電子部品実装回路基板
【課題】電子部品実装回路基板における樹脂封止層の形状及び肉厚のバラツキを抑え、部品チップの配線基板への接着強度の増強や部品チップに対する不所望な外的作用からの保護を向上させる。
【解決手段】電子部品実装回路基板は、絶縁基板２上に形成された複数の回路配線層Ｓ１、Ｌ１、Ｌ２を有する回路配線基板１と、前記回路配線基板上に離間して対設された対面パネル３と、前記回路配線層に導電性接着層２１、２２によって接続され前記配線基板１及び対面パネル３相互間に実装された複数の電子部品２０と、前記電子部品２０及び前記導電性接着層２１、２２の表面を覆って射出成形された樹脂封止層２３とを備えたことを特徴とする。
【解決手段】電子部品実装回路基板は、絶縁基板２上に形成された複数の回路配線層Ｓ１、Ｌ１、Ｌ２を有する回路配線基板１と、前記回路配線基板上に離間して対設された対面パネル３と、前記回路配線層に導電性接着層２１、２２によって接続され前記配線基板１及び対面パネル３相互間に実装された複数の電子部品２０と、前記電子部品２０及び前記導電性接着層２１、２２の表面を覆って射出成形された樹脂封止層２３とを備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子部品実装回路基板に係り、特に各種電子機器の機能操作ボードに好適する電子部品実装回路基板の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器の分野等ではその小形化、薄型化及び軽量化が要求され、これら電子機器に組み込まれる機能操作ボタン、テンキー或いはキーボードなどのスイッチ操作部及び表示パネル部を備えた薄形の機能操作ボードを構成する電子部品実装回路基板が広く使用されている。
【０００３】
この種の機能操作ボードに好適する電子部品実装回路基板の従来技術の一例としては、特許文献１の図５に示されるようなメンブレンスイッチ構造が知られている。即ち、特許文献１には、絶縁基板上に回路配線層を有する回路基板の配線層側に、可撓性のメンブレンシートが離間して対面するように配置され、部品収容用の複数の貫通孔を有するスペーサが前記回路基板とメンブレンシートとの間に介在され、これらが一体となって、フラット状の部品ケースを構成していることが示されている。
【０００４】
そして、前記スペーサの一貫通孔においては、前記配線層の一部であるランドに電子部品としての表面実装用チップＬＥＤが取付けられ、他の貫通孔においては、前記絶縁基板とメンブレンシートの対向面に１対のスイッチ接点が設けられ、前記電子部品実装回路基板に種々のスイッチ接点や電子部品が実装されるようになっている。
【０００５】
また、特許文献２には、特許文献１と同様なメンブレンスイッチ構造が示され、数多くのスイッチ接点やＬＥＤ等の電子部品の実装が行われ、前記メンブレンシートに相当する表面シートにスイッチ操作部のテンキーや表示窓部の数字セグメン表示を備えた電子部品実装回路基板が示されている。
【０００６】
次に、従来から一般的に行われている前記電子部品（例：ＬＥＤ装置）の前記電子部品実装回路基板への実装の一例について図４を参照して説明する。
【０００７】
図中下側の回路配線基板４０は、絶縁基板４１の表面に１対のランド部４２、４３を有する配線層を設けて形成されている。前記配線基板４０の上側には、絶縁スペーサ（図示せず）によって離間して支持された可撓性のメンブレンシート４４が対設されている。実装部品チップとしてのＬＥＤ装置４５は、１対のリード端子４５ｂ、４５ｃが設けられた絶縁チップ４５ａ、一方のリード端子４５ｂ上にマウントされたＬＥＤ素子４５ｄ、前記素子の上端を他方のリード端子４５ｃに接続するボンディングワイヤ４５ｅ及びＬＥＤ素子４５ｄの光通路側の透光性樹脂外囲器４５ｆを有する。
【０００８】
そこで、前記１対のランド部４２、４３に導電性接着層４６、４７をそれぞれ塗布し、前記接着層４６、４７上に前記ＬＥＤ装置４５の１対のリード端子４５ｂ、４５ｃを位置合わせし、前記導電性接着層を硬化させて前記ＬＥＤ装置４５をランド部４２、４３に電気的に接続して実装する。硬化後の前記接着層４６、４７及びＬＥＤ装置４５の１対のリード端子４５ｂ、４５ｃは、樹脂封止層４８の塗布及び硬化工程によって被覆保護される。
【０００９】
前記樹脂封止層４８の塗布工程は、一般に、封止樹脂材が充填されたシリンジ４９を有したディスペンサと称する塗布機によるディスペンス法を適用して行われる。即ち、前記シリンジ４９の針４９ａ先端より注出させた封止樹脂材が、前記各接着層４６、４７、各リード端子４５ｂ、４５ｃ及び透光性樹脂外囲器４５ｆの根元などの被塗布部分表面に亘ってディップする状態で塗布される。
【００１０】
ところが、このように封止樹脂材を被塗布部分にディップする状態で塗布された樹脂封止層４８は、前記封止樹脂材の塗布や硬化段階で樹脂が流動拡散して樹脂ダレ４８ａ、４８ｂを有する形状となり易い。前記樹脂ダレのために、各導電性接着層４６、４７や各リード端子４５ｂ、４５ｃ上において、前記樹脂封止層４８の肉厚が部分的或いは局部的に薄くなり、部品チップの配線基板への接着強度の増強や部品チップに対する不所望な外的作用からの保護が不充分となるなどの問題がある。前記外的作用からの保護とは、部品チップへの外部応力（衝撃など）に対する保護や前記各導電性接着層や各リード端子への外気侵入に対する保護であるパッシベーションなどを意味する。
