电连接构造的制作方法

专利名称：电连接构造的制作方法
电连接构造技术区域本发明涉及电连接构造，更具体而言，涉及可实现连接一对连接构件 所形成的连接部的高低化与省空间化，此外可重复装卸一对连接构件的电 连接构造。
背景技术：
最近，各种电气、电子机器的小型化、薄型化、轻量化、多功能化急 速地进步。尤其是在手机、笔记型计算机、数字照相机等的区域中，随着 对多功能化的要求而对小型化、薄型化的要求成为极强烈。这些电气、电子机器，以电路基板为主要，组装多数各种电气、电子 构件所制造，但这时候，这些被组装的电气、电子零件是必须互相电连接 着。作为这时候的连接方法是实施着如下各种方法。例如于电路基板表面安装半导体组件时，将向异性导电膜配置于电路 基板与半导体组件的各个焊盘部之间之后，热压接全体而电连接两者的ACF连接方法。此外，在半导体组件的焊盘部形成焊料凸块，在将其凸块 载置于电路基板的焊盘部的状态下施以回流处理的方法、或是有其变形的 覆晶接合方式等。此外，也有打线接合安装零件与电路与电路基板的焊盘 部之间的方法。这些连接方法都在连接作业上需要特殊装置，而且一旦连接，则无法 拆下连接构件。因此，若因设计上变更而成为必须局部更换电路、或是连 接构件故障，而必须更换该构件时，也很难更换该连接构件或电路。所以， 即使其它零件来故障，结果也必须废弃模块全体。亦即，在这些连接方法 中，各零件的修复处理是极困难。此夕卜，ACF连接方法的情形，可将焊盘部间的间距间隔縮小至40wm 左右，此外也可将连接部高度作成100 yra以下，有助于连接部的较高低化与省空间化，但在另一方降低连接可靠性，有不会流动大电流，此外有 噪声位高的困难点，如民用液晶模块地仅流着小电流，且使用环境良好时， 虽可耐于实用，但无法适用于例如以工业用的用途等为首的一般性用途。依回流处理的连接方法的情形，若将凸块间的间距窄间距化成150 iim 以下，则也开始发生溶解焊料的凸块间的短路，因此多销化是被限制。此 外，依打线接合的连接方法的情形，因连接部的机械性强度并不高，因此 对外力较弱，此外，线是在弯曲的状态下接合于安装零件外侧之故，因而 例如与覆晶接合方式或回流处理相比较，在连接部的省空间化上较差。这些连接方法的情形，在连接构件间都成为永久连接，而无法做反复 连接。此外，若过度地进行修理或电路变更，必须破坏或取消电路的一部 或全部。另一方面，有机械式啮合公连接器与母连接器而实现零件间的电连接 的连接器构造。此连接器构造的情形，是反复地可装卸连接构件间。例如 有在装载于电路基板的一列配置的母连接器，直接插入形成于挠性基板的 端部的相相同列配置的公连接器的构造的FFC连接器构造。此外，安装于 电路基板，通常是在两列配置的母连接器，嵌合形成于挠性基板的端部的 相同两列配置的公连接器的构造的对连接器构造、或其变形，实施着矩阵 状排列各连接的连接端子的针格式数组构装连接器构造等。若采用此连接器构造，各零件是以装卸自如的关系被连接，因此即使 在某一零件发生故障时，也能拆下其零件，而可代替新零件的优点，亦即 可得到可修复处理的优点。然而，构成此连接器构造的公连接器或母连接器，特别是母连接器是 一般以金属模成形金属板材所制造，因此以保持高精度来制造微细的母连 接器或母连接器上有限制。因此，很难作出连接器构造上的连接部的高低 化。例如FFC连接器构造的情形，连接部的高度是通常成为lmm以上。此 外连接端子的最小间距间隔是也约0.3mm，为单侧一列配置，而且若针脚 数成为40以上，则电路设计上的限制变多，且实际的插拔作业成为困难。对连接器构造时，连接部的高度是1. 3mm以上，最小间距是约0. 5mm， 连接端子的两列配置是可能，针脚数仍成为60以上，则电路设计上的限制变多，且插拔作业是成为困难。此外，连接器本身的制造成本也变高。此外，针格式数组构装连接器构造的情形，脚端数是可变多，而在连 接部的省空间化上最适当，但是在另一方，有很难将间距间隔作成不足2mm，而连接部的高度作成不足4mm的情形的问题。此外，在针格式数组 构装连接器构造的情形，价格变高，而成为适用于一般用途时的很大障碍。发明内容本发明的目的在于提供一对连接构件装卸自如地连接，所形成的连接 部的髙度为0. 5mm以下的电连接构造。