JP2011049372A - 基板モジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】曲げ力が加わってもハンダ付け箇所における破断や剥離が生じにくい基板モジュールを提供する。
【解決手段】基板モジュール１０１は、表面に配列された第１および第２表面電極１ａ，１ｂを有し、硬質材料からなるマザー基板１０と、表面に配列された第１および第２端子電極２ａ，２ｂを有し、可撓性材料からなるフレキシブル基板２０と、第１表面電極１ａと第１端子電極２ａとを接続する第１導電性接合材３ａと、第２表面電極１ｂと第２端子電極２ｂとを接続する第２導電性接合材３ｂとを備える。第１端子電極１ａと第２端子電極１ｂとの中心間距離Ａは、第１表面電極２ａと第２表面電極２ｂとの中心間距離Ｂよりも大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板モジュールおよびその製造方法に関するものである。

従来、電子部品をモジュールとして組み立てる際に、プリント配線板などのマザー基板に対してフレキシブル基板を実装することがしばしば行なわれる。その一例は、特開２００１−１１９１１５号公報（特許文献１）に示されている。

図２１に、プリント配線板２１０にフレキシブル基板２２０を実装する例を示す。フレキシブル基板２２０は柔軟に曲がることができる基板である。プリント配線板２１０はある程度の剛性を有する板である。プリント配線板２１０の上面に設けられたパッド電極２１１ａ，２１１ｂに対して、フレキシブル基板２２０の下面に設けられた電極２２１ａ，２２１ｂがそれぞれハンダ付けされることによって電気的接続がなされる。こうして、図２２に示すようにフレキシブル基板の実装が実現する。この例では、パッド電極２１１ａと電極２２１ａとがハンダ２１３ａを介して接合されている。一方、パッド電極２１１ｂと電極２２１ｂとがハンダ２１３ｂを介して接合されている。

特開２００１−１１９１１５号公報

図２１に示すように、フレキシブル基板２２０の電極２２１ａ，２２１ｂの中心間距離をＡとし、プリント配線板２１０のパッド電極２１１ａ，２１１ｂの中心間距離をＢとすると、Ａ＝Ｂとなるように設計されている。

フレキシブル基板２２０が実装されたプリント配線板２１０には、実装後のハンドリング、振動、落下の衝撃などで曲げモーメントが加わる場合がある。図２３に示すように、フレキシブル基板２２０が内側になるように曲げモーメントが加わったとき、すなわち、プリント配線板２１０が凹状にたわんだときには、フレキシブル基板２２０の途中が適宜曲がるので、問題は生じない。

しかし、図２４に示すように、フレキシブル基板２２０が外側になるように曲げモーメントが加わったとき、すなわち、プリント配線板２１０が凸状にたわんだときには、フレキシブル基板２２０はこれ以上延びることは容易ではないので、ハンダ付け部分に集中的に負荷がかかる。その結果、図２５に示すように、ハンダと電極との間に破断または剥離が生じるおそれがある。

そこで、本発明は、曲げモーメントが加わってもハンダ付け箇所における破断や剥離が生じにくい、基板モジュールおよびその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に基づく基板モジュールは、表面に配列された第１および第２表面電極を有し、硬質材料からなるマザー基板と、表面に配列された第１および第２端子電極を有し、可撓性材料からなるフレキシブル基板と、上記第１表面電極と上記第１端子電極とを接続する第１導電性接合材と、上記第２表面電極と上記第２端子電極とを接続する第２導電性接合材とを備え、上記第１端子電極と上記第２端子電極との中心間距離Ａは、上記第１表面電極と上記第２表面電極との中心間距離Ｂよりも大きい。

本発明によれば、フレキシブル基板は長さに余裕を以ってたわんだ状態でマザー基板に接合されているので、マザー基板に曲げモーメントが加わってたとえフレキシブル基板に引張力が作用したとしても予め存在するたわみによって伸び量を吸収することができる。よって、本実施の形態では、曲げモーメントが加わっても、ハンダ付け箇所における破断や剥離が生じにくい基板モジュールとすることができる。

