JP7399402B1 - 電子部品の配線構造、電子部品の接続方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1~図8を参照して、本実施形態における配線構造1の構成の一例と、配線構造1に含まれる柔軟配線体4の一例と、を説明する。図1(a)~図1(d)は、本実施形態における配線構造1の一例を示す模式断面図である。図2は、本実施形態における配線構造1に含まれる第1電子部品31の詳細の構造の一例を示す模式断面図である。図3(a)は、本実施形態における第1電子部品31の詳細の構造の第1変形例を示す模式断面図であり、図3(b)は、第1実施形態における第1電子部品31の詳細の構造の第2変形例を示す模式断面図であり、図3(c)は、第1実施形態における第1電子部品31の詳細の構造の第3変形例を示す模式断面図である。図4(a)は、本実施形態における第1電子部品31の詳細の構造の第4変形例を示す模式断面図であり、図4(b)は、第1実施形態における第1電子部品31の詳細の構造の第5変形例を示す模式断面図であり、図4(c)は、第1実施形態における第1電子部品31の詳細の構造の第6変形例を示す模式断面図であり、図4(d)は、第1実施形態における第1電子部品31の詳細の構造の第7変形例を示す模式断面図である。図5(a)は、本実施形態における第1電子部品31の詳細の構造の第8変形例を示す模式断面図であり、図5(b)は、第1実施形態における第1電子部品31の詳細の構造の第9変形例を示す模式断面図である。図6(a)~図6(b)は、本実施形態における配線構造1の変形例を示す断面模式図である。図7(a)~図7(e)は、本実施形態における配線構造1に含まれる柔軟配線体4の配置の一例を示す平面図である。図8(a)~図8(b)は、本実施形態における配線構造1のうち、一の電子部品に対して複数の電子部品を柔軟配線体4により接続する構成の一例を示す平面図である。
配線構造1は、例えば図1(a)に示すように、基板2と、基板2上に設置される第1電子部品31(31a,31b)と、第1電子部品31の表面上に、基板2から離間して配置される柔軟配線体4と、を備えている。配線構造1は、例えば第1電子部品31aと第1電子部品31bとを、基板2及び柔軟配線体4の片方または双方を介して互いに電気的に接続するものである。
基板2は、例えばプリント配線板であり、絶縁体と導体の配線とが施されている。基板2は、例えば高さ方向Zと直交する平面方向に沿って配置される。基板2は、例えば複数のプリント配線板を取り付けたものであってもよい。基板2は、例えばプリント配線板で片面板(配線部1層)、両面板(配線部2層)、多層板(配線部3層以上)の何れかを適用してもよい。
第1電子部品31は、例えば外部から供給されたエネルギ-を増幅したり、整流したり、変換したりするなど、能動的な働きを示す能動素子(能動部品)で構成される。中でも、第1電子部品31は、高速、低速、電源等多くの入出力信号を有する素子、モジュール等が特に有効である。第1電子部品31は、例えば基板2に対して直接に電気的接続されてもよく、柔軟配線体4に対して電気的接続されてもよい。
柔軟配線体4は、例えば第1電子部品31の表面上に配置される。柔軟配線体4は、例えば第1電子部品31と電気的に接続される。柔軟配線体4は、導体部41を有する。柔軟配線体4は、例えば導体部41を加工して形成される、導電性の配線部411を有する。導体部41及び配線部411の詳細については後述とする。柔軟配線体4は、配線部411が第1電子部品31の導体部310と電気的に接続されることで、第1電子部品31と電気的に接続される。すなわち、柔軟配線体4は、配線部411と導体部310とが接するように任意に配置される。この点、前述のコネクタ(本願明細書段落0010参照)においては、取付部材が予め配置され、配置できる位置が限定される点で、柔軟配線体4とは区別される。導体部310の詳細については後述とする。
基材40は、例えば柔軟性を有する絶縁性の材料で構成されていればよい。柔軟性を有する絶縁性の材料としては、例えば有機系基板で構成されていてもよく、ポリイミド、モディファイドポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマー、ポリエチレンナフタレート、フッ素系高分子、フェノール、エポキシ、ポリフェニレンオキシド(PPO)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミド等であってもよい。この有機系基板に用いられる有機材料は、熱硬化、熱可塑を問わない。
