WO2021181898A1 - 電子機器及び近接センサ - Google Patents

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直樹 西森
勇樹 後
祐輔 中山
井上　大輔
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Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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    • H—ELECTRICITY
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    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/147—Structural association of two or more printed circuits at least one of the printed circuits being bent or folded, e.g. by using a flexible printed circuit

Definitions

  • the present invention relates to electronic devices and proximity sensors.
  • Patent Document 1 describes a method for connecting a flexible wiring board.
  • an object of the present invention is to provide an electronic device and a proximity sensor capable of miniaturizing the whole while securing a component mounting space for a hard substrate.
  • the electronic device is provided with a first surface provided with terminals of the first wiring layer, a second surface located on the back side of the first surface, and terminals of the second wiring layer.
  • a hard board having continuous end faces on the first surface and the second surface, a third surface having terminals of the third wiring layer and facing the first surface of the hard board, and terminals of the fourth wiring layer are provided.
  • a flexible substrate having a fourth surface and a fourth surface located on the back side of the third surface is provided, and terminals of the first wiring layer provided on the first surface of the hard substrate and a fourth surface of the flexible substrate are provided.
  • the terminals of the fourth wiring layer are electrically connected by solder, and the terminals of the second wiring layer provided on the end surface of the hard board and the third wiring provided on the third surface of the flexible board.
  • the terminals of the layer are electrically connected by solder.
  • the flexible substrate may be curved so that the third surface applies a restoring force to the first surface of the hard substrate.
  • the flexible substrate is fixed so as to apply a restoring force to the first surface of the hard substrate via the third surface
  • the third surface of the flexible substrate is fixed to the first surface of the hard substrate. It is fixed more firmly.
  • the flexible substrate may have a curved portion in which the third surface is arranged on the outside and the fourth surface is arranged on the inside.
  • the flexible substrate is fixed so as to apply a restoring force to the first surface of the hard substrate via the third surface
  • the third surface of the flexible substrate is fixed to the first surface of the hard substrate. It is fixed more firmly.
  • the terminal of the second wiring layer may be provided in the recess of the end face.
  • a hard substrate can be manufactured by forming a through hole in a base material and then dividing the base material in the through hole, thereby simplifying a manufacturing method of an electronic device. Is possible.
  • the recess may form a substantially cylindrical surface whose axial direction is substantially perpendicular to the first surface and the second surface.
  • a hard substrate can be manufactured by forming a through hole in a base material and then dividing the base material in the through hole, thereby simplifying a manufacturing method of an electronic device. Is possible.
  • the second wiring layer may be provided on the second surface of the hard substrate and / or inside the hard substrate.
  • the second wiring layer can be provided on the surface and / or inside of the hard substrate, and the degree of freedom of wiring is increased.
  • the number of terminals of the second wiring layer and the number of third wiring layers electrically connected to each other is larger than the number of terminals of the first wiring layer and the terminals of the fourth wiring layer electrically connected to each other. There may be many.
  • the hard substrate 30 and the flexible substrate 50 can be connected with a small amount of solder.
  • an electronic device and a proximity sensor capable of reducing the number of parts and reducing the space for connecting the wiring layer.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 of the sensor 1'according to another embodiment of the present invention. It is a figure for demonstrating the connection method of the hard substrate 30 and the flexible substrate 50 which concerns on embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of the sensor 1 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of line II-II in a state where the sensor 1 shown in FIG. 1 is assembled. As shown by the arrows in FIG. 1, the direction from the clamp 20 to the housing 10 is the front, and the direction from the housing 10 to the clamp 20 is the rear along the axial direction of the sensor 1.
  • the sensor 1 is a proximity sensor capable of detecting that a detection target is approaching in a non-contact manner, and is a housing 10, a clamp 20, a connector 23, an O-ring 24, a hard board 30, a detection unit 40, and a flexible sensor.
  • a substrate 50, a reinforcing plate 60, and the like are provided.
  • the housing 10 is formed in a tubular shape, and electronic components such as a hard substrate 30 and a detection unit 40 are housed therein.
  • the housing 10 has an opening on the rear side, and electronic components such as the hard substrate 30 and the detection unit 40 are inserted through the opening.
  • the housing 10 may be made of metal, resin, or the like.
  • the outer shape of the sensor 1 is cylindrical, but the outer circumference of the housing 10 or the clamp 20 may be a prismatic shape.
  • the clamp 20 has an outer member 21 having a substantially cylindrical shape and an inner member 22 having a substantially cylindrical shape.
  • the inner member 22 is fitted into the outer member 21 from the front side, and the end portion of the inner member 22 is connected to the opening of the housing 10. Further, the connector 23 is fitted into the inside of the outer member 21 from the rear side via the O-ring 24. A terminal provided at one end of the flexible substrate 50 is connected to the front end of the connector 23.
