JPH11289141A - 回路基板及びその製造方法 - Google Patents

回路基板及びその製造方法

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JPH11289141A
JPH11289141A JP8981898A JP8981898A JPH11289141A JP H11289141 A JPH11289141 A JP H11289141A JP 8981898 A JP8981898 A JP 8981898A JP 8981898 A JP8981898 A JP 8981898A JP H11289141 A JPH11289141 A JP H11289141A
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electrode group
connection electrode
electrodes
rigid
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Mitsuyoshi Tanimoto
光良 谷本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、3次元実装を可能とする回路基板及
びその製造方法に関する。 【解決手段】本発明は、第1接続電極群を有する複数の
リジッド基板と、前記第1接続電極群に電気的に接続さ
れた第2接続電極群を有し且つ前記リジッド基板間に介
設されたフレキシブル基板とを具備し、前記第1接続電
極群及び前記第2接続電極群は格子状に配設されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、3次元実装を可能
とする回路基板及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、ベース基板71に接点付き基板
72を接続する際には、例えばコネクタ等の接続部品7
3を利用して、この接続部品73をベース基板71に半
田付けにより実装し、且つ、接点付き基板72の電極を
接続部品73の接触式接点76に接続すると同時に、フ
レーム70により機械的に支持している(図18参
照)。
【0003】他方、一列に電極31を配した基板32と
同じく、一列に電極33を配した基板34を接続する際
には、両端部に一列に電極を配したフレキシブル基板3
5を介して半田付け接合している(図19参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
者の接続部品73を利用する方法では、部品点数、実装
工数が増え、接続点数を多くできない、等の欠点を有し
ている。一方、上記後者のフレキシブル基板37を利用
する方法では、接続電極の間隔を小さくできないため、
接続面積が大きくなる、接続点数を多くできない、接続
のための特別な位置合せ装置を必要とする、等の欠点を
有している。本発明は、上記事情を勘案してなされたも
ので、上記技術的課題を解決することのできる回路基板
及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の回路基板は、
第1接続電極群を有する複数のリジッド基板と、前記第
1接続電極群に電気的に接続された第2接続電極群を有
し且つ前記リジッド基板間に介設されたフレキシブル基
板とを具備し、前記第1接続電極群及び前記第2接続電
極群は格子状に配設されている。
【0006】請求項2の回路基板は、請求項1の回路基
板において、前記第1接続電極群及び前記第2接続電極
群は、半田付けにより接続されている前記第1接続電極
群及び前記第2接続電極群は、半田付けにより接続され
ている。
【0007】請求項3の回路基板は、請求項1の回路基
板において、複数のリジッド基板の厚さが異なる。請求
項4の回路基板の製造方法は、第1接続電極群を有する
複数のリジッド基板と、前記第1接続電極群に電気的に
接続された第2接続電極群を有し且つ前記リジッド基板
間に介設されたフレキシブル基板とを具備する回路基板
の製造方法において、前記第1接続電極群または前記第
2接続電極群に半田を形成する半田形成工程と、この半
田形成工程後に前記リジッド基板に対して前記フレキシ
ブル基板を位置決めする位置決め工程と、前記位置決め
工程後に前記半田を介して前記リジッド基板及び前記フ
レキシブル基板をリフロー半田付けするリフロー半田付
け工程とを具備する。
【0008】請求項5の回路基板の製造方法は、請求項
4の回路基板の製造方法において、前記位置決め工程に
ては前記複数のリジッド基板は一体化された原基板から
なり、前記リフロー半田付け工程後に前記原基板を前記
リジッド基板に分離する。
【0009】請求項6の回路基板の製造方法は、請求項
4の回路基板の製造方法において、前記位置決め工程に
ては、治具に保持された前記複数のリジッド基板に対し
て前記フレキシブル基板を位置決めする。
