JP2008294289A - フレキシブルプリント基板及び接続位置調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタに対するピッチ方向での接続不良を容易に検出する。
【解決手段】フレキシブルプリント基板１０は、複数の接続端子が並設されたコネクタに接続可能に構成され、接続状態において複数の接続端子のそれぞれと接触する位置に複数の導体部２０が並設されたものである。そして、このフレキシブルプリント基板１０において、複数の導体部２０には、接続状態を検査するための検査用導体部２１が含まれており、検査用導体部２１は、他の導体部２０に比べ、並設方向（ピッチ方向）における幅が狭く形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、コネクタに接続可能なフレキシブルプリント基板及びコネクタに対するフレキシブルプリント基板の接続状態を調整する接続位置調整装置に関するものである。

従来、基板間接続としてフレキシブルプリント基板が利用されている。例えば車両においては、ナビゲーションＥＣＵの高性能化、高集積化に伴い基板枚数が増加し、製品として基板間接続が重要なファクターを占めてきており、接続の自由度、品質、コストといった面でフレキシブルプリント基板が用いられる。

しかしながら、フレキシブルプリント基板は、コネクタとの接続不良（導通不良）がしばしば問題となっていた。すなわち、フレキシブルプリント基板とコネクタとの接続が不完全であると、導通不良になる。ここで、全く接続されていないような状態であれば、生産ラインにおいて発見されるが、かろうじて接続されているような状態には、製品にかかる振動などにより後発的に導通不良が生じてしまう。

そこで、フレキシブルプリント基板におけるコネクタとの接続部に並設された複数の導体部のうち、両端部に配置された導体部の長さを短くした構成が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００５−９３７０６号公報

前述した特許文献１に記載の構成では、フレキシブルプリント基板がコネクタに対して傾いた状態で接続された場合の接続不良については検出可能であるが、導体部の並設方向（ピッチ方向）のずれについては検出することができない。フレキシブルプリント基板とコネクタの嵌め合いには少なからずガタがあり、作業性や物のばらつき上、ピッチ方向のずれ自体を無くすことは困難である。特に、近年では、狭ピッチのフレキシブルプリント基板の需要が高まってきており、多少のガタでもピッチ方向での接続不良が生じやすくなる。

本発明は、こうした問題にかんがみてなされたものであり、コネクタに対するピッチ方向での接続不良を容易に検出することのできるフレキシブルプリント基板及び接続位置調整装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するためになされた本発明の請求項１に記載のフレキシブルプリント基板は、複数の接続端子が並設されたコネクタに接続可能に構成され、接続状態において複数の接続端子のそれぞれと接触する位置に複数の導体部が並設されたものである。そして、このフレキシブルプリント基板において、複数の導体部には、接続状態を検査するための検査用導体部が少なくとも１つ含まれており、検査用導体部は、他の導体部に比べ、並設方向における幅が狭く形成されている。

このような構成のフレキシブルプリント基板によれば、コネクタに対する導体部の並設方向（ピッチ方向）での接続不良を容易に検出することができる。すなわち、フレキシブルプリント基板がコネクタに対してピッチ方向にずれた状態で接続されている場合には、検査用導体部以外の導体部がコネクタの接続端子に接触していても、検査用導体部は接続端子に接触しない状態となる。このため、検査用導体部と接続端子との接触状態を電気的に検査することで、ピッチ方向での接続不良を容易に検出することができる。

具体的には、例えば請求項２に記載のように、検査用導体部の並設方向における幅は、他の導体部の並設方向における幅から寸法公差の影響を受ける部分を除いた幅である導通保証幅以下に形成されているとよい。

このような構成のフレキシブルプリント基板によれば、導体部における寸法公差の影響を受けない部分がコネクタの接続端子に接触するように接続させることが可能となる。
また、請求項３に記載のフレキシブルプリント基板では、検査用導体部は、複数の接続端子における両端に配置されており、コネクタへの接続方向における長さが他の導体部に比べ短く形成されている。

このような構成のフレキシブルプリント基板によれば、コネクタに対するフレキシブルプリント基板の傾きによる接続不良についても容易に検出することができる。すなわち、フレキシブルプリント基板がコネクタに対して傾いた状態で接続された場合、両端の検査用導体部のうち一方がコネクタの接続端子に接触しない状態が得られる。このため、検査用導体部と接続端子との接触状態を電気的に検査することで、フレキシブルプリント基板の傾きによる接続不良を容易に検出することができる。

