KR20100065383A

KR20100065383A - 배선 기판의 받침대 및 이것을 사용한 배선 기판의 접속 장치, 접속 방법

Info

Publication number: KR20100065383A
Application number: KR1020107008528A
Authority: KR
Inventors: 마사오 사이토
Original assignee: 소니 케미카루 앤드 인포메이션 디바이스 가부시키가이샤
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2008-09-04
Publication date: 2010-06-16
Also published as: CN101836517A; JP2009105204A; EP2214460A4; EP2214460B1; JP4966156B2; US20100251541A1; WO2009054191A1; TWI394502B; TW200934331A; EP2214460A1; US8108991B2

Abstract

이면에 전자 부품이 실장된 배선 기판에 대하여, 균일한 열압착을 실현하고, 접속 신뢰성이 높은 ACF 접속을 실현한다. 전자 부품 (6) 이 실장된 마더 보드 기판 (1) 에 대하여, 열압착 헤드 (12) 에 의해 플렉시블 프린트 기판 (4, 5) 을 가압함과 함께 이방 도전성 접착 필름을 가열하여, 마더 보드 기판 (1) 과 접속 부재인 플렉시블 프린트 기판 (4, 5) 을 ACF 접속한다. 이 때, 받침대로서, 실리콘 고무 등의 탄성 재료에 의해 형성되고, 마더 보드 기판 (1) 의 전자 부품 (6) 실장 위치에 당해 전자 부품 (6) 의 형상에 대응하는 오목부 (13a) 가 형성된 받침대 (13) 를 사용하여, 이 받침대 (13) 에 의해 마더 보드 기판 (1) 의 이면을 지지한 상태에서 열압착을 실시한다.

Description

배선 기판의 받침대 및 이것을 사용한 배선 기판의 접속 장치, 접속 방법{WIRING BOARD RECEIVING PLATE, AND DEVICE AND METHOD FOR CONNECTION OF WIRING BOARD USING SAME}

본 발명은, 전자 부품이 실장된 배선 기판에 다른 배선 기판이나 전자 부품 등을 접속할 때에 사용되는 배선 기판의 받침대에 관한 것이며, 나아가서는, 상기 받침대를 사용한 배선 기판의 접속 장치 및 접속 방법에 관한 것이다.

예를 들어 반도체 소자를 배선 기판에 대하여 실장함에 있어서는, 이른바 페이스다운 상태에서 배선 기판 상에 실장하는 플립칩 실장법이 제안되어 있고, 전극 사이의 전기적 접속 및 반도체 소자의 물리적 고정을 위하여 이방 도전성 접착 필름 (ACF) 이 사용되고 있다. 이방 도전성 접착 필름은 접착제로서 기능하는 결착 수지 중에 도전성 입자가 분산된 것으로, 배선 기판 상의 전극과 대향하는 반도체 소자의 전극 사이에 이것을 끼워 넣고, 가열 가압함으로써 상기 도전성 입자가 전극 사이에서 눌려 찌부러져 전극 사이의 전기적인 접속이 꾀해진다. 전극이 없는 부분에서는, 도전성 입자는 결착 수지 중에 분산된 상태가 유지되어, 전기적으로 절연된 상태가 유지되기 때문에, 전극이 있는 부분에서만 전기적 도통이 꾀해지게 된다.

이방 도전성 접착 필름을 사용한 반도체 소자의 실장 방법에서는, 이방 도전성 접착 필름을 부착시킨 배선 기판 상에 반도체 소자를 배치한 후, 이방 도전성 접착 필름을 가열하면서 반도체 소자를 열압착 헤드로 가압하여 전극 사이의 도전성 입자를 눌러 찌부러뜨림과 함께 이방 도전성 접착 필름을 경화시켜, 반도체 소자의 열압착을 실시한다. 열압착시에 있어서는, 예를 들어 특허문헌 1 등에 개시된 바와 같이, 완충층을 개재시켜 가열 가압함으로써 높이가 상이한 칩 부품을 일괄적으로 실장하는 것 등이 제안되어 있다.