  • the hard board 30 is a board on which a control circuit (not shown) for controlling the detection unit 40 and a current supply circuit (not shown) for supplying current to the detection unit 40 are mounted, and a part thereof is housed in the housing 10. ..
  • a detection unit 40 is attached to the front end of the hard substrate 30.
  • the hard substrate 30 for example, a rigid wiring board in which a glass-epoxy resin-based material is used as the base material is used.
  • the detection unit 40 detects the presence or absence of a detection target in a non-contact manner.
  • the detection unit 40 includes a core 41 in which the coil 42 is housed, and a coil 42 wound in an annular shape.
  • terminals are provided at the rear end of the hard board 30, and the terminals are electrically connected to the terminals provided at one end of the flexible board 50.
  • the exciting current is supplied to the coil 42 from the current supply circuit mounted on the hard board 30.
  • the coil 42 generates a magnetic field based on the supplied exciting current.
  • an eddy current is generated inside the detection target according to the law of electromagnetic induction. Since this eddy current generates a magnetic field, the magnetic flux penetrating the coil 42, and thus the impedance of the coil 42, changes.
  • the control circuit connected to the detection unit 40 measures the change in the impedance of the coil 42 and detects the presence or absence of the detection target.
  • the flexible substrate 50 has a third surface 51 and a fourth surface 52, and is curved in a substantially S shape in a cross-sectional view.
  • the end of the flexible substrate 50 contacts the fourth surface 52 with the first surface 31 of the hard substrate 30 (when it is in direct contact, when it is in contact via a wiring layer or the like, or when it partially contains a gap, etc.) Is placed on the hard substrate 30 so as to be mounted on the hard substrate 30.
  • the other end of the flexible substrate 50 is electrically connected to the connector 23.
  • a wiring board in which a polyimide resin-based material, which is a heat-resistant resin, is used as the base material is used.
  • the space provided with the flexible substrate 50 in the sensor 1 may be sealed with a predetermined resin.
  • a reinforcing plate 60 is placed on the fourth surface 52 of the flexible substrate 50.
  • the connector 23 may supply electric power from an external power source to the circuits mounted on the hard board 30 and the flexible board 50. Further, the connector 23 may transmit an output signal from the control circuit mounted on the hard board 30 and the flexible board 50 to an external device such as an amplifier.
  • FIG. 3 shows a portion where one end of the flexible substrate 50 is placed on one end of the hard substrate 30.
  • the hard substrate 30 has a first surface 31, a second surface 32, and an end surface 33.
  • the first surface 31 is arranged on the side facing the flexible substrate 50.
  • the second surface 32 is arranged on the side that does not face the flexible substrate 50, that is, on the back side of the first surface 31.
  • the end surface 33 is arranged so as to be continuous with the first surface 31 and the second surface 32 at the end of the hard substrate 30.
  • a wiring layer W1 (first wiring layer W1) is provided on at least a part of the first surface 31 of the hard substrate 30.
  • a terminal W1t which is a solder bonding region, is provided in a part of the wiring layer W1.
  • the wiring layer W2 (second wiring layer W2) is provided over at least a part of the second surface 32 of the hard substrate 30 and at least a part of the end surface 33.
  • a terminal W2t which is a solder joint region, is provided in a part of the wiring layer W2 arranged on the end surface 33.
  • the wiring layers W1 and W2 and the like are formed, for example, by patterning copper attached to the main surface of the base material with an adhesive.
  • the flexible substrate 50 has a third surface 51 and a fourth surface 52.
  • the third surface 51 is arranged on the side facing the hard substrate 30.
  • the fourth surface 52 is arranged on the side that does not face the hard substrate 30, that is, on the back side of the third surface 51.
  • a wiring layer W3 (third wiring layer W3) is provided on at least a part of the third surface 51.
  • a wiring layer W4 (fourth wiring layer W4) is provided on at least a part of the fourth surface 52.
  • the wiring layers W3, W4, and the like are formed by, for example, tin-plating the surface of a copper foil attached to the main surface of a base material using an adhesive.
  • the end of the third surface 51 of the flexible substrate 50 is arranged on at least a part of the first surface 31 of the hard substrate 30.
  • the solder S1 extends over the terminal W1t of the wiring layer W1 provided on the first surface 31 of the hard substrate 30 and the terminal W4t of the wiring layer W4 provided on the fourth surface 52 of the flexible substrate 50. There is. As a result, the solder S1 electrically connects the terminal W1t and the terminal W4t.
  • the solder S2 extends over the terminal W2t of the wiring layer W2 provided on the end surface 33 of the hard substrate 30 and the terminal W3t of the wiring layer W3 provided on the third surface 51 of the flexible substrate 50. As a result, the solder S2 electrically connects the terminal W2t and the terminal W3t.
  • FIG. 4A is a perspective view of the first surface 31 of the hard substrate 30 and the fourth surface 52 of the flexible substrate 50 as viewed obliquely.
