TWI342175B - - Google Patents

Description

1342175 Π) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是電連接構造，更具體而言，關於可實現連接 一對連接構件所形成的連接部的高低化與省空間化，又可 重複裝卸一對連接構件的電連接構造。 【先前技術】 最近，各種電氣、電子機器的小型化、薄型化、輕量 化、多功能化急速地進步。尤其是在手機、筆記型電腦、 數位照相機等的領域中，隨著對多功能化的要求而對小型 化、薄型化的要求成爲極強烈。 此些電、電子機器，以電路基板爲主要，組裝多數各 種電 '電子構件所製造，惟這時候，此些被組裝的電、電 子零件是必須互相電性地連接著。 作爲這時候的連接方法是實施著如下各種方法。 例如於電路基板表面安裝半導體元件時，將向異性導 電膜配置於電路基板與半導體元件的各個焊墊部之間之 後，熱壓接全體而電性地連接兩者的 ACF連接方法。 又，在半導體元件的焊墊部形成焊料凸塊，在將其凸塊載 置於電路基板的焊墊部的狀態下施以流平處理的方法，或 是有其變形的覆晶接合方式等。又，也有打線接合安裝零 件與電路與電路基板的焊墊部之間的方法。 此些連接方法都在連接作業上需要特殊裝置，而且一 旦連接，則無法拆下連接構件。因此，若因設計上變更而

i.. S -4- (2) 1342175 成爲必須局部更換電路，或是連接構件故障， 該構件時，也很難更換該連接構件或電路。所 他零件來故障，結果也必須廢棄模組全體。亦 連接方法中，各零件的修復處理是極困難。 又，ACF連接方法的情形，可將焊墊部間 縮小至40μπι左右，又也可將連接部高度作拭 下，有助於連接部的較高低化與省空間化，惟 ρ 低連接可靠性，有不會流動大電流，又有噪聲 點，如民生用液晶模組地僅流著小電流，且使 時，雖可耐於實用，惟無法適用於例如以工業 爲首的一般性用途。 依流平處理的連接方法的情形，若將凸塊 間距化成1 50μηι以下，則也開始發生溶解焊 的短路之故，因而多銷化是被限制。又，依打 接方法的情形，因連接部的機械性強度並不高 φ 力較弱，又，線是在彎曲的狀態下接合於安裝 故，因而例如與覆晶接合方式或流平處理相比 部的省空間化上較差。 此些連接方法的情形，在連接構件間都 接，而無法做反覆連接。又，擬過度地進行修 更，必須破壞或取消電路的一部或全部。 一方面，有機械式嚙合公連接器與母連接 件間的電性連接的連接器構造。此連接器構造 反覆地可裝卸連接構件間。例如有在裝載於電 而必須更換 以，即使其 即，在此些 的間距間隔 匕1 Ο Ο μ m以 在另一方降 位高的困難 用環境良好 用的用途等 間的間距窄 料的凸塊間 線接合的連 ，因此對外 零件外側之 較，在連接 成爲永久連 理或電路變 器而實現零 的情形，是 路基板的一 -5- (3) 1342175 列配置的母連接器’直接插入形成於撓性基板的端部的相 同一列配置的公連接器的構造的FFC連接器構造。又， 安裝於電路基板，通常是在兩列配置的母連接器，嵌合形 成於撓性基板的端部的相同兩列配置的公連接器的構造的 對連接器構造’或其變形，實施著矩陣狀排列各連接的連 接端子的針格式陣列構裝連接器構造等。 若採用此連接器構造，各零件是以裝卸自如的關係被 | 連接之故’因而即使在某一零件發生故障時，也能拆下其 零件’而可代替新零件的優點，亦即可得到可修復處理的 * 優點。 然而，構成此連接器構造的公連接器或母連接器，特 別是母連接器是一般以金屬模成形金屬板材所製造之故， 因而以保持高精度來製造微細的母連接器或母連接器上有 限制。因此，很難作出連接器構造上的連接部的高低化。 例如FFC連接器構造的情形，連接部的高度是通常 φ 成爲1 mm以上。又連接端子的最小間距間隔是也約 0.3mm，爲單側一列配置，而且若針腳數成爲40以上， 則電路設計上的限制變多，且實際的插拔作業成爲困難。 對連接器構造時，連接部的高度是1.3 mm以上，最 小間距是約〇. 5 mm，連接端子的兩列配置是可能’針腳數 仍成爲60以上，則電路設計上的限制變多，且插拔作業 是成爲困難。又’連接器本身的製造成本也變高。 又，針格式陣列構裝連接器構造的情形，腳端數是可 變多，而在連接部的省空間化上最適當’但是在另一方’ -6- (4) 1342175 有很難將間距間隔作成不足2 m m，而連接部的高度作成 不足4mm的情形的問題。又，在針格式陣列構裝連接器 構造的情形，價格變高，而成爲適用於一般用途時的很大 障礙。 【發明內容】 本發明的目的，是在於提供一對連接構件裝卸自如地 | 連接，所形成的連接部的高度爲0.5mm以下的電連接構 造。 爲了達成上述的目的，在本發明中，提供一種電連接