최근, 이방 도전성 접착 필름을 사용한 실장 방법은, 앞서 서술한 전자 부품의 실장뿐만 아니라, 예를 들어 마더 보드 기판에 대한 플렉시블 프린트 기판 (FPC) 의 접속에도 응용되어 왔다. 지금까지, 예를 들어 휴대전화의 마더 보드 기판에 액정 표시 패널 (LCD) 이나 CMOS 등으로부터 인출한 플렉시블 프린트 기판을 접속하는 경우, 땜납이나 커넥터 등에 의한 접속이 주로 사용되어 왔다. 그러나, 기기의 경량화, 박형화, 소형화 등에 따라서, 상기 이방 도전성 접착 필름에 의한 접속이 증가하는 경향이 있다. 이방 도전성 접착 필름에 의한 접속은, 소형화나 협 (狹) 피치화가 용이하다는 것, 비용 절감이 가능하다는 것, 충격에 의한 접속 해제를 해소할 수 있는 것, 납 프리로 할 수 있는 것 등, 여러 가지 메리트를 갖는다.

한편으로, 상기 이방 도전성 접착 필름에 의한 접속을 채용한 경우, 압착부의 이면을 평탄화할 필요가 있다고 하는 단점이 있다. 이방 도전성 접착 필름을 사용한 접속에서는 단자를 균일하게 가압할 필요가 있고, 예를 들어 마더 보드 기판에 플렉시블 프린트 기판을 접속하는 경우, 마더 보드 기판의 접속부 이면 근방에는 전자 부품을 실장할 수 없다. 마더 보드 기판의 이면측에 있어서, 전자 부품이 실장된 부분을 지지하여 상기 열압착을 실시하면, 가압이 불균일해져 접속 불량이 발생하거나, 실장된 전자 부품에 지나친 힘이 가해져 파손되는 등의 문제가 생길 우려가 있기 때문이다.

이 경우, 이방 도전성 접착 필름에 의한 접속을 고려하여 부품 배치를 하지 않으면 안되는 등, 보드 기판으로의 부품 실장에 제약이 가해지게 되어 부품 실장 면적율이 저하된다는 문제가 발생한다.

앞서 서술한 문제를 해소하기 위해서는 마더 보드 기판의 받침대측을 연구할 필요가 있고, 특허문헌 2 에 기재된 발명도 그 중 하나이다. 특허문헌 2 에는, 이면에 회로 부품이 실장된 회로 기판을 기판 유지 부재에 배치하고, 회로 기판의 표면에 신호 입력 또는 출력 부재를 열압착에 의해 실장하는 회로 기판의 실장 방법이 개시되어 있으며, 회로 기판의 외주역 (外周域) 과, 회로 부품의 외주역에 대응하는 영역에 의해서 회로 기판을 유지하면서 열압착하는 것이 개시되어 있다.

또한, 상기 특허문헌 1 에 기재된 발명과 마찬가지로, 완충층을 개재시켜 가열 가압함으로써, 이면에 전자 부품이 실장된 마더 보드 기판에 대하여 부품 실장을 실시하는 것도 제안되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 3 에는, 본딩시의 가압 하중을, 기판의 하면을 직접 지지하는 기판 지지체와, 범프가 형성된 전자 부품이 본딩되는 면의 반대면에 이미 실장된 전자 부품을 탄성적으로 지지하는 탄성체에 의해서 분산시켜 지지하는 범프 형성 전자 부품의 본딩 방법이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 평10-256311호 일본 공개특허공보 2001-15908호 일본 공개특허공보 평11-354588호

그러나, 특허문헌 2 에 기재된 발명에 있어서의 지지 구조에서는, 배선 기판이나 실장 부품의 주위만을 지지하도록 하고 있기 때문에, 배선 기판을 안정적으로 지지하기가 어렵고, 예를 들어 열압착시에 배선 기판이 휘어져, 배선 기판에 손상이 발생하거나, 가압력이 균일하게 가해지지 않고 접속 불량이 발생하는 등의 문제가 남는다. 또한, 배선 기판에 실장되는 전자 부품의 수가 많아지면 기판 유지 부재의 구조가 복잡해져, 막대한 설비 투자를 필요로 하는 등의 문제도 있다.

이를 해소하기 위해서, 예를 들어 특허문헌 3 에 기재된 것과 같은 완충층 (탄성체) 을 사용하여 배선 기판의 부품 실장면을 지지하는 방법도 생각되어, 어느 정도의 효과도 기대할 수 있지만, 기판의 하면을 직접 지지하는 것은 외주 부분을 지지하는 기판 지지체뿐이기 때문에, 특허문헌 2 에 기재된 발명과 마찬가지로, 안정적인 지지 상태를 실현하기는 어렵다. 또한, 실제로 가압 하중이 가해지는 위치에 있어서는, 이미 실장된 전자 부품만을 탄성체에 의해 지지하는 상태가 되기 때문에, 결국은 이미 실장된 전자 부품에 지나친 힘이 가해지게 된다. 특히, 실장되는 전자 부품의 실장 높이의 차가 큰 경우 등에 있어서는, 탄성체에 의해서도 균일한 가압이 어려워, 이미 실장된 전자 부품의 손상 등을 완전히 해소시키는 것은 어렵다.

