JP4673507B2 - フレキシブル配線基板の位置合わせ方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶パネルとプリント基板との電気的な接続にコネクタとして使用されるフレキシブル配線基板およびその製造方法に係り、特に、前記プリント基板との接続の精度を高めることのできる構成を有するフレキシブル配線基板およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から文字や図形などの各種の画像を表示する表示装置の一種として液晶表示装置が知られており、このような液晶表示装置の表示部として2枚の基板の間に液晶が密封された液晶パネルが用いられている。
【0003】
このような液晶パネルの駆動は、図4および図5に示すように、液晶パネル20の側辺部分に形成されたパネル端子の集合体であるパネル端子群(図示せず)と、TCP(Tape Carrier Package)やヒートシールなどのフレキシブル配線基板21の一端部に形成されている端子21Bとを電気的に接続するとともに、前記フレキシブル配線基板21の他端部に形成されている端子21Aと、バス基板や駆動回路基板のようなプリント基板32に形成されたプリント基板端子32Aとを電気的に接続させ、前記プリント基板32から前記フレキシブル配線基板21を介して前記液晶パネル20に必要な信号を供給することで行っている。
【0004】
そして、この液晶パネル20とフレキシブル配線基板21、前記フレキシブル配線基板21と前記プリント基板32を接続する工程においては、前記液晶パネル20に配設されたパネル端子とこれに対応するフレキシブル配線基板21に配設された出力端子21B、前記フレキシブル配線基板21に配設された入力端子21Aとこれに対応するプリント基板32に配設された、いわゆるランド状のプリント基板端子32Aとを半田、導電性粒子と接着剤から形成された異方性導電膜と称される接合剤、紫外線硬化樹脂に導電性粒子を混ぜてなる接合剤などの接着材料を用いて接続させるのが常である。
【0005】
ところで、前記フレキシブル配線基板21とプリント基板32とを半田33により接続する場合、図4および図5に示すように、前記フレキシブル配線基板21およびプリント基板32の回路パターンの形成領域外部分に、それぞれ位置合わせ用の基準ピン34を挿入させる位置合わせ用の基準孔22を作成しておき、この基準孔22を合わせた状態で前記基準ピン34を基準孔22に貫通させることで、フレキシブル配線基板21とプリント基板32との位置を固定し、半田33による接続の精度を確保する方法がとられていた。
【0006】
このフレキシブル配線基板21の前記基準孔22の作成に関して更に説明を加えると、前記フレキシブル配線基板21は、図6に示すように、回路パターン23を構成する銅箔24を挟むようにして、例えばポリイミドフィルム、エポキシ樹脂等の絶縁性基板からなるベースフィルム25およびカバーフィルム26が配設された積層構造を有するシート部材27により構成されている。このシート部材27は、例えば、ポリイミドからなるベースフィルム25の上面全面に銅箔24を貼付し、前記銅箔24にエッチングを施して回路パターン23を形成し、続いて前記銅箔24の上面に、同じくポリイミドからなるカバーフィルム26を貼付することで形成されている。一方、前記フレキシブル配線基板21の外形と、この外形を基準とした位置に前記基準孔22とを同時に打抜き形成することができる金型(図示せず)を用意し、この金型を用いて前記シート部材27を打ち抜く。このとき、前記シート部材27に形成した回路パターン23を考慮しつつ、前記金型を用いてシート部材27を打ち抜くようにする。このようにして作成された前記基準孔22は、図7に示すように、前記カバーフィルム26、銅箔24、ベースフィルム25が同心の円形状に打ち抜かれた形状となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フレキシブル配線基板21とプリント基板32との位置合わせの対象は、前述のように、半田付けされる銅箔24により形成されたフレキシブル配線基板21の入力端子21Aとプリント基板32のランド状のプリント基板端子32Aである。
