(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースフィルムと、このベースフィルムに渦巻き状に切り込みを形成することによりその輪郭が形成された第１可撓部及び第２可撓部と、この第１可撓部及び第２可撓部に導電性ペーストにより形成された配線層と、前記第１可撓部及び第２可撓部の先端部間に導電性接着剤により固定された発光ダイオードとを有することを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のインストルメントクラスタパネル等に組み込まれるメータパネル用配線板として好適のフレキシブルプリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、自動車のインストルメントクラスタパネルを示す正面図である。図６に示すように、インストルメントクラスタパネル５１には速度計５３及び回転計（タコメータ）５２が配置されており、これらに加え、シートベルト及び半ドアに対する警告等を運転者に促すために、各種の表示灯５４が設置されている。パネル５１の裏面には、表示灯５４等種々の電気部品に電流を供給するために、フレキシブルプリント配線板（以下、ＦＰＣ）が取り付けられている。
【０００３】
図７は、インストルメントクラスタパネルの裏面に取り付けられたＦＰＣを示す模式的正面図である。図７に示すように、ＦＰＣ６１には、配線６２がエッチングにより形成されており、表示灯５４を実装するための導体部５４ａが形成されている。この導体部５４ａには貫通孔（図８参照）が設けられており、この貫通孔に表示灯５４としてバルブ（電球）が嵌入されている。
【０００４】
図８は、バルブを示す模式図であり、（ａ）は色つきキャップが取り付けられる様子を示す正面図、（ｂ）は色つきスリットが取り付けられたバルブを示す正面図である。図８（ａ）に示すように、バルブ６３は台座部６３ａとこの台座部上に固定された発光部６３ｂとを有する。台座部６３ａの外周部には周面に沿って凹部６３ｃが設けられており、この凹部６３ｃがＦＰＣ６１の貫通孔に嵌合することにより、バルブ６３がＦＰＣ６１に固定されている。バルブ６３の発光部６３ｂには、青、赤、緑又はオレンジ色等の色つきキャップ６４が被せられており、これにより所定の色で表示灯が点灯するようになっている。なお、色つきキャップ６４に替えて、図８（ｂ）に示すように、色つきスリット６５で発光部６３ｂを覆う場合もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術には、以下に示す問題点がある。上述のバルブの消費電力は約２〜４Ｗであり、自動車用蓄電池の電圧が約１２Ｖであることを考慮すると、バルブ一個当たりの通電電流は約１７０乃至３４０ｍＡとなる。このようなバルブがＦＰＣの電流供給部及び接地部に複数個接続されており、これらの部品が接続された配線のうち、特に電流通電量が多い部分では、約１乃至２Ａの電流が流れる。このため、この電流を安定して供給するために、厚さが約０．０５乃至０．１０ｍｍの圧延銅箔を基板上に被着した後、これをエッチングすることにより配線パターンが形成されており、この圧延銅箔により形成された配線パターンの幅は標準で１．５ｍｍ、最も太い部分で数ｃｍとなっている。このように配線パターンの幅が広いため、配線パターン及びバルブ等の部品がＦＰＣ全表面積の殆どを占めてしまうという問題点がある。
【０００６】
近年のエレクトロニクス技術の進歩に伴うメータパネルの多機能化により、バルブ数及びパターン数を更に一層に増大させることが要望されているが、前述の理由により、ＦＰＣ表面に余分な搭載スペースが殆ど存在しないため、これ以上の配線パターンの形成及び部品の搭載は、困難な状況にある。
【０００７】
