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発明の名称 基板接続構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−19312(P2007−19312A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−200132(P2005−200132)
出願日 平成17年7月8日(2005.7.8)
代理人 【識別番号】100107836
【弁理士】
【氏名又は名称】西 和哉
発明者 郡 利明
要約 課題
簡便な構成によりコスト削減を実現可能な、フレキシブル基板と回路基板との接続構造を提供する。

解決手段
本発明の基板接続構造100は、フレキシブル基板2と回路基板1との基板接続構造100であって、回路基板1は、その第1面に配線3を有してなり、フレキシブル基板2は、その第1面のみに配線4を有してなるとともに、その基板先端部分2aが反り返されて、配線4が該反り返しの外側に位置するものとされており、フレキシブル基板2の反り返し部分に配設された配線4は、配線3と接続されてなる一方、フレキシブル基板2と回路基板1との間には、反り返し部分の高さを規定するスペーサー1cが配設されてなることを特徴とする。
特許請求の範囲
【請求項1】
フレキシブル基板と回路基板との基板接続構造であって、
前記回路基板は、その第1面に回路基板配線を有してなり、
前記フレキシブル基板は、その第1面のみにフレキシブル基板配線を有してなるとともに、その基板先端部分が反り返されて、前記フレキシブル基板配線が該反り返しの外側に位置するものとされており、
前記フレキシブル基板の反り返し部分に配設された前記フレキシブル基板配線は、前記回路基板配線と接続されてなる一方、
前記フレキシブル基板と前記回路基板との間にはスペーサーが配設されてなることを特徴とする基板接続構造。
【請求項2】
前記フレキシブル基板配線と前記回路基板配線とは、導電性ペースト若しくははんだからなる導電材を介して接続されてなることを特徴とする請求項1に記載の基板接続構造。
【請求項3】
前記導電材により、前記フレキシブル基板と前記回路基板とが固定され且つ電気的に接続されてなることを特徴とする請求項2に記載の基板接続構造。
【請求項4】
前記回路基板には段差が形成されてなり、当該段差を形成する丘部が前記スペーサーを構成してなることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の基板接続構造。
【請求項5】
前記段差の底部には前記回路基板配線が形成されてなることを特徴とする請求項4に記載の基板接続構造。
【請求項6】
前記フレキシブル基板の前記フレキシブル基板配線が形成された面側には電子部品が実装されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の基板接続構造。
【請求項7】
前記回路基板は、リジッド基板よりなることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の基板接続構造。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、フレキシブル配線基板を他の回路基板等に接続する場合等の基板接続構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、フレキシブル基板をリジッド基板等よりなる他の回路基板に接続し、且つフレキシブル基板に電子部品を実装するために、フレキシブル基板の両面に配線を形成して、当該フレキシブル基板にスルーホールを設けた接続構造が知られている(例えば特許文献1)。
【特許文献1】登録実用新案第3007244号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上記特許文献1では、フレキシブル基板の片面側の配線には電子部品が接続され、該配線はスルーホールを介して他面側の配線にめっき接続されている。そして、該他面側の配線を介して他の回路基板と当該フレキシブル基板とが接続されている。このような接続構造では、フレキシブル基板の両面に配線を形成するのに手間が掛かり、コスト増大の一因となり得る。また、スルーホールにより基板の表裏の電気導通を確保するためには、貫通穴を設け、穴側面にめっき処理を行う必要があり、同様に手間が掛かり、コスト増大の一因となり得るものである。
【0004】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、簡便な構成によりコスト削減を実現可能な、フレキシブル基板と回路基板との接続構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために、本発明の基板接続構造は、フレキシブル基板と回路基板との基板接続構造であって、前記回路基板は、その第1面に回路基板配線を有してなり、前記フレキシブル基板は、その第1面のみにフレキシブル基板配線を有してなるとともに、その基板先端部分が反り返されて、前記フレキシブル基板配線が該反り返しの外側に位置するものとされており、前記フレキシブル基板の反り返し部分に配設された前記フレキシブル基板配線は、前記回路基板配線と接続されてなる一方、前記フレキシブル基板と前記回路基板との間にはスペーサーが配設されてなることを特徴とする。
【0006】
