JP5067978B2

JP5067978B2 - 接続部材および接続部材の製造方法

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Publication number: JP5067978B2
Application number: JP2010115008A
Authority: JP
Inventors: 貴志多田; 比呂志秋元; 紹久遠藤
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2010-05-19
Filing date: 2010-05-19
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2030-05-19
Also published as: JP2011243434A

Description

本発明は、接続部材および接続部材の製造方法に関し、特に、ＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）等の柔軟性を有する接続部材および接続部材の製造方法に関する。

従来、基板上に貫通孔を有する接続部材として、図７乃至図９に示すように、フレキシブルプリント基板５００との接続部分側の縁部に沿って穿設された細長穴５５１と、細長穴５５１における長手方向両端部に縁部と反対側に向けてこの細長穴に連通する方形穴５５２とを有するプリント基板５５０が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このプリント基板５５０の細長穴５５１および方形穴５５２は、図９等に示すように、フレキシブルプリント基板５００の先端部を下向きに折り曲げて形成した折り曲げ部分５０１を挿入させて、プリント基板５５０とフレキシブルプリント基板５００とを相互に位置決めするために設けられたものであり、一般に、プレス機を用いた打抜き加工により形成される。

この際、プリント基板５５０の基材は、通常、エポキシ系樹脂などの硬質素材を用いて成形されているため、打抜き加工時における基材の撓みの発生が問題視されることは無かった。

他方、ＦＰＣ等の柔軟性を有する接続部材では、ポリイミド等の柔軟素材を用いて基材が形成されているため、基材のみの部分に打抜き加工を施す場合、すなわち、配線パターン（銅等の金属膜）を施されていない部分に打抜き加工を施す場合、基材の撓みの発生が問題になる。

このように基材のみの部分に打ち抜き加工を施したＦＰＣとして、特許文献２に記載のＦＰＣ６００がある。

この特許文献２に記載されたＦＰＣ６００は、図１０に示すように、基板厚み方向Ｘ３に貫設された開口部６３０をＦＰＣの接続部６２１ａ間にそれぞれ有している。

この開口部６３０は、コネクタ（図示しない）のアクチュエータ（図示しない）の突起部を挿入させて、コネクタからのＦＰＣ６００の抜け出しを防止するとともに、コネクタとＦＰＣ６００とを位置合わせして、コネクタのコンタクトとＦＰＣ６００の接続部６２１ａとの間の接続信頼性を確保する目的で形成されたものである。

特開２００５−３１７７０１号公報特願２００９−２６３７６９号

ところが、特許文献２に記載の従来のＦＰＣ６００では、図１２に示すように、基材６１０（例えば、ポリイミド）が非常に柔軟であるため、パターン幅方向Ｘ１に亘って基材が撓みを生じ、開口部６３０間のピッチ寸法にバラツキを生じやすいという課題があった。

また、基材６１０の平面内における開口部６３０の位置決めは、基材６３０の外縁を基準に行われるが、前述したようにパターン幅方向Ｘ１に亘って基材が撓みを生じるため、基材６１０の平面内における開口部６３０の形成位置が正確に定まりにくく、開口部６３０の形成位置がずれた場合、コネクタ（図示しない）のコンタクト（図示しない）とＦＰＣ６００の接続部６２１ａとの間の接続信頼性が低下するという課題があった。

なお、図１２の矢印Ｂは、開口部６３０の形成位置を示し、また、図１２に示す点線は、形成予定の開口部６３０の外形を示している。

そこで、本発明は、従来の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、パターン本体部間に形成される貫通孔間のピッチ精度を向上するとともに、貫通孔の形成位置付近におけるパターン本体部間のピッチ寸法精度を向上して、相手側部材との間における接続信頼性を向上し、しかも、貫通孔の剪断面の傾斜を回避して貫通孔の剪断面を高精度に形成することが可能な接続部材および接続部材の製造方法を提供することである。

