JPH11266071A

JPH11266071A - 回路モジュール

Info

Publication number: JPH11266071A
Application number: JP6638698A
Authority: JP
Inventors: Hirotake Hagiwara; 大建萩原; Shinji Araki; 真二荒木; Tadahiko Nakagaki; 忠彦中垣; Morimitsu Wakabayashi; 守光若林
Original assignee: Hokuriku Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Hokuriku Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1998-03-17
Publication date: 1999-09-28

Abstract

(57)【要約】【課題】導電性接着剤による実装を意図し、且つ導電
性接着剤と銅箔との界面での接着力の弱さを補い得る構
造を持った回路モジュールの提供。【解決手段】導電路１が形成された絶縁樹脂成形体の
実装面に、前記導電路１の端部が差し入れられた凹部２
を、当該導電路１と電子部品３の接続端子４又はケーブ
ルの導線とを導電性接着剤５を介して導通させる為の接
続領域として設け、前記凹部２内で充填・固化された導
電性接着剤５に、電子部品３の接続端子４又はケーブル
の導線の端部を包み込んだ部品取付構造を有する回路モ
ジュール。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】例えば回路基板など電気回路
を搭載した回路モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】回路モジュールとして最も代表的なもの
は回路基板である。従来、回路基板は、平坦な基体に銅
箔を付着したものがほとんどであるが、電子部品の実装
は、専ら半田付けによって成されており、基体となる素
材を選定する際にも、エポキシ系レジンとガラス布など
で構成されるものや、フェノール系レジンと紙により構
成されるもの等、半田の熱に耐え得る素材であることが
必要条件とされていた。ところが、近年ハンダに含まれ
る鉛が環境負荷物質として注目され始め、鉛を用いない
回路モジュールの実現が求められるように成ってきた。
そして、今日、半田付けに替わる手段として導電性接着
剤による部品実装が模索されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、導電性
接着剤は本来有機性のものであり、銅箔等との接着力は
ハンダに比較して弱いことは否めず、又、銅箔等と導電
性接着剤との熱膨張係数の格差などから接着界面に歪み
が生じ、実装後、更に接着力が弱まるというマイナス要
素もあった。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みて成されたもの
であって、導電性接着剤による実装を意図し、且つ導電
性接着剤と銅箔との界面での接着力の弱さを補い得る構
造を持った回路モジュールの提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
成された本発明による回路モジュールは、導電路が形成
された絶縁樹脂成形体の実装面に、前記導電路の端部が
差し入れられた凹部を、当該導電路と電子部品又はケー
ブルとを導電性接着剤を介して導通させる為の接続領域
として設けたことを特徴とする。

【０００６】回路モジュールとしては、絶縁樹脂成形体
たる樹脂基板に導電路が形成された平板状のモジュール
や、当該モジュールへ更に電子部品やケーブルが実装さ
れたモジュール、或いは絶縁樹脂成形体たる電子器機の
外装フレームに導電路が形成されたモジュールや、当該
モジュールへ更に電子部品やケーブルが実装されたモジ
ュール等、比較的大規模な電子回路が形成されたものか
ら、例えば、単に発光ダイオード一個を点灯させるとい
った小規模な電子回路が形成されたものまで、様々な態
様が考えられる。絶縁樹脂成形体の素材としては、ＡＢ
Ｓ樹脂、或いはポリカーボネート又はハイインパクトポ
リスチレン等、或いはそれらの混合物が挙げられる。コ
ストなどの制約がなければノリルＰＢＴ等より高温に耐
え、機械的強度を有する材料が望ましい。又、導電路と
しては、導電ペーストの印刷による回路パターンや、銅
箔をエッチングして成る回路パターン、或いは絶縁樹脂
成形体に掛止或いはモールドされたコンタクトや導線そ
の他の導電部材が挙げられる。凹部は、絶縁樹脂成形体
の表面から単に凹んだものであっても良いし、絶縁樹脂
成形体の表面から突出した壁に四方を囲まれることによ
って生じた凹部であってもよい。

【０００７】請求項２記載の回路モジュールは、前記請
求項１記載の回路モジュールが具備する凹部内で充填・
固化された導電性接着剤に、電子部品の接続端子又はケ
ーブルの導線（以下、接続端子等と記す。）の端部を包
み込んだ部品取付構造を有するものであり、請求項３記
載の回路モジュールは、更に前記導電性接着剤に包み込
まれた接続端子等の端部を抱き込む様に保持すべく、前
記凹部の側壁の上部を内側へ寄せるように変形せしめた
部品取付構造を有し、請求項４記載の回路モジュール
は、前記凹部の内部に、前記側壁に沿って起立し且つ相
互に対向する対となった挟持壁を設け、前記請求項３記
載の回路モジュールと同様に前記導電性接着剤に包み込
まれた接続端子等の端部を抱き込む様に保持すべく、前
記挟持壁の上部を内側へ寄せるように変形せしめた部品
取付構造を有する回路モジュールである。