一方、インストルメントクラスタパネル一枚当たりのバルブ数は２０個と多数であるため、製造工程を簡略化するためには、これらのバルブを自動実装することが好ましい。しかしながら、ＦＰＣのベースフィルムは、通常、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から形成されているため、融点が低く、リフローはんだによる部品の実装が困難であり、自動実装化することができない。このため、組立工程時に、これらのバルブを速度計等と共にインストルメントクラスタパネルに手作業で組み込む必要があるため、組立工程が煩雑であるという難点がある。この組立工程時には、上述のように、色つきキャップ又はスリットを設置する必要もあり、この点からも工程が煩雑となっている。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、通電電流を低減できると共に、色つきキャップ及びスリット等の部品が不要であり、製造の自動化が可能なフレキシブルプリント配線板を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るフレキシブルプリント配線板は、ベースフィルムと、このベースフィルムに渦巻き状に切り込みを形成することによりその輪郭が形成された第１可撓部及び第２可撓部と、この第１可撓部及び第２可撓部に導電性ペーストにより形成された配線層と、前記第１可撓部及び第２可撓部の先端部間に導電性接着剤により固定された発光ダイオードとを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るフレキシブルプリント配線板は、従来のバルブの代わりに、発光素子として発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）を使用する。このため、その所要電流が従来の例えば１／１０に低減され、通電電流が低いために、配線を銅箔ではなく、導電性ペーストを印刷することにより形成することができる。そして、ＬＥＤを導電性ペーストからなる配線層に接続固定するために、導電性接着剤を使用する。このように、配線層を導電性ペーストの印刷により形成し、ＬＥＤの固定を導電性接着剤により行うので、部品の実装を自動化することができる。また、通電電流を低減できるので、配線幅を狭くすることができ、配線及び部品の高密度化が可能である。
【００１２】
また、本発明に係るフレキシブルプリント配線板は、上記作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。即ち、渦巻き状の第１可撓部及び第２可撓部に、ＬＥＤが支持されているので、温度等の環境状態が変化して、各部材に変形が生じた場合でも、この変形を可撓部が吸収することができる。このため、ＬＥＤと導体端子との接合部に接触不良が生じることが防止される。また、第１及び第２可撓部を伸縮させることにより、ＬＥＤの位置を任意に調節することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の参考例に係るメータ用ＦＰＣ６１を示す断面図である。ベースフィルムとしてのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート樹脂）フィルム７１上に導電性ペーストによる配線層７２が印刷によりパターン形成されている。この配線層７２は絶縁層７３により電気的に分離されている。そして、ＬＥＤ７４の１対の端子７４ａの各先端部７４ｂが各配線層７２に接触するようにして配置され、この接触部７４ｂが導電性接着剤７５により配線層７２に接合されている。この接合部は樹脂７６により被覆されて封止されている。これにより接合部が埃等により短絡することが防止される。また、配線層７２の表面は絶縁層７７により被覆されている。
【００１４】
このように構成されたメータ用ＦＰＣ６１においては、発光素子としてＬＥＤ７４を使用しているが、その所要通電電流がバルブの例えば１／１０と低く、このため、配線層７２を従来の銅箔ではなく、導電性ペーストの印刷により形成することができる。従って、従来のように、ベースフィルム上に被覆された銅箔をエッチングして配線をパターニングし、不要部分を除去する場合に比して、本実施例は導電性ペーストを所定のパターン形状に被着するので銅の歩留低下を回避することができる。
【００１５】
また、通電電流が低いので、配線層７２の幅を狭くすることができる。従って、高密度実装及び高密度配線が可能である。このため、多数の部品及び回路を搭載して、ＦＰＣの高機能化が可能である。
【００１６】
更に、配線層７２を導電性ペーストの印刷により形成し、ＬＥＤ７４を導電性接着剤７５により実装するから、実装工程の自動化が可能である。
