JP2008311369A - フレキシブルリジッドプリント基板、フレキシブルリジッドプリント基板の製造方法、および電子機器 - Google Patents

フレキシブルリジッドプリント基板、フレキシブルリジッドプリント基板の製造方法、および電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】リジッド基板の特徴とフレキシブル基板の特徴を併せ持ち、リジッド基板とフレキシブル基板との連結強度を向上させて接続の信頼性を向上させ、優れた電気特性と高い信頼性を有するフレキシブルリジッドプリント基板、その製造方法、およびそのようなフレキシブルリジッドプリント基板を搭載した電子機器を提供する。
【解決手段】硬質性を有するリジッド基板40と、可撓性を有するフレキシブル基板20とを備え、フレキシブル基板20の端部に重ねて形成された硬質性の連結絶縁部とフレキシブル基板20が有するフレキシブル導体層に接続され連結絶縁部に積層された連結導体層とを有しリジッド基板40に対向して配置された連結基板30と、リジッド基板40と連結基板30とにわたって配置され連結導体層とリジッド基板40が有するリジッド導体層とを接続する接続部品10とを備える。
【選択図】図7B

Description

本発明は、 硬質性を有するリジッド基板および可撓性を有するフレキシブル基板を備えるフレキシブルリジッドプリント基板、このようなフレキシブルリジッドプリント基板の製造方法、および、このようなフレキシブルリジッドプリント基板を搭載した電子機器に関する。
携帯電話などの小型軽量で高周波の無線信号に対応する電子機器では、小型軽量化、高密度実装を進めるためにプリント基板相互間を立体的に配線し、高周波対応が可能なフレキシブルリジッドプリント基板の適用が増加している。
従来、プリント基板とプリント基板との接続には、コネクタ付電線、コネクタ付同軸電線、コネクタ付フレキシブル基板などコネクタを有する電線部品を適用していた。また、コネクタを適用しないものとして、フレキシブル基板とリジッド基板を複合したフレキシブルリジッド多層プリント配線板を用いていた。
図11は、従来例1に係るフレキシブルリジッド多層プリント配線板の説明図であり、(A)は平面図、(B)は(A)の矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。なお、断面でのハッチングは図面の見易さを考慮して省略する。
4層構造として製造された従来例1に係るフレキシブルリジッド多層プリント配線板101は、概略次のような工程で製造される。
まず、内層基板としての両面フレキシブル基板(第1絶縁基材110および第1導体層115)を準備し内層パターン(第1導体層パターン115p)を形成する。つまり、第1絶縁基材110に第1導体層パターン115pを形成する。なお、第1導体層パターン115pはフレキシブル領域Afでは、フレキシブルリードパターン115pfとして構成される。
次に、第1導体層パターン115pの表面にフィルムカバーレイを圧着する。つまり、保護絶縁膜(フィルムカバーレイ)130(保護フィルム131および保護接着剤132)を形成する。
さらに、外層基板としてフレキシブル領域Afに対応する部分を除去した樹脂付き銅箔を準備し、内層基板と外層基板を積層プレスして積層(接着)する。つまり、第2絶縁基材140、第2導体層141を積層、形成する。
なお、樹脂付き銅箔の代わりに外層基板としてフレキシブル領域Afに対応する部分を除去した片面リジッド基板を準備する場合もある。このときは、片面リジッド基板に対応させた接着部材を準備し、片面リジッド基板、接着部材、両面フレキシブル基板、接着部材、片面リジッド基板の順に重畳して積層プレスして積層する。
第2絶縁基材140、第2導体層141を形成した後、第2導体層141と第1導体層パターン115pを導通する導通孔143を開口する。その後、全体に銅メッキして導通孔導体144を形成し、第2導体層141と第1導体層パターン115pを接続する。
次に、導通孔導体144および第2導体層141をパターニングして外層パターンを形成する。つまり、第2導体層パターン145を形成する。さらに、ソルダーレジスト150を形成し、適宜の表面処理を施す。
その後、フレキシブル領域Afの外形、およびリジッド領域Arの外形を形成する。
外形を完成したフレキシブルリジッド多層プリント配線板101の検査を実施する。
上述したとおり、従来例1に係るフレキシブルリジッド多層プリント配線板101は、内層基板として全面にフレキシブル基板を適用していた。このような技術は、例えば特許文献1に開示されている。
フレキシブルリジッド多層プリント配線板101のリジッド領域Arには、多くの部品が実装される。つまり、回路配線(第2導体層パターン145)、導通孔143などが多く、高い平滑精度(例えば表面凹凸)、高い接続性能(例えば導通孔内壁の荒さ制限。一般的に導通孔内壁の凹凸が小さいほど温度衝撃による導通孔導体の金属疲労が小さく信頼性が高くなる。)などが要求される。また、高い電気性能(例えば導通抵抗、絶縁抵抗)、高い耐熱性能(例えば半田溶融耐熱)なども要求される。
つまり、リジッド領域Arでは、導体は一定の厚さがある材料であり、絶縁体は一定の硬さ、一定の絶縁性がある材料であること、また、均質な材料であることが好ましい。したがって、一般的にはガラス繊維入りエポキシ樹脂が多く使われる。
また、フレキシブルリジッド多層プリント配線板101のフレキシブル領域Afは、リード線として機能する回路配線(フレキシブルリードパターン115pf)が多く、高い屈曲性能(例えば組み立て曲げ、開閉屈曲)などが要求される。
つまり、フレキシブル領域Afでは、導体は一定の薄さに加工することが可能で一定の柔軟性がある材料であること、絶縁体は一定の柔軟性がある材料であることが好ましい。したがって、一般的には可撓性と絶縁性に優れたポリイミド樹脂フィルムが多く使われる。
しかしながら、従来例1に係るフレキシブルリジッド多層プリント配線板101は、内層基板として全面にフレキシブル基板を使用することから、リジッド領域Arでは、絶縁体がリジッド絶縁基材(第2絶縁基材140)とフレキシブル絶縁基材(第1絶縁基材110)の複合材料として形成されるので積層加工が難しいという問題がある。
また、リジッド領域Arが複合材料で形成されることから、導通孔143の開口が難しく、導通孔導体144を形成するためのメッキが難しいという問題がある。リジッド領域Arにフレキシブル絶縁基材(例えばポリイミド樹脂フィルム)が含まれることから、吸湿性が高く、耐熱性能が劣るという問題がある。
さらに、リジッド領域Arの導体(第2導体層141)とフレキシブル領域Afの導体(第1導体層115)の厚さの調整が難しく、また、リジッド領域Arの導体とフレキシブル領域Afの導体の材質を最適化することが困難であるという問題がある。
つまり、フレキシブル領域Afおよびリジッド領域Arそれぞれに要求される積層構造特性(リジッド領域での硬質性、フレキシブル領域での可撓性、積層構造の加工容易性および信頼性、導体層特性、リジッド領域とフレキシブル領域の相互間の結合強度など)を満たすことが困難であるという問題がある。
なお、リジッド領域とフレキシブル領域に異なる絶縁基材を適用する技術が提案されている(例えば特許文献2参照。)。
しかし、特許文献2に記載の技術では、内層パターン(第1層導体パターン)をリジッド領域とフレキシブル領域で個別に形成することから、内層パターンを高精度に位置合わせすることが困難であり微細化、高密度化が困難であるという問題がある。つまり、フレキシブル基板の特徴とリジッド基板の特徴を生かすことができないという問題がある。
次に、図12ないし図14に基づいて電線部品を適用したプリント基板の概要を説明する。
図12は、従来例2に係るプリント基板を説明する説明図であり、(A)は平面図、(B)は(A)の矢符Bでの側面図、(C)は(B)の矢符Rotに従って電線部品を折り曲げた状態での側面図である。
プリント基板210相互間を電線部品220で接続してプリント基板ユニット(組プリント基板ユニット)としてあり、電線部品220はコネクタ225を備えたコネクタ付電線、コネクタ付同軸電線で構成してある。
図13は、従来例3に係るプリント基板を説明する説明図であり、(A)は平面図、(B)は(A)の矢符Bでの側面図、(C)は(B)の矢符Rotに従って電線部品を折り曲げた状態での側面図である。
プリント基板310相互間を電線部品320で接続したプリント基板ユニット(組プリント基板ユニット)としてあり、電線部品320はコネクタ325を備えたコネクタ付フレキシブル基板で構成してある。
図14は、従来例4に係るプリント基板を説明する説明図であり、(A)は平面図、(B)は(A)の矢符Bでの側面図、(C)は(B)の矢符Rotに従って電線部品を折り曲げた状態での側面図である。
プリント基板410相互間を電線部品420で接続したプリント基板ユニット(組プリント基板ユニット)としてあり、プリント基板410はリジッドプリント基板(リジッド部)で構成してあり、電線部品420はフレキシブル基板(フレックス部)で構成してある。つまり、プリント基板ユニットは、フレキシブルリジッド多層プリント配線板で構成してある。
コネクタ付電線、コネクタ付同軸電線(従来例2)、コネクタ付フレキシブル基板(従来例3)で接続する場合は、電気的な接続をコネクタの接触によって行なうことから、電気的な接続が不安定になるため信頼性に問題があった。また、コネクタを機械的に嵌合して接続することから、接続強度が不安定になるという問題があった。さらに、コネクタをプリント基板上に実装することからプリント基板上に占有面積が必要となるので、プリント基板の表面面積を十分に活用できないという問題があった。
コネクタ付フレキシブル基板、フレキシブルリジッド多層プリント配線板のフレックス部(従来例4)で接続する場合は、フレキシブル基板を形成するエッチング加工でパターン幅やパターン間隔にばらつきが発生するため、高周波での電気特性が不安定になるという問題があった。また、リジッド部の内層構造とフレックス部の構造を一体の導体や絶縁体で形成することから、フレックス部での電気性能や機械性能を最優先することができないという問題があった。
また、従来例1ないし従来例4の他に例えば、特許文献3ないし特許文献5に開示された技術がある。
例えば、特許文献3では、リジッド基板に段差を形成し、段差にフレキシブル基板を接続した形態のフレキシブルリジッドプリント基板が提案されているが、リジッド基板の加工が複雑となり、フレキシブル基板とリジッド基板との接続で十分な接続強度が得られず、上述した問題を解決するものではない。
また、例えば、特許文献4では、リジッド基板にフレキシブル基板を半田付けする方法が提案されているが接続構造が不平衡であることから接続強度に問題があり、上述した問題を解決するものではない。
また、例えば、特許文献5では、固定部材でフレキシブル基板をリジッド基板に機械的に固定する方法が提案されているが、機構部が大きくなることから、高密度実装が困難であり、上述した問題を解決するものではない。
特開2002−158445号公報 特開2006−140213号公報 特開2005−322871号公報 特開2006−245108号公報 特開平7−249862号公報
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、硬質性を有するリジッド基板と、可撓性を有するフレキシブル基板とを備えるフレキシブルリジッドプリント基板であって、フレキシブル基板の端部に形成した連結基板とリジッド基板とを接続部品で接続することにより、リジッド基板の特徴とフレキシブル基板の特徴を併せ持ち、リジッド基板とフレキシブル基板との連結強度を向上させて接続の信頼性を向上させ、優れた電気特性と高い信頼性を有するフレキシブルリジッドプリント基板を提供することを目的とする。
また、本発明は、硬質性を有するリジッド基板と、可撓性を有するフレキシブル基板とを備えるフレキシブルリジッドプリント基板の製造方法であって、フレキシブル基板の端部に連結基板を形成する連結基板形成工程と、リジッド基板と連結基板とを接続する接続導体を有する接続部品を準備する接続部品準備工程と、リジッド基板と連結基板とを接続導体で接続する接続部品実装工程とを備えることにより、フレキシブル基板とリジッド基板とを容易かつ高精度に接続することが可能となり、リジッド基板の特徴とフレキシブル基板の特徴を併せ持ち、リジッド基板とフレキシブル基板との連結強度を向上させて接続の信頼性を向上させ、優れた電気特性と高い信頼性を有するフレキシブルリジッドプリント基板を生産性良く製造することができるフレキシブルリジッドプリント基板の製造方法を提供することを他の目的とする。
また、本発明は、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板を搭載した電子機器とすることにより、リジッド基板の特徴とフレキシブル基板の特徴を併せ持ち、リジッド基板とフレキシブル基板との連結強度を向上させて接続の信頼性を向上させ、優れた電気特性と高い信頼性を有して自由な立体配置が可能で、筐体形状を小型化、薄型化して所望の形状とすることができる電子機器を提供することを他の目的とする。
本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板は、硬質性を有するリジッド基板と、可撓性を有するフレキシブル基板とを備えるフレキシブルリジッドプリント基板であって、前記フレキシブル基板の端部に重ねて形成された硬質性の連結絶縁部と前記フレキシブル基板が有するフレキシブル導体層に接続され前記連結絶縁部に積層された連結導体層とを有し前記リジッド基板に対向して配置された連結基板と、前記リジッド基板と前記連結基板とにわたって配置され前記連結導体層と前記リジッド基板が有するリジッド導体層とを接続する接続部品とを備えることを特徴とする。
この構成により、端部に連結基板を形成されたフレキシブル基板と別途形成されたリジッド基板とを接続部品を介して接続することから、リジッド基板の特徴とフレキシブル基板の特徴を併せ持ち、リジッド基板とフレキシブル基板との連結強度を向上させて接続の信頼性を向上させ、優れた電気特性と高い信頼性を有するフレキシブルリジッドプリント基板とすることができる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記リジッド基板の端面と前記連結基板の端面とは、相互に接着してあることを特徴とする。
この構成により、リジッド基板と連結基板との間での連結強度を向上させることが可能となり、連結強度を高くして信頼性を向上させることができる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記連結基板は、前記リジッド基板に嵌合させてあり、前記連結基板および前記リジッド基板を固定する嵌合補強部を備えることを特徴とする。
この構成により、リジッド基板と連結基板との間での固定強度を向上させて高精度の位置合わせを維持して連結の精度と信頼性を向上させることが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記リジッド導体層は、前記接続部品に接続されるリジッド導体端子ランドを有し、前記連結導体層は、前記接続部品に接続される連結導体端子ランドを有することを特徴とする。
この構成により、接続部品を介してリジッド導体層と連結導体層を確実に接続することが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記接続部品は、前記リジッド導体層および前記連結導体層に接続される接続導体を有し、該接続導体は、前記リジッド導体端子ランドに接続されるリジッド側接続導体端子ランドおよび前記連結導体端子ランドに接続されるフレキシブル側接続導体端子ランドを有することを特徴とする。
この構成により、リジッド導体端子ランドおよび連結導体端子ランドに対する接続部品の接続を表面実装の形態で容易かつ高精度に行なうことが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記リジッド導体端子ランドは、リジッド導体端子を露出するリジッド導体端子窓を有する導体被覆部で被覆され、前記連結導体端子ランドは、連結導体端子を露出する連結導体端子窓を有する導体被覆部で被覆してあることを特徴とする。