【０００８】請求項５記載の回路モジュールは、前記凹
部に充填された導電性接着剤の表面に当接し得る押圧部
を具備した別の樹脂成形体と連結一体化して成る回路モ
ジュールである。この様に、対となる樹脂成形体を連結
一体化することにより、押圧部を介して接続領域におけ
る電子部品の固定強度を高める効果がある他、局部的に
連結する小型の樹脂成形体ではなく、比較的大型の樹脂
成形体であれば、それらの樹脂成形体を以て電子機器の
外装フレームを構成することもできる。連結一体化する
手段としては、相掛合する掛止部を双方に設ける方法
や、超音波融着による方法がある。又、押圧部の態様
は、突出していても良いし、凹んでいても良く、接着面
全体が平滑であっても良く、これらは、導電性接着剤の
性状や充填量等によって異なる。

【０００９】前記導電性接着剤は、無溶剤性もしくは絶
縁樹脂成形体を侵さない溶剤を含むもの、即ち、絶縁樹
脂成形体を溶解もしくは変形させることのないものであ
ることが望ましい。又、前記導電性接着剤は、例えばエ
ポキシ系樹脂の絶縁樹脂成形体であれば、エポキシ系の
レジンを含む導電性接着剤、フェノール系樹脂の絶縁樹
脂成形体であれば、フェノール系のレジンを含む導電性
接着剤といった様に、その基本成分であるレジンとし
て、絶縁樹脂成形体と同じ系統のレジンを含むことが、
基板材料との親和性を高める上で望ましく、そうするこ
とによって、相接着される絶縁樹脂成形体と導電性接着
剤との間で相互にストレスが生じにくくなる。この様な
接着剤は、常温で硬化が進むタイプのものであれば良い
が、ＵＶ感応基、速硬化成分、或いは加熱硬化成分等を
複数選択して配合し接着力をできるだけ高めることが望
ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明による回路モジュー
ルの実施の形態を、平板状の回路基板を構成する例に基
づき図面を用いて説明する。図１に示す回路基板の基板
本体９は、ＡＢＳ樹脂より成る平板状の絶縁樹脂成形体
であり、当該基板本体９の実装面には、銀ペーストのス
クリーン印刷によって形成された回路パターンが導電路
１（以下、回路パターン１と記す。）として存在してい
る。当該回路パターン１と電子部品３又はケーブルとを
導電性接着剤５を介して導通させる為の接続領域には、
基板本体９の表面から没した凹部２が形成されており、
当該凹部２には、そこに厚めのスクリーン印刷もしくは
ディスペンサー法による導電性接着剤５の付着により、
前記回路パターン１の端部が差し入れられた様に形成さ
れている。基板本体９の素材としては、耐熱温度１３０
℃程度のものが選定され、前記銀ペーストを素材とする
回路パターン１は、スクリーン印刷後に約１１０℃の温
度で約３０分乾燥させ硬化される。即ち、用途に応じた
実用耐熱性を有する基板本体９と、当該基板本体９に変
形を生じさせない程度の温度で乾燥固化する銀含有導電
性ペースト製回路パターン１とが組み合わされたもので
ある。

【００１１】電子部品３の実装やケーブルの接続に際し
ては、例えば、約０．２ｍｍ厚のステンレス製のマスク
板（図示せず）を用いて接続領域たる前記凹部２へ導電
性接着剤５を充填した後に、接続端子４を当該導電性接
着剤５中へ差し入れて沈め、しかる後、当該接着部１０
を押圧固定すべく、導電性接着剤５が持つ接着力が有効
に働かないテフロン等の非接着性素材から成る治具（図
示せず）をセットし、紫外線硬化又は熱硬化により部品
のぐらつきがなくなる程度まで硬化し、更に、前記治具
を取り外し本硬化を行うといった手段を採る。前記治具
については本硬化終了まで取り付けておく場合もある。

【００１２】この様に、接続端子４を接続するに十分な
量の導電性接着剤５が前記凹部２に充填され、しかも、
当該導電性接着剤５を取り囲む壁面が下方と側方に存在
することで、回路基板の接続領域における回路パターン
１並びに基板本体９と電子部品３やケーブル間での高い
接着強度が確保される。

