基板実装構造
【課題】機械的強度の確保が容易な基板実装構造を提供すること。
【解決手段】第１の信号線路が表面に形成された第１の基板と、前記第１の信号線路に接続される第２の信号線路が表面に形成された可撓性の第２の基板とを、それぞれの端部で重ね合わせて構成した基板実装構造であって、前記第１の基板は、表面から裏面に貫通する貫通孔を第１の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、前記第２の基板は、第２の信号線路が前記第１の信号線路と位置合わせされたときに前記貫通孔と軸合わせされる切欠きを前記第２の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、該第２の基板の重ね合わせ領域が前記第１の基板の重ね合わせ領域よりも小幅であり、前記第１の基板と前記第２の基板は、軸合わせされた貫通孔と切欠き部に注入された半田により固定されていることを特徴とする基板実装構造。
【解決手段】第１の信号線路が表面に形成された第１の基板と、前記第１の信号線路に接続される第２の信号線路が表面に形成された可撓性の第２の基板とを、それぞれの端部で重ね合わせて構成した基板実装構造であって、前記第１の基板は、表面から裏面に貫通する貫通孔を第１の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、前記第２の基板は、第２の信号線路が前記第１の信号線路と位置合わせされたときに前記貫通孔と軸合わせされる切欠きを前記第２の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、該第２の基板の重ね合わせ領域が前記第１の基板の重ね合わせ領域よりも小幅であり、前記第１の基板と前記第２の基板は、軸合わせされた貫通孔と切欠き部に注入された半田により固定されていることを特徴とする基板実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板実装構造に関し、２枚以上の基板を接合して構成される基板実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に電気配線に用いられる基板は、可撓性を有するシート状のフレキシブル基板（ＦＰＣ）と平板状のリジッド基板とに分類されることが知られている。可撓性を有するフレキシブル基板を適宜に用いることで、複雑な空間での配線の引き回しや実装される装置の小型化が可能になる。また、配線部位を空間的に安定した構成とするには平板状のリジッド基板を用いることが好ましい。したがって必要に応じて、フレキシブル基板とリジッド基板とを組み合わせたり、２枚以上のフレキシブル基板を組み合わせたりして、実装配線を行うことが多い(例えば、非特許文献１参照)。
【０００３】
１枚のフレキシブル基板の両端にリジッド基板を接合した実装構造を図１に示す。図１に示す実装構造１００では、フレキシブル基板１１０の一端にリジッド基板１２０が接合されており、フレキシブル基板１１０の他端にリジッド基板１３０が接合されている。図１に示す状態では、フレキシブル基板１１０の端部分の上にリジッド基板１２０、１３０が重ねて設けられている。リジッド基板１２０、１３０が上に重なった部分のフレキシブル基板１１０の輪郭は一点鎖線で示されている。図１では、フレキシブル基板１１０は表（おもて）面側が見えており、リジッド基板１２０、１３０は裏面側が見えている。
【０００４】
フレキシブル基板１１０には、中央部分の表面にマイクロストリップ線路が形成され、リジッド基板１２０、１３０と接合される左右の両端部分の表面にコプレーナ線路が形成されている。リジッド基板１２０の裏面には、一面にグランド１２０Ｇが形成されており、反対側のおもて面には点線で示された信号線路１２１Ｓ、その両脇の誘電体露出部分としてのギャップ１２１Ｑ、その周囲のグランド１２１Ｇが形成されている。すなわち、リジッド基板１２０には、グランデットコプレーナ線路が形成されている。リジッド基板１３０も同様に、グランデットコプレーナ線路が形成されている。
【０００５】
フレキシブル基板１１０とリジッド基板１２０、フレキシブル基板１１０とリジッド基板１３０とは互いの信号線路側であるおもて面側同士を向き合わせて、対向する信号線同士およびグランド同士をそれぞれ半田５０で接続している。この構成により、電気的接続および基板同士の物理的な接続がなされている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】National Aeronautics and Space Administration(アメリカ航空宇宙局NASA),‘‘PRINTED WIRING RIGID-FLEXIBLE LAMINATE’’,[online],URL「http://workmanship.nasa.gov/lib/insp/2%20books/links/sections/504%20Rigid-Flexible%20Laminate.html」,２０１０年３月１１日検索
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、フレキシブル基板は可撓性であるために、フレキシブル基板の線路幅方向に大きさの制限があるときに他の基板に半田のみによって固定して実装しようとすると、半田付け固定する箇所の数が限定されるため、機械的強度の確保が比較的困難であった。
【０００８】
本発明の課題は、上記問題に鑑みてなされたものであって、機械的強度の確保が容易な基板実装構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第１の信号線路が表面に形成された第１の基板と、前記第１の信号線路に接続される第２の信号線路が表面に形成された可撓性の第２の基板とを、それぞれの端部で重ね合わせて構成した基板実装構造であって、前記第１の基板は、表面から裏面に貫通する貫通孔を第１の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、前記第２の基板は、第２の信号線路が前記第１の信号線路と位置合わせされたときに前記貫通孔と軸合わせされる切欠きを前記第２の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、該第２の基板の重ね合わせ領域が前記第１の基板の重ね合わせ領域よりも小幅であり、前記第１の基板と前記第２の基板は、軸合わせされた貫通孔と切欠き部に注入された半田により固定されていることを特徴とする基板実装構造である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板実装構造において、前記第１の基板の表面および裏面の少なくとも一方であって前記貫通孔が形成される第１の信号線路の両脇には、グランド導体が形成され、前記第２の基板の表面および裏面の少なくとも一方であって前記切欠きが形成される第２の信号線路の両脇には、グランド導体が形成されることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の基板実装構造において、前記第１の基板は、第１の信号線路を挟むようにグランド導体が形成されたコプレーナ線路基板またはグランデッドコプレナ線路基板であり、前記第２の基板の前記重ね合わせ領域には、前記第２の信号線路および第２の信号線路を挟むように形成されたグランド導体を有するコプレーナ線路が形成され、前記貫通孔は、第１の基板上の第１の信号線路の両脇のグランド導体上に形成され、前記切欠き部は、第２の基板上の第２の信号線路の両脇のグランド導体上に形成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の基板実装構造において、前記切欠き部は、半円形状であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