JP3879485B2 - プリント基板の接続方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板の接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリント基板の接続方法として、例えば特開２００１−１１１２０９号公報に開示された方法が知られている。この接続方法によれば、第１のプリント基板である絶縁基材として熱可塑性樹脂を用いたフレキシブルプリント基板に形成した導体パターンと第２のプリント基板であるリジッドプリント基板に形成した導体パターンとのそれぞれのランド部分を重ねる。
【０００３】
そして、両基板の接続箇所に対し、熱圧着ツールによってフレキシブルプリント基板を構成する熱可塑性樹脂のガラス点移転以上に加熱するとともに加圧する。これにより、両基板の導体パターンのランド部分同士が電気的に接続されるとともに、熱可塑性樹脂が軟化変形してリジッドプリント基板と密着し、両基板が接続される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、フレキシブルプリント基板を構成する熱可塑性樹脂を強固にリジッドプリント基板に接着するために、熱圧着ツールによって接続箇所を熱可塑性樹脂の融点以上に加熱すると熱可塑性樹脂が過剰に流動し易くなる。その結果、接続箇所におけるフレキシブルプリント基板の絶縁基材の厚さが薄くなり強度が低下し、接続箇所の信頼性が低下するという問題がある。
【０００５】
また、熱可塑性樹脂が過剰に流動すると導体パターンに対しずり応力が加わり、金属ペースト材等の比較的強度が低い配線材料を使用した場合には、導体パターンが断線し易いという問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、接続箇所における熱可塑性樹脂の過剰な流動を抑制し、接続信頼性を向上することが可能なプリント基板の接続方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明のプリント基板の接続方法では、絶縁基材（１２）として熱可塑性樹脂を用いた第１のプリント基板（５）に形成した導体パターン（１３）の接続端子としてのランド（１３ａ）と、第２のプリント基板（２）に形成した導体パターン（１１）の接続端子としてのランド（１１ａ）とを重ねて配置する配置工程と、
第１および第２のプリント基板（５、２）の接続箇所に対して、熱圧着ツール（９）によって第１のプリント基板（５）を構成する熱可塑性樹脂の融点以上に加熱するとともに加圧して、第１のプリント基板（５）の導体パターン（１３）のランド（１３ａ）と第２のプリント基板（２）の導体パターン（１１）のランド（１１ａ）とを電気的に接続するとともに、第１のプリント基板（５）を構成する熱可塑性樹脂を溶融させ第２のプリント基板（２）に接着する接続工程とを備えるプリント基板の接続方法であって、
接続工程において、熱可塑性樹脂を溶融する際に、接続箇所の外周部を冷却することによって、第１のプリント基板（５）の外周部に位置する熱可塑性樹脂の温度を融点未満に保持することを特徴としている。
【０００８】
これによると、接続箇所の外周部において第１のプリント基板（５）を構成する熱可塑性樹脂は溶融せず、接続箇所において溶融した熱可塑性樹脂の流動を抑制することができる。従って、接続箇所における第１のプリント基板（５）の絶縁基材（１２ａ）の厚さが薄くなることが抑制できるとともに導体パターン（１３）に対するずり応力の付勢を抑制することが可能である。このようにして、プリント基板の接続信頼性を向上することが可能となる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明のプリント基板の接続方法のように、接続工程において冷却される第１のプリント基板（５）の外周部は、接続箇所を取り囲むように全周に形成することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明のプリント基板の接続方法のように、接続工程において冷却される第１のプリント基板（５）の外周部は、接続箇所の両側に形成することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明のプリント基板の接続方法では、請求項３に記載のプリント基板の接続方法において、接続箇所およびその近傍の第１のプリント基板（５）の導体パターン（１３）は複数本の導体線を有し、各導体線は、第１のプリント基板（５）の延在方向に沿って略並行に形成され、
接続工程において冷却される接続箇所の両側部位は、接続箇所の導体線形成方向両側に形成されていることを特徴としている。
【００１２】
このように、接続箇所およびその近傍の導体パターンが略並行に形成された複数本の導体線の場合には、接続箇所において溶融した熱可塑性樹脂は、導体線間を導体線形成方向に流動し易い。従って、本発明のように、接続工程において冷却される接続箇所の両側部位を導体線形成方向に設けることにより、接続箇所において溶融した熱可塑性樹脂の流動を抑制することができる。
【００１３】
このようにして、冷却される部位を接続箇所の両側に形成した場合であっても、接続箇所における第１のプリント基板（５）の絶縁基材（１２ａ）の厚さが薄くなることが抑制できるとともに導体パターン（１３）に対するずり応力の付勢を抑制することが可能である。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明のプリント基板の接続方法のように、接続工程において冷却される第１のプリント基板（５）の外周部は、接続箇所の片側に形成することができる。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明のプリント基板の接続方法では、第１のプリント基板（５）において、接続箇所およびその近傍の導体パターン（１３）は複数本の導体線を有し、各導体線は、第１のプリント基板（５）の延在方向に沿って略並行に形成され、
接続工程において冷却される接続箇所の片側部位は、接続箇所の導体線形成方向片側に形成されていることを特徴としている。
【００１６】
このように、接続箇所およびその近傍の導体パターン（１３）が略並行に形成された複数本の導体線の場合には、接続箇所において溶融した熱可塑性樹脂は、導体線間を導体線形成方向に流動し易い。従って、本発明のように、接続工程において冷却される接続箇所の片側部位を導体線形成方向に設けることにより、接続箇所において溶融した熱可塑性樹脂の流動を抑制することができる。
【００１７】
このようにして、冷却される部位を接続箇所の片側に形成した場合であっても、接続箇所における第１のプリント基板（５）の絶縁基材（１２ａ）の厚さが薄くなることが抑制できるとともに導体パターン（１３）に対するずり応力の付勢を抑制することが可能である。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明のプリント基板の接続方法では、接続箇所は、第１のプリント基板（５）の端部に形成されており、