この構成により、接続部品に接続されるリジッド導体端子および連結導体端子の位置を明確に規定することが可能となり、容易かつ確実に高精度で接続部品を接続することが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記リジッド導体端子窓および前記連結導体端子窓は、それぞれ複数に分割してあることを特徴とする。
この構成により、リジッド導体端子(リジッド導体端子ランド)および連結導体端子(連結導体端子ランド)での連結を高精度かつ強固に行なうことが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記リジッド側接続導体端子ランドおよび前記フレキシブル側接続導体端子ランドは、リジッド側接続導体端子を露出するリジッド側接続導体端子窓およびフレキシブル側接続導体端子を露出するフレキシブル側接続導体端子窓を有する導体被覆部で被覆してあることを特徴とする。
この構成により、リジッド導体端子および連結導体端子に対応するリジッド側接続導体端子およびフレキシブル側接続導体端子の位置を明確に規定することが可能となり、容易かつ確実に高精度で接続部品を接続することが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記リジッド側接続導体端子窓は、前記リジッド導体端子窓に対応させて複数に分割してあり、前記フレキシブル側接続導体端子窓は、前記連結導体端子窓に対応させて複数に分割してあることを特徴とする。
この構成により、容易かつ高精度に、リジッド導体端子窓とリジッド側接続導体端子窓とを対応させ、連結導体端子窓とフレキシブル側接続導体端子窓とを対応させることが可能となることから、接続部品を容易かつ高精度に接続することが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記リジッド導体端子および前記リジッド側接続導体端子を接合するリジッド側端子接合体と、前記連結導体端子および前記フレキシブル側接続導体端子を接合するフレキシブル側端子接合体とを備えることを特徴とする。
この構成により、リジッド導体端子とリジッド側接続導体端子との接合にリジッド側端子接合体を適用し、連結導体端子とフレキシブル側接続導体端子との接合にフレキシブル側端子接合体を適用することから、容易かつ高精度に接合を行なうことが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記リジッド側端子接合体およびフレキシブル側端子接合体は、半田ボールで形成してあることを特徴とする。
この構成により、リジッド側端子接合体およびフレキシブル側端子接合体を容易かつ高精度に形成することが可能となり、容易かつ高精度に接合を行なうことが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記リジッド基板の厚さが前記連結基板の厚さより厚い場合は、前記リジッド導体端子窓の面積を前記連結導体端子窓の面積より小さくしてあり、前記リジッド基板の厚さが前記連結基板の厚さより薄い場合は、前記リジッド導体端子窓の面積を前記連結導体端子窓の面積より大きくしてあることを特徴とする。
この構成により、リジッド基板の厚さと連結基板の厚さとの差により生じる段差の大きさを吸収するようにリジッド側端子接合体の高さおよびフレキシブル側端子接合体の高さを調整することが可能となるので、リジッド基板と連結基板との間の段差を吸収して接続部品の平坦性を確保することができる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記リジッド導体端子窓の面積が前記リジッド側接続導体端子窓の面積より大きい場合は、前記連結導体端子窓の面積は前記フレキシブル側接続導体端子窓の面積より大きくしてあり、前記リジッド導体端子窓の面積が前記リジッド側接続導体端子窓の面積より小さい場合は、前記連結導体端子窓の面積は前記フレキシブル側接続導体端子窓の面積より小さくしてあることを特徴とする。
この構成により、相互に接続される端子窓の面積の積層方向での大小関係を揃えることから、位置合わせの作業性を向上させ、容易かつ高精度に接続部品を接続することが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記リジッド基板の厚さが前記連結基板の厚さより厚い場合は、前記リジッド側端子接合体の高さを前記フレキシブル側端子接合体の高さより小さくしてあり、前記リジッド基板の厚さが前記連結基板の厚さより薄い場合は、前記リジッド側端子接合体の高さを前記フレキシブル側端子接合体の高さより大きくしてあることを特徴とする。
この構成により、リジッド側端子接合体の高さとフレキシブル側端子接合体の高さとの差を調整してリジッド基板と連結基板との間の段差を吸収し、接続部品の接続の平坦性を確保することができる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記リジッド側接続導体端子窓の個数は、前記リジッド導体端子窓の個数より少なく、前記フレキシブル側接続導体端子窓の個数は、前記連結導体端子窓の個数より少なくしてあることを特徴とする。
この構成により、連結基板およびリジッド基板に対する接続部品の位置合わせを効率的に行なうことが可能となり、接続部品の接続を容易かつ高精度に行なうことが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記リジッド導体端子窓の配置方向および前記連結導体端子窓の配置方向のいずれか一方は、他方に対して傾斜させてあることを特徴とする。
この構成により、2次元方向での位置ズレ検出を容易に行なうことができることから、リジッド側接続導体端子とリジッド導体端子との位置合わせ、フレキシブル側接続導体端子と連結導体端子との位置合わせを容易かつ高精度に行なうことが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記リジッド側接続導体端子窓の配置方向は前記リジッド導体端子窓の配置方向に対応し、前記フレキシブル側接続導体端子窓の配置方向は前記連結導体端子窓の配置方向に対応させてあることを特徴とする。
この構成により、リジッド側接続導体端子窓をリジッド導体端子窓に正対させ、フレキシブル側接続導体端子窓を連結導体端子窓に正対させて容易かつ高精度に位置合わせすることができることから、リジッド導体端子および連結導体端子に対する位置決めを高精度に行なうことが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記リジッド導体端子窓および前記連結導体端子窓の少なくともいずれか一方は、長円形としてあることを特徴とする。
この構成により、対向する接続対象であるリジッド側接続導体端子およびフレキシブル側接続導体端子の位置ズレの余裕度を大きくすることが可能となり、容易かつ高精度に位置合わせをして接続することができる。また、対応するリジッド側端子接合体およびフレキシブル側端子接合体の少なくともいずれか一方の面積を拡大できることから、結合強度を向上させることが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記リジッド導体層は前記リジッド基板の厚さ方向で対称的に配置され、前記連結導体層は前記連結基板の厚さ方向で対称的に配置してあることを特徴とする。
この構成により、両面での接続部品による接続が可能となり、多層構造のフレキシブルリジッドプリント基板を容易に形成することができる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記接続部品は、前記リジッド基板および連結基板の厚さ方向で対称的に配置してあることを特徴とする。
この構成により、積層方向の両面での接続部品による接続を容易かつ高精度に行なうことが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記接続導体は、前記リジッド基板の厚さと前記連結基板の厚さとの差に応じた屈曲段差を有するように屈曲してあることを特徴とする。
この構成により、リジッド導体端子に対するリジッド側接続導体端子の平行性、連結導体端子に対するフレキシブル側接続導体端子の平行性を確保できるので、リジッド導体端子とリジッド側接続導体端子との接合、連結導体端子とフレキシブル側接続導体端子との接合を容易かつ高精度に行なうことが可能となり、接合強度を向上させて信頼性を向上させることができる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記接続部品は、前記接続導体を複数並置してあり、複数の前記接続導体を支持する接続導体支持部を備えることを特徴とする。
この構成により、複数の接続導体を一括して支持するので、複数の接続導体の接合を容易かつ高精度に行なうことが可能となり、作業性と信頼性を向上させることが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記接続導体支持部は、リジッド側接続導体端子とフレキシブル側接続導体端子との間に配置してあることを特徴とする。
この構成により、リジッド側接続導体端子およびフレキシブル側接続導体端子を確実かつ高精度に固定することが可能となり、作業性と信頼性を向上させることが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記接続導体支持部は、リジッド側接続導体端子およびフレキシブル側接続導体端子それぞれに対応させて配置してあることを特徴とする。
この構成により、リジッド側接続導体端子およびフレキシブル側接続導体端子を連結して確実かつ高精度に固定することが可能となり、作業性と信頼性を向上させることが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記接続導体および前記接続導体支持部は、可撓性を有してあり、前記リジッド側接続導体端子ランドおよび前記フレキシブル側接続導体端子ランドそれぞれに対応させて前記接続導体支持部を補強する支持補強部を配置してあることを特徴とする。
この構成により、可撓性の接続導体支持部を適用して接続部品を構成した場合でも、リジッド側接続導体端子およびフレキシブル側接続導体端子を確実かつ高精度に固定することが可能となり、作業性と信頼性を向上させることが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板では、前記リジッド基板および前記連結基板は、位置認識ができる位置にそれぞれ位置認識マークを有することを特徴とする。
この構成により、相互の位置合わせおよび接続部品の接続を容易かつ高精度に行なうことが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造方法は、硬質性を有するリジッド絶縁基材および該リジッド絶縁基材に積層されたリジッド導体層を有するリジッド基板と、可撓性を有するフレキシブル絶縁基材および該フレキシブル絶縁基材に積層されたフレキシブル導体層を有するフレキシブル基板とを備えるフレキシブルリジッドプリント基板の製造方法あって、フレキシブル基板に重ねて形成された硬質性の連結絶縁部と前記フレキシブル導体層に接続され前記連結絶縁部に積層された連結導体層とを有する連結基板を前記フレキシブル基板の端部に形成する連結基板形成工程と、前記リジッド導体層および前記連結導体層を接続する接続導体を有する接続部品を準備する接続部品準備工程と、前記連結基板と嵌合する嵌合用開口部を有するリジッド基板を準備するリジッド基板準備工程と、前記連結基板を前記嵌合用開口部に嵌合して前記リジッド基板と前記フレキシブル基板とを連結する基板連結工程と、前記リジッド導体層および前記連結導体層と前記接続導体とを接続する接続部品実装工程とを備えることを特徴とする。
この構成により、端部に連結基板を形成されたフレキシブル基板と別途形成されたリジッド基板とを接続部品を介して接続することから、フレキシブル基板とリジッド基板とを容易かつ高精度に接続することが可能となり、リジッド基板の特徴とフレキシブル基板の特徴を併せ持ち、リジッド基板とフレキシブル基板との連結強度を向上させて接続の信頼性を向上させ、優れた電気特性と高い信頼性を有するフレキシブルリジッドプリント基板を生産性良く製造することができる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造方法では、前記基板連結工程で、前記連結基板を前記嵌合用開口部に嵌合する前に、前記嵌合用開口部の端面および前記連結基板の端面の少なくとも一方に連結用接着剤を塗布することを特徴とする。
この構成により、端面の結合強度を容易に向上させることが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造方法では、前記接続部品実装工程で、前記嵌合用開口部の端面および前記連結基板の端面を接着することを特徴とする。
この構成により、加熱処理の工程を簡略化して、生産性を向上させることが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造方法では、前記接続部品実装工程で、前記リジッド導体層が有するリジッド導体端子と前記連結導体層が有する連結導体端子との間での位置ズレを認識し、該位置ズレを相殺する方向へ接続部品を移動させることを特徴とする。
この構成により、位置決めを容易かつ高精度に行なうことが可能となる。
また、本発明に係る電子機器は、フレキシブルリジッドプリント基板を搭載した電子機器であって、前記フレキシブルリジッドプリント基板は、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板であることを特徴とする。
この構成により、リジッド基板の特徴とフレキシブル基板の特徴を併せ持ち、リジッド基板とフレキシブル基板との連結強度を向上させて接続の信頼性を向上させ、優れた電気特性と高い信頼性を有するフレキシブルリジッドプリント基板を搭載して自由な立体配置が可能で、筐体形状を小型化、薄型化して所望の形状とすることができ、接続の信頼性が高い電子機器を提供することが可能となる。
本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板によれば、硬質性を有するリジッド基板と、可撓性を有するフレキシブル基板とを備え、フレキシブル基板の端部に形成した硬質性の連結基板と、リジッド基板と連結基板とにわたって配置され連結基板とリジッド基板とを接続する接続部品とを備えることから、リジッド基板の特徴とフレキシブル基板の特徴を併せ持ち、リジッド基板とフレキシブル基板との連結強度を向上させて接続の信頼性を向上させ、優れた電気特性と高い信頼性を有するフレキシブルリジッドプリント基板を提供することが可能となるという効果を奏する。
また、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造方法によれば、フレキシブル基板の端部に連結基板を形成する連結基板形成工程と、リジッド基板と連結基板とを接続する接続導体を有する接続部品を準備する接続部品準備工程と、リジッド基板と連結基板とを接続導体で接続する接続部品実装工程とを備えることから、フレキシブル基板とリジッド基板とを容易かつ高精度に接続することが可能となり、リジッド基板の特徴とフレキシブル基板の特徴を併せ持ち、リジッド基板とフレキシブル基板との連結強度を向上させて接続の信頼性を向上させ、優れた電気特性と高い信頼性を有するフレキシブルリジッドプリント基板を生産性良く製造することができるという効果を奏する。
また、本発明に係る電子機器によれば、本発明に係るフレキシブルリジッドプリント基板を搭載することから、リジッド基板の特徴とフレキシブル基板の特徴を併せ持ち、リジッド基板とフレキシブル基板との連結強度を向上させて接続の信頼性を向上させ、優れた電気特性と高い信頼性を有するフレキシブルリジッドプリント基板を搭載して自由な立体配置が可能で、筐体形状を小型化、薄型化して所望の形状とすることができる電子機器を提供できるという効果を奏する。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
<実施の形態1>