【００１１】
前記樹脂ダレの発生は封止面積を拡大し、前記電子部品実装回路基板の小形化や高密度実装を阻害する要因にもなる。また、前記封止樹脂材の塗布量や塗布形状のバラツキが生じ易く、前記接着強度などの実装上の性能のバラツキが各実装部品の個体差として発生し易い。
【００１２】
実装される電子部品が前記ＬＥＤ装置４５の場合は、前記透光性樹脂外囲器４５ｆの表面の前記樹脂封止層４８の厚さが前記塗布バラツキに起因して不均一となったり、前記封止樹脂材が塗布作業を誤って前記外囲器４５ｆの上面に部分的に付着されたりすることがあり、各ＬＥＤ装置相互間に輝度分布の不均一さや不所望な光散乱に関する個体差を生じることがある。
【特許文献１】実開平６−３８２６６号実用新案出願公開公報
【特許文献２】実用新案登録第３０４８８７２号登録実用新案公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、前記従来技術のような問題を解決するためになされたものであり、樹脂封止層の形状及び肉厚のバラツキが抑えられ、部品チップの配線基板への接着強度の増強や部品チップに対する不所望な外的作用からの保護などが向上された電子部品実装回路基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載の発明の電子部品実装回路基板は、絶縁基板上に形成された複数の回路配線層を有する回路配線基板と、前記回路配線基板上に離間して対設された対面パネルと、前記回路配線層に導電性接着層によって接続され前記配線基板及び対面パネル相互間に実装された複数の電子部品と、前記電子部品及び前記導電性接着層の表面を覆って射出成形された樹脂封止層とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子部品実装回路基板において、前記複数の電子部品の少なくとも一つは前記対面パネル側に光通路を有する光素子装置であり、前記樹脂封止層は前記光素子装置の光通路側を覆う透光性樹脂の射出成形によって形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電子部品実装回路基板によれば、前記回路配線層に導電性接着層により接続実装された複数の電子部品及び前記導電性接着層の表面が、射出成形された所定量の樹脂封止層によって覆われ、前記樹脂封止層の形状及び肉厚は射出成形型通りに整えられている。そのために、前記射出成形樹脂封止層の形状及び肉厚のバラツキは抑えられ、部品チップの配線基板への接着強度の増強や部品チップに対する不所望な外的作用からの保護などが確実に向上するという効果を奏する。
【００１７】
また、前記電子部品が光素子装置である場合、光通路側を覆う前記樹脂封止層は、透光性樹脂の射出成形によって形成されているために、その形状及び肉厚が射出成形型通りに整えられた導光体として機能させることができ、均一な光量や輝度などの光分布をもって光伝達させることができる。また、各光素子装置子相互に光分布特性の個体差がなくなるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明による電子部品実装回路基板の一実施形態について図１乃至図３を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態である電子部品実装回路基板を示す断面図、図２は前記実装回路基板に実装されたＬＥＤ装置を示す拡大断面図、図３は前記ＬＥＤ装置の封止方法を説明するための拡大断面図である。また、図１乃至図３を通じて同一構成部分については同一符号を付して示されている。
【００１９】
まず、図１に示された電子部品実装回路基板の図中下側の回路配線基板１は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製の平板状の絶縁基板２の表面上に、回路パターンを構成するために、例えば銀ペーストをスクリーン印刷することにより回路配線層が形成されている。図中には、前記回路配線層の一部分であるスイッチセル用第１接点層Ｓ１、電子部品用第１及び第２ランド層Ｌ１、Ｌ２（これら各層の詳細は後述する）が示されている。
【００２０】
前記回路配線基板１の上側に対面する平板状の対面パネル３は、例えばＰＥＴ或いはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）製のフレキシブルフィルムで構成され、前記配線基板１の上表面から離間して対設されている。
【００２１】
前記配線基板１と対面パネル３との間に介在された例えばＰＥＴ或いはＰＥＮ製の平板状の絶縁スペーサ４は、例えば第１貫通孔５及び第２貫通孔６のように複数の貫通孔を有している。そして、前記スペーサ４の両面には、前記配線基板１及び対面パネル３が粘着材（図示せず）によってそれぞれ接着固定されている。
【００２２】
