JPWO2007072570A1 - 回路基板の接続構造、回路基板の接続部および電子機器 - Google Patents

Abstract

加熱圧接する際に接続部に生じる温度差を緩和できる回路基板の接続構造、回路基板の接続部および電子機器を提供する。回路基板の接続構造１０は、第１回路基板１１および第２回路基板１２を備え、接着剤１３を介して第１接続部１５および第２接続部１６が対面配置されるとともに、第１回路パターン１７および第２回路パターン１８が互いに接触するように、第１接続部１５および第２接続部１６が加圧治具２０に挟持されることにより加熱圧接されるものである。この回路基板の接続構造１０は、第１回路基板１１が軟質基材２１であるとともに、軟質基材２１の裏面２１Ｂにおける、第１接続部１５に対応した領域のうちの一部２７にのみ軟質基材２１よりも熱伝導率が低い断熱層２８が設けられている。

Description

本発明は、第１回路基板の接続部および第２回路基板の接続部間に接着剤を介在させた状態で加熱圧接された回路基板の接続構造、この回路基板の接続構造を構成する回路基板の接続部、および回路基板の接続構造を用いた電子機器に関する。

例えば携帯電話等の携帯端末は、筐体内において硬質の回路基板における接続部と、軟質の回路基板における接続部とが接続されている。これらの回路基板の接続部を図９に示す。
第１回路基板１００は、軟質基材１０１の表面に沿って多数の電子部品が実装された実装部１０２と、実装部１０２に隣接して複数の回路パターン１０３が並列に配置された接続部１０４とを有し、実装部１０２はレジストあるいはカバーレイにより覆われている。

また、第２回路基板１０６は、硬質基材１０７の表面に沿って多数の電子部品が実装された実装部１０８と、実装部１０８に隣接して複数の回路パターン１０９が並列に配置された接続部１１０とを有し、実装部１０９はレジストあるいはカバーレイにより覆われている。

そして、第１回路基板１００および第２回路基板１０６を接続するにあたっては、接着剤を介してそれぞれの接続部１０４，１１０を対面配置し、各接続部１０４，１１０が加圧治具１１２の上型１１３および下型１１４により挟持されることにより加熱圧接されて接続される。

この際、第１回路基板１００および第２回路基板１０６は、加熱圧接に伴って対面する回路パターン１０３，１０９間から押し出された接着剤が軟質基材１０１および硬質基材１０７を接着し、これにより各接着部１０４，１１０の回路パターン１０３，１０９同士が面接触した状態で固定される。

ところで、第１回路基板１００は、筐体の小型化、薄型化に対応するために、実装部１０２および接続部１０４が同一直線状に並ぶ帯形状ではなく、互いにずれた位置にＬ形状に配置されている。
同様に、第２回路基板１０６も、筐体の小型化、薄型化に対応するために、実装部１０８および接続部１１０が同一直線状に並ぶ帯形状ではなく、互いにずれた位置にＬ形状に配置されている。

このため、第１回路基板１００および第２回路基板１０６を接続する際に、図１０に示すように、加熱圧接された各接着部１０４，１１０のうち、硬質基材１０７に近い部位１１６の熱は矢印Ａに示すように伝熱されるが、硬質基材１０７から遠い部位１１７の熱は矢印Ｂに示すように伝熱されにくい。このため、硬質基材１０７から遠い部位１１７に熱がこもりやすい。
ここで、熱は、硬質基材１０１には伝熱されにくいので、硬質基材１０７に伝わる傾向にある。

この場合、各接続部１０４，１１０に加わる熱が不均一となって、硬質基材１０７から遠い部位１１７と硬質基材１０７に近い部位１１６とに温度差が生じる。
すなわち、硬質基材１０７から遠い部位１１７は、高温度となり、硬質基材１０７に近い部位１１６は、低温度部となる。

このため、軟質基材１０１が部分的に過剰軟化して加圧に伴い不必要に延伸され、高温部１１７における各回路パターン１０３，１０９（図９参照）の位置ずれが生じたり、接着剤の硬質状体が不均一となって必要な接着強度が得られない可能性がある。
このような問題に対して、加圧治具１１２（図９参照）を構成する一対の金型１１３，１１４のうち、一方の表面を常温あるいは冷却しておく液晶表示装置の製造方法が提案されている（特許文献１）。
特開平１１−７０４０号公報

しかしながら、特許文献１は、一方の金型の表面を常温あるいは冷却しているが、加熱圧接の際に、第１回路基板１００の接続部１０４および第２回路基板１０６の接続部１１０に生じる温度差を緩和するものではなく、根本的な解決策とはなっていない。

本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、加熱圧接する際に接続部に生じる温度差を緩和できる回路基板の接続構造、回路基板の接続部および電子機器を提供することにある。

本発明の回路基板の接続構造は、基材の表面に複数の回路パターンが並行に配置された接続部を有する第１回路基板および第２回路基板を備え、接着剤を介して前記各接続部が対面配置されるとともに、前記各回路パターンが互いに接触するように、前記各接続部が一対の加圧治具に挟持されることにより加熱圧接された回路基板の接続構造であって、前記各基板のうちの一方が軟質基材であるとともに、前記軟質基材の裏面における前記接続部に対応した領域のうちの一部にのみ前記軟質基材よりも熱伝導率が低い断熱層が設けられていることを特徴とする。