为了达成上述的目的，本发明中的电连接构造，上述电连接构造将具 备具有可挠性的绝缘薄膜、形成于上述绝缘薄膜的至少一面的至少1个 导电性的焊盘部、由上述焊盘部的缘部所引出的导体电路图案、在上述焊 盘部的面内形成于上述绝缘薄膜的厚度方向的贯通孔、以及与上述贯通孔 连通而形成于上述焊盘部的面内的小孔的挠性基板作为第一连接构件，在 上述第一连接构件的上述贯通孔，经由上述焊盘部的上述小孔，插入有与 形成于内部或表面的导体电路图案电连接的导电性突起至少形成一面的 第二连接构件的上述导电性突起，所述焊盘部与所述导电性突起为机械 接触的构造。此外，较适当是提供上述第一连接构件的上述焊盘部是矩阵状地排列所形成，且上述第二 连接构件的上述导电性突起，也对应于上述焊盘部的排列的矩阵状地排列 所形成的电连接构造，上述第一连接构件是在上述挠性基板的一面或两面形成导电性突起 的挠性基板的电连接构造，在上述第一连接构件的表面中与形成上述焊盘部的表面相反侧的表 面、或上述第二连接构件的表面中与形成上述导电性突起的表面相反侧的 表面，形成凸块电极的电连接构造，此外上述第一连接构件及上述第二连接构件都是上述第一连接构件的挠 性基板，在与形成上述焊盘部的表面相反侧的表面形成上述导电性突起， 且上述焊盘部与上述导电性突起都配置于上述挠性基板的周缘部，而在上述挠性基板的中央部形成半导体组件的安装区域的电连接构造。附图简单说明

图1是表示使用于本发明的电连接构造的装配的第一连接构件的一例 子A的局部切除立体图。图2是表示沿着图1的II一II线的剖视图。图3是表示使用于本发明的电连接构造的装配的第二连接构件的一例 子B的局部切除立体图。图4是表示第二连接构件B的其它例子的剖视图。 图5是表示第二连接构件B的另一例子的剖视图。 图6是表示第二连接构件B的此外一例子的剖视图。 图7是表示本发明的电连接构造的一例子的剖视图。 图8是表示第一连接构件的一例子A,的剖视图。 图9是表示第一连接构件的一例子A2的剖视图。 图10是表示第一连接构件的一例子A3的剖视图。 图11是表示第一连接构件的一例子A4的剖视图。 图12是表示第一连接构件的一例子As的剖视图。 图13是表示焊盘部的一例子的俯视图。 图14是表示焊盘部的其它例子的俯视图。 图15是表示悍盘部的此外一例子的俯视图。 图16是表示焊盘部的一例子的俯视图。 图17是表示焊盘部的其它例子的俯视图。 图18是表示焊盘部的另一例子的俯视图。 图19是表示焊盘部的此外一例子的俯视图。 图20是表示第二连接构件的一例子B,的剖视图。 图21是表示第二连接构件的一例子B2的剖视图。 图22是表示第二连接构件的一例子B3的剖视图。 图23是表示第二连接构件的一例子B4的剖视图。 图24是表示第二连接构件的一例子Bs的剖视图。图25是表示组装有本发明的电连接构造C的连接器构造(l)的剖视图。图26是表示连接构造的接触电阻与插拔次数之关系的剖视图。 图27是表示连接构造的保持力与插拔次数之关系的剖视图。 图28是表示在温度12(TC的环境下保持连接构造时，连接构造的接触 电阻的经时变化的图表。图29是表示组装有本发明的电连接构造C的连接器构造(2)的剖视图。图30是表示组装有本发明的电连接构造C的连接器构造(3)的剖视图。图31是表示组装有本发明的电连接构造C的连接器构造(4)的剖视图。图32是表示组装有本发明的电连接构造C的连接器构造(5)的剖视图。图33是表示组装有本发明的电连接构造的薄膜电缆构造的一例子的 剖视图。图34是表示组装有本发明的构造体的薄膜电缆构造的一例子的剖视图。图35是表示组装有本发明的电连接构造的薄膜电缆构造的其它例子 的剖视图。图36是表示组装有本发明的电连接构造的薄膜电缆构造的此外一例 子的剖视图。图37是表示组装有本发明的电连接构造的挠性多层电路基板构造体 的一例子的剖视图。图38是表示组装有本发明的电连接构造的堆栈封装构造体的一例子 的剖视图。图39是表示使用于装配图38的堆栈封装构造的薄膜电路基板的一例 子的剖视图。图40是表示第二连接构件的一例子的立体图。 图41是表示第二连接构件的其它例子的立体图。图42是表示使用本发明的电连接构造的构造体的剖视图。 标号说明 1:绝缘薄膜 2:焊盘部 3:导电电路图案 4:贯通孔 5:小孔 7:导电性突起 8:导体电路图案 9:电路基板 10: IC芯片 11:半导体组件 12a:柱状导件 12b:带穴的柱状导件 13:导壁 14:电路基板 14a:通孔 A:第一连接构件AQ:母端子部B。公端子部B:第二连接构件C:连接构造具体实施方式
