JPH0418787A

JPH0418787A - 印刷配線板の接続装置

Info

Publication number: JPH0418787A
Application number: JP2083930A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Kiyooka; 清岡　茂; Shinpei Yoshioka; 心平吉岡; Masao Segawa; 雅雄瀬川; Yasuto Saito; 康人斉藤; Toshiaki Sato; 佐藤　聡明; Masayuki Arakawa; 雅之荒川
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1992-01-22
Anticipated expiration: 2013-02-10
Also published as: JP2712091B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分！１ｌｆ）この発明は、複数の印刷配線板同志を電気的に接続する
印刷配線板の接続装置に係り、特に電子部品の高密度実
装化を図るようにしたものに関する。

（従来の技術）周知のように、電子機器の印刷配線板に小型電ｊ″一部
品を高密度実装する技術の開発が盛んに行なわれている
。このような高密度実装化を実現するための技術的手段
としては、配線層の細線化。

多層化を図ることや電子部品の小型化を図ることが＝一
般的である。また、印刷配線板に対して高密度実装化を
図るだけでなく、電子部品の実装された複数の印刷配線
板を相互に電気的に接続し、これらを電子機器の筐体の
限られた狭い空間内に効率よく収納するための技術開発
も行なイ）れている。

第１２図は、このような印刷配線板同志を電気的に接続
する従来の接続手段を示している。すなわち、図中１１
は印刷配線板で、紙フエノールやガラスエポキシ等で形
成された絶縁基板１．２　Ｊ：ｘに、銅箔をエツチング
して配線層１３を印刷したものである。この印刷配線板
１１には、抵抗やコンデンサ等のチップ部品１４．チッ
プ型電解コンデンサ１５及びパッケージ型ＩＣ（集積回
路）１６等が、半田付けにより実装されている。また、
この印刷配線板］１の一端部には、複数の外部接続用の
配線層１７が所定のピッチで配列形成されており、これ
ら配線層〕７に接続される複数の接続端子１８と、絶縁
基板１２に固定するための固定端子１つとを有する合成
樹脂製のコネクタ２０か取すイでｊけられている。

同様に、図中２１は絶縁基板２２−七に配線層２３か形
成された印刷配線板で、チップ部品２４やディスクリ−
１・型電解コンデンサ２５等が実装されており、この印
刷配線板２１の一端部にも、複数の外部接続用の配線層
２６が所定のピッチで配列形成されでいる。

そして、ポリイミド等の絶縁材料でなる帯状の基祠２７
に、その長手方向に沿って直線的に複数の配線パターン
２８が所定のピッチで平行に埋設されたフレキシブル基
板２つを用意［５、その一端部から露出した配線パター
゛／２８を」二元コネクタ２０に挿入圧着するとともに
、他端部から露出した配線パターン２８を配線層２６に
半ｔＩ＋　ｆりけすることによって、印刷配線板１１．
２１同志の電気的接続が行なわれる。

しか【２ながら、上記のような従来の印刷配線板同志の
電気的接続手段では、印刷配線板１］。

２１」二の外部との電気的接続が必要な箇所を、パター
ンの引き回しによって端部に集め外部接続用の配線層１
７．２６を形成する必要があるため、余分なパターンの
引き回しが必要となり、電子部品の部品配置に制約が生
じるとともに、配線層１７．２６のパターン設計の自由
度も低下し、高密度実装化の妨げになるという問題が生
じている。

また、このような従来の接続手段では、フレキシブル基
板２９を介Ｉ７て各印刷配線板１１．，２１に実装され
た電子部品か垂直方向に配設されて、見掛上いわゆる３
次元実装の構造を有しているか、フレキシブル基板２つ
を湾曲させるためのスベスが必要となるため、電子機器
における電子部品の高密度実装化を妨けるという不都合
がある。

（発明が解決（７ようとする課題）以−Ｌのように、従来の印刷配線板同志を電気的に接続
する手段では、余分なパターンの引き回しやフレキンプ
ル印刷配線板等が必要となるため、高密度実装化を妨げ
るという問題を有している。

そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので
、電子部品の配置やパターン引き回しの自由度を高め、
実質的に高密度実装化を促進させ得る極めて良好な印刷
配線板の接続装置を提（ｊ（することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明に係る印刷配線板の接続装置は、絶縁基板と、
この絶縁基板上に印刷形成される配線パターンと、この
配線パターンに接続される回路部品と、この回路部品を
埋設するように絶縁基板上に形成される埋め込み樹脂層
と、この埋め込み樹脂層の表面に印刷形成される導電パ
ターンと、この導電パターンと配線パターンとを電気的
に接続する接続手段とを有してなる第１及び第２の実装
基板を備え、第１及び第２の実装基板をその導電パター
ン間に導電材料を挟んで重ね合わせるように構成したも
のである。

（作　用）上記のような構成によれば、絶縁基板上に従来のような
外部接続用の配線パターンを形成しなくて済むため、余
分なパターンの引き回しがなくなり、回路部品の配置や
配線パターンの引き回しの自由度を大幅に向」ニさせる
ことができる。また、配線パターンと外部接続のための
導電パターンとは、互いに制約を及ぼずことなく独立に
引き同せるので、この点ても、配線パターンの引き回し
の自由度を向」−させることができる。このため、実質
的に高密度実装化を促進させることができる。