各基板のうちの一方を軟質基材とした。そして、軟質基材の裏面において、接続部に対応した領域のうちの一部にのみ断熱層を設けた。この断熱層は、軟質基材よりも熱伝導率が低い層である。
接続部に対応した領域のうちの一部に断熱層を設けることで、断熱層を熱がこもりやすい部位に設けることができる。

よって、加圧治具で加熱圧接する際に、熱がこもりやすい部位への熱伝導率を断熱層で低下させることができる。
これにより、熱がこもりやすい部位が温度上昇することを、断熱層で抑え、加熱圧接する際に接続部に生じる温度差を緩和できる。

ここで、断熱層としては、フイルム状のカバーレイを接着剤で接着したものや、液状のレジストを塗布したものが該当する。
この断熱層は、カバーレイを複数枚積層したものや、レジストを反復塗布したものも含まれる。

また、本発明は、前記断熱層が不均一な厚み寸法を有していることを特徴とする。

熱がこもりやすい部位において、熱が均一にこもるわけではない。そこで、断熱層を不均一な厚み寸法に調整可能とすることで、熱伝導率を好適に変化させて、接続部に生じる温度差を一層良好に緩和できる。
ここで、不均一な厚み寸法は、断熱層を段階的に成形することや、接着剤の塗布量で段階的に調整する。
接着剤で調整とは、レジストの時と同様に段階的に複数回塗布することをいう。

さらに、本発明は、前記断熱層の端部に対応して前記軟質基材にスリットが形成されていることを特徴とする。

断熱層の端部に対応させて軟質基材にスリットを形成することで、スリットにより熱が遮熱され、熱がこもりやすい部位に伝熱されることを抑えることができる。これにより、接続部に生じる温度差を一層良好に緩和できる。

また、加熱圧接する際に、温度バラツキにより、接続部の伸びが不均一になったとしても、接続部の伸びをスリットで吸収できる。
これにより、接続部の伸びが累積することを防いで、回路パターンの位置ずれを抑制することができる。

また、本発明の回路基板の接続部は、軟質基材の表面に複数の回路パターンが並行に配置された回路基板の接続部であって、前記軟質基材の裏面における前記接続部に対応した領域のうちの一部にのみ前記軟質基材よりも熱伝導率が低い断熱層が設けられていることを特徴とする。

さらに、本発明の電子機器は、前述した回路基板の接続構造を用いたことを特徴とする。

本発明によれば、加圧治具で加熱圧接する際に、熱がこもりやすい部位への熱伝導率を断熱層で低下させて、熱がこもりやすい部位が温度上昇することを抑える。
これにより、接続部に生じる温度差が緩和でき、各回路パターンに位置ずれが生じることを防止でき、接着剤に加わる熱の温度バラツキを抑制することができるという効果を有する。

本発明に係る第１実施形態の回路基板の接続構造を示す分解斜視図である。 （Ａ）は第１実施形態に係る回路基板の接続構造を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の断面図である。 本発明に係る第２実施形態の回路基板の接続構造を示す分解斜視図である。 （Ａ）は第２実施形態に係る回路基板の接続構造を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の断面図である。 本発明に係る第３実施形態の回路基板の接続構造を示す分解斜視図である。 （Ａ）は第３実施形態に係る回路基板の接続構造を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の断面図である。 本発明に係る第４実施形態の回路基板の接続構造を示す分解斜視図である。 （Ａ）は第４実施形態に係る回路基板の接続構造を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の線断面図である。 従来の回路基板の接続構造を示す分解斜視図である。 従来の回路基板の接続構造の伝熱状態を説明する図である。

符号の説明

１０，４０，５０，６０ 回路基板の接続構造
１１ 第１回路基板
１２ 第２回路基板
１３ 接着剤
１５ 第１接続部（接続部）
１６ 第２接続部（接続部）
１７ 第１回路パターン（回路パターン）
１８ 第２回路パターン（回路パターン）
２０ 加圧治具
２１ 軟質基材（基材）
２１Ａ 軟質基材の表面
２１Ｂ 軟質基材の裏面
２４ 硬質基材（基材）
２７ 第１接続部に対応した領域のうちの一部（接続部に対応した領域のうちの一部）
２８，４１，５１ 断熱層
２８Ａ 断熱層の端部
３５ 電子機器
６１ スリット

（第１実施形態）
図１、図２に示すように、第１実施形態の回路基板の接続構造１０は、第１回路基板１１および第２回路基板１２を備え、接着剤１３（図２（Ｂ）参照）を介して第１回路基板１１の第１接続部（接続部）１５および第２回路基板１２の第２接着部（接続部）１６が対面配置されるとともに、第１回路基板１１の第１回路パターン（回路パターン）１７および第２回路基板１２の第２回路パターン（回路パターン）１８が互いに接触するように、第１接続部１５および第２接続部１６が一対の加圧治具２０に挟持されることにより加熱圧接されたものである。

第１回路基板１１は、軟質基材（基材）２１の表面２１Ａに沿って多数の電子部品が実装された実装部２２と、実装部２２に隣接して、軟質基材２１の表面２１Ａに複数の第１回路パターン１７が並列に配置された第１接続部１５とを有し、実装部２２はレジストあるいはカバーレイにより覆われている。

また、第２回路基板１２は、硬質基材（基材）２４の表面２４Ａに沿って多数の電子部品が実装された実装部２５と、実装部２５に隣接して、硬質基材２４の表面２４Ａに複数の第２回路パターン１８が並列に配置された第２接続部１６とを有し、実装部２５はレジストあるいはカバーレイ２６（図２（Ｂ）参照）により覆われている。