図1ないし図7Bに基づいて、本発明の実施の形態1に係るフレキシブルリジッドプリント基板(完成状態を図7A、図7Bに示す。)およびその製造方法について説明する。なお、工程途中の状態を含めてフレキシブルリジッドプリント基板ということがある。
図1は、本発明の実施の形態1に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造方法での工程フローを概略的に示すフロー図である。なお、図1で示す各工程(工程S1ないし工程S6)に関連する図2Aないし図7Bについても、各工程の説明に併せて説明する。
図2Aは、本発明の実施の形態1に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造工程で準備した接続部品の概略を示す平面図である。図2Bは、図2Aの矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。なお、端面図でのハッチングは図面の見易さを考慮して省略してある(以下同様とする。)。
工程S1:
接続部品10を準備する(接続部品準備工程)。接続部品10は、リジッド領域Arとなるリジッド基板40が有するリジッド導体層48(図4A、図4B参照)およびリジッド領域Arとなる連結基板30が有する連結導体層32(図3A、図3B参照)を相互に接続する接続導体11を有する。
つまり、接続部品10は、リジッド基板40と連結基板30とにわたって配置され、リジッド基板40と連結基板30とを接続する構成としてある。
接続導体11は、リジッド導体層48が有するリジッド導体端子ランド48b(図4A参照)に接続されるリジッド側接続導体端子ランド11rと、連結導体層32が有する連結導体端子ランド32b(図3A参照)に接続されるフレキシブル側接続導体端子ランド11fとを端子ランド(端子領域)として有する。
したがって、リジッド導体端子ランド48bおよび連結導体端子ランド32bに対する接続部品10(接続導体11)の接続を表面実装の形態で容易かつ高精度に行なうことが可能となる。
接続部品10は、接続導体11を複数並置してあり、複数の接続導体11を支持する接続導体支持部14を備える。
したがって、複数の接続導体11を一括して支持するので、複数の接続導体11とリジッド導体端子ランド48b、連結導体端子ランド32bとの接合を容易かつ高精度に行なうことが可能となり、作業性と信頼性を向上させることが可能となる。
リジッド側接続導体端子ランド11rおよびフレキシブル側接続導体端子ランド11fは、リジッド側接続導体端子11rtを露出するリジッド側接続導体端子窓12wrおよびフレキシブル側接続導体端子11ftを露出するフレキシブル側接続導体端子窓12wfを有する導体被覆部12で被覆してある。
つまり、リジッド側接続導体端子窓12wrにより、リジッド側接続導体端子11rtの接続位置を画定し、フレキシブル側接続導体端子窓12wfにより、フレキシブル側接続導体端子11ftを画定する。なお、導体被覆部12は、例えばソルダーレジストとして形成することが可能である。
したがって、リジッド導体端子ランド48bに接続されるリジッド側接続導体端子11rt、および、連結導体端子ランド32bに接続されるフレキシブル側接続導体端子11ftのそれぞれの位置を明確に規定することが可能となり、容易かつ確実に高精度で接続部品10を接続することが可能となる。
リジッド側接続導体端子窓12wrはリジッド側接続導体端子ランド11rで複数に分割して形成され、フレキシブル側接続導体端子窓12wfはフレキシブル側接続導体端子ランド11fで複数に分割して形成してある。
リジッド側接続導体端子窓12wr(リジッド側接続導体端子11rt)の配置方向Frc、およびフレキシブル側接続導体端子窓12wf(フレキシブル側接続導体端子11ft)の配置方向Ffcのいずれか一方は他方の配置方向に対して傾斜させてある。本実施の形態では、リジッド側接続導体端子窓12wrの配置方向Frcに対してフレキシブル側接続導体端子窓12wfの配置方向Ffcを傾斜させている。
したがって、一方を基準にして他方を容易かつ高精度に位置合わせすることができることから、リジッド導体端子ランド48bおよび連結導体端子ランド32bに対する接続導体11(接続部品10)の位置合わせを高精度に行なうことが可能となる。
なお、リジッド側接続導体端子窓12wr(リジッド側接続導体端子11rt)は、リジッド導体端子窓49w(リジッド導体端子48t。図4A参照)に対向し、フレキシブル側接続導体端子窓12wf(フレキシブル側接続導体端子11ft)は、連結導体端子窓33w(連結導体端子32t。図3A参照)に対向するように配置してある。
本実施の形態では、接続導体11および接続導体支持部14は、可撓性(軟質性)を有してあり、接続導体支持部14を補強する硬質性の支持補強部17がリジッド側接続導体端子ランド11rおよびフレキシブル側接続導体端子ランド11fそれぞれに対応させて配置してある。
したがって、例えば、接続部品10として、市販されているフィルム配線基板を適用することが可能となる。また、支持補強部17は適宜の合成樹脂(例えばエポキシ系樹脂)で成形することが可能である。
この構成により、可撓性の接続導体支持部14を適用して接続部品10を構成した場合でも、リジッド側接続導体端子11rtおよびフレキシブル側接続導体端子11ftを確実かつ高精度に固定することが可能となり、作業性と信頼性を向上させることが可能となる。
リジッド側接続導体端子ランド11rおよびフレキシブル側接続導体端子ランド11fに対応する支持補強部17相互間の間隔は、接続導体支持部14によっても画定できる。本実施の形態では、接続導体支持部14を可撓性基材で形成していることから、支持補強部17相互間の間隔が変動する恐れがあるので、例えば支持補強部17相互間を連結する継ぎ部18を配置してある。
継ぎ部18は、例えば、接続導体支持部14を延長した部分に硬質性部材(例えばエポキシ系樹脂)を積層して形成しても良く、また、支持補強部17を延長して形成しても良い。また、継ぎ部18をハンドル部として扱うことも可能であり、接続部品10の取り扱いを容易にすることができる。
本実施の形態では、接続部品10は、リジッド導体端子ランド48bで露出するリジッド導体端子48tとリジッド側接続導体端子11rtとを接合するリジッド側端子接合体15rと、連結導体端子ランド32bで露出する連結導体端子32tとフレキシブル側接続導体端子11ftとを接合するフレキシブル側端子接合体15fとを予め形成しておく。
つまり、リジッド側接続導体端子11rtにリジッド側端子接合体15rが接合してあり、フレキシブル側接続導体端子11ftにフレキシブル側端子接合体15fが接合してある。
リジッド導体端子48tとリジッド側接続導体端子11rtとの接合にリジッド側端子接合体15rを適用し、連結導体端子32tとフレキシブル側接続導体端子11ftとの接合にフレキシブル側端子接合体15fを適用することから、容易かつ高精度に接合を行なうことが可能となる。
なお、リジッド側端子接合体15rは、リジッド側接続導体端子11rtとリジッド導体端子48tの間に配置してあれば良く、例えばリジッド導体端子48tに設けておくことも可能である。また、フレキシブル側端子接合体15fは、フレキシブル側接続導体端子11ftと連結導体端子32tの間に配置してあれば良く、例えば連結導体端子32tに設けておくことも可能である。
また、リジッド側端子接合体15r、フレキシブル側端子接合体15fを適用しないでリジッド側接続導体端子11rtとリジッド導体端子48tとを例えば接着剤で直接的に接合し、フレキシブル側接続導体端子11ftと連結導体端子32tとを例えば接着剤で直接的に接合することも可能である。
本実施の形態では、リジッド側端子接合体15rおよびフレキシブル側端子接合体15fは、半田ボールで形成してある。半田ボールは制御性が良く、比較的低温での溶融接着が可能であることから接合を容易かつ高精度に行なうことが可能である。
したがって、リジッド側端子接合体15rおよびフレキシブル側端子接合体15fを容易かつ高精度に形成することが可能となり、容易かつ高精度に接合(接続)を行なうことが可能となる。
リジッド側接続導体端子窓12wrの面積Sprは、フレキシブル側接続導体端子窓12wfの面積Spfより小さく形成してある。したがって、半田の表面張力により、リジッド側端子接合体15rは、フレキシブル側端子接合体15fより小さい形状(高さ、ボール径)として形成することが可能となる。つまり、半田ボールのボール径は相互に異なる状態としてある。
連結基板30の厚さTcとリジッド基板40の厚さTrとが異なる場合(図5B参照)、連結基板30およびリジッド基板40の間に段差が生じる。リジッド基板40と連結基板30との間に段差があると、接続部品10の接続が困難となることがある。したがって、段差を吸収(段差による影響を抑制)する必要が生じる。
つまり、リジッド側接続導体端子窓12wrの面積Sprおよびフレキシブル側接続導体端子窓12wfの面積Spfは、それぞれ異なる面積としてあるので、リジッド側端子接合体15rおよびフレキシブル側端子接合体15fを構成する半田ボールのボール径を異ならせることとなり、リジッド基板40と連結基板30との間の段差を吸収することが可能となる。
したがって、リジッド側端子接合体15rおよびフレキシブル側端子接合体15fを構成する半田ボールのボール径を異ならせることにより、リジッド側端子接合体15rの高さHr(図7B参照)およびフレキシブル側端子接合体15fの高さHf(図7B参照)を異ならせて段差を吸収することが可能となる。
なお、接続部品10の他の実施例については、実施の形態2(図8Aないし図8L)、実施の形態4(図10Aないし図10C)でさらに説明する。
図3Aは、本発明の実施の形態1に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造工程で形成した連結基板の概略を示す平面図である。図3Bは、図3Aの矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。
工程S2:
フレキシブル領域Afとなるフレキシブル基板20の端部に連結基板30を形成する(連結基板形成工程)。つまり、フレキシブル基板20に重ねて形成された硬質性の連結絶縁部31とフレキシブル導体層22に接続され連結絶縁部31に積層された連結導体層32とを有する連結基板30をフレキシブル基板20の端部に形成する。連結基板30は、リジッド領域Arに配置される。
フレキシブル基板20は、ベース基材となるフレキシブル絶縁基材21にフレキシブル導体層22を積層し、フレキシブル導体層22を保護する保護被覆部23(接着剤層23b、保護フィルム23f)をフレキシブル導体層22に積層した構成としてある。フレキシブル導体層22は、フレキシブル領域Afに対応する位置では単層とされ、リジッド領域Arに対応する位置では2層としてある。
つまり、連結基板30は、フレキシブル絶縁基材21に対して、例えば2層のフレキシブル導体層22と例えば2層の連結導体層32を積層した導体層として備える4層構造として対称性を確保し、平坦性を持たせてある。
フレキシブル基板20(フレキシブル絶縁基材21)の端部の外形は、連結基板30の外形となる連結絶縁部31の外形に対してオフセットにしておく。つまり、フレキシブル基板20(フレキシブル絶縁基材21)の端部は、リジッド基板40との対向面で露出しないで連結基板30(連結絶縁部31)の内側に収容されるように形成(金型加工)してある。
連結絶縁部31は、フレキシブル基板20の両面に積層して形成してある。なお、連結絶縁部31は、例えばエポキシ系樹脂で形成しておくことが好ましい。エポキシ系樹脂で形成することにより、硬質性を確保し、同様にエポキシ系樹脂で形成されるリジッド基板40との結合を強固に行なうことが可能となる。
連結絶縁部31に対してフレキシブル基板20をオフセットとしておくことにより、連結基板30の外形を硬質性の連結絶縁部31で形成できることから、表面(端面)での凹凸を抑制した高精度の外形とすることができる。
したがって、フレキシブル基板20は、連結基板30の部分をのぞいてフレキシブル基板20としての特徴をそのまま有する形態とすることが可能となる。また、フレキシブル基板20の端部として連結基板30を形成することから、フレキシブル基板20に対して連結基板30を強固に形成することが可能となる。
連結基板30(連結絶縁部31)の外形は、対向して配置されるリジッド基板40に形成されるリジッド基板40w(図4A参照)と高精度で嵌合するように予め設定した形状に高精度で加工することが望ましい。
連結基板30の外形を高精度で形成するためには、例えば金型より高精度での加工が可能となるルーターなどによる加工を行なう。また、連結基板30の角部は、ルータビットと同等以上の丸み(アール)を設けることにより、嵌合精度をさらに向上させることが可能となる。
フレキシブル導体層22は、連結絶縁部31、保護被覆部23、フレキシブル導体層22を貫通して形成されたスルーホール35に設けられたスルーホール導体36により連結導体層32に接続してある。
連結導体層32は、接続部品10(接続導体11、すなわちフレキシブル側接続導体端子ランド11f)に接続される連結導体端子ランド32bを有する。したがって、接続部品10を介して連結導体層32(連結導体端子ランド32b)をリジッド導体層48(リジッド導体端子ランド48b)に確実に接続することが可能となる。
連結導体層32(連結導体端子ランド32b)は、接続部品10(フレキシブル側接続導体端子11ft)に接続される連結導体端子32tを露出させる連結導体端子窓33wを有する導体被覆部33で被覆してある。
つまり、連結導体端子窓33wにより、連結導体端子32tの接続位置を画定し、容易かつ確実に高精度で接続部品10を接続することが可能となる。なお、導体被覆部33は、例えばソルダーレジストとして形成することが可能である。
連結導体端子ランド32bは、各接続導体11に対応させて配置してある。また、連結導体端子ランド32bで露出した連結導体端子32tは、複数に分割して形成された連結導体端子窓33wによって位置を画定してある。つまり、連結導体端子窓33wは、各連結導体端子ランド32bに対して複数形成してある。
したがって、高精度に配置された複数の連結導体端子窓33wに対応させて接続導体11(フレキシブル側接続導体端子ランド11f、フレキシブル側接続導体端子11ft)と連結基板30(連結導体端子ランド32b、連結導体端子32t)とを結合することから、相互の連結を高精度かつ強固に行なうことが可能となる。
フレキシブル側接続導体端子窓12wfは、連結導体端子窓33wに対応させてある。フレキシブル側接続導体端子窓12wf(フレキシブル側接続導体端子11ft)の配置方向Ffcと連結導体端子窓33w(連結導体端子32t)の配置方向Ffbとは相互に対応させてある。つまり、フレキシブル側接続導体端子11ftと連結導体端子32tとは、相互に正対しフレキシブル側端子接合体15fを介して接続される。
したがって、フレキシブル側接続導体端子窓12wfと連結導体端子窓33wとを正対させて2次元方向での位置ズレ検出を容易に行なうことができることから、フレキシブル側接続導体端子11ftと連結導体端子32tとの位置合わせを容易かつ高精度に行なうことが可能となる。
連結導体層32(あるいは、連結導体端子ランド32b、連結導体端子32t)は連結基板30の厚さTc方向で対称的に配置してある。したがって、連結基板30の両面で接続部品10による接続が可能となり、多層構造のフレキシブルリジッドプリント基板を容易に形成することができる。
なお、連結基板30の厚さTc(連結基板30の両面に配置された連結導体層32の表面間の厚さ)は、例えば0.5mm程度としてある。
連結基板30は、リジッド基板40(位置認識マーク40m。図4A参照)に対向させて位置認識ができる位置に位置認識マーク30mを有する。したがって、連結基板30およびリジッド基板40の相互の位置合わせおよび接続部品10の接続を容易かつ高精度に行なうことが可能となる。
連結基板30は、リジッド基板40(噛み合わせ部40g。図4A参照)と噛み合う位置に噛み合わせ部30gを有する。したがって、連結基板30およびリジッド基板40の相互の位置合わせを自己整合的に行ない、また、嵌合後の連結基板30およびリジッド基板40相互の分離を防止することが可能となる。
