JP4246093B2 - フレキシブル配線板 - Google Patents

Description

この発明はフレキシブル配線板に関し、特にコネクタを介さずに直接相手側接続対象物に電気的に接続することができるフレキシブル配線板に関する。

従来、基板と球状端子を有する集積回路とを電気的に接続するコンタクトシートが知られている（下記特許文献１参照）。

このコンタクトシートはシートとコンタクトバネとを有する。シートは絶縁性の弾性素材からなる。シートには球状端子に対応する多数の貫通孔が形成されている。コンタクトバネは複数の片持ち梁で構成されている。各片持ち梁は導電性素材で形成されている。各形持ち梁の一端部はシートに固定され、他端部は貫通孔内に突き出している。各片持ち梁は下部基材部分と球状端子保持部分とを有する。下部基材部分は片持ち梁の固定部分に隣接するように形成され、球状端子保持部分は片持ち梁の他端部に形成され、球状端子側へ折れ曲がっている。１組の片持ち梁の球状端子保持部分によって１つの球状端子が保持される。

このコンタクトシートを用いて集積回路と基板とを電気的に接続するには、コンタクトシートをスペーサとともに集積回路と基板との間に配置する。このときシートの貫通孔とスペーサの孔とを介して球状端子と基板の平面状の端子とを向き合わせる。そして、コンタクトシートとスペーサとを集積回路と基板とで挟みつける。その結果、球状端子と片持ち梁の球状端子保持部材とが互いに押し合い、球状端子保持部分は弾性変形して球状端子に圧接するとともに、基板の平面状の端子に圧接する。このようにして集積回路と基板とが電気的に接続される。
特開２００１−１６７８５７号公報（段落００１９〜００２０、図１参照）

上述のように従来の方法では集積回路と基板との間にはコンタクトシートが介在しているので、集積回路と基板とを直接接続させたときに較べ、集積回路と基板とを含むアッセンブリ全体の厚み（接続方向の寸法）は大きくなり、いわゆる低背化（接続方向の寸法を小さくすること）には限界があった。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は、より一層低背化を促進することができるフレキシブル配線板を提供することである。

前述の課題を解決するため請求項１の発明のフレキシブル配線板は、可撓性を有する絶縁基板と、この絶縁基板の表面に形成された導体パターンとを備えているフレキシブル配線板において、前記導体パターン上に、相手側接続対象物の突起状電極を受容して前記導体パターンに接触させる孔が前記絶縁基板を貫通するように形成され、前記絶縁基板の裏面にゲル層が形成され、このゲル層を前記孔が貫いていることを特徴とする。

上述のように導体パターン上に相手側接続対象物の突起状電極を受容する孔が絶縁基板を貫通するように形成されているので、その孔に相手側接続対象物の突起状電極を挿入したときの絶縁基板の弾力を利用して、絶縁基板上の導体パターンを相手側接続対象物の突起状電極に押し付けることができる。

請求項２の発明のフレキシブル配線板は、可撓性を有する絶縁基板と、この絶縁基板の表面に形成された導体パターンとを備えているフレキシブル配線板において、前記導体パターン上に、相手側接続対象物の突起状電極を受容して前記導体パターンに接触させる孔が前記絶縁基板を貫通するように形成され、前記絶縁基板の内部にゲル層が形成され、このゲル層を前記孔が貫いていることを特徴とする。

上述のように絶縁基板の裏面にゲル層が形成されているので、絶縁基板の孔に相手側接続対象物の突起状電極を挿入したときに、絶縁基板の弾力とともにゲル層の弾力が、絶縁基板上の導体パターンを相手側接続対象物の突起状電極に押し付ける力として作用する。

請求項３の発明は、請求項１又は２項記載のフレキシブル配線板において、前記孔を中心として放射状にスリットが形成されていることを特徴とする。

上述のように絶縁基板の内部にゲル層が形成され、このゲル層を孔が貫いているので、温度変化に拘わらずゲル層は絶縁基板に保持される。

上述のように孔を中心として放射状にスリットが形成されているので、突起状電極を孔に挿入したり、孔から出したりするときに、孔が広がり易い。

以上説明したように請求項１の発明によれば、コンタクトシートやコネクタを用いずにフレキシブル配線板を直接相手側接続対象物に電気的に接続することができるので、より一層低背化を促進することができる。

請求項２の発明によれば、絶縁基板上の導体パターンが相手側接続対象物の突起状電極により確実に押し付けられるので、接触安定性が向上する。

請求項３の発明によれば、温度変化によってゲル層が絶縁基板から剥離するのを防ぐことができる。

請求項４の発明によれば、突起状電極を孔に挿入したり、孔から出したりするときに、孔が広がり易いので、フレキシブル配線板と相手側接続対象物との接続、離脱を容易に行うことができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の第１実施形態に係るフレキシブル配線板の斜視図である。

