アライメントスルーホール４を、図１、図２、図４に示したように、複数の接触バンプ３がマトリックス状に配列形成された四角い領域の周囲における１辺の中央部に１本と、それと対向する１辺の両端にそれぞれ１本ずつとの、合計３か所に設けた。このアライメントスルーホール４は、フレキシブルプリント配線板１０と接続相手のリジッドプリント配線板２０との位置合わせの精度を決定付けるものであるから、アライメントスルーホール４と接触バンプ３との相対的な形成位置精度は±３０μｍ以内であることが望ましい。また、このことは接続相手であるリジッドプリント配線板２０についても同様である。 A conductive paste formed by dispersing silver powder in a resin filler is printed and formed on the surface of the conductor pad 6 of the flexible printed wiring board 10 by screen printing, and then cured by heat treatment. A bump body 3a having a hemispherical shape and a height protruding from the surface of the cover layer 2 of 0.15 mm was formed. Then, the surface of the bump body 3a was subjected to an activation treatment as a pretreatment, and then a coating layer 3b made of gold plating having a thickness of 0.2 μm was formed by an electrolytic plating method.
Then, as shown in FIGS. 1, 2, and 4, one alignment through hole 4 is provided at the center of one side around a square region in which a plurality of contact bumps 3 are arranged in a matrix. It was provided at a total of three locations, one at each end of one side facing it. Since the alignment through hole 4 determines the accuracy of alignment between the flexible printed wiring board 10 and the rigid printed wiring board 20 to be connected, the relative formation position of the alignment through hole 4 and the contact bump 3 is determined. The accuracy is preferably within ± 30 μm. This also applies to the rigid printed wiring board 20 that is the connection partner.

接続相手の配線板として、フレキシブルプリント配線板１０と同様の０．５ｍｍピッチで直径０．４ｍｍの接続用パッド２２を配列形成すると共にそれを露出させる直径０．３ｍｍの開口２６を有するカバー層２５を形成してなるリジッドプリント配線板２０を用意した。 As a wiring board to be connected, a cover layer 25 having an opening 26 with a diameter of 0.3 mm, in which the connection pads 22 with a diameter of 0.4 mm are arranged and arranged at the same 0.5 mm pitch as the flexible printed wiring board 10 is exposed. A rigid printed wiring board 20 was prepared.

これらフレキシブルプリント配線板１０とリジッドプリント配線板２０との、３つのアライメントスルーホール４およびアライメントスルーホール２４に、それぞれホルダ３０のシャフト３３を通し、さらにそのシャフト３３を背押板３１に通して、ナット３４を締め付けて行くことにより、ボルスタ３２と背押板３１との間に位置しているフレキシブルプリント配線板１０とリジッドプリント配線板２０とを、接触バンプ３の個数当たり３０×１０^−３ｋｇの押え付け圧力を掛けた状態で保持させた。 The shaft 33 of the holder 30 is passed through the three alignment through holes 4 and the alignment through holes 24 of the flexible printed wiring board 10 and the rigid printed wiring board 20, and the shaft 33 is further passed through the back pressing plate 31, By tightening the nuts 34, the flexible printed wiring board 10 and the rigid printed wiring board 20 positioned between the bolster 32 and the back pressing plate 31 are 30 × 10 ⁻³ kg per the number of contact bumps 3. It was held with the pressing pressure of

