JP2011249471A

JP2011249471A - 配線基板、接続基板、製造装置および製造方法

Info

Publication number: JP2011249471A
Application number: JP2010119567A
Authority: JP
Inventors: Hajime Nakajima; 元中島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-05-25
Filing date: 2010-05-25
Publication date: 2011-12-08

Abstract

【課題】半田ブリッジの発生を低減させる配線基板、接続基板、製造装置および製造方法を提供する。
【解決手段】実施形態の配線基板は、貫通孔２が接続端子部７に形成されている配線基板であって、前記接続端子部７は、絶縁層４上に導線５が露出した状態で設けられており、前記貫通孔２は、隣接する前記導線５間をまたがないように前記導線５に沿って形成されていることを特徴としている。また、接続基板の製造装置２０は、バックアッププレート２１と、前記バックアッププレート２１に載置された第２配線基板９の接続端子部１３に、第１配線基板３の接続端子部７を半田８を介して圧着させるヒータツール２２と、を含む接続基板の製造装置２０であって、前記ヒータツール２０は、前記圧着時に、前記半田８の余剰分を毛細管現象により取り除くことが可能なスリットＳが形成されていることを特徴としている。
【選択図】図５

Description

本発明は、配線基板の接続に係り、配線基板、接続基板、製造装置および製造方法に関する。

近年、各種の電子機器において、小型、軽量化が進められている。これに伴い、フレキシブル配線基板と他の配線基板の接続においても、コネクタを用いて接続していたものから、直接半田付けするような構造に変えられつつある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１記載の接続基板１０１は、図６に示すように、接続端子１０２が絶縁層１０３上に、複数の導線１０４が設けられている第１配線基板１０５と、半田１０６を介してその対向面に、絶縁層１０８上の複数の導線１０９と位置合わせしてスルーホールＨが形成された接続端子１０７を有する第２配線基板１１０が設けられており、ヒータツール１１１を第１配線基板１０５の絶縁層１０３に圧着し、余剰の半田１０６をスルーホールＨ内へと流れ込ませる構造であった。

特開２００３−８６９１３号

しかし、特許文献１に記載の接続基板１０１では、スルーホールＨが設けられている第２配線基板１１０が十分に加熱されない場合や、スルーホールHの内部が酸化している場合、溶融した半田１０６が十分に濡れず、余剰となった半田１０６がスルーホールＨ内へと流れ込まないことがある。その結果、余剰の半田１０６が接続部分からはみ出すように流れ出て、隣接する導線１０４，１０９の間を接続する（半田ブリッジを生ずる）おそれがある。

そこで本発明では、半田ブリッジの発生を低減させる配線基板、接続基板、製造装置および製造方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の配線基板は、貫通孔が接続端子部に形成されている配線基板であって、前記接続端子部は、絶縁層上に導線が露出した状態で設けられており、前記貫通孔は、隣接する前記導線間をまたがないように前記導線に沿って形成されていることを特徴としている。

本発明の接続基板の製造装置は、バックアッププレートと、前記バックアッププレートに載置された第２配線基板の接続端子部に、第１配線基板の接続端子部を半田を介して圧着させるヒータツールと、を含む接続基板の製造装置であって、前記ヒータツールは、前記圧着時に、前記半田の余剰分を毛細管現象により取り除くことが可能なスリットが形成されていることを特徴としている。

また、本発明の接続基板の製造方法は、貫通孔が接続端子部に形成されている第１配線基板であって、前記接続端子部は、絶縁層上に複数の導線が積層されており、前記貫通孔は、隣り合う前記導線を横切ることなく前記導線に沿って形成されている第１配線基板を、バックアッププレートに載置された第２配線基板の接続端子を半田を介して圧着させる接続基板の製造方法であって、前記第１配線基板の前記貫通孔内に前記半田を充填する工程と、前記貫通孔内の前記半田を加熱して溶融させる工程と、前記バックアッププレート上の前記第２配線基板の接続面と前記第１配線基板の接続面とをヒータツールにより圧着させる工程とを含むことを特徴としている。

