JP2015177082A - 基板間接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル基板にリジッド基板から引き離される方向への力が加わっても、フレキシブル基板から接続パッドが剥離することのない接続強度が高い基板間接続構造を実現する。【解決手段】配線パターン18と接続された接続パッド20が表面に形成されたフレキシブル基板12と、配線パターン14と接続された接続パッド16が表面に形成されたリジッド基板10との基板間接続構造であって、上記フレキシブル基板12及びその接続パッド20を貫通する貫通孔22を形成し、上記フレキシブル基板12表面の接続パッド20を上向きにした状態で、フレキシブル基板12をリジッド基板10の表面上に配置し、上記貫通孔22を介して、フレキシブル基板12の接続パッド20とリジッド基板10の接続パッド16とを半田24で接続する。【選択図】図６

Description

この発明は基板間接続構造に係り、特に、可撓性を有するフレキシブル基板と、可撓性が無く硬質なリジッド基板との基板間接続構造に関する。

従来より、配線パターンが形成された可撓性を有するフレキシブル基板と、配線パターンが形成された硬質なリジッド基板とを接続して成る基板（リジッドフレキ基板）が、折りたたみ式の携帯電話等、各種の電子機器で用いられている。

上記フレキシブル基板とリジッド基板の従来の接続方法を図１４に基づいて説明する。図１４に示すように、リジッド基板70の表面には、配線パターン72と該配線パターン72が接続された接続パッド74が形成されている。また、フレキシブル基板76の裏面には、配線パターン78と該配線パターン78が接続された接続パッド80が形成されている。
尚、図示は省略するが、リジッド基板70の配線パターン72は薄膜状のレジストで被覆され、フレキシブル基板76の配線パターン78は薄膜状のカバーレイで被覆されている。
上記リジッド基板70表面の接続パッド74と、フレキシブル基板76裏面の接続パッド80とを対向させた状態で半田82により両基板70，76を接続することが行われている。
尚、上記の如き接続構造は、例えば特開２００４−１８６３７５号公報（特許文献１）に開示されている。

尚、上記半田82に代えて、異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）を、リジッド基板70表面の接続パッド74とフレキシブル基板76裏面の接続パッド80との間に介在させた状態で、上記ＡＣＦを熱圧着・硬化させて両基板70，76を接続することも行われている。

特開２００４−１８６３７５号公報（図１２参照）

ところで、上記フレキシブル基板76はその可撓性を利用して、折り曲げて使用されることが多いが、図１４の矢印Ｆのように、フレキシブル基板76にリジッド基板70から引き離される方向への力が加えられた場合、半田82に接続・固定されているフレキシブル基板76裏面の接続パッド80と、フレキシブル基板76とが離間する方向へ力が作用するため、接続パッド80が、フレキシブル基板76から剥離してしまう事態が生じていた。
斯かる接続パッド80の剥離は、１ｋｇｆ程度の力が加えられた場合でも生じることがあった。

この発明は、従来の上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フレキシブル基板にリジッド基板から引き離される方向への力が加わっても、フレキシブル基板から接続パッドが剥離することのない接続強度が高い基板間接続構造を実現することにある。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の基板間接続構造は、
配線パターンと接続された接続パッドが表面に形成されたフレキシブル基板と、配線パターンと接続された接続パッドが表面に形成されたリジッド基板との基板間接続構造であって、
上記フレキシブル基板及びその接続パッドを貫通する貫通孔を形成して成り、
上記フレキシブル基板表面の接続パッドを上向きにした状態で、フレキシブル基板をリジッド基板の表面上に配置し、上記貫通孔を介して、フレキシブル基板の接続パッドとリジッド基板の接続パッドとを半田で接続したことを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の基板間接続構造は、請求項１に記載の基板間接続構造において、
上記フレキシブル基板の裏面に接続パッドを形成すると共に、表裏両面の接続パッド及びフレキシブル基板を貫通する貫通孔を形成したことを特徴とする。

本発明の請求項３に記載の基板間接続構造は、請求項１又は２に記載の基板間接続構造において、
上記貫通孔の内面にメッキ層を形成したことを特徴とする。

本発明の請求項４に記載の基板間接続構造は、
配線パターンと接続された接続パッドが表面に形成されたフレキシブル基板と、配線パターンと接続された接続パッドが表面に形成されたリジッド基板との基板間接続構造であって、
上記フレキシブル基板の端部に上記接続パッドを形成すると共に、フレキシブル基板及びその接続パッドを貫く切欠を形成して成り、
上記フレキシブル基板表面の接続パッドを上向きにした状態で、フレキシブル基板をリジッド基板の表面上に配置し、上記切欠を介して、フレキシブル基板の接続パッドとリジッド基板の接続パッドとを半田で接続したことを特徴とする。

