JP2796625B2 - 電子桟器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は電子機器に関する。 〔従来技術〕 ICペレツトと配線基板とを接合する構造として、特開
昭51−100679号公報が知られている。 この構造は、異方導電性接着剤が塗布された配線基板
にフエースダウンの形態で直接ICペレツトを圧着して、
ICペレツトの各電極を前記異方導電性接着剤中に含有さ
れる導電粒子を介して配線基板の各接続端子に導電的に
接続するもので、ICペレツトの周囲を樹脂でモールドす
ることなく直接的に配線基板に取付けられ、また、ICペ
レツトの電気的接続と配線基板への固定が同時行われる
ため、機器の小型化および価格低減に大変効果的であ
る。 〔従来技術の問題点〕 しかしながら、従来の構造では、ICペレツトの電極と
配線基板の接続端子間に介在されている接着剤が、圧着
により電極と接続端子が対向していない部分、所謂端子
配列間、に導電粒子と共に流出し、端子配列間の導電粒
子の密度が高くなるため、隣接する電極および接続端子
が短絡されたり、ICペレツトの周縁エツジ部で、該ICペ
レツトの内部回路が短絡されてしまうという問題があつ
た。この問題は、ICペレツトの電極間のピンチが極めて
小さいものであるというICペレツトの基本的な特性から
生じるものであるため、この種技術における致命的な未
解決問題とされており、ために、異方導電性接着剤を用
いてICペレツトを配線基板にフエースダウンボンデイン
グする構造は、現在に至るも量産化は実現されていな
い。 この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、異
方導電性接着剤を用いるものでありながら、端子配列間
やICペレツトの周縁エツジ部における短絡を完全に防止
し、実際に量産化を実現できる電子機器を提供すること
を目的とする。 〔問題を解決するための手段〕 この発明の電子機器は、フイルム基板にICペレツトよ
りも大なる開口を形成し、ICペレツトの各電極がボンデ
イングされた一端を有する金属リード箔の各他端側を放
射状に延出し、前記金属リード箔に対向する接続端子を
有する配線基板と前記フイルム基板との間における前記
フイルム基板の開口よりも外側部分のみに異方導電性接
着剤を介在させ、前記金属リード箔の各他端側を前記各
接続端子に接合したことを特徴とするものである。 〔作用〕 この発明では、異方導電性接着剤は、フイルム基板に
形成されたICペレツトよりも大なる開口よりも外側部分
のみに設けられるので、ICペレツトの周縁エツジ部は異
方導電性接着剤で覆われることがなく、これによつてIC
ペレツト周縁エツジ部の内部回路の短絡を完全に防止す
ることができる。また、異方導電性接着剤は、金属リー
ド箔が放射状に延出された部分でフイルム基板と配線基
板の間に介在されるものであり、この金属リード箔の放
射状の部分は、例え、ICペレツトの電極間のピツチが非
常に小さいものであつても、十分なピツチに自由に設定
することができる。これにより、ICペレツトの電極およ
び配線基板の接続端子の端子配列間の短絡を防止するこ
とができる。 〔実施例〕 以下、第１図から第９図を参照して、この発明を薄型
電卓を適用した場合の一実施例について説明する。 第２図から第４図は薄型電卓を示す。この薄型電卓１
は第２図に示すようにカードタイプの大きさ（85.5×54
mm）であり、その厚さは約3mm程度でカードタイプのも
のよりも若干厚くなつており、その構成は第３図に示す
ように、ケース２内に電子部品構成体３を接着収納し、
ケース２の上面側に上面シート４を、下面側に下面シー
ト５をそれぞれ接着した構成となつている。 電子部品構成体３は配線基板６、回路基板ユニツト
７、液晶表示パネル８、太陽電池９等からなつている。
配線基板６はポリエステル等の軟質フイルム6aの下面に
導電材をパターン形成したものであり、その一側（図中
左側）には回路基板ユニツト７の一部を配置する切欠部
6aが形成されており、上辺側には液晶表示パネル８およ