V 構造，屬於電連接構造，其特徵爲：上述電連接構造是將 具備：具可撓性的絕緣薄膜，及形成於上述絕緣薄膜的至 少一面的至少1個導電性的焊墊部，及由上述焊墊部的緣 部所拉出的導體電路圖案，及在上述焊墊部的面內形成於 上述絕緣薄膜的厚度方向的貫通孔，及與上述貫通孔連通 φ 而形成於上述焊墊部的面內的小孔的撓性基板作爲第一連 接構件，在上述第一連接構件的上述貫通孔，經由上述焊 墊部的上述小孔插入有與形成於內部或表面的導體電路圖 案電性地連接的導電性突起至少形成一面的第二連接構件 的上述導電性突起，上述焊墊部與形成有焊墊部的部位的 上述絕緣薄膜朝上述導電性突起的插入方向撓曲，藉由上 述焊墊部與上述絕緣薄膜的彈性，令上述焊墊部成爲壓接 於上述導電性突起的構造。 又，較適當是提供 (5) 1342175 上述第一連接構件的上述焊墊部是矩陣狀地排列所形 成，且上述第二連接構件的上述導電性突起，也對應於上 述焊墊部的排列的矩陣狀地排列所形成的電連接構造， 上述第一連接構件是在上述撓性基板的一面或兩面形 成有導電性突起的撓性基板的電連接構造， 在上述第一連接構件的表面中，與形成有上述焊墊部 的表面相反側的表面’或上述第二連接構件的表面中，與 形成有上述導電性突起的表面相反側的表面，形成有凸塊 電極的電連接構造，又 上述第一連接構件及上述第二連接構件都是上述第一 連接構件的撓性基板，在與形成有上述焊墊部的表面相反 側的表面形成有上述導電性突起，且上述焊墊部與上述導 電性突起都配置於上述撓性基板的周緣部，而在上述撓性 基板的中央部形成有半導體元件的實裝領域的電連接構 造。 【實施方式】 首先，針對於本發明的電連接構造的基本形態加以說 明。 本發明的電連接構造，將以第1圖與沿著第1圖的II -π線的斷面圖的第2圖作爲1例所表示的撓性基板的第 一連接構件A，在其第一連接構件A的貫通孔4，插入以 第3圖表示作爲1例的第二連接構件B的導電性突起7而 被裝配，成爲如以第7圖所示的斷面構造。 -8 - (6) 1342175 第一連接構件A是所謂撓性基板，具有可撓性的薄 絕緣薄膜1，及形成於其一面la的所定部位的至少一個 (在第1圖爲3個）的焊墊部2，及從此焊墊部2的緣部被 拉出而以所定圖案配線於絕緣薄膜1的表面la的訊號線 的導電電路圖案3，及在各該焊墊部2的面內位置形成於 絕緣薄膜1的厚度方向的貫通孔4，形成於各個焊墊部2 的面內，與貫通孔4連通，比貫通孔4還小的小孔5所構 p 成。又，以第1圖與第2圖所表示的襯墊部2的情形，在 貫通孔4的上端部成爲鼓出其一部分的狀態。 作爲此第一連接構件A的絕緣薄膜1，可使用例如有 聚醯亞胺 '聚酯、液晶聚合物、聚醚醚酮（PEEK)等的樹脂 所成的薄膜，薄玻璃環氧複合板或BT樹脂基板等。 此些絕緣薄膜的厚度，是將作爲目的的電連接構造作 成低背化，則在不損及機械性強度的範圍內儘可能較薄者 較佳。此些絕緣薄膜的市售品的最小厚度是12.5μπι，惟 φ 將上述的樹脂，適當地施以鑄造或擠出成形而作成ΙΟμηι 以下厚度來使用也可以。 又’作爲構成焊墊部2的材料，與導電性同時地具備 彈性的材料較佳。此電連接構造Α的情形，如後述地， 在形成於該焊墊部2的正下方的貫通孔4插入第二連接構 件B的導電性突起7時，朝導電性突起7的插入方向撓曲 的焊墊部2藉由其復原力壓接於該導電性突起7而形成有 連接構件間的導通構造之故，因而此焊墊部2是將具有導 電性作成必須屬性之同時被要求彈性。具體而言，作爲此 -9 - (7) 1342175 種材料’以銅、鎳、不銹鋼、燐青銅、鎳鉻鐵耐熱合金等 的金屬，或導電性的粉末分散於樹脂的導電性樹脂組成物 等作爲最適例。 焊墊部的厚度是並未特別加以限定者，惟爲了發揮良 好的彈性，未太厚者較佳，上限是須限制在約1 Ο Ο μ m。作 爲焊墊部使用鍍銅層，以濺鍍所形成的鎳薄膜，又將此些 予以組合的導體層的情形，即使厚度爲約0.0 5 μηι，也表 | 示良好的導電性與彈性而較適合。 製造以第1圖所表示的第一連接構件Α之際，例如 準備單面貼銅薄膜，於其銅箔側的表面適用微影成像與蝕 ' 刻技術，留下焊墊部2與導電電路圖案3的部分而蝕刻除 去其他銅箔部分，之後，從與焊墊部2相反側表面照射例 如雷射光而在焊墊部2正下方形成貫通孔4，最後，在焊 墊部2側的表面中掩蔽須形成小孔的部位以外之後，進行 銅之蝕刻處理而形成與貫通孔4相連通的小孔5就可以。 φ 若組合化學蝕刻或電漿蝕刻的處理技術，則可更減低量產 時的製造成本。 