(57)【要約】【解決手段】平面回路の導体の相互接続を容易にするシステム及び方法。平面回路基板は複数の導体を備えている。基板上の絶縁薄膜は実質上導体を覆っている。導体を選択的に露出させるために薄膜に開口を設ける。はんだ材料層は開口内の露出した導体にあらかじめ付着される。したがって、開口を結合する導体と並置させて、あらかじめ付着させたはんだ材料を使用する、適切なはんだ付工程による導体の相互接続を容易にすることができる。
2005527105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の平面回路の導体の相互接続を容易にするシステムであって、
絶縁薄膜で覆われた複数の導体を備え、該導体を選択的に露出させるために前記薄膜に開口を設け、該開口内の露出した前記導体上にはんだ材料層を備えた第１の平面回路と、
絶縁薄膜で覆われた複数の導体を備え、該導体を選択的に露出させるために前記薄膜に開口を設け、該開口内の露出した前記導体上にはんだ材料層を備えた第２の平面回路とを有し、
前記平面回路を互いに重ねることにより前記開口を並置することができ、あらかじめ付着した前記はんだ材料を使用する適切なはんだ付工程による二つの平面回路の導体の相互接続を容易にするシステム。
【請求項２】
少なくとも一方の平面回路の絶縁薄膜の開口が、回路の遠位端に配置されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
少なくとも一方の平面回路の絶縁薄膜の開口が、前記遠位端から内側に離間され前記回路の幅方向に広がっている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
少なくとも一方の平面回路の絶縁薄膜の開口が、薄膜によって取り囲まれた窓である、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記窓が前記薄膜内に所定のパターンで複数設けられている、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記はんだ材料が、フラックス層で覆われたはんだ層を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記平面回路の少なくとも一方が、平面フレキシブル回路である、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記平面フレキシブル回路が、導体及び該導体に積層された絶縁薄膜を有する平面フレキシブル基板を含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
平面回路の導体の相互接続を容易にするシステムであって、
平面回路基板と、
基板上の複数の導体と、
該導体を実質的に覆う基板上の絶縁薄膜であって、前記導体のうちの少なくとも一つを選択的に露出させる開口を備えた絶縁薄膜と、
開口内の露出した導体上のはんだ材料層とを有し、
前記開口を結合する導体と並置させて、あらかじめ付着させたはんだ材料を使用する適切なはんだ付工程による導体の相互接続を容易にすることができるシステム。
【請求項１０】
前記絶縁薄膜の開口が、回路の遠位端に配置されている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記絶縁薄膜の開口が、前記遠位端から離間され前記回路の幅方向に広がっている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記絶縁薄膜の開口が、薄膜によって取り囲まれた窓である、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記薄膜内に所定のパターンで複数設けられている窓を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記はんだ材料が、フラックス層で覆われたはんだ層を有する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１５】
前記平面回路基板が可撓性である、請求項９に記載のシステム。
【請求項１６】
前記平面フレキシブル回路基板が、第２の絶縁薄膜を有する、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
一対の平面回路の導体を作成し相互接続する方法であって、
絶縁薄膜で覆われた複数の導体を備え第１の平面回路を提供する段階と、
前記導体の少なくとも幾つかを選択的に露出させるように薄膜に開口を形成する段階と、
前記開口内の露出した前記導体上にはんだ材料層を付与する段階と、
絶縁薄膜で覆われた複数の導体を備え第２の平面回路を提供する段階と、