び太陽電池９の各接続部6b、6cが形成されている。この
場合、液晶表示パネル８の接続部6bは柔軟性をもたせる
ために切り込みが設けられており、太陽電池９の接続部
6cは太陽電池９の両側に突出している。また、配線基板
６の下面に形成される配線パターンは第１図に示すよう
に、分割型の可動接点6d…、回路基板ユニツト７の接続
端子6e…、液晶表示パネル８の接続端子6f…、太陽電池
９の接続端子6g（第３図）、およびこれらを接続する配
線6h…等からなっている。この場合、可動接点6d…は配
線基板６の下面ほぼ全域に配列され、接続端子6e…は回
路基板ユニツト７が取り付けられる部分に配列され、接
続端子6f…は液晶表示パネル８の接続部6bに配列され、
接続端子6gは太陽電池９の接続部6cに設けられている。
また、接続端子6e…、6f上にはホツトメルト型の異方導
電性接着剤18が印刷形成されている。 回路基板ユニツト７は第１図に示すように、第１、第
２のフイルム基板7a、7bにICペレツト10およびコンデン
サ11をそれぞれ搭載し、両者を導電性の金属リード箔7c
…で接続したものである。フイルム基板7a、7bはポリエ
ステル、ポリイミド、ガラス繊維入りエポキシ樹脂、ビ
スマレイミドトリアジン等の樹脂フィルムで形成された
ものであり、第１のフイルム基板7aは配線基板６の下面
に取り付けられ、第２のフイルム基板7bは配線基板６の
切欠部6aに対応配置される。即ち、第１のフイルム基板
7aは四角形状をなし、その中央に角孔7a₁が形成され、
この角孔7a₁内にICペレツト10が配置されるとともに、
その上面には銅箔からなる金属リード箔7c…が設けられ
ている。この金属リード箔7c…は一端が中央の角孔7a₁
内に突出し、この突出した部分にICペレツト10がボンデ
イングされた上、樹脂15で被覆されており、他端がフイ
ルム基板7aの外周側へ延出されている。この場合、金属
リード箔7c…のリードピツチはICペレツト10に接続され
る側が狭く、外周側に延出された部分が広い放射状に形
成されており、これにより隣接する金属リード箔7c…同
志の短絡を防いでいる。また、各金属リード箔7c外周側
へ延出された端部7dは内方側部分よりも巾広に形成され
ている。また、これら各金属リード箔7c…のうち、２つ
の金属リード箔7c₁、7c₂は第２のフイルム基板7bへ延出
され、他の金属リー箔7c…は上述した配線基板６の接続
端子6d…に異方導電性接着剤18により接続される。ま
た、第２のフイルム基板7bはその下面にコンデンサ11が
設けられ、その各リード11a、11aが第１のフイルム基板
7aの２つの金属リード箔7c₁、7c₂に裏面側より接続され
ている。なお、コンデンサ11は太陽電池９の電源の安定
化を図るものである。 液晶表示パネル８は入力された情報およびその演算結
果を表示するものであり、配線基板６の接続部6bに配列
された接続端子6f…に異方導電性接着剤18により接続さ
れている。また、太陽電池９は機器全体の電源であり、
配線基板６の接続部6c、6cに設けられた各接続端子6g、
6gに異方導電性接着剤18により接続されている。 一方、ケース２は上述した電子部品構成体３を収納す
るものであり、硬質の合成樹脂からなり、その内部には
基板収納部2a、ユニツト収納部2b、パネル収納部2c、電
池収納部2dが形成されている。基板収納部2aは配線基板
６を収納するものであり、浅い平坦面になつており、配
線基板６の可動接点6d…と対応する部分に凹陥部2a₁…
が形成されているとともに、これと対応しない所定個所
に接着剤12…が設けられている。この接着剤12は、加熱
されて溶融するが、その後、常温に戻つても粘着性を有
するホツトメルト型で常温接着型のものである。この場
合、凹陥部2a₁…内には第４図に示すように、円柱状に
盛り上がつた突出部2a₂…が形成されており、この突出
部2a₂…の上面には可動接点6a…が接離可能に接触する
カーボン等からなる固定接点2a₃…が設けられている。
ユニツト収納部2bは回路基板ユニツト７を収納するもの