第１回路基板１１および第２回路基板１２は、一例として、エポキシ、ポリイミド、液晶ポリマー、BTレジン、PEEK等の有機材料をベースとしたフイルム基材が用いられる。フイルム基材１枚当りの厚みは、１０〜１００μｍである。
第１回路基板１１および第２回路基板１２は、フイルム基材が１枚または、２層、４層、６層…と積層し、多層化され、１０〜２０μｍ厚みの内層配線（圧延または電解Cu箔）と、１０〜３５μｍ厚みの外層配線（同じくCuをベースにNi、Auめっきを付けたもの）とが形成され、総厚みが２０〜５００μｍの基板である。

この回路基板の接続構造１０は、軟質基材２１の裏面２１Ｂにおける、第１接続部１５に対応した領域のうちの一部２７にのみ断熱層２８が設けられている。
断熱層２８は、一例として、矩形状に形成され、軟質基材２１よりも熱伝導率が低いカバーレイ層やレジスト層である。
第１接続部１５は、回路基板の接続部である。

この断熱層２８としては、フイルム状のカバーレイや、液状のレジストが用いられる。
レジストとしては、一例として、液状のインクのもので熱硬化型、感光性のエポキシ樹脂やウレタン変形エポキシ樹脂が用いられる。
カバーレイとしては、一例として、ポリイミドをベースとしたフイルムをエポキシ等の熱硬化型接着剤で接着したものが用いられる。
接着剤としては、一例として、ベースレジンがエポキシ樹脂、アクリル樹脂、イミド樹脂、シリコーン樹脂であり、ペースト状のものが用いられる。

ここで、「接続部に対応した領域のうちの一部」２７について説明する。
すなわち、第１回路基板１１は、電子機器３５を構成する筐体の小型化、薄型化に対応させるために、第１実装部２２と第１接続部１５とが同一直線状に並ぶ帯形状ではなく、互いにずれた位置にＬ形状に配置されている。
同様に、第２回路基板１２は、第２実装部２５と第２接続部１６とが同一直線状に並ぶ帯形状ではなく、互いにずれた位置にＬ形状に配置されている。

このため、第１回路基板１１および第２回路基板１２を接続すると、加熱圧接された第１接着部１５および第２接着部１６のうち、硬質基材２４に近い部位２９の熱は矢印Ｃに示すように伝熱されるが、硬質基材２４から遠い部位（すなわち、「接続部に対応した領域のうちの一部」）２７の熱は矢印Ｄに示すように伝熱されにくい。このため、硬質基材２４から遠い部位２７に熱がこもりやすい。
そこで、硬質基材２４から遠い部位２７を「接続部に対応した領域のうちの一部」として、この部位に２７に断熱層２８を設けることにした。

つぎに、回路基板の接続構造１０の第１回路基板１１および第２回路基板１２を加熱圧接する工程について説明する。
第１回路基板１１の第１接続部１５および第２回路基板１２の第２接続部１６を接続するにあたっては、第１接続部１５および第２接続部１６を接着剤１３を介してそれぞれ対面配置する。

加圧治具２０の上型３１および下型３２（図２参照）を所定温度に設定し、第１接続部１５および第２接続部１６を上型３１および下型３２で挟持して加熱圧接する。
接着剤１３の温度は１００〜２５０℃をピークとして、圧接時間は２〜２０秒である。この加熱圧接により接着剤１３を硬化させて第１接続部１５および第２接続部１６を接続する。

この際、第１接続部１５および第２接続部１６は、加熱圧接に伴って対面する第１回路パターン１７および第２回路パターン１８間から押し出された接着剤１３が軟質基材２１および硬質基材２４を接着する。
これにより、第１回路パターン１７および第２回路パターン１８同士が面接触した状態で固定される。

ここで、軟質基材２１の裏面２１Ｂにおいて、第１接続部１５に対応した領域のうちの一部２７、すなわち硬質基材２４から遠い部位２７にのみ断熱層２８を設けた。この断熱層２８は、軟質基材２１よりも熱伝導率が低い層である。
そして、硬質基材２４から遠い部位２７は、熱がこもりやすい部位である。
よって、第１接続部１５および第２接続部１６を加圧治具２０で加熱圧接する際に、硬質基材２４から遠い部位２７、すなわち熱がこもりやすい部位２７への熱伝導率を断熱層２８で低下させることができる。

これにより、加圧治具２０の熱が、硬質基材２４から遠い部位２７に伝わりにくくなり、硬質基材２４から遠い部位２７が温度上昇することが抑えられ、第１接続部１５および第２接続部１６に生じる温度差を緩和できる。
したがって、第１回路パターン１７および第２回路パターン１８に位置ずれが生じることを防止でき、接着剤１３に加わる熱の温度バラツキを抑制することができる。

このように構成した回路基板の接続構造１０を、電子機器３５に用いることで、筐体の小型化や薄型化が図れ、小型化や薄型化を実現した電子機器３５が得られる。

つぎに、第２〜第４実施形態の回路基板の接続構造を図３〜図８に基づいて説明する。
なお、第２〜第４実施形態において第１実施形態と同一類似部材については同一符号を付して説明を省略する。

（第２実施形態）
図３、図４に示すように、第２実施形態の回路基板の接続構造４０は、第１実施形態の断熱層２８に代えて断熱層４１を用いたもので、その他の構成は第１実施形態の回路基板の接続構造１０と同様である。

