WO2007135879A1

WO2007135879A1 - 回路基板装置、配線基板間接続方法及び回路基板モジュール装置

Info

Publication number: WO2007135879A1
Application number: PCT/JP2007/059830
Authority: WO
Inventors: Junya Sato; Nobuhiro Mikami; Shinji Watanabe; Atsumasa Sawada; Nozomu Nishimura
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2007-05-14
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2008-11-22
Also published as: US8130511B2; CN101455131B; US20090161331A1; JP4998465B2; JPWO2007135879A1; CN101455131A

Abstract

　異方性導電部材の圧縮率を最適な範囲に制御し、積層数が増加しても異方性導電部材の反発弾性力のばらつきを抑制し、静的な外力等が印加されても配線基板の変形及び異方性導電部材の反発弾性力の変動を抑制でき、環境温度が変化しても異方性導電部材の線膨張を抑制するため電気的接続の安定性が高く、異方性導電部材の反発弾性力を低減し、薄型化できる回路基板装置、配線基板間接続方法及び回路基板モジュール装置を提供する。　配線基板１０１～１０４と、各配線基板間に配置された異方性導電部材１０５と、異方性導電部材１０５と別体であって、異方性導電部材１０５を囲むように異方性導電部材１０５と同一平面上に配置された機能性ブロック１０６と、配線基板１０１～１０４を挟むように配置された１対の保持ブロック１０７，１０８と、を有し、配線基板１０１～１０４は、１対の保持ブロック１０７，１０８に挟持された状態で圧縮保持されることによって異方性導電部材１０５により相互に電気的に接続される。

Description

明細書

回路基板装置、配線基板間接続方法及び回路基板モジュール装置技術分野

[0001] 本発明は、主として電気'通信分野において電子機器類に搭載されるフレキシブルプリント配線基板及びリジットプリント配線基板等の、プリント配線が施された複数個の配線基板を積層し、互いに接続保持した構造を有する回路基板装置に関する。さらに、これらの配線基板同士を互いに接続するための配線基板間接続方法及び回路基板モジュール装置に関する。

背景技術

[0002] 近時、例えば携帯電話装置、 PDA (Personal Digital Assistant)端末及びその他多くの電子機器は、プリント配線が施され多くの電子部品が実装されたプリント配線基板を限られたスペースの中に複数個搭載している。そして、電子機器の薄型化及び省スペース化に伴い、プリント配線基板の小型化を具現するために、これら複数個のプリント配線基板を積層し、互いに接続保持する方法として様々な技術が開示されている。

[0003] 図 1は特開平 8— 96870号公報に開示されたプリント基板の接続構造を示す模式的断面図である。この図に示される技術を詳述すると、基部 1301に埋設されて設けられた第 1の弾性部材 1303の上に、基部 1301に設けられた案内棒部材 1302によつて位置決めされながら第 1のプリント基板 1304、第 2のプリント基板 1305及び第 3 のプリント基板 1306が積層される。そして、これらの上から中間板部材 1307がネジによって基部 1301に対して固定される。更に、この中間板部材 1307の上力も案内棒部材 1302によって位置決めされながら第 4のプリント基板 1308、第 5のプリント基板 1309及び第 6のプリント基板 1310が積層される。この上力もこれらのプリント基板の導電パターンを有する部分に対応する部位に弾性部材 1311が配置され、この弹性部材 1311の上力も基板押さえ板 1312がネジによって中間板部材 1307に対して固定される。これにより、弾性部材 1303及び弾性部材 1311の反発弾性力で第 1のプリント基板 1304、第 2のプリント基板 1305及び第 3のプリント基板 1306が導電パターン同士の接触により接続され、同様に弾性部材 1303及び弾性部材 1311の反発弾性力で第 4のプリント基板 1308、第 5のプリント基板 1309及び第 6のプリント基板 1310が導電パターン同士の接触により接続されている。

[0004] また、図 2は特開平 8— 307030号公報に開示されたプリント基板の接続構造を示す模式的断面図である。この図に開示された技術を詳述すると、剛体である基板地板 1405に、表面に導体 1402が形成された片面フレキシブルプリント基板 (FPC : Fie xible Printed Circuit) 1401力実装され、この上に、裏面に導体 1404、表面に導体 1409が形成された両面 FPC1403が積層される。この上からこれらのプリント基板の導電パターンを有する部分に対応する部位に、弾性部材である異方性導電ゴム MO 6が配置される。更に、この上力も剛体であり裏面に導体 1410が形成された片面ハード基板（PWB: Printed Wired Board) 1407が積層される。この片面 PWB1407を基板地板 1405に対してネジ 1408の締め付けで押さえて、これらの配線基板一面に均一な圧力をかけることで、異方性導電ゴム 1406が充分に押し潰されて導電性を発現する。これにより、片面 FPC1401の表面に形成された導体 1402と両面 FPC140 3の裏面に形成された導体 1404とが導電され、かつ、両面 FPC1403の表面に形成された導体 1409と片面 PWB1407の裏面に形成された導体 1410とが導通される。

[0005] また、図 3は特開 2001— 244592号公報に開示されたフレキシブル回路基板の圧接方法を示す模式的分解斜視図である。この図に開示された技術を詳述すると、本体基部に取付部 1501が設けられており、取付部 1501の中央に凹部 1501aが形成されている。この凹部 1501aに圧接ゴム 1502が取り付けられる。この上に、フレキシブノレ回路基板 1503、 1504、及び 1505並び【こフレキシブノレ回路基板 1503【こ設 ίナられた舌片 1506力積層され、かつ、取付咅 1501に形成されたピン 1507a及び 150 7bを介して本体基部に位置決めされる。凸部が形成された圧接金具 1508を凸部が圧接ゴム 1502に対畤するようにねじ部材 1509によって取り付けることにより、弾性変形した圧接ゴム 1502の弾性力と圧接金具 1508の凸部との押圧とにより、積層されたフレキシブル回路基板 1503、 1504及び 1505並びに舌片 1506に形成された接点パターンがそれぞれ接触により導通状態となる。

[0006] また、図 4は特開 2002— 8749号公報に開示された電気コネクタを用いた接続構造を示す模式的断面図である。この図に開示された接続構造を詳述すると、位置決めピン 1603が立設された金属製のバックアッププレート 1601の上に、バックアッププレート 1601よりも大きい外形を有し、表面の中央部に複数個の電極 1605がマトリッタスに配列された実装回路基板 1604が位置決めされて水平に搭載される。この上に嵌合プレート 1608が積層されている。この嵌合プレート 1608の中央に形成された矩形の開口部 1609には、電気コネクタ 1612が形成され嵌合プレート 1608の厚さよりも 0. 05乃至 0. 1mm厚い絶縁性の弾性シート 1613が収容されている。

[0007] 電気コネクタ 1612は、弾性シート 1613の表面に弾性変形可能な複数個の弾性接続子 1614を並べて、半導体パッケージ 1630の搭載方向に突出させたものである。各弾性接続子 1614に複数本の金属リボン 1615が内蔵されてその両端部が突出するか又は露出している。この上から位置決めプレート 1617が積層され、この上から開口部 1622を有する位置決めホルダ 1621が積層される。そして、位置決めホルダ 16 21、位置決めプレート 1617、嵌合プレート 1608、実装回路基板 1604及びバックァッププレート 1601が複数本のボルトの螺締めで一体化される。その後、開口部 162 2に、裏面に複数個の電極 1631が形成された半導体パッケージ 1630が収容されて圧縮される。これにより電気コネクタ 1612の弾性シート 1613が圧縮変形し、相対向する実装回路基板 1604と半導体パッケージ 1630とが電気的に接続される。

[0008] また、図 5は特開 2003— 77559号公報に開示された異方導電性コネクタの応用製品を示す模式的断面図である。この図に開示された異方導電性コネクタの応用製品を詳述すると、回路基板 1755上に、異方導電性コネクタ 1702が、その弾性異方導電膜 1720の導電部 1722が回路基板 1755の電極 1756上に位置するよう配置される。この異方導電性コネクタ 1702上に電子部品 1750が、その電極 1751が異方導電性コネクタ 1702の弾性異方導電膜 1720における導電部 1722上に位置するよう配置されている。異方導電性コネクタ 1702は中央に開口が形成されたフレーム板 1710を有し、この開口内に、厚さ方向に導電性を有する弾性異方導電膜 1720がフレーム板 1710の開口縁部に支持された状態で配置されている。また、フレーム板 17 10の周縁部には複数個の位置決め用孔 1716が形成されている。

[0009] 弾性異方導電膜 1720は、電子部品 1750の電極 1751のパターンに対応するパターンに従って配置された厚さ方向に延びる複数個の導電部 1722と、各導電部 172 2の周囲に形成され各導電部 1722を相互に絶縁する絶縁部 1723よりなる機能部を有する。この機能部は、フレーム板 1710の開口に位置するよう配置されている。この機能部の周縁には、フレーム板 1710における開口縁部に固定支持された被支持部が機能部に連続して形成されて、る。

[0010] 上述のように回路基板 1755、異方導電性コネクタ 1702及び電子部品 1750が積層される。そして、この上から固定部材 1752の脚部が位置決め孔 1716及び回路基板 1755に形成された位置決め用穴 1757に貫通され、電子部品 1750及び異方導電性コネクタ 1702が、弾性異方導電膜 1720における導電部 1722が電子部品 175 0の電極 1751と回路基板 1755の電極 1756とによって狭圧された状態で回路基板 1755に固定される。これにより弾性異方導電膜 1720の導電部 1722が導電性を発揮し、電子部品 1750の電極 1751と回路基板 1755の電極 1756とが電気的に接続される。

[0011] し力しながら、上述の従来の技術には以下に示すような問題点がある。特開平 8— 96870号公報に開示された技術では、プリント基板同士の接続が導電パターン同士の接触により行われており、この接触圧は、回路基板装置の上下最外層に配置された弾性部材の弾性力のみで発生する。そのため、導電パターンの端子形状、特に厚さ及び面積等のばらつきにより接触面積が安定せず、電気抵抗値が不安定である。

[0012] また、外力等によりプリント配線基板が変形した場合、プリント配線基板の変形を弾性部材に伝達させない構造ではない。そのため、弾性部材もプリント配線基板の変形に伴い変形し、弾性力、即ち接触圧が変動し、電気抵抗値が不安定になる。

[0013] 更に、弾性部材が埋設された基部と基板押え板とを回路基板装置の上下最外層に配置する構造であることから、この構造を有する電子機器の薄型化及び省スペース化に伴うコンパクトィ匕を具現することは困難である。更に、複数個のプリント配線基板の接続構造が、中間板部材を挟んで複数個のコネクト層に電気的に分断されているため、これらの複数個のコネクト層間を電気的に接続するために別途接続構造が必要である。特にプリント配線基板の積層数を増力 tlさせる場合、この構造を有する電子機器の薄型化及び省スペース化に伴うコンパクトィ匕を具現することは困難である。 [0014] また、特開平 8— 307030号公報に開示された技術では、複数個のプリント配線基板同士の接続が、異方性導電ゴムの弾性力を利用した導電パターン同士の接触と、片面ハード基板の押圧力を利用した導電パターン同士の接触を組み合わせることにより行われている。そのため、接触接続部の導電パターンの端子形状、特に厚さ及び面積等のばらつきにより接触面積が安定せず、電気抵抗値が不安定である。特に、接触接続部を複数層設ける場合、このばらつきは重畳され、電気抵抗値が更に不安定になる。

[0015] また、外力等によりプリント配線基板が変形した場合、プリント配線基板の変形を異方性導電ゴムに伝達させない構造ではない。そのため、異方性導電ゴムもプリント配線基板の変形に伴い変形し、弾性力、即ち接触圧が変動し、電気抵抗値が不安定になり、断線する虡もある。

[0016] 更に、異方性導電ゴムの弾性力を利用してプリント配線基板同士の接続を行って V、る箇所にぉ、ては、プリント配線基板と異方性導電ゴムとの線膨張率差によりプリント配線基板の接続部と異方性導電ゴムとの間に大きなずれが生じ、電気抵抗値が不安定になり、信号短絡又は断線といった障害を発生させる虞もある。この問題は、特に携帯電話のような小型電子機器に要求される保管温度保証範囲である 40乃至 80°Cの環境温度の変化が生じた場合に起こりうる。

[0017] また、特開 2001— 244592号公報に開示された技術では、複数個のプリント配線基板同士の接続が圧接ゴムの弾性力を利用した導電パターン同士の接触により行われている。そのため、接触接続部の導電パターンの端子形状、特に厚さ及び面積等のばらつきにより接触面積が安定せず、電気抵抗値が不安定である。特に、接触接続部を複数層設ける場合、このばらつきは重畳され、電気抵抗値が更に不安定になる。

[0018] また、外力等によりプリント配線基板が変形した場合、プリント配線基板の変形を圧接ゴムに伝達させな、構造ではな、ため、圧接ゴムもプリント配線基板の変形に伴!ヽ変形し、弾性力、即ち接触圧が変動し、電気抵抗値が不安定になり、断線する虡もぁる。

[0019] また、積層するプリント配線基板の数を増力！]させた場合、導電パターン同士の接触により導通を確保するための大きな加圧力を発生させるために、圧接ゴム硬度を上昇させるか又は圧接ゴムを大きくして弾性力を増加させる必要がある。よって、この構造を有する電子機器の薄型化及び省スペース化に伴うコンパクト化を具現することは困難である。

[0020] また、特開 2002— 8749号公報に開示された技術では、実装回路基板と半導体パッケージとの接続が、弾性接続子の弾性力及びこの弾性接続子に埋め込まれた金属リボンを利用して行われている。これは、外力等により実装回路基板及び半導体パッケージが変形した場合、実装回路基板及び半導体パッケージの変形を弾性接続子に伝達させない構造ではない。そのため、弾性接続子も実装回路基板及び半導体パッケージの変形に伴い変形し、弾性力、即ち接触圧が変動し、電気抵抗値が不安定になり、断線する虡もある。

