JP2005251811A - フレキシブル回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 フレキシブル回路１０において、二次元配線パターンにおける配置順が異なる入力端子及び出力端子を相互に接続する場合に、フレキシブル回路１０の大型化を回避しつつ、折り曲げを保持する保持力を低減させる。
【解決手段】 フレキシブル回路１０は、本体部分２０と、本体部分２０から突出する突出部分２１とを有している。入力端子４０_iは、入力側配線導体４３_iを介して直結用配線導体４２の中州型領域３８の入力側ランド２３へ接続されている。出力端子４１_jは、配線導体４７を介して突出部分２１の出力側ランド２４へ接続されている。突出部分２１は、入力側ランド２３及び出力側ランド２４が合わさるように、折り曲げられ、半田２６により相互に固着される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、相互に接続される入力端子及び出力端子の対を複数個、備えるフレキシブル回路に関するものである。

ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）のようなフレキシブル回路には、入力端子及び出力端子を対として、対同士の入力端子及び出力端子が二次元配線パターン上の連続的な配線導体により相互に接続されている。二次元配線パターンでは、配線導体同士を立体的に交差することは無理であるので、フレキシブル回路の本来の構造のままでは、各入力端子は、その入力側縁部における配置順番と配置順番が出力側縁部において同一である出力端子へ接続されるしかない。

これを克服する典型的な従来例では、配置順番の異なる入力端子及び出力端子（例：ｉ番目の入力端子とｊ番目の出力端子。ｉ≠ｊ。）に接続されるランドの対を形成し、そのような対関係のランド同士をチップジャンパにより接続している。

特許文献１は、帯状のフレキシブル回路を、その幅方向へ横断する折目線において折り曲げて、入力側ランド及び出力側ランドを相互に合わせるとともに、半田等により固着することを開示する。

特許文献２は、マトリクス回路をフレキシブル回路により実現するのに当たり、複数の電極をフレキシブル回路の一方の長辺部に一列に並べるとともに、各電極に配線導体を介して接続される複数個の第１及び第２の接続部を設け、第１の接続部はフレキシブル回路の他方の長辺部に一列に並べられて露出され、第２の接続部は、配線導体の短辺方向中間部において絶縁被膜から露出し、フレキシブル回路を短辺方向のほぼ中心で折り曲げて、各第１の接続部を、対応の第２の接続部に接触させることを開示する。
特公平３−５４８７４号公報の第１図 特開平１−１２００８７号公報の第１図

チップジャンパを使用する従来技術では、配列順番の大きく離れるもの同士の入力側及び出力側の端子を接続する場合は、相互に接続するランド間の距離が増大するので、それに伴い、長大なチップジャンパが必要となり、これはフレキシブル回路の大型化につながり、不利である。また、接続するランド対ごとに、チップジャンパが必要となり、接続するランド対が増大すると、それに伴い、チップジャンパの個数も増大して、フレキシブル回路の重量が増大する。

特許文献１のフレキシブル回路では、折目線がフレキシブル回路全体をその幅方向に横断するものとなっているので、相互に接続するランド対が少数であっても、フレキシブル回路全体を折り曲げる必要があり、フレキシブル回路が復元力により開かないように保持するために、大きな保持力が必要となる。また、折り曲げて重ならせるフレキシブル回路部分の面積が広大となる結果、フレキシブル回路全体が大型化する。さらに、相互に接続するランドは、折り曲げられて重ねられるフレキシブル回路部分の中央付近になってしまうので、半田付け工具の先端が届きにくく、半田付け作業が面倒になる。