このような本実施例に係るフレキシブルプリント配線板１０の接触パッド３の、リジッドプリント配線板２０の接続用パッド２２に対する電気的な接続は、接触抵抗が低減された極めて良好なものであることが確認された。また、その接続状態を安定的に保つことが可能であることが確認された。
また、上記の実施例で作製したフレキシブルプリント配線板１０は、その接触パッド３と同レベルの接続密度を有する従来の別体の接続用部品であるコネクタを用いた接続を行った場合と比較して、全体的な製造コストを１／２以下に低減することが可能であった。
また、ファインピッチ化対応のエッチング技術等を用いることにより、例えば厚さ８μｍの銅箔をパターン加工して配線パターン５等を形成する場合、３０μｍピッチ（ライン／スペース＝１５μｍ／１５μｍ）の配線パターン５等を形成することが可能であり、また、例えば高さ８０μｍの接触バンプ３を想定して設計した場合、０．３ｍｍの配列ピッチで３列の接触バンプ３を形成することが可能となる。これは、従来技術による０．５ｍｍピッチのエリア型コネクタの場合の接続端子の配置設計限界と比較して、接触バンプ３の場合の接続密度が約３倍となるということであり、本発明の実施例に係るフレキシブルプリント配線板１０における接触バンプ３を用いた接続構造によれば、飛躍的に高い接続密度を実現することができるということを意味している。 The electrical connection of the contact pad 3 of the flexible printed wiring board 10 according to the present embodiment to the connection pad 22 of the rigid printed wiring board 20 is extremely good with reduced contact resistance. confirmed. It was also confirmed that the connection state can be kept stable.
Moreover, the flexible printed wiring board 10 produced in the above embodiment is compared with a case where a connection using a connector, which is a conventional separate connection component having the same connection density as that of the contact pad 3, is performed. Thus, the overall manufacturing cost could be reduced to 1/2 or less.
In addition, by using a fine pitch-compatible etching technique or the like, for example, when a wiring pattern 5 or the like is formed by patterning a copper foil having a thickness of 8 μm, a wiring pattern with a 30 μm pitch (line / space = 15 μm / 15 μm). 5 can be formed, and for example, when the contact bumps 3 having a height of 80 μm are designed, three rows of contact bumps 3 can be formed with an arrangement pitch of 0.3 mm. . This means that the connection density in the case of the contact bump 3 is about three times as large as the connection terminal arrangement design limit in the case of a 0.5 mm pitch area type connector according to the prior art. According to the connection structure using the contact bump 3 in the flexible printed wiring board 10 according to the embodiment, it means that a remarkably high connection density can be realized.

ここで、本発明に係るフレキシブルプリント配線板１０における、接触バンプ３の接続安定性、接続信頼性を確保するためには、接触バンプ３の高さばらつきを極カ小さくすることが重要である。この高さｈのばらつきが所定の許容範囲を逸脱した大幅なものになると、ホルダ３０による押し付け圧力（荷重）を増加しても、相手側のリジッドプリント配線板２０の接続用パッド２２に対して良好な接触状態を確保することができない接触バンプ３が生じてしまう虞があるためである。この接触バンプ３の高さｈのばらつきは、接触バンプ３の弾力性（弾性率）の相違によっても左右されるが、我々は、上記のような仕様で作製した本発明の実施例に係るフレキシブルプリント配線板１０における接触バンプ３の接続安定性、接続信頼牲の確保についての実験を種々行った結果、２５μｍ以内に抑える必要があることを確認した。 Here, in order to ensure the connection stability and connection reliability of the contact bump 3 in the flexible printed wiring board 10 according to the present invention, it is important to minimize the height variation of the contact bump 3. When the variation in the height h is large and deviates from a predetermined allowable range, even if the pressing pressure (load) by the holder 30 is increased, the connection pad 22 of the mating rigid printed wiring board 20 is increased. This is because there is a possibility that the contact bumps 3 that cannot ensure a good contact state may occur. The variation in the height h of the contact bump 3 depends on the difference in elasticity (elastic modulus) of the contact bump 3, but we are flexible according to the embodiment of the present invention manufactured with the above specifications. As a result of various experiments for securing the connection stability and connection reliability of the contact bumps 3 in the printed wiring board 10, it was confirmed that the contact bumps 3 must be suppressed to 25 μm or less.

