專利名稱：電連接構造的制作方法
電連接構造技術區域本發明涉及電連接構造，更具體而言，涉及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，此外可重復裝卸一對連接構件的電 連接構造。
背景技術：
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、筆記型計算機、數字照相機等的區域中，隨著 對多功能化的要求而對小型化、薄型化的要求成為極強烈。這些電氣、電子機器，以電路基板為主要，組裝多數各種電氣、電子 構件所制造，但這時候，這些被組裝的電氣、電子零件是必須互相電連接 著。作為這時候的連接方法是實施著如下各種方法。例如于電路基板表面安裝半導體組件時，將向異性導電膜配置于電路 基板與半導體組件的各個焊盤部之間之后，熱壓接全體而電連接兩者的ACF連接方法。此外，在半導體組件的焊盤部形成焊料凸塊，在將其凸塊 載置于電路基板的焊盤部的狀態下施以回流處理的方法、或是有其變形的 覆晶接合方式等。此外，也有打線接合安裝零件與電路與電路基板的焊盤 部之間的方法。這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，若因設計上變更而成為必須局部更換電路、或是連 接構件故障，而必須更換該構件時，也很難更換該連接構件或電路。所以， 即使其它零件來故障，結果也必須廢棄模塊全體。亦即，在這些連接方法 中，各零件的修復處理是極困難。此夕卜，ACF連接方法的情形，可將焊盤部間的間距間隔縮小至40wm 左右，此外也可將連接部高度作成100 yra以下，有助于連接部的較高低化與省空間化，但在另一方降低連接可靠性，有不會流動大電流，此外有 噪聲位高的困難點，如民用液晶模塊地僅流著小電流，且使用環境良好時， 雖可耐于實用，但無法適用于例如以工業用的用途等為首的一般性用途。依回流處理的連接方法的情形，若將凸塊間的間距窄間距化成150 iim 以下，則也開始發生溶解焊料的凸塊間的短路，因此多銷化是被限制。此 外，依打線接合的連接方法的情形，因連接部的機械性強度并不高，因此 對外力較弱，此外，線是在彎曲的狀態下接合于安裝零件外側之故，因而 例如與覆晶接合方式或回流處理相比較，在連接部的省空間化上較差。這些連接方法的情形，在連接構件間都成為永久連接，而無法做反復 連接。此外，若過度地進行修理或電路變更，必須破壞或取消電路的一部 或全部。另一方面，有機械式嚙合公連接器與母連接器而實現零件間的電連接 的連接器構造。此連接器構造的情形，是反復地可裝卸連接構件間。例如 有在裝載于電路基板的一列配置的母連接器，直接插入形成于撓性基板的 端部的相相同列配置的公連接器的構造的FFC連接器構造。此外，安裝于 電路基板，通常是在兩列配置的母連接器，嵌合形成于撓性基板的端部的 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數組構裝連接器構造等。若采用此連接器構造，各零件是以裝卸自如的關系被連接，因此即使 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制造，因此以保持高精度來制造微細的母連 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成為lmm以上。此 外連接端子的最小間距間隔是也約0.3mm，為單側一列配置，而且若針腳 數成為40以上，則電路設計上的限制變多，且實際的插拔作業成為困難。對連接器構造時，連接部的高度是1. 3mm以上，最小間距是約0. 5mm， 連接端子的兩列配置是可能，針腳數仍成為60以上，則電路設計上的限制變多，且插拔作業是成為困難。此外，連接器本身的制造成本也變高。此外，針格式數組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，有很難將間距間隔作成不足2mm，而連接部的高度作成不足4mm的情形的問題。此外，在針格式數組 構裝連接器構造的情形，價格變高，而成為適用于一般用途時的很大障礙。發明內容本發明的目的在于提供一對連接構件裝卸自如地連接，所形成的連接 部的髙度為0. 5mm以下的電連接構造。為了達成上述的目的，本發明中的電連接構造，上述電連接構造將具 備具有可撓性的絕緣薄膜、形成于上述絕緣薄膜的至少一面的至少1個 導電性的焊盤部、由上述焊盤部的緣部所引出的導體電路圖案、在上述焊 盤部的面內形成于上述絕緣薄膜的厚度方向的貫通孔、以及與上述貫通孔 連通而形成于上述焊盤部的面內的小孔的撓性基板作為第一連接構件，在 上述第一連接構件的上述貫通孔，經由上述焊盤部的上述小孔，插入有與 形成于內部或表面的導體電路圖案電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，所述焊盤部與所述導電性突起為機械 接觸的構造。