前記導体の少なくとも幾つかを選択的に露出させるように、第２の平面回路の薄膜に開口を形成する段階と、
前記開口内の第２の平面回路の露出した前記導体にはんだ材料層を付与する段階と、
両平面回路のそれぞれの絶縁薄膜に設けられた開口が並置されるように両平面回路を重ねる段階と、
あらかじめ付着した前記はんだ材料を使用して、並置された開口を介して第２の平面回路の導体をはんだ付する段階とを有する方法。
【請求項１８】
少なくとも一方の平面回路の絶縁薄膜の遠位端に開口を形成する段階を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも一方の平面回路の絶縁薄膜に、前記遠位端から内側に離間され回路の幅方向に広がる開口を形成する段階を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも一方の平面回路の絶縁薄膜の開口を、薄膜で取り囲まれた窓として形成する段階を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
少なくとも一方の平面回路の薄膜に前記窓を所定のパターンで複数形成する段階を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
フラックス層で覆われたはんだ層を備えた前記はんだ材料を提供する段階を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも一方の平面回路を平面フレキシブル回路として提供する段階を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
前記平面フレキシブル回路に、導体と該導体に積層された絶縁薄膜とを備える平面フレキシブル基板を提供する段階を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
平面回路を作成する方法であって、
複数の導体を備え、絶縁薄膜で覆われた平面回路基板を提供する段階と、
前記導体の少なくとも幾つかを選択的に露出させるために薄膜に開口を形成する段階と、
前記開口内の露出された導体上にはんだ材料層を付与する段階とを有し、
それにより、前記開口を結合する導体と並置させて、あらかじめ付与したはんだ材料を使用する適切なはんだ付工程によって前記導体の相互接続を容易にする方法。
【請求項２６】
回路の遠位端において前記絶縁薄膜に開口を形成する段階を含む、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
遠位端から離間され回路の幅方向に広がるように前記絶縁薄膜に開口を形成する段階を含む、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２８】
前記絶縁薄膜に前記開口を薄膜で取り囲まれた窓として形成する段階と含む、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２９】
前記窓を前記薄膜に所定のパターンで複数形成する段階を含む、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
フラックス層で覆われたはんだ層を備えた前記はんだ材料を提供する段階を含む、請求項２５に記載のシステム。
【請求項３１】
前記平面回路基板をフレキシブル基板として提供する段階を含む、請求項２５に記載のシステム。
【請求項３２】
前記平面フレキシブル回路基板を第２の絶縁薄膜として提供する段階を含む、請求項３１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、電気的相互接続の技術分野に関し、詳細には、平面フレキシブル回路等の平面回路の導体の相互接続を容易にするシステム、並びにそのような平面回路を作成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
平面フレキシブル回路は、従来より、横方向に離間されたほぼ平行なストリップ又は導体を片面又は両面に有する細長い平面フレキシブル絶縁基板を有する。導体は、典型的には、回路の片面又は両面の薄い柔軟な保護層又は薄膜によって覆われている。薄膜が両面に使用される場合は、片面の薄膜が基板になる。上側の薄膜には、典型的には回路の端部にある下層導体を露出させる切欠き又は開口が形成され、この開口において、導体が相補的な結合接続装置の導体又は端子と係合する。相補的な結合接続装置は、別の平面フレキシブル回路、プリント回路基板、個別の電気配線、又は結合コネクタの端子である。
【０００３】