接触バンプ３はホルダ３０のナット３４の締め付けによる押し付け圧力の印加によって、微少な変形（完全弾性変形または塑性変形への遷移段階の亜弾性変形）を伴って相手側の接続用パッド２２に接触しつつも、その弾力性でもって変形前の形状に戻ろうとする反発力が生じる。その反発力によって接触バンプ３と接続用パッド２２との接触状態が安定的に保たれて、両者の間の電気的接続の安定性が確保される。従って、そのような観点から、接触用バンプ３の弾力性（弾性率）は、１２ＧＰａ以下であることが望ましい。
接触バンプ３の弾性率が１２ＧＰａよりも大きいと、例えばその接触バンプ３に押し付け圧力が印加されたときに、その接触バンプ３に上記のような変形およびそれによる反発力が発生するよりも先に、絶縁性基材１の方へと押し付け圧力が逃げてしまう。その結果、複数の接触バンプ３における高さｈのばらつきが吸収できなくなるなどして、一部の接触バンプ３に接触不良が生じる虞がある。
また、特に、このフレキシブルプリント配線板１０の接触バンプ３を相手側のリジッドプリント配線板２０の接続用パッド２２に対して繰り返し着脱することが必要とされる場合には、そのような繰り返しの着脱に伴う接触バンプ３の繰り返しの変形および復元が可能となるようにすることが必要である。そのような場合の接触バンプ３に用いられる材料としては、塑性変形を起こしにくい弾性体、またはそれに準ずる弾性力を備えた材質のものを選択する必要がある。 The contact bump 3 comes into contact with the mating connection pad 22 with a slight deformation (subelastic deformation at the transition stage to complete elastic deformation or plastic deformation) by applying a pressing pressure by tightening the nut 34 of the holder 30. However, a repulsive force that tries to return to the shape before the deformation is generated due to its elasticity. The contact force between the contact bump 3 and the connection pad 22 is stably maintained by the repulsive force, and the stability of the electrical connection between the two is ensured. Therefore, from such a viewpoint, the elasticity (elastic modulus) of the contact bump 3 is desirably 12 GPa or less.
If the elastic modulus of the contact bump 3 is greater than 12 GPa, for example, when a pressing pressure is applied to the contact bump 3, the deformation and the repulsive force due to the contact bump 3 are generated before the contact bump 3 is generated. The pressing pressure escapes toward the insulating substrate 1. As a result, a contact failure may occur in some of the contact bumps 3 because, for example, variations in the height h among the plurality of contact bumps 3 cannot be absorbed.
In particular, when it is necessary to repeatedly attach and detach the contact bumps 3 of the flexible printed wiring board 10 to the connection pads 22 of the rigid printed wiring board 20 on the other side, such repeated attachment and detachment. It is necessary that the contact bump 3 can be repeatedly deformed and restored due to the above. As a material used for the contact bump 3 in such a case, it is necessary to select an elastic body that hardly causes plastic deformation or a material having an elastic force equivalent to the elastic body.

なお、上記の実施の形態および実施例では、配線パターン５が形成された配線層を１層とした場合について説明したが、配線層の層数は、２層あるいはそれ以上の多層であってもよいことは勿論である。
また、本発明に係るフレキシブルプリント配線板１０の、接続の相手側となる配線板としては、上記のようなリジッドプリント配線板２０のみには限定されないことは勿論である。その他にも、図示は省略するが、例えばフレキシブルプリント配線板、セラミック配線板、ガラス配線板、あるいはそれらを実装用の配線板として用いた各種半導体パッケージや各種表示デバイスなども接続の相手側とすることが可能である。
また、上記の実施例では、バンプ本体３ａの形成材料として、銀粉末入りの導電性ペーストを用いる場合について説明したが、これのみには限定されないことは勿論である。その他にも、例えば銅、金、カーボンなどの粉末入り導電性ペーストなども用いることが可能である。あるいはさらにその他にも、用途に対応して要求される所定の導電性を確保することができ、かつ接触バンプ３全体の弾力性を上記の１２ＧＰａのような所定の適正な数値範囲内の値とすることが可能な導電性樹脂やその他の金属材料等を用いることが可能である。 In the above embodiments and examples, the case where the wiring layer on which the wiring pattern 5 is formed is described as one layer, but the number of wiring layers may be two or more. Of course it is good.
Moreover, as a wiring board used as the other party of connection of the flexible printed wiring board 10 which concerns on this invention, it is needless to say that it is not limited only to the above rigid printed wiring boards 20. FIG. In addition, although illustration is omitted, for example, a flexible printed wiring board, a ceramic wiring board, a glass wiring board, or various semiconductor packages or various display devices using these as wiring boards for mounting are also connected to the other side. It is possible.
In the above embodiment, the case where the conductive paste containing silver powder is used as the material for forming the bump main body 3a has been described. However, the present invention is not limited to this. In addition, it is also possible to use conductive paste containing powder such as copper, gold, and carbon. Alternatively, in addition to the above, it is possible to ensure the predetermined conductivity required for the application, and to set the elasticity of the entire contact bump 3 to a value within a predetermined appropriate numerical range such as the above 12 GPa. It is possible to use a conductive resin or other metal material that can be used.