首先，对于本发明的电连接构造的基本形态加以说明。 本发明的电连接构造，将以图1与沿着图1的n — n线的剖视图的 图2作为1例所表示的挠性基板的第一连接构件A，在其第一连接构件A 的贯通孔4，插入以图3表示作为1例的第二连接构件B的导电性突起7 而被装配，成为如以图7所示的断面构造。第一连接构件A是所谓挠性基板，具有可挠性的薄绝缘薄膜l、形成于其一面la的所定部位的至少一个(在图1为3个)的焊盘部2、从此焊盘 部2的缘部被引出而以所定图案配线于绝缘薄膜1的表面la的讯号线的 导电电路图案3、在各该焊盘部2的面内位置形成于绝缘薄膜1的厚度方 向的贯通孔4、以及形成于各个焊盘部2的面内，与贯通孔4连通，比贯 通孔4还小的小孔5所构成。此外，以图1与图2所表示的衬垫部2的情 形，在贯通孔4的上端部成为鼓出其一部分的状态。作为此第一连接构件A的绝缘薄膜1，可使用例如有聚醯亚胺、聚酯、 液晶聚合物、聚醚醚酮(PEEK)等的树脂所成的薄膜，薄玻璃环氧复合板或 BT树脂基板等。这些绝缘薄膜的厚度，是将作为目的的电连接构造作成低背化，则在 不损及机械性强度的范围内尽可能较薄者较佳。这些绝缘薄膜的市售品的 最小厚度是12.5um，但将上述的树脂，适当地施以铸造或挤出成形而作 成10p m以下厚度来使用也可以。此外，作为构成焊盘部2的材料，与导电性同时地具备弹性的材料较 佳。此电连接构造A的情形，如后述地，在形成于该焊盘部2的正下方的 贯通孔4插入第二连接构件B的导电性突起7压接而形成连接构件间的导 通构造，因此此焊盘部2是将具有导电性作成必须属性之同时被要求弹性。 具体而言，作为此种材料，以铜、镍、不锈钢、磷青铜、镍铬铁耐热合金 等的金属、或导电性的粉末分散于树脂的导电性树脂组成物等作为最适 例。焊盘部的厚度是并未特别加以限定，但为了发挥良好的弹性，不太厚 者较佳，上限是须限制在约100um。作为焊盘部使用镀铜层，以溅镀所形 成的镍薄膜，此外将这些予以组合的导体层的情形，即使厚度为约 0.05yra，也表示良好的导电性与弹性而较适合。制造以图1所表示的第一连接构件A时，例如准备单面贴铜薄膜，于 其铜箔侧的表面适用微影成像与蚀刻技术，留下焊盘部2与导电电路图案 3的部分而蚀刻除去其它铜箔部分，之后，照射例如激光而在焊盘部2正 下方形成贯通孔4，最后，在焊盘部2侧的表面中掩蔽须形成小孔的部位 以外之后，进行铜之蚀刻处理而形成与贯通孔4相连通的小孔5就可以。 若组合化学蚀刻或电浆蚀刻的处理技术，则可更减低量产时的制造成本。另一方面，第二连接构件B是后述的电气、电子零件或印刷电路配线板等，具备形成于其单面6a的至少一个(在图3为三个)的导电性突起7、 以及从此导电性突起7被引出而以所定图案配线于表面6a的讯号线的导 体电路图案8。此外，该导体电路图案7的配列图案，是成为与在图l所表示的第一 连接构件A的贯通孔4的配列图案同样。还有，这些导电性突起7的断面 大小，是成为比第一连接构件A的贯通孔4还小，而比小孔5还大。此外， 此导体电路图案8未配线于第二连接构件B的表面6a,而在埋设于该第二 连接构件B的内部的状态下所配线也可以。在此，此第二连接构件B是第一连接构件A的对方材料，例如通常的 刚性印刷电路配线板，各种半导体模块或半导体组件，还有各种感测装置 或显示装置等。此外，如第一连接构件A的挠性基板也可以。此外，通过在这些印刷电路配线板或电气、电子零件的所定表面形成 上述的导电性突起，被制造着此第二连接构件B。形成此导电性突起时，例如在表露于第二连接构件B的表面的凸轨部 或端子部，通过选择性地进行通常的电镀处理或电铸，而在其部位堆积导 电材料来形成所定形状的突起也可以。相反地，在堆积较厚于第二连接构 件B表面的导电材料的层进行局部性蚀刻处理所形成也可以。此外，活用搭线接合技术所形成的柱状凸块也可供实用。此外，将导 电糊通过网印于第二连接构件的表面，也可将导电性突起形成于必需部 位。此外，这些导电性突起是不仅被配线于第二连接构件B的表面6a的 导体电路图案8上，而且也可形成在引洞上等。如图4所示，例如第二连 接构件B为以薄绝缘薄膜作为基材的挠性基板的情形，从形成于相反侧的 表面6b的导体电路图案8导通绝缘薄膜1而可形成突出于表面6a的导电 性突起7。作成此构造，则在制造的第二连接构件B的导电性突起7的机 械性强度变高而较佳。