であり、第４図（Ａ）に示すように基板収納部2a側から
パネル収納部2c側へ向けて傾斜した傾斜面になつてお
り、回路基板ユニツト７が取り付けられた配線基板６は
上記傾斜面に沿つて押し付けられて固着されている。こ
れはフイルム基板7a、7bが剛直で、あまり曲げられない
ため、傾斜面で配線基板６を徐々に変形させることによ
り、通常の折曲する方法では必ず発生するスプリングバ
ツクを防止している。この場合、ユニツト収納部2bの中
央には凹部2b₁が、その左側側には開口部2b₂がそれぞれ
形成されている。凹部2b₁はICペレツト10を収納するも
のであり、その底面には上述した接着剤12が設けられて
いる。開口部2b₂は第４図（Ｂ）に示すように、第２の
フイルム基板7bおよびコンデンサ11を収納するものであ
り、ケース２の上下に開放されている。この場合、フイ
ルム基板7bは銅箔からなる金属リード箔7c₁、7c₂のみで
第１のフイルム基板7aに接続されているので、直角でも
簡単に折曲可能であり且つスプリングバツクも防止でき
る。パネル収納部2cは液晶表示パネル８を収納するもの
であり、第３図に示すように、ケース２の左上側に比較
的深く形成されている。電池収納部2dは太陽電池９を収
納するものであり、ケース２の右上側に形成されている
とともに、配線基板６側が傾斜面になつており、この傾
斜面に沿つて接続部6g、6gを変形して太陽電池９に接続
する。なお、パネル収納部2cおよび電池収納部2dの各底
面にも上述した接着剤12が設けられている。さらに、ケ
ース２の上下面にはその周縁部に、極めて浅いシート収
納部2e、2fが形成されており、上面側の周縁には空気向
き用のエアー溝2g…が形成されている。 ケース１の上面に接着される上面シート４は、ポリエ
ステル等の透明な樹脂シートで形成され、その下面に印
刷層4aを設け、この印刷層4aの下面に第５図に示すよう
に透明な接着剤4bを印刷したものである。この場合、印
刷層4aは液晶表示パネル８および太陽電池９と対応する
箇所には設けられず、それ以外の部分に設けられている
とともに、配線基板６の可動接点6d…と対応する部分に
キー表示マーク4e…が付されている。透明接着剤12は第
５図に示すように、左側の空気抜き用のエアー溝4fとな
る部分を残して印刷される。このエアー溝4fは上面シー
ト４がケース２の上面側のシート収納部2eに接着された
際に、ケース２のエアー溝2g…と対応し、これによりキ
ー入力操作に応じて空気がケース２の内外に流通する。
なお、ケース２の下面に接着される下面シート５は、ポ
リエステル等の透明な樹脂シートの上面に化粧印刷を施
したものであり、接着剤12によりケース２の下面側のシ
ート収納部2fに接着されている。 次に、第６図から第９図を参照して、上記のような薄
型電卓１を製造する場合について説明する。 この薄型電卓１は自動組立ラインで組み立てられるた
め、予め、電子部品構成体３を別のラインで製作する。
即ち、電子部品構成体３のうち、回路基板ユニツト６は
第６図に示すようにして製造される。まず、第６図
（Ａ）（ａ）に示すように、ポリエステル、ポリイミ
ド、ガラス繊維入りエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリ
アジン等からなるテープキヤリア14を打ち抜き加工し、
フイルム基板7a、7bをテープキヤリア14から切り離すこ
となく形成すると同時に、第１のフイルム基板7aにはIC
ペレツト10の外形よりも大なる角孔（開口）7a₁を、第
２のフイルム基板7bには２つの貫通孔7b₁、7b₁を形成す
る。 この後、テープキヤリア14上に銅箔を接着等により設
け、この銅箔をマスクしてエツチングすることにより、
第６図（Ｂ）（ｂ）に示すように金属リード箔7c…をパ
ターン形成する。このように形成された金属リード箔7c
…のうち、２つの金属リード箔7c₁、7c₂は一端側が第１
のフイルム基板7aの角孔7a₁内に突出し、他端側が第２
のフイルム基板7b側へ延び、この延びた端部がそれぞれ
貫通孔7b₁、7b₁を覆つている。また、他の金属リード箔