図4Aは、本発明の実施の形態1に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造工程で準備したリジッド基板の概略を示す平面図である。図4Bは、図4Aの矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。
工程S3:
リジッド基板40を準備する(リジッド基板準備工程)。つまり、連結基板30と嵌合する嵌合用開口部40wを有するリジッド基板40を準備する。なお、リジッド基板40は、フレキシブル基板20、連結基板30、接続部品10とは全く別個の工程で独自に形成することが可能であり、リジッド基板40が有する特徴をそのまま持たせた形態とすることが可能である。
リジッド基板40は、ベース基材となるリジッド絶縁基材41の両面に内側リジッド導体層42が形成された両面配線基板に対して、両面に例えば3層の導体層(両面で6層)をビルドアップ工法でさらに積層した8層構造としてある。
つまり、リジッド絶縁基材41の両面それぞれに、内側リジッド導体層42、リジッド接着剤層43、内側リジッド導体層44、リジッド接着剤層45、内側リジッド導体層46、リジッド接着剤層47が順次積層され、最外層の導体層としてリジッド導体層48が積層してある。
リジッド絶縁基材41は、例えばガラス繊維で強化したエポキシ系樹脂で構成してある。また、リジッド接着剤層43、リジッド接着剤層45、リジッド接着剤層47もエポキシ系樹脂で構成することが望ましい。
リジッド基板40(嵌合用開口部40w)の形状は、対向して配置される連結基板30の外形と高精度で嵌合するように予め設定した形状に高精度で加工することが望ましい。
嵌合用開口部40wの形状を高精度で形成するためには、例えば金型より高精度での加工が可能となるルーターなどによる加工を行なう。また、連結基板30に対応させてルータビットと同等以上の丸み(アール)を設けることにより、嵌合精度をさらに向上させることが可能となる。
リジッド導体層48は、接続部品10(接続導体11、すなわちリジッド側接続導体端子ランド11r)に接続されるリジッド導体端子ランド48bを有する。したがって、接続部品10を介してリジッド導体層48(リジッド導体端子ランド48b)を連結導体層32(連結導体端子ランド32b)に確実に接続することが可能となる。
リジッド導体層48(リジッド導体端子ランド48b)は、接続部品10(リジッド側接続導体端子11rt)に接続されるリジッド導体端子48tを露出させるリジッド導体端子窓49wを有する導体被覆部49で被覆してある。
つまり、リジッド導体端子窓49wにより、リジッド導体端子48tの接続位置を画定し、容易かつ確実に高精度で接続部品10を接続することが可能となる。なお、導体被覆部49は、例えばソルダーレジストとして形成することが可能である。
リジッド導体端子ランド48bは、各接続導体11に対応させて配置してある。また、リジッド導体端子ランド48bで露出したリジッド導体端子48tは、複数に分割して形成されたリジッド導体端子窓49wによって位置を画定してある。つまり、リジッド導体端子窓49wは、各リジッド導体端子ランド48bに対して複数形成してある。
したがって、高精度に配置された複数のリジッド導体端子窓49wに対応させて接続導体11(リジッド側接続導体端子ランド11r、リジッド側接続導体端子11rt)とリジッド基板40(リジッド導体端子ランド48b、リジッド導体端子48t)とを結合することから、相互の連結を高精度かつ強固に行なうことが可能となる。
リジッド側接続導体端子窓12wrは、リジッド導体端子窓49wに対応させてある。リジッド側接続導体端子窓12wr(リジッド側接続導体端子11rt)の配置方向Frcとリジッド導体端子窓49w(リジッド導体端子48t)の配置方向Frbとは相互に対応させてある。つまり、リジッド側接続導体端子11rtとリジッド導体端子48tとは、相互に正対しリジッド側端子接合体15rを介して接続される。
したがって、リジッド側接続導体端子窓12wrとリジッド導体端子窓49wとを正対させて2次元方向での位置ズレ検出を容易に行なうことができることから、リジッド側接続導体端子11rtとリジッド導体端子48tとの位置合わせを容易かつ高精度に行なうことが可能となる。
リジッド導体層48(あるいは、リジッド導体端子ランド48b、リジッド導体端子48t)はリジッド基板40の厚さTr方向で対称的に配置してある。したがって、リジッド基板40の両面で接続部品10による接続が可能となり、多層構造のフレキシブルリジッドプリント基板を容易に形成することができる。
なお、リジッド基板40の厚さTr(リジッド基板40の両面に配置されたリジッド導体層48の表面間の厚さ)は、例えば0.55mm程度としてある。
リジッド基板40は、連結基板30(位置認識マーク30m)に対向させて位置認識ができる位置に位置認識マーク40mを有する。したがって、連結基板30およびリジッド基板40の相互の位置合わせおよび接続部品10の接続を容易かつ高精度に行なうことが可能となる。
リジッド基板40は、連結基板30(噛み合わせ部30g)と噛み合う位置に噛み合わせ部40gを有する。したがって、連結基板30およびリジッド基板40の相互の位置合わせを自己整合的に行ない、また、嵌合後の連結基板30およびリジッド基板40相互の分離を防止することが可能となる。
図5Aは、本発明の実施の形態1に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造工程でリジッド基板と連結基板とを連結した状態の概略を示す平面図である。図5Bは、図5Aの矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。
工程S4:
リジッド基板40と連結基板30を連結する(基板連結工程)。つまり、連結基板30を嵌合用開口部40wに嵌合してリジッド基板40とフレキシブル基板20とを連結する。
嵌合のときに、位置認識マーク30mおよび位置認識マーク40mによる位置合わせ状態を確認し、必要に応じて連結基板30の外形形状、嵌合用開口部40wの開口形状に対して調整を施し、高精度に位置合わせを行なう。
なお、リジッド基板40および連結基板30は、リジッド基板40と連結基板30を嵌合する前にそれぞれの端面、あるいは一方の端面にエポキシ系接着剤を塗布して接着する形態とすることも可能である。エポキシ系接着剤の塗布は、刷毛などによる塗布、あるいは数値制御可能なデスペンサーなどを適用して行なうことが可能である。
つまり、嵌合用開口部40wの端面および連結基板30の端面の少なくとも一方に連結用接着剤(不図示)を塗布する。連結用接着剤を塗布することから、端面の結合強度を容易かつ確実に向上させることが可能となる。
連結基板30とリジッド基板40との接着は、後述する工程S6(接続部品10の実装)でエポキシ系樹脂のガラス転移点を越える温度に加熱してエポキシ系樹脂を溶融することにより行なう。エポキシ系樹脂は、例えば、連結絶縁部31、リジッド絶縁基材41、リジッド接着剤層43、リジッド接着剤層45、リジッド接着剤層47などから溶出するものを適用しても良く、また、リジッド基板40と連結基板30を嵌合する直前にそれぞれの端面、あるいは一方の端面に予め塗布しておいたエポキシ系接着剤を嵌合面に充填する形態としても良い。
リジッド導体端子窓49w(リジッド導体端子48t)の配置方向Frbおよび連結導体端子窓33w(連結導体端子32t)の配置方向Ffbのいずれか一方は、他方に対して傾斜させてある。したがって、2次元方向での位置ズレ検出を容易に行なうことができることから、リジッド導体端子48tおよび連結導体端子32tに対する接続部品10(接続導体11。リジッド側接続導体端子11rtおよびフレキシブル側接続導体端子11ft)の位置合わせを高精度に行なうことが可能となる。
なお、連結基板30の厚さTcは例えば0.5mm程度、リジッド基板40の厚さTrは例えば0.55mm程度としてあることから、連結基板30とリジッド基板40の間で段差を生じている。
つまり、リジッド基板40の厚さTrおよび連結基板30の厚さTcは、それぞれ積層構造が異なることから、互いに異なる厚さとなっている。リジッド基板40の厚さTrは、連結基板30の厚さTcより例えば厚く形成してある。したがって、基板の厚さの大小関係は、リジッド基板40の厚さTr>連結基板30の厚さTcとなっており、リジッド基板40と連結基板30との間に段差が生じている。
図6Aは、本発明の実施の形態1に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造工程でリジッド基板と連結基板との連結を補強した状態の概略を示す平面図である。図6Bは、図6Aの矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。
工程S5:
リジッド基板40と連結基板30との連結を補強する(連結補強工程)。つまり、フレキシブルリジッドプリント基板は、連結基板30およびリジッド基板40を固定する嵌合補強部60を備える。
嵌合補強部60は、リジッド基板40から連結基板30にわたって配置され、リジッド基板40および連結基板30それぞれに対して固定される。また、嵌合補強部60は、連結基板30およびリジッド基板40の積層方向での両面に対称的に配置することが望ましい。
嵌合補強部60は、リジッド基板40に対する連結基板30の物理的な動きを抑制するものであるから、硬質性を有することが要求される。したがって、嵌合補強部60は、合成樹脂製または金属製の板材で形成される。
また、嵌合補強部60と連結基板30との間、嵌合補強部60とリジッド基板40との間に接着剤60bを介在させて嵌合補強部60と連結基板30とを接着し、また嵌合補強部60とリジッド基板40とを接着して固定する。なお、固定手段としては、接着剤60bの他に、ネジ止めなどを適用することが可能である。
この構成により、リジッド基板40と連結基板30との間での結合強度を向上させて高精度の位置合わせを維持して連結の精度と信頼性を向上させることが可能となる。つまり、連結基板30とリジッド基板40は、工程S4で相互に嵌合して位置決めした状態を高精度に維持して次の工程S6に進めることが可能となる。
例えば、可撓性を有するフレキシブル基板20による揺動が連結基板30に到達した場合でも、連結基板30をリジッド基板40に強固に固定した状態となることから、揺動を連結基板30で吸収して、連結基板30からリジッド基板40へ揺動が伝わることがなく、連結基板30とリジッド基板40との間での位置関係を高精度に保持することが可能となる。
また、嵌合補強部60に適宜の導電性パターンを形成することにより、シールド機能を持たせ、フレキシブル基板20から進入する電磁ノイズを遮蔽するシールド部を形成することも可能である。
本実施の形態では、リジッド基板40と連結基板30との間の段差を吸収するために、リジッド側端子接合体15rを構成する半田ボールのボール径は、フレキシブル側端子接合体15fを構成する半田ボールのボール径より小さくしてある(図2B、図7B参照)。
また、リジッド側端子接合体15rおよびフレキシブル側端子接合体15fの大きさの大小関係に対応させて、リジッド導体端子窓49w(リジッド導体端子48t)の面積Srは、連結導体端子窓33w(連結導体端子32t)の面積Scより小さくしてある。
したがって、リジッド側接続導体端子11rt(リジッド側接続導体端子窓12wrの面積Spr)・リジッド側端子接合体15r・リジッド導体端子48t(リジッド導体端子窓49wの面積Sr)の接合経路と、フレキシブル側接続導体端子11ft(フレキシブル側接続導体端子窓12wfの面積Spf)・フレキシブル側端子接合体15f・連結導体端子32t(連結導体端子窓33wの面積Sc)の接続経路との間でそれぞれの形状の整合性を確保できることから、リジッド基板40と連結基板30との間の段差を吸収することが可能となる。
すなわち、リジッド基板40の厚さTrが連結基板30の厚さTcより厚い場合は、リジッド導体端子窓49wの面積Srを連結導体端子窓33wの面積Scより小さくしてある。
したがって、リジッド基板40の厚さTrと連結基板30の厚さTcとの差により生じる段差の大きさを吸収するようにリジッド側端子接合体15rの高さHr(図7B参照)およびフレキシブル側端子接合体15fの高さHf(図7B参照)を調整することが可能となるので、リジッド基板40と連結基板30との間の段差を吸収して接続部品10の平坦性を確保することができる。
また、逆にリジッド基板40の厚さTrが連結基板30の厚さTcより薄い場合は、リジッド導体端子窓49wの面積Srを連結導体端子窓33wの面積Scより大きくすることで同様の作用を得られる。
図7Aは、本発明の実施の形態1に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造工程で接続部品を実装した状態の概略を示す平面図である。図7Bは、図7Aの矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。
工程S6:
リジッド基板40および連結基板30に接続部品10を実装する(接続部品実装工程)。つまり、リジッド導体層48(リジッド導体端子48t)および連結導体層32(連結導体端子32t)と接続導体11(リジッド導体端子48tに対応するリジッド側接続導体端子11rt、連結導体端子32tに対応するフレキシブル側接続導体端子11ft)とを接続する。
リジッド導体端子48tとリジッド側接続導体端子11rtとの接続は、リジッド側端子接合体15rを介して行なわれ、連結導体端子32tとフレキシブル側接続導体端子11ftとの接続は、フレキシブル側端子接合体15fを介して行なわれる。
なお、リジッド導体端子48tに対するリジッド側接続導体端子11rtの位置合わせ、連結導体端子32tに対するフレキシブル側接続導体端子11ftの位置合わせについては、実施の形態3(図9Aないし図9C)で説明する。
接続は、まず位置認識マーク30mおよび位置認識マーク40mを認識し、次に位置認識マーク30mおよび位置認識マーク40mの位置情報に基づいて連結導体端子32tおよびリジッド導体端子48tの位置情報を把握し、連結導体端子32tおよびリジッド導体端子48tに対して接続部品10(フレキシブル側接続導体端子11ftおよびリジッド側接続導体端子11rt)を位置合わせする。
位置合わせした後、リジッド側端子接合体15rおよびフレキシブル側端子接合体15fを溶融し固化することによってリジッド導体端子48tとリジッド側接続導体端子11rtとを接続し、連結導体端子32tとフレキシブル側接続導体端子11ftとを接続する。
つまり、リジッド側端子接合体15rをリジッド導体端子48tに位置合わせし、フレキシブル側端子接合体15fを連結導体端子32tに位置合わせした状態で、半田リフローを施して、リジッド側端子接合体15rおよびフレキシブル側端子接合体15fを溶融固化して半田付けを行なう。
半田リフロー温度は、例えば240℃程度であり、エポキシ系樹脂のガラス転移点温度は、例えば80℃ないし200℃程度である。したがって、半田リフローで接続部品10をリジッド基板40および連結基板30に接続するときに、併せてリジッド基板40(嵌合用開口部40w)と連結基板30との接着を行なうことができる。
つまり、連結基板30、リジッド基板40の両方または一方が連結用接着剤として含有するエポキシ系樹脂を半田リフローでの熱処理により溶融し、相互に対向する連結基板30(端面)およびリジッド基板40(端面。嵌合用開口部40w)を接着部50で相互に接着する。
あるいは、連結基板30の端面およびリジッド基板40の端面の少なくとも一方にエポキシ系樹脂接着剤を連結用接着剤として塗布し、連結用接着剤としてのエポキシ系樹脂接着剤を半田リフローでの熱処理により溶融し、相互に対向する連結基板30(端面)およびリジッド基板40(端面。嵌合用開口部40w)を接着部50で相互に接着する。
したがって、連結基板30およびリジッド基板40を相互に接着することにより、リジッド基板40と連結基板30との間での連結強度を向上させることが可能となり、連結強度を高くして信頼性を向上させることができる。
また、接続部品10の接続での加熱を適用して連結基板30およびリジッド基板40の接着を行なうことから、加熱処理の工程を簡略化して、生産性を向上させることが可能となる。