此外，如图5所示，在将绝缘薄膜1作为基材的挠性基板的导体电路 图案8的所定部位突设导电性突起7，此外在盖上隙蔽纹6c的构造的情形， 也可实现提高导电性突起7的机械性强度。此外，如图6所示，从多层刚性印刷电路配线板的某一内层电路，将导电性突起7突设于最上层的表面6a的第二连接构件的情形也可得到同 样的效果。装配本发明的电连接构造时，将各个第二连接构件B的导电性突起7 插入在位于各个第一连接构件A的焊盘部2压接就可以。其结果，如图7所示，导电性突起7是贯通焊盘部2的小孔5而被插 入在贯通孔4中。如此在该过程，位于贯通孔4上端部的焊盘部的鼓出部 分是被扩径而挠曲，绝缘薄膜也与焊盘部2同时地同步挠曲，通过这些弹 性使得焊盘部2的鼓出部分会与导电性突起7的腹部压接。结果，在导电 性突起7与焊盘部2之间，亦即，在第一连接构件A与第二连接构件B之 间形成电性的连接构造C。如此，传播一方的连接构件的导体电路图案所 来的讯号，是经由此电连接构造C而被传到另一方的连接构件。这样，如图2所示，在电连接构造C中，以形成于第一连接构件A的 小孔5与焊盘部2及贯通孔4所构成的部位功能作为母端子部A。此外， 形成于第二连接构件B的导电性突起7为功能作为公端子部B。此外，该连接构造C是成为在第一连接构件A的母端子部A。的焊盘部 2与第二连接构件B的导电性突起7的机械性接触的构造，因此从第二连 接构件B剥下第一连接构件A，则可解除该连接构造C。这时候，焊盘部2 是从通过材料的弹性而挠曲之状态复原成原来的位置，再回到作为母端子 部A。可使用之状态。在本发明的电连接构造中，为了提高其连接状态的可靠性，确实性， 将第一连接构件A的上述的母端子部A。与第二连接构件B的上述的公端子 部B。分别以如下态样所形成较佳。首先，在图8所示的第一连接构件A,的母端子部A。的情形，于绝缘薄 膜l的单面la形成焊盘部2，此外，形成于焊盘部2的小孔5与贯通孔4 的俯视形状成为相同。在图9所示的第一连接构件A2，是形成于绝缘薄膜1的单面la的焊 盘部2的小孔5形成比贯通孔4还小，而焊盘部2具有局部鼓出于贯通孔 4的上端部的构造的母端子部A。。在图10所示的第一连接构件A3，是在绝缘薄膜1的另一方表面lb也形成焊盘部2，且具有小孔5与贯通孔4是成为相同大小的构造的母端子部A。。在图11所示的第一连接构件A4，是在绝缘薄膜1的另一方表面lb也 形成焊盘部2，且上下面的各该焊盘部2， 2是具有局部鼓出于贯通孔4的 上下端部的构造的母端子部A。。此外在图12所示的第一连接构件A5，是具有在绝缘薄膜1的上面la 与下面lb也形成焊盘部2， 2，此外在贯通孔4的壁面4a也施加例如无电 解镀而以两个焊盘部2， 2间采取导通的构造的母端子部A。。此外，小孔5 与贯通孔4是成为相同大小。在这些第一连接构件中，例如连接构件A3， A4地，在绝缘薄膜l的两 面形成焊盘部2， 2，是作为母端子部A。的弹性变高而较佳，此外，以连接 时的导电性问题来说，如连接构件A5地将耐蚀性的贵金属处理予以施加于 贯通孔的壁面者较佳。此外，形成于焊盘部2的小孔5的俯视形状，可插入后述的母端子部 B。的导电性突起7的形状就可以，并未特别加以限定者，但例如，可例示 如图13所示，比贯通孔4还小径的圆形孔，如图14所示，作成十字形状 的开缝孔，如图15所示，组合圆形孔与十字开缝孔的孔，如图16所示， 形成圆形孔与三方开缝孔的孔，如图17所示，将复数开缝孔以中心作为 一个而集合的孔，如图18所示，星形孔，如图19所示，俯视形状作蜈蚣形状的孔等。这些小孔中，例如图14或图15所示开缝孔，是在该孔插入第二连接 构件B的导电性突起7时，开缝孔周边的4个舌片部会挠曲，使得确实地 压接于导电性突起，而可提高连接构造的导通性的信赖之同时，即使反复 插拔也可维持良好的连接构造之处较佳。还有增加开缝孔数、或如图19 所示，利用加长与导电性突起的接触部的长度，就可提高连接的信赖性。另一方面，构成第二连接构件B的公端子部B。的导电性突起7的形状， 是被插入在第一连接构件A的母端子部A。时，与焊盘部2确定地接触而能 导通的形状就可以，并没有特别加以限定。例如，可例示如图20所示，对于表面6a的竖立角度(e)为90 °的柱 状体，如图21所示，竖立角度成为钝角的突起，如图22所示，将比其还小径的柱状体如重叠般地于底座上的突起，如图23所示，顶部比基部成 为还大的柱状突起，如图24所示，中央部变细的柱状突起等。