7c…は一端側が第１のフイルム基板7aの角孔7a₁内へ突
出し、他端側が放射状に延出されてそのフイルム基板7a
の外周側へ突出しており、かつ、外周側の端部7dは、そ
の内方側の部分よりも巾広とされている。 そして、このように金属リード箔7c…が形成された後
は、少なくとも、金属リード箔7c…の角孔7a₁内に突出
する部分に錫メツキを施した上、第６図（Ｃ）（ｃ）に
示すように、第１のフイルム基板7aの角孔7a₁内にその
下側からICペレツト10を配置し、ボンデイングによりIC
ペレツト10の電極10a…（金バンプ第７図（Ａ））と角
孔7a₁内に突出した金属リード箔7c…とを接続し、ポツ
テイングによりこの接続側を樹脂15で覆う。 また、第２のフイルム基板7b側には第６図（Ｄ）
（ｄ）に示すように、その下面側にコンデンサ11を配置
し、このコンデンサ11のリード11a、11aを貫通孔7b₁、7
b₁と対応する部分で半田付けする。この結果、半田16が
貫通孔7b₁、7b₁内に充填され、下面側の各リード11a、1
1aと上面側の金属リード箔7c、7cとが電気的に接続され
る。最後に、同図に１点鎖線を示すような切断線17で切
断すると、第１、第２のフイルム基板7a、7bがテープキ
ヤリア14から切り離され、第１図に示すような回路基板
ユニツト７が製作される。 次に、このようにして製作された回路基板ユニツト７
を配線基板６に取り付ける場合には、第７図に示すよう
に、配線基板６を上下反転させ、その上面側に形成され
た接続端子6e…上に異方導電性接着剤18を介して回路基
板ユニツト７の各金属リード7c…の外周端を熱圧着によ
り取り付ける。即ち、異方導電性接着剤18はホツトメル
ト型の絶縁性接着剤18a中にニツケル（Ni）等の導電粒
子18b…を混入したものであり、配線基板６の接続端子6
e…上に塗布される。この接続端子6e…は、金属リード
箔7cの巾広な端部7d…に対応する巾広に形成されてい
る。そして、この異方導電性接着剤18を介して、その上
に回路基板ユニツト７の各金属リード箔7c…の外周側の
端部7dを配線基板６の接続端子6e…と対応させて配置
し、その上方から治具19で金属リード箔7c…の外周側の
端部7d…を熱圧着する。すると、金属リード箔7c…の外
周側の端部7d…と接続端子6e…とは第７図（Ｂ）に示す
ように、その間に位置する導電粒子18b…により互いに
導通し、隣接する金属リード箔7c…および接続端子6e…
とは導通しない。しかも、金属リード箔7c…はホツトメ
ルト型の絶縁性接着剤18aにより配線基板６に固着され
る。 これと同様に、液晶表示パネル８および太陽電池９
も、上述した異方導電性接着剤18により配線基板６の各
接続部6b、6cに取り付けられる。これにより、電子部品
構成体３が構成される。この電子部品構成体３は、半田
16がフイルム基板7bの貫通孔7b₁、7b₁の反対面側に盛り
上がらず上面シート側を平坦面にするのに都合が良く、
又、各金属リード箔7c、7cはピツチ間隔が大きく且つ各
リード巾が巾広とされた外周部で各接続端子6e…に異方
導電性接着剤18により接続されているため、各金属リー
ド箔7c間の短絡防止と導通の信頼性を向上することがで
きる。つまり、リード間ピツチが狭いと熱圧着時の導電
粒子の移動でリード間を導電粒子が接続してしまう恐れ
が高く、又、リード巾が狭いと、各リード巾内に配置さ
れる導電粒子が少なくなり、場合によつては１つも配置
されない状態が発生して電気的に接続されないことにな
るが、この実施例ではそのような問題が生じない。 このような電子部品構成体３をケース２内に組み込む
場合には、第８図に示すような自動化ラインで行なう。
この場合には、予め、ケース２を射出成形により所定形
状、つまり内部に基板収納部2a、ユニツト収納部2b、パ
ネル収納部2c、電池収納部2dのほか、上下面側にシート
収納部2e、2fを有する形状に形成する。このように形成
されたケース２をコンベア20上に上下反転させて載置す
る。すると、ケース２はコンベア20で運ばれ、その下面