【0010】請求項7の回路基板の製造方法は、請求項
4の回路基板の製造方法において、前記位置決め工程に
ては、前記フレキシブル基板上に前記複数のリジッド基
板を載置・位置決めする。請求項8の回路基板の製造方
法は、請求項4の回路基板の製造方法において、表面実
装部品も同時にリフロー半田付けすることを特徴とす
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して詳述する。図1は、この一実施形態の回路基
板1を示している。この回路基板1は、一対のリジッド
基板2,3と、これらリジッド基板2,3間に介設され
たフレキシブル基板4とを有している。
【0012】上記リジッド基板2,3は、例えばガラス
エポキシ樹脂製であって、長方形をなし、その寸法は、
例えば縦100mm及び横150mmである。そして、
これらリジッド基板2,3には、図2に示すように、一
端部に複数の接続電極2a,3aが格子状に配設されて
いる。これら接続電極2a,3aの格子間距離は、例え
ば1.27mmであり、各接続電極2a,3aの形状
は、直径が例えば0.76mmの円形をなしている。さ
らに、リジッド基板2,3の主面上には、表面実装部品
77が接続される接続ランド(図示せず。)が配設され
ていて、これら接続ランドと各接続電極2a,3aを電
気的に接続するパターン幅が例えば50〜150μmの
配線パターン2c,3cが設けられている。これら配線
パターン2c,3cの間隔は、例えば50μm〜150
μmである。
【0013】一方、フレキシブル基板4は、例えばエポ
キシ樹脂製であって、長方形をなし、その寸法は、例え
ば縦80mm及び横40mmである。そして、これらフ
レキシブル基板4には、図3に示すように、両端部に複
数の接続電極4a,4bが格子状に配設されている。こ
れら接続電極4a,4bの格子間距離,形状及び寸法
は、接続電極2a,3aと同一である。さらに、フレキ
シブル基板4の主面上には、各接続電極4a,4bを電
気的に接続するパターン幅が例えば50〜150μmの
配線パターン4cが設けられている。これら配線パター
ン4cの間隔は、例えば50μm〜150μmである。
【0014】しかして、フレキシブル基板4の接続電極
4a,4bは、リジッド基板2,3の接続電極2a,3
aに各別に半田付け60により接続されている(図4参
照)。
【0015】このような回路基板1は、リジッド基板
2,3の接続電極2a,3a及びフレキシブル基板4の
接続電極4a,4bを格子状に配設しているので、接続
電極を一列に配設する場合に比べて電極数を増やすこ
と、すなわち電極密度を上昇させることが可能となる。
【0016】また、一対のリジッド基板2,3はフレキ
シブル基板4を介して折曲自在であるので三次元配置が
可能となり、リジッド基板2,3の配置の自由度が向上
する。
【0017】つぎに、実施形態の回路基板1の製造方法
について述べる。すなわち、この実施形態の回路基板1
の製造方法においては、図5に示すように、リジッド基
板2,3は一体成形されている。すなわち、一体成形さ
れた原基板11の中央には、例えば幅1mm及び長さ9
0mmの溝12が設けられている。この溝12は、リジ
ッド基板2,3の境界に沿って穿設されている。リジッ
ド基板2,3の境界に沿う溝12以外の原基板11の部
分は、連結部13となっている。前記連結部13の境界
部には、後述する連結部除去工程における連結部13の
除去を容易化するため図示せぬ切欠きが形成されてい
る。一方、この原基板11には、予め例えばエッチング
法などにより前記接続電極2a,3a,配線パターン2
c,3c等が形成されている。
【0018】しかして、この実施形態の回路基板1の製
造方法は、例えばスクリーン印刷などによりフレキシブ
ル基板4の接続電極4a,4b上に半田バンプ14を形
成する半田バンプ形成工程(図6ステップS1及び図7
参照)と、半田バンプ形成工程後にフレキシブル基板4
の接続電極4a,4bが原基板11の対応する接続電極
2a,3aに重なるように、原基板11上にフレキシブ
ル基板4を位置決めする位置決め工程(図6ステップS
2及び図8(a)参照)と、位置決め工程後にフレキシ
ブル基板4が搭載された原基板11をリフロー炉にて例
えば最高温度210℃にて15秒間加熱しリフロー半田
付けするリフロー半田付け工程(図6ステップS3及び
図8(b)参照)と、リフロー半田付け工程後に原基板
11から一対の連結部13を例えばカッターなどで切除
して回路基板1を得る連結部除去工程(図6ステップS
4及び図8(c)参照)とを具備している。
【0019】前記リフロー半田付け工程においては、溶
融半田の表面張力によるセルフアライメント作用により
フレキシブル基板4は原基板11に対して高精度で位置
決めすることができる。
【0020】なお、フレキシブル基板4のリフロー半田
付けと同時に、原基板11の配線パターン2c,3cの
延長状に形成された接続ランドに表面実装部品77(図