本発明に基づく実施の形態１における基板モジュールの断面図である。 本発明に基づく実施の形態１における基板モジュールの分解図である。 本発明に基づく実施の形態１における基板モジュールの製造方法の第１の説明図である。 本発明に基づく実施の形態１における基板モジュールの製造方法の第２の説明図である。 本発明に基づく実施の形態１における基板モジュールに曲げモーメントが加わったときの挙動の第１の説明図である。 本発明に基づく実施の形態１における基板モジュールに曲げモーメントが加わったときの挙動の第２の説明図である。 本発明に基づく実施の形態１における基板モジュールの表面電極の配列方向の説明図である。 本発明に基づく実施の形態２における基板モジュールに含まれる各電極の位置関係をモデル化した平面図である。 本発明に基づく実施の形態２における基板モジュールの具体例の第１の説明図である。 本発明に基づく実施の形態２における基板モジュールの具体例の第２の説明図である。 本発明に基づく実施の形態１における基板モジュールの電極の位置関係の説明図である。 本発明に基づく実施の形態３における基板モジュールの断面図である。 本発明に基づく実施の形態３における基板モジュールの斜視図である。 本発明に基づく実施の形態３における基板モジュールの変形例の斜視図である。 本発明に基づく実施の形態３における基板モジュールの好ましい例の断面図である。 本発明に基づく実施の形態４における基板モジュールの断面図である。 本発明に基づく実施の形態４における基板モジュールに含まれるフレキシブル基板の断面図である。 本発明に基づく実施の形態５における基板モジュールの製造方法の第１の説明図である。 本発明に基づく実施の形態５における基板モジュールの製造方法の第２の説明図である。 本発明に基づく実施の形態６における基板モジュールの断面図である。 従来技術に基づく実装方法の説明図である。 従来技術に基づいてフレキシブル基板が実装された構造物の断面図である。 従来技術に基づいてフレキシブル基板が実装された構造物に曲げモーメントが加えられた様子の第１の説明図である。 従来技術に基づいてフレキシブル基板が実装された構造物に曲げモーメントが加えられた様子の第２の説明図である。 従来技術に基づいてフレキシブル基板が実装された構造物に破断が生じた様子の説明図である。

（実施の形態１）
（構成）
図１、図２を参照して、本発明に基づく実施の形態１における基板モジュールについて説明する。図１に示すように、基板モジュール１０１は、表面に配列された第１および第２表面電極１ａ，１ｂを有し、硬質材料からなるマザー基板１０と、表面に配列された第１および第２端子電極２ａ，２ｂを有し、可撓性材料からなるフレキシブル基板２０と、第１表面電極１ａと第１端子電極２ａとを接続する第１導電性接合材３ａと、第２表面電極１ｂと第２端子電極２ｂとを接続する第２導電性接合材３ｂとを備える。第１端子電極２ａと第２端子電極２ｂとの中心間距離Ａは、第１表面電極１ａと第２表面電極１ｂとの中心間距離Ｂよりも大きい。マザー基板１０は、たとえばガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸し、硬化させることによって形成されたプリント配線板であってよい。第１，第２表面電極１ａ，１ｂや第１，第２端子電極２ａ，２ｂはたとえば銅箔などの金属箔であってよい。フレキシブル基板２０は液晶ポリマやポリイミドのような熱可塑性樹脂からなる基板であってよい。マザー基板１０に実装された状態でフレキシブル基板２０はたわんでいる。ここでいう「中心間距離」とは実装後のたわんだ状態での電極の中心同士の直線的な距離Ａ′ではなく、たわんだ形状に沿った電極の中心同士の曲線的な距離Ａを意味するものとする。すなわち、図２に示すようにフレキシブル基板２０をマザー基板１０から分離して直線状に伸ばしたときの距離Ａを意味する。

フレキシブル基板２０の上面には１以上の電子部品（図示せず）が実装されていてよい。第１，第２導電性接合材３ａ，３ｂは、Ｓｎ−Ａｇ合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ｃｕ合金のようなハンダであってよい。

