JP2011187915A - フレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 高い接続強度および導通信頼性を有するフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造を提供する。
【解決手段】 貫通孔２ａを有するフレキシブル基板２と、貫通孔２ａの内面から貫通孔２ａの周囲にかけての接続導体３と、フレキシブル基板２の主面に形成されて接続導体３に接続された配線４とを有するフレキシブル配線基板１に対して、リード端子６が貫通孔２ａに挿入されることでリード端子６と接続導体３とが電気的に接続されるフレキシブル配線基板１とリード端子付き電子部品５との続構造であって、接続導体３は、貫通孔２ａの内面および貫通孔２ａの周囲のフレキシブル基板２の主面において、一部に切欠きを有していて貫通孔２ａの全周にわたって形成されていない。接続導体３が形成されていない部分が変形して貫通孔２ａが広がるので、接続導体３が破損することなく高い導通信頼性を実現することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光通信などに使用される半導体装置等の電子部品のリード端子とフレキシブル配線基板との接続構造に関する。

従来から、光通信の分野等で使用される半導体レーザダイオード、フォトダイオード等の光半導体素子が搭載された光半導体装置等の電子部品を外部回路基板に電気的に接続する方法として、電子部品のリード端子をフレキシブル配線基板に形成された貫通孔に挿入してはんだによって固定することが行なわれていた（例えば、特許文献１を参照。）。このようにすると、外部からの応力、振動などの影響がフレキシブル配線基板の可撓性によって緩和され、電子部品のリード端子と外部回路基板との接続を強固に保持することができる。

しかしながら、はんだ付けによって固定されるこのような接続方法においては、はんだ付けの際の加熱によって、フレキシブル配線基板の変形やリード端子に接続された半導体素子の破損の可能性があった。また、近年は伝送信号の高速化に対応するためにリード数が増加しており、さらに電子部品の小型化によってリード端子間の距離が小さくなっていることから、はんだによるリード端子間のショートが発生することも懸念されていた。

このような問題に対して、フレキシブル配線基板の貫通孔の内面から貫通孔の周囲のフレキシブル配線基板の主面にかけて、主面の配線層に接続された導体端子を形成して、この貫通孔に端子を嵌合させる方法が提案されている（例えば特許文献２を参照。）。

特開2006−80418号公報 特開2004−289016号公報

しかしながら、貫通孔に端子を嵌合させる方法では、フレキシブル配線基板の弾性によって端子と貫通孔の内壁面の端子導体とを密着させることで接続するものであることから、高い接続強度を実現するには、貫通孔の内径より端子の径あるいは幅を大きくする必要があった。そのため、貫通孔に端子を挿入すると、端子によって貫通孔が押し広げられ、貫通孔の内面から主面にかけて形成された導体端子に亀裂が生じ、破損に至る場合があり、この亀裂が配線と導体部材との接続部付近に発生して端子と配線との導通が損なわれる場合があるという問題点があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い接続強度と導通信頼性とを有するフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造を提供することにある。

本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造は、貫通孔を有するフレキシブル基板と、前記貫通孔の内面から前記貫通孔の周囲の前記フレキシブル基板の主面にかけて形成された接続導体と、前記フレキシブル基板の前記主面に形成されて前記接続導体に接続された配線とを有するフレキシブル配線基板に対して、リード端子付
き電子部品のリード端子が前記貫通孔に挿入されることで前記リード端子と前記接続導体とが電気的に接続される、フレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造であって、前記接続導体は、前記貫通孔の内面および前記貫通孔の周囲の前記フレキシブル基板の主面において、一部に切欠きを有していて前記貫通孔の全周にわたって形成されていないことを特徴とするものである。

また、本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造は、上記構成において、前記リード端子は、先端部側から前記リード端子付き電子部品の本体側に向かって幅が漸次大きくなる突出部を有することを特徴とするものである。

また、本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造は、上記構成において、前記リード端子の前記突出部と前記リード端子付き電子部品の本体の外面との間の距離は、前記フレキシブル配線基板の厚み以下であることを特徴とするものである。

また、本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造は、上記各構成において、前記電子部品は複数の前記リード端子を有し、前記フレキシブル配線基板は前記リード端子の配列に対応する複数の前記貫通孔を有しており、前記接続導体は隣接する２つの前記貫通孔間において前記切欠きと前記切欠き以外の部分とが対向しないように形成されていることを特徴とするものである。

また、本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造は、上記各構成において、前記電子部品は複数の前記リード端子を有し、前記フレキシブル配線基板は前記リード端子の配列に対応する複数の前記貫通孔を有しており、前記リード端子の前記突出部は隣接する２つの前記リード端子間において対向しないことを特徴とするものである。