【0008】
そして、フレキシブル配線基板21とプリント基板32とにそれぞれ形成された前記基準孔を、先細に形成された1本の基準ピン34で貫通させて基準位置を揃えた場合に、銅箔24で形成されたフレキシブル配線基板21の端子とランド状のプリント基板端子との位置が整合するか否かは、前記フレキシブル配線基板21の基準孔−回路パターン間の精度によるところが大きい。そして、その基準孔−回路パターン間の精度は前記銅箔のエッチングの精度と前記金型による打抜きの精度に依存するものであった。
【0009】
仮に、この寸法に誤差が生じれば、フレキシブル配線基板21とプリント基板32とにそれぞれ形成された前記基準孔22を1つの基準ピン34で貫通させて基準位置を揃えた場合であっても、銅箔24により形成されたフレキシブル配線基板21の端子21Aと、前記ランド状のプリント基板端子32Aとの位置合わせは正確に行えないことになる。
【0010】
そして、従来のフレキシブル配線基板21の製造工程においては、前記銅箔24にエッチングを施す工程と、基準孔22を打抜き形成する工程とが異なるため、前記基準孔−回路パターン間の間隙を常に所定寸法に仕上げることが難しく、従来においては、前記基準孔−回路パターン間の公差は±0.2mmとなっており、高精度の位置合わせは困難であるのが実状であった。
【0011】
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、前記プリント基板との接続の精度を高めることのできる構成を有するフレキシブル配線基板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項1に記載の発明に係るフレキシブル配線基板の位置合わせ方法は、絶縁性を有する2枚のフィルム間に回路パターンを形成する銅箔を介在させた積層構造を有するフレキシブル配線基板の前記回路パターン領域外に、前記2枚のフィルムにそれぞれ形成された第1基準孔内に前記第1基準孔と同心にして小径の前記銅箔からなる第2基準孔が形成された前記フレキシブル配線基板の基準孔を形成しておき、前記フレキシブル配線基板を他の回路基板と接続する際に、前記他の回路基板に対する前記フレキシブル配線基板の位置を固定するための基準ピンを、前記第2基準孔を形成する前記銅箔を撓めた状態で前記第1基準孔内に嵌合させることを特徴とする。
【0013】
この請求項1に記載の発明によれば、前記基準ピンの嵌挿の際に、第1基準孔内に露出している環状の銅箔部分がその弾性により前記基準ピンを押し出すようにして基準孔の中心方向へ導くこととなり、基準孔における基準ピンの位置決めが簡単且つ正確にできるものとなる。
【0014】
また、請求項2に記載の発明に係るフレキシブル配線基板の位置合わせ方法は、請求項1に記載のフレキシブル配線基板の位置合わせ方法において、前記第2基準孔は、円形状に形成されていることを特徴とする。
【0015】
この請求項2に記載の発明によれば、特に、本実施形態のように、円形状に形成された第2基準孔は、基準孔に挿入される基準ピンの外周壁に対し、円周方向から均等に作用し、前記基準ピンを本来のピン位置に導くことができる。
【0016】
請求項3に記載の発明に係るフレキシブル配線基板の位置合わせ方法は、請求項1に記載のフレキシブル配線基板の位置合わせ方法において、前記第2基準孔は、円形状に形成された内周縁部に当該第2基準孔の中心方向へ膨出する舌片部材が円周方向に等間隔で一体形成されてた形状とされることを特徴とし、請求項4に記載のフレキシブル配線基板の位置合わせ方法は、請求項3に記載のフレキシブル配線基板の位置合わせ方法において、前記各舌片部材は、内向き周縁部を前記第2基準孔の中心方向に膨出させる円弧状に形成されていることを特徴とする。
【0017】
これらの請求項3および請求項4に記載の発明によれば、前記円形状の内周縁部に等間隔でこの第2基準孔の中心方向に指向させる前記舌片部材が、その周縁部を利用して前記基準ピンをさらに基準孔の中心方向へ導くことができる。
【0018】
