JP2018129381A - 印刷回路の電気接続方法及び印刷回路の電気接続構造 - Google Patents

印刷回路の電気接続方法及び印刷回路の電気接続構造 Download PDF

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Abstract

【課題】より簡素でショートの可能性を低減することが可能な印刷回路の電気接続方法及び印刷回路の電気接続構造を提供する。
【解決手段】印刷回路３０の電気接続方法は、第１〜第３工程を有する。第１工程では、基材２０と、導体１１を搭載するＦＦＣ１０とを重ね合わせる。第２工程では、第１工程においてＦＦＣ１０に重ね合わせられた基材２０を貫通すると共に、ＦＦＣ１０の導体１１まで到達する貫通孔Ｔｈを形成する。第３工程では、導電性ペーストを利用したスクリーン印刷によって基材２０上に印刷回路３０を形成する。さらに、第３工程では、基材２０上に印刷回路３０を形成する際に、第２工程において形成された貫通孔Ｔｈに対して導電性ペーストを充填する。
【選択図】図４

Description

本発明は、印刷回路の電気接続方法及び印刷回路の電気接続構造に関する。
従来、絶縁性基材に貫通孔を形成すると共に、この貫通孔に導電性ペーストを充填してビアを形成し、その後絶縁性基材の両面にビアと重なるように回路を形成したプリント配線板が提案されている（特許文献１参照）。
特開２０１６−２５３２９号公報
本件発明者らは、基材上に印刷される印刷回路と、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）やＦＦＣ（Flexible Flat Cable）などの薄型部材に搭載される薄型導体とを電気接続する研究を行っている。
例えば印刷回路とＦＦＣの薄型導体とを電気接続する場合、まず基材に印刷回路を形成し、次いでＦＦＣの被覆部を皮むきして薄型導体を露出させ、次に基材上に印刷される印刷回路とＦＦＣの導体露出部分とを導電性接着剤により接着させ、その後硬化させている。このため、印刷回路の形成、皮むき、導電性接着剤の塗布、及び、硬化等の工程が必要となり、製造性が決して良いとはいえない。特に、接続する回路が挟ピッチで配置されている場合には、異方導電性接着剤を用いなければ隣り合う回路同士がショートしてしまう。よって、より簡素でショートの可能性が少ない電気接続方法が望まれる。
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、より簡素でショートの可能性を低減することが可能な印刷回路の電気接続方法及び印刷回路の電気接続構造を提供することにある。
本発明に係る印刷回路の電気接続方法は、基材と薄型導体を搭載する薄型部材とを重ね合わせる第１工程と、前記第１工程において前記薄型部材に重ね合わせられた基材を貫通すると共に、前記薄型部材の前記薄型導体まで到達する貫通孔を形成する第２工程と、導電性ペーストを利用したスクリーン印刷によって前記基材上に印刷回路を形成する第３工程と、を備え、前記第３工程では、前記基材上に印刷回路を形成する際に、前記第２工程において形成された貫通孔に対して導電性ペーストを充填することを特徴とする。
本発明に係る印刷回路の電気接続方法によれば、基材上に印刷回路を形成する際に貫通孔に対して導電性ペーストを充填するため、少なくとも印刷回路の形成の工程を利用して電気接続を行い、製造工程の簡略化につなげることができる。さらに、基材に形成された印刷回路の上に導電性接着剤を塗布することがないことから、導電性接着剤の流れだしによる隣接する薄型導体とのショートについても防止される。従って、より簡素でショートの可能性を低減することが可能な印刷回路の電気接続方法を提供することができる。
