JP4496619B2 - 回路基板の接続構造 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板の接続構造および接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２枚の回路基板を接続する際には、これらの回路基板上にそれぞれ複数の接続端子を配列させ、これらの接続端子が重なるように２枚の回路基板を配置して、はんだ等で接続する接続構造が採用されることが多い。そして、このような実装をした電子製品が使用される場合、回路基板全体が低温と高温の環境（たとえば−４０℃〜１５０℃）に繰り返しさらされることがある。このとき、端子接続部も低温から高温に変化し、接続部には熱歪みが発生する。この熱歪みがくり返し発生することによって、接続部は疲労して、やがて破断することになる。
【０００３】
とくに、接続部に大電流を流す場合には、接続端子をできるだけ大きくしたほうが有利である。しかしながら、大きくすると、端子を配列するピッチを大きくせざるを得ない。そうすると、前述の熱歪みもさらに大きくなり、疲労して破断するまでの寿命もさらに短かくなってしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者は、回路基板の熱歪みを低減し、接続部の疲労寿命を向上させるための接続構造を種々検討し、本発明に到達した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１記載の回路基板の接続構造は、第１の回路基板上に配列された第１の複数の接続端子と、第２の回路基板上に配列された第２の複数の接続端子とを重なるように配置し、導電材料によって接続端子を接続してなる回路基板の接続構造において、中央部から端部にわたって配列される接続端子の配列ピッチを、最端部および／または最端部近傍で小さくし、最端部および／または最端部近傍の接続端子の接続断面積が、中央側接続端子の接続断面積よりも小さくなるようにしたことを特徴とする。
【０００６】
さらに、請求項７記載の回路基板の接続方法は、第１の回路基板上に第１の複数の接続端子を配列して形成し、第２の回路基板上に第２の複数の接続端子を配列して形成し、第１の複数の接続端子と第２の複数の接続端子とを重なるように配置し、導電材料によって接続端子を接続する回路基板の接続方法において、中央部から端部にわたって配列される接続端子の配列ピッチが、最端部および／または最端部近傍で小さくし、最端部および／または最端部近傍の接続端子の接続断面積が、中央側接続端子の接続断面積よりも小さくなるように接続端子を形成することを特徴とする。
【０００７】
上記のように、接続端子の配列ピッチを最端部および／または最端部近傍で小さくし、最端部および／または最端部近傍の接続端子の接続断面積が、中央側接続端子の接続断面積よりも小さくなるようにすることにより、最端部および／または最端部近傍の接続端子に作用する熱歪みを小さくすることが可能となり、接続部の疲労寿命を向上することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る回路基板の接続構造は、まず、第１の回路基板上に配列された第１の複数の接続端子と、第２の回路基板上に配列された第２の複数の接続端子とを重なるように配置し、導電材料によって接続端子を接続してなる。回路基板の例としては、プリント配線基板が挙げられ、たとえば第１の回路基板は、フレキシブルプリント配線基板であり、第２の回路基板はリジッドプリント配線基板である。フレキシブルプリント配線基板の絶縁基板の材料としてはポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等が挙げられ、好ましくはＰＥＥＫ ６５〜３５質量％とＰＥＩ ３５〜６５質量％を含むもの、またはポリイミド（ＰＩ）が使用される。
【０００９】
これらの２つのプリント配線基板上には複数の導体パターンが、対応してそれぞれ形成されており、それらの端部には接続端子としてランドが形成されている。これらの導体パターンは、通常、銅により構成される。導体パターンは、接続端子を除いて、保護膜としてのソルダーレジストによって被覆されている。２つのプリント配線基板の複数の接続端子は、向かいあって重なるように配置され、たとえばはんだのような導電材料によって接続される。はんだとしては、たとえば錫−鉛共晶はんだ、錫−銀、錫−アンチモン等の一般的なはんだを使用しうる。
【００１０】
本発明においては、上記の複数の接続端子を、中央部から端部にわたって配列されている配列ピッチが最端部および／または最端部近傍で実質的に小さくなるように、形成する。
配列ピッチは、接続端子中心間げきを意味する。
ここで、最端部近傍とは、最端部の次から、数番目までの接続端子であり、たとえば２〜５番目、２〜４番目等が挙げられる。最端部および／または最端部近傍の接続端子の配列ピッチは、それらを除く接続端子に対し、約０．３〜０．９とするのが好適である。さらに最端部近傍から最端部にかけて、配列ピッチが徐々に小さくなるように、接続端子を形成してもよい。