また、請求項5に記載のフレキシブル配線基板の位置合わせ方法は、請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載のフレキシブル配線基板の位置合わせ方法において、前記基準ピンが、先細の円錐形状あるいは円柱状とされ、前記第1基準孔内に嵌合する部分の直径が、前記第2基準孔の直径よりも大きく形成されていることを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の製造方法により製造したフレキシブル配線基板1に作成された基準孔2の形状を示す平面図であり、図2は、本発明のフレキシブル配線基板1の製造工程を示す説明図である。また、図3は、図2に示した方法により、図1とは別の形状に作成されたフレキシブル配線基板1の基準孔2を示す平面図である。
【0022】
まず、本発明のフレキシブル配線基板1と、このフレキシブル配線基板1に作成された前記基準孔2の形状について説明する。
【0023】
本実施形態のフレキシブル配線基板1は、前述の従来例と同様に、回路パターン3を構成する銅箔4を挟むようにして、例えばポリイミドフィルム、エポキシ樹脂等の絶縁性基板からなるベースフィルム5およびカバーフィルム6が配設された積層構造を有するシート部材7からなり、前記回路パターン3領域外には、前記プリント基板32とフレキシブル配線基板1とを半田接続させる時に前記プリント基板32の基板端子とフレキシブル配線基板1の端子との位置合わせ用の基準ピン34が嵌挿される基準孔2が形成されている。
【0024】
そして、本実施形態において、前記基準孔2は、図1に示すように、前記2枚のフィルム5、6に形成された円形状の孔(後出の第1基準孔8および第3基準孔9)内に、前記銅箔4に形成された孔(以下、第2基準孔10)が前記第1基準孔8および第3基準孔9と同心となるように第1基準孔8の中心を基準にして位置合わせを行って形成されている。
【0025】
つまり、本実施形態における前記基準孔2は、前記各フィルム5,6にそれぞれ形成された第1基準孔8および第3基準孔9の内方に、同心にして小径の第2基準孔10が形成された構成とされている。
【0026】
このような形状の基準孔2は、従来例で示した図5のように、先細の円錐状に形成された位置合わせ用の基準ピン34を挿入して半田付けの際の前記プリント基板32とフレキシブル配線基板1との位置合わせを行うとき、前記基準ピン34の小径に形成された部分を前記第2基準孔10内に位置させた状態から徐々に嵌挿させて、前記基準ピン34の長手方向中間部分を前記第2基準孔10に嵌合させ、更に前記基準ピン34を嵌挿させて、前記基準ピン34により前記第1基準孔8および第3基準孔9内に環状に露出している前記銅箔4部分を撓めさせて、最終的には、前記第1基準孔8および第3基準孔9内に嵌合させ、その所定位置に位置させることができる。このように、半田接続させる際の位置合わせを行なうとき、本実施形態のような基準孔2の形状とすることで、前記基準ピン34の嵌挿の際に、前記基準ピン34を、第1基準孔8および第3基準孔9内に露出し、前記第2基準孔10を構成する環状の銅箔部分がその弾性で基準孔2の中心方向へ押し出すようにして導くこととなり、基準孔2における基準ピン34の位置決めが簡単且つ正確にできるものとなる。特に、本実施形態のように、円形状に形成された第2基準孔10は、基準孔2に挿入される基準ピン34の外周壁に対し、円周方向から均等に作用し、前記基準ピン34を本来のピン位置に導くことができる。
【0027】
次に、図2を用いて、本発明のフレキシブル配線基板1の製造方法について説明する。
【0028】
前記フレキシブル配線基板1は、まず、ポリイミド樹脂からなるベースフィルム5に対し、基準孔2を構成するところの前記第1基準孔8を形成する。続いて、前記第1基準孔8が形成されたベースフィルム5の上面全面に銅箔4を形成し、前記銅箔4にエッチングを施して回路パターン3および所定の形状の第2基準孔10を形成する。本実施形態においては、前記第2基準孔10は、前述のように、前記第1基準孔8内に環状に露出するように、前記第1基準孔8と同心状で、且つ小径な円形状にエッチングにより形成するものとする。
【0029】