図１に示すように、このフレキシブル配線板１は絶縁基板２と導体パターン３とを備える。

絶縁基板２は可撓性を有する。絶縁基板２の材質としては例えばポリエステルやポリイミド等の樹脂が適する。絶縁基板２には複数の孔２１が形成されている。複数の孔２１は所定方向に沿って所定のピッチで配置されている。孔２１の内径は後述するボール状電極（突起状電極）９の外径よりも小さい。

導体パターン３は絶縁基板２の表面に形成された複数の導体線路３１によって構成されている。複数の導体線路３１は孔２１の配列ピッチに等しいピッチで配置されている。各導体線路３１は絶縁基板２の一端部から他端部へ直線的に延びている。各導体線路３１はランド部３１ａを有する。ランド部３１ａは孔２１の周囲に形成されている。

絶縁基板２の裏面はゲル層４によって覆われている。ゲル層４の材質としては例えばシリコンゲルが適する。ゲル層４には複数の孔４１（図３参照）が形成されている。各孔４１は絶縁基板２の孔２１に対向している。孔４１の内径は孔２１の内径に等しい。孔２１と孔４１とで貫通孔（孔）１１が形成されている。

貫通孔１１の周辺には複数のスリット１２が形成されている。複数のスリット１２は貫通孔１１を中心にして放射状に延びている。スリット１２は導体線路３１からゲル層４まで達している。

図２は図１に示すフレキシブル配線板の相手側接続対象物であるプリント基板の斜視図である。

図２に示すように、このプリント基板６は絶縁基板７と導体パターン８と複数のボール状電極９とを備える。

絶縁基板７の材質としては例えばエポキシ樹脂が適する。

導体パターン８は絶縁基板７の表面に形成された複数の導体線路８１によって構成されている。複数の導体線路８１は導体線路３１の配列ピッチに等しいピッチで配置されている。各導体線路８１は絶縁基板７の一端部から他端部へ直線的に延びている。

ボール状電極９は導電性を有する。ボール状電極９の材質としては例えばはんだ等が適する。複数のボール状電極９は導体線路８１の一端部に固定され、導体線路８１に導通している。

図３はフレキシブル配線板をプリント基板に接続する前の状態を示す断面図、図４はフレキシブル配線板の貫通孔がプリント基板のボール状電極によって広げられた状態を示す断面図、図５はフレキシブル配線板がプリント基板に接続された状態を示す断面図である。

次にフレキシブル配線板１とプリント基板６との接続手順について説明する。

まず、フレキシブル配線板１の一端部をプリント基板６のボール状電極９の上方に配置し、そして、フレキシブル配線板１を下げて、貫通孔１１にボール状電極９の上部を入れる。それから、フレキシブル配線板１上に治具１５を置く。治具１５は複数の穴１５１を有する。孔１５１は貫通孔１１に対向する。孔１５１の内径はボール状電極９の外径よりも大きい。

次に、図４に示すように、治具１５を押し下げる。そうすると、スリット１２が開き、貫通孔１１の内径が大きくなる。

更に治具１５を押し下げると、貫通孔１１の内径が更に大きくなるため、ボール状電極９が貫通孔１１を通過し、これに伴いフレキシブル配線板１がプリント基板６上に載る。

このとき、図５に示すように、貫通孔１１の周辺部分がプリント基板６の方へ撓み、ボール状電極９の下部に潜り込み、ゲル層４は押し潰される。この結果、絶縁基板２とゲル層４との弾力によってフレキシブル配線板１の導体線路３１がボール状電極９に押しつけられ、フレキシブル配線板１がプリント基板６に電気的に接続される。

フレキシブル配線板１をプリント基板６から離脱させるには、フレキシブル配線板１の一端部をプリント基板６から引き剥がすように持ち上げる。そうすると、貫通孔１１の周辺部分がプリント基板６の方へ一層撓み、貫通孔１１の内径が大きくなり、ボール状電極９が貫通孔１１から抜ける。この結果、フレキシブル配線板１がプリント基板６から離脱する。

次に、この実施形態の効果について説明する。

この実施形態によれば、コンタクトシートやコネクタを用いることなく、フレキシブル配線板１を直接プリント基板６に接続することができるので、より一層低背化を促進することができる。

