JP3661309B2 - Sensor mounting structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯状のセンサ面を部分的に加圧したときにその加圧位置に応じた出力を生じる仕組みのセンサの実装構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
帯状のセンサ面を部分的に加圧したときにその加圧位置に応じた出力を生じる仕組みのセンサ(以下、本明細書では係るタイプのセンサを「マルチサイズセンサ」と称する)の実装構造の一例を図1に示している。このマルチサイズセンサの主要部は細長い帯状のシート状センサ10であり、これは下部シート11と上部シート12の間にテープレジスト13を挟み込んで積層したものである。このシート状センサ10は薄くて柔軟なので、このままではマルチサイズセンサとして使用できない。そこで、剛性の大きな細長い金属基板20(通常はアルミニウム板を使っている)を用意し、その金属基板20の上にシート状センサ10を接着している。またシート状センサ10の上面には防護フィルム30を接着している。
【0003】
シート状センサ10の一端側は端子部10aとなっている。そして、金属基板20と防護フィルム30はシート状センサ10より短く、図1のようにシート状センサ10の端子部10aが金属基板20からはみ出している。また、金属基板20上のシート状センサ10の中央の大部分が有効エリア10bであり、この有効エリア10b上の任意の位置を加圧したとき、その加圧位置に応じた抵抗値が端子部10aに発生する。そして、抵抗値を図外の応用回路が検出することにより、接触位置情報を求めることができる。
【0004】
シート状センサ10の端子部10aと応用回路とは、図2または図3のようにして接続する。図2の接続例では、シート状センサ10の端子部10aにFPC(フレキシブル印刷配線板)用コネクタ1を接続し、FPC用コネクタ1と一般用コネクタ2とをリード線3で接続し、一般用コネクタ2を介して応用回路と接続する。図3の接続例では、前記FPC用コネクタ2を省略し、一般用コネクタ2から延びるリード線3をシート状センサ10の端子部10aに直接にはんだ付けや導電性接着剤により接続している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図2のようにFPC用コネクタ1を用いてシート状センサ10を外部の応用回路に接続する方法では、特にFPC用コネクタ1と端子部10aとの接触部分の信頼性が不充分で、この部分の着脱を繰り返すと接触不良を起こしやすかった。また、一般用コネクタ2に加えてFPC用コネクタ1を使用するため、配線コストが高いという問題があった。
【0006】
一方、図3のようにシート状センサ10の端子部10aにリード線3を直接接続する方法では、接続した後で、接続部分に大きな力が加わると、端子部10aの配線パターンごと剥がれて断線あるいは接触不良を起こしたりしやすい。また、マルチサイズセンサの交換時にははんだ付けや接着の作業を再度行わなければならず、面倒であった。
【0007】
本発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記した問題を解決し、外部の応用回路とマルチサイズセンサとの接続を信頼性の高い一般的な基板用コネクタを介して簡単かつ確実に行えるようにしたセンサの実装構造を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係るセンサの実装構造では、剛性の大きな細長い印刷配線板を基板とし、前記基板上に短尺の細長いシート状センサを設け、前記印刷配線板の一端側に印刷形成された引出配線パターンと、前記シート状センサの配線パターンとを接続するとともに、前記印刷配線板の一端部に前記引出配線パターンと接続された基板用コネクタを搭載する。そして、前記引出配線パターンと前記配線パターンとの接続は、接続対象のパターン同士を対向させて接続させるか、それぞれ中継接続用の配線パターンに対向させ、その配線パターンを介して接続させるようにし、前記基板用コネクタは外部回路と接続するためのものとした(請求項1)。
【0009】
係る構成にすると、センサ(マルチサイズセンサ)のセンシング部であるシート状センサが剛性の大きな印刷配線板の上に実装されるので、センサ部分の任意の位置を加圧されても撓んだりすることがない。そして、印刷配線板の端部に搭載してある基板用コネクタを介して外部の回路に接続することができる。この基板用コネクタは、信頼性が高く、外部の回路との着脱も容易に行える。さらに、基板用コネクタと、センサはともに印刷配線板の上に実装されるため、その印刷配線板上に設けた引出配線パターンを介して簡単に導通することができる。
【0010】
そして、印刷配線板上にセンサを設ける構造としては各種のものを用いることができるが、一例をあげると、前記シート状センサは、前記印刷配線板とは別の前記配線パターンが形成されたフィルム材から構成され、そのセンサを前記印刷配線板上に接合するとともに、前記配線パターンと前記引出配線パターンとを導電性接続部材を介して接続するようにすることができる(請求項2)。これが第1の実施の形態に対応する。
【0011】
また、前記シート状センサの配線パターンの一部が、前記印刷配線板上に直接印刷形成され、前記配線パターンと前記引出配線パターンとの接続が、前記印刷配線板上で直接行われるように構成することもできる(請求項3)。これが第2の実施の形態に対応する。特に、請求項3のように構成すると、印刷配線板がセンサの一部を構成することになるので、部品点数が削減できる。さらに、センサの配線パターンと引出配線パターンとの接続も簡単に行える。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施の形態の構造を図4に示している。剛性の大きな細長い印刷配線板4を用意する。この印刷配線板4の一端側の上面には3本の配線パターンA1,B1,C1を印刷形成してあるとともに、裏面には全面的にアースパターンが形成してある。また、印刷配線板4の端部には基板用コネクタ5を搭載し、このコネクタ5と引出配線パターンA1,B1,C1およびアースパターンとを接続している。
【0013】