本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造によれば、接続導体は、貫通孔の内面および貫通孔の周囲のフレキシブル基板の主面において、一部に切欠きを有していて貫通孔の全周にわたって形成されていないことから、貫通孔の周囲において、フレキシブル基板の接続導体が形成されていない部分は接続導体が形成されている部分より変形しやすい構造となっている。そのため、リード端子を貫通孔に挿入した際に、接続導体が形成されていない部分が変形して貫通孔が広がり、貫通孔の内面から貫通孔の周囲にかけて形成された接続導体が変形することが抑えられるので、接続導体が破損することなくリード端子と接続導体とを密着させることが可能となり、高い接続強度および導通信頼性を実現することができる。

また、本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造によれば、上記構成において、リード端子が、先端部側からリード端子付き電子部品の本体側に向かって幅が漸次大きくなる突出部を有するときには、突起部がストッパーとなり、リード端子がフレキシブル配線基板の貫通孔から抜けない構造となる。

また、本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造によれば、上記各構成において、リード端子の突出部とリード端子付き電子部品の距離がフレキシブル配線基板の厚み以下であるときには、突出部と電子部品の外面とでフレキシブル配線基板を強固に挟み込んで固定することができるので、外部からの力によってフレキシブル配線基板が動くことがなく、より高い接続強度および導通信頼性を得ることができる。

また、本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造によれば
、上記各構成において、電子部品が複数のリード端子を有し、フレキシブル配線基板がリード端子の配列に対応する複数の貫通孔を有しており、接続導体は隣接する２つの貫通孔間において切欠きと切欠き以外の部分とが対向しないように形成されているときには、フレキシブル基板の、リード端子を貫通孔に挿入した際に大きく変形する、接続導体の切欠きに近い部分に、隣接する接続導体および接続導体に接続された配線が形成されないので、フレキシブル基板の変形によって、接続導体および配線がフレキシブル基板から剥がれたり、破損して断線したりする可能性が低減された、より接続信頼性の高いものとなる。

また、本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造によれば、上記各構成において、リード端子の突出部が隣接する２つのリード端子間において対向しないときには、フレキシブル配線基板にリード端子を挿入する際、２つのリード端子がそれぞれ挿入される２つの貫通孔間におけるフレキシブル基板の変形は、１つのリード端子だけによるものとなるので、フレキシブル基板の変形を最小限にすることができ、フレキシブル基板上に形成された配線や接続導体の破損が抑制される。

本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造の実施の形態の一例を示す斜視図である。 図１の要部を拡大して示す斜視図である。 本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造の実施の形態の他の例の要部を拡大して示す断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、それぞれ本発明の実施形態であるフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造に用いるリード端子の一例を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）は、それぞれ本発明の実施形態であるフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造に用いるフレキシブル配線基板の要部の一例を示す平面図である。 本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造の実施の形態の他の例の要部を示す断面図である。 本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造における電子部品の要部を示す斜視図である。 本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造の実施の形態の他の例の要部を示す断面図である。 本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造の実施の形態の他の例を示す斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、図９に示すフレキシブル配線基板の要部の一例を示す平面図である。 本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造の実施の形態の他の例を示す斜視図である。 本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造の実施の形態の他の例を示す斜視図である。

以下に、本発明のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。図１〜図12において、１はフレキシブル配線基板、２はフレキシブル配線基板１の絶縁基体であるフレキシブル基板、２ａはフレキシブル基板２に設けられた貫通孔、２ｂは貫通孔２ａの内面から貫通孔２ａの周囲のフレキシブル基板２の主面にかけて形成された接続導体、３はフレキシブル基板２の主面に形成された配線、５はリード端子付き電子部品、６はリード端子、６ａはリード端子６の突出部、６ｂはリード端子６のネイルヘッド部、７はフレキシブル配線基板１の接地導体である。

図１〜図12は、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示すものであり、フレキシブル配線基板１およびリード端子付き電子部品５は、各図に示されていない任意の構成部材を備え得るものである。また、各図中の各部の寸法、形状、数および配置も各図に示すものに限られるものではない。

図１および図２に示す例のように、フレキシブル配線基板１は、貫通孔２ａを有するフレキシブル基板２と、貫通孔２ａの内面から貫通孔２ａの周囲のフレキシブル基板２の主面にかけて形成された接続導体２ｂと、フレキシブル基板２の主面に形成されて接続導体２ｂに接続された配線３とを有する。

また、リード端子付き電子部品５は、図１に示す例では、基体10ａと枠部10ｂとからなる箱状のパッケージ10と、パッケージ10の基体10ａ上に搭載された半導体素子11と、枠部10ｂを貫通して配置された配線導体12ａを備える配線基板12と、配線導体12ａの枠体10ｂから外に突出した側の端部に接続されたリード端子６と、枠部10ｂの上部に接続された蓋体14とで構成されている。半導体素子11は、配線導体12ａのパッケージ10内に位置する端部にボンディングワイヤ12によって電気的に接続されている。これによって、半導体素子11とリード端子６とが電気的に接続されている。