特許文献２のフレキシブル回路では、折目線がフレキシブル回路全体をその長手方向へ縦断するものとなっているので、フレキシブル回路が復元力により開かないように保持するために、特許文献１のフレキシブル回路以上に強大な保持力を必要とする。また、半田等で相互に接続する第１及び第２の接続部は、互いに対峙するように、第１の接続部側を折り返すようになっているので、半田を着けてから、その半田が固まる前に、第１の接続部側を折り返して、第１及び第２の接続部を相互に当てる必要があり、半田箇所が多数になると、すべての半田が固まる前に、第１の接続部側を折り返して、第１及び第２の接続部を相互に当てることが難しくなる。さらに、特許文献２のフレキシブル回路は、マトリクス配線に係るものであり、すなわち、行側の１個の電極に対して、列側の複数個の電極へ接続する配線に係り、入力側及び出力側において、配置順番の異なる入力端子及び出力端子同士を相互に接続する構造には適用できない。

本発明の目的は、入力側及び出力側において配置順番の異なる入力端子及び出力端子同士の相互接続を実現するフレキシブル回路において、フレキシブル回路の大型化を回避するとともに、折り曲げを保持するための保持力を低減することである。

本発明のフレキシブル回路によれば、二次元配線パターンが両側から絶縁基板及び絶縁被膜により挟まれて配設されている。フレキシブル回路は、本体部分及び該本体部分から突出する突出部分を有している。二次元配線パターンは、入力端子及び出力端子を対関係にもつ複数個の第１の端子対と少なくとも１個の第２の端子対とを含む。各第１の端子対では、その入力端子及び出力端子は、二次元配線パターン上の連続的な配線導体を介して相互に接続されている。各第２の端子対では、その入力端子及び出力端子は、絶縁被膜の部分的な切除により露出した入力側ランド及び出力側ランドへ二次元配線パターン上の別々の配線導体を介してそれぞれ接続されている。各第２の端子対に対応して対関係になっている入力側ランド及び出力側ランドの一方及び他方はそれぞれ突出部分及び本体部分に設けられている。対関係の入力側ランド及び出力側ランドは、突出部分の折り曲げにより位置を合わせられて、導電性固着材料により相互に固着されている。

好ましい具体的構成について説明する。フレキシブル回路は例えばＦＰＣである。突出部分側ランド及び本体部分側ランドは、対関係の入力側ランド及び出力側ランドが相互に合わさるように突出部分が折り曲げられているときに、位置が合わさるように、突出部分及び該突出部分に対峙する本体部分の部位にそれぞれ設けられ、突出部分側ランド及び本体部分側ランドは、対関係の入力側ランド及び出力側ランドが相互に合わさるように突出部分が折り曲げられている状態において、露出面を導電性固着材料により相互に固着されている。突出部分側ランド及び本体部分側ランドは入力端子及び出力端子へ接続されていない孤立したランドであってもよい。あるいは、突出部分側ランド及び本体部分側ランドは、入力側ランド及び出力側ランドに係る第２の端子対とは別の第２の端子対の入力端子及び出力端子の一方及び他方へ接続されているものであってもよい。導電性固着材料は例えば半田である。

好ましいフレキシブル回路によれば、突出部分に配置されるの全部のランドは、突出部分の側縁に接するように、形成される。突出部分は、突出部分におけるランド露出面側及びランド非露出面側の向きと本体部分におけるランド露出面側及びランド非露出面側の向きとが一致するように、折り返されて、本体部分へ当てられる。導電性固着材料は、突出部分の側縁をまたがりつつ、突出部分及び本体部分の対応ランドに付着している。こうして、相互に接続する対応関係にある突出部分側及び本体部分側のランドへ導電性固着材料を付ける作業は、それら対応関係のランド同士を近接させるために、突出部分を折り返し、その後、突出部分の側縁部をまたがるように導電性固着材料を両ランドへ付けるように行なえばよいので、能率的となる。

本発明によれば、本体部分から突出する突出部分をフレキシブル回路に形成し、該突出部分を折り曲げることにより、入力側ランド及び出力側ランドの接続を達成する。突出部分は、相互に接続すべきランドの数に応じて最小限のサイズを選択できるので、フレキシブル回路の大型化を抑制できる。また、折り曲げが、突出部分の箇所に限定されるので、折り曲げ維持のための保持力を減少できる。