以下に詳しく説明するマルチサイズセンサの要部をなすシート状センサは細長い帯状に構成されるが、その長さは印刷配線板4よりも短く、基板用コネクタ5を搭載してある側の端部にはシート状センサが重ならない。
【0014】
印刷配線板4の上面にまず下部シート6を接着する。この下部シート6の上面には、配線パターンA2とB2が印刷形成されている。そして、下部シート6の端部は印刷配線板4の引出配線パターンA1,B1,C1に重ならないような寸法になっている。
【0015】
さらに、下部シート6の上にテープレジスト7を接着する。このテープレジスト7は、下部シート6よりも短く、下部シート6の上面の配線パターンA2,B2の端部の上にはテープレジスト7は重ならないようになっている。
【0016】
そして、テープレジスト7の上に上部シート8を接着する。この上部シート8の下面には、センサ用の配線パターンC3と中継接続用の配線パターンA3とB3が印刷形成されている。そして、上部シート8は下部シート6よりも長く、これを位置決めして接着することで、上部シート8の下面の配線パターンA3,B3,C3の端部が印刷配線板4の上面の引出配線パターンA1,B1,C1の端部にそれぞれ重なるとともに、配線パターンA3,B3の他端側が下部シート6の上面の配線パターンA2,B2の端部に重なるようにパターン形成されている。
【0017】
そして、このように重なる配線パターン同士を導電性接続部材たる導電性接着フィルム11を介してしっかりと接続し、導通させる(隣接する重ならない配線パターン同士は、導電性接着フィルム11を介しては非導通にする)。なお、この実施の形態においては上部シート8の上には防護フィルム9を接着しているが、上部シート8の材質によっては防護フィルム9はなくてもよい。さらにまた、この実施の形態では、印刷配線板4の裏面にアースパターンを設けたが、本発明はこれに限ることはなく、例えば上部シート8の上面にアースパターンを設けるようにしても良い。
【0018】
以上の構成により、下部シート6の上面の2つの配線パターンA2,B2と、上部シート8の下面の配線パターンC3との間にテープレジスト7を挟み込んだマルチサイズセンサが剛性の大きな印刷配線板4の上に実装されていることになる。つまり、本形態では、印刷配線板4とは独立した別の前記配線パターンが形成されたフィルム材から構成されている。
【0019】
しかも、印刷配線板4の端部に搭載してある基板用コネクタ5と前記の配線パターンA2,B2,C3が接続されている。したがって、このマルチサイズセンサを外部の応用回路に接続するには、基板用コネクタ5に所要の配線あるいは印刷配線板を接続するだけでよい。
【0020】
なお、上記した実施の形態における説明では、基板の上に逐次所定のシート等を積層するようにしたが、これは説明の便宜上であり、実際の製造工程の順番を示すものではない。
【0021】
図5は本発明の第2の実施の形態を示している。これは図4の第1の実施の形態における下部シート6を廃止し、下部シート6の上面に形成していた前記の配線パターンA2とB2を、印刷配線板4に直接印刷形成している。これにより、センサを構成する配線パターンA2,B2と、引出配線パターンA1,B1とが同一の基板表面に形成されるので、対応するパターン同士(A2とA1,B2とB1)を直接接続することができる。つまり、基板上にパターンを形成する際に各パターンを同時に形成すればよい。
【0022】
また、印刷配線板4における配線パターンA2とB2の上にテープレジスト7を接着し、その上に上部シート8を接着している。この上部シート8には図4の実施の形態のような中継接続用の配線パターンA3とB3は不必要である。また、導電性接続フィルム11も不要となる。なお、その他の構成並びに作用効果は上記した実施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略する。また、本実施の形態でも第1の実施の形態で説明した変形実施が可能なのはもちろんである。
【0023】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の実装構造を採用したセンサでは、基板となっている印刷配線板の端部に搭載してある一般的な基板用コネクタを介して外部の応用回路と接続できるので、着脱を繰り返しても高い接触信頼性を確保できるし、かつコネクタ一体として扱えるため、メンテナンスも容易である。さらに外部接続がきわめて簡潔に行えるので配線コストが安い。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の実装構造のマルチサイズセンサの平面図(A)とその断面図(B)である。
【図2】同上従来のセンサの接続例を示す図である。
【図3】同上従来のセンサの他の接続例を示す図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態の要部分解斜視図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態の要部分解斜視図である。
【符号の説明】
1 FPC用コネクタ
2 一般用コネクタ
3 リード線
4 印刷配線板
5 基板用コネクタ
6 下部シート
7 テープレジスト
8 上部シート
9 防護フィルム
11 導電性接着フィルム(導電性接着部材)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sensor mounting structure in which an output corresponding to a pressing position is generated when a belt-shaped sensor surface is partially pressed.
[0002]
[Prior art]
A mounting structure of a sensor having a mechanism that generates an output corresponding to a pressure position when the belt-shaped sensor surface is partially pressurized (hereinafter, this type of sensor is referred to as a “multi-size sensor” in this specification). An example is shown in FIG. The main part of the multi-size sensor is an elongated belt-like sheet-