の基板実装構造において、前記第１の信号線路および第２の信号線路は、それぞれ複数本であることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の基板実装構造において、前記第１の基板の前記重ね合わせ領域の前記複数の信号線路の間に挟まれたグランド導体に設けられる第２の貫通孔をさらに有し、前記第２の貫通孔に対応する第２の基板上の位置に第２の切欠き部をさらに設け、第２の貫通孔および切欠き部に対して半田を注入することを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の基板実装構造において、前記第１の基板の前記重ね合わせ領域の前記複数の信号線路の間に挟まれたグランド導体に設けられる第２の貫通孔をさらに有し、前記第２の貫通孔に対応する第２の基板上の位置に第３の貫通孔をさらに設け、第２および第３の貫通孔に対して半田を注入することを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、複数の第１の信号線路が表面に形成された第１の基板と、前記第１の信号線路に接続される複数の第２の信号線路が表面に形成された可撓性の第２の基板とを、それぞれの端部で重ね合わせて構成し、前記第１の基板は、表面から裏面に貫通する貫通孔を複数の第１の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、前記第２の基板は、第２の信号線路が前記第１の信号線路と位置合わせされたときに前記貫通孔と軸合わせされる切欠きを前記第２の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、該第２の基板の重ね合わせ領域が前記第１の基板の重ね合わせ領域よりも小幅である基板実装構造の製造方法において、組み立て用基体に設けられた収容部に、第１の信号線路が形成された表面が見えるように第１の基板を収容する工程と、前記収容した第１の基板に設けられた貫通孔に位置決めピンを挿入するとともに前記第１の信号線路に半田を載置する工程と、前記位置決めピンを用いて第２の基板の位置決めを行いながら、第２の基板の表面が第１の基板の表面に接するように第２の基板を第１の基板に重ねる工程と、前記重ね合わされた第１の基板および第２の基板を加熱し、前記第１の基板および第２の基板を仮固定する工程と、前記仮固定された第１の基板および第２の基板を前記組み立て用基体から外して、前記位置決めピンを引き抜いた貫通孔および切欠き部に半田を注入して第１の基板および第２の基板を固定する工程とを含むことを特徴とする基板実装構造の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来の基板実装構造の一例の表面図である。
【図２】本発明の基板実装構造の一例の表面図である。
【図３】図２の基板実装構造を裏面から見た図である。
【図４】本発明の基板実装構造として実装される前の基板を示す図である。
【図５】図４の基板を反対側から見た図である。
【図６】実装工程を説明するための図である。
【図７】実装工程を説明するための図である。
【図８】実装工程を説明するための図である。
【図９】本発明の基板実装構造の他の一例の表面図である。
【図１０】本発明の基板実装構造の他の一例の表面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図２は、本発明の基板実装構造の一例の表面図であり、図３は裏面図である。図４には、図２の基板実装構造を分解した状態が示されており、フレキシブル基板１０の表面側とリジッド基板２０、３０の裏面側とが見えている。図５には、図３の基板実装構造を分解した状態が示されており、フレキシブル基板１０の裏面側とリジッド基板２０、３０の表面側とが見えている。
【００２０】
本発明の基板実装構造は、フレキシブル基板１０の両端の一部分にリジッド基板２０、３０の一部分を接合して構成されている。フレキシブル基板１０は可撓性の高い基板であり、シート状の基材の表面にプリント配線を形成して構成される。リジッド基板２０、３０はフレキシブル基板１０より可撓性の低い基板であり、平板状の基材の表面にプリント配線を形成して構成される。図２に示す状態では、フレキシブル基板１０の表面側とリジッド基板２０、３０の裏面側とが見えており、図３に示す状態では、フレキシブル基板１０の裏面側とリジッド基板２０、３０の表面側とが見えている。なお、本明細書では、信号線路が形成される基板面を表面側とする。図２、３に示すように、フレキシブル基板１０とリジッド基板２０、３０とは互いの表面側の一部が接合するように互いの基板の一部が重なり合って設けられている。
【００２１】
フレキシブル基板１０は、リジッド基板２０、３０とは重ならない部分である第１の領域１１と、リジッド基板２０、３０と重ねられる部分である第２の領域１２ａ、１２ｂとから構成されている。図示の場合、フレキシブル基板１０の図示左右の両方の端にリジッド基板２０、３０を重ねて接合しているので、第２の領域１２ａ、１２ｂはフレキシブル基板１０の左右両端に形成されている。
【００２２】
フレキシブル基板１０は、第１の領域１１には表面にマイクロストリップ線路が形成され、第２の領域１２ａ、１２ｂには表面にコプレーナ線路が形成されている。すなわち、第１の領域１１の表面側には、複数の信号線路１１Ｓが形成され、第１の領域１１の裏面側には、ベタのグランド１０Ｇが形成されている。また、第２の領域１２ａ、１２ｂの表面側には、該複数の信号線路１１Ｓから延伸した信号線路１２Ｓと、その信号線路１２Ｓの一本に対してその両脇に形成される誘電体露出部としてのギャップ１２Ｑを介してグランド１２Ｇとが形成されている。第２の領域１２ａ、１２ｂの裏面側には、第１の領域とは異なり、グランドは形成されていない。なお、表面グランドと裏面グランドとを貫通したスルーホール（図示せず）を設けて表裏のグランドの電位を一致させている。これらは例えば５０Ω線路とした場合、信号線路１２Ｓの幅を１００μｍ、ギャップ１２Ｑを７０〜８０μｍ、フレキシブル基板の厚みを５０μｍとすることができる。
【００２３】
フレキシブル基板１０には、リジッド基板２０、３０と重なる位置にそれぞれ２つの切り欠きＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４が設けられている。切欠きＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４は、第２の領域１２ａ、１２ｂの一番外側の信号線路１２Ｓの脇のグランド１２Ｇのフレキシブル基板１０の端部の一部分を切除して形成される。切欠きの形状は、製造が容易であるという点で図示のような半円状の構成が好ましいが、これに限定されない。切欠きの大きさは、後述する貫通孔２２、３２と同じ大きさの半径となるように構成される。切欠きを設ける位置は、図４に示すようにフレキシブル基板１０の第２の領域の一番外側のグランド１２Ｇの図示上下の辺に設ける態様以外にも、第２の領域の一番外側のグランド１２Ｇのリジッド基板３０（２０）と対向する辺１３の部分に設ける態様でもよい。ただし図４に示すように上下の辺に設けることが、後述するように製造の際の位置決めが容易であるので好ましい。また、フレキシブル基板１０の第２の領域１２ａ、１２ｂの図示横方向の長さ（幅）は、切り欠きＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４の直径よりも大きければよい。
【００２４】
リジッド基板２０、３０にはグランデットコプレーナ配線が形成されている。すなわち、リジッド基板２０、３０の表面側には、複数の信号線路２１Ｓのそれぞれに対してその両脇に形成されたギャップ２１Ｑ、３１Ｑを介してグランド２１Ｇ、３１Ｇが形成されている。また、その裏面側にはベタのグランド２０Ｇ、３０Ｇが形成されている。これらは例えば５０Ω線路とした場合、信号線路２１Ｓ、３１Ｓの幅を５７０μｍ、ギャップ２１Ｑ、３１Ｑを１４９〜１５０μｍ、リジッド基板２０、３０の厚みを０．２５４ｍｍとすることができる。
