JP2020198372A - Printed wiring board structure and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリント配線板構造体および電子機器に関する。 The present invention relates to a printed wiring board structure and an electronic device.
近年、電子機器の小型化及び軽量化に伴って、薄くて軽く、しかも、折り曲げることが可能であるフレキシブルプリント配線板が、広く使用されるようになっている。このフレキシブルプリント配線板は、コネクタを介して他の基板と電気的に接続されるのが通例である(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, with the miniaturization and weight reduction of electronic devices, flexible printed wiring boards that are thin, light, and can be bent have become widely used. This flexible printed wiring board is usually electrically connected to another substrate via a connector (see, for example, Patent Document 1).
ところで、フレキシブルプリント基板をタッチパネル等の機能部品として使用する場合、スペース効率を考えると、フレキシブルプリント基板の表面全域を、指等の導電体との接触があったか否かを検知するセンシング部(機能部)として使用することが望まれる。このようにフレキシブルプリント基板の全領域をセンシング部として使用する場合、フレキシブル基板上にコネクタの設置スペースを確保することが困難となる。この対策として、図7(a)に示すように、フレキシブルプリント配線板20から離れた位置に、導電パターン21からハーネス部を介して導出した端子部22を設け、この端子部22をコネクタ23に挿入してコネクタ23と接続することが考えられる。この場合、コネクタ23は、図7(b)に示すように、フレキシブルプリント配線板20に設けられた、端子部22やハーネス部を有する耳部24を折り曲げることで、フレキシブル配線板20の裏面側に配置される。コネクタ23は、制御回路等を有する他の基板に接続される。
By the way, when a flexible printed circuit board is used as a functional component such as a touch panel, considering space efficiency, a sensing unit (functional unit) that detects whether or not the entire surface of the flexible printed circuit board is in contact with a conductor such as a finger. ) Is desired to be used. When the entire area of the flexible printed circuit board is used as the sensing unit in this way, it becomes difficult to secure an installation space for the connector on the flexible printed circuit board. As a countermeasure, as shown in FIG. 7A, a
本願発明者は、フレキシブルプリント配線板の導電パターンを導電性ペーストで製作することを検討している。この導電性ペーストは、銅、銀、金等の導電性粒子と、溶媒としての樹脂を主成分とするものである。この導電性ペーストを樹脂フィルム等からなるベース材上に導電パターンに対応した形状となるようにスクリーン印刷し、その後、これを熱処理して導電性粒子同士を焼結により結合することで、導電パターンを形成することができる。このように導電性ペーストにより導電パターンを形成すれば、レジスト膜の形成およびエッチングにより導電パターンを形成する場合に比べ、工数減による低コスト化を図ることができる。 The inventor of the present application is considering producing a conductive pattern of a flexible printed wiring board with a conductive paste. This conductive paste contains conductive particles such as copper, silver, and gold and a resin as a solvent as main components. This conductive paste is screen-printed on a base material made of a resin film or the like so as to have a shape corresponding to the conductive pattern, and then heat-treated to bond the conductive particles to each other by sintering. Can be formed. If the conductive pattern is formed by the conductive paste in this way, the cost can be reduced by reducing the man-hours as compared with the case where the conductive pattern is formed by forming and etching the resist film.
ところで、図7(a)に示す導電パターン21および端子部22を導電性ペーストで形成し、熱処理により焼結させた場合、図7(b)に示すように、耳部24を折り曲げた際に端子部22やハーネス部にクラックや欠けを生じ、断線を招くおそれがあることが判明した。特に耳部24を鋭角に屈曲させれば、断線を生じる可能性が高くなる。これは、焼結体が多数の導電性粒子の結合体であり、硬く、延性に乏しいことに起因する。ちなみに、通常使用されるフレキシブルプリント配線板では、導電パターンや端子部は軟質で延性に富む銅箔で形成されているため、耳部24を折り曲げたとしても、導電パターンがベース材に追従して変形する。そのため、断線等の問題は生じ難い。
By the way, when the
本発明は、上記事情に鑑み、低コストで、信頼性の高いプリント配線板構造体を提供することを技術的課題とする。 In view of the above circumstances, it is a technical subject of the present invention to provide a printed wiring board structure at low cost and with high reliability.
