JP6037682B2

JP6037682B2 - プリント配線板の接続構造

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Publication number: JP6037682B2
Application number: JP2012147329A
Authority: JP
Inventors: 建二郎神野
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2032-06-29
Also published as: US20150077948A1; CN104106317A; JP2014011330A; CN104106317B; WO2014002478A1

Description

本発明は、プリント配線板の接続構造に関するものである。

近年、電子機器においては、プリント配線板同士を接続する構造が多用されている（例えば、特許文献１参照）。このようなプリント配線板の接続構造におけるプリント配線板の接続方法としては、例えば図６に示すような方法が知られている。

図６に示す接続方法は、リジットプリント配線板１１０を、パターン面を上面にして基板ステージ１２０上に載置し、フレキシブルプリント配線板１３０を、パターン面を下面にして調整ステージ１４０上に載置する。リジットプリント配線板１１０には、例えば、図７（ａ）に平面図を示すように、パターン面の接続端子列１１１の両側の接続端子１１２，１１３と一体に、それぞれ位置合わせ用の認識マーク１１４，１１５が形成されている。同様に、フレキシブルプリント配線板１３０にも、例えば、図７（ｂ）に背面図を示すように、反対側のパターン面の接続端子列１３１の両側の接続端子１３２，１３３と一体に、それぞれ位置合わせ用の認識マーク１３４，１３５が形成されている。認識マーク１１４，１１５及び認識マーク１３４，１３５は、同じ形状で同じ面積に形成されている。なお、図６においては、図面を明瞭とするために、フレキシブルプリント配線板１３０の接続端子の図示を省略している。

図６において、リジットプリント配線板１１０の接続端子列１１１上には、導電性接着剤１５０が塗布される。そして、リジットプリント配線板１１０とフレキシブルプリント配線板１３０とを接続するに当たっては、先ず、図６に示すように、接続端子列１１１と接続端子列１３１とを所定の間隙を隔てて重ね合わせて両者の位置合わせを行う。位置合わせは、接続端子列１１１と接続端子列１３１との重ね合わせ領域を認識用カメラ１６０で撮像して、その撮像画像を観察しながら調整ステージ１４０によりフレキシブルプリント配線板１３０を平面内で回動及び二次元方向に移動させる。これにより、図８に一部拡大して示すように、接続端子列１３１と接続端子列１１１、認識マーク１３４と認識マーク１１４、及び、認識マーク１３５と認識マーク１１５とを、それぞれ完全に重ね合わせるように調整される。なお、フレキシブルプリント配線板１３０は、下側のリジットプリント配線板１１０が撮像できる程度の光透過性を有している。

その後、図９に示すように、圧着ヘッド１７０によりフレキシブルプリント配線板１３０の接続端子列１３１の部分を押し下げて、導電性接着剤１５０を介して接続端子列１３１を接続端子列１１１に圧着接続する。なお、図９においても図６と同様に、図面を明瞭とするために、フレキシブルプリント配線板１３０の接続端子の図示を省略している。

特開２０１２−２８７４５号公報

上述した接続方法では、図６に示したように、リジットプリント配線板１１０とフレキシブルプリント配線板１３０とが所定の間隙を隔てた状態で位置合わせされ、その後、図９に示したように、圧着ヘッド１７０によりフレキシブルプリント配線板１３０の接続端子列１３１の部分が押下される。そのため、フレキシブルプリント配線板１３０は、下方に湾曲されて、初期位置からΔＬずれた状態で、接続端子列１３１がリジットプリント配線板１１０の接続端子列１１１に圧着接続されることになる。

その結果、位置合わせにおいて、図８に示したように、フレキシブルプリント配線板１３０側の認識マーク１３４，１３５を、リジットプリント配線板１１０側の対応する認識マーク１１４，１１５に完全に重なるように位置合わせしても、圧着後は、図１０に一部拡大して示すように、認識マーク１３４，１３５が対応する認識マーク１１４，１１５からずれた接続構造となる。そのため、リジットプリント配線板１１０から延在するフレキシブルプリント配線板１３０の長さが設計の許容値からずれて、その後の組立等におけるフレキシブルプリント配線板１３０の引き回し等に支障が出ることが懸念される。