なお、上述したとおり、リジッド基板40の厚さTrが連結基板30の厚さTcより厚い場合は、リジッド側端子接合体15rの高さHrをフレキシブル側端子接合体15fの高さHfより小さくしてある。
したがって、リジッド側端子接合体15rの高さHr(例えば、ボール径によってほぼ定まる。)とフレキシブル側端子接合体15fの高さHf(例えば、ボール径によってほぼ定まる。)とを調節してリジッド基板40と連結基板30との間の段差を吸収し、接続部品10の平坦性を確保することができる。
また、逆にリジッド基板40の厚さTrが連結基板30の厚さTcより薄い場合は、リジッド側端子接合体15rの高さHrをフレキシブル側端子接合体15fの高さHfより大きくすることで同様の作用を得られる。
本実施の形態では、接続部品10は、接続導体支持部14(および接続導体11)を可撓性としてあることから、リジッド側端子接合体15rの高さHr、フレキシブル側端子接合体15fの高さHfで吸収しきれない連結基板30とリジッド基板40との間の段差を接続導体支持部14の屈曲により吸収することが可能となる。
接続導体11は、リジッド基板40の厚さTrと連結基板30の厚さTcとの差に応じた屈曲段差Gs(実施の形態4、図10A、図10B参照)を有するように屈曲してある。接続導体11の屈曲は接続部品10を実装する時に屈曲する形態でも良く、また予め屈曲させた接続導体11(実施の形態4、図10A、図10B参照)を適用する形態でも良い。
したがって、リジッド導体端子48tに対するリジッド側接続導体端子11rtの平行性、連結導体端子32tに対するフレキシブル側接続導体端子11ftの平行性を確保できるので、リジッド導体端子48tとリジッド側接続導体端子11rtとの接合、連結導体端子32tとフレキシブル側接続導体端子11ftとの接合を容易かつ高精度に行なうことが可能となり、接合強度を向上させて信頼性を向上させることができる。
接続部品10は、リジッド基板40および連結基板30の厚さ方向で対称的に配置してある。したがって、連結基板30およびリジッド基板40それぞれの積層方向の両面で接続部品10による接続を容易かつ高精度に行なうことが可能となる。
上述したとおり、本実施の形態に係るフレキシブルリジッドプリント基板は、リジッド領域Arを構成する硬質性を有するリジッド基板40と、フレキシブル領域Afを構成する可撓性を有するフレキシブル基板20とを備えるフレキシブルリジッドプリント基板である。
また、本実施の形態に係るフレキシブルリジッドプリント基板は、フレキシブル基板20の端部に重ねて形成された硬質性の連結絶縁部31とフレキシブル基板20が有するフレキシブル導体層22に接続され連結絶縁部31に積層された連結導体層32とを有しリジッド基板40に対向して配置された連結基板30と、リジッド基板40と連結基板30とにわたって配置され連結導体層32とリジッド基板40が有するリジッド導体層48とを接続する接続部品10とを備える。
したがって、端部に連結基板30を形成されたフレキシブル基板20と別途形成されたリジッド基板40とを接続部品10を介して接続することから、リジッド基板40の特徴(特性)とフレキシブル基板20の特徴(特性)を併せ持ち、リジッド基板40とフレキシブル基板20との連結強度を向上させて接続の信頼性を向上させ、優れた電気特性と高い信頼性を有するフレキシブルリジッドプリント基板とすることができる。
上述したとおり、本実施の形態に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造方法は、硬質性を有するリジッド絶縁基材41およびリジッド絶縁基材41に積層されたリジッド導体層48を有するリジッド基板40と、可撓性を有するフレキシブル絶縁基材21およびフレキシブル絶縁基材21に積層されたフレキシブル導体層22を有するフレキシブル基板20とを備えるフレキシブルリジッドプリント基板の製造方法に関する。
また、フレキシブル基板20に重ねて形成された硬質性の連結絶縁部31とフレキシブル導体層22に接続され連結絶縁部31に積層された連結導体層32とを有する連結基板30をフレキシブル基板20の端部に形成する連結基板形成工程と、リジッド導体層48および連結導体層32を接続する接続導体11を有する接続部品10を準備する接続部品準備工程と、連結基板30と嵌合する嵌合用開口部40wを有するリジッド基板40を準備するリジッド基板準備工程と、連結基板30を嵌合用開口部40wに嵌合してリジッド基板40とフレキシブル基板20とを連結する基板連結工程と、リジッド導体層48および連結導体層32と接続導体11とを接続する接続部品実装工程とを備える。
したがって、端部に連結基板30を形成されたフレキシブル基板20と別途形成されたリジッド基板40とを接続部品10を介して接続することから、フレキシブル基板20とリジッド基板40とを容易かつ高精度に接続することが可能となり、リジッド基板40の特徴(特性)とフレキシブル基板20の特徴(特性)を併せ持ち、リジッド基板40とフレキシブル基板20との連結強度を向上させて接続の信頼性を向上させ、優れた電気特性と高い信頼性を有するフレキシブルリジッドプリント基板を生産性良く製造することができる。
<実施の形態2>
図8Aないし図8Lに基づいて、実施の形態1に係るフレキシブルリジッドプリント基板に適用する接続部品10の端子(リジッド側接続導体端子11rt、フレキシブル側接続導体端子11ft)とリジッド基板40の端子(リジッド導体端子48t)、連結基板30の端子(連結導体端子32t)との相互関係を示す実施例を実施の形態2として説明する。
図8Aは、本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例1を概念的に示す平面図である。
実施の形態1で説明したとおり、リジッド側接続導体端子窓12wrによってリジッド側接続導体端子11rtの露出領域が画定し、フレキシブル側接続導体端子窓12wfによってフレキシブル側接続導体端子11ftの露出領域が画定する。また、リジッド導体端子窓49wによってリジッド導体端子48tの露出領域が画定し、連結導体端子窓33wによって連結導体端子32tの露出領域が画定する。
リジッド側接続導体端子11rtはリジッド導体端子48tに対向して配置され、リジッド側接続導体端子11rtに接続されたリジッド側端子接合体15rを介してリジッド導体端子48tに接合される。
また、フレキシブル側接続導体端子11ftは連結導体端子32tに対向して配置され、フレキシブル側接続導体端子11ftに接続されたフレキシブル側端子接合体15fを介して連結導体端子32tに接合される。
リジッド導体端子窓49w(リジッド導体端子48t)の配置方向Frbは、連結導体端子窓33w(連結導体端子32t)の配置方向Ffbに対して傾斜させてある。したがって、2次元方向での位置ズレ検出を容易に行なうことができることから、リジッド導体端子48tおよび連結導体端子32tに対する接続部品10の位置合わせを高精度に行なうことが可能となる。
リジッド側接続導体端子窓12wr(リジッド側接続導体端子11rt)の配置方向Frcは、配置方向Frbに対応させて同方向としてあり、フレキシブル側接続導体端子窓12wf(フレキシブル側接続導体端子11ft)の配置方向Ffcは、配置方向Ffbに対応させて同方向としてある。
つまり、配置方向Frcと配置方向Frbとは正対し、配置方向Ffcと配置方向Ffbとは正対することから、容易かつ高精度に位置合わせすることが可能となり、高精度で相互の端子を接合することが可能となる。
配置方向Frb、Ffbの一方を他方に対して傾斜させてある。例えば、図で右側に配置されたリジッド導体端子窓49wの配置方向FrbをX方向と同一とし、配置方向Frbに対して配置方向Ffbを傾斜させることが可能である。つまり、配置方向Frbは、X方向での各位置に対してY方向の位置が固定した状態となっている。
したがって、リジッド導体端子窓49wに対するリジッド側接続導体端子窓12wrの位置合わせをY方向で行なった後、接続部品10(リジッド側接続導体端子窓12wr、フレキシブル側接続導体端子窓12wf)をX方向で移動することにより、連結導体端子窓33wに対するフレキシブル側接続導体端子窓12wfの位置合わせを容易に行なうことが可能となる。
つまり、接続部品10をわずかに移動させることにより、リジッド基板40および連結基板30に対して容易かつ高精度で位置合わせすることができる。
配置方向Frb、Ffbの一方の他方に対する傾斜は、相対的なものである。したがって、連結導体端子32tの配置方向FfbをX方向と同一とし、リジッド導体端子48tの配置方向Frbを傾斜させることも可能であり、この場合でも同様な作用が得られる。
つまり、リジッド導体端子窓49wの配置方向Frbおよび連結導体端子窓33wの配置方向Ffbのいずれか一方は、他方に対して傾斜させて配置することが可能である。
リジッド導体端子窓49wの面積Srとリジッド側接続導体端子窓12wrの面積Sprとの間の大小関係は、連結導体端子窓33wの面積Scとフレキシブル側接続導体端子窓12wfの面積Spfとの大小関係と同様としてある。
つまり、リジッド導体端子窓49wの面積Srがリジッド側接続導体端子窓12wrの面積Sprより大きい場合は、連結導体端子窓33wの面積Scはフレキシブル側接続導体端子窓12wfの面積Spfより大きくしてある。
相互に接続される端子窓の面積(リジッド導体端子窓49wの面積Srに対するリジッド側接続導体端子窓12wrの面積Spr。連結導体端子窓33wの面積Scに対するフレキシブル側接続導体端子窓12wfの面積Spf)の積層方向での大小関係を揃えることから、位置合わせの作業性を向上させ、容易かつ高精度に接続部品10を接続することが可能となる。
また、リジッド導体端子窓49wの面積Srがリジッド側接続導体端子窓12wrの面積Sprより小さい場合は、連結導体端子窓33wの面積Scはフレキシブル側接続導体端子窓12wfの面積Spfより小さくすることにより、同様な作用が得られる。
なお、リジッド導体端子窓49wの幅Wr、連結導体端子窓33wの幅Wcは、例えば数十μmないし数百μm程度であり、幅の調整は例えば数μmないし数十μm程度で行なうことが可能である。
図8Bは、本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例2を概念的に示す平面図である。基本構成は図8A(実施例1)と同様であるので、主に異なる事項について説明する。
本実施例では、フレキシブル側接続導体端子窓12wfの幅Wpfを実施例1に比較して拡大し連結導体端子窓33wの幅Wcと同程度としてある。フレキシブル側接続導体端子窓12wfの幅Wpfを広くして面積Spfをリジッド側接続導体端子窓12wrの面積Sprより大きくすることにより、フレキシブル側端子接合体15fを大きく形成できフレキシブル側端子接合体15fの高さHfをリジッド側端子接合体15rの高さHrより高く保持してリジッド基板40と連結基板30との段差を吸収させ、また接合強度を向上させることが可能となる。
図8Cは、本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例3を概念的に示す平面図である。基本構成は図8A(実施例1)、図8B(実施例2)と同様であるので、主に異なる事項について説明する。
本実施例では、連結導体端子窓33wの幅Wcを実施例2に比較してさらに拡大してある。実施例2と同様に幅Wpfを拡大したフレキシブル側接続導体端子窓12wfを精度良く位置合わせすることが可能となり、高精度を確保した状態でリジッド基板40と連結基板30との段差を吸収させ、また接合強度を向上させることが可能となる。
図8Dは、本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例4を概念的に示す平面図である。基本構成は図8A(実施例1)ないし図8C(実施例3)と同様であるので、主に異なる事項について説明する。
本実施例では、実施例1ないし実施例3と異なり、リジッド導体端子窓49wおよび連結導体端子窓33wは、それぞれ複数に分割してある。つまり、リジッド導体端子窓49wは、リジッド導体端子ランド48bに対して5個配置され、5箇所でリジッド導体端子48tを露出させてある。また、連結導体端子窓33wは、連結導体端子ランド32bに対して5個配置され、5箇所で連結導体端子32tを露出させてある。
なお、実施例1ないし実施例3と同様、リジッド側接続導体端子窓12wr(リジッド側接続導体端子11rt)の配置方向Frcは、配置方向Frbに対応させて同方向としてあり、フレキシブル側接続導体端子窓12wf(フレキシブル側接続導体端子11ft)の配置方向Ffcは、配置方向Ffbに対応させて同方向としてある。
なお、分割された各端子窓(リジッド導体端子窓49w、連結導体端子窓33w)の形状は、円形(例えば、ほぼ真円)としてある。
したがって、各分割した端子窓(リジッド導体端子窓49w、連結導体端子窓33w)毎に接続されることから、各端子窓での接続が全体として均衡をもたらすこととなり、位置合わせが自己整合的に行なわれ、リジッド導体端子48tおよび連結導体端子32tでの連結を高精度かつ強固に行なうことができる。
リジッド側端子接合体15rおよびフレキシブル側端子接合体15fを半田ボールで構成した場合、半田ボールの表面張力による吸着力が分割された各端子窓で均等に作用することから、例えば半田の流動による位置ズレを抑制して高精度に位置合わせすることが可能となる。
また、リジッド側接続導体端子窓12wrは、リジッド導体端子窓49wに対応させて複数に分割してあり、フレキシブル側接続導体端子窓12wfは、連結導体端子窓33wに対応させて複数に分割してある。
例えば、リジッド側接続導体端子窓12wrは3個配置され、3箇所でリジッド側接続導体端子11rtを露出させてある。また、フレキシブル側接続導体端子窓12wfは3個配置され、3箇所でフレキシブル側接続導体端子11ftを露出させてある。
なお、分割された各端子窓(リジッド側接続導体端子窓12wr、フレキシブル側接続導体端子窓12wf)の形状は、円形(例えば、ほぼ真円)としてある。また、リジッド導体端子窓49w、連結導体端子窓33wの5個に対して3個とすることにより、左右に1個ずつの余りを設けることにより、移動(平行移動)による位置合わせを容易に行なうことが可能となり(実施の形態4参照)、最適位置での接続を行なうことが可能となる。
したがって、容易かつ高精度に、リジッド導体端子窓49wとリジッド側接続導体端子窓12wrとを対応させ、連結導体端子窓33wとフレキシブル側接続導体端子窓12wfとを対応させることが可能となることから、接続部品10を容易かつ高精度に接続することが可能となる。
また、上述したとおり、リジッド側接続導体端子窓12wrの個数(例えば3個)は、リジッド導体端子窓49wの個数(例えば5個)より少なく、フレキシブル側接続導体端子窓12wfの個数(例えば3個)は、連結導体端子窓33wの個数(例えば5個)より少なくしてある。
したがって、連結基板30およびリジッド基板40に対する接続部品10の位置合わせを効率的に行なうことが可能となり、接続部品10の接続を容易かつ高精度に行なうことが可能となる。
なお、リジッド導体端子窓49wの面積Sr、連結導体端子窓33wの面積Sc、リジッド側接続導体端子窓12wrの面積Spr、フレキシブル側接続導体端子窓12wfの面積Spfは、ほぼ、面積Sr=面積Sc>面積Spr=面積Spfの関係を持たせてある。したがって、リジッド基板40および連結基板30の双方での接合強度の均衡を図ることが可能となる。
図8Eは、本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例5を概念的に示す平面図である。基本構成は図8A(実施例1)ないし図8D(実施例4)と同様であるので、主に異なる事項について説明する。
本実施例では、実施例4と異なり、連結導体端子窓33wを円形から長円形(円形を一方向に長くした形状。例えば、中央に矩形を配し矩形の対向辺(X方向)に半円を付加した形状など。)に変形してある。したがって、対向するフレキシブル側接続導体端子窓12wfが連結導体端子窓33wの長さ方向(X方向)で位置ズレを生じた場合でも位置ズレを吸収することが可能となる。
なお、連結導体端子窓33wを長円形としたことから、リジッド導体端子窓49wの面積Sr、連結導体端子窓33wの面積Sc、リジッド側接続導体端子窓12wrの面積Spr、フレキシブル側接続導体端子窓12wfの面積Spfは、ほぼ、面積Sc>面積Sr≒面積Spf>面積Sprとしてある。