また、ゲル層４の弾力によって導体パターン３をボール状電極９により確実に接触させることができる。

更に、スリット１２によって貫通孔１１を広げることができるようにしたので、フレキシブル配線板１とプリント基板６との接続、離脱を容易に行なうことができる。

また、プリント基板６の突起状電極としてボール状電極９を採用したので、フレキシブル配線板１をプリント６に接続したときに、貫通孔１１の周辺部分をプリント基板６の方へ撓ませることができ、ボール状電極９と導体パターン３とをより確実に接触させることができる。

なお、この実施形態では絶縁基板２の裏面にゲル層４を設けたが、ゲル層４の代わりにエラストマ等のシート状の弾性部材を設けてもよい。但し、絶縁基板２の裏面にゲル層４や弾性部材を設けることは望ましいが、不可欠な要素ではない。

また、プリント基板６にボール状電極９を設けたが、突起状電極としてはボール状電極９に限られず、例えば、半球状のもの、逆円錐台状のもの、逆四角錐台状のもの等でもよい。

図６はこの発明の第２実施形態に係るフレキシブル配線板の断面図である。

第１実施形態と共通する構成部分については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる構成部分についてだけ説明する。

第２実施形態のフレキシブル配線板２０１では、絶縁基板２０２は第１絶縁基板２２１と第２絶縁基板２２５とで構成されている。

第１絶縁基板２２１には複数の孔２２２及び凹部２２３が形成されている。孔２２２は第１実施形態のフレキシブル配線基板１の孔２１に相当する。凹部２２３は孔２２２を取り囲んでいる。

第２絶縁基板２２５には複数の孔２２６及び凹部２２７が形成されている。孔２２６は第１実施形態のフレキシブル配線基板１の孔２１に相当する。凹部２２７は孔２２６を取り囲んでいる。対向する凹部２２７と凹部２２３とで収容空間２２９が形成される。

ゲル層２０４は収容空間２２９に収容されている。ゲル層２０４には孔２２２，２２６に対向する孔２４１が形成されている。孔２２２，２２６，２４１で貫通孔２１１が形成されている。貫通孔２１１は第１実施形態のフレキシブル配線板１の貫通孔１１に相当する。

スリット２１２は導体線路３１から第２絶縁基板２２５まで達している。

第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、ゲル層２０４が第１及び第２絶縁基板２２１，２２５によって挟持されているので、周囲の温度変化によってゲル層２０４が絶縁フィルム２０２から剥離するおそれがなくなる。

図１はこの発明の第１実施形態に係るフレキシブル配線板の斜視図である。 図２は図１に示すフレキシブル配線板の相手側接続対象物であるプリント基板の斜視図である。 図３はフレキシブル配線板をプリント基板に接続する前の状態を示す断面図である。 図４はフレキシブル配線板の貫通孔がプリント基板のボール状電極によって広げられた状態を示す断面図である。 図５はフレキシブル配線板がプリント基板に接続された状態を示す断面図である。 図６はこの発明の第２実施形態に係るフレキシブル配線板の断面図である。

符号の説明

１，２０１ フレキシブル配線板
２ 絶縁基板
２１ 孔
３ 導体パターン
４，２０４ ゲル層
４１，２４１ 孔
１１，２１１ 貫通孔（孔）
１２，２１２ スリット
６ プリント基板（接続対象物）
７ 絶縁基板
８ 導体パターン
９ ボール状電極（突起状電極）
２０２ 絶縁基板
２２１ 第１絶縁基板
２２２ 孔
２２３ 凹部
２２５ 第２絶縁基板
２２６ 孔
２２７ 凹部
２２９ 収容空間

Claims (3)

1. 可撓性を有する絶縁基板と、
   この絶縁基板の表面に形成された導体パターンとを備えているフレキシブル配線板において、
   前記導体パターン上に、相手側接続対象物の突起状電極を受容して前記導体パターンに接触させる孔が前記絶縁基板を貫通するように形成され、
   前記絶縁基板の裏面にゲル層が形成され、このゲル層を前記孔が貫いている
   ことを特徴とするフレキシブル配線板。
2. 可撓性を有する絶縁基板と、
   この絶縁基板の表面に形成された導体パターンとを備えているフレキシブル配線板において、
   前記導体パターン上に、相手側接続対象物の突起状電極を受容して前記導体パターンに接触させる孔が前記絶縁基板を貫通するように形成され、
   前記絶縁基板の内部にゲル層が形成され、このゲル層を前記孔が貫いている
   ことを特徴とするフレキシブル配線板。
3. 前記孔を中心として放射状にスリットが形成されていることを特徴とする請求項１又は２項記載のフレキシブル配線板。

Images