（製造方法）
本実施の形態における基板モジュールの製造方法について説明する。この基板モジュールは、マザー基板１０にフレキシブル基板２０を実装することによって得られる。まず図３に示すように、マザー基板１０の上面の第１表面電極１ａおよび第２表面電極１ｂにペースト状のハンダを載せる。すなわち、第１導電性接合材３ａおよび第２導電性接合材３ｂを配置する。上述のように寸法の大小関係がＡ＞Ｂとなるフレキシブル基板２０を上方から載せる。この状態でリフローすなわち約２６０℃での熱処理を行なう。リフローによって第１，第２導電性接合材３ａ，３ｂとしてのハンダは固相から液相へと変化する。液相となった第１，第２導電性接合材３ａ，３ｂの表面張力によって、図４に示すようにフレキシブル基板２０の第１，第２端子電極２ａ，２ｂを互いに引き寄せる向きの力８１が作用する。実際に、第１，第２端子電極２ａ，２ｂは引き寄せられて移動し、これに伴ってフレキシブル基板２０にはたわみが生じる。このように第２端子電極２ａ，２ｂに作用する力を「セルフアライメント力」とも呼ぶ。

なお、フレキシブル基板２０が有するたわみに対する反発力にも影響されるが、基本的には、第１端子電極２ａ−第１表面電極１ａ、第２端子電極２ｂ−第２表面電極１ｂの間でそれぞれ中心が一致するようにフレキシブル基板２０がたわむ。

リフローを終えることによって第１，第２導電性接合材３ａ，３ｂとしてのハンダは固相に戻るので、フレキシブル基板２０がたわんだ状態で固定され、図１に示した構造の基板モジュールが得られる。

言い換えれば、本実施の形態における基板モジュールの製造方法は、表面に配列された第１および第２表面電極を有し、硬質材料からなるマザー基板を用意する工程Ｓ１と、表面に配列された第１および第２端子電極を有し、可撓性材料からなるフレキシブル基板を用意する工程Ｓ２と、第１導電性接合材によって前記第１表面電極と前記第１端子電極とを接続し、かつ、第２導電性接合材によって前記第２表面電極と前記第２端子電極とを接続する工程Ｓ３とを含む。接続する工程Ｓ３においては、前記第１端子電極と前記第２端子電極との中心間距離Ａは、前記第１表面電極と前記第２表面電極との中心間距離Ｂよりも大きい状態で接合がなされる。工程Ｓ１，Ｓ２はいずれを先に行なってもよく、同時に行なってもよい。

（作用・効果）
本実施の形態における基板モジュールでは、フレキシブル基板側の電極同士の中心間距離Ａが、マザー基板側の電極同士の中心間距離Ｂよりも大きくなっているので、フレキシブル基板は長さに余裕を以ってたわんだ状態でマザー基板に接合されている。したがって、マザー基板に曲げモーメントが加わってたとえフレキシブル基板に引張力が作用したとしても予め存在するたわみによって伸び量を吸収することができる。よって、本実施の形態では、曲げモーメントが加わっても、ハンダ付け箇所における破断や剥離が生じにくい基板モジュールとすることができる。

また、本実施の形態における基板モジュールの製造方法によれば、曲げモーメントが加わっても、ハンダ付け箇所における破断や剥離が生じにくい基板モジュールを容易に得ることができる。

本実施の形態における基板モジュールに曲げモーメントが加わったときの挙動について、より具体的に図示して説明する。本実施の形態における基板モジュール１０１にフレキシブル基板が実装された側の面を外側とするような曲げモーメントが加わった場合、すなわち、マザー基板１０が凸状にたわんだ場合を図５に示す。この場合、フレキシブル基板２０には引張力８２が作用する。しかし、フレキシブル基板２０は図１に示したように元々たわんだ状態で実装されていたので、図５に示すようにフレキシブル基板２０に引張力８２が作用しても、フレキシブル基板２０のたわみが減じるだけで済み、その結果、ハンダ付け箇所に破断や剥離が生じることを回避することができる。

本実施の形態における基板モジュール１０１にフレキシブル基板が実装された側の面を内側とするような曲げモーメントが加わった場合、すなわち、マザー基板１０が凹状にたわんだ場合を図６に示す。この場合、フレキシブル基板２０には圧縮の向きの力が作用する。その結果、フレキシブル基板２０に元々あったたわみがさらに大きくなる。この場合、たわみが一時的に増大するに過ぎず、ハンダ付け箇所に破断または剥離が生じることを回避することができる。