連結導体端子窓33wではなく、リジッド導体端子窓49wを円形から長円形へ変形することも可能である。つまり、リジッド導体端子窓49wを長円形とした場合にも、連結導体端子窓33wを長円形とした場合と同様の作用が得られる。
上述したとおり、リジッド導体端子窓49wおよび連結導体端子窓33wの少なくともいずれか一方は、長円形とすることが可能である。したがって、リジッド導体端子窓49wおよび連結導体端子窓33wにそれぞれ対向する接続対象であるリジッド側接続導体端子11rtおよびフレキシブル側接続導体端子11ftの位置ズレの余裕度を大きくすることが可能となり、容易かつ高精度に位置合わせをして接続することができる。
また、長円形とした連結導体端子窓33wの面積Scに対応させて円形のフレキシブル側接続導体端子窓12wfの面積Spfを大きくすることが可能となる。
したがって、フレキシブル側接続導体端子窓12wfの面積Spfをリジッド側接続導体端子窓12wrの面積Sprより大きくできることから、フレキシブル側端子接合体15fをリジッド側端子接合体15rに比較して大きく形成できるので、フレキシブル側端子接合体15fの高さHfをリジッド側端子接合体15rの高さHrより高く保持してリジッド基板40および連結基板30による段差を吸収させることが可能となり、また、接合強度を向上させることが可能となる。
図8Fは、本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例6を概念的に示す平面図である。基本構成は図8A(実施例1)ないし図8E(実施例5)と同様であるので、主に異なる事項について説明する。
本実施例では、実施例5と異なり、窓部(リジッド導体端子窓49w、連結導体端子窓33w、リジッド側接続導体端子窓12wr、フレキシブル側接続導体端子窓12wf)は図8D(実施例4)と同様に円形としてある。なお、窓部の面積を次のようにしている点が実施例4と異なる。
リジッド導体端子窓49wの面積Sr、連結導体端子窓33wの面積Sc、リジッド側接続導体端子窓12wrの面積Spr、フレキシブル側接続導体端子窓12wfの面積Spfは、ほぼ、面積Sc>面積Sr≧面積Spf>面積Sprとしてある。
つまり、面積Scを拡大していることから併せて面積Spfを拡大することが可能となり、位置合わせを容易にすると共にリジッド基板40および連結基板30による段差を吸収させ、また結合強度を向上させることが可能となる。
図8Gは、本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例7を概念的に示す平面図である。基本構成は図8A(実施例1)ないし図8F(実施例6)と同様であるので、主に異なる事項について説明する。
本実施例では、連結導体端子窓33wを実施例5と同様長円形とし、併せてフレキシブル側接続導体端子窓12wfも長円形としてある。また、リジッド導体端子窓49wの面積Sr、連結導体端子窓33wの面積Sc、リジッド側接続導体端子窓12wrの面積Spr、フレキシブル側接続導体端子窓12wfの面積Spfは、ほぼ、面積Sc>面積Spf≒面積Sr>面積Sprの関係を持たせてある。
したがって、フレキシブル側端子接合体15fの高さHfをリジッド側端子接合体15rの高さHrより高く保持することが可能となり、リジッド基板40および連結基板30による段差を吸収させ、また結合強度を向上させることが可能となる。
図8Hは、本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例8を概念的に示す平面図である。基本構成は図8A(実施例1)ないし図8G(実施例7)と同様であるので、主に異なる事項について説明する。
本実施例では、リジッド導体端子窓49wおよび連結導体端子窓33wを長円形としてある。また、リジッド導体端子窓49wおよび連結導体端子窓33wにそれぞれ対向するリジッド側接続導体端子窓12wrおよびフレキシブル側接続導体端子窓12wfは円形としてある。
したがって、接続部品10の位置合わせでの接続導体11による位置ズレをリジッド導体端子窓49wおよび連結導体端子窓33wの長円形(長さ方向)で吸収することが可能となり、位置合わせを容易かつ高精度に行なうことができる。また、長円形とすることにより面積を拡大したリジッド導体端子窓49wおよび連結導体端子窓33wに対応させてリジッド側接続導体端子窓12wrおよびフレキシブル側接続導体端子窓12wfの面積を拡大することが可能となり、結合強度を向上させることが可能となる。
図8Jは、本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例9を概念的に示す平面図である。基本構成は図8A(実施例1)ないし図8H(実施例8)と同様であるので、主に異なる事項について説明する。
本実施例では、実施例8と同様にリジッド導体端子窓49wおよび連結導体端子窓33wを長円形としてある。また、リジッド導体端子窓49wおよび連結導体端子窓33wにそれぞれ対向するリジッド側接続導体端子窓12wrおよびフレキシブル側接続導体端子窓12wfも長円形としてある。
したがって、接合面積を拡大することが可能となり、結合強度を向上させることが可能となる。
図8Kは、本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例10を概念的に示す平面図である。基本構成は図8A(実施例1)ないし図8J(実施例9)と同様であるので、主に異なる事項について説明する。
本実施例では、連結導体端子窓33w、フレキシブル側接続導体端子窓12wfを図8J(実施例9)と同様に長円形とし、リジッド導体端子窓49w、リジッド側接続導体端子窓12wrを図8G(実施例7)と同様に円形としてある。円形の状態は、図8G(実施例7)に対して、内側の円形であるリジッド側接続導体端子窓12wrをやや大きくしてある。
したがって、実施例7、実施例9のそれぞれの作用を奏することが可能となり、またリジッド側端子接合体15rでの結合強度を実施例7に比較して向上させることができる。
図8Lは、本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例11を概念的に示す平面図である。基本構成は図8A(実施例1)ないし図8K(実施例10)と同様であるので、主に異なる事項について説明する。
本実施例では、連結導体端子窓33w、フレキシブル側接続導体端子窓12wfを図8J(実施例9)と同様に長円形とし、リジッド導体端子窓49w、リジッド側接続導体端子窓12wrを図8H(実施例8)と同様に長円形、円形の組合せとしてある。
したがって、実施例8、実施例9のそれぞれの作用を奏することが可能となる。
本実施の形態では、上述した図8Aないし図8L(実施例1ないし実施例11)に限らず、リジッド基板40、連結基板30、接続部品10の状況に応じて適宜端子窓(リジッド導体端子窓49w、連結導体端子窓33w、リジッド側接続導体端子窓12wr、フレキシブル側接続導体端子窓12wf)の形状、面積を変形することが可能である。
例えば、位置合わせの余裕度に関しては、リジッド導体端子窓49w/連結導体端子窓33wを長円形として、対向するリジッド側接続導体端子11rt/フレキシブル側接続導体端子11ftを円形とした組合せが有効である。
また、結合強度の向上に関しては、対向する端子窓(連結導体端子窓33w/フレキシブル側接続導体端子11ftの組合せ。リジッド導体端子窓49w/リジッド側接続導体端子11rtの組合せ)それぞれの面積を拡大することが有効である。面積を拡大するには円形よりも長円形とすることが、連結導体端子窓33w(連結導体端子32t)の配置方向Ffb、リジッド導体端子窓49w(リジッド導体端子48t)の配置方向Frbを有効に活用できることから望ましい。
<実施の形態3>
図9Aないし図9Cに基づいて、実施の形態1に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造工程での接続部品10の端子(リジッド側接続導体端子11rt、フレキシブル側接続導体端子11ft)とリジッド基板40の端子(リジッド導体端子48t)および連結基板30の端子(連結導体端子32t)との位置決め状態(接続状態)を示す実施例を実施の形態3として説明する。
本実施の形態は、実施の形態1、実施の形態2と同様、リジッド導体端子窓49w(リジッド導体端子48t)の配置方向Frbおよび連結導体端子窓33w(連結導体端子32t)の配置方向Ffbのいずれか一方は、他方に対して傾斜させてある状態での接続部品実装工程(接続部品実装工程の一部を構成する位置決め工程)に関する。
図9Aは、本発明の実施の形態3に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との位置決めに関する実施例12を概念的に示す平面図である。
本実施例では、リジッド導体端子48t(リジッド導体端子窓49w)と連結導体端子32t(連結導体端子窓33w)は、座標XY(以下、X方向を行、Y方向を列とする。)に対応して設計したとおり配置(連結)してある。設計どおりに配置されたリジッド導体端子48tおよび連結導体端子32tに対して接続部品10を位置決めした状態を示す。
なお、座標XYでのXとYの相対関係、リジッド導体端子48tと連結導体端子32tとの間での傾斜の相対関係は、相対的なものであり、逆の関係として構成することも可能である。
座標XYを基準とする位置情報に基づいて接続部品10(リジッド側接続導体端子11rt、フレキシブル側接続導体端子11ft)を位置合わせすることにより、リジッド導体端子48t(リジッド導体端子窓49w)に対してリジッド側接続導体端子11rt(リジッド側接続導体端子窓12wr)を位置合わせし、連結導体端子32t(連結導体端子窓33w)に対してフレキシブル側接続導体端子11ft(フレキシブル側接続導体端子窓12wf)を位置合わせすることが可能となる。なお、見易さを考慮してリジッド側接続導体端子11rt(リジッド側接続導体端子窓12wr)およびフレキシブル側接続導体端子11ft(フレキシブル側接続導体端子窓12wf)は1列(実施の形態2で示した例えば3個の内の中央の1個に対応)のみを示してある。
リジッド導体端子48tおよび連結導体端子32tが設計どおりに配置してあることから、図示したとおり、リジッド側接続導体端子11rtおよびフレキシブル側接続導体端子11ftは、リジッド導体端子48tおよび連結導体端子32tの各中央の列(例えば5列の中央の1列)に対して容易かつ高精度に位置決めすることが可能となる。
本実施の形態の位置決めは、位置決め装置70を適用して行なわれる。位置決め装置70は、位置認識装置72からの位置情報を演算処理し演算処理の結果に基づいて搭載装置73を制御する演算制御装置71を備える。撮像装置を内蔵する位置認識装置72は、リジッド基板40の位置認識マーク40m、連結基板30の位置認識マーク30mをそれぞれ認識してリジッド導体端子48t(リジッド導体端子窓49w)および連結導体端子32t(連結導体端子窓33w)の位置情報をそれぞれ取得するように2台配置してある。搭載装置73は、演算制御装置71からの制御信号に基づいて例えばXY方向で接続部品10の位置制御(位置決め)を行ないリジッド基板40および連結基板30に接続部品10を載置するマニピュレータで構成してある。
接続部品10をリジッド基板40および連結基板30に位置合わせした段階で接続(例えばリジッド側端子接合体15rおよびフレキシブル側端子接合体15fを構成する半田ボールの溶融接着)を併せて行なうように適宜の加熱手段を搭載装置73に対応して設けておくことが可能である。接続(接着)を位置決めと併せて行なう場合は、位置決め装置70は、実装装置(接続装置)ともなる。
また、位置合わせと接続(接着)とを別処理とし、位置合わせした段階では接続部品10をリジッド基板40および連結基板30に対して仮止めする形態としても良い。この場合は、接着工程(例えば半田リフロー工程などの接続工程)を多数の接続部品10に対して一括して施すことが可能となり、生産性を向上させることが可能となる。
図9Bは、本発明の実施の形態3に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との位置決めに関する実施例13を概念的に示す平面図である。基本的な構成は図9Aと同様であるので主に異なる事項について説明する。
本実施例では、座標XY上で基準としたリジッド導体端子48t(リジッド導体端子窓49w)に対して連結導体端子32t(連結導体端子窓33w)がY方向にΔY(+)偏倚して配置(連結)された場合での位置決め状態を示す。
つまり、リジッド導体端子48tの「5×5」マトリックスの中心にあるリジッド導体端子48tの中心Crに対して、連結導体端子32tの「5×5」マトリックスの中心にある連結導体端子32tの中心Cfは、Y方向でのズレΔY(+)を有している。
リジッド導体端子48tおよび連結導体端子32tの間に存在するY方向でのズレΔY(+)が存在する条件の下では、例えばリジッド導体端子48tに対してリジッド側接続導体端子11rtの位置決めを行なう(リジッド導体端子48tの中央の列に対してリジッド側接続導体端子11rtの1列を対応させて位置合わせをする)と、連結導体端子32tに対してフレキシブル側接続導体端子11ftは、Y方向でのズレΔY(+)に応じた位置ズレを生じる。
したがって、位置認識装置72によってY方向でのズレΔY(+)を認識した場合には、位置ズレを解消するために、演算制御装置71による演算処理によってY方向でのズレΔY(+)を相殺できる位置を算出して接続部品10を移動させる。
例えば、本実施例では、リジッド導体端子48tの配置方向FrbはX方向と一致させてあるに対して、連結導体端子32tの配置方向Ffbは配置方向Frb(X方向)に対して傾斜させてある。
つまり、リジッド導体端子48t(リジッド導体端子窓49w)は、配置方向Frb(X方向)で位置を移動させてもY方向の位置は固定された状態であり、他方の連結導体端子32t(連結導体端子窓33w)は、X方向での位置の移動に対応してY方向の位置は変動する状態となっている。
したがって、接続部品10(リジッド側接続導体端子11rtおよびフレキシブル側接続導体端子11ft)をX方向で移動させることにより、連結導体端子32tに対するフレキシブル側接続導体端子11ftのY方向でのズレΔY(+)を相殺できる位置に接続部品10を位置合わせすることが可能となる。
本実施例では、リジッド導体端子48tおよび連結導体端子32tの各「5×5」マトリックスの中央の列に対してX方向へ例えば1列分移動(平行移動)させることにより、ズレΔY(+)を相殺できた場合を示してある(移動により位置合わせをした状態を図示してある)。
つまり、接続部品10の位置をX方向で1列分移動させ、リジッド導体端子48tおよび連結導体端子32tの各「5×5」マトリックスの右から2列目に対してリジッド側接続導体端子11rtおよびフレキシブル側接続導体端子11ftの中央の1列を対応させて位置決めすることにより、位置ズレの無い高精度に位置決めされた接続部品10の搭載が可能となる。
すなわち、本実施の形態によれば、一方向(例えばX方向)での平行移動によって接続部品10をリジッド基板40および連結基板30に位置合わせして搭載することが可能となり、容易かつ高精度に位置決めを行なうことが可能となる。
なお、演算処理によるズレΔY(+)を相殺できる位置の算出は適宜のプログラムを演算制御装置71に予めインストールしておくことにより行なうことが可能である。
図9Cは、本発明の実施の形態3に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との位置決めに関する実施例14を概念的に示す平面図である。基本的な構成は図9A、図9Bと同様であるので主に異なる事項について説明する。
本実施例では、座標XY上で基準としたリジッド導体端子48t(リジッド導体端子窓49w)に対して連結導体端子32t(連結導体端子窓33w)がY方向にΔY(−)偏倚して配置(連結)された場合での位置決め状態を示す。
つまり、リジッド導体端子48tの「5×5」マトリックスの中心にあるリジッド導体端子48tの中心Crに対して、連結導体端子32tの「5×5」マトリックスの中心にある連結導体端子32tの中心Cfは、実施例13とは逆にY方向でのズレΔY(−)を有している。
