フレキシブル基板用の接続装置及び接続方法
【課題】検査装置からフレキシブル基板に高周波電気信号を安定に通すことができるフレキシブル基板用の接続装置及び接続方法を得る。
【解決手段】誘電体基板15上に形成された電極パターン16を覆うように、導電性及び柔軟性を有するコンタクタ17を設ける。フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12をコンタクタ17に着脱可能に押し当てて、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12と誘電体基板15の電極パターン16とをコンタクタ17を介して電気的に接続させる。
【解決手段】誘電体基板15上に形成された電極パターン16を覆うように、導電性及び柔軟性を有するコンタクタ17を設ける。フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12をコンタクタ17に着脱可能に押し当てて、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12と誘電体基板15の電極パターン16とをコンタクタ17を介して電気的に接続させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フレキシブル基板上に形成された高周波信号用パターンとの電気的接続を行う装置及び方法に関し、特に検査装置からフレキシブル基板に高周波電気信号を安定に通すことができるフレキシブル基板用の接続装置及び接続方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
高周波デバイスが形成されたフレキシブル基板について検査が行われる。この際に、フレキシブル基板と検査装置を接続するための接続装置が用いられる。このような接続装置として、従来は横方向に2本以上の探針を並べたコプレーナ型の高周波プローブや、ばねを内蔵して非平坦面をプローブできるスプリング型のプローブが用いられていた。また、ゴムの上にフレキシブル基板を載せた状態で、フレキシブル基板にデバイスを押し付けることで、両者を接続させる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】WO00/04394号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、フレキシブル基板のベースフィルムの面とその上に形成した導体パターンの面との間で凹凸が生じることや、フレキシブル基板自体が僅かな外力で反りを生じることにより、フレキシブル基板は平坦性が悪いため、コプレーナ型の高周波プローブでは安定した接触を取ることが難しかった。そして、特許文献1の方法では、フレキシブル基板の大きな反りやデバイスの凹凸は吸収できるが、フレキシブル基板の導体パターンの細かい凹凸を吸収することはできず、安定した接触をとることが難しかった。
【0005】
また、スプリング型のプローブではインピーダンス整合が例えば約500MHz以上の高周波領域では確保できなかった。さらに、検査装置に接続された誘電体基板の上に形成した電極パターンに、フレキシブル基板の高周波信号用パターンを直接接触させた場合、上述の平坦性の悪さにより面接触がうまく取れず、高周波信号を安定に通すことが困難であった。従って、半田付けやワイヤボンディングなどの手段を用いなければフレキシブル基板に高周波電気信号を安定に通すことが難しく、フレキシブル基板に高周波デバイスを搭載した製品の検査を高精度かつ効率良く行うことができないという問題があった。
【0006】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、検査装置からフレキシブル基板に高周波電気信号を安定に通すことができるフレキシブル基板用の接続装置及び接続方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係るフレキシブル基板用の接続装置は、フレキシブル基板上に形成された高周波信号用パターンとの電気的接続を行う装置であって、電極パターンが形成された誘電体基板と、電極パターンを覆うように設けられ、導電性及び柔軟性を有するコンタクタとを備える。
【0008】
本発明に係るフレキシブル基板用の接続方法は、フレキシブル基板上に形成された高周波信号用パターンとの電気的接続を行う方法であって、誘電体基板上に形成された電極パターンを覆うように、導電性及び柔軟性を有するコンタクタを設け、フレキシブル基板の高周波信号用パターンをコンタクタに着脱可能に押し当てて、フレキシブル基板の高周波信号用パターンと誘電体基板の電極パターンとをコンタクタを介して電気的に接続させる。本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。
【発明の効果】
【0009】
本発明により、検査装置からフレキシブル基板に高周波電気信号を安定に通すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係るフレキシブル基板用の接続装置を示す斜視図であり、図2は、図1の接続装置にフレキシブル基板を接続した状態を示す斜視図である。接続装置14の同軸コネクタ10は検査装置(不図示)に接続されている。そして、高周波ディスクリート素子9を有するフレキシブル基板11を接続装置14に接続することで、フレキシブル基板11の検査を行う。以下、各部の構成について詳細に説明する。
【0011】
図3は、本発明の実施の形態1に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。フレキシブル基板11上には、高周波信号用パターン12が形成され、この高周波信号用パターン12を挟むように2本の接地用パターン13a,13bが形成されている。即ち、電極パターンとしてGSG(Ground Signal Ground)構造が形成されている。このGSG構造は、例えばレーザモジュールに高周波信号を送るのに用いられる。
【0012】
図4は、図1の点線で囲った部分を拡大した斜視図であり、図5は図4の接続装置の誘電体基板を示す斜視図である。このフレキシブル基板用の接続装置14は、フレキシブル基板11上に形成された高周波信号用パターン12及び接地用パターン13a,13bとの電気的接続を行う装置である。
【0013】
誘電体基板15上には、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12に対応する位置に電極パターン16が形成されている。この電極パターン16は、同軸コネクタ10の芯線側端子(不図示)に接続されている。そして、電極パターン16を覆うようにコンタクタ17が設けられている。このコンタクタ17は導電性及び柔軟性を有する。