【００１３】より高い接着強度が要求される箇所には、
前記凹部２内で充填・固化される導電性接着剤５に、接
続端子４等の端部を包み込み、且つ当該導電性接着剤５
に包み込まれた接続端子４の端部を抱き込む様に保持す
べく前記凹部２の側壁６の上部を内側へ寄せるように変
形せしめた部品取付構造（図３参照）や、前記凹部２の
内部に、当該側壁６に沿って起立し且つ相互に対向する
対となった挟持壁７，７を設け、前記凹部２内で充填・
固化される導電性接着剤５に、接続端子４等の端部を包
み込み、且つ当該導電性接着剤５に包み込まれた接続端
子４等の端部をを抱き込む様に保持すべく前記挟持壁
７，７の上部を内側へ寄せるように変形せしめた部品取
付構造（図４参照）を採用することが望ましい。

【００１４】前者部品取付構造を行う際の手順を電子部
品３を実装する例に基づいて説明する。先ず、前記凹部
２に導電性接着剤５を、当該凹部２に差し入れられた回
路パターン１の端部を覆う程度に充填し、当該凹部２へ
電子部品３の接続端子４を装填しジグで固定する。しか
る後、超音波ウエルダーを用い、電子部品３の接続端子
４の左右側方に位置する側壁６，６の上部を溶融しつ
つ、当該溶融部を前記接続端子４の上に覆い被せ得る方
向へ誘導する。この作業は、図３（ハ）の如く前記左右
側壁６，６に、上方からナイフ状のホーン１１，１１を
各々刺し入れ、両ホーン１１，１１を相互に近付ける等
の手段によって可能となる。その後、前記導電性接着剤
５を１００℃下で３０分放置して硬化させ前者部品取付
構造が形成される。尚、後者部品取付構造を行う手順
は、前者のそれとほぼ同様であるが、予め設けてある挟
持壁７を図５の如く曲げれば良いので、前記ホーン１１
の形状を尖鋭にする必要は特にない。挟持壁７の厚み
は、凹部２の深さに応じて適宜増減し、所望の強度を以
て接続端子４等を保持できるように設定する。

【００１５】接続端子４等の接着強度を補強する手段と
しては、その他にも、図６（イ）の如く前記凹部２に充
填された導電性接着剤５の表面に当接し得る押圧部８を
平面的に成形した別の樹脂成形体１２を、前記凹部２を
覆う状態で超音波接合して成る部品取付構造等が挙げら
れる。前記押圧部８は、凹部２の上開口部を封じ、且つ
前記導電性接着剤５を押えることにより、実装された電
子部品３の接続端子４や、接続されたケーブルの導線
を、側壁、底壁に上壁を加えた四方の壁で封じ込まれた
導電性接着剤５にて支えることとなり、更に機械的強度
が増進する。尚、電子部品の導電路以外の部分、即ち、
部品本体１７やＩＣ等のパッケージ部１４等を実装面に
非導電性接着剤を以て接着することによっても、電子部
品の対実装面間の接着強度を補強し得ることは言うまで
もない。

【００１６】通常、回路基板は、テスト等を経た後に電
子機器に装着されるが、電子機器の態様によっては、回
路基板自体が電子機器の外装フレームとして位置付けら
れ、当該外装フレームと対を成す別の絶縁樹脂成形体を
取り付けることによって、電子機器の外観を形作る場合
もある。この様に組み上げられる電子機器の回路モジュ
ールにあっては、相連結する別の絶縁樹脂成形体１３
に、例えば、図２や図７の如く凹部２に充填された導電
性接着剤５の表面に当接する押圧部８を突設し、対を成
す絶縁樹脂成形体１３，９を、例えば図６（ロ）の如く
掛合させることによって、上記部品取付構造と同様の補
強効果を得ることができる。この様な構造は、図７の如
く比較的大きい外力が頻繁に加わるバッテリー端子１６
の接着に対しては特に顕著な実用効果を奏する。

【００１７】尚、ＩＣ等を実装する場合は、図の如くＩ
Ｃのパッケージ部１４がその足（接続端子４）が凹部２
に進入する妨げと成る場合があるので、当該パッケージ
部１４を収容する凹部１５を、前記凹部２とは分離して
設ける必要が生じる場合もある。