本発明は、このようなフレキシブル配線基板１の貫通孔２ａにリード端子付き電子部品５のリード端子６が挿入されることでリード端子６と接続導体２ｂとが電気的に接続されるフレキシブル配線基板１とリード端子付き電子部品５との接続構造であって、図２に示す例のように、フレキシブル配線基板１の接続導体２ｂは、貫通孔２ａの内面および貫通孔２ａの周囲のフレキシブル基板２の主面において、一部に切欠きを有していて貫通孔２ａの全周にわたって形成されていないものである。

本発明のフレキシブル配線基板１とリード端子付き電子部品５との接続構造では、貫通孔２ａにリード端子６を挿入するだけで接続するものであり、はんだ等の接合材によって固定する必要はない。そのため、はんだ付けの際の加熱によって、フレキシブル配線基板１が変形したり、リード端子６を通して半導体素子11が加熱されて破損してしまったりすることがないものとなる。また、リード端子６をフレキシブル配線基板１の貫通孔２ａに挿入するだけで接続が完了するため、はんだを用いた接続方法に比べて作業効率が格段に向上するとともに、接続した後の取り外しが容易である。

このような接続構造の場合は、高い接続強度を実現するためには、リード端子６の大きさ（径または幅）を貫通孔２ａの径以上とするものである。このようにすることでリード端子６を貫通孔２ａに挿入してリード端子６が貫通孔２ａを押し広げると、フレキシブル基板２の弾性によって貫通孔２ａの内面がリード端子６に押さえ付けられ、リード端子６と貫通孔２ａの内面に形成された接続導体２ｂとが密着して高い接続強度が得られる。

そして、図２に示す例のようにフレキシブル配線基板１の接続導体３が上述したような構成となっていることから、貫通孔２ａの周囲において、フレキシブル基板２の接続導体２ｂが形成されていない部分は接続導体２ｂが形成されている部分より変形しやすい構造となっている。そのため、リード端子６を挿入した際に、接続導体２ｂが形成されていない部分が変形して貫通孔２ａが広がり、貫通孔２ａの内面から貫通孔２ａの周囲にかけて形成された接続導体２ｂが変形することが抑えられるので、接続導体２ｂが破損することなくリード端子６と貫通孔２ａの内面の接続導体２ｂとを密着させることが可能となり、高い接続強度および導通信頼性を実現することができる。

このような構成において、図３および図４に示す例のように、リード端子６が、先端部
側からリード端子付き電子部品５の本体側に向かって幅が漸次大きくなる突出部６ａを有するのが好ましい。このようにすると、突出部６ａがストッパーとなり、リード端子６がフレキシブル配線基板１の貫通孔２ａから抜けない構造となる。また、より幅の大きい突出部を有していても、その幅は漸次大きくなることから、貫通孔２ａにリード端子６を挿入する際には、貫通孔２ａは徐々に押し広げられることとなるので、貫通孔２ａおよび接続導体２ｂに急激に応力が加わることがなく、接続導体２ｂが損傷してしまうことを抑えることができる。

また、上記構成において、リード端子６の突出部６ａと電子部品５の本体の外面との間の距離（図３に示す例では、リード端子６の突出部６ａと配線基板12の側面との距離Ｄ）がフレキシブル配線基板１の厚み以下であることが好ましい。このような構成とすることで、突出部６ａと電子部品５の外面とでフレキシブル配線基板１を強固に挟み込んで固定することができるので、外部からの力によってフレキシブル配線基板１が動くことがなく、より高い接続強度および導通信頼性を得ることができる。

また、上記各構成において、図１，図５および図９〜図12に示す例のように、電子部品５が複数のリード端子６を有し、フレキシブル配線基板１がリード端子６の配列に対応する複数の貫通孔２ａを有している場合には、接続導体２ｂは隣接する２つの貫通孔２ａ・２ａ間において切欠きと切欠き以外の部分とが対向しないように形成されていることが好ましい。このような構成とすると、フレキシブル基板２の、リード端子６を貫通孔２ａに挿入した際に大きく変形する、接続導体２ｂの切欠きに近い部分に、隣接する貫通孔２ａの周囲に形成された接続導体２ｂおよび接続導体２ｂに接続された配線３がないので、フレキシブル基板２の変形によって、接続導体２ｂおよび配線３がフレキシブル基板２から剥がれたり、破損して断線したりする可能性が低減された、より接続信頼性の高いものとなる。なお、図５は、図１に示す例のフレキシブル配線基板１の要部の一例を示す平面図である。図５（ａ）および図５（ｃ）はそれぞれ配線３が形成された主面側の平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の裏面を、図５（ｄ）は図５（ｃ）の裏面をそれぞれ示すものである。また、図10は、図９に示す例のフレキシブル配線基板１の要部の一例を示す平面図である。図10（ａ）は配線３が形成された主面側の平面図であり、図10（ｂ）は図10（ａ）の裏面をそれぞれ示すものである。