【0014】
金属ステージ18は接地され、同軸コネクタ10の接地側端子(不図示)に接続されている。また、金属ステージ18の上面に凹部19が形成されている。この凹部19の幅Wは、2本の接地用パターン13a,13bのそれぞれの内側の間隔Sよりも狭い。これにより、接地用パターン13a,13bと金属ステージ18との電気的接触を確実にすることができる。そして、この凹部19内に誘電体基板15及びコンタクタ17が配置されている。ただし、凹部19の深さは誘電体基板15及びコンタクタ17を重ねた厚みよりもやや浅いため、コンタクタ17の一部が凹部19の上端から出ている。
【0015】
2本の接地用パターン13a,13bの間隔Sとは、接地用パターン13a,13bの対向するそれぞれの内側面の間隔をいい、典型的には0.5mm〜10mm程度である。凹部19の幅Wは、典型的には0.3mm〜9mm程度である。コンタクタ17の厚みは、典型的には0.2mm〜3mm程度である。また、コンタクタ17の一部が凹部19から出ている高さは、少なくともフレキシブル基板の接地パターンの厚みより高いことが望ましく、典型的には0.005mm〜1mm程度である。フレキシブル基板の厚みは、典型的には0.01mm〜0.2mm程度であり、フレキシブル基板上の導体パターンの厚みは、典型的には0.005mm〜0.1mm程度である。フレキシブル基板の幅は例えば3mm〜10mm程度であるが、実装形態や他の配線の有無にも依存するため、これにとらわれない。
【0016】
次に、上記の接続装置14を用いて、フレキシブル基板11上に形成された高周波信号用パターン12との電気的接続を行う方法について説明する。
【0017】
図6に示すように、高周波信号用パターン12が形成された面を接続装置14側に向けて、フレキシブル基板11を接続装置14上に載せる。そして、上方からフレキシブル基板11に荷重を加えて、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12をコンタクタ17に着脱可能に押し当てて、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12と誘電体基板15の電極パターン16とをコンタクタ17を介して電気的に接続させる。この際に、荷重によってコンタクタ17を収縮させ、フレキシブル基板11の2本の接地用パターン13a,13bを、凹部19の周囲において金属ステージ18に接触させる。ここで、誘電体基板15の裏面は接地された金属ステージ18の凹部19に接しているため、誘電体基板15の表面の電極パターン16による伝送線路は一定のインピーダンスを有する。
【0018】
図7は、図6の一部を拡大した断面図である。図7に示すコンタクタ17は、コンタクタ17の略厚み方向に柱状に配列して導電性粒子21が埋設された樹脂(異方導電性シート)であり、コンタクタ17の略厚み方向にのみ高周波信号が流れる。フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12と誘電体基板15の電極パターン16でコンタクタ17を挟んで収縮させると、コンタクタ17に含有された導電性粒子21を介して高周波信号用パターン12と電極パターン16が電気的に接続される。コンタクタ17の厚みに対して垂直方向では、導電性粒子21同士が樹脂により電気的に絶縁されているため、高周波信号用パターン12と電極パターン16に挟まれていないコンタクタ17の部分は、高周波信号用パターン12及び電極パターン16に対して電気的な絶縁がとれている。そのため、高周波信号は高周波信号用パターン12と電極パターン16の間を流れ、高周波信号は設置された金属ステージ18に漏れ出ず、インピーダンスを整合させた状態で高周波信号用パターン12と電極パターン16を電気的に接続することができる。
【0019】
図8は、本発明の実施の形態1に係るフレキシブル基板用の接続装置の他の例を示す拡大断面図である。コンタクタ17は、コンタクタ17の略厚み方向に沿って金属細線21´が埋設された樹脂(異方導電性シート)であり、コンタクタ17の略厚み方向にのみ高周波信号が流れる。従って、高周波信号は高周波信号用パターン12と電極パターン16の間のみを流れる。よって、金属ステージへ漏れ出る高周波信号を抑えることができ、インピーダンスを整合させた状態で高周波信号用パターン12と電極パターンを金属的に接続することができる。
【0020】
上記のように、本発明では、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12と誘電体基板15の電極パターン16との間に柔軟性の有るコンタクタ17を、金属ステージ18の凹部に嵌め込むように設けている。このコンタクタ17によりフレキシブル基板11における高周波信号ラインと接地パターンとベースフィルムの凹凸や、高周波信号ライン12のパターン内の凹凸や、フレキシブル基板11の反りを吸収して、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12と誘電体基板15の電極パターン16の密着性を改善し、良好な電気的接続を確保することができる。これにより、半田付けやワイヤボンディングを行わなくても、検査装置からフレキシブル基板に高周波電気信号を安定に通すことができる。
【0021】
実施の形態2.
図9は、本発明の実施の形態2に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。フレキシブル基板11上には、2本の高周波信号用パターン12a,12bが形成され、この2本の高周波信号用パターン12a,12bを挟むように2本の接地用パターン13a,13bが形成されている。即ち、電極パターンとしてGSSG(Ground Signal Signal Ground)構造が形成されている。
【0022】
図10は、本発明の実施の形態2に係るフレキシブル基板用の接続装置を示す斜視図であり、図11は図10の接続装置の誘電体基板を示す斜視図である。誘電体基板15上には2本の電極パターン16a,16bが形成されている。その他の構成は実施の形態1と同様である。
【0023】
次に、上記の接続装置14を用いて、フレキシブル基板11上に形成された2本の高周波信号用パターン12a,12bとの電気的接続を行う方法について説明する。図12に示すように、フレキシブル基板11の2本の高周波信号用パターン12a,12bと誘電体基板15の2本の電極パターン16a,16bとをコンタクタ17を介してそれぞれ電気的に接続させる。その他の工程は実施の形態1と同様である。
【0024】
このようにフレキシブル基板の電極パターンとしてGSSG構造を採用した場合にも、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
【0025】
実施の形態3.
