JP5516007B2 - 凹型コネクタ用基板及びその製造方法、コネクタ付きセンサ、測定用キット、並びにセンサ基板内挿シリンダ - Google Patents
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Description
また、本発明は、挿入する凸型コネクタの設計の自由度を確保でき、高精度の嵌合と低コスト化とを実現できるコネクタ端子とケーブル配線とスルーホール接続部が一体化された凹型コネクタ用基板の製造方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、容易に折り曲げることができる凹型コネクタ用基板、又は容易に折り曲げることができ、折り曲げ位置を保持できる凹型コネクタ用基板、及び該凹型コネクタ用基板の使用に適した測定用キット、センサ基板、並びにセンサ基板内挿シリンダを提供することを目的とする。
本発明は、以下に関する。
(1)接続しようとする電子デバイスに具備される板状コネクタを接続位置まで案内し、該接続位置にて保持するガイド保持領域と、該ガイド保持領域に対応する形状の切片を切除するための切り込み部とを少なくとも一端側に有するガイド用基板を準備する工程、
前記ガイド用基板の両面に、コネクタ端子及びケーブル配線が一体化された配線と、該配線と導通するスルーホール接続部とを有する2枚の配線基板を、前記配線と前記スルーホール接続部とを有する面と前記ガイド用基板とが対向し、かつ前記ガイド用基板の切り込み部を有する一端側と前記コネクタ端子とが対向するように配置して位置合わせをし、前記ガイド用基板の切り込み部の内側以外の領域に接着剤を付与して貼り合わせる工程、
前記配線基板の一部を前記ガイド用基板の切り込み部の内側部分に向けて屈曲し、該屈曲部分に位置する配線を前記切り込み部の内側に圧接させる工程、及び
前記切り込み部の内側の切片を除去しガイド保持領域を形成する工程、
を含むことを特徴とする凹型コネクタ用基板の製造方法。
コネクタ端子とケーブル配線とが一体化された配線と、該配線を有する面とは反対側の面に位置する金属層とを有し、該金属層の前記コネクタ端子の対向する領域に開口窓が設けられた2枚の配線基板を、前記ガイド用基板の両面それぞれに、前記配線を有する面と前記ガイド用基板とが対向するように配置して位置合わせをし、前記ガイド用基板の切り込み部の内側以外の領域に接着剤を付与して貼り合わせる工程、
前記開口窓から露出する配線基板の基材面を押圧して前記配線基板を屈曲させて該屈曲部分に位置する配線を前記切り込み部の内側に圧接させる工程、及び
前記切り込み部の内側の切片を除去しガイド保持領域を形成する工程、
を含み、
前記ガイド用基板の切片の厚さが、前記板状コネクタの厚さの最大厚さ未満となるように設定されていることを特徴とする凹型コネクタ用基板の製造方法。
前記切り込みが、凹型コネクタ基板を略U字状に折り曲げたとき凹型コネクタ基板の一端側と前記非追従領域とが係合し得る大きさとなるように設定されており、
前記非追従領域と凹型コネクタ用基板の一端側とを係合させ、該係合位置で係止させ得る係止手段を有することを特徴とする凹型コネクタ用基板。
前記センサ基板及び測定する試料が導入されるシリンダと、
前記シリンダを設置する桶状のケース本体と、
を有し、
前記ケース本体の内側底部に前記シリンダの底部が嵌合する有底溝が形成され、前記シリンダの内壁面に、前記センサ基板を保持するための、該シリンダの開口部から底面まで延びる切り欠きが形成されていることを特徴とする測定用キット。
表面に窪みを有し、該窪み内に、作用電極、対極電極、及び参照電極に対応する3つの電極が形成されていることを特徴とするセンサ基板。
前記シリンダに、シリンダ内部に試料を導入する試料導入口と、シリンダの開口部とセンサ基板を封止する封止手段とを備えることを特徴とするセンサ基板内挿シリンダ。
また、本発明によれば、挿入する凸型コネクタの設計の自由度とを有するコネクタ端子を確保でき、高精度の嵌合と低コスト化とを実現できるコネクタ端子とケーブル配線とスルーホール接続部が一体化された凹型コネクタ用基板の製造方法を提供することができる。
さらに、本発明によれば、容易に折り曲げることができる凹型コネクタ用基板、又は容易に折り曲げることができ、折り曲げ位置を保持できる凹型コネクタ用基板及び該凹型コネクタ用基板の使用に適した測定用キット、センサ基板、並びにセンサ基板内挿シリンダを提供することができる。