接続工程において冷却される接続箇所の片側部位は、接続箇所に対し端部側と反対側の導体線形成方向に形成されていることを特徴としている。
【００１９】
これによると、導体パターン（１３）にずり応力が付勢された場合に導体パターン（１３）が断線し易い接続箇所の端部側の反対側において、熱可塑性樹脂の流動を抑制することができる。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明のプリント基板の接続方法のように、接続工程において接続箇所の外周部を冷却する場合には、熱圧着ツール（９）によって熱可塑性樹脂を溶融する際に、熱圧着ツール（９）の第１のプリント基板（５）延在方向に冷却部材（２２）を配置することにより行なうことができる。
【００２１】
また、請求項９に記載の発明のプリント基板の接続方法では、請求項８に記載のプリント基板の接続方法において、熱圧着ツール（９）は、冷却部材（２２）が当接した薄板状の押圧部材（２１）を介して接続箇所を加熱しつつ加圧することを特徴としている。
【００２２】
これによると、熱圧着ツール（９）による接続箇所の加熱および加圧と、冷却部材（２２）による接続箇所の外周部の冷却を確実に同時に行なうことができる。
【００２３】
また、請求項１０に記載の発明のプリント基板の接続方法では、押圧部材（２１）は、熱伝導率が０．１５Ｗ／ｍｍ・℃以下であることを特徴としている。
【００２４】
これによると、熱圧着ツール（９）の熱は押圧部材（２１）を介して冷却部材（２２）に伝達し難く、冷却部材（２２）による外周部の冷却を確実に行なうことができる。
【００２５】
また、請求項１１に記載の発明のプリント基板の接続方法のように、熱可塑性樹脂は、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマーから選ばれる少なくとも１つの樹脂を含むものとすると、実用上好ましい。
【００２６】
また、請求項１２に記載の発明のプリント基板の接続方法では、接続工程において、接続箇所は第１のプリント基板（５）側から加熱され、
第１のプリント基板（５）の接続箇所の外表面には離型部材（２６）が形成されていることを特徴としている。
【００２７】
これによると、接続工程において溶融した熱可塑性樹脂が熱圧着ツール（９）等に付着することを防止できる。
【００３１】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００３３】
図１には、本実施形態における電子機器の一部を示す。電子機器の内部において、リジッドプリント基板１とリジッドプリント基板２が支持されている。リジッドプリント基板１には各種の電子部品が実装されており、図１においてはＤＩＰパッケージのＩＣ３がピン３ａにより挿入実装されている状態を示す。同様に、リジッドプリント基板２にも各種の電子部品４が実装されている。リジッドプリント基板１，２の絶縁基板にはガラス布基材エポキシ樹脂が使用されている。
【００３４】
上下に水平に配置されたリジッドプリント基板１とリジッドプリント基板２に対しフレキシブルプリント基板５が電気的に接続されている。つまり、図１でのリジッドプリント基板１の右側の辺とリジッドプリント基板２の右側の辺においてフレキシブルプリント基板５が接続されている。このフレキシブルプリント基板５の絶縁基材であるベースフィルムにはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）が使用されている。このポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）は融点が約２６０℃である熱可塑性樹脂である。
【００３５】
図２には、第１のプリント基板であるフレキシブルプリント基板５と第２のプリント基板であるリジッドプリント基板２の接続箇所を拡大して示す。図２においては平面とＡ−Ａ断面を示す。リジッドプリント基板２のガラスエポキシからなる絶縁基材１０の上面には複数の導体パターン１１が形成され、複数の導体パターン１１のそれぞれの端部には接続端子としてのランド１１ａが形成されている。
【００３６】
このランド１１ａを除いて、導体パターン１１は保護膜としてのソルダーレジスト６によって被覆されている。なお、導体パターン１１は銅パターンであって、１８〜５０μｍの銅箔をエッチング法によりパターン形成したものである。
【００３７】
フレキシブルプリント基板５の絶縁基材であるＰＥＮフィルム１２の表面には複数の導体パターン１３が形成され、複数の導体パターン１３のそれぞれの端部には接続端子としてのランド１３ａが形成されている。このランド１３ａを除いて、導体パターン１３は保護膜としてのカバーフィルム７により被覆されている。なお、導体パターン１３は銀ペーストを印刷法によりパターン形成したものであり、本例では約８μｍの厚さに形成されている。
【００３８】
導体パターン１３は、フレキシブルプリント基板５の長手方向（図中左右方向）に略並行に延びる複数の導体線を有し、その複数の導体線のそれぞれの端部がランド１３ａとして機能する。
【００３９】
そして、リジッドプリント基板２とフレキシブルプリント基板５の接続箇所において、導体パターン１１のランド１１ａと導体パターン１３のランド１３ａが半田１４により接合されるとともに、接合されたランド１１ａ、１３ａの平面図中上下方向両側（図中４対のランド１１ａ、１３ａの間および両端側）においてリジッドプリント基板２の絶縁基材１０とフレキシブルプリント基板５のＰＥＮフィルム１２が接着されている。
【００４０】
ここで、導体パターン１１，１３のランド１１ａ，１３ａによる電気接続箇所の平面図中上下方向両側において、フレキシブルプリント基板５のＰＥＮフィルム１２から延びるポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂が絶縁基材１０に接着している。また、この接続箇所におけるフレキシブルプリント基板５のＰＥＮフィルム１２ａの厚さは、接続箇所以外のＰＥＮフィルム１２の厚さの４０〜８０％となっている。
【００４１】
次に、第１のプリント基板であるフレキシブルプリント基板５と第２のプリント基板であるリジッドプリント基板２の接続方法を、図３〜５を用いて説明する。
【００４２】
図３（ａ）に示すように、リジッドプリント基板２とフレキシブルプリント基板５を用意する。フレキシブルプリント基板５のＰＥＮフィルム１２の厚さは２５〜１５０μｍである。リジッドプリント基板２の絶縁基材１０には導体パターン１１が形成されるとともに、フレキシブルプリント基板５のＰＥＮフィルム１２には導体パターン１３が形成されている。
【００４３】
そして、リジッドプリント基板２の導体パターン１１のランド１１ａには半田レベラー８が形成されている。なお、半田は、ランド１１ａとランド１３ａの両方もしくはいずれか一方に形成されれば良く、その形成方法も任意である。また、本例では、半田として、錫−鉛の共晶半田を用いており、その融点（溶融温度）は１８３℃である。