另一方面，第二連接構件B是後述的電氣、電子零件 或印刷電路配線板等，具備形成於其單面6a的至少一個 (在第3圖爲三個）的導電性突起7，及從此導電性突起7 被拉出而以所定圖案配線於表面6a的訊號線的導體電路 圖案8 » 又，該導體電路圖案7的配列圖案’是成爲與在第1 圖所表示的第一連接構件A的貫通孔4的配列圖案同 -10- (8) 1342175 樣。還有，此些導電性突起7的斷面大小，是成爲比第一 連接構件A的貫通孔4還小，而比小孔5還大。又，此 導體電路圖案8未配線於第二連接構件B的表面6a，而 在埋設於該第二連接構件B的內部的狀態下所配線也可 以。 在此，此第二連接構件B是第一連接構件A的對方 材料，例如通常的剛性印刷電路配線板，各種半導體模組 g 或半導體元件，還有各種感測裝置或顯示裝置等。又，如 _ 第一連接構件A的撓性基板也可以。 又，藉由在此些印刷電路配線板或電氣、電子零件的 所定表面形成上述的導電性突起，被製造著此第二連接構 件B。 形成此導電性突起之際，例如在表露於第二連接構件 B的表面的凸軌部或端子部，藉由選擇性地進行通常的電 鍍處理或電鑄，而在其部位堆積導電材料來形成所定形狀 φ 的突起也可以。相反地，在堆積較厚於第二連接構件B表 面的導電材料的層進行局部性触刻處理所形成也可以。 又，活用搭線接合技術所形成的柱狀凸塊也可供實 用。又，將導電糊藉由網印於第二連接構件的表面，也可 將導電性突起形成於必需部位。 又，此些導電性突起是不僅被配線於第二連接構件B 的表面6a的導體電路圖案8上，而且也可形成在引洞上 等。如第4圖所示地，例如第二連接構件B爲以薄絕緣薄 膜作爲基材的撓性基板的情形，從形成於相反側的表面 -11 - (9) 1342175 6b的導體電路圖案8貫通絕緣薄膜1而可形成突出於表 面6a的導電性突起7。作成此構造，則在製造的第二連 接構件B的導電性突起7的機械性強度變高而較佳。 又，如第5圖所示地，在將絕緣薄膜1作爲基材的撓 性基板的導體電路圖案8的所定部位突設導電性突起7， 又在蓋上隙蔽紋6c的構造的情形，也可實現提高導電性 突起7的機械性強度。 B 又，如第6圖所示地，從多層剛性印刷電路配線板的 某一內層電路，將導電性突起7突設於最上層的表面6a 的第二連接構件的情形也可得到同樣之效果。 * 擬裝配本發明的電連接構造之際，將各個第二連接構 件B的導電性突起7插入在位於各個第一連接構件A的 焊墊部2的正下方的貫通孔4就可以。 結果，如在第7圖所示地，導電性突起7是貫通焊墊 部2的小孔5而被插入在貫通孔4中。如此在該過程，位 φ 於貫通孔4上端部的焊墊部的鼓出部分是被擴徑而撓曲， 絕緣薄膜也與焊墊部2同時地同步撓曲，藉由此些彈性使 得焊墊部2的鼓出部分會與導電性突起7的腹部壓接。結 果，在導電性突起7與焊墊部2之間，亦即，在第一連接 構件A與第二連接構件B之間形成有電性的連接構造 C。如此，傳播一方的連接構件的導體電路圖案所來的訊 號，是經由此電連接構造C而被傳到另一方的連接構件。 如此地，如在第2圖所示地，在電連接構造C中，以 形成於第一連接構件A的小孔5與焊墊部2及貫通孔4 > -12- (10) (10)1342175 所構成的部位功能作爲母端子部A。又，形成於第二連接 構件B的導電性突起7爲功能作爲公端子部B。 又，該連接構造C是成爲在第一連接構件A的母端 子部AG的焊墊部2與第二連接構件B的導電性突起7的 機械性接觸的構造之故，因此從第二連接構件B剝下第一 連接構件A，則可解除該連接構造C。這時候，焊墊部2 是從藉由材料的彈性而撓曲之狀態復原成原來的位置，再 回到作爲母端子部A〇可使用之狀態。 在本發明的電連接構造中，爲了提高其連接狀態的可 靠性，確實性，將第一連接構件A的上述的母端子部A〇 與第二連接構件B的上述的公端子部Β〇分別以如下態樣 所形成較佳。 首先，在第8圖所示的第一連接構件A,的母端子部 A〇的情形，於絕緣薄膜1的單面1 a形成有焊墊部2， 又，形成於焊墊部2的小孔5與貫通孔4的俯視形狀成爲 同一。 在第9圖所示的第一連接構件 A2，是形成於絕緣薄 膜1的單面la的焊墊部2的小孔5形成比貫通孔4還 小，而焊墊部2具有局部鼓出於貫通孔4的上端部的構造 的母端子部A。者。 在第10圖所示的第一連接構件A3，是在絕緣薄膜1 的另一方表面lb也形成有焊墊部2，且具有小孔5與貫 通孔4是成爲相同大小的構造的母端子部AQ者。 在第11圖所示的第一連接構件A4，是在絕緣薄膜1 -13- (11) (11)1342175 的另一方表面lb也形成有焊墊部2，且上下面的各該焊 墊部2’ 2是具有局部鼓出於貫通孔4的上下端部的構造 的母端子部Ao者。 