<ガイド用基板>
本発明に係るガイド用基板は、接続しようとする電子デバイスに具備される板状コネクタを、接続位置まで案内し、該接続位置にて保持するガイド保持領域を有する凹型コネクタ用基板の製造に用いるガイド用基板であって、前記ガイド保持領域に対応する形状の切片を切除するための切り込み部を有することを特徴としている。当該ガイド用基板は、後述する本発明の凹型コネクタ用基板の製造に使用されるものである。
なお、「電子デバイス」とは、対応する凹型コネクタに挿抜して使用する基板、カード、センサチップなどを含む概念であり、「板状コネクタ」とは、当該電子デバイスの一部分であって、凹型コネクタに接続するに際し、凹型コネクタの挿入部に挿入される板形状の接続部を含む部分を意味する。
図1において、基材1内にある符号5は、積層プロセスを終了後、ガイド用基板として切り離す外形線を示すものであり、符号6は、このような個片の製品を、所定の基板に複数個配置するための単データを設計した領域を示す。この符号6で表される領域の内側には、接続しようとする電子デバイスに具備される板状コネクタを接続位置に案内し、該接続位置にて保持するガイド保持領域に対応する形状の切片を切除するための切り込み部が左右の2箇所(2A、2B)に設けられている。電子デバイスの接続位置とは、凹型コネクタ用基板のコネクタ端子と、挿入された板状コネクタの接続端子とが接触し電気的に接続・固定される位置である。
具体的には、ガイド用基板の厚さは、板状コネクタの厚さの最大厚さと等しくなるように厚さを設定することが好ましい。例えば、使用する板状コネクタの接続端子部のみがガイド保持領域に挿入される場合は当該接続端子部の厚さとすることが好ましい。一方、板状コネクタにおいて、接続端子部以外のところに保護膜(カバーレイ)が成膜されていたり、半導体チップや抵抗素子が実装されたりしている場合など、接続端子部よりも厚い部分が存在し、かつその部分もガイド保持領域に挿入される場合は、保護膜等が存在する部分の厚さとすることが好ましい。
ここで、ガイド用基板の厚さと板状コネクタの厚さが「等しい」とは、両者が完全に同一の厚さであることを意味するのではなく、概略的に等しいということを意味する。
なお、後述するように、凹型コネクタ基板の凹型コネクタと板状コネクタとの嵌合強度を高めることを目的とする場合には、上述の限りではない。
なお、切り込み部の切り込み幅は、後述するように、ガイド用基板と配線基板とを接着するときに接着剤が切り込み部に入り込んでガイド用基板の符号1A、1Bで示す部分の離脱不能になるのを防ぐためなど、状況に応じて適宜設定するが、両側の端子から基板外形までの間隙を勘案して設定することがより好ましい。
なお、ガイド用基板を作製するに当たり、1枚の大きな基板に複数枚のガイド用基板を割り付けて作製する場合には、前記位置決めガイドパターンは、各ガイド用基板の四隅に設ける必要はなく、当該1枚の大きな基板の四隅に設ければよい。
次いで、以上のガイド用基板を用いて作製する凹型コネクタ用基板及びその製造方法について説明する。
本発明の凹型コネクタ用基板の製造方法は、第1の態様によると、接続しようとする電子デバイスに具備される板状コネクタを接続位置まで案内し、該接続位置にて保持するガイド保持領域と、該ガイド保持領域に対応する形状の切片を切除するための切り込み部とを少なくとも一端側に有するガイド用基板を準備する工程、前記ガイド用基板の両面に、コネクタ端子及びケーブル配線が一体化された配線と、該配線と導通するスルーホール接続部とを有する2枚の配線基板を、前記配線と前記スルーホール接続部とを有する面と前記ガイド用基板とが対向し、かつ前記ガイド用基板の切り込み部を有する一端側と前記コネクタ端子とが対向するように配置して位置合わせをし、前記ガイド用基板の切り込み部の内側以外の領域に接着剤を付与して貼り合わせる工程、前記配線基板の一部を前記ガイド用基板の切り込み部の内側部分に向けて屈曲し、該屈曲部分に位置する配線を前記切り込み部の内側に圧接させる工程、及び前記切り込み部の内側の切片を除去しガイド保持領域を形成する工程、を含むことを特徴としている。