본 발명은, 이러한 종래의 실정을 감안하여 제안된 것으로, 이면에 전자 부품이 실장된 배선 기판에 대해서도 균일한 열압착을 실현할 수 있고, 기판 접속에 있어서 접속 불량 등을 해소할 수 있으며, 실장된 전자 부품 등이 파손되는 일이 없는 배선 기판의 받침대를 제공하는 것을 목적으로 하고, 추가로 배선 기판의 접속 장치 및 접속 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 열압착의 대상이 되는 배선 기판에 있어서, 회로 설계자가 자유롭게 부품 배치를 선택할 수 있어, 부품 실장 밀도를 향상시킬 수 있는 배선 기판의 받침대를 제공하는 것을 목적으로 하며, 배선 기판의 접속 장치 및 접속 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

앞서 서술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 배선 기판의 받침대는, 전자 부품이 실장된 제 1 배선 기판에 대하여 접속 부재를 열압착에 의해 접속할 때에 사용되며, 제 1 배선 기판의 전자 부품 실장면을 지지하는 배선 기판의 받침대로서, 탄성 재료에 의해 형성됨과 함께, 제 1 배선 기판의 전자 부품 실장 위치에 당해 전자 부품의 형상에 대응하는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

마찬가지로, 본 발명의 배선 기판의 접속 장치는, 전자 부품이 실장된 제 1 배선 기판을 지지하는 기대 (基臺) 와, 배선 기판 상에 접착제를 개재하여 배치되는 접속 부재를 가압하는 열압착 헤드를 구비하고, 열압착 헤드에 의해 접속 부재를 가압함과 함께 접착제를 가열하여, 접속 부재를 열압착하는 배선 기판의 접속 장치로서, 상기 기대 상에 제 1 배선 기판의 전자 부품 실장면을 지지하는 받침대를 구비하고, 상기 받침대는, 탄성 재료에 의해 형성됨과 함께, 제 1 배선 기판의 전자 부품 실장 위치에 당해 전자 부품의 형상에 대응하는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 배선 기판의 접속 방법은, 전자 부품이 실장된 제 1 배선 기판에 대하여, 열압착 헤드에 의해 접속 부재를 가압함과 함께 접착제를 가열하여, 접속 부재를 열압착하는 배선 기판의 접속 방법으로서, 상기 제 1 배선 기판의 하면을, 탄성 재료에 의해 형성됨과 함께, 제 1 배선 기판의 전자 부품 실장 위치에 당해 전자 부품의 형상에 대응하는 오목부가 형성된 받침대에 의해 지지하고, 상기 열압착을 실시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 탄성 재료로 이루어지는 받침대를 사용하고, 이것에 의해 제 1 배선 기판의 전자 부품 실장면을 지지하도록 하고 있다. 여기서, 탄성 재료로 이루어지는 받침대에는 제 1 배선 기판에 실장되는 전자 부품에 대응하여 오목부가 형성되어 있기 때문에, 상기 전자 부품은 당해 오목부 내에 수용되는 형태가 되어, 실제로 가압 하중이 가해지는 위치에 있어서도 제 1 배선 기판의 전자 부품이 실장되어 있지 않은 영역이 받침대에 의해서 지지되어서, 안정된 지지 상태가 실현되어 균일한 열압착이 실현된다. 또한, 열압착시에는, 예를 들어 제 1 배선 기판의 이면에 실장된 전자 부품의 실장 높이의 차가 큰 경우에도 각 전자 부품에 지나친 가압력이 가해지는 일없이, 받침대의 탄성 변위에 의해 적정한 압력으로 전자 부품도 지지되는 형태가 되므로, 열압착시의 지지 상태가 한층 더 안정화된다.

본 발명에 의하면, 이면에 전자 부품이 실장된 제 1 배선 기판에 대하여 접속 부재 (예를 들어 제 2 배선 기판이나 전자 부품 등) 를 균일하게 열압착할 수 있어, 접속 불량 등이 없는 신뢰성 높은 접속 상태를 실현하는 것이 가능하다. 또한, 열압착에 있어서, 실장된 전자 부품 등이 파손되는 등의 문제가 발생하는 일도 없다.