ここで、第１接続部および第２接続部を加熱圧接する際に、熱がこもりやすい部位２７において、熱が均一にこもらないことが考えられる。そこで、断熱層４１を不均一な厚み寸法になるように調整した。
具体的には、断熱層４１は、一例として、厚み寸法ｔ１のカバーレイ４１Ａと、厚み寸法ｔ２のカバーレイ４１Ｂをそれぞれ接着剤４２で、熱がこもりやすい部位２７に接着したものである。厚み寸法ｔ１，ｔ２の関係はｔ１＞ｔ２である。
これにより、断熱層４１は、２段階に厚み寸法を変えることができる。

カバーレイ４１Ａの厚み寸法ｔ１を、カバーレイ４１Ｂの厚み寸法ｔ２より大きくした理由は以下の通りである。
すなわち、カバーレイ４１Ａを設ける部位は、カバーレイ４１Ｂを設ける部位と比較して、硬質基材２４から遠い部位になる。このため、カバーレイ４１Ａを設ける部位は、カバーレイ４１Ｂを設ける部位と比較して熱がこもりやすい。
そこで、カバーレイ４１Ａの厚み寸法ｔ１を、カバーレイ４１Ｂの厚み寸法ｔ２より大きくした。

このように、断熱層４１を不均一な厚み寸法に調整可能とすることで、熱伝導率を段階的に変化させて、第１接続部１５および第２接続部１６に生じる温度差を一層良好に緩和できる。
したがって、第１回路パターン１７および第２回路パターン１８に位置ずれが生じることを一層良好に防止でき、接着剤１３に加わる熱の温度バラツキを一層良好に抑制することができる。

（第３実施形態）
図５、図６に示すように、第３実施形態の回路基板の接続構造５０は、第１実施形態の断熱層２８に代えて断熱層５１を用いたもので、その他の構成は第１実施形態の回路基板の接続構造１０と同様である。

ここで、第１接続部および第２接続部を加熱圧接する際に、熱がこもりやすい部位において、熱が均一にこもらないことが考えられる。そこで、断熱層５１を不均一な厚み寸法になるように調整した。
断熱層５１は、カバーレイ５２を接着剤５３で、熱がこもりやすい部位２７に接着するものである。この接着剤５３の塗布回数を変えることや、塗布量を調整することで、接着剤５３の厚み寸法を変化させる。
これにより、断熱層５１を、厚み寸法ｔ３の部位５１Ａと、厚み寸法ｔ４の部位５１Ｂの２段階に形成する。厚み寸法ｔ３，ｔ４の関係はｔ３＞ｔ４である。

厚み寸法ｔ３の部位５１Ａを、厚み寸法ｔ４の部位５１Ｂより大きくした理由は以下の通りである。
すなわち、厚み寸法ｔ３の部位５１Ａは、厚み寸法ｔ４の部位５１Ｂと比較して、硬質基材２４から遠い部位になり、熱がこもりやすいからである。

このように、断熱層５１を不均一な厚み寸法に調整可能とすることで、熱伝導率を段階的に変化させて、第１接続部１５および第２接続部１６に生じる温度差を一層良好に緩和できる。
したがって、第１回路パターン１７および第２回路パターン１８に位置ずれが生じることを一層良好に防止でき、接着剤１３に加わる熱の温度バラツキを一層良好に抑制することができる。

（第４実施形態）
図７、図８に示すように、第４実施形態の回路基板の接続構造６０は、第１実施形態の断熱層２８の端部に対応して軟質基材２１にスリット６１が形成されたもので、その他の構成は第１実施形態の回路基板の接続構造１０と同様である。
スリット６１は、第１回路パターン１７間に形成され、スリット深さＤが断熱層２８の幅Ｗとほぼ同一に形成されている。

第１実施形態と同様に、軟質基材２１の裏面２１Ｂにおいて、第１接続部１５に対応した領域のうちの一部２７、すなわち硬質基材２４から遠い部位２７にのみ断熱層２８を設けた。
これにより、加圧治具２０の熱が、硬質基材２４から遠い部位２７に伝わりにくくなり、硬質基材２４から遠い部位２７が温度上昇することが抑えられ、第１接続部１５および第２接続部１６に生じる温度差を緩和できる。
したがって、第１回路パターン１７および第２回路パターン１８に位置ずれが生じることを防止でき、接着剤１３に加わる熱の温度バラツキを抑制することができる。

加えて、断熱層２８の端部２８Ａに対応させて、軟質基材２１にスリット６１を形成することで、スリット６１により熱が遮熱され、熱がこもりやすい部位２７に伝熱されることを抑えることができる。これにより、第１接続部１５および第２接続部１６に生じる温度差を一層良好に緩和できる。

さらに、加熱圧接する際に、温度バラツキにより、軟質基材１０１の第１接続部１５が部分的に過剰軟化して加圧に伴い不必要に延伸され、第１接続部１５の伸びが不均一になったとしても、第１接続部１５の伸びをスリットで吸収できる。
これにより、第１接続部１５の伸びが累積することを防いで、第１回路パターン１７および第２回路パターン１８の位置ずれを抑制することができる。

本発明は、第１回路基板の接続部および第２回路基板の接続部間に接着剤を介在させた状態で加熱圧接された回路基板の接続構造、この回路基板の接続構造を構成する回路基板の接続部、および回路基板の接続構造を用いた電子機器への適用に好適である。

本発明は、第１回路基板の接続部および第２回路基板の接続部間に接着剤を介在させた状態で加熱圧接された回路基板の接続構造、この回路基板の接続構造を構成する回路基板の接続部、および回路基板の接続構造を用いた電子機器に関する。