導体部41は、例えば配線構造1のうち配線部分を構成する層である。導体部41は、例えば銅が用いられるが、導電性を有する任意の材料が用いられてもよい。導体部41は、例えば図9~図10に示すように、導体形成によって配線部411に加工される。導体部41は、例えばエッチング処理により配線部411に加工されるが、その他、サブトラクティブ法、アディティブ法、プリンティング法等を含む任意の形成方法によって加工されてもよい。
配線部411は、例えば基板2上に設置される2以上の各第1電子部品31間を互いに電気的に接続可能とする。
被覆層43は、柔軟配線体4の上下面に形成される導体部41の表面を被覆するように形成される。この場合、導体部41が直接に露出しないように構成することができる。これにより、導体部41への疵付き、破損、錆の発生を抑制することができる。ただし、柔軟配線体4に被覆層を設けない場合、または導体部41の一部が露出するように、柔軟配線体4の一部にのみ設ける場合もある。この場合、柔軟配線体4に伝導した熱を、導体部41を介して、導体部41が露出する向きの空間に放熱することができる。これにより、配線構造1の放熱性のさらなる向上を図ることができる。
導体部63は、例えば図12(a)~図12(b)に示すように、導体部65を介して、柔軟配線体4の配線部411と、第1電子部品31の導体部310と、を電気的に接続する。導体部63は、例えば基材40に形成されたスルーホール等の孔に対して、メッキを施したり、導体を埋め込んだりする方法により構成され、上述した各接続点412、413、414になり得る。導体部63は、例えば柔軟配線体4にスルーホール等の孔を設けず、柔軟配線体4の表面に形成することでも、各接続点412、413、414になり得る。
図14~図17を参照して、本実施形態における配線構造1の変形例を説明する。図14は、本実施形態における電子部品の配線構造1のうち、複数の柔軟配線体4を積層する構成の一例を示す平面図である。図15(a)は、本実施形態における電子部品の配線構造1のうち、複数の柔軟配線体4と第1電子部品31とを電気的に接続させる構成の一例を示す模式断面図であり、図15(b)は、一の柔軟配線体4と第1電子部品31とを電気的に接続させる構成の一例を示す模式断面図である。図16は、本実施形態における電子部品の配線構造1のうち、基板2の代替として筐体に設ける構成の一例を示す模式断面図である。図17は、本実施形態における電子部品の配線構造1のうち、柔軟配線体4と第1電子部31品との間の領域を、間隙保持体55により所定の間隙に亘り保持する構成の一例を示す模式断面図である。
図18~図20を参照して、本実施形態における配線構造1の一例を説明する。図18(a)~図18(b)は、本実施形態における配線構造1の一例を示す断面模式図である。図19(a)~図19(c)は、本実施形態における配線構造1のうち、柔軟配線体4の配線部の詳細の一例を示す模式断面図である。図20(a)は、本実施形態における配線構造1のうち、複数の柔軟配線体4と第1電子部品31と第2電子部品32とを電気的に接続させる構成の一例を示す模式断面図であり、図20(b)は、一の柔軟配線体4と第1電子部品31と第2電子部品32とを電気的に接続させる構成の一例を示す模式断面図である。本実施形態における配線構造1は、第1電子部品31の上に、柔軟配線体4を介して第2電子部品32を配置させる点で、第1実施形態とは異なる。なお、上述の内容と同様の構成については、説明を省略する。
配線構造1は、例えば第1電子部品31の上に配置される第2電子部品32をさらに備える。
第2電子部品32は、例えば第1電子部品31と同種の電子部品である。
柔軟配線体4は、第1電子部品31と第2電子部品32との間に介装される。柔軟配線体4における配線部411は、第2電子部品32と電気的に接続される。この場合、第2電子部品32の入出力信号は、柔軟配線体4を介して伝送される。ここで、第2電子部品32の入出力信号が基板2のみを介して伝送される場合、第1電子部品31を経由する伝送経路となるため、伝送経路が長く、伝送損失が増加しやすい。しかしながら、第2電子部品32と電気的に接続された柔軟配線体4を介して伝送される場合、第1電子部品31を経由する必要がない。したがって、第2電子部品32の入出力信号が柔軟配線体4を介して伝送されることで、配線構造1の伝送損失のさらなる低減を図ることができる。
配線部411は、例えば図18(a)に示すように、基板2上に設置される第1電子部品31の上に配置される複数の各第2電子部品32間を互いに電気的に接続可能とする。配線部411は、例えば図18(b)に示すように、基板2上に設置される第1電子部品31の上に配置される第2電子部品32と、当該第1電子部品31又は他の電子部品と、を互いに電気的に接続可能としてもよい。
導体部63は、例えば導体部52を介して、柔軟配線体4の配線部411と、第2電子部品32の導体部320と、を電気的に接続する。