側（図では上面側）のシート収納部2fに下面シート５が
バキユームヘツド21により接着される。即ち、バキユー
ムヘツド21は下面に接着剤12が塗布された下面シート５
を真空吸着し、ケース２の上方からシート収納部2f内に
押し込んで接着する。 このように下面シート５が接着されたケース２は上下
が反転されてカーボン転写工程に運ばれ、このカーボン
転写工程で第９図（Ａ）に示すように、転写フイルム22
のカーボンインク22cを加熱治具23によりケース２の基
板収納部2aに転写して固定接点2a₃…を形成する。即
ち、転写フイルム22はベースシート22aの下面に剥離剤2
2bを介してカーボンインク22cを印刷し、このカーボン
インク22cの表面にホツトメルト型の接着剤22dを設け、
これらをロール状に巻いたものであり、第８図に示すよ
うに、加熱治具23の一端側からその下側を通り、反対側
で巻き取られる。また、加熱治具23は転写フイルム22を
ケースの配線収納部2aに熱圧着するものであり、その下
面には配線収納部2aに配列形成された各凹陥部2a₁…と
対応して押圧部23a…が形成されている。この押圧部23a
…は凹陥部2a₁の内径よりも小さく、その内部に形成さ
れた突出部2a₂の外径よりも大きく形成されている。し
たがつて、このカーボン転写工程では、転写フイルム22
が加熱治具23によりケース２内の配線収納部2aに加熱お
よび加圧されると、加圧された部分、つまりケース２側
の突出部2a₂と加熱治具23側の押圧部23aとの間に位置す
る部分のみのカーボンインク22cが接着剤22dによりケー
ス２側の突出部2a₂…の上面に接着され、それ以外のカ
ーボンインク22cはベースシート22aから剥離されず、付
着した状態で巻き取られる。この結果、ケース２の基板
収納部2a内における凹陥部2a₁内の突出部2a₂上にカーボ
ンインク22cが接着され、これにより固定接点2a₃…が形
成される。 このように固定接点2a₃…が形成されたケース２は、
次の接着剤転写工程に送られ、第９図（Ｂ）に示すよう
に転写フイルム24の接着剤12を加熱治具25によりケース
２内の所定箇所、つまり配線収納部2aの所定箇所、ユニ
ツト収納部2bの凹部2b₁内、パネル収納部2cの底部、お
よび電池収納部2dの底部に転写される。即ち、転写フイ
ルム24はベースシート24aの下面に剥離剤24bを介してホ
ツトメルト型の接着剤12を設けたものであり、第８図に
示すようにロール状に巻き取られており、加熱治具25の
一端側からその下側を通り、反対側に巻き取られる。こ
の場合、加熱治具25は転写フイルム24を加熱および加圧
するものであり、特にケース２内の配線収納部2aと対応
する部分の下面には凹陥部2a₁…を除く部分に接着剤12
を設けるための押圧部25a…が形成されており、しかも
この押圧部25a…の下面周縁部には接着剤12の切れを良
くする切断部25bが接着剤12の厚さとほぼ同じ高さ（20
〜30μｍ）で形成されている。したがつて、この接着剤
転写工程では、転写フイルム24が加熱治具25により加熱
および加圧されると、ケース２内の所定箇所に接着剤12
が設けられる。特に、基板収納部2aにおいて、加熱治具
25の押圧部25a…の下面周縁に形成された切断部25bによ
り接着剤12が切断されるので、極めて精度良く、良好に
接着剤12を設けることができる。 このように接着剤12が設けられたケース２は次の工程
に送られ、ここで電子部品構成体３がバキユームヘツド
26によりケース２内に組み込まれる。即ち、ケース２内
に設けられた接着剤12は加熱治具25で溶融するが、その
後は常温に放置しても粘着性を有するので、バキユーム
ヘツド26に真空吸着された電子部品構成体３はケース２
内の所定箇所に配置されて良好に接着される。この後、
ケース２は次の工程に送られて、その上面側に上面シー
ト４がバキユームヘツド27により接着される。即ち、上
面シート４の下面には予め接着剤12が設けられており、
その上面側がバキユームヘツド27で真空吸着され、この
バキユームヘツド27によりケース２の上面側に設けられ