例えば携帯電話等の携帯端末は、筐体内において硬質の回路基板における接続部と、軟質の回路基板における接続部とが接続されている。これらの回路基板の接続部を図９に示す。
第１回路基板１００は、軟質基材１０１の表面に沿って多数の電子部品が実装された実装部１０２と、実装部１０２に隣接して複数の回路パターン１０３が並列に配置された接続部１０４とを有し、実装部１０２はレジストあるいはカバーレイにより覆われている。

また、第２回路基板１０６は、硬質基材１０７の表面に沿って多数の電子部品が実装された実装部１０８と、実装部１０８に隣接して複数の回路パターン１０９が並列に配置された接続部１１０とを有し、実装部１０９はレジストあるいはカバーレイにより覆われている。

そして、第１回路基板１００および第２回路基板１０６を接続するにあたっては、接着剤を介してそれぞれの接続部１０４，１１０を対面配置し、各接続部１０４，１１０が加圧治具１１２の上型１１３および下型１１４により挟持されることにより加熱圧接されて接続される。

この際、第１回路基板１００および第２回路基板１０６は、加熱圧接に伴って対面する回路パターン１０３，１０９間から押し出された接着剤が軟質基材１０１および硬質基材１０７を接着し、これにより各接着部１０４，１１０の回路パターン１０３，１０９同士が面接触した状態で固定される。

ところで、第１回路基板１００は、筐体の小型化、薄型化に対応するために、実装部１０２および接続部１０４が同一直線状に並ぶ帯形状ではなく、互いにずれた位置にＬ形状に配置されている。
同様に、第２回路基板１０６も、筐体の小型化、薄型化に対応するために、実装部１０８および接続部１１０が同一直線状に並ぶ帯形状ではなく、互いにずれた位置にＬ形状に配置されている。

このため、第１回路基板１００および第２回路基板１０６を接続する際に、図１０に示すように、加熱圧接された各接着部１０４，１１０のうち、硬質基材１０７に近い部位１１６の熱は矢印Ａに示すように伝熱されるが、硬質基材１０７から遠い部位１１７の熱は矢印Ｂに示すように伝熱されにくい。このため、硬質基材１０７から遠い部位１１７に熱がこもりやすい。
ここで、熱は、硬質基材１０１には伝熱されにくいので、硬質基材１０７に伝わる傾向にある。

この場合、各接続部１０４，１１０に加わる熱が不均一となって、硬質基材１０７から遠い部位１１７と硬質基材１０７に近い部位１１６とに温度差が生じる。
すなわち、硬質基材１０７から遠い部位１１７は、高温度となり、硬質基材１０７に近い部位１１６は、低温度部となる。

このため、軟質基材１０１が部分的に過剰軟化して加圧に伴い不必要に延伸され、高温部１１７における各回路パターン１０３，１０９（図９参照）の位置ずれが生じたり、接着剤の硬質状体が不均一となって必要な接着強度が得られない可能性がある。
このような問題に対して、加圧治具１１２（図９参照）を構成する一対の金型１１３，１１４のうち、一方の表面を常温あるいは冷却しておく液晶表示装置の製造方法が提案されている（特許文献１）。
特開平１１−７０４０号公報

しかしながら、特許文献１は、一方の金型の表面を常温あるいは冷却しているが、加熱圧接の際に、第１回路基板１００の接続部１０４および第２回路基板１０６の接続部１１０に生じる温度差を緩和するものではなく、根本的な解決策とはなっていない。

本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、加熱圧接する際に接続部に生じる温度差を緩和できる回路基板の接続構造、回路基板の接続部および電子機器を提供することにある。

本発明の回路基板の接続構造は、基材の表面に複数の回路パターンが並行に配置された接続部を有する第１回路基板および第２回路基板を備え、接着剤を介して前記各接続部が対面配置されるとともに、前記各回路パターンが互いに接触するように、前記各接続部が一対の加圧治具に挟持されることにより加熱圧接された回路基板の接続構造であって、前記各基板のうちの一方が軟質基材であるとともに、前記軟質基材の裏面における前記接続部に対応した領域のうちの一部にのみ前記軟質基材よりも熱伝導率が低い断熱層が設けられていることを特徴とする。

各基板のうちの一方を軟質基材とした。そして、軟質基材の裏面において、接続部に対応した領域のうちの一部にのみ断熱層を設けた。この断熱層は、軟質基材よりも熱伝導率が低い層である。
接続部に対応した領域のうちの一部に断熱層を設けることで、断熱層を熱がこもりやすい部位に設けることができる。

よって、加圧治具で加熱圧接する際に、熱がこもりやすい部位への熱伝導率を断熱層で低下させることができる。
これにより、熱がこもりやすい部位が温度上昇することを、断熱層で抑え、加熱圧接する際に接続部に生じる温度差を緩和できる。

ここで、断熱層としては、フイルム状のカバーレイを接着剤で接着したものや、液状のレジストを塗布したものが該当する。
この断熱層は、カバーレイを複数枚積層したものや、レジストを反復塗布したものも含まれる。

また、本発明は、前記断熱層が不均一な厚み寸法を有していることを特徴とする。

熱がこもりやすい部位において、熱が均一にこもるわけではない。そこで、断熱層を不均一な厚み寸法に調整可能とすることで、熱伝導率を好適に変化させて、接続部に生じる温度差を一層良好に緩和できる。
ここで、不均一な厚み寸法は、断熱層を段階的に成形することや、接着剤の塗布量で段階的に調整する。
接着剤で調整とは、レジストの時と同様に段階的に複数回塗布することをいう。

