(57)【要約】【課題】煩雑な作業を経ることなくクリップピンの接合強度を高めるとともに、搭載される電子素子の損傷を抑制することが可能なコネクタ付き基板を提供すること。【解決手段】配線基板２と、配線基板２をその厚さ方向に挟む挟持部２３、および配線基板２の端部から突出し、コネクタ２５として用いられるピン部２４、を有するクリップピン２２と、を備えるコネクタ付き基板２であって、配線基板２１には、バンプ２６が形成されており、挟持部２３は、バンプ２６とともに配線基板２１を挟持している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、
上記配線基板をその厚さ方向に挟む挟持部、および上記配線基板の端部から突出し、コネクタとして用いられるピン部、を有する１以上のクリップピンと、
を備えるコネクタ付き基板であって、
上記配線基板には、１以上の導電性バンプが形成されており、
上記挟持部は、上記導電性バンプとともに上記配線基板を挟持していることを特徴とする、コネクタ付き基板。
【請求項２】
上記挟持部のうち上記導電性バンプ側にある部分は、上記ピン部が突出する方向と直角である方向に平行配置された１対の枝部とされている、請求項１に記載のコネクタ付き基板。
【請求項３】
上記挟持部のうち上記導電性バンプとは反対側にある部分は、上記ピン部が突出する方向と直角である方向において上記１対の枝部の間に位置する枝部とされている、請求項２に記載のコネクタ付き基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の部品として用いられるコネクタ付き基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来のコネクタ付き基板の一例を示している。同図に示されたコネクタ付き基板Ｘは、配線基板９１およびコネクタ９６を備えており、コネクタ９６を用いてたとえば回路基板９８に接続可能とされている。コネクタ付き基板Ｘは、コネクタ９６を構成するための複数のクリップピン９２を具備している。クリップピン９２は、挟持部９４とピン部９３とを有している。挟持部９４は、配線基板９１を厚さ方向に挟む部分である。配線基板９１は、絶縁材料からなる基材９１ａと、基材９１ａ上に形成された配線パターン９１ｂとからなる。クリップピン９２は、挟持部９４において配線パターン９１ｂに接している。ピン部９３は、配線基板９１から突出しており、コネクタ９６を構成する。挟持部９４は、導電性樹脂またはハンダなどの補強剤９７によって覆われている。補強剤９７は、挟持部９４と配線パターン９１ｂとの導通を確実なものとするとともに、クリップピン９２が回路基板９１から抜けてしまうことを防止するために設けられている。
【０００３】
しかしながら、クリップピン９２を配線基板９１に取り付けた後に補強剤９７を設けることは、以下のような不利益をもたらしていた。たとえば、補強剤９７をハンダによって形成する場合、補強剤９７の形成工程において、配線基板９１が高温にさらされやすい。この熱によって、配線基板９１上に搭載されたたとえばＬＥＤチップなどの電子素子（図示略）が損傷を受けるおそれがある。あるいは、補強剤９７を導電性樹脂によって形成する場合、挟持部９４を適切に覆うように樹脂を塗布するには、煩雑な作業が強いられていた。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１７１８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、煩雑な作業を経ることなくクリップピンの接合強度を高めるとともに、搭載される電子素子の損傷を抑制することが可能なコネクタ付き基板を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって提供されるコネクタ付き基板は、配線基板と、上記配線基板をその厚さ方向に挟む挟持部、および上記配線基板の端部から突出し、コネクタとして用いられるピン部、を有する１以上のクリップピンと、を備えるコネクタ付き基板であって、上記配線基板には、１以上の導電性バンプが形成されており、上記挟持部は、上記導電性バンプとともに上記配線基板を挟持していることを特徴としている。
【０００７】