此外，較適當是提供上述第一連接構件的上述焊盤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，也對應于上述焊盤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上述焊盤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上述導電性突起的表面相反側的 表面，形成凸塊電極的電連接構造，此外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，在與形成上述焊盤部的表面相反側的表面形成上述導電性突起， 且上述焊盤部與上述導電性突起都配置于上述撓性基板的周緣部，而在上述撓性基板的中央部形成半導體組件的安裝區域的電連接構造。附圖簡單說明
圖1是表示使用于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。圖2是表示沿著圖1的II一II線的剖視圖。圖3是表示使用于本發明的電連接構造的裝配的第二連接構件的一例 子B的局部切除立體圖。圖4是表示第二連接構件B的其它例子的剖視圖。 圖5是表示第二連接構件B的另一例子的剖視圖。 圖6是表示第二連接構件B的此外一例子的剖視圖。 圖7是表示本發明的電連接構造的一例子的剖視圖。 圖8是表示第一連接構件的一例子A,的剖視圖。 圖9是表示第一連接構件的一例子A2的剖視圖。 圖10是表示第一連接構件的一例子A3的剖視圖。 圖11是表示第一連接構件的一例子A4的剖視圖。 圖12是表示第一連接構件的一例子As的剖視圖。 圖13是表示焊盤部的一例子的俯視圖。 圖14是表示焊盤部的其它例子的俯視圖。 圖15是表示悍盤部的此外一例子的俯視圖。 圖16是表示焊盤部的一例子的俯視圖。 圖17是表示焊盤部的其它例子的俯視圖。 圖18是表示焊盤部的另一例子的俯視圖。 圖19是表示焊盤部的此外一例子的俯視圖。 圖20是表示第二連接構件的一例子B,的剖視圖。 圖21是表示第二連接構件的一例子B2的剖視圖。 圖22是表示第二連接構件的一例子B3的剖視圖。 圖23是表示第二連接構件的一例子B4的剖視圖。 圖24是表示第二連接構件的一例子Bs的剖視圖。圖25是表示組裝有本發明的電連接構造C的連接器構造(l)的剖視圖。圖26是表示連接構造的接觸電阻與插拔次數之關系的剖視圖。 圖27是表示連接構造的保持力與插拔次數之關系的剖視圖。 圖28是表示在溫度12(TC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。圖29是表示組裝有本發明的電連接構造C的連接器構造(2)的剖視圖。圖30是表示組裝有本發明的電連接構造C的連接器構造(3)的剖視圖。圖31是表示組裝有本發明的電連接構造C的連接器構造(4)的剖視圖。圖32是表示組裝有本發明的電連接構造C的連接器構造(5)的剖視圖。圖33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 剖視圖。圖34是表示組裝有本發明的構造體的薄膜電纜構造的一例子的剖視圖。圖35是表示組裝有本發明的電連接構造的薄膜電纜構造的其它例子 的剖視圖。圖36是表示組裝有本發明的電連接構造的薄膜電纜構造的此外一例 子的剖視圖。圖37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 的一例子的剖視圖。圖38是表示組裝有本發明的電連接構造的堆棧封裝構造體的一例子 的剖視圖。圖39是表示使用于裝配圖38的堆棧封裝構造的薄膜電路基板的一例 子的剖視圖。圖40是表示第二連接構件的一例子的立體圖。 圖41是表示第二連接構件的其它例子的立體圖。圖42是表示使用本發明的電連接構造的構造體的剖視圖。 標號說明 1:絕緣薄膜 2:焊盤部 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 9:電路基板 10: IC芯片 11:半導體組件 12a:柱狀導件 12b:帶穴的柱狀導件 13:導壁 14:電路基板 14a:通孔 A:第一連接構件AQ:母端子部B。公端子部B:第二連接構件C:連接構造具體實施方式