そして、前記銅箔4の上面に、同じくポリイミドからなるカバーフィルム6を貼付し、前記カバーフィルム6に形成された第3基準孔9とベースフィルム5に形成された第1基準孔8とが同心となるように貼付してフレキシブル配線基板用シート11を形成する。そして最後にこのフレキシブル配線基板用シート11を前記フレキシブル配線基板1の外形状に形成された金型(図示せず)で打抜いて、所望の回路パターン3と基準孔2とを有するフレキシブル配線基板1を得る。
【0030】
このように、前記基準孔2をエッチングにより作成する方法を採用することにより、フレキシブル配線基板1に形成される回路パターン−基準孔間の精度を従来の金型で打抜く方法による場合に比して、より高精度なものとすることができる。
【0031】
また、この製造方法によれば、前記第2基準孔10の形状はエッチングによりある程度任意な形状に形成することができる。
【0032】
図3は、図1に示した位置決め基準孔2とは別の第2基準孔10の形状を有する位置決め基準孔2の平面図である。
【0033】
この図に示すように、本実施形態の基準孔2を構成する前記第2基準孔10は、その円形状の内周縁部に、当該第2基準孔10の中心方向へ膨出する4つの舌片部材12が円周方向に等間隔で一体形成されており、本実施形態においては、前記各舌片部材12は、内向き周縁部を第2基準孔10の中心方向に膨出させる円弧状とされている。
【0034】
この第2基準孔10は前述のフレキシブル配線基板1の製造工程における銅箔4のエッチング時に、前記基準孔2として、前記銅箔4の前記第1基準孔8および第3基準孔9内に露出する部分に形成される。
【0035】
なお、本実施形態においては、前記第2基準孔10の最長直径となる前記内周縁部の直径寸法を1.5mm、前記第2基準孔10の最短直径となる前記舌片部材12に内接する仮想円の直径寸法を1.4mmとし、前記各舌片部材12は、それぞれ前記位置決め基準孔2の中心45°角に相当する前記内周縁部の範囲内に形成されている。
【0036】
このように形成された基準孔2は、前述のような先細の円錐形状の基準ピン34の細い部分、あるいは細い円柱状の基準ピン34が嵌挿されたとき、具体的には、前述のサイズに形成した本実施形態の基準孔2においては前記基準孔2内に位置する基準ピン34の部分の径寸法が1.4mm以下のときに、前記第2基準孔10を構成する周縁部が基準ピン34を基準孔2の中心方向へ導き、前記基準孔2内におけるピン位置を揃えることができる。
【0037】
その際、本実施形態においては、前記円形状の内周縁部に円周方向に等間隔で、この第2基準孔10の中心方向に膨出する円弧状に形成された前記舌片部材12が、その円弧状とされた周縁部を利用して前記基準ピン34をさらに基準孔2の中心方向へ導くことは言うまでもない。
【0038】
また、前記基準ピン34の太い部分あるいは、太い基準ピン34が前記基準孔2内に嵌挿されたとき、具体的には、前述のサイズに形成した本実施形態の基準孔2の場合は前記基準孔2内に位置する基準ピン34の部分の径寸法が1.4mm〜1.5mmの場合に、前記円形状の内周縁部に等間隔で形成された舌片部材12が前記基準ピン34に当接し、その銅箔4の有する弾性で撓むと同時に、前記基準孔2内に嵌挿される前記基準ピン34に対しては外周方向から均等に中心方向へ押し返すように作用する。よって、前記基準孔2内におけるピン位置を揃えることができる。
【0039】
このような形状に構成された基準孔2を有するフレキシブル配線基板1であれば、例えば、エッチング量にバラツキが生じ、前記基準孔2の径サイズが多少大きく形成されたような場合には、前記舌片部材12により前記基準ピン34の基準孔2内におけるピン位置をその中心に揃えることが可能となり、前記基準孔2の径サイズが多少小さく形成されたような場合にも、前記第2基準孔10の舌片部材12が形成されていない、円形状の内周縁部により前記基準ピン34の基準孔2内におけるピン位置をその中心に揃えることが可能となる。よって、当該基準孔2を形成する本来の目的であるところの半田接続の際のフレキシブル配線基板1とプリント基板32との位置合わせを確実に行うことができ、フレキシブル配線基板1の入力端子とプリント基板32の端子との半田接続の信頼性や作業効率を向上させることが可能となる。
【0040】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができる。