図１は配線導体１１の延び方向に対して直角な断面でフレキシブル回路１０を切ったときの横断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。配線パターン１２は、二次元配線パターンとして絶縁基板１３の上面に形成され、複数個の配線導体１１を含む。絶縁被膜１４は、絶縁基板１３とは反対側から配線パターン１２を被覆する。

図３はランド１５の構造を示す。ランド１５は、配線導体１１の端部又は中間部に形成され、窓１７は、ランド１５に対応する絶縁被膜１４の部位を切除することにより形成され、ランド１５を露出させている。

図４はフレキシブル回路１０の平面図である。フレキシブル回路１０は本体部分２０と突出部分２１とを有している。さらに、本体部分２０は、入力端子用張り出し領域３５、出力端子用張り出し領域３６、入力端子用角領域３７及び中州型領域３８を有している。入力端子用張り出し領域３５、出力端子用張り出し領域３６及び入力端子用角領域３７は、本体部分２０の側縁に臨む場所として存在し、中州型領域３８は、本体部分２０の側縁から離れて周囲を直結用配線導体４２により囲まれた内側の場所に存在する。入力端子４０₁，４０₂，４０₃・・・４０_i・・・４０_n-1，４０_nは、二次元配線パターンにおいて図４の時計方向の配置順で並び、入力端子用張り出し領域３５及び入力端子用角領域３７に設けられる。出力端子４１₁，４１₂，４１₃・・・４１_j・・・４１_n-1，４１_nは、二次元配線パターンにおいて図４の反時計方向の配置順で並び、出力端子用張り出し領域３６に設けられる。図１の配線導体１１は各直結用配線導体４２に対応している。各直結用配線導体４２は、両端において、入力端子及び出力端子になっている。

入力側配線導体４３_iは、一端において入力端子４０_iとなり、直結用配線導体４２の途中まで直結用配線導体４２に並行して延び、他端において入力側ランド２３となっている。入力側ランド２３は中州型領域３８に位置し、中州型領域３８には、入力側ランド２３の両側に本体部分側ランド４５ａ，ｂが設けられている。両本体部分側ランド４５ａ，ｂは、どの入力端子にも接続されておらず、配線パターンの他の導体部分から孤立している。配線導体４７_j（ただし、ｉ≠ｊ。）は、一端において出力端子４１_jとなり、他端において出力側ランド２４となっている。出力側ランド２４は突出部分２１の先端部に位置し、突出部分２１の先端部には、出力側ランド２４の両側に突出部分側ランド４９ａ，ｂが設けられている。突出部分側ランド４９ａ，ｂは、どの出力端子へも接続されておらず、配線パターンの他の導体部分から孤立している。注意すべきは、出力側ランド２４及び突出部分側ランド４９ａ，ｂが、すべて、突出部分２１の側縁に接するように形成されていることである。フレキシブル回路１０の絶縁被膜１４は、入力側ランド２３、出力側ランド２４、本体部分側ランド４５ａ，ｂ、突出部分側ランド４９ａ，ｂに対応する部位において、切除され、それら各ランドは絶縁被膜１４側において露出した状態になっている。

図５〜図７は出力側ランド２４を入力側ランド２３に合わせるときの工程図である。Ａ₁は、本体部分２０と突出部分２１の境界線に一致する。最初の段階では、フレキシブル回路１０は図５の状態になっている。次に、突出部分２１はＡ₁における谷折りで折り曲げられる。結果、フレキシブル回路１０は図６の状態になる。図６において、Ａ₂は、Ｌ字形の突出部分２１の基部側の直線片とそれから突出する先端側の直線片との境界線に一致する。突出部分２１はＡ₂における谷折りで折り曲げられる。結果、フレキシブル回路１０は図７の状態になり、平面図において入力側ランド２３と出力側ランド２４は合わさった位置になり、この位置に半田２６が着けられ、入力側ランド２３及び出力側ランド２４が、相互に電気接続されるとともに、相互に固着状態になる。