図１，図５（ａ）および図５（ｂ）に示す例では、フレキシブル配線基板１は横１列に並べられた３つの貫通孔２ａを有しており、３つの接続導体２ｂの切欠きはいずれも貫通孔２ａの下側に設けられている。また、図５（ｃ）および図５（ｄ）に示す例では、横１列に並べられた３つの貫通孔２ａのうち中央の貫通孔２ａの内面から周囲にかけて形成された接続導体２ｂは貫通孔２ａの下側に切欠きを有しており、左側の接続導体２ｂは貫通孔２ａの左側に、右側の接続導体２ｂは貫通孔２ａの右側にそれぞれ切欠きを有している。そして、図９〜図12に示す例では、上下に３つずつ２列に並べられた計６つの貫通孔２ａを有しており、上側の３つの接続導体２ｂの切欠きはいずれもそれぞれ貫通孔２ａの下側に設けられ、下側の３つの接続導体２ｂの切欠きはいずれもそれぞれ貫通孔２ａの上側に設けられており、上側の接続導体２ｂの切欠きと下側の接続導体２ｂの切欠きとが対向している。

また、上記各構成において、図12に示す例のように、リード端子６の突出部６ａが隣接する２つのリード端子６・６間において対向しないときには、フレキシブル配線基板１にリード端子６を挿入する際、２つのリード端子６がそれぞれ挿入される２つの貫通孔２ａ・２ａ間におけるフレキシブル基板２の変形は、１つのリード端子６だけによるものとなるので、フレキシブル基板１の変形を最小限にすることができ、フレキシブル基板１上に形成された配線３や接続導体２ｂの破損が抑制される。また、このようにすると、リード端子６の間隔を小さくすることができ、電子部品５およびフレキシブル配線基板１を小型
化することができる。

フレキシブル配線基板１は、ポリイミド等の樹脂フィルムからなるフレキシブル基板２の主面上に所定形状に加工された金属箔を転写するなどして配線３が形成されたものである。フレキシブル基板２には、金型による打ち抜き加工やレーザー加工等の孔開け加工によって貫通孔２ａが形成されている。この貫通孔２ａの内面から貫通孔２ａの周囲のフレキシブル基板２の主面にかけて接続導体２ｂが形成されている。

貫通孔２ａの周囲のフレキシブル基板２の主面上の接続導体２ｂは、配線３と同時に金属箔を転写することによって形成することができる。配線３とフレキシブル基板２の主面上の接続導体２ｂとが接続されたパターン形状に加工された金属箔を転写すればよい。また、フレキシブル基板２の主面上の接続導体２ｂは、配線３が形成された主面だけでなく、この主面と対向する主面、すなわち配線３が形成された面に対する裏面にも形成してよい。金属箔は、通常は導電率の高い銅（Ｃｕ）の箔が用いられる。

貫通孔２ａの内面の接続導体２ｂは、貫通孔２ａの内面の接続導体２ｂは、主面上の接続導体２ｂを形成した後に電解めっき法で形成することができる。主面上の接続導体２ｂを、切欠きを有する形状にしておくことで、貫通孔２ａの内周面の接続導体２ｂも切欠きを有する形状とすることができる。上述したように、フレキシブル基板２の配線３が形成された面とは反対側の面にも接続導体２ｂを形成しておくと、貫通孔２ａの両方の開口からめっき皮膜を形成することができる。ので、貫通孔２ａの内周面の接続導体２ｂを短時間で形成でき、その厚みが厚くなりすぎることがない。

フレキシブル配線基板１の配線３の一端は接続導体２ｂに接続されるが、他端はフレキシブル配線基板１が接続される外部回路基板等に応じたものとなる。他端も同様の貫通孔２ａおよび接続導体２ｂに接続されていてもよいし、例えば、コネクタや端子等を接続してもよい。

フレキシブル配線基板１の貫通孔２ａの大きさ（直径）は、フレキシブル基板２の材質や厚みにもよるが、リード端子６の径または幅に対して３％〜10％程度小さくすればよい。３％未満では、リード端子６によって貫通孔２ａがあまり押し広げられず、フレキシブル基板２の弾性による貫通孔２ａの内面がリード端子６を押さえ付ける力が小さいものとなるので、リード端子６と貫通孔２ａの内面に形成された接続導体２ｂとの接続強度が小さいものとなり、接続信頼性が低いものとなりやすく、また、この接続部における電気抵抗値が高くなりやすい。一方、10％を越えると、切欠きがあっても接続導体２ｂが形成された部分まで変形しやすくなって、接続導体２ｂが破損してしまう場合がある。