また、本発明の凹型コネクタ用基板の製造方法は、第2の態様によると、接続しようとする電子デバイスに具備される板状コネクタを接続位置まで案内し、該接続位置にて保持するガイド保持領域と、該ガイド保持領域に対応する形状の切片を切除するための切り込み部を有するガイド用基板を準備する工程、コネクタ端子とケーブル配線とが一体化された配線と、該配線を有する面とは反対側の面に位置する金属層とを有し、該金属層の前記コネクタ端子の対向する領域に開口窓が設けられた2枚の配線基板を、前記ガイド用基板の両面それぞれに、前記配線を有する面と前記ガイド用基板とが対向するように配置して位置合わせをし、前記ガイド用基板の切り込み部の内側以外の領域に接着剤を付与して貼り合わせる工程、前記開口窓から露出する配線基板の基材面を押圧して前記配線基板を屈曲させて該屈曲部分に位置する配線を前記切り込み部の内側に圧接させる工程、及び前記切り込み部の内側の切片を除去しガイド保持領域を形成する工程、を含み、前記ガイド用基板の切片の厚さが、前記板状コネクタの厚さの最大厚さ未満となるように設定されていることを特徴としている。
以下にまず、本発明の凹型コネクタ用基板の製造方法の第1の態様及び第2の態様それぞれの共通点について説明する。
具体的には、図2は、図1で示した基材1の両面のそれぞれに、符号7で示すコネクタ端子及びケーブル配線が一体化された配線を有する配線基板8を、少なくとも配線7が内側、すなわち、配線7がガイド用基板の表面に対向するように接着した状態を示す。配線基板8とガイド用基板との層間には、それらを接着するための接着剤(接着シート)が付与されており、接着剤が付与された領域は図2におけるハッチング領域である。図2のハッチング領域は、接着剤を付与すべき最小限の領域であり、接着剤はハッチング領域外に設けてもよい。つまり、製造効率の観点からは接着シートもガイド用基板と配線基板と同じ大きさとすることが好ましく、その場合は図2のハッチング領域外にも接着剤が付与される。ただし、後の工程で切片1A、1Bを抜き取る必要があるため、ガイド用基板の切り込み部の内側に位置する切片1A、1Bには接着剤は付与しない。このときの位置合わせは、図1の符号3で示した位置決めガイドパターン(φ2.0穴明け済み)を利用し、あらかじめ対応する位置に穴明けを行った接着シート(接着剤)を例えばφ2.0のガイドピンを挿入して位置決めして配置することができる。この接着シートの配置後、接着シート(接着剤)が硬化を開始しない温度にて、アイロンによりその自重程度で仮接着を行い、ガイドピンを外す。なお、接着剤(接着シート)としては、例えば、日立化成工業製KS7003(厚さ25μm)を使用することができる。
あるいは、接着剤が層方向に流動するのを止めるには、流動性の低い接着シート(接着剤)を選択してもよい。そのような接着シートとして、市販のものとしては、日立化成工業(株)製KS7003(厚さ25μm)が挙げられる。このような接着シートを用いることで、切り込み部の外側端部からわずか約250μm内側の裁断でも切り込み部に接着剤が流れることがない。
積層時の最適な温度は160℃から180℃で、製品圧は2MPaから4MPaであり、望ましくは2.5MPa以下である。真空度は、1.33×102Pa(1.0torr)以下であり、26.7Pa(0.2torr)以下が望ましい。
なお、熱可塑性液晶ポリマとしては、ジャパンゴアテックス社製、BIAC−Cが好適に用いることができる。
ガイド用基板1に対し配線基板8及びその他の基板等を所定の積層した後には、ガイド用基板1のうち、符号11で示す外形抜き取り線を切断した後に、この切片を抜き取り、基板や、カード、チップなどの電子デバイスの板状コネクタが挿入されるガイド保持領域を生じさせる。なお、外形抜き取り線の切断は、金型をもちいてもよいし、生産性や後に示す切り込みや係止穴といった設計度の高い加工をするには、ルータ加工機のようなNCデータを用いる装置を活用することが望ましい。
なお、配線基板としては、ジャパンゴアテックス社製熱可塑性液晶ポリマBIAC−C(基材厚さ:125μm)の両面に電解銅箔もしくは圧延銅箔を積層した両面銅張り基材を用いることができる。銅箔の厚さは、12μm、18μm、35μmから、適宜、コネクタ端子の設計仕様を勘案して選択する。銅箔の積層には、日立化成製のKS7003(25μm)を用いることができる。