【００２５】
さらに、リジッド基板２０にはフレキシブル基板１０の切欠きＮ１、Ｎ２に対応する位置に２つの貫通孔２２ａ、２２ｂが設けられている。同様にリジッド基板３０にはフレキシブル基板１０の切欠きＮ３、Ｎ４に対応する位置に２つの貫通孔３２ａ、３２ｂが設けられている。すなわち、それぞれの貫通孔２２ａ、２２ｂ（３２ａ、３２ｂ）と切欠きＮ１、Ｎ２（Ｎ３、Ｎ４）とが正確に軸合わせされたときに、フレキシブル基板１０の信号線路１２Ｓとリジッド基板２０（３０）の信号線路２１Ｓ（３１Ｓ）とが重なり合う位置に貫通孔２２ａ、２２ｂ（３２ａ、３２ｂ）が構成される。貫通孔２２ａ、２２ｂ、３２ａ、３２ｂの形状は、製造が容易であるという点で図示のような断面円形の構成が好ましいが、これに限定されない。貫通孔の大きさは、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の直径であることが好ましい。貫通孔の直径が０．２ｍｍより小さいと半田が貫通孔に入りにくくなり、１．０ｍｍより大きいと、信号線路と被ったり、貫通孔中心座標の精度が低下するためである。
【００２６】
フレキシブル基板１０とリジッド基板２０（３０）とは、互いの信号線路同士１２Ｓ、２１Ｓ（１２Ｓ、３１Ｓ）および互いのグランド部分同士１２Ｇ、２１Ｇ（１２Ｇ、３１Ｇ）が半田によって接続されている。本発明の基板実装構造では、さらに、並設された複数の信号線路１２Ｓ、２１Ｓ、３１Ｓの両脇側のグランド部分が、半田による接続に加えて、貫通孔２２ａ、２２ｂ、３２ａ、３２ｂと切欠きＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４とを軸合わせして形成した貫通孔を半田によって塞ぐとともに半田で覆う構成としている。この構成により、半田がフリンジ付の１本のピンとしての作用を果たし、基板の接合部位における機械的強度が確保される。ちなみに、従来のように基板表面を半田接続するだけの場合は、表面の張り合わせによって基板同士が固定されるだけであるので、本発明のように一本のピンで基板同士を固定する部分が存在する場合よりも機械的強度は弱くなる。さらに、貫通孔を設けたグランド部分において、半田の導電性により、フレキシブル基板１０側のグランド１２Ｇとリジッド基板２０、３０側両端のグランド２１Ｇ、３１Ｇの電気的な接続面積を拡大することができるので、グランド強化をもたらし、基板同士の接続部における所望の特性インピーダンスが安定に得られることにつながる。すなわち、本発明の構成はフレキシブル基板の両端の信号線路に対するグランド面積を拡大することによりグランド強化を図ることができるが、両端のグランド面積拡大は、信号線路の特性インピーダンスに変化を与えないという点で電気的特性においても有効である。
【００２７】
次に上記の基板実装構造の製造方法について図６乃至図８を参照しながら説明する。図６、図７、図８はそれぞれ本発明の基板実装構造を製造する際の各工程を説明するための図である。
【００２８】
この実施形態では、フレキシブル基板１０の片側にリジッド基板２０を接合する場合について説明する。各製造工程に先立って、図６に示すように、フレキシブル基板１０と、リジッド基板２０と、基板固定用の基体２００と、位置決めピン２０１ａ、２０１ｂとを用意する。このフレキシブル基板１０およびリジッド基板２０は、図４、５に示す基板を用いることができる。
【００２９】
基板固定用の基体２００には、図６に示すように、リジッド基板２０を収容可能な凹形状の基板保持部２１０が形成されている。基板保持部２１０はリジッド基板２０の外形にほぼ一致し、リジッド基板２０を収容したときにリジッド基板２０の表面と基体２００の基板載置面２２０が面一になるような深さに形成されている。例えば、図示のように、基板保持部２１０の底面にはリジッド基板２０の貫通孔２２ａ、２２ｂに対応した位置に印２１１ａ、２１１ｂを表示しておき、リジッド基板２０の載置方向を容易に認識できるようにしてもよい。
【００３０】
まず、基体２００の基板保持部２１０に、用意したリジッド基板２０を収容する。信号線路２１Ｓが形成された表面側が上向きとなるように、リジッド基板２０を基板保持部２１０に収容する。
【００３１】
リジッド基板２０を収容した後、図７に示すようにリジッド基板２０の表面に半田５０を載置する。半田５０を載置する位置は、フレキシブル基板１０と接合する部位であって、リジッド基板２０の信号線路２１Ｓおよび最外側以外のグランド部分２１Ｇである。例えば、リジッド基板２０の２つの貫通孔２２ａ、２２ｂを結ぶ線分上よりも端側の部分に設ければよい。すなわち貫通孔２２ａ、２２ｂは、半田５０を載置する位置の目安にもなる。
【００３２】
半田５０を設けた後、リジッド基板２０の貫通孔２２ａ、２２ｂに位置決めピン２０１ａ、２０１ｂを挿入する。位置決めピン２０１ａ、２０１ｂは、リジッド基板２０の貫通孔２２ａ、２２ｂの内径よりもわずかに小さい直径を有する棒状のピンである。
【００３３】
位置決めピン２０１ａ、２０１ｂを挿入した後、フレキシブル基板１０を、図８に示すように、信号線路１２Ｓ（図４参照）が形成された表面側をリジッド基板２０に向けた状態で撓ませて、さらに、切欠きＮ１、Ｎ２が位置決めピン２０１ａ、２０１ｂに対向するようにフレキシブル基板１０を位置決めする。その後、フレキシブル基板１０の保持を解除すると、切欠きＮ１、Ｎ２が位置決めピン２０１ａ、２０１ｂに係合された状態で、フレキシブル基板１０がリジッド基板２０上に重ね合わされる。
【００３４】
なお、図４に示したように図示上下の辺に切欠きＮ１、Ｎ２を設ける代わりに、リジッド基板に対向する辺（図４参照）に切欠きＮ１、Ｎ２を設けると、フレキシブル基板１０がリジッド基板２０に固定されるまで、フレキシブル基板１０を位置決めピン２０１ａ、２０１ｂに押し付けておかなければならなくなるため、好適とはいえない。
【００３５】
フレキシブル基板１０を載置した後、フレキシブル基板１０およびリジッド基板２０を載置した基体２００を加熱炉の中に入れるなどして、加熱して半田５０を溶融させて、フレキシブル基板１０とリジッド基板２０とを仮固定する。半田５０の加熱の方法は、炉を使用する方法に限定されず、「こて」を用いた方法や赤外線ランプを用いた方法などでもよい。
【００３６】
加熱により半田５０が溶融して基板１０、２０同士が固定したら、固定されたフレキシブル基板１０およびリジッド基板２０を基体２００から取り外し、位置決めピン１０１ａ、１０１ｂを引き抜く。引き抜いた後、位置決めピンを引き抜いた切欠きＮ１、Ｎ２、貫通孔２２ａ、２２ｂが重なり合って構成された貫通孔に加熱されて溶融した半田を流し込む。流し込まれた半田を冷却することにより、切欠きＮ１、Ｎ２、貫通孔２２ａ、２２ｂに半田が凝固されて、フレキシブル基板１０とリジッド基板２０とが強固に固定されることになる。半田は、孔の周囲にも設けられるようにすれば、実装構造の機械的強度をより上げることができる。
【００３７】
以上の実施形態によれば、機械的強度の確保が容易で接続部における所望の特性インピーダンスを安定に得られるようにした基板実装構造を製造することができる。
【００３８】
（第２の実施形態）
図９は、本発明の基板実装構造の他の実施形態の表面図である。本実施形態の基板実装構造は、第１の実施形態のリジッド基板２０、３０に貫通孔２３、３３を追加し、フレキシブル基板１０にも対応する位置に切欠き１３ａ、１３ｂを設けている。この貫通孔２３、３３および切欠き１３ａ、１３ｂにも半田を注入している。その他の構成は第１の実施形態の基板実装構造と同じである。
【００３９】
また、この基板実装構造の製造は、半田を注入凝固する工程において追加の貫通孔２３、２４にも半田を注入凝固すること以外は、第１の実施形態と同様の工程で行うことができる。本実施形態では製造の際、追加の貫通孔２３の位置決めを行うために追加の位置決めピン（図示せず）を使用してもよいが、特に使用しなくても２本の位置決めピン２０１ａ、２０１ｂにより位置決めできる。