【００４４】
そして、図３（ｂ）に示すように、下治具３１上にリジッドプリント基板２とフレキシブルプリント基板５とを重ねて配置し、両導体パターン１１，１３のランド１１ａ，１３ａを半田レベラー８を介して接近配置する。
【００４５】
さらに、リジッドプリント基板２とフレキシブルプリント基板５とを重ねた接続箇所を熱圧着ツール９によって加圧しつつ加熱する。熱圧着ツール９は、薄板状の押圧部材であるＳＵＳ板２１および離型部材である離型フィルム２６を介してフレキシブルプリント基板５に当接される。
【００４６】
ＳＵＳ板２１は、熱圧着ツール９からの熱および加圧力をフレキシブルプリント基板５とリジッドプリント基板２との接続箇所に伝達する。さらに、ＳＵＳ板２１は、フレキシブルプリント基板５の延在方向両側に傾斜部２１ａ、２１ｂを有しており、この傾斜部２１ａ、２１ｂによって、伝熱性に優れる金属（本例では銅）からなる冷却部材である冷却治具２２を、熱圧着ツール９のフレキシブルプリント基板５の延在方向側に位置決めし、保持する機能を有している。
【００４７】
図５は、フレキシブルプリント基板５とリジッドプリント基板２との接続箇所に配置された熱圧着ツール９や冷却治具２２等の位置関係を示す平面図であり、冷却治具２２は熱圧着ツール９の外周を取り囲むように熱圧着ツール９の全周に配置されている。
【００４８】
なお、本例では、ＳＵＳ板２１として厚さ０．１ｍｍのＳＵＳ板を用いており、このＳＵＳ板２１の熱伝導率は約０．１５Ｗ／ｍｍ・℃である。
【００４９】
フレキシブルプリント基板５を構成するＰＥＮの融点は約２６０℃であり、熱圧着ツール９は、接続箇所が半田レベラー８の融点以上でかつＰＥＮの融点以上となるように加熱を行ないつつ、当該接続箇所に圧力を加える。例えば、加熱温度は２７０〜３４０℃であり、１〜６ＭＰａの圧力で５〜１５秒間加熱および加圧を継続する。なお、本例では、パルスヒート方式の熱圧着ツール９を用いている。
【００５０】
この熱により半田の溶融によるランド１１ａ，１３ａ間の接続を行いながら、フレキシブルプリント基板５を構成するＰＥＮを溶融させ、リジッドプリント基板２の接続箇所表面に密着させる。なおこのとき、接続箇所の外周部に位置するフレキシブルプリント基板５のＰＥＮフィルム１２はＳＵＳ板２１を介して冷却治具２２に熱を奪われることによりＰＥＮの融点未満の温度を保持するようになっている。
【００５１】
図６は、本発明者らが行なった温度測定結果であり、接続箇所を熱圧着ツール９によって加圧しつつ加熱したときのフレキシブルプリント基板５のＰＥＮフィルム１２の温度（接着界面の温度）を示す一例である。接続箇所を３１０〜３２０℃に加熱した場合であっても接続箇所の外周部はＰＥＮの融点（約２６０℃）未満に冷却されていることを確認している。
【００５２】
つまり、接続箇所を熱圧着ツール９によって加圧しつつ加熱することにより、図４（ａ）に示すように、リジッドプリント基板２のランド１１ａとフレキシブルプリント基板５のランド１３ａが半田１４により半田付けされ、電気的に接続される。また、図４（ｂ）に示すように、熱圧着ツール９によりＰＥＮフィルム１２の溶融した一部が複数の接続したランド１１ａ，１３ａ間等に供給され、その後冷却されることによりリジッドプリント基板２に強固に接着される。
【００５３】
また、接続箇所の外周部においては、冷却治具２２に熱を奪われることによりＰＥＮフィルム１２は溶融しない。なお、本例のように熱圧着ツール９による加圧および加熱を冷却治具２２を保持したＳＵＳ板を介して行なえば接続箇所の加圧および加熱と接続箇所の外周部の冷却を確実に同時に行なうことができる。
【００５４】
ただしこの場合、熱圧着ツール９の熱がＳＵＳ板２１を介して冷却治具に伝達され、冷却治具２２の冷却効果を低減するので、これを抑制するためにはＳＵＳ板２１の熱伝導率は０．１５Ｗ／ｍｍ・℃以下であることが好ましい。
【００５５】
ここで、図３に示す工程が本実施形態における配置工程であり、図４に示す工程が本実施形態における接続工程である。なお、図４（ｂ）は、接続工程における、図２に示すＢ−Ｂ断面を示している。
【００５６】
上述のプリント基板の接続方法によれば、接続箇所において熱圧着ツール９により加熱され溶融したＰＥＮが加圧されることにより、リジッドプリント基板２に密着し強固に接着することができる。このとき溶融したＰＥＮは流動し易いが、接続箇所の外周部のＰＥＮフィルム１２が溶融していないため、溶融したＰＥＮが接続箇所の外周部にまで流動することを抑制できる。
【００５７】
従って、接続箇所で溶融したＰＥＮの過剰な流動を抑制することにより、接続箇所のＰＥＮフィルム１２ａの厚さが薄くなることを防止することが可能である。このようにして、接続箇所の信頼性を向上することができる。
【００５８】
本発明者らは、厚さ１００μｍのＰＥＮフィルム１２を採用して上述した接続方法を実施し、接続箇所のＰＥＮフィルム１２ａの厚さが４０〜８０μｍとなることを確認している。また、上記実施形態によらず接続箇所のＰＥＮフィルム１２ａの厚さが２０μｍ未満にまで減少したときには、溶融したＰＥＮの過剰な流動に伴うずり応力により導体パターン１３の断線が発生する場合があることを確認している。
【００５９】
すなわち、接続箇所のＰＥＮフィルム１２ａの厚さは、接続箇所以外のＰＥＮフィルム１２の２０％以上であることが好ましく、４０％以上であるとさらに好ましい。
【００６０】
また、接続工程において、フレキシブルプリント基板５のＰＥＮフィルム１２とＳＵＳ板２１との間に離型部材である離型フィルム２６（本例ではテフロン（登録商標）フィルム）を配置している。これにより溶融したＰＥＮがＳＵＳ板２１に付着することを防止できる。離型部材はフィルム状である必要はなく、溶融したＰＥＮの付着が防止できるものであれば、例えばＳＵＳ板２１の表面にテフロン（登録商標）等の非着性のコーティングを施したものであってもかまわない。
【００６１】
（他の実施形態）
上記一実施形態では、冷却治具２２は熱圧着ツール９の外周を取り囲むように配置され、接続工程において接続箇所を取り囲むように全周にわたってＰＥＮフィルムを冷却するように構成されていたが、図７に示すように、冷却治具２２１を熱圧着ツール９の両側に配置したものであってもよいし、図８に示すように、冷却治具２２２を熱圧着ツール９の片側に配置したものであってもよい。
【００６２】
特に、図７に示すように、接続箇所およびその近傍においてフレキシブルプリント基板５の導体パターン１３が略並行に形成された複数本の導体線の場合には、接続箇所において溶融したＰＥＮは、導体線間を導体線形成方向に流動し易い。従って、接続工程において冷却される部位を、接続箇所の導体線形成方向両側に設けることにより、溶融したＰＥＮの過剰な流動を抑制することができる。
【００６３】
これにより、接続箇所におけるフレキシブルプリント基板５のＰＥＮフィルム１２ａ（図７には図示せず）の厚さが薄くなることを抑制することが可能となるとともに、導体パターン１３へのずり応力の付勢を抑制し、導体パターン１３の断線等のない高い接続信頼性を得ることが可能である。