[0003]
One end of the
[0004]
The
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the method of connecting the
[0006]
On the other hand, in the method of directly connecting the
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described background, and the object of the present invention is to solve the above-described problems and to connect an external application circuit and a multi-size sensor with a highly reliable general substrate. It is an object of the present invention to provide a sensor mounting structure that can be easily and reliably performed via a connector.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, in the sensor mounting structure according to the present invention, a long and narrow rigid printed wiring board is used as a substrate, a short and long sheet-like sensor is provided on the substrate, and one end side of the printed wiring board is provided. The printed wiring board and the wiring pattern of the sheet-like sensor are connected to each other, and a board connector connected to the drawn wiring pattern is mounted on one end of the printed wiring board . And, the connection between the lead-out wiring pattern and the wiring pattern is such that the patterns to be connected are opposed to each other, or are opposed to the wiring pattern for relay connection, and are connected via the wiring pattern, The board connector is for connection to an external circuit .
[0009]
With such a configuration, the sheet-like sensor, which is the sensing unit of the sensor (multi-size sensor), is mounted on the printed wiring board having high rigidity, so that it bends even if an arbitrary position of the sensor part is pressed. There is nothing. And it can connect to an external circuit through the board | substrate connector mounted in the edge part of a printed wiring board. This board connector has high reliability and can be easily attached to and detached from an external circuit. Further, since the board connector and the sensor are both mounted on the printed wiring board, they can be easily conducted through the lead-out wiring pattern provided on the printed wiring board.
[0010]
Various structures can be used for providing the sensor on the printed wiring board. For example, the sheet-like sensor is a film on which the wiring pattern different from the printed wiring board is formed. It is comprised from a material, The sensor can be joined on the said printed wiring board, and the said wiring pattern and the said lead-out wiring pattern can be connected through a conductive connection member (Claim 2). This corresponds to the first embodiment.