次に、請求項４に記載の接続位置調整装置は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板の接続状態を調整するものである。具体的には、この接続位置調整装置は、コネクタに対するフレキシブルプリント基板の並設方向における接続位置を、検査用導体部が接続端子と接触するように調整する調整手段を備えている。

このような構成の接続位置調整装置によれば、コネクタに対するフレキシブルプリント基板の接続位置を適切な位置に調整することができる。
特に、請求項５に記載のように、調整手段が、コネクタに対するフレキシブルプリント基板の並設方向における接続位置を変更しつつ各接続位置での電気抵抗を測定し、電気抵抗が最も小さいと判断される接続位置に調整するとよい。このような構成の接続位置調整装置によれば、コネクタに対するフレキシブルプリント基板の接続位置を最も良好な位置に調整することができる。

また、請求項６に記載のように、コネクタが、フレキシブルプリント基板の位置をロックするロック機構を備え、調整手段が、調整した接続位置でロック機構をロック状態にすれば、調整した接続位置を維持させることができる。

以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．全体構成］
図１は、実施形態のフレキシブルプリント基板１０の模式的な平面図である。また、図２は、フレキシブルプリント基板１０が接続された状態のコネクタ３０の模式的な側面図である。

フレキシブルプリント基板１０は、基板４０に搭載されたコネクタ３０に接続するための接続部（先端部）１１を備えている。一方、コネクタ３０には、フレキシブルプリント基板１０の接続部１１が挿入される挿入部（挿入空間）３１が形成されており、この挿入部３１には、複数の接続端子３２が一定方向に一定のピッチで並設されている（図６参照）。また、挿入部３１は、ヒンジ部３３を中心に開閉するように構成されている。具体的には、挿入部３１を開いた状態とすることでフレキシブルプリント基板１０の挿抜が可能な状態（ロック解除状態）となる。一方、挿入部３１を閉じた状態とすることでフレキシブルプリント基板１０が挟持固定された状態（ロック状態）となり、振動等により接続位置が大きくずれてしまうといったことが防止される。なお、図２は、閉じた状態（ロック状態）を示している。

そして、フレキシブルプリント基板１０の接続部１１の表面には、コネクタ３０の挿入部３１に挿入された状態で各接続端子３２と接触する位置に、複数の導体部２０が形成されている。ここで、導体部２０は、一定方向（ピッチ方向）に一定のピッチで並設されており、両端の２つを除き同一形状となっている。

両端の２つは、フレキシブルプリント基板１０のコネクタ３０に対する接続状態を検査するためにのみ用いられる検査用導体部２１であり、他の導体部２０（両端の２つを除く残りの導体部２０）に比べ、ピッチ方向における幅が狭く形成されている。具体的には、図３に示すように、検査用導体部２１のピッチ方向における幅は、他の導体部２０の導通保証幅と同じ幅に設定されている。ここで、導通保証幅とは、導体部２０の並設方向における幅から寸法公差の影響を受ける部分を除いた残りの部分の幅である。つまり、寸法公差の影響を加味しても、導体部２０が必ず形成されることが保証される部分の幅である。

なお、接続部１１の両端には、コネクタ３０の挿入部３１に容易に挿入可能とするためにテーパーが付けられている。
このように構成されたフレキシブルプリント基板１０では、検査用導体部２１と接続端子３２の接触状態に基づき、コネクタ３０に対するフレキシブルプリント基板１０のピッチ方向へのずれを容易に検出することが可能となる。すなわち、図４に示すように、ピッチ方向のずれが生じている場合には、検査用導体部２１以外の導体部２０がコネクタ３０の接続端子３２に接触していても、検査用導体部２１は接続端子３２に接触しない状態となる。なお、図中、Ｐはコネクタ３０との接点を示している。

このため、検査用導体部２１と接続端子３２との接触状態を電気的に検査することで、ピッチ方向での接続不良を容易に検出することができる。そして、ピッチ方向での接続不良を検出した場合には、コネクタ３０に対するフレキシブルプリント基板１０のピッチ方向における接続位置を適切な位置（検査用導体部２１が接続端子３２と接触する位置）へ調整する。