这些中，如连接构件B2， B4， Bs地，顶部断面形状成为比基部断面形 状还大的导电性突起，是将此插入在第一连接构件A的母端子部A。时，对 于母端子部A。的焊盘部2发挥锚效果而成为不容易被拔脱较佳。此外，形 成如连接构件B2的突起时，则将竖立角度(e)设定在65 160 。的范围较 理想。以表面6a作为基点的这些导电性突起7的全体高度，是设定在70 y m 以上较佳。此高度比70yra还低的情形，当被插入在第一连接构件A的母 端子部A。之时，不会产生与焊盘部2的机械性接触、或与焊盘部2之压接 状态成为不充分，而使作为连接构造C的连接信赖性会降低。但是若过高， 则无法满足所以连接构造C的低高度化的目的，因此最大也应限制在 700yra左右。此外，这些导电性突起7的断面形状也未被特别加以限定者，例如有 菱形、四边形、三角形、多角形、圆形等的形状。作为这些导电性突起7的材料，插入到母端子部A。时在与焊盘部2之 间成为滑动，因此为了确保耐摩耗性，至少其表面以较硬质金属或合金所 构成较佳。具体而言，可例举有铜，镍，金，钯，铑，银等，此外，例如 在由树脂所构成的软质芯体表面，施以例如镍，金，白金，铑，钯，银， 锡，焊料等的电镀处理而仅选择性地硬质化表面也可以。相反地，涂布含有碳或铁等的导电性的涂料，在提高信赖性上有效。此外，有关于各该连接构造的母端子部A。与公端子部B。(导电性突起 7)的面内排列，虽并未特别加以限定者，但例如矩阵状地二维排列第一连 接构件A的母端子部A。，此外若对应于上述母端子部A。的排列的矩阵状地 二维排列第二连接构件B的公端子部B。，则在小平面空间内形成具有多数 连接点的连接构造C，因此在连接部的省空间化上较佳。例如，将母端子部A。的直径都作为60um，将间距作为200um，而作 成100行100列的二维排列，则在20ram四方的平面空间内，成为可形成 具有10000点的连接点的连接构造C。利用如后述地分别变形上述的第一连接构件A，与第二连接构件B而装配本发明的电连接构造，则可制作发挥多彩功能的电气、电子装置。以 下，将其详细地说明。 (1)连接器构造将组装有在图7所表示的本发明的电连接构造C的连接器构造的一例子表示于图25。在图25的连接器构造(l)中，将以形成于第二连接构件B的一面6a 的所定图案所排列的导电性突起(公端子部B。)7，插入被形成于第一连接 构件A且由贯通孔与焊盘部及小孔所构成的母端子部A。而形成电连接构造 C。例如，导电性突起(公端子部B。)7是直径0. 15mm，高度0. 15mra，将间 距间隔作为0.5ram，而被排列成6行10列的矩阵状。另一方面，在第一连 接构件A，有直径O. lmra的贯通孔，直径0.25mm的焊盘部，而直径0. lmm 的小孔形成于该焊盘部的中心，母端子部A。是与导电性突起的情形相同的 矩阵排列所形成。这时候，以公端子部B。与母端子部A。所形成的60脚端 的连接构造C的形状，是纵6.0mra，横4, Oram，高度0. 3mm，而占有面积是 24mm2，全体体积是7. 2mm3。此外，在实际的连接作业中，尽管该连接器构造(l)是窄间距多脚端， 也容易地可进行母连接部A。与公连接部B。的对位，而可顺利地进行公连接 部B。对母连接部A。的插入操作，此外，无任何障碍地也顺利地迸行装卸作 业。此外，也容易地进行反复地插拔的情形。另一方面，机械式地啮合公连接器与母连接器的习知的60脚端连接 器构造的情形，连接部的最小尺寸是纵3.5ram，横21mm，高度lmm左右， 占有面积是73.5mm3，全体体积是73. 5mm3。由以上可知，组装有本发明的电连接构造C的连接器构造(1)的情形， 可顺利地进行插拔作业，还有与习知的最小尺寸的连接器构造相比较可实 现大幅度的低高度化，且也可实现省空间化。此外，进行此连接器构造(l)的连接构造C的信赖性评价试验。(a)及于连接部的接触电阻的插拔次数的影响反复连接器构造(l)的插拔操作，而每次对于13个连接点测定连接部 的接触电阻。将其结果作为13点的平均值表示于图26。由图26可知，接触电阻是极小至0.05Q以下，即使反复200次的插 拔操作，接触电阻也几乎不会增大，而确保良好的导电性。(b) 及于连接部的保持力的插拔次数的影响反复连接器构造(l)的插拔操作，而每次测定为了解除连接部所必需 的力量(连接部的保持力)。