[0011]
Further, a part of the wiring pattern of the sheet-like sensor is directly printed on the printed wiring board, and the connection between the wiring pattern and the lead-out wiring pattern is made directly on the printed wiring board. (Claim 3). This corresponds to the second embodiment. In particular, when configured as in
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The structure of the first embodiment of the present invention is shown in FIG. An elongated printed
[0013]
The sheet-like sensor that forms the main part of the multi-size sensor, which will be described in detail below, is formed in an elongated strip shape, but its length is shorter than the printed
[0014]
First, the
[0015]
Further, a tape resist 7 is bonded on the
[0016]
Then, the
[0017]
Then, the overlapping wiring patterns are firmly connected and made conductive via the conductive
[0018]
With the above configuration, the multi-size sensor in which the tape resist 7 is sandwiched between the two wiring patterns A2 and B2 on the upper surface of the
[0019]
In addition, the
[0020]
In the above description of the embodiment, a predetermined sheet or the like is sequentially laminated on the substrate. However, this is for convenience of explanation and does not indicate the order of actual manufacturing steps.
[0021]
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. This eliminates the
[0022]
Further, a tape resist 7 is bonded onto the wiring patterns A2 and B2 in the printed
[0023]
【The invention's effect】
As described in detail above, in the sensor employing the mounting structure of the present invention, it is connected to an external application circuit via a general board connector mounted on the end of the printed wiring board serving as the board. Therefore, high contact reliability can be ensured even after repeated attachment and detachment, and since it can be handled as an integrated connector, maintenance is easy. Furthermore, since the external connection can be made very simply, the wiring cost is low.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a plan view of a multi-size sensor having a conventional mounting structure, and FIG.
FIG. 2 is a diagram showing a connection example of a conventional sensor.
FIG. 3 is a diagram showing another connection example of the conventional sensor.
FIG. 4 is an exploded perspective view of a main part of the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an exploded perspective view of main parts of a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記基板上に短尺の細長いシート状センサを設け、
前記印刷配線板の一端側に印刷形成された引出配線パターンと、前記シート状センサの配線パターンとを接続するとともに、前記印刷配線板の一端部に前記引出配線パターンと接続された基板用コネクタを搭載し、
前記引出配線パターンと前記配線パターンとの接続は、接続対象のパターン同士を対向させて接続させるか、それぞれ中継接続用の配線パターンに対向させて導通させ、その中継接続用の配線パターンを介して接続させるようにし、
前記基板用コネクタは外部回路と接続するためのものであることを特徴とするセンサの実装構造。Using a rigid and long printed wiring board as a substrate,
A short and long sheet-like sensor is provided on the substrate,
A printed wiring board printed on one end side of the printed wiring board is connected to the wiring pattern of the sheet-like sensor, and a printed circuit board is connected to the printed wiring board on one end of the printed wiring board. Equipped with
The connection between the lead-out wiring pattern and the wiring pattern is made by connecting the patterns to be connected to face each other, or by making the wiring patterns for relay connection facing each other, and through the wiring pattern for relay connection. To connect,
A mounting structure for a sensor, wherein the board connector is for connection to an external circuit .
そのセンサを前記印刷配線板上に接合するとともに、前記配線パターンと前記引出配線パターンとを導電性接続部材を介して接続するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のセンサの実装構造。The sheet-like sensor is composed of a film material on which the wiring pattern different from the printed wiring board is formed,
The sensor mounting structure according to claim 1, wherein the sensor is bonded onto the printed wiring board, and the wiring pattern and the lead-out wiring pattern are connected via a conductive connection member. .
前記配線パターンと前記引出配線パターンとの接続が、前記印刷配線板上で直接行われるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のセンサの実装構造。A part of the wiring pattern of the sheet-like sensor is directly printed on the printed wiring board,
The sensor mounting structure according to claim 1, wherein the wiring pattern and the lead-out wiring pattern are directly connected on the printed wiring board.
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