JPH077249A - フレキシブル基板への電子部品の取付構造及びその取付方法 - Google Patents

フレキシブル基板への電子部品の取付構造及びその取付方法

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JPH077249A
JPH077249A JP17237193A JP17237193A JPH077249A JP H077249 A JPH077249 A JP H077249A JP 17237193 A JP17237193 A JP 17237193A JP 17237193 A JP17237193 A JP 17237193A JP H077249 A JPH077249 A JP H077249A
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フレキシブル基板上に面実装型電子部品を強
固に固定でき、フレキシブル基板の端子パターンと面実
装型電子部品の電極端子間の電気的接続が確実なフレキ
シブル基板への電子部品の取付構造及びその取付方法を
提供すること。 【構成】 電極端子11,11を設けた面実装型抵抗器
10と、熱可塑性合成樹脂フイルム21上に端子パター
ン23a,23aを設けたフレキシブル基板20を具備
する。面実装型抵抗器10上に熱可塑性合成樹脂フイル
ムからなる部品固定用フイルム40を被せ、フレキシブ
ル基板20上に面実装型抵抗器10を載置する。このと
き端子パターン23a,23a上にホットメルトタイプ
の導電性接着剤30,30を介して電極端子11,11
を接続させる。面実装型電子部品10の周囲の部品固定
用フイルム40と合成樹脂フイルム21を熱によって局
部的に溶着して面実装型抵抗器10を両フイルム40,
21の挟持力によって固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フレキシブル基板上に
設けたパターンに、チップ型の電子部品を取り付けるの
に好適なフレキシブル基板への電子部品の取付構造及び
その取付方法に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来、フレキシブル基板のパターン上に面
実装型電子部品(チップ型電子部品)を取り付けるに
は、一般に、パターンを銅貼パターン(合成樹脂フイル
ム上に接着した銅箔をエッチングしてパターンとしたも
の)で形成し、該パターンに面実装型電子部品の端子を
半田付けすることによって行われてきた。
【0003】しかしながらフレキシブル基板上のパター
ンを銅貼パターンではなく、銀ペースト等をスクリーン
印刷することによって形成したような場合は、半田付け
は使用できなかった。一方安価だが耐熱性の低い樹脂フ
イルム(例えばポリエチレンテレフタレート)を用いて
フレキシブル基板を形成したような場合は、たとえパタ
ーンが銅貼パターンであってもフレキシブル基板が耐熱
性に劣るため半田付けは行われず、その代わりに導電性
接着剤が用いられていた。
【0004】図12は導電性接着剤によって面実装型抵
抗器をパターンに取り付ける従来例を示す図であり、そ
の製造工程を示している。なお同図(a)乃至(d)は
概略側断面を示し、同図(e)は平面を示している。
【0005】即ちまず同図(a)に示すように合成樹脂
製フイルム101上に回路パターン102,102を印
刷してフレキシブル基板100を形成する。このとき回
路パターン102,102の端部を端子パターン102
a,102aとする。
【0006】次に同図(b)に示すように端子パターン
102a,102a上に導電性接着剤103,103を
塗布する。この導電性接着剤103,103は、熱硬化
性のエポキシ系樹脂に銀粉と溶剤を混ぜ合わせたもので
あり、塗布したときはウエット状態である。
【0007】次に該フレキシブル基板100上に面実装
型抵抗器110を載置するが、このとき面実装型抵抗器
110の電極端子111,111をウエット状態の導電
性接着剤103,103に接着する。そしてこれを所定
の雰囲気温度で加熱して導電性接着剤103,103中