図13は、本発明の実施の形態3に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。実施の形態1と同様に電極パターンとしてGSG構造が形成されている。図14は、本発明の実施の形態3に係るフレキシブル基板を裏面側から見た斜視図である。フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12が形成された面(表面)とは反対側の面(裏面)には直流バイアス用パターン23a,23bが形成されている。直流バイアス用パターン23a,23bは、フレキシブル基板11に直流バイアス(直流電流又は直流電圧)を印加するための電極パターンである。ここで、直流バイアス用パターン23a,23bは、GSG構造を伝送する高周波信号の電磁界を遮らないために、GSG構造の外側に配置されている。接続装置の構成は実施の形態1と同様である。
【0026】
次に、フレキシブル基板11上に形成された高周波信号用パターン12との電気的接続を行う方法について説明する。図15に示すように、高周波信号用パターン12が形成された面を接続装置14側に向けて、フレキシブル基板11を接続装置14上に載せる。そして、電極プローブ24a,24bを直流バイアス用パターン23a,23bにそれぞれ接触させて直流バイアスを印加する。これと同時に、電極プローブ24a,24bにより上方からフレキシブル基板11に荷重を加えて、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12をコンタクタ17に着脱可能に押し当てる。ここで、電極プローブ24a,24bは、高周波信号を流すものではないため、フレキシブル基板11に荷重を加えるのに適した太さに設定することができる。
【0027】
本実施の形態によれば、直流バイアスを印加するための直流バイアス用パターン23a,23bによりフレキシブル基板11に荷重を加えることができる。その他、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
【0028】
実施の形態4.
図16は、本発明の実施の形態4に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。フレキシブル基板11上には、高周波信号用パターン12が形成されている。図17は、本発明の実施の形態4に係るフレキシブル基板を裏面側から見た斜視図である。フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12が形成された面(表面)とは反対側の面(裏面)には接地用パターン22が一部に形成されている。
【0029】
図18は、本発明の実施の形態4に係るフレキシブル基板用の接続装置を示す斜視図であり、図19は図18の接続装置の誘電体基板を示す斜視図である。このフレキシブル基板用の接続装置14は、フレキシブル基板11上に形成された高周波信号用パターン12との電気的接続を行う装置である。
【0030】
誘電体基板15上には、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12に対応する位置に電極パターン16が形成されている。この電極パターン16は、フレキシブル基板11を検査するための検査装置(不図示)に接続されている。そして、電極パターン16を覆うようにコンタクタ17が一面に設けられている。このコンタクタ17は導電性を有する。
誘電体基板15とコンタクタ17は、図4に示した実施の形態1と同様に、上面に凹部19を有する接地された金属ステージ18に設けることができる。この場合、金属ステージ18は同軸コネクタ10の接地側端子に接続され、誘電体基板15の電極パターン16は同軸コネクタ10の芯線側端子に接続される。なお、フレキシブル基板11の幅は、金属ステージ18の凹部19の幅Wより狭くても広くてもよい。
また、誘電体基板15とコンタクタ17は、上面に凹部を有しない接地された金属ステージ(不図示)の平坦な面の上に設けることができる。この場合、金属ステージは同軸コネクタ10の接地側端子に接続され、誘電体基板15の電極パターン16は同軸コネクタ10の芯線側端子に接続される。
また、誘電体基板15の裏面に接地パターン(不図示)を形成した場合、誘電体基板15の表面の電極パターンに対してインピーダンス整合を取ることができるため、金属ステージを使わずに、誘電体基板15の裏面に接地パターンを同軸コネクタ10の接地側端子に接続し、誘電体基板15の電極パターン16を同軸コネクタ10の芯線側端子に接続し、電極パターン16を覆うようにコンタクタ17を一面に設けることで、フレキシブル基板11上に形成された高周波信号用パターン12との電気的接続を行う装置とすることができる。
【0031】
次に、上記の接続装置14を用いて、フレキシブル基板11上に形成された高周波信号用パターン12との電気的接続を行う方法について説明する。図20に示すように、高周波信号用パターン12が形成された面を接続装置14側に向けて、フレキシブル基板11を接続装置14上に載せる。そして、電気的に接地された金属部品25を接地用パターン22に接触させる。そして、金属部品25の自重又は外部からの加圧により上方からフレキシブル基板11に荷重を加えて、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12をコンタクタ17に着脱可能に押し当てる。
【0032】
本実施の形態によれば、電気的接地を確保するための金属部品25を重りとして用いて、フレキシブル基板11に荷重を加えることができる。その他、コンタクタ17によりフレキシブル基板11における高周波信号ラインとベースフィルムの間の凹凸や、高周波信号ライン12のパターン内の凹凸や、フレキシブル基板11の反りを吸収して、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12と誘電体基板15の電極パターン16の密着性を改善し、良好な電気的接続を確保することができる。これにより、半田付けやワイヤボンディングを行わなくても、検査装置からフレキシブル基板に高周波電気信号を安定に通すことができる。
【0033】
実施の形態5.
