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JP2005026561A - フレキシブル基板及びその接続方法 - Google Patents

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JP2005026561A
JP2005026561A JP2003192081A JP2003192081A JP2005026561A JP 2005026561 A JP2005026561 A JP 2005026561A JP 2003192081 A JP2003192081 A JP 2003192081A JP 2003192081 A JP2003192081 A JP 2003192081A JP 2005026561 A JP2005026561 A JP 2005026561A
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Satoru Shiraishi
哲 白石
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Shinko Electric Industries Co Ltd
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Abstract

【課題】本発明はファインピッチ化されたリード部を有したフレキシブル基板及びその接続方法に関し、高い接続信頼性を実現することを課題とする。
【解決手段】フレキシブル基板１０を電子機器１２に接続するフレキシブル基板の接続方法において、先ずフレキシブル基板１０のリード部１５と電子機器１２の電極１６とを位置決めし、この位置決めされた状態において両面テープ２５によりフレキシブル基板１０を電子機器１２に仮止めする。次に、リード部１５の上面（即ち、リード部１５の電極１６と対向する面と反対側の面）からはんだ１９を供給し、リード部１５と電極１６とをはんだ付けする。
【選択図】 図９

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフレキシブル基板及びその接続方法に係り、特にファインピッチ化されたリード部を有したフレキシブル基板及びその接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、携帯端末装置に組み込まれるＣＣＤやＣＭＯＳ等の半導体受光素子を利用した半導体装置或いは光モジュール等（以下、これらを総称して電子装置という）では、この電子装置からの電気信号を端末装置本体内に設けられた処理回路や処理装置と接続する必要がある。携帯端末装置は、小型化及び薄型化が強く望まれており、これに対応するため電子装置と処理回路等との接続には、一般にフレキシブル基板が用いられている。従って、フレキシブル基板は、電子装置に設けられている電極と接続される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１乃至図３は、従来の一例であるフレキシブル基板１の構造及びこのフレキシブル基板１を電子機器２に接続する方法を示している。図１に示すように、フレキシブル基板１は基材部３，配線４，及びリード部５等により構成されている。基材部３は樹脂よりなり、配線４及びリード部５はこの基材部３の電子機器２と対向する面に形成されている。配線４は一端部にリード部５が形成されており、他端部は前記した処理回路等に接続されている。
【０００４】
また、電子機器２には、フレキシブル基板１が接続される電極６が形成されている。フレキシブル基板１に形成されたリード部５は、電子機器２の形成位置と対応するよう構成されている。
【０００５】
フレキシブル基板１を電子機器２に接続するには、電子機器２の電極６の周囲にフラックス７を配設すると共に、図２に示すようにリード部５及び電極６にはんだ８，９を形成する。そして、リード部５と電極６とを位置決めした上で、図３に示すように、加熱ツールを用いて加熱しつつフレキシブル基板１を電子機器２に押圧する。これにより、はんだ８，９は溶融し、リード部５と電極６ははんだ付け接合される。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２６７５４０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のフレキシブル基板１は、平板状の基材部３にリード部５が形成されていたため、図３に示すように、加熱ツールを用いて加熱しつつフレキシブル基板１を電子機器２に押圧した際、隣接するリード部５或いは電極６間で、溶融したはんだが短絡（ブリッジ）してしまうという問題点があった（図３において、ブリッジした位置を矢印Ａで示している）。このはんだブリッジが発生すると、電子機器２に対するフレキシブル基板１の接続信頼性が大きく低下してしまう。
【０００８】