の溶剤を揮発させて硬化させる。これによって面実装型
抵抗器110はフレキシブル基板100に電気的・機械
的に接続される。なお同図(c)において、113は抵
抗体,115は絶縁層である。
【0008】次にUV硬化型の絶縁封止剤105を面実
装型抵抗器110の上からたらしてこれを封止する。そ
してこの絶縁封止剤105に紫外線を当てて硬化させれ
ば、面実装型抵抗器110の取り付けは完了する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例においては、面実装型抵抗器110の電極端子111
とフレキシブル基板100の端子パターン102a間の
電気的導通抵抗が、経時的に徐々に大きくなり劣化して
いく。
【0010】図8乃至図10はこの従来例及び下記する
本発明の実施例にかかる接続構造の環境試験の結果を示
す図であり、図8は雰囲気温度60℃で湿度90%とし
たときの経時的な電極端子111と端子パターン102
a間の導通抵抗値(Ω)の変化を測定した耐湿試験の結
果を示し、図9は雰囲気温度85℃として導通抵抗値の
変化を測定した耐熱試験の結果を示し、図10は雰囲気
温度を30分毎に−30℃と+80℃に変化させて導通
抵抗値の変化を測定した温度ショック試験の結果を示し
たものである。
【0011】なおいずれの図においても、3つの破線が
従来例を示しており、三角マークaは電極端子111と
端子パターン102a間を導電性接着剤103で接着し
た後にこれを150℃の雰囲気温度で5分間加熱して溶
剤を揮発させて硬化させたもの、菱形マークbは接着後
80〜120℃の雰囲気温度で1時間加熱したもの、プ
ラスマークcは真空中に3時間置いて溶剤を揮発させた
ものである。これらの図に示すように従来例はいずれの
試験においても導通抵抗値が経時的に高くなっていくの
が分かる。
【0012】上記試験で分かるように導電性接着剤10
3中の溶剤をより確実に揮発させた方がその導通抵抗値
の上昇がなだらかになる傾向にあり、この溶剤が問題で
あることが分かる。つまりこの溶剤が導電性接着剤10
3内に残ってしまい、それが導電性接着剤103の抵抗
値を上昇させる原因となっているものと考えられる。
【0013】ところでこの導電性接着剤103は、上記
図12に示す製造工程からも分かるように、ウエットな
状態でその上にこれを覆うように面実装型抵抗器110
が載置され、その後これを加熱等するものであるため、
該面実装型抵抗器110が溶剤揮発の邪魔をして、導電
性接着剤103の表面の溶剤は揮発して硬化してもその
内部の溶剤まではなかなか揮発しにくい。つまりこの従
来例は構造的に導電性接着剤103中の溶剤が揮発しに
くい構造となっている。従って上記のような問題が生じ
る。
【0014】またこの面実装型抵抗器110は絶縁封止
剤105によって封止されているが、この絶縁封止剤1
05は単に面実装型抵抗器110とフレキシブル基板1
00の間を機械的に固定するものであり、面実装型抵抗
器110をフレキシブル基板100に押し付ける力は何
ら働かない。つまりこの絶縁封止剤105によっては面
実装型抵抗器110の電極端子111はフレキシブル基
板100の端子パターン102aに押し付けられず、何
ら導通抵抗値を小さくする作用はない。
【0015】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
ありその目的は、フレキシブル基板上に面実装型電子部
品を確実に強固に固定でき、しかもフレキシブル基板の
端子パターンと面実装型電子部品の電極端子間の電気的
接続が確実でその導通抵抗値が経時的にほとんど変化し
ないフレキシブル基板への電子部品の取付構造及びその
取付方法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、表面に直接電極端子を設けた面実装型電子
部品と、熱可塑性合成樹脂フイルム上に端子パターンを
設けたフレキシブル基板とを具備し、前記フレキシブル
基板上に前記面実装型電子部品を載置して該フレキシブ
ル基板の端子パターン上に面実装型電子部品の電極端子
をホットメルトタイプの導電性接着剤を介して接続さ
