(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
剛性の大きな細長い印刷配線板を基板とし、
前記基板上に短尺の細長いシート状センサを設け、
前記印刷配線板の一端側に印刷形成された引出配線パターンと、前記シート状センサの配線パターンとを接続するとともに、前記印刷配線板の一端部に前記引出配線パターンと接続された基板用コネクタを搭載し、
前記引出配線パターンと前記配線パターンとの接続は、接続対象のパターン同士を対向させて接続させるか、それぞれ中継接続用の配線パターンに対向させて導通させ、その中継接続用の配線パターンを介して接続させるようにし、
前記基板用コネクタは外部回路と接続するためのものであることを特徴とするセンサの実装構造。
【請求項２】
前記シート状センサは、前記印刷配線板とは別の前記配線パターンが形成されたフィルム材から構成され、
そのセンサを前記印刷配線板上に接合するとともに、前記配線パターンと前記引出配線パターンとを導電性接続部材を介して接続するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のセンサの実装構造。
【請求項３】
前記シート状センサの配線パターンの一部が、前記印刷配線板上に直接印刷形成され、
前記配線パターンと前記引出配線パターンとの接続が、前記印刷配線板上で直接行われるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のセンサの実装構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯状のセンサ面を部分的に加圧したときにその加圧位置に応じた出力を生じる仕組みのセンサの実装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
帯状のセンサ面を部分的に加圧したときにその加圧位置に応じた出力を生じる仕組みのセンサ（以下、本明細書では係るタイプのセンサを「マルチサイズセンサ」と称する）の実装構造の一例を図１に示している。このマルチサイズセンサの主要部は細長い帯状のシート状センサ１０であり、これは下部シート１１と上部シート１２の間にテープレジスト１３を挟み込んで積層したものである。このシート状センサ１０は薄くて柔軟なので、このままではマルチサイズセンサとして使用できない。そこで、剛性の大きな細長い金属基板２０（通常はアルミニウム板を使っている）を用意し、その金属基板２０の上にシート状センサ１０を接着している。またシート状センサ１０の上面には防護フィルム３０を接着している。
【０００３】
シート状センサ１０の一端側は端子部１０ａとなっている。そして、金属基板２０と防護フィルム３０はシート状センサ１０より短く、図１のようにシート状センサ１０の端子部１０ａが金属基板２０からはみ出している。また、金属基板２０上のシート状センサ１０の中央の大部分が有効エリア１０ｂであり、この有効エリア１０ｂ上の任意の位置を加圧したとき、その加圧位置に応じた抵抗値が端子部１０ａに発生する。そして、抵抗値を図外の応用回路が検出することにより、接触位置情報を求めることができる。
【０００４】
シート状センサ１０の端子部１０ａと応用回路とは、図２または図３のようにして接続する。図２の接続例では、シート状センサ１０の端子部１０ａにＦＰＣ（フレキシブル印刷配線板）用コネクタ１を接続し、ＦＰＣ用コネクタ１と一般用コネクタ２とをリード線３で接続し、一般用コネクタ２を介して応用回路と接続する。図３の接続例では、前記ＦＰＣ用コネクタ２を省略し、一般用コネクタ２から延びるリード線３をシート状センサ１０の端子部１０ａに直接にはんだ付けや導電性接着剤により接続している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図２のようにＦＰＣ用コネクタ１を用いてシート状センサ１０を外部の応用回路に接続する方法では、特にＦＰＣ用コネクタ１と端子部１０ａとの接触部分の信頼性が不充分で、この部分の着脱を繰り返すと接触不良を起こしやすかった。また、一般用コネクタ２に加えてＦＰＣ用コネクタ１を使用するため、配線コストが高いという問題があった。
【０００６】
一方、図３のようにシート状センサ１０の端子部１０ａにリード線３を直接接続する方法では、接続した後で、接続部分に大きな力が加わると、端子部１０ａの配線パターンごと剥がれて断線あるいは接触不良を起こしたりしやすい。また、マルチサイズセンサの交換時にははんだ付けや接着の作業を再度行わなければならず、面倒であった。