このはんだブリッジが発生するのは、次の理由による。即ち、従来ではリード部５の上部に基材部３が存在していたため、溶融したはんだ（以下、溶融はんだという）が電子機器２と基材部３との間で押圧されると、溶融はんだの逃げ道は図３における左右方向のみとなる。この図３における左右方向は、リード部５及び電極６が隣接する方向である。
【０００９】
また、リード部５及び電極６に配設されたはんだ８，９の配設量もある程度のばらつきがある。このため、リード部５及び電極６に配設されたはんだ８，９の配設量が既定量よりも若干でも多いと、図示されるように隣接するリード部５及び電極６間でブリッジが発生していた。
【００１０】
尚、はんだ８．９に代えてＡＣＦ（異方性導電性膜）を用いることも考えられる。しかしながらＡＣＦ実装の場合、はんだを用いた実装に比べて接合信頼性が低く、また高コストになるという問題点がある。
【００１１】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、接続信頼性の高いフレキシブル基板及びその接続方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項１記載の発明は、
被接続部材に設けられた電極に接続されるフレキシブル基板であって、
可撓性を有し、絶縁性のベースフィルムと導電膜とからなる基材部と、
該基材部の端部に複数並設されたリード部と、
前記リード部間に形成されたスリットとを有することを特徴とするものである。
【００１４】
上記発明によれば、基材部に複数並設されたリード部のリード部間位置にスリットを設けたことにより、隣接するリード部の間に基材部が存在しない状態、即ち隣接するリード部が離間した状態となる。よって、被接続部材に設けられた電極に対しリード部をはんだ付けした場合、リード部からはみ出したはんだは側方ばかりでなく、スリットを介してリード部の上部にも回り込むことができる。これにより、隣接するリード部間でブリッジが発生することを防止することができ、接続信頼性の向上を図ることができる。
【００１５】
また、請求項２記載の発明は、
請求項１記載のフレキシブル基板において、
前記基材部の前記被接続部材と対向する位置に、前記基材部と前記被接続部材とを仮止めする接着部材を配設したことを特徴とするものである。
【００１６】
上記発明によれば、フレキシブル基板を被接続部材に接続する前に、接着部材により基材部（フレキシブル基板）と被接続部材とを仮止めできるため、フレキシブル基板を被接続部材に接続する処理を容易かつ確実に行なうことができる。
【００１７】
また、請求項３記載の発明は、
請求項１または２記載のフレキシブル基板において、
前記導電膜は、前記被接続部材と対向する面、及び該対向する面に対する反対側面の双方に形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
上記発明によれば、被接続部材と対向する面に対する反対側面（即ち、フレキシブル基板の上部）からはんだ付け処理を行なうことが可能となり、はんだ付け作業の容易化を図ることができる。
【００１９】
また、請求項４記載の発明は、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフレキシブル基板を被接続部材の電極に接続するフレキシブル基板の接続方法において、
前記フレキシブル基板のリード部と前記被接続部材の電極とを位置決めする工程と、
前記リード部の前記電極部と対向する面と反対側の面から、前記リード部を前記電極に接合する接合処理を行なう工程とを有することを特徴とするものである。
【００２０】
上記発明によれば、リード部の電極部と対向する面と反対側の面からリード部を電極に接合する接合処理を行なうため、スリットを介して接合状態を目視にて観察することが可能となる。このため、フレキシブル基板と被接続部材との接合状態の良否を確実に判断することができ、接続不良品の発生を抑制することができる。
【００２１】
また、請求項５記載の発明は、
請求項２または３記載のフレキシブル基板を被接続部材の電極に接続するフレキシブル基板の接続方法において、
前記フレキシブル基板のリード部と前記被接続部材の電極とを位置決めし、該位置決めされた状態において前記接着剤にて前記フレキシブル基板を前記被接続部材に接着する工程と、
前記リード部の前記電極部と対向する面と反対側の面から、前記リード部を前記電極にはんだ付けにより接合する接合処理を行なう工程とを有することを特徴とするものである。
【００２２】
上記発明によれば、リード部と電極とを位置決めした状態において、接着剤にてフレキシブル基板を被接続部材に接着することにより、リード部と電極との位置ずれを考慮することなく接合処理を行なえるため、接合処理の簡単化を図ることができると共に、フレキシブル基板と被接続部材との接続信頼性を高めることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００２４】