せ、一方前記面実装型電子部品上に前記フレキシブル基
板を構成する合成樹脂フイルムと同質の熱可塑性合成樹
脂フイルムからなる部品固定用フイルムを被せ、面実装
型電子部品の周囲の部品固定用フイルムとフレキシブル
基板を構成する合成樹脂フイルムを熱によって局部的に
溶着して面実装型電子部品を両フイルムの挟持力によっ
て固定せしめてフレキシブル基板への電子部品の取付構
造を構成した。
【0017】また本発明は、熱可塑性合成樹脂フイルム
上に端子パターンを設けたフレキシブル基板の該端子パ
ターン上にホットメルトタイプの導電性接着剤を印刷す
る第1の工程と、表面に直接電極端子を設けた面実装型
電子部品上に前記フレキシブル基板を構成する合成樹脂
フイルムと同質の熱可塑性合成樹脂フイルムからなる部
品固定用フイルムを被せるとともに、面実装型電子部品
をその電極端子が前記導電性接着剤上に接続されるよう
に前記フレキシブル基板上に載置せしめる第2の工程
と、面実装型電子部品の周囲の部品固定用フイルムとフ
レキシブル基板を構成する合成樹脂フイルムを熱によっ
て局部的に溶着させて面実装型電子部品を両フイルムの
挟持力によって固定せしめる第3の工程と、前記フレキ
シブル基板の裏面に加熱部材を所定時間当接させて前記
導電性接着剤を溶かして前記面実装型電子部品の電極端
子と前記フレキシブル基板の端子パターン間を接続せし
める第4の工程とによってフレキシブル基板への電子部
品の取付方法を構成した。
【0018】
【作用】部品固定用フイルムとフレキシブル基板は局部
的に溶融させられるが、その後の冷却による収縮力によ
って面実装型電子部品は部品固定用フイルムとフレキシ
ブル基板の間に挟持されて固定される。ここで部品固定
用フイルムとフレキシブル基板を構成する合成樹脂フイ
ルムはいずれも同質の熱可塑性合成樹脂フイルムなの
で、両者は溶融混合し完全一体化した状態となりその後
冷却硬化するから両者の溶着は強固なものとなる。
【0019】また本発明の場合は、その構造上、導電性
接着剤中の溶剤をその上に面実装型電子部品を載置する
前に揮発させることができるので、その揮発が完全に行
われてその内部に溶剤が残らず、また面実装型電子部品
は部品固定用フイルムによって常にフレキシブル基板に
押し付けられているため、電極端子と端子パターンが機
械的に常に圧接されており、これらの作用によって電極
端子と端子パターン間の電気的接続は確実となる。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は本発明の1実施例にかかるフレキシ
ブル基板への電子部品の取付構造を示す図であり、同図
(a)は概略横断面図(同図(b)のA−A断面図)、
同図(b)は平面図、同図(c)は概略縦断面図(同図
(b)のB−B断面図)である。
【0021】同図に示すようにこの取付構造は、面実装
型抵抗器10とフレキシブル基板20を具備し、フレキ
シブル基板20に設けた回路パターン23,23の端部
の端子パターン23a,23aと面実装型抵抗器10の
電極端子11,11をホットメルトタイプの導電性接着
剤30,30を介して接続せしめ、一方前記面実装型抵
抗器10上に部品固定用フイルム40を被せ、面実装型
抵抗器10の両側の部品固定用フイルム40とフレキシ
ブル基板20を熱によって局部的に溶着して面実装型抵
抗器10を部品固定用フイルム40とフレキシブル基板
20の挟持力によって固定せしめて構成した。
【0022】次にこの取り付け構造をその製造方法とと
もに説明する。図2乃至図7はそれぞれこの取り付け構
造の製造工程を示す図であり(但し図4は本実施例に用
いる面実装型抵抗器10を示している)、図2乃至図7
のそれぞれの(a)は図1(a)に相当する部分の概略
横断面図を、図2乃至図6のそれぞれの(b)は図1
(b)に相当する部分の平面図を、図5と図6の(c)
はそれぞれ図1(c)に相当する部分の概略縦断面図を
示している。
【0023】即ちまず図2に示すように、合成樹脂フイ
ルム21上に回路パターン23,23を形成すべく銀ペ
ーストをスクリーン印刷したフレキシブル基板20を用
意する。ここで合成樹脂フイルム21は、ポリエステル