請求項１に記載の基板間接続構造は、フレキシブル基板及びその接続パッドを貫通する貫通孔を形成し、フレキシブル基板表面の接続パッドを上向きにした状態で、フレキシブル基板をリジッド基板の表面上に配置して成り、上記貫通孔を介して、フレキシブル基板の接続パッドとリジッド基板の接続パッドとを半田で接続したので、フレキシブル基板にリジッド基板から引き離される方向への力が加えられた場合であっても、フレキシブル基板表面の接続パッドと、フレキシブル基板とが離間する方向への力が作用することが無く、その結果、フレキシブル基板からの接続パッドの剥離が防止され、接続強度が高い基板間接続構造を実現することができる。

請求項２に記載の基板間接続構造の如く、フレキシブル基板の裏面にも接続パッドを形成すると共に、表裏両面の接続パッド及びフレキシブル基板を貫通する貫通孔を形成したり、或いは、請求項３に記載の基板間接続構造の如く、貫通孔の内面にメッキ層を形成した場合には、フレキシブル基板とリジッド基板の半田接続面積が増大し、接続安定性が向上する。

請求項４に記載の基板間接続構造は、フレキシブル基板端部の接続パッド及びフレキシブル基板を貫く切欠を形成し、フレキシブル基板表面の接続パッドを上向きにした状態で、フレキシブル基板をリジッド基板の表面上に配置して成り、上記切欠を介して、フレキシブル基板の接続パッドとリジッド基板の接続パッドとを半田で接続したので、フレキシブル基板にリジッド基板から引き離される方向への力が加えられた場合であっても、フレキシブル基板表面の接続パッドと、フレキシブル基板とが離間する方向への力が作用することが無く、その結果、フレキシブル基板からの接続パッドの剥離が防止され、接続強度が高い基板間接続構造を実現することができる。
また、端部が開放された切欠を介してリジッド基板との接続を行うことから、貫通孔を介してリジッド基板との接続を行う場合に比べて、リジッド基板との半田接続状況を確認しやすくなるという利点がある。

以下、添付図面に基づいて、本発明に係る基板間接続構造を説明する。
図１は、本発明に係るリジッド基板10及び第１のフレキシブル基板12を示す平面図、図２は同断面図、図３及び図４は、本発明に係るリジッド基板10及び第１のフレキシブル基板12の接続方法を示す平面説明図、図５は、本発明に係るリジッド基板10及び第１のフレキシブル基板12の基板間接続構造を示す平面図、図６は、本発明に係るリジッド基板10及び第１のフレキシブル基板12の基板間接続構造を示す断面図である。

本発明に係るリジッド基板10はガラスエポキシ樹脂等の硬質材料で構成されており、その表面に、銅箔等の電気良導体より成る所定形状の配線パターン14と、該配線パターン14に接続された半田接続用の接続パッド16が形成されている。
尚、図示は省略するが上記配線パターン14を含むリジッド基板10表面は、薄膜状のレジストで被覆されており、上記接続パッド16のみが露出している。

また、本発明に係る第１のフレキシブル基板12はポリイミド樹脂等の軟質材料で構成された可撓性を有するものであり、その表面に、銅箔等の電気良導体より成る所定形状の配線パターン18と、該配線パターン18に接続された半田接続用の接続パッド20が形成されている。
図１及び図２に示すように、第１のフレキシブル基板12の接続パッド20の略中央位置に、該接続パッド20及び第１のフレキシブル基板12を貫通する平面円形状の貫通孔22が形成されている。
尚、図示は省略するが、上記配線パターン18を含む第１のフレキシブル基板12表面は、薄膜状のカバーレイで被覆されており、上記接続パッド20のみが露出している。

上記リジッド基板10と第１のフレキシブル基板12との接続は以下の手順で行われる。
先ず、図３に示すように、、第１のフレキシブル基板12の接続パッド20を上向きにした状態で、第１のフレキシブル基板12をリジッド基板10の表面上に配置する。この際、第１のフレキシブル基板12の接続パッド20と、リジッド基板10の接続パッド16とが上下に重なるように位置決め配置する。