【００１１】
接続端子の熱歪みは、複数配列された最端部（すなわち中央部からの距離が最も大きい）において最も大きくなり、最端部から先に疲労して破断する。最端部が破断するとその１つ内側の接続端子の熱歪みが大きくなり、順次外側から破断していく。そして、本発明者の知見によれば、接続端子配列のピッチと熱歪みとの関係は、配列ピッチが小さいほど熱歪みは小さくなる。本発明によれば、少くとも最端部もしくは最端部近傍を小さな配列ピッチにすることにより、最端部の熱歪みを低減し、その結果接続端子の疲労寿命を向上しうる。
【００１２】
本発明の一実施態様として、フレキシブルプリント配線基板（ポリイミドを絶縁材料とする）とリジッドプリント配線基板（アルミナセラミック基板）にそれぞれ接続端子（銅）を形成し、両基板を重ね合わせてはんだで接続する接続構造において、中央部から端部にかけての接続端子の配列ピッチを０．８mmとし、最端部から４個目までの接続端子の配列ピッチを０．３mmとして接続構造とする。図１は、この接続構造を模式的に示す概略断面図である。１はフレキシブルプリント配線基板、２はリジッドプリント配線基板、３はフレキシブルプリント配線基板上の接続端子、４はリジッドプリント配線基板上の接続端子、５は、はんだを表わす。６は配列ピッチ（０．８mm）、７は小さい配列ピッチ（０．３mm）を示す。
【００１３】
図１に示すように、最端部および最端部近傍では、配列ピッチを小さくしたことに伴い、接続端子も、その接続断面積が、中央側接続端子のそれよりも小さいものが使用される。
このように最端部および最端部近傍の接続端子の接続断面積を小さく設定したので、それらの接続端子は、両回路基板１，２の電気的導通をとるものとして利用されず、単なる両回路基板１，２の接続のために利用されるダミーの接続端子であってもよい。
【００１４】
本発明は、上述のように、２つの回路基板の接続端子を、導電材料によって接続する回路基板の接続方法において、上述のように配列ピッチが、最端部および／または最端部近傍で小さくなるように接続端子を形成するものである。この構成を採ることによって、本発明の回路基板の接続方法は、接続端子の熱歪を低減し、その疲労寿命を向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１…フレキシブルプリント配線基板
２…リジッドプリント配線基板
３…接続端子
４…接続端子
５…はんだ
６…配列ピッチ
７…配列ピッチ

Claims (12)

  1. 第１の回路基板上に配列された第１の複数の接続端子と、第２の回路基板上に配列された第２の複数の接続端子とを重なるように配置し、導電材料によって接続端子を接続してなる回路基板の接続構造において、中央部から端部にわたって配列される接続端子の配列ピッチを、最端部および／または最端部近傍で小さくし、最端部および／または最端部近傍の接続端子の接続断面積が、中央側接続端子の接続断面積よりも小さくなるようにしたことを特徴とする回路基板の接続構造。
  2. 回路基板が、プリント配線基板である請求項１記載の回路基板の接続構造。
  3. 第１の回路基板がフレキシブルプリント配線基板であり、かつ第２の回路基板がリジッドプリント配線基板である請求項１記載の回路基板の接続構造。
  4. 導電材料が、はんだである請求項１記載の回路基板の接続構造。
  5. 最端部および／または最端部近傍の接続端子の配列ピッチが、最端部および／または最端部近傍、を除く接続端子の配列ピッチに対して、約０．３〜０．９である請求項１記載の回路基板の接続構造。
  6. 最端部近傍の接続端子が、最端部の次から、数番目までの接続端子である請求項１記載の回路基板の接続構造。
  7. 第１の回路基板上に第１の複数の接続端子を配列して形成し、第２の回路基板上に第２の複数の接続端子を配列して形成し、第１の複数の接続端子と第２の複数の接続端子とを重なるように配置し、導電材料によって接続端子を接続する回路基板の接続方法において、中央部から端部にわたって配列される接続端子の配列ピッチが、最端部および／または最端部近傍で小さくし、最端部および／または最端部近傍の接続端子の接続断面積が、中央側接続端子の接続断面積よりも小さくなるように接続端子を形成することを特徴とする回路基板の接続方法。
  8. 回路基板が、プリント配線基板である請求項７記載の回路基板の接続方法。
  9. 第１の回路基板がフレキシブルプリント配線基板であり、かつ第２の回路基板がリジッドプリント配線基板である請求項７記載の回路基板の接続方法。
  10. 導電材料がはんだである請求項７記載の回路基板の接続方法。
  11. 最端部および／または最端部近傍の接続端子の配列ピッチが、最端部および／または最端部近傍、を除く接続端子の配列ピッチに対して、約０．３〜０．９である請求項７記載の回路基板の接続方法。
  12. 最端部近傍の接続端子が、最端部の次から、数番目までの接続端子である請求項７記載の回路基板の接続方法。
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