專利名稱：將芯線連結(jié)到電極的方法和通過連結(jié)電極和芯線而形成的電子單元的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種將芯線連結(jié)到電極的方法，即，將設置到電子元件的多 個被覆導線的芯線連結(jié)到布置在基板上的多個電極，還涉及一種通過連結(jié)電 極和芯線而形成的電子單元。
背景技術(shù)：
作為連結(jié)布置在基板上的電極和設置到電子元件的被覆導線的芯線的 方法，已知的是使用烙鐵的方法。在使用烙鐵來連結(jié)電極和芯線的方法中， 由烙鐵進行熱熔的焊料被供應到電極和芯線的重疊部分，然后焊料冷卻從而 凝固，由此在機械和電學上連結(jié)電極和芯線(專利文獻1)。日本未審查專利申請JP-A-9-5743
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
然而，在上述使用烙鐵的方法中，在多個待連結(jié)部分存在于電極和芯線 之間的情況下，由于必須將芯線一個接一個地連結(jié)到多個電極，因此引入了 操作時間長的問題。此外，雖然電極和芯線借助焊料凝固產(chǎn)物不僅在電學上 而且在機械上連結(jié)，但是連結(jié)強度并不是很高，由此引起傾向于導致故障的 問題。
考慮到上面這些，本發(fā)明旨在提供一種能夠縮短操作時間并提高連結(jié)強 度的連結(jié)電極和芯線的方法，以及通過連結(jié)電極和芯線而形成的電子單元。 技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明的第一方面， 一種連結(jié)電極和芯線的方法，將設置到電子元 件的被覆導線的多個芯線連結(jié)到布置在基板上的多個電極，其中該方法包 括樹脂供應步驟，將結(jié)合有焊料顆粒的熱固性樹脂供應到具有朝向上的電 極的基板以覆蓋所述多個電極；芯線布置步驟，將供應有熱固性樹脂的基板的上方的每個芯線布置成與每個電極垂直相對；片元件布置步驟，將片元件 布置在分別布置成與電極相對的所述多個芯線的上方；熱壓連結(jié)步驟，借助
從而使熱固性樹脂熱固化并使熱固性樹脂中所含的焊料顆粒熔化；冷卻步 驟，使熱壓連結(jié)工具與熱固性樹脂的熱固化產(chǎn)物脫離，從而使熱固化產(chǎn)物冷 卻，并通過由焊料顆粒的熔融產(chǎn)物凝固而形成的焊料凝固產(chǎn)物來連結(jié)電極和 芯線；和片元件剝離步驟，將片元件從熱固化產(chǎn)物上剝離。
優(yōu)選地，每個芯線包括通過使多個細導線相互扭絞而形成的絞合線，并 且，焊料顆粒的熔融產(chǎn)物沿著每個細導線之間的凹槽部在潤濕并擴散的狀態(tài) 下凝固。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面， 一種通過連結(jié)電極和芯線而形成的電子單元包 括基板，多個電極布置在該基板上；電子元件，具有將要與基板上的多個 電極連結(jié)的多個被覆導線的芯線；結(jié)合有焊料顆粒的熱固性樹脂的熱固化產(chǎn) 物，用于將每個芯線固定到基板；以及焊料的凝固產(chǎn)物，用于連結(jié)每個電極 和每個芯線，其中焊料的凝固產(chǎn)物包括熱固性樹脂中所含的已熔化并凝固的 焊料顆粒。
優(yōu)選地，固定到基板的芯線的上表面和熱固化產(chǎn)物的上表面構(gòu)成相同高 度的平表面。 有益效果