次に、図４に示すように、第１のフレキシブル基板12の接続パッド20上に、ペースト状の半田24を塗布する。その後、上記ペースト状の半田24を加熱溶融することにより、リジッド基板10と第１のフレキシブル基板12との接続が完了する。
尚、ペースト状でない半田を用いることも勿論可能である。

図５及び図６に示す通り、第１のフレキシブル基板12の接続パッド20とリジッド基板10の接続パッド16とが、第１のフレキシブル基板12の貫通孔22を介して半田24で接続され、この結果、リジッド基板10と第１のフレキシブル基板12とが強固に接続されるのである。

上記した本発明の基板間接続構造は、第１のフレキシブル基板12及びその接続パッド16を貫通する貫通孔22を形成し、第１のフレキシブル基板12表面の接続パッド20を上向きにした状態で、第１のフレキシブル基板12をリジッド基板10の表面上に配置して成り、上記貫通孔22を介して、第１のフレキシブル基板12の接続パッド20とリジッド基板10の接続パッド16とを半田24で接続したので、図６の矢印Ｆのように、第１のフレキシブル基板12にリジッド基板10から引き離される方向への力が加えられた場合であっても、第１のフレキシブル基板12表面の接続パッド20と、第１のフレキシブル基板12とが離間する方向への力が作用することが無く、その結果、第１のフレキシブル基板12からの接続パッド20の剥離が防止され、接続強度が高い基板間接続構造を実現することができる。

図７は、本発明に係る第２のフレキシブル基板30を示す断面図であり、該第２のフレキシブル基板30は、表面の接続パッド20だけでなく、裏面にも接続パッド20が形成され、表裏両面の接続パッド20，20及び第１のフレキシブル基板12を貫通する貫通孔22が形成されている点に特徴を有するものである。

図８に示すように、上記第２のフレキシブル基板30を用いた基板間接続構造にあっては、第２のフレキシブル基板30の表裏両面の接続パッド20，20と、リジッド基板10の接続パッド16とが半田24で接続されるため、両基板30，10の半田接続面積が増大し、接続安定性が向上する。

図９は、本発明に係る第３のフレキシブル基板40を示す断面図であり、該第３のフレキシブル基板40は、貫通孔22の内面にメッキ層42を形成した点に特徴を有するものであり、その他の構成は上記第２のフレキシブル基板30と同じである。

図１０に示すように、第３のフレキシブル基板40を用いた基板間接続構造にあっては、第３のフレキシブル基板40の表裏両面の接続パッド20，20及びメッキ層42と、リジッド基板10の接続パッド16とが半田24で接続されるため、両基板30，10の半田接続面積が更に増大し、接続安定性が向上する。

尚、図示は省略するが、上記第１のフレキシブル基板12の場合においても、貫通孔22の内面にメッキ層を形成しても良い。

図１１は、本発明に係る第４のフレキシブル基板50を示す平面図であり、該第４のフレキシブル基板50の端部表面に接続パッド52が形成されていると共に、上記接続パッド52及び第４のフレキシブル基板50を貫く平面半円形状の切欠54が形成されている。

第４のフレキシブル基板50とリジッド基板10との接続は以下の手順で行う。
先ず、図１２に示すように、、第４のフレキシブル基板50の接続パッド52を上向きにした状態で、第４のフレキシブル基板50をリジッド基板10の表面上に配置する。この際、第４のフレキシブル基板50の接続パッド52と、リジッド基板10の接続パッド16とが上下に重なるように位置決め配置する。

次に、図示は省略するが、上記第１のフレキシブル基板12の場合と同様に、第４のフレキシブル基板50の接続パッド52上に、ペースト状の半田を塗布し、その後、該ペースト状の半田を加熱溶融すれば、リジッド基板10と第４のフレキシブル基板50との接続が完了する。

図１３に示す通り、第４のフレキシブル基板50の接続パッド52とリジッド基板10の接続パッド16とが、第４のフレキシブル基板50の切欠54を介して半田24で接続される。