（実施例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。第１図（ａ）において、３０は印刷配線板
で、ガラスエポキシ樹脂等で形成された絶縁基板３１」
二に銅箔をエツチングして配線パターン３２を印刷した
ものである。そして、この配線パターン３２上には、チ
ップ部品３３及び該チップ部品３３よりも高さの高いジ
ャンバーチ・ツブ３４かｆ−［ＴＪ　３５　（Ｊけされ
ている。このジャンパーチップ３４は、例えばチップ型
に形成したセラミックの全面を銀糸ペーストで被覆し焼
成したものや、銅等の金属を円筒形状に形成したもので
ある。

そ【２て、この印刷配線板３０のチップ部品３′：３及
びジャンパーチップ３４が搭載されている側の面に、例
えばエポキシ樹脂等の液状樹脂を流１．込み熱硬化させ
ることによって、第１図（ｂ）に示すように、チップ部
品３３及びジャンパーチップ３４を埋設する埋め込み樹
脂層゛３６が形成される。

この埋め込の樹脂層３６は、チップ部品３３を完仝に埋
設しかつジャンパ−チップ３４０図中上端部か露出する
高さに形成され、その表面は機械研磨により平坦化され
る。次に、」二足埋め込み樹脂層３６上に、銀系の熱硬
化性導電ペーストをスフノーン印刷し熱硬化させること
によって、第１図（Ｃ）に示すように導電パターン３７
が形成され、ここに第１の実装基板３８が形成される。

なお、この導電パターン３７は、ジャンパーチップ３４
の図中」一端部と接触されて、印刷配線板３ｏの配線・
くターン３２表導通がとられている。

一方、第１図（ｄ）に示すように、上記と同様にし、て
構成される、絶縁基板３つ及び配線パターン４（］より
なる印刷配線板４１．チップ部品４２゜ジャンパーチッ
プ４３．埋め込み樹脂層４４及び導電パターン４５を有
する第２の実装基板４６を設ける。そして、第１図（ｅ
）に示すように、上記第１の実装ｈｔ板３８の導電パタ
ーン３７が形成されている側の面と、第２の実装基板４
６の導電パターン４５が形成されている側の面とを、ｕ
ｌｌに異方性導電膜４７を挟んで合わせ、両基板３８４
６を熱圧性して一体化する。この場合、異方性導電膜４
７は、その厚み方向にのみ導電性を有するもので、各導
電パターン３７．４５は異方性導電膜４７を挟んで互い
に対向している部分のみが導通されて、ここに、両印刷
配線板３０．４１相互間の電気的接続か行なわれる。

上記実施例のような構成によれば、印刷配線板３０．４
１上に従来のような夕１部接続用の配線層を形成しなく
て済むため、余分なパターンの引き回しがなくなり、チ
ップ部品３３．４２の配置や配線パターン３２．４０の
引き回しの自由度を大幅に向４二させることができる。

また、印刷配線板３０．４１の配線パターン３２．４０
と外部接続のための導電パターン３７．４５とは、互い
に制約を及ぼずことなく独立に引き回せるので、この点
でも、配線パターン３２．４０の引き回しの自由度を向
上させることができる。さらに、第１及び第２の実装基
板３８．４６は、異方性導電膜４７を挾んで一体化され
るので、小型に構成される。このため、実質的に高密度
実装化を図ることができ、電子機器の薄型化及び小型化
を効果的に促進させることができる。

ここで、各導電パターン３７．４５のうち異方性導電膜
４７を挾んで互いに対向する部分に対しては、例えば２
度スクリーン印刷を施して厚みを増し、たりメツキ処理
するようにしてもよい。また、各導電パターン３７．４
５のうち異方性導電膜４７による電気的接続を行なわな
い部分には、選択的にレジスト層を形成することもてき
る。なお、異方性導電膜４７として、厚み２５μｍで導
電材料に金属ニッケル粒子を用いたものを使用した際の
導通抵抗は約１．００　ｍΩであった。

次に、第２図は、上記実施例に具体的な数値をいれた一
例を示している。すなわち、第１の実装基板１３８を構
成する印刷配線板３０は、その絶縁基板３１の両面に配
線パターン３２が印刷形成されている。この印刷配線板
３０の配線パターン゛う２に接続されるチップ部品３３
としては、背の低いチップコンデンサやチップ抵抗等の
部品３−（ａ、トランジスタ３３ｂ及び薄型のチップツ
ンタル３３ｃであり、ジャンパーチップ３４の高さつま
り埋め込み樹脂層３６の厚みは、１４ｍ丁ｎとなってい
る。

一方、第２の実装基板４６を構成する印刷配線板４１の
配線パターン４ｏに接続されるチップ部品４２としては
、原型のチップタンタル４２ａ及びチップコイル４２ｂ
であり、ジャンパーチップ４３の高さつまり埋め込み樹
脂層４４の厚みは、３．６ｍｍとなっている。また、こ
の印刷配線板４１の配線パターン４ｏが形成されていな
い側の面には、配線パターン４ｏと同じ材料を全面に印
刷形成してなるシールド層４０ａが形成されている。そ
して、第１及び第２の実装基板３８．４６を異方性導電
８４７を挟んで圧着した全体の厚みは、約６ｍｍとする
ことが可能となる。