【0041】
例えば、前記舌片部材の形状は基準孔の中心へ膨出する円弧状にかぎるものではなく、その個数も本実施形態の4個にかぎられない。
【0042】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係るフレキシブル配線基板によれば、前記基準ピンの基準孔内におけるピン位置を前記第2基準孔を構成する、前記フィルム孔内に露出する銅箔部分によりその中心方向に導くことができ、ピン位置に揃えることが可能となる。よって、当該基準孔を形成する本来の目的であるところの半田接続の際のフレキシブル配線基板とプリント基板との位置合わせを確実に行うことができ、半田接続の信頼性や作業効率を向上させることが可能となる。
【0043】
また、フレキシブル配線基板の製造方法によれば、前記基準孔をエッチングにより作成する方法を採用することにより、フレキシブル配線基板に形成される基準孔−回路パターン間の精度を従来の金型打抜き法による場合に比して、より高精度なものとすることができ、前述の半田接続の際のフレキシブル配線基板とプリント基板との位置合わせを、より確実なものとすることができ、フレキシブル配線基板とプリント基板の半田接続の信頼性や作業効率を向上させることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の製造方法により製造したフレキシブル配線基板に作成された基準孔の形状を示す平面図
【図2】 本発明のフレキシブル配線基板の製造工程を示す説明図
【図3】 図2の方法により、図1とは別の形状に作成されたフレキシブル配線基板の基準孔を示す平面図
【図4】 フレキシブル配線基板を用いたプリント基板と液晶パネルとの接続の一例と、フレキシブル配線基板上の基準孔と回路パターンとの位置関係を示す平面図
【図5】 フレキシブル配線基板とプリント基板との接続の際の基準ピンを用いた位置合わせ状態を示す要部断面図
【図6】 従来のフレキシブル配線基板の製造工程を示す説明図
【図7】 従来のフレキシブル配線基板に作成された基準孔の形状を示す平面図
【符号の説明】
1 フレキシブル配線基板
2 基準孔
3 回路パターン
4 銅箔
5 ベースフィルム
6 カバーフィルム
7 シート部材
8 第1基準孔
9 第3基準孔
10 第2基準孔
11 フレキシブル配線基板用シート
12 舌片部材
20 液晶パネル
32 プリント基板
33 半田
34 基準ピン

Claims (5)

  1. 絶縁性を有する2枚のフィルム間に回路パターンを形成する銅箔を介在させた積層構造を有するフレキシブル配線基板の前記回路パターン領域外に、前記2枚のフィルムにそれぞれ形成された第1基準孔内に前記第1基準孔と同心にして小径の前記銅箔からなる第2基準孔が形成された前記フレキシブル配線基板の基準孔を形成しておき、
    前記フレキシブル配線基板を他の回路基板と接続する際に、前記他の回路基板に対する前記フレキシブル配線基板の位置を固定するための基準ピンを、前記第2基準孔を形成する前記銅箔を撓めた状態で前記第1基準孔内に嵌合させることを特徴とするフレキシブル配線基板の位置合わせ方法。
  2. 前記第2基準孔は、円形状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配線基板の位置合わせ方法
  3. 前記第2基準孔は、円形状に形成された内周縁部に当該第2基準孔の中心方向へ膨出する舌片部材が円周方向に等間隔で一体形成されてた形状とされることを特徴とする請求項1に記載のフレキシブル配線基板の位置合わせ方法
  4. 前記各舌片部材は、内向き周縁部を前記第2基準孔の中心方向に膨出させる円弧状に形成されていることを特徴とする請求項3に記載のフレキシブル配線基板の位置合わせ方法
  5. 前記基準ピンは、先細の円錐形状あるいは円柱状とされ、前記第1基準孔内に嵌合する部分の直径が、前記第2基準孔の直径よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載のフレキシブル配線基板の位置合わせ方法。
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