本発明の接続部材の製造方法は、基材に金属膜を固着する第１工程と、相互に離間して配置され配線パターンを構成する複数のパターン本体部と、前記パターン本体部からパターン幅方向に向けて延出し前記配線パターンを構成するフレーム部とを、前記金属膜をエッチングすることにより前記基材上に同時に形成する第２工程と、前記基材上に固着された前記フレーム部と基材とを打ち抜いて前記パターン本体部間に貫通孔を形成する第３工程とを有していることにより、前述した課題を解決したものである。

本発明の接続部材は、基材と、前記基材上に配設され、相互に離間する複数のパターン本体部を有する配線パターンと、前記パターン本体部間に形成された貫通孔とを備え、
前記配線パターンは、パターン幅方向両側に位置するパターン本体部からパターン幅方向に延出して前記基材の側端まで延びるフレーム残留部を有し、前記貫通孔の外縁と前記パターン本体部の外縁とは、前記パターン幅方向およびパターン長手方向により規定される平面内で少なくともその一部が相互に重なっていることにより、前述した課題を解決したものである。

本発明は、フレーム部が、パターン本体部からパターン幅方向に向けて延出していることにより、パターン幅方向に亘って基材の撓みを抑制することが可能であるため、基材の平面内における貫通孔の形成位置の精度を向上でき、特に、貫通孔間のピッチ寸法精度を向上でき、また、このように貫通孔間のピッチ寸法精度を向上することにより、貫通孔の形成位置付近におけるパターン本体部間のピッチ寸法精度を必然的に向上できるため、本発明の接続部材に接続される相手側部材との間における接続信頼性を向上できる。

本発明の一実施例である接続部材を示す斜視図である。図１のＡ部分を拡大して示す斜視図である。接続部材を示す平面図である。接続部材の製造方法の第１工程を示す説明図である。接続部材の製造方法の第２工程を示す説明図である。接続部材の製造方法の第３工程を示す説明図である。従来のプリント基板およびフレキシブルプリント基板を示す平面図である。プリント基板およびフレキシブルプリント基板を相互に取り付けた状態を示す平面図である。図８の状態を側方から見て示す側面図である。従来のＦＰＣを示す斜視図である。開口部の形成時におけるＦＰＣの撓みを誇張して示す説明図である。開口部間のピッチを説明する説明図である。

以下、本発明の一実施例である接続部材１００を図面に基づいて説明する。

まず、本発明の一実施例である接続部材１００は、ＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）であり、図１等に示すように、ポリイミド製の平板状の基材１１０と、基材１１０上にパターン幅方向Ｘ１に並列状に配設され、銅箔製の配線パターン１２０と、配線パターン１２０間に貫設された貫通孔１３０とを備えている。

配線パターン１２０は、図１および図３に示すように、パターン長手方向Ｘ２に延びて相互に離間する複数のパターン本体部１２１と、パターン幅方向両側に位置するパターン本体部１２１からパターン幅方向に延出して基材１１０の側端まで延びるフレーム残留部１２２とを有している。
パターン本体部１２１は、図１乃至図３に示すように、接続部材１００を接続するコネクタ（図示しない）のコンタクトに接続される接続部１２１ａをパターン長手方向Ｘ２の端部に有している。

貫通孔１３０は、図１および図３に示すように、基材１１０のパターン長手方向Ｘ２の端縁近傍に形成されている。
貫通孔１３０は、接続部材１００に接続されるコネクタ（図示しない）に設けられたアクチュエータ（図示しない）の突起部を挿入させて、コネクタからの接続部材１００の抜け出しを防止するとともに、コネクタと接続部材１００とを位置合わせして、コネクタのコンタクト（図示しない）と接続部材１００の接続部１２１ａとの間の接続を確保する目的で形成されたものである。

図３に示すように、接続部材１００を上方から見た場合（換言すると、パターン長手方向Ｘ２およびパターン幅方向Ｘ１により規定される平面で接続部材１００を見た場合）、貫通孔１３０のパターン幅方向Ｘ１の縁部と、パターン本体部１２１（接続部１２１ａ）のパターン幅方向Ｘ１の縁部とは、その一部が相互に重なっている。

換言すると、図１および図２に示すように、貫通孔１３０のパターン幅方向Ｘ１の側面と、パターン本体部１２１（接続部１２１ａ）のパターン幅方向Ｘ１の側面とは、同面上に位置している。