그리고 본 발명에 의하면, 제 1 배선 기판에 있어서, 전자 부품의 이면으로의 실장이 제약받는 일이 없어져, 예를 들어 회로 설계자가 자유롭게 부품 배치를 선택하여 부품 실장 밀도를 향상시키는 것이 가능하다. 이로써, 배선 기판의 소형화, 경량화, 박형화 등을 실현하는 것이 가능하다.

도 1 은 마더 보드 기판에 대한 제 2 배선 기판의 접속예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 2(a) 는 마더 보드 기판의 표면의 개략 사시도이고, 도 2(b) 는 마더 보드 기판의 이면의 개략 사시도이다.
도 3 은 마더 보드 기판에 대하여 플렉시블 프린트 기판을 ACF 접속할 때에 사용되는 접속 장치의 일례를 나타내는 개략 사시도이다.
도 4 는 마더 보드 기판의 이면에 실장된 전자 부품의 높이와 받침대에 형성된 오목부의 깊이와의 관계의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 5 는 마더 보드 기판의 이면에 실장된 전자 부품의 높이와 받침대에 형성된 오목부의 깊이와의 관계의 다른 예를 나타내는 모식도이다.
도 6 은 받침대의 다른 예를 나타내는 개략 사시도이다.
부호의 설명
1 : 마더 보드 기판 (제 1 배선 기판)
2 : 액정 표시 패널
3 : CMOS
4, 5 : 플렉시블 프린트 기판 (접속 부재)
6 : 전자 부품
11 : 기대
12 : 열압착 헤드
13 : 받침대
13a : 오목부
14 : 돌기

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명을 적용한 배선 기판의 받침대, 및 배선 기판의 접속 장치 및 접속 방법의 실시형태에 관해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또, 이하에 있어서는, 제 1 배선 기판인 마더 보드 기판에 대하여 접속 부재로서 제 2 배선 기판을 접속하는 경우를 예로 들어 설명하지만, 제 1 배선 기판인 마더 보드 기판에 대하여 접속 부재로서 전자 부품 등을 실장하는 경우에도 동일하게 적용하는 것이 가능하다.

먼저, 본 발명의 접속 장치 및 접속 방법에 의해 접속되는 배선 기판의 구성예에 관해서 설명한다. 도 1 은, 마더 보드 기판 (제 1 배선 기판에 상당 : 1) 에 대하여, 예를 들어 액정 표시 패널 (2) 이나 CMOS (3) 등이 각각 플렉시블 프린트 기판 (4, 5) 을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 여기서, 상기 플렉시블 프린트 기판 (4, 5) 이 제 2 배선 기판에 상당하며, 상기 마더 보드 기판 (1) 에 대해서 이방 도전성 접착 필름을 개재하여 열압착되어, 전기적 및 물리적으로 접속 고정되어 있다.

상기 마더 보드 기판 (1) 에는 각종 전자 부품 (6) 이 실장되어 있는데, 당해 전자 부품 (6) 은, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 마더 보드 기판 (1) 의 표면 (플렉시블 프린트 기판 (4, 5) 이 접속되는 면 : 1a) 에 실장될 뿐만 아니라, 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 이것과는 반대측의 면 (이면 (1b)) 에도 실장되어 있다.

앞서 서술한 구성을 갖는 마더 보드 기판 (1) 에 대하여 플렉시블 프린트 기판 (4, 5) 을 접속하는 경우, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 기대 (11) 와 열압착 헤드 (12) 를 구비한 접속 장치를 사용하여, 접착제인 이방 도전성 접착 필름 (도시 생략한다) 을 개재시켜 열압착을 실시해서 기판 사이를 접속시킨다.

이방 도전성 접착 필름은, 도전성 입자를 접착제로서 기능하는 결착 수지에 분산시켜 이루어지는 필름으로, 상기 마더 보드 기판 (1) 과 플렉시블 프린트 기판 (4, 5) 사이의 전기적 접속 및 기계적 접속을 실시한다. 즉, 상기 열압착 헤드 (12) 에 의한 가압 및 가열에 의해서, 마더 보드 기판 (1) 에 형성된 단자 패턴과 플렉시블 프린트 기판 (4, 5) 에 형성된 단자 패턴이 대향하는 부분에 있어서 도전성 입자가 눌려서 찌부러져, 마더 보드 기판 (1) 상의 배선 패턴과 플렉시블 프린트 기판 (4, 5) 상의 배선 패턴 사이의 전기적 도통이 꾀해진다. 접착제인 결착 수지는, 예를 들어 경화 개시 온도 이상으로 가열되면 경화가 시작되어, 플렉시블 프린트 기판 (4, 5) 이 마더 보드 기판 (1) 에 대하여 기계적으로 고정된다.