【００６４】
また、図８に示すように、上述した図７の場合と同様にフレキシブルプリント基板５の導体パターン１３が形成されている場合には、導体パターン１３へのずり応力の付勢による断線は、接続箇所に対し図中右方側（すなわち、接続箇所に対し、フレキシブルプリント基板５の端部側とは反対側）において発生し易い。従って、図８に示すように、接続工程において冷却される部位を、接続箇所の導体線形成方向片側（フレキシブルプリント基板５の端部とは反対側）に設けることにより、導体パターン１３の断線等のない高い接続信頼性を得ることが可能である。
【００６５】
また、上記一実施形態では、第１のプリント基板であるフレキシブルプリント基板５の絶縁基材が熱可塑性樹脂（本例ではＰＥＮ）であり、これを第２のプリント基板であるリジッドプリント基板２と接続するものであったが、第１のプリント基板が絶縁基材が熱可塑性樹脂であるリジッドプリント基板であってもよい。また、第１および第２のプリント基板がともにフレキシブルプリント基板であってもよい。
【００６６】
さらに、第１および第２のプリント基板の絶縁基材がともに熱可塑性樹脂であってもよい。また、第２のプリント基板がリジッドプリント基板である場合には、絶縁基材として樹脂基材以外にセラミック基材やメタルベース基材を用いてもよい。
【００６７】
また、上記一実施形態では、フレキシブルプリント基板５の絶縁基材にＰＥＮを用いたが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）であったり、ＰＥＩとＰＥＥＫを両方を含むものであってもよい。また、液晶ポリマーを用いてもよい。要は、ＰＥＮとＰＥＴとＰＥＩとＰＥＥＫと液晶ポリマーの少なくともいずれかを含むものであればよい。
【００６８】
また、上記一実施形態では、冷却部材として銅ブロックからなる冷却治具２２を用いたが、冷却部材はフレキシブルプリント基板の絶縁基材から熱を奪うことができる構成であればこれに限定されるものではない。例えば、金属ブロック中に冷却管を設け、この冷却管内に水等の冷却媒体を流通させるものであってもよいし、冷却フィンを備える金属ブロックであってもよい。また、これに冷風を当てて冷却を行なうものであってもよいし、金属ブロック等を備えず、押圧部材であるＳＵＳ板の傾斜部に冷風を当てる等の手段によって冷却を行なう構成であってもよい。
【００６９】
また、上記一実施形態では、ランド１１ａとランド１３ａとを半田１４により接合したが、導電性接着剤等を用いて接合するものであってもよい。さらに、ランド同士を直接接触させてもよい。
【００７０】
また、上記一実施形態では、ランドは導体パターンと同一幅の線状ランドであったが、角ランド、丸ランド、異形ランド等であってもよい。
【００７１】
また、上記一実施形態では、フレキシブルプリント基板とリジッドプリント基板とはその端部同士が重なり合い、基板同士は互いに逆方向に延びる態様に接続されたが、両基板が同方向に延びる向きで両基板の端部同士を接続するものであってもよい。また、両基板の接続箇所は各基板の端部以外に設けられているものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における電子機器の一部を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるプリント基板の接続部分を示す平面図と断面図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるプリント基板の接続方法を説明するための断面図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるプリント基板の接続方法を説明するための断面図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるプリント基板の接続方法を説明するための平面図である。
【図６】プリント基板の接続工程における温度分布を説明するための図である。
【図７】他の実施形態におけるプリント基板の接続方法を説明するための平面図である。
【図８】他の実施形態におけるプリント基板の接続方法を説明するための平面図である。
【符号の説明】
２ リジッドプリント基板（第２のプリント基板）
５ フレキシブルプリント基板（第１のプリント基板）
９ 熱圧着ツール
１１ 導体パターン
１１ａ ランド
１２、１２ａ ＰＥＮフィルム（絶縁基材）
１３ 導体パターン
１３ａ ランド
２１ ＳＵＳ板（押圧部材）
２２ 冷却治具（冷却部材）
２６ 離型フィルム（離型部材）
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板の接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリント基板の接続方法として、例えば特開２００１−１１１２０９号公報に開示された方法が知られている。この接続方法によれば、第１のプリント基板である絶縁基材として熱可塑性樹脂を用いたフレキシブルプリント基板に形成した導体パターンと第２のプリント基板であるリジッドプリント基板に形成した導体パターンとのそれぞれのランド部分を重ねる。
【０００３】
そして、両基板の接続箇所に対し、熱圧着ツールによってフレキシブルプリント基板を構成する熱可塑性樹脂のガラス点移転以上に加熱するとともに加圧する。これにより、両基板の導体パターンのランド部分同士が電気的に接続されるとともに、熱可塑性樹脂が軟化変形してリジッドプリント基板と密着し、両基板が接続される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、フレキシブルプリント基板を構成する熱可塑性樹脂を強固にリジッドプリント基板に接着するために、熱圧着ツールによって接続箇所を熱可塑性樹脂の融点以上に加熱すると熱可塑性樹脂が過剰に流動し易くなる。その結果、接続箇所におけるフレキシブルプリント基板の絶縁基材の厚さが薄くなり強度が低下し、接続箇所の信頼性が低下するという問題がある。
【０００５】
また、熱可塑性樹脂が過剰に流動すると導体パターンに対しずり応力が加わり、金属ペースト材等の比較的強度が低い配線材料を使用した場合には、導体パターンが断線し易いという問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、接続箇所における熱可塑性樹脂の過剰な流動を抑制し、接続信頼性を向上することが可能なプリント基板の接続方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明のプリント基板の接続方法では、絶縁基材（１２）として熱可塑性樹脂を用いた第１のプリント基板（５）に形成した導体パターン（１３）の接続端子としてのランド（１３ａ）と、第２のプリント基板（２）に形成した導体パターン（１１）の接続端子としてのランド（１１ａ）とを重ねて配置する配置工程と、