なお、リジッド導体端子48tの配置方向Frbおよび連結導体端子32tの配置方向Ffbは、実施例13の場合と同一状態としてある。したがって、実施例13の場合とは逆方向に接続部品10を移動させることによりY方向でのズレΔY(−)を相殺できる位置に接続部品10を位置合わせすることが可能となる。
本実施例では、リジッド導体端子48tおよび連結導体端子32tの各「5×5」マトリックスの中央の列に対してマイナスX方向へ例えば1列分移動させることにより、ズレΔY(−)を相殺できた場合を示してある(移動により位置合わせをした状態を図示してある)。
つまり、接続部品10の位置をマイナスX方向で1列分移動させ、リジッド導体端子48tおよび連結導体端子32tの各「5×5」マトリックスの左から2列目に対してリジッド側接続導体端子11rtおよびフレキシブル側接続導体端子11ftの中央の1列を対応させて位置決めすることにより、位置ズレの無い高精度に位置決めされた接続部品10の搭載が可能となる。
上述したとおり、本実施の形態は、リジッド導体端子窓49w(リジッド導体端子48t)の配置方向Frbおよび連結導体端子窓33w(連結導体端子32t)の配置方向Ffbのいずれか一方は、他方に対して傾斜させてある場合での位置決め(接続部品実装工程)に関する。なお、端子窓(リジッド導体端子窓49w、連結導体端子窓33w、リジッド側接続導体端子窓12wr、フレキシブル側接続導体端子窓12wf)は、複数の場合に限らず、図8Aないし図8Cで示したように単数として形成された場合についても同様に適用することが可能である。
つまり、本実施の形態によれば、接続部品実装工程で、リジッド導体層48(リジッド導体端子ランド48b)に形成されたリジッド導体端子48t(リジッド導体端子窓49w)および連結導体層32(連結導体端子ランド32b)に形成された連結導体端子32t(連結導体端子窓33w)について、それぞれの位置情報を認識してリジッド導体端子48t(リジッド導体端子窓49w)と連結導体端子32t(連結導体端子窓33w)との間での位置ズレを検出し、位置ズレを相殺する方向で接続部品10を移動(平行移動)させることにより接続部品10の位置決めを容易かつ高精度に行なうことが可能となる。
<実施の形態4>
図10Aないし図10Cに基づいて、実施の形態1に係るフレキシブルリジッドプリント基板に適用する接続部品10の他の実施例を実施の形態4として説明する。つまり、実施の形態1で示した接続部品10(図2A、図2B)の変形例である。
図10Aは、本発明の実施の形態4に係る接続部品に関する実施例15を示す説明図であり、(A)は平面図、(B)は(A)の矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。なお、端面図でのハッチングは図面の見易さを考慮して省略してある(以下同様とする。)。
実施の形態1(図2A、図2B)で示したとおり、接続部品10は、接続導体11および接続導体支持部14を備える。
本実施例では、接続導体11は、電子部品に適用されるリードフレーム技術を適用して形成してある。例えば、銅合金のリードフレームを接続導体11として適用することが可能である。接続導体11の両端は、リジッド側接続導体端子11rt(リジッド側接続導体端子ランド11r)およびフレキシブル側接続導体端子11ft(フレキシブル側接続導体端子ランド11f)として形成され、リジッド側接続導体端子11rtはリジッド導体端子48tに対応し、フレキシブル側接続導体端子11ftは連結導体端子32tに対応させてある。
また、接続導体支持部14は、電子部品にて適用されるパッケージ技術を適用して形成してある。例えば、エポキシ系樹脂を接続導体支持部14として適用することが可能である。つまり、接続導体11の両端に配置されたリジッド側接続導体端子11rtおよびフレキシブル側接続導体端子11ftの中間の位置で接続導体11の両面を樹脂封止する形態で接続導体支持部14を形成してある。
接続導体支持部14は、リジッド側接続導体端子11rtとフレキシブル側接続導体端子11ftとの間に配置してある。したがって、リジッド側接続導体端子11rtおよびフレキシブル側接続導体端子11ftを確実かつ高精度に固定することが可能となり、作業性と信頼性を向上させることが可能となる。
接続導体11は、リジッド基板40の厚さTrと連結基板30の厚さTcとの差に対応させた屈曲段差Gsを有するように屈曲してある。つまり、リジッド基板40、連結基板30が両面構造の場合には、厚さTrと厚さTcとの差の半分程度の屈曲段差Gsを、片面構造の場合には、厚さTrと厚さTcとの差程度の屈曲段差Gsを持たせてある。
したがって、リジッド導体端子48tに対するリジッド側接続導体端子11rtの平行性、連結導体端子32tに対するフレキシブル側接続導体端子11ftの平行性を確保できるので、リジッド導体端子48tとリジッド側接続導体端子11rtとの接合、連結導体端子32tとフレキシブル側接続導体端子11ftとの接合を容易かつ高精度に行なうことが可能となり、接合強度を向上させて信頼性を向上させることができる。
なお、屈曲段差Gsは、厚さTrと厚さTcの差に完全に対応させる必要はなく、接続導体11の両端(リジッド側接続導体端子11rtおよびフレキシブル側接続導体端子11ft)で適宜の平坦性を確保できる程度であれば良い。
リジッド側接続導体端子11rtおよびフレキシブル側接続導体端子11ftは、接続導体支持部14の両端の反対方向で露出させてあることから、接続部品10を容易かつ高精度にリジッド基板40および連結基板30に対して表面実装することが可能となる。
図10Bは、本発明の実施の形態4に係る接続部品に関する実施例16を示す説明図であり、(A)は平面図、(B)は(A)の矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。本実施例の基本構成は図10A(実施例15)と同様であるので、主に異なる事項について説明する。
接続導体11は、実施例15と同様にリードフレーム技術を適用してあるが、実施例15と異なり、接続導体11の両端(リジッド側接続導体端子11rtに対応するリジッド側接続導体端子ランド11rおよびフレキシブル側接続導体端子11ftに対応するフレキシブル側接続導体端子ランド11f)にCSP(Chip Size Package)技術を適用してある。
つまり、接続導体11の両端に配置されたリジッド側接続導体端子11rt(リジッド側接続導体端子ランド11r)およびフレキシブル側接続導体端子11ft(フレキシブル側接続導体端子ランド11f)を例えばエポキシ形樹脂で形成した接続導体支持部14で固定し、接続導体支持部14に対応させて接続導体11(リジッド側接続導体端子ランド11rおよびフレキシブル側接続導体端子ランド11f)の表面を保護する導体被覆部12を形成してある。
また、導体被覆部12にリジッド側接続導体端子11rtを露出させるリジッド側接続導体端子窓12wrおよびフレキシブル側接続導体端子11ftを露出させるフレキシブル側接続導体端子窓12wfを形成し、リジッド側接続導体端子窓12wrにリジッド側端子接合体15rを接合し、フレキシブル側接続導体端子窓12wfにフレキシブル側端子接合体15fを接合してある。
リジッド側端子接合体15rおよびフレキシブル側端子接合体15fは、例えば実施の形態1(図2A、図2B)の場合と同様に半田ボールを適用して形成することが可能である。
つまり、接続部品10は、接続導体11の両端にそれぞれ分離して配置された接続導体支持部14と、接続導体支持部14に積層されリジッド側接続導体端子窓12wrおよびフレキシブル側接続導体端子窓12wfを有する導体被覆部12と、リジッド側接続導体端子窓12wrに接合させたリジッド側端子接合体15rと、フレキシブル側接続導体端子窓12wfに接合させたフレキシブル側端子接合体15fとを備える。
接続導体支持部14は、リジッド側接続導体端子11rtおよびフレキシブル側接続導体端子11ftそれぞれに対応させて配置してある。したがって、複数並置されたリジッド側接続導体端子11rtおよび複数並置されたフレキシブル側接続導体端子11ftをそれぞれ連結して確実かつ高精度に固定することが可能となり、作業性と信頼性を向上させることが可能となる。
リジッド基板40の厚さTrが連結基板30の厚さTcより厚い場合には、リジッド側端子接合体15rの高さHrb(接続部品10を実装した後の高さHrに対応する。)は、フレキシブル側端子接合体15fの高さHfb(接続部品10を実装した後の高さHfに対応する。)より小さくしてある。
したがって、リジッド側端子接合体15rの高さHrbとフレキシブル側端子接合体15fの高さHfbとの差および屈曲段差Gsは、リジッド基板40と連結基板30との間の段差を吸収して接続部品10の平坦性を確保することができる。
また、リジッド基板40の厚さTrが連結基板30の厚さTcより薄い場合には、リジッド側端子接合体15rの高さHrbは、フレキシブル側端子接合体15fの高さHfbより大きくすることにより、同様にリジッド基板40と連結基板30との間の段差を吸収して接続部品10の平坦性を確保することができる。
図10Cは、本発明の実施の形態4に係る接続部品に関する実施例17を示す説明図であり、(A)は平面図、(B)は(A)の矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。本実施例の基本構成は実施の形態1(図2A、図2B)で示した接続部品10および、図10A(実施例15)、図10B(実施例16)と同様であるので、主に異なる事項について説明する。
接続導体11および接続導体支持部14は、可撓性を有してあり、両端にリジッド側接続導体端子11rt(リジッド側接続導体端子ランド11r)およびフレキシブル側接続導体端子11ft(フレキシブル側接続導体端子ランド11f)が形成してある。リジッド側接続導体端子11rtおよびフレキシブル側接続導体端子11ftは、フレキシブルプリント基板技術を適用して形成することが可能である。
また、接続導体支持部14を補強する支持補強部17は、複数並置されたリジッド側接続導体端子11rt(リジッド側接続導体端子ランド11r)および複数並置されたフレキシブル側接続導体端子11ft(フレキシブル側接続導体端子ランド11f)それぞれに対応する位置に配置(形成)してある。支持補強部17は、例えばエポキシ系樹脂を適用して形成してある。
したがって、可撓性の接続導体支持部14を適用して接続部品10を構成した場合でも、リジッド側接続導体端子11rt(リジッド側接続導体端子ランド11r)およびフレキシブル側接続導体端子11ft(フレキシブル側接続導体端子ランド11f)を確実かつ高精度に固定することが可能となり、接続部品10の実装での作業性と信頼性を向上させることが可能となる。
リジッド側接続導体端子11rtにリジッド側端子接合体15rが形成され、フレキシブル側接続導体端子11ftにフレキシブル側端子接合体15fが形成してある。リジッド側端子接合体15rの高さHrb、フレキシブル側端子接合体15fの高さHfbは、リジッド基板40および連結基板30の間で段差が生じた場合でも接続導体11および接続導体支持部14を屈曲させて対応できることから、同一としてある。
つまり、接続導体11および接続導体支持部14は可撓性を有することから、接続部品10を実装したときに、接続導体11および接続導体支持部14を対向する2つの支持補強部17の中間で屈曲させることが可能である。したがって、リジッド基板40および連結基板30の間で段差が生じた場合でも接続部品10を容易かつ高精度に実装することが可能である。
<実施の形態5>
本実施の形態に係る電子機器(不図示)は、実施の形態1(ないし実施の形態4)に係るフレキシブルリジッドプリント基板を搭載した電子機器としてある。
つまり、リジッド領域Arを構成する硬質性を有するリジッド基板40と、フレキシブル領域Afを構成する可撓性を有するフレキシブル基板20とを備えるフレキシブルリジッドプリント基板を搭載した電子機器であって、フレキシブル基板20の端部に重ねて形成された硬質性の連結絶縁部31とフレキシブル基板20が有するフレキシブル導体層22に接続され連結絶縁部31に積層された連結導体層32とを有しリジッド基板40に対向して配置された連結基板30と、リジッド基板40と連結基板30とにわたって配置され連結導体層32とリジッド基板40が有するリジッド導体層48とを接続する接続部品10とを備えるフレキシブルリジッドプリント基板を搭載した電子機器としてある。
したがって、本実施の形態に係る電子機器は、リジッド基板40の特徴とフレキシブル基板20の特徴を併せ持ち、リジッド基板40とフレキシブル基板20との連結強度を向上させて接続の信頼性を向上させ、優れた電気特性と高い信頼性を有するフレキシブルリジッドプリント基板を搭載することから、自由な立体配置が可能で、筐体形状を小型化、薄型化して所望の形状とすることができ、接続の信頼性が高い電子機器を提供することが可能となる。
なお、電子機器としては、携帯時の高い信頼性と小型軽量化が求められている携帯電話などの通信端末がある。
本発明の実施の形態1に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造方法での工程フローを概略的に示すフロー図である。 本発明の実施の形態1に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造工程で準備した接続部品の概略を示す平面図である。 図2Aの矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。 本発明の実施の形態1に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造工程で形成した連結基板の概略を示す平面図である。 図3Aの矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。 本発明の実施の形態1に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造工程で準備したリジッド基板の概略を示す平面図である。 図4Aの矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。 本発明の実施の形態1に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造工程でリジッド基板と連結基板とを連結した状態の概略を示す平面図である。 図5Aの矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。 本発明の実施の形態1に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造工程でリジッド基板と連結基板との連結を補強した状態の概略を示す平面図である。 図6Aの矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。 本発明の実施の形態1に係るフレキシブルリジッドプリント基板の製造工程で接続部品を実装した状態の概略を示す平面図である。 図7Aの矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。 本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例1を概念的に示す平面図である。 本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例2を概念的に示す平面図である。 本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例3を概念的に示す平面図である。 本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例4を概念的に示す平面図である。 本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例5を概念的に示す平面図である。 本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例6を概念的に示す平面図である。 