また、本発明に係る印刷回路の電気接続方法において、前記第１工程における前記薄型部材は、一部を除いて周囲がシールド部材によって覆われたフラットシールドケーブルであって、前記第２工程では、前記第１工程において重ね合わせられた基材を貫通すると共に前記薄型部材の前記シールド部材に覆われていない部位を開口して前記薄型導体まで到達する第１の貫通孔を形成し、且つ、前記第１工程において重ね合わせられた基材を貫通して前記シールド部材まで到達する第２の貫通孔を形成し、前記第３工程では、前記基材上に第１の印刷回路としての信号線を形成するときに、前記第２工程において形成された第１の貫通孔に対して導電性ペーストを充填し、前記信号線と同時に前記基材上に第２の印刷回路としてのグランド線を形成するときに、前記第２工程において形成された第２の貫通孔に対して導電性ペーストを充填することが好ましい。
この印刷回路の電気接続方法によれば、信号線を形成するときに薄型導体まで到達する第１の貫通孔に対して導電性ペーストを充填し、信号線と同時にグランド線を形成するときに基材を貫通してシールド部材まで到達する第２の貫通孔に対して導電性ペーストを充填する。このため、信号線の形成工程と、グランド線の形成工程と、第１の貫通孔を介して薄型導体と信号線とを電気接続する工程と、第２の貫通孔を介してシールド部材とグランド線とを電気接続する工程とを同時に行うことができ、より一層製造の簡素化を図ることができる印刷回路の電気接続方法を提供することができる。
また、本発明に係る印刷回路の電気接続方法において、前記第２工程では、前記貫通孔を複数形成し、前記第３工程では、前記基材上に印刷回路を形成するときに、前記第２工程において形成された複数の貫通孔に対して一括して導電性ペーストを充填して、印刷回路のうちの一回路を前記複数の貫通孔を介して前記薄型導体に電気接続させることが好ましい。
この印刷回路の電気接続方法によれば、貫通孔を複数形成し、印刷回路のうちの一回路を複数の貫通孔を介して薄型導体に電気接続させるため、電気接続の安定化を図り、耐屈曲性の向上につなげることができる。
また、本発明に係る印刷回路の電気接続構造は、薄型導体を搭載する薄型部材と、前記薄型部材上に載置された基材と、前記基材上に形成された印刷回路と、を備え、前記基材には、前記基材を貫通すると共に、前記薄型部材の前記薄型導体まで到達する貫通孔が形成されており、前記印刷回路は、前記基材のうち前記貫通孔上に形成され、前記貫通孔には、前記印刷回路と同一の導電性部材が充填状態となっていることを特徴とする。
本発明に係る印刷回路の電気接続構造によれば、基材を貫通すると共に薄型部材の薄型導体まで到達する貫通孔には、印刷回路と同一の導電性部材が充填状態となっているため、導電性部材による印刷回路の形成にあたり、貫通孔への導電性部材の充填が可能となり、製造工程の簡略化につなげることができる。さらに、基材に形成された印刷回路の上に導電性接着剤を塗布することがない構造であることから、導電性接着剤の流れだしによる隣接する薄型導体とのショートについても防止される。従って、より簡素な工程で製造可能であって、ショートの可能性を低減することが可能な印刷回路の電気接続構造を提供することができる。
本発明によれば、より簡素でショートの可能性を低減することが可能な印刷回路の電気接続方法及び印刷回路の電気接続構造を提供することができる。
本実施形態に係る印刷回路の電気接続構造を示す斜視図である。 図１に示したＡ−Ａの断面図である。 比較例に係る電気接続方法を示す工程図である。 本実施形態に係る印刷回路の電気接続方法を示す断面図であり、（ａ）は第１工程を示し、（ｂ）は第２工程を示し、（ｃ）は第３工程を示している。 第２実施形態に係る印刷回路の電気接続構造を示す斜視図である。 第２実施形態に係る印刷回路の電気接続方法を示す断面図であり、（ａ）は第１工程を示し、（ｂ）は第２工程を示し、（ｃ）は第３工程を示している。 第３実施形態に係る印刷回路の電気接続構造を示す斜視図である。 図７に示したＢ−Ｂの断面図である。