たシート収納部2f内に押し込まれて接着される。これに
より、第２図に示すような薄型電卓１が製作される。 したがつて、このような電子部品構成体３は、配線基
板６と回路基板ユニツト７とを別々に製作し、これらを
異方導電性接着剤18で接着して電気的に接続するように
したので、基板の無駄を少なく、歩留りの向上を図るこ
とができる。また、回路基板ユニツト７は第１のフイル
ム基板7aと第２のフイルム基板7bとを銅箔からなる金属
リード箔7c₁、7c₂で電気的に接続するとともに、機械的
に連絡したので、金属リード箔7c₁、7c₂が自由に曲が
り、各フイルム基板7a、7bを良好にケース２内に収納す
ることができる。しかも、各金属リード箔7c…のリード
ピツチは第１のフイルム基板7aの角孔7a₁内に突出する
一端側の間隔が狭く、外周側へ延出される他端側の間隔
が広い放射状に形成されているので、隣接する金属リー
ド箔7c…同志が接触してシヨートすることがない。ま
た、外周側へ延出する部分の金属リード箔7c…巾広にす
ることができ、これにより接続面積が大きくなり、異方
導電性接着剤18中の導電粒子18b…が金属リード箔7c…
と配線基板８の接続電極8e…との導通を確実に図り、導
通信頼性を高めることができる。 〔発明の効果〕 以上詳細に説明した通り、この発明は、異方導電性接
着剤を、一端がICペレツトの電極にボンデイングされた
金属リード箔の放射状に延出された部分で、且つ、フイ
ルム基板に形成されたICペレツト用の開口よりも外側部
分のみに介在させて前記各金属リード箔を配線基板に形
成された接続端子に接合したものであるから、端子配列
間やICペレツトの周縁エツジ部の内部回路の短絡を完全
に防止することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図から第９図はこの発明の一実施例を示し、第１図
はその分解斜視図、第２図は薄型電卓の外観斜視図、第
３図は第２図の分解斜視図、第４図（Ａ）は第２図のＡ
−Ａ断面図、第４図（Ｂ）は同Ｂ−Ｂ断面図、第５図は
上面シートの裏面側斜視図、第６図は回路基板ユニツト
の製造工程を示す図、第７図（Ａ）（Ｂ）は配線基板に
回路基板ユニツトを取り付ける状態を示す図、第８図は
自動組立ラインを示す図、第９図（Ａ）はカーボン転写
工程の断面図、第９図（Ｂ）は接着刷転写工程の断面図
である。 １……薄型電卓、２……ケース、３……電子部品構成
体、６……配線基板、6e、6f……接続端子、７……回路
基板ユニツト、7a、7b……フイルム基板、7a₁……角孔
（開口）、7c……金属リード箔、10……ICペレツト、18
……異方導電性接着剤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05K 7/14 H01L 21/52 H01L 21/60 G06F 15/02 301

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．電子部品構成体と、 この電子部品構成体の下面に配置され、当該電子部品構
   成体を収納するケースと、 前記電子部品構成体の上面に配置され、キー表示が付さ
   れたシートとからなり、 前記電気部品構成体は、 複数の電極を有するICペレツトよりも大なる開口が形成
   され、一端が前記開口の内方に突出するとともに他端側
   が放射状に延出された多数の金属リード箔を固着し、前
   記金属リード箔の各一端に前記ICペレットの各電極がボ
   ンデイングされたフイルム基板と、 このフイルム基板の金属リード箔に対向する接続端子を
   有するとともに、該接続端子の少なくとも一部に接続さ
   れた可動接点を有する配線基板とからなり、 前記フイルム基板の開口よりも外側部分に設けた異方導
   電性接着剤を用いて、前記フイルム基板の金属リード箔
   の各他端側と前記配線基板の各接続端子とを互いに接合
   してなり、 前記電子部品構成体を前記ケースと前記シートとで挟み
   込んで構成したことを特徴とする電子機器。