さらに、本発明は、前記断熱層の端部に対応して前記軟質基材にスリットが形成されていることを特徴とする。

断熱層の端部に対応させて軟質基材にスリットを形成することで、スリットにより熱が遮熱され、熱がこもりやすい部位に伝熱されることを抑えることができる。これにより、接続部に生じる温度差を一層良好に緩和できる。

また、加熱圧接する際に、温度バラツキにより、接続部の伸びが不均一になったとしても、接続部の伸びをスリットで吸収できる。
これにより、接続部の伸びが累積することを防いで、回路パターンの位置ずれを抑制することができる。

また、本発明の回路基板の接続部は、軟質基材の表面に複数の回路パターンが並行に配置された回路基板の接続部であって、前記軟質基材の裏面における前記接続部に対応した領域のうちの一部にのみ前記軟質基材よりも熱伝導率が低い断熱層が設けられていることを特徴とする。

さらに、本発明の電子機器は、前述した回路基板の接続構造を用いたことを特徴とする。

本発明によれば、加圧治具で加熱圧接する際に、熱がこもりやすい部位への熱伝導率を断熱層で低下させて、熱がこもりやすい部位が温度上昇することを抑える。
これにより、接続部に生じる温度差が緩和でき、各回路パターンに位置ずれが生じることを防止でき、接着剤に加わる熱の温度バラツキを抑制することができるという効果を有する。

（第１実施形態）
図１、図２に示すように、第１実施形態の回路基板の接続構造１０は、第１回路基板１１および第２回路基板１２を備え、接着剤１３（図２（Ｂ）参照）を介して第１回路基板１１の第１接続部（接続部）１５および第２回路基板１２の第２接着部（接続部）１６が対面配置されるとともに、第１回路基板１１の第１回路パターン（回路パターン）１７および第２回路基板１２の第２回路パターン（回路パターン）１８が互いに接触するように、第１接続部１５および第２接続部１６が一対の加圧治具２０に挟持されることにより加熱圧接されたものである。

第１回路基板１１は、軟質基材（基材）２１の表面２１Ａに沿って多数の電子部品が実装された実装部２２と、実装部２２に隣接して、軟質基材２１の表面２１Ａに複数の第１回路パターン１７が並列に配置された第１接続部１５とを有し、実装部２２はレジストあるいはカバーレイにより覆われている。

また、第２回路基板１２は、硬質基材（基材）２４の表面２４Ａに沿って多数の電子部品が実装された実装部２５と、実装部２５に隣接して、硬質基材２４の表面２４Ａに複数の第２回路パターン１８が並列に配置された第２接続部１６とを有し、実装部２５はレジストあるいはカバーレイ２６（図２（Ｂ）参照）により覆われている。

第１回路基板１１および第２回路基板１２は、一例として、エポキシ、ポリイミド、液晶ポリマー、BTレジン、PEEK等の有機材料をベースとしたフイルム基材が用いられる。フイルム基材１枚当りの厚みは、１０〜１００μｍである。
第１回路基板１１および第２回路基板１２は、フイルム基材が１枚または、２層、４層、６層…と積層し、多層化され、１０〜２０μｍ厚みの内層配線（圧延または電解Cu箔）と、１０〜３５μｍ厚みの外層配線（同じくCuをベースにNi、Auめっきを付けたもの）とが形成され、総厚みが２０〜５００μｍの基板である。

この回路基板の接続構造１０は、軟質基材２１の裏面２１Ｂにおける、第１接続部１５に対応した領域のうちの一部２７にのみ断熱層２８が設けられている。
断熱層２８は、一例として、矩形状に形成され、軟質基材２１よりも熱伝導率が低いカバーレイ層やレジスト層である。
第１接続部１５は、回路基板の接続部である。

この断熱層２８としては、フイルム状のカバーレイや、液状のレジストが用いられる。
レジストとしては、一例として、液状のインクのもので熱硬化型、感光性のエポキシ樹脂やウレタン変形エポキシ樹脂が用いられる。
カバーレイとしては、一例として、ポリイミドをベースとしたフイルムをエポキシ等の熱硬化型接着剤で接着したものが用いられる。
接着剤としては、一例として、ベースレジンがエポキシ樹脂、アクリル樹脂、イミド樹脂、シリコーン樹脂であり、ペースト状のものが用いられる。

ここで、「接続部に対応した領域のうちの一部」２７について説明する。
すなわち、第１回路基板１１は、電子機器３５を構成する筐体の小型化、薄型化に対応させるために、第１実装部２２と第１接続部１５とが同一直線状に並ぶ帯形状ではなく、互いにずれた位置にＬ形状に配置されている。
同様に、第２回路基板１２は、第２実装部２５と第２接続部１６とが同一直線状に並ぶ帯形状ではなく、互いにずれた位置にＬ形状に配置されている。

このため、第１回路基板１１および第２回路基板１２を接続すると、加熱圧接された第１接着部１５および第２接着部１６のうち、硬質基材２４に近い部位２９の熱は矢印Ｃに示すように伝熱されるが、硬質基材２４から遠い部位（すなわち、「接続部に対応した領域のうちの一部」）２７の熱は矢印Ｄに示すように伝熱されにくい。このため、硬質基材２４から遠い部位２７に熱がこもりやすい。
そこで、硬質基材２４から遠い部位２７を「接続部に対応した領域のうちの一部」として、この部位に２７に断熱層２８を設けることにした。