図８は図７における半田２６の状態を示す断面図である。前述したように、突出部分２１に配置される全部のランドは（図８では、図示では出力側ランド２４のみだが、突出部分側ランド４９ａ，ｂも）、突出部分２１側の側縁２７に接するように、突出部分２１側の側縁部に形成されている。また、突出部分２１が前述のＡ₁及びＡ₂において折り返される結果、突出部分２１におけるランド露出面側（図８の上面側）及びランド非露出面側（図８の下面側）の向きと本体部分２０におけるランド露出面側（図８の上面側）及びランド非露出面側（図８の下面側）の向きとが一致しているとともに、突出部分２１は、少なくとも側縁２７近傍の部分において本体部分２０へ当てられている。半田２６は、突出部分２１の側縁２７をまたがりつつ、突出部分２１及び本体部分２０の対応ランド２３に付着している。このように、突出部分２１のランドが側縁２７に接するように存在し、かつ突出部分２１及び本体部分２０において相互に接続する関係にあるランドが、突出部分２１及び本体部分２０の相互の対峙面側ではなく、同一向き側に形成されるので、半田２３による入力側ランド２３及び出力側ランド２４の相互固着は、半田２３を側縁２７をまたがりつつ、入力側ランド２３及び出力側ランド２４に付着させれば足り、非常に能率的となる。半田２６の機能は、入力側ランド２３及び出力側ランド２４に相互に電気接続することと、突出部分２１が本体部分２０から離反するのを阻止することである。本体部分側ランド４５ａ，ｂ及び突出部分側ランド４９ｂ，ａも、入力側ランド２３及び出力側ランド２４と同様に、半田２６により相互に固着され、この固着力は、突出部分２１を本体部分２０に保持する保持力として役立ち、全体の保持力を増大させる。

半田２６による入力側ランド２３と出力側ランド２４との接続の結果、入力端子４０_iは出力端子４１_jへ接続される。結果、入力端子と出力端子との接続関係は次のようになる。なお説明の便宜上、ｉ＜ｊとしている。４０₁−４１₁，４０₂−４１₂，４０₃−４１₃，・・・４０_i-1−４１_i-1，４０_i−４１_j，４０_i+1−４１_i，・・・４０_j−４１_j-1，４０_j+1−４１_j+1，・・・４０_n-1−４１_n-1，４０_n−４１_n。すなわち、二次元配線パターンにおける入力端子及び出力端子の配置順にもかかわらず、配置順番の異なる入力端子及び出力端子を相互に電気接続させることが可能になる。また、Ａ₁及びＡ₂の折り曲げ部は短いので、折り曲げに要する力は小さいとともに、折り曲げを保持する保持力も減少する。

図９は別のフレキシブル回路５５の平面図である。フレキシブル回路５５において、前述のフレキシブル回路１０（図４）と同一の要素は同符号で指示して、それらの説明は省略し、相違点についてのみ説明する。本体部分側ランド４５ａ，ｂは孤立した導体ではなく、入力側配線導体４３_i-1，４３_i+1を介してそれぞれ入力端子４０_i-1，４０_i+1へ接続されている。同様に、突出部分側ランド４９ａ，ｂも孤立した導体ではなく、配線導体４７_j-1，４７_j+1を介して出力端子４１_j-1，４１_j+1へ接続されている。このフレキシブル回路５５では、Ａ₁及びＡ₂折り返し後、入力側ランド２３−出力側ランド２４、本体部分側ランド４５ａ−突出部分側ランド４９ｂ、及び本体部分側ランド４５ｂ−突出部分側ランド４９ａが半田２６により相互接続される。フレキシブル回路５５における入力端子と出力端子との接続関係は次のようになる。なお説明の便宜上、ｉ＜ｊとしている。４０₁−４１₁，４０₂−４１₂，４０₃−４１₃，・・・４０_i-1−４１_j+1，４０_i−４１_j，４０_i+1−４１_j-1，４０_i+2−４１_i-1，４０_i+3−４１_i，・・・４０_j+1−４１_j-2，４０_j+2−４１_j+2，・・・４０_n-1−４１_n-1，４０_n−４１_n。すなわち、二次元配線パターンにおける入力端子及び出力端子の配置順にもかかわらず、配置順番の異なる入力端子及び出力端子を相互に電気接続させることが可能になる。

