JP2025030373A

JP2025030373A - 回路体、及び、コネクタ付き回路体

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Publication number: JP2025030373A
Application number: JP2023135611A
Authority: JP
Inventors: 秀彦清水; Hidehiko Shimizu; 達也雄鹿; Tatsuya Ojika
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2023-08-23
Filing date: 2023-08-23
Publication date: 2025-03-07
Also published as: CN119521531A; US20250071900A1; DE102024123066A1

Abstract

【課題】フレキシブル基板の厚さ方向において、複数の導体パターンが有する複数の接点部の位置の均一化を図り得る、回路体を提供すること。
【解決手段】回路体１は、導体パターン１１を有する導体層１０Ａ，１０Ｂと、各導体層を挟むように配置される絶縁層２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと、を有するフレキシブル基板である。各導体パターン１１は、第１絶縁層２０Ａに設けられた開口部２１Ａ，２１Ｂを通じて外部に露出する接点部１３Ａ，１３Ｂを、第１導体層１０Ａに有する。複数の接点部は、第１・第２導体層１０Ａ，１０Ｂにわたって延びる導体パターン１１Ｂに属する第１接点部１３Ｂと、第１導体層１０Ａのみに設けられる導体パターン１１Ａに属し且つ第１接点部１３Ｂのほうが基板終端部に近い位置にある第２接点部１３Ａと、を有する。第２導体層１０Ｂには、第１接点部１３Ｂの近傍にダミーパターン１４が配置される。
【選択図】図２

Description

本発明は、多層型のフレキシブル基板を備える回路体、及び、コネクタ付き回路体に関する。

従来から、導体パターンが設けられたフレキシブル基板（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｓ。ＦＰＣ）が、各種の電子機器の間を繋ぐ配線などとして用いられている（例えば、特許文献１，２を参照）。フレキシブル基板は、一般に、所定形状の導体パターン（即ち、回路）を有する薄膜状の導体層を絶縁性のフィルム（絶縁層）で挟んで接着剤で接合した構造を有する。フレキシブル基板は、特に、電気的特性を維持したまま柔軟に湾曲などの変形が可能である点に特徴を有する。

特開２０２２－０８９３０１号公報特開２００２－０９３９９５号公報

ところで、フレキシブル基板にコネクタ等（例えば、いわゆるＳＭＴコネクタ等）を実装するにあたり、例えば、フレキシブル基板の絶縁層に開口部を設け、この開口部に露出する導体パターンの接点部（いわゆる、パッド部）と、コネクタ等が有する外部端子と、をリフロー方式のハンダ付け等で接続することが考えられる。この場合、複数の接点部と複数の外部端子とをハンダで適正に接続するためには、フレキシブル基板の実装面と、各々の接点部と、の間隔が出来る限り均一であること（即ち、厚さ方向における各々の接点部の位置が均一であること）が望ましい。

しかし、実装面を構成する絶縁層（いわゆる、カバーフィルム）を接着剤と共に熱圧着するというフレキシブル基板の一般的な製法上、導体パターンが設けられている箇所と、導体パターンが設けられていない箇所と、ではフレキシブル基板の厚さが異なる傾向がある。具体的には、接着剤の層が薄くなる分だけ、導体パターンが設けられていない箇所の厚さが薄くなる傾向がある。例えば、第１導体層に位置する接点部が、第１導体層から第２導体層にわたって延びる導体パターンに属する場合のように、接点部の背面側（第２導体層において接点部に対応する位置）に導体パターンが存在しない場合、その接点部の周辺ではフレキシブル基板の厚さが薄くなる傾向がある。その結果、その接点部と他の接点部との厚さ方向の位置ズレが生じることで、フレキシブル基板の実装面と各々の接点部との間隔が均一でなくなる可能性がある。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、フレキシブル基板の厚さ方向において、複数の導体パターンが有する複数の接点部の厚さ方向の位置の均一化を図り得る、回路体を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る回路体及びコネクタ付き回路体は、以下を特徴としている。