【００１７】
更にまた、ＬＥＤ７４は、通常、内部に複数のＬＥＤ素子が搭載されており、各素子に緑又は赤等の相互に異なる色を発光するものを使用し、各素子を切り換えて通電することにより、任意の色を発光させることができる。従って、本実施例においては、色つきキャップ及びスリット等の部品が不要である。
【００１８】
なお、ＬＥＤを駆動するための抵抗等の周辺回路は、ＬＥＤと同様にしてＦＰＣに実装することもでき、またハーネスにて接続される他の制御ユニット内に内蔵することもできる。
【００１９】
次に、図２乃至５を参照して、本発明の実施例に係るメータ用フレキシブル配線板について説明する。図２はこの実施例のメータ用ＦＰＣ１の部品搭載用端子部を示す平面図、図３はＬＥＤ固定後のＦＰＣ１を拡大して示す平面図である。なお、図２及び図３において、ハッチングは配線を示すものであり、便宜上、構成部材を明確にするために付したものである。図２に示すように、ＦＰＣ１には渦巻き状の切り込み２が打ち抜き加工により形成され、これにより、この切り込み２によりその輪郭が形成された渦巻き状の可撓部２ａ、２ｂが設けられている。ＦＰＣ１上には、配線３ａ，３ｂが導電性ペーストの印刷によりパターン形成されており、この配線３ａ，３ｂの先端部は、夫々可撓部２ａ、２ｂに沿ってパターンニングされ、渦巻きの中心部にて適長間隔をおいて対向している。この配線３ａ，３ｂの先端部には、導電性ペーストにより。端子部４ａ，４ｂが設けられている。そして、図３に示すように、ＬＥＤ５がその端子を配線の端子部４ａ，４ｂに導電性ペーストにより接合されて搭載されており、この端子部４ａ，４ｂとＬＥＤ５の接合端子は、樹脂により封止されて封止部６ａ，６ｂが形成されている。このようにして、ＬＥＤ５がＦＰＣ１に実装されている。
【００２０】
このように構成されたメータ用ＦＰＣ１においては、可撓部２ａ，２ｂが可撓性を有しているため、ＦＰＣ１の環境温度等の変化により各部材が変形しようとしても、この変形を可撓部２ａ，２ｂにて吸収することができる。このため、ＬＥＤ５と導体端子４ａ，４ｂとの間に応力が集中して、接触不良が生じることを防止することができる。
【００２１】
即ち、自動車はその温度変化が激しいため、ＦＰＣ上の各実装部品は温度変化に応じて伸縮を繰り返す。そして、通常、各実装部品同士の熱膨張率が異なるため、各実装部品の接続部には熱応力が印加される。この熱応力により、接続部が接触不良を起こしたり、更にＬＥＤがＦＰＣから離隔したりする虞があるが、本実施例においては、このような不都合が可撓部２ａ、２ｂの変形により解消される。
【００２２】
また、本実施例においても、参考例と同様に、発光素子として従来のバルブではなく、ＬＥＤ５を使用するため、消費電力が少ない。このため、ＦＰＣ１の配線パターンの幅を細くすることが可能となり、ＦＰＣ１の表面の空スペースが多くなるため、ＦＰＣ１に更に一層多くの電気部品を実装することが可能となる。これにより、従来技術では、多数の電気部品が図５に示す速度計５３等のリジット基板に実装されていたが、本実施例により、これらの電気部品をＦＰＣ１上に実装することができる。
【００２３】
更に、消費電力が少ないため、配線を銅箔のエッチングにより形成するのではなく、導電性ペーストの印刷により配線パターンを形成することができる。そして、導電性ペーストを使用した場合は、導電性接着剤により、ＦＰＣ１に電気部品を実装することが可能となる。これにより、ＦＰＣ１に対するＬＥＤ５の自動実装が可能となる。
【００２４】
更にまた、バルブにおいては玉切れによるバルブの交換作業が不可欠であるが、ＬＥＤ５は長寿命であり、交換の必要がない。このため、本実施例のＦＰＣ１はＬＥＤ５を実装した後のメインテナンス性が優れている。
【００２５】