  • FIG. 4B is a perspective view of the second surface 32 of the hard substrate 30 and the third surface 51 of the flexible substrate 50 as viewed obliquely.
  • the first surface 31 of the hard substrate 30 is provided with three terminals W1ta, W1tb, and W1tc of the wiring layer W1.
  • the fourth surface 52 of the flexible substrate 50 is provided with three terminals W4ta, W4tb, and W4tc of the wiring layer W4. Then, as described with reference to FIG. 3, the terminal W1ta is electrically connected to the terminal W4ta, the terminal W1tb is electrically connected to the terminal W4tb, and the terminal W1tc is electrically connected to the terminal W4ct. That is, the wiring layer W1 of the hard board 30 and the wiring layer W4 of the flexible board 50 are electrically connected by three terminals.
  • the second surface 32 of the hard substrate 30 is provided with four terminals W2ta, W2tb, W2tk, and W2td of the wiring layer W2.
  • the third surface 51 of the flexible substrate 50 is provided with four terminals W3ta, W3tb, W3tc, and W3td of the wiring layer W3.
  • the terminal W2ta is electrically connected to the terminal W3ta
  • the terminal W2tb is electrically connected to the terminal W3tb
  • the terminal W2tc is electrically connected to the terminal W3tc
  • the terminal W2td is electrically connected to the terminal W3td. That is, the wiring layer W2 of the hard board 30 and the wiring layer W4 of the flexible board 50 are electrically connected by four terminals.
  • the first surface 31 of the hard substrate 30 on which the solder S1 is provided and the fourth surface 52 of the flexible substrate 50 are arranged substantially parallel to each other.
  • the end surface 33 of the hard substrate 30 on which the solder S2 is provided and the third surface 51 of the flexible substrate 50 are arranged substantially perpendicular to each other. Therefore, the solder S2 can suppress the spread of the solder S2 to be smaller than that of the solder S1.
  • the number of terminals connected by the solder S2 (4) is larger than the number of terminals connected by the solder S1 (3). This makes it possible to connect the hard substrate 30 and the flexible substrate 50 with a small amount of solder.
  • Each terminal W2ta, W2tb, W2tc, W2td, etc. of the wiring layer W2 provided on the end surface 33 of the hard substrate 30 forms a through hole with respect to the base material of the hard substrate 30, and the portion of the through hole. It may be produced by dividing the base material with.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 of the sensor 1'according to another embodiment of the present invention.
  • the flexible substrate 50 is curved so as to apply a restoring force to the hard substrate 30. That is, the flexible substrate 50 has a curved portion in which the third surface 51 is arranged on the outside and the fourth surface 52 is arranged on the inside. As a result, the flexible substrate 50 exerts a restoring force that tries to restore the curvature of the curved portion. Then, the restoring force is applied from the third surface 51 of the flexible substrate 50 to the first surface 31 of the hard substrate 30 facing the third surface 51. As a result, the connection between the hard substrate 30 and the flexible substrate 50 becomes stronger.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a method of connecting the hard substrate 30 and the flexible substrate 50 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is drawn to explain the connection structure of the hard substrate 30 and the flexible substrate 50 according to the embodiment of the present invention, and is in the state of FIG. 3 in the following procedures (1) to (4). It should be noted that the top and bottom are turned inside out.
  • the flexible substrate 50 is placed on a flat base D with the third surface 51 facing upward.
  • the hard substrate 30 is placed on the flexible substrate 50 with the first surface 31 facing downward so as to face the flexible substrate 50.
  • the terminal W2t of the wiring layer W2 provided on the end surface 33 of the hard substrate 30 and the terminal of the wiring layer W3 provided on the third surface 51 of the flexible substrate 50 is adjusted so that the W3t and the W3t have a solderable positional relationship.
  • the solder S2 is formed so as to cover the terminal W3t, and the terminal W2t and the terminal W3t are electrically connected by the solder S2.
  • soldering it is desirable to press the hard substrate 30 downward to bring the wiring layer W2 and the wiring layer W3 into close contact with each other.
  • solder so as to cover the terminal W1t of the wiring layer W1 provided on the first surface 31 of the hard board 30 and the terminal W4t of the wiring layer W4 provided on the fourth surface 52 of the flexible board 50. S1 is formed, and these terminals W1t and terminals W4t are electrically connected by solder S1.
  • the terminals W2t of the wiring layer W2 provided on the end surface 33 of the hard substrate 30 and the third surface 51 of the flexible substrate 50 are formed. It is possible to perform soldering in a state where the terminal W3t of the provided wiring layer W3 is in close contact with the terminal W3t. As a result, the terminal W2t of the wiring layer W2 provided on the end surface 33 of the hard substrate 30 and the terminal W3t of the wiring layer W3 provided on the third surface 51 of the flexible substrate 50 can be easily and accurately soldered. And the electrical connection of these terminals can be made reliably.