将其结果表示于图27。由图27可知，在最初反复数10次的插拔操作中，虽稍降低连接部的 保持力，但不久会安定，反复其后的插拔操作也几乎不会变化，可说成为 高信赖性的连接构造。此外，在连接部的保持力的初期阶段的降低现象，是可能用以溶合母 端子部与公端子部的安定化过程。(c) 连接部的耐热试验将连接器构造(l)保持在温度12(TC的环境下之后取出来测定连接部 的接触电阻。将其结果，作为与保持时间的关系图表示于图28。由图28可知，即使在温度12(TC的环境下保持100小时，连接部的接 触电阻是几乎不会变化，而判明了此连接器构造(l)是在热性上安定的情 形。由以上试验可知，本发明的连接构造C是接触电阻小，即使反复插拔 操作也不会增加接触电阻，此外，在热性上也安定，而具备高信赖性。 图29是表示其它的连接器构造(2)。该连接器构造2的情形，除了被形成于表面6a的导电性突起7之外， 在与表面6a相反侧的表面6b也使用形成导电性突起7的第二连接构件B， 将这些两面的各个导电性突起7插入在两枚的第一连接构件A的母端子部 A。，形成本发明的电连接构造C。在此连接器构造(2)中，第二连接构件B功能作为公型的插入物，图30是此外表示其它的连接器构造(3)。在此连接器构造(3)中，将两枚第二连接构件B的导电性突起7从第 一连接器构造A的上面与下面分别插入在一枚第一连接构件A的母端子部 A。而形成本发明的电连接构造C。图31是表示其它的连接器构造(4)。此连接器构造(4)，是图30的连接器构造(3)的变形例，但在此，第一电连接构造A功能作为母型的插入物。图32中表示其它的连接器构造(5)。此连接器构造(5)是使用将第一连接构件A予以变形的两枚挠性基板 所装配。亦即，在第一连接构件A中，于焊盘部所位置的表面la形成导 电性突起7，将各个导电性突起7插入在另一方的第一连接构件A的母端 子部A。而形成本发明的电连接构造C。此时，若纵横交互地锯齿状排列各个导电性突起7与母端子部A。，则 可提高所装配的连接构造C的连接信赖性较佳。在以上的连接器构造中，若矩阵状地排列构成第一连接构件A的母端 子部的贯通孔(与焊盘部)，此外对应于上述的矩阵也排列对方材料的第二 连接构件B的导电性突起，则可将所形成的连接构造C所占有的平面空间 大幅度地减小，而在省空间上较佳。此外，若解除上述的连接器构造时，则例如以手动剥下挠性基板的第 一连接构件A就可以。(2) 薄膜电缆构造将组装有本发明的电连接构造C的薄膜电缆的一例子表示于图33。 此薄膜电缆构造的情形，以所定的排列图案形成母端子部A。，同时在 表面la以相同排列图案形成导电性突起7的复数(在图33中为3枚)的第 一连接构件A(较长的挠性基板)的各母端子部A。插入其它的第一连接构件 A的导电性突起(公端子部B。)而利用形成本发明的电连接构造C，俾将各 挠性基板朝长度方向连结而作成电缆。在此电缆的各连接部是低高度，作为电缆全体为极薄而具有可挠性。 此外，任一连接构件断线的情形，则立即以手动来解除连接基板C，在此 连接新的连接构件。(3) 其它的装配构造体将具有本发明的电连接构造C的电子零件安装于所定图案配线于表面 的电路基板的构造体的一例子表示于图34。图34的构造体的情形，作为第二连接构件B，使用着在与形成导电性 突起7的表面6a相反侧的表面6b，例如形成焊接凸块电极8。如此，将此第二连接构件B的导电性突起7插入在第一连接构件A的挠性基板的母端子部A。而形成本发明的电连接构造C。此外，第二连接构件B的焊接凸块电极8，例如通过回焊处理接合于电路基板9的凸轨部9a， 表面安装有包含电连接构造C的零件。此构造体的情形，可实现低高度的连接构造C，而且若例如矩阵状地 二维化母端子部A。与导电性突起7的排列，就可实现连接部的大幅度的省 空间化。因此，对于电路基板9的表面安装作业上产生多余，此外与习知 相比较可成为较多的零件安装。此外，第一连接构件A是装卸自如，因此 作为其第一连接构件A，利用各个使用发挥各种功能的薄膜电路基板，因 应于此构造体所需而可发挥各种功能。图35是表示代替以图34所表示的第二连接构件B而使用挠性基板的 第一连接构件A所装配的构造体的一例子。在此构造体中，在与焊盘部相反侧的表面lb使用着例如焊接凸块电 极8所形成的第一连接构件A。此外，将导电性突起7形成于一面的挠性 基板作为第二连接构件B，并将其导电性突起7插入在第一连接构件A的 母端子部A。