そして、本発明の接続基板は、請求項３又は請求項４に記載の接続基板の製造方法により接続されたことを特徴としている。

本発明では、半田ブリッジの発生を低減させる配線基板、接続基板、製造装置および製造方法を提供する。

本発明の実施形態に係る第１配線基板の上面図。図１のＡ−Ａ線に沿う第１配線基板の断面図。本発明の実施形態に係る接続基板の断面図。本発明の実施形態に係る接続基板の製造装置の概略図。本発明の実施形態に係る接続基板の製造方法を示す工程断面図。従来の配線基板を示す断面図。

以下、本発明の実施形態に係る半田ブリッジの発生を低減させる配線基板、接続基板、製造装置および製造方法を、図面を参照して詳細に説明する。

まず、本発明の実施形態に係る配線基板について、図１、図２を参照して説明する。

本実施形態における配線基板は、第１配線基板３であり、第１配線基板３の接続端子部７には、貫通孔２が設けられている。

第１配線基板３は、接続端子部７を除いて絶縁層４上に、導線５、ソルダーレジスト６の順に積層したものであり、本実施形態ではフレキシブル配線基板を用いているが、これに限られない。

絶縁層４は、例えばポリイミドを含む耐熱性の樹脂から形成されている。また、導線５は複数設けられており、例えば銅箔などの導電性物質により形成されている。

接続端子部７は、絶縁層４上に設けられた導線５が露出して設けられており、導線５が設けられている方向に沿って、複数の貫通孔２が形成された部分である。また、導線５は複数設けられており、導線５が露出している面を接続面Ｂ１とする。

貫通孔２は、直径が導線５の幅より少し大きく、隣接する導線５間をまたがない程度の大きさに形成されており、例えばドリルやレーザ等を用いて形成される。なお、本発明の実施形態の貫通孔２の直径は、導線５の幅より少し大きく形成されているが、隣接する導線５をまたがない程度の大きさであればどの様な大きさでも構わない。

また、貫通孔２は、半田ブリッジの発生を防ぐために、隣り合う導線５に形成された複数の貫通孔２と一定の間隔をおいて設けられている。

次に、本発明の実施形態に係る接続基板１について、図３を参照して説明する。

図３に示すように、本実施形態における接続基板１は、貫通孔２が設けられた第１配線基板３と第２配線基板９が半田８を介して設けられている構造である。

第２配線基板９は、絶縁層１０上に、導線１１、ソルダーレジスト１２の順に積層したものであり、本実施形態ではプリント配線基板を用いているが、これに限られない。

導線１１は、例えば銅箔などの導電性物質により形成され、第１配線基板３の導線５と位置合わせして設けられている。また、ソルダーレジスト１２は、接続端子部１３の接続面Ｂ２を除いて設けられている。

接続端子部１３は、絶縁層１０上に設けられた導線１１が露出した状態であり、また、導線１１は複数設けられている。そして、導線１１が露出している面を接続面Ｂ２とする。

次に、接続基板の製造装置を図４を参照して説明する。

図４に示すように、接続基板の製造装置２０は、バックアッププレート２１と、ヒータツール２２を備えている。

バックアッププレート２１は、第１配線基板３と第２配線基板９の接続面Ｂ１，Ｂ２を圧着して接続する際に、第２配線基板９を支持する役割をはたしている。

ヒータツール２２は、第１配線基板３の接続面Ｂ１の裏面上からバックアッププレート２１側に向けて圧着し、複数の貫通孔２から余剰の半田８を毛細管現象により取り除くためのスリットＳが設けられている。

ヒータツール２２のスリットＳの形状は、導線５が設けられている方向に対して垂直になるように設けられているが、例えば平行方向や、斜め方向、また格子状でもよく、余剰の半田８を取り除くことができればどのような形状のスリットＳでもよい。

また、ヒータツール２２のスリットＳの深さは、過剰に半田８を取り除くことがないように、適切な深さに調整して設けられており、ヒータツール２２のスリットＳに入り込んだ半田８は、ブローして吹き飛ばし、再度使用することができる。

次に、接続基板の製造方法を図５を参照して説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、受け冶具２３と第１配線基板３の接続面Ｂ１が接するように載置し、貫通孔２内に半田８を充填させていく。