前記スペーサ４の第１貫通孔５の位置にはスイッチセルＳが設けられており、前記スイッチセルＳは、前記回路配線基板１及び前記対面パネル３の各対向表面にそれぞれ形成された１対の第１及び第２接点層Ｓ１、Ｓ２を有する。前記第１接点層Ｓ１は、前記配線基板１の前記回路配線層の一部分としてつながって前記絶縁基板２の上面に形成され、第２接点層Ｓ２も同様に回路配線層につながって前記対面パネル３の下面（内面）に形成されている。そして、前記スイッチセルＳは、フレキシブルな前記対面パネル３を前記スイッチセルＳの位置で押圧及び解除の操作を行うことによって、前記両接点層Ｓ１、Ｓ２間のオン／オフ動作を行う。なお、第１及び第２接点層Ｓ１、Ｓ２の各表面は導電性カーボン被覆（図示せず）が施されている。
【００２３】
前記スペーサ４の第２貫通孔６に対応する位置は電子部品チップの実装領域Ｍであり、前記回路配線基板１の前記絶縁基板２の表面には、回路配線層の一部分としてつながる第１及び第２ランド層Ｌ１、Ｌ２が形成されている。そして、第１及び第２ランド層Ｌ１、Ｌ２には例えばＬＥＤ（発光ダイオード）装置のような電子部品２０が電気的に接続されて前記第２貫通孔６内で回路配線基板１上に取り付け実装されている。
【００２４】
実用的には、前記電子部品実装回路基板は、適用電子機器の機能数に応じた機能操作ボードとなるように、回路配線基板１に数多くのランド層や前記貫通孔のような実装空間が設けられ、数多くのスイッチや電子部品が実装される。そして、電子部品としては、受動素子（抵抗、インダクタ、キャパシタなど）や能動素子（トランジスタ、ＩＣ、ＬＥＤなど）などの装置部品チップが適宜選択的に組合わせて用いられる。
【００２５】
前記対面パネル３は、前記実装領域Ｍにおいて、前記電子部品２０の外形高さに応じて外方（上方）へ凸状となるエンボス形状を有するように示されているが、これは前記スイッチセルＳの接点層間隔を大きくできる場合や電子部品の高さ或いはその実装高さが低い場合には、エンボスを設けず平坦にしておいてもよい。
【００２６】
また、前記回路配線基板１、対面パネル３及びスペーサ４による一体化構造は、所謂メンブレン構成となり、実装される数多くのスイッチ接点やＬＥＤ等の電子部品に対する収容ケースとして機能しており、前記対面パネル３には、スイッチ操作部のテンキーや表示窓部の数字セグメン表示が可能な表示パネルとしての機能をもたせることもできる。なお、前記第２貫通孔６は、個々の電子部品に対応してそれぞれ形成された小径のものであっても、複数の電子部品を一ユニットとして収容できる大径のものであってもよい。
【００２７】
次に、図２を参照して、前記電子部品２０及びその実装構造を詳細に説明する。ここでは、前記電子部品２０は、実装部品チップとしてのＬＥＤ装置であり、例えばセラミック板製の絶縁チップ２０ａ、前記絶縁チップの両側方に形成されたメタライズ層（例えば銀メタライジング後、金メッキを施す）からなる１対のリード端子２０ｂ及び２０ｃ、一方のリード端子２０ｂの前記絶縁チップ２０ａ上面に延在する部分にマウントされたＬＥＤ素子２０ｄ、前記素子の上端を他方のリード端子２０ｃに接続するボンディングワイヤ２０ｅ、及びＬＥＤ素子２０ｄの光通路側に透明エポキシ樹脂モールドを施して形成された透光性樹脂外囲器２０ｆを有する。
【００２８】
そして、前記ＬＥＤ装置２０の前記１対のリード端子２０ｂ及び２０ｃは、絶縁チップ２０ａの下面側において、前記回路配線層の第１及び第２ランド層Ｌ１、Ｌ２に対向配置され、例えばエポキシ系樹脂に銀粒子を混入した導電性接着材からなる導電性接着層２１、２２によってそれぞれ電気的に接続かつ固定されている。
【００２９】
前記ＬＥＤ装置２０の透光性樹脂外囲器２０ｆ側に形成された樹脂封止層２３は、前記ＬＥＤ装置２０、前記導電性接着層２１、２２及び前記第１及び第２ランド層Ｌ１、Ｌ２の各端部に亘って、これら部品及び各層を全体的に包み込むように、例えばエポキシ系樹脂またはシリコン系樹脂製の透光性の封止樹脂材を射出成形することによって形成されている。
【００３０】
そして、前記樹脂封止層２３は、前記リード端子とランド層との導電性接着層による接着強度を増強し、部品チップを含む実装構造に対する不所望な外的作用からの保護、即ち、部品チップへの外部応力に対する保護や前記各導電性接着層や各リード端子への外気（湿気や汚染成分など）の侵入に対するパッシベーションなどの保護の作用を有している。
【００３１】
また、前記樹脂封止層２３は、外部応力（打鍵などの押圧力や衝撃）からＬＥＤ素子２０ｄなどの部品を保護する外囲器としての機能をもつことができるので、前記透光性樹脂外囲器２０ｆの厚さを従来よりも薄く製作することによって、前記樹脂封止層２３による部品実装高さの増加を低目に抑えることも可能である。
【００３２】
前記対面パネル３を表示パネルとして利用するために、前記実装領域Ｍのエンボス部分に文字表示面を形成し、前記ＬＥＤ装置２０による照射光によって前記文字表示を光学的に視認できるようにする場合には、前記樹脂封止層２３はＬＥＤ素子２０ｄからの光を前記文字表示部に有効に導く導光体（或いは導光管）として機能させることができる。従って、実装工程において、前記電子部品以外の個別部品としての導光体（或いは導光管）を格別に用意する必要がなくなる。
【００３３】
従って、前記樹脂封止層２３は、その横断面が前記文字表示部の形状及び面積と同等となるように、また、その先端が前記表示部の内面に近接または接触する程度の高さとなるような形状に成形するとよい。その場合は、ＬＥＤ素子２０ｄの光学特性に見合った輝度や光量の均一分布光が表示部に照射され、文字を鮮明に表示させることができる。