なお、フレキシブル基板２０がポリイミド樹脂、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂、ＬＣＰ（液晶ポリマー）樹脂などといった熱可塑性樹脂で形成されている場合、ハンダ付けの際のリフロー温度で、ハンダだけでなくフレキシブル基板２０自体も軟化するので、フレキシブル基板を容易にたわませて実装することができる。

なお、図７に平面図で示すように、マザー基板１０は長手方向８５を有する形状であり、第１，第２表面電極１ａ，１ｂは、マザー基板１０の長手方向８５に沿って配列されていることが好ましい。マザー基板１０に落下などの衝撃が加わったときには、長手方向に最も大きく変位が発生するので、その方向に関するたわみをフレキシブル基板に持たせておくことが本発明の作用効果を奏するために最も効果的だからである。

（実施の形態２）
実施の形態１では、１次元的広がりを以って配列された電極間の位置関係に本発明を適用した例を示したが、実施の形態２では、２次元的広がりを以って配列された電極間の位置関係にも本発明を適用可能であることを示す。

（構成）
図８を参照して、本発明に基づく実施の形態２における基板モジュールについて説明する。図８は、本実施の形態における基板モジュールに含まれる各電極の位置関係をモデル化して平面図で示したものである。実施の形態１における基板モジュールが備えていたマザー基板１０に代えて、本実施の形態における基板モジュールはマザー基板１０ｉを備える。図８ではマザー基板１０ｉを上から見たところを表示しており、フレキシブル基板の外形線は表示していない。ただし、フレキシブル基板の下面に設けられた端子電極は二点鎖線で表示している。図８においては説明の便宜上、マザー基板１０ｉおよびフレキシブル基板に設けられた電極をいずれも円で表示しているが、電極の形状は円形には限らず他の形状であってもよい。本実施の形態における基板モジュールは、基本的には実施の形態１で説明した構成を備えており、さらに好ましいことに以下の構成を備える。本実施の形態における基板モジュールにおいては、マザー基板１０ｉは、第１表面電極１ａと第２表面電極１ｂとを結ぶ直線８６から側方にずれた位置に配置された第３表面電極１ｃを表面に有する。本実施の形態における基板モジュールに含まれるフレキシブル基板（図示せず）は、第３端子電極２ｃを表面に有する。第３表面電極１ｃと第３端子電極２ｃとは第３導電性接合材（図示せず）によって接続されている。第１端子電極１ａと第３端子電極１ｃとの中心間距離Ａ２は、第１表面電極２ａと第３表面電極２ｃとの中心間距離Ｂ２よりも大きい。

図８に示した例においては、第１表面電極１ａと第２表面電極１ｂとの配列方向すなわち直線８６の方向は、マザー基板１０の長手方向８５と一致している。第１表面電極１ａと第２表面電極１ｂとの配列方向すなわち直線８６の方向は、マザー基板１０の長手方向８５と一致していなくてもよいが、図８に示した例のように一致していればなお好ましい。

図８に示した例においては、第１表面電極１ａと第２表面電極１ｂとの配列方向すなわち直線８６の方向と、第１表面電極１ａと第３表面電極１ｃとの配列方向とは、互いに垂直となっているが、垂直であってもなくてもよい。

ここでは、本発明の思想を説明するために、表面電極および端子電極の数はそれぞれ４つを図示し、そのうち３つの位置関係に着目して説明したが、実際には存在する電極の数は３つであってもよく、４つより多くの数であってもよい。電極が多く存在する場合であっても、いずれかの表面電極を第１表面電極とみなし、その表面電極に対応する端子電極を第１端子電極とみなせばよい。

（作用・効果）
本実施の形態では、マザー基板に２次元的に配列された表面電極と、フレキシブル基板に２次元的に配列された端子電極との間で、２次元的に中心間距離の差を設けているので、フレキシブル基板はたわんだ状態でマザー基板に実装されているといえる。したがって、落下の衝撃などによって基板モジュールに曲げモーメントが作用した場合、複数方向に関して、フレキシブル基板が伸びを吸収することができ、ハンダ付け箇所の破断や剥離を防止することができる。