このような構成によれば、たとえば上記配線基板のみを挟持する場合と比べて上記挟持部の挟持力が増大する。したがって、上記クリップピンの上記配線基板に対する結合力を高めることができる。また、上記挟持部を上記配線基板に挟持させた後は、上記クリップピンの結合力を高めることを目的として上記配線基板全体を加熱する必要はない。このため、上記配線基板に搭載されているたとえばＬＥＤチップなどを不当に加熱してしまうおそれが少なく、これらが損傷を受けることを抑制することができる。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記挟持部のうち上記導電性バンプ側にある部分は、上記ピン部が突出する方向と直角である方向に平行配置された１対の枝部とされている。このような構成によれば、上記１対の枝部によって上記導電性バンプを挟みこむことにより、上記挟持部の挟持力をさらに高めることが可能である。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記挟持部のうち上記導電性バンプとは反対側にある部分は、上記ピン部が突出する方向と直角である方向において上記１対の枝部の間に位置する枝部とされている。このような構成によれば、上記クリップピンが上記配線基板に対してぐらついてしまうことを防止することができる。
【００１０】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１２】
図１〜図３は、本発明に係るコネクタ付き基板の一例を示している。本実施形態のコネクタ付き基板２は、配線基板２１、複数のクリップピン２２、複数のバンプ２６、およびコネクタ２５を備えており、図１に示すように、たとえばＬＥＤモジュール１の部品として用いられる。
【００１３】
配線基板２１は、基材２１ａおよび配線パターン２１ｂを具備している。基材２１ａは、たとえばガラスエポキシ樹脂やセラミックなどの絶縁材料からなる板状部材である。配線パターン２１ｂは、基材２１ａ上に形成されており、たとえばパターニングが施されたＡｕ薄膜からなる。
【００１４】
バンプ２６は、たとえばハンダなどの導電性材料からなり、なだらかに膨出するドーム状とされている。本実施形態においては、配線パターン２１ｂに、基材２１ａ端部に延びる複数の帯状部が形成されており、複数のバンプ２６は、これらの帯状部の先端寄り部分にそれぞれ形成されている。
【００１５】
クリップピン２２は、挟持部２３およびピン部２４を具備している。図３に示すように、挟持部２３は、バンプ２６とともに配線基板２１を挟んでいる。図１〜図３に示すように、挟持部２３は、１対の枝部２３ａと枝部２３ｂとを有している。１対の枝部２３ａは、互いに平行に延びており、バンプ２６に接している。本実施形態においては、バンプ２６の頂部が１対の枝部２３ａに挟まれる格好となっている。また１対の枝部２３ａは、長手方向において配線基板２１から離間する方向に湾曲した部分を有している。この湾曲部分は、ドーム状のバンプ２６の形状に沿っている。枝部２３ｂは、基材２１ａに対してバンプ２６とは反対側に位置している。図２に示すように、本実施形態においては、枝部２３ｂが、１対の枝部２３ａの間に位置している。
【００１６】
ピン部２４は、配線基板２１の端部から突出するように設けられている。図１に示すように、互いに平行に配置された複数のピン部２４は、コネクタ２５を構成している。コネクタ２５は、コネクタ付き基板２を他の基板や、電子機器の他の構成要素に電気的および機械的に接続するために用いられる部分である。
【００１７】
図１に示すように、コネクタ付き基板２は、たとえばＬＥＤモジュール１の構成要素として用いられる。ＬＥＤモジュール１は、コネクタ付き基板２に加えて、３つのＬＥＤチップ３およびケース４を備えている。なお、図１においては、理解の便宜上ケース４を想像線で示している。
【００１８】
３つのＬＥＤチップ３は、たとえば活性層とこれを挟むｎ型半導体層およびｐ型半導体層からなり、たとえば赤色光、緑色光、青色光を発する。３つのＬＥＤチップ３は、配線パターン２１ｂ上に搭載されており、配線基板２１の外形線に対して斜めに配置されている。
【００１９】
ケース４は、たとえば白色樹脂からなり、３つのＬＥＤチップ３を囲っている。ケース４には、３つのＬＥＤチップ３を臨む円形の開口４１が形成されている。開口４１は、後述するように電子機器の他の構成要素をＬＥＤモジュール１に取り付けるために用いられる。
【００２０】
図４は、ＬＥＤモジュール１が用いられたイメージセンサモジュールの一例を示している。同図に示されたイメージセンサモジュールＡは、ＬＥＤモジュール１に加えて、主基板５、導光体６、複数のセンサＩＣチップ７、およびケース８を備えている。イメージセンサモジュールＡは、原稿などの読取り対象物に線状光を照射し、かつその反射光を受光しながら上記原稿に対して走査することにより、読取り対象物に記載された内容を電子データとして読取り可能に構成されている。