首先，對于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，將以圖1與沿著圖1的n — n線的剖視圖的 圖2作為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，插入以圖3表示作為1例的第二連接構件B的導電性突起7 而被裝配，成為如以圖7所示的斷面構造。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l、形成于其一面la的所定部位的至少一個(在圖1為3個)的焊盤部2、從此焊盤 部2的緣部被引出而以所定圖案配線于絕緣薄膜1的表面la的訊號線的 導電電路圖案3、在各該焊盤部2的面內位置形成于絕緣薄膜1的厚度方 向的貫通孔4、以及形成于各個焊盤部2的面內，與貫通孔4連通，比貫 通孔4還小的小孔5所構成。此外，以圖1與圖2所表示的襯墊部2的情 形，在貫通孔4的上端部成為鼓出其一部分的狀態。作為此第一連接構件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，薄玻璃環氧復合板或 BT樹脂基板等。這些絕緣薄膜的厚度，是將作為目的的電連接構造作成低背化，則在 不損及機械性強度的范圍內盡可能較薄者較佳。這些絕緣薄膜的市售品的 最小厚度是12.5um，但將上述的樹脂，適當地施以鑄造或擠出成形而作 成10p m以下厚度來使用也可以。此外，作為構成焊盤部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A的情形，如后述地，在形成于該焊盤部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壓接而形成連接構件間的導 通構造，因此此焊盤部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，作為此種材料，以銅、鎳、不銹鋼、磷青銅、鎳鉻鐵耐熱合金 等的金屬、或導電性的粉末分散于樹脂的導電性樹脂組成物等作為最適 例。焊盤部的厚度是并未特別加以限定，但為了發揮良好的彈性，不太厚 者較佳，上限是須限制在約100um。作為焊盤部使用鍍銅層，以濺鍍所形 成的鎳薄膜，此外將這些予以組合的導體層的情形，即使厚度為約 0.05yra，也表示良好的導電性與彈性而較適合。制造以圖1所表示的第一連接構件A時，例如準備單面貼銅薄膜，于 其銅箔側的表面適用微影成像與蝕刻技術，留下焊盤部2與導電電路圖案 3的部分而蝕刻除去其它銅箔部分，之后，照射例如激光而在焊盤部2正 下方形成貫通孔4，最后，在焊盤部2側的表面中掩蔽須形成小孔的部位 以外之后，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。 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制造成本。另一方面，第二連接構件B是后述的電氣、電子零件或印刷電路配線板等，具備形成于其單面6a的至少一個(在圖3為三個)的導電性突起7、 以及從此導電性突起7被引出而以所定圖案配線于表面6a的訊號線的導 體電路圖案8。此外，該導體電路圖案7的配列圖案，是成為與在圖l所表示的第一 連接構件A的貫通孔4的配列圖案同樣。還有，這些導電性突起7的斷面 大小，是成為比第一連接構件A的貫通孔4還小，而比小孔5還大。此外， 此導體電路圖案8未配線于第二連接構件B的表面6a,而在埋設于該第二 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，各種半導體模塊或半導體組件，還有各種感測裝置 或顯示裝置等。此外，如第一連接構件A的撓性基板也可以。此外，通過在這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，被制造著此第二連接構件B。形成此導電性突起時，例如在表露于第二連接構件B的表面的凸軌部 或端子部，通過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的突起也可以。相反地，在堆積較厚于第二連接構 件B表面的導電材料的層進行局部性蝕刻處理所形成也可以。此外，活用搭線接合技術所形成的柱狀凸塊也可供實用。此外，將導 電糊通過網印于第二連接構件的表面，也可將導電性突起形成于必需部 位。此外，這些導電性突起是不僅被配線于第二連接構件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。如圖4所示，例如第二連 接構件B為以薄絕緣薄膜作為基材的撓性基板的情形，從形成于相反側的 表面6b的導體電路圖案8導通絕緣薄膜1而可形成突出于表面6a的導電 性突起7。作成此構造，則在制造的第二連接構件B的導電性突起7的機 械性強度變高而較佳。