第１および第２のプリント基板（５、２）の接続箇所に対して、熱圧着ツール（９）によって第１のプリント基板（５）を構成する熱可塑性樹脂の融点以上に加熱するとともに加圧して、第１のプリント基板（５）の導体パターン（１３）のランド（１３ａ）と第２のプリント基板（２）の導体パターン（１１）のランド（１１ａ）とを電気的に接続するとともに、第１のプリント基板（５）を構成する熱可塑性樹脂を溶融させ第２のプリント基板（２）に接着する接続工程とを備えるプリント基板の接続方法であって、
接続工程において、熱可塑性樹脂を溶融する際に、接続箇所の外周部を冷却することによって、第１のプリント基板（５）の外周部に位置する熱可塑性樹脂の温度を融点未満に保持することを特徴としている。
【０００８】
これによると、接続箇所の外周部において第１のプリント基板（５）を構成する熱可塑性樹脂は溶融せず、接続箇所において溶融した熱可塑性樹脂の流動を抑制することができる。従って、接続箇所における第１のプリント基板（５）の絶縁基材（１２ａ）の厚さが薄くなることが抑制できるとともに導体パターン（１３）に対するずり応力の付勢を抑制することが可能である。このようにして、プリント基板の接続信頼性を向上することが可能となる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明のプリント基板の接続方法のように、接続工程において冷却される第１のプリント基板（５）の外周部は、接続箇所を取り囲むように全周に形成することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明のプリント基板の接続方法のように、接続工程において冷却される第１のプリント基板（５）の外周部は、接続箇所の両側に形成することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明のプリント基板の接続方法では、請求項３に記載のプリント基板の接続方法において、接続箇所およびその近傍の第１のプリント基板（５）の導体パターン（１３）は複数本の導体線を有し、各導体線は、第１のプリント基板（５）の延在方向に沿って略並行に形成され、
接続工程において冷却される接続箇所の両側部位は、接続箇所の導体線形成方向両側に形成されていることを特徴としている。
【００１２】
このように、接続箇所およびその近傍の導体パターンが略並行に形成された複数本の導体線の場合には、接続箇所において溶融した熱可塑性樹脂は、導体線間を導体線形成方向に流動し易い。従って、本発明のように、接続工程において冷却される接続箇所の両側部位を導体線形成方向に設けることにより、接続箇所において溶融した熱可塑性樹脂の流動を抑制することができる。
【００１３】
このようにして、冷却される部位を接続箇所の両側に形成した場合であっても、接続箇所における第１のプリント基板（５）の絶縁基材（１２ａ）の厚さが薄くなることが抑制できるとともに導体パターン（１３）に対するずり応力の付勢を抑制することが可能である。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明のプリント基板の接続方法のように、接続工程において冷却される第１のプリント基板（５）の外周部は、接続箇所の片側に形成することができる。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明のプリント基板の接続方法では、第１のプリント基板（５）において、接続箇所およびその近傍の導体パターン（１３）は複数本の導体線を有し、各導体線は、第１のプリント基板（５）の延在方向に沿って略並行に形成され、
接続工程において冷却される接続箇所の片側部位は、接続箇所の導体線形成方向片側に形成されていることを特徴としている。
【００１６】
このように、接続箇所およびその近傍の導体パターン（１３）が略並行に形成された複数本の導体線の場合には、接続箇所において溶融した熱可塑性樹脂は、導体線間を導体線形成方向に流動し易い。従って、本発明のように、接続工程において冷却される接続箇所の片側部位を導体線形成方向に設けることにより、接続箇所において溶融した熱可塑性樹脂の流動を抑制することができる。
【００１７】
このようにして、冷却される部位を接続箇所の片側に形成した場合であっても、接続箇所における第１のプリント基板（５）の絶縁基材（１２ａ）の厚さが薄くなることが抑制できるとともに導体パターン（１３）に対するずり応力の付勢を抑制することが可能である。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明のプリント基板の接続方法では、接続箇所は、第１のプリント基板（５）の端部に形成されており、
接続工程において冷却される接続箇所の片側部位は、接続箇所に対し端部側と反対側の導体線形成方向に形成されていることを特徴としている。
【００１９】
これによると、導体パターン（１３）にずり応力が付勢された場合に導体パターン（１３）が断線し易い接続箇所の端部側の反対側において、熱可塑性樹脂の流動を抑制することができる。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明のプリント基板の接続方法のように、接続工程において接続箇所の外周部を冷却する場合には、熱圧着ツール（９）によって熱可塑性樹脂を溶融する際に、熱圧着ツール（９）の第１のプリント基板（５）延在方向に冷却部材（２２）を配置することにより行なうことができる。
【００２１】
また、請求項９に記載の発明のプリント基板の接続方法では、請求項８に記載のプリント基板の接続方法において、熱圧着ツール（９）は、冷却部材（２２）が当接した薄板状の押圧部材（２１）を介して接続箇所を加熱しつつ加圧することを特徴としている。
【００２２】
これによると、熱圧着ツール（９）による接続箇所の加熱および加圧と、冷却部材（２２）による接続箇所の外周部の冷却を確実に同時に行なうことができる。
【００２３】
また、請求項１０に記載の発明のプリント基板の接続方法では、押圧部材（２１）は、熱伝導率が０．１５Ｗ／ｍｍ・℃以下であることを特徴としている。
【００２４】
これによると、熱圧着ツール（９）の熱は押圧部材（２１）を介して冷却部材（２２）に伝達し難く、冷却部材（２２）による外周部の冷却を確実に行なうことができる。
【００２５】
また、請求項１１に記載の発明のプリント基板の接続方法のように、熱可塑性樹脂は、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマーから選ばれる少なくとも１つの樹脂を含むものとすると、実用上好ましい。
【００２６】
また、請求項１２に記載の発明のプリント基板の接続方法では、接続工程において、接続箇所は第１のプリント基板（５）側から加熱され、
第１のプリント基板（５）の接続箇所の外表面には離型部材（２６）が形成されていることを特徴としている。
【００２７】
これによると、接続工程において溶融した熱可塑性樹脂が熱圧着ツール（９）等に付着することを防止できる。