図５は、このような接続位置の調整を自動的に行う接続位置調整装置５０の概略構成を表すブロック図である。同図に示すように、接続位置調整装置５０は、位置検出センサ５１と、抵抗検出センサ５２と、記憶部５３と、表示部５４と、位置調整部５５と、ロック操作部５６と、制御部５７とを備えている。

位置検出センサ５１は、コネクタ３０に対するフレキシブルプリント基板１０のピッチ方向における位置を検出する。
抵抗検出センサ５２は、検査用導体部２１と接続端子３２との接触状態に応じた電気抵抗を検出する。具体的には、図６に示すように、両端の２つの検査用導体部２１及び各検査用導体部２１と接触する両端の２つの接続端子３２が、それぞれ電気的に接続されており、検査用回路が形成されている。このため、少なくともいずれか一方の検査用導体部２１が接続端子３２と接触していなければ、検査用回路に電流が流れず、電気抵抗の検出値は無限大となる。一方、２つの検査用導体部２１が共に接続端子３２と接触していれば、検査用回路に電流が流れる。この場合、検査用導体部２１と接続端子３２との接触状態が良好であるほど電気抵抗の検出値は小さくなる。

そして、この接続位置調整装置５０では、コネクタ３０に対するフレキシブルプリント基板１０のピッチ方向における接続位置を変更しつつ各接続位置での電気抵抗を測定し、電気抵抗が最も小さいと判断される接続位置に調整した上でコネクタ３０をロック状態にする。

ここで、このような調整を行うために接続位置調整装置５０の制御部５７が実行する接続位置調整処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。なお、この接続位置調整処理は、フレキシブルプリント基板１０がコネクタ３０に接続された状態において、検査用導体部２１と接続端子３２との導通不良が検出された場合に実行される。

制御部５７は、接続位置調整処理を開始すると、まず、Ｓ１０１で、コネクタ３０のロック状態を解除する。
続いて、Ｓ１０２では、フレキシブルプリント基板１０をピッチ方向における一方（この例では右側）の移動限界位置（端部位置）まで移動させる。

続いて、Ｓ１０３では、コネクタ３０をロック状態にする。
続いて、Ｓ１０４では、フレキシブルプリント基板１０のピッチ方向における接続位置を測定する。

続いて、Ｓ１０５では、検査用回路の電気抵抗（検査用導体部２１と接続端子３２との接触状態）を測定する。
続いて、Ｓ１０６では、Ｓ１０５で測定した電気抵抗を、Ｓ１０４で測定した接続位置と対応付けて記憶部５３に記憶させる。

続いて、Ｓ１０７では、フレキシブルプリント基板１０がピッチ方向における他方の移動限界位置（この例では左側の端部位置）まで移動したか否かを判定する。
そして、Ｓ１０７で、他方の移動限界位置まで移動していないと判定した場合には、Ｓ１０８へ移行し、コネクタ３０のロック状態を解除する。続いて、Ｓ１０９では、フレキシブルプリント基板１０を左側へ単位量（微少量）だけ移動させる。その後、Ｓ１０３へ戻る。つまり、フレキシブルプリント基板１０の接続位置をピッチ方向において少しずつずらしつつ、各接続位置での電気抵抗を測定するようにしている。

一方、Ｓ１０７で、他方の移動限界位置まで移動したと判定した場合には、Ｓ１１０へ移行し、記憶部５３に記憶させた電気抵抗の中に、導通を示す電気抵抗が存在するか否かを判定する。

そして、Ｓ１１０で、導通を示す電気抵抗が存在しないと判定した場合には、Ｓ１１１へ移行し、フレキシブルプリント基板１０の取替えを促す異常情報を表示部５４に表示させる。その後、本接続位置調整処理を終了する。

一方、Ｓ１１０で、導通を示す電気抵抗が存在すると判定した場合には、Ｓ１１２へ移行し、記憶部５３に記憶させた電気抵抗のうち、最も抵抗値の小さいものに対応する接続位置を判定する。つまり、検査用導体部２１と接続端子３２との接触状態が最も良好となる接続位置を判定するようにしている。