受け冶具２３は、第１配線基板３の接続端子部７の貫通孔２が設けられている位置に位置合わせして隙間２４が形成されたものであり、半田８を貫通孔２内に充填する際に接続端子部７を支持している。

半田８は、例えばソルダーペースト印刷を行って貫通孔２内に充填させていく。具体的には、絶縁層４上にペースト状の半田８を設け、スキージ２５を移動させて貫通孔２内に半田８を充填させていく。

この時、半田８の供給量は、貫通孔２内に充填可能な量より多めに供給し、第１配線基板３の接続面Ｂ１から少しはみ出す程度に設けておく。

次に、図５（ｂ）に示すように、半田８を設けた第１配線基板３を加熱装置２６に入れて加熱し、半田８を溶融させる。これにより、溶融した半田８は、接続面Ｂ１の導線５に濡れ広がる。

そして、図５（ｃ）に示すように、バックアッププレート２１上に、第２配線基板９を設置し、第１配線基板３の接続面Ｂ１と、第２配線基板９の接続面Ｂ２とを位置合わせし、接続面Ｂ１の裏面上からバックアッププレート２１側に向けてヒータツール２２により圧着する。

この時、余剰の半田８がヒータツール２２のスリット内に入り込み、取り除かれるため、半田ブリッジを防ぎながら圧着を行うことができる。

以上、本実施形態によれば、導線５が設けられている方向に沿って、貫通孔２が一定間隔をあけて複数形成された第１配線基板３を用意し、貫通孔２内に半田８を供給し、配線基板の製造装置２０のスリットＳが設けられたヒータツール２２を用いて、余剰の半田８を除きながら第１配線基板３と第２配線基板９を圧着することが可能となる。これにより、半田ブリッジの発生を防ぎながら接続を行うことができる。

更に、貫通孔２が設けられた第１配線基板３を用いることにより、半田８を設ける際に、マスクを用いることなく半田８を供給することが可能であるため、より半田８を設ける事が容易になり、効率よく接続基板１を製造することができる。

１，１０１…接続基板
２…貫通孔
３，１０５…第１配線基板
４，１０，１０３，１０８…絶縁層
５，１１，１０４，１０９…導線
６，１２…ソルダーレジスト
７，１３，１０２，１０７…接続端子部
８，１０６…半田
９，１１０…第２配線基板
２０…製造装置
２１…バックアッププレート
２２，１１１…ヒータツール
２３…受け冶具
２４…隙間
２５…スキージ
２６…加熱装置
Ｂ１，Ｂ２…接続面
Ｓ…スリット
Ｈ…スルーホール

Claims

貫通孔が接続端子部に形成されている配線基板であって、
前記接続端子部は、絶縁層上に導線が露出した状態で設けられており、
前記貫通孔は、隣接する前記導線間をまたがないように前記導線に沿って形成されていることを特徴とする配線基板。
バックアッププレートと、
前記バックアッププレートに載置された第２配線基板の接続端子部に、第１配線基板の接続端子部を半田を介して圧着させるヒータツールと、
を含む接続基板の製造装置であって、
前記ヒータツールは、前記圧着時に、前記半田の余剰分を毛細管現象により取り除くことが可能なスリットが形成されていることを特徴とする接続基板の製造装置。
貫通孔が接続端子部に形成されている第１配線基板であって、前記接続端子部は、絶縁層上に複数の導線が積層されており、前記貫通孔は、隣り合う前記導線を横切ることなく前記導線に沿って形成されている第１配線基板を、バックアッププレートに載置された第２配線基板の接続端子を半田を介して圧着させる接続基板の製造方法であって、
前記第１配線基板の前記貫通孔内に前記半田を充填する工程と、
前記貫通孔内の前記半田を加熱して溶融させる工程と、
前記バックアッププレート上の前記第２配線基板の接続面と前記第１配線基板の接続面とをヒータツールにより圧着させる工程と、
を含むことを特徴とする接続基板の製造方法。
前記ヒータツールにより、前記半田の余剰分を取り除く工程をさらに有することを特徴とする接続基板の製造方法。
請求項３又は請求項４に記載の接続基板の製造方法により接続されたことを特徴とする接続基板。