【００４０】
この実施形態によれば、上記実施形態の効果に加えて、接合部中央付近でのフレキシブル基板１０の浮き上がりを防止することができる。
【００４１】
（第３の実施形態）
図１０は、本発明の基板実装構造の他の一例の表面図である。本実施形態の基板実装構造は、第１の実施形態のリジッド基板２０、３０に貫通孔２４、３４を追加し、フレキシブル基板１０にも対応する位置に貫通孔１４ａ、１４ｂを設けている。この貫通孔２４、３４、１４ａ、１４ｂにも半田を注入凝固している。その他の構成は第１の実施形態の基板実装構造と同じである。
【００４２】
また、この基板実装構造の製造は、第２の実施形態と同様の工程で行うことができる。ただし本実施形態では製造の際、追加の貫通孔２４、３４、１４ａ、１４ｂの位置決めを行うために追加の位置決めピンは使用しなくてもよいし、使用する場合でも他の位置決めピンとは同時に貫通孔に挿入せず、フレキシブル基板１０を重ねた後に追加の貫通孔２４、３４、１４ａ、１４ｂに位置決めピンを挿入する。
【００４３】
この実施形態によれば、上記実施形態の効果に加えて、接合部中央付近でのフレキシブル基板１０の浮き上がりをより確実に防止することができる。
【００４４】
以上の実施形態では、フレキシブル基板とリジッド基板とを重ねて基板実装構造を設ける態様を例に挙げて説明したが、リジッド基板２０、３０の代わりに、可撓性の高いフレキシブル基板を用いてもよい。
【００４５】
また、以上の実施形態では、フレキシブル基板にはコプレーナ線路およびマイクロストリップ線路が形成され、リジッド基板にはグランデットコプレーナ線路が形成されている例を挙げて説明しているが、この配線形態に限定されず適宜の配線形態を採用できる。
【００４６】
以上の実施形態では、フレキシブル基板は、第１の領域にマイクロストリップ線路が形成されており、第２の領域には第１の領域とは異なる配線形態であるコプレーナ線路が形成されているが、基板の配線形態はこの構成に限定されない。フレキシブル基板の第１の領域と第２の領域とに同じ配線形態の線路を設けてもよい。同様に、以上の実施形態ではリジッド基板の接合領域とそれ以外の領域とは同じグランデットコプレーナ線路が形成されている配線形態を例に挙げて説明しているが、接合領域とそれ以外の領域とを異なる配線形態としてもよい。
【００４７】
また、以上の実施形態のようにそれぞれの基板の接合される領域にはコプレーナ線路（またはグランデットコプレーナ線路）が形成された、すなわち表面にグランド導体が形成されている態様を例に挙げて説明している。本発明は、これに限定されず、接合領域の進路線路側の表面には、グランド導体が形成されず、裏面にグランド導体が形成される配線形態でも適用可能である。この場合、貫通孔および切欠きに注入された半田は、裏面に形成されたグランド導体に導通する役割を果たす。
【００４８】
以上の実施形態では、フレキシブル基板とリジッド基板との接続に本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、フレキシブル基板とフレキシブル基板との接続に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１、１００ 基板実装構造
１０、１１０ フレキシブル基板
２０、３０、１２０、１３０ リジッド基板
２１Ｓ、３１Ｓ、１２１Ｓ、１３１Ｓ 信号配線
２１Ｑ、３１Ｑ、１２１Ｑ、１３１Ｑ ギャップ
２１Ｇ、３１Ｇ、１２１Ｇ、１３１Ｇ グランド
１３ａ、１３ｂ 切欠き
１４ａ、１４ｂ 貫通孔
２３、３３ 追加の貫通孔
２４、３４ 追加の貫通孔
５０ 半田
２００ 基板固定用の基体
２１０ 基板保持部
２２０ 基板載置面
２０１ａ、２０１ｂ 位置決めピン
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板実装構造に関し、２枚以上の基板を接合して構成される基板実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に電気配線に用いられる基板は、可撓性を有するシート状のフレキシブル基板（ＦＰＣ）と平板状のリジッド基板とに分類されることが知られている。可撓性を有するフレキシブル基板を適宜に用いることで、複雑な空間での配線の引き回しや実装される装置の小型化が可能になる。また、配線部位を空間的に安定した構成とするには平板状のリジッド基板を用いることが好ましい。したがって必要に応じて、フレキシブル基板とリジッド基板とを組み合わせたり、２枚以上のフレキシブル基板を組み合わせたりして、実装配線を行うことが多い(例えば、非特許文献１参照)。
【０００３】
１枚のフレキシブル基板の両端にリジッド基板を接合した実装構造を図１に示す。図１に示す実装構造１００では、フレキシブル基板１１０の一端にリジッド基板１２０が接合されており、フレキシブル基板１１０の他端にリジッド基板１３０が接合されている。図１に示す状態では、フレキシブル基板１１０の端部分の上にリジッド基板１２０、１３０が重ねて設けられている。リジッド基板１２０、１３０が上に重なった部分のフレキシブル基板１１０の輪郭は一点鎖線で示されている。図１では、フレキシブル基板１１０は表（おもて）面側が見えており、リジッド基板１２０、１３０は裏面側が見えている。
【０００４】
フレキシブル基板１１０には、中央部分の表面にマイクロストリップ線路が形成され、リジッド基板１２０、１３０と接合される左右の両端部分の表面にコプレーナ線路が形成されている。リジッド基板１２０の裏面には、一面にグランド１２０Ｇが形成されており、反対側のおもて面には点線で示された信号線路１２１Ｓ、その両脇の誘電体露出部分としてのギャップ１２１Ｑ、その周囲のグランド１２１Ｇが形成されている。すなわち、リジッド基板１２０には、グランデットコプレーナ線路が形成されている。リジッド基板１３０も同様に、グランデットコプレーナ線路が形成されている。
【０００５】
フレキシブル基板１１０とリジッド基板１２０、フレキシブル基板１１０とリジッド基板１３０とは互いの信号線路側であるおもて面側同士を向き合わせて、対向する信号線同士およびグランド同士をそれぞれ半田５０で接続している。この構成により、電気的接続および基板同士の物理的な接続がなされている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】National Aeronautics and Space Administration(アメリカ航空宇宙局NASA),‘‘PRINTED WIRING RIGID-FLEXIBLE LAMINATE’’,[online],URL「http://workmanship.nasa.gov/lib/insp/2%20books/links/sections/504%20Rigid-Flexible%20Laminate.html」,２０１０年３月１１日検索
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、フレキシブル基板は可撓性であるために、フレキシブル基板の線路幅方向に大きさの制限があるときに他の基板に半田のみによって固定して実装しようとすると、半田付け固定する箇所の数が限定されるため、機械的強度の確保が比較的困難であった。
【０００８】