図21は、本発明の実施の形態5に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。フレキシブル基板11上には、高周波信号用パターン12が形成されている。図22は、本発明の実施の形態5に係るフレキシブル基板を裏面側から見た斜視図である。フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12が形成された面(表面)とは反対側の面(裏面)には接地用パターン22及び直流バイアス用パターン23a,23bが形成されている。そして、直流バイアス用パターン23a,23bは、フレキシブル基板11に直流バイアス(直流電流又は直流電圧)を印加するための電極パターンである。接続装置の構成は実施の形態4と同様である。
【0034】
次に、フレキシブル基板11上に形成された高周波信号用パターン12との電気的接続を行う方法について説明する。図23に示すように、高周波信号用パターン12が形成された面を接続装置14側に向けて、フレキシブル基板11を接続装置14上に載せる。そして、電極プローブ24a,24bを直流バイアス用パターン23a,23bにそれぞれ接触させて直流バイアスを印加する。これと同時に、電極プローブ24a,24bにより上方からフレキシブル基板11に荷重を加えて、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12をコンタクタ17に着脱可能に押し当てる。
【0035】
本実施の形態によれば、直流バイアスを印加するための直流バイアス用パターン23a,23bによりフレキシブル基板11に荷重を加えることができる。その他、実施の形態4と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明の実施の形態1に係るフレキシブル基板用の接続装置を示す斜視図である。
【図2】図1の接続装置にフレキシブル基板を接続した状態を示す斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。
【図4】図1の点線で囲った部分を拡大した斜視図である。
【図5】図4の接続装置の誘電体基板を示す斜視図である。
【図6】本発明の実施の形態1に係るフレキシブル基板用の接続方法を説明するための斜視図である。
【図7】図6の一部を拡大した断面図である。
【図8】本発明の実施の形態1に係るフレキシブル基板用の接続装置の他の例を示す拡大断面図である。
【図9】本発明の実施の形態2に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。
【図10】本発明の実施の形態2に係るフレキシブル基板用の接続装置を示す斜視図である。
【図11】図10の接続装置の誘電体基板を示す斜視図である。
【図12】本発明の実施の形態2に係るフレキシブル基板用の接続方法を説明するための斜視図である。
【図13】本発明の実施の形態3に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。
【図14】本発明の実施の形態3に係るフレキシブル基板を裏面側から見た斜視図である。
【図15】本発明の実施の形態3に係るフレキシブル基板用の接続方法を説明するための斜視図である。
【図16】本発明の実施の形態4に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。
【図17】本発明の実施の形態4に係るフレキシブル基板を裏面側から見た斜視図である。
【図18】本発明の実施の形態4に係るフレキシブル基板用の接続装置を示す斜視図である。
【図19】図18の接続装置の誘電体基板を示す斜視図である。
【図20】本発明の実施の形態4に係るフレキシブル基板用の接続方法を説明するための斜視図である。
【図21】本発明の実施の形態5に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。
【図22】本発明の実施の形態5に係るフレキシブル基板を裏面側から見た斜視図である。
【図23】本発明の実施の形態5に係るフレキシブル基板用の接続方法を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
【0037】
11 フレキシブル基板;12,12a,12b 高周波信号用パターン;13a,13b,22 接地用パターン;14 フレキシブル基板用の接続装置;15 誘電体基板;16,16a,16b 電極パターン;17 コンタクタ;18 金属ステージ;19 凹部;21 導電性粒子;21´ 金属細線;23a,23b 直流バイアス用パターン;24a,24b 電極プローブ;25 金属部品
【技術分野】
【0001】
本発明は、フレキシブル基板上に形成された高周波信号用パターンとの電気的接続を行う装置及び方法に関し、特に検査装置からフレキシブル基板に高周波電気信号を安定に通すことができるフレキシブル基板用の接続装置及び接続方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
高周波デバイスが形成されたフレキシブル基板について検査が行われる。この際に、フレキシブル基板と検査装置を接続するための接続装置が用いられる。このような接続装置として、従来は横方向に2本以上の探針を並べたコプレーナ型の高周波プローブや、ばねを内蔵して非平坦面をプローブできるスプリング型のプローブが用いられていた。また、ゴムの上にフレキシブル基板を載せた状態で、フレキシブル基板にデバイスを押し付けることで、両者を接続させる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】WO00/04394号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、フレキシブル基板のベースフィルムの面とその上に形成した導体パターンの面との間で凹凸が生じることや、フレキシブル基板自体が僅かな外力で反りを生じることにより、フレキシブル基板は平坦性が悪いため、コプレーナ型の高周波プローブでは安定した接触を取ることが難しかった。そして、特許文献1の方法では、フレキシブル基板の大きな反りやデバイスの凹凸は吸収できるが、フレキシブル基板の導体パターンの細かい凹凸を吸収することはできず、安定した接触をとることが難しかった。
【0005】
また、スプリング型のプローブではインピーダンス整合が例えば約500MHz以上の高周波領域では確保できなかった。さらに、検査装置に接続された誘電体基板の上に形成した電極パターンに、フレキシブル基板の高周波信号用パターンを直接接触させた場合、上述の平坦性の悪さにより面接触がうまく取れず、高周波信号を安定に通すことが困難であった。従って、半田付けやワイヤボンディングなどの手段を用いなければフレキシブル基板に高周波電気信号を安定に通すことが難しく、フレキシブル基板に高周波デバイスを搭載した製品の検査を高精度かつ効率良く行うことができないという問題があった。
【0006】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、検査装置からフレキシブル基板に高周波電気信号を安定に通すことができるフレキシブル基板用の接続装置及び接続方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係るフレキシブル基板用の接続装置は、フレキシブル基板上に形成された高周波信号用パターンとの電気的接続を行う装置であって、電極パターンが形成された誘電体基板と、電極パターンを覆うように設けられ、導電性及び柔軟性を有するコンタクタとを備える。
【0008】