次に、導体を露出させる切欠き又は開口を備えたそのような予備成形された平面回路は、他の場所に搬送又は移動され、そこで、導体が、はんだ付工程によって相補的な結合接続装置の導体又は端子と相互接続される。はんだ付の際、結合接続装置の導体に平面回路の導体を永久的に相互接続するようにはんだ材料が加えられる。予備成形された平面回路は、ストックするために搬送され、その後、製造、相互接続又ははんだ付処理の場所に送られる場合もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のような従来技術の製造及び相互接続手続きには問題がある。例えば、加工作業において平面回路の導体にはんだ材料を付着させることは、極めてコストが高くかつ制御が困難である。はんだ材料の抜けと不足が、品質の低下をもたらすことがある。特に平面回路が別の平面回路に「ラップはんだ接合（lap solder joint）」で相互接続される場合、平面回路を含むはんだ接合の品質を検査することは極めて難しくかつコストがかかる。本発明は、平面回路の主要な製造工程にはんだ材料の付着を組み込み、それにより、実際のはんだ付工程前に適切なはんだ材料が存在するようにして、上記のような問題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、一対の平面回路の導体の相互接続のような、平面回路の導体の相互接続を容易にする新しいシステムを提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、一対の平面回路の導体を作成し相互接続する新しい方法を提供することである。
【０００７】
本発明の更に他の目的は、平面回路を作成する新しい方法を提供することである。
【０００８】
本発明の例示的な実施形態では、平面フレキシブル回路等の平面回路が、絶縁薄膜で覆われた複数の導体を備える。該導体を選択的に露出させるために薄膜に開口が形成されている。開口内の露出した導体にはんだ材料層が付着されている。したがって、開口を結合する導体と並置させ、あらかじめ付着したはんだ材料を使用する適切なはんだ付工程による導体の相互接続を容易化することができる。
【０００９】
本発明によれば、第２の平面回路は、絶縁薄膜で覆われた複数の導体を備えており、該導体を選択的に露出させるために薄膜に開口が設けられている。第２の平面回路の開口内の露出された導体にはんだ材料層が付着されている。二つの平面回路をそれぞれの絶縁薄膜の開口が並置されるように重ねることができる。次に、両方の平面回路の導体上のあらかじめ付着されたはんだ材料を使用して、並置された開口を介して二つの回路の導体を容易にはんだ付することができる。
【００１０】
本発明の様々な様相によれば、予備成形された平面回路の絶縁薄膜の開口は、回路の遠位端に配置されてもよく、遠位端から内側に離間して配置されてもよい。開口は、薄膜で取り囲まれた窓であってもよい。実際に、薄膜に複数の窓を所定のパターンで設けることができる。これらのすべての実施形態において、平面回路の電気的相互接続は、はんだ材料を、薄膜開口内の導体にその位置に関係なくあらかじめ付着させることによって容易にされる。
【００１１】
本発明の他の様相によれば、はんだ材料は、フラックス層で覆われたはんだ層を含むことができる。はんだとフラックス層は、平面回路の絶縁薄膜の開口内の導体にあらかじめ付着される。平面回路は、回路の両側に薄いフレキシブル保護薄膜を使用するフレキシブル平面回路であってもよい。
【００１２】
本発明のその他の目的、特徴及び利点は、添付図面を参照して行われる以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１３】
新規であると考えられる本発明の特徴は、添付した特許請求の範囲に詳細に記載されている。本発明は、その目的及び利点とともに、添付図面と関連して行われる以下の説明を参照することによって最も良く理解することができ、図において同じ参照符号は同じ要素を指す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図面を詳細に参照して説明を行う。最初に図１及び２の実施形態を参照すると、本発明は、全体を１６で示した平面フレキシブル回路等の平面回路の複数の導体１４の電気的相互接続を容易にするシステムに関するものである。図示の実施形態では、導体１４は、回路基板１８上に付着又は積層された薄い金属材料で形成された、横方向に離間されたほぼ平行なストリップである。薄いフレキシブル保護層又は薄膜２０が基板上の導体を覆っている。この例では、平面回路１６は、基板１８が第２又は下側の薄いフレキシブル保護層又は薄膜である平面フレキシブル回路である。薄膜は、ポリエステル等の絶縁性材料で作成することができる。
【００１５】