1参照)をリフロー半田付けするようにしてもよい。こ
うすることにより、回路基板1の製造能率が飛躍的に向
上する。
【0021】以上のように、この実施形態の回路基板1
の製造方法は、リフロー半田付けによりフレキシブル基
板4並びに表面実装電子部品を原基板11に一括半田付
けするようにしているので、接続電極4a,4bや表面
実装電子部品の数が多い場合でも、高精度且つ高能率の
半田付けが可能となり、回路基板1の製造能率が飛躍的
に向上する。
【0022】つぎに、第2の実施形態の回路基板1の製
造方法について説明する。図9は、この実施形態にて用
いられるリジッド基板2,3を示している。これらリジ
ッド基板2,3の4隅には、位置決め孔21が穿設され
ている点を除き、第1の実施形態の回路基板1と同一で
あるので、同一部分には同一記号を付し、説明を省略す
る。
【0023】図10(a)は、この実施形態の回路基板
1の製造方法に用いられる位置決め治具22を示してい
る。この位置決め治具22は、矩形状の基台23と、こ
の基台23の上面に立設された位置決めピン24とから
なっている。上記位置決めピン24は、リジッド基板
2,3の位置決め孔21に係合して、前記原基板11と
対応する位置にリジッド基板2,3を位置決めするため
のもので、全部で8本立設されている。したがって、上
記位置決めピン24は、位置決め孔21の内径よりも大
きい外径を有する本体部24aと、この本体部24aの
上端部に同軸に連設され位置決め孔21の内径よりも小
さい外径を有する遊挿部24bとを有している。
【0024】しかして、この実施形態の回路基板1の製
造方法は、例えばスクリーン印刷などによりフレキシブ
ル基板4の接続電極4a,4b上に半田バンプ14を形
成する半田バンプ形成工程(図11ステップS11及び
図7参照)と、半田バンプ形成工程後にリジッド基板
2,3を位置決め孔21を介して位置決めピン24に係
合させリジッド基板2,3を位置決めする第1位置決め
工程(図11ステップS12及び図10(b)参照)
と、第1位置決め工程後にフレキシブル基板4の接続電
極4a,4bがリジッド基板2,3の対応する接続電極
2a,3aに重なるようにリジッド基板2,3上にフレ
キシブル基板4を位置決めする第2位置決め工程(図1
1ステップS13及び図10(c)参照)と、第2位置
決め工程後にリジッド基板2,3及びフレキシブル基板
4を保持している位置決め治具22をリフロー炉にて例
えば最高温度210℃にて15秒間加熱しリフロー半田
付けし回路基板1を得るリフロー半田付け工程(図11
ステップS14及び図4参照)とを具備している。
【0025】前記リフロー半田付け工程においては、溶
融半田の表面張力によるセルフアライメント作用により
フレキシブル基板4は原基板11に対して高精度で位置
決めすることができる。
【0026】なお、図12に示すように、フレキシブル
基板4のリフロー半田付け81と同時に、原基板11の
配線パターン2c,3cの延長状に形成された接続ラン
ドに例えばフリップチップなどの表面実装部品77をリ
フロー半田付け82するようにしてもよい。こうするこ
とにより、回路基板1の製造能率が飛躍的に向上する。
【0027】以上のように、この実施形態の回路基板1
の製造方法は、リフロー半田付けによりフレキシブル基
板4並びに表面実装電子部品を原基板11に一括半田付
けするようにしているので、接続電極4a,4bや表面
実装電子部品の数が多い場合でも、高精度且つ高能率の
半田付けが可能となり、回路基板1の製造能率が飛躍的
に向上する。
【0028】なお、上記二つの実施形態の回路基板1の
製造方法の半田バンプ形成工程においては、半田バンプ
14は、フレキシブル基板4側に形成しているが、図1
3に示すように、リジッド基板2,3の接続電極2a,
3aに半田バンプ14を形成し、フレキシブル基板4を
下にして、このフレキシブル基板4の電極4a,4b上
にリジッド基板2,3を位置決め・載置した状態で、リ
フロー半田付けを行ってもよい。
【0029】また、接続電極2a,3a又は接続電極4
a,4bに形成する半田は、半田バンプ14のように半
球状でなく、図14に示すように、シート状体55でも
よい。
【0030】さらに、上記実施形態の回路基板1は、リ
ジッド基板の数は2枚であるが、図15に示すように、
3枚以上のリジッド基板91の場合にも本発明を適用す
ることができることは勿論である。なお、この図15に
おいては、格子状に配列された電極の図示を省略してい
る。
【0031】さらに、回路基板1を構成するリジッド基
板2,3の厚さを異ならせることにより、三次元配置が
可能となる(図16参照)。さらに、上記実施形態の回
路基板1は、接続電極2a,3a又は接続電極4a,4
bを碁盤目格子状に配設しているが、図17に示すよう
に、電極44を斜め格子(千鳥)状に配設してもよい。
【0032】
【発明の効果】本発明の回路基板は、複数のリジッド基
板の接続電極及びフレキシブル基板の接続電極を格子状
に配設しているので、接続電極を一列に配設する場合に