上記課題を解決するために創案された本発明に係るプリント配線板構造体は、絶縁性フィルムで形成されたベース材、および前記ベース材に形成された導電パターンを有する第一プリント配線板と、前記第一プリント配線板から離れた位置にある端子部と、前記端子部および前記導電パターンを電気的に接続するハーネス部とを有し、前記第一プリント配線板の導電パターンが焼結体で形成され、前記端子部およびハーネス部を、フレキシブルプリント配線板からなる第二プリント配線板に形成したことを特徴とするものである。 The printed wiring board structure according to the present invention, which was devised to solve the above problems, includes a base material formed of an insulating film and a first printed wiring board having a conductive pattern formed on the base material. It has a terminal portion located away from the first printed wiring board and a harness portion that electrically connects the terminal portion and the conductive pattern, and the conductive pattern of the first printed wiring board is a sintered body. It is characterized in that the terminal portion and the harness portion are formed on a second printed wiring board made of a flexible printed wiring board.
この構成によれば、第二プリント配線板が折れ曲がり易くなるため、折り曲げに伴うハーネス部や端子部での断線を回避することが可能となる。また、第一プリント配線板を低コストに形成できるため、プリント配線板構造体の低コスト化を図ることができる。 According to this configuration, since the second printed wiring board is easily bent, it is possible to avoid disconnection at the harness portion and the terminal portion due to the bending. Further, since the first printed wiring board can be formed at low cost, the cost of the printed wiring board structure can be reduced.
前記端子部およびハーネス部は金属箔で形成することができる。これにより折り曲げに伴う端子部およびハーネス部の断線を回避し易くなる。 The terminal portion and the harness portion can be formed of metal foil. This makes it easier to avoid disconnection of the terminal portion and the harness portion due to bending.
前記第一プリント配線板で、意図的に外部に物理的作用を与え、もしくは意図的に外部からの物理的作用を受ける機能部を形成するのが好ましい。かかる構成から、第一プリント配線板の一方の面の全面を機能部として作用させることができ、スペース効率が高まる。 It is preferable to form a functional portion of the first printed wiring board that intentionally gives a physical action to the outside or intentionally receives a physical action from the outside. From such a configuration, the entire surface of one surface of the first printed wiring board can act as a functional unit, and space efficiency is improved.
以上に述べたプリント配線板構造体の前記端子部にコネクタを接続し、該コネクタを前記第一プリント配線板と重ねて配置することにより、電子機器の設計自由度を高め、かつそのコンパクト化および低コスト化を図ることができる。 By connecting a connector to the terminal portion of the printed wiring board structure described above and arranging the connector so as to overlap the first printed wiring board, the degree of freedom in designing the electronic device can be increased, and the size thereof can be reduced. It is possible to reduce the cost.
以上のように本発明によれば、低コストで、信頼性の高いプリント配線板構造体を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a highly reliable printed wiring board structure at low cost.