このような基板接続構造によると、フレキシブル基板の片面にのみ配線を形成したもの(片面基板)であっても基板間接続を取ることが可能となる。したがって、基板間接続のために従来のような両面に配線を形成したフレキシブル基板(両面基板)を採用する必要がなくなり、簡便で安価に基板間接続を提供することが可能となる。また、配線間には導電性ペースト若しくははんだを介在させて電気的接続及び基板間固定を確保できるため、従来のようなスルーホールめっきによる接続に比して非常に簡便なものとなる。さらに、本発明では、フレキシブル基板先端部分の反り返しにより、フレキシブル基板配線と回路基板配線とを対向させ、両者を接続するものとしているが、当該反り返し部分には厚みが生じるため、両基板間に空間が生じてしまうこととなる。このような空間により基板間隔が不均一となって、一方の基板に対して他方の基板が斜めに接続される等により、接続構造の平坦性を保てない等の問題が生じる場合がある。そこで、本発明では、スペーサーを基板間に配設することで、基板の反り返し導入により生じ得る当該空間を規定し、両基板間の間隔を規定するものとしているため、接続構造の平坦性を確保することが可能となっている。
【0007】
本発明の基板接続構造において、前記回路基板には段差が形成されてなり、当該段差を形成する丘部が前記スペーサーを構成してなるものとすることができる。このようにスペーサーを回路基板に設けた段差により形成すれば、スペーサーを形成するための別途の工程や材料の使用が不要となり、経済的となる。また、基板の段差は、例えば回路基板に溝状の凹部を形成することで確保でき、当該凹部に対して前記フレキシブル基板の反り返しを挿入ないし嵌め込むことで、上記接続構造を非常に簡便な手法により得ることができることとなる。
【0008】
このような段差の底部には前記回路基板配線を形成することができる。段差底部に回路基板配線を形成することで、反り返しの外側に配設されたフレキシブル基板配線と好適に接続を取ることが可能となる。
【0009】
前記フレキシブル基板の前記第1面側には電子部品が実装されてなるものとすることができる。本発明によると、このような電子部品が実装されたフレキシブル基板について回路基板との間で好適に接続を取ることが可能となる。また、前記回路基板として例えばリジッド基板を採用した場合には、本発明の接続構造の採用により各基板の接続を非常に簡便に施すことができ、その接続の確実性は非常に高いものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【0011】
図1は、基板接続構造の一実施形態を示す平面模式図、図2は、図1のA−A’断面模式図である。図1及び図2に示す基板接続構造100は、柔軟性の低いガラス基板等からなるリジッド基板(回路基板)1と、柔軟性が高い樹脂基板等からなるフレキシブル基板2とを電気的に接続し、且つ物理的に固定した構造である。
【0012】
リジッド基板1は、その一主面に配線パターン(回路基板配線)3が形成されている。リジッド基板1としては、例えばガラス基板の他、石英、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等からなる基板や、金属材料基板に絶縁材をコーティングした基板等を採用することができる。
【0013】
ここで、リジッド基板1は所定の段差形状を有している。具体的には、ガラスにより構成された主基板1a上に同じくガラスからなる丘部1cを備え、当該丘部1cで囲まれた領域に凹状の溝部1aが形成されている。そして、当該溝部1aの底部には上記配線パターン3が形成されている。
【0014】
フレキシブル基板2は、その一主面(第1面)に配線パターン(フレキシブル基板配線)4が形成されている。フレキシブル基板2としては、例えばポリイミドフィルムに銅箔を貼ったもの等を採用することができる。そして、フレキシブル基板2には配線パターン4と接続されてなる電子部品7が実装されている。電子部品7としては、例えば電子機器を制御するためのIC等が実装されている。なお、フレキシブル基板2の配線パターン4が形成された面とは反対側の面(第2面)には配線パターンは形成されていない。
【0015】
また、フレキシブル基板2は、その先端部分2aが反り返されてなり、その折り返された先端部分2aが溝部1aに嵌め込まれている。フレキシブル基板2においては、配線パターン4は電子部品7が実装された面(第1面)に形成されており、上記折り返された先端部分2aでは、折り返しに沿って、外向きに配線パターン4が形成されている。そして、折り返された先端部分2aの外向きに配設された配線パターン4は、配線パターン3と導電部9を介して接続されている。
【0016】
ここで、導電部9は、銀や銅の導電性ペーストにより構成されているが、例えばはんだを用いて構成することも可能である。このような導電部9を介した接続により、基板1,2間の電気的接続と物理的な固定が実現されている。
【0017】
本実施形態の基板接続構造100では、フレキシブル基板2の先端部分2aの反り返しにより、配線パターン4と配線パターン3とを対向させ、導電部9を介して両者を接続するものとしている。ところが、平坦な基板上に形成した配線に対して該折り返し構造により配線間接続を行うと、当該反り返しにより生じる厚みの増大により、該折り返し部分においてフレキシブル基板2の平坦性が損なわれることとなる。そのような状態になると、先端部分2aのみが突出し、該先端部分2aにおいて他部材との接触により損傷が発生したり、接続不良は発生したりする問題が生じ易い。
【0018】
ところが、本実施形態では、リジッド基板1に段差構造を設け、その段差を構成する丘部1cを上記折り返しにより生じた厚みを緩和するためのスペーサーとして構成した。その結果、リジッド基板1とフレキシブル基板2との間に空間が生じず、基板間隔を均一化可能となる。さらに、一方の基板に対して他方の基板が斜めに接続される等の不具合発生を確実に防止できるようになり、ひいては接続構造の平坦性を確保することが可能となっている。