次に、接続部材１００の製造方法について、図４乃至図６に基づいて説明する。

まず、第１工程として、図４に示すように、基材１１０上に、金属膜（銅箔）１２３を接着する。

次に、第２工程として、図５に示すように、金属膜１２３にエッチング処理を施すことにより、複数のパターン本体部１２１と、基材１１０のパターン長手方向Ｘ２の両端縁でパターン本体部１２１（接続部１２１ａ）間をパターン幅方向Ｘ１に連結するフレーム部１２４と、基材１１０のパターン幅方向Ｘ１の両端縁および中央でフレーム部１２４をパターン長手方向Ｘ２に連結する第２のフレーム部１４０とを基材１１０上に形成する。
なお、図５に示す点線は、後述する第３工程で打ち抜く接続部材１００の外形および位置と、貫通孔１３０の外形および位置を示している。

次に、第３工程として、図６に示すように、図５の点線位置でフレーム部１２４と基材１１０とを纏めて打ち抜いてパターン本体部１２１（接続部１２１ａ）間に貫通孔１３０を形成し、パターン本体部１２１間の連結を断つとともに、図５の点線位置で接続部材１００の外形を打ち抜く。
この際、基材１１０の平面（パターン幅方向Ｘ１およびパターン長手方向Ｘ２により規定される平面）内における貫通孔１３０および接続部材１００の外形の位置決めは、基材１１０の外縁を基準に行われる。
また、この第３工程では、プレス機により、貫通孔１３０の打抜きおよび接続部材１００の外形の打抜きを一度に纏めて行う。
なお、図６に示すように、この第３工程を施した後、フレーム部１２４の一部が基材１１０上に残留するが、この残留部分を、本明細書内ではフレーム残留部１２２と称する。
また、本実施例では、図５および図６から理解されるように、１枚の基材１１０から２枚の接続部材１００を形成しているが、この枚数は如何なるものであっても何ら構わない。

このようにして得られた本実施例の接続部材１００は、フレーム部１２４が、パターン本体部１２１（接続部１２１ａ）間をパターン幅方向Ｘ１に連結し、また、基材１１０を補強するフレーム部１２４と基材１１０とを纏めて打抜き加工することにより、パターン幅方向Ｘ１に亘って基材１１０の撓みを抑制することが可能であるため、基材１１０の平面内における貫通孔１３０の形成位置の精度を向上でき、特に、貫通孔１３０間のピッチ寸法精度を向上できる。

また、前述したように貫通孔１３０間のピッチ寸法精度を向上することにより、貫通孔１３０の形成位置付近におけるパターン本体部１２１間（すなわち、接続部１２１ａ間）のピッチ寸法精度を必然的に向上できるため、接続部材１００に接続されるコネクタ（相手側部材）との間における接続信頼性を向上でき、より正確には、接続部材１００の接続部１２１ａとコネクタのコンタクトとの間の接続信頼性を向上できる。
なお、コネクタ（相手側部材）との間に接続信頼性を確保する際には、基材１１０全体に対する接続部１２１ａの形成位置の精度よりも、接続部１２１ａ間のピッチ寸法精度がより重視され、仮に、基材１１０全体に対する接続部１２１ａの形成位置に多少のずれが生じた場合であっても、本実施例の接続部材１００では、前述したように、少なくとも接続部１２１ａ間のピッチ寸法精度を向上できるため、接続部材１００に接続されるコネクタ（相手側部材）との間における高い接続信頼性を確保できる。

また、貫通孔１３０の形成前であれば、前述したように、フレーム部１２４は、基材１１０の撓みや熱による伸縮等を抑制するフレームとしての機能を発揮するため、貫通孔１３０の形成工程前における接続部材１００の取り扱いが容易になる。

さらに、貫通孔１３０の形成後においても、フレーム残留部１２２が基材１１０の撓みや熱による伸縮等を抑制するフレームとしての機能を発揮するため、貫通孔１３０の形成工程後においても接続部材１００の取り扱いが容易になる。