而形成本发明的电连接构造C，其全体是经由焊接凸块电极8 表面安装于电路基板9的凸轨部9a。图36是表示经由本发明的电连接构造C表面安装有IC芯片的构造体 的一例子。在此构造体中，作为第二连接构件B使用着IC芯片IO。此外，作为 第一连接构件A，与图35的情形同样地，在与焊盘部相反侧的表面lb使 用着例如焊接凸块电极8所形成的第一连接构件A的挠性基板。在IC芯片10的一面的例如凸轨部，形成已说明的第二连接构件B的 导电性突起7，将此导电性突起7插入于第一连接构件A的母端子部A。， 而形成本发明的电连接构造C。此外，全体是经由焊接凸块电极8被表面 安装于电路基板9的凸轨部9a。该构造的情形，IC芯片10是处于装卸自如的状态，因此例如IC芯片 IO故障时，则拆下其IC芯片，而以安装有导电性突起的新IC芯片可进行 代替。图37是表示组装有本发明的电连接构造C的多层电路基板构造体(在 图中为3层电路基板)的一例子。此构造体是使用3枚第一连接构件(挠性基板)A所装配。在各个连接 构件A配线有所定电路图案1C，而其本体成为挠性的电路基板。此外，图标的二枚连接构件A(上层的二枚)的情形，是与各个电路图案lc电连接而 形成导电性突起7。但是，在图标的构造体中，导电性突起未形成于最下 层的连接构件A。如此该构造体是将各连接构件A的导电性突起7插入在位于下层的连 接构件A的母端子部A。以形成本发明的电连接构造C，通过此依次积层各 连接构件A而被装配。该构造体是以薄的各第一连接构件A作为单位基板，而将其予以机械 式地积层所制作的多层电路基板。在图中表示3层构造，但使用同样构造 的第一连接构件A依次积层这些，由此可装配更多层数的多层电路基板。此外，各单位基板(第一连接构件)是成为装卸自如的状态，因此即使 在某一单位基板发生故障时，也可将其简单地代替成新的单位基板。图38是表示组装有本发明的电连接构造C的堆栈封装构造体的一例子。此构造体是使用如下的挠性基板所装配。亦即，如图39所示，作为 绝缘薄膜1，使用着在其周缘部ld形成包含焊盘部的母端子部A。及/或导 电性突起7，而在绝缘薄膜1的中央部le形成半导体组件的安装区域的挠 性基板。此外，如以图39的虚线所示，所定的半导体组件12表面安装于 此中央部le。以图38所表示的构造体，是将表面安装有半导体组件11的图39的 挠性基板(第一连接构件)A的导电性突起7插入在位于下层的挠性基板A 的母端子部A。而依次形成本发明的电连接构造C，积层各挠性基板A所装 配。此构造体是各基板其本体较薄，此外各连接部作成低高度化，因此作 为全体也成为极薄，此外利用矩阵状地二维化连接部的母端子部A。与公端 子部(导电性突起)7的排列，也可实现省空间化。如此，即使各层的半导体组件11有故障时，也可仅拆下安装有其的 挠性基板A，而可更换成新颖的基板。图40是表示本发明的电连接构造C的第二连接构件B的一例子。此连接构件B是作为基材使用着挠性基板，而在其一面6a矩阵状地 排列有导电性突起7。此外，在一面6a的4角落，配设有柱状导件12a， 12a与带穴的柱状导件12b, 12b。在此连接构件的对方材料的第一连接构件(未图标)，形成已说明的母 端子部，同时在对应于上述的柱状导件与带穴的柱状导件的表面位置，形 成接受这些导件的母型导件。此外，在装配连接构造时，将连接构件B的上述的柱状导件12a， 12a 与带穴的柱状导件12b， 12b嵌合于对方材料的第一连接构件的母型导件 之后，推压全体而将连接构件7插入于第一连接构件的母端子部作成成为 目的的连接构造。这样，通过设置此连接构件B的柱状导件或带穴的柱状导件，可顺利 地进行导电性突起与母端子部的对应，尤其是，是在以自动化进行连接构 造的装配时，将此种柱状导件或带穴的柱状导件设于连接构件B较佳。图41是表示第二连接构件的其它例子。此连接构件是代替以图40所表示的连接构件的柱状导件或带穴的柱 状导件，具备围绕矩阵状地排列的导电性突起所配设的导壁13。此外，在 对方材料的第一连接构件，形成接受此导壁13的凹沟。此导壁13在装配连接构造时，功能作为顺利地进行各连接构件的对 应的手段。图42是表示将作成尖细的推拔形状的导电性突起7形成于一面的薄 膜电路基板作为第二连接构件B，并将此导电性突起7插入在壁面也具有 如施以镀铜的通孔14a与焊盘部2的电路基板14(例如刚性印刷电路配线 板或陶瓷基板)的该通孔14a的构造体的一例子。