フイルムなどの熱可塑性を有する合成樹脂フイルムで構
成する。なお回路パターン23,23の端部には端子パ
ターン23a,23aが形成されている。
【0024】次に図3に示すように、端子パターン23
a,23a上を覆うように、ホットメルトタイプの導電
性接着剤30,30をスクリーン印刷する。この導電性
接着剤30,30は、ポリエステル系の樹脂(熱可塑性
の樹脂であれば他の樹脂でも良い)の中に金属粉(例え
ば銅粉,銀粉)と溶剤を混入したものを用いている。そ
してこの導電性接着剤30,30を150℃の雰囲気中
に5分間置き、該導電性接着剤30,30中の溶剤を揮
発させる。このとき導電性接着剤30,30はその表面
を何ものにも覆われていないので、溶剤の揮発は容易
で、導電性接着剤30,30内部の溶剤も短時間で容易
に完全に揮発する。
【0025】ここで図4は導電性接着剤30,30上に
載置する面実装型抵抗器10を示している。同図に示す
ように、この面実装型抵抗器10は、その両側面上に電
極端子11,11を設け、該両電極端子11,11間は
抵抗体13によって接続され、該抵抗体13上にはこれ
を保護する絶縁層15が塗布されている。
【0026】そして図5に示すように、面実装型抵抗器
10の上に部品固定用フイルム40を被せる。このとき
面実装型抵抗器10の上面は、接着剤層43(例えば熱
硬化性のエポキシ系樹脂等どのようなものでもよい)に
よって部品固定用フイルム40に仮止めされる。この部
品固定用フイルム40は、ポリエステルフイルムなどの
前記フレキシブル基板20を構成する合成樹脂フイルム
21と同質の熱可塑性合成樹脂フイルムで構成されてい
る。そしてこの面実装型抵抗器10は、同図に示すよう
に、フレキシブル基板20上に載置されるが、このとき
該面実装型抵抗器10の面上に設けた電極端子11,1
1を乾燥した導電性接着剤30,30の上に当接させ
る。
【0027】次に図6(c)に示すように、部品固定用
フイルム40の上から超音波発射用のホーン50の先端
51,51を押し当て、押し当てられた部分の部品固定
用フイルム40をフレキシブル基板20を構成する合成
樹脂フイルム21上に圧接させる。ここでホーン50の
先端51,51は、図示するように、面実装型抵抗器1
0の両側部であって回路パターン23,23が位置しな
い部分に位置する。
【0028】そしてホーン50から超音波を発生させ、
ホーン50の先端51,51が押し付けた部分の部品固
定用フイルム40とフレキシブル基板20を超音波加熱
によって局部的に溶融させる。その後冷却による収縮力
によって面実装型抵抗器10は部品固定用フイルム40
とフレキシブル基板20の間に強固に挟持され固定され
る。ここで部品固定用フイルム40とフレキシブル基板
20を構成する合成樹脂フイルム21はいずれも同質の
熱可塑性合成樹脂フイルムなので、両者は溶融混合し完
全一体化した状態となりその後冷却硬化するから両者の
溶着は強固なものとなる。図6(b)に示す45はこの
溶着部分を示している。
【0029】次に図7に示すように、フレキシブル基板
20の下面に所定温度(例えば140℃)に加熱したコ
テ55を所定時間(例えば5秒間)当接させると、ホッ
トメルトタイプの導電性接着剤30,30が溶けて、フ
レキシブル基板20上の端子パターン23a,23aと
面実装型抵抗器10の電極端子11,11が電気的、機
械的に接続される。なおこのとき部品固定用フイルム4
0はその張力により面実装型抵抗器10をフレキシブル
基板20に向けて押圧しているので、導電性接着剤3
0,30が溶けたときも面実装型抵抗器10の電極端子
11,11はフレキシブル基板20の端子パターン23
a,23aに押し付けられ、その電気的接続が確実とな
る。また導電性接着剤30,30が再び硬化した後も部
品固定用フイルム40によって常に電極端子11,11
は端子パターン23a,23aに押し付けられるので、
この点からも両者の電気的接続は確実となる。
【0030】なお本発明においては、部品固定用フイル
ム40とフレキシブル基板20の溶着による挟持力が面
実装型抵抗器10の機械的固定の主要なものであり、導
電性接着剤30,30による電極端子11,11と端子