【００３４】
更に、前記樹脂封止層２３は、外部応力（打鍵などの押圧力や衝撃）からＬＥＤ素子２０ｄなどの部品を保護する外囲器としての機能を合わせもつことができる。従って、前記透光性樹脂外囲器２０ｆを従来一般的な厚さよりも薄くすることができるので、前記樹脂封止層２３による部品実装高さの増加を低目に抑えることも可能である。
【００３５】
次に、前記電子部品実装回路基板の製造方法を図１及び図３を参照して説明する。まず、絶縁基板２表面に銀ペーストをスクリーン印刷して前記第１接点層Ｓ１、第１及び第２ランド層Ｌ１、Ｌ２を含む回路配線層を形成した回路配線基板１を用意する。前記第１及び第２ランド層Ｌ１、Ｌ２の各表面に前記導電性接着材をスクリーン印刷法或いはディスペンス法によって塗布し導電性接着層２１、２２を形成する。前記導電性接着層２１、２２上に前記ＬＥＤ装置２０の前記各リード端子２０ｂ、２０ｃの下面を位置合わせして重ね、前記導電性接着層２１、２２を熱硬化させて前記各リード端子２０ｂ、２０ｃを各ランド層Ｌ１、Ｌ２に接続固定する。
【００３６】
そして、射出成形型３０を用意する。前記射出成形型３０は、前記樹脂封止層２３が、前述したように前記対面パネル３の前記文字表示部に有効に導く導光体として機能させるのに必要な横断面形状、面積及び高さの柱状に設計された空洞壁面３１、及び前記空洞壁面３１から空洞内に通じる絶縁樹脂材導入路３２を有する。
【００３７】
そこで、前記射出成形型３０を、第１及び第２ランド層Ｌ１、Ｌ２上の導電性接着層２１、２２及びＬＥＤ装置２０を全体的に覆うようにして前記回路配線基板１上に被せ、高圧力付勢された封止樹脂材を前記導入路３２を通じて前記空洞内全体に射出して充満させると共に熱硬化させることによって前記樹脂封止層２３を形成する。従って、前記樹脂封止層２３は、前記空洞容積に見合った一定量の封止樹脂材で構成される。なお、前記導入路３２の先端射出口は前記ＬＥＤ装置２０の絶縁チップ２０ａの側方位置に配されているが、その位置は適宜選択して形成されてもよい。
【００３８】
その後、前記回路配線基板１上にスペーサ３及び対面パネル３を重ねてこれらを粘着材にて接着して電子部品実装回路基板を製作する。
【００３９】
このような本発明の実施形態に係る電子部品実装回路基板によれば、前記樹脂封止層２３は、射出成形型の設計寸法及び形状に従った構造が得られ、従来におけるような樹脂ダレがなく、所定の形状及び肉厚に整えられる。従って、従来におけるような封止樹脂材の塗布量や形状のバラツキがなくなり、前記リード端子とランド層との導電性接着層による接着強度の強化や電子部品を含む実装構造に対する前述のような不所望な外的作用からの保護が確実に向上するという効果がある。このような効果は、多数の電子部品の実装における個体差を殆ど生じることなく得ることができ、より一層品質の揃った製品を提供することができる。
【００４０】
また、前記従来のような樹脂ダレによる封止面積の拡大がなくなるために、前記電子部品実装回路基板の小形化や高密度実装が向上する。更には、電子部品の外形や寸法に応じて、射出成形型の空洞壁面３１の形状や空洞容積を変更することにより、実装電子部品に対する樹脂封止層の形状及び寸法を自在に制御或いは設定することができる。
【００４１】
なお、前記回路配線基板１は、絶縁基板に銅箔をラミネートした所謂ＦＰＣ（フレキシブル配線基板）やＲＰＣ（リジッド配線基板）を用いて形成してもよい。光関係の実装可能な電子部品としては、発光素子としての有機ＥＬ或いは受光素子としてのフォトダイオードを備えた発光または受光装置などを用いることができるので、これら光関係の装置を光素子装置と総称して取り扱う。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態である電子部品実装回路基板を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態である電子部品実装回路基板に実装されたＬＥＤ装置を示す拡大断面図である。
【図３】本発明の一実施形態である電子部品実装回路基板に実装されたＬＥＤ装置の封止方法を説明するための拡大断面図である。
【図４】従来の電子部品実装回路基板への電子部品の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 回路配線基板
２ 絶縁基板
３ 対面パネル
４ 絶縁スペーサ
５、６ 貫通孔
２０ 電子部品（ＬＥＤ装置）
２１、２２ 導電性接着層
２３ 樹脂封止層
３０ 射出成形型
３１ 空洞壁面
Ｌ１、Ｌ２ 回路配線層のランド層
Ｍ 実装領域
Ｓ スイッチセル
Ｓ１、Ｓ２ 接点層
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子部品実装回路基板に係り、特に各種電子機器の機能操作ボードに好適する電子部品実装回路基板の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器の分野等ではその小形化、薄型化及び軽量化が要求され、これら電子機器に組み込まれる機能操作ボタン、テンキー或いはキーボードなどのスイッチ操作部及び表示パネル部を備えた薄形の機能操作ボードを構成する電子部品実装回路基板が広く使用されている。