此外，如圖5所示，在將絕緣薄膜1作為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，此外在蓋上隙蔽紋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。此外，如圖6所示，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突設于最上層的表面6a的第二連接構件的情形也可得到同 樣的效果。裝配本發明的電連接構造時，將各個第二連接構件B的導電性突起7 插入在位于各個第一連接構件A的焊盤部2壓接就可以。其結果，如圖7所示，導電性突起7是貫通焊盤部2的小孔5而被插 入在貫通孔4中。如此在該過程，位于貫通孔4上端部的焊盤部的鼓出部 分是被擴徑而撓曲，絕緣薄膜也與焊盤部2同時地同步撓曲，通過這些彈 性使得焊盤部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與焊盤部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。這樣，如圖2所示，在電連接構造C中，以形成于第一連接構件A的 小孔5與焊盤部2及貫通孔4所構成的部位功能作為母端子部A。此外， 形成于第二連接構件B的導電性突起7為功能作為公端子部B。此外，該連接構造C是成為在第一連接構件A的母端子部A。的焊盤部 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，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，焊盤部2 是從通過材料的彈性而撓曲之狀態復原成原來的位置，再回到作為母端子 部A。可使用之狀態。在本發明的電連接構造中，為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。與第二連接構件B的上述的公端子 部B。分別以如下態樣所形成較佳。首先，在圖8所示的第一連接構件A,的母端子部A。的情形，于絕緣薄 膜l的單面la形成焊盤部2，此外，形成于焊盤部2的小孔5與貫通孔4 的俯視形狀成為相同。在圖9所示的第一連接構件A2，是形成于絕緣薄膜1的單面la的焊 盤部2的小孔5形成比貫通孔4還小，而焊盤部2具有局部鼓出于貫通孔 4的上端部的構造的母端子部A。。在圖10所示的第一連接構件A3，是在絕緣薄膜1的另一方表面lb也形成焊盤部2，且具有小孔5與貫通孔4是成為相同大小的構造的母端子部A。。在圖11所示的第一連接構件A4，是在絕緣薄膜1的另一方表面lb也 形成焊盤部2，且上下面的各該焊盤部2， 2是具有局部鼓出于貫通孔4的 上下端部的構造的母端子部A。。此外在圖12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也形成焊盤部2， 2，此外在貫通孔4的壁面4a也施加例如無電 解鍍而以兩個焊盤部2， 2間采取導通的構造的母端子部A。。此外，小孔5 與貫通孔4是成為相同大小。在這些第一連接構件中，例如連接構件A3， A4地，在絕緣薄膜l的兩 面形成焊盤部2， 2，是作為母端子部A。的彈性變高而較佳，此外，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于 貫通孔的壁面者較佳。此外，形成于焊盤部2的小孔5的俯視形狀，可插入后述的母端子部 B。的導電性突起7的形狀就可以，并未特別加以限定者，但例如，可例示 如圖13所示，比貫通孔4還小徑的圓形孔，如圖14所示，作成十字形狀 的開縫孔，如圖15所示，組合圓形孔與十字開縫孔的孔，如圖16所示， 形成圓形孔與三方開縫孔的孔，如圖17所示，將復數開縫孔以中心作為 一個而集合的孔，如圖18所示，星形孔，如圖19所示，俯視形狀作蜈蚣形狀的孔等。這些小孔中，例如圖14或圖15所示開縫孔，是在該孔插入第二連接 構件B的導電性突起7時，開縫孔周邊的4個舌片部會撓曲，使得確實地 壓接于導電性突起，而可提高連接構造的導通性的信賴之同時，即使反復 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、或如圖19 所示，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。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A。時，與焊盤部2確定地接觸而能 導通的形狀就可以，并沒有特別加以限定。例如，可例示如圖20所示，對于表面6a的豎立角度(e)為90 °的柱 狀體，如圖21所示，豎立角度成為鈍角的突起，如圖22所示，將比其還小徑的柱狀體如重疊般地于底座上的突起，如圖23所示，頂部比基部成 為還大的柱狀突起，如圖24所示，中央部變細的柱狀突起等。