以下、本発明を実施するための形態について図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図4に基づいて、本発明の実施形態に係るプリント配線板構造体を説明する。図1および図2に示すように、本実施形態のプリント配線板構造体1は、第一プリント配線板2と、フレキシブルプリント配線板からなる第二プリント配線板3とを備える。
The printed wiring board structure according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. As shown in FIGS. 1 and 2, the printed
第一プリント配線板2は、可撓性の絶縁性フィルムで形成されたベース材2a、ベース材2aに形成された導電パターン2b、および導電パターン2bを保護するカバーレイ(図示省略)を主体として構成される。同様に、第二プリント配線板3も、可撓性の絶縁性フィルムで形成されたベース材3a、ベース材3aに形成された導電パターン3b、および導電パターン3bを保護するカバーレイ(図示省略)を主体として構成される。第一プリント配線板2のベース材2aと第二プリント配線板3aのベース材3aは、同種の樹脂材で形成する他、異種の樹脂材で形成してもよい。また、本実施形態では、第一プリント配線板2と第二プリント配線板3にカバーレイを使用しているが、オーバーコートを使用してもよい。
The first printed
第一プリント配線板2の導電パターン2bは、導電ペーストを用いて形成される。具体的には、導電性ペーストをスクリーン印刷等によりベース材2a上に印刷した後、熱処理により,導電性ペーストに含まれる導電性粒子(Cu,Ag,Au等)を焼結させることで形成される。そのため、熱処理後の導電パターン2bは、多数の導電性粒子が焼結により結合した多孔質の焼結体で形成される。
The
第二プリント配線板3の導電パターン3bは、銅箔等の金属箔から形成される。この導電パターン3bは、例えば所定のパターンで金属箔上にレジスト膜を形成した後、エッチングを行うことで形成することができる。この他、メッキにより導電パターン3bを形成してもよい。
The
既に述べたように、金属箔からなる導電パターン3bは軟質で延性に富むため、ベース材3aの変形に追従して変形可能となる。そのため、第二プリント配線板は、フレキシブルに変形可能となる。その一方で、第一プリント配線板2は、導電パターン2bが硬く、延性に乏しい焼結体で形成されているため、配線板全体の可撓性は第二プリント配線板3に比べて劣る。
As described above, since the
図3および図4に示すように、第二プリント配線板3の導電パターン3bは、例えば複数の帯状銅箔を平行に配置することで形成される。この導電パターン3bの一端に第一プリント配線板2と接続するための電極部3b1、他端にコネクタ5(図5参照)に接続するための端子部3b3が形成される。電極部3b1と端子部3b3の間の銅箔はハーネス部3b2を構成する。第一プリント配線板2の導電パターン2bには複数の電極部2b1が形成されており、この電極部2b1を、第二プリント配線板3の電極部3b1と接続することで、第二プリント配線板3の各端子部3b3が、ハーネス部3b2および電極部3b1を介して第一プリント配線板2の導電パターン2bと電気的に接続された状態となるる。なお、端子部3b3、電極部2b1,3b1では、それぞれカバーレイが除去されているため、各部3b3,2b1,3b1が露出した状態にある。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
電極部2b1,3b1同士の接続は、例えば半田や異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film)を用いることで行うことができる。電極部2b1,3b1同士を接続することにより、第一プリント配線板2と第二プリント配線板3とが連結された状態となり、図1および図2に示すプリント配線板構造体1が完成する。
The electrode portions 2b1 and 3b1 can be connected to each other by using, for example, solder or an anisotropic conductive film. By connecting the electrode portions 2b1 and 3b1 to each other, the first printed
なお、本実施形態では、第一プリント配線板2に二枚の第二プリント配線板3を接続した場合を例示しているが、第一プリント配線板2に接続する第二プリント配線板3の枚数は任意であり、一枚あるいは三枚以上の第二プリント配線板3を接続してもよい。
In this embodiment, the case where two second printed
図5および図6に、以上に説明した配線板構造体1が設置された電子機器の構成例を示す。図5に示すように、プリント配線板構造体1の端子部3b3は、ベース材3aと共にコネクタ5に挿入することでコネクタ5に接続される。コネクタ5は、第一プリント配線板2の裏面側に第一プリント配線板2と重ねて配置され、第三プリント配線板6に電気的に接続される。この第三プリント配線板6は、例えばリジッドプリント配線板であり、リジッド材料からなるベース材6aとベース材6aに形成された導電パターン6bとを有する。第三プリント配線板6には、例えば第一プリント配線板2が奏する特定の機能(後述する)を制御するための制御回路等が形成される。必要に応じて、第三プリント配線板6をフレキシブルに変形可能なフレキシブルプリント配線板で構成することもできる。
5 and 6 show a configuration example of an electronic device in which the