여기서, 상기 접속 장치에 있어서 통상적으로는, 기대 (11) 나 열압착 헤드 (12) 에는 금속이나 세라믹스 등의 경질 재료가 사용되고 있다. 이와 같이 기대 (11) 나 열압착 헤드 (12) 에 경질 재료를 사용하는 것은, 필요 충분한 가압력을 단시간 동안에 가하기 위해서이다. 그러나, 마더 보드 기판 (1) 의 이면에 전자 부품 (6) 이 실장되어 있는 경우, 경질 재료로 이루어지는 기대 (11) 나 열압착 헤드 (12) 를 사용하면, 접속 부위에 소정의 가압력을 안정적으로 가하기가 어려워, 필요한 접속을 취할 수 없다는 문제가 생긴다. 또한, 열압착 헤드 (12) 에 의한 충격이 전자 부품 (6) 에 가해져, 전자 부품 (6) 자체를 손상시키거나, 전자 부품 (6) 과 마더 보드 기판 (1) 사이의 접속이 파손되는 등의 문제가 발생할 우려가 있다.

그래서 본 실시형태에서는, 상기 기대 (11) 상에 탄성 재료로 이루어지는 받침대 (13) 를 탑재하여, 당해 받침대 (13) 에 의해서 마더 보드 기판 (1) 의 이면측을 지지하도록 하고 있다. 이하, 받침대 (13) 에 관해서 상세히 서술한다.

받침대 (13) 는 탄성 재료에 의해 형성되어 있고, 마더 보드 기판 (1) 의 이면측을 안정적으로 지지하도록 구성되어 있다. 탄성 재료로는 임의의 재료를 선택할 수 있지만, 내열성이나 내유성 (耐油性) 등이 우수한 점에서 실리콘 고무 등이 바람직하다. 또한, 받침대 (13) 를 구성하는 탄성 재료의 고무 경도도 임의이지만, 접속 신뢰성을 향상시키는 관점에서는, 일본 공업 규격 (JIS S 6050) 에 규정되는 고무 경도가 40 이상, 90 이하인 엘라스토머를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 받침대 (13) 에는, 마더 보드 기판 (1) 이면의 전자 부품 (6) 의 실장 위치에 대응하여 오목부 (13a) 가, 예를 들어 조각 (彫刻) 에 의해 형성되어 있다. 이 오목부 (13a) 는, 상기 전자 부품 (6) 이 받침대 (13) 에 맞부딪히는 것을 방지하는 것으로, 전자 부품 (6) 의 사이즈보다 조금 크게 형성되어 있다. 따라서, 받침대 (13) 상에 마더 보드 기판 (1) 을 탑재했을 때에는, 마더 보드 기판 (1) 의 이면의 전자 부품 (6) 은 각 오목부 (13a) 내에 수용된 상태가 되어, 마더 보드 기판의 외주위 (外周圍) 뿐만 아니라 실제로 가압 하중이 가해지는 위치에 있어서도 마더 보드 기판 (1) 의 평탄한 면에 받침대 (13) 의 상면 (13b) 이 맞닿게 된다.

상기 받침대 (13) 의 오목부 (13a) 에 관해서는, 그 깊이를 적정히 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 마더 보드 기판 (1) 에 실장된 전자 부품 (6) 의 실장 높이 (H1) 보다 오목부 (13a) 의 깊이 (D1) 가 큰 경우, 전자 부품 (6) 의 꼭대기부와 오목부 (13a) 의 저면 (13c) 사이에는 간극이 형성되게 되는데, 이 간극의 치수 (S1) 가 1 ㎜ 이하가 되도록 상기 실장 높이 (H1) 에 따라서 오목부 (13a) 의 깊이 (D1) 를 설계하는 것이 바람직하다. 이로써, 열압착시에 탄성 재료로 이루어지는 받침대 (13) 가 탄성 변위하여, 받침대 (13) 의 상면 (13b) 이 마더 보드 기판 (1) 의 평탄면에 맞닿을 뿐만 아니라, 가압에 의해서 오목부 (13a) 의 저면 (13c) 이 전자 부품 (6) 의 꼭대기부에 접하게 되어 매우 안정적인 지지 상태가 실현된다. 또한, 전자 부품 (6) 에는 상기 저면 (13c) 에 의해 적정한 가압력이 가해지고, 지나친 압력이나 충격이 가해지는 일은 없다.