  • the number of terminals connected by the solder S2 is larger than the number of terminals connected by the solder S1. Therefore, the terminals W2ta, W2tb, W2tc, and W2td of the wiring layer W2 connected by the solder S2 are 3 of the wiring layer W1 provided on the first surface 31 of the hard substrate 30 connected by the solder S1. The area is smaller than that of the two terminals W1ta, W1tb, and W1tc. The smaller the area of the terminals, the more precise the alignment of the terminals to be connected by soldering is required.
  • solder S2 which is more difficult to align, before the solder S1 by the procedure described above, it is possible to reduce the misalignment between the terminals of the hard board 30 and the flexible board 50, and the hard board 30 can be reduced. And the flexible substrate 50 can be reliably electrically connected.
  • 1, 1'... sensor, 10 ... housing, 20 ... clamp, 21 ... outer member, 22 ... inner member, 23 ... connector, 24 ... O-ring, 30 ... hard board, 31 ... first surface, 32 ... second Surface, 33 ... End surface, 40 ... Detection unit, 41 ... Core, 42 ... Coil, 50 ... Flexible substrate, 51 ... Third surface, 52 ... Fourth surface, 60 ... Reinforcing plate

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Abstract

ハード基板の部品実装スペースを確保しつつ全体を小型化することの可能な電子機器及び近接センサを提供する。本発明の一態様に係る電子機器は、第１配線層の端子が設けられた第１面と、第１面の裏側に位置する第２面と、第２配線層の端子が設けられ且つ第１面及び第２面に連続する端面と、を有するハード基板と、第３配線層の端子が設けられ且つハード基板の第１面に対向する第３面と、第４配線層の端子が設けられ且つ第３面の裏側に位置する第４面と、を有するフレキシブル基板と、を備え、ハード基板の第１面に設けられた第１配線層の端子と、フレキシブル基板の第４面に設けられた第４配線層の端子とは、半田によって電気的に接続されており、ハード基板の端面に設けられた第２配線層の端子と、フレキシブル基板の第３面に設けられた第３配線層の端子とは、半田によって電気的に接続されている。

Description

電子機器及び近接センサ
　本発明は、電子機器及び近接センサに関する。
　従来から、電子機器において、ハード基板に設けられた配線層とフレキシブル基板に設けられた配線層とを接続することが行われている。例えば、特許文献１には、フレキシブル配線基板の接続方法が記載されている。
特開２００６－２４５１０８号公報
　しかしながら、配線層同士の接続点数が増えるにつれて、ハード基板の表面における半田付けに必要なスペースも増大するため、電子機器の小型化が困難になる。
　そこで、本発明は、ハード基板の部品実装スペースを確保しつつ全体を小型化することの可能な電子機器及び近接センサを提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る電子機器は、第１配線層の端子が設けられた第１面と、第１面の裏側に位置する第２面と、第２配線層の端子が設けられ且つ第１面及び第２面に連続する端面と、を有するハード基板と、第３配線層の端子が設けられ且つハード基板の第１面に対向する第３面と、第４配線層の端子が設けられ且つ第３面の裏側に位置する第４面と、を有するフレキシブル基板と、を備え、ハード基板の第１面に設けられた第１配線層の端子と、フレキシブル基板の第４面に設けられた第４配線層の端子とは、半田によって電気的に接続されており、ハード基板の端面に設けられた第２配線層の端子と、フレキシブル基板の第３面に設けられた第３配線層の端子とは、半田によって電気的に接続されている。