上記の対策としては、位置合わせにおいて、認識マーク１３４，１３５を対応する認識マーク１１４，１１５に対して、圧着後のずれの分だけオフセットして位置合わせすることが想定される。しかし、このようにすると、位置合わせが面倒で時間がかかり、歩留まりも低下することになる。なお、このような課題は、フレキシブルプリント配線板同士の接続構造の場合にも同様に生じるものである。

したがって、かかる観点に鑑みてなされた本発明の目的は、プリント配線板同士を容易かつ正確に接続でき、歩留まりを向上できると共に、接続状態を容易に認識できるプリント配線板の接続構造を提供することにある。

上記目的を達成する本発明に係るプリント配線板の接続構造は、少なくとも一方がフレキシブルプリント配線板からなる第１のプリント配線板と第２のプリント配線板とを導電性接着層を介して圧着接続してなるプリント配線板の接続構造であって、
前記第１のプリント配線板に形成された第１のマークと、
前記第２のプリント配線板に形成された第２のマークと、を備え、
前記第１のマーク及び前記第２のマークは、一方のマークの外形面積が他方のマークの外形面積よりも大きく、且つ、前記第１のプリント配線板と前記第２のプリント配線板との許容接続状態で、前記第１のプリント配線板と前記第２のプリント配線板との積層方向から見て、前記他方のマークの外形領域の少なくとも一部が前記一方のマークの外形領域内に位置しているとともに、前記第１のマークの一部が前記第２のプリント配線板の外側に突出している、ことを特徴とするものである。

前記第１のプリント配線板は、リジットプリント配線板であり、
前記第２のプリント配線板は、フレキシブルプリント配線板であり、
前記第１のマークの外形面積が前記第２のマークの外形面積よりも大きい、のが好ましい。

本発明によれば、プリント配線板同士を容易かつ正確に接続でき、歩留まりを向上できると共に、接続状態を容易に認識できるプリント配線板の接続構造を提供することができる。

第１実施の形態に係るプリント配線板の接続構造の要部の構成を示す平面図である。図１のプリント配線板の接続方法を説明するための図である。図１のプリント配線板の位置合わせを説明するための図である。図１のプリント配線板の接続処理を説明するための図である。第２実施の形態に係るプリント配線板の接続構造の要部の構成を示す部分平面図である。プリント配線板の接続方法を説明するための図である。図６のプリント配線板に形成された接続端子列及び認識マークを示す図である。図６のプリント配線板の位置合わせを説明するための図である。図６のプリント配線板の接続処理を説明するための図である。従来のプリント配線板の接続構造を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。

（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係るプリント配線板の接続構造の要部の構成を示す平面図である。本実施の形態に係る接続構造は、リジットプリント配線板１０とフレキシブルプリント配線板２０とを備える。リジットプリント配線板１０には、そのパターン面の接続端子列１１の両側の接続端子１２，１３と一体に、それぞれ接続端子列１１から外側に突出して、第１のマークである位置合わせ用の認識マーク１４，１５が形成されている。また、フレキシブルプリント配線板２０には、リジットプリント配線板１０と同様に、そのパターン面の接続端子列２１の両側の接続端子２２，２３と一体に、それぞれ接続端子列２１から外側に突出して、第２のマークである位置合わせ用の認識マーク２４，２５が形成されている。

なお、本実施の形態において、認識マーク１４，１５は、対応する接続端子１２，１３の延在方向に対して直交する方向に突出して、中実の矩形状に形成されている。同様に、認識マーク２４，２５は、対応する接続端子２２，２３の延在方向に対して直交する方向に突出して、中実の矩形状に形成されている。

ここで、認識マーク１４，１５は、リジットプリント配線板１０とフレキシブルプリント配線板２０とが設計値の許容範囲で接続された状態で、リジットプリント配線板１０とフレキシブルプリント配線板２０との積層方向から見て、認識マーク２４，２５が対応する認識マーク１４，１５の領域内に位置するように、認識マーク２４，２５よりも面積が大きく形成されている。つまり、図１に一部拡大して示すように、認識マーク２５の接続端子２３の長さ方向の寸法をＬ１とするとき、対応する認識マーク１５の接続端子１３の長さ方向の寸法Ｌ２は、Ｌ１、フレキシブルプリント配線板２０の設計値長さの許容誤差、後述するフレキシブルプリント配線板２０の圧着の際の位置ずれΔＬを考慮して、接続端子１２の先端側に大きく形成されている。認識マーク１４についても同様である。