在本發(fā)明中，由于結(jié)合有焊料顆粒的熱固性樹脂供應到基板，每個電極 和每個芯線垂直相對，并且借助片元件用熱壓連結(jié)工具對熱固性樹脂進行熱 壓，從而使熱固性樹脂熱固化，以將每個芯線固定到基板，并通過由熱固性 樹脂中所含的焊料顆粒的熔融產(chǎn)物凝固而形成的焊料凝固產(chǎn)物來連結(jié)電極 和芯線，電極和芯線的連結(jié)部分(如果有多個的話)可以集體地連結(jié)，從而縮 短了操作時間。此外，由于每個芯線不僅通過焊料凝固產(chǎn)物連結(jié)并固定到電 極，而且還通過熱固性樹脂的熱固化產(chǎn)物牢固地固定到基板，因此可以提高 連結(jié)部分處的連結(jié)強度。


圖l是本發(fā)明第一實施例的電子單元的透視圖。
圖2A和2B是本發(fā)明第一實施例中的電子單元的電極和芯線的連結(jié)部
4分的截面圖。
圖3是本發(fā)明第一實施例的被覆導線的透視圖。
圖4A至4E是本發(fā)明第一實施例1中的電極和芯線的連結(jié)步驟的解釋圖。
圖5是本發(fā)明第二實施例中的電極和芯線的連結(jié)部分的截面圖。 圖6是本發(fā)明第二實施例中的被覆導線的透視圖。
具體實施方式
(實施例1)
在圖1以及圖2A和2B(圖2A是由圖1中的箭頭II-II指示的截面圖， 圖2B是由圖2A中的箭頭B-B指示的截面圖)中，電子單元1通過連結(jié)布置 在基板2上的多個電極3和設置到電子元件4的多個被覆導線5的芯線6而 形成，其中每個芯線6通過熱固化在基板2上的結(jié)合有焊料顆粒7a的熱固 性樹脂8a的熱固化產(chǎn)物8而牢固地固定到基板2(參照圖4A)。在熱固化產(chǎn) 物8的內(nèi)部，使熱固性樹脂8a中所含的焊料顆粒7a的熔融產(chǎn)物(熔融焊料 7b)凝固而形成的焊料凝固產(chǎn)物7分散，并且電極3和芯線6通過熔融焊料 產(chǎn)物7b在電極3和芯線6之間凝固而形成的焊料凝固產(chǎn)物7而連結(jié)。在該 實施例中，芯線6包括通過使多個細導線6a如圖3所示彼此扭絞而形成的 絞合線，并且電極3和芯線6主要通過由每個細導線6a之間的凹槽部9中 的熔融焊料7b凝固而形成的焊料凝固產(chǎn)物7來連結(jié)。
參照圖4A至4E描述連結(jié)電極和芯線(電極3與芯線6之間連結(jié))的方法。 首先，將具有向上的電極3的基板2放置在用于熱壓連結(jié)操作的工作臺 (stage)10上，然后將結(jié)合有焊料顆粒7a的熱固性樹脂8a供應到基板2上(圖 4A:樹脂供應步驟)。在該情況下，基板2上的所有多個電極3都覆蓋有熱 固性樹脂8a。該供應在基板2上的結(jié)合有焊料顆粒7a的熱固性樹脂8a可以 是液體形式或制造成類似片的形狀。
在將熱固性樹脂8a供應在基板2上之后，使電子元件4的被覆導線5 的多個芯線6以一間隔布置，該間隔與基板2上的電極3之間的間隔相同， 然后使每個芯線6布置成與每個電極3垂直相對(芯線布置步驟)。在該情況 下，當熱固性樹脂8a是液體時，通過將每個芯線6布置成浸入熱固性樹脂 8a中的狀態(tài)直至熱壓連結(jié)步驟(以后描述)來臨時地設置芯線6(圖4B)。然后，
5將包括諸如Teflon(注冊商標)的耐熱材料的片元件11定位在布置成分別與電 極3相對的多個芯線6的上方(片元件布置步驟圖4B)。然后，借助片元件 11將每個芯線6壓向每個電極3,并且通過下降至熱元件11的熱壓連結(jié)工 具12將熱固性樹脂8a熱壓在基板2上(圖4C:熱壓連結(jié)步驟)。通過熱固性 樹脂8a的熱壓，熱固性樹脂8a熱固化成熱固化產(chǎn)物8，從而每個芯線6由 熱固化產(chǎn)物8牢固地固定到基板2。在熱壓連結(jié)步驟中，由于熱壓連結(jié)工具 12借助片元件11對熱固性樹脂8a進行熱壓，因此不用擔心熱固性樹脂8a 的沉積會污染熱壓連結(jié)工具12。
在熱壓連結(jié)步驟中，熱固性樹脂8a中所含的焊料顆粒7a熔化成熔融焊 料7b,—部分熔融焊料7b被潤濕并擴散到芯線6的凹槽部9中(參照圖2B)。