　この態様によれば、電子機器について、ハード基板の部品実装スペースを確保しつつ全体を小型化することが可能となる。
　上記態様において、フレキシブル基板は、第３面がハード基板の第１面に対して復元力を加えるように湾曲していてもよい。
　この態様によれば、フレキシブル基板が第３面を介してハード基板の第１面に対して復元力を加えるように固定されるため、フレキシブル基板の第３面がハード基板の第１面に対してより強固に固定される。
　上記態様において、フレキシブル基板は、第３面が外側に配置され且つ第４面が内側に配置される湾曲部を有してもよい。
　この態様によれば、フレキシブル基板が第３面を介してハード基板の第１面に対して復元力を加えるように固定されるため、フレキシブル基板の第３面がハード基板の第１面に対してより強固に固定される。
　上記態様において、第２配線層の端子は、端面が有する凹部に設けられてもよい。
　この態様によれば、例えば基材にスルーホールを施した上で、該スルーホールで基材を分割することにより、ハード基板を製造することが可能となり、電子機器の製造方法を簡素化することが可能となる。
　上記態様において、凹部は、第１面及び第２面に略垂直な方向を軸方向とする略円筒形状の面を構成してもよい。
　この態様によれば、例えば基材にスルーホールを施した上で、該スルーホールで基材を分割することにより、ハード基板を製造することが可能となり、電子機器の製造方法を簡素化することが可能となる。
　上記態様において、第２配線層は、ハード基板の第２面の上及び／又はハード基板の内部に設けられてもよい。
　この態様によれば、第２配線層をハード基板の表面及び／又は内部に設けることができ、配線の自由度が増加する。
　上記態様において、互いに電気的に接続される第２配線層の端子及び第３配線層の数は、互いに電気的に接続される第１配線層の端子及び第４配線層の端子の数よりも多くてもよい。
　この態様によれば、少ない量の半田でハード基板３０及びフレキシブル基板５０を接続することが可能となる。
　本発明によれば、部品点数を抑え、配線層の接続のためのスペースを小さくすることの可能な電子機器及び近接センサを提供することができる。
本発明の実施形態に係るセンサ１の分解斜視図である。 図１に示すセンサ１を組み立てた状態におけるＩＩ－ＩＩ線の断面図である。 フレキシブル基板５０の一端がハード基板３０の一端に載置される部分を示す図である。 ハード基板３０の第１面３１及びフレキシブル基板５０の第４面５２を斜めからみた斜視図である。 ハード基板３０の第２面３２及びフレキシブル基板５０の第３面５１を斜めからみた斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るセンサ１’の図２に相当する断面図である。 本発明の実施形態に係るハード基板３０及びフレキシブル基板５０の接続方法を説明するための図である。
　添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。
　図１及び図２を参照して、センサ１の内部構造について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るセンサ１の分解斜視図である。図２は、図１に示すセンサ１を組み立てた状態におけるＩＩ－ＩＩ線の断面図である。図１の矢印で示すように、センサ１の軸方向に沿って、クランプ２０から筐体１０に向かう方向を前方とし、筐体１０からクランプ２０に向かう方向を後方とする。
　本実施形態に係るセンサ１は、非接触で検出対象が近づいたことを検出可能な近接センサであり、筐体１０、クランプ２０、コネクタ２３、Ｏリング２４、ハード基板３０、検出部４０、フレキシブル基板５０、及び補強板６０等を備える。筐体１０は、筒形状に形成されており、内部にハード基板３０及び検出部４０等の電子部品が収容される。筐体１０は、後方側に開口部を有しており、当該開口部からハード基板３０及び検出部４０等の電子部品が挿入される。筐体１０は、金属や樹脂等で形成されてもよい。センサ１は、その外形が円柱形状となっているが、筐体１０やクランプ２０の外周が多角形である角柱形状であってもよい。
　クランプ２０は、略円筒形状を呈した外側部材２１と、略円筒形状を呈した内側部材２２とを有する。外側部材２１の内部には、前方側から内側部材２２が嵌め込まれた上で、内側部材２２の端部が筐体１０の開口部に接続される。また、外側部材２１の内部には、後方側から、Ｏリング２４を介してコネクタ２３が嵌め込まれる。コネクタ２３の前方側の端部には、フレキシブル基板５０の一端に設けられた端子が接続される。