本発明の課題は、上記問題に鑑みてなされたものであって、機械的強度の確保が容易な基板実装構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第１の信号線路が表面に形成された第１の基板と、前記第１の信号線路に接続される第２の信号線路が表面に形成された可撓性の第２の基板とを、それぞれの端部で重ね合わせて構成した基板実装構造であって、前記第１の基板は、表面から裏面に貫通する貫通孔を第１の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、前記第２の基板は、第２の信号線路が前記第１の信号線路と位置合わせされたときに前記貫通孔と軸合わせされる切欠きを前記第２の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、該第２の基板の重ね合わせ領域が前記第１の基板の重ね合わせ領域よりも小幅であり、前記第１の基板と前記第２の基板は、軸合わせされた貫通孔と切欠き部に注入された半田により固定されていることを特徴とする基板実装構造である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板実装構造において、前記第１の基板の表面および裏面の少なくとも一方であって前記貫通孔が形成される第１の信号線路の両脇には、グランド導体が形成され、前記第２の基板の表面および裏面の少なくとも一方であって前記切欠きが形成される第２の信号線路の両脇には、グランド導体が形成されることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の基板実装構造において、前記第１の基板は、第１の信号線路を挟むようにグランド導体が形成されたコプレーナ線路基板またはグランデッドコプレナ線路基板であり、前記第２の基板の前記重ね合わせ領域には、前記第２の信号線路および第２の信号線路を挟むように形成されたグランド導体を有するコプレーナ線路が形成され、前記貫通孔は、第１の基板上の第１の信号線路の両脇のグランド導体上に形成され、前記切欠き部は、第２の基板上の第２の信号線路の両脇のグランド導体上に形成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の基板実装構造において、前記切欠き部は、半円形状であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の基板実装構造において、前記第１の信号線路および第２の信号線路は、それぞれ複数本であることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の基板実装構造において、前記第１の基板の前記重ね合わせ領域の前記複数の信号線路の間に挟まれたグランド導体に設けられる第２の貫通孔をさらに有し、前記第２の貫通孔に対応する第２の基板上の位置に第２の切欠き部をさらに設け、第２の貫通孔および切欠き部に対して半田を注入することを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の基板実装構造において、前記第１の基板の前記重ね合わせ領域の前記複数の信号線路の間に挟まれたグランド導体に設けられる第２の貫通孔をさらに有し、前記第２の貫通孔に対応する第２の基板上の位置に第３の貫通孔をさらに設け、第２および第３の貫通孔に対して半田を注入することを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、複数の第１の信号線路が表面に形成された第１の基板と、前記第１の信号線路に接続される複数の第２の信号線路が表面に形成された可撓性の第２の基板とを、それぞれの端部で重ね合わせて構成し、前記第１の基板は、表面から裏面に貫通する貫通孔を複数の第１の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、前記第２の基板は、第２の信号線路が前記第１の信号線路と位置合わせされたときに前記貫通孔と軸合わせされる切欠きを前記第２の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、該第２の基板の重ね合わせ領域が前記第１の基板の重ね合わせ領域よりも小幅である基板実装構造の製造方法において、組み立て用基体に設けられた収容部に、第１の信号線路が形成された表面が見えるように第１の基板を収容する工程と、前記収容した第１の基板に設けられた貫通孔に位置決めピンを挿入するとともに前記第１の信号線路に半田を載置する工程と、前記位置決めピンを用いて第２の基板の位置決めを行いながら、第２の基板の表面が第１の基板の表面に接するように第２の基板を第１の基板に重ねる工程と、前記重ね合わされた第１の基板および第２の基板を加熱し、前記第１の基板および第２の基板を仮固定する工程と、前記仮固定された第１の基板および第２の基板を前記組み立て用基体から外して、前記位置決めピンを引き抜いた貫通孔および切欠き部に半田を注入して第１の基板および第２の基板を固定する工程とを含むことを特徴とする基板実装構造の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来の基板実装構造の一例の表面図である。
【図２】本発明の基板実装構造の一例の表面図である。
【図３】図２の基板実装構造を裏面から見た図である。
【図４】本発明の基板実装構造として実装される前の基板を示す図である。
【図５】図４の基板を反対側から見た図である。
【図６】実装工程を説明するための図である。
【図７】実装工程を説明するための図である。
【図８】実装工程を説明するための図である。
【図９】本発明の基板実装構造の他の一例の表面図である。
【図１０】本発明の基板実装構造の他の一例の表面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図２は、本発明の基板実装構造の一例の表面図であり、図３は裏面図である。図４には、図２の基板実装構造を分解した状態が示されており、フレキシブル基板１０の表面側とリジッド基板２０、３０の裏面側とが見えている。図５には、図３の基板実装構造を分解した状態が示されており、フレキシブル基板１０の裏面側とリジッド基板２０、３０の表面側とが見えている。
【００２０】
本発明の基板実装構造は、フレキシブル基板１０の両端の一部分にリジッド基板２０、３０の一部分を接合して構成されている。フレキシブル基板１０は可撓性の高い基板であり、シート状の基材の表面にプリント配線を形成して構成される。リジッド基板２０、３０はフレキシブル基板１０より可撓性の低い基板であり、平板状の基材の表面にプリント配線を形成して構成される。図２に示す状態では、フレキシブル基板１０の表面側とリジッド基板２０、３０の裏面側とが見えており、図３に示す状態では、フレキシブル基板１０の裏面側とリジッド基板２０、３０の表面側とが見えている。なお、本明細書では、信号線路が形成される基板面を表面側とする。図２、３に示すように、フレキシブル基板１０とリジッド基板２０、３０とは互いの表面側の一部が接合するように互いの基板の一部が重なり合って設けられている。
【００２１】
フレキシブル基板１０は、リジッド基板２０、３０とは重ならない部分である第１の領域１１と、リジッド基板２０、３０と重ねられる部分である第２の領域１２ａ、１２ｂとから構成されている。図示の場合、フレキシブル基板１０の図示左右の両方の端にリジッド基板２０、３０を重ねて接合しているので、第２の領域１２ａ、１２ｂはフレキシブル基板１０の左右両端に形成されている。
【００２２】
フレキシブル基板１０は、第１の領域１１には表面にマイクロストリップ線路が形成され、第２の領域１２ａ、１２ｂには表面にコプレーナ線路が形成されている。すなわち、第１の領域１１の表面側には、複数の信号線路１１Ｓが形成され、第１の領域１１の裏面側には、ベタのグランド１０Ｇが形成されている。また、第２の領域１２ａ、１２ｂの表面側には、該複数の信号線路１１Ｓから延伸した信号線路１２Ｓと、その信号線路１２Ｓの一本に対してその両脇に形成される誘電体露出部としてのギャップ１２Ｑを介してグランド１２Ｇとが形成されている。第２の領域１２ａ、１２ｂの裏面側には、第１の領域とは異なり、グランドは形成されていない。なお、表面グランドと裏面グランドとを貫通したスルーホール（図示せず）を設けて表裏のグランドの電位を一致させている。これらは例えば５０Ω線路とした場合、信号線路１２Ｓの幅を１００μｍ、ギャップ１２Ｑを７０〜８０μｍ、フレキシブル基板の厚みを５０μｍとすることができる。