本実施の形態のより具体的な例を図９、図１０に示す。図９、図１０ではマザー基板およびフレキシブル基板の各外形線を表示していない。実線はマザー基板に設けられた表面電極１を示し、二点鎖線はフレキシブル基板に設けられた端子電極２を示す。図９、図１０に示した例では、マザー基板の表面に複数の表面電極１が長方形の環を描くようにそれぞれ配列されている。

図９に示した例では、フレキシブル基板に設けられた端子電極２は、マザー基板に設けられた表面電極１に比べて、Ｘ方向にもＹ方向にも中心間距離が長くなっている。本実施の形態としては、このような構成であってもよい。

図１０に示した例では、フレキシブル基板に設けられた端子電極２の各々は、マザー基板に設けられた表面電極１に比べて、個々の電極自体のサイズが大きくなっている。さらに、フレキシブル基板に設けられた端子電極２は、マザー基板に設けられた表面電極１に比べて、Ｘ方向にもＹ方向にも中心間距離が長くなっている。本実施の形態としては、このような構成であってもよい。

比較のために、実施の形態１における構成を同様の表示法で示したものを図１１に示す。図１１では、フレキシブル基板に設けられた端子電極２は、マザー基板に設けられた表面電極１に比べて中心間距離が長くなっているが、中心間距離が長くなっているといえるのは、Ｘ方向に沿ってのみである。Ｙ方向に関しては、フレキシブル基板に設けられた端子電極２とマザー基板に設けられた表面電極１とで、中心間距離は等しくなっている。図１１に示した例であっても、一定の方向における曲げモーメントには対処できるので、本発明の作用効果は一応奏することができるという点で好ましいが、図９、図１０に示した例、すなわち、本実施の形態における構成の方が複数方向における曲げモーメントに対処できるという点でより好ましい。図１１に示した例の場合、Ｘ方向がマザー基板の長手方向と一致していることが好ましい。

（実施の形態３）
（構成）
図１２を参照して、本発明に基づく実施の形態３における基板モジュールについて説明する。図１２に示すように基板モジュール１０３は、表面に配列された第１および第２表面電極１ａ，１ｂを有し、硬質材料からなるマザー基板１０と、表面に配列された第１および第２端子電極２ａ，２ｂを有し、可撓性材料からなるフレキシブル基板２０とを備える。第１表面電極１ａと第１端子電極２ａとが接続され、第２表面電極１ｂと第２端子電極２ｂとが接続されている。フレキシブル基板２０は、マザー基板１０に固定された状態で、凸状にたわんだ部分４を含む。基板モジュール１０３の斜視図を図１３に示す。

図１２に示した例では、第１表面電極１ａと第１端子電極２ａとの接続は第１導電性接合材３ａによってなされ、第２表面電極１ｂと第２端子電極２ｂとの接続は第２導電性接合材３ｂによってなされている。第１，第２導電性接合材３ａ，３ｂはハンダであってよい。

（作用・効果）
本実施の形態では、フレキシブル基板は少なくとも一部が凸状にたわんだ状態でマザー基板に接合されている。したがって、マザー基板に曲げモーメントが加わってたとえフレキシブル基板に引張力が作用したとしても予め有するたわみによって伸び量を吸収することができる。よって、本実施の形態では、曲げモーメントが加わっても、ハンダ付け箇所における破断や剥離が生じにくい基板モジュールとすることができる。

本実施の形態では１次元のたわみによってフレキシブル基板の一部が凸状にたわんだ例について示したが、同じ考え方を２次元に広げれば、図１４に示す基板モジュール１０４のような構造も考えられる。この場合、フレキシブル基板２０ｘの中央の凸状にたわんだ部分４ｘは２次元にたわむことによってマザー基板１０の上面から山状に浮き上がっている。図１３、図１４はいずれも説明の便宜のためにたわんだ部分４，４ｘの盛り上がりの高さを誇張して表示しているのであって、実際にはわずかな盛り上がりであってよい。