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。
図１は、本実施形態に係る印刷回路の電気接続構造を示す斜視図であり、図２は、図１に示したＡ−Ａの断面図である。図１及び図２に示すように、印刷回路３０の電気接続構造１は、平板薄型の導体１１を絶縁性の被覆部１２により覆って導体１１を搭載するＦＦＣ（薄型部材）１０と、ＦＦＣ１０上に載置された絶縁フィルムからなる基材２０と、基材２０上に形成された印刷回路３０とを備え、基材２０上に形成された印刷回路３０をＦＦＣ１０内の導体１１に電気接続する構造である。
このような電気接続構造１において、基材２０及びＦＦＣ１０の被覆部１２には、基材２０を貫通して導体１１まで到達する貫通孔Ｔｈが形成されている。印刷回路３０は、貫通孔Ｔｈ上を通過して形成されており、貫通孔Ｔｈ内が印刷回路３０と同一の導電性部材ＣＭで充填状態となっている。
ここで、上記電気接続構造１は、より簡素な工程で製造可能であって、ショートの可能性が低減されたものとなっている。次に、印刷回路３０の電気接続方法を説明するが、これに先立って、比較例に係る電気接続方法を説明する。
図３は、比較例に係る電気接続方法を示す工程図である。図３に示すように、まずＦＦＣ１１０と基材１２０とを用意する。次いで、ＦＦＣ１１０の被覆部１１２の一部を剥ぎ取って導体１１１を露出させる（Ｓ１）。また、基材１２０上にはスクリーン印刷等により印刷回路１３０を形成する（Ｓ２）。次に、露出した導体１１１と印刷回路１３０との間に導電性接着剤１４０を介在させ（Ｓ３）、これらを重ね合わせた後に熱や乾燥による硬化を経て、印刷回路１３０と導体１１１との電気接続が行われる（Ｓ４）。
このような電気接続方法では、印刷回路の形成、皮むき、導電性接着剤１４０の塗布、及び、硬化の工程が必要となる。特に、印刷回路１３０が挟ピッチで形成されている場合には、導電性接着剤１４０が隣り合う回路まで広がってしまい、異方導電性接着剤を用いなければ隣り合う回路同士がショートしてしまう。
図４は、本実施形態に係る印刷回路３０の電気接続方法を示す断面図であり、（ａ）は第１工程を示し、（ｂ）は第２工程を示し、（ｃ）は第３工程を示している。本実施形態に係る電気接続方法おいては、まず図４（ａ）に示すように、基材２０とＦＦＣ１０とを重ね合わせる。
次いで、図４（ｂ）に示すように、基材２０とＦＦＣ１０とを治具によって固定したうえで、基材２０側からドリルＤにて貫通孔Ｔｈを形成する。この貫通孔Ｔｈは、ドリルＤの押し込み量が制御され、基材２０を貫通すると共に、ＦＦＣ１０の被覆部１２についても一部貫通する。これにより、貫通孔ＴｈはＦＦＣ１０の導体１１まで到達する。
その後、図４（ｃ）に示すように、導電性ペースト（導電性インクや導電性接着剤１４０など）を用いたスクリーン印刷によって、基材２０上に印刷回路３０を形成する。ここで、本実施形態では基材２０の貫通孔Ｔｈ上に印刷回路３０を形成する。これにより、印刷回路３０の形成と同時に貫通孔Ｔｈ内に導電性ペーストを充填させる。
このように、本実施形態に係る電気接続方法では、印刷回路３０の形成の工程を利用して電気接続を行う。さらに、基材２０に形成された印刷回路３０の上に導電性接着剤１４０を塗布することがなく、導電性接着剤１４０の流れだしによるショートについても防止される。
このようにして、本実施形態に係る印刷回路３０の電気接続方法によれば、基材２０上に印刷回路３０を形成する際に、貫通孔Ｔｈに対して導電性ペーストを充填するため、少なくとも印刷回路３０の形成の工程を利用して電気接続を行い、製造工程の簡略化につなげることができる。さらに、基材２０に形成された印刷回路３０の上に導電性接着剤１４０を塗布することがないことから、導電性接着剤１４０の流れだしによる隣接する導体１０とのショートについても防止される。従って、より簡素でショートの可能性を低減することが可能な印刷回路３０の電気接続方法を提供することができる。
