フレキシブルプリント配線板およびその接続構造

【課題】フレキシブルプリント配線板の外部と接続する端子を狭ピッチ化しても確実に接続する。
【解決手段】フレキシブルプリント配線板１９は、ベースフィルム１０と、ベースフィルム１０の第１面に形成された端子４１，４２を備える。第２端子４２は、非貫通スルーホール４３に設けられた接続導電体４６を介して裏面の銅箔４５と接続される。ベースフィルム１０には、端子４１，４２を挟んでベースフィルム１０を貫通する一対の基準孔が形成されている。このフレキシブルプリント配線板１９は、基準孔と対応する位置に貫通孔が設けられた硬質基板と端子４１，４２と対応する位置で硬質基板の表面に設けられた接続端子とを備えた回路基板と、基準孔および貫通孔を貫通する位置合わせピンで位置決めされて接続される。フレキシブルプリント配線板１９の端子４１，４２が設けられた領域は、回路基板に向かって付勢される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルプリント配線板およびその接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブルプリント配線板は、ベースフィルムの片方あるいは両方の面に、銅箔などの導電体の配線パターンが形成され、さらにその表面をカバーレイで覆ったものである。さらに、絶縁体のフィルムを挟んで複数の配線パターンが積層された多層のフレキシブルプリント配線板もある。フレキシブルプリント配線板は可撓性を有し、液晶ディスプレイ、携帯電話、ノートＰＣなどに用いられている。フレキシブルプリント配線板に設けた端子部をコネクタに挿入することによって、フレキシブルプリント配線板と外部の電気回路とを接続する場合がある（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フレキシブルプリント配線板の端子部を外部のコネクタに挿入することによって、外部と電気的に接続する場合、コネクタの幅は端子のピッチと端子の数によって決まる。コネクタ側の端子（パッド）は、一般にリード線によって他の部分と結線されているため、狭ピッチ化が困難である。このため、コネクタを小型化することは困難である。
【０００５】
そこで、フレキシブルプリント配線板の外部と接続する端子を狭ピッチ化しても確実に接続できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明は、フレキシブルプリント配線板の接続構造において、ベースフィルムと、前記ベースフィルムの第１面に形成された複数の第１端子および複数の第２端子と前記第１端子に接続する前記第１面に形成された第１配線と前記第２の端子に前記ベースフィルムを貫通する孔に設けられた接続導電体を介して接続された前記第１面の裏側の第２面に形成された第２配線とを含む配線パターンと、を備えて前記端子を挟んで前記ベースフィルムの位置合わせ用の一対の位置合わせピンが貫通する基準孔が形成されたフレキシブルプリント配線板と、前記位置合わせピンがそれぞれ貫通する貫通孔が設けられた硬質基板と、前記位置合わせピンが前記基準孔および前記貫通孔に貫通したときに前記第１端子および前記第２端子とそれぞれ対向する位置で前記硬質基板の表面に設けられた複数の接続端子と、を備えた回路基板と、前記フレキシブルプリント配線板の前記第１端子および前記第２端子が設けられた領域を前記回路基板に向かって付勢する付勢部材と、を具備することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、フレキシブルプリント配線板において、ベースフィルムと、前記ベースフィルムの第１面に形成された複数の第１端子および複数の第２端子と前記第１端子に接続する前記第１面に形成された第１配線と前記第２の端子に前記ベースフィルムを貫通する孔に設けられた接続導電体を介して接続された前記第１面の裏側の第２面に形成された第２配線とを含む配線パターンと、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フレキシブルプリント配線板の外部と接続する端子を狭ピッチ化しても確実に接続できるようにできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態の図２におけるＩ−Ｉ矢視断面図である。
【図２】図１のII−II矢視平面図である。
【図３】図１のIII−III矢視平面図である。
【図４】図３において補強材と第２のカバーレイと接着剤とを取り除いた状態を示す平面図である。
【図５】本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態の製造方法のフローチャートである。
【図６】本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態と接続される回路基板の平面図である。