本実施の形態においても、フレキシブル基板の表面に実装された部品は図示していないが、実際にはフレキシブル基板の表面には様々な部品が実装されていてよい。図１５に示すように、本実施の形態における好ましい基板モジュール１０５においては、フレキシブル基板の表面には表面実装部品１１，１２，１３，１４が搭載されており、これらの表面実装部品１１，１２，１３，１４は、フレキシブル基板２０ｊの凸状にたわんだ部分４を避けるように配置されている。このような構成であれば、曲げモーメントが加わることによってフレキシブル基板２０ｊのたわんだ部分４が変形しても、表面実装部品は部分４の変形の影響を受ける度合いを少なくすることができ、各表面実装部品およびその電気的接続の信頼性を上げることができる。

（実施の形態４）
図１６を参照して、本発明に基づく実施の形態４における基板モジュールについて説明する。図１６に示すように、本実施の形態における基板モジュール１０６はフレキシブル基板２０ｒを備える。図１７にフレキシブル基板２０ｒの断面を拡大して示す。本実施の形態における基板モジュール１０６が備えるフレキシブル基板２０ｒは、複数の可撓性材料層２１を積層した多層構造を有しており、かつ、前記多層構造の内部に配置された要素電極２３を備え、フレキシブル基板２０ｒの厚み方向の中心を通る面８７よりもマザー基板１０側の領域７１における要素電極２３の密度は、フレキシブル基板２０ｒの厚み方向の中心を通る面８７よりもマザー基板１０とは反対の側の領域７２における要素電極２３の密度よりも大きい。要素電極２３は銅箔で形成されている。

（作用・効果）
通常のフレキシブル基板の熱膨張係数は２０〜４０ｐｐｍ／℃で、銅箔の熱膨張係数は約１５ｐｐｍ／℃である。このことから可撓性材料層２１の方が銅箔からなる要素電極２３よりも熱膨張係数が大きいといえる。本実施の形態における基板モジュール１０６はこれらの材料の熱膨張係数の差を利用したものである。 本実施の形態では、フレキシブル基板２０ｒの内部のうちマザー基板１０に近い側の要素電極２３の密度の方が、マザー基板１０から遠い側のそれに比べて高くなっているので、逆に可撓性材料層２１が単位体積中に占める割合は、マザー基板１０から遠い側の方がマザー基板１０に近い側に比べて高くなっている。ハンダ付けのためのリフローを行なったときには、可撓性材料層２１は要素電極２３よりも大きく膨張する。したがって、リフローにおける熱によって、フレキシブル２０ｒは、マザー基板１０から遠い側の面が大きく膨張し、凸状にたわむこととなる。このような構成であっても、結果的にはフレキシブル基板は凸状にたわんだ部分を有する形でマザー基板に実装されていることになるので、実施の形態３と同じ作用効果を奏することができる。

仮に要素電極２３が銅以外の金属で形成されていたとしても、可撓性材料層２１に比べたときの熱膨張係数の大小関係は逆転することはほぼないので、同様の作用効果を奏することができる。

なお、フレキシブル基板内部の特定の領域における要素電極の密度を上げるためには、その領域において、ＧＮＤ強化用または放熱用として金属パターンを配置すればよい。特にそのように設ける金属パターンはいわゆる「ベタパターン」として広い範囲に配置すればよい。金属パターンは、ＧＮＤや放熱に関わる機能素子として設けるのではなく、電気的または熱的に孤立したダミーパターンとして設けてもよい。

（実施の形態５）
（基板モジュールの製造方法）
本発明に基づく基板モジュールの製造方法の一例については、実施の形態１で既に説明したが、基板モジュールの製造方法の他の例について、本発明に基づく実施の形態５として説明する。

本実施の形態における基板モジュールの製造方法は、表面に配列された第１および第２表面電極１ａ，１ｂを有し、硬質材料からなるマザー基板１０を用意する工程Ｓ１と、表面に配列された第１および第２端子電極２ａ，２ｂを有し、可撓性材料からなるフレキシブル基板２０を用意する工程Ｓ２と、フレキシブル基板２０の少なくとも一部が凸形状となるように、第１導電性接合材３ａによって第１表面電極１ａと第１端子電極２ａとを接続し、かつ、第２導電性接合材３ｂによって第２表面電極１ｂと第２端子電極２ｂとを接続する工程Ｓ４とを含む。工程Ｓ４の様子を図１８、図１９に示す。接続する工程Ｓ４においては、マザー基板１０の表面にスペーサ５を配置し、フレキシブル基板１０の少なくとも一部が凸形状となるように、マザー基板１０との間にスペーサ５を挟み込んでフレキシブル基板２０をマザー基板１０に重ねる工程を含むことが好ましい。