貫通孔２ａの形状に特に制限はないが、矩形等の角を有する形状であると、リード端子６を挿入して貫通孔２ａを押し広げた際に角部を起点としてフレキシブル基板２に亀裂が入りやすくなるので、通常は角部を有さない、図１，図２，図５および図９〜図11に示すような円形状とする。

接続導体２ｂの切欠きは、貫通孔２ａをはさんで配線３との接続部の反対側に設けるのが望ましい。このようにすると、貫通孔２ａが大きく変形する部分、即ち接続導体２ｂが破断する可能性が最も高い部分が、接続導体２ｂと配線３との接続部より最も遠い位置にあるので、配線３と接続導体２ｂとの導通信頼性をより高くすることができる。

接続導体２ｂの切欠きの、貫通孔２ａの周に沿った方向の長さは、平面視した貫通孔２ａ周の２分の１より短い長さ、より好ましくは３分の１以下の長さである。これより切欠きが長いと、接続導体２ｂとリード端子６との接続信頼性が低下し、また、接続部での抵
抗値が高くなりやすいからである。切欠きの長さが短すぎると、貫通孔２ａにリード端子６を挿入した際の貫通孔２ａの変形によって、接続導体２ｂが破損しやすくなる。フレキシブル基板２の材質（弾性率）や厚みにもよるが、切欠きの長さが貫通孔２ａ周の８分の１程度以上であれば、貫通孔２ａにリード端子６を挿入した際に、貫通孔２ａは主に切欠き部分で変形して接続導体２ｂが破損し難くなる。

具体的には、直径が0.3ｍｍのリード端子６を接続するフレキシブル配線基板１として
、フレキシブル基板２が厚さ0.05ｍｍのポリイミド樹脂からなり、貫通孔２ａを直径0.27ｍｍとして、フレキシブル基板２の片側主面上の配線３および接続導体２を厚さ0.04ｍｍの銅箔で形成し、貫通孔２ａの内面の接続導体２を厚さ0.02ｍｍ程度の銅めっき皮膜で形成して、これに接続してフレキシブル基板２の主面上に延びる接続導体２ｂを、外径が0.47ｍｍで内径が0.27ｍｍの貫通孔２ａの開口に沿った円環に切欠きを有する形状とする場合であれば、接続導体２ｂの切欠きは、貫通孔２ａの内面では貫通孔２ｂの周に沿った長さが0.1ｍｍ程度で、フレキシブル基板２の主面上の接続導体２ｂの外周部では、この外
周に沿った長さが0.18ｍｍ（即ち、貫通孔２ａの内面から貫通孔２ａの周囲の主面上にかけて形成された円環状の接続導体２ｂを周方向の長さの８分の１を切り欠いた形状）とすればよい。

フレキシブル配線基板１は、配線３で伝送する電気信号が高周波信号である場合には、フレキシブル基板２の配線３が形成された主面やその反対側の主面上に接地導体７を形成することによって、コプレナー線路やマイクロストリップ線路等の高周波信号の伝送に適した構造とするのが好ましい。

図５（ａ）および図５（ｂ）に示す例は、フレキシブル基板２の一方の主面上に３つの信号用の配線３が形成され、他方の主面上には接地導体７が形成されてマイクロストリップ線路構造となっている。図５（ｃ）および図５（ｄ）に示す例は、フレキシブル基板２の一方の主面上には、１つの信号用の配線３と、配線３と一定の間隔をあけて接地導体７が形成され、他方の主面上には接地導体７が形成されて所謂グランド付きコプレナー線路構造となっている。いずれの例においても、他方主面の接地導体７は、接続導体２ｂとは絶縁されており、また、一方主面の接続導体２ｂの切欠きに対応する位置に、接地導体７の非形成部を設けている。このようにすることで、他方主面に接地導体７を設けても、切欠きを設けた部分が変形しやすい部分となることから、貫通孔２ａにリード端子６を挿入した際に接続導体２ｂが変形することが抑えられ、接続導体２ｂが破損することがないので好ましい。また、同様の理由で、図５（ｃ）および図５（ｄ）に示す例では、配線３の周囲に形成された接地導体７にも非形成部（切欠き）が設けられている。図５（ｃ）および図５（ｄ）に示すフレキシブル配線基板１は、広面積に形成された接地導体７にリード端子６を接続することができるようにした例である。接地導体７は、接地導体７が形成された領域内の貫通孔２ａの内面の接続導体２ｂと接続されており、この接続導体２ｂにも切欠きが設けられ、接地導体７にもこれに対応するように切欠きが設けられている。広面積の接地導体７は、貫通孔２ａにリード端子６を挿入しても、断線するような大きな破損が発生する可能性は低いが、このようにすることで同様に接続信頼性が向上するので好ましい。また、図５（ｃ）に示す例では、接地導体７の非形成部は、貫通孔２ａを挟んで配線３が接続された接続導体２ｂとは反対側に設けられている。このようにすることで、非形成部を設けることによる、配線３による高周波信号の伝送に与える影響を小さくすることができる。