これにより、認識マーク２４，２５が対応する認識マーク１４，１５の領域内に位置していれば、リジットプリント配線板１０及びフレキシブルプリント配線板２０は、設計値の許容範囲で接続されていることが容易に認識できるように構成されている。なお、認識マーク２４，２５は、後述するフレキシブルプリント配線板２０の圧着の際の位置ずれΔＬ分、接続端子２２，２３の先端側にシフトして形成されてもよい。

次に、本実施の形態に係る接続構造を得るリジットプリント配線板１０とフレキシブルプリント配線板２０との接続方法について説明する。

先ず、図２に示すように、リジットプリント配線板１０を、パターン面を上面にして基板ステージ１２０上に載置し、フレキシブルプリント配線板２０を、パターン面を下面にして調整ステージ１４０上に載置する。なお、リジットプリント配線板１０の接続端子列１１上には、導電性接着層を形成する導電性接着剤１５０を塗布する。また、調整ステージ１４０は、フレキシブルプリント配線板２０を載置した状態で、フレキシブルプリント配線板２０にリジットプリント配線板１０上の導電性接着剤１５０が接触しないように、基板ステージ１２０よりも所定量高く位置させておく。なお、図２においては、図面を明瞭とするために、フレキシブルプリント配線板２０の接続端子の図示を省略している。

次に、リジットプリント配線板１０の接続端子列１１と、フレキシブルプリント配線板２０の接続端子列２１との重ね合わせ領域を認識用カメラ１６０で撮像し、その撮像画像を観察しながら、調整ステージ１４０によりフレキシブルプリント配線板２０を平面内で回動及び二次元方向に移動させる。これにより、図３に示すように、認識マーク２４と認識マーク１４、及び、認識マーク２５と認識マーク１５とを、それぞれ位置合わせする。ここで、位置合わせは、図３に認識マーク２５と認識マーク１５との位置合わせを一部拡大して示すように、フレキシブルプリント配線板２０の接続端子２３をリジットプリント配線板１０の接続端子１３に一致させる（重ね合わせる）と共に、認識マーク２５の接続端子２３の先端側の辺２５ａを、認識マーク１５の接続端子１３の先端から遠い側の辺１５ａに一致させる。認識マーク２４についても、認識マーク１４に対して同様に位置合わせする。なお、フレキシブルプリント配線板２０は、下側のリジットプリント配線板１０が撮像できる程度の光透過性を有しているものとする。

その後、図４に示すように、圧着ヘッド１７０によりフレキシブルプリント配線板２０の接続端子列２１の部分を押し下げて、導電性接着剤１５０を介して接続端子列２１を接続端子列１１に圧着接続する。したがって、この場合も、図９の場合と同様に、フレキシブルプリント配線板２０は、下方に湾曲されて、初期位置からΔＬずれた状態で、接続端子列２１がリジットプリント配線板１０の接続端子列１１に圧着接続されることになる。なお、図４においても図２と同様に、図面を明瞭とするために、フレキシブルプリント配線板２０の接続端子の図示を省略している。

上述したように、本実施の形態による接続構造によれば、フレキシブルプリント配線板２０の認識マーク２４，２５の接続端子２２，２３の先端側の辺を、リジットプリント配線板１０の対応する認識マーク１４，１５の接続端子１２，１３の先端から遠い側の辺に一致させるようにして、リジットプリント配線板１０に対してフレキシブルプリント配線板２０を位置合わせすることができる。したがって、位置合わせを容易に行うことができる。また、認識マーク２４，２５及び認識マーク１４，１５は、フレキシブルプリント配線板２０の圧着接続の際の位置ずれΔＬを考慮して形成され、認識マーク２４，２５が対応する認識マーク１４，１５の領域内に位置する状態で、リジットプリント配線板１０及びフレキシブルプリント配線板２０は、設計値の許容範囲で接続されていることになる。したがって、リジットプリント配線板１０とフレキシブルプリント配線板２０とを容易かつ正確に接続でき、歩留まりを向上できると共に、接続状態も容易に認識することができる。