　ハード基板３０は、検出部４０を制御する制御回路（不図示）及び検出部４０に電流を供給する電流供給回路（不図示）を搭載する基板であり、筐体１０に一部が収容される。ハード基板３０の前方側の端部には、図２に示すように検出部４０が取り付けられている。ハード基板３０は、たとえば基材にガラス－エポキシ樹脂系の材料が利用されたリジッド配線基板が利用される。検出部４０は、検出対象の有無を非接触で検出する。検出部４０は、コイル４２が収容されるコア４１と、環状に巻かれたコイル４２とを備える。一方、後述するように、ハード基板３０の後方側の端部には端子が設けられており、当該端子がフレキシブル基板５０の一端に設けられた端子と電気的に接続される。
　センサ１による検出対象の検出方法を説明する。まず、ハード基板３０に搭載された電流供給回路からコイル４２に励磁電流が供給される。コイル４２は、供給された励磁電流に基づいて磁場を発生させる。この状態でコイル４２に金属等の検出対象が接近すると、電磁誘導の法則により検出対象内部に渦電流が発生する。この渦電流は磁場を発生させるため、コイル４２を貫く磁束、ひいてはコイル４２のインピーダンスが変化する。検出部４０に接続された制御回路は、コイル４２のインピーダンスの変化を測定し、検出対象の有無を検出する。
　図２に示すとおり、フレキシブル基板５０は、第３面５１及び第４面５２を有しており、断面図視において略Ｓ字上に湾曲している。フレキシブル基板５０の端部は、第４面５２をハード基板３０の第１面３１に接触（直接接触する場合の他、配線層等を介して接触する場合や、一部に空隙を含む場合等を含む）させるようにして、ハード基板３０に載置される。フレキシブル基板５０の他端は、コネクタ２３に電気的に接続される。フレキシブル基板５０としては、たとえば基材に耐熱性樹脂であるポリイミド樹脂系の材料が利用された配線基板が利用される。センサ１におけるフレキシブル基板５０が設けられた空間は、所定の樹脂により封止されてもよい。フレキシブル基板５０の第４面５２の上には、補強板６０が載置される。フレキシブル基板５０が歪曲すると、半田付け部分に応力が生じて当該部分も歪曲しようとするが、当該補強板６０により半田付け部分の歪曲を抑えることが可能となる。
　コネクタ２３は、外部電源からの電力をハード基板３０及びフレキシブル基板５０に搭載された回路へ供給してもよい。また、コネクタ２３は、ハード基板３０及びフレキシブル基板５０に搭載された制御回路からの出力信号をアンプ等の外部機器へ伝達してもよい。
　次に、図３を参照して、ハード基板３０及びフレキシブル基板５０の接続構造について説明する。図３には、フレキシブル基板５０の一端がハード基板３０の一端に載置される部分が示されている。図３に示すとおり、ハード基板３０は、第１面３１と、第２面３２と、端面３３とを有する。第１面３１は、フレキシブル基板５０に対向する側に配置される。第２面３２は、フレキシブル基板５０に対向しない側、すなわち第１面３１の裏側に配置される。端面３３は、ハード基板３０の端部において第１面３１及び第２面３２に連続するように配置される。
　ハード基板３０の第１面３１の少なくとも一部には、配線層Ｗ１（第１配線層Ｗ１）が設けられる。配線層Ｗ１の一部には、半田接合領域である端子Ｗ１ｔが設けられている。ハード基板３０の第２面３２の少なくとも一部及び端面３３の少なくとも一部に渡って、配線層Ｗ２（第２配線層Ｗ２）が設けられる。配線層Ｗ２の端面３３上に配置される一部には、半田接合領域である端子Ｗ２ｔが設けられている。配線層Ｗ１及びＷ２等は、たとえば基材の主表面に接着剤にて貼り付けられた銅をパターニングすること等によって形成される。
　フレキシブル基板５０は、第３面５１と、第４面５２とを有する。第３面５１は、ハード基板３０に対向する側に配置される。第４面５２は、ハード基板３０に対向しない側、すなわち第３面５１の裏側に配置される。第３面５１の少なくとも一部には、配線層Ｗ３（第３配線層Ｗ３）が設けられる。第４面５２の少なくとも一部には、配線層Ｗ４（第４配線層Ｗ４）が設けられる。配線層Ｗ３及びＷ４等は、たとえば接着剤を用いて基材の主表面に貼り付けられた銅箔の表面にスズめっきが施されること等によって形成される。
　フレキシブル基板５０の第３面５１の端部は、ハード基板３０の第１面３１の少なくとも一部の上に配置される。ハード基板３０の第１面３１に設けられた配線層Ｗ１の端子Ｗ１ｔと、フレキシブル基板５０の第４面５２に設けられた配線層Ｗ４の端子Ｗ４ｔとに渡って、半田Ｓ１が延在している。これにより、半田Ｓ１は、端子Ｗ１ｔと、端子Ｗ４ｔとを、電気的に接続している。
　ハード基板３０の端面３３に設けられた配線層Ｗ２の端子Ｗ２ｔと、フレキシブル基板５０の第３面５１に設けられた配線層Ｗ３の端子Ｗ３ｔとに渡って、半田Ｓ２が延在している。これにより、半田Ｓ２は、端子Ｗ２ｔと、端子Ｗ３ｔとを、電気的に接続している。