【図７】本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態と回路基板との接続に用いる押さえ板の図８のVII−VII矢視平面図である。
【図８】図７のVIII−VIII矢視側面図である。
【図９】本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態の接続構造の組立方法のフローチャートである。
【図１０】本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態の接続構造の組立過程における位置合わせピン挿入前の状態の断面図である。
【図１１】本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態の接続構造の組立過程におけるフレキシブルプリント配線板の位置決め前の状態の断面図である。
【図１２】本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態の接続構造の組立過程における押さえ板の位置決め前の状態の断面図である。
【図１３】本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態の接続構造の組立過程における押さえ板のねじ止め前の状態の断面図である。
【図１４】本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態の接続構造の組立過程における位置合わせピン抜きとり前の状態の断面図である。
【図１５】本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態の接続構造の断面図である。
【図１６】本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態の接続構造の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、この実施の形態は単なる例示であり、本発明はこれらに限定されない。
【００１１】
図１は、本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態の図２におけるＩ−Ｉ矢視断面図である。図２は、図１のII−II矢視平面図である。図３は、図１のIII−III矢視平面図である。図４は、図３において補強材と第２のカバーレイと接着剤とを取り除いた状態を示す平面図である。
【００１２】
本実施の形態のフレキシブルプリント配線板１９は、ベースフィルム１０を有している。ベースフィルム１０の両面には、銅箔４５によって配線６１，６２および端子４１，４２が形成されている。銅箔４５によって形成された配線６１，６２および端子４１，４２の表面には、銅めっき４４が形成されている。
【００１３】
端子４１，４２は、それぞれ複数の第１端子４１と第２端子４２とに分類される。第１端子４１および第２端子４２は、ベースフィルム１０の第１面すなわち図１において上側の表面に形成されている。
【００１４】
配線６１，６２は、第１配線６１と第２配線６２とに分類される。第１配線６１は、ベースフィルム１０の第１面に形成されていて、第１端子４１に接続されている。第２配線６２は、ベースフィルム１０の第２面すなわち図１において下側の表面に形成されている。
【００１５】
ベースフィルム１０およびベースフィルム１０の第２面に貼られた銅箔４５には非貫通スルーホール４３が形成されている。非貫通スルーホール４３は、ベースフィルム１０およびベースフィルム１０の第２面に貼られた銅箔４５を貫通し、ベースフィルム１０の第１面に貼られた銅箔４５は貫通していない。
【００１６】
この非貫通スルーホール４３には、接続導電体４６が配置されている。この接続導電体４６によって、ベースフィルム１０の第１面および第２面に貼られた銅箔４５を電気的に接続している。その結果、第２端子４２は、ベースフィルム１０の第２面に形成された第２配線６２と電気的に接続されている。接続導電体４６は、たとえば銅めっきである。
【００１７】
ベースフィルム１０の第１面は、第１端子４１および第２端子４２の近傍を除き、第１のカバーレイ１１で覆われている。第１のカバーレイ１１は、接着剤１３でベースフィルム１０および銅めっき４４に接着されている。ベースフィルム１０の第２面は、第２のカバーレイ１２で覆われている。第２のカバーレイ１２は、接着剤１４でベースフィルム１０および銅めっき４４に接着されている。第２のカバーレイ１２の表面のたとえば第１端子４１および第２端子４２の裏側にあたる部分には、接着剤１５によって補強材１６が接着されている。
【００１８】
第１端子４１および第２端子４２の表面には、バンプ４０が設けられている。バンプ４０は、金あるいは鉛フリーはんだで形成されている。
【００１９】
