JP2006032401A

JP2006032401A - 電子部品の実装構造および実装方法

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Publication number: JP2006032401A
Application number: JP2004204639A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Watanabe; 靖渡辺; Ikuo Hibino; 郁夫日比野
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-07-12
Filing date: 2004-07-12
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2024-07-12
Also published as: US20060037777A1; US7621042B2; CN1722936A; CN100471363C; JP4317795B2

Abstract

【課題】本発明は、フィルム基板に電子部品を確実に位置決めして、フィルム基板に導電パターンを印刷形成時に、同時に電子部品を実装することができる、コストダウンが可能な電子部品の実装構造および実装方法を提供すること。
【解決手段】本発明の電子部品の実装構造１に係わるフィルム基板２は、電子部品３，４を挿入して位置決め可能な位置決め孔２ａ、２ｂを形成し、この位置決め孔２ａ、２ｂに挿入して位置決めした電子部品３、４は、一端面３ｂ、４ｂがフィルム基板２の一方の面２ｃから突出すると共に、他端面３ｃ、４ｃが位置決め孔２ａ、２ｂ内に位置しており、導電パターン５は、フィルム基板２の他方の面２ｄに形成すると共に、位置決め孔２ａ、２ｂ内に位置する電気部品３、４の他端面３ｃ、４ｃに電気的に接続している。
【選択図】図１

Description

本発明は電子部品の実装構造および実装方法に係わり、特にフィルム基板上に電子部品を効率よく確実に実装することができる電子部品の実装構造および実装方法に関する。

従来の電子部品の実装構造および実装方法を図４に基づいて説明すると、ポリイミド等の耐熱樹脂製のフィルム基板３１を配設し、このフィルム基板３１には、チップ部品である電子部品３２を挿入して実装するための位置決め孔３３が打ち抜きされている。
また、フィルム基板３１の下面には、導電パターン３４が形成され、この導電パターン３４には、位置決め孔３３の左右端部から内側に突出して一対の電極パッド３４ａ、３４ｂが形成されている。
また、電子部品３２には、一対の電極パッド３４ａ、３４ｂに電気的に接続可能な端子部３２ａ、３２ｂが左右端部寄りに形成されている。

このような構成のフィルム基板３１と電子部品３２とを用いた電子部品の実装方法を説明すると、まず、位置決め孔３３内に突出する一対の電極パッド３４ａ、３４ｂに半田ペースト３５をそれぞれ塗布しておく。
その後、フィルム基板３１の位置決め孔３３に電子部品３２を挿入すると、電子部品３２が位置決め孔３３で位置決めされると共に、端子部３２ａ、３２ｂが一対の電極パッド３４ａ、３４ｂに接触する。

次ぎに、一対の電極パッド３４ａ、３４ｂを部分的に加熱するか、フィルム基板３１全体を高温の炉内を通過させることにより、半田ペースト３５が溶融して、一対の電極パッド３４ａ、３４ｂと電子部品３２とが電気的に接続される。そして、溶融した半田ペースト３５が冷却されると、半田ペースト３５が凝固して電子部品３２が位置決め孔３３内に固定される。
特開平０９−１３９５６１号公報

しかし、前述したような従来の電子部品の実装構造および実装方法は、半田ペースト３５を溶融させのに、電極パッド３４ａ、３４ｂを高温にするために、耐熱性に優れたフィルム基板３１を使用しなければならず、コストアップになる問題があった。
この対策として、半田ペースト３５に換えて導電性接着剤を使用して、耐熱性を必要としない低コストのフィルム基板３１を使用することも可能であるが、導電性接着剤は高価なためにコストダウンにならなかった。
本発明は前述したような課題を解決して、フィルム基板に電子部品を確実に位置決めして、フィルム基板に導電パターンを印刷形成時に、同時に電子部品を実装することができる、コストダウンが可能な電子部品の実装構造および実装方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための第１の手段として本発明の電子部品の実装構造は、フィルム基板と、このフィルム基板に搭載した電子部品と、この電子部品に電気的に接続する導電パターンとを備え、前記フィルム基板は、前記電子部品を挿入して位置決め可能な位置決め孔を形成し、この位置決め孔に挿入して位置決めした前記電子部品は、一端面が前記フィルム基板の一方の面から突出すると共に、他端面が前記位置決め孔内に位置しており、
前記導電パターンは、前記フィルム基板の他方の面に形成すると共に、前記位置決め孔内に位置する前記電気部品の他端面に電気的に接続していることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第２の手段として、前記電子部品は、前記導電パターンに電気的に接続可能な端子部を有し、前記位置決め孔に挿入した前記電子部品は、前記他端面側の前記端子部が前記フィルム基板の前記他方の面と面一となって、前記導電パターンが前記端子部に接続されていることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第３の手段として、前記電子部品と前記位置決め孔との間には、所定寸法の隙間が形成され、この隙間部分に侵入した前記導電パターンによって、前記電子部品が前記フィルム基板に固定されていることを特徴とする請求項１、または２記載の電子部品の実装構造。