パターン23a,23aの固定は電気的接続が主要な目
的であり、その機械的接続力は強くない。
【0031】なお本発明において、コテ55によって導
電性接着剤30,30を溶かす工程を最後に行うことと
したのは、導電性接着剤30,30上に面実装型抵抗器
10を載置したときに該導電性接着剤30,30を溶か
して接続したとすると、その後に部品固定用フイルム4
0をフレキシブル基板20に超音波溶着する際に、その
振動によって面実装型抵抗器10が動いてしまう恐れが
あり、この場合は導電性接着剤30,30の部分に接触
不良が生じてしまう恐れがあるからである。
【0032】ここでこの実施例による環境試験の結果
が、前述の図8乃至図10に四角マークの実線で示され
ている。これらの図に示すように、耐湿,耐熱,温度シ
ョックのいずれの試験においても、経時的にほとんどそ
の導通抵抗値が増加しないことが確認できた。
【0033】これは前述のように、導電性接着剤30,
30内の溶剤をその上に面実装型抵抗器10を載置する
前に揮発させることができるのでその揮発が完全に行わ
れてその内部に溶剤が残らず、また面実装型抵抗器10
は部品固定用フイルム40によって常にフレキシブル基
板20に押し付けられているため、電極端子11と端子
パターン23aが機械的に常に圧接されており、これら
の作用によってその導通抵抗値が増加しないのではない
かと考えられる。
【0034】ところでこの実施例にかかるフレキシブル
基板20を曲面状の基台上に該曲面に沿わせて取り付け
たとしても面実装型抵抗器10の電極端子11とフレキ
シブル基板20の端子パターン23aの接続は十分保持
される。何故なら、図11に示すように、フレキシブル
基板20を曲面状の基台60上に取り付けた場合、この
電子部品の取り付け構造の部分に加わる外部の曲げ力
は、主としてフレキシブル基板20に部品固定用フイル
ム40を溶着した部分S1,S2にかかり、面実装型抵
抗器10の電極端子11とフレキシブル基板20の端子
パターン23aの接続部分にはかからない。このため導
電性接着剤30,30による電極端子11と端子パター
ン23a間の接続状態を破壊しないからである。
【0035】なお前記図12に示す従来例においてこれ
を曲面状の基台上に取り付けたとしたら、絶縁封止剤1
05にはフレキシブル基板100の曲げ力を支える力は
ないので、フレキシブル基板100の端子パターン10
2aと面実装型抵抗器110の電極端子111の接続部
分に外部の曲げ力が直接かかり、このため導電性接着剤
103,103の部分に亀裂が入るなどして導通不良を
起こす恐れが大きい。
【0036】以上本発明にかかるフレキシブル基板への
電子部品の取付構造及びその取付方法の1実施例を説明
したが、本発明はこの実施例に限定されず、例えば以下
のような変形が可能である。
【0037】部品固定用フイルムとフレキシブル基板
間を溶着する部分は、上記実施例のように面実装型電子
部品の両側に直線状に形成する場合に限定されず、例え
ば面実装型電子部品を中心にその両側に円弧状に形成し
てもよいなど、種々の変形が可能である。
【0038】またフレキシブル基板を構成する合成樹
脂フイルムと部品固定用フイルムは、同質の熱可塑性合
成樹脂フイルムであればどのようなものでもよい。
【0039】また導電性接着剤はホットメルトタイプ
のものであれば他の材質からなるものでもよい。
【0040】フレキシブル基板上の端子パターンはど
のような方法・どのような材質によって形成されたもの
でも良く、エッチングによって形成された銅貼り箔から
なるパターンでも良い。
【0041】上記実施例においては、面実装型抵抗器
10をフレキシブル基板20上に載置するとともに部品
固定用フイルム40を被せたとき、該面実装型抵抗器1
0がフレキシブル基板20上の所定位置から動かないよ
うにするため、部品固定用フイルム40を面実装型抵抗
器10上に接着剤層43によって仮止めしたが、その代
わりに面実装型抵抗器10とフレキシブル基板20間の
電極端子11や端子パターン23aの位置しない部分
(例えば図7のMの部分)に接着剤を塗布して両者間を
仮止めしてもよい。