本発明に係るフレキシブル基板用の接続方法は、フレキシブル基板上に形成された高周波信号用パターンとの電気的接続を行う方法であって、誘電体基板上に形成された電極パターンを覆うように、導電性及び柔軟性を有するコンタクタを設け、フレキシブル基板の高周波信号用パターンをコンタクタに着脱可能に押し当てて、フレキシブル基板の高周波信号用パターンと誘電体基板の電極パターンとをコンタクタを介して電気的に接続させる。本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。
【発明の効果】
【0009】
本発明により、検査装置からフレキシブル基板に高周波電気信号を安定に通すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係るフレキシブル基板用の接続装置を示す斜視図であり、図2は、図1の接続装置にフレキシブル基板を接続した状態を示す斜視図である。接続装置14の同軸コネクタ10は検査装置(不図示)に接続されている。そして、高周波ディスクリート素子9を有するフレキシブル基板11を接続装置14に接続することで、フレキシブル基板11の検査を行う。以下、各部の構成について詳細に説明する。
【0011】
図3は、本発明の実施の形態1に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。フレキシブル基板11上には、高周波信号用パターン12が形成され、この高周波信号用パターン12を挟むように2本の接地用パターン13a,13bが形成されている。即ち、電極パターンとしてGSG(Ground Signal Ground)構造が形成されている。このGSG構造は、例えばレーザモジュールに高周波信号を送るのに用いられる。
【0012】
図4は、図1の点線で囲った部分を拡大した斜視図であり、図5は図4の接続装置の誘電体基板を示す斜視図である。このフレキシブル基板用の接続装置14は、フレキシブル基板11上に形成された高周波信号用パターン12及び接地用パターン13a,13bとの電気的接続を行う装置である。
【0013】
誘電体基板15上には、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12に対応する位置に電極パターン16が形成されている。この電極パターン16は、同軸コネクタ10の芯線側端子(不図示)に接続されている。そして、電極パターン16を覆うようにコンタクタ17が設けられている。このコンタクタ17は導電性及び柔軟性を有する。
【0014】
金属ステージ18は接地され、同軸コネクタ10の接地側端子(不図示)に接続されている。また、金属ステージ18の上面に凹部19が形成されている。この凹部19の幅Wは、2本の接地用パターン13a,13bのそれぞれの内側の間隔Sよりも狭い。これにより、接地用パターン13a,13bと金属ステージ18との電気的接触を確実にすることができる。そして、この凹部19内に誘電体基板15及びコンタクタ17が配置されている。ただし、凹部19の深さは誘電体基板15及びコンタクタ17を重ねた厚みよりもやや浅いため、コンタクタ17の一部が凹部19の上端から出ている。
【0015】
2本の接地用パターン13a,13bの間隔Sとは、接地用パターン13a,13bの対向するそれぞれの内側面の間隔をいい、典型的には0.5mm〜10mm程度である。凹部19の幅Wは、典型的には0.3mm〜9mm程度である。コンタクタ17の厚みは、典型的には0.2mm〜3mm程度である。また、コンタクタ17の一部が凹部19から出ている高さは、少なくともフレキシブル基板の接地パターンの厚みより高いことが望ましく、典型的には0.005mm〜1mm程度である。フレキシブル基板の厚みは、典型的には0.01mm〜0.2mm程度であり、フレキシブル基板上の導体パターンの厚みは、典型的には0.005mm〜0.1mm程度である。フレキシブル基板の幅は例えば3mm〜10mm程度であるが、実装形態や他の配線の有無にも依存するため、これにとらわれない。
【0016】
次に、上記の接続装置14を用いて、フレキシブル基板11上に形成された高周波信号用パターン12との電気的接続を行う方法について説明する。
【0017】
図6に示すように、高周波信号用パターン12が形成された面を接続装置14側に向けて、フレキシブル基板11を接続装置14上に載せる。そして、上方からフレキシブル基板11に荷重を加えて、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12をコンタクタ17に着脱可能に押し当てて、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12と誘電体基板15の電極パターン16とをコンタクタ17を介して電気的に接続させる。この際に、荷重によってコンタクタ17を収縮させ、フレキシブル基板11の2本の接地用パターン13a,13bを、凹部19の周囲において金属ステージ18に接触させる。ここで、誘電体基板15の裏面は接地された金属ステージ18の凹部19に接しているため、誘電体基板15の表面の電極パターン16による伝送線路は一定のインピーダンスを有する。
【0018】
図7は、図6の一部を拡大した断面図である。図7に示すコンタクタ17は、コンタクタ17の略厚み方向に柱状に配列して導電性粒子21が埋設された樹脂(異方導電性シート)であり、コンタクタ17の略厚み方向にのみ高周波信号が流れる。フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12と誘電体基板15の電極パターン16でコンタクタ17を挟んで収縮させると、コンタクタ17に含有された導電性粒子21を介して高周波信号用パターン12と電極パターン16が電気的に接続される。コンタクタ17の厚みに対して垂直方向では、導電性粒子21同士が樹脂により電気的に絶縁されているため、高周波信号用パターン12と電極パターン16に挟まれていないコンタクタ17の部分は、高周波信号用パターン12及び電極パターン16に対して電気的な絶縁がとれている。そのため、高周波信号は高周波信号用パターン12と電極パターン16の間を流れ、高周波信号は設置された金属ステージ18に漏れ出ず、インピーダンスを整合させた状態で高周波信号用パターン12と電極パターン16を電気的に接続することができる。
【0019】
図8は、本発明の実施の形態1に係るフレキシブル基板用の接続装置の他の例を示す拡大断面図である。コンタクタ17は、コンタクタ17の略厚み方向に沿って金属細線21´が埋設された樹脂(異方導電性シート)であり、コンタクタ17の略厚み方向にのみ高周波信号が流れる。従って、高周波信号は高周波信号用パターン12と電極パターン16の間のみを流れる。よって、金属ステージへ漏れ出る高周波信号を抑えることができ、インピーダンスを整合させた状態で高周波信号用パターン12と電極パターンを金属的に接続することができる。
【0020】
上記のように、本発明では、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12と誘電体基板15の電極パターン16との間に柔軟性の有るコンタクタ17を、金属ステージ18の凹部に嵌め込むように設けている。このコンタクタ17によりフレキシブル基板11における高周波信号ラインと接地パターンとベースフィルムの凹凸や、高周波信号ライン12のパターン内の凹凸や、フレキシブル基板11の反りを吸収して、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12と誘電体基板15の電極パターン16の密着性を改善し、良好な電気的接続を確保することができる。これにより、半田付けやワイヤボンディングを行わなくても、検査装置からフレキシブル基板に高周波電気信号を安定に通すことができる。
【0021】
実施の形態2.