また、前記課題を解決するための第４の手段として、前記導電パターンを含む前記フィルム基板の他方の面、および前記導電パターンが接続する前記電子部品の他端面側が保護膜で覆われていることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第５の手段として本発明の電子部品の実装方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の電子部品の実装構造において、前記フィルム基板の前記位置決め孔に前記電子部品の前記他端面側を挿入後、前記フィルム基板の前記他方の面に、導電インクをスクリーン印刷して前記導電パターンを形成し、この導電パターンを前記電気部品の他端面側の前記端子部に接続するようにしたことを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第６の手段として、位置決め治具に前記一端面側を対向させて前記電子部品を載置し、この電子部品の他端面側から前記フィルム基板をかぶせて前記位置決め孔に前記電子部品を挿入すると、前記位置決め孔内に前記電子部品の他端面が位置して、この他端面に形成した前記端子部と前記フィルム基板の前記他方の面とが面一になることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第７の手段として、前記導電インクを前記スクリーン印刷して前記導電パターンを形成時に、前記電子部品と前記位置決め孔との間の隙間部分に前記導電インクが侵入して硬化することにより、前記電子部品が前記フィルム基板に固定されることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第８の手段として、前記位置決め孔は、前記フィルム基板をプレスで打ち抜きして形成されていることを特徴とする。

本発明の電子部品の実装構造に係わるフィルム基板は、電子部品を挿入して位置決め可能な位置決め孔を形成し、この位置決め孔に挿入して位置決めした電子部品は、一端面がフィルム基板の一方の面から突出すると共に、他端面が位置決め孔内に位置しており、導電パターンは、フィルム基板の他方の面に形成すると共に、位置決め孔内に位置する電気部品の他端面に電気的に接続しているので、導電パターンを印刷形成することにより、電子部品を実装でき、効率の良い電子部品の実装構造を提供できる。

また、位置決め孔に挿入した電子部品は、他端面側の端子部がフィルム基板の他方の面と面一となって、導電パターンが端子部に接続されているので、印刷形成した導電パターンで、電子部品をフィルム基板に確実に実装することができる。

また、電子部品と前記位置決め孔との間には、所定寸法の隙間が形成され、この隙間部分に侵入した導電パターンによって、前記電子部品が前記フィルム基板に固定されているので、導電パターンを印刷形成することで、電子部品を固定することができ、実装効率に優れた電子部品の実装方法を提供できる。

また、導電パターンを含むフィルム基板の他方の面、および導電パターンが接続する電子部品の他端面側が、保護膜で覆われているので、導電パターンおよび電子部品の他面側にゴミ等が付着するのを防止でき、ゴミ付着による電気的な障害の発生を防止できる。

また、本発明の電子部品の実装方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の電子部品の実装構造において、フィルム基板の位置決め孔に電子部品の他端面側を挿入後、フィルム基板の他方の面に、導電インクをスクリーン印刷して導電パターンを形成し、この導電パターンを電気部品の他端面側の端子部に接続するようにしたので、導電パターンを印刷形成時に、同時に電子部品を実装することができ、実装効率に優れた電子部品の実装方法を提供できる。

また、位置決め治具に一端面側を対向させて電子部品を載置し、この電子部品の他端面側からフィルム基板をかぶせて位置決め孔に電子部品を挿入すると、位置決め孔内に電子部品の他端面が位置して、この他端面に形成した端子部とフィルム基板の他方の面とが面一になるので、フィルム基板の他方の面と電子部品の他端面とを導電パターンで確実に電気的に接続することができる。

また、導電インクをスクリーン印刷して導電パターンを形成時に、電子部品と位置決め孔との間の隙間部分に導電インクが侵入して硬化することにより、電子部品がフィルム基板に固定されるので、導電パターンを印刷時に同時に電子部品をフィルム基板に固定することができ、実装効率が優れている。