【０００３】
この種の機能操作ボードに好適する電子部品実装回路基板の従来技術の一例としては、特許文献１の図５に示されるようなメンブレンスイッチ構造が知られている。即ち、特許文献１には、絶縁基板上に回路配線層を有する回路基板の配線層側に、可撓性のメンブレンシートが離間して対面するように配置され、部品収容用の複数の貫通孔を有するスペーサが前記回路基板とメンブレンシートとの間に介在され、これらが一体となって、フラット状の部品ケースを構成していることが示されている。
【０００４】
そして、前記スペーサの一貫通孔においては、前記配線層の一部であるランドに電子部品としての表面実装用チップＬＥＤが取付けられ、他の貫通孔においては、前記絶縁基板とメンブレンシートの対向面に１対のスイッチ接点が設けられ、前記電子部品実装回路基板に種々のスイッチ接点や電子部品が実装されるようになっている。
【０００５】
また、特許文献２には、特許文献１と同様なメンブレンスイッチ構造が示され、数多くのスイッチ接点やＬＥＤ等の電子部品の実装が行われ、前記メンブレンシートに相当する表面シートにスイッチ操作部のテンキーや表示窓部の数字セグメン表示を備えた電子部品実装回路基板が示されている。
【０００６】
次に、従来から一般的に行われている前記電子部品（例：ＬＥＤ装置）の前記電子部品実装回路基板への実装の一例について図４を参照して説明する。
【０００７】
図中下側の回路配線基板４０は、絶縁基板４１の表面に１対のランド部４２、４３を有する配線層を設けて形成されている。前記配線基板４０の上側には、絶縁スペーサ（図示せず）によって離間して支持された可撓性のメンブレンシート４４が対設されている。実装部品チップとしてのＬＥＤ装置４５は、１対のリード端子４５ｂ、４５ｃが設けられた絶縁チップ４５ａ、一方のリード端子４５ｂ上にマウントされたＬＥＤ素子４５ｄ、前記素子の上端を他方のリード端子４５ｃに接続するボンディングワイヤ４５ｅ及びＬＥＤ素子４５ｄの光通路側の透光性樹脂外囲器４５ｆを有する。
【０００８】
そこで、前記１対のランド部４２、４３に導電性接着層４６、４７をそれぞれ塗布し、前記接着層４６、４７上に前記ＬＥＤ装置４５の１対のリード端子４５ｂ、４５ｃを位置合わせし、前記導電性接着層を硬化させて前記ＬＥＤ装置４５をランド部４２、４３に電気的に接続して実装する。硬化後の前記接着層４６、４７及びＬＥＤ装置４５の１対のリード端子４５ｂ、４５ｃは、樹脂封止層４８の塗布及び硬化工程によって被覆保護される。
【０００９】
前記樹脂封止層４８の塗布工程は、一般に、封止樹脂材が充填されたシリンジ４９を有したディスペンサと称する塗布機によるディスペンス法を適用して行われる。即ち、前記シリンジ４９の針４９ａ先端より注出させた封止樹脂材が、前記各接着層４６、４７、各リード端子４５ｂ、４５ｃ及び透光性樹脂外囲器４５ｆの根元などの被塗布部分表面に亘ってディップする状態で塗布される。
【００１０】
ところが、このように封止樹脂材を被塗布部分にディップする状態で塗布された樹脂封止層４８は、前記封止樹脂材の塗布や硬化段階で樹脂が流動拡散して樹脂ダレ４８ａ、４８ｂを有する形状となり易い。前記樹脂ダレのために、各導電性接着層４６、４７や各リード端子４５ｂ、４５ｃ上において、前記樹脂封止層４８の肉厚が部分的或いは局部的に薄くなり、部品チップの配線基板への接着強度の増強や部品チップに対する不所望な外的作用からの保護が不充分となるなどの問題がある。前記外的作用からの保護とは、部品チップへの外部応力（衝撃など）に対する保護や前記各導電性接着層や各リード端子への外気侵入に対する保護であるパッシベーションなどを意味する。
【００１１】
前記樹脂ダレの発生は封止面積を拡大し、前記電子部品実装回路基板の小形化や高密度実装を阻害する要因にもなる。また、前記封止樹脂材の塗布量や塗布形状のバラツキが生じ易く、前記接着強度などの実装上の性能のバラツキが各実装部品の個体差として発生し易い。
【００１２】
実装される電子部品が前記ＬＥＤ装置４５の場合は、前記透光性樹脂外囲器４５ｆの表面の前記樹脂封止層４８の厚さが前記塗布バラツキに起因して不均一となったり、前記封止樹脂材が塗布作業を誤って前記外囲器４５ｆの上面に部分的に付着されたりすることがあり、各ＬＥＤ装置相互間に輝度分布の不均一さや不所望な光散乱に関する個体差を生じることがある。
【特許文献１】実開平６−３８２６６号実用新案出願公開公報