次に、上記第１及び第２の実装基板３８．４６において
、印刷配線板３０．４１に形成された配線パターン３２
．４０と、埋め込み樹脂層３６゜４４上に形成された導
電パターン３７．４５とを電気的に接続する手段につい
て説明する。この場合、説明は第１の実装基板３８つい
てのみ行ない第２の実装基板については同様であるので
省略する。まず、第３図（ａ）に示すものは、ニッケル
メッキされた銅等の金属材料で円柱形状に形成されたピ
ン４８の一端部に径大な座り部４８ａを形成する。そし
て、このピン４８をその座り部４８ａが印刷配線板３０
の配線パターン３２に接触されるように設ｉｆＬ、リフ
ロー半田付は等により、ピン４８が絶縁基板３１面に対
して垂直に固定されるようにしたものである。実験によ
れば、高さか１．．６ｍｍで、本体の径が１．、Ｏｍｍ
で、座り部４８ａの径が１．５ｍｍのピン４８を使用し
た場合、ピン４８が支えることなく自立して容易に半ｍ
　（＝Ｉけを行なうことができた。

また、第３図（ｂ）に示すものは、絶縁基板３］の貫通
孔３１　ａに形成されたスルーホール３２ａに、金属４
イ料で円柱形状に形成されたピン４つの一端部を挿入し
て半田５０を付けたものである。このような構成によれ
ば、ピン４つが貫通孔３１　ａによって支えられるため
、第３図（ａ）に示した表面実装タイプのピン４８に比
べて、ピン４９の径を細くしても絶縁基板３１−面に対
して垂直に設置することができる。実験によれば、絶縁
基板３１に０．７ｍｍφの貫通孔３１ａを穿設し、そこ
に０．５ｍｍφのピン４つを挿入して半田５０付けを行
なった。

さらに、第３図（Ｃ）に示すものは、金メツキされた銅
等の金属材料で円柱形状に形成されたピン５］の一端部
を、配線パターン３２に（ｌ：１重をかけて押しあて、
その状態でアクリル等でなる熱硬化あるいは紫外線硬化
型の埋め込み樹脂３６ａを流し込んで熱硬化あるいは紫
外線硬化させ、この埋め込み樹脂３６ａの硬化、収縮に
よりピン５］を保持させるようにしたものである。

また、第３図（ｄ）に示すものは、配線パターン３２に
金メツキを施し、その上に例えば２００μｍφのアルミ
ニウムワイヤ５２をファーストボンディングし、そのま
まアルミニウムワイヤ５２を垂直に引き上げ所定の高さ
に達したところで切断し、その後埋め込み樹脂層３６を
形成してアルミニラムワイヤ５２を固定するものである
。

ここで、第４図に示すものは、絶縁基板３１上に形成さ
れた配線パターン３２に、チップ部品３３を立てるよう
に設置し、その一方の電極３３ｄを配線パターン３２に
半田付けし、他方の電極３３ｅを埋め込み樹脂層３６の
表面に露出させ、導電パターン３７との接続に供するよ
うにしたものである。

次に、第５図は、配線パターン３２と導電パターン３７
とを複数箇所接続する手段を示している。

まず、第５図（ａ、　）に示すように、ニッケルメッキ
された厚さ０．２ｍｍ程度の銅板を十字状に切り出して
なる金属板５３を、同図（ｂ）に示すように折り曲げる
。そして、この金属板５３を、その折り曲げた４つの片
５３ａの各先端部が、第５図（Ｃ）に示すように、絶縁
基板３１に形成された配線パターン３２に接触されるよ
うにして設置し、リフロー半）Ｊｌ　（；ｊけ法等によ
り半田付けする。

さらに、第５図（ｄ）に示すように、絶縁基板３１上に
金属板５３の中心部が露出されるように埋め込み樹脂層
３６を形成した後、埋め込み樹脂層３６から露出してい
る金属板５３の中心部を、研削または研磨して同図（ｅ
）に示すように削除する。この結果、金属板５３の折り
曲げた４つの片５３ａのみが分割されて埋め込み樹脂層
３６の表面に露出した状態となり、配線パターン３２と
導電パターン３７との複数箇所の接続を容易に行なうこ
とかできる。

また、第６図（ａ）に示すように、絶縁基板３コに形成
された複数の配線パターン３２上に、それぞれ表面にシ
リコン等の離形剤を塗布した円柱形状のピン５４を、図
示しない治具を用いて垂直に固定した後、埋め込み樹脂
層３６を形成する。

そして、埋め込み樹脂層３６が硬化された後、ピン５４
を引き抜くことにより、第６図（ｂ）に示すように、配
線パターン３２に連通したピアホール５５が形成される
。その後、このピアホール５５内に第６図（ｃ）に示す
ように、銀等の樹脂系導電性ペースト５６を流し込み硬
化させる。このとき、樹脂系導電性ペースト５６により
埋め込み樹脂層３６の表面にパターンを引き回せば、上
記導電ペターン３７をも一体的に形成することができる
。

次に、第７図に示すものは、予めスルーホール５７ａか
所定の箇所に形成された、幅１，５〜２．０ｍｍ程度の
印刷配線板５７を、異方性導電膜５８を介して絶縁基板
３１の配線パターン３２に接続し７、該印刷配線板５７
をダム砕として埋め込み樹脂層３６を形成し、この印刷
配線板５７のスルーホール５７ａを介して配線パターン
３２と導電パターン３７とを接続するようにしたもので
ある。