又在第12圖所示的第一連接構件A5，是具有在絕緣 薄膜1的上面la與下面lb也形成有焊墊部2，2’又在 貫通孔4的壁面4a也施加例如貴金屬的無電解鍍而以兩 個焊墊部2，2間採取導通的構造的母端子部A〇者。又’ 小孔5與貫通孔4是成爲相同大小。 在此些第一連接構件中，例如連接構件A3，A4地， 在絕緣薄膜1的兩面形成焊墊部2，2者，是作爲母端子 部A〇的彈性變高而較佳，又，以連接時的導電性問題來 說，如連接構件A5地將耐蝕性的貴金屬處理予以施加於 貫通孔的壁面者較佳。 又，形成於焊墊部2的小孔5的俯視形狀，可插入後 述的母端子部B〇的導電性突起7的形狀就可以，並未特 別加以限定者，惟例如，可例示如在第1 3圖所示地，比 貫通孔4還小徑的圓形孔，如在第1 4圖所示地，作成十 字形狀的開縫孔，如在第1 5圖所示地，組合圓形孔與十 字開縫孔的孔，如在第1 6圖所示地，形成圓形孔與三方 開縫孔的孔，如在第1 7圖所示地，將複數開縫孔以中心 作爲一個而集合的孔，如在第1 8圖所示地，星形孔，如 在第1 9圖所示地，俯視形狀作蜈蚣形狀的孔等。 此些小孔中，例如在第1 4圖或第1 5圖所示地開縫 孔，是在該孔插入第二連接構件B的導電性突起7時，開 -14 - (12) (12)1342175 縫孔周邊的4個舌片部會撓曲，使得焊墊部確實地壓接於 導電性突起，而可提高連接構造的導通性的信賴之同時， 即使反覆插拔也可維持良好的連接構造之處較佳。還有增 加開縫孔數，或如在第1 9圖所示地，利用加長與導電性 突起的接觸部的長度，就可提高連接的信賴性。 另一方面，構成第二連接構件B的公端子部B〇的導 電性突起7的形狀，是被插入在第一連接構件A的母端 子部Ag時，與焊墊部2確定地接觸而能導通的形狀就可 以，並沒有特別加以限定者。 例如，可例示如在第20圖所示地，對於表面6a的竪 立角度（0 )爲90°的柱狀體，如在第21圖所示地，竪立 角度成爲鈍角的突起，如在第2 2圖所示地，將比其還小 徑的柱狀體如重疊般地於底座上的突起，如在第23圖所 示地，頂部比基部成爲還大的柱狀突起，如在第24圖所 示地，中央部變細的柱狀突起等。 此些中，如連接構件B2，B4，B5地，頂部斷面形狀 成爲比基部斷面形狀還大的導電性突起，是將此插入在第 一連接構件A的母端子部Ao時，對於母端子部A〇的焊墊 部2發揮錨效果而成爲不容易被拔脫較佳。又，形成如連 接構件B2的突起時，則將竪立角度（0)設定在65〜160。 的範圍較理想。 以表面6a作爲基點的此些導電性突起7的全體高 度’是設定在70μπι以上較佳。此高度比70μηι還低的情 形’當被插入在第一連接構件Α的母端子部Αο之時，不 -15- (13) (13)1342175 會產生與焊墊部2的機械性接觸，或與焊墊部2之壓接狀 態成爲不充分，而使作爲連接構造C的連接信賴性會降 低。但是若過高，則無法滿足所以連接構造C的低高度化 的目的之故，因而最大也應限制在700μπι左右。 又，此些導電性突起7的斷面形狀也未被特別加以限 定者，例如有菱形、四邊形、三角形、多角形、圓形等的 形狀。 作爲此些導電性突起7的材料，插入到母端子部Α0 時在與焊墊部2之間成爲滑動之故，因而爲了確保耐摩耗 性，至少其表面以較硬質金屬或合金所構成較佳。具體而 言，可例舉有銅，鎳，金，鈀，铑，銀等，又，例如在由 樹脂所構成的軟質芯體表面，施以例如鎳，金，白金， 铑，鈀，銀，錫，焊料等的電鍍處理而僅選擇性地硬質化 表面也可以。相反地，塗佈含有碳或鐵等的導電性的塗 料，在提高信賴性上有效。 又，有關於各該連接構造的母端子部AQ與公端子部 Bo(導電性突起7)的面內排列，雖並未特別加以限定者， 惟例如矩陣狀地二維排列第一連接構件 A的母端子部 A〇，又若對應於上述母端子部A〇的排列的矩陣狀地二維 排列第二連接構件B的公端子部Bo ’則在小平面空間內 形成具有多數連接點的連接構造C之故’因而在連接部的 省空間化上較佳。 例如將母端子部A〇的直徑都作爲60μηι，將間距作爲 2 0 0 μ m，而作成1 〇 〇行1 0 0列的二維排列’則在2 0 m m四 -16- (14) (14)1342175 方的平面空間內’成爲可形成具有1 0000點的連接點的連 接構造C。 利用如後述地分別變形上述的第一連接構件A，與第 一連接構件B而裝配本發明的電連接構造，則可製作發揮 多彩功能的電氣、電子裝置。以下，將其詳細地說明。 (1)連接器構造 將組裝有在第7圖所表示的本發明的電連接構造C的 連接器構造的一例子表示於第25圖。 在第25圖的連接器構造（1)中，將以形成於第二連接 構件B的一面6a的所定圖案所排列的導電性突起（公端子 部Bo) 7 ’插入被形成於第—連接構件a且由貫通孔與焊 墊部及小孔所構成的母端子部 A()而形成有電連接構造 C ° 例如導電性突起（公端子部B〇)7是直徑0.15mm，高 度0.15mm ’將間距間隔作爲〇.5mm，而被排列成6行1〇 列的矩陣狀。一方面，在第一連接構件A，有直徑 0.125mm的貫通孔，直徑 〇.25mm的焊墊部，而直徑 0.1mm的小孔形成於該焊墊部的中心，母端子部A〇是與 導電性突起的情形相同的矩陣排列所形成。這時候，以公 端子部B〇與母端子部A〇所形成的60腳端的連接構造C 的形狀，是縱6.0mm，橫4.0mm，高度0.3mm，而佔有面 積是24mm2’全體體積是7.2mm3。 又，在實際的連接作業中，儘管該連接器構造（1)是 窄間距多腳端，也容易地可進行母連接部Α〇與公連接部 -17- (16)1342175 由第27圖可知，在最初反覆數〗〇次的插拔操作中 雖稍降低連接部的保持力’惟不久會安定’反覆其後的 拔操作也幾乎不會變化’可說成爲高信賴性的連接構造 又，在連接部的保持力的初期階段的降低現象，是 能用以溶合母端子部與公端子部的安定化過程° (c)連接部的耐熱試驗 將連接器構造（1)保持在溫度120°C的環境下之後取 來測定連接部的接觸電阻。將其結果，作爲與保持時間 關係圖表示於第28圖。 由第28圖可知，即使在溫度】20°C的環境下保持1 小時，連接部的接觸電阻是幾乎不會變化，而判明了此 接器構造（1 )是在熱性上安定的情形。 由以上試驗可知，本發明的連接構造C是接觸電 小，即使反覆插拔操作也不會增加接觸電阻，又，在熱 上也安定，而具備高信賴性。 第29圖是表示其他的連接器構造（2)。 該連接器構造2的情形，除了被形成於表面6a的 電性突起7之外，在與表面6a相反側的表面6b也使用 成有導電性突起7的第二連接構件B、將此些兩面的各 導電性突起7插入在兩枚的第一連接構件a的母端子 A〇，形成有本發明的電連接構造c。 在此連接器構造（2)中，第二連接構件B功能作爲 型的插入物， 第30圖是又表示其他的連接器構造（3)。 插 〇 可 出 的 00 連 阻 性

導 形 個 部 公 (S -19- (17) (17)1342175 在此連接器構造（3)中，將兩枚第二連接構件b的導 電性突起7從第一連接器構造A的上面與下面分別插入 在一枚第一連接構件A的母端子部A()而形成有本發明的 電連接構造C « 第31圖是表示其他的連接器構造（4)。 此連接器構造（4)，是第30圖的連接器構造（3)的變形 例’惟在此’第一電連接構造A功能作爲母型的插入 物。 此連接器構造（5 )是使用將第一連接構件a予以變形 的兩枚撓性基板所裝配。亦即，在第一連接構件A中， 於焊墊部所位置的表面la形成有導電性突起7，將各個 導電性突起7插入在另一方的第一連接構件a的母端子 部A〇而形成有本發明的電連接構造c。 此情形，若縱橫交互地鋸齒狀排列各個導電性突起7 與母端子部A〇，則可提高所裝配的連接構造C的連接信 賴性較佳。 在以上的連接器構造中，若矩陣狀地排列構成第一連 接構件A的母端子部的貫通孔（與焊墊部），又對應於上述 的矩陣也排列對方材料的第二連接構件B的導電性突起， 則可將所形成的連接構造C所佔有的平面空間大幅度地減 小’而在省空間上較佳。 又，擬解除上述的連接器構造時，則例如以手動剝下 撓性基板的第一連接構件A就可以。 (2)薄膜電纜構造 -20 - (18) (18)1342175 將組裝有本發明的電連接構造C的薄膜電纜的一例子 表示於第3 3圖。 此薄膜電纜構造的情形，以所定的排列圖案形成有母 端子部A。，同時在表面1 a以相同排列圖案形成有導電性 突起7的複數（在第33圖中爲3枚）的第一連接構件A(較 長的撓性基板）的各母端子部A〇插入其他的第一連接構件 A的導電性突起（公端子部B〇)而利用形成本發明的電連接 構造C，俾將各撓性基板朝長度方向連結而作成電纜。 在此電纜的各連接部是低高度，作爲電纜全體爲極薄 而具有可撓性。又，任一連接構件斷線的情形，則立即以 手動來解除連接基板C，在此連接新的連接構件A而可復 原電纜。 (3)其他的裝配構造體 將具有本發明的電連接構造C的電子零件安裝於所定 圖案配線於表面的電路基板的構造體的一例子表示於第 3 4圖。 第3 4圖的構造體的情形，作爲第二連接構件B，使 用著在與形成有導電性突起7的表面6a相反側的表面 6b，例如形成有焊接凸塊電極8。 