【特許文献２】実用新案登録第３０４８８７２号登録実用新案公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、前記従来技術のような問題を解決するためになされたものであり、樹脂封止層の形状及び肉厚のバラツキが抑えられ、部品チップの配線基板への接着強度の増強や部品チップに対する不所望な外的作用からの保護などが向上された電子部品実装回路基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載の発明の電子部品実装回路基板は、絶縁基板上に形成された複数の回路配線層を有する回路配線基板と、前記回路配線基板上に離間して対設された対面パネルと、前記回路配線層に導電性接着層によって接続され前記配線基板及び対面パネル相互間に実装された複数の電子部品と、前記電子部品及び前記導電性接着層の表面を覆って射出成形された樹脂封止層とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子部品実装回路基板において、前記複数の電子部品の少なくとも一つは前記対面パネル側に光通路を有する光素子装置であり、前記樹脂封止層は前記光素子装置の光通路側を覆う透光性樹脂の射出成形によって形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電子部品実装回路基板によれば、前記回路配線層に導電性接着層により接続実装された複数の電子部品及び前記導電性接着層の表面が、射出成形された所定量の樹脂封止層によって覆われ、前記樹脂封止層の形状及び肉厚は射出成形型通りに整えられている。そのために、前記射出成形樹脂封止層の形状及び肉厚のバラツキは抑えられ、部品チップの配線基板への接着強度の増強や部品チップに対する不所望な外的作用からの保護などが確実に向上するという効果を奏する。
【００１７】
また、前記電子部品が光素子装置である場合、光通路側を覆う前記樹脂封止層は、透光性樹脂の射出成形によって形成されているために、その形状及び肉厚が射出成形型通りに整えられた導光体として機能させることができ、均一な光量や輝度などの光分布をもって光伝達させることができる。また、各光素子装置子相互に光分布特性の個体差がなくなるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明による電子部品実装回路基板の一実施形態について図１乃至図３を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態である電子部品実装回路基板を示す断面図、図２は前記実装回路基板に実装されたＬＥＤ装置を示す拡大断面図、図３は前記ＬＥＤ装置の封止方法を説明するための拡大断面図である。また、図１乃至図３を通じて同一構成部分については同一符号を付して示されている。
【００１９】
まず、図１に示された電子部品実装回路基板の図中下側の回路配線基板１は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製の平板状の絶縁基板２の表面上に、回路パターンを構成するために、例えば銀ペーストをスクリーン印刷することにより回路配線層が形成されている。図中には、前記回路配線層の一部分であるスイッチセル用第１接点層Ｓ１、電子部品用第１及び第２ランド層Ｌ１、Ｌ２（これら各層の詳細は後述する）が示されている。
【００２０】
前記回路配線基板１の上側に対面する平板状の対面パネル３は、例えばＰＥＴ或いはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）製のフレキシブルフィルムで構成され、前記配線基板１の上表面から離間して対設されている。
【００２１】
前記配線基板１と対面パネル３との間に介在された例えばＰＥＴ或いはＰＥＮ製の平板状の絶縁スペーサ４は、例えば第１貫通孔５及び第２貫通孔６のように複数の貫通孔を有している。そして、前記スペーサ４の両面には、前記配線基板１及び対面パネル３が粘着材（図示せず）によってそれぞれ接着固定されている。
【００２２】
前記スペーサ４の第１貫通孔５の位置にはスイッチセルＳが設けられており、前記スイッチセルＳは、前記回路配線基板１及び前記対面パネル３の各対向表面にそれぞれ形成された１対の第１及び第２接点層Ｓ１、Ｓ２を有する。前記第１接点層Ｓ１は、前記配線基板１の前記回路配線層の一部分としてつながって前記絶縁基板２の上面に形成され、第２接点層Ｓ２も同様に回路配線層につながって前記対面パネル３の下面（内面）に形成されている。そして、前記スイッチセルＳは、フレキシブルな前記対面パネル３を前記スイッチセルＳの位置で押圧及び解除の操作を行うことによって、前記両接点層Ｓ１、Ｓ２間のオン／オフ動作を行う。なお、第１及び第２接点層Ｓ１、Ｓ２の各表面は導電性カーボン被覆（図示せず）が施されている。
【００２３】
前記スペーサ４の第２貫通孔６に対応する位置は電子部品チップの実装領域Ｍであり、前記回路配線基板１の前記絶縁基板２の表面には、回路配線層の一部分としてつながる第１及び第２ランド層Ｌ１、Ｌ２が形成されている。そして、第１及び第２ランド層Ｌ１、Ｌ２には例えばＬＥＤ（発光ダイオード）装置のような電子部品２０が電気的に接続されて前記第２貫通孔６内で回路配線基板１上に取り付け実装されている。
【００２４】
実用的には、前記電子部品実装回路基板は、適用電子機器の機能数に応じた機能操作ボードとなるように、回路配線基板１に数多くのランド層や前記貫通孔のような実装空間が設けられ、数多くのスイッチや電子部品が実装される。そして、電子部品としては、受動素子（抵抗、インダクタ、キャパシタなど）や能動素子（トランジスタ、ＩＣ、ＬＥＤなど）などの装置部品チップが適宜選択的に組合わせて用いられる。
【００２５】
前記対面パネル３は、前記実装領域Ｍにおいて、前記電子部品２０の外形高さに応じて外方（上方）へ凸状となるエンボス形状を有するように示されているが、これは前記スイッチセルＳの接点層間隔を大きくできる場合や電子部品の高さ或いはその実装高さが低い場合には、エンボスを設けず平坦にしておいてもよい。