図9は、本発明の実施の形態2に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。フレキシブル基板11上には、2本の高周波信号用パターン12a,12bが形成され、この2本の高周波信号用パターン12a,12bを挟むように2本の接地用パターン13a,13bが形成されている。即ち、電極パターンとしてGSSG(Ground Signal Signal Ground)構造が形成されている。
【0022】
図10は、本発明の実施の形態2に係るフレキシブル基板用の接続装置を示す斜視図であり、図11は図10の接続装置の誘電体基板を示す斜視図である。誘電体基板15上には2本の電極パターン16a,16bが形成されている。その他の構成は実施の形態1と同様である。
【0023】
次に、上記の接続装置14を用いて、フレキシブル基板11上に形成された2本の高周波信号用パターン12a,12bとの電気的接続を行う方法について説明する。図12に示すように、フレキシブル基板11の2本の高周波信号用パターン12a,12bと誘電体基板15の2本の電極パターン16a,16bとをコンタクタ17を介してそれぞれ電気的に接続させる。その他の工程は実施の形態1と同様である。
【0024】
このようにフレキシブル基板の電極パターンとしてGSSG構造を採用した場合にも、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
【0025】
実施の形態3.
図13は、本発明の実施の形態3に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。実施の形態1と同様に電極パターンとしてGSG構造が形成されている。図14は、本発明の実施の形態3に係るフレキシブル基板を裏面側から見た斜視図である。フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12が形成された面(表面)とは反対側の面(裏面)には直流バイアス用パターン23a,23bが形成されている。直流バイアス用パターン23a,23bは、フレキシブル基板11に直流バイアス(直流電流又は直流電圧)を印加するための電極パターンである。ここで、直流バイアス用パターン23a,23bは、GSG構造を伝送する高周波信号の電磁界を遮らないために、GSG構造の外側に配置されている。接続装置の構成は実施の形態1と同様である。
【0026】
次に、フレキシブル基板11上に形成された高周波信号用パターン12との電気的接続を行う方法について説明する。図15に示すように、高周波信号用パターン12が形成された面を接続装置14側に向けて、フレキシブル基板11を接続装置14上に載せる。そして、電極プローブ24a,24bを直流バイアス用パターン23a,23bにそれぞれ接触させて直流バイアスを印加する。これと同時に、電極プローブ24a,24bにより上方からフレキシブル基板11に荷重を加えて、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12をコンタクタ17に着脱可能に押し当てる。ここで、電極プローブ24a,24bは、高周波信号を流すものではないため、フレキシブル基板11に荷重を加えるのに適した太さに設定することができる。
【0027】
本実施の形態によれば、直流バイアスを印加するための直流バイアス用パターン23a,23bによりフレキシブル基板11に荷重を加えることができる。その他、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
【0028】
実施の形態4.
図16は、本発明の実施の形態4に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。フレキシブル基板11上には、高周波信号用パターン12が形成されている。図17は、本発明の実施の形態4に係るフレキシブル基板を裏面側から見た斜視図である。フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12が形成された面(表面)とは反対側の面(裏面)には接地用パターン22が一部に形成されている。
【0029】
図18は、本発明の実施の形態4に係るフレキシブル基板用の接続装置を示す斜視図であり、図19は図18の接続装置の誘電体基板を示す斜視図である。このフレキシブル基板用の接続装置14は、フレキシブル基板11上に形成された高周波信号用パターン12との電気的接続を行う装置である。
【0030】
誘電体基板15上には、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12に対応する位置に電極パターン16が形成されている。この電極パターン16は、フレキシブル基板11を検査するための検査装置(不図示)に接続されている。そして、電極パターン16を覆うようにコンタクタ17が一面に設けられている。このコンタクタ17は導電性を有する。
誘電体基板15とコンタクタ17は、図4に示した実施の形態1と同様に、上面に凹部19を有する接地された金属ステージ18に設けることができる。この場合、金属ステージ18は同軸コネクタ10の接地側端子に接続され、誘電体基板15の電極パターン16は同軸コネクタ10の芯線側端子に接続される。なお、フレキシブル基板11の幅は、金属ステージ18の凹部19の幅Wより狭くても広くてもよい。
また、誘電体基板15とコンタクタ17は、上面に凹部を有しない接地された金属ステージ(不図示)の平坦な面の上に設けることができる。この場合、金属ステージは同軸コネクタ10の接地側端子に接続され、誘電体基板15の電極パターン16は同軸コネクタ10の芯線側端子に接続される。
また、誘電体基板15の裏面に接地パターン(不図示)を形成した場合、誘電体基板15の表面の電極パターンに対してインピーダンス整合を取ることができるため、金属ステージを使わずに、誘電体基板15の裏面に接地パターンを同軸コネクタ10の接地側端子に接続し、誘電体基板15の電極パターン16を同軸コネクタ10の芯線側端子に接続し、電極パターン16を覆うようにコンタクタ17を一面に設けることで、フレキシブル基板11上に形成された高周波信号用パターン12との電気的接続を行う装置とすることができる。
【0031】
次に、上記の接続装置14を用いて、フレキシブル基板11上に形成された高周波信号用パターン12との電気的接続を行う方法について説明する。図20に示すように、高周波信号用パターン12が形成された面を接続装置14側に向けて、フレキシブル基板11を接続装置14上に載せる。そして、電気的に接地された金属部品25を接地用パターン22に接触させる。そして、金属部品25の自重又は外部からの加圧により上方からフレキシブル基板11に荷重を加えて、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12をコンタクタ17に着脱可能に押し当てる。
【0032】
本実施の形態によれば、電気的接地を確保するための金属部品25を重りとして用いて、フレキシブル基板11に荷重を加えることができる。その他、コンタクタ17によりフレキシブル基板11における高周波信号ラインとベースフィルムの間の凹凸や、高周波信号ライン12のパターン内の凹凸や、フレキシブル基板11の反りを吸収して、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12と誘電体基板15の電極パターン16の密着性を改善し、良好な電気的接続を確保することができる。これにより、半田付けやワイヤボンディングを行わなくても、検査装置からフレキシブル基板に高周波電気信号を安定に通すことができる。
【0033】
実施の形態5.