図４乃至図７は、本発明の一実施例であるフレキシブル基板１０を説明するための図である。尚、図４はフレキシブル基板１０を被接続部材となる電子機器１２と共に示す斜視図であり、図５はフレキシブル基板１０の一部を拡大して示す図であり、図６は図５におけるＸ１−Ｘ１線に沿う断面図であり、更に図７は図５におけるＸ２−Ｘ２線に沿う断面図である。
【００２５】
フレキシブル基板１０は、大略すると基材部１３、リード部１５、及び両面テープ２５等により構成されている。基材部１３は、図６及び図７に示すように、ベースフィルム２０に導電膜２１及び保護膜２２を形成した構成とされている。ベースフィルム２０は、可撓性を有する絶縁性樹脂で、例えばポリイミドやポリエステルを用いることができる。
【００２６】
導電膜２１は導電性金属よりなり、図４に示す配線１４を形成するものである。この導電膜２１としては例えば銅を用いることができ、フォトエッチング法や印刷法を用いてベースフィルム２０にパターン形成される。また、導電膜２１（配線１４）は、後述するリード部１５と電気的に接続した構成となっている。
【００２７】
保護膜２２は、ベースフィルム２０上に形成された絶縁性を有した樹脂膜である。この保護膜２２は、上記の導電膜２１を保護する機能を奏するものである。
【００２８】
両面テープ２５は、樹脂フィルムの両面に接着剤を塗布したものである。この両面テープ２５は、基材部１３の電子機器１２と対向する面に設けられている。また、その配設位置は、図４に及び図８（Ｃ）に示すように、リード部１５の近傍位置に選定されている。
【００２９】
リード部１５は、基材部１３に一体的に複数形成されている。本実施例では、リード部１５は基材部１３の端部に形成されている。また、隣接する各リード部１５の間には、スリット１８が形成されている。
【００３０】
このスリット１８が形成されることにより、各リード部１５は基材部１３から片持ち梁状に延出した構成となっている。これにより、複数のリード部１５は、フレキシブル基板１０を平面視した場合、櫛歯状に設けられた構成とされている（図４，図５，図９参照）。
【００３１】
リード部１５の詳細構成について、図７を用い説明する。前記したベースフィルム２０は、リード部１５にも一体的に延出した構成となっている。また、配線１４を構成する導電膜２１もリード部１５内に延出している。
【００３２】
このリード部１５内における導電膜２１は、電子機器１２と対向する面（対向面２０ａという）、及びこの対向面２０ａに対する反対側の面（反対面２０ｂという）の双方に形成されている。即ち、リード部１５において導電膜２１は、ベースフィルム２０の対向面２０ａから端部を回り込み反対面２０ｂにも形成された構成となっている。
【００３３】
上記のように形成された導電膜２１は、はんだ膜２３により被覆された構成とされている。このはんだ膜２３は、導電膜２１の表面ばかりでなく、リード部１５の側面にも形成された構成とされている。このはんだ膜２３は、めっき処理により形成することも、またディップ処理により形成することも可能である。
【００３４】
続いて、図８及び図９を参照し、上記構成とされたフレキシブル基板１０を被接続部材である電子機器１２に接続する接続方法について説明する。
【００３５】
図４及び図８（Ａ）に示すように、電子機器１２には複数の電極１６が形成されている。この電極１６には、予めはんだ１９がプリコートされている（図１０参照）。また、フレキシブル基板１０に設けられたリード部１５は、この電極１６の形成位置に対応するよう設けられている。
【００３６】
フレキシブル基板１０を電子機器１２に接続するには、先ず図８（Ｂ）に示すように、電極１６の回りにフラックス１７を塗布する。このフラックス１７は、はんだ接合時のはんだ濡れ性を良好とすることにより実装信頼性を高める機能を奏する。
【００３７】
続いて、図８（Ｃ）及び図１０に示すように、フレキシブル基板１０を電子機器１２の上部に移動させる。この際、フレキシブル基板１０の向きは、基材部１３の両面テープ２５が配設された面が電子機器１２と対向するよう設定されている。
【００３８】
次に、リード部１５と電極１６の位置を合わせした上で、フレキシブル基板１０を電子機器１２に押圧する。このリード部と電極との位置合わせする際、従来ではリード部５が基材部３の裏側（電子機器２と対向する面）に配設されていたため、図１に示したようにフレキシブル基板１の上部からはリード部５の位置を目視にて確認することができず、リード部５と電極６との位置決めは困難であった。
【００３９】
しかしながら本実施例では、スリット１８が形成されることにより各リード部１５は櫛歯状となっているため、リード部１５と電極１６との位置合わせはこのスリット１８を介して直接目視しながら行なうことができる。よって、スリット１８を形成し、これによりリード部１５を櫛歯状となるよう構成することにより、リード部１５と電極１６との位置合わせ処理を容易かつ確実に行なうことができる。
【００４０】
また、フレキシブル基板１０の電子機器１２と対向する位置には両面テープ２５が配設されているため、フレキシブル基板１０を電子機器１２に押圧することにより、図９（Ａ）に示すようにフレキシブル基板１０は電子機器１２に両面テープ２５により仮止めされた状態となる。この仮止め状態において、リード部１５と電極１６とは位置決めされた状態を維持している。