【００２６】
また、前記回路配線基板１、対面パネル３及びスペーサ４による一体化構造は、所謂メンブレン構成となり、実装される数多くのスイッチ接点やＬＥＤ等の電子部品に対する収容ケースとして機能しており、前記対面パネル３には、スイッチ操作部のテンキーや表示窓部の数字セグメン表示が可能な表示パネルとしての機能をもたせることもできる。なお、前記第２貫通孔６は、個々の電子部品に対応してそれぞれ形成された小径のものであっても、複数の電子部品を一ユニットとして収容できる大径のものであってもよい。
【００２７】
次に、図２を参照して、前記電子部品２０及びその実装構造を詳細に説明する。ここでは、前記電子部品２０は、実装部品チップとしてのＬＥＤ装置であり、例えばセラミック板製の絶縁チップ２０ａ、前記絶縁チップの両側方に形成されたメタライズ層（例えば銀メタライジング後、金メッキを施す）からなる１対のリード端子２０ｂ及び２０ｃ、一方のリード端子２０ｂの前記絶縁チップ２０ａ上面に延在する部分にマウントされたＬＥＤ素子２０ｄ、前記素子の上端を他方のリード端子２０ｃに接続するボンディングワイヤ２０ｅ、及びＬＥＤ素子２０ｄの光通路側に透明エポキシ樹脂モールドを施して形成された透光性樹脂外囲器２０ｆを有する。
【００２８】
そして、前記ＬＥＤ装置２０の前記１対のリード端子２０ｂ及び２０ｃは、絶縁チップ２０ａの下面側において、前記回路配線層の第１及び第２ランド層Ｌ１、Ｌ２に対向配置され、例えばエポキシ系樹脂に銀粒子を混入した導電性接着材からなる導電性接着層２１、２２によってそれぞれ電気的に接続かつ固定されている。
【００２９】
前記ＬＥＤ装置２０の透光性樹脂外囲器２０ｆ側に形成された樹脂封止層２３は、前記ＬＥＤ装置２０、前記導電性接着層２１、２２及び前記第１及び第２ランド層Ｌ１、Ｌ２の各端部に亘って、これら部品及び各層を全体的に包み込むように、例えばエポキシ系樹脂またはシリコン系樹脂製の透光性の封止樹脂材を射出成形することによって形成されている。
【００３０】
そして、前記樹脂封止層２３は、前記リード端子とランド層との導電性接着層による接着強度を増強し、部品チップを含む実装構造に対する不所望な外的作用からの保護、即ち、部品チップへの外部応力に対する保護や前記各導電性接着層や各リード端子への外気（湿気や汚染成分など）の侵入に対するパッシベーションなどの保護の作用を有している。
【００３１】
また、前記樹脂封止層２３は、外部応力（打鍵などの押圧力や衝撃）からＬＥＤ素子２０ｄなどの部品を保護する外囲器としての機能をもつことができるので、前記透光性樹脂外囲器２０ｆの厚さを従来よりも薄く製作することによって、前記樹脂封止層２３による部品実装高さの増加を低目に抑えることも可能である。
【００３２】
前記対面パネル３を表示パネルとして利用するために、前記実装領域Ｍのエンボス部分に文字表示面を形成し、前記ＬＥＤ装置２０による照射光によって前記文字表示を光学的に視認できるようにする場合には、前記樹脂封止層２３はＬＥＤ素子２０ｄからの光を前記文字表示部に有効に導く導光体（或いは導光管）として機能させることができる。従って、実装工程において、前記電子部品以外の個別部品としての導光体（或いは導光管）を格別に用意する必要がなくなる。
【００３３】
従って、前記樹脂封止層２３は、その横断面が前記文字表示部の形状及び面積と同等となるように、また、その先端が前記表示部の内面に近接または接触する程度の高さとなるような形状に成形するとよい。その場合は、ＬＥＤ素子２０ｄの光学特性に見合った輝度や光量の均一分布光が表示部に照射され、文字を鮮明に表示させることができる。
【００３４】
更に、前記樹脂封止層２３は、外部応力（打鍵などの押圧力や衝撃）からＬＥＤ素子２０ｄなどの部品を保護する外囲器としての機能を合わせもつことができる。従って、前記透光性樹脂外囲器２０ｆを従来一般的な厚さよりも薄くすることができるので、前記樹脂封止層２３による部品実装高さの増加を低目に抑えることも可能である。
【００３５】
次に、前記電子部品実装回路基板の製造方法を図１及び図３を参照して説明する。まず、絶縁基板２表面に銀ペーストをスクリーン印刷して前記第１接点層Ｓ１、第１及び第２ランド層Ｌ１、Ｌ２を含む回路配線層を形成した回路配線基板１を用意する。前記第１及び第２ランド層Ｌ１、Ｌ２の各表面に前記導電性接着材をスクリーン印刷法或いはディスペンス法によって塗布し導電性接着層２１、２２を形成する。前記導電性接着層２１、２２上に前記ＬＥＤ装置２０の前記各リード端子２０ｂ、２０ｃの下面を位置合わせして重ね、前記導電性接着層２１、２２を熱硬化させて前記各リード端子２０ｂ、２０ｃを各ランド層Ｌ１、Ｌ２に接続固定する。
【００３６】
そして、射出成形型３０を用意する。前記射出成形型３０は、前記樹脂封止層２３が、前述したように前記対面パネル３の前記文字表示部に有効に導く導光体として機能させるのに必要な横断面形状、面積及び高さの柱状に設計された空洞壁面３１、及び前記空洞壁面３１から空洞内に通じる絶縁樹脂材導入路３２を有する。
【００３７】