図21は、本発明の実施の形態5に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。フレキシブル基板11上には、高周波信号用パターン12が形成されている。図22は、本発明の実施の形態5に係るフレキシブル基板を裏面側から見た斜視図である。フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12が形成された面(表面)とは反対側の面(裏面)には接地用パターン22及び直流バイアス用パターン23a,23bが形成されている。そして、直流バイアス用パターン23a,23bは、フレキシブル基板11に直流バイアス(直流電流又は直流電圧)を印加するための電極パターンである。接続装置の構成は実施の形態4と同様である。
【0034】
次に、フレキシブル基板11上に形成された高周波信号用パターン12との電気的接続を行う方法について説明する。図23に示すように、高周波信号用パターン12が形成された面を接続装置14側に向けて、フレキシブル基板11を接続装置14上に載せる。そして、電極プローブ24a,24bを直流バイアス用パターン23a,23bにそれぞれ接触させて直流バイアスを印加する。これと同時に、電極プローブ24a,24bにより上方からフレキシブル基板11に荷重を加えて、フレキシブル基板11の高周波信号用パターン12をコンタクタ17に着脱可能に押し当てる。
【0035】
本実施の形態によれば、直流バイアスを印加するための直流バイアス用パターン23a,23bによりフレキシブル基板11に荷重を加えることができる。その他、実施の形態4と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明の実施の形態1に係るフレキシブル基板用の接続装置を示す斜視図である。
【図2】図1の接続装置にフレキシブル基板を接続した状態を示す斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。
【図4】図1の点線で囲った部分を拡大した斜視図である。
【図5】図4の接続装置の誘電体基板を示す斜視図である。
【図6】本発明の実施の形態1に係るフレキシブル基板用の接続方法を説明するための斜視図である。
【図7】図6の一部を拡大した断面図である。
【図8】本発明の実施の形態1に係るフレキシブル基板用の接続装置の他の例を示す拡大断面図である。
【図9】本発明の実施の形態2に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。
【図10】本発明の実施の形態2に係るフレキシブル基板用の接続装置を示す斜視図である。
【図11】図10の接続装置の誘電体基板を示す斜視図である。
【図12】本発明の実施の形態2に係るフレキシブル基板用の接続方法を説明するための斜視図である。
【図13】本発明の実施の形態3に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。
【図14】本発明の実施の形態3に係るフレキシブル基板を裏面側から見た斜視図である。
【図15】本発明の実施の形態3に係るフレキシブル基板用の接続方法を説明するための斜視図である。
【図16】本発明の実施の形態4に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。
【図17】本発明の実施の形態4に係るフレキシブル基板を裏面側から見た斜視図である。
【図18】本発明の実施の形態4に係るフレキシブル基板用の接続装置を示す斜視図である。
【図19】図18の接続装置の誘電体基板を示す斜視図である。
【図20】本発明の実施の形態4に係るフレキシブル基板用の接続方法を説明するための斜視図である。
【図21】本発明の実施の形態5に係るフレキシブル基板を表面側から見た斜視図である。
【図22】本発明の実施の形態5に係るフレキシブル基板を裏面側から見た斜視図である。
【図23】本発明の実施の形態5に係るフレキシブル基板用の接続方法を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
【0037】
11 フレキシブル基板;12,12a,12b 高周波信号用パターン;13a,13b,22 接地用パターン;14 フレキシブル基板用の接続装置;15 誘電体基板;16,16a,16b 電極パターン;17 コンタクタ;18 金属ステージ;19 凹部;21 導電性粒子;21´ 金属細線;23a,23b 直流バイアス用パターン;24a,24b 電極プローブ;25 金属部品
【特許請求の範囲】
【請求項1】
フレキシブル基板上に形成された高周波信号用パターンとの電気的接続を行う装置であって、
電極パターンが形成された誘電体基板と、
前記電極パターンを覆うように設けられ、導電性及び柔軟性を有するコンタクタとを備えることを特徴とするフレキシブル基板用の接続装置。
【請求項2】
凹部を有し、電気的に接地された金属ステージを更に備え、
前記フレキシブル基板上には前記高周波信号用パターンを挟むように2本の接地用パターンが形成され、
前記凹部内に前記誘電体基板及び前記コンタクタが配置され、
前記凹部の幅は前記2本の接地用パターンの間隔よりも狭いことを特徴とする請求項1に記載のフレキシブル基板用の接続装置。
【請求項3】
前記コンタクタは、導電性粒子が埋設された樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載の接続装置。
【請求項4】
前記コンタクタは、前記コンタクタの略厚み方向に金属細線が埋設された樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載の接続装置。
【請求項5】
フレキシブル基板上に形成された高周波信号用パターンとの電気的接続を行う方法であって、
誘電体基板上に形成された電極パターンを覆うように、導電性及び柔軟性を有するコンタクタを設け、
前記フレキシブル基板の前記高周波信号用パターンを前記コンタクタに着脱可能に押し当てて、前記フレキシブル基板の前記高周波信号用パターンと前記誘電体基板の前記電極パターンとを前記コンタクタを介して電気的に接続させることを特徴とするフレキシブル基板用の接続方法。