【００２３】
フレキシブル基板１０には、リジッド基板２０、３０と重なる位置にそれぞれ２つの切り欠きＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４が設けられている。切欠きＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４は、第２の領域１２ａ、１２ｂの一番外側の信号線路１２Ｓの脇のグランド１２Ｇのフレキシブル基板１０の端部の一部分を切除して形成される。切欠きの形状は、製造が容易であるという点で図示のような半円状の構成が好ましいが、これに限定されない。切欠きの大きさは、後述する貫通孔２２、３２と同じ大きさの半径となるように構成される。切欠きを設ける位置は、図４に示すようにフレキシブル基板１０の第２の領域の一番外側のグランド１２Ｇの図示上下の辺に設ける態様以外にも、第２の領域の一番外側のグランド１２Ｇのリジッド基板３０（２０）と対向する辺１３の部分に設ける態様でもよい。ただし図４に示すように上下の辺に設けることが、後述するように製造の際の位置決めが容易であるので好ましい。また、フレキシブル基板１０の第２の領域１２ａ、１２ｂの図示横方向の長さ（幅）は、切り欠きＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４の直径よりも大きければよい。
【００２４】
リジッド基板２０、３０にはグランデットコプレーナ配線が形成されている。すなわち、リジッド基板２０、３０の表面側には、複数の信号線路２１Ｓのそれぞれに対してその両脇に形成されたギャップ２１Ｑ、３１Ｑを介してグランド２１Ｇ、３１Ｇが形成されている。また、その裏面側にはベタのグランド２０Ｇ、３０Ｇが形成されている。これらは例えば５０Ω線路とした場合、信号線路２１Ｓ、３１Ｓの幅を５７０μｍ、ギャップ２１Ｑ、３１Ｑを１４９〜１５０μｍ、リジッド基板２０、３０の厚みを０．２５４ｍｍとすることができる。
【００２５】
さらに、リジッド基板２０にはフレキシブル基板１０の切欠きＮ１、Ｎ２に対応する位置に２つの貫通孔２２ａ、２２ｂが設けられている。同様にリジッド基板３０にはフレキシブル基板１０の切欠きＮ３、Ｎ４に対応する位置に２つの貫通孔３２ａ、３２ｂが設けられている。すなわち、それぞれの貫通孔２２ａ、２２ｂ（３２ａ、３２ｂ）と切欠きＮ１、Ｎ２（Ｎ３、Ｎ４）とが正確に軸合わせされたときに、フレキシブル基板１０の信号線路１２Ｓとリジッド基板２０（３０）の信号線路２１Ｓ（３１Ｓ）とが重なり合う位置に貫通孔２２ａ、２２ｂ（３２ａ、３２ｂ）が構成される。貫通孔２２ａ、２２ｂ、３２ａ、３２ｂの形状は、製造が容易であるという点で図示のような断面円形の構成が好ましいが、これに限定されない。貫通孔の大きさは、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の直径であることが好ましい。貫通孔の直径が０．２ｍｍより小さいと半田が貫通孔に入りにくくなり、１．０ｍｍより大きいと、信号線路と被ったり、貫通孔中心座標の精度が低下するためである。
【００２６】
フレキシブル基板１０とリジッド基板２０（３０）とは、互いの信号線路同士１２Ｓ、２１Ｓ（１２Ｓ、３１Ｓ）および互いのグランド部分同士１２Ｇ、２１Ｇ（１２Ｇ、３１Ｇ）が半田によって接続されている。本発明の基板実装構造では、さらに、並設された複数の信号線路１２Ｓ、２１Ｓ、３１Ｓの両脇側のグランド部分が、半田による接続に加えて、貫通孔２２ａ、２２ｂ、３２ａ、３２ｂと切欠きＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４とを軸合わせして形成した貫通孔を半田によって塞ぐとともに半田で覆う構成としている。この構成により、半田がフリンジ付の１本のピンとしての作用を果たし、基板の接合部位における機械的強度が確保される。ちなみに、従来のように基板表面を半田接続するだけの場合は、表面の張り合わせによって基板同士が固定されるだけであるので、本発明のように一本のピンで基板同士を固定する部分が存在する場合よりも機械的強度は弱くなる。さらに、貫通孔を設けたグランド部分において、半田の導電性により、フレキシブル基板１０側のグランド１２Ｇとリジッド基板２０、３０側両端のグランド２１Ｇ、３１Ｇの電気的な接続面積を拡大することができるので、グランド強化をもたらし、基板同士の接続部における所望の特性インピーダンスが安定に得られることにつながる。すなわち、本発明の構成はフレキシブル基板の両端の信号線路に対するグランド面積を拡大することによりグランド強化を図ることができるが、両端のグランド面積拡大は、信号線路の特性インピーダンスに変化を与えないという点で電気的特性においても有効である。
【００２７】
次に上記の基板実装構造の製造方法について図６乃至図８を参照しながら説明する。図６、図７、図８はそれぞれ本発明の基板実装構造を製造する際の各工程を説明するための図である。
【００２８】
この実施形態では、フレキシブル基板１０の片側にリジッド基板２０を接合する場合について説明する。各製造工程に先立って、図６に示すように、フレキシブル基板１０と、リジッド基板２０と、基板固定用の基体２００と、位置決めピン２０１ａ、２０１ｂとを用意する。このフレキシブル基板１０およびリジッド基板２０は、図４、５に示す基板を用いることができる。
【００２９】
基板固定用の基体２００には、図６に示すように、リジッド基板２０を収容可能な凹形状の基板保持部２１０が形成されている。基板保持部２１０はリジッド基板２０の外形にほぼ一致し、リジッド基板２０を収容したときにリジッド基板２０の表面と基体２００の基板載置面２２０が面一になるような深さに形成されている。例えば、図示のように、基板保持部２１０の底面にはリジッド基板２０の貫通孔２２ａ、２２ｂに対応した位置に印２１１ａ、２１１ｂを表示しておき、リジッド基板２０の載置方向を容易に認識できるようにしてもよい。
【００３０】
まず、基体２００の基板保持部２１０に、用意したリジッド基板２０を収容する。信号線路２１Ｓが形成された表面側が上向きとなるように、リジッド基板２０を基板保持部２１０に収容する。
【００３１】
リジッド基板２０を収容した後、図７に示すようにリジッド基板２０の表面に半田５０を載置する。半田５０を載置する位置は、フレキシブル基板１０と接合する部位であって、リジッド基板２０の信号線路２１Ｓおよび最外側以外のグランド部分２１Ｇである。例えば、リジッド基板２０の２つの貫通孔２２ａ、２２ｂを結ぶ線分上よりも端側の部分に設ければよい。すなわち貫通孔２２ａ、２２ｂは、半田５０を載置する位置の目安にもなる。
【００３２】
半田５０を設けた後、リジッド基板２０の貫通孔２２ａ、２２ｂに位置決めピン２０１ａ、２０１ｂを挿入する。位置決めピン２０１ａ、２０１ｂは、リジッド基板２０の貫通孔２２ａ、２２ｂの内径よりもわずかに小さい直径を有する棒状のピンである。
【００３３】
位置決めピン２０１ａ、２０１ｂを挿入した後、フレキシブル基板１０を、図８に示すように、信号線路１２Ｓ（図４参照）が形成された表面側をリジッド基板２０に向けた状態で撓ませて、さらに、切欠きＮ１、Ｎ２が位置決めピン２０１ａ、２０１ｂに対向するようにフレキシブル基板１０を位置決めする。その後、フレキシブル基板１０の保持を解除すると、切欠きＮ１、Ｎ２が位置決めピン２０１ａ、２０１ｂに係合された状態で、フレキシブル基板１０がリジッド基板２０上に重ね合わされる。
【００３４】
なお、図４に示したように図示上下の辺に切欠きＮ１、Ｎ２を設ける代わりに、リジッド基板に対向する辺（図４参照）に切欠きＮ１、Ｎ２を設けると、フレキシブル基板１０がリジッド基板２０に固定されるまで、フレキシブル基板１０を位置決めピン２０１ａ、２０１ｂに押し付けておかなければならなくなるため、好適とはいえない。