また、図10に示す例では、上下２列に配列された貫通孔２ａの内の下側（フレキシブル配線基板１の一端側）の３つの貫通孔２ａに形成された接続導体２ｂには裏面の接地導体７が接続され、上側（フレキシブル配線基板１の他端側）の３つの貫通孔２ａに形成された接続導体２ｂには配線３が接続されている。上側の３つの貫通孔２ａには、電子部品５
のリード端子６の内の信号用のものが挿入され、下側の３つの貫通孔２ａには接地用の信号端子６が挿入される。この例のように、フレキシブル配線基板１の他端側の貫通孔２ａに形成された接続導体２ｂに配線３を接続すると、配線３の長さを短くすることができるとともに、引き回すために配線３を屈曲させなくてもよいので、高周波信号の伝送特性がより優れたものとなる。接地用のリード端子６が１つである場合であっても、上記の理由から信号用のリード端子６を上側に３つ並べ、下側に接地導体７に接続する接続導体２ｂを形成する貫通孔２ａを設けるとよい。そのとき、ダミーのリード端子６ａを２本設けて貫通孔２ａもそれに対応して６つ設けると、フレキシブル配線基板１とリード端子６とを接続した後にフレキシブル配線基板１に外力が加わってもその力は６つの貫通孔２ａに分散されるので、接続信頼性が高まるのでよい。

図１に示す例では、フレキシブル配線基板１の配線３が形成された主面をリード端子６の先端側に向けてリード端子６とフレキシブル配線基板１とを接続しているが、これとは逆に、フレキシブル配線基板１の配線３が形成された主面を電子部品５側に向けて接続するのが好ましい。このようにすると、フレキシブル配線基板１の厚み分だけ、リード端子６から配線３への信号の伝送経路が短くなる。リード端子６は大きなインダクタンス成分を有するため、配線３までのリード端子６の長さを短くすることで、信号の伝送特性のより良好なものとなり、この効果は伝送する信号が高周波である場合にはより顕著になる。

また、伝送する信号が高周波である場合には、図６に示す例のように、外部回路基板に接続するためにフレキシブル配線基板１が電子部品５とは反対側の方向に折り曲げられるような場合にも、フレキシブル配線基板１の配線３が形成された主面を電子部品５側に向けて接続するのが好ましい。フレキシブル配線基板１の配線３が形成された主面をリード端子６の先端側に向けて接続すると、折り曲げられた内側で、フレキシブル配線基板１の配線３が対向することとなり、対向する配線３・３間において電磁界結合が発生して、配線３において余分な容量、相互インダクタンス等が発生するので、伝送損失が大きくなってしまうからである。フレキシブル配線基板１の配線３が形成された主面を電子部品５側に向けて接続した場合には、対向する配線３・３間には接地導体７が存在することとなるので、このような問題は生じない。

リード端子６は、銅，銅−亜鉛（Ｃｕ−Ｚｎ）合金，タングステン（Ｗ），鉄−ニッケル（Ｆｅ−Ｎｉ）合金，鉄−ニッケル−コバルト（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ）合金等の金属材料が用いられ、必要に応じて表面にニッケル，金（Ａｕ），銅等のめっき皮膜を被着させた、棒状のものである。その断面形状は、特に制限はなく、図１に示す例のような円形状であってもよいし、矩形状であってもよい。上述したように、貫通孔２ａが、通常は円形状であるので、その内面の接続導体２ｂとの接続面積が大きくなるように、リード端子６の断面形状は円形状であるのが好ましい。

また、リード端子６は、上述したように、先端部側からリード端子付き電子部品５の本体側に向かって幅が漸次大きくなる突出部６ａを有するのが好ましい。図４（ａ）に示す例は、円柱状のリード端子６に、その全周に渡って径が大きくなるような、円錐状の突出部６ａが形成されたものである。これに対して、図４（ｂ）に示す例は、同じ円柱状のリード端子６に、一部の径が大きくなるような、平板状の突出部６ａが形成されたものである。また、図４（ｃ）に示す例は、断面が矩形のリード端子６の１つの幅方向だけが大きくなっている例である。図４（ｂ）および図４（ｃ）に示す例のように、リード端子６の１方向のみの幅が大きくなるような突出部６ｂであると、突出部６ｂが貫通孔２ａを押し広げる際に、貫通孔２ａの変形量が小さく、接続導体２ｂの変形も小さくなるので好ましい。また、突出部６ａの大きさは、リード端子６本体に対して0.5ｍｍ程度以上突出して
いれば、上述したように突出部６ａがストッパーとして機能する。リード端子６の幅または径方向の突出部６ａの大きさが大きいほどストッパーとしての機能は高まるが、突出部
６ａが、大きすぎると突出部６ｂが貫通孔２ａを押し広げる際に接続導体２ｂが破損してしまう場合があるので、フレキシブル基板２の材質や厚みに応じて適宜設定すればよい。貫通孔２ａの大きさ（直径）は、リード端子６の径または幅に対して３％〜10％程度小さいのがよいとしたが、突出部６ｂが貫通孔２ａを押し広げる時間は短いので、突出部６ａの径または幅に対して貫通孔２ａの径が10％以上小さくなってもその影響は小さい。