【００２１】
主基板５は、たとえばガラスエポキシ樹脂からなり、細長矩形状とされている。主基板５の一端寄りには、ＬＥＤモジュール１が取り付けられている。この取り付けは、主基板５に形成された複数の貫通孔に複数のピン部２４からなるコネクタ２５を挿通させ、主基板の下面側においてハンダ付けすることによりなされている。
【００２２】
導光体６は、たとえば透明なアクリル樹脂からなり、細長棒状とされている。導光体６には、入射面６１、反射面６２、および出射面６３が形成されている。入射面６１は、導光体６の一端に設けられており、平滑な鏡面に仕上げられている。導光体６のうち入射面６１が形成された端部は、ケース４の開口４１に嵌合している。これにより、入射面６１は、３つのＬＥＤチップ３と正対している。反射面６２は、導光体６の長手方向に延びており、たとえば複数の溝が離散的に形成された面とされている。出射面６３は、導光体６の長手方向に延びており、導光体６の短手方向において反射面６２と反対側に位置している。３つのＬＥＤモジュール３から発せられた光は、入射面６１から入射した後に導光体６内を進行する。このうち、反射面６２の上記溝に到達した光は、出射面６３に向けて反射される。出射面６３からは、導光体６の長手方向に延びる線状光が発せられる。
【００２３】
複数のセンサＩＣチップ７は、それぞれが受光部（図示略）を有する平面視長矩形状の半導体チップであり、主基板５上に直列配置されている。センサＩＣチップ３は、光電変換機能を有しており、受光量に対応した出力レベルの画像信号を出力するように構成されている。導光体６から発せられた光が原稿などの読取り対象物に反射されると、この光がたとえばレンズユニット（図示略）と通してセンサＩＣチップ７に結像される。
【００２４】
ケース８は、たとえば黒色樹脂からなる略長細直方体形状とされており、ＬＥＤモジュール１、主基板５、導光体６、およびセンサＩＣチップ７を収容している。
【００２５】
次に、コネクタ付き基板２の製造方法について、図５および図６を参照しつつ以下に説明する。
【００２６】
まず、図５に示すように、基材２１ａに配線パターン２１ｂを形成することにより配線基板２１を用意する。そして、配線パターン２１ｂの端部に複数のバンプ２６を形成する。バンプ２６をハンダによって形成する場合、ハンダペーストをスクリーン印刷、転写、またはシリンジを用いた手法によって塗布した後に、配線基板２１とともにこのハンダペーストを加熱溶融させる。本実施形態と異なり、バンプ２６を導電性エポキシ樹脂、または導電性シリコーン樹脂を用いて形成してもよい。この場合、ペースト塗布後の自然硬化によりバンプ２６が形成される。
【００２７】
次いで、図６に示すように、配線基板２１にＬＥＤチップ３を搭載する。その後に、複数のクリップピン２２を配線基板２１に取り付ける。この取り付けは、各クリップピン２２の挟持部２３によってバンプ２６とともに配線基板２１を挟むことによってなされる。バンプ２６がハンダからなる場合、挟持部２３によって配線基板２１を挟持させた後に、バンプ２６をたとえばレーザを用いて局所加熱してもよい。これにより、バンプ２６とクリップピン２２との結合力を高めることができる。また、バンプ２６が導電性エポキシ樹脂または導電性シリコーン樹脂からなる場合、挟持部２３の挟持力によってバンプ２６が撓み、挟持部２３がバンプ２６に若干食い込む格好となる。特に自然硬化するまでの時間が比較的長いたとえば導電性シリコーン樹脂を用いれば、半硬化状態のバンプ２６を挟持部２３に挟持させることが可能である。これは、クリップピン２２とバンプ２６との接触面積を増大させるのに有利である。以上の工程を経ることにより、コネクタ付き基板２が得られる。
【００２８】
次に、コネクタ付き基板２の作用について説明する。
【００２９】
本実施形態によれば、挟持部２３がバンプ２６とともに配線基板２１を挟持している。これにより、たとえば配線基板２１のみを挟持する場合と比べて挟持部２３の挟持力が増大する。したがって、クリップピン２２の配線基板２１に対する結合力を高めることができる。１対の枝部２３ａによってバンプ２６を挟みこむことにより、挟持部２３の挟持力をさらに高めることが可能である。また、枝部２３ｂを１対の枝部２３ａの間に位置させることにより、クリップピン２２が配線基板２１に対してぐらついてしまうことを防止することができる。
【００３０】