[0021] また、特開 2003— 77559号公報に開示された技術では、回路基板の電極と電子部品の電極との接続が、フレーム板の開口縁部に支持された弾性異方導電膜を狭圧することによって行われている。そのため、弾性異方導電膜を狭圧した際に、この弾性異方導電膜により反発力が発生するため、この反発力による変形を防ぐためには積層方向の厚さを大きくせざるを得ない。つまり、この構造を有する電子機器の薄型化及び省スペース化に伴うコンパクトィ匕を具現することは困難である。

発明の開示

[0022] 本発明の目的は、力かる問題点に鑑みてなされたものであって、各配線基板間を電気的に接続する異方性導電部材の圧縮率を最適な範囲に制御し、配線基板の積層数が増カロした場合でも異方性導電部材の反発弾性力のばらつきを抑制することにある。また、静的な外力等が印加された場合でも配線基板の変形及び異方性導電部材の反発弾性力の変動を抑制すること、環境温度が変化した場合であっても異方性導電部材の線膨張を抑制して配線基板間の電気的接続の安定性を維持すること、また、異方性導電部材の圧縮方向における反発弾性力を低減し、薄型化を実現することにある。

[0023] 本発明に係る回路基板装置は、複数個の配線基板と、各配線基板間に配置された異方性導電部材と、その異方性導電部材と別体であって、異方性導電部材の一方向の両側に又はこれを囲むように、異方性導電部材と同一平面上に配置された機能性ブロックと、複数個の配線基板を挟むように配置された 1対の保持ブロックと、を有し、その複数個の配線基板は、 1対の保持ブロックに挟持された状態で圧縮保持されることによって異方性導電部材により相互に電気的に接続されることを特徴とする。

[0024] 本発明に係る回路基板装置は、機能性ブロックが異方性導電部材の一方向の両側に又はこれを囲むように配置されていることによって、機能性ブロックが異方性導電部材の圧縮率を最適範囲に制御し、配線基板の積層数が増カ卩した場合でも、複数個の異方性導電部材の圧縮率が一定である。そのため反発弾性力のばらつきが抑制され、配線基板間の電気的接続の安定性が高い回路基板装置を得ることができる。また、静的な外力等が印加された場合においても、配線基板間に配置された機能性ブロックが各配線基板の変形を抑制し、これにより異方性導電部材の反発弾性力の変動を抑制するため、配線基板間の電気的接続の安定性が高い。また、環境温度が変化した場合にぉ、ても、機能性ブロックの配置方向にぉ、て機能性ブロックが異方性導電部材の線膨張を抑制するため、配線基板と異方性導電部材との間に大きなずれが生じず、配線基板間の電気的接続安定性が高い回路基板装置を得ることができる。また、機能性ブロックが異方性導電部材の一方向の両側に又はこれを囲むように配置されて、ることによって、 1対の保持ブロックを圧縮保持することによつて異方性導電部材が圧縮されたときに、圧縮方向における異方性導電部材による反発弾性力が過大になることを防ぐことができる。その結果、保持ブロックの厚さを大きくする必要がなぐ薄型の回路基板装置を実現することができる。

[0025] 上記の機能性ブロックの形状は、異方性導電部材が嵌入される開口部を備えた額縁状とすることができる。但し、額縁状とは、厳密な四辺形の枠形状である必要はなく、異方性導電部材を取り囲む形状を有していればよい。即ち、開口部に異方性導電部材が嵌入されることで、異方性導電部材が圧縮されたときに、配線基板との接触面の面積が開口部の内部において広がることで、異方性導電部材によって圧縮方向に力かる反発弾性力が過大になることを防ぐことができる。また、環境温度が変化した場合においても、機能性ブロックが異方性導電部材の線膨張を抑制するため、配線基板と異方性導電部材との間に大きなずれが生じず、安定した配線基板間の電気的接続を得ることができる。

[0026] また、上記の機能性ブロックの形状は、異方性導電部材の 3辺を取り囲む U字状とすることもできる。但し、 U字状とは、厳密な「U」の字の形状である必要はなぐ異方性導電部材の 3辺を取り囲む形状を有する力、又は異方性導電部材の対向する 2辺を規制できる形状を有していればよい。これにより、異方性導電部材が圧縮されたときに、配線基板との接触面の面積が異方性導電部材に規制されていない 1辺または 2辺において広がることで、異方性導電部材によって圧縮方向にかかる反発弾性力が過大になることを防ぐことができる。また、環境温度が変化した場合においても、機能性ブロックが異方性導電部材の線膨張を抑制するため、配線基板と異方性導電部材との間に大きなずれが生じず、安定した配線基板間の電気的接続を得ることができる。

[0027] また、上記の機能性ブロックとして、異方性導電部材の対向する 2辺の位置を規制する 2個のブロックを用いることもできる。これにより、異方性導電部材が圧縮されたときに、配線基板との接触面の面積が異方性導電部材に規制されていない 2辺において広がることで、異方性導電部材によって圧縮方向にかかる反発弾性力が過大になることを防ぐことができる。また、環境温度が変化した場合においても、機能性ブロックが異方性導電部材の線膨張を抑制するため、配線基板と異方性導電部材との間に大きなずれが生じず、安定した配線基板間の電気的接続を得ることができる。

[0028] 上記の複数個の配線基板としては、多層フレキシブルプリント配線基板、多層リジットプリント配線基板、両面フレキシブルプリント配線基板、両面リジットプリント配線基板、片面フレキシブルプリント配線基板及び片面リジットプリント配線基板カゝらなる群カゝら選択された配線基板を使用することができる。

[0029] 上記の異方性導電部材としては、その導電材料が金線、銅線、真ちゆう線、リン青銅線、ニッケル線及びステンレス線力なる群力選択された金属細線又は金属粒子、金メッキ粒子、銀メツキ粒子及び銅メツキ粒子カゝらなる群カゝら選択された導電性粒子カゝらなり、絶縁部が絶縁性エラスチック榭脂材料カゝらなるものを使用することができる。

[0030] 本発明に係る回路基板装置は、異なる厚さを有する異方性導電部材を任意に選択し、搭載することができる。これにより、各配線基板上の実装部品の高さに応じて任意に配線基板間距離を選択することが可能になり、各配線基板上に搭載できる実装部品の選択の幅が広がる。また、配線基板上の実装部品同士の接触等による不具合を発生させる虞が減少する。

[0031] また、機能性ブロックと 1対の保持ブロックとの合成固有周期を、抑制する瞬間的な信号断線時間以下にすることが好ましい。これにより、回路基板装置に落下衝撃力等のインパルス的な外力が印加され、配線基板の変形が発生した場合にお!、ても、異方性導電部材の反発弾性力の信号断線時間内での変動が発生しないため、瞬間的な信号断線が発生する虞が減少する。

[0032] 上記の複数個の配線基板は、前記 1対の保持ブロックに挟持された状態で、ネジ止めによって圧縮保持されてもよ!ヽ。

[0033] 上記の複数個の配線基板は、前記 1対の保持ブロックに挟持された状態で、爪係止によって圧縮保持されてもよい。

[0034] 上記の保持ブロックは、前記異方性導電部材の圧縮方向に向力つて凸状に湾曲している形状とすることができる。これにより、 1対の保持ブロックを圧縮保持することによって異方性導電部材が圧縮されたときに、この 1対の保持ブロックが、異方性導電部材の圧縮方向に向かって凹となる変形をもたらす圧力を受けたとしても、各配線基板と異方性導電部材との接続面内において異方性導電部材の反発弾性力の変動が発生する虞が減少する。

[0035] また、上記の機能性ブロックは、前記異方性導電部材側が薄くなるように厚さが変化している形状とすることができる。この場合、 1対の保持ブロックを圧縮保持することによって異方性導電部材が圧縮されたときに、異方性導電部材による反発弾性力が機能性ブロックの厚さが減少した端部にかかる。これにより、異方性導電部材の圧縮方向に向力つて凸となるモーメントが作用し、保持ブロックの変形を抑制することができる。その上、各配線基板と異方性導電部材との接続面内において異方性導電部材の反発弾性力の変動が発生する虞が減少する。

[0036] 本発明に係る配線基板間接続方法は、第 1の保持ブロックの上に第 1の配線基板を配置し、第 1の配線基板上に異方性導電部材及び機能性ブロックを配置し、異方性導電部材及び機能性ブロックの上に第 2の配線基板を配置し、同様に任意の個数の配線基板を異方性導電部材及び機能性ブロックを介して配置し、最上層の配線基板上に第 2の保持ブロックを配置し、第 1の保持ブロックと第 2の保持ブロックとによつて複数個の配線基板、異方性導電部材及び機能性ブロックを挟持し、これらを圧縮保持することで、複数個の配線基板を電気的に接続することを特徴とする。

[0037] 本発明に係る回路基板モジュール装置は、複数個の実装部品が表面に実装された複数個の個別機能モジュール基板と、各個別機能モジュール基板間に配置された異方性導電部材と、その異方性導電部材と別体であって、異方性導電部材のー方向の両側に又はこれを囲むように、異方性導電部材と同一平面上に配置された機能性ブロックと、複数個の個別機能モジュール基板を挟むように配置された 1対の保持ブロックと、を有する。そして、複数個の個別機能モジュール基板が、前記 1対の保持ブロックに挟持された状態で圧縮保持されることによって異方性導電部材により相互に電気的に接続されることを特徴とする。

[0038] 以上説明したように本発明によれば、機能性ブロックが異方性導電部材の一方向の両側に又はこれを囲むように配置されていることによって、機能性ブロックが異方性導電部材の圧縮率を最適範囲に制御し、配線基板の積層数が増加した場合でも、複数個の異方性導電部材の反発弾性力のばらつきが抑制される。そのため、配線基板間の電気的接続の安定性が高い回路基板装置を得ることができる。また、静的な外力等が印加された場合にぉ、ても、機能性ブロックが配線基板の変形を抑制し、異方性導電部材の反発弾性力の変動を抑制するため、配線基板間の電気的接続の安定性が高い。また、環境温度が変化した場合においても、機能性ブロックの配置方向において機能性ブロックが異方性導電部材の線膨張を抑制するため、配線基板と異方性導電部材との間に大きなずれが生じず、配線基板間の電気的接続安定性が高い回路基板装置を得ることができる。

[0039] 更に、機能性ブロックと 1対の保持ブロックとの合成固有周期を、抑制する瞬間的な信号断線時間以下にすれば、回路基板装置に落下衝撃力等のインパルス的な外力が印加されて配線基板の変形が発生した場合にお！ヽても、異方性導電部材の反発弾性力の信号断線時間内での変動が発生しないため、瞬間的な信号断線が発生する虞が減少する。

[0040] また、機能性ブロックが異方性導電部材の一方向の両側に又はこれを囲むように配置されていることによって、 1対の保持ブロックを圧縮保持することによって異方性導電部材が圧縮されたときに、異方性導電部材による反発弾性力が過大になることを防ぐことができる。その結果、保持ブロックの厚さを大きくする必要がなぐ薄型の回路基板装置を実現することができる。

[0041] また、各配線基板間の信号接続を、機能性ブロックと、同一平面上に機能性ブロックに一方向の両側を挟まれるように又は囲まれるように配置された異方性導電部材を圧縮することによって行うため、更なる薄型化及び省スペース化を実現し得る回路基板装置、配線基板間接続方法及び回路基板モジュール装置を得ることができる。図面の簡単な説明

[0042] [図 1]特開平 8— 96870号公報に開示されたプリント基板の接続構造を示す模式的断面図である。

[図 2]特開平 8— 307030号公報に開示されたプリント基板の接続構造を示す模式的断面図である。

[図 3]特開 2001— 244592号公報に開示されたフレキシブル回路基板の圧接方法を示す模式的分解斜視図である。

[図 4]特開 2002— 8749号公報に開示された電気コネクタを用いた接続構造を示す模式的断面図である。

[図 5]特開 2003— 77559号公報に開示された異方導電性コネクタの応用製品を示す模式的断面図である。

[図 6a]本発明の第 1実施形態に係る回路基板装置を示す模式的斜視図である。

[図 6b]図 6aにおける A— A線断面図である。

[図 7]本発明の第 1実施形態に係る回路基板装置の構成及び配線基板間接続方法を示す分解斜視図である。

[図 8]異方性導電部材 105を示す模式的斜視図である。

[図 9]機能性ブロック 106を示す模式的斜視図である。

[図 10]保持ブロック 107を示す模式的斜視図である。圆 11a]本発明の第 2実施形態に係る回路基板装置を示す模式的斜視図である。

[図 lib]図 11aにおける A— A線断面図である。

[図 12]本発明の第 2実施形態に係る回路基板装置の構成及び配線基板間接続方法を示す分解斜視図である。

圆 13]本発明の第 2実施形態に係る回路基板装置の異方性導電部材 105の圧縮率と直流電気抵抗値の関係を示すグラフである。

圆 14]本発明の第 3実施形態に係る回路基板装置を示す模式的斜視図である。

[図 15]本発明の第 3実施形態に係る回路基板装置の構成及び配線基板間接続方法を示す分解斜視図である。

圆 16]本発明の第 3実施形態に係る回路基板装置の機能性ブロック 306を示す模式的斜視図である。

圆 17]本発明の第 4実施形態に係る回路基板装置を示す模式的斜視図である。

[図 18]本発明の第 4実施形態に係る回路基板装置の構成及び配線基板間接続方法を示す分解斜視図である。

圆 19]本発明の第 4実施形態に係る回路基板装置の機能性ブロック 406を示す模式的斜視図である。

圆 20a]本発明の第 5実施形態に係る回路基板装置を示す模式的斜視図である。

[図 20b]図 20aにおける A— A線断面図である。

圆 21]本発明の第 5実施形態に係る回路基板装置の機能性ブロック 801を示す模式的斜視図である。

圆 22]本発明の第 5実施形態に係る回路基板装置の機能性ブロック 802を示す模式的斜視図である。

圆 23]本発明の第 5実施形態に係る回路基板装置の機能性ブロック 803を示す模式的斜視図である。

圆 24a]本発明の第 6実施形態に係る回路基板装置を示す模式的斜視図である。

[図 24b]図 24aにおける A— A線断面図である。

[図 25]本発明の第 6実施形態に係る回路基板装置の構成及び配線基板間接続方法を示す分解斜視図である。 [図 26]本発明の第 7実施形態に係る回路基板装置を示す模式的斜視図である。