また、本実施形態に係る印刷回路３０の電気接続構造１によれば、また、基材２０を貫通すると共にＦＦＣ１０の導体１１まで到達する貫通孔Ｔｈには、印刷回路３０と同一の導電性部材ＣＭが充填状態となっているため、導電性部材ＣＭによる印刷回路３０の形成にあたり、貫通孔Ｔｈへの導電性部材ＣＭの充填が可能となり、製造工程の簡略化につなげることができる。さらに、基材２０に形成された印刷回路３０の上に導電性接着剤を塗布することがない構造であることから、導電性接着剤１４０の流れだしによる隣接する導体１０とのショートについても防止される。従って、より簡素な工程で製造可能であって、ショートの可能性を低減することが可能な印刷回路３０の電気接続構造１を提供することができる。
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る印刷回路３０の電気接続方法及び構造は、第１実施形態と同様であるが、一部構成及び工程が第１実施形態のものと異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。
図５は、第２実施形態に係る印刷回路３０の電気接続構造を示す斜視図である。図５に示すように、第２実施形態に係る電気接続構造２においては、ＦＦＣ１０に代えて、フラットシールドケーブル４０を備えている。フラットシールドケーブル４０は、平板薄型の導体（薄型導体）４１を絶縁性の被覆部４２により覆って搭載すると共に、被覆部４２の周囲に金属編組などのシールド部材（薄型導体）４３が巻き回されたものである。ここで、第２実施形態に係るフラットシールドケーブル４０は、一部の部位４４（図６（ａ）参照）を除いてシールド部材４３が巻き回された構造となっている。
また、第２実施形態において、基材２０及びフラットシールドケーブル４０の被覆部４２には、基材２０を貫通すると共に、シールド部材４３に覆われていない一部の部位４４を開口して、導体４１まで到達する第１の貫通孔Ｔｈ１が形成されている。さらに、基材２０には、基材２０を貫通してシールド部材４３まで到達する第２の貫通孔Ｔｈ２が形成されている。なお、第２実施形態において第１の貫通孔Ｔｈ１は１つであり、第２の貫通孔Ｔｈ２は２つであるが、その個数は特にこれに限られるものではない。
加えて、第２実施形態においては、印刷回路３０が信号線（第１の印刷回路）３１とグランド線（第２の印刷回路）３２とを備えている。信号線３１は、基材２０のうち第１の貫通孔Ｔｈ１を通過するように印刷形成されている。第１の貫通孔Ｔｈ１内は、信号線３１及びグランド線３２と同一の導電性部材ＣＭによって充填状態となっている。同様にグランド線３２は、基材２０のうち第２の貫通孔Ｔｈ２を通過するように印刷形成されている。第２の貫通孔Ｔｈ２内についても、信号線３１及びグランド線３２と同一の導電性部材ＣＭによって充填状態となっている。
なお、第２実施形態においては貫通孔Ｔｈ１，Ｔｈ２の数に合わせて、基材２０上に３つの回路（信号線３１が一回路、グランド線３２が２回路）が形成されているが、その数は特にこれに限られるものではない。
図６は、第２実施形態に係る印刷回路３０の電気接続方法を示す断面図であり、（ａ）は第１工程を示し、（ｂ）は第２工程を示し、（ｃ）は第３工程を示している。第２実施形態に係る電気接続方法おいては、まず図６（ａ）に示すように、フラットシールドケーブル４０に対して、基材２０を重ね合わせる。このとき、シールド部材４３により覆われていない一部の部位４４の全域が基材２０によって隠れるように基材２０を重ねる。