如此，將此第二連接構件B的導電性突起7插入在第 一連接構件A的撓性基板的母端子部A〇而形成有本發明 的電連接構造C。又，第二連接構件B的焊接凸塊電極 8，例如藉由迴焊處理接合於電路基板9的凸軌部9a，俾 表面安裝有包含電連接構造C的零件。 -21 - (19) 1342175 此構造體的情形，可實現低高度的連接構造C，而且 若例如矩陣狀地二維化母端子部A 〇與導電性突起7的排 列，就可實現連接部的大幅度的省空間化。因此，對於電 路基板9的表面安裝作業上產生多餘，又與習知相比較可 成爲較多的零件安裝。又，第一連接構件A是裝卸自如 之故，因而作爲其第一連接構件A，利用各個使用發揮各 種功能的薄膜電路基板，因應於此構造體所需而可發揮各 種功能。 » 第35圖是表示代替以第34圖所表示的第二連接構件 B而使用撓性基板的第一連接構件A所裝配的構造體的一 '例子。 在此構造體中，在與焊墊部相反側的表面lb使用著 例如焊接凸塊電極8所形成的第一連接構件A。又，將導 電性突起7形成於一面的撓性基板作爲第二連接構件B， 並將其導電性突起7插入在第一連接構件a的母端子部 φ A〇而形成有本發明的電連接構造C，其全體是經由焊接凸 塊電極8表面安裝於電路基板9的凸軌部9a。 第36圖是表示經由本發明的電連接構造c表面安裝 有I C晶片的構造體的一例子》 在此構造體中’作爲第二連接構件B使用著1C晶片 1 〇。又’作爲第一連接構件A，與第3 5圖的情形同樣 地’在與焊墊部相反側的表面1 b使用著例如焊接凸塊電 極8所形成的第一連接構件a的撓性基板。 在1C晶片1 0的一面的例如凸軌部，形成有已說明的 -22 - (20) (20)1342175 第二連接構件B的導電性突起7，將此導電性突起7插入 於第一連接構件A的母端子部ag，而形成有本發明的電 連接構造C。又，全體是經由焊接凸塊電極8被表面安裝 於電路基板9的凸軌部9a。 該構造的情形，1C晶片1 0是處於裝卸自如的狀態之 故，因而例如1C晶片1 0故障時，則拆下其1C晶片，而 以安裝有導電性突起的新I C晶片可進行代替。 第37圖是表示組裝有本發明的電連接構造c的多層 電路基板構造體（在圖中爲3層電路基板）的一例子。 此構造體是使用3枚第一連接構件（撓性基板）A所裝 配。在各個連接構件A配線有所定電路圖案lc’而其本 體成爲撓性的電路基板。又，圖示的二枚連接構件 A(上 層的二枚）的情形，是與各個電路圖案lc電性地連接而形 成有導電性突起7。但是，在圖示的構造體中，導電性突 起未形成於最下層的連接構件A。 如此該構造體是將各連接構件A的導電性突起7插 入在位於下層的連接構件A的母端子部A〇以形成本發明 的電連接構造C’藉由此依次積層各連接構件A而被裝 配。 該構造體是以薄的各第一連接構件A作爲單位基 板，而將其予以機械式地積層所製作的多層電路基板。在 圖中表示3層構造，惟使用同樣構造的第一連接構件A 依次積層此些’藉此可裝配更多層數的多層電路基板。 又，各單位基板（第一連接構件）是成爲裝卸自如的狀 -23- (21) (21)1342175 態之故，因而即使在某一單位基板發生故障時，也可將其 簡單地代替成新的單位基板。 第38圖是表示組裝有本發明的電連接構造C的堆疊 封裝構造體的一例子。 此構造體是使用如下的撓性基板所裝配。亦即，如第 39圖所示地，作爲絕緣薄膜1，使用著在其周緣部Id形 成有包含焊墊部的母端子部A。及/或導電性突起7，而在 絕緣薄膜1的中央部le形成有半導體元件的安裝領域的 撓性基板。又，如以第3 9圖的虛線所示地，所定的半導 體元件11表面安裝於此中央部le。 以第38圖所表示的構造體，是將表面安裝有半導體 元件11的第39圖的撓性基板（第一連接構件）A的導電性 突起7插入在位於下層的撓性基板A的母端子部A〇而依 次形成本發明的電連接構造C，積層各撓性基板A所裝 配。 此構造體是各基板其本體較薄，又各連接部作成低高 度化之故，因而作爲全體也成爲極薄，又利用矩陣狀地二 維化連接部的母端子部A〇與公端子部（導電性突起）7的排 列，也可實現省空間化。 如此，即使各層的半導體元件1 1有故障時，也可僅 拆下安裝有其的撓性基板A，而可更換成新穎的基板。 第40圖是表示本發明的電連接構造C的第二連接構 件B的一例子。 此連接構件B是作爲基材使用著撓性基板，而在其一 -24- (22) (22)1342175 面6a矩陣狀地排列有導電性突起7。