[図 27]本発明の第 7実施形態に係る回路基板装置の構成及び配線基板間接続方法を示す分解断面図である。

[図 28]本発明の第 8実施形態に係る回路基板装置を示す模式的斜視図である。

[図 29]本発明の第 8実施形態に係る回路基板装置の構成及び配線基板間接続方法を示す分解断面図である。

[図 30]本発明の第 9実施形態に係る回路基板装置を示す模式的斜視図である。

[図 31]本発明の第 9実施形態に係る回路基板装置の構成及び配線基板間接続方法を示す分解断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0043] 次に、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第 1実施形態について説明する。図 6aは本実施形態に係る回路基板装置を示す模式的斜視図、図 6bは図 6aにおける A— A線断面図、図 7は本実施形態に係る回路基板装置の構成及び配線基板間接続方法を示す分解斜視図、図 8は異方性導電部材 105を示す模式的斜視図、図 9は機能性ブロック 106を示す模式的斜視図、図 10は保持ブロック 107を示す模式的斜視図である。

[0044] 図 6a, 6bに示すように、本実施形態に係る回路基板装置は保持ブロック 108と保持ブロック 107との間に、表面に電極端子 112が設けられた第 4の配線基板 104と、裏面に電極端子 109b、表面に電極端子 109aが設けられた第 1の配線基板 101と、裏面に電極端子 110b、表面に電極端子 110aが設けられた第 2の配線基板 102と、裏面に電極端子 111が設けられた第 3の配線基板 103とが、各配線基板同士の間に異方性導電部材 105が嵌め込まれた機能性ブロック 106を介して積層されている。そして、これらが、挟持治具 (図示せず)等により各配線基板の間に配置された異方性導電部材 105を機能性ブロック 106の厚さまで圧縮する圧力が付加され、保持されている。これにより、本実施形態に係る回路基板装置が構成されている。

[0045] 保持ブロック 108は金属材料を基材としている。そして、保持ブロック 108には、図 7 に示すように位置決め用貫通穴 119a及び 119bが設けられている。第 4の配線基板 104には位置決め貫通穴 116a及び 116bが設けられており、第 4の配線基板 104の表面には信号接続用の電極端子 112が設けられている。第 4の配線基板 104の上に第 1の配線基板 101が、異方性導電部材 105が嵌め込まれた機能性ブロック 106 を介して積層されており、電極端子 112は、この第 1の配線基板 101の裏面に設けられた信号接続用の電極端子 109bと 1対 1で対応している。

[0046] 第 4の配線基板 104と第 1の配線基板 101との間に配置される異方性導電部材 10 5は絶縁性エラスチック榭脂材料を基材としている。その上、異方性導電部材 105には、第 4の配線基板 104の表面に設けられた電極端子 112及び第 1の配線基板 101 の裏面に設けられた電極端子 109bの夫々に対応する位置に、各配線基板の表裏面に対し、垂直方向に金属細線が埋め込まれている。

[0047] また、機能性ブロック 106は金属材料を基材としてヽる。そして、機能性ブロック 10 6には、位置決め用貫通穴 117a及び 117bが設けられ、また、異方性導電部材 105 が嵌入される額縁状の形状の開口部として貫通窓 120が形成されている。この貫通窓 120は、異方性導電部材 105が圧縮されたときに各配線基板との接触面における広がり量と若干のマージンとを考慮して、異方性導電部材 105の外形よりも大きく形成されている。そして、この貫通窓 120に異方性導電部材 105が嵌め込まれる。また、異方性導電部材 105の厚さは機能性ブロック 106の厚さよりも大きく形成されているため、異方性導電部材 105が圧縮されていないときは、機能性ブロック 106に形成された貫通窓 120に嵌め込まれた異方性導電部材 105の表面及び裏面の少なくとも一方が機能性ブロック 106の表面又は裏面よりも外側に位置している。

[0048] 第 1の配線基板 101には位置決め用貫通穴 113a及び 113bが設けられている。第 1の配線基板 101の裏面に第 4の配線基板 104の電極端子 112と 1対 1で対応した信号接続用の電極端子 109bが、表面には信号接続用の電極端子 109aが設けられている。第 1の配線基板 101の上に第 2の配線基板 102が、異方性導電部材 105が嵌め込まれた機能性ブロック 106を介して積層されており、電極端子 109aは、この第 2の配線基板 102の裏面に設けられた信号接続用の電極端子 110bと 1対 1で対応している。

[0049] 第 1の配線基板 101と第 2の配線基板 102との間に配置される異方性導電部材 10 5は絶縁性エラスチック榭脂材料を基材としている。その上、異方性導電部材 105には、第 1の配線基板 101の表面に設けられた電極端子 109a及び第 2の配線基板 10 2の裏面に設けられた電極端子 110bの夫々に対応する位置に、各配線基板の表裏面に対し、垂直方向に金属細線が埋め込まれている。

[0050] 第 2の配線基板 102には位置決め用貫通穴 114a及び 114bが設けられている。第 2の配線基板 102の裏面に第 1の配線基板 101の電極端子 109aと 1対 1で対応した信号接続用の電極端子 110bが、表面には信号接続用の電極端子 110aが設けられている。第 2の配線基板 102の上に第 3の配線基板 103が、異方性導電部材 105が嵌め込まれた機能性ブロック 106を介して積層されており、電極端子 110aは、この第 3の配線基板 103の裏面に設けられた信号接続用の電極端子 111と 1対 1で対応している。

[0051] 第 2の配線基板 102と第 3の配線基板 103との間に配置される異方性導電部材 10 5は絶縁性エラスチック榭脂材料を基材としている。その上、異方性導電部材 105には、第 2の配線基板 102の表面に設けられた電極端子 110a及び第 3の配線基板 10 3の裏面に設けられた電極端子 111の夫々に対応する位置に、各配線基板の表裏面に対し、垂直方向に金属細線が埋め込まれている。

[0052] 第 3の配線基板 103には位置決め用貫通穴 115a及び 115bが設けられている。第 3の配線基板 103の裏面には第 2の配線基板 102の電極端子 110aと 1対 1で対応した信号接続用の電極端子 111が設けられている。また、保持ブロック 107は保持プロック 108と同様の形状を有し、保持ブロック 108と同様に金属材料を基材とし、位置決め用貫通穴 118a及び 118bを有している。

[0053] 次に、本実施形態に係る回路基板装置の配線基板間接続方法について説明する。図 7に示すように、位置決め治具 122に設けられた位置決めピン 121a及び 121b に、保持ブロック 108に設けられた位置決め用貫通穴 119a及び 119bを嵌合させる。そして、この上力位置決めピン 121a及び 121bに第 4の配線基板 104に設けられた位置決め貫通穴 116a及び 116bを嵌合させる。そして、更にこの上力も位置決めピン 121a及び 121bに機能性ブロック 106に設けられた位置決め用貫通穴 117a及び 117bを嵌合させる。

[0054] 機能性ブロック 106の貫通窓 120には異方性導電部材 105が嵌め込まれている。貫通窓 120は、異方性導電部材 105が圧縮されたときに各配線基板との接触面における広がり量と若干のマージンとを考慮して、異方性導電部材 105の外形よりも大きく形成されている。これにより、異方性導電部材 105が圧縮されたときに、異方性導電部材 105が貫通窓 120の内部において、各配線基板との接触面の面積が大きくなるように広がる。これにより、異方性導電部材 105によって圧縮方向にかかる反発弾性力が過大になることを防ぐことができる。また、この異方性導電部材 105には、第 4の配線基板 104の表面に設けられた電極端子 112及び第 1の配線基板 101の裏面に設けられた電極端子 109bの夫々に対応する位置に、各配線基板の表裏面に対し、垂直方向に金属細線が埋め込まれている。

[0055] 機能性ブロック 106の上から更に位置決めピン 121a及び 121bに、第 1の配線基板 101に設けられた位置決め用貫通穴 113a及び 113bを嵌合させる。これにより、貫通窓 120に異方性導電部材 105が嵌め込まれた機能性ブロック 106が、第 4の配線基板 104と第 1の配線基板 101とによって挟持される。このとき、位置決め治具 12 2に設けられた位置決めピン 121a及び 121bに、保持ブロック 108に設けられた位置決め用貫通穴 119a及び 119b、第 4の配線基板 104に設けられた位置決め貫通穴 116a及び 116b、機能性ブロック 106に設けられた位置決め用貫通穴 117a及び 11 7b、並びに第 1の配線基板 101に設けられた位置決め用貫通穴 113a及び 113bが嵌合され、夫々が精確に位置決めされる。

[0056] 同様に、第 1の配線基板 101の上から位置決めピン 121a及び 121bに、機能性ブロック 106に設けられた位置決め用貫通穴 117a及び 117bを嵌合させる。この機能性ブロック 106の貫通窓 120には異方性導電部材 105が嵌め込まれている。貫通窓 120は、異方性導電部材 105が圧縮されたときに各配線基板との接触面における広力 Sり量と若干のマージンとを考慮して、異方性導電部材 105の外形よりも大きく形成されている。これにより、異方性導電部材 105が圧縮されたときに、異方性導電部材 105が貫通窓 120の内部において、各配線基板との接触面の面積が大きくなるように広がる。これにより、異方性導電部材 105によって圧縮方向にかかる反発弾性力が過大になることを防ぐことができる。この異方性導電部材 105には、第 1の配線基板 101の表面に設けられた電極端子 109a及び第 2の配線基板 102の裏面に設けられた電極端子 110bの夫々に対応する位置に、各配線基板の表裏面に対し、垂直方向に金属細線が埋め込まれて、る。

[0057] 機能性ブロック 106の上から更に位置決めピン 121a及び 121bに、第 2の配線基板 102に設けられた位置決め用貫通穴 114a及び 114bを嵌合させる。これにより、貫通窓 120に異方性導電部材 105が嵌め込まれた機能性ブロック 106が、第 1の配線基板 101と第 2の配線基板 102とによって挟持される。このとき、位置決め治具 12 2に設けられた位置決めピン 121a及び 121bに、保持ブロック 108に設けられた位置決め用貫通穴 119a及び 119b、第 4の配線基板 104に設けられた位置決め貫通穴 116a及び 116b、機能性ブロック 106に設けられた位置決め用貫通穴 117a及び 11 7b、第 1の配線基板 101に設けられた位置決め用貫通穴 113a及び 113b、機能性ブロック 106に設けられた位置決め用貫通穴 117a及び 117b、並びに第 2の配線基板 102に設けられた位置決め用貫通穴 114a及び 114bが嵌合され、夫々が精確に位置決めされる。

[0058] 更に同様に、第 2の配線基板 102の上から位置決めピン 121a及び 121bに、機能性ブロック 106に設けられた位置決め用貫通穴 117a及び 117bを嵌合させる。この機能性ブロック 106に形成された貫通窓 120には異方性導電部材 105が嵌め込まれている。貫通窓 120は、異方性導電部材 105が圧縮されたときに各配線基板との接触面における広がり量と若干のマージンとを考慮して、異方性導電部材 105の外形よりも大きく形成されている。これにより、異方性導電部材 105が圧縮されたときに、異方性導電部材 105が貫通窓 120の内部において、各配線基板との接触面の面積が大きくなるように広がる。これにより、異方性導電部材 105によって圧縮方向にか力る反発弾性力が過大になることを防ぐことができる。この異方性導電部材 105には、第 2の配線基板 102の表面に設けられた電極端子 110a及び第 3の配線基板 103 の裏面に設けられた電極端子 111の夫々に対応する位置に、各配線基板の表裏面に対し、垂直方向に金属細線が埋め込まれている。

[0059] 機能性ブロック 106の上から更に位置決めピン 121a及び 121bに、第 3の配線基板 103に設けられた位置決め用貫通穴 115a及び 115bを嵌合させる。これにより、貫通窓 120に異方性導電部材 105が嵌め込まれた機能性ブロック 106が、第 2の配線基板 102と第 3の配線基板 103とによって挟持される。更にこの上から位置決めピン 121a及び 121bに、保持ブロック 107に設けられた位置決め用貫通穴 118a及び 1 18bを嵌合させる。

[0060] このとき、位置決め治具 122に設けられた位置決めピン 121a及び 121bに、保持ブロック 108に設けられた位置決め用貫通穴 119a及び 119b、第 4の配線基板 104に設けられた位置決め貫通穴 116a及び 116b、機能性ブロック 106に設けられた位置決め用貫通穴 117a及び 117b、第 1の配線基板 101に設けられた位置決め用貫通穴 113a及び 113b、機能性ブロック 106に設けられた位置決め用貫通穴 117a及び 117b,第 2の配線基板 102に設けられた位置決め用貫通穴 114a及び 114b、機能性ブロック 106に設けられた位置決め用貫通穴 117a及び 117b、第 3の配線基板 10 3に設けられた位置決め用貫通穴 115a及び 115b、並びに保持ブロック 107に設けられた位置決め用貫通穴 118a及び 118bが嵌合され、夫々が精確に位置決めされる。