　次に、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、ハード基板３０及びフレキシブル基板５０の接続構造における端子の数について説明する。図４Ａは、ハード基板３０の第１面３１及びフレキシブル基板５０の第４面５２を斜めからみた斜視図である。図４Ｂは、ハード基板３０の第２面３２及びフレキシブル基板５０の第３面５１を斜めからみた斜視図である。
　図４Ａに示すとおり、ハード基板３０の第１面３１には、配線層Ｗ１の３つの端子Ｗ１ｔａ、Ｗ１ｔｂ、及びＷ１ｔｃが設けられている。また、フレキシブル基板５０の第４面５２には、配線層Ｗ４の３つの端子Ｗ４ｔａ、Ｗ４ｔｂ、及びＷ４ｔｃが設けられている。そして、図３を用いて説明したように、端子Ｗ１ｔａは端子Ｗ４ｔａと、端子Ｗ１ｔｂは端子Ｗ４ｔｂと、端子Ｗ１ｔｃは端子Ｗ４ｔｃと、それぞれ電気的に接続される。すなわち、ハード基板３０の配線層Ｗ１と、フレキシブル基板５０の配線層Ｗ４とは、３つの端子によって電気的に接続される。
　図４Ｂに示すとおり、ハード基板３０の第２面３２には、配線層Ｗ２の４つの端子Ｗ２ｔａ、Ｗ２ｔｂ、Ｗ２ｔｃ、及びＷ２ｔｄが設けられている。また、フレキシブル基板５０の第３面５１には、配線層Ｗ３の４つの端子Ｗ３ｔａ、Ｗ３ｔｂ、Ｗ３ｔｃ、及びＷ３ｔｄが設けられている。そして、図３を用いて説明したように、端子Ｗ２ｔａは端子Ｗ３ｔａと、端子Ｗ２ｔｂは端子Ｗ３ｔｂと、端子Ｗ２ｔｃは端子Ｗ３ｔｃと、端子Ｗ２ｔｄは端子Ｗ３ｔｄと、それぞれ電気的に接続される。すなわち、ハード基板３０の配線層Ｗ２と、フレキシブル基板５０の配線層Ｗ４とは、４つの端子によって電気的に接続される。
　半田Ｓ１が設けられるハード基板３０の第１面３１及びフレキシブル基板５０の第４面５２は、互いに略平行に配置される。一方、半田Ｓ２が設けられるハード基板３０の端面３３及びフレキシブル基板５０の第３面５１は、互いに略垂直に配置される。そのため、半田Ｓ２は、半田Ｓ１と比較して、広がりを小さく抑えることが可能となる。そして、上述したとおり、半田Ｓ２により接続される端子の数（４つ）は、半田Ｓ１により接続される端子の数（３つ）よりも多い。これにより、少ない量の半田でハード基板３０及びフレキシブル基板５０を接続することが可能となる。
　なお、ハード基板３０の端面３３に設けられる配線層Ｗ２の各端子Ｗ２ｔａ、Ｗ２ｔｂ、Ｗ２ｔｃ、及びＷ２ｔｄ等は、例えば、ハード基板３０の基材に対してスルーホールを形成し、当該スルーホールの部分で基材を分割等することによって生成されてもよい。
　図５は、本発明の他の実施形態に係るセンサ１’の図２に相当する断面図である。センサ１’では、フレキシブル基板５０がハード基板３０に復元力を加えるように湾曲する。すなわち、フレキシブル基板５０は、第３面５１が外側に配置され、第４面５２が内側に配置される湾曲部を有する。これにより、フレキシブル基板５０には、当該湾曲部の湾曲を元に戻そうとする復元力がはたらく。そして、フレキシブル基板５０の第３面５１から、当該第３面５１に対向するハード基板３０の第１面３１に対して、当該復元力が加えられる。これにより、ハード基板３０及びフレキシブル基板５０の接続がより強固になる。
　図６は、本発明の実施形態に係るハード基板３０及びフレキシブル基板５０の接続方法を説明するための図である。なお、図３は、本発明の実施形態に係るハード基板３０及びフレキシブル基板５０の接続構造を説明するために描かれたものであり、下記手順（１）～（４）においては図３の状態に対して上下が裏返しの状態となることに注意が必要である。
　（１）まず、図６（ａ）に示すように、フレキシブル基板５０を、第３面５１が上を向いた状態で平らな台Ｄの上に載置する。
　（２）次に、図６（ｂ）に示すように、ハード基板３０を、第１面３１がフレキシブル基板５０と対向するように下を向いた状態で、フレキシブル基板５０上に載置する。
　（３）更に、図６（ｂ）に示すように、ハード基板３０の端面３３に設けられた配線層Ｗ２の端子Ｗ２ｔと、フレキシブル基板５０の第３面５１に設けられた配線層Ｗ３の端子Ｗ３ｔとが半田付け可能な位置関係になるよう、ハード基板３０の位置を調整する。
　（４）次に、図６（ｃ）に示すように、ハード基板３０の端面３３に設けられた配線層Ｗ２の端子Ｗ２ｔと、フレキシブル基板５０の第３面５１に設けられた配線層Ｗ３の端子Ｗ３ｔとを覆うように半田Ｓ２を形成し、これら端子Ｗ２ｔと端子Ｗ３ｔとを半田Ｓ２により電気的に接続する。半田付けを行う際にはハード基板３０を下向きに押圧して配線層Ｗ２と配線層Ｗ３を密着させることが望ましい。
　（５）次に、ハード基板３０の第１面３１が上を向くように、配線層Ｗ２の端子Ｗ２ｔと配線層Ｗ３の端子Ｗ３ｔとが半田Ｓ２で接続されたハード基板３０とフレキシブル基板５０とを、上下裏返す。
　（６）次に、ハード基板３０の第１面３１に設けられた配線層Ｗ１の端子Ｗ１ｔと、フレキシブル基板５０の第４面５２に設けられた配線層Ｗ４の端子Ｗ４ｔとを覆うように半田Ｓ１を形成し、これら端子Ｗ１ｔと端子Ｗ４ｔとを半田Ｓ１により電気的に接続する。