（第２実施の形態）
図５は、本発明の第２実施の形態に係るプリント配線板の接続構造の要部の構成を示す部分平面図である。本実施の形態に係る接続構造は、第１実施の形態の接続構造において、リジットプリント配線板１０及びフレキシブルプリント配線板２０の許容接続状態で、両者の積層方向から見て、認識マーク１４，１５の一部がフレキシブルプリント配線板２０の外側に突出するように構成されたものである。つまり、フレキシブルプリント配線板２０の接続端子列２１の方向の寸法が、リジットプリント配線板１０の接続端子列１１の方向の寸法よりも短くなっている。なお、図５では、認識マーク１５及び認識マーク２５を有する部分のみを拡大して示している。

本実施の形態による接続構造によれば、第１実施の形態の場合と同様の効果が得られる他、フレキシブルプリント配線板２０の光透過性が低く、下側のリジットプリント配線板１０が見えにくい場合でも、リジットプリント配線板１０の大きな認識マーク１４，１５がフレキシブルプリント配線板２０の外側に突出するので、より容易に位置合わせを行うことができる。

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上記実施の形態において、フレキシブルプリント配線板２０の認識マーク２４，２５を、リジットプリント配線板１０の認識マーク１４，１５よりも大きく形成してもよい。この場合、圧着接続前の認識マーク２４，２５と認識マーク１４，１５との位置合わせは、例えば、認識マーク２４，２５の接続端子２２，２３の先端から遠い側の辺を、対応する認識マーク１４，１５の接続端子１２，１３の先端側の辺に一致させることができる。

また、上記実施の形態において、各プリント配線板の認識マークは、対応する接続端子の延在方向に対して直交する方向に突出する中実の矩形状に限らず、接続端子列から任意の方向に突出する任意の形状の中実又は中空状に形成することができる。したがって、例えば、外形が曲線形状の中実又は中空状に形成してもよい。また、各プリント配線板の認識マークは、両プリント配線板の許容接続状態で、両プリント配線板の積層方向から見て、他方のマークの外形領域の全てが一方のマークの外形領域内に位置する場合に限らず、他方のマークの外形領域の一部が一方のマークの外形領域の所定の領域内に位置するように形成することができる。

さらに、本発明は、リジットプリント配線板とフレキシブルプリント配線板との接続構造に限らず、フレキシブルプリント配線板同士の接続構造にも同様に適用することができる。また、各プリント配線板の認識マークは、接続端子と一体に形成する場合に限らず、接続端子から分離して独立して形成してもよい。さらに、各プリント配線板の認識マークは、接続端子列の両側に１個ずつ形成する場合に限らず、複数個形成してもよいし、接続端子列の片側にのみ、１個または複数個形成してもよい。また、プリント配線板同士を接続する導電性接着層は、導電性接着剤に限らず、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）等の導電性接着フィルムや他の導電性接着材料で形成してもよい。

１０リジットプリント配線板
１１接続端子列
１２，１３接続端子
１４，１５認識マーク
２０フレキシブルプリント配線板
２１接続端子列
２２，２３接続端子
２４，２５認識マーク
１２０基板ステージ
１４０調整ステージ
１５０導電性接着剤
１６０認識用カメラ
１７０圧着ヘッド

Claims

少なくとも一方がフレキシブルプリント配線板からなる第１のプリント配線板と第２のプリント配線板とを導電性接着層を介して圧着接続してなるプリント配線板の接続構造であって、
前記第１のプリント配線板に形成された第１のマークと、
前記第２のプリント配線板に形成された第２のマークと、を備え、
前記第１のマーク及び前記第２のマークは、一方のマークの外形面積が他方のマークの外形面積よりも大きく、且つ、前記第１のプリント配線板と前記第２のプリント配線板との許容接続状態で、前記第１のプリント配線板と前記第２のプリント配線板との積層方向から見て、前記他方のマークの外形領域の少なくとも一部が前記一方のマークの外形領域内に位置しているとともに、前記第１のマークの一部が前記第２のプリント配線板の外側に突出している、ことを特徴とするプリント配線板の接続構造。
前記第１のプリント配線板は、リジットプリント配線板であり、
前記第２のプリント配線板は、フレキシブルプリント配線板であり、
前記第１のマークの外形面積が前記第２のマークの外形面積よりも大きい、請求項１に記載のプリント配線板の接続構造。