[0061] この状態で、挟持治具（図示せず)等により保持ブロック 107と保持ブロック 108との間に圧力を付加し、各配線基板の間に配置された異方性導電部材 105を機能性ブロック 106の厚さまで圧縮し、この状態を保持する。これにより、第 4の配線基板 104 の表面に設けられた信号接続用の電極端子 112と第 1の配線基板 101の裏面に設けられた信号接続用の電極端子 109bとが、異方性導電部材 105の導電部を介して電気的に接続され、第 1の配線基板 101の表面に設けられた信号接続用の電極端子 109aと第 2の配線基板 102の裏面に設けられた信号接続用の電極端子 110bと力異方性導電部材 105の導電部を介して電気的に接続され、第 2の配線基板 102 の表面に設けられた信号接続用の電極端子 110aと第 3の配線基板 103の裏面に設けられた信号接続用の電極端子 111とが、異方性導電部材 105の導電部を介して電気的に接続される。

[0062] ここで、本実施形態に係る回路基板装置では、この回路基板装置に静的な外力が印加された場合はもとより、落下衝撃力のようなインパルス的な外力が印加された場合においても瞬間的な信号断線を発生させないために、機能性ブロック 106と保持ブロック 107及び 108との合成固有周期 Tが瞬間的な信号断線抑制時間以下になるよう計算し、各寸法を決定することができる。

[0063] 図 8に示すように、異方性導電部材 105の長手方向の幅を W、短手方向の幅を L 、厚さ方向の幅を Hとする。また、図 9に示すように、機能性ブロック 106の長手方向の幅を W、短手方向の幅を L、厚さ方向の幅を H、貫通窓 120の長手方向の幅を

2 2 2

W 、短手方向の幅を L 、機能性ブロック 106の長手方向においてその一端から貫

21 21

通窓 120までの距離を W とする。また、図 10に示すように、保持ブロック 107の長手

22

方向の幅を W、短手方向の幅を L、厚さ方向の幅を Hとする。また、上述のように、

3 3 3

保持ブロック 108は、保持ブロック 107と同様の形状を有している。

[0064] 例えば、本実施形態に係る回路基板装置において 1 μ sec以上の信号断線を発生させないためには、機能性ブロック 106と保持ブロック 107及び 108との合成固有周期 Tが 1 sec以下になるよう下記数式 1によって計算し、各部の寸法を決定すればよい。ここで、 λは片持ち梁の特性方程式の一次解で λ = 1. 8751、 Ε及び ρは機能性ブロック 106の材質のヤング率及び密度、 Iは機能性ブロック 106の長手方向においてその一端から貫通窓 120までの距離 W における断面二次モーメントで 1 =

22

W Χ Η ³Ζ12、 Αは断面積の総和で A=W X H、H = 3 X H + 2 X Hである。

22 2 22 2 3

[0065] [数 1]

次に、上述の如く構成された本実施形態に係る回路基板装置の動作について説明する。本実施形態に係る回路基板装置では、配線基板間に、異方性導電部材 10 5が嵌合された機能性ブロック 106が配置されて積層されている。このこと〖こより、静的な外力等が印加された場合においても、機能性ブロック 106が配線基板の変形を抑制し、異方性導電部材 105の反発弾性力の変動を抑制するので、配線基板間の電気的接続の安定性が高い。

また、機能性ブロック 106の貫通窓 120が、異方性導電部材 105が圧縮されたときに各配線基板との接触面における広がり量 δと若干のマージンとを考慮して、異方性導電部材 105の外形よりも大きく形成されている。このことにより、保持ブロック 107 及び 108を圧縮保持することによって異方性導電部材 105が圧縮されたときに、異方性導電部材 105によって圧縮方向にかかる反発弾性力が過大になることを防ぐことがでさる。

[0067] また、異方性導電部材 105が、機能性ブロック 106に備えられた貫通窓 120に嵌合されている。このため、環境温度が変化した場合においても、異方性導電部材 105を取り囲む機能性ブロック 106が異方性導電部材 105の線膨張を抑制するため、配線基板と異方性導電部材との間に大きなずれが生じず、安定した配線基板間の電気的接続を得ることができる。

[0068] また、機能性ブロック 106と保持ブロック 107及び 108との合成固有周期 Τが 1 μ se c以下になるよう計算されて構成されている。このため、静的な外力が印加された場合はもとより落下衝撃力のようなインパルス的な外力が印加された場合においても 1 μ sec以上の信号断線が起こらない。

[0069] 本実施形態に係る回路基板装置は、配線基板の積層数を 4層とした例であるが、これに限定されるものではなぐ任意の積層数を選択することができる。機能性ブロック 106の貫通窓 120に異方性導電部材 105が嵌合されていることによって、機能性ブロック 106が異方性導電部材 105の圧縮率を最適な範囲に制御し、配線基板の積層数が増カロした場合でも、各異方性導電部材 105の反発弾性力のばらつきが抑制される。このため、配線基板間の電気的接続の安定性が高い回路基板装置を得ることがでさる。

[0070] 更に、異方性導電部材 105は、絶縁性エラスチック榭脂材料を基材とし、金属細線が埋め込まれたものに限定されず、金属細線の替わりに金属粒子、金メッキ粒子又は銅メツキ粒子のいずれか一つを使用することもできる。また、機能性ブロック 106並びに保持ブロック 107及び 108は金属材料を基材としているがこれに限定されるものではなぐ榭脂材料又はセラミック材料が基材であるものを使用してもよい。ただし、機能性ブロック 106並びに保持ブロック 107及び 108の各部寸法は、上記数式 1に従ってその合成固有周期 Tが瞬間的な信号断線抑制時間以下になるよう最適化する必要があることは言うまでもない。また、機能性ブロック 106の形状は額縁状である力厳密な四辺形の枠形状である必要はない。異方性導電部材 105が嵌入される開口部としての貫通窓 120を備えたもので、この貫通窓 120に異方性導電部材 105が嵌入されることで、環境温度が変化した場合においても、異方性導電部材 105を取り囲む機能性ブロック 106が異方性導電部材 105の線膨張を抑制するものであればよい。

[0071] また、配線基板同士の位置決め、配線基板と保持ブロックとの位置決め及び各配線基板と機能性ブロック 106との位置決めは、位置決め治具 122に設けられた位置決めピン 121a及び 121bに各配線基板、機能性ブロック 106及び各保持ブロックに形成された位置決め用貫通穴を嵌合させる方法に限られない。各配線基板、機能性ブロック 106及び各保持ブロック上にァライメントマークを形成し、このァライメントマークを CCD (Charge Coupled Devices)カメラで観察することによってこれらの位置決めをすることちでさる。

[0072] 次に、本発明の第 2実施形態について説明する。図 11aは本実施形態に係る回路基板装置を示す模式的斜視図、図 l ibは図 11aにおける A— A線断面図、図 12は本実施形態に係る回路基板装置の構成及び配線基板間接続方法を示す分解斜視図、図 13は本実施形態に係る回路基板装置の異方性導電部材 105の圧縮率と直流電気抵抗値の関係を示すグラフである。図 11乃至図 13において、図 6乃至図 10 と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。

[0073] 上述の第 1実施形態では、回路基板装置が挟持治具 (図示せず)等により圧力を付加され、これにより、各配線基板の間に挟持された異方性導電部材 105が機能性ブロック 106の厚さまで圧縮され、この状態が保持されていた。これに対し、本実施形態においては回路基板装置が挟持治具（図示せず)等ではなくネジ 208a及び 208b によって圧力を付加されている。それ以外は第 1実施形態と同様の構造を有している

[0074] 図 11a, l ibに示すように、本実施形態に係る回路基板装置では、保持ブロック 10 8と保持ブロック 107との間に、表面に電極端子 112が設けられた第 4の配線基板 10 4と、裏面に電極端子 109b、表面に電極端子 109aが設けられた第 1の配線基板 10 1と、裏面に電極端子 110b、表面に電極端子 110aが設けられた第 2の配線基板 10 2と、裏面に電極端子 111が設けられた第 3の配線基板 103とが、各配線基板同士の間に異方性導電部材 105が嵌め込まれた機能性ブロック 106を介して積層されている。そして、第 4の配線基板 104の長手方向の両端にはネジ逃げ用貫通穴 204a 及び 204bが、機能性ブロック 106の長手方向の両端にはネジ逃げ用貫通穴 205a 及び 205bが、第 1の配線基板 101の長手方向の両端にはネジ逃げ用貫通穴 201a 及び 201bが、第 2の配線基板 102の長手方向の両端にはネジ逃げ用貫通穴 202a 及び 202bが、第 3の配線基板 103の長手方向の両端にはネジ逃げ用貫通穴 203a 及び 203bが、保持ブロック 107の長手方向の両端にはネジ逃げ用貫通穴 206a及び 206bが夫々設けられて、る。

[0075] ネジ 208aは、保持ブロック 107に形成されたネジ逃げ用貫通穴 206aからネジ逃げ用貫通穴 203a、 205a, 202a, 205a, 201a, 205a及び 204aを通って、保持ブロック 108の長手方向の両端に形成されたネジ締結用タップ穴 207aに締結される。また、同様に、ネジ 208bは保持ブロック 107に形成されたネジ逃げ用貫通穴 206bからネジ逃げ用貫通穴 203b、 205b, 202b, 205b, 201b, 205b及び 204bを通って、保持ブロック 107の長手方向の両端に形成されたネジ締結用タップ穴 207bに締結される。

[0076] ネジ 208a及び 208b力保持ブロック 108に設けられたネジ締結用タップ穴 207a 及び 207bに締結されることにより、各配線基板の間に挟持された異方性導電部材 1 05を機能性ブロック 106の厚さまで圧縮する圧力が付加され、維持される。これにより、本実施形態に係る回路基板装置が構成されている。本実施形態における上記以外の構成は、上述の第 1実施形態と同様である。

[0077] 次に、本実施形態に係る回路基板装置の配線基板間接続方法について説明する。図 12に示すように、位置決め治具 122に設けられた位置決めピン 121a及び 121b に、保持ブロック 108の位置決め用貫通穴 119a及び 119bを嵌合させる。そして、上述の第 1実施形態と同様に、保持ブロック 108と、第 4の配線基板 104と、貫通窓 12 0に異方性導電部材 105が嵌め込まれた機能性ブロック 106と、第 1の配線基板 101 と、貫通窓 120に異方性導電部材 105が嵌め込まれた機能性ブロック 106と、第 2の配線基板 102と、貫通窓 120に異方性導電部材 105が嵌め込まれた機能性ブロック 106と、第 3の配線基板 103と、保持ブロック 107とを、夫々精確に位置決めした状態で積層する。この状態でネジ 208aを、保持ブロック 107に設けられたネジ逃げ用貫通穴 206a力もネジ逃げ用貫通穴 203a 205a 202a 205a 201a 205a及び 20 4aを通って、保持ブロック 107の長手方向の一端に形成されたネジ締結用タップ穴 2 07aに締結する。また、同様に、ネジ 208bを、保持ブロック 107に設けられたネジ逃げ用貫通穴 206b力もネジ逃げ用貫通穴 203b 205b, 202b, 205b, 201b, 205b 及び 204bを通って、保持ブロック 107の長手方向の他方の一端に設けられたネジ締結用タップ穴 207bに締結する。

[0078] これにより、第 4の配線基板 104の表面に設けられた信号接続用の電極端子 112と、第 1の配線基板 101の裏面に設けられた信号接続用の電極端子 109bとが、異方性導電部材 105の導電部を介して電気的に接続され、第 1の配線基板 101の表面に設けられた信号接続用の電極端子 109aと第 2の配線基板 102の裏面に設けられた信号接続用の電極端子 110bとが異方性導電部材 105の導電部を介して電気的に接続され、第 2の配線基板 102の表面に設けられた信号接続用の電極端子 110a と第 3の配線基板 103の裏面に設けられた信号接続用の電極端子 111とが異方性導電部材 105の導電部を介して電気的に接続される。これにより、本実施形態に係る回路基板装置が形成される。

[0079] 異方性導電部材 105は、絶縁性エラスチック榭脂材料を基材とし、これに金属細線を埋め込んだ異方性導電部材を使用することができる。例えば絶縁性エラスチック榭脂材料としてゴム硬度 50度 (JIS—K— 6249)のシリコーンゴムを使用することができる。また、金属細線は、第 4の配線基板 104上に設けられた電極端子 112、第 1の配線基板 101の裏面に設けられた電極端子 109b、第 1の配線基板 101の表面に設けられた電極端子 109a、第 2の配線基板 102の裏面に設けられた電極端子 110b、第 2の配線基板 102の表面に設けられた電極端子 110a、第 3の配線基板 103の裏面に設けられた電極端子 111の夫々に対応する位置に、各配線基板の表裏面に対し、垂直方向に埋め込まれている。例えば、金属細線には Auメツキ処理を施した直径 φ 12 /z mのステンレス線力もなる導電材料を使用することができ、例えば W =4. 2mm, L = 1. 2mm, H = 0. 3mmとすることができる。

[0080] 図 13は本実施形態に係る回路基板装置の異方性導電部材 105の厚さを機能性ブロック 106の厚さ Hまで圧縮したときにおける異方性導電部材 105の抵抗値を

2

示している。図 13より、異方性導電部材 105が安定した電気抵抗値を有するのは、圧縮率が 10乃至 45%の範囲のときである。よって、例えば H = 0. 25mmとすること

2

ができる (圧縮率 16. 7%) ₀

[0081] また、異方性導電部材 105の基材である絶縁性エラスチック榭脂材料は圧縮後も体積が変化しない性質を有している。そのため、絶縁性エラスチック榭脂材料の圧縮前後における関係性を示す下記数式 2によって配線基板との接触面における広がり量 δを算出すると δ = 0. 180625mmとなる。このことから、この広がり量 δと若干のマージンを考慮し、 W =W + 0. 2mm=4. 4mm、 L =L + 0. 2mm= l . 4mm