比べて電極数を増やすこと、すなわち電極密度を上昇さ
せることが可能となる。また、リジッド基板はフレキシ
ブル基板を介して折曲自在であるので三次元配置が可能
となり、リジッド基板の配置の自由度が向上する。
【0033】また、本発明の回路基板の製造方法は、リ
フロー半田付けによりフレキシブル基板をリジッド基板
に対して一括半田付けするようにしているので、接続電
極や表面実装電子部品の数が多い場合でも、高精度且つ
高能率の半田付けが可能となり、回路基板の製造能率が
飛躍的に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の回路基板の斜視図で
ある。
【図2】本発明の第1の実施形態におけるリジッド基板
上の電極配設を示す平面図である。
【図3】本発明の第1の実施形態におけるフレキシブル
基板上の電極配設を示す平面図である。
【図4】本発明の第1の実施形態の回路基板の要部拡大
図である。
【図5】本発明の第1の実施形態の回路基板の製造に用
いられる原基板の平面図である。
【図6】本発明の第1の実施形態の回路基板の製造方法
を示すフローチャートである。
【図7】本発明の第1の実施形態の回路基板の製造方法
の説明図である。
【図8】本発明の第1の実施形態の回路基板の製造方法
の説明図である。。
【図9】本発明の第1の実施形態の回路基板の製造に用
いられるリジッド基板の平面図である。
【図10】本発明の第2の実施形態の回路基板の製造方
法の説明図である。
【図11】本発明の第2の実施形態の回路基板の製造方
法を示すフローチャートである。
【図12】本発明の第2の実施形態の回路基板の製造方
法の説明図である。
【図13】本発明の回路基板の製造方法の変形例を示す
図である。
【図14】本発明の回路基板の製造方法の変形例を示す
図である。
【図15】本発明の回路基板の変形例を示す図である。
【図16】本発明の回路基板の変形例を示す図である。
【図17】本発明の回路基板の変形例を示す図である。
【図18】従来技術の説明図である。
【図19】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
1:回路基板,2,3:リジッド基板,4:フレキシブ
ル基板,2a,3a:接続電極(第1接続電極群),4
a,4b:接続電極(第2接続電極群),2c,3c,
4c:配線パターン,77:表面実装部品。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1接続電極群を有する複数のリジッド基
    板と、前記第1接続電極群に電気的に接続された第2接
    続電極群を有し且つ前記リジッド基板間に介設されたフ
    レキシブル基板とを具備し、前記第1接続電極群及び前
    記第2接続電極群は格子状に配設されていることを特徴
    とする回路基板。
  2. 【請求項2】前記第1接続電極群及び前記第2接続電極
    群は、半田付けにより接続されていることを特徴とする
    請求項1記載の回路基板。
  3. 【請求項3】複数のリジッド基板の厚さが異なることを
    特徴とする請求項1記載の回路基板。
  4. 【請求項4】第1接続電極群を有する複数のリジッド基
    板と、前記第1接続電極群に電気的に接続された第2接
    続電極群を有し且つ前記リジッド基板間に介設されたフ
    レキシブル基板とを具備する回路基板の製造方法におい
    て、前記第1接続電極群または前記第2接続電極群に半
    田を形成する半田形成工程と、この半田形成工程後に前
    記リジッド基板に対して前記フレキシブル基板を位置決
    めする位置決め工程と、前記位置決め工程後に前記半田
    を介して前記リジッド基板及び前記フレキシブル基板を
    リフロー半田付けするリフロー半田付け工程とを具備す
    ることを特徴とする回路基板の製造方法。
  5. 【請求項5】前記位置決め工程にては前記複数のリジッ
    ド基板は一体化された原基板からなり、前記リフロー半
    田付け工程後に前記原基板を前記リジッド基板に分離す
    ることを特徴とする請求項4記載の回路基板の製造方
    法。
  6. 【請求項6】前記位置決め工程にては、治具に保持され
    た前記複数のリジッド基板に対して前記フレキシブル基
    板を位置決めすることを特徴とする請求項4記載の回路
    基板の製造方法。
  7. 【請求項7】前記位置決め工程にては、前記フレキシブ
    ル基板上に前記複数のリジッド基板を載置・位置決めす
    ることを特徴とする請求項4記載の回路基板の製造方
    法。
  8. 【請求項8】前記リフロー半田付け工程にては、表面実
    装部品も同時にリフロー半田付けすることを特徴とする
    請求項4記載の回路基板の製造方法。
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