在該情況下，由于凹槽部9完全在芯線6的延伸方向上延伸，即使在熱 固性樹脂8a受壓且施加垂直壓縮力的情況下，凹槽部9中的熔融焊料7b也 進行擴散并主要在芯線6的延伸方向上進行潤濕，而不會向朝著另一相鄰的 芯線6或電極3的方向(電極3并排布置的方向)流太多。因此，在電極3和 芯線6之間確保了足以連結(jié)電極3和芯線6的足量熔融焊料7b。
當熱固性樹脂熱固化成熱固化產(chǎn)物8時，熱壓連結(jié)工具12脫離片元件 ll并被向上拉拽，從而熱固化產(chǎn)物8冷卻至常溫(圖4D:冷卻步驟)。這樣， 形成在熱固性樹脂8a中的熔融焊料7b凝固成焊料的焊料凝固產(chǎn)物7。電極 3和芯線6通過電極3和芯線6之間的熔融焊料7b的凝固而連結(jié)，并且，由 于如上所述在凹槽部9中確保有足以連結(jié)電極3和芯線6的足量熔融焊料 7b,因此電極3和芯線6通過足量的熔融焊料7b的凝固產(chǎn)物(焊料凝固產(chǎn)物 7)而可靠地連結(jié)。此外，由于熔融焊料7b沿著凹槽部9潤濕并擴散然后凝 固，因此焊料與電極3和芯線6的接觸面積得以擴大，從而能夠獲得具有高 連結(jié)強度和低電阻的連結(jié)狀態(tài)。當熱固化產(chǎn)物8充分冷卻時，附著到熱固化 產(chǎn)物8的上表面的片元件11通過被沿著圖4E中的箭頭A的方向拉拽而被剝 離(圖4E:片元件冷卻步驟)。這樣，完成了電極-芯線的連結(jié)步驟。
如上所述，在該實施例中的電極和芯線的連結(jié)方法中，由于結(jié)合有焊料 顆粒7a的熱固性樹脂8a供應至基板2，每個電極3和每個芯線6垂直相對， 并且借助片元件11通過熱壓連結(jié)工具12對熱固性樹脂8a進行熱壓，從而 使熱固性樹脂8a熱固化，以將每個芯線6固定到基板2，并通過由熱固性樹 脂8a中所含的焊料顆粒7a的熔融產(chǎn)物(熔融焊料7b)凝固而形成的焊料凝固產(chǎn)物7來連結(jié)電極3和芯線6，電極3和芯線6甚至可以在多個連結(jié)部分進 行連結(jié)，并且它們可以集體地(collectively)連結(jié)以縮短操作時間。此外，由 于每個芯線6不僅通過焊料凝固產(chǎn)物7連結(jié)并固定至電極3,而且還通過熱 固性樹脂8a的熱固化產(chǎn)物8牢固地固定到基板2 ，因此可以提高連結(jié)部分處 的連結(jié)強度。
此外，在電極3和芯線6通過上述電極-芯線連結(jié)方法連結(jié)的電子單元1 中，通過熱壓連結(jié)工具12的加壓，固定到基板2的每個芯線6的上表面和 熱固性樹脂8的上表面構(gòu)成相同高度的平表面(參照圖2A)。因此，電極和芯 線的連結(jié)部分的厚度可以減小至比通常情況(焊料因烙鐵而凸出的情況)小。 此外，由于芯線6通過焊料凝固產(chǎn)物7和熱固化產(chǎn)物8固定到基板2，因此 甚至能夠以減小的厚度確保足夠的連結(jié)強度。此外，由于可以使連結(jié)部分的 上表面為平的，因此可以獲得能夠容易地組裝成重量和厚度減小的電子設備 的電子單元1。
(實施例2)
圖5是本發(fā)明實施例2中的電子單元的電極和芯線的連結(jié)部分的截面 圖，圖6是本發(fā)明實施例2中的凈皮覆導線的透視圖。在實施例2中，本發(fā)明 的。如圖5所示，雖然被覆導線5的芯線16不是通過多個細導線扭絞而形 成的絞合線，而是單一導線，但是可以通過與第一實施例中相同的步驟將其 連結(jié)到基板2上的電極3(圖6),并且可以提供與第一實施例相同的效果。然 而，在芯線6包括通過扭絞多個細導線6a而形成的絞合線且熱固性樹脂8a 中所含的焊料顆粒7a的熔融產(chǎn)物(熔融焊料7b)在沿著每個細導線6a之間的 凹槽部9潤濕并擴散的狀態(tài)下凝固的情況下，這可以提供能夠?qū)⒏罅康暮?料凝固產(chǎn)物7收集到電極-芯線的連結(jié)部分的優(yōu)點。