また、第８図に示すものは、絶縁基板３１の両面に配線
パターン３２を形成した印刷配線板３０において、絶縁
基板３１の一方面に形成された配線パターン３２にチッ
プ部品３３を接続し、埋め込み樹脂層３６を形成［また
後、例えばドリル等により埋め込み樹脂層３６と絶縁基
板３］とを貫通ずる貫通孔５つを形成し、この貫通孔５
９に銅メツキ等によるスルーホール６０を形成して、絶
縁基板３１の他方面に形成された配線パターン３り２と
導電パターン３７とを接続するように１．たちのである
。なお、スルーホール６０を銅メツキして形成する際に
、チップ部品３３は埋め込み樹脂層３６内に完全に埋設
されているので、メツキ液に対する耐久性は十分である
といえる。

次に、埋め込み樹脂層′３６の表面を平川化する手段に
ついて説明する。すなわち、この発明では、埋め込み樹
脂層３６を形成した後、その表面に導電パターン３７を
形成する必要があることから、埋め込み樹脂層３６の表
面を平川化することが必要となる。そ［２て、平坦化の
手段としては、研削砥石を用いる方法や、ラッピング及
びボリシング等が考えられる。このうち、研削砥石を用
いる方法では、粗さ＃　４　Ｃ）Ｏ〜＃６００程度の仕
」Ｌげ用砥石を用いることにより、埋め込み樹脂層３６
の表面のｉｌｌさを数１０μｍ以ドに抑えることかでき
る。また、これ以−にの平坦化を行なう場合には、乾式
のポリンングを行なうことによって、数μｒｌ’１オー
ダーの平坦度を得ることも可能で、導電ベタン３７の印
刷膜厚の均−化及び第１．第２の実装基板’３８．４６
同志の接続の信頼性を向上させることができる。

ここで、埋め込み樹脂層３６の材料（以ド埋め込み材料
とい・５）について説明する。

１、叩め込み材料に要求される物性には、以下の諸点が
ある。

■　成型後、電気絶縁性に優れること。

埋め込み何科は、電子部品や素子等が既に実装された印
刷配線板の埋め込みに使用されるため、電気絶縁性に優
れることか必要である。定量的には、体積抵抗率がＩ　
Ｘ　１０８Ω・ｃｍ以上であることが望ましい。たた１
２、埋め込み材料として複数の材料を組み合わせて使用
する場合には、少なくとも１一つの材料か」１記性質を
備えていればよい。

例んば絶縁性樹脂で電子部品や素子等の表面を埋め込ん
で第１層を形成した後、熱伝導性に優れた金属を第２層
として埋め込み、さらにその表面に導電パターンを形成
するだめの絶縁性樹脂を第３層と（−て埋め込むことか
考えられる。

■　成型後、一定量」−の機械的強度を有すること。

埋め込み材料の表面に形成された導電パターンは、異方
性導電膜を介１７て他の実装基板と接合されるが、この
接合に際しては異方性導電膜に対して一定量−にの圧力
を加える必要がある。このため、異方性導電膜を接合す
る時点では、埋め込み＋］料は一定以上の機械的強度を
有することが必要となる。定量的には、常温での弾性率
が５×１０″ｋ　ｇ　／　ｅ　ｍ　２以七であることが
望ましい。ただし、埋め込み材料と１．て複数の材料を
組み合わせて使用する場合には、全体としての機械的特
性が上記条件を満足すればよい。例えば電子部品や素子
等の周囲のみを応力を緩和するためにシリコーン等の軟
質樹脂で埋め込んだ後、全体を高弾性率の樹脂で埋め込
むことか考えられる。

■　成型後、一定量」二の耐熱性を有すること。

埋め込み材料の表面に形成された導電パターンは、異方
性導電膜を介して他の実装基板と接ａされるか、この接
合に際しては異方性導電膜に対して一定量−１二の温度
をＩＪＯえる必要かある。このため、異方性導電膜を接
合する時点では、埋め込み材料は一定量−にの耐熱性を
何することが必要となる。

定置面には、材料の熱変形温度が異方性導電膜の接合温
度より１０℃以上高いことか望ましい。たたし、埋め込
み材料として複数の＋イ料を組ろ合イつせて使用する場
合には、全体としての耐熱性が」１記条件を満足すれば
よい。例としては■の軟質樹脂／高弾性率樹脂の紺み合
イつぜがある。

■　成型後、表面または内部における気泡やクラック等
の欠陥か少ないこと。

埋め込み十イ料の表面（平坦化しない場合は埋め込み＋
Ａ料のもともとの表面、平坦化する場合は埋め込み材料
を研削した露出表面）には、導電パターンが印刷やメツ
キ法等により形成されるが、ここに気泡やクラック等の
欠陥があると導電パターン形成の支障となり、甚だしい
ときは導電パターンの断線等の不良発生原因となる。こ
のため、埋め込み材料の表面または内部の気泡やクラッ
ク等の欠陥は、できるだけ少なくかつ小さいことが必要
である。定は的には、欠陥の最大寸法が導電パターンの
ライン幅の１／２以下であることが望ましい。たたし、
平坦化工程後、表面にある気泡やクラック等の欠陥部の
修正工程を設ｉＪる場合は、この限りではない。例えば
埋め込みイＡ料を研磨により平坦化した後、接続ポイン
ト以夕１の部分に絶縁性ペーストを印刷するか、トライ
フィルム等をラミネート１７てＰＥＰすることで欠陥修
正を行なうことが考えられる。