【０００７】
本発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記した問題を解決し、外部の応用回路とマルチサイズセンサとの接続を信頼性の高い一般的な基板用コネクタを介して簡単かつ確実に行えるようにしたセンサの実装構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係るセンサの実装構造では、剛性の大きな細長い印刷配線板を基板とし、前記基板上に短尺の細長いシート状センサを設け、前記印刷配線板の一端側に印刷形成された引出配線パターンと、前記シート状センサの配線パターンとを接続するとともに、前記印刷配線板の一端部に前記引出配線パターンと接続された基板用コネクタを搭載する。そして、前記引出配線パターンと前記配線パターンとの接続は、接続対象のパターン同士を対向させて接続させるか、それぞれ中継接続用の配線パターンに対向させ、その配線パターンを介して接続させるようにし、前記基板用コネクタは外部回路と接続するためのものとした（請求項１）。
【０００９】
係る構成にすると、センサ（マルチサイズセンサ）のセンシング部であるシート状センサが剛性の大きな印刷配線板の上に実装されるので、センサ部分の任意の位置を加圧されても撓んだりすることがない。そして、印刷配線板の端部に搭載してある基板用コネクタを介して外部の回路に接続することができる。この基板用コネクタは、信頼性が高く、外部の回路との着脱も容易に行える。さらに、基板用コネクタと、センサはともに印刷配線板の上に実装されるため、その印刷配線板上に設けた引出配線パターンを介して簡単に導通することができる。
【００１０】
そして、印刷配線板上にセンサを設ける構造としては各種のものを用いることができるが、一例をあげると、前記シート状センサは、前記印刷配線板とは別の前記配線パターンが形成されたフィルム材から構成され、そのセンサを前記印刷配線板上に接合するとともに、前記配線パターンと前記引出配線パターンとを導電性接続部材を介して接続するようにすることができる（請求項２）。これが第１の実施の形態に対応する。
【００１１】
また、前記シート状センサの配線パターンの一部が、前記印刷配線板上に直接印刷形成され、前記配線パターンと前記引出配線パターンとの接続が、前記印刷配線板上で直接行われるように構成することもできる（請求項３）。これが第２の実施の形態に対応する。特に、請求項３のように構成すると、印刷配線板がセンサの一部を構成することになるので、部品点数が削減できる。さらに、センサの配線パターンと引出配線パターンとの接続も簡単に行える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態の構造を図４に示している。剛性の大きな細長い印刷配線板４を用意する。この印刷配線板４の一端側の上面には３本の配線パターンＡ１，Ｂ１，Ｃ１を印刷形成してあるとともに、裏面には全面的にアースパターンが形成してある。また、印刷配線板４の端部には基板用コネクタ５を搭載し、このコネクタ５と引出配線パターンＡ１，Ｂ１，Ｃ１およびアースパターンとを接続している。
【００１３】
以下に詳しく説明するマルチサイズセンサの要部をなすシート状センサは細長い帯状に構成されるが、その長さは印刷配線板４よりも短く、基板用コネクタ５を搭載してある側の端部にはシート状センサが重ならない。
【００１４】
印刷配線板４の上面にまず下部シート６を接着する。この下部シート６の上面には、配線パターンＡ２とＢ２が印刷形成されている。そして、下部シート６の端部は印刷配線板４の引出配線パターンＡ１，Ｂ１，Ｃ１に重ならないような寸法になっている。
【００１５】
さらに、下部シート６の上にテープレジスト７を接着する。このテープレジスト７は、下部シート６よりも短く、下部シート６の上面の配線パターンＡ２，Ｂ２の端部の上にはテープレジスト７は重ならないようになっている。
【００１６】
そして、テープレジスト７の上に上部シート８を接着する。この上部シート８の下面には、センサ用の配線パターンＣ３と中継接続用の配線パターンＡ３とＢ３が印刷形成されている。そして、上部シート８は下部シート６よりも長く、これを位置決めして接着することで、上部シート８の下面の配線パターンＡ３，Ｂ３，Ｃ３の端部が印刷配線板４の上面の引出配線パターンＡ１，Ｂ１，Ｃ１の端部にそれぞれ重なるとともに、配線パターンＡ３，Ｂ３の他端側が下部シート６の上面の配線パターンＡ２，Ｂ２の端部に重なるようにパターン形成されている。