図5は、配線基板8を屈曲し、配線7をガイド用基板のダミー電極端子パターン4に圧接させた状態を示す、図4(b)に対応する断面図である(図5においてはSUS板14を除いた状態である。)。なお、本発明において、板状低弾性基材とは、配線基板の基材の弾性率よりも低い弾性率を有する板形状基材を意味する。
なお、クッション材の厚さとしては、配線基板よりも厚いことが好ましい。これは、既述のように、クッション材を加圧しそれ自体を変形させることで配線基板をガイド用基板のダミー電極配線パターンに向けて屈曲させるため、クッション材が配線基板の厚さ以上でないと配線基板を充分に押圧できないからである。具体的には、クッション材の厚さは、配線基板8がBIAC−Cで基材厚さが125μmのときには、125〜375μmとすることが好ましく、使用クッション時の組み合わせから、160〜320μmとすることがより好ましい。
ガイド用基板の切片の抜き取りを容易にするためには、図6に示すように、ガイド用基板1の切片1A、1Bの一部が配線基板8からはみ出した状態となるようにガイド用基板1を切り抜き、配線基板8からガイド用基板1の両縁部が突出した状態とするか、あるいは図7に示すように切片1A、1Bが露出するように配線基板8に欠損部8A、8Bを設けることが好ましい。配線基板8の欠損部8A、8Bは、ガイド用基板1の両面のそれぞれに配設された2枚の配線基板8に対して図7に示す8A、8Bで示す線を含むようにして、あらかじめ切り抜いて形成される。図7に示す欠損部8A、8Bの欠損形状とその位置は一例であり、ガイド用基板の切片の抜き取りを容易にすることができればその形状と位置は問わないし、その位置もセンサ基板が挿入しやすいように設定することができる。
このように、ガイド用基板の切片の一部が配線基板からはみ出した状態となるようにガイド用基板及び配線基板を切り抜くことで突出部を設けることができ、切片を抜き取る際に突出部を摘むことで抜き取りが容易となる。このようにすれば、ガイド用基板及び配線基板を個片での対応でなく、一枚の基板に割付することができ、すなわち複数個の配置設計が可能となり、一回の積層で複数個のコネクタを製造することが可能となる。また、図7に示すような箇所に欠損部を設ける場合でも、同様に、複数配置設計および製造は可能である。このように、複数のコネクタを1枚の基板に割り当てるときには、位置決めガイドパターンは、コネクタ毎に配置する必要はない。すなわち、既述のように、位置決めガイドパターンは、1枚の大きな基板の四隅に設ければよい。
図10は、配線基板8の裏側面(図9に示す表面とは反対側の面)を示す図であり、配線基板8の9本の配線7は、図10に示すように、凹型コネクタ側のコネクタ端子からスルーホール接続領域の各スルーホール接続部32に配されている。
なお、配線基板8のスルーホール接続領域のスルーホールは、ガイド用基板と配線基板などを積層して凹型コネクタ用基板を完成させた後に設けるのではなく、積層前の配線基板に対して設けるため、ガイド用基板を基準として片側にのみ導通しており、反対側にある配線基板の配線とは導通していない。従って、片側にのみ配線を引き出すことも、両面に配線を引き出すこともできる。
配線7およびスルーホール領域30の表面には、積層前に電解めっきで表面に下地ニッケル・金めっきを形成することが好ましい。
凹型コネクタ部の嵌合強度は、配線基板を圧接する工程におけるプレス圧力やクッション構成だけでなく、図5に示す、基材変形用窓(開口窓)10のパターン形状や、このパターン形状に対応する箇所のガイド用基板の導体パターンにも依存する。ガイド保持領域を形成する工程において、ガイド用基板の切り込み部の内側の切片を除去し、この除去時の摩擦力が嵌合力を決定するが、ガイド用基板の切片を、少なくとも基材変形用窓内において、板状コネクタの厚さの最大厚さ未満となるように設定することで嵌合強度を大きくすることができる。
次いで、本発明の凹型コネクタ用基板について説明する。
本発明の凹型コネクタ用基板は、第1の態様によると、既述の本発明の製造方法により製造されてなる可撓性を有する凹型コネクタ用基板であって、配線方向両端部における幅よりも配線方向中央部における幅が狭くなるように形成されていることを特徴としている。
なお、前記「折り曲げに追従させない非追従領域」とは、凹型コネクタ用基板の両端を持って折り曲げたときに、その曲げに追従しない領域のことである。