【0019】
なお、本実施形態では、リジッド基板1に配設された丘部1cと、フレキシブル基板2との間は空間とされているが、例えば樹脂等からなる接着材を介在させることができる。これにより両基板1,2間の物理的固定力を高めることができるようになる。
【0020】
また、本実施形態では、リジッド基板1に丘部(スペーサー)1cを配設して、接続構造の平坦性を確保するものとしたが、例えば図3に示すように、丘部1cに替えてフレキシブル基板2の電子部品7が実装された面(第1面)の反対側の面(第2面)にスペーサー2cを配設することもできる。
【0021】
さらに、本実施形態では、リジッド基板1の溝部1aの底部に対して配線パターン3を形成するものとしているが、例えば図4に示すように、溝部1aの側面に配線パターン3を形成するものとしても良い。この場合、フレキシブル基板2の先端部分2aを2段階に反り返す必要があり、具体的には図4に示すように先端部分2aの配線パターン4が溝部1aの底面に対向するように反り返らせ、さらに先端部分2bの配線パターン4が溝部1aの側面に対向するように反り返らせるものとしている。
【0022】
以上のような基板接続構造100の製造方法について図5及び図6を参照して説明する。図5は、溝部1aの底面に配線パターン3が形成された場合の一製造工程を、図6は、溝部1aの側面に配線パターン3が形成された場合の一製造工程を示している。
【0023】
まず、溝部1aの底面に配線パターン3が形成された場合の基板接続構造を製造する場合、図5(a)に示すように、ガラスからなる主基板1b上に、同じくガラスを蒸着等によりベタ状に成膜し、その後、フォトリソグラフィ法により凹状の溝部1aを形成するとともに、配線パターン3等を形成してリジッド基板1を得る。一方、図5(a)に示すように、フレキシブル基板2の第1面に配線パターン4を形成し、電子部品7を実装した後、先端部分2aをL字状に変形させる。
【0024】
続いて、リジッド基板1の配線パターン3に導電性ペースト9を塗布した後、該導電性ペースト9に対してL字状に変形させた先端部分2aが当接するように、当該フレキシブル基板2を溝部1aに嵌入させる(図5(a))。そして、配線パターン4と配線パターン3の接続を維持したまま、フレキシブル基板2を丘部1c側に傾倒させて、図5(b)に示すような基板接続構造100を完成させる。
【0025】
一方、溝部1aの側面に配線パターン3が形成された場合の基板接続構造を製造する場合、図6(a)に示すように、ガラスからなる主基板1b上に、同じくガラスを蒸着等によりベタ状に成膜し、その後、フォトリソグラフィ法により凹状の溝部1aを形成するとともに、配線パターン3等を形成してリジッド基板1を得る。一方、図6(a)に示すように、フレキシブル基板2の第1面に配線パターン4を形成し、電子部品7を実装した後、先端部分2aをJ字状に変形させる。
【0026】
続いて、リジッド基板1の配線パターン3に導電性ペースト9を塗布した後、該導電性ペースト9に対してJ字状に変形させた先端部分2aが当接するように、当該フレキシブル基板2を溝部1aに嵌入させる(図6(a))。そして、配線パターン4と配線パターン3の接続を維持したまま、フレキシブル基板2を丘部1c側に傾倒させて、図6(b)に示すような基板接続構造100を完成させる。
【0027】
以上のように、本実施形態の基板接続構造によると、フレキシブル基板2の片面(第1面)にのみ配線パターン4を形成したものであっても基板間接続を取ることが可能となる。したがって、基板間接続のために両面に配線を形成したフレキシブル基板を採用する必要がなくなり、簡便で安価に基板間接続を提供することが可能となる。また、接続に際してスルーホールめっき等の手間の掛かる方法を採用することがないため、当該基板間導通を非常に簡便な方法により実現することが可能となる。
【0028】
また、本実施形態では、リジッド基板1に段差構造を設け、その段差を構成する丘部1cをフレキシブル基板2の折り返しにより生じた厚みを緩和するためのスペーサーとして構成した。その結果、リジッド基板1とフレキシブル基板2との間に空間が生じず、基板間隔を均一にすることができる。そして、一方の基板1に対して他方の基板2が斜めに接続される等の不具合発生を確実に防止できるようになり、ひいては接続構造の平坦性を確保することが可能となっている。
【0029】
なお、以上のような基板接続構造100は、種々の半導体装置、或いは電子機器に採用することができ、例えば液晶装置、有機EL装置、プリンタ等の電子機器の駆動回路に採用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本実施形態の基板間接続構造の平面模式図。
【図2】図1のA−A’断面模式図。
【図3】基板間接続構造の一変形例を示す断面模式図。
【図4】基板間接続構造の異なる変形例を示す断面模式図。
【図5】基板間接続構造の製造方法の一例を示す断面模式図。
【図6】基板間接続構造の製造方法の一変形例を示す断面模式図。
【符号の説明】
【0031】
1…リジッド基板(回路基板)、1c…丘部(スペーサー)、2…フレキシブル基板、2a…先端部分、3…配線パターン(回路基板配線)、4…配線パターン(フレキシブル基板配線)、7…電子部品、100…基板接続構造




 

 


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