回路構成のための導体パターンを有する複数の導体層と、前記複数の前記導体層の各々を間に挟むように配置される複数の絶縁層と、を有する多層型のフレキシブル基板を備える回路体であって、
前記複数の前記導体パターンの各々は、
前記複数の前記絶縁層のうちの前記フレキシブル基板の実装面を構成する第１絶縁層に設けられた開口部を通じて外部に露出して外部端子を接続可能な接点部を、前記複数の前記導体層のうちの前記第１絶縁層に隣り合う第１導体層に有し、
複数の前記接点部は、
前記第１導体層と、前記第１導体層とは異なる第２導体層と、にわたって延びるように設けられる前記導体パターンに属する第１接点部と、
前記第１接点部とは異なる第２接点部であって、当該第２接点部のほうが前記第１接点部よりも前記フレキシブル基板の終端部から離れた位置にある、第２接点部と、を有し、
前記第２導体層には、
前記フレキシブル基板の厚さ方向において前記第１接点部に対応する対応位置及び前記対応位置の近傍の少なくとも一方に、前記回路構成に寄与しない前記導体パターンであるダミーパターンが配置される、
回路体であること。

上記回路体と、
前記回路体の前記実装面に実装され、前記複数の前記接点部に接続される複数の前記外部端子を有するコネクタと、を備える、
コネクタ付き回路体であること。

本発明に係る回路体及びコネクタ付き回路体によれば、多層型のフレキシブル基板が有する複数の導体パターンのうち、第１導体層と第２導体層とにわたって延びるように設けられる導体パターンに、第１接点部が属する。更に、ダミーパターンが、第２導体層において第１接点部に対応する対応位置及びその位置の近傍の少なくとも一方に配置される。これにより、第２導体層にダミーパターンが無い場合に比べ、厚さ方向において第１接点部に対応する位置のフレキシブル基板が薄くなり難い。よって、他の第２接点部よりも、第１接点部がフレキシブル基板の終端部に近い位置にある場合のように、第１接点部と第２接点部との厚さ方向の位置ズレが生じやすい場合であっても、第１接点部及び第２接点部の位置が均一化され得る。したがって、本構成の回路体及びコネクタ付き回路体は、フレキシブル基板の厚さ方向において、複数の導体パターンが有する複数の接点部の位置の均一化を図ることができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の実施形態に係る回路体の斜視図である。図２は、図１に示す回路体の上面図である。図３は、図２のＡ－Ａ断面図である。図４は、図２のＢ－Ｂ断面図である。図５は、図２のＣ－Ｃ断面図である。図６は、変形例に係る回路体の図２に対応する図である。図７は、他の変形例に係る回路体の図２に対応する図である。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態（本実施形態）に係る回路体１について説明する。説明の便宜上、図１等に示すように、「前後方向」、「左右方向」、「上下方向」を定義する。「前後方向」、「左右方向」及び「上下方向」は、互いに直交している。前後方向、左右方向及び上下方向は、それぞれ、回路体１の長手方向、短手方向及び厚さ方向に対応している。

図１～図５に示すように、本実施形態に係る回路体１は、回路構成のための薄膜状の導体からなる導体パターン１１を有する上下一対の導体層１０Ａ，１０Ｂと、導体層１０Ａ，１０Ｂの各々を間に挟むように配置される複数の絶縁層２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと、を有する、多層型のフレキシブル基板（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｓ。ＦＰＣ）から構成されている。

具体的には、図３～図５に示すように、上側の導体層１０Ａが、フレキシブル基板の実装面（上面）１ａを構成する絶縁層２０Ａと、絶縁層２０Ａの下方に位置する絶縁層２０Ｂとの間に挟まれるように配置され、下側の導体層１０Ｂが、絶縁層２０Ｂと、絶縁層２０Ｂの下方に位置し且つフレキシブル基板の下面を構成する絶縁層２０Ｃとの間に挟まれるように配置されている。導体層１０Ａにおける導体パターン１１が占める空間以外の空間には、絶縁層２０Ａ及び２０Ｂを互いに接合する機能を果たす接着剤１２が存在している。同様に、導体層１０Ｂにおける導体パターン１１が占める空間以外の空間には、絶縁層２０Ｂ及び２０Ｃを互いに接合する機能を果たす接着剤１２が存在している。

回路体１は、導体パターン１１として、導体層１０Ａのみに設けられる複数の導体パターン１１Ａと、導体層１０Ａと導体層１０Ｂとにわたって（跨って）延びるように設けられる複数の導体パターン１１Ｂと、を有している。