【００４１】
このように、リード部１５と電極１６とが位置決めされた状態でフレキシブル基板１０が仮止めされると、続いてリード部１５と電極１６とをはんだ付けする処理が行なわれる。図９（Ｂ）に示すように本実施例では、リード部１５と電極１６とをはんだ付けするのに、はんだ鏝２６と糸はんだ２７を用いている。また、はんだ付け処理をリード部１５が電極１６と対向する面と反対側の面から、即ちリード部１５の上部から行なうことを特徴としている。
【００４２】
本実施例では、リード部１５はスリット１８を形成することにより櫛歯状とされている。また、リード部１５において導電膜２１はベースフィルム２０の対向面２０ａ及び反対面２０ｂの双方に形成されており、はんだ膜２３は各面２０ａ，２０ｂの導電膜２１を被覆するよう形成されている（本実施例では、リード部１５の全体を被覆するよう形成している）。このため、はんだ付け処理をリード部１５の上部から行なうことが可能となる。
【００４３】
具体的な処理方法としては、はんだ鏝２６の先端部に糸はんだ２７を供給しつつ、はんだ鏝２６及び糸はんだ２７を図９（Ｂ）に矢印で示す方向に移動させる。これにより、はんだ鏝２６により加熱され溶融した糸はんだ２７は、リード部１５の側面に沿ってリード部１５と電極１６との接合位置に向け進行してゆき、リード部１５と電極１６ははんだ付けされる（以下、このはんだ付けに寄与するはんだを、特に「はんだ１９」という）。
【００４４】
尚、このはんだ付け処理の際、前記のようにフレキシブル基板１０と電子機器１２とは両面テープ２５により仮止めされている。このため、はんだ鏝２６と糸はんだ２７を移動させつつはんだ付け処理を行なっても、リード部１５と電極１６との位置ずれを考慮することなく接合処理を行なえるため、接合処理の簡単化を図ることができると共に、フレキシブル基板１０と電子機器１２との接続信頼性を高めることができる。
【００４５】
図１１は、リード部１５と電極１６がはんだ１９により接合された状態を示している。尚、図１１は、図９（Ｂ）において矢印Ｂ方向から見た矢視図である。
【００４６】
前記のようにはんだ１９（溶融した糸はんだ２７）は、リード部１５の側面に沿って、換言すればスリット１８内をリード部１５と電極１６との接合位置に向け進行してゆく。そして、リード部１５と電極１６との接合位置に至り、リード部１５と電極１６ははんだ１９によりはんだ付けされる
このリード部１５と電極１６との接合位置に至るはんだ１９の量は一定ではなく、ある程度のばらつきが有る。よって、過剰にはんだ１９が供給された場合、隣接するリード部１５及び電極１６間でブリッジが発生するおそれがある。
【００４７】
しかしながら、本実施例では隣接するリード部１５の間位置にスリット１８を設けることにより、隣接するリード部１５間が離間するよう構成されている。このため、スリット１８内に余剰にはんだ１９が流れ込んだとしても、このはんだ１９は側方（図１１に矢印Ｙで示す方向）ばかりでなく、スリット１８を介してリード部１５の上方（図１１に矢印Ｚで示す方向）にも回り込むことができる。
【００４８】
特に、本実施例ではリード部１５の側面にもはんだ膜２３が形成されているため、はんだ１９は表面張力によりリード部１５の側面に回り込む。これにより、リード部１５及び電極１６がファインピッチ化しても、隣接するリード部１５間及び隣接する電極１６間でブリッジが発生することを防止することができ、よって接続信頼性の向上を図ることができる。
【００４９】
一方、前記のように本実施例でははんだ付け処理をリード部１５の上部から行なっている。このため、仮に過剰のはんだ１９が供給されて隣接するリード部１５間及び隣接する電極１６間でブリッジが発生しても、スリット１８を介してこのブリッジの発生を目視にて観察することが可能となる。このため、フレキシブル基板１０と電子機器１２との接合状態の良否を確実に判断することができ、接続不良品の発生を抑制することができる。
【００５０】
また、図９（Ａ），（Ｂ）に示されるように、リード部１５と電極１６を位置決めした状態で、リード部１５と電極１６は図９（Ａ）に矢印で示す方向Ｘに若干ずれた構成となっている。従って、リード部１５と電極１６を位置決めした状態で、電極１６の一部は外部に露出した状態となる。
【００５１】
本実施例では、この電極１６の露出した部分にもはんだ１９を供給し、この位置においてもリード部１５とはんだ付けを行なう構成としている（図９（Ｂ）参照）。これにより、リード部１５と電極１６との接合をより確実に行なうことができる。
【００５２】
上記したはんだ付け処理が終了すると、図９（Ｃ）に示されるように、リード部１５と電極１６とのはんだ付け位置を覆うように絶縁膜２８が形成され、これによりフレキシブル基板１０を電子機器１２に接続する接続処理は終了する。
【００５３】