又，在一面6a的4 角落’配設有柱狀導件12a，12a與具穴的柱狀導件 12b， 12b ° 在此連接構件的對方材料的第一連接構件（未圖示）， 與上述矩陣狀的導電性突起所對應的位置形成有已說明的 母端子部，同時在對應於上述的柱狀導件與具穴的柱狀導 件的表面位置，形成有接受此些導件的母型導件》 又’在裝配連接構造之際，將連接構件B的上述的柱 狀導件12a’ 12a與具穴的柱狀導件丨2b，12b嵌合於對方 材料的第一連接構件的母型導件之後，推壓全體而將連接 構件7插入於第一連接構件的母端子部作成成爲目的的連 接構造。 如此地，藉由設置此連接構件B的柱狀導件或具穴的 柱狀導件’可順利地進行導電性突起與母端子部的對應， 尤其是’是在以自動化進行連接構造的裝配之際，將此種 柱狀導件或具穴的柱狀導件設於連接構件B較佳。 第41圖是表示第二連接構件的其他例子。 此連接構件是代替以第4 0圖所表示的連接構件的柱 狀導件或具穴的柱狀導件’具備圍繞矩陣狀地排列的導電 性突起所配設的導壁13。又，在對方材料的第一連接構 件，形成有接受此導壁13的凹溝。 此導壁1 3在裝配連接構造時’功能作爲順利地進行 各連接構件的對應的手段。 第42圖是表示將作成尖細的推拔形狀的導電性突起 -25 - (23) 1342175 7形成於一面的薄膜電路基板作爲第二連接構件B，並將 此導電性突起7插入在壁面也具有如施以鍍銅的通孔14a 與焊墊部2的電路基板1 4(例如剛性印刷電路配線板或陶 瓷基板）的該通孔14a的構造體的一例子。 在此構造體中，導電性突起7以與焊墊部2接觸的狀 態下配置於通孔14a中，藉此形成有本發明的電連接構造 C。又，薄膜電路基板是裝卸自如的狀態。 | 將此種薄膜電路基板使用作爲第二連接構件B，又作 爲選擇對方材料形成有通孔的各種電路基板，藉此，在本 發明，可裝配各式各樣的電連接構造。 產業上的利用可能性 本發明的電連接構造，是將形成於對方材料的表面的 公端子部的導電性突起機械式地插入在富於彈性的母端子 部所形成。形成有母端子部的第一連接構件是以薄又具有 φ 可撓性的絕緣薄膜作爲基材，又，構成母端子部的一部分 的焊墊部是以富於彈性的材料所形成之故，因而可將導電 性突起所插入而所形成的連接部比習知作成更低高度化， 或是分別矩陣狀地二維配置母端子部與公端子部，藉此， 可大幅度地減小多腳端構造的連接部的平面空間而有助於 省空間。又，此第一連接構件是在裝卸自如之狀態。 因此，藉由利用此電連接構造，可裝配薄膜電纜構造 體，極薄的連接器構造體，可更換各零件的多層電路基板 構造體，堆疊封裝構造體等各種構造體。 -26- (24) (24)1342175 【圖式簡單說明】 第1圖是表示使用於本發明的電連接構造的裝配的第 一連接構件的一例子A的局部切除立體圖。 第2圖是表示沿著第丨圖的π— π線的斷面圖。 第3圖是表示使用於本發明的電連接構造的裝配的第 二連接構件的一例子Β的局部切除立體圖。 第4圖是表示第二連接構件β的其他例子的斷面圖。 第5圖是表示第二連接構件β的另一例子的斷面圖。 第6圖是表示第二連接構件8的又一例子的斷面圖。 第7圖是表示本發明的電連接構造的一例子的斷面 圖。 第8圖是表示第一連接構件的一例子Al的斷面圖。 第9圖是表示第一連接構件的一例子a2的斷面圖。 第圖是表示第一連接構件的一例子A3的斷面圖。 第11圖是表示第一連接構件的一例子a4的斷面圖。 第12圖是表示第一連接構件的—例子a5的斷面圖。 第13圖是表示焊墊部的一例子的俯視圖。 第14圖是表示焊墊部的其他例子的俯視圖。 第15圖是表示焊墊部的又一例子的俯視圖。 第16圖是表示焊墊部的一例子的俯視圖。 第17圖是表示焊墊部的其他例子的俯視圖。 第18圖是表示焊墊部的另一例子的俯視圖。 第19圖是表示焊墊部的又一例子的俯視圖。 f 亡 'i -27 - (25) (25)1342175 第20圖是表示第二連接構件的一例子B,的斷面圖。 第21圖是表示第二連接構件的一例子B2的斷面圖。 第22圖是表示第二連接構件的一例子B3的斷面圖。 第23圖是表示第二連接構件的一例子B4的斷面圖。 第24圖是表示第二連接構件的一例子B5的斷面圖。 第25圖是表示組裝有本發明的電連接構造C的連接 器構造（1 )的斷面圖。 第26圖是表示連接構造的接觸電阻與插拔次數之關 係的斷面圖。 第27圖是表示連接構造的保持力與插拔次數之關係 的斷面圖。 第28圖是表示在溫度120 °C的環境下保持連接構造 時，連接構造的接觸電阻的經時變化的圖表。 第29圖是表示組裝有本發明的電連接構造C的連接 器構造（2)的斷面圖。 第30圖是表示組裝有本發明的電連接構造C的連接 器構造（3)的斷面圖。 