21 1 21 1

、 W = 7. 4mmとすることができる。

2

[0082] [数 2]

機能性ブロック 106は、例えば金属材料としてステンレスを使用することができる。図 9に示す Lに関しては、静的な外力が印加された場合はもとより落下衝撃力のよう

2

なインノルス的な外力が印加されたときの瞬間的な信号断線、ここでは 1 μ sec以上の信号断線を発生させないために、機能性ブロック 106と保持ブロック 107及び 108 との合成固有周期 Tが 1 sec以下となるよう上記数式 1によって計算し、 L = 2. 3m

2 mとすることができる。ここで、 E及び pはステンレスのヤング率及び密度で夫々 E = l 97GPa、 p =8000kgZm³、 Iは機能性ブロック 106の長手方向においてその一端力も貫通窓 120までの距離 W における断面二次モーメントで I =W X H ³Z12、

22 22 2

Aは断面積の総和で A=W X H、H = 3 X H + 2 X Hである。

22 2 3

[0083] 保持ブロック 107及び 108は、同一の形状を有し、金属材料を基材とするブロックである。そして、保持ブロック 107には位置決め用貫通穴 118a及び 118b並びにネジ逃げ用貫通穴 206a及び 206bが、保持ブロック 108には位置決め用貫通穴 119a 及び 119b並びにネジ締結用タップ穴 207a及び 207bが夫々設けられて、る。

[0084] 保持ブロック 107及び 108は、例えばステンレスを使用することができる。そして、図 10に示す各寸法は、機能性ブロック 106と同一寸法になるよう夫々 W = 7. 4mm,

3

L = 2. 3mmとすることができる。また、保持ブロックの厚さ Hは機能性ブロック 106

3 3

の幅 Lを算出する際に上記数式 1によって最適化することにより、 H =0. 5mmとす

2 3 ることがでさる。

[0085] 例えば第 1の配線基板 101としては FR4を基材としたリジッドプリント配線基板、第 2 の配線基板 102としてはポリイミドを基材とするフレキシブルプリント配線基板、第 3の配線基板 103としてはポリイミドを基材とするフレキシブルプリント配線基板、第 4の配線基板 104としてはポリイミドを基材とするフレキシブルプリント配線基板を使用することができる。

[0086] また、例えば第 1の配線基板 101の表面に設けられた電極端子 109a及び裏面に設けられた電極端子 109b、第 2の配線基板 102の表面に設けられた電極端子 110 a及び裏面に設けられた電極端子 110b、第 3の配線基板 103の裏面に設けられた電極端子 111、並びに第 4の配線基板 104の表面に設けられた電極端子 112は、夫々、端子数を 25極、長手方向ピッチを 0. 3mm(L/S = 0. 15/0. 15)、短手方向のピッチを 0. 8mm、端子寸法を 0. 15 (W) X 0. 5 (L) mmとして形成することができる。そして、各端子の配置は千鳥配列 (基板端部近傍端子を 12極、他方を 13極)とすることができる。

[0087] 次に、上述の如く構成された本実施形態に係る回路基板装置の動作について説明する。上述の第 1実施形態では、回路基板装置が挟持治具 (図示せず)等により圧力を付加され、これにより、各配線基板の間に挟持された異方性導電部材 105が機能性ブロック 106の厚さまで圧縮され、この状態が保持されていた。これに対し、本実施形態においては回路基板装置が挟持治具ではなくネジによって圧力を付加されることで、異方性導電部材の圧縮状態が保持されている。そのため、上述の第 1実施形態に係る回路基板装置と同様の動作及び作用に加え、本実施形態に係る回路基板装置は、配線基板の積層数が増カ卩しても配線基板同士の導電パターン同士の接続安定性が更に優れており、また、更に薄型化及び省スペース化が可能である。

[0088] 本実施形態に係る回路基板装置は、第 1の配線基板 101に FR4を基材としたリジッドブリント配線基板を使用し、第 2の配線基板 102及び第 3の配線基板 103及び第 4 の配線基板 104にポリイミドを基材とするフレキシブルプリント配線基板を使用したものであるが、これに限定されるものではない。リジッドプリント配線基板及びフレキシブルプリント配線基板を任意に組み合わせることができる。配線基板の積層数も 4層に限定されず、任意の積層数を選択することができる。

[0089] 更に、本実施形態では、異方性導電部材 105に、絶縁性エラスチック榭脂材料を基材とし、これに金属細線が埋め込まれたものを使用し、その金属細線には Auメツキ処理を施した直径 12 μ mのステンレス線カゝらなる導電材料を使用した例を示した。しかし、これに限定されず、金線、銅線、真鍮線、リン青銅線又はニッケル線のいずれか 1つを使用することができ、またその直径も φ 5乃至 20 μ mの範囲であればよい。また、基材の絶縁性エラスチック榭脂材料に埋め込まれるものは金属細線に限定されず、金属細線の替わりに金属粒子、金メッキ粒子又は銅メツキ粒子のいずれか 1つが埋め込まれているものを使用してもよい。また、絶縁性エラスチック榭脂材料にゴム硬度 50度 (JIS—K— 6249)のシリコーンゴムを使用した例を示している力ゴム硬度 20乃至 80度の範囲であればよ!、。

[0090] また、本実施形態にぉ、ては、機能性ブロック 106は、金属材料を基材として!/、る力これに限定されるものではなぐ榭脂材料又はセラミック材料を使用することもできる。また、機能ブロック 106の厚さ Hを 0. 25mmとしているが、これに限定されるも

2

のではない。異方性導電部材 105の安定した電気抵抗値が得られる 10乃至 45%の圧縮量を確保することができる厚さ Hであれば、任意に設定することができる。

2

[0091] また、保持ブロック 107及び 108は金属材料を基材としている力これに限定されるものではなぐ榭脂材料又はセラミック材料を使用することもできる。また、保持ブロックの厚さ Hを 0. 5mmとしている力これに限定されるものではない。異方性導電部

3

材 105の安定した電気抵抗値が得られる 10乃至 45%の圧縮量を確保することができる厚さ Hであれば、任意に設定することができる。ただし、機能性ブロック 106並びに保持ブロック 107及び 108の各部寸法は、上記数式 1及び 2によって、その合成固有周期 Tが 1 sec以下となるよう最適化する必要があることは言うまでもない。

[0092] また、配線基板同士の位置決め、配線基板と保持ブロックとの位置決め及び各配線基板と機能性ブロック 106との位置決めは、位置決め治具 122に設けられた位置決めピン 121a及び 121bに各配線基板、機能性ブロック 106及び各保持ブロックに形成された位置決め用貫通穴を嵌合させる方法に限られない。各配線基板、機能性ブロック 106及び各保持ブロック上にァライメントマークを形成し、このァライメントマークを CCD (Charge Coupled Devices)カメラで観察することによってこれらの位置決めをすることちでさる。

[0093] 次に、本発明の第 3実施形態について説明する。図 14は本実施形態に係る回路基板装置を示す模式的斜視図、図 15は本実施形態に係る回路基板装置の構成及び配線基板間接続方法を示す分解斜視図、図 16は本実施形態に係る回路基板装置の機能性ブロック 306を示す模式的斜視図である。図 14乃至図 16において、図 6 乃至図 13と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。

[0094] 上述の第 2実施形態では、機能性ブロック 106は異方性導電部材 105が嵌合される開口部として貫通窓 120を備えた額縁状であり、この貫通窓 120に異方性導電部材 105が嵌合されている。これに対し、本実施形態においては、図 14乃至 16に示すように、機能性ブロック 306は異方性導電部材 105の 3辺を取り囲むよう切り欠き 320 を備えた Uの字状であり、この切り欠き 320に異方性導電部材 105の 3辺が取り囲まれて、る。それ以外は第 2実施形態と同様の構造を有して、る。

[0095] 機能性ブロック 306は金属材料を基材とし、切り欠き 320を備えることによって異方性導電部材 105の 3辺を取り囲む Uの字状を有している。機能性ブロック 306には、位置決め用貫通穴 117a及び 117b、並びにネジ逃げ用貫通穴 205a及び 205bが設けられている。そして、機能性ブロック 306に異方性導電部材 105の 3辺が取り囲まれ、異方性導電部材 105長手方向の 1辺が機能性ブロック 306の開口部において開放されている。これにより、異方性導電部材 105が圧縮されたときに、異方性導電部材 105がこの開口部において配線基板との接触面の面積が大きくなるように広がり、異方性導電部材 105によって圧縮方向にかかる反発弾性力が過大になることを防ぐことができる。

[0096] 機能性ブロック 306の厚さ Hは、上述の第 2実施例と同様に、図 13に示す異方性

4

導電部材 105の圧縮率と直流電気抵抗値の関係より、安定した電気抵抗値が得られる 10乃至 45%の圧縮量を確保するため H =0. 25mm,即ち圧縮率 16. 7%とする

4

ことができる。

[0097] また、異方性導電部材 105の基材である絶縁性エラスチック榭脂材料は圧縮後も体積が変化しな、性質を有して、る。本実施形態にぉ、ては異方性導電部材 105 の長手方向の 1辺が完全に開放されていることを考慮し、絶縁性エラスチック榭脂材料の圧縮前後での関係性を示す下記数式 3によって各配線基板との接触面における開放辺方向への広がり量 δを算出すると δ =0. 24mmとなる。このことから、この広がり量 δと若干のマージンとを考慮し W =W =4. 2mm、 L =L +0. 3mm=

41 1 41 1

1. 5mm, W = 7. 2mmとすることができる。

4

[0098] [数 3]

H

δ 二 L

機能性ブロック 306は、例えば金属材料としてステンレスを使用することができる。図 16に示す Lに関しては、静的な外力が印加された場合はもとより落下衝撃力のよ

4

うなインパルス的な外力が印加されたときの瞬間的な信号断線、ここでは 1 μ sec以上の信号断線を発生させないため、機能性ブロック 306と保持ブロック 107及び 108 との合成固有周期 Tが 1 sec以下となるよう下記数式 4によって計算し、 L = 1. 95

4 mmとすることができる。ここで、 λは片持ち梁の特性方程式の一次解で λ = 1. 875 1、 Ε及び ρはステンレスのヤング率及び密度で夫々 E= 197GPa、 p = 8000kg/ m³、 Iは機能性ブロック 306の長手方向にぉ、てその一端力切り欠き 320までの距離 W における断面二次モーメントで I=W X H ³Z12、 Aは断面積の総和で A=

42 42 4

W X H、 H = 3 X H + 2 X Hである。

42 4 3

[0099] [数 4]

ここで、保持ブロック 107及び 108の厚さ Ηは、機能性ブロック 306の Lを算出す

3 4 る際に上記数式 4によって最適化されてヽることはヽうまでもな、。

[0100] 次に、上述の如く構成された本実施形態に係る回路基板装置の動作について説明する。本実施形態に係る回路基板装置では、機能性ブロック 306が異方性導電部材 105の 3辺と接し、異方性導電部材 105の残る 1辺が開口部において開放されている。このことにより、保持ブロック 107及び 108を圧縮保持することによって異方性導電部材 105が圧縮されたときに、異方性導電部材 105によって圧縮方向にかかる反発弾性力が過大になることを防ぐことができる。また、異方性導電部材 105の 3辺が機能性ブロック 306に取り囲まれているので、環境温度が変化した場合においても、異方性導電部材 105の 3辺を取り囲む機能性ブロック 306が異方性導電部材 105 の線膨張を抑制する。そのため、配線基板と異方性導電部材 105との間に大きなずれが生じず、安定した配線基板間の電気的接続を得ることができる。また、各配線基板間の電気接続媒体に異方性導電部材 105を使用し、異方性導電部材 105と同一平面上に機能性ブロック 306を配置し、これらを保持ブロック 107及び 108によって挟持し圧縮保持していることにより、回路基板装置に対し、静的な外力印加が発生した場合、機能性ブロック 306が各配線基板の変形及び配線基板間に配置されてヽる異方性導電部材 105の反発弾性力の変動を抑制する。そのため、直流電気抵抗値の安定性が高い回路基板装置を実現することができる。

[0101] また、落下衝撃力等のインパルス的な外力印加により配線基板の変形が発生した場合に、機能性ブロック 306と保持ブロック 107及び 108との合成固有周期 Τが瞬間的な信号断線抑制時間以下 (本実施形態の例では 1 μ sec以下）になるよう計算されて設定されているので、信号断線抑制時間内での異方性導電部材 105の反発弾性力の変動が発生しない。このため、直流電気抵抗値の安定性が高い回路基板装置を実現することができる。

[0102] 更に、この回路基板装置では、機能性ブロック 306により異方性導電部材 105の圧縮率が最適な範囲に制御される。そのため、配線基板の積層数が増カ卩した場合でも、各異方性導電部材 105の反発弾性力のばらつきが抑制され、且つ、機能性ブロック 306による配線基板の変形抑制及び異方性導電部材 105の線膨張の抑制効果により直流電気抵抗値の安定性が高い回路基板装置を実現することができる。

[0103] 本実施形態においては、上述の第 2実施形態の動作及び作用に加え、機能性プロック 306に貫通窓 120ではなく切り欠き 320を形成することにより、環境温度が変化した場合に、異方性導電部材 105の温度変化による伸縮が最も大きい方向においてこの伸縮が抑制できるため、更に直流電気抵抗値の安定性が優れて!、る。