複数の導体パターン１１Ａは、左右方向に間隔を空けて、導体層１０Ａのみにおいて前後方向に延びるように配置されている（図２参照）。複数の導体パターン１１Ａの後方の終端部は、回路体１の終端部より所定距離だけ前側の位置にて、左右方向に間隔を空けて並ぶように配置されている。各導体パターン１１Ａの後方の終端部の上側に位置する絶縁層２０Ａには、開口部２１Ａがそれぞれ形成されており、各導体パターン１１Ａの後方の終端部は、対応する開口部２１Ａを通して外部に露出している（図２参照）。各導体パターン１１Ａの後方の終端部は、接点部（いわゆる、パッド部）１３Ａとして機能する。

複数の導体パターン１１Ｂは、左右方向における複数の導体パターン１１Ａの間のそれぞれの位置にて、導体層１０Ａと導体層１０Ｂとに跨って前後方向に延びるように配置されている（図２参照）。具体的には、各導体パターン１１Ｂは、図２及び図３に示すように、導体パターン１１Ａの接点部１３Ａより後側の位置にて絶縁層２０Ｂに形成された上下方向に延びる貫通孔２２（いわゆる、スルーホール）より前側の領域では、導体層１０Ｂにおいて前後方向に延び、前後方向における貫通孔２２の位置にて、貫通孔２２を通過して導体層１０Ｂと導体層１０Ａとを繋ぐように上下方向に延び、貫通孔２２より後側の領域では、導体層１０Ａにおいて前後方向に延びている。複数の導体パターン１１Ｂの（導体層１０Ａに位置する）後方の終端部は、導体パターン１１Ａの接点部１３Ａより後側の回路体１の後端近傍の位置（接点部１３Ａより回路体１の後端に近い位置）にて、左右方向に間隔を空けて並ぶように配置されている。各導体パターン１１Ｂの後方の終端部の上側に位置する絶縁層２０Ａには、開口部２１Ｂがそれぞれ形成されており、各導体パターン１１Ｂの後方の終端部は、対応する開口部２１Ｂを通して外部に露出している（図２参照）。各導体パターン１１Ｂの後方の終端部は、接点部（いわゆる、パッド部）１３Ｂとして機能する。

左右方向に並ぶ複数の接点部１３Ｂの下側に位置する導体層１０Ｂには、回路構成に寄与しない薄膜状の導体からなる複数のダミーパターン１４が、左右方向における複数の導体パターン１１Ａが配置されたそれぞれの位置に配置されている（図２参照）。換言すれば、複数のダミーパターン１４は、回路体１（フレキシブル基板）の板面方向（左右方向）において複数の接点部１３Ｂに隣り合う位置に配置されている。これにより、導体層１０Ｂにこのようなダミーパターン１４が設けられない場合に比べ、フレキシブル基板の製造の際、複数の接点部１３Ｂの下側に位置する導体層１０Ｂが薄くなり易い。この結果、第２接点部１３Ａが露出する開口部２１Ａの周縁の実装面１ａの厚さ方向の位置を基準面位置とするとき、接点部１３Ｂと、基準面位置と、の上下方向の間隔ＨＢ（図４参照）と、接点部１３Ａと、基準面位置と、の上下方向の間隔ＨＡ（図５参照）との差がなくなっている。換言すれば、複数の接点部１３Ａ及び複数の接点部１３Ｂの上下方向（回路体１の厚さ方向）の位置が均一化されている。

以上のように構成された回路体１における複数の開口部２１Ａ，２１Ｂにそれぞれ露出する複数の接点部１３Ａ，１３Ｂには、例えば、表面実装（ＳＭＴ）コネクタ２（図１参照）が有する複数の接点部１３Ａ，１３Ｂに対応して配置された複数の端子２ａが、リフロー方式を用いたハンダ付け等によって接続される（図３～図５参照）。ここで、本実施形態では、上述のように、導体層１０Ｂへの複数のダミーパターン１４の配置によって複数の接点部１３Ａ及び複数の接点部１３Ｂの上下方向（回路体１の厚さ方向）の位置が均一化されているので、複数の接点部１３Ａ，１３Ｂとコネクタ２の複数の端子２ａとがハンダにより適正に接続され易くなっている。