　このような手順を用いてハード基板３０及びフレキシブル基板５０の接続構造を形成することにより、ハード基板３０の端面３３に設けられた配線層Ｗ２の端子Ｗ２ｔと、フレキシブル基板５０の第３面５１に設けられた配線層Ｗ３の端子Ｗ３ｔとが密着した状態で半田付けを行うことが可能となる。これにより、ハード基板３０の端面３３に設けられた配線層Ｗ２の端子Ｗ２ｔと、フレキシブル基板５０の第３面５１に設けられた配線層Ｗ３の端子Ｗ３ｔとの半田付けを容易且つ正確に行うことができ、これら端子の電気的接続を確実に行うことができる。
　また、図４Ａ、図４Ｂに示すとおり、半田Ｓ２で接続される端子の数は半田Ｓ１で接続される端子の数よりも多い。このため、半田Ｓ２で接続される、配線層Ｗ２の各端子Ｗ２ｔａ、Ｗ２ｔｂ、Ｗ２ｔｃ、及びＷ２ｔｄは、半田Ｓ１で接続される、ハード基板３０の第１面３１に設けられた配線層Ｗ１の３つの端子Ｗ１ｔａ、Ｗ１ｔｂ、及びＷ１ｔｃに比べて面積が小さくなる。端子の面積が小さい程、半田で接続しようとする端子同士の位置合わせにおいてより精密さが要求される。したがって、上述した手順により、位置合わせがより困難な半田Ｓ２を半田Ｓ１よりも先に形成することにより、ハード基板３０及びフレキシブル基板５０の端子同士の位置ずれを少なくすることができ、ハード基板３０及びフレキシブル基板５０の電気的接続を確実に行うことができる。
　以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。
１、１’…センサ、１０…筐体、２０…クランプ、２１…外側部材、２２…内側部材、２３…コネクタ、２４…Ｏリング、３０…ハード基板、３１…第１面、３２…第２面、３３…端面、４０…検出部、４１…コア、４２…コイル、５０…フレキシブル基板、５１…第３面、５２…第４面、６０…補強板

Claims (9)

  1. 　第１配線層の端子が設けられた第１面と、前記第１面の裏側に位置する第２面と、第２配線層の端子が設けられ且つ前記第１面及び前記第２面に連続する端面と、を有するハード基板と、
    　第３配線層の端子が設けられ且つ前記ハード基板の前記第１面に対向する第３面と、第４配線層の端子が設けられ且つ前記第３面の裏側に位置する第４面と、を有するフレキシブル基板と、を備え、
    　前記ハード基板の前記第１面に設けられた前記第１配線層の端子と、前記フレキシブル基板の前記第４面に設けられた前記第４配線層の端子とは、半田によって電気的に接続されており、
    　前記ハード基板の前記端面に設けられた前記第２配線層の端子と、前記フレキシブル基板の前記第３面に設けられた前記第３配線層の端子とは、半田によって電気的に接続されている、電子機器。
  2. 　前記フレキシブル基板は、前記第３面が前記ハード基板の前記第１面に対して復元力を加えるように湾曲している、請求項１に記載の電子機器。
  3. 　前記フレキシブル基板は、前記第３面が外側に配置され且つ前記第４面が内側に配置される湾曲部を有する、請求項２に記載の電子機器。
  4. 　前記第２配線層の端子は、前記端面が有する凹部に設けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の電子機器。
  5. 　前記凹部は、前記第１面及び前記第２面に略垂直な方向を軸方向とする略円筒形状の面を構成する、請求項４に記載の電子機器。
  6. 　前記第２配線層は、前記ハード基板の前記第２面の上及び／又は前記ハード基板の内部に設けられる、請求項１から５のいずれか一項に記載の電子機器。
  7. 　互いに電気的に接続される前記第２配線層の端子及び前記第３配線層の端子の数は、互いに電気的に接続される前記第１配線層の端子及び前記第４配線層の端子の数よりも多い、請求項１から６のいずれか一項に記載の電子機器。
  8. 　筐体と、
    　前記筐体の内部に配置された請求項１から７のいずれか一項に記載の電子機器と、
    　前記ハード基板に接続された検出部と、を備える、近接センサ。
  9. 　第１配線層の端子が設けられた第１面と、前記第１面の裏側に位置する第２面と、第２配線層の端子が設けられ且つ前記第１面及び前記第２面に連続する端面と、を有するハード基板と、
    　第３配線層の端子が設けられ且つ前記ハード基板の前記第１面に対向する第３面と、第４配線層の端子が設けられ且つ前記第３面の裏側に位置する第４面と、を有するフレキシブル基板と、を接続する方法であって、
    　前記ハード基板の前記端面に設けられた前記第２配線層の端子と、前記フレキシブル基板の前記第３面に設けられた前記第３配線層の端子とを、半田によって電気的に接続するステップと、
    　前記ハード基板の前記第１面に設けられた前記第１配線層の端子と、前記フレキシブル基板の前記第４面に設けられた前記第４配線層の端子とを、半田によって電気的に接続するステップと、を含む方法。
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