ベースフィルム１０、第１のカバーレイ１１および第２のカバーレイ１２は、いずれも半透明のポリイミドなどの可撓性を持つ材料で３０μｍ程度の厚さの膜状に形成されている。なお、ここではベースフィルム１０は単層としたが、内部に１層以上の配線パターンが形成された複層のベースフィルムを用いてもよい。
【００２０】
第１端子４１は、互いに平行に延びる複数の第１配線６１の先端に設けられている。第１端子４１は、等間隔に直線状に配列されている。
【００２１】
第２端子４２は、第１端子４１に対して第１配線６１の反対側に設けられている。第２端子４２は、第１端子４１の配列方向に平行に配列されている。第２端子４２の配列は、第１端子４１の配列と同じピッチで、第１端子４１の配列に対して配列方向にピッチの半分ずれている。
【００２２】
第１端子４１の配列および第２端子４２の配列のピッチは、たとえば０．１ｍｍである。
【００２３】
また、このフレキシブルプリント配線板１９には、一対の基準孔５１が形成されている。基準孔５１は、端子４１，４２を挟む位置に形成されている。本実施の形態では、基準孔５１は、第１端子４１の配列の延長線上に形成されている。
【００２４】
図５は、本実施の形態のフレキシブルプリント配線板の製造方法のフローチャートである。
【００２５】
まず、両面銅張板に穴あけ加工を施す（Ｓ１）。両面銅張板は、ベースフィルム１０の両側の面に銅箔が張り付けられたものである。銅箔の厚さは、３０μｍ程度である。この両面銅張板に、非貫通スルーホール４３を形成する。この際、ベースフィルム１０およびベースフィルム１０の第２面に貼られた銅箔４５を貫通させた後、ベースフィルム１０の第１面に貼られた銅箔４５は貫通させないよう留意する。
【００２６】
次に、必要に応じて清浄処理などを施した後に、無電解めっきを施す（Ｓ２）。これにより、銅箔４５の表面に銅めっき４４を形成するとともに、非貫通スルーホール４３の内面に接続導電体４６を形成する。接続導電体４６は、無電解めっきの後さらに電解めっきを施して形成してもよい。
【００２７】
その後、必要に応じて銅箔に表面処理を施し、銅箔表面にレジスト皮膜を形成する（Ｓ３）。配線６１，６２および端子４１，４２に対応するフォトマスクを被せて露光することにより、レジスト皮膜にパターンを焼き付ける。さらにパターンを現像して、エッチングを行うことにより、所定の銅箔パターンがベースフィルム１０の表面に形成される（Ｓ４）。その後、レジスト皮膜を剥離する（Ｓ５）。
【００２８】
エッチング処理の終了後、銅箔４５のパターンが形成されたベースフィルム１０に第１のカバーレイ１１および第２のカバーレイ１２を接着する（Ｓ７）。接着するカバーレイ１１，１２には、あらかじめ型抜き加工を施しておく（Ｓ６）。
【００２９】
次に、第１端子４１および第２端子４２の表面に、バンプ４０を形成する。バンプ４０は、たとえば以下の方法で形成する。まず、第１端子４１および第２端子４２が露出した領域にフォトレジストを塗布する。次に、そのフォトレジストを所定のパターンが形成されたフォトマスクで覆い、露光することにより、パターニングを施す。このパターニングで第１端子４１および第２端子４２を露出させ、露出した部分に金めっきを形成する。金めっきを形成した後、フォトレジストを剥離する。この状態では、金めっきはフォトレジストの断面形状に対応した形状となっているため、加熱して金めっきの形状を整える。
【００３０】
その後、端子４１，４２の裏面に補強材１６を貼り付ける（Ｓ９）。補強材１６が貼り付けられた後、外形加工線に沿って切断する（Ｓ１０）。これにより、フレキシブルプリント配線板１９が得られる。
【００３１】
なお、フレキシブルプリント配線板１９の製造方法は、これに限定されるものではなく、順序を変更するなどしてもよい。たとえば、バンプ４０の形成は、補強材１６の貼り付け後に行ってもよい。あるいは、場合によっては、補強材１６を貼り付けた後、さらに外形加工をした後にバンプ４０を形成してもよい。
【００３２】
図６は、本実施の形態のフレキシブルプリント配線板と接続される回路基板の平面図である。
【００３３】
この回路基板２０は、硬質基板２１を有している。硬質基板２１には、フレキシブルプリント配線板１９に形成された一対の基準孔５１と同じ間隔で同じ径の一対の貫通孔５２が形成されている。また、一対の貫通孔５２を挟むように一対のねじ穴５３が形成されている。
【００３４】
硬質基板２１の表面には、複数の接続端子２２が形成されている。これらの接続端子２２および貫通孔５２の相対的な位置関係は、フレキシブルプリント配線板１９に形成された端子４１，４２および基準孔５１の相対的な位置関係と同じである。硬質基板２１の表面の端子２２の近傍を除く領域は、絶縁被膜２３で覆われている。
【００３５】
図７は、本実施の形態のフレキシブルプリント配線板と回路基板との接続に用いる押さえ板の図８のVII−VII矢視平面図である。図８は、図７のVIII−VIII矢視側面図である。
【００３６】