＜作用・効果＞
以上、本実施形態に係る回路体１によれば、多層型のフレキシブル基板が有する複数の導体パターン１１Ａ，１１Ｂのうち、導体層１０Ａと導体層１０Ｂとにわたって延びるように設けられる導体パターン１１Ｂに、接点部１３Ｂが属する。更に、ダミーパターン１４が、導体層１０Ｂにおいて接点部１３Ｂの近傍に配置される。これにより、導体層１０Ｂにダミーパターン１４が無い場合に比べ、フレキシブル基板の製造の際、接点部１３Ｂに対応する位置のフレキシブル基板の厚さが薄くなり難い。よって、導体層１０Ａのみに設けられる導体パターン１１Ａに属する接点部１３Ａよりも、接点部１３Ｂがフレキシブル基板の終端部に近い位置にある本実施形態のように、接点部１３Ａと接点部１３Ｂとの厚さ方向の位置ズレが生じやすい場合であっても、接点部１３Ａ及び接点部１３Ｂの位置が均一化され得る。したがって、本実施形態に係る回路体１は、フレキシブル基板の厚さ方向において、複数の導体パターン１１Ａ，１１Ｂが有する複数の接点部１３Ａ，１３Ｂの位置の均一化を図ることができる。

＜他の形態＞
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、上記実施形態では、複数の接点部１３Ｂの下側に位置する導体層１０Ｂにおいて、複数のダミーパターン１４が、左右方向における複数の導体パターン１１Ａが配置されたそれぞれの位置（左右方向において複数の接点部１３Ｂに隣り合う位置）に、配置されている（図２参照）。これに対し、図６に示すように、複数の接点部１３Ｂの下側に位置する導体層１０Ｂにおいて、左右方向に長い１枚のダミーパターン１４が、複数の接点部１３Ｂの全てを含む左右方向の範囲に亘って延びるように、配置されてもよい。更には、図７に示すように、複数の接点部１３Ｂの下側に位置する導体層１０Ｂにおいて、複数のダミーパターン１４が、複数の接点部１３Ｂのそれぞれの下側に重なるように（左右方向において複数の接点部１３Ｂの位置と同じ位置）に配置されてもよい。

ここで、上述した本発明に係る回路体１及びコネクタ付き回路体（１＋２）の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［３］に簡潔に纏めて列記する。

［１］
回路構成のための導体パターン（１１）を有する複数の導体層（１０Ａ，１０Ｂ）と、前記複数の前記導体層（１０Ａ，１０Ｂ）の各々を間に挟むように配置される複数の絶縁層（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）と、を有する多層型のフレキシブル基板を備える回路体（１）であって、
前記複数の前記導体パターン（１１）の各々は、
前記複数の前記絶縁層のうちの前記フレキシブル基板の実装面（１ａ）を構成する第１絶縁層（２０Ａ）に設けられた開口部（２１Ａ，２１Ｂ）を通じて外部に露出して外部端子（２ａ）を接続可能な接点部（１３Ａ，１３Ｂ）を、前記複数の前記導体層のうちの前記第１絶縁層（２０Ａ）に隣り合う第１導体層（１０Ａ）に有し、
複数の前記接点部は、
前記第１導体層（１０Ａ）と、前記第１導体層（１０Ａ）とは異なる第２導体層（１０Ｂ）と、にわたって延びるように設けられる前記導体パターン（１１Ｂ）に属する第１接点部（１３Ｂ）と、
前記第１導体層（１０Ａ）とは異なる第２接点部（１３Ａ）であって、当該第２接点部（１３Ａ）のほうが前記第１接点部（１３Ｂ）よりも前記フレキシブル基板の終端部から離れた位置にある、第２接点部（１３Ａ）と、を有し、
前記第２導体層（１０Ｂ）には、
前記フレキシブル基板の厚さ方向において前記第１接点部（１３Ｂ）に対応する対応位置及び前記対応位置の近傍の少なくとも一方に、前記回路構成に寄与しない前記導体パターンであるダミーパターン（１４）が配置される、
回路体（１）。