本発明は、図１から最もよく分かるように、保護絶縁薄膜２０に一以上の開口２２を形成して、開口内に導体１４を選択的に露出させようとするものである。図２に全体を２４で示したはんだ材料層が、開口２２内の導体１４に付着される。図示の実施形態では、はんだ材料２４は、下側はんだ層２４ａと上側フラックス層２４ｂを含む。
【００１６】
はんだ層２４は、スズ／鉛合金等の様々な共晶金属又は合金であり、純粋なスズ材料でもよい。フラックス層２４ｂは、アルカリ、ホウ砂、ロジン等のはんだ付工程で金属材料の溶融を促進するために使用される様々な物質又は混合物である。しかしながら、本明細書で使用される用語「はんだ材料」２４は、本明細書に示したはんだ層やフラックス層等の個別の材料層に限定されるものではないことを理解されたい。これらの材料は、単一の均質な層又は複合層の形態で実施されてもよく、フラックス層を完全に無くしてもよい。いずれの場合も、相互接続、すなわち、はんだ付工程の前の平面回路１６の製造中に、はんだ材料２４が露出導体１４上にあらかじめ付着される。本発明のシステムの場合、はんだ材料の付着の量又は品質を極めて容易に確認又は検査することができる。はんだ付工程ではんだ材料を加えていた従来技術のシステムでもこのような確認又は検査は行えるが、極めて難しかった。実際には、はんだ材料は、その存在及び／又は量を容易に示す明確な色のものとすることができる。
【００１７】
図１及び２に関して前に説明したシステム又は方法によって平面回路１６が製造又は作成された後で、導体１４は、第２の平面回路、プリント回路基板、個別の電線、又は結合コネクタの端子等の、相補的な結合接続装置の導体又は端子にはんだ付することによって容易に相互接続することができる。例えば、図３では、全体を２６で示した第２の平面フレキシブル回路が、第１の平面回路１６と同じように作成され、全体を２８で示したラップはんだ接合ではんだ接続される。換言すると、重なった二つの回路の開口２２を並置させることができ、この結果、重なった二つの平面回路の各導体１４を並置することができる。次に、二つの回路の並置された開口内の導体上のあらかじめ付着されたはんだ材料２４を使用した適切な加熱工程によって、導体が電気的に相互接続される。
【００１８】
図４〜６は、図１〜３の実施形態に関して前に説明した同じシステム及び方法を採用した本発明の第２の実施形態を示す。したがって、図４〜６では、図１〜３に関して前述の同じ構成要素と対応する同じ番号を使用した。図４〜６の第２の実施形態では、平面回路１６の薄膜２０の自由端、すなわち、遠位端３０のすぐ近くに開口２２が形成されている。この場合も、導体を第２の平面回路２６の導体と電気的に相互接続するのを容易にするために、薄膜２０の開口２２内に露出した導体１４上にはんだ材料２４があらかじめ付着される。
【００１９】
図７〜１２に示す残りの実施形態においても、図１〜６の第１及び２の実施形態に関して前述の同じ構成要素と同じ参照符号が用いられている。例えば、第１の平面回路１６が、第２の平面回路２６に電気的に相互接続される。
【００２０】
以上を理解した上で、図７を参照すると、第１の平面回路１６は比較的長く、開口２２は、回路の端部からかなり離れた位置で、回路の全幅を横切って形成されている。それにもかかわらず、開口２２内に導体１４が露出され、露出された導体上にはんだ材料２４（図２及び５）があらかじめ付着されている。次に、はんだ工程によって、平面回路１６を、第２の平面回路２６（図８）のラップはんだ接合２８で容易に電気的に接続することができる。
【００２１】
図９及び１０の第４の実施形態では、第１の平面回路１６は、回路の遠位端３０の近くに複数の開口２２を有する。個別の導体１４が個別の開口内にそれぞれ露出されており、はんだ材料２４（図２及び５）が、開口内の導体にあらかじめ付着されている。図１０の第２の平面回路２６は、図４の第２の実施形態の第１の平面回路１６と同じように作成することができ、図１０に示したようにラップはんだ接合２８で第１の平面回路に電気的に接続され、第２の平面回路は、第１の平面回路の遠位端から突出している。
【００２２】
最後に、図１１及び１２の第５の実施形態では、複数の開口２２が、導体１４を異なる長手方向間隔で露出させるような不規則なパターンで第１の平面回路１６の薄膜２０に形成されている。それにもかかわらず、この場合も、はんだ材料２４（図２及び５）が、開口内の導体にあらかじめ付着される。図１２の第２の平面回路２６は、その薄膜２０に類似パターンの開口を有するが、図では第２の平面回路の開口は見えない。第２の平面回路２６が、第１の平面回路１６とほぼ垂直に突出していることが分かる。図１２に示したように、二つの回路が重ねられるとき、不規則パターンの窓が並置され、各回路の露出導体もあらかじめ付着されたはんだ材料も並置される。そのような不規則パターンの開口によって、回路が互いに垂直な向きであっても、それぞれの回路の導体を相互接続することができる。