図１８に矢印８９で示すように、工程Ｓ４においては、フレキシブル基板２０のうちスペーサ５を挟み込んでいる部分以外の部分を上側から加圧することが好ましい。図１９に示すように、この例で用いたスペーサ５は楕円形断面の棒状の部材である。ここで示したスペーサはあくまで一例であって、スペーサの形状はこのようなものに限らない。スペーサの断面形状は楕円に限らない。スペーサの全体形状は必ずしも棒状でなくてもよい。

なお、接続する工程Ｓ４の後に、マザー基板１０とフレキシブル基板２０との間からスペーサ５を取り除く工程Ｓ５を含むことが好ましい。このようにスペーサを取り除くこととすれば、スペーサを繰り返し使用することができるので好ましい。また、実装が完了した後はスペーサをフレキシブル基板２０の下側に挟み込んでおく必要はないので、基板モジュールの完成品の重量を低減するという意味からも、スペーサを取り除いておくことが好ましい。

図１８、図１９に示したようにスペーサ５が棒状部材であれば、フレキシブル基板２０の実装が完了した後に抜き取ることが容易であるので好ましい。

さらに、スペーサ５は、接続する工程Ｓ４において消失する性質の材料からなることが好ましい。リフロー工程の高温のもとで、ハンダ付けが完了した後に自ら消失する性質の材料でスペーサを形成しておけば、基板モジュールの完成品においてスペーサが邪魔になることもなく、また、スペーサを取り除く工程も不要となるので好ましい。この場合、スペーサは、たとえばリフロー時の高温環境下で気化して蒸発するような性質の材料であってもよい。

なお、第１，第２の導電性接合材は、ハンダであるものとして説明したが、他の材料であってもよい。たとえば、第１，第２の導電性接合材として一般的な導電性接着剤を用いて接合することとしてもよい。ただし、導電性接合材がハンダであればセルフアライメント力が発揮されるので、導電性接合材としては特に好ましい。また、上述のようなスペーサを介在させなくても、リフロー時にハンダが発揮するセルフアライメント力によってフレキシブル基板が凸状にたわむ場合もある。

（実施の形態６）
（構成）
図２０を参照して、本発明に基づく実施の形態６における基板モジュールについて説明する。この基板モジュール１０７は、基本的には実施の形態３で説明した基板モジュール１０３と同様の構成であるが、電極同士の接合に導電性接合材を用いる代わりに、電極同士を直接接合している。本実施の形態における基板モジュール１０７では、第１，第２表面電極１ａ，１ｂおよび第１，第２端子電極２ａ，２ｂが金（Ａｕ）で形成されている。電極同士の接合は、Ａｕ−Ａｕの熱圧着接合によってなされている。

（作用・効果）
本実施の形態で示したように、電極同士の接合を熱圧着接合などのような直接的な接合方法によった場合であっても、これまでの各実施の形態で説明したのと同様の作用効果を得ることができる。

なお、ここでは、電極の材料をＡｕとした例を示したが、電極の材料はＡｕには限らず、熱圧着接合ができる材料であれば他の材料であってもよい。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

１ａ 第１表面電極、１ｂ 第２表面電極、２ａ 第１端子電極、２ｂ 第２端子電極、３ａ 第１導電性接合材、３ｂ 第２導電性接合材、４，４ｘ （凸状にたわんだ）部分、１０，１０ｉ，２１０ マザー基板、１１，１２，１３，１４ 表面実装部品、２０，２０ｊ，２０ｒ，２０ｘ，２２０ フレキシブル基板、２１ 可撓性材料層、２３ 要素電極、７１，７２ 領域、８１ 力、８２ 引張力、８５ 長手方向、８６ 直線、８７ （厚み方向の中心を通る）面、８９ （加圧を示す）矢印、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７ 基板モジュール、２１１ａ，２１１ｂ パッド電極、２２１ａ，２２１ｂ （フレキシブル基板の）電極。

Claims (11)