■　成型時、他の構成部品や＋４料に大きなストレスを
与えないこと。

埋め込み＋］料は、電子部品や素子等が既に実装された
印刷配線板に対して使用されるため、成型時に加熱、加
圧、＋イ料流動及び高エネルギー線照射等を行なうこ古
は、構成部品や＋イ料に大きなストレスをり、え故障の
原因となる。特に電子部品や素ｒ等としてペアチップの
ようにストレスに敏感なものを用いた場合には、十分に
注意する必要がある。ただし、構成部品や材料等を成型
時のストレスに対して十分に防護した」二で、成型を行
なう場合はこの限りではない。例として埋め込み材料に
電子線（Ｅ　Ｂ）硬化樹脂を使用する際に問題となる半
導体の照射損傷は、セラミック製パッケージを選定使用
することにより回避することができる。

■　成型後、熱膨張率が他の構成部品や材料と大きく異
ならないこと。

埋め込み＋イ料は、電ｒ部品や素子等が既に実装された
印刷配線板に対して使用されるため、成型後の熱膨張率
が他の構成部品や材料と大きく異なると、熱応力による
破壊が生じることになるが、実際には印刷配線板や電子
部品毎に熱膨張率は大きく異なるため、全てに適合させ
ることは困難である。このため、定は的には線熱膨張率
（１，０”／　℃）で１０〜１００程度と広い範囲とな
る。

■　成型後、熱伝導性に優れること。

埋め込み材料の表面に形成された導電パターンは、異方
性導電膜を介して他の実装基板と接合されるか、このと
き異方性導電膜は埋め込みトｊ料を通して加熱される。

このため、埋め込み材料の熱伝導性が低いと、電子部品
や素子等が既に実装された印刷配線板の加熱温度か高く
なるため好ましくない。定量的には、材料の熱伝導率か
０，１ｋｃａｌ／ｍ−ｈ・℃以−Ｌであることが望まし
い。

たたし、埋め込め（」科として１勺数の材料を絹み合わ
せて使用する場合には、全体とし２での熱伝導性が上記
の条件を満足すればよい。例としては■の樹脂／金属の
組み合わ仕かある。

２、埋め込み材料の種類としては、以下のものかある。

■　熱可塑性樹脂第１項一〇述べた物性を満足する熱可塑性樹脂であれば
、とのようなものでも使用可能である。例と（７ては、
アセタール」Ｆ：３合樹脂、ＡＢＳ樹脂Ａ　Ｓ　樹脂、
液晶ポリマー樹脂、エチレンプロピレン共重合樹脂、塩
化ビニル樹脂、セルロース系樹脂、変性ＰＰＯ樹脂、ポ
リスチレン樹脂、ふ−っ素樹脂、ポリアセタール樹脂、
ポリアミド樹脂、ポノアリレ−１・樹脂、ポリエチ［ノ
ン樹脂、ポリスチレンテ１２・フタレート樹脂、ポリカ
ーホネー］・樹脂二２６ポリスルホン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレン
テレフタレート樹脂、ポリフェニレンスルファイド樹脂
、ポリエーテルザルホン樹脂、メタクリル樹脂及びこれ
らのブレンド品であるポリマアロイ等がある。

そして、これらの樹脂には、機械的性質、熱伝導性、熱
膨張率及びコスト等を考慮してフィラーを添加すること
ができる。フィラーの例としては、炭酸カルシウム、け
い藻土、火山灰、ケイ酸カルシウム、酸化チタン、酸化
ジルコン、窒化アルミ。

カーボンブラック　グラファイト、炭化ケイ素。

陶土、アルミナ、カオリン、硫酸バリウム、ベントナイ
ト、滑石、ンリカ、タルク、クレー、焼石膏、長石粉、
木粉、ガラス粉１石英粉、ガラスビズ、ガラス繊維、炭
素繊維、バルブ、石綿、雲母８合成繊維布、綿布、フェ
ルト、紙及びガラス不織布等があり、これらを単独また
は複合して使用する。

また、」−記樹脂には、物性の向上を主目的として、添
加剤を添加することができる。この添加剤の例としては
、熱安定剤、加塑剤、界面活性剤分散剤、滑剤１着色剤
（顔料、染料）１発泡剤及び耐候性向−Ｌ剤等かあり、
これらを単独または複合して使用する。

■　熱硬化性樹脂第０項で述べた物性を満足する熱硬化性樹脂であれば、
どのようなものでも使用可能である。例としては、エポ
キン樹脂、キシレン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ジ
フェニールオキサイド樹脂。

シリコーン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、変性エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂。

ポリブタジェン樹脂及びメラミン樹脂等がある。

これらの樹脂には、」二足熱ｉｉＪ塑性樹脂と同様に、
フィラー及び添加剤を添加することができ、それらの例
としては熱可塑性樹脂の場合と同様である。

また、熱硬化性樹脂に特有の添加剤と（〜では、硬化剤
及び硬化促進剤等がある。さらに、注型成型法等で粘土
の低下か必要な場合には、反応性稀釈剤としてモノマー
、オリゴマー及びプレポリマー等を添加することができ
、また、通常の溶剤を添加してもよいが、このときには
硬化後の物性に配慮する必要が生じる。