【００２３】
本発明は、その精神又は中心的特徴から逸脱することなく他の特定の形態で実施できることが理解されよう。したがって、上記の実施例と実施形態は、すべての点において例示的であり限定的でないと考えるべきであり、本発明は、本明細書に示した詳細に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による平面回路の部分斜視図である。
【図２】図１のほぼ線２−２に沿って切断した拡大断面図である。
【図３】第２の平面回路にラップ接合で電気的に相互接続された図１の平面回路の部分斜視図である。
【図４】図１と類似しているが、本発明の第２の実施形態の図である。
【図５】図２と類似しているが、本発明の第２の実施形態の図である。
【図６】図３と類似しているが、本発明の第２の実施形態の図である。
【図７】図１と類似しているが、本発明の第３の実施形態の斜視図である。
【図８】図３と類似しているが、本発明の第３の実施形態の斜視図である。
【図９】図１と類似しているが、本発明の第４の実施形態の斜視図である。
【図１０】図３と類似しているが、本発明の第４の実施形態の斜視図である。
【図１１】図１と類似しているが、本発明の第５の実施形態の斜視図である。
【図１２】図３と類似しているが、本発明の第５の実施形態の斜視図である。
【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】
2005527105.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2005527105.tif 000013
【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年7月28日(2003.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の平面回路（１６、２６）の導体（１４）を作成し相互接続する方法であって、  絶縁薄膜（２０）で覆われた複数の導体（１４）を備え第１の平面回路（１６）を提供する段階と、  前記導体の少なくとも幾つかを選択的に露出させるように薄膜に開口（２２）を形成する段階と、  前記開口内の露出した前記導体上にはんだ材料（２４）層を付与する段階と、  絶縁薄膜（２０）で覆われた複数の導体（１４）を備え第２の平面回路（２６）を提供する段階と、  前記導体の少なくとも幾つかを選択的に露出させるように、第２の平面回路（２６）の薄膜に開口（２２）を形成する段階と、  前記開口（２２）内の第２の平面回路（２６）の露出した前記導体（１４）にはんだ材料（２４）層を付与する段階と、  両平面回路（１６、２６）のそれぞれの絶縁薄膜に設けられた開口（２２）が並置されるように両平面回路を重ねる段階と、  あらかじめ付着した前記はんだ材料（２４）を使用して、並置された開口（２２）を介して第２の平面回路（２６）の導体（１４）をはんだ付する段階とを有する方法。
【請求項２】
少なくとも一方の平面回路（１６、２６）の絶縁薄膜（２０）の開口（２２）が、回路の遠位端（３０）に配置されている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも一方の平面回路（１６、２６）の絶縁薄膜（２０）の開口（２２）が、遠位端（３０）から内側に離間され回路の幅方向に広がっている、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも一方の平面回路（１６、２６）の絶縁薄膜（２０）の開口（２２）が、薄膜によって取り囲まれた窓（２２）である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記窓（２２）が薄膜（２０）内に所定のパターンで複数設けられている、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記はんだ材料（２４）が、フラックス層（２４ｂ）で覆われたはんだ層（２４a ）を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記平面回路（１６、２６）の少なくとも一方が、平面フレキシブル回路である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記平面フレキシブル回路（１６，２６）が、導体（１４）及び導体に積層された絶縁薄膜（２０）を有する平面フレキシブル基板（１８）を有する、請求項７に記載の方法。
【国際調査報告】
2005527105.tif 000015
2005527105.tif 000016