在此构造体中，导电性突起7以与焊盘部2接触的状态下配置于通孔 14a中，由此形成本发明的电连接构造C。此外，薄膜电路基板是装卸自 如的状态。将此种薄膜电路基板使用作为第二连接构件B，此外作为选择对方材 料形成通孔的各种电路基板，由此，在本发明，可装配各式各样的电连接 构造。工业上的实用性本发明的电连接构造，是将形成于对方材料的表面的公端子部的导电 性突起机械式地插入在富于弹性的母端子部所形成。形成母端子部的第一 连接构件是以薄此外具有可挠性的绝缘薄膜作为基材，此外，构成母端子 部的一部分的焊盘部是以富于弹性的材料所形成，因此可将导电性突起所 插入而所形成的连接部比习知作成更低高度化、或是分别矩阵状地二维配 置母端子部与公端子部，由此，可大幅度地减小多脚端构造的连接部的平面空间而有助于省空间。此外，此第一连接构件是在装卸自如之状态。因此，通过利用此电连接构造，可装配薄膜电缆构造体，极薄的连接 器构造体，可更换各零件的多层电路基板构造体，堆栈封装构造体等各种 构造体。
权利要求
1. 一种电连接构造，其特征在于，所述电连接构造中，将挠性基板作为第一连接构件，所述挠性基板具备具有可挠性的绝缘薄膜；形成于所述绝缘薄膜的至少一面的至少1个导电性的焊盘部；由所述焊盘部的缘部所引出的导体电路图案；在所述焊盘部的面内形成于所述绝缘薄膜的厚度方向的贯通孔；以及与所述贯通孔连通而形成于所述焊盘部的面内的小孔，在所述第一连接构件的所述贯通孔中，经由所述焊盘部的所述小孔，插入有与形成于内部或表面的导体电路图案电连接的导电性突起至少形成在一面的第二连接构件的所述导电性突起，所述焊盘部与所述导电性突起为机械接触的构造。
2. 如权利要求l所述的电连接构造，其特征在于， 所述焊盘部是以具备导电性与弹性的材料所形成。
3. 如权利要求2所述的电连接构造，其特征在于，所述焊盘部的所述材料是铜、镍、不锈钢、磷青铜、镍铬铁耐热合金、或导 电性树脂组成物。
4. 如权利要求l所述的电连接构造，其特征在于， 所述小孔的大小是比所述导电性突起的断面大小还小。
5. 如权利要求4所述的电连接构造，其特征在于， 所述小孔的平面视形状是圆形、多角形或开缝形状。
6. 如权利要求l所述的电连接构造，其特征在于，所述焊盘部是矩阵状地二维排列所形成，且所述导电性突起，也对应于所述 焊盘部的排列矩阵状地二维排列所形成。
7. 如权利要求l所述的电连接构造，其特征在于， 所述导电性突起的上升角度是65 160 °。
8. 如权利要求7所述的电连接构造，其特征在于， 所述导电性突起的断面形状的上部方形成得比下部还大。
9. 如权利要求l所述的电连接构造，其特征在于，所述第二连接构件是在具有所述第一连接构件的构造的所述挠性基板的一面 或两面形成导电性突起的挠性基板。
10. 如权利要求l所述的电连接构造，其特征在于，在所述第一连接构件的一面或两面，也形成导电性突起。
11. 如权利要求l所述的电连接构造，其特征在于，在所述第一连接构件的表面中与形成所述焊盘部的表面相反侧的表面、或所 述第二连接构件的表面中与形成所述导电性突起的表面相反侧的表面，形成凸块电极。
12. 如权利要求l所述的电连接构造，其特征在于，所述第一连接构件及所述第二连接构件都是所述第一连接构件的挠性基板， 在与形成所述焊盘部的表面相反侧的表面形成所述导电性突起，且所述焊盘部与所 述导电性突起都配置于所述挠性基板的周缘部，而在所述挠性基板的中央部形成半 导体组件的安装区域。
全文摘要
提供可实现连接部的高低化与装卸自如化的电连接构造，此电连接构造将具备具可挠性的绝缘薄膜、形成于其绝缘薄膜的至少一面的至少1个导电性的焊盘部、由焊盘部的缘部所引出的导体电路图案、及在焊盘部的面内形成于绝缘薄膜的厚度方向的贯通孔、以及与贯通孔连通而形成于焊盘部的面内的小孔的挠性基板作为第一连接构件，在第一连接构件的贯通孔，经由焊盘部的小孔插入有与形成于内部或表面的导体电路图案电连接的导电性突起至少形成一面的第二连接构件的导电性突起，所述焊盘部与所述导电性突起为机械接触的构造。
文档编号H05K1/14GK101273494SQ200680006709
公开日2008年9月24日 申请日期2006年10月27日 优先权日2006年10月27日
发明者沟口昌范 申请人:株式会社旭电化研究所