本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例7を概念的に示す平面図である。 本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例8を概念的に示す平面図である。 本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例9を概念的に示す平面図である。 本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例10を概念的に示す平面図である。 本発明の実施の形態2に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との配置関係に関する実施例11を概念的に示す平面図である。 本発明の実施の形態3に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との位置決めに関する実施例12を概念的に示す平面図である。 本発明の実施の形態3に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との位置決めに関する実施例13を概念的に示す平面図である。 本発明の実施の形態3に係る接続部品の端子とリジッド基板の端子、連結基板の端子との位置決めに関する実施例14を概念的に示す平面図である。 本発明の実施の形態4に係る接続部品に関する実施例15を示す説明図であり、(A)は平面図、(B)は(A)の矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。 本発明の実施の形態4に係る接続部品に関する実施例16を示す説明図であり、(A)は平面図、(B)は(A)の矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。 本発明の実施の形態4に係る接続部品に関する実施例17を示す説明図であり、(A)は平面図、(B)は(A)の矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。 従来例1に係るフレキシブルリジッド多層プリント配線板の説明図であり、(A)は平面図、(B)は(A)の矢符B−Bでの断面の端面を示す端面図である。 従来例2に係るプリント基板を説明する説明図であり、(A)は平面図、(B)は(A)の矢符Bでの側面図、(C)は(B)の矢符Rotに従って電線部品を折り曲げた状態での側面図である。 従来例3に係るプリント基板を説明する説明図であり、(A)は平面図、(B)は(A)の矢符Bでの側面図、(C)は(B)の矢符Rotに従って電線部品を折り曲げた状態での側面図である。 従来例4に係るプリント基板を説明する説明図であり、(A)は平面図、(B)は(A)の矢符Bでの側面図、(C)は(B)の矢符Rotに従って電線部品を折り曲げた状態での側面図である。
符号の説明
10 接続部品
11 接続導体
11f フレキシブル側接続導体端子ランド
11ft フレキシブル側接続導体端子
11r リジッド側接続導体端子ランド
11rt リジッド側接続導体端子
12 導体被覆部
12wf フレキシブル側接続導体端子窓
12wr リジッド側接続導体端子窓
14 接続導体支持部
15f フレキシブル側端子接合体
15r リジッド側端子接合体
17 支持補強部
20 フレキシブル基板
21 フレキシブル絶縁基材
22 フレキシブル導体層
23 保護被覆部
30 連結基板
30g 噛み合わせ部
30m 位置認識マーク
31 連結絶縁部
32 連結導体層
32b 連結導体端子ランド
32t 連結導体端子
33 導体被覆部
33w 連結導体端子窓
35 スルーホール
36 スルーホール導体
40 リジッド基板
40g 噛み合わせ部
40m 位置認識マーク
40w 嵌合用開口部
41 リジッド絶縁基材
42、44、46 内側リジッド導体層
43、45、47 リジッド接着剤層
48 リジッド導体層
48b リジッド導体端子ランド
48t リジッド導体端子
49 導体被覆部
49w リジッド導体端子窓
50 接着部
60 嵌合補強部
70 位置決め装置
71 演算制御装置
72 位置認識装置
73 搭載装置
Af フレキシブル領域
Ar リジッド領域
Ffb 配置方向
Ffc 配置方向
Frb 配置方向
Frc 配置方向
Gs 屈曲段差
Hf 高さ
Hr 高さ
Sc 面積
Spf 面積
Spr 面積
Sr 面積
Tc 厚さ
Tr 厚さ

Claims (31)

  1. 硬質性を有するリジッド基板と、可撓性を有するフレキシブル基板とを備えるフレキシブルリジッドプリント基板であって、
    前記フレキシブル基板の端部に重ねて形成された硬質性の連結絶縁部と前記フレキシブル基板が有するフレキシブル導体層に接続され前記連結絶縁部に積層された連結導体層とを有し前記リジッド基板に対向して配置された連結基板と、
    前記リジッド基板と前記連結基板とにわたって配置され前記連結導体層と前記リジッド基板が有するリジッド導体層とを接続する接続部品と
    を備えることを特徴とするフレキシブルリジッドプリント基板。
  2. 前記リジッド基板の端面と前記連結基板の端面とは、相互に接着してあることを特徴とする請求項1に記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  3. 前記連結基板は、前記リジッド基板に嵌合させてあり、前記連結基板および前記リジッド基板を固定する嵌合補強部を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  4. 前記リジッド導体層は、前記接続部品に接続されるリジッド導体端子ランドを有し、前記連結導体層は、前記接続部品に接続される連結導体端子ランドを有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一つに記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  5. 前記接続部品は、前記リジッド導体層および前記連結導体層に接続される接続導体を有し、該接続導体は、前記リジッド導体端子ランドに接続されるリジッド側接続導体端子ランドおよび前記連結導体端子ランドに接続されるフレキシブル側接続導体端子ランドを有することを特徴とする請求項4に記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  6. 前記リジッド導体端子ランドは、リジッド導体端子を露出するリジッド導体端子窓を有する導体被覆部で被覆され、前記連結導体端子ランドは、連結導体端子を露出する連結導体端子窓を有する導体被覆部で被覆してあることを特徴とする請求項4または請求項5に記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  7. 前記リジッド導体端子窓および前記連結導体端子窓は、それぞれ複数に分割してあることを特徴とする請求項6に記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  8. 前記リジッド側接続導体端子ランドおよび前記フレキシブル側接続導体端子ランドは、リジッド側接続導体端子を露出するリジッド側接続導体端子窓およびフレキシブル側接続導体端子を露出するフレキシブル側接続導体端子窓を有する導体被覆部で被覆してあることを特徴とする請求項5ないし請求項7のいずれか一つに記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  9. 前記リジッド側接続導体端子窓は、前記リジッド導体端子窓に対応させて複数に分割してあり、前記フレキシブル側接続導体端子窓は、前記連結導体端子窓に対応させて複数に分割してあることを特徴とする請求項8に記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  10. 前記リジッド導体端子および前記リジッド側接続導体端子を接合するリジッド側端子接合体と、前記連結導体端子および前記フレキシブル側接続導体端子を接合するフレキシブル側端子接合体とを備えることを特徴とする請求項8または請求項9に記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  11. 前記リジッド側端子接合体およびフレキシブル側端子接合体は、半田ボールで形成してあることを特徴とする請求項10に記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  12. 前記リジッド基板の厚さが前記連結基板の厚さより厚い場合は、前記リジッド導体端子窓の面積を前記連結導体端子窓の面積より小さくしてあり、前記リジッド基板の厚さが前記連結基板の厚さより薄い場合は、前記リジッド導体端子窓の面積を前記連結導体端子窓の面積より大きくしてあることを特徴とする請求項10または請求項11に記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  13. 前記リジッド導体端子窓の面積が前記リジッド側接続導体端子窓の面積より大きい場合は、前記連結導体端子窓の面積は前記フレキシブル側接続導体端子窓の面積より大きくしてあり、前記リジッド導体端子窓の面積が前記リジッド側接続導体端子窓の面積より小さい場合は、前記連結導体端子窓の面積は前記フレキシブル側接続導体端子窓の面積より小さくしてあることを特徴とする請求項12に記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  14. 前記リジッド基板の厚さが前記連結基板の厚さより厚い場合は、前記リジッド側端子接合体の高さを前記フレキシブル側端子接合体の高さより小さくしてあり、前記リジッド基板の厚さが前記連結基板の厚さより薄い場合は、前記リジッド側端子接合体の高さを前記フレキシブル側端子接合体の高さより大きくしてあることを特徴とする請求項10ないし請求項13のいずれか一つに記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  15. 前記リジッド側接続導体端子窓の個数は、前記リジッド導体端子窓の個数より少なく、前記フレキシブル側接続導体端子窓の個数は、前記連結導体端子窓の個数より少なくしてあることを特徴とする請求項9ないし請求項14のいずれか一つに記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  16. 前記リジッド導体端子窓の配置方向および前記連結導体端子窓の配置方向のいずれか一方は、他方に対して傾斜させてあることを特徴とする請求項6ないし請求項15のいずれか一つに記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  17. 前記リジッド側接続導体端子窓の配置方向は前記リジッド導体端子窓の配置方向に対応し、前記フレキシブル側接続導体端子窓の配置方向は前記連結導体端子窓の配置方向に対応させてあることを特徴とする請求項16に記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  18. 前記リジッド導体端子窓および前記連結導体端子窓の少なくともいずれか一方は、長円形としてあることを特徴とする請求項6ないし請求項17のいずれか一つに記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  19. 前記リジッド導体層は前記リジッド基板の厚さ方向で対称的に配置され、前記連結導体層は前記連結基板の厚さ方向で対称的に配置してあることを特徴とする請求項1ないし請求項18のいずれか一つに記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  20. 前記接続部品は、前記リジッド基板および連結基板の厚さ方向で対称的に配置してあることを特徴とする請求項19に記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  21. 前記接続導体は、前記リジッド基板の厚さと前記連結基板の厚さとの差に応じた屈曲段差を有するように屈曲してあることを特徴とする請求項5ないし請求項20のいずれか一つに記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  22. 前記接続部品は、前記接続導体を複数並置してあり、複数の前記接続導体を支持する接続導体支持部を備えることを特徴とする請求項5ないし請求項21のいずれか一つに記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  23. 前記接続導体支持部は、リジッド側接続導体端子とフレキシブル側接続導体端子との間に配置してあることを特徴とする請求項22に記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  24. 前記接続導体支持部は、リジッド側接続導体端子およびフレキシブル側接続導体端子それぞれに対応させて配置してあることを特徴とする請求項22に記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  25. 前記接続導体および前記接続導体支持部は、可撓性を有してあり、前記リジッド側接続導体端子ランドおよび前記フレキシブル側接続導体端子ランドそれぞれに対応させて前記接続導体支持部を補強する支持補強部を配置してあることを特徴とする請求項22に記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  26. 前記リジッド基板および前記連結基板は、位置認識ができる位置にそれぞれ位置認識マークを有することを特徴とする請求項1ないし請求項25のいずれか一つに記載のフレキシブルリジッドプリント基板。
  27. 硬質性を有するリジッド絶縁基材および該リジッド絶縁基材に積層されたリジッド導体層を有するリジッド基板と、可撓性を有するフレキシブル絶縁基材および該フレキシブル絶縁基材に積層されたフレキシブル導体層を有するフレキシブル基板とを備えるフレキシブルリジッドプリント基板の製造方法あって、
    フレキシブル基板に重ねて形成された硬質性の連結絶縁部と前記フレキシブル導体層に接続され前記連結絶縁部に積層された連結導体層とを有する連結基板を前記フレキシブル基板の端部に形成する連結基板形成工程と、
    前記リジッド導体層および前記連結導体層を接続する接続導体を有する接続部品を準備する接続部品準備工程と、
    前記連結基板と嵌合する嵌合用開口部を有するリジッド基板を準備するリジッド基板準備工程と、
    前記連結基板を前記嵌合用開口部に嵌合して前記リジッド基板と前記フレキシブル基板とを連結する基板連結工程と、
    前記リジッド導体層および前記連結導体層と前記接続導体とを接続する接続部品実装工程と
    を備えることを特徴とするフレキシブルリジッドプリント基板の製造方法。
  28. 前記基板連結工程で、前記連結基板を前記嵌合用開口部に嵌合する前に、前記嵌合用開口部の端面および前記連結基板の端面の少なくとも一方に連結用接着剤を塗布することを特徴とする請求項27に記載のフレキシブルリジッドプリント基板の製造方法。
  29. 前記接続部品実装工程で、前記嵌合用開口部の端面および前記連結基板の端面を接着することを特徴とする請求項27または請求項28に記載のフレキシブルリジッドプリント基板の製造方法。
  30. 前記接続部品実装工程で、前記リジッド導体層が有するリジッド導体端子と前記連結導体層が有する連結導体端子との間での位置ズレを認識し、該位置ズレを相殺する方向へ接続部品を移動させることを特徴とする請求項27ないし請求項29のいずれか一つに記載のフレキシブルリジッドプリント基板の製造方法。
  31. フレキシブルリジッドプリント基板を搭載した電子機器であって、前記フレキシブルリジッドプリント基板は、請求項1ないし請求項26のいずれか一つに記載のフレキシブルリジッドプリント基板であることを特徴とする電子機器。
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