【００１７】
そして、このように重なる配線パターン同士を導電性接続部材たる導電性接着フィルム１１を介してしっかりと接続し、導通させる（隣接する重ならない配線パターン同士は、導電性接着フィルム１１を介しては非導通にする）。なお、この実施の形態においては上部シート８の上には防護フィルム９を接着しているが、上部シート８の材質によっては防護フィルム９はなくてもよい。さらにまた、この実施の形態では、印刷配線板４の裏面にアースパターンを設けたが、本発明はこれに限ることはなく、例えば上部シート８の上面にアースパターンを設けるようにしても良い。
【００１８】
以上の構成により、下部シート６の上面の２つの配線パターンＡ２，Ｂ２と、上部シート８の下面の配線パターンＣ３との間にテープレジスト７を挟み込んだマルチサイズセンサが剛性の大きな印刷配線板４の上に実装されていることになる。つまり、本形態では、印刷配線板４とは独立した別の前記配線パターンが形成されたフィルム材から構成されている。
【００１９】
しかも、印刷配線板４の端部に搭載してある基板用コネクタ５と前記の配線パターンＡ２，Ｂ２，Ｃ３が接続されている。したがって、このマルチサイズセンサを外部の応用回路に接続するには、基板用コネクタ５に所要の配線あるいは印刷配線板を接続するだけでよい。
【００２０】
なお、上記した実施の形態における説明では、基板の上に逐次所定のシート等を積層するようにしたが、これは説明の便宜上であり、実際の製造工程の順番を示すものではない。
【００２１】
図５は本発明の第２の実施の形態を示している。これは図４の第１の実施の形態における下部シート６を廃止し、下部シート６の上面に形成していた前記の配線パターンＡ２とＢ２を、印刷配線板４に直接印刷形成している。これにより、センサを構成する配線パターンＡ２，Ｂ２と、引出配線パターンＡ１，Ｂ１とが同一の基板表面に形成されるので、対応するパターン同士（Ａ２とＡ１，Ｂ２とＢ１）を直接接続することができる。つまり、基板上にパターンを形成する際に各パターンを同時に形成すればよい。
【００２２】
また、印刷配線板４における配線パターンＡ２とＢ２の上にテープレジスト７を接着し、その上に上部シート８を接着している。この上部シート８には図４の実施の形態のような中継接続用の配線パターンＡ３とＢ３は不必要である。また、導電性接続フィルム１１も不要となる。なお、その他の構成並びに作用効果は上記した実施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略する。また、本実施の形態でも第１の実施の形態で説明した変形実施が可能なのはもちろんである。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の実装構造を採用したセンサでは、基板となっている印刷配線板の端部に搭載してある一般的な基板用コネクタを介して外部の応用回路と接続できるので、着脱を繰り返しても高い接触信頼性を確保できるし、かつコネクタ一体として扱えるため、メンテナンスも容易である。さらに外部接続がきわめて簡潔に行えるので配線コストが安い。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の実装構造のマルチサイズセンサの平面図（Ａ）とその断面図（Ｂ）である。
【図２】同上従来のセンサの接続例を示す図である。
【図３】同上従来のセンサの他の接続例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の要部分解斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の要部分解斜視図である。
【符号の説明】
１  ＦＰＣ用コネクタ
２  一般用コネクタ
３  リード線
４  印刷配線板
５  基板用コネクタ
６  下部シート
７  テープレジスト
８  上部シート
９  防護フィルム
１１  導電性接着フィルム（導電性接着部材）
【図１】
0003661309.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003661309.tif 000006