這些中，如連接構件B2， B4， Bs地，頂部斷面形狀成為比基部斷面形 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A。時，對 于母端子部A。的焊盤部2發揮錨效果而成為不容易被拔脫較佳。此外，形 成如連接構件B2的突起時，則將豎立角度(e)設定在65 160 。的范圍較 理想。以表面6a作為基點的這些導電性突起7的全體高度，是設定在70 y m 以上較佳。此高度比70yra還低的情形，當被插入在第一連接構件A的母 端子部A。之時，不會產生與焊盤部2的機械性接觸、或與焊盤部2之壓接 狀態成為不充分，而使作為連接構造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，因此最大也應限制在 700yra左右。此外，這些導電性突起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。作為這些導電性突起7的材料，插入到母端子部A。時在與焊盤部2之 間成為滑動，因此為了確保耐摩耗性，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，銠，銀等，此外，例如 在由樹脂所構成的軟質芯體表面，施以例如鎳，金，白金，銠，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，涂布含有碳或鐵等的導電性的涂料，在提高信賴性上有效。此外，有關于各該連接構造的母端子部A。與公端子部B。(導電性突起 7)的面內排列，雖并未特別加以限定者，但例如矩陣狀地二維排列第一連 接構件A的母端子部A。，此外若對應于上述母端子部A。的排列的矩陣狀地 二維排列第二連接構件B的公端子部B。，則在小平面空間內形成具有多數 連接點的連接構造C，因此在連接部的省空間化上較佳。例如，將母端子部A。的直徑都作為60um，將間距作為200um，而作 成100行100列的二維排列，則在20ram四方的平面空間內，成為可形成 具有10000點的連接點的連接構造C。利用如后述地分別變形上述的第一連接構件A，與第二連接構件B而裝配本發明的電連接構造，則可制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圖7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于圖25。在圖25的連接器構造(l)中，將以形成于第二連接構件B的一面6a 的所定圖案所排列的導電性突起(公端子部B。)7，插入被形成于第一連接 構件A且由貫通孔與焊盤部及小孔所構成的母端子部A。而形成電連接構造 C。例如，導電性突起(公端子部B。)7是直徑0. 15mm，高度0. 15mra，將間 距間隔作為0.5ram，而被排列成6行10列的矩陣狀。另一方面，在第一連 接構件A，有直徑O. lmra的貫通孔，直徑0.25mm的焊盤部，而直徑0. lmm 的小孔形成于該焊盤部的中心，母端子部A。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。與母端子部A。所形成的60腳端 的連接構造C的形狀，是縱6.0mra，橫4, Oram，高度0. 3mm，而占有面積是 24mm2，全體體積是7. 2mm3。此外，在實際的連接作業中，盡管該連接器構造(l)是窄間距多腳端， 也容易地可進行母連接部A。與公連接部B。的對位，而可順利地進行公連接 部B。對母連接部A。的插入操作，此外，無任何障礙地也順利地迸行裝卸作 業。此外，也容易地進行反復地插拔的情形。另一方面，機械式地嚙合公連接器與母連接器的習知的60腳端連接 器構造的情形，連接部的最小尺寸是縱3.5ram，橫21mm，高度lmm左右， 占有面積是73.5mm3，全體體積是73. 5mm3。由以上可知，組裝有本發明的電連接構造C的連接器構造(1)的情形， 可順利地進行插拔作業，還有與習知的最小尺寸的連接器構造相比較可實 現大幅度的低高度化，且也可實現省空間化。此外，進行此連接器構造(l)的連接構造C的信賴性評價試驗。(a)及于連接部的接觸電阻的插拔次數的影響反復連接器構造(l)的插拔操作，而每次對于13個連接點測定連接部 的接觸電阻。將其結果作為13點的平均值表示于圖26。由圖26可知，接觸電阻是極小至0.05Q以下，即使反復200次的插 拔操作，接觸電阻也幾乎不會增大，而確保良好的導電性。(b) 及于連接部的保持力的插拔次數的影響反復連接器構造(l)的插拔操作，而每次測定為了解除連接部所必需 的力量(連接部的保持力)。