【００３５】
フレキシブル基板１０を載置した後、フレキシブル基板１０およびリジッド基板２０を載置した基体２００を加熱炉の中に入れるなどして、加熱して半田５０を溶融させて、フレキシブル基板１０とリジッド基板２０とを仮固定する。半田５０の加熱の方法は、炉を使用する方法に限定されず、「こて」を用いた方法や赤外線ランプを用いた方法などでもよい。
【００３６】
加熱により半田５０が溶融して基板１０、２０同士が固定したら、固定されたフレキシブル基板１０およびリジッド基板２０を基体２００から取り外し、位置決めピン１０１ａ、１０１ｂを引き抜く。引き抜いた後、位置決めピンを引き抜いた切欠きＮ１、Ｎ２、貫通孔２２ａ、２２ｂが重なり合って構成された貫通孔に加熱されて溶融した半田を流し込む。流し込まれた半田を冷却することにより、切欠きＮ１、Ｎ２、貫通孔２２ａ、２２ｂに半田が凝固されて、フレキシブル基板１０とリジッド基板２０とが強固に固定されることになる。半田は、孔の周囲にも設けられるようにすれば、実装構造の機械的強度をより上げることができる。
【００３７】
以上の実施形態によれば、機械的強度の確保が容易で接続部における所望の特性インピーダンスを安定に得られるようにした基板実装構造を製造することができる。
【００３８】
（第２の実施形態）
図９は、本発明の基板実装構造の他の実施形態の表面図である。本実施形態の基板実装構造は、第１の実施形態のリジッド基板２０、３０に貫通孔２３、３３を追加し、フレキシブル基板１０にも対応する位置に切欠き１３ａ、１３ｂを設けている。この貫通孔２３、３３および切欠き１３ａ、１３ｂにも半田を注入している。その他の構成は第１の実施形態の基板実装構造と同じである。
【００３９】
また、この基板実装構造の製造は、半田を注入凝固する工程において追加の貫通孔２３、２４にも半田を注入凝固すること以外は、第１の実施形態と同様の工程で行うことができる。本実施形態では製造の際、追加の貫通孔２３の位置決めを行うために追加の位置決めピン（図示せず）を使用してもよいが、特に使用しなくても２本の位置決めピン２０１ａ、２０１ｂにより位置決めできる。
【００４０】
この実施形態によれば、上記実施形態の効果に加えて、接合部中央付近でのフレキシブル基板１０の浮き上がりを防止することができる。
【００４１】
（第３の実施形態）
図１０は、本発明の基板実装構造の他の一例の表面図である。本実施形態の基板実装構造は、第１の実施形態のリジッド基板２０、３０に貫通孔２４、３４を追加し、フレキシブル基板１０にも対応する位置に貫通孔１４ａ、１４ｂを設けている。この貫通孔２４、３４、１４ａ、１４ｂにも半田を注入凝固している。その他の構成は第１の実施形態の基板実装構造と同じである。
【００４２】
また、この基板実装構造の製造は、第２の実施形態と同様の工程で行うことができる。ただし本実施形態では製造の際、追加の貫通孔２４、３４、１４ａ、１４ｂの位置決めを行うために追加の位置決めピンは使用しなくてもよいし、使用する場合でも他の位置決めピンとは同時に貫通孔に挿入せず、フレキシブル基板１０を重ねた後に追加の貫通孔２４、３４、１４ａ、１４ｂに位置決めピンを挿入する。
【００４３】
この実施形態によれば、上記実施形態の効果に加えて、接合部中央付近でのフレキシブル基板１０の浮き上がりをより確実に防止することができる。
【００４４】
以上の実施形態では、フレキシブル基板とリジッド基板とを重ねて基板実装構造を設ける態様を例に挙げて説明したが、リジッド基板２０、３０の代わりに、可撓性の高いフレキシブル基板を用いてもよい。
【００４５】
また、以上の実施形態では、フレキシブル基板にはコプレーナ線路およびマイクロストリップ線路が形成され、リジッド基板にはグランデットコプレーナ線路が形成されている例を挙げて説明しているが、この配線形態に限定されず適宜の配線形態を採用できる。
【００４６】
以上の実施形態では、フレキシブル基板は、第１の領域にマイクロストリップ線路が形成されており、第２の領域には第１の領域とは異なる配線形態であるコプレーナ線路が形成されているが、基板の配線形態はこの構成に限定されない。フレキシブル基板の第１の領域と第２の領域とに同じ配線形態の線路を設けてもよい。同様に、以上の実施形態ではリジッド基板の接合領域とそれ以外の領域とは同じグランデットコプレーナ線路が形成されている配線形態を例に挙げて説明しているが、接合領域とそれ以外の領域とを異なる配線形態としてもよい。
【００４７】
また、以上の実施形態のようにそれぞれの基板の接合される領域にはコプレーナ線路（またはグランデットコプレーナ線路）が形成された、すなわち表面にグランド導体が形成されている態様を例に挙げて説明している。本発明は、これに限定されず、接合領域の進路線路側の表面には、グランド導体が形成されず、裏面にグランド導体が形成される配線形態でも適用可能である。この場合、貫通孔および切欠きに注入された半田は、裏面に形成されたグランド導体に導通する役割を果たす。
【００４８】
以上の実施形態では、フレキシブル基板とリジッド基板との接続に本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、フレキシブル基板とフレキシブル基板との接続に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１、１００ 基板実装構造
１０、１１０ フレキシブル基板
２０、３０、１２０、１３０ リジッド基板
２１Ｓ、３１Ｓ、１２１Ｓ、１３１Ｓ 信号配線
２１Ｑ、３１Ｑ、１２１Ｑ、１３１Ｑ ギャップ
２１Ｇ、３１Ｇ、１２１Ｇ、１３１Ｇ グランド
１３ａ、１３ｂ 切欠き
１４ａ、１４ｂ 貫通孔
２３、３３ 追加の貫通孔
２４、３４ 追加の貫通孔
５０ 半田
２００ 基板固定用の基体
２１０ 基板保持部
２２０ 基板載置面
２０１ａ、２０１ｂ 位置決めピン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の信号線路が表面に形成された第１の基板と、前記第１の信号線路に接続される第２の信号線路が表面に形成された可撓性の第２の基板とを、それぞれの端部で重ね合わせて構成した基板実装構造であって、
前記第１の基板は、表面から裏面に貫通する貫通孔を第１の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、
前記第２の基板は、第２の信号線路が前記第１の信号線路と位置合わせされたときに前記貫通孔と軸合わせされる切欠きを前記第２の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、該第２の基板の重ね合わせ領域が前記第１の基板の重ね合わせ領域よりも小幅であり、
前記第１の基板と前記第２の基板は、軸合わせされた貫通孔と切欠き部に注入された半田により固定されていることを特徴とする基板実装構造。
【請求項２】
前記第１の基板の表面および裏面の少なくとも一方であって前記貫通孔が形成される第１の信号線路の両脇には、グランド導体が形成され、
前記第２の基板の表面および裏面の少なくとも一方であって前記切欠きが形成される第２の信号線路の両脇には、グランド導体が形成されることを特徴とする請求項１に記載の基板実装構造。
【請求項３】
前記第１の基板は、第１の信号線路を挟むようにグランド導体が形成されたコプレーナ線路基板またはグランデッドコプレナ線路基板であり、
前記第２の基板の前記重ね合わせ領域には、前記第２の信号線路および第２の信号線路を挟むように形成されたグランド導体を有するコプレーナ線路が形成され、
前記貫通孔は、第１の基板上の第１の信号線路の両脇のグランド導体上に形成され、
前記切欠き部は、第２の基板上の第２の信号線路の両脇のグランド導体上に形成されることを特徴とする請求項１に記載の基板実装構造。
【請求項４】
前記切欠き部は、半円形状であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の基板実装構造。