また、位置決め孔は、フィルム基板をプレスで打ち抜きして形成されているので、フィルム基板の製造が容易である。

以下、本発明の電子部品の実装構造および実装方法を、図１〜図３に基づいて説明する。図１は本発明の電子部品の実装構造を説明する要部断面図であり、図２、図３は本発明の電子部品の実装方法を説明する要部断面図である。
まず、本発明の電子部品の実装構造１を図１に基づいて説明すると、フレキシブルで所定厚さのフィルム基板２が配設されている。

前記フィルム基板２は、通常市販されている材質がポリエチレンテレフタレート等からなり、このフィルム基板２には、後述する第１、第２電子部品３、４を挿入して位置決め可能な第１、第２位置決め孔２ａ、２ｂが、プレス等で打ち抜き形成されている。
そして、第１位置決め孔２ａには、チップ抵抗、あるいはチップ半導体等のチップ部品からなる第１電子部品３が挿入されており、第２位置決め孔２ｂには、第１電子部品３より厚さが薄くて小型のチップ部品等からなる第２電子部品４が挿入されている。

前記第１、第２電子部品３、４の図示左右には、金属板からなる端子部３ａ、４ａがそれぞれ形成されている。
また、第１、第２位置決め孔２ａ、２ｂに挿入して位置決めした第１、第２電子部品３、４は、図示上面である一端面３ｂ、４ｂがフィルム基板２の図示上面である一方の面２ｃから突出していると共に、図示下面の他端面３ｃ、４ｃが第１、第２位置決め孔２ａ、２ｂ内に位置している。
また、第１、第２電子部品３、４の図示左右には、それぞれ端子部３ａ、４ａが形成されており、第１、第２電子部品３、４を第１、第２位置決め孔２ａ、２ｂに挿入して位置決めすると、第１、第２電子部品３、４の他端面３ｃ、４ｃ側のそれぞれの端子部３ａ、４ａがフィルム基板２の他方の面２ｄと略面一となっている。

また、フィルム基板２の他方の面２ｄには、導電インクを用いて印刷形成した導電パターン５が引き回しされ、この導電パターン５が、他端面３ｃ、４ｃ側のそれぞれの端子部３ａ、４ａに電気的に接続している。
前記導電インクは、フィルム基板２および端子部３ａ、４ａに対して接着性が良く、且つ良導電性のものである。
また、第１、第２位置決め孔２ａ、２ｂに挿入した第１、第２電子部品３、４は、第１、第２位置決め孔２ａ、３ａの内面との間に所定寸法の隙間が形成されている。

そして、導電パターン５を印刷形成時に、導電インクが隙間部分に侵入して硬化することにより、第１、第２電子部品３、４が第１、第２位置決め孔２ａ、２ｂに固定されるようになっている。
そのために、フィルム基板２１に第１、第２電子部品３、４を固定するのに、取り扱い性の悪い接着剤等が不要になり、第１、第２電子部品３、４のフィルム基板２１への実装効率を向上できる。

また、導電パターン５を含むフィルム基板２の他方の面２ｄと、導電パターン５が接続する第１、第２電子部品３、４の他端面３ｃ、４ｃとが、絶縁性のレジスト膜等からなる保護膜６で覆われて保護されている。
前記保護膜６により、導電パターン５あるいは第１、第２電子部品３、４にゴミ等が付着するのを防止して、導電パターン５あるいは第１、第２電子部品３、４に電気的な障害が発生するのを防止するようになっている。

このような本発明の電子部品の実装構造１は、フィルム基板２に形成した複数の第１、第２位置決め孔２ａ、２ｂに、複数の第１、第２電子部品３、４を挿入して、フィルム基板２に導電パターン５を印刷形成時に、複数の第１、第２電子部品３、４を同時に実装することができ、電子部品の実装効率を更に向上することができる。

また、導電パターン５を印刷形成するときに、第１、第２電子部品３、４を実装することができ、半田付け等の高温の熱がフィルム基板２に加わることがない。
そのために、フィルム基板２に耐熱性等を必要とせず、通常市販されている低価格のフィルム基板２を用いることができ、本発明の電子部品の実装構造１のコストダウンが可能である。

また、本発明の電子部品の実装方法を図２、図３に基づいて説明すると、まず、プレス等で第１、第２位置決め孔２ａ、２ｂを打ち抜き形成したフィルム基板２と、第１、第２電子部品３、４を載置して位置決め可能な第１、第２位置決め部７ａ、７ｂを形成した位置決め治具７とを事前に準備しておく。
そして、位置決め治具７の第１位置決め孔７ａに第１電子部品３を位置決めして載置すると共に、第２位置決め孔７ｂに第２電子部品４を位置決めして載置すると、第１、第２電子部品３、４は、位置決め治具７から上方に突出する他端面３ｃ、４ｃ側の端子部３ａ、４ａが、それぞれ同じ高さとなって、他端面３ｃ、４ｃ側のそれぞれの端子部３ａ、４ａが略面一となる。