將其結果表示于圖27。由圖27可知，在最初反復數10次的插拔操作中，雖稍降低連接部的 保持力，但不久會安定，反復其后的插拔操作也幾乎不會變化，可說成為 高信賴性的連接構造。此外，在連接部的保持力的初期階段的降低現象，是可能用以溶合母 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(l)保持在溫度12(TC的環境下之后取出來測定連接部 的接觸電阻。將其結果，作為與保持時間的關系圖表示于圖28。由圖28可知，即使在溫度12(TC的環境下保持100小時，連接部的接 觸電阻是幾乎不會變化，而判明了此連接器構造(l)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是接觸電阻小，即使反復插拔 操作也不會增加接觸電阻，此外，在熱性上也安定，而具備高信賴性。 圖29是表示其它的連接器構造(2)。該連接器構造2的情形，除了被形成于表面6a的導電性突起7之外， 在與表面6a相反側的表面6b也使用形成導電性突起7的第二連接構件B， 將這些兩面的各個導電性突起7插入在兩枚的第一連接構件A的母端子部 A。，形成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功能作為公型的插入物，圖30是此外表示其它的連接器構造(3)。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。而形成本發明的電連接構造C。圖31是表示其它的連接器構造(4)。此連接器構造(4)，是圖30的連接器構造(3)的變形例，但在此，第一電連接構造A功能作為母型的插入物。圖32中表示其它的連接器構造(5)。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，于焊盤部所位置的表面la形成導 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。而形成本發明的電連接構造C。此時，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。，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(與焊盤部)，此外對應于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所占有的平面空間 大幅度地減小，而在省空間上較佳。此外，若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于圖33。 此薄膜電纜構造的情形，以所定的排列圖案形成母端子部A。，同時在 表面la以相同排列圖案形成導電性突起7的復數(在圖33中為3枚)的第 一連接構件A(較長的撓性基板)的各母端子部A。插入其它的第一連接構件 A的導電性突起(公端子部B。)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，作為電纜全體為極薄而具有可撓性。 此外，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。(3) 其它的裝配構造體將具有本發明的電連接構造C的電子零件安裝于所定圖案配線于表面 的電路基板的構造體的一例子表示于圖34。圖34的構造體的情形，作為第二連接構件B，使用著在與形成導電性 突起7的表面6a相反側的表面6b，例如形成焊接凸塊電極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。而形成本發明的電連接構造C。此外，第二連接構件B的焊接凸塊電極8，例如通過回焊處理接合于電路基板9的凸軌部9a， 表面安裝有包含電連接構造C的零件。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。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，對于電路基板9的表面安裝作業上產生多余，此外與習知 相比較可成為較多的零件安裝。此外，第一連接構件A是裝卸自如，因此 作為其第一連接構件A，利用各個使用發揮各種功能的薄膜電路基板，因 應于此構造體所需而可發揮各種功能。圖35是表示代替以圖34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，在與焊盤部相反側的表面lb使用著例如焊接凸塊電 極8所形成的第一連接構件A。