(57)【要約】【課題】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。【解決手段】プリント配線板構造体１は、絶縁性フィルムで形成されたベース材２ａ、および導電パターン２ｂを有する第一プリント配線板２と、第一プリント配線板２から離れた位置にある端子部３ｂ３と、端子部３ｂ３および導電パターン２ｂを電気的に接続するハーネス部３ｂ２とを有する。第一プリント配線板２の導電パターン２ｂを焼結体で形成する。また、端子部３ｂ３およびハーネス部３ｂ２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３に形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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するプリント配線板構造体であって、
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。
【請求項２】
前記端子部およびハーネス部を金属箔で形成したことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板構造体。
【請求項３】
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ことを特徴とする請求項１または２に記載のプリント配線板構造体。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の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した電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１９−６７７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【発明の効果】
【００１３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るプリント配線板構造体を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るプリント配線板構造体を示す概略断面図であり、図１のＸ−Ｘ線矢視断面図に相当する図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプリント配線板構造体の分解図の概略斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るプリント配線板構造体の分解図の概略断面図であり、図３のＹ−Ｙ線矢視断面図に相当する図である。
【図５】本発明の実施形態に係るプリント配線板構造体の使用態様を示す概略断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るプリント配線板構造体の変形例を示す概略断面図である。
【図７】（ａ）図はプリント配線板とコネクタの接続前の状況を示す斜視図であり、（ｂ）図は接続後の状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【符号の説明】
【００３２】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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