図21~図24を参照して、本実施形態における配線構造1の変形例を説明する。図21は、本実施形態における配線構造1のうち、柔軟配線体4と第1電子部品31との間と、柔軟配線体4と第2電子部品32との間と、の領域を、間隙保持体56により所定の間隙に亘り保持する構成の一例を示す模式断面図である。図22(a)~図22(c)は、本実施形態における配線構造1のうち、柔軟配線体4の配線部411の詳細の第1変形例を示す模式断面図である。図23は、本実施形態における配線構造のうち、柔軟配線体4の配線部の詳細の第2変形例を示す模式断面図である。図24(a)~図24(b)は、本実施形態における配線構造1のうち、柔軟配線体4の配線部411の詳細の第3変形例を示す模式断面図である。
図25~図26を参照して、本実施形態における配線構造1の一例を説明する。図25(a)~図25(c)は、本実施形態における電子部品の配線構造1の一例を示す断面模式図である。図26(a)は、本実施形態における第1電子部品31の詳細の構造の第1変形例を示す模式断面図であり、図26(b)は、第1実施形態における第1電子部品31の詳細の構造の第2変形例を示す模式断面図であり、図26(c)は、第1実施形態における第1電子部品31の詳細の構造の第3変形例を示す模式断面図であり、図26(d)は、第1実施形態における第1電子部品31の詳細の構造の第4変形例を示す模式断面図である。本実施形態における配線構造1は、基板上に設置される第1電子部品31の上にさらに積層されて設置される、1以上の電子部品の何れかに含まれる第3電子部品の表面第3電子部品33をさらに備える点で、第1実施形態とは異なる。なお、上述の内容と同様の構成については、説明を省略する。
配線構造1は、例えば基板2上に設置される第1電子部品31の上にさらに積層されて設置される、1以上の電子部品の何れかに含まれる第3電子部品33を備える。
第3電子部品33は、例えば第1電子部品31と同種の電子部品である。第3電子部品33は、例えば図2に示す第1電子部品31の各構成に対応する。すなわち、第3電子部品33は、2つの配線部332(332A、332B)と、モールド成型部333と、が積層されて構成される。配線部332Aの表面には導体部330Aが、配線部332Bの表面には導体部330Bが、それぞれ設けられる。モールド成型部313の内部には、能動素子331が設けられる。各導体部330(330A、330B、以降の330D~310Gを含む)は、第3電子部品33の何れかの表面に露出した、導電性を有する材料の端子であり、例えば金属等が用いられる。モールド成型部333は、例えばエポキシ、シリコン等の樹脂材料、またはセラミック等の無機材料が用いられる。能動素子331は、第3電子部品33以外の電子部品等に対して電力や電気信号を入出力するために、配線部332及びモールド成型部333の内部の設けられた導体部334を介して、各導体部330A、310Bと電気的に接続される。
柔軟配線体4は、例えば第3電子部品33(33a、33b)の任意の表面上に配置され、例えば第3電子部品33の上面(導体部330Aが設けられる表面)に配置される。柔軟配線体4における配線部411は、第3電子部品33と電気的に接続される。
配線部411は、例えば基板2上に設置される各第3電子部品33間を互いに電気的に接続可能とする。配線部411は、例えば図25(b)~図25(c)に示すように、基板2上に設置される第3電子部品33と、第1電子部品31又は他の電子部品と、を互いに電気的に接続可能としてもよい。
図27(a)~図27(b)を参照して、本実施形態における配線構造1の一例を説明する。図27(a)~図27(b)は、本実施形態における電子部品の配線構造1の一例を示す断面模式図である。本実施形態における配線構造1は、第3電子部品33の上に、柔軟配線体4を介して配置される第4電子部品34をさらに備える点で、第1実施形態とは異なる。なお、上述の内容と同様の構成については、説明を省略する。
配線構造1は、例えば第3電子部品33の上に配置される第4電子部品34をさらに備える。
第4電子部品34は、例えば第1電子部品31と同種の電子部品である。第4電子部品34は、第3電子部品33の上に配置される。ここで、第4電子部品34と、基板2上に設置される第1電子部品31の上にさらに積層されて設置される、1以上の電子部品と、の関係としては、例えばその積層構造の最上層が第3電子部品33である場合、第4電子部品は1以上の電子部品に含まれず、1以上の電子部品とは別に設けられる。また、その積層構造の最上層が第3電子部品33でない場合、第4電子部品は1以上の電子部品に含まれる。