上記第４のフレキシブル基板50を用いた基板間接続構造は、第４のフレキシブル基板50端部の接続パッド52及び第４のフレキシブル基板50を貫く切欠54を形成し、第４のフレキシブル基板50表面の接続パッド52を上向きにした状態で、第４のフレキシブル基板50をリジッド基板10の表面上に配置して成り、上記切欠54を介して、第４のフレキシブル基板50の接続パッド52とリジッド基板10の接続パッド16とを半田24で接続したので、第４のフレキシブル基板50にリジッド基板10から引き離される方向への力が加えられた場合であっても、第４のフレキシブル基板50表面の接続パッド52と、第４のフレキシブル基板50とが離間する方向への力が作用することが無く、その結果、第４のフレキシブル基板50からの接続パッド52の剥離が防止され、接続強度が高い基板間接続構造を実現することができる。
また、端部が開放された切欠54を介してリジッド基板10との接続を行うことから、貫通孔22を介してリジッド基板10との接続を行う場合に比べて、リジッド基板10との半田24接続状況を確認しやすくなるという利点がある。

尚、上記第４のフレキシブル基板50において、リジッド基板10との半田接続面積を増大させて接続安定性を向上させるため、フレキシブル基板12の裏面にも接続パッド52を形成したり、切欠54内面にメッキ層を形成しても良い。

上記においては、「平面円形状」の貫通孔22、「平面半円形状」の切欠54を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、貫通孔あるいは切欠であれば、平面四角形状等、適宜な形状とするができる。もっとも、生産容易性の観点からは、「平面円形状」の貫通孔22、「平面半円形状」の切欠54が好適である。

本発明に係るリジッド基板及び第１のフレキシブル基板を示す平面図である。 本発明に係るリジッド基板及び第１のフレキシブル基板を示す断面図である。 本発明に係るリジッド基板及び第１のフレキシブル基板の接続方法を平面説明図である。 本発明に係るリジッド基板及び第１のフレキシブル基板の接続方法を平面説明図である。 本発明に係るリジッド基板及び第１のフレキシブル基板の基板間接続構造を示す平面図である。 本発明に係るリジッド基板及び第１のフレキシブル基板の基板間接続構造を示す断面図である。 本発明に係る第２のフレキシブル基板を示す断面図である。 本発明に係るリジッド基板及び第２のフレキシブル基板の基板間接続構造を示す断面図である。 本発明に係る第３のフレキシブル基板を示す断面図である。 本発明に係るリジッド基板及び第３のフレキシブル基板の基板間接続構造を示す断面図である。 本発明に係る第４のフレキシブル基板を示す平面図である。 本発明に係るリジッド基板及び第４のフレキシブル基板の接続方法を平面説明図である。 本発明に係るリジッド基板及び第４のフレキシブル基板の基板間接続構造を示す平面図である。 従来のリジッド基板及びフレキシブル基板の接続構造を示す断面図である。

10 リジッド基板
12 第１のフレキシブル基板
14 リジッド基板の配線パターン
16 リジッド基板の接続パッド
18 第１のフレキシブル基板の配線パターン
20 第１のフレキシブル基板の接続パッド
22 貫通孔
24 半田
30 第２のフレキシブル基板
40 第３のフレキシブル基板
42 メッキ層
50 第４のフレキシブル基板
52 第４のフレキシブル基板の接続パッド
54 切欠

Claims (4)

1. 配線パターンと接続された接続パッドが表面に形成されたフレキシブル基板と、配線パターンと接続された接続パッドが表面に形成されたリジッド基板との基板間接続構造であって、
   上記フレキシブル基板及びその接続パッドを貫通する貫通孔を形成して成り、
   上記フレキシブル基板表面の接続パッドを上向きにした状態で、フレキシブル基板をリジッド基板の表面上に配置し、上記貫通孔を介して、フレキシブル基板の接続パッドとリジッド基板の接続パッドとを半田で接続したことを特徴とする基板間接続構造。
2. 上記フレキシブル基板の裏面に接続パッドを形成すると共に、表裏両面の接続パッド及びフレキシブル基板を貫通する貫通孔を形成したことを特徴とする請求項１に記載の基板間接続構造。
3. 上記貫通孔の内面にメッキ層を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の基板間接続構造。
4. 配線パターンと接続された接続パッドが表面に形成されたフレキシブル基板と、配線パターンと接続された接続パッドが表面に形成されたリジッド基板との基板間接続構造であって、
   上記フレキシブル基板の端部に上記接続パッドを形成すると共に、フレキシブル基板及びその接続パッドを貫く切欠を形成して成り、
   上記フレキシブル基板表面の接続パッドを上向きにした状態で、フレキシブル基板をリジッド基板の表面上に配置し、上記切欠を介して、フレキシブル基板の接続パッドとリジッド基板の接続パッドとを半田で接続したことを特徴とする基板間接続構造。
   

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