또는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 마더 보드 기판 (1) 에 실장된 전자 부품 (6) 의 실장 높이 (H2) 를 오목부 (13a) 의 깊이 (D2) 보다 크게 할 수도 있다. 이 경우, 열압착 전의 상태에서는, 전자 부품 (6) 에 오목부 (13a) 의 저면 (13c) 이 맞닿고, 받침대 (13) 의 상면 (13b) 이 마더 보드 기판 (1) 의 이면에 맞닿아 있지 않은 상태가 되는데, 열압착시에는 받침대 (13) 의 탄성 변위에 의해서 받침대 (13) 의 상면 (13b) 이 마더 보드 기판 (1) 의 이면에 맞닿아, 안정적인 지지 상태가 실현된다. 이 경우에는, 받침대 (13) 의 상면 (13b) 과 마더 보드 기판 (1) 의 이면의 간극의 치수 (S2) 가 1 ㎜ 이하가 되도록 상기 실장 높이 (H2) 에 따라서 오목부 (13a) 의 깊이 (D2) 를 설계하는 것이 바람직하다.

또, 마더 보드 기판 (1) 의 이면에 복수의 전자 부품 (6) 이 실장되어 있는 경우에는, 각 전자 부품 (6) 에 대응하여 받침대 (13) 에 복수의 오목부 (13a) 를 형성한다. 이 경우, 각 오목부 (13a) 의 깊이는, 대응하는 전자 부품 (6) 의 실장 높이에 따라서 개별적으로 깊이를 설정하는 것이 바람직하다. 이로써, 전자 부품의 실장 높이의 차가 큰 경우에도, 예를 들어 실장 높이가 높은 전자 부품에 지나친 가압력이 가해지는 일없이, 받침대의 탄성 변위에 의해서 적정한 압력으로 각 전자 부품이 지지된다. 전자 부품 (6) 의 실장 높이의 변동이 적은 경우에는 모든 오목부 (13a) 의 깊이를 일률적으로 설정해도 된다.

상기 받침대 (13) 의 사이즈는 마더 보드 기판 (1) 의 사이즈와 동등하게 하는 것이 바람직하며, 이로써 마더 보드 기판 (1) 전체를 지지하는 것이 가능하게 된다. 단, 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 받침대 (13) 의 사이즈를 적어도 열압착되는 영역에 대응한 부분적 사이즈로 하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 마더 보드 기판 (1) 에는 부분적으로 받침대 (13) 가 맞닿게 되기 때문에, 받침대 (13) 의 사이즈로서는 마더 보드 기판 (1) 을 안정적으로 지지할 수 있는 최저한의 사이즈를 확보하는 것이 바람직하다.

이상의 구성을 갖는 받침대 (13) 및 접속 장치를 사용하여 마더 보드 기판 (1) 과 플렉시블 프린트 기판 (4, 5) 의 접속 (열압착) 을 실시하는 경우에는, 먼저, 기대 (11) 상에 탄성 재료로 이루어지고 오목부 (13a) 가 형성된 받침대 (13) 를 탑재한다. 그리고, 이 받침대 (13) 상에 제 1 배선 기판인 마더 보드 기판 (1) 을 탑재하는데, 이 때, 마더 보드 기판 (1) 의 이면에 실장되는 전자 부품 (6) 과 받침대 (13) 의 오목부 (13a) 를 위치 맞춤하여, 각 오목부 (13a) 내에 전자 부품 (6) 이 수용되도록 한다.

이어서, 마더 보드 기판 (1) 의 접속 부분에 이방 도전성 접착 필름을 놓고, 그 위에 접속시킬 플렉시블 프린트 기판 (4, 5) 을 포갠다. 이 상태에서 열압착 헤드 (12) 에 의해 플렉시블 프린트 기판 (4, 5) 의 접속 부분을 소정의 압력으로 가압하면서 동시에, 열압착 헤드 (12) 에 내장된 가열 히터에 의해 이방 도전성 접착 필름을 가열한다. 이로써, 이방 도전성 접착 필름에 함유되는 도전 입자가 눌려서 찌부러져 마더 보드 기판 (1) 과 플렉시블 프린트 기판 (4, 5) 사이의 전기적 도통이 꾀해지고, 결착 수지가 경화되어 기계적 결합이 꾀해진다.