[0104] 本実施形態においては、機能性ブロック 306の切り欠き 320が配線基板外側方向に開口する向きに形成されている例を示している力これに限定されるものではない。配線基板内側方向に開口する向きに切り欠き 320を配置しても同様の効果を得ることができる。また、機能性ブロック 306の形状は、厳密な「U」の字の形状である必要はない。異方性導電部材 105の 3辺を取り囲むか又は異方性導電部材 105の対向する 2辺の位置を規制し、環境温度が変化した場合においても、異方性導電部材 10 5を取り囲む機能性ブロック 306が異方性導電部材 105の線膨張を抑制するものであればよい。

[0105] 次に、本発明の第 4実施形態について説明する。図 17は本実施形態に係る回路基板装置を示す模式的斜視図、図 18は本実施形態に係る回路基板装置の構成及び配線基板間接続方法を示す分解斜視図、図 19は本実施形態に係る回路基板装置の機能性ブロック 406を示す模式的斜視図である。図 17乃至図 19において、図 6 乃至図 16と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。

[0106] 上述の第 2実施形態では、機能性ブロック 106は異方性導電部材 105が嵌合される開口部として貫通窓 120を備えた額縁状であり、この貫通窓 120に異方性導電部材 105が嵌合されている。これに対し、本実施形態においては、図 17乃至 19に示すように、機能性ブロックは 2個の機能性ブロック 406a及び 406bからなり、これらの機能性ブロック 406a及び 406bが異方性導電部材 105の短手方向の 2辺と接した状態で配置されている。それ以外は第 2実施形態と同様の構造を有している。

[0107] 機能性ブロック 406a及び 406bは異方性導電部材 105の短手方向の 2辺と平行になるよう形成された 2つのブロックで、金属材料を基材としている。夫々には、位置決め用貫通穴 117a及びネジ逃げ用貫通穴 205a、位置決め用貫通穴 117b及びネジ逃げ用貫通穴 205bが設けられている。異方性導電部材 105の短手方向の 2辺は機能性ブロック 406a及び 406bと接しており、長手方向の 2辺は開放されている。これにより、異方性導電部材 105が圧縮されたときに、異方性導電部材 105がこの開放された 2辺において配線基板との接触面の面積が大きくなるように広がる。その結果、異方性導電部材 105によって圧縮方向にかかる反発弾性力が過大になることを防ぐ

[0108] 機能性ブロック 406a及び 406bは、例えば金属材料としてステンレスを使用することができる。機能性ブロック 406a及び 406bの厚さ Hは、上述の第 2実施例と同様に、

5

図 13に示す異方性導電部材 105の圧縮率と直流電気抵抗値の関係より、安定した電気抵抗値が得られる 10乃至 45%の圧縮量を確保するため H = 0. 25mm,即ち

5

圧縮率 16. 7%とすることができる。

[0109] また、異方性導電部材 105の基材である絶縁性エラスチック榭脂材料は圧縮後も体積が変化しない性質を有している。しかし、本実施形態においては異方性導電部材 105の長手方向の 2辺が完全に開放されていることを考慮し、絶縁性エラスチック榭脂材料の圧縮前後での関係性を示す下記数式 5によって各配線基板との接触面における開放辺方向への広がり量 δを算出すると δ = 0. 24mmとなる。このことから、圧縮後の異方性導電部材 105の広がり量 δと若干のマージンとを考慮し、且つ、静的な外力が印加された場合はもとより落下衝撃力のようなインパルス的な外力が印カロされたときの瞬間的な信号断線、ここでは 1 μ sec以上の信号断線を発生させないために、機能性ブロック 406a及び 406bと保持ブロック 107及び 108との合成固有周期 Tが 1 sec以下となるよう下記数式 6を用いて計算し、 L = 1. 5mmとすることがで

5

きる。ここで、 λは片持ち梁の特性方程式の一次解で λ = 1. 8751、 Ε及び ρはステンレスのヤング率及び密度で夫々 E = 197GPa、 p = 8000kg/m³, 1は機能性ブロック 406a及び 406bの短手方向〖こお!/、ての長さ W における断面二次モーメントで I =W X H Zl2、Aは断面積の総和で A=W X H、 H = 3 X H + 2 X Hである

52 5 52 5 5 3 また、 W =W =4. 2mm, W = 7. 2mmとすることができる。

[0110] [数 5]

[0111] [数 6]

ここで、保持ブロック 107及び 108の厚さ Hは、機能性ブロック 406a及び 406bの L

3

を算出する際に上記数式 6によって最適化されて、ることは、うまでもな、。

5

[0112] 次に、上述の如く構成された本実施形態に係る回路基板装置の動作について説明する。本実施形態に係る回路基板装置では、機能性ブロック 406a及び 406bが、異方性導電部材 105の対向する 2辺の位置を規制し、異方性導電部材 105の残る 2 辺が開放されている。このことにより、保持ブロック 107及び 108を圧縮保持することによって異方性導電部材 105が圧縮されたときに、異方性導電部材 105によって圧縮方向にかかる反発弾性力が過大になることを防ぐことができる。

[0113] また、環境温度が変化した場合においても、異方性導電部材 105の短手方向の 2 辺の位置を規制する機能性ブロック 406a及び 406bによって異方性導電部材 105の線膨張が抑制される。そのため、配線基板と異方性導電部材 105との間に大きなずれが生じず、安定した配線基板間の電気的接続を得ることができる。

[0114] また、各配線基板間の電気接続媒体に異方性導電部材 105を使用し、異方性導電部材 105と同一平面上に機能性ブロック 406a及び 406bを配置し、これらを保持ブロック 107及び 108によって挟持し圧縮保持していることにより、回路基板装置に対し、静的な外力印加が発生した場合、機能性ブロック 406a及び 406bが各配線基板の変形及び配線基板間に挟持されている異方性導電部材 105の反発弾性力の変動が抑制される。そのため、直流電気抵抗値の安定性が高い回路基板装置を実現することができる。

[0115] また、落下衝撃力等のインパルス的な外力印加により配線基板の変形が発生した場合、機能性ブロック 406a及び 406bと保持ブロック 107及び 108との合成固有周期 Tが瞬間的な信号断線抑制時間以下 (本実施形態の例では 1 μ sec以下）になるよう計算されて設定されているので、信号断線抑制時間内での異方性導電部材 105 の反発弾性力の変動が発生しない。このため、直流電気抵抗値の安定性が高い回路基板装置を実現することができる。

[0116] 更に、この回路基板装置では、機能性ブロック 406a及び 406bにより異方性導電部材 105の圧縮率が最適な範囲に制御される。そのため、配線基板の積層数が増カロした場合でも、各異方性導電部材 105の反発弾性力のばらつきが抑制され、且つ、機能性ブロック 406a及び 406bによる配線基板の変形抑制及び異方性導電部材 1 05の線膨張の抑制効果により直流電気抵抗値の安定性が高い回路基板装置を実現することができる。

[0117] 本実施形態においては、 2個の機能性ブロック 406a及び 406bの 2辺によって異方性導電部材 105を挟持していることにより、環境温度が変化した場合、異方性導電部材 105の温度変化による伸縮が最も大きい方向においてこの伸縮が抑制できる。そのため、第 2実施形態に係る回路基板装置と比較して、特に直流電気抵抗値の安定性が優れている。更に、機能性ブロックを 2個の個片 406a及び 406bに分割して形成していることにより、第 2及び第 3実施形態と比較して小型化及び軽量ィ匕に有利である。また、機能性ブロック 406a及び 406bが異方性導電部材 105の短手方向の 2辺と平行になるよう形成されているため、長辺に沿う方向においては異方性導電部材 10 5の圧縮後の寸法変化を考慮する必要がない。これにより、機能性ブロック 406a及び 406bを異方性導電部材 105と各配線基板との位置決めにも利用することができる

[0118] 次に、本発明の第 5実施形態について説明する。図 20aは本実施形態に係る回路基板装置を示す模式的斜視図、図 20bは図 20aにおける A— A線断面図、図 21は本実施形態に係る回路基板装置の機能性ブロック 801を示す模式的斜視図、図 22 は本実施形態に係る回路基板装置の機能性ブロック 802を示す模式的斜視図、図 2 3は本実施形態に係る回路基板装置の機能性ブロック 803を示す模式的斜視図である。図 20乃至図 23において、図 6乃至図 19と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。

[0119] 上述の第 2実施形態では、各配線基板が、異方性導電部材 105が嵌め込まれた機能性ブロック 106を介して積層されており、各配線基板間に配置された異方性導電部材 105及び機能性ブロック 106は全て同一の形状を有している。これに対し、本実施形態においては、図 20乃至 23に示すように、各配線基板間に配置される異方性導電部材の厚さが夫々異なっており、これに応じて機能性ブロック 801, 802, 803 の厚さも夫々異なって!/、る。それ以外は第 2実施形態と同様の構造を有して、る。

[0120] 異方性導電部材 801、 802及び 803は、絶縁性エラスチック榭脂材料を基材とし金属細線を埋め込んだ異方性導電部材である。そして、第 1実施形態と同様に、金属細線は各配線基板の表裏面に形成された電極端子に対応する位置に、各配線基板の表裏面に対し、垂直方向に埋め込まれている。

[0121] 例えば、異方性導電部材 801、 802及び 803〖こは、絶縁性エラスチック榭脂材料としてゴム硬度 50度 (JIS—K— 6249)のシリコーンゴムを使用することができる。また、金属細線には Auメツキ処理を施した直径 φ 12 mのステンレス線カゝらなる導電材料を使用することができる。例えば、図 21〜23にて、 W =4. 2mm、 L = 1. 2mm、異

6 6

方性導電部材 801の厚さ H 、異方性導電部材 802の厚さ H 及び異方性導電部

61 62

材 803の厚さ H は夫々 H =0. 1mm, H =0· 6mm、 H =0· 3mmとすること

63 61 62 63 ができる。

[0122] 機能性ブロック 804、 805及び 806は金属材料を基材とし、位置決め用貫通穴 117 a及び 117bを有し、夫々異方性導電部材 801、 802及び 803の外形に対応した貫通窓 120が形成されることによって額縁状の形状を有して、る。そしてこの貫通窓 12 0に夫々異方性導電部材 801、 802及び 803が嵌め込まれている。機能性ブロック 8 04、 805及び 806の厚さは、上述の第 2実施形態と同様に、異方性導電部材 801、 802及び 803が安定した電気抵抗値が得られる 10乃至 45%の圧縮量を確保するよう、最適化することができる。また、保持ブロック 107及び 108の各寸法も上述の第 2 実施形態と同様に最適化することができる。

[0123] 次に、上述の如く構成された本実施形態に係る回路基板装置の動作について説明する。本実施形態に係る回路基板装置においては、各配線基板間の電気接続媒体に、夫々機能性ブロック 804、 805及び 806の貫通窓 120に嵌め込まれた異方性導電部材 801、 802及び 803を使用する。そして、これらを保持ブロック 107及び 10 8によって挟持し、各配線基板間に挟持された異方性導電部材 801、 802及び 803 を夫々、機能性ブロック 804、 805及び 806の厚さまで圧縮し、この状態で保持ブロック 107の上力らネジ 208a及び 208bを、保持ブロック 108の長手方向の両端に設けられたネジ締結用タップ穴 207aに締結する。

[0124] 本実施形態に係る回路基板装置では、異方性導電部材 801、 802及び 803の夫々の厚さ H 、H 及び H を変えて形成することで、各配線基板上の実装部品（図

61 62 63

示せず)の高さに応じて任意に配線基板間距離を選択することが可能になる。これにより各配線基板上に搭載できる実装部品の選択の幅が広がる。また、配線基板上の実装部品同士の接触等による不具合を発生させることなく安定した配線基板間の電気的接続を得ることができる。更に、直流電気抵抗値の安定性が高い回路基板装置を実現することができる。

[0125] 次に、本発明の第 6実施形態について説明する。図 24aは本実施形態に係る回路基板装置を示す模式的斜視図、図 24bは図 24aにおける A— A線断面図、図 25は本実施形態に係る回路基板装置の構成及び配線基板間接続方法を示す分解斜視図である。図 24及び図 25において、図 6乃至図 23と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。

[0126] 上述の第 1実施形態では、回路基板装置が挟持治具 (図示せず)等により圧力を付加され、これにより、各配線基板の間に挟持された異方性導電部材 105が機能性ブロック 106の厚さまで圧縮され、この状態が保持されていた。これに対し、本実施形態においては、回路基板装置が、挟持治具（図示せず)等ではなく保持ブロック 107 に形成された係止爪 901a及び 901bによって圧力を付加されており、また、長手方向において保持ブロック 107よりも大きい形状を有する配線基板にこの係止爪 901a 及び 90 lbを貫通させるための係止爪用貫通穴 902a及び 902bが形成されている。それ以外は第 1実施形態と同様の構造を有している。

[0127] 本実施形態に係る回路基板装置では、図 24及び図 25に示すように、保持ブロック 107の長手方向の両端部に係止爪 901a及び 901bが形成されている。そして、長手方向において保持ブロック 107よりも大きい形状を有する第 1の配線基板 101の、保持ブロック 107の係止爪 901a及び 901bに対応する部位に係止爪用貫通穴 902a及び 902bが形成されている。そして、上述の第 1実施形態と同様に、保持ブロック 108 、第 4の配線基板 104、貫通窓 120に異方性導電部材 105が嵌め込まれた機能性ブロック 106、第 1の配線基板 101、貫通窓 120に異方性導電部材 105が嵌め込まれた機能性ブロック 106、第 2の配線基板 102、貫通窓 120に異方性導電部材 105 が嵌め込まれた機能性ブロック 106、および第 3の配線基板 103が、夫々、精確に位置決めされた状態で積層される。この上カゝら保持ブロック 107が積層されるときに、保持ブロック 107の長手方向の両端部に形成された係止爪 901a及び 901bは、第 1の配線基板 101に形成された係止爪用貫通穴 902a及び 902bを貫通し、最下層に位置する保持ブロック 108の裏面に係止される。このとき、係止爪 901a及び 901bの配線基板積層方向における長さは、各配線基板間に挟持された異方性導電部材 105 が機能性ブロック 106の厚さまで圧縮され、この状態で保持されるために適した長さに設定されている。