此外，將導電性突起7形成于一面的撓性 基板作為第二連接構件B，并將其導電性突起7插入在第一連接構件A的 母端子部A。而形成本發明的電連接構造C，其全體是經由焊接凸塊電極8 表面安裝于電路基板9的凸軌部9a。圖36是表示經由本發明的電連接構造C表面安裝有IC芯片的構造體 的一例子。在此構造體中，作為第二連接構件B使用著IC芯片IO。此外，作為 第一連接構件A，與圖35的情形同樣地，在與焊盤部相反側的表面lb使 用著例如焊接凸塊電極8所形成的第一連接構件A的撓性基板。在IC芯片10的一面的例如凸軌部，形成已說明的第二連接構件B的 導電性突起7，將此導電性突起7插入于第一連接構件A的母端子部A。， 而形成本發明的電連接構造C。此外，全體是經由焊接凸塊電極8被表面 安裝于電路基板9的凸軌部9a。該構造的情形，IC芯片10是處于裝卸自如的狀態，因此例如IC芯片 IO故障時，則拆下其IC芯片，而以安裝有導電性突起的新IC芯片可進行 代替。圖37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 圖中為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1C，而其本體成為撓性的電路基板。此外，圖標的二枚連接構件A(上層的二枚)的情形，是與各個電路圖案lc電連接而 形成導電性突起7。但是，在圖標的構造體中，導電性突起未形成于最下 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插入在位于下層的連 接構件A的母端子部A。以形成本發明的電連接構造C，通過此依次積層各 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作為單位基板，而將其予以機械 式地積層所制作的多層電路基板。在圖中表示3層構造，但使用同樣構造 的第一連接構件A依次積層這些，由此可裝配更多層數的多層電路基板。此外，各單位基板(第一連接構件)是成為裝卸自如的狀態，因此即使 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。圖38是表示組裝有本發明的電連接構造C的堆棧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，如圖39所示，作為 絕緣薄膜1，使用著在其周緣部ld形成包含焊盤部的母端子部A。及/或導 電性突起7，而在絕緣薄膜1的中央部le形成半導體組件的安裝區域的撓 性基板。此外，如以圖39的虛線所示，所定的半導體組件12表面安裝于 此中央部le。以圖38所表示的構造體，是將表面安裝有半導體組件11的圖39的 撓性基板(第一連接構件)A的導電性突起7插入在位于下層的撓性基板A 的母端子部A。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，此外各連接部作成低高度化，因此作 為全體也成為極薄，此外利用矩陣狀地二維化連接部的母端子部A。與公端 子部(導電性突起)7的排列，也可實現省空間化。如此，即使各層的半導體組件11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。圖40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是作為基材使用著撓性基板，而在其一面6a矩陣狀地 排列有導電性突起7。此外，在一面6a的4角落，配設有柱狀導件12a， 12a與帶穴的柱狀導件12b, 12b。在此連接構件的對方材料的第一連接構件(未圖標)，形成已說明的母 端子部，同時在對應于上述的柱狀導件與帶穴的柱狀導件的表面位置，形 成接受這些導件的母型導件。此外，在裝配連接構造時，將連接構件B的上述的柱狀導件12a， 12a 與帶穴的柱狀導件12b， 12b嵌合于對方材料的第一連接構件的母型導件 之后，推壓全體而將連接構件7插入于第一連接構件的母端子部作成成為 目的的連接構造。這樣，通過設置此連接構件B的柱狀導件或帶穴的柱狀導件，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 造的裝配時，將此種柱狀導件或帶穴的柱狀導件設于連接構件B較佳。圖41是表示第二連接構件的其它例子。此連接構件是代替以圖40所表示的連接構件的柱狀導件或帶穴的柱 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。此外，在 對方材料的第一連接構件，形成接受此導壁13的凹溝。此導壁13在裝配連接構造時，功能作為順利地進行各連接構件的對 應的手段。