なお、凹型コネクタ用基板は、用途やその材質、厚さ、配線量等含む断面構造などにより曲げ量が異なるため、非追従領域の大きさは、曲げ量を考慮し、所望の曲げ量で非追従領域が凹型コネクタ基板の一端側に係合するように設定することが好ましい。例えば、配線方向における凹型コネクタ用基板52の長さの1/2以上となるように非追従領域の長さを設定することができる。
なお、非追従領域52A、52Bにはそれぞれ、切り欠きが2箇所に形成されており、各切り欠きを変更することで異なる折り曲げ角度で折り曲げ状態を保持することができる。
なお、非追従領域62A、62Bにはそれぞれ、切り欠きが2箇所に形成されており、各切り欠きを変更することで異なる折り曲げ角度で折り曲げ状態を保持することができる。
なお、非追従領域70A、70Bにはそれぞれ、切り欠き及び係止穴が2箇所に形成されており、各切り欠き及び係止穴を変更することで異なる折り曲げ角度で折り曲げ状態を保持することができる。図21は、非追従領域70A、70Bの先端側の切り欠き部74、75と、凹型コネクタ用基板70の先端側の係止穴76、77とを係合させ、凹型コネクタ用基板70の曲げ角度を鈍角とした場合であり、図22はそれらとは異なる切り欠き部と係止穴とを係合させ、凹型コネクタ用基板70の曲げ角度を鋭角とした場合である。
以上に示した、切り欠きを有する非追従領域や係止穴は、積層後に、固片のコネクタに切断する際に、同時に作製することが望ましく、使用する状況にあわせて位置や形状を調整する必要がある場合が多いので、前述したとおり、NCデータを用いるようなルータ加工機を活用することが望ましい。
次に、本発明の測定用キットについて説明する。
本発明の測定用キットは、既述の本発明の凹型コネクタ用基板のガイド保持領域にセンサ基板を挿入してなるコネクタ付きセンサを用いて試料の測定を行う際に使用する測定用キットであって、前記センサ基板及び測定する試料が導入されるシリンダと、前記シリンダを設置する桶状のケース本体と、を有し、前記ケース本体の内側底部に前記シリンダの底部が嵌合する有底溝が形成され、前記シリンダの内壁面に、前記センサ基板を保持する、該シリンダの開口部から底面まで延びる切り欠きが形成されていることを特徴としている。
以下、図面を参照して、本発明の測定用キットについて説明する。
また、金属板88は、放熱性をも兼ね備え、ケース本体88内部の熱を拡散する機能を有する。
なお、図24は、O−リング90は金属板84に常時当接した状態で係止している形態を示すが、本発明のそのような形態に限定されるわけでなく、例えば、O−リング90がケース本体82の底部により深く埋設され、当該底部構造によって係止している形態であっても、脱落しそうになったときに金属板84がO−リング90に係止するため脱落を防止することができる。
なお、図23及び図25では、シリンダ88は2箇所に切り欠きを有する形態を示したが、切り欠きは4箇所以上に設けてもよい。例えば、図26に示すシリンダ89では、8箇所に切り欠きが設けられており、センサ基板を4つの向きに挿入することができる。
図27は、センサ基板90の(A)は平面図、(B)は裏面図である。センサ基板90は、一方の面にのみ電極94、96を有し、電極94、96は基板内に埋設された配線を介して、端子部92に接続されている。なお、電極94は大電極及び小電極からなり、電極96は、16個の微小電極からなる。これらの電極は合計で18個となるが、それぞれ、表面と裏面に位置する端子部92の18個の端子と接続している。
図30は、コネクタ付きセンサのコネクタ基板70を図22に示すように鋭角に折り曲げて、測定用キット80に設置したシリンダ88に挿入した状態を示している。この状態でも、凹型コネクタ用基板70の一部が透明カバー板86に当接しており、ふらつきがなく安定化を図ることができる。
本発明のセンサ基板内挿シリンダは、既述の本発明の凹型コネクタ用基板のガイド保持領域に挿入されるセンサ基板と、前記センサ基板を内挿するシリンダとを有するセンサ基板内挿シリンダであって、前記シリンダに、シリンダ内部に試料を導入する試料導入口と、シリンダの開口部とセンサ基板を封止する封止手段とを備えることを特徴としている。