続いて、Ｓ１１３では、コネクタ３０のロック状態を解除する。
続いて、Ｓ１１４では、Ｓ１１２で判定した接続位置にフレキシブルプリント基板１０を移動させる。

続いて、Ｓ１１５では、コネクタ３０をロック状態にする。その後、本接続位置調整処理を終了する。
［２．実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態のフレキシブルプリント基板１０によれば、コネクタ３０に対するピッチ方向（導体部２０の並設方向）での接続不良を容易に検出することができる。特に、検査用導体部２１のピッチ方向における幅が、他の導体部２０の導通保証幅と同じ幅に設定されているため、導体部２０における寸法公差の影響を受けない部分が接続端子３２に接触するように接続させることが可能となる。

さらに、本実施形態の接続位置調整装置５０によれば、コネクタ３０に対するフレキシブルプリント基板１０の接続位置を最も良好な位置に調整することができる。
［３．他の形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

例えば、図８に示すように、コネクタ３０に対する挿抜方向（接続方向）における検査用導体部２１の長さを、他の導体部２０に比べ短く形成してもよい。このような構成のフレキシブルプリント基板１０によれば、コネクタ３０に対するフレキシブルプリント基板１０の傾きによる接続不良についても容易に検出することができる。すなわち、フレキシブルプリント基板１０がコネクタ３０に対して傾いた状態で接続された場合、両端の検査用導体部２１のうち一方がコネクタ３０の接続端子３２に接触しない状態が得られる。このため、検査用導体部２１と接続端子３２との接触状態を電気的に検査することで、フレキシブルプリント基板１０の傾きによる接続不良を容易に検出することができる。

また、上記実施形態では、検査用導体部２１が両端部に配置された構成を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば中央に配置してもよい。また、検査用導体部２１は２つである必要もなく、例えば１つとすることも可能である。

実施形態のフレキシブルプリント基板の模式的な平面図である。 フレキシブルプリント基板が接続された状態のコネクタの模式的な側面図である。 検査用導体部の幅を説明するための説明図である。 ピッチ方向にずれが生じている接続状態を説明するための説明図である。 接続位置調整装置の概略構成を表すブロック図である。 検査用回路の説明図である。 接続位置調整処理のフローチャートである。 変形例のフレキシブルプリント基板の模式的な平面図である。

符号の説明

１０…フレキシブルプリント基板、１１…接続部、２０…導体部、２１…検査用導体部、３０…コネクタ、３１…挿入部、３２…接続端子、３３…ヒンジ部、４０…基板、５０…接続位置調整装置、５１…位置検出センサ、５２…抵抗検出センサ、５３…記憶部、５４…表示部、５５…位置調整部、５６…ロック操作部、５７…制御部

Claims (6)

1. 複数の接続端子が並設されたコネクタに接続可能に構成され、接続状態において前記複数の接続端子のそれぞれと接触する位置に複数の導体部が並設されたフレキシブルプリント基板であって、
   前記複数の導体部には、接続状態を検査するための検査用導体部が少なくとも１つ含まれており、
   前記検査用導体部は、他の導体部に比べ、並設方向における幅が狭く形成されていること
   を特徴とするフレキシブルプリント基板。
2. 前記検査用導体部の前記並設方向における幅は、他の導体部の前記並設方向における幅から寸法公差の影響を受ける部分を除いた幅である導通保証幅以下に形成されていること
   を特徴とする請求項１に記載のフレキシブルプリント基板。
3. 前記検査用導体部は、前記複数の接続端子における両端に配置されており、前記コネクタへの接続方向における長さが他の導体部に比べ短く形成されていること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフレキシブルプリント基板。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板の接続状態を調整する接続位置調整装置であって、
   前記コネクタに対する前記フレキシブルプリント基板の前記並設方向における接続位置を、前記検査用導体部が前記接続端子と接触するように調整する調整手段を備えること
   を特徴とする接続位置調整装置。
5. 前記調整手段は、前記コネクタに対する前記フレキシブルプリント基板の前記並設方向における接続位置を変更しつつ各接続位置での電気抵抗を測定し、電気抵抗が最も小さいと判断される接続位置に調整すること
   を特徴とする請求項４に記載の接続位置調整装置。
6. 前記コネクタは、前記フレキシブルプリント基板の位置をロックするロック機構を備え、
   前記調整手段は、調整した接続位置で前記ロック機構をロック状態にすること
   を特徴とする請求項４又は請求項５に記載の接続位置調整装置。