次に、図６（ｂ）に示すように、基材２０を貫通すると共にシールド部材４３に覆われていない部位４４を開口して導体４１まで到達する第１の貫通孔Ｔｈ１を形成すると共に、基材２０を貫通してシールド部材４３まで到達する第２の貫通孔Ｔｈ２を形成する。この際、第１実施形態と同様にドリルＤを用いて第１及び第２の貫通孔Ｔｈ１，Ｔｈ２を形成する。
その後、図６（ｃ）に示すように、導電性ペースト（導電性インクや導電性接着剤など）を用いたスクリーン印刷によって、基材２０上に印刷回路３０を形成する。この際、第１の貫通孔Ｔｈ１を通過するように信号線３１を形成する。これにより、第１の貫通孔Ｔｈ１に対して導電性ペーストを充填する。また、第２の貫通孔Ｔｈ２を通過するようにグランド線３２を形成する。これにより、第２の貫通孔Ｔｈ２に対して導電性ペーストを充填する。ここで、信号線３１とグランド線３２とは同時に基材２０上に形成される。
このようにして、第２実施形態に係る印刷回路３０の電気接続方法及び構造２によれば、第１実施形態と同様に、より簡素でショートの可能性を低減することができる。
さらに、第２実施形態によれば、信号線３１を形成するときに導体４１まで到達する第１の貫通孔Ｔｈ１に対して導電性ペーストを充填し、信号線３１と同時にグランド線３２を形成するときに基材２０を貫通してシールド部材４３まで到達する第２の貫通孔Ｔｈ２に対して導電性ペーストを充填する。このため、信号線３１の形成工程と、グランド線３２の形成工程と、第１の貫通孔Ｔｈ１を介して導体１１と信号線３１とを電気接続する工程と、第２の貫通孔Ｔｈ２を介してシールド部材４３とグランド線３２とを電気接続する工程とを同時に行うことができ、より一層製造の簡素化を図ることができる印刷回路３０の電気接続方法を提供することができる。
次に、本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態に係る印刷回路３０の電気接続方法及び構造は、第１実施形態と同様であるが、一部構成及び工程が第１実施形態のものと異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。
図７は、第３実施形態に係る印刷回路の電気接続構造を示す斜視図であり、図８は、図７に示したＢ−Ｂの断面図である。図７及び図８に示すように、第３実施形態に係る印刷回路３０の電気接続構造３では、基材２０及び被覆部１２の一部を貫通する貫通孔Ｔｈが隣接して複数（図７では３つ）形成されている。
さらに、第３実施形態においては、基材２０上に形成される印刷回路３０（特に印刷回路３０の一回路）が複数の貫通孔Ｔｈを通過するように印刷形成されており、複数の貫通孔Ｔｈ内は、印刷回路３０（特に印刷回路３０の一回路）と同一の導電性部材ＣＭによって充填状態となっている。
このような第３実施形態に係る印刷回路３０の電気接続方法は、以下のようにして行われる。すなわち、まず基材２０とＦＦＣ１０とが重ね合わせられ、基材２０側から導体１１まで到達する複数の貫通孔ＴｈがドリルＤによって形成される。
その後、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷によって、基材２０上に印刷回路３０を形成する。このとき、複数の貫通孔Ｔｈを通過するように印刷回路３０を形成して、複数の貫通孔Ｔｈ内に一括して導電性ペーストを充填させる。これにより、印刷回路３０のうちの一回路を複数の貫通孔Ｔｈを介して導体１１に電気接続させる。
このようにして、第３実施形態に係る印刷回路３０の電気接続方法及び構造３によれば、第１実施形態と同様に、より簡素でショートの可能性を低減することができる。
さらに、第３実施形態によれば、貫通孔Ｔｈを複数形成し、印刷回路３０のうちの一回路を複数の貫通孔Ｔｈを介して導体１１に電気接続させるため、電気接続の安定化を図り、耐屈曲性の向上につなげることができる。