以上の構成では、シリンダ内に導入して測定する試料は流動せず静止しており、その静止状態の試料を測定するものである。それとは反対に、試料液体が流動している状態で測定する場合には、フローセルを使用することが好ましい。図32は、フローセル110を用いて流動している試料液体を測定する状態を示す概念図である。フローセル110には、センサ基板90が接続された凹型コネクタ用基板70が挿入され、凹型コネクタ基板70のスルーホール接続部に配線が接続され、この配線は図示しない外部測定機器に接続されている。ここで、凹型コネクタ用基板70と、センサ基板90は、それぞれ、図19で示したもの、図27で示したものと同じであり、図19、図27と同じ符号を付して説明を省略する。
また、フローセル110は、流動している試料を導入するための導入口112と、導入した試料を排出する排出口114とを有する。測定に際し、ポンプなどによって、フローセル110の流入口112から試料を導入し、排出口114から排出させ、試料を流動させる。そして、その流動する試料をセンサ基板の電極が感知して測定するのである。
図33(A)は、そのようなセンサ基板120を示す上面図、同図(B)は断面図である。このセンサ基板120は、凹型コネクタ用基板のガイド保持領域に挿入されるセンサ基板である。
センサ基板120は、その表面に窪み122を有し、この窪み122内に、作用電極128、対極電極124、及び参照電極126に対応する3つの電極を備えている。
窪み122は、その周囲の面から0.025〜10.0mmの深さに位置しており、窪み122内に位置する作用電極128、対極電極124、及び参照電極126は、センサ基板内部に埋設された配線130を介して端子部132に接続されている。つまり、当該3つの電極は、図33に示すように、それぞれに接続される配線が、表面に露出することなくセンサ基板の内部に埋設されている。
以上の構成において、試料を測定する場合、センサ基板120を水平面に載置し、窪み122内に試料の液体を導入することのみで試料の測定をすることができる。このとき、導入する試料液体は、窪み122内の3つの電極すべてを同時に浸す量を導入する必要がある。窪み122の容量が充分に小さい場合には、試料をスポイト等で数滴垂らすことのみで測定に供することができる。
温度センサとして使用する場合の形態を図34に概念的に示す。図34においては、4つの電極(I1、I2、V1、V2)と、抵抗134とが接続された構成であり、この構成から4端子法により抵抗134の抵抗値を測定し、抵抗値の温度変化特性を利用して、測定した抵抗値を温度に換算することで温度を得ることができる。
この場合において、抵抗134は、図34における距離aを5mm程度とし、ポジ型レジストを用いた電子線リソグラフと金属蒸着後にレジストを除去するリフトオフ法により微細に形成することができる。蒸着する金属としては、銅、ニッケル、金などが使用でき、白金が好ましい。
ここで、(1)めっきで仕上げた金電極と、(2)カーボンペーストを塗布・乾燥した後、密着確保から、酸素プラズマをして、金蒸着した電極と、(3)カーボンペーストを塗布・乾燥して形成された電極について、そのフラットネス(平滑性)を評価した。
その結果を以下の表1に示す。
また、同様に、基準電極として、カーボンペーストは優れた平滑性が得られることが分かる。
例えば、参照電極と作用電極との距離が短いほうが高感度であることが知られているので、同一面につくることが望ましく思われることが多い。しかし、参照電極に銀めっきをしたりあるいは銀ペーストを塗布したりした後に、電解液に浸漬して電位をかけて、銀塩化銀として参照電極とすることや、前述のカーボンペーストを塗布して参照電極とする場合に、同一面だと必ずしも距離を短縮できない場合がある。特に、参照電極を作製中に、他の作用電極や対極を汚染してしまう可能性がそのケースである。このため、設計どおりには行かず、作用電極と、参照電極の間を基材厚さよりも充分大きく取る必要がある場合がある。そこで、作用電極と対極電極とを同一面に、その裏面であって作用電極の対向位置近傍に参照電極を配置するとともに、作用電極及び参照電極の近傍を貫通する貫通穴を基材に設ける構造を考案した。貫通穴はセンサ基板の表面と裏面との間における試料液体の流通を確保するために設けられる穴であり、このような構造とすることで、試料液体が、作用電極と参照電極との間を、貫通穴を介して基材厚さ程度まで短距離で流通できるようになり、実質的に両電極の距離が短くなり、センサ感度や再現性を確保するとともに、製造プロセスを簡易にすることが可能である。このような構造も、センサ基板の端子部を両面に配置しても接続が可能となった本発明の凹型コネクタ用基板があるが故に実現された構造である。