そこで、前記射出成形型３０を、第１及び第２ランド層Ｌ１、Ｌ２上の導電性接着層２１、２２及びＬＥＤ装置２０を全体的に覆うようにして前記回路配線基板１上に被せ、高圧力付勢された封止樹脂材を前記導入路３２を通じて前記空洞内全体に射出して充満させると共に熱硬化させることによって前記樹脂封止層２３を形成する。従って、前記樹脂封止層２３は、前記空洞容積に見合った一定量の封止樹脂材で構成される。なお、前記導入路３２の先端射出口は前記ＬＥＤ装置２０の絶縁チップ２０ａの側方位置に配されているが、その位置は適宜選択して形成されてもよい。
【００３８】
その後、前記回路配線基板１上にスペーサ３及び対面パネル３を重ねてこれらを粘着材にて接着して電子部品実装回路基板を製作する。
【００３９】
このような本発明の実施形態に係る電子部品実装回路基板によれば、前記樹脂封止層２３は、射出成形型の設計寸法及び形状に従った構造が得られ、従来におけるような樹脂ダレがなく、所定の形状及び肉厚に整えられる。従って、従来におけるような封止樹脂材の塗布量や形状のバラツキがなくなり、前記リード端子とランド層との導電性接着層による接着強度の強化や電子部品を含む実装構造に対する前述のような不所望な外的作用からの保護が確実に向上するという効果がある。このような効果は、多数の電子部品の実装における個体差を殆ど生じることなく得ることができ、より一層品質の揃った製品を提供することができる。
【００４０】
また、前記従来のような樹脂ダレによる封止面積の拡大がなくなるために、前記電子部品実装回路基板の小形化や高密度実装が向上する。更には、電子部品の外形や寸法に応じて、射出成形型の空洞壁面３１の形状や空洞容積を変更することにより、実装電子部品に対する樹脂封止層の形状及び寸法を自在に制御或いは設定することができる。
【００４１】
なお、前記回路配線基板１は、絶縁基板に銅箔をラミネートした所謂ＦＰＣ（フレキシブル配線基板）やＲＰＣ（リジッド配線基板）を用いて形成してもよい。光関係の実装可能な電子部品としては、発光素子としての有機ＥＬ或いは受光素子としてのフォトダイオードを備えた発光または受光装置などを用いることができるので、これら光関係の装置を光素子装置と総称して取り扱う。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態である電子部品実装回路基板を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態である電子部品実装回路基板に実装されたＬＥＤ装置を示す拡大断面図である。
【図３】本発明の一実施形態である電子部品実装回路基板に実装されたＬＥＤ装置の封止方法を説明するための拡大断面図である。
【図４】従来の電子部品実装回路基板への電子部品の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 回路配線基板
２ 絶縁基板
３ 対面パネル
４ 絶縁スペーサ
５、６ 貫通孔
２０ 電子部品（ＬＥＤ装置）
２１、２２ 導電性接着層
２３ 樹脂封止層
３０ 射出成形型
３１ 空洞壁面
Ｌ１、Ｌ２ 回路配線層のランド層
Ｍ 実装領域
Ｓ スイッチセル
Ｓ１、Ｓ２ 接点層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に形成された複数の回路配線層を有する回路配線基板と、前記回路配線基板上に離間して対設された対面パネルと、前記回路配線層に導電性接着層によって接続され前記配線基板及び対面パネル相互間に実装された複数の電子部品と、前記電子部品及び前記導電性接着層の表面を覆って射出成形された樹脂封止層とを備えたことを特徴とする電子部品実装回路基板。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品実装回路基板において、前記複数の電子部品の少なくとも一つは前記対面パネル側に光通路を有する光素子装置であり、前記樹脂封止層は前記光素子装置の光通路側を覆う透光性樹脂の射出成形によって形成されていることを特徴とする電子部品実装回路基板。
【請求項１】
絶縁基板上に形成された複数の回路配線層を有する回路配線基板と、前記回路配線基板上に離間して対設された対面パネルと、前記回路配線層に導電性接着層によって接続され前記配線基板及び対面パネル相互間に実装された複数の電子部品と、前記電子部品及び前記導電性接着層の表面を覆って射出成形された樹脂封止層とを備えたことを特徴とする電子部品実装回路基板。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品実装回路基板において、前記複数の電子部品の少なくとも一つは前記対面パネル側に光通路を有する光素子装置であり、前記樹脂封止層は前記光素子装置の光通路側を覆う透光性樹脂の射出成形によって形成されていることを特徴とする電子部品実装回路基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−２７３６６９（Ｐ２００７−２７３６６９Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９６５５０（Ｐ２００６−９６５５０）
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]