その後、第１、第２電子部品３、４の他端面３ｃ、４ｃ側からフィルム基板２をかぶせて第１、第２位置決め孔２ａ、２ｂに第１、第２電子部品３、４を挿入する。すると、第１、第２位置決め孔２ａ、２ｂ内に第１、第２電子部品３、４の他端面３ｃ、４ｃが位置して、この他端面３ｃ、４ｃに形成した端子部３ａ、４ａとフィルム基板２の他方の面２ｄとが略面一になる。
次ぎに、第１、第２電子部品３、４を位置決め部７ａ、７ｂに位置決めした位置決め治具７を印刷装置（図示せず）の基台上に載置する。

そして、フィルム基板２の他方の面２ｄに、導電インクをスクリーン印刷して導電パターン５を形成し、同時に第１、第２電子部品３、４の他端面３ｃ、４ｃ側の端子部３ａ、４ａ上に導電パターン５を延長形成する。
このことにより、導電パターン５が第１、第２電子部品３、４の他端面３ｃ、４ｃ側の端子部３ａ、４ａに電気的に接続される。

本発明の電子部品の実装構造を説明する要部断面図である。本発明の電子部品の実装方法を説明する要部断面図である。本発明の電子部品の実装方法を説明する要部断面図である。従来の電子部品の実装構造を説明する要部断面図である。

符号の説明

１本発明の電子部品の実装構造
２フィルム基板
２ａ第１位置決め孔
２ｂ第２位置決め孔
３第１電子部品
３ａ端子部
３ｂ一端面
３ｃ他端面
４第２電子部品
４ａ端子部
４ｂ一端面
４ｃ他端面
５導電パターン
６保護膜

Claims

フィルム基板と、このフィルム基板に搭載した電子部品と、この電子部品に電気的に接続する導電パターンとを備え、前記フィルム基板は、前記電子部品を挿入して位置決め可能な位置決め孔を形成し、この位置決め孔に挿入して位置決めした前記電子部品は、一端面が前記フィルム基板の一方の面から突出すると共に、他端面が前記位置決め孔内に位置しており、
前記導電パターンは、前記フィルム基板の他方の面に形成すると共に、前記位置決め孔内に位置する前記電気部品の他端面に電気的に接続していることを特徴とする電子部品の実装構造。
前記電子部品は、前記導電パターンに電気的に接続可能な端子部を有し、前記位置決め孔に挿入した前記電子部品は、前記他端面側の前記端子部が前記フィルム基板の前記他方の面と面一となって、前記導電パターンが前記端子部に接続されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装構造。
前記電子部品と前記位置決め孔との間には、所定寸法の隙間が形成され、この隙間部分に侵入した前記導電パターンによって、前記電子部品が前記フィルム基板に固定されていることを特徴とする請求項１、または２記載の電子部品の実装構造。
前記導電パターンを含む前記フィルム基板の他方の面、および前記導電パターンが接続する前記電子部品の他端面側が保護膜で覆われていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子部品の実装構造。
請求項１乃至３のいずれかに記載の電子部品の実装構造において、前記フィルム基板の前記位置決め孔に前記電子部品の前記他端面側を挿入後、前記フィルム基板の前記他方の面に、導電インクをスクリーン印刷して前記導電パターンを形成し、この導電パターンを前記電気部品の他端面側の前記端子部に接続するようにしたことを特徴とする電子部品の実装方法。
位置決め治具に前記一端面側を対向させて前記電子部品を載置し、この電子部品の他端面側から前記フィルム基板をかぶせて前記位置決め孔に前記電子部品を挿入すると、前記位置決め孔内に前記電子部品の他端面が位置して、この他端面に形成した前記端子部と前記フィルム基板の前記他方の面とが面一になることを特徴とする請求項５記載の電子部品の実装方法。
前記導電インクを前記スクリーン印刷して前記導電パターンを形成時に、前記電子部品と前記位置決め孔との間の隙間部分に前記導電インクが侵入して硬化することにより、前記電子部品が前記フィルム基板に固定されることを特徴とする請求項５、または６記載の電子部品の実装方法。
前記位置決め孔は、前記フィルム基板をプレスで打ち抜きして形成されていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の電子部品の実装方法。