本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の主要な構成を示す図である。It is a figure which shows the main structures of the flexible printed wiring board which concerns on embodiment of this invention. 図１に示したフレキシブルプリント配線板における、接触バンプが配列形成された部分を抽出して示す図である。It is a figure which extracts and shows the part in which the contact bump was arranged in the flexible printed wiring board shown in FIG. 図２に示したフレキシブルプリント配線板におけるＡ−Ｂ断面を示す図である。It is a figure which shows the AB cross section in the flexible printed wiring board shown in FIG. 図１に示したフレキシブルプリント配線板の接触バンプを外部のリジッドプリント配線板の接続用パッドに接続する直前の、両配線板を対向配置する状態を示す図である。It is a figure which shows the state which arranges both wiring boards just before connecting the contact bump of the flexible printed wiring board shown in FIG. 1 to the pad for connection of an external rigid printed wiring board. 図４に示したフレキシブルプリント配線板とリジッドプリント配線板とを接続させ、ホルダによって機械的に保持した状態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the state which connected the flexible printed wiring board shown in FIG. 4, and a rigid printed wiring board, and was mechanically hold | maintained with the holder. 図４に示したフレキシブルプリント配線板とリジッドプリント配線板とを押し付けて接続させたときの、接触バンプが弾性変形した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the contact bump elastically deformed when the flexible printed wiring board shown in FIG. 4 and the rigid printed wiring board were pressed and connected. 本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板における接触バンプのバリエーション（図７（ａ）〜（ｄ））およびホルダのバリエーション（図７（ｅ））を示す図である。It is a figure which shows the variation (FIG.7 (a)-(d)) of the contact bump in the flexible printed wiring board which concerns on embodiment of this invention, and the variation (FIG.7 (e)) of a holder.

Explanation of symbols

１絶縁性基材
２カバー層
３接触バンプ
４アライメントスルーホール
５配線パターン
６導体パッド
７本体配線領域
８開口
１０フレキシブルプリント配線板
２０リジッドプリント配線板
２１絶縁性基板
２２接続用パッド
２３リード配線パターン
２４アライメントスルーホール
２５カバー層
２６開口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulating base material 2 Cover layer 3 Contact bump 4 Alignment through hole 5 Wiring pattern 6 Conductor pad 7 Main body wiring area 8 Opening 10 Flexible printed wiring board 20 Rigid printed wiring board 21 Insulating substrate 22 Connection pad 23 Lead wiring pattern 24 Alignment through hole 25 Cover layer 26 Opening

Claims

A flexible printed wiring board having a wiring pattern formed on the surface of an insulating substrate,
On the surface of the insulating base material, it is connected to the connection pad by being pressed against and contacted with the connection pad formed on the surface of the external wiring board while continuing to the wiring pattern. A flexible printed wiring board comprising contact bumps for connection, wherein the contact bumps themselves directly function as connector members for electrical connection with connection pads of the wiring board.

In the flexible printed wiring board according to claim 1,
The flexible printed wiring board, wherein the contact bumps are detachably in contact with connection pads formed on a surface of the external wiring board.

In the flexible printed wiring board according to claim 1 or 2,
The flexible printed wiring board, wherein the contact bump itself has a predetermined elasticity.

In the flexible printed wiring board according to claim 3,
The flexible printed wiring board, wherein an elastic modulus of the contact bump is 12 GPa or less.

In the flexible printed wiring board according to any one of claims 1 to 4,
A cover layer is formed above the wiring pattern, and the cover layer is provided with an opening having an area of 15000 μm ² or more,
A conductor pad connected to the wiring pattern is formed so as to be exposed from the opening,
And the said contact bump consists of an electroconductive material formed on the said conductor pad, The flexible printed wiring board characterized by the above-mentioned.

In the flexible printed wiring board according to any one of claims 1 to 5,
A flexible printed wiring board, wherein the contact bump has a substantially hemispherical outer shape.

In the flexible printed wiring board according to any one of claims 1 to 5,
A flexible printed wiring board, wherein the contact bump has a tapered cylindrical shape.

In the flexible printed wiring board according to any one of claims 1 to 5,
The flexible printed wiring board, wherein the contact bump has a tapered polygonal column shape.

In the flexible printed wiring board according to any one of claims 1 to 8,
The flexible printed wiring board, wherein the contact bump is made of a conductive resin.

In the flexible printed wiring board according to any one of claims 1 to 9,
The flexible printed wiring board, wherein the contact bump is made of a metal or an alloy.

In the flexible printed wiring board according to any one of claims 1 to 10,
The contact bump includes a bump body made of a conductive material and a coating layer having a thickness of 0.01 μm or more made of gold (Au) or a gold alloy provided on the outermost surface of the bump body. A flexible printed wiring board characterized by being.

In the flexible printed wiring board according to any one of claims 1 to 11,
Alignment through holes provided at two or more positions so as to penetrate the flexible printed wiring board and set to be used for alignment with the external wiring board were provided. A flexible printed wiring board characterized by