挟持部２３を配線基板２１に挟持させた後は、クリップピン２２の結合力を高めることを目的として配線基板２１全体を加熱する必要はない。このため、配線基板２１に搭載されているたとえばＬＥＤチップ３などを不当に加熱してしまうおそれが少なく、これらが損傷を受けることを抑制することができる。
【００３１】
バンプ２６をハンダによって形成すれば、挟持部２３を挟持させた後に、レーザなどを用いた局所加熱により結合力を高めることができる。このような局所加熱によれば、ＬＥＤチップ３を加熱してしまうおそれが少ない。また、バンプ２６を導電性エポキシ樹脂または導電性シリコーン樹脂などの弾性に富む材料によって形成すれば、バンプ２６の撓みによってクリップピン２２の結合力を高める効果が期待できる。
【００３２】
図７は、本発明の他の実施形態を示している。なお、同図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００３３】
図７に示すコネクタ付き基板２は、コネクタ２５の構成が上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、コネクタ２５は、複数のピン部２４とカバー２７とによって構成されている。カバー２７は、たとえば白色樹脂からなり、断面矩形状の筒状とされている。複数のピン部２４は、カバー２７の一内面に沿って配列されている。このようなコネクタ２５は、コネクタ付き基板２またはこれを用いたモジュールを電子機器などに搭載するときに、この電子機器側に備えられたコネクタ（図示略）と接続するのに用いられる。
【００３４】
本実施形態によっても、クリップピン２２を配線基板２１に対して強固に結合することが可能である。これは、コネクタ２５に上述した電子機器のコネクタが脱着される場合に、コネクタ２５が配線基板２１から外れてしまうことを防止するのに好ましい。
【００３５】
本発明に係るコネクタ付き基板は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るコネクタ付き基板の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００３６】
上述した実施形態をはじめ、コネクタ２５は、配線基板２１を電気的および機械的に他の部材に結合するために用いられるものであり、クリップピン２２のピン部２４を利用して構成されているものであれば具体的な構造は上述した実施形態に限定されない。バンプ２６は、挟持部２３の挟持力を高めつつ、クリップピン２２と配線パターン２１ｂとを導通させるものであれば、その材質および形状は上述した実施形態に限定されない。たとえば、バンプ２６の材質を熱可塑性樹脂とすれば、クリップピン２２によって挟持させた後に６０〜１００℃程度に昇温することにより接着または電気的接合が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るコネクタ付き基板の一例およびこれを用いたＬＥＤモジュールを示す斜視図である。
【図２】図１に示すコネクタ付き基板の要部拡大平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図４】本発明に係るコネクタ付き基板の一例を用いたイメージセンサモジュールの一例を示す要部断面図である。
【図５】図１に示すコネクタ付き基板の製造方法の一例におけるバンプを形成する工程を示す斜視図である。
【図６】図１に示すコネクタ付き基板の製造方法の一例において、クリップピンを取り付ける工程を示す斜視図である。
【図７】本発明に係るコネクタ付き基板の他の例を示す要部斜視図である。
【図８】従来のコネクタ付き基板の一例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
Ａ      イメージセンサモジュール
１      ＬＥＤモジュール
２      コネクタ付き基板
３      ＬＥＤチップ
４      ケース
５      主基板
６      導光体
７      センサＩＣチップ
８      ケース
２１    配線基板
２１ａ  基材
２１ｂ  配線パターン
２２    クリップピン
２３    挟持部
２３ａ  １対の枝部
２３ｂ  枝部
２４    ピン部
２５    コネクタ
２６    （導電性）バンプ
２７    カバー
６１    入射面
６２    反射面
６３    出射面
【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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