第31圖是表示組裝有本發明的電連接構造C的連接 器構造（4)的斷面圖。 第32圖是表示組裝有本發明的電連接構造C的連接 器構造（5)的斷面圖。 第33圖是表示組裝有本發明的電連接構造的薄膜電 纜構造的一例子的斷面圖。 第34圖是表示組裝有本發明的構造體的薄膜電纜構 -28- (26) 1342175 造的一例子的斷面圖。 第35圖是表示組裝有本發明的電連接構造的薄膜電 纜構造的其他例子的斷面圖》 第36圖是表示組裝有本發明的電連接構造的薄膜電 纜構造的又一例子的斷面圖。 第37圖是表示組裝有本發明的電連接構造的撓性多 層電路基板構造體的一例子的斷面圖。 第38圖是表示組裝有本發明的電連接構造的堆疊封 裝構造體的一例子的斷面圖。 第39圖是表示使用於裝配第38圖的堆疊封裝構造的 薄膜電路基板的一例子的斷面圖。 第40圖是表示第-連接構件的一例子的立體圖。 第41圖是表示第二連接構件的其他例子的立體圖。 第42圖是表示使用本發明的電連接構造的構造體的 斷面圖。 【主要元件符號說明】 1 :絕緣薄膜 2 :焊墊部 3 :導電電路圖案 4 :貫通孔 5 :小孔 7 :導電性突起 8 :導體電路圖案 -29- (27) (27)1342175 9 :電路基板 1 0 : I C晶片 1 1 :半導體元件 12a :柱狀導件 12b :具穴的柱狀導件 1 3 :導壁 14 :電路基板 1 4 a :通孔 A :第一連接構件 A〇 :母端子部 B〇 :公端子部 B :第二連接構件 C :連接構造

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Claims (1)

1. (1) 十、申請專利範圍 I 一種電連接構造，屬於電連接構造，其特徵爲： 上述電連接構造是將具備：具可撓性的絕緣薄膜，及 形成於上述絕緣薄膜的至少一面的至少1個導電性的焊墊 部’及由上述焊垫部的緣部所拉出的導體電路圖案，及在 上述焊墊部的面內形成於上述絕緣薄膜的厚度方向的貫通 孔’及與上述貫通孔連通而形成於上述焊墊部的面內的小 孔的撓性基板作爲第一連接構件， 在上述第一連接構件的上述貫通孔， 經由上述焊墊部的上述小孔插入有與形成於內部或表 面的導體電路圖案電性地連接的導電性突起至少形成一面 的第二連接構件的上述導電性突起， 上述焊墊部與形成有焊墊部的部位的上述絕緣薄膜朝 上述導電性突起的插入方向撓曲，藉由上述焊墊部與上述 絕緣薄膜的彈性，令上述焊墊部成爲壓接於上述導電性突 起的構造。 2. 如申請專利範圍第1項所述的電連接構造，其 中’上述焊墊部是以具備導電性與彈性的材料所形成。 3. 如申請專利範圍第2項所述的電連接構造，其 中’上述焊墊部的上述材料是銅、鎳、不銹鋼、燐青銅、 鎳鉻鐵耐熱合金、或導電性樹脂組成物。 4·如申請專利範圍第！項所述的電連接構造，其 中’上述小孔的大小是比上述導電性突起的斷面大小鸯 -31 - (2) (2)1342175 5. 如申請專利範圍第4項所述的電連接構造，其 中’上述小孔的平面視形狀是圓形、多角形或開縫形狀。 6. 如申請專利範圍第1項所述的電連接構造，其 中’上述焊墊部是矩陣狀地二維排列所形成，且上述導電 性突起’也對應於上述焊墊部的排列的矩陣狀地二維排列 所形成。 1 如申請專利範圍第1項所述的電連接構造，其 中’上述導電性突起的上昇角度是65〜160。。 8.如申請專利範圍第7項所述的電連接構造，其 中’上述導電性突起的斷面形狀，是上部者形成比下部者 還大。 9 ·如申請專利範圍第1項所述的電連接構造，其 中’上述第二連接構件是在具有上述第一連接構件的構造 的上述撓性基板的一面或兩面形成有導電性突起的撓性基 板。 10. 如申請專利範圍第1項所述的電連接構造，其 中’在上述第一連接構件的一面或兩面，也形成有導電性 突起。 11. 如申請專利範圍第1項所述的電連接構造，其 中’在上述第一連接構件的表面中，與形成有上述焊墊部 的表面相反側的表面，或上述第二連接構件的表面中，與 形成有上述導電性突起的表面相反側的表面，形成有凸塊 電極。 12. 如申請專利範圍第1項所述的電連接構造，其 -32- (3) (3)1342175 中’上述第一連接構件及上述第二連接構件都是上述第一 連接構件的撓性基板，在與形成有上述焊墊部的表面相反 側的表面形成有上述導電性突起，且上述焊墊部與上述導 電性突起都配置於上述撓性基板的周緣部，而在上述撓性 基板的中央部形成有半導體元件的實裝領域。

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