■　光・高エネルギー線硬化性樹脂光・高エネルギー線硬化性樹脂とは、ｉｊＪ視光線。

紫外線、電子（β）線、γ線及びＸ線の照射により、化
学反応を生じて硬化する樹脂をいい、第０項で述べた物
性を満足する光・高エネルギー線硬化性樹脂であれば、
どのようなものでも使用可能である。例としては、アク
リル樹脂、エポキシ樹脂、スピラン樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、メタクリル樹脂及び各種樹脂のアクリル変
性体等がある。そして、これらの樹脂にも熱可塑性樹脂
の場合と同様にフィラー及び添加剤を添加することがで
き、それらの例としては熱可塑性樹脂の場合と同様であ
るか、硬化放射線の透過率に留意する必要がある。また
、光・高エネルギー線硬化性樹脂に特有な添加剤として
は、光増感剤及び硬化促進剤等がある。さらに、注型成
型法等で粘土の低下が必要な場合には、反応性稀釈剤と
してモノマオリゴマー及びプレポリマー等を添加するこ
とかできる。なお、溶剤の添加は可能であるが、硬化反
応の阻害要因として作用するため、硬化以前に乾燥して
おく必要がある。

■　その他の材料その他の材料としては、無機絶縁材料として反応性セメ
ント及び石膏等がある。また、発泡材料を埋め込みにし
ようした場合には、発泡気体として電気絶縁性の優れた
６弗化硫黄等のガスを使用することも可能である。

３、埋め込み方法理め込みには、以下の方法があるが、埋め込み材料に大
きく依存する特徴がある。

まず、埋め込み材料が熱可塑性樹脂の場合の埋め込み方
法は、押し出し成型及び射出成型等があるが、なかでも
射出成型が最適である。射出成型には、次のような利点
かある。

■　埋め込み材料の表面として、金型表面を転写するこ
とができるため、平坦度の優れた表面を容易に得ること
ができる。

■　成型時の圧力が高いため、埋め込ろ材料の表面また
は内部の気泡、クラック等の欠陥かはとんとない。

■　金型内に射出するため、注型成型法と異なりダム伜
か不要である。

■　金型の工夫により、接続ビンの挿入側ＩＩ−を埋め
込み（」料成型と同時に行なうことができ、自動化に好
適する。

■　絵付は成型法を応用すれば、配線パターンを形成し
た異方性導電膜を絵付はシートとして用いることにより
、埋め込み材料」−・＼の表面配線から異方性導電膜の
配置工程までを、−括して加圧することがｌｉＪ能であ
る。

次に、埋め込み÷４料が固体の熱硬化性樹脂の場合には
、圧縮成型、トランスファ成型及び射出成型があり、こ
のなかではｌ・ランスファ成型か最適である。このトラ
ンスファ成型の利点は、熱可塑性樹脂の射出成型の場合
と同様であるが、それ以上に大量生産に適している。

また、埋め込み材料が液体の熱硬化性樹脂または光・高
エネルギー線硬化性樹脂の場合には、注′３１型成型及びＲＩ　Ｍ　（Ｒｅａｃｔｉｏｎ　Ｉｎｊｅｃ
ｔｉｏｎ　Ｍｏｌｄｉｎｇ）成型等かあり、このなかで
は注型成型が最適である。注型成型は、成型時の圧力か
低いため、他の構成部品や材料に大きなストレスを与え
る恐れかないという利点を有している。

ここて、注型成型による埋め込み材料の成型例を述べる
。すなわち、ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂６０部に
反応性希釈剤４０部を混合し、これに粒径か０，５μｎ
１のアルミナを３０部添加して３本ロールにてよく混練
し、グラインドゲージによる粒度か１０μｍ以下である
ようにした。このようにしｒ　？Ｇられた白色埋め込み
樹脂の粘度は、２０／ｓてη＝２Ｑｐａｓであった。そ
して、この白色埋め込み樹脂にアミン系硬化剤１０部を
添加し、よく攪拌して減圧脱泡後ダム枠を設りた印刷配
線板上に注型した。その後、これを８０℃で１時間、１
．２０’Ｃて２時間加熱硬化させて埋め込み樹脂層を形
成した。この埋め込み樹脂層は、その絶縁抵抗か体積抵
抗で１０１３Ω・Ｃｍであり、熱伝導率か０．７５ｋｃ
ａｌ／ｍ−ｈ−’Ｃであり、曲げ弾性率が３Ｘ　１０’
　ｋｇ／ｃｍ２てあり、線熱膨張係数か３５　ｐ　ｐ　
ｎ１／　’Ｃてあった。

次に、埋め込み樹脂層」Ｌに形成される導電ノくタンの
材料について説明する。この材料は、導電性粒子を有機
樹脂中に分散させた導電塗料、導電インク及び導電ペー
ストと称されるものである。

導電性粒子としては、特に成分を限定するものではなく
、公知の導電性粒子であれば使用可能である。例として
は、金、銀、銅、アルミニウム及びニッケル等の金属粒
子、真鍮及び洋白等の合金粒］′−１酸化チタン、酸化
バナジウム及び酸化亜鉛等の金属化合物粒子、カーボン
ブラック及びグラファイト等の無機物粒子があり、形状
は、球状、樹枝状、針状及び不定形等があり、また、中
空粒子。

他の粒子上にこれらを被覆（メ・フキ。蒸着及びスパタ
等）したものであってもよく、大きさは（１，０１〜５
０μｍ程度か適当である。有機樹脂としては、特に成分
を限定するものではなく、公知の導電性粒子であれば使
用可能である。