なお、図36、37においては、説明の便宜上、貫通穴を2穴設けたが、センサ基板の表裏間における試料溶液の流通量を充分な量とする観点から、貫通穴は多数設けることが好ましい。あるいは、貫通穴の穴面積を可能な限り大きくすることが好ましい。ただし、貫通穴が、接続配線を断線しない領域に設ける必要がある。また、図35〜37においては、各電極(124、126、128)に接続された配線は誇張して描いており、例えば、各図(B)に示す実際には配線の太さは各電極よりも細く形成される。
1A 1B 切片
2A 2B 切り込み部
3 位置決めガイドパターン
4 ダミー電極端子パターン
5 個片外形データ枠(外形線)
6 割付個片データ枠(単データを設計した領域)
7 配線
8 配線基板
8A 8B 欠損部
9 接着剤未貼付領域(ガイド用基板切片)
10 基材変形用窓(開口窓)
11 ガイド用基板切片離脱用切り取り線(外形抜き取り線)
12 接着剤層
13 クッション材(板状低弾性基材)
14 SUS板
15 金属層
16A 16B ガイド保持領域
20 90 120 センサ基板(板状コネクタ)
22 92 端子部
30 71 スルーホール接続領域
32 スルーホール接続部
34 78 ピン
40 収納ケース
50 52 62 70 凹型コネクタ用基板
52A 52B 62A 62B 70A 70B 非追従領域
54 55 58 59 68 69 74 75 切り欠き
56 57 66 67 72 73 切り込み
64 65 76 77 係合穴
80 測定用キット
82 ケース本体
84 金属板
86 透明カバー板
88 シリンダ
88A 切り欠き
94 (大小)電極
96 微小電極
100 センサ基板内挿シリンダ
102 シリンダ
104 センサ基板
106 フィルム
110 フローセル
122 窪み
124 対極電極
126 参照電極
128 作用電極
134 抵抗
Claims (14)
- 接続しようとする電子デバイスに具備される板状コネクタを接続位置まで案内し、該接続位置にて保持するガイド保持領域と、該ガイド保持領域に対応する形状の切片を切除するための切り込み部とを少なくとも一端側に有するガイド用基板を準備する工程、
前記ガイド用基板の両面に、コネクタ端子及びケーブル配線が一体化された配線と、該配線と導通するスルーホール接続部とを有する2枚の配線基板を、前記配線と前記スルーホール接続部とを有する面と前記ガイド用基板とが対向し、かつ前記ガイド用基板の切り込み部を有する一端側と前記コネクタ端子とが対向するように配置して位置合わせをし、前記ガイド用基板の切り込み部の内側以外の領域に接着剤を付与して貼り合わせる工程、
前記配線基板の一部を前記ガイド用基板の切り込み部の内側部分に向けて屈曲し、該屈曲部分に位置する配線を前記切り込み部の内側に圧接させる工程、及び
前記切り込み部の内側の切片を除去しガイド保持領域を形成する工程、
を含むことを特徴とする凹型コネクタ用基板の製造方法。 - 前記スルーホール接続部に、ピンが立設されていることを特徴とする請求項1に記載の凹型コネクタ用基板の製造方法。
- 接続しようとする電子デバイスに具備される板状コネクタを接続位置まで案内し、該接続位置にて保持するガイド保持領域と、該ガイド保持領域に対応する形状の切片を切除するための切り込み部を有するガイド用基板を準備する工程、
コネクタ端子とケーブル配線とが一体化された配線と、該配線を有する面とは反対側の面に位置する金属層とを有し、該金属層の前記コネクタ端子の対向する領域に開口窓が設けられた2枚の配線基板を、前記ガイド用基板の両面それぞれに、前記配線を有する面と前記ガイド用基板とが対向するように配置して位置合わせをし、前記ガイド用基板の切り込み部の内側以外の領域に接着剤を付与して貼り合わせる工程、
前記開口窓から露出する配線基板の基材面を押圧して前記配線基板を屈曲させて該屈曲部分に位置する配線を前記切り込み部の内側に圧接させる工程、及び
前記切り込み部の内側の切片を除去しガイド保持領域を形成する工程、
を含み、