【００３１】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００３３】
図１には、本実施形態における電子機器の一部を示す。電子機器の内部において、リジッドプリント基板１とリジッドプリント基板２が支持されている。リジッドプリント基板１には各種の電子部品が実装されており、図１においてはＤＩＰパッケージのＩＣ３がピン３ａにより挿入実装されている状態を示す。同様に、リジッドプリント基板２にも各種の電子部品４が実装されている。リジッドプリント基板１，２の絶縁基板にはガラス布基材エポキシ樹脂が使用されている。
【００３４】
上下に水平に配置されたリジッドプリント基板１とリジッドプリント基板２に対しフレキシブルプリント基板５が電気的に接続されている。つまり、図１でのリジッドプリント基板１の右側の辺とリジッドプリント基板２の右側の辺においてフレキシブルプリント基板５が接続されている。このフレキシブルプリント基板５の絶縁基材であるベースフィルムにはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）が使用されている。このポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）は融点が約２６０℃である熱可塑性樹脂である。
【００３５】
図２には、第１のプリント基板であるフレキシブルプリント基板５と第２のプリント基板であるリジッドプリント基板２の接続箇所を拡大して示す。図２においては平面とＡ−Ａ断面を示す。リジッドプリント基板２のガラスエポキシからなる絶縁基材１０の上面には複数の導体パターン１１が形成され、複数の導体パターン１１のそれぞれの端部には接続端子としてのランド１１ａが形成されている。
【００３６】
このランド１１ａを除いて、導体パターン１１は保護膜としてのソルダーレジスト６によって被覆されている。なお、導体パターン１１は銅パターンであって、１８〜５０μｍの銅箔をエッチング法によりパターン形成したものである。
【００３７】
フレキシブルプリント基板５の絶縁基材であるＰＥＮフィルム１２の表面には複数の導体パターン１３が形成され、複数の導体パターン１３のそれぞれの端部には接続端子としてのランド１３ａが形成されている。このランド１３ａを除いて、導体パターン１３は保護膜としてのカバーフィルム７により被覆されている。なお、導体パターン１３は銀ペーストを印刷法によりパターン形成したものであり、本例では約８μｍの厚さに形成されている。
【００３８】
導体パターン１３は、フレキシブルプリント基板５の長手方向（図中左右方向）に略並行に延びる複数の導体線を有し、その複数の導体線のそれぞれの端部がランド１３ａとして機能する。
【００３９】
そして、リジッドプリント基板２とフレキシブルプリント基板５の接続箇所において、導体パターン１１のランド１１ａと導体パターン１３のランド１３ａが半田１４により接合されるとともに、接合されたランド１１ａ、１３ａの平面図中上下方向両側（図中４対のランド１１ａ、１３ａの間および両端側）においてリジッドプリント基板２の絶縁基材１０とフレキシブルプリント基板５のＰＥＮフィルム１２が接着されている。
【００４０】
ここで、導体パターン１１，１３のランド１１ａ，１３ａによる電気接続箇所の平面図中上下方向両側において、フレキシブルプリント基板５のＰＥＮフィルム１２から延びるポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂が絶縁基材１０に接着している。また、この接続箇所におけるフレキシブルプリント基板５のＰＥＮフィルム１２ａの厚さは、接続箇所以外のＰＥＮフィルム１２の厚さの４０〜８０％となっている。
【００４１】
次に、第１のプリント基板であるフレキシブルプリント基板５と第２のプリント基板であるリジッドプリント基板２の接続方法を、図３〜５を用いて説明する。
【００４２】
図３（ａ）に示すように、リジッドプリント基板２とフレキシブルプリント基板５を用意する。フレキシブルプリント基板５のＰＥＮフィルム１２の厚さは２５〜１５０μｍである。リジッドプリント基板２の絶縁基材１０には導体パターン１１が形成されるとともに、フレキシブルプリント基板５のＰＥＮフィルム１２には導体パターン１３が形成されている。
【００４３】
そして、リジッドプリント基板２の導体パターン１１のランド１１ａには半田レベラー８が形成されている。なお、半田は、ランド１１ａとランド１３ａの両方もしくはいずれか一方に形成されれば良く、その形成方法も任意である。また、本例では、半田として、錫−鉛の共晶半田を用いており、その融点（溶融温度）は１８３℃である。
【００４４】
そして、図３（ｂ）に示すように、下治具３１上にリジッドプリント基板２とフレキシブルプリント基板５とを重ねて配置し、両導体パターン１１，１３のランド１１ａ，１３ａを半田レベラー８を介して接近配置する。
【００４５】
さらに、リジッドプリント基板２とフレキシブルプリント基板５とを重ねた接続箇所を熱圧着ツール９によって加圧しつつ加熱する。熱圧着ツール９は、薄板状の押圧部材であるＳＵＳ板２１および離型部材である離型フィルム２６を介してフレキシブルプリント基板５に当接される。
【００４６】
ＳＵＳ板２１は、熱圧着ツール９からの熱および加圧力をフレキシブルプリント基板５とリジッドプリント基板２との接続箇所に伝達する。さらに、ＳＵＳ板２１は、フレキシブルプリント基板５の延在方向両側に傾斜部２１ａ、２１ｂを有しており、この傾斜部２１ａ、２１ｂによって、伝熱性に優れる金属（本例では銅）からなる冷却部材である冷却治具２２を、熱圧着ツール９のフレキシブルプリント基板５の延在方向側に位置決めし、保持する機能を有している。
【００４７】
図５は、フレキシブルプリント基板５とリジッドプリント基板２との接続箇所に配置された熱圧着ツール９や冷却治具２２等の位置関係を示す平面図であり、冷却治具２２は熱圧着ツール９の外周を取り囲むように熱圧着ツール９の全周に配置されている。
【００４８】
なお、本例では、ＳＵＳ板２１として厚さ０．１ｍｍのＳＵＳ板を用いており、このＳＵＳ板２１の熱伝導率は約０．１５Ｗ／ｍｍ・℃である。
【００４９】
フレキシブルプリント基板５を構成するＰＥＮの融点は約２６０℃であり、熱圧着ツール９は、接続箇所が半田レベラー８の融点以上でかつＰＥＮの融点以上となるように加熱を行ないつつ、当該接続箇所に圧力を加える。例えば、加熱温度は２７０〜３４０℃であり、１〜６ＭＰａの圧力で５〜１５秒間加熱および加圧を継続する。なお、本例では、パルスヒート方式の熱圧着ツール９を用いている。
【００５０】
この熱により半田の溶融によるランド１１ａ，１３ａ間の接続を行いながら、フレキシブルプリント基板５を構成するＰＥＮを溶融させ、リジッドプリント基板２の接続箇所表面に密着させる。なおこのとき、接続箇所の外周部に位置するフレキシブルプリント基板５のＰＥＮフィルム１２はＳＵＳ板２１を介して冷却治具２２に熱を奪われることによりＰＥＮの融点未満の温度を保持するようになっている。