[0128] 次に、本実施形態に係る回路基板装置の配線基板間接続方法について説明する。図 25に示すように、位置決め治具 122に設けられた位置決めピン 121a及び 121b に、保持ブロック 108に設けられた位置決め用貫通穴 119a及び 119bを嵌合させる。そして、上述の第 1実施形態と同様に、保持ブロック 108、第 4の配線基板 104、貫通窓 120に異方性導電部材 105が嵌め込まれた機能性ブロック 106、第 1の配線基板 101、貫通窓 120に異方性導電部材 105が嵌め込まれた機能性ブロック 106、第 2の配線基板 102、貫通窓 120に異方性導電部材 105が嵌め込まれた機能性ブロック 106、第 3の配線基板 103、および保持ブロック 107を、夫々、精確に位置決めした状態で積層する。この状態で、保持ブロック 107の長手方向の両端部に設けられた係止爪 901a及び 901bを、第 1の配線基板 101に設けられた係止爪用貫通穴 90 2a及び 902bに貫通させ、最下層に位置する保持ブロック 108の裏面に係止させる。

[0129] このとき、係止爪 901a及び 901bの配線基板積層方向における長さ力各配線基板間に挟持された異方性導電部材 105が機能性ブロック 106の厚さまで圧縮し、この状態で保持するために適した長さに設定されているので、異方性導電部材 105は機能性ブロック 106の厚さまで圧縮される。これにより、第 4の配線基板 104の表面に設けられた信号接続用の電極端子 112と第 1の配線基板 101の裏面に設けられた信号接続用の電極端子 109bとが、異方性導電部材 105の導電部を介して電気的に接続され、第 1の配線基板 101の表面に設けられた信号接続用の電極端子 109a と第 2の配線基板 102の裏面に設けられた信号接続用の電極端子 110bとが、異方性導電部材 105の導電部を介して電気的に接続され、第 2の配線基板 102の表面に設けられた信号接続用の電極端子 110aと第 3の配線基板 103の裏面に設けられた信号接続用の電極端子 111とが、異方性導電部材 105の導電部を介して電気的に接続される。これにより、本実施形態に係る回路基板装置が形成される。

[0130] 本実施形態に係る回路基板装置によれば、各配線基板 101、 102、 103及び 104 にネジ逃げ用貫通穴をカ卩ェする工程が不要であり、且つ、保持ブロック 108にネジ締結用タップ穴を加工する工程を削減することができる。更に、保持ブロック 107の長手方向の両端部係止爪 901a及び 901bを設け、これによつて回路基板装置の圧縮及び保持を行うため、挟持治具又はネジを必要とせず、部品点数が削減できる。そのため、回路基板装置の低コストィ匕及び軽量ィ匕に対して特に優れている。

[0131] 次に、本発明の第 7実施形態について説明する。図 26は本実施形態に係る回路基板装置を示す模式的斜視図、図 27は本実施形態に係る回路基板装置の構成及び配線基板間接続方法を示す分解断面図である。図 26及び図 27において、図 6乃至図 25と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。

[0132] 本実施形態に係る回路基板装置では、図 27に示すように、異方性導電部材 105を圧縮し、この状態で回路基板装置の保持を行う保持ブロック 707及び 708が異方性導電部材 105の圧縮方向に向力つて凸状に湾曲して形成されている。それ以外は第 2実施形態と同様の構造を有している。 [0133] 次に、上述の如く構成された本実施形態に力かる回路基板装置の動作について説明する。本実施形態に係る回路基板装置では、異方性導電部材 105を圧縮し、この状態で回路基板装置の保持を行うときに、異方性導電部材 105による反発弾性力により保持ブロック 707及び 708が、異方性導電部材の圧縮方向に向力つて凹となる変形をもたらす圧力を受けたとしても、保持ブロック 707及び 708が異方性導電部材 105の圧縮方向に向力つて凸状に湾曲して形成されているので、各配線基板と異方性導電部材 105との接続面内において異方性導電部材 105の反発弾性力変動が発生しない。よって、本実施形態に係る回路基板は、直流電気抵抗値の安定性が特に優れている。

[0134] 次に、本発明の第 8実施形態について説明する。図 28は本実施形態に係る回路基板装置を示す模式的斜視図、図 29は本実施形態に係る回路基板装置の構成及び配線基板間接続方法を示す分解断面図である。図 28及び図 29において、図 6乃至図 27と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。

[0135] 上述の第 2実施形態では、各配線基板同士の間に、異方性導電部材 105が嵌め込まれた機能性ブロック 106を介して積層されており、各配線基板同士の間に配置された機能性ブロック 106はその厚さが均一であった。これに対し、本実施形態では、異方性導電部材 105が嵌め込まれるための貫通窓 120が形成された機能性ブロック 906の、ネジ逃げ用貫通穴 205a及び 205bよりも内側において、異方性導電部材 1 05が嵌め込まれる貫通窓 120が形成された方向に向力つて徐々に厚さが減少する、即ち、異方性導電部材側が薄くなるよう形成されている。それ以外は第 2実施形態と同様の構造を有している。

[0136] 本実施形態に係る回路基板装置では、図 28及び図 29に示すように、保持ブロック 108の直上に積層される第 4の配線基板 104と第 1の配線基板 101との間に配置された機能性ブロック 906は、ネジ逃げ用貫通穴 205a及び 205bよりも内側において、異方性導電部材 105が嵌め込まれる貫通窓 120が形成された方向に向力つて徐々に下部の厚さが減少するように形成されている。また、第 1の配線基板 101と第 2の配線基板 102との間に配置された機能性ブロック 906は、ネジ逃げ用貫通穴 205a及び 205bよりも内側において、異方性導電部材 105が嵌め込まれる貫通窓 120が形成された方向に向力つて徐々に上部の厚さが減少するように形成されている。保持ブロック 108の直下に積層される第 3の配線基板 103と第 2の配線基板 102との間に配置された機能性ブロック 906は、ネジ逃げ用貫通穴 205a及び 205bよりも内側において、異方性導電部材 105が嵌め込まれる貫通窓 120が形成された方向に向かつて徐々に上部の厚さが減少するように形成されている。これにより、本実施形態に係る回路基板装置が構成されている。

[0137] 次に、上述の如く構成された本実施例に係る回路基板装置の動作について説明する。異方性導電部材 105を圧縮し、この状態で回路基板装置の保持を行うときに、異方性導電部材 105による反発弾性力により保持ブロック 107及び 108が異方性導電部材 105の圧縮方向に向力つて凹となる変形をもたらす圧力を受けたとしても、機能性ブロック 906の異方性導電部材 105側が薄くなるように厚さが変化するよう形成されているので、異方性導電部材 105による反発弾性力力機能性ブロック 906の厚さが減少した端部にかかる。これにより、異方性導電部材 105の圧縮方向に向かつて凸となるモーメントが矢印 1101で示す方向に作用し、保持ブロック 107及び 108 の変形を抑制することができる。また、各配線基板と異方性導電部材 105との接続面内において異方性導電部材 105の反発弾性力変動が発生しない。よって、本実施形態に係る回路基板装置は、直流電気抵抗値の安定性が特に優れている。

[0138] 次に、本発明の第 9実施形態について説明する。図 30は本実施形態に係る回路基板装置を示す模式的斜視図、図 31は本実施形態に係る回路基板装置の構成及び配線基板間接続方法を示す分解断面図である。図 30及び図 31において、図 6乃至図 29と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。

[0139] 本実施形態に係る回路基板装置では、上述の第 2実施形態の第 1の配線基板 101 、第 2の配線基板 102、第 3の配線基板 103及び第 4の配線基板 104上に予め LSI ( Large Scale Integration :大規模集積回路)等の実装部品 1205が表面実装され、これらの各配線基板が個別機能モジュール 1201、 1202、 1203及び 1204を形成して、る。それ以外は第 2実施形態と同様の構造を有して、る。

[0140] 本実施形態によれば、各配線基板上に予め LSI等の実装部品 1205を表面実装し、個別機能を有する各個別機能モジュール 1201、 1202、 1203及び 1204を全て一箇所で積層して電気的に接続したので、電子機器の薄型化及び省スペース化に伴うコンパクトィ匕を具現できる回路基板モジュールが得られる。

[0141] また、本実施形態における回路基板装置は上述の第 2実施形態の構成を有するものとして説明したが、これに限定されるものではなぐ上述の第 1及び第 3乃至第 8実施形態で説明した、ずれの構造を選択しても、同様の効果を得ることができる。実施例

[0142] 以下、本発明の効果を実証するための実施例について説明する。本発明の効果について、本発明の範囲力外れる比較例と比較して説明する。本発明の実施例として上述の第 2実施形態に係る回路基板を以下のように作成した。

[0143] 第 1の配線基板 101としては FR4を基材としたリジッドプリント配線基板、第 2の配線基板 102としてはポリイミドを基材とするフレキシブルプリント配線基板、第 3の配線基板 103としてはポリイミドを基材とするフレキシブルプリント配線基板、第 4の配線基板 104としてはポリイミドを基材とするフレキシブルプリント配線基板を使用した。

[0144] 第 1の配線基板 101の表面に設けられた電極端子 109a及び裏面に設けられた電極端子 109b、第 2の配線基板 102の表面に設けられた電極端子 110a及び裏面に設けられた電極端子 110b、第 3の配線基板 103の裏面に設けられた電極端子 111 、並びに第 4の配線基板 104の表面に設けられた電極端子 112は、夫々、端子数を 25極、長手方向ピッチを 0. 3mm(L/S = 0. 15/0. 15)、短手方向のピッチを 0. 8mm,端子寸法を 0. 15 (W) X 0. 5 (L) mmとした。そして、各端子の配置は千鳥配列 (基板端部近傍端子を 12極、他方を 13極)とした。

[0145] 異方性導電部材 105は、絶縁性エラスチック榭脂材料としてゴム硬度 50度 CFIS - K-6249)のシリコーンゴムを基材とし、これに金属細線として Auメツキ処理を施した直径 φ 12 mのステンレス線力もなる導電材料を埋め込むことで作成されている。異方性導電部材 105の各寸法は、 W =4. 2mm, L = 1. 2mm, H =0. 3mmとした

[0146] 機能性ブロック 106は、金属材料としてステンレスを使用したものであり、その厚さ H は、図 13に示すように異方性導電部材 105が機能性ブロック 106の厚さ Hまで圧

2 2 縮されたときに安定した電気抵抗値が得られる圧縮率 10乃至 45%の範囲である H = 0. 25mm (圧縮率 16. 7%)とした。また、異方性導電部材 105の基材である絶縁性エラスチック榭脂材料は圧縮後も体積が変化しない性質を有しているため、絶縁性エラスチック榭脂材料の圧縮前後における関係性を示す上記数式 2によって配線基板との接触面における広がり量 δを算出すると δ = 0. 180625mmとなる。このことから、機能性ブロック 106の各寸法は、この広がり量 δと若干のマージンを考慮し、 W =W + 0. 2mm=4. 4mm, L =L + 0. 2mm= 1. 4mm、 W = 7. 4mmと

21 1 21 1 2 した。

[0147] Lに関しては、静的な外力が印加された場合はもとより落下衝撃力のようなインパ

2

ルス的な外力が印加されたときの瞬間的な信号断線、ここでは 1 μ sec以上の信号断線を発生させないために、機能性ブロック 106と保持ブロック 107及び 108との合成固有周期 Tが 1 sec以下となるよう上記数式 1によって計算し、 L = 2. 3mmとした。

2

ここで、 E及び pはステンレスのヤング率及び密度で夫々 E= 197GPa、 p = 8000k g/m³、 Iは機能性ブロック 106の長手方向においてその一端力も貫通窓 120までの距離 W における断面二次モーメントで I =W X H ³Z12、 Aは断面積の総和で A

22 22 2

=W X H、 H = 3 X H + 2 X Hである。

22 2 3

[0148] 保持ブロック 107及び 108には基材の金属材料としてステンレスを使用した。そして、図 10に示す各寸法は、機能性ブロック 106と同一寸法になるよう夫々 W = 7. 4m

3 m、 L = 2. 3mmとした。また、保持ブロックの厚さ Hは機能性ブロック 106の幅 Lを

3 3 2 算出する際に上記数式 1によって最適化することにより、 H = 0. 5mmとした。

3

[0149] そして、これらを上述の第 2実施形態において説明した回路基板装置の配線基板間接続方法によって積層し、第 4の配線基板 104の表面に設けられた電極端子 112 、第 1の配線基板 101の裏面に設けられた電極端子 109b及び第 1の配線基板 101 の表面に設けられた電極端子 109a、第 2の配線基板 102の裏面に設けられた電極端子 110b及び第 2の配線基板 102の表面に設けられた電極端子 110a、並びに第 3の配線基板 103の裏面に設けられた電極端子 111を夫々ディジーチェーンで連結した回路基板装置を 15台作成した。

[0150] また、比較例としては、機能性ブロック 106を使用せず、各配線基板間の電気接続媒体に異方性導電部材 105のみを使用し、第 4の配線基板 104の表面に設けられた電極端子 112、第 1の配線基板 101の裏面に設けられた電極端子 109b及び第 1の配線基板 101の表面に設けられた電極端子 109a、第 2の配線基板 102の裏面に設けられた電極端子 110b及び第 2の配線基板 102の表面に設けられた電極端子 110 a、並びに第 3の配線基板 103の裏面に設けられた電極端子 111を夫々ディジーチンで連結した回路基板装置を 15台作成した。