つぎに、回路基板の接続構造１０の第１回路基板１１および第２回路基板１２を加熱圧接する工程について説明する。
第１回路基板１１の第１接続部１５および第２回路基板１２の第２接続部１６を接続するにあたっては、第１接続部１５および第２接続部１６を接着剤１３を介してそれぞれ対面配置する。

加圧治具２０の上型３１および下型３２（図２参照）を所定温度に設定し、第１接続部１５および第２接続部１６を上型３１および下型３２で挟持して加熱圧接する。
接着剤１３の温度は１００〜２５０℃をピークとして、圧接時間は２〜２０秒である。この加熱圧接により接着剤１３を硬化させて第１接続部１５および第２接続部１６を接続する。

この際、第１接続部１５および第２接続部１６は、加熱圧接に伴って対面する第１回路パターン１７および第２回路パターン１８間から押し出された接着剤１３が軟質基材２１および硬質基材２４を接着する。
これにより、第１回路パターン１７および第２回路パターン１８同士が面接触した状態で固定される。

ここで、軟質基材２１の裏面２１Ｂにおいて、第１接続部１５に対応した領域のうちの一部２７、すなわち硬質基材２４から遠い部位２７にのみ断熱層２８を設けた。この断熱層２８は、軟質基材２１よりも熱伝導率が低い層である。
そして、硬質基材２４から遠い部位２７は、熱がこもりやすい部位である。
よって、第１接続部１５および第２接続部１６を加圧治具２０で加熱圧接する際に、硬質基材２４から遠い部位２７、すなわち熱がこもりやすい部位２７への熱伝導率を断熱層２８で低下させることができる。

これにより、加圧治具２０の熱が、硬質基材２４から遠い部位２７に伝わりにくくなり、硬質基材２４から遠い部位２７が温度上昇することが抑えられ、第１接続部１５および第２接続部１６に生じる温度差を緩和できる。
したがって、第１回路パターン１７および第２回路パターン１８に位置ずれが生じることを防止でき、接着剤１３に加わる熱の温度バラツキを抑制することができる。

このように構成した回路基板の接続構造１０を、電子機器３５に用いることで、筐体の小型化や薄型化が図れ、小型化や薄型化を実現した電子機器３５が得られる。

つぎに、第２〜第４実施形態の回路基板の接続構造を図３〜図８に基づいて説明する。
なお、第２〜第４実施形態において第１実施形態と同一類似部材については同一符号を付して説明を省略する。

（第２実施形態）
図３、図４に示すように、第２実施形態の回路基板の接続構造４０は、第１実施形態の断熱層２８に代えて断熱層４１を用いたもので、その他の構成は第１実施形態の回路基板の接続構造１０と同様である。

ここで、第１接続部および第２接続部を加熱圧接する際に、熱がこもりやすい部位２７において、熱が均一にこもらないことが考えられる。そこで、断熱層４１を不均一な厚み寸法になるように調整した。
具体的には、断熱層４１は、一例として、厚み寸法ｔ１のカバーレイ４１Ａと、厚み寸法ｔ２のカバーレイ４１Ｂをそれぞれ接着剤４２で、熱がこもりやすい部位２７に接着したものである。厚み寸法ｔ１，ｔ２の関係はｔ１＞ｔ２である。
これにより、断熱層４１は、２段階に厚み寸法を変えることができる。

カバーレイ４１Ａの厚み寸法ｔ１を、カバーレイ４１Ｂの厚み寸法ｔ２より大きくした理由は以下の通りである。
すなわち、カバーレイ４１Ａを設ける部位は、カバーレイ４１Ｂを設ける部位と比較して、硬質基材２４から遠い部位になる。このため、カバーレイ４１Ａを設ける部位は、カバーレイ４１Ｂを設ける部位と比較して熱がこもりやすい。
そこで、カバーレイ４１Ａの厚み寸法ｔ１を、カバーレイ４１Ｂの厚み寸法ｔ２より大きくした。

このように、断熱層４１を不均一な厚み寸法に調整可能とすることで、熱伝導率を段階的に変化させて、第１接続部１５および第２接続部１６に生じる温度差を一層良好に緩和できる。
したがって、第１回路パターン１７および第２回路パターン１８に位置ずれが生じることを一層良好に防止でき、接着剤１３に加わる熱の温度バラツキを一層良好に抑制することができる。

（第３実施形態）
図５、図６に示すように、第３実施形態の回路基板の接続構造５０は、第１実施形態の断熱層２８に代えて断熱層５１を用いたもので、その他の構成は第１実施形態の回路基板の接続構造１０と同様である。

ここで、第１接続部および第２接続部を加熱圧接する際に、熱がこもりやすい部位において、熱が均一にこもらないことが考えられる。そこで、断熱層５１を不均一な厚み寸法になるように調整した。
断熱層５１は、カバーレイ５２を接着剤５３で、熱がこもりやすい部位２７に接着するものである。この接着剤５３の塗布回数を変えることや、塗布量を調整することで、接着剤５３の厚み寸法を変化させる。
これにより、断熱層５１を、厚み寸法ｔ３の部位５１Ａと、厚み寸法ｔ４の部位５１Ｂの２段階に形成する。厚み寸法ｔ３，ｔ４の関係はｔ３＞ｔ４である。