【００５１】
図６は、本発明者らが行なった温度測定結果であり、接続箇所を熱圧着ツール９によって加圧しつつ加熱したときのフレキシブルプリント基板５のＰＥＮフィルム１２の温度（接着界面の温度）を示す一例である。接続箇所を３１０〜３２０℃に加熱した場合であっても接続箇所の外周部はＰＥＮの融点（約２６０℃）未満に冷却されていることを確認している。
【００５２】
つまり、接続箇所を熱圧着ツール９によって加圧しつつ加熱することにより、図４（ａ）に示すように、リジッドプリント基板２のランド１１ａとフレキシブルプリント基板５のランド１３ａが半田１４により半田付けされ、電気的に接続される。また、図４（ｂ）に示すように、熱圧着ツール９によりＰＥＮフィルム１２の溶融した一部が複数の接続したランド１１ａ，１３ａ間等に供給され、その後冷却されることによりリジッドプリント基板２に強固に接着される。
【００５３】
また、接続箇所の外周部においては、冷却治具２２に熱を奪われることによりＰＥＮフィルム１２は溶融しない。なお、本例のように熱圧着ツール９による加圧および加熱を冷却治具２２を保持したＳＵＳ板を介して行なえば接続箇所の加圧および加熱と接続箇所の外周部の冷却を確実に同時に行なうことができる。
【００５４】
ただしこの場合、熱圧着ツール９の熱がＳＵＳ板２１を介して冷却治具に伝達され、冷却治具２２の冷却効果を低減するので、これを抑制するためにはＳＵＳ板２１の熱伝導率は０．１５Ｗ／ｍｍ・℃以下であることが好ましい。
【００５５】
ここで、図３に示す工程が本実施形態における配置工程であり、図４に示す工程が本実施形態における接続工程である。なお、図４（ｂ）は、接続工程における、図２に示すＢ−Ｂ断面を示している。
【００５６】
上述のプリント基板の接続方法によれば、接続箇所において熱圧着ツール９により加熱され溶融したＰＥＮが加圧されることにより、リジッドプリント基板２に密着し強固に接着することができる。このとき溶融したＰＥＮは流動し易いが、接続箇所の外周部のＰＥＮフィルム１２が溶融していないため、溶融したＰＥＮが接続箇所の外周部にまで流動することを抑制できる。
【００５７】
従って、接続箇所で溶融したＰＥＮの過剰な流動を抑制することにより、接続箇所のＰＥＮフィルム１２ａの厚さが薄くなることを防止することが可能である。このようにして、接続箇所の信頼性を向上することができる。
【００５８】
本発明者らは、厚さ１００μｍのＰＥＮフィルム１２を採用して上述した接続方法を実施し、接続箇所のＰＥＮフィルム１２ａの厚さが４０〜８０μｍとなることを確認している。また、上記実施形態によらず接続箇所のＰＥＮフィルム１２ａの厚さが２０μｍ未満にまで減少したときには、溶融したＰＥＮの過剰な流動に伴うずり応力により導体パターン１３の断線が発生する場合があることを確認している。
【００５９】
すなわち、接続箇所のＰＥＮフィルム１２ａの厚さは、接続箇所以外のＰＥＮフィルム１２の２０％以上であることが好ましく、４０％以上であるとさらに好ましい。
【００６０】
また、接続工程において、フレキシブルプリント基板５のＰＥＮフィルム１２とＳＵＳ板２１との間に離型部材である離型フィルム２６（本例ではテフロン（登録商標）フィルム）を配置している。これにより溶融したＰＥＮがＳＵＳ板２１に付着することを防止できる。離型部材はフィルム状である必要はなく、溶融したＰＥＮの付着が防止できるものであれば、例えばＳＵＳ板２１の表面にテフロン（登録商標）等の非着性のコーティングを施したものであってもかまわない。
【００６１】
（他の実施形態）
上記一実施形態では、冷却治具２２は熱圧着ツール９の外周を取り囲むように配置され、接続工程において接続箇所を取り囲むように全周にわたってＰＥＮフィルムを冷却するように構成されていたが、図７に示すように、冷却治具２２１を熱圧着ツール９の両側に配置したものであってもよいし、図８に示すように、冷却治具２２２を熱圧着ツール９の片側に配置したものであってもよい。
【００６２】
特に、図７に示すように、接続箇所およびその近傍においてフレキシブルプリント基板５の導体パターン１３が略並行に形成された複数本の導体線の場合には、接続箇所において溶融したＰＥＮは、導体線間を導体線形成方向に流動し易い。従って、接続工程において冷却される部位を、接続箇所の導体線形成方向両側に設けることにより、溶融したＰＥＮの過剰な流動を抑制することができる。
【００６３】
これにより、接続箇所におけるフレキシブルプリント基板５のＰＥＮフィルム１２ａ（図７には図示せず）の厚さが薄くなることを抑制することが可能となるとともに、導体パターン１３へのずり応力の付勢を抑制し、導体パターン１３の断線等のない高い接続信頼性を得ることが可能である。
【００６４】
また、図８に示すように、上述した図７の場合と同様にフレキシブルプリント基板５の導体パターン１３が形成されている場合には、導体パターン１３へのずり応力の付勢による断線は、接続箇所に対し図中右方側（すなわち、接続箇所に対し、フレキシブルプリント基板５の端部側とは反対側）において発生し易い。従って、図８に示すように、接続工程において冷却される部位を、接続箇所の導体線形成方向片側（フレキシブルプリント基板５の端部とは反対側）に設けることにより、導体パターン１３の断線等のない高い接続信頼性を得ることが可能である。
【００６５】
また、上記一実施形態では、第１のプリント基板であるフレキシブルプリント基板５の絶縁基材が熱可塑性樹脂（本例ではＰＥＮ）であり、これを第２のプリント基板であるリジッドプリント基板２と接続するものであったが、第１のプリント基板が絶縁基材が熱可塑性樹脂であるリジッドプリント基板であってもよい。また、第１および第２のプリント基板がともにフレキシブルプリント基板であってもよい。
【００６６】
さらに、第１および第２のプリント基板の絶縁基材がともに熱可塑性樹脂であってもよい。また、第２のプリント基板がリジッドプリント基板である場合には、絶縁基材として樹脂基材以外にセラミック基材やメタルベース基材を用いてもよい。
【００６７】
また、上記一実施形態では、フレキシブルプリント基板５の絶縁基材にＰＥＮを用いたが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）であったり、ＰＥＩとＰＥＥＫを両方を含むものであってもよい。また、液晶ポリマーを用いてもよい。要は、ＰＥＮとＰＥＴとＰＥＩとＰＥＥＫと液晶ポリマーの少なくともいずれかを含むものであればよい。
【００６８】
また、上記一実施形態では、冷却部材として銅ブロックからなる冷却治具２２を用いたが、冷却部材はフレキシブルプリント基板の絶縁基材から熱を奪うことができる構成であればこれに限定されるものではない。例えば、金属ブロック中に冷却管を設け、この冷却管内に水等の冷却媒体を流通させるものであってもよいし、冷却フィンを備える金属ブロックであってもよい。また、これに冷風を当てて冷却を行なうものであってもよいし、金属ブロック等を備えず、押圧部材であるＳＵＳ板の傾斜部に冷風を当てる等の手段によって冷却を行なう構成であってもよい。