圖42是表示將作成尖細的推拔形狀的導電性突起7形成于一面的薄 膜電路基板作為第二連接構件B，并將此導電性突起7插入在壁面也具有 如施以鍍銅的通孔14a與焊盤部2的電路基板14(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以與焊盤部2接觸的狀態下配置于通孔 14a中，由此形成本發明的電連接構造C。此外，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為第二連接構件B，此外作為選擇對方材 料形成通孔的各種電路基板，由此，在本發明，可裝配各式各樣的電連接 構造。工業上的實用性本發明的電連接構造，是將形成于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于彈性的母端子部所形成。形成母端子部的第一 連接構件是以薄此外具有可撓性的絕緣薄膜作為基材，此外，構成母端子 部的一部分的焊盤部是以富于彈性的材料所形成，因此可將導電性突起所 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，由此，可大幅度地減小多腳端構造的連接部的平面空間而有助于省空間。此外，此第一連接構件是在裝卸自如之狀態。因此，通過利用此電連接構造，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，堆棧封裝構造體等各種 構造體。
權利要求
1. 一種電連接構造，其特征在于，所述電連接構造中，將撓性基板作為第一連接構件，所述撓性基板具備具有可撓性的絕緣薄膜；形成于所述絕緣薄膜的至少一面的至少1個導電性的焊盤部；由所述焊盤部的緣部所引出的導體電路圖案；在所述焊盤部的面內形成于所述絕緣薄膜的厚度方向的貫通孔；以及與所述貫通孔連通而形成于所述焊盤部的面內的小孔，在所述第一連接構件的所述貫通孔中，經由所述焊盤部的所述小孔，插入有與形成于內部或表面的導體電路圖案電連接的導電性突起至少形成在一面的第二連接構件的所述導電性突起，所述焊盤部與所述導電性突起為機械接觸的構造。
2. 如權利要求l所述的電連接構造，其特征在于， 所述焊盤部是以具備導電性與彈性的材料所形成。
3. 如權利要求2所述的電連接構造，其特征在于，所述焊盤部的所述材料是銅、鎳、不銹鋼、磷青銅、鎳鉻鐵耐熱合金、或導 電性樹脂組成物。
4. 如權利要求l所述的電連接構造，其特征在于， 所述小孔的大小是比所述導電性突起的斷面大小還小。
5. 如權利要求4所述的電連接構造，其特征在于， 所述小孔的平面視形狀是圓形、多角形或開縫形狀。
6. 如權利要求l所述的電連接構造，其特征在于，所述焊盤部是矩陣狀地二維排列所形成，且所述導電性突起，也對應于所述 焊盤部的排列矩陣狀地二維排列所形成。
7. 如權利要求l所述的電連接構造，其特征在于， 所述導電性突起的上升角度是65 160 °。
8. 如權利要求7所述的電連接構造，其特征在于， 所述導電性突起的斷面形狀的上部方形成得比下部還大。
9. 如權利要求l所述的電連接構造，其特征在于，所述第二連接構件是在具有所述第一連接構件的構造的所述撓性基板的一面 或兩面形成導電性突起的撓性基板。
10. 如權利要求l所述的電連接構造，其特征在于，在所述第一連接構件的一面或兩面，也形成導電性突起。
11. 如權利要求l所述的電連接構造，其特征在于，在所述第一連接構件的表面中與形成所述焊盤部的表面相反側的表面、或所 述第二連接構件的表面中與形成所述導電性突起的表面相反側的表面，形成凸塊電極。
12. 如權利要求l所述的電連接構造，其特征在于，所述第一連接構件及所述第二連接構件都是所述第一連接構件的撓性基板， 在與形成所述焊盤部的表面相反側的表面形成所述導電性突起，且所述焊盤部與所 述導電性突起都配置于所述撓性基板的周緣部，而在所述撓性基板的中央部形成半 導體組件的安裝區域。
全文摘要
提供可實現連接部的高低化與裝卸自如化的電連接構造，此電連接構造將具備具可撓性的絕緣薄膜、形成于其絕緣薄膜的至少一面的至少1個導電性的焊盤部、由焊盤部的緣部所引出的導體電路圖案、及在焊盤部的面內形成于絕緣薄膜的厚度方向的貫通孔、以及與貫通孔連通而形成于焊盤部的面內的小孔的撓性基板作為第一連接構件，在第一連接構件的貫通孔，經由焊盤部的小孔插入有與形成于內部或表面的導體電路圖案電連接的導電性突起至少形成一面的第二連接構件的導電性突起，所述焊盤部與所述導電性突起為機械接觸的構造。
文檔編號H05K1/14GK101273494SQ200680006709
公開日2008年9月24日 申請日期2006年10月27日 優先權日2006年10月27日
發明者溝口昌范 申請人:株式會社旭電化研究所