本申請基于2007年6月20日提交的日本專利申請No.2007-162072，并 要求享有其優(yōu)選權(quán)，該專利申請的全部內(nèi)容在此引入作為參考。
工業(yè)實用性
根據(jù)本發(fā)明，可以縮短操作時間，并且可以提高連結(jié)強度。
權(quán)利要求
1.一種連結(jié)電極和芯線的方法，將設置到電子元件的多個被覆導線的芯線連結(jié)到布置在基板上的多個電極，該方法包括樹脂供應步驟，將結(jié)合有焊料顆粒的熱固性樹脂供應到具有朝向上的電極的基板以覆蓋多個電極；芯線布置步驟，將與每個電極垂直相對的每個芯線布置在供應有熱固性樹脂的基板的上方；片元件布置步驟，將片元件布置在分別布置成與電極相對的所述多個芯線的上方；熱壓連結(jié)步驟，借助片元件用熱壓連結(jié)工具從片元件的上方對每個芯線和熱固性樹脂進行熱壓，從而使熱固性樹脂熱固化并使熱固性樹脂中所含的焊料顆粒熔化；冷卻步驟，使熱壓連結(jié)工具與熱固性樹脂的熱固化產(chǎn)物脫離，從而使熱固化產(chǎn)物冷卻，由此通過由焊料顆粒的熔融產(chǎn)物凝固而形成的焊料凝固產(chǎn)物來連結(jié)電極和芯線；和片元件剝離步驟，將片元件從熱固化產(chǎn)物上剝離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的連結(jié)電極和芯線的方法，其中，每個芯線包括通過 扭絞多個細導線而形成的絞合線，并且，焊料顆粒的熔融產(chǎn)物沿著每個細導 線之間的凹槽部在潤濕并擴散的狀態(tài)下凝固。
3. —種通過連結(jié)電極和芯線而形成的電子單元，包括 基板，多個電極布置在該基板上；電子元件，具有將要與基板上的多個電極連結(jié)的被覆導線的多個芯線； 結(jié)合有焊料顆粒的熱固性樹脂的熱固化產(chǎn)物，用于將每個芯線固定到基板；以及焊料的凝固產(chǎn)物，用于連結(jié)每個電極和每個芯線，其中焊料的凝固產(chǎn)物包括熱固性樹脂中所含的已熔化并凝固的焊料顆粒。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的通過連結(jié)電極和芯線而形成的電子單元，其中，固 定到基板的芯線的上表面和熱固化產(chǎn)物的上表面構(gòu)成相同高度的平表面。
全文摘要
旨在提供一種能夠縮短操作時間并提高連結(jié)強度的連結(jié)電極和芯線的方法以及一種通過連結(jié)電極和芯線而形成的電子單元。在供應結(jié)合有焊料顆粒(7a)的熱固性樹脂(8a)以覆蓋基板(2)上的多個電極(3)之后，將每個芯線(6)布置成與基板(2)上的每個電極(3)垂直相對，將片元件(11)定位在芯線(6)的上方，借助片元件(11)用熱壓連結(jié)工具(12)從片元件(11)的上方對每個芯線(6)和熱固性樹脂(8a)進行熱壓，從而熱固化熱固性樹脂(8a)并使熱固性樹脂(8a)中所含的焊料顆粒(7a)熔化，使熱壓連結(jié)工具(12)與熱固性樹脂(8a)的熱固化產(chǎn)物(8)脫離，通過由焊料顆粒的熔融產(chǎn)物(熔融焊料(7b))凝固而形成的焊料凝固產(chǎn)物(7)來連結(jié)芯線(6)和電極(3)，并且最后使片元件(11)從熱固化產(chǎn)物(8)上剝離。
文檔編號H05K3/32GK101683000SQ200880015504
公開日2010年3月24日 申請日期2008年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日
發(fā)明者境忠彥 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社