尚、上記した実施例では、両面テープ２５を設けることによりリード部１５と電極１６との位置ずれを防止する構成としたが、必ずしも両面テープ２５を設けなくても、フレキシブル基板１０と電子機器１２の接合処理を行なうことは可能である。しかしながら、上記したように作業性の向上及び接合時の位置ずれ防止の面からは、両面テープ２５を設けた方が望ましい。
【００５４】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の効果を実現することができる。
【００５５】
請求項１記載の発明によれば、隣接するリード部間でブリッジが発生することを防止することができ、接続信頼性の向上を図ることができる。
【００５６】
また、請求項２記載の発明によれば、フレキシブル基板を被接続部材に接続する前に、接着部材により基材部（フレキシブル基板）と被接続部材とを仮止めできるため、フレキシブル基板を被接続部材に接続する処理を容易かつ確実に行なうことができる。
【００５７】
また、請求項３記載の発明によれば、フレキシブル基板の上部から被接続部材との接合処理を行なうことが可能となり、接合作業の容易化を図ることができる。
【００５８】
また、請求項４記載の発明によれば、スリットを介して接合状態を目視にて観察することが可能となるため、フレキシブル基板と被接続部材との接合状態の良否を確実に判断することができ、接続不良品の発生を抑制することができる。
【００５９】
また、請求項５記載の発明によれば、リード部と電極との位置ずれを考慮することなく接合処理を行なえるため、接合処理の簡単化を図ることができると共に、フレキシブル基板と被接続部材との接続信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の一例であるフレキシブル基板及びその接続方法を説明するための斜視図である。
【図２】従来の一例であるフレキシブル基板及びその接続方法を説明するための側面図である。
【図３】従来のフレキシブル基板及びその接続方法における問題点を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施例であるフレキシブル基板を説明するための斜視図である。
【図５】本発明の一実施例であるフレキシブル基板を一部拡大して示す平面図である。
【図６】図５におけるＸ１−Ｘ１線に沿う断面図である。
【図７】図５におけるＸ２−Ｘ２線に沿う断面図である。
【図８】本発明の一実施例であるフレキシブル基板の電子機器への接続方法を説明するための図である（その１）。
【図９】本発明の一実施例であるフレキシブル基板の電子機器への接続方法を説明するための図である（その２）。
【図１０】本発明の一実施例であるフレキシブル基板の電子機器への接続方法を説明するための図である（その３）。
【図１１】本発明の一実施例であるフレキシブル基板の電子機器への接続方法を説明するための図である（その４）。
【符号の説明】
１０ フレキシブル基板
１２ 電子機器
１３ 基材部
１４ 配線
１５ リード部
１６ 電極
１７ フラックス
１８ スリット
１９ はんだ
２０ ベースフィルム
２１ 導電膜
２２ 保護膜
２３ はんだ膜
２５ 両面テープ

Claims (5)

  1. 被接続部材に設けられた電極に接続されるフレキシブル基板であって、
    可撓性を有し、絶縁性のベースフィルムと導電膜とからなる基材部と、
    該基材部の端部に複数並設されたリード部と、
    前記リード部間に形成されたスリットと
    を有することを特徴とするフレキシブル基板。
  2. 請求項１記載のフレキシブル基板において、
    前記基材部の前記被接続部材と対向する位置に、前記基材部と前記被接続部材とを仮止めする接着部材を配設したことを特徴とするフレキシブル基板。
  3. 請求項１または２記載のフレキシブル基板において、
    前記導電膜は、前記被接続部材と対向する面、及び該対向する面に対する反対側面の双方に形成されていることを特徴とするフレキシブル基板。
  4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフレキシブル基板を被接続部材の電極に接続するフレキシブル基板の接続方法において、
    前記フレキシブル基板のリード部と前記被接続部材の電極とを位置決めする工程と、
    前記リード部の前記電極部と対向する面と反対側の面から、前記リード部を前記電極に接合する接合処理を行なう工程と
    を有することを特徴とするフレキシブル基板の接続方法。
  5. 請求項２または３記載のフレキシブル基板を被接続部材の電極に接続するフレキシブル基板の接続方法において、
    前記フレキシブル基板のリード部と前記被接続部材の電極とを位置決めし、該位置決めされた状態において前記接着剤にて前記フレキシブル基板を前記被接続部材に接着する工程と、
    前記リード部の前記電極部と対向する面と反対側の面から、前記リード部を前記電極にはんだ付けにより接合する接合処理を行なう工程と
    を有することを特徴とするフレキシブル基板の接続方法。
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