なお、特許文献２に記載の従来のＦＰＣ６００を製造する際には、打抜き加工を用いて開口部６３０を形成するが、基材６１０（例えば、ポリイミド）が非常に柔軟であるため、図１１に示すように、打抜き加工時に、開口部６３０の外縁付近で基材６１０が撓みを生じ、開口部６３０の剪断面が基材の厚み方向Ｘ３に対して傾斜した状態で形成されやすいという課題があった。
これに対して、本実施例の接続部材１００では、貫通孔１３０の形成時に、基材１１０を補強するフレーム部１２４と基材１１０とを纏めて打抜き加工することで、貫通孔１３０の外縁付近の基材１１０の撓みを抑制するため、貫通孔１３０の剪断面がパターン厚み方向Ｘ３に対して傾斜することを回避して、貫通孔１３０の剪断面を高精度に形成することができる。

なお、特許文献２に記載の従来のＦＰＣ６００では、図１２に示すように、開口部６３０間のピッチ寸法のバラツキに起因して、開口部６３０内へのアクチュエータ（図示しない）の突起部（図示しない）の円滑な挿入作業が阻害されることがあるという課題があった。
これに対して、本実施例の接続部材１００では、貫通孔１３０間のピッチ寸法精度を向上するとともに、貫通孔１３０を高精度に形成することにより、貫通孔１３０に対するコネクタのアクチュエータの挿入作業を円滑に達成できる。

上記の実施例では、基材上に形成された貫通孔が、接続部材に接続されるコネクタのアクチュエータの突起部を挿入させるものであると説明したが、その具体的な用途は如何なるものであってもよく、例えば、この貫通孔の用途として、他部材との間の位置決めや抜け出しの防止、接続部材の製造時における基材の位置決めなどが挙げられる。

また、上記の実施例では、基材の片面のみに配線パターンを施した片面ＦＰＣを例に用いて説明したが、基材の両面に配線パターンを施した両面ＦＰＣをその対象としても何ら構わない。

上記の実施例では、基材の素材が、ポリイミドであるものとして説明したが、具体的な素材については如何なるものであってもよく、例えば、ポリエステル、ガラスエポキシなどが挙げられる。

また、上記の実施例では、貫通孔の形成処理と外形の打ち抜き処理とを同時に行うものとして説明したが、別々のタイミングでこれらの処理を行ってもよく、また、各処理の具体的なタイミングは、如何なるものであっても何ら構わない。

１００・・・接続部材
１１０・・・基材
１２０・・・配線パターン
１２１・・・パターン本体部
１２１ａ・・・接続部
１２２・・・フレーム残留部
１２３・・・金属膜
１２４・・・フレーム部
１３０・・・貫通孔
１４０・・・第２のフレーム部
Ｘ１・・・パターン幅方向
Ｘ２・・・パターン長手方向
Ｘ３・・・パターン厚み方向

Claims

基材に金属膜を固着する第１工程と、
相互に離間して配置され配線パターンを構成する複数のパターン本体部と、前記パターン本体部からパターン幅方向に向けて延出し前記配線パターンを構成するフレーム部とを、前記金属膜をエッチングすることにより前記基材上に同時に形成する第２工程と、
前記基材上に固着された前記フレーム部と基材とを打ち抜いて前記パターン本体部間に貫通孔を形成する第３工程とを有していることを特徴とする接続部材の製造方法。
前記フレーム部は、前記パターン本体部間を連結し、
前記第３工程は、前記フレーム部と基材とを打ち抜いて前記パターン本体部間に貫通孔を形成するとともに、前記パターン本体部間の連結を断つ工程であることを特徴とする請求項１に記載の接続部材の製造方法。
請求項１または請求項２に記載の製造方法により製造されることを特徴とする接続部材。
基材と、前記基材上に配設され、相互に離間する複数のパターン本体部を有する配線パターンと、前記パターン本体部間に形成された貫通孔とを備え、
前記配線パターンは、パターン幅方向両側に位置するパターン本体部からパターン幅方向に延出して前記基材の側端まで延びるフレーム残留部を有し、
前記貫通孔の外縁と前記パターン本体部の外縁とは、前記パターン幅方向およびパターン長手方向により規定される平面内で少なくともその一部が相互に重なっていることを特徴とする接続部材。