第三プリント配線板6は、第一プリント配線板2の裏面側に第一プリント配線板2と重ねて配置されている。これに伴って第二プリント配線板3は、折れ曲がった状態となる。なお、第一プリント配線板2のうち、特定の機能を奏する側の面を表面と称し、そのような機能を奏しない反対側の面を裏面と称している。
The third printed
以上のように構成されたプリント配線板構造体1によれば、以下の効果を享受できる。
According to the printed
この実施形態のプリント配線板構造体1では、ハーネス部3b2や端子部3b3が十分な可撓性を備えた、フレキシブルプリント配線板からなる第二プリント配線板3に形成されている。そのため、第二プリント配線板3を湾曲させたり折り曲げたりしても、ハーネス部3b2や端子部3b2にクラックや欠けを生じる事態を防止することができる。従って、電子機器にプリント配線板構造体1を搭載する場合も、コネクタ5を第一プリント配線板2の裏面側に配置することができ、その際に断線が生じないので、電子機器の信頼性を高めることができる。
In the printed
また、第一プリント配線板2の導電パターン2bを焼結体で形成しているので、導電性ペーストを用いた回路形成が可能となる。従って、第一プリント配線板2、さらにはプリント配線板構造体1の低コスト化を図ることができる。
Further, since the
加えて、コネクタ5を第一プリント配線板2上に配置する必要がないため、第一プリント配線板2の表面側の全領域を特定の機能を奏する機能部として活用でき、これにより、良好なスペース効率を得ることができる。ここでいう機能は、意図的に外部に物理的作用を与えること、もしくは意図的に外部からの物理的作用を受けること、を意味する。外部に与える物理的作用および外部から受ける物理的作用として、発光、発熱、電磁波の送受信、電圧・電流・熱・外力等の検知を挙げることができる。第一プリント配線2はこれらの機能を奏するものであり、例えば、液晶パネル等の表示装置のバックライト、照明装置、車載用ランプ(ライトも含む)、ヒータ、レーダー、アンテナ、タッチパネル等として第一プリント配線板2を使用することができる。
In addition, since it is not necessary to arrange the
本発明は、上記実施形態に限定されることは無く、その技術的思想の範囲内で、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、第二プリント配線板3を、その導電パターン3bを裏面に向けて配置しているが、図6に示すように、導電パターン3bを表面に向けて配置することもできる。この場合、第一プリント配線板の裏面に電極部2b2を設け、この電極部2b2をビアホール8の内面に形成した導電性メッキ被膜(図示せず)を介して表面側の電極部2b1と電気的に接続する。そして、裏面側の電極部2b2に、第二プリント配線板3の導電パターン3bを接続する。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of its technical idea. For example, in the above embodiment, the second printed
また、第二プリント配線板3、第三プリント配線板6の何れかとして、ストレッチャブルプリント配線板を使用してもよい。ここで、ストレッチャブルプリント配線板とは、ウレタン系等のベース材上に、銀ペースト等をスクリーン印刷等で印刷後、焼結温度よりも低温で加熱して製造したものであり、伸縮性を有するプリント配線板である。また、第一プリント配線板2のベース材2aをウレタン系等の伸縮性を有するものにしてもよい。
Further, a stretchable printed wiring board may be used as either the second printed
1 プリント配線板構造体
2 第一プリント配線板
2a ベース材
2b 導電パターン
2b1 電極部
3 第二プリント配線板
3a ベース材
3b 導電パターン
3b1 電極部
3b2 ハーネス部
3b3 端子部
5 コネクタ
6 第三プリント配線板
1 Printed
Claims (4)
前記第一プリント配線板の導電パターンが焼結体で形成され、
前記端子部およびハーネス部を、フレキシブルプリント配線板からなる第二プリント配線板に形成したことを特徴とするプリント配線板構造体。 A base material formed of an insulating film, a first printed wiring board having a conductive pattern formed on the base material, a terminal portion located away from the first printed wiring board, the terminal portion, and the terminal portion. A printed wiring board structure having a harness portion for electrically connecting a conductive pattern.
The conductive pattern of the first printed wiring board is formed of a sintered body,
A printed wiring board structure characterized in that the terminal portion and the harness portion are formed on a second printed wiring board made of a flexible printed wiring board.
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