【請求項５】
前記第１の信号線路および第２の信号線路は、それぞれ複数本であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の基板実装構造。
【請求項６】
前記第１の基板の前記重ね合わせ領域の前記複数の信号線路の間に挟まれたグランド導体に設けられる第２の貫通孔をさらに有し、
前記第２の貫通孔に対応する第２の基板上の位置に第２の切欠き部をさらに設け、
第２の貫通孔および切欠き部に対して半田を注入することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の基板実装構造。
【請求項７】
前記第１の基板の前記重ね合わせ領域の前記複数の信号線路の間に挟まれたグランド導体に設けられる第２の貫通孔をさらに有し、
前記第２の貫通孔に対応する第２の基板上の位置に第３の貫通孔をさらに設け、
第２および第３の貫通孔に対して半田を注入することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の基板実装構造。
【請求項８】
複数の第１の信号線路が表面に形成された第１の基板と、前記第１の信号線路に接続される複数の第２の信号線路が表面に形成された可撓性の第２の基板とを、それぞれの端部で重ね合わせて構成し、前記第１の基板は、表面から裏面に貫通する貫通孔を複数の第１の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、前記第２の基板は、第２の信号線路が前記第１の信号線路と位置合わせされたときに前記貫通孔と軸合わせされる切欠きを前記第２の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、該第２の基板の重ね合わせ領域が前記第１の基板の重ね合わせ領域よりも小幅である基板実装構造の製造方法において、
組み立て用基体に設けられた収容部に、第１の信号線路が形成された表面が見えるように第１の基板を収容する工程と、
前記収容した第１の基板に設けられた貫通孔に位置決めピンを挿入するとともに前記第１の信号線路に半田を載置する工程と、
前記位置決めピンを用いて第２の基板の位置決めを行いながら、第２の基板の表面が第１の基板の表面に接するように第２の基板を第１の基板に重ねる工程と、
前記重ね合わされた第１の基板および第２の基板を加熱し、前記第１の基板および第２の基板を仮固定する工程と、
前記仮固定された第１の基板および第２の基板を前記組み立て用基体から外して、前記位置決めピンを引き抜いた貫通孔および切欠き部に半田を注入して第１の基板および第２の基板を固定する工程と
を含むことを特徴とする基板実装構造の製造方法。
【請求項１】
第１の信号線路が表面に形成された第１の基板と、前記第１の信号線路に接続される第２の信号線路が表面に形成された可撓性の第２の基板とを、それぞれの端部で重ね合わせて構成した基板実装構造であって、
前記第１の基板は、表面から裏面に貫通する貫通孔を第１の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、
前記第２の基板は、第２の信号線路が前記第１の信号線路と位置合わせされたときに前記貫通孔と軸合わせされる切欠きを前記第２の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、該第２の基板の重ね合わせ領域が前記第１の基板の重ね合わせ領域よりも小幅であり、
前記第１の基板と前記第２の基板は、軸合わせされた貫通孔と切欠き部に注入された半田により固定されていることを特徴とする基板実装構造。
【請求項２】
前記第１の基板の表面および裏面の少なくとも一方であって前記貫通孔が形成される第１の信号線路の両脇には、グランド導体が形成され、
前記第２の基板の表面および裏面の少なくとも一方であって前記切欠きが形成される第２の信号線路の両脇には、グランド導体が形成されることを特徴とする請求項１に記載の基板実装構造。
【請求項３】
前記第１の基板は、第１の信号線路を挟むようにグランド導体が形成されたコプレーナ線路基板またはグランデッドコプレナ線路基板であり、
前記第２の基板の前記重ね合わせ領域には、前記第２の信号線路および第２の信号線路を挟むように形成されたグランド導体を有するコプレーナ線路が形成され、
前記貫通孔は、第１の基板上の第１の信号線路の両脇のグランド導体上に形成され、
前記切欠き部は、第２の基板上の第２の信号線路の両脇のグランド導体上に形成されることを特徴とする請求項１に記載の基板実装構造。
【請求項４】
前記切欠き部は、半円形状であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の基板実装構造。
【請求項５】
前記第１の信号線路および第２の信号線路は、それぞれ複数本であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の基板実装構造。
【請求項６】
前記第１の基板の前記重ね合わせ領域の前記複数の信号線路の間に挟まれたグランド導体に設けられる第２の貫通孔をさらに有し、
前記第２の貫通孔に対応する第２の基板上の位置に第２の切欠き部をさらに設け、
第２の貫通孔および切欠き部に対して半田を注入することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の基板実装構造。
【請求項７】
前記第１の基板の前記重ね合わせ領域の前記複数の信号線路の間に挟まれたグランド導体に設けられる第２の貫通孔をさらに有し、
前記第２の貫通孔に対応する第２の基板上の位置に第３の貫通孔をさらに設け、
第２および第３の貫通孔に対して半田を注入することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の基板実装構造。
【請求項８】
複数の第１の信号線路が表面に形成された第１の基板と、前記第１の信号線路に接続される複数の第２の信号線路が表面に形成された可撓性の第２の基板とを、それぞれの端部で重ね合わせて構成し、前記第１の基板は、表面から裏面に貫通する貫通孔を複数の第１の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、前記第２の基板は、第２の信号線路が前記第１の信号線路と位置合わせされたときに前記貫通孔と軸合わせされる切欠きを前記第２の信号線路の両脇の前記重ね合わせ領域に有し、該第２の基板の重ね合わせ領域が前記第１の基板の重ね合わせ領域よりも小幅である基板実装構造の製造方法において、
組み立て用基体に設けられた収容部に、第１の信号線路が形成された表面が見えるように第１の基板を収容する工程と、
前記収容した第１の基板に設けられた貫通孔に位置決めピンを挿入するとともに前記第１の信号線路に半田を載置する工程と、
前記位置決めピンを用いて第２の基板の位置決めを行いながら、第２の基板の表面が第１の基板の表面に接するように第２の基板を第１の基板に重ねる工程と、
前記重ね合わされた第１の基板および第２の基板を加熱し、前記第１の基板および第２の基板を仮固定する工程と、
前記仮固定された第１の基板および第２の基板を前記組み立て用基体から外して、前記位置決めピンを引き抜いた貫通孔および切欠き部に半田を注入して第１の基板および第２の基板を固定する工程と
を含むことを特徴とする基板実装構造の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２１１０４５（Ｐ２０１１−２１１０４５Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７８６６２（Ｐ２０１０−７８６６２）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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