1. 表面に配列された第１および第２表面電極を有し、硬質材料からなるマザー基板と、
   表面に配列された第１および第２端子電極を有し、可撓性材料からなるフレキシブル基板と、
   前記第１表面電極と前記第１端子電極とを接続する第１導電性接合材と、
   前記第２表面電極と前記第２端子電極とを接続する第２導電性接合材とを備え、
   前記第１端子電極と前記第２端子電極との中心間距離Ａは、前記第１表面電極と前記第２表面電極との中心間距離Ｂよりも大きい、基板モジュール。
2. 前記マザー基板は長手方向を有する形状であり、前記第１および第２表面電極は、前記マザー基板の長手方向に沿って配列されている、請求項１に記載の基板モジュール。
3. 前記マザー基板は、前記第１表面電極と前記第２表面電極とを結ぶ直線から側方にずれた位置に配置された第３表面電極を表面に有し、
   前記フレキシブル基板は、第３端子電極を表面に有し、
   前記第３表面電極と前記第３端子電極とは第３導電性接合材によって接続されており、
   前記第１端子電極と前記第３端子電極との中心間距離Ａ２は、前記第１表面電極と前記第３表面電極との中心間距離Ｂ２よりも大きい、請求項１または２に記載の基板モジュール。
4. 表面に配列された第１および第２表面電極を有し、硬質材料からなるマザー基板と、
   表面に配列された第１および第２端子電極を有し、可撓性材料からなるフレキシブル基板とを備え、
   前記第１表面電極と前記第１端子電極とが接続され、
   前記第２表面電極と前記第２端子電極とが接続され、
   前記フレキシブル基板は、前記マザー基板に固定された状態で、凸状にたわんだ部分を含む、基板モジュール。
5. 前記フレキシブル基板の表面には表面実装部品が搭載されており、前記表面実装部品は、前記フレキシブル基板の凸状にたわんだ部分を避けるように配置されている、請求項４に記載の基板モジュール。
6. 前記フレキシブル基板は、複数の可撓性材料層を積層した多層構造を有しており、かつ、前記多層構造の表面または内部に配置された要素電極を備え、
   前記フレキシブル基板の厚み方向の中心を通る面よりも前記マザー基板側の領域における前記要素電極の密度は、前記フレキシブル基板の厚み方向の中心を通る面よりも前記マザー基板とは反対の側の領域における前記要素電極の密度よりも大きい、請求項１から５のいずれかに記載の基板モジュール。
7. 表面に配列された第１および第２表面電極を有し、硬質材料からなるマザー基板を用意する工程と、
   表面に配列された第１および第２端子電極を有し、可撓性材料からなるフレキシブル基板を用意する工程と、
   第１導電性接合材によって前記第１表面電極と前記第１端子電極とを接続し、かつ、第２導電性接合材によって前記第２表面電極と前記第２端子電極とを接続する工程とを含み、
   前記接続する工程においては、前記第１端子電極と前記第２端子電極との中心間距離Ａは、前記第１表面電極と前記第２表面電極との中心間距離Ｂよりも大きい状態で接合がなされる、基板モジュールの製造方法。
8. 表面に配列された第１および第２表面電極を有し、硬質材料からなるマザー基板を用意する工程と、
   表面に配列された第１および第２端子電極を有し、可撓性材料からなるフレキシブル基板を用意する工程と、
   前記フレキシブル基板の少なくとも一部が凸形状となるように、第１導電性接合材によって前記第１表面電極と前記第１端子電極とを接続し、かつ、第２導電性接合材によって前記第２表面電極と前記第２端子電極とを接続する工程とを含む、基板モジュールの製造方法。
9. 前記接続する工程においては、前記マザー基板の表面にスペーサを配置し、前記フレキシブル基板の少なくとも一部が凸形状となるように、前記マザー基板との間に前記スペーサを挟み込んで前記フレキシブル基板を前記マザー基板に重ねる工程を含む、請求項８に記載の基板モジュールの製造方法。
10. 前記接続する工程の後に、前記マザー基板と前記フレキシブル基板との間から前記スペーサを取り除く工程を含む、請求項９に記載の基板モジュールの製造方法。
11. 前記スペーサは、前記接続する工程において消失する性質の材料からなる、請求項１０に記載の基板モジュールの製造方法。

Images