図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 ランドの構造を示す図である。 フレキシブル回路の平面図である。 出力側ランドを入力側ランドに合わせるときの第１工程を示す図である。 出力側ランドを入力側ランドに合わせるときの第２工程を示す図である。 出力側ランドを入力側ランドに合わせるときの第３工程を示す図である。 図７における半田の状態を示す断面図である。 別のフレキシブル回路の平面図である。

符号の説明

１０：フレキシブル回路、１１：配線導体、１２：配線パターン（二次元配線パターン）、１３：絶縁基板、１４：絶縁被膜、１５：ランド、２０：本体部分、２１：突出部分、２３：入力側ランド、２４：出力側ランド、２６：半田（導電性固着材料）、２７：側縁、４０：入力端子、４１：出力端子、４２：直結用配線導体、４３：入力側配線導体、４５ａ，ｂ：本体部分側ランド、４７：出力側配線導体、４９ａ，ｂ：突出部分側ランド。

Claims (6)

1. 二次元配線パターンが両側から絶縁基板及び絶縁被膜により挟まれて配設されているフレキシブル回路において、
   前記フレキシブル回路は、本体部分及び該本体部分から突出する突出部分を有し、
   前記二次元配線パターンは、入力端子及び出力端子を対関係にもつ複数個の第１の端子対と少なくとも１個の第２の端子対とを含み、
   各第１の端子対では、その入力端子及び出力端子は、前記二次元配線パターン上の連続的な配線導体を介して相互に接続されており、
   各第２の端子対では、その入力端子及び出力端子は、前記絶縁被膜の部分的な切除により露出した入力側ランド及び出力側ランドへ前記二次元配線パターン上の別々の配線導体を介してそれぞれ接続されており、
   各第２の端子対に対応して対関係になっている入力側ランド及び出力側ランドの一方及び他方はそれぞれ突出部分及び本体部分に設けられ、
   対関係の前記入力側ランド及び出力側ランドは、前記突出部分の折り曲げにより位置を合わせられて、導電性固着材料により相互に固着されている、
   ことを特徴とするフレキシブル回路。
2. 突出部分側ランド及び本体部分側ランドは、対関係の入力側ランド及び出力側ランドが相互に合わさるように前記突出部分が折り曲げられているときに、位置が合わさるように、突出部分及び該突出部分に対峙する本体部分の部位にそれぞれ設けられ、
   前記突出部分側ランド及び本体部分側ランドは、対関係の入力側ランド及び出力側ランドが相互に合わさるように前記突出部分が折り曲げられている状態において、露出面を導電性固着材料により相互に固着されていることを特徴とする請求項１記載のフレキシブル回路。
3. 前記突出部分側ランド及び本体部分側ランドは前記入力端子及び前記出力端子へ接続されていない孤立したランドであることを特徴とする請求項２記載のフレキシブル回路。
4. 前記突出部分側ランド及び本体部分側ランドは、入力側ランド及び出力側ランドに係る第２の端子対とは別の第２の端子対の入力端子及び出力端子の一方及び他方へ接続されているものであることを特徴とする請求項２記載のフレキシブル回路。
5. 前記突出部分に配置される全部のランドは、前記突出部分の側縁に接するように、形成され、
   前記突出部分は、前記突出部分におけるランド露出面側及びランド非露出面側の向きと前記本体部分におけるランド露出面側及びランド非露出面側の向きとが一致するように、折り返されて、前記本体部分へ当てられており、
   前記導電性固着材料は、前記突出部分の前記側縁をまたがりつつ、前記突出部分及び前記本体部分の対応ランドに付着していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフレキシブル回路。
6. 前記導電性固着材料は半田であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のフレキシブル回路。

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