柔軟配線体4は、第3電子部品33と第4電子部品34との間に介装される。柔軟配線体4における配線部411は、第4電子部品34と電気的に接続される。この場合、第4電子部品34の入出力信号は、柔軟配線体4を介して伝送される。ここで、第4電子部品34の入出力信号が基板2のみを介して伝送される場合、図27(a)を例とすると、第4電子部品34aの出力信号が、第3電子部品33aと、他の電子部品35aと、第1電子部品31aと、基板2と、第1電子部品31bと、他の電子部品35bと、第3電子部品33bと、を経由して第4電子部品34bに入力される伝送経路となるため、伝送経路が長く、伝送損失が増加しやすい。しかしながら、第4電子部品34の入出力信号が、第4電子部品34aと第4電子部品34bとを電気的に接続する柔軟配線体4を介して伝送される場合、第3電子部品33a、33bと、他の電子部品35a、35bと、第1電子部品31a、31bと、を経由する分の経路が短縮され、伝送損失を抑制しやすい。したがって、第4電子部品34の入出力信号が柔軟配線体4を介して伝送されることで、配線構造1の伝送損失の低減を図ることができる。
配線部411は、例えば基板2上に設置される第3電子部品33の上に配置される複数の各第4電子部品34間を互いに電気的に接続可能とする。配線部411は、例えば基板2上に設置される第3電子部品33の上に配置される第4電子部品34と、当該第3電子部品33又は他の電子部品と、を互いに電気的に接続可能としてもよい。
2 基板(プリント配線板)
31 第1電子部品
310 導体部
311 能動素子
312 配線部
313 モールド成型部
314 導体部
32 第2電子部品
320 導体部
33 第3電子部品
330 導体部
331 能動素子
332 配線部
333 モールド成型部
334 導体部
34 第4電子部品
35 他の電子部品
4 柔軟配線体
40 基材
41 導体部
411 配線部
412 接続点
413 接続点
414 接続点
43 被覆層
51 導体部
52 導体部
53 導体部
54 導体部
55 間隙保持体
56 基体部
57 ピン
58 ピン
59 導体部
60 コネクタ
61 孔
63 導体部
65 導体部
66 導体部
67 補助配線部
670 導体部
674 導体部
68 伝熱部
7 筐体
Claims (8)
- 基板上に設置され当該基板と電気的に接続される第1電子部品の表面上のうち、上記基板に対向する表面上かつ当該基板と上記第1電子部品との間の空間に、導電性の配線部が形成された柔軟性を有する柔軟配線体を、上記基板から離間して配置させ、
上記柔軟配線体における配線部は、上記空間において上記第1電子部品と電気的に接続され、
上記第1電子部品は、上記基板と上記柔軟配線体とを介して、上記基板上に設置され上記基板と電気的に接続されるとともに上記柔軟配線体における配線部と直接電気的に接続される一の他の電子部品に対して信号を出力すること
を特徴とする電子部品の配線構造。 - 上記第1電子部品の上に、上記柔軟配線体を介して第2電子部品を配置させ、
上記柔軟配線体における配線部は、上記第2電子部品と電気的に接続されること
を特徴とする請求項1に記載の電子部品の配線構造。 - 上記柔軟配線体は、複数枚に亘り積層され、
各柔軟配線体における配線部は、一の上記第1電子部品と電気的に接続されていること
を特徴とする請求項1に記載の電子部品の配線構造。 - 上記柔軟配線体は、複数枚に亘り積層され、
各柔軟配線体における配線部は、上記第1電子部品の上に上記柔軟配線体を介して配置される一の第2電子部品と電気的に接続されていること
を特徴とする請求項3に記載の電子部品の配線構造。 - 上記柔軟配線体における配線部は、一の上記基板上に設置される2以上の各電子部品間を、又は2以上の上記基板のそれぞれに設置される各電子部品間を、互いに電気的に接続すること
を特徴とする請求項1に記載の電子部品の配線構造。 - 上記柔軟配線体における配線部は、当該柔軟配線体において2層以上に亘り配設された導体部の各層に形成されていること
を特徴とする請求項1に記載の電子部品の配線構造。 - 基板上に設置され当該基板と電気的に接続される第1電子部品の表面上のうち、上記基板に対向する表面上かつ当該基板と前記第1電子部品との間の空間に、導電性の配線部が形成された柔軟性を有する柔軟配線体を、上記基板から離間して、上記柔軟配線体における配線部と上記第1電子部品とが上記空間において電気的に接続され、上記第1電子部品が上記基板と上記柔軟配線体とを介して、上記基板上に設置され上記基板と電気的に接続されるとともに上記柔軟配線体における配線部と直接電気的に接続される一の他の電子部品に対して信号を出力するように配置すること
を特徴とする電子部品の接続方法。 - 上記第1電子部品の上に、上記柔軟配線体を介して第2電子部品を、上記柔軟配線体における配線部と上記第2電子部品とが電気的に接続されるように配置すること
を特徴とする請求項7に記載の電子部品の接続方法。
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