押さえ板３０は、たとえばステンレス鋼製の板であって、硬質基板２１に形成された一対の貫通孔５２および一対のねじ穴５３と相対的な位置関係が同じで、同じ径の一対の位置合わせピン孔５５および一対のねじ貫通孔５４が形成されている。押さえ板３０の裏面には、板ばね３１が取り付けられている。
【００３７】
図９は、本実施の形態のフレキシブルプリント配線板の接続構造の組立方法のフローチャートである。
【００３８】
まず、フレキシブルプリント配線板１９を製造する（Ｓ１１）。また、回路基板２０を製造する（Ｓ１２）。これらの製造の順序は、逆であってもよい。
【００３９】
図１０は、本実施の形態のフレキシブルプリント配線板の接続構造の組立過程における位置合わせピン挿入前の状態の断面図である。
【００４０】
次に、回路基板２０の貫通孔５２のそれぞれに位置合わせピン３３を挿入する（Ｓ１３）。位置合わせピン３３は、貫通孔５２の内径よりも外径が少し小さい円柱である。位置合わせピン３３の円柱の一方の先端は細くなっている。また、他方の端部には、円柱部分よりも径が大きい頭が設けられている。位置合わせピン３３は、細くなった先端が上を向くように回路基板２０の貫通孔に挿入される。
【００４１】
図１１は、本実施の形態のフレキシブルプリント配線板の接続構造の組立過程におけるフレキシブルプリント配線板の位置決め前の状態の断面図である。
【００４２】
次に、フレキシブルプリント配線板１９の位置決めをする（Ｓ１４）。フレキシブルプリント配線板１９の位置決めは、ベースフィルム１０に形成された基準孔５１に一対の位置合わせピン３３を通過させることにより行う。回路基板２０の接続端子２２は、一対の基準孔５１をそれぞれ貫通する位置合わせピン３３が硬質基板２１の一対の貫通孔５２をそれぞれ貫通するときに、第１端子４１および第２端子４２とそれぞれ対向する位置に設けられている。このため、フレキシブルプリント配線板１９の第１端子４１および第２端子４２のそれぞれの表面に設けられたバンプ４０は、回路基板２０の接続端子２２のそれぞれと接触することになる。
【００４３】
図１２は、本実施の形態のフレキシブルプリント配線板の接続構造の組立過程における押さえ板の位置決め前の状態の断面図である。
【００４４】
次に、押さえ板３０の位置決めをする（Ｓ１５）。押さえ板３０の位置決めは、押さえ板３０に形成された位置合わせピン孔５５に一対の位置合わせピン３３を通過させることにより行う。押さえ板３０に形成された一対の位置合わせピン孔５５および一対のねじ貫通孔５４は、硬質基板２１に形成された一対の貫通孔５２および一対のねじ穴５３と相対的な位置関係が同じとなるように形成されている。よって、押さえ板３０に形成された一対のねじ貫通孔５４は、硬質基板２１に形成された一対のねじ穴５３と向かい合うように配置されることになる。
【００４５】
図１３は、本実施の形態のフレキシブルプリント配線板の接続構造の組立過程における押さえ板のねじ止め前の状態の断面図である。
【００４６】
次に、押さえ板３０を硬質基板２１にねじ止めする（Ｓ１６）。ねじ３２は、押さえ板３０に形成されたねじ貫通孔５４を通過し、硬質基板２１に形成されたねじ穴５３にねじ込まれる。これにより、フレキシブルプリント配線板１９は、端子４１，４２が設けられた領域が押さえ板３０およびこれに取り付けられた板ばね３１によって、回路基板２０に向かって付勢される。
【００４７】
図１４は、本実施の形態のフレキシブルプリント配線板の接続構造の組立過程における位置合わせピン抜きとり前の状態の断面図である。
【００４８】
ねじ３２によって硬質基板２１に固定された押さえ板３０に取り付けられた板ばね３１によって付勢されることにより、フレキシブルプリント配線板１９の端子４１，４２の表面に設けられたバンプ４０は、回路基板２０の接続端子２２に押しつけられる。これにより、両者は電気的に接続される。その後、位置合わせピン３３は、抜き取られる（Ｓ１７）。位置合わせピン３３は、抜き取らずそのままの状態としてもよい。この場合、位置合わせピン３３の先端をねじにしておき、押さえ板３０にねじ込むようにすれば、別途ねじ３２を用いる必要はない。
【００４９】
図１５は、本実施の形態のフレキシブルプリント配線板の接続構造の断面図である。図１６は、本実施の形態のフレキシブルプリント配線板の接続構造の平面図である。
【００５０】
このようにして、フレキシブルプリント配線板１９の回路基板２０への接続構造が完成する。この接続構造は、フレキシブルプリント配線板１９と、回路基板２０と、フレキシブルプリント配線板１９の第１端子４１および第２端子４２が設けられた領域を回路基板２０に向かって付勢する付勢部材とを有している。本実施の形態では、付勢部材とは、ねじ３２によって硬質基板２１に固定された押さえ板３０に取り付けられた板ばね３１である。このような付勢部材の代わりに、たとえばフレキシブルプリント配線板１９と硬質基板２１とを挟みこむクランプを用いてもよい。
【００５１】