リード端子６が突出部６ａを有する場合は、突出部６ｂと電子部品５の本体の外面との間の部分が貫通孔２ａの内面の接続導体２ｂと密着する部分なので、この部分の径または幅が貫通孔２ａの径に対して３％〜10％程度大きいものであればよい。そのため、図４（ｄ）に示す例のように、リード端子６の突出部６ａよりも先端側の部分の径または幅を、貫通孔２ａの径よりも小さくしてもよい。また、図４（ｅ）に示す例のように、リード端子６の突出部６ａよりも先端側の部分の径または幅を、先端に行くほど小さくなるようにしてもよい。このようにすると、貫通孔２ａがリード端子６によって押し広げられて接続導体２ｂや配線３が変形したり、リード端子６と貫通孔２ａの内面の接続導体２ｂとが擦れ合ったりする時間がより短くなり、接続導体２ｂや配線３が破損してしまう可能性をより低減することができる。また、貫通孔２ａにリード端子６を挿入しやくなり、リード端子６とフレキシブル配線基板１との接続作業を容易にすることができる。

上述したように、リード端子６の突出部６ａと電子部品５の本体の外面との間の距離がフレキシブル配線基板１の厚み以下であることが好ましい。具体的には、リード端子６の突出部６ａと電子部品５の本体の外面との間の距離が、フレキシブル配線基板１の厚みより10％程度小さければよい。これより小さくなると、フレキシブル配線基板１が変形してしまう。この突出部６ａと電子部品５との距離のコントロールを容易にするには、図７に示す例のように、電子部品５に溝部12ｂを設けるとよい。溝部12ｂの電子部品５の外面からの長さを所定の長さにして、リード端子６の端部を溝部12ｂの壁面に突き当てるようにすることで、突出部６ａと電子部品５との距離が所定の長さに定まる。図７に示す例のように、溝部12ｂの幅をリード端子６の幅に合わせて、リード端子６が嵌合するような形状とすれば、リード端子６の位置も定まるのでより好ましい。また、溝部12ｂにリード端子６を嵌合させることで、リード端子６の電子部品５本体への接続強度を高めることもできる。なお、図７に示す例のように、溝部12ｂの内面にも配線導体12ａを形成しておくことで、リード端子６と配線導体12ａとの電気的接続も容易になる。

また、上述したように、リード端子６の突出部６ａが隣接する２つのリード端子６・６間において対向しないことが好ましい。図12に示す例では、フレキシブル配線基板１の貫通孔２ａは上下にそれぞれ３つずつ２列の計６つが縦横に配列されて設けられており、電子部品５のリード端子６もこれに対応する位置に、リード端子６は上下（縦）方向に突出する突出部６ａを有するものと、左右（横）方向に突出する突出部６ａを有するものとが交互に配置されている。突出部６ａが隣接する２つのリード端子６・６間において対向しなければよいので、突出部６ａの突出する方向は、必ずしも縦横交互にする必要はなく、また斜めでもよい。図12に示す例のようにリード端子６および貫通孔２ａが縦横に配列されている場合は、突出部６ａが縦方向に突出する突出部６ａを有するものと、横方向に突出する突出部６ａを有するものとが交互に配置されていると、それぞれの貫通孔２ａの周囲に発生するフレキシブル基板２の突出部６ａによって変形する部分同士を最も離すことができ、フレキシブル基板２の変形をより小さいものとすることができるので好ましい。さらには、全てのリード端子６が突出部６ａを有していなくてもよく、例えば、突出部６ａを有するリード端子６と突出部６ａを有さないリード端子６とを交互に配置しても、突出部６ａが隣接する２つのリード端子６・６間において対向しないのでよい。図４（ａ）に示す例のように全周に渡って径が大きくなるような突出部６ａを有するリード端子６の場合などはこのようにすればよい。

図９〜図12に示す例では、電子部品５の６つのリード端子６は、上下にそれぞれ３つずつ２列に並べられている。このように、複数のリード端子６を複数列に配列すると、横１列に配列する場合に比較して電子部品５を外部回路基板への実装面積の小さいものとすることができるので好ましい。