앞서 서술한 받침대 (13) 를 사용한 접속 장치 및 접속 방법을 채용함으로써 접속 부분을 균일하게 가압, 가열하여 열압착할 수 있어, 접속 불량 등이 없는 신뢰성이 높은 접속 상태를 실현할 수 있게 된다. 또한, 열압착에 있어서, 마더 보드 기판 (1) 에 실장된 전자 부품 (6) 을 파손시키거나 흠집을 내는 일도 없다. 따라서, 마더 보드 기판 (1) 에 있어서, 전자 부품 (6) 의 이면에 대한 실장이 제약받는 일이 없어져, 예를 들어 회로 설계자가 자유롭게 부품 배치를 선택할 수 있게 된다. 그 결과, 부품 실장 밀도를 향상시키는 것이 가능해져, 배선 기판의 소형화, 경량화, 박형화 등을 실현할 수 있게 된다.

이상, 본 발명을 적용한 실시형태에 관해서 설명하였는데, 본 발명이 앞서 서술한 실시형태에 한정되지 않음은 물론이며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다.

예를 들어, 앞서 서술한 실시형태에서는 받침대 (13) 에 홈 가공 (조각) 을 실시함으로써 오목부 (13a) 를 형성하고 있는데, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 기대 (11) 에 탄성 재료로 이루어지는 복수의 돌기 (필러 : 14) 를 형성하여, 이들 돌기 (14) 를 받침대로서 이용하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 돌기 (14) 사이의 영역이 오목부로서 기능하게 되어, 이곳에 마더 보드 기판 (1) 의 이면에 실장된 전자 부품 (6) 이 수용된다.

또한, 앞서 서술한 바와 같이 받침대 (13) 를 돌기 (14) 에 의해 구성하는 경우, 바닥부에 탄성 재료로 이루어지는 탄성판을 깔아 두고, 이 위에 돌기 (14) 를 형성할 수도 있다. 이 경우, 돌기 (14) 의 높이를 오목부 (13a) 의 깊이와 동일하게 설계함으로써, 오목부 (13a) 를 형성한 경우와 동일한 적정한 지지 상태를 얻을 수 있어, 매우 안정적인 지지 상태를 실현할 수 있게 된다.

실시예

다음으로, 본 발명을 적용한 구체적인 실시예에 관해서, 실험 결과를 기초로 설명한다.

실시예 1

200 ㎛ 피치로 전극 단자가 형성되고, L/S = 100 ㎛/100 ㎛ 인 프린트 배선 기판 (제 1 배선 기판에 상당) 과 플렉시블 프린트 기판 (제 2 배선 기판에 상당) 을 준비하고, 실리콘 러버 (실리콘 고무) 제의 받침대를 사용하여 ACF 접속을 실시하였다. 또, 실리콘 러버제의 받침대에는, 프린트 배선 기판에 실장되는 전자 부품의 부품 형상에 대응하여 오목부를 형성하였다. 상기 실리콘 러버제의 받침대의 고무 경도는 40 이다. 또한, 이방 도전성 접착 필름으로는, 소니 케미컬 & 인포메이션 디바이스사 제조, 상품명 CP5842KS 를 사용하였다. 열압착 헤드로서는 가열 히터가 내장된 금속제 헤드를 사용하고, 당해 열압착 헤드에 의해 가열 및 가압을 실시하였다.

실시예 2

실리콘 러버제의 받침대의 고무 경도를 90 으로 하고, 나머지는 실시예 1 과 동일하게 프린트 배선 기판과 플렉시블 프린트 기판 사이의 ACF 접속을 실시하였다.

실시예 3

실리콘 러버제의 받침대의 고무 경도를 20 으로 하고, 나머지는 실시예 1 과 동일하게 프린트 배선 기판과 플렉시블 프린트 기판 사이의 ACF 접속을 실시하였다.

비교예 1

세라믹스제의 받침대를 사용하고, 나머지는 실시예 1 과 동일하게 프린트 배선 기판과 플렉시블 프린트 기판 사이의 ACF 접속을 실시하였다.

비교예 2

프린트 배선 기판 이면의 전자 부품을 떼어내고, 세라믹스제의 받침대를 사용하여 프린트 배선 기판과 플렉시블 프린트 기판 사이의 ACF 접속을 실시하였다.