【００１８】

【発明の効果】以上の如く本発明による回路モジュール
は、その導電路と接続端子等とが導通する接続領域とし
て、導電性接着剤の充填に有利な凹部が形成され、当該
凹部の内部に導電路の端部が差入れられているので、当
該回路モジュールへの部品実装を経て請求項２記載の回
路モジュールとなった際には、導電性接着剤が、導電路
の端部に接着すると共に、接着力の良好な樹脂成形体に
形作られた凹部の内面にも接着することによって、従来
より比較的弱いとされる銅箔など金属との接着力を補う
ことができ、更に、銅箔等と導電性接着剤との熱膨張係
数の格差等に起因する接着界面の歪みという問題も解消
できることとなる。更に、部品取付構造に工夫を施した
請求項３乃至請求項５記載の回路モジュールによれば、
回路基板の接続領域における回路パターン並びに基板本
体と電子部品やケーブル間で、より高い接着強度が確保
される。

【００１９】而して、導電性接着剤を用いた部品実装に
おいて接着強度の低さという従来の問題点が解決され、
環境負荷物質たる鉛を含んだ半田による部品実装が回避
がより現実味を帯びることとなり、同時に、半田実装の
回避によって、基体となる素材を選定する際に、半田の
熱に耐え得る素材を優先的に選定することによる、モジ
ュールの基体、即ち、絶縁樹脂成形体の形状に関する制
約も大幅に緩和され、デザイン的にも機能的にも更に多
様な回路モジュールを低コストで製造することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（イ）（ロ）本発明による回路モジュールの部
品取付構造の一例を示す平面図とＡ−Ａ矢視断面図であ
る。

【図２】（イ）（ロ）本発明による回路モジュールの部
品取付構造の類例を示す平面図とＢ−Ｂ矢視断面図であ
る。

【図３】（イ）（ロ）（ハ）本発明による回路モジュー
ルの部品取付構造の類例を示す平面図とＣ−Ｃ矢視断面
図とＤ−Ｄ矢視断面図である。

【図４】（イ）（ロ）（ハ）本発明による回路モジュー
ルの接続領域近傍の一例を示す平面図とＥ−Ｅ矢視断面
図とＦ−Ｆ矢視断面図である。

【図５】（イ）（ロ）（ハ）本発明による回路モジュー
ルの部品取付構造の類例を示す平面図とＧ−Ｇ矢視断面
図とＨ−Ｈ矢視断面図である。

【図６】（イ）（ロ）本発明による回路モジュールの部
品取付構造の類例を示す断面図である。

【図７】本発明による回路モジュールの部品取付構造の
一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１導電路２凹部３電子部品４接続端子５導電性接着剤６側壁７挟持壁８押圧部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者若林守光富山県上新川郡大沢野町下大久保3158番地北陸電気工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電路（１）が形成された絶縁樹脂成形
体の実装面に、前記導電路（１）の端部が差し入れられ
た凹部（２）を、当該導電路（１）と電子部品（３）の
接続端子（４）又はケーブルの導線とを導電性接着剤
（５）を介して導通させる為の接続領域として設けた回
路モジュール。
【請求項２】前記凹部（２）内で充填・固化された導
電性接着剤（５）に、電子部品（３）の接続端子（４）
又はケーブルの導線の端部を包み込んだ部品取付構造を
有する請求項１記載の回路モジュール。
【請求項３】前記凹部（２）内で充填・固化される導
電性接着剤（５）に、電子部品（３）の接続端子（４）
又はケーブルの導線の端部を包み込み、且つ当該電子部
品（３）の接続端子（４）又はケーブルの導線の端部を
抱き込む様に保持すべく前記凹部（２）の側壁（６）の
上部を内側へ寄せるように変形せしめた部品取付構造を
有する請求項１記載の回路モジュール。
【請求項４】前記凹部（２）の内部に、当該側壁
（６）に沿って起立し且つ相互に対向する対となった挟
持壁（７，７）を設け、前記凹部（２）内で充填・固化
される導電性接着剤（５）に、電子部品（３）の接続端
子（４）又はケーブルの導線の端部を包み込み、且つ当
該電子部品（３）の接続端子（４）又はケーブルの導線
の端部を抱き込む様に保持すべく前記挟持壁（７，７）
の上部を内側へ寄せるように変形せしめた部品取付構造
を有する請求項１記載の回路モジュール。
【請求項５】前記凹部（２）に充填された導電性接着
剤（５）の表面に当接し得る押圧部（８）を具備した別
の樹脂成形体と連結一体化して成る請求項２記載の回路
モジュール。