[0151] 上述の本実施例に係る回路基板装置と比較例の回路基板装置に対し、回路基板装置の電極端子と直角をなす両端辺を支持固定し、回路基板装置中心部に 196N を印加する 3点曲げ試験と、回路基板装置を 1. 5mの高さから落下させる耐落下衝撃試験と、回路基板装置の外部環境温度一 40°C乃至 + 80°Cの範囲で変動させる環境温度試験とを各試験 5台ずつについて行った。

[0152] 先ず、 3点曲げ試験の評価結果を下記表 1に示す。 3点曲げ試験は、回路基板装置の電極端子と直角をなす両端辺を支持固定し、回路基板装置中心部に 196Nを印加するものであり、 3点曲げ試験前後の電気抵抗値変化率が ± 50%以下であれば〇、 ± 50%を超えれば Xとした。電気抵抗値に関しては、 3点曲げ試験前後にお V、て、 4枚の各配線基板上の全電極端子が直列になる電極端子間で直流電気抵抗値を四探針法により測定した。

[0153] [表 1]

上記表 1に示す通り、実施例 1乃至 5による 4層積層の回路基板装置の場合、直流電気抵抗値の変化率は実施例 1が 1. 37%、実施例 2が— 1. 30%、実施例 3が 2. 0 3%、実施例 4が 0. 25%、実施例 5が 1. 75%である。これに対し、比較例 1乃至 5による 4層積層の回路基板装置の場合、直流電気抵抗値の変化率は比較例 1が∞ %、比較例 2力 86%、比較例 3力 S31. 86%、比較例 4力比較例 5力 29. 41 %である。これにより、各配線基板間に異方性導電部材 105及び機能性ブロック 106 を配置した本実施例に係る回路基板装置の方が、各配線基板間に異方性導電部材 105及び機能性ブロック 106を配置しない比較例に係る回路基板装置よりも、静的な外力印加により配線基板の変形が発生した場合の直流電気抵抗値の安定性が高いことが実証された。

[0154] 次に、耐落下衝撃試験の評価結果を下記表 2に示す。耐落下衝撃試験は回路基板装置を 1. 5mの高さから落下させるものであり、耐落下衝撃試験前後の電気抵抗値変化率が ± 50%以下で且つ 1 μ sec以上の瞬間的な断線がなければ〇とし、それ以外は Xとした。電気抵抗値に関しては、耐落下衝撃試験前後において、 4枚の各配線基板上の全電極端子が直列になる電極端子間で直流電気抵抗値を四探針法により測定した。

[0155] [表 2]

上記表 2に示す通り、実施例 6乃至 10による 4層積層の回路基板装置の場合、直流電気抵抗値の変化率は、実施例 6が 0. 52%、実施例 7が 1. 21 %、実施例 8が 1. 23 %、実施例 9が 4. 53%、実施例 10が 0. 50%で且つ 1 sec以上の瞬間的な断線がないことが確認された。比較例 6乃至 10による 4層積層の回路基板装置の場合、直流電気抵抗値の変化率は比較例 6が 17. 98%、比較例 7が 141. 41%、比較例 8が∞%、比較例 9が 13. 35%、比較例 10が 8. 65%であり、全ての回路基板装置において 1 sec以上の瞬間的な断線が発生した。これにより、各配線基板間に異方性導電部材 105及び機能性ブロック 106を配置した本実施例に係る回路基板装置の方が、各配線基板間に異方性導電部材 105及び機能性ブロック 106を配置しな、比較例に係る回路基板装置よりも、落下衝撃力等のインパルス的な外力印加により配線基板の変形が発生した場合の直流電気抵抗値の安定性が高いことが実証された。

[0156] 次に、環境温度試験の評価結果を下記表 3に示す。環境温度試験は回路基板装置の外部環境温度を 40°C乃至 + 80°Cの範囲で変動させるものであり、環境温度試験前後の電気抵抗値変化率が ± 50%以下であれば〇、 ± 50%を超えれば Xとした。電気抵抗値に関しては、 3点曲げ試験前後において、 4枚の各配線基板上の全電極端子が直列になる電極端子間で直流電気抵抗値を四探針法により測定した

[0157] [表 3]

上記表 3に示す通り、実施例 11乃至 15による 4層積層の回路基板装置の場合、直流電気抵抗値の変化率は実施例 11が 3. 44%、実施例 12が 1. 98%、実施例 13が 3. 59%、実施例 14が 3. 38%、実施例 15が 1. 21%である。これに対し、比較例 11 乃至 15による 4層積層の回路基板装置の場合、直流電気抵抗値の変化率は比較例 11力 17. 00%, i:匕 f列 12力 21. 00%, _b匕 f列 13力 196. 13%, _b匕 f列 14力414 . 27%、比較例 15が 292. 79%である。これにより、各配線基板間に異方性導電部材 105及び機能性ブロック 106を配置した本実施例に係る回路基板装置の方が、各配線基板間に異方性導電部材 105及び機能性ブロック 106を配置しな、比較例に係る回路基板装置よりも、環境温度が変化した場合において、直流電気抵抗値の安定性が高いことが実証された。

[0158] 次に、各配線基板間の電気接続媒体として機能性ブロック 106の貫通窓 120に嵌め込まれた異方性導電部材 105が使用された本発明に係る回路基板装置について、表裏面の電極端子をデイジ一チェーンで連結できる評価基板を使用して 2層積層、 4層積層、 6層積層及び 8層積層の 4種類を各種 5台ずつ作成する。また、これを比較するため、機能性ブロック 106を使用せず、各配線基板間の電気接続媒体に異方性導電部材 105のみが使用された回路基板装置についても、上記評価基板を使用して 2層積層、 4層積層、 6層積層及び 8層積層の 4種類を各種 5台ずつ作成する。そして、上述の 3種類の信頼性試験の中で最も厳しい、回路基板装置を 1. 5mの高さから落下させる耐落下衝撃試験を行い、 1 μ sec以上の瞬間的な断線が無ければ〇とし、有れば Xとした。電気抵抗値に関しては、各配線基板上の全電極端子が直列になる電極端子間で直流電気抵抗値を四探針法により測定した。

[0159] [表 4]

[0160] [表 5] 4層瞬断有無実施例 2 1 te〇実施例 2 2 ίβ〇実施例 2 3 te〇実施例 2 A 無〇実施例 2 5 無〇比較例 2 1 有 X 比較例 2 2 有 X 比較例 2 3 有 X 比較例 2 4 有 X 比較例 2 5 有 X

[0161] [表 6]

[0162] [表 7] 8層

瞬断有無

実施例 3 1 無〇

実施例 3 2 無〇

実施例 3 3 無〇

実施例 3 4 無〇

実施例 3 5 無 o

比較例 3 1 有 X

比較例 3 2 有 X

比較例 3 3 有 X

比較例 3 4 有 X

比較例 3 5 有 X

上記表 4乃至 7に示す通り、本実施例に係る回路基板装置の場合、 2層積層から 8 層積層のどの種類においても: sec以上の瞬間的な断線がないことが確認された。比較例の回路基板装置の場合は、 2層積層の種類においては 5台中 2台が瞬間的な断線がない回路基板装置があった力他の 4層積層から 8層積層のどの種類においても全ての回路基板装置において 1 μ sec以上の瞬間的な断線が発生した。このことから、機能性ブロック 106を使用した本実施例に係る回路基板装置の方が、機能性ブロック 106を使用して、な、比較例に係る回路基板装置よりも配線基板の積層数を増加させた場合でも直流電気抵抗値の安定性が高いことが実証された。

[0163] 本発明に係る回路基板装置では、配線基板間に、異方性導電部材が嵌合された機能性ブロックが配置されて積層されている。このことにより、静的な外力等が印加された場合においても、機能性ブロックが配線基板の変形を抑制し、異方性導電部材の反発弾性力の変動を抑制するため、配線基板間の電気的接続の安定性が高い。

[0164] また、配線基板間の電気接続媒体に異方性導電部材を使用したので、この異方性導電部材が圧縮されたときに、異方性導電部材の配線基板との接触面の面積が広がり、異方性導電部材によって圧縮方向にかかる反発弾性力が過大になることを防ぐことができる。そのため、保持ブロックの厚さを大きくする必要がなぐ薄型の回路基板装置を実現することができる。 [0165] また、環境温度が変化した場合にお!、ても、機能性ブロックが異方性導電部材の線膨張を抑制するため、配線基板と異方性導電部材との間に大きなずれが生じず、安定した配線基板間の電気的接続を得ることができる。その上、直流電気抵抗値の安定性が高い回路基板装置を実現できる。

[0166] また、機能性ブロックにより異方性導電部材の圧縮率が最適な範囲に制御されるため、更に配線基板の積層数を増加させた場合でも、各配線基板間における異方性導電部材の反発弾性力のばらつきが抑制され、且つ、機能性ブロックによる各配線基板の変形の抑制及び異方性導電部材の線膨張の抑制により、安定した配線基板間の電気的接続を得ることができる。その上、直流電気抵抗値の安定性が高い回路基板装置を実現できる。

[0167] また、落下衝撃力等のインパルス的な外力印加により配線基板の変形が発生した場合においても、機能性ブロック及び 1対の保持ブロックの合成固有周期 Tが瞬間的な信号断線抑制時間以下になるように設計されていることにより、異方性導電部材の反発弾性力の信号断線抑制時間内での変動が発生しないようにすることができる。これにより、安定した配線基板間の電気的接続を得ることでき、また、直流電気抵抗値の安定性が高い回路基板装置を実現できる。

Claims

請求の範囲

[1] 複数個の配線基板と、各配線基板間に配置された異方性導電部材と、前記異方性導電部材と別体であって、前記異方性導電部材の一方向の両側に又はこれを囲むように、前記異方性導電部材と同一平面上に配置された機能性ブロックと、前記複数個の配線基板を挟むように配置された 1対の保持ブロックと、を有し、

前記複数個の配線基板は、前記 1対の保持ブロックに挟持された状態で圧縮保持されることによって前記異方性導電部材により相互に電気的に接続されている、回路基板装置。

[2] 前記機能性ブロックは、前記異方性導電部材が嵌入される開口部を備えた額縁状である、請求の範囲 1に記載の回路基板装置。

[3] 前記機能性ブロックは、前記異方性導電部材の 3辺を取り囲む Uの字状である、請求の範囲 1に記載の回路基板装置。

[4] 前記機能性ブロックは、前記異方性導電部材の対向する 2辺の位置を規制する 2 個のブロックである、請求の範囲 1に記載の回路基板装置。

[5] 前記複数個の配線基板には、多層フレキシブルプリント配線基板、多層リジットプリント配線基板、両面フレキシブルプリント配線基板、両面リジットプリント配線基板、片面フレキシブルプリント配線基板及び片面リジットプリント配線基板力もなる群力も選択された配線基板を使用する、請求の範囲 1乃至 4のいずれかに記載の回路基板装置。

[6] 前記異方性導電部材は、その導電材料が金線、銅線、真ちゆう線、リン青銅線、二ッケル線及びステンレス線カゝらなる群カゝら選択された金属細線又は金属粒子、金メッキ粒子、銀メツキ粒子及び銅メツキ粒子力なる群力選択された導電性粒子力なり、絶縁部が絶縁性エラスチック榭脂材料カゝらなる、請求の範囲 1乃至 5のいずれかに記載の回路基板装置。

[7] 各々の前記異方性導電部材が厚さを変えて搭載されている、請求の範囲 1乃至 6 のいずれかに記載の回路基板装置。

[8] 前記機能性ブロックと前記 1対の保持ブロックとの合成固有周期が、抑制する瞬間的な信号断線時間以下に設定されている、請求の範囲 1乃至 7のいずれかに記載の回路基板装置。

[9] 前記複数個の配線基板は、前記 1対の保持ブロックに挟持された状態で、ネジ止めによって圧縮保持されて!ヽる、請求の範囲 1乃至 8の、ずれか〖こ記載の回路基板装置。

[10] 前記複数個の配線基板は、前記 1対の保持ブロックに挟持された状態で、爪係止によって圧縮保持されている、請求の範囲 1乃至 8のいずれかに記載の回路基板装置。

[11] 前記保持ブロックは、前記異方性導電部材の圧縮方向に向力つて凸状に湾曲している、請求の範囲 1乃至 10のいずれかに記載の回路基板装置。

[12] 前記機能性ブロックは、前記異方性導電部材側が薄くなるように厚さが変化している、請求の範囲 1乃至 10の、ずれかに記載の回路基板装置。

[13] 第 1の保持ブロックの上に第 1の配線基板を配置し、前記第 1の配線基板上に異方性導電部材及び機能性ブロックを配置し、前記異方性導電部材及び前記機能性ブロックの上に第 2の配線基板を配置し、同様に任意の個数の配線基板を異方性導電部材及び機能性ブロックを介して配置し、最上層の配線基板上に第 2の保持ブロックを配置し、前記第 1の保持ブロックと前記第 2の保持ブロックとによって複数個の配線基板、異方性導電部材及び機能性ブロックを挟持し、これらを圧縮保持することで、前記複数個の配線基板を電気的に接続する配線基板間接続方法。

[14] 複数個の実装部品を表面実装した複数個の個別機能モジュール基板と、各個別機能モジュール基板間に配置された異方性導電部材と、前記異方性導電部材と別体であって、前記異方性導電部材の一方向の両側に又はこれを囲むように、前記異方性導電部材と同一平面上に配置された機能性ブロックと、前記複数個の個別機能モジュール基板を挟むように配置された 1対の保持ブロックと、を有し、

前記複数個の個別機能モジュール基板は、前記 1対の保持ブロックに挟持された状態で圧縮保持されることによって前記異方性導電部材により相互に電気的に接続されている、回路基板モジュール装置。