【0042】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、以下のような優れた効果を有する。 フレキシブル基板の端子パターンと面実装型電子部品
の電極端子間の電気的接続が確実となり、導通抵抗値が
低くしかも経時的にほとんど変化しなくなる。
【0043】面実装型電子部品は、部品固定用フイル
ムとフレキシブル基板によって挟持されるので、フレキ
シブル基板上に確実に強固に固定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例にかかるフレキシブル基板へ
の電子部品の取付構造を示す図である。
【図2】本実施例にかかる取り付け構造の製造工程を示
す図である。
【図3】本実施例にかかる取り付け構造の製造工程を示
す図である。
【図4】本実施例に用いる面実装型抵抗器10を示す図
である。
【図5】本実施例にかかる取り付け構造の製造工程を示
す図である。
【図6】本実施例にかかる取り付け構造の製造工程を示
す図である。
【図7】本実施例にかかる取り付け構造の製造工程を示
す図である。
【図8】従来例及び本発明の実施例にかかる接続構造の
耐湿試験の結果を示す図である。
【図9】従来例及び本発明の実施例にかかる接続構造の
耐熱試験の結果を示す図である。
【図10】従来例及び本発明の実施例にかかる接続構造
の温度ショック試験の結果を示す図である。
【図11】フレキシブル基板20を曲面状の基台60上
に取り付けた状態を示す概略図である。
【図12】導電性接着剤によって面実装型抵抗器をパタ
ーンに取り付ける従来例の製造工程を示す図である。
【符号の説明】 10 面実装型抵抗器 11,11 電極端子 20 フレキシブル基板 21 合成樹脂フイルム 23a,23a 端子パターン 30,30 導電性接着剤 40 部品固定用フイルム

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に直接電極端子を設けた面実装型電
    子部品と、熱可塑性合成樹脂フイルム上に端子パターン
    を設けたフレキシブル基板とを具備し、 前記フレキシブル基板上に前記面実装型電子部品を載置
    して該フレキシブル基板の端子パターン上に面実装型電
    子部品の電極端子をホットメルトタイプの導電性接着剤
    を介して接続させ、 一方前記面実装型電子部品上に前記フレキシブル基板を
    構成する合成樹脂フイルムと同質の熱可塑性合成樹脂フ
    イルムからなる部品固定用フイルムを被せ、面実装型電
    子部品の周囲の部品固定用フイルムとフレキシブル基板
    を構成する合成樹脂フイルムを熱によって局部的に溶着
    して面実装型電子部品を両フイルムの挟持力によって固
    定せしめたことを特徴とするフレキシブル基板への電子
    部品の取付構造。
  2. 【請求項2】 熱可塑性合成樹脂フイルム上に端子パタ
    ーンを設けたフレキシブル基板の該端子パターン上にホ
    ットメルトタイプの導電性接着剤を印刷する第1の工程
    と、 表面に直接電極端子を設けた面実装型電子部品上に前記
    フレキシブル基板を構成する合成樹脂フイルムと同質の
    熱可塑性合成樹脂フイルムからなる部品固定用フイルム
    を被せるとともに、面実装型電子部品をその電極端子が
    前記導電性接着剤上に接続されるように前記フレキシブ
    ル基板上に載置せしめる第2の工程と、 面実装型電子部品の周囲の部品固定用フイルムとフレキ
    シブル基板を構成する合成樹脂フイルムを熱によって局
    部的に溶着させて面実装型電子部品を両フイルムの挟持
    力によって固定せしめる第3の工程と、 前記フレキシブル基板の裏面に加熱部材を所定時間当接
    させて前記導電性接着剤を溶かして前記面実装型電子部
    品の電極端子と前記フレキシブル基板の端子パターン間
    を接続せしめる第4の工程とを具備することを特徴とす
    るフレキシブル基板への電子部品の取付方法。
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