図４はＬＥＤ固定後のＦＰＣ１を拡大して示す斜視図である。図４に示すように、可撓部２ａ，２ｂはＦＰＣの垂直の方向に伸縮自在である。これにより、例えば、図５に示すように、ＦＰＣ１とインストルメントクラスタパネル５１との間に隙間が存在する場合であっても、可撓部２ａ，２ｂを伸長させることにより、ＬＥＤ５の位置を自由に調整することができ、ＬＥＤ５をパネル５１に固定することができる。このように、本実施例におけるＦＰＣ１では、ＬＥＤ５と導体端子４ａ，４ｂとの間の応力集中を防止することができることに加え、ＬＥＤ５の設置位置を任意に調整することができる。この場合に、固定方法は任意であるが、例えば、底板１１ａと底板１１ａの中心部に設けられた中心棒１１ｂとを有する押さえ治具１１を使用してもよい。中心棒１１ｂがＬＥＤ５の下部に接触するように、押さえ治具１１をＦＰＣ１とパネル５１との間に押し込む。そうすると、可動部２ａ，２ｂによって中心棒１１ｂはパネル５１からＦＰＣ１の方向に付勢されるが、底板１１ａがＦＰＣ１に接触しているため、押さえ治具１１がこの付勢力に対抗して、ＬＥＤ５はパネル５１に固定される。
【００２６】
また、参考例と同様に、ＬＥＤに内蔵された複数のＬＥＤ素子の発光色を異なるものとしておき、スイッチングトランジスタ等により発光する素子を選択することにより、ＬＥＤ５の発光色を種々変更することができる。このため、従来の色つきキャップ及びスリット等は不要であるが、そうすると、ＦＰＣ１上に搭載されたＬＥＤ５とインストルメントクラスタパネルの面との距離が開いてしまう虞がある。しかし、本実施例においては、可撓部２ａ，２ｂの変形により、ＬＥＤ５のＦＰＣ１からの高さ位置を任意に調節できるので、上述のような場合にも、ＬＥＤ５をインストルメントクラスタパネルの面に配置することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るフレキシブルプリント配線板は、従来のバルブの代わりに、発光素子としてＬＥＤを使用するので、その所要電流が従来の例えば１／１０に低減され、通電電流が低いために、配線を銅箔ではなく、導電性ペーストを印刷することにより形成することができ、ＬＥＤを導電性接着剤により実装することができるため、部品の実装を自動化することができる。また、通電電流を低減できるので、配線幅を狭くすることができ、配線及び部品の高密度化が可能である。
【００２８】
更に、本発明においては、上記効果に加え、渦巻き状の第１可撓部及び第２可撓部に、ＬＥＤが支持されているので、温度等の環境状態が変化して、各部材に変形が生じた場合でも、この変形を可撓部が吸収することができるという効果を奏する。このため、ＬＥＤと導体端子との接合部に接触不良が生じることが防止され、接合部の信頼性が向上する。また、第１及び第２可撓部を伸縮させることにより、ＬＥＤの位置を任意に調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考例に係るＦＰＣを示す断面図である。
【図２】  本発明の実施例に係るＦＰＣを示す平面図である。
【図３】  同じく、ＬＥＤ固定後のＦＰＣを拡大して示す平面図である。
【図４】  同じく、ＬＥＤ固定後のＦＰＣを拡大して示す斜視図である。
【図５】  同じく、ＬＥＤの高さ位置を調節してＬＥＤをパネル面に固定した状態を示す断面図である。
【図６】  従来の自動車のインストルメントクラスタパネルを示す正面図である。
【図７】  従来のインストルメントクラスタパネルの裏面に取り付けられたＦＰＣを示す正面図である。
【図８】  従来のＦＰＣに搭載されたバルブを示す模式図であり、（ａ）は色つきキャップが取り付けられる様子を示す断面図、（ｂ）は色つきスリットが取り付けられたバルブを示す断面図である。
【符号の説明】
１；ＦＰＣ
２：切り込み
２ａ，２ｂ；可撓部
３ａ，３ｂ；配線
４ａ，４ｂ；接続端子
５；ＬＥＤ
６ａ，６ｂ；封止部
１１；押さえ治具
１１ａ；底板
１１ｂ；中心棒
５１；インストルメントクラスタパネル
５２；回転計
５３；速度計
５４；表示灯
５４ａ；導体部
６１；ＦＰＣ
６２；プリント配線
６３；バルブ
６３ａ；台座部
６３ｂ；発光部
６３ｃ；凹部
６４；色つきキャップ
６５；色つきスリット
７１；ＰＥＴフィルム
７２；配線層
７３；絶縁層
７４ａ；端子
７４ｂ；先端部
７５；導線性接着剤
７６；樹脂
７７；絶縁層
【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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【図８】
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