本実施の形態では、フレキシブルプリント配線板１９に第１端子４１および第２端子４２を設けている。第２端子４２は、裏面に形成された第２配線６２と接続されている。このため、第１端子４１に接続する第１配線６１と干渉することなく第２配線６２を配置することができる。その結果、第１端子４１および第２端子４２を密に配置することができる。つまり、フレキシブルプリント配線板１９の端子４１，４２の配置領域をコンパクト化することができる。
【００５２】
第１端子４１および第２端子４２は、同じピッチで平行な直線上に配列されている。また、第２端子４２の配列は、第１端子４１の配列とピッチの半分ずれている。このため、第２端子４２は、フレキシブルプリント配線板１９の端縁から見込んだときに、隣り合う第１端子４１の間に配置されている。したがって、これらの端子４１，４２と接続される回路基板２０の接続端子２２も同じ方向から見込んだときに一方の列の接続端子２２の間に他方の列の接続端子２２が配列されている。その結果、第１端子４１および第２端子４２をより密に配置することができる。
【００５３】
また、フレキシブルプリント配線板１９の端子４１，４２の表面には、バンプ４０を設けている。このため、フレキシブルプリント配線板１９の端子４１，４２と回路基板２０の接続端子２２との間の電気的接続がより確実なものとなる。バンプ４０は、回路基板２０の接続端子２２の側に設けてもよい。
【００５４】
第２端子４２は、ベースフィルム１０の第２面に形成された第２配線６２と非貫通スルーホール４３に設けられた接続導電体４６を介して接続されている。つまり、第２端子４２の表面には、穴が形成されていないため、フレキシブルプリント配線板１９の端子４１，４２と回路基板２０の接続端子２２との接続がより確実なものとなる。特に、第２端子４２の表面にバンプ４０を設けない場合には、この効果がより顕著になる。
【００５５】
このように、本実施の形態によれば、フレキシブルプリント配線板の外部と接続する端子を狭ピッチ化しても確実に接続できる。
【符号の説明】
【００５６】
１０…ベースフィルム、１１…第１のカバーレイ、１２…第２のカバーレイ、１３…接着剤、１４…接着剤、１５…接着剤、１６…補強材、１９…フレキシブルプリント配線板、２０…回路基板、２１…硬質基板、２２…接続端子、２３…絶縁被膜、３０…押さえ板、３１…板ばね、３２…ねじ、３３…位置合わせピン、４０…バンプ、４１…第１端子、４２…第２端子、４３…非貫通スルーホール、４４…銅めっき、４５…銅箔、４６…接続導電体、５１…基準孔、５２…貫通孔、５３…ねじ穴、５４…ねじ貫通孔、５５…位置合わせピン孔、６１…第１配線、６２…第２配線

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースフィルムと、前記ベースフィルムの第１面に形成された複数の第１端子および複数の第２端子と前記第１端子に接続する前記第１面に形成された第１配線と前記第２の端子に前記ベースフィルムを貫通する孔に設けられた接続導電体を介して接続された前記第１面の裏側の第２面に形成された第２配線とを含む配線パターンと、を備えて前記端子を挟んで前記ベースフィルムの位置合わせ用の一対の位置合わせピンが貫通する基準孔が形成されたフレキシブルプリント配線板と、
前記位置合わせピンがそれぞれ貫通する貫通孔が設けられた硬質基板と、前記位置合わせピンが前記基準孔および前記貫通孔に貫通したときに前記第１端子および前記第２端子とそれぞれ対向する位置で前記硬質基板の表面に設けられた複数の接続端子と、を備えた回路基板と、
前記フレキシブルプリント配線板の前記第１端子および前記第２端子が設けられた領域を前記回路基板に向かって付勢する付勢部材と、
を具備することを特徴とするフレキシブルプリント配線板の接続構造。
【請求項２】
前記第１端子および前記第２端子の表面に設けられたバンプを具備することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板の接続構造。
【請求項３】
前記接続端子の表面に設けられたバンプを具備することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板の接続構造。
【請求項４】
前記第１端子は等間隔に配列され、前記第２端子は前記第１端子の配列方向に平行に隣り合う前記第１端子の間隔の半分ずれて配列されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線板の接続構造。
【請求項５】
ベースフィルムと、
前記ベースフィルムの第１面に形成された複数の第１端子および複数の第２端子と前記第１端子に接続する前記第１面に形成された第１配線と前記第２の端子に前記ベースフィルムを貫通する孔に設けられた接続導電体を介して接続された前記第１面の裏側の第２面に形成された第２配線とを含む配線パターンと、
を具備することを特徴とするフレキシブルプリント配線板。

【図１】