その他の成分と【７ては、分散剤、安定剤、硬化３′３剤１顔料、染料、流動剤及び密着向上剤等の添加剤を含
むことができ、また、体質顔料として絶縁性粒子や液体
状の金属成分として有機金属化合物をな白″するように
してもよい。さらに、場合によっては、特定の成分例え
ば硬化剤及び促進剤等を使用直前に混合する、いわゆる
２成型組成にすることもｉｒＪ能である。

次に、第９図は上述した第１の実装基板３８に対する検
査手段を示している。ずな４ツち、絶縁基板３１の埋め
込み樹脂層３６が設けられる側と反対側の而に導出され
た配線パターン３２と、埋め込み樹脂層３６の表面に形
成された導電パターン３７とに、複数の検査用プローブ
電極６１を接触させて検査が行なわれる。このとき、埋
め込み樹脂層′３６上にポリマー系の厚膜抵抗体６２を
形成しておけば、これを検査時にＹＡＧレーレー３でト
リミングすることによりファンクンヨントリミング、つ
まり、抵抗値を適１１、化することか可能となる。また
、埋め込み樹脂層３６を形成する前に、印刷配線板」二
に設けられた図示しないブローブパ′３４ソドによって検査を行なうこともｉｔＪ能である。

次に、第１０図及び第１１図は、それぞれ第１及び第２
の実装基板３８．４６同志を電気的に接続するための他
の例を示している。まず、第１０図に示すものは１．第
１の実装基板３８を構成する埋め込み樹脂層３６の表面
に形成された導電バタン３７を、第２の実装基板４６と
の接続に供される部分を除いて絶縁層６４で被覆する。

同様に、第２の実装基板４６を構成する埋め込み樹脂層
４４０表面に形成された導電パターン４５を、第１の実
装基板３８との接続に供される部分を除いて絶縁層６５
で被覆する。そして、絶縁層６４゜６５で被覆されずに
露出された部分の各導電バタン３７．４５上に、デ、イ
ップ法等によって２１〈田による突起（バンブ）６６．
６７を形成する。ここで、上記両突起６６．６７を、第
１０図に示すように万いに接触させ、加熱し５て半Ｈ１
を溶かずことにより、突起６６．６７同志を接続する。

その後、各絶縁層６４．６５相互間に生じた隙間に絶縁
性樹脂を流し込み硬化させることにより、第１及び第２
の実装基板３８．４６同志の接続が完了される。

ここで、両突起６６．６７を構成するｊ’−Ｉｌｌが共
に溶けると、各絶縁層６４．６５が密君し半田か流れ出
て、異なる接続部分間で短絡を起こすという不都合が生
じる。そこで、例えば突起６６を融点か１８３℃の共晶
上［（１１を用いて形成し、突起６７を融点か１５０℃
の低融煮干Ｉｎを用いて形成する。そして、接続時には
、融点の低い方の４５１７Ｉのみを溶かして、融点の高
いほうのＧ１４　ｍに接続させるようにする。このよう
にすることにより、各絶縁層６４．６５間に所定の隙間
を形成することかでき半田の流れ出しもなく、安定した
信頼性の高い接続を行なうことか可能となる。

また、第１１図に示すものは、まず、絶縁層６４で被覆
されずに露出された部分の導電バタン３７上に、印刷法
等により銀等の導電性ペースト６８を塗布して硬化させ
る。次に、絶縁層６５て被覆されずに露出された部分の
導電パターン４５１に、印刷法等により銀等の導電性ペ
ースト６つを塗布し、こねが硬化される前に導体電性ベ
ス１−６８．６９を接触させ、導電性ペースト６つを硬
化させることにより、導電性ペースト６８．６９同志を
接続する。その後、各絶縁層６４．６５相−ｒ７間に生
じた隙間に絶縁性樹脂を流り込み硬化さぜることににす
、第１及び第２の実装基板３８．４６同志の接続が完了
される。この場合、導電性ペースト６８を先に硬化させ
ておくのは、第１０図で説明し、た不都合を防１１−す
るためである。

なお、この発明は上記各実施例に限定されるものではな
く、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形（、で
実施することができる。