【００６９】
また、上記一実施形態では、ランド１１ａとランド１３ａとを半田１４により接合したが、導電性接着剤等を用いて接合するものであってもよい。さらに、ランド同士を直接接触させてもよい。
【００７０】
また、上記一実施形態では、ランドは導体パターンと同一幅の線状ランドであったが、角ランド、丸ランド、異形ランド等であってもよい。
【００７１】
また、上記一実施形態では、フレキシブルプリント基板とリジッドプリント基板とはその端部同士が重なり合い、基板同士は互いに逆方向に延びる態様に接続されたが、両基板が同方向に延びる向きで両基板の端部同士を接続するものであってもよい。また、両基板の接続箇所は各基板の端部以外に設けられているものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における電子機器の一部を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるプリント基板の接続部分を示す平面図と断面図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるプリント基板の接続方法を説明するための断面図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるプリント基板の接続方法を説明するための断面図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるプリント基板の接続方法を説明するための平面図である。
【図６】プリント基板の接続工程における温度分布を説明するための図である。
【図７】他の実施形態におけるプリント基板の接続方法を説明するための平面図である。
【図８】他の実施形態におけるプリント基板の接続方法を説明するための平面図である。
【符号の説明】
２ リジッドプリント基板（第２のプリント基板）
５ フレキシブルプリント基板（第１のプリント基板）
９ 熱圧着ツール
１１ 導体パターン
１１ａ ランド
１２、１２ａ ＰＥＮフィルム（絶縁基材）
１３ 導体パターン
１３ａ ランド
２１ ＳＵＳ板（押圧部材）
２２ 冷却治具（冷却部材）
２６ 離型フィルム（離型部材）
Claims (12)
- 絶縁基材（１２）として熱可塑性樹脂を用いた第１のプリント基板（５）に形成した導体パターン（１３）の接続端子としてのランド（１３ａ）と、第２のプリント基板（２）に形成した導体パターン（１１）の接続端子としてのランド（１１ａ）とを重ねて配置する配置工程と、
前記第１および第２のプリント基板（５、２）の接続箇所に対して、熱圧着ツール（９）によって前記第１のプリント基板（５）を構成する前記熱可塑性樹脂の融点以上に加熱するとともに加圧して、前記第１のプリント基板（５）の導体パターン（１３）のランド（１３ａ）と前記第２のプリント基板（２）の導体パターン（１１）のランド（１１ａ）とを電気的に接続するとともに、前記第１のプリント基板（５）を構成する前記熱可塑性樹脂を溶融させ前記第２のプリント基板（２）に接着する接続工程とを備えるプリント基板の接続方法であって、
前記接続工程において、前記熱可塑性樹脂を溶融する際に、前記接続箇所の外周部を冷却することによって、前記第１のプリント基板（５）の前記外周部に位置する熱可塑性樹脂の温度を融点未満に保持することを特徴とするプリント基板の接続方法。 - 前記接続工程において冷却される前記外周部は、前記接続箇所を取り囲むように全周に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板の接続方法。
- 前記接続工程において冷却される前記外周部は、前記接続箇所の両側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板の接続方法。
- 前記第１のプリント基板（５）において、前記接続箇所およびその近傍の前記導体パターン（１３）は複数本の導体線を有し、各導体線は、前記第１のプリント基板（５）の延在方向に沿って略並行に形成され、
前記接続工程において冷却される前記接続箇所の両側部位は、前記接続箇所の前記導体線形成方向両側に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のプリント基板の接続方法。 - 前記接続工程において冷却される前記外周部は、前記接続箇所の片側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板の接続方法。
- 前記第１のプリント基板（５）において、前記接続箇所およびその近傍の前記導体パターン（１３）は複数本の導体線を有し、各導体線は、前記第１のプリント基板（５）の延在方向に沿って略並行に形成され、
前記接続工程において冷却される前記接続箇所の片側部位は、前記接続箇所の前記導体線形成方向片側に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のプリント基板の接続方法。 - 前記接続箇所は、前記第１のプリント基板（５）の端部に形成されており、
前記接続工程において冷却される前記接続箇所の片側部位は、前記接続箇所に対し前記端部側と反対側の前記導体線形成方向に形成されていることを特徴とする請求項６に記載のプリント基板の接続方法。 - 前記接続工程において、前記熱圧着ツール（９）によって前記熱可塑性樹脂を溶融する際に、前記熱圧着ツール（９）の前記第１のプリント基板（５）延在方向に冷却部材（２２）を配置し、この冷却部材（２２）により前記前記接続箇所の前記外周部を冷却しつつ、前記熱圧着ツール（９）により加熱および加圧を行なうことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載のプリント基板の接続方法。
- 前記接続工程において、前記熱圧着ツール（９）は、前記冷却部材（２２）が当接した薄板状の押圧部材（２１）を介して前記接続箇所を加熱しつつ加圧することを特徴とする請求項８に記載のプリント基板の接続方法。
- 前記押圧部材（２１）は、熱伝導率が０．１５Ｗ／ｍｍ・℃以下であることを特徴とする請求項９に記載のプリント基板の接続方法。
- 前記熱可塑性樹脂は、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマーから選ばれる少なくとも１つの樹脂を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載のプリント基板の接続方法。
- 前記接続工程において、前記接続箇所は前記第１のプリント基板（５）側から加熱され、
前記第１のプリント基板（５）の前記接続箇所の外表面には離型部材（２６）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１つに記載のプリント基板の接続方法。
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