前記ガイド用基板の切片の厚さが、前記板状コネクタの厚さの最大厚さ未満となるように設定されていることを特徴とする凹型コネクタ用基板の製造方法。 - 前記ガイド用基板の切片に前記板状コネクタの導体パターンに対応するダミー導体パターンが形成されており、前記ガイド用基板の切片のダミー導体パターンの一部が欠落していることを特徴とする請求項3に記載の凹型コネクタ用基板の製造方法。
- 前記ガイド用基板の切片に前記板状コネクタの導体パターンに対応するダミー導体パターンが形成されており、前記ガイド用基板の切片のダミー導体パターンの厚さが前記板状コネクタの導体パターンよりも薄く設定されていることを特徴とする請求項3に記載の凹型コネクタ用基板の製造方法。
- 前記配線基板の積層方向外側に、板状低弾性基材を設け、該板状低弾性基材を介して、前記開口窓から露出する配線基板の基材面を押圧して配線基板を屈曲させることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の凹型コネクタ用基板の製造方法。
- 前記配線基板が、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、及び熱可塑性樹脂のうちのいずれかからなる基材に配線を形成してなることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の凹型コネクタ用基板の製造方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の凹型コネクタ用基板の製造方法により製造されてなる可撓性を有する凹型コネクタ用基板であって、配線方向と直交する幅方向の両側それぞれに、凹型コネクタ用基板を配線方向中央で折り曲げたとき、折り曲げに追従させない非追従領域を生じさせる切り込みを有し、
前記切り込みが、凹型コネクタ基板を略U字状に折り曲げたとき凹型コネクタ基板の一端側と前記非追従領域とが係合し得る大きさとなるように設定されており、
前記非追従領域と凹型コネクタ用基板の一端側とを係合させ、該係合位置で係止させ得る係止手段を有することを特徴とする凹型コネクタ用基板。 - 前記係止手段が、凹型コネクタ用基板と非追従領域とに形成された、互いに係合し得る切り欠きからなることを特徴とする請求項8に記載の凹型コネクタ用基板。
- 前記係止手段が、非追従領域に形成された突部と、該突部が係合し得る凹型コネクタ用基板に形成された係合穴とからなることを特徴とする請求項8に記載の凹型コネクタ用基板。
- 請求項8〜10のいずれか1項に記載の凹型コネクタ用基板のガイド保持領域にセンサ基板を挿入してなるコネクタ付きセンサであって、
前記センサ基板が、リング状に形成された対極電極及び参照電極、並びに円形に形成された作用電極の3つの電極を有し、
リング状に形成された前記対極電極及び前記参照電極が、前記作用電極を中心とする同心円上に位置するように設けられていることを特徴とするコネクタ付きセンサ。 - 請求項8〜10のいずれか1項に記載の凹型コネクタ用基板のガイド保持領域にセンサ基板を挿入してなるコネクタ付きセンサを用いて試料の測定を行う際に使用する測定用キットであって、
前記センサ基板及び測定する試料が導入されるシリンダと、
前記シリンダを設置する桶状のケース本体と、
を有し、
前記ケース本体が、その内側底部を覆う板状部材を有すること、
前記ケース本体の内側底部に前記シリンダの底部が嵌合する有底溝が形成されていること、
前記有底溝に、前記シリンダを嵌め込むO−リングが設けられていること、
前記板状部材が、前記シリンダを貫通させ、かつ前記O−リングの脱落防止のために該O−リングを係止させるように形成された開口部を有すること、及び
前記シリンダの内壁面に、前記センサ基板を保持するための、該シリンダの開口部から底面まで延びる切り欠きが形成されていること、
を特徴とする測定用キット。 - 前記板状部材が金属からなり、放熱性を有していることを特徴とする請求項12に記載の測定用キット。
- 請求項8〜10のいずれか1項に記載の凹型コネクタ用基板のガイド保持領域に挿入されるセンサ基板と、前記センサ基板を内挿するシリンダとを有するセンサ基板内挿シリンダであって、
前記シリンダが、シリンダ内部に試料を導入する試料導入口と、シリンダの開口部とセンサ基板を封止する封止手段とを備えることを特徴とするセンサ基板内挿シリンダ。
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