「発明の効果コ以」−詳述し７たようにこの発明によれば、電子部品の
配置やパターン引き回しの自由度を高め、実質的に高密
度実装化を図り電子機器の薄型化及び小型化を効果的に
促進さぜ（ｉｉる極めて良好な印刷配線板の接続装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る印刷配線板の接続装置の一実施
例を示す側断面図、第２図は同実施例における具体的な
月決を示す側断面図、第３図乃至第８図はそれぞれ同実
施例における印刷配線板の配線パターンと埋め込み樹脂
層の導電パターンとを接続する手段を示す図、第９図は
実装基板の検査手段を示す側断面図、第１０図及び第１
１図はそれぞれ実装基板同志を接続するための他の例を
示す側断面図、第１２図は従来の印刷配線板の接続手段
を示す斜視図である。１］・・印刷配線板、１２・・絶縁基板、１３・・・配
線層、１４・・・チップ部品、１５・・・チップ型電解
コンデンサ、１６・・・パッケージ型ＩＣ。１７・・配線層、１８・・・接続端子、１９・・・固定
端子、２０・・・コネクタ、２］・・・印刷配線板、２
２・・・絶縁基板、２′３・・・配線層、２４・・・チ
ップ部品、２５・・・ディスクリート型電解コンデンザ
、２６・・・配線層、２７・・・基拐、２８・・配線パ
ターン、２つ・・フレキシブル基板、３０・・・印刷配
線板、３］・・絶縁基板、３２・・・配線パターン、３
３・・・チップ部品、３４・・ジャンパーチップ、３５
・・・半田、３６・・埋め込ろ樹脂層、３７・・・導電
パターン、３８・・第１の実装基板、３９・・・絶縁基
板、４０−・配線パターン、４］・・印刷配線板、４２
・・チップ部品、４３・・ジャンパーチップ、４４・・
埋め込み樹脂層、４５・・・導電パターン、４６・・・
第２の実装基板、４７・・・異方性導電膜、４８．４９
・・・ピン、５０・・・半田、５１・・・ピン、５２・
・・アルミニウムワイヤ、５３・・・金属板、５４・・
ピン、５５・・・ピアホール、５６・・・樹脂系導電性
ペースト、５７・・印刷配線板、５８・・・異方性導電
膜、５９・・・貫通孔、６０・・・スルーホール、６１
・・・検査用プローブ電極、６２・・・厚膜抵抗体、６
３・・・Ｙ　Ａ、　Ｇレーザ、６４．６５・・・絶縁層
、６６゜６７・・・突起、６８．６９・・・導電性ペー
スト。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦（ｃ）（ｄ）第（ｅ）５図（ａ）（ｂ）（ｃ）第図ｚ第図第１１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）絶縁基板と、この絶縁基板上に印刷形成される配
線パターンと、この配線パターンに接続される回路部品
と、この回路部品を埋設するように前記絶縁基板上に形
成される埋め込み樹脂層と、この埋め込み樹脂層の表面
に印刷形成される導電パターンと、この導電パターンと
前記配線パターンとを電気的に接続する接続手段とを有
してなる第１及び第２の実装基板を備え、前記第１及び
第２の実装基板をその導電パターン間に導電材料を挟ん
で重ね合わせるように構成してなることを特徴とする印
刷配線板の接続装置。
（２）前記接続手段は、一端部が前記配線パターンに接
続され、他端部が前記埋め込み樹脂層の表面に露出され
て前記導電パターンに接続される接続具を用いることを
特徴とする請求項１記載の印刷配線板の接続装置。
（３）前記接続具は、前記配線パターンに接続される側
の端部の面積が、前記導電パターンに接続される側の端
部の面積よりも広くなるように形成されることを特徴と
する請求項２記載の印刷配線板の接続装置。
（４）前記接続具は、前記配線パターンに接続される側
の端部が、前記絶縁基板に形成されたスルーホールを貫
通していることを特徴とする請求項２記載の印刷配線板
の接続装置。
（５）前記接続具は、前記配線パターンに圧接された状
態で、前記埋め込み樹脂層を構成する樹脂を流し込み硬
化させることによって固定されることを特徴とする請求
項２記載の印刷配線板の接続装置。
（６）前記接続具は、導電性ワイヤの一端部を前記配線
パターンにワイヤボンディングにより接続し、その後、
前記埋め込み樹脂層を構成する樹脂を流し込み硬化させ
、該埋め込み樹脂層の表面から延出された前記導電性ワ
イヤを切断することによって構成されることを特徴とす
る請求項２記載の印刷配線板の接続装置。
（７）前記接続具は、両端部に電極の形成されたチップ
部品であり、その一端部を前記配線パターンに接続した
後、前記埋め込み樹脂層を構成する樹脂を前記チップ部
品の他端部が露出されるように流し込み硬化させて固定
されることを特徴とする請求項２記載の印刷配線板の接
続装置。
（８）前記接続具は、基部から複数の片が延在するよう
に形成された導電性板体の各片を、前記基部に対して略
直角となるように同方向に折り曲げ、折り曲げられた各
片の先端部を前記配線パターンにつき当てて接続した状
態で、前記埋め込み樹脂層を構成する樹脂を前記導電性
板体の基部が露出されるように流し込み硬化させ、その
後、前記基部を各片から切り離すようにして構成される
ことを特徴とする請求項２記載の印刷配線板の接続装置
。
（９）前記接続具は、所定形状の型枠を前記配線パター
ンにつき当てた状態で、前記埋め込み樹脂層を構成する
樹脂を流し込み硬化させ、その後、前記型枠を引き抜い
た空間に導電材料を流し込み硬化させて構成されること
を特徴とする請求項２記載の印刷配線板の接続装置。
（１０）前記接続具は、略額縁状の印刷配線板を配線パ
ターン上に直立させて接続したもので、該印刷配線板を
枠にして前記埋め込み樹脂層を構成する樹脂を流し込み
硬化させるように構成してなることを特徴とする請求項
２記載の印刷配線板の接続装置。
（１１）前記接続手段は、前記絶縁基板及び埋め込み樹
脂層を貫通するスルーホールを介して、前記絶縁基板の
前記埋め込み樹脂層が設けられていない側に形成された
配線パターンと前記導電パターンとを接続するように構
成されることを特徴とする請求項１記載の印刷配線板の
接続装置。
（１２）前記第１及び第２の実装基板を構成する各導電
パターンのうち、接続に供される互いに対向する接続部
分を除いて絶縁材料で被覆し、該接続部分に互いに融点
の異なる導電材料を設け、融点のひくい導電材料が溶け
て融点の高い導電材料に接続されるようにしたことを特
徴とする請求項１記載の印刷配線板の接続装置。