厚み寸法ｔ３の部位５１Ａを、厚み寸法ｔ４の部位５１Ｂより大きくした理由は以下の通りである。
すなわち、厚み寸法ｔ３の部位５１Ａは、厚み寸法ｔ４の部位５１Ｂと比較して、硬質基材２４から遠い部位になり、熱がこもりやすいからである。

このように、断熱層５１を不均一な厚み寸法に調整可能とすることで、熱伝導率を段階的に変化させて、第１接続部１５および第２接続部１６に生じる温度差を一層良好に緩和できる。
したがって、第１回路パターン１７および第２回路パターン１８に位置ずれが生じることを一層良好に防止でき、接着剤１３に加わる熱の温度バラツキを一層良好に抑制することができる。

（第４実施形態）
図７、図８に示すように、第４実施形態の回路基板の接続構造６０は、第１実施形態の断熱層２８の端部に対応して軟質基材２１にスリット６１が形成されたもので、その他の構成は第１実施形態の回路基板の接続構造１０と同様である。
スリット６１は、第１回路パターン１７間に形成され、スリット深さＤが断熱層２８の幅Ｗとほぼ同一に形成されている。

第１実施形態と同様に、軟質基材２１の裏面２１Ｂにおいて、第１接続部１５に対応した領域のうちの一部２７、すなわち硬質基材２４から遠い部位２７にのみ断熱層２８を設けた。
これにより、加圧治具２０の熱が、硬質基材２４から遠い部位２７に伝わりにくくなり、硬質基材２４から遠い部位２７が温度上昇することが抑えられ、第１接続部１５および第２接続部１６に生じる温度差を緩和できる。
したがって、第１回路パターン１７および第２回路パターン１８に位置ずれが生じることを防止でき、接着剤１３に加わる熱の温度バラツキを抑制することができる。

加えて、断熱層２８の端部２８Ａに対応させて、軟質基材２１にスリット６１を形成することで、スリット６１により熱が遮熱され、熱がこもりやすい部位２７に伝熱されることを抑えることができる。これにより、第１接続部１５および第２接続部１６に生じる温度差を一層良好に緩和できる。

さらに、加熱圧接する際に、温度バラツキにより、軟質基材１０１の第１接続部１５が部分的に過剰軟化して加圧に伴い不必要に延伸され、第１接続部１５の伸びが不均一になったとしても、第１接続部１５の伸びをスリットで吸収できる。
これにより、第１接続部１５の伸びが累積することを防いで、第１回路パターン１７および第２回路パターン１８の位置ずれを抑制することができる。

本発明は、第１回路基板の接続部および第２回路基板の接続部間に接着剤を介在させた状態で加熱圧接された回路基板の接続構造、この回路基板の接続構造を構成する回路基板の接続部、および回路基板の接続構造を用いた電子機器への適用に好適である。

本発明に係る第１実施形態の回路基板の接続構造を示す分解斜視図である。 （Ａ）は第１実施形態に係る回路基板の接続構造を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の１−１線断面図である。 本発明に係る第２実施形態の回路基板の接続構造を示す分解斜視図である。 （Ａ）は第２実施形態に係る回路基板の接続構造を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の２−２線断面図である。 本発明に係る第３実施形態の回路基板の接続構造を示す分解斜視図である。 （Ａ）は第３実施形態に係る回路基板の接続構造を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の３−３線断面図である。 本発明に係る第４実施形態の回路基板の接続構造を示す分解斜視図である。 （Ａ）は第４実施形態に係る回路基板の接続構造を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の４−４線断面図である。 従来の回路基板の接続構造を示す分解斜視図である。 従来の回路基板の接続構造の伝熱状態を説明する図である。

符号の説明

１０，４０，５０，６０ 回路基板の接続構造
１１ 第１回路基板
１２ 第２回路基板
１３ 接着剤
１５ 第１接続部（接続部）
１６ 第２接続部（接続部）
１７ 第１回路パターン（回路パターン）
１８ 第２回路パターン（回路パターン）
２０ 加圧治具
２１ 軟質基材（基材）
２１Ａ 軟質基材の表面
２１Ｂ 軟質基材の裏面
２４ 硬質基材（基材）
２７ 第１接続部に対応した領域のうちの一部（接続部に対応した領域のうちの一部）
２８，４１，５１ 断熱層
２８Ａ 断熱層の端部
３５ 電子機器
６１ スリット

Claims (5)

1. 基材の表面に複数の回路パターンが並行に配置された接続部を有する第１回路基板および第２回路基板を備え、
   接着剤を介して前記各接続部が対面配置されるとともに、前記各回路パターンが互いに接触するように、
   前記各接続部が一対の加圧治具に挟持されることにより加熱圧接された回路基板の接続構造であって、
   前記各基板のうちの一方が軟質基材であるとともに、前記軟質基材の裏面における前記接続部に対応した領域のうちの一部にのみ前記軟質基材よりも熱伝導率が低い断熱層が設けられていることを特徴とする回路基板の接続構造。
2. 前記断熱層が不均一な厚み寸法を有していることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の接続構造。
3. 前記断熱層の端部に対応して前記軟質基材にスリットが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の接続構造。
4. 軟質基材の表面に複数の回路パターンが並行に配置された回路基板の接続部であって、
   前記軟質基材の裏面における前記接続部に対応した領域のうちの一部にのみ前記軟質基材よりも熱伝導率が低い断熱層が設けられていることを特徴とする回路基板の接続部。
5. 請求項１ないし請求項３に記載した回路基板の接続構造を用いたことを特徴とする電子機器。

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