また、図11に示す例のように、リード端子６を複数列に並べた場合は、リード端子６の長さを列毎に異なる長さにしてもよい。このようにすると、リード端子６をフレキシブル配線基板１の貫通孔２ａに挿入する際、全てのリード端子６と貫通孔２ａとを同時に位置合わせする必要がないので作業性が飛躍的に向上する。また、全てのリード端子６を１度に貫通孔２ａに挿入しないので、挿入に必要な力が小さくてすむ。多数のリード端子６を１度に貫通孔２ａに挿入する場合には、大きな力を加える必要があり、この大きな力を加える方向がずれてリード端子６が変形してしまう場合があるが、このような可能性を低減することができる。図11に示す例では、上下の２列間でリード端子６の長さを異ならせているが、横方向の３列間で長さを異ならせてもよいし、複数のリード端子６それぞれの間で長さを異ならせても構わない。図11に示す例のように、リード端子６が突出部６ａを有する場合は、突出部６ａより先端側の長さを異ならせるものである。また、上述したような、リード端子６の突出部６ａよりも先端側の部分の径または幅を貫通孔２ａの径よりも小さくする構造と組み合わせると、リード端子６とフレキシブル配線基板１との接続作業の更なる効率向上を実現することができる。

また、図８に示す例のように、リード端子６は電子部品５の外面に立設されていてもよい。この場合のリード端子６は、電子部品５本体との接合強度を高めるために、電子部品５との接合部に、所謂ネイルヘッド６ｂを有する形状とすればよい。この場合の突出部６ａとネイルヘッド６ｂとの距離（図８に示すＤ）を、フレキシブル配線基板１の厚み以下になるように形成すると、突起部６ａとネイルヘッド６ｂとでフレキシブル配線基板１を強固に挟み込むことができ、フレキシブル配線基板１を強固に固定することができる。

リード端子６およびフレキシブル配線基板１の配線３を伝送する信号が10ＧＨｚ程度以上の高周波信号である場合は、フレキシブル配線基板１の貫通孔２ａに電子部品５のリード端子６を挿入して固定した状態で、配線３からリード端子６の先端までの長さ（図３および図６に示すＬ）は、信号の波長の４分の１未満であるのが好ましい。このようにすると、リード端子６の、配線３からリード端子６の先端までの部分において信号の共振が発生することが抑えられるので、共振による伝送損失が大きくなってしまうことが抑えられ、高周波信号の伝送特性に優れた接続構造となる。具体的には、リード端子６およびフレキシブル配線基板１の配線３を伝送する信号の周波数が30ＧＨｚである場合には、配線３からリード端子６の先端までの長さを2.5ｍｍ未満とすればよい。

電子部品５は、その外面から突出するリード端子６を備えるものであれば、図１に示す例のような半導体装置に限らず、コンデンサや光通信装置などに用いられるレーザダイオードやフォトダイオード等であってもよい。また、半導体装置である場合も、図１に示す例のような形態に限られるものではない。例えば、図１に示す例では、リード端子６は、パッケージ10の枠部10ｂを貫通して配置された配線基板12に接続されているが、枠部10ｂに設けた貫通孔内に、ガラス等の封止材によって固定されたものであってもよい。

１：フレキシブル配線基板
２：フレキシブル基板
２ａ：貫通孔
３：接続導体
４：配線
５：リード端子付き電子部品
６：リード端子
６ａ：突出部
６ｂ：ネイルヘッド部
７：接地導体

Claims (5)

1. 貫通孔を有するフレキシブル基板と、前記貫通孔の内面から前記貫通孔の周囲の前記フレキシブル基板の主面にかけて形成された接続導体と、前記フレキシブル基板の前記主面に形成されて前記接続導体に接続された配線とを有するフレキシブル配線基板に対して、リード端子付き電子部品のリード端子が前記貫通孔に挿入されることで前記リード端子と前記接続導体とが電気的に接続される、フレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造であって、前記接続導体は、前記貫通孔の内面および前記貫通孔の周囲の前記フレキシブル基板の主面において、一部に切欠きを有していて前記貫通孔の全周にわたって形成されていないことを特徴とするフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造。
2. 前記リード端子は、先端部側から前記リード端子付き電子部品の本体側に向かって幅が漸次大きくなる突出部を有することを特徴とする請求項１記載のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造。
3. 前記リード端子の前記突出部と前記リード端子付き電子部品の本体の外面との間の距離は、前記フレキシブル配線基板の厚み以下であることを特徴とする請求項２記載のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造。
4. 前記電子部品は複数の前記リード端子を有し、前記フレキシブル配線基板は前記リード端子の配列に対応する複数の前記貫通孔を有しており、前記接続導体は隣接する２つの前記貫通孔間において前記切欠きと前記切欠き以外の部分とが対向しないように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造。
5. 前記電子部品は複数の前記リード端子を有し、前記フレキシブル配線基板は前記リード端子の配列に対応する複数の前記貫通孔を有しており、前記リード端子の前記突出部は隣接する２つの前記リード端子間において対向しないことを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のフレキシブル配線基板とリード端子付き電子部品との接続構造。

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