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、各実施形態に記載の技術を組み合わせるようにしてもよい。さらには、他の技術（周知及び公知の技術を含む）を組み合わせてもよい。
例えば、上記実施形態においてはＦＦＣ１０やフラットシールドケーブル４０を薄型部材として例示したが、これに限らず、薄型部材はＦＰＣであってもよい。さらに、基材２０及び薄型部材は、柔軟性を有する部材を想定しているが、特にこれに限らず、いずれか一方が柔軟性を有し他方が柔軟性を有さず剛性の高い部材で構成されていてもよい。
１〜３ ：電気接続構造
１０ ：ＦＦＣ（薄型部材）
１１ ：導体（薄型導体）
１２ ：被覆部
２０ ：基材
３０ ：印刷回路
３１ ：信号線（第１の印刷回路）
３２ ：グランド線（第２の印刷回路）
４０ ：フラットシールドケーブル（薄型部材）
４１ ：導体（薄型導体）
４２ ：被覆部
４３ ：シールド部材（薄型導体）
４４ ：一部の部位
ＣＭ ：導電性部材
Ｄ ：ドリル
Ｔｈ ：貫通孔
Ｔｈ１ ：第１の貫通孔
Ｔｈ２ ：第２の貫通孔

Claims (4)

  1. 基材と薄型導体を搭載する薄型部材とを重ね合わせる第１工程と、
    前記第１工程において前記薄型部材に重ね合わせられた基材を貫通すると共に、前記薄型部材の前記薄型導体まで到達する貫通孔を形成する第２工程と、
    導電性ペーストを利用したスクリーン印刷によって前記基材上に印刷回路を形成する第３工程と、を備え、
    前記第３工程では、前記基材上に印刷回路を形成する際に、前記第２工程において形成された貫通孔に対して導電性ペーストを充填する
    ことを特徴とする印刷回路の電気接続方法。
  2. 前記第１工程における前記薄型部材は、一部を除いて周囲がシールド部材によって覆われたフラットシールドケーブルであって、
    前記第２工程では、前記第１工程において重ね合わせられた基材を貫通すると共に前記薄型部材の前記シールド部材に覆われていない部位を開口して前記薄型導体まで到達する第１の貫通孔を形成し、且つ、前記第１工程において重ね合わせられた基材を貫通して前記シールド部材まで到達する第２の貫通孔を形成し、
    前記第３工程では、前記基材上に第１の印刷回路としての信号線を形成するときに、前記第２工程において形成された第１の貫通孔に対して導電性ペーストを充填し、前記信号線と同時に前記基材上に第２の印刷回路としてのグランド線を形成するときに、前記第２工程において形成された第２の貫通孔に対して導電性ペーストを充填する
    ことを特徴とする請求項１に記載の印刷回路の電気接続方法。
  3. 前記第２工程では、前記貫通孔を複数形成し、
    前記第３工程では、前記基材上に印刷回路を形成するときに、前記第２工程において形成された複数の貫通孔に対して一括して導電性ペーストを充填して、印刷回路のうちの一回路を前記複数の貫通孔を介して前記薄型導体に電気接続させる
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の印刷回路の電気接続方法。
  4. 薄型導体を搭載する薄型部材と、
    前記薄型部材上に載置された基材と、
    前記基材上に形成された印刷回路と、を備え、
    前記基材には、前記基材を貫通すると共に、前記薄型部材の前記薄型導体まで到達する貫通孔が形成されており、
    前記印刷回路は、前記基材のうち前記貫通孔上に形成され、
    前記貫通孔には、前記印刷回路と同一の導電性部材が充填状態となっている
    ことを特徴とする印刷回路の電気接続構造。
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