【請求項6】
前記フレキシブル基板上には前記高周波信号用パターンを挟むように2本の接地用パターンが形成され、
前記2本の接地用パターンの間隔よりも幅が狭い凹部を有し、電気的に接地された金属ステージの前記凹部内に前記誘電体基板及び前記コンタクタを配置し、
前記フレキシブル基板の前記高周波信号用パターンを前記コンタクタに着脱可能に押し当てる際に、前記フレキシブル基板の前記2本の接地用パターンを前記金属ステージに接触させることを特徴とする請求項5に記載のフレキシブル基板用の接続方法。
【請求項7】
前記フレキシブル基板の前記高周波信号用パターンが形成された面とは反対側の面には接地用パターンが形成され、
電気的に接地された金属部品を前記接地用パターンに接触させて荷重を加えることで、前記フレキシブル基板の前記高周波信号用パターンを前記コンタクタに着脱可能に押し当てることを特徴とする請求項5に記載のフレキシブル基板用の接続方法。
【請求項8】
前記フレキシブル基板の前記高周波信号用パターンが形成された面とは反対側の面には直流バイアス用パターンが形成され、
電極プローブを前記直流バイアス用パターンに接触させて直流バイアスを印加すると共に荷重を加えることで、前記フレキシブル基板の前記高周波信号用パターンを前記コンタクタに着脱可能に押し当てることを特徴とする請求項5に記載のフレキシブル基板用の接続方法。
【請求項9】
前記コンタクタとして、導電性粒子が埋設された樹脂を用いることを特徴とする請求項5〜8の何れかに記載の接続方法。
【請求項10】
前記コンタクタとして、前記コンタクタの略厚み方向に沿って金属細線が埋設された樹脂を用いることを特徴とする請求項5〜8の何れかに記載の接続方法。
【請求項1】
フレキシブル基板上に形成された高周波信号用パターンとの電気的接続を行う装置であって、
電極パターンが形成された誘電体基板と、
前記電極パターンを覆うように設けられ、導電性及び柔軟性を有するコンタクタとを備えることを特徴とするフレキシブル基板用の接続装置。
【請求項2】
凹部を有し、電気的に接地された金属ステージを更に備え、
前記フレキシブル基板上には前記高周波信号用パターンを挟むように2本の接地用パターンが形成され、
前記凹部内に前記誘電体基板及び前記コンタクタが配置され、
前記凹部の幅は前記2本の接地用パターンの間隔よりも狭いことを特徴とする請求項1に記載のフレキシブル基板用の接続装置。
【請求項3】
前記コンタクタは、導電性粒子が埋設された樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載の接続装置。
【請求項4】
前記コンタクタは、前記コンタクタの略厚み方向に金属細線が埋設された樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載の接続装置。
【請求項5】
フレキシブル基板上に形成された高周波信号用パターンとの電気的接続を行う方法であって、
誘電体基板上に形成された電極パターンを覆うように、導電性及び柔軟性を有するコンタクタを設け、
前記フレキシブル基板の前記高周波信号用パターンを前記コンタクタに着脱可能に押し当てて、前記フレキシブル基板の前記高周波信号用パターンと前記誘電体基板の前記電極パターンとを前記コンタクタを介して電気的に接続させることを特徴とするフレキシブル基板用の接続方法。
【請求項6】
前記フレキシブル基板上には前記高周波信号用パターンを挟むように2本の接地用パターンが形成され、
前記2本の接地用パターンの間隔よりも幅が狭い凹部を有し、電気的に接地された金属ステージの前記凹部内に前記誘電体基板及び前記コンタクタを配置し、
前記フレキシブル基板の前記高周波信号用パターンを前記コンタクタに着脱可能に押し当てる際に、前記フレキシブル基板の前記2本の接地用パターンを前記金属ステージに接触させることを特徴とする請求項5に記載のフレキシブル基板用の接続方法。
【請求項7】
前記フレキシブル基板の前記高周波信号用パターンが形成された面とは反対側の面には接地用パターンが形成され、
電気的に接地された金属部品を前記接地用パターンに接触させて荷重を加えることで、前記フレキシブル基板の前記高周波信号用パターンを前記コンタクタに着脱可能に押し当てることを特徴とする請求項5に記載のフレキシブル基板用の接続方法。
【請求項8】
前記フレキシブル基板の前記高周波信号用パターンが形成された面とは反対側の面には直流バイアス用パターンが形成され、
電極プローブを前記直流バイアス用パターンに接触させて直流バイアスを印加すると共に荷重を加えることで、前記フレキシブル基板の前記高周波信号用パターンを前記コンタクタに着脱可能に押し当てることを特徴とする請求項5に記載のフレキシブル基板用の接続方法。
【請求項9】
前記コンタクタとして、導電性粒子が埋設された樹脂を用いることを特徴とする請求項5〜8の何れかに記載の接続方法。
【請求項10】
前記コンタクタとして、前記コンタクタの略厚み方向に沿って金属細線が埋設された樹脂を用いることを特徴とする請求項5〜8の何れかに記載の接続方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【公開番号】特開2009−176535(P2009−176535A)
【公開日】平成21年8月6日(2009.8.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−13051(P2008−13051)
【出願日】平成20年1月23日(2008.1.23)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年8月6日(2009.8.6)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年1月23日(2008.1.23)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】
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