평가

ACF 접속한 프린트 배선 기판과 플렉시블 프린트 기판 사이의 저항값을 4 단자법에 의해 측정하였다. 측정한 저항값은, 평균 도통 저항 및 최대 도통 저항이다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1	비교예 2
받침대의 재질	실리콘 러버 (고무 경도 40)	실리콘 러버 (고무 경도 90)	실리콘 러버 (고무 경도 20)	세라믹스	세라믹스
평균 도통 저항 (Ω)	0.02	0.02	0.1	접속되지 않음	0.02
최대 도통 저항 (Ω)	0.03	0.03	1.6	접속되지 않음	0.03

실시예 1 및 실시예 2 에 있어서는, 비교예 2 와 동일한 정도의 도통 저항이 실현되어 있다. 이에 대하여, 이면에 전자 부품이 실장된 프린트 배선 기판의 ACF 접속에 있어서, 세라믹제의 받침대를 사용한 비교예 1 에서는, 만족스럽게 접속을 취할 수 없는 상태였다. 또한, 실리콘 러버제의 받침대의 고무 경도가 20 인 실시예 3 에서는, ACF 접속은 실시할 수 있었지만, 도통 저항이 높은 값이 되었다. 이러한 결과들로부터, 전자 부품이 실장된 프린트 배선 기판에 대하여 플렉시블 프린트 기판을 ACF 접속하는 경우에는, 전자 부품에 대응하여 오목부를 형성한 실리콘 러버제의 받침대를 사용하는 것이 유효하고, 특히 실리콘 러버제의 받침대의 고무 경도를 40 ∼ 90 으로 함으로써, 접속 저항값이 작은 양호한 ACF 접속이 실현 가능하다는 것을 알 수 있었다.

Claims

전자 부품이 실장된 제 1 배선 기판에 대하여 접속 부재를 열압착에 의해 접속할 때에 사용되며, 제 1 배선 기판의 전자 부품 실장면을 지지하는 배선 기판의 받침대로서,
탄성 재료에 의해 형성됨과 함께, 제 1 배선 기판의 전자 부품 실장 위치에 당해 전자 부품의 형상에 대응하는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배선 기판의 받침대.
제 1 항에 있어서,
상기 열압착에 의해 접속되는 접속 부재가 제 2 배선 기판 또는 전자 부품인 것을 특징으로 하는 배선 기판의 받침대.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 오목부의 깊이와 상기 제 1 배선 기판에서의 전자 부품의 실장 높이의 차가 1 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 배선 기판의 받침대.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성 재료가 실리콘 고무인 것을 특징으로 하는 배선 기판의 받침대.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성 재료는, 고무 경도가 40 ∼ 90 인 것을 특징으로 하는 배선 기판의 받침대.
전자 부품이 실장된 제 1 배선 기판을 지지하는 기대 (基臺) 와, 배선 기판 상에 접착제를 개재하여 배치되는 접속 부재를 가압하는 열압착 헤드를 구비하고, 열압착 헤드에 의해 접속 부재를 가압함과 함께 접착제를 가열하여, 접속 부재를 열압착하는 배선 기판의 접속 장치로서,
상기 기대 상에 제 1 배선 기판의 전자 부품 실장면을 지지하는 받침대를 구비하고,
상기 받침대는, 탄성 재료에 의해 형성됨과 함께, 제 1 배선 기판의 전자 부품 실장 위치에 당해 전자 부품의 형상에 대응하는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배선 기판의 접속 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 열압착에 의해 접속되는 접속 부재가 제 2 배선 기판 또는 전자 부품인 것을 특징으로 하는 배선 기판의 접속 장치.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 받침대의 오목부의 깊이와 상기 제 1 배선 기판에서의 전자 부품의 실장 높이의 차가 1 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 배선 기판의 접속 장치.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 받침대를 구성하는 탄성 재료가 실리콘 고무인 것을 특징으로 하는 배선 기판의 접속 장치.
제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성 재료는, 고무 경도가 40 ∼ 90 인 것을 특징으로 하는 배선 기판의 접속 장치.
전자 부품이 실장된 제 1 배선 기판에 대하여, 열압착 헤드에 의해 접속 부재를 가압함과 함께 접착제를 가열하여, 접속 부재를 열압착하는 배선 기판의 접속 방법으로서,
상기 제 1 배선 기판의 하면을, 탄성 재료에 의해 형성됨과 함께, 제 1 배선 기판의 전자 부품 실장 위치에 당해 전자 부품의 형상에 대응하는 오목부가 형성된 받침대에 의해 지지하고, 상기 열압착을 실시하는 것을 특징으로 하는 배선 기판의 접속 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 열압착에 의해 접속되는 접속 부재가 제 2 배선 기판 또는 전자 부품인 것을 특징으로 하는 배선 기판의 접속 방법.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 열압착시에, 상기 받침대의 상면이 상기 제 1 배선 기판의 평탄면에 맞닿는 것과 함께, 가압에 의해서 상기 오목부의 저면이 제 1 배선 기판에 실장된 전자 부품의 꼭대기부에 접하는 것을 특징으로 하는 배선 기판의 접속 방법.