上記［１］の構成の回路体によれば、多層型のフレキシブル基板が有する複数の導体パターンのうち、第１導体層と第２導体層とにわたって延びるように設けられる導体パターンに、第１接点部が属する。更に、ダミーパターンが、第２導体層において第１接点部に対応する対応位置及びその位置の近傍の少なくとも一方に配置される。これにより、第２導体層にダミーパターンが無い場合に比べ、厚さ方向において第１接点部に対応する位置のフレキシブル基板が薄くなり難い。よって、他の第２接点部よりも、第１接点部がフレキシブル基板の終端部に近い位置にある場合のように、第１接点部と第２接点部との厚さ方向の位置ズレが生じやすい場合であっても、第１接点部及び第２接点部の位置が均一化され得る。したがって、本構成の回路体は、フレキシブル基板の厚さ方向において、複数の導体パターンが有する複数の接点部の位置の均一化を図ることができる。

［２］
上記［１］に記載の回路体（１）において、
前記第２接点部（１３Ａ）が露出する前記開口部（２１Ａ）の周縁の前記実装面（１ａ）の前記厚さ方向の位置を基準面位置とするとき、
前記第１接点部（１３Ｂ）と前記基準面位置との前記厚さ方向における間隔（ＨＢ）と、前記第２接点部（１３Ａ）と前記基準面位置との前記厚さ方向における間隔（ＨＡ）と、の差をゼロに近づけるように前記ダミーパターン（１４）が配置される、
回路体（１）。

上記［２］の構成の回路体によれば、第２接点部と、第２接点部が設けられている位置での実装面と、の間隔と、第１接点部と、第１接点部が設けられている位置での実装面と、の間隔との差がなくなるように前記ダミーパターンが配置される。したがって、本構成の回路体は、フレキシブル基板の厚さ方向において、複数の導体パターンが有する複数の接点部の位置の均一化を図ることができる。

［３］
上記［１］に記載の回路体（１）において、
前記ダミーパターン（１４）は、
前記フレキシブル基板の板面方向において前記対応位置を挟むように配置される、
回路体（１）。

上記［３］の構成の回路体によれば、フレキシブル基板の板面方向において第１接点部に隣り合う位置にあるダミーパターンにより、フレキシブル基板の厚さ方向において、複数の導体パターンが有する複数の接点部の位置の均一化を図ることができる。

［４］
上記［１］～上記［３］の何れか一つに記載の回路体（１）と、
前記回路体（１）の前記実装面（１ａ）に実装され、前記複数の前記接点部（１３Ａ，１３Ｂ）に接続される複数の前記外部端子（２ａ）を有するコネクタ（２）と、を備える、
コネクタ付き回路体（１＋２）。

上記［４］の構成のコネクタ付き回路体によれば、多層型のフレキシブル基板が有する複数の導体パターンのうち、第１導体層と第２導体層とにわたって延びるように設けられる導体パターンに、第１接点部が属する。更に、ダミーパターンが、第２導体層において第１接点部に対応する対応位置及びその位置の近傍の少なくとも一方に配置される。これにより、第２導体層にダミーパターンが無い場合に比べ、厚さ方向において第１接点部に対応する位置のフレキシブル基板が薄くなり難い。よって、他の第２接点部よりも、第１接点部がフレキシブル基板の終端部に近い位置にある場合のように、第１接点部と第２接点部との厚さ方向の位置ズレが生じやすい場合であっても、第１接点部及び第２接点部の位置が均一化され得る。したがって、本構成のコネクタ付き回路体は、フレキシブル基板の厚さ方向において、複数の導体パターンが有する複数の接点部の位置の均一化を図ることができる。

１回路体
１ａ実装面
２ａ端子（外部端子）
１０Ａ導体層（第１導体層）
１０Ｂ導体層（第２導体層）
１１導体パターン
１１Ａ導体パターン
１１Ｂ導体パターン
１３Ａ接点部（第２接点部）
１３Ｂ接点部（第１接点部）
１４ダミーパターン
２０Ａ絶縁層（第１絶縁層）
２０Ｂ絶縁層
２０Ｃ絶縁層
２１Ａ開口部
２１Ｂ開口部

Claims

回路構成のための導体パターンを有する複数の導体層と、前記複数の前記導体層の各々を間に挟むように配置される複数の絶縁層と、を有する多層型のフレキシブル基板を備える回路体であって、
前記複数の前記導体パターンの各々は、
前記複数の前記絶縁層のうちの前記フレキシブル基板の実装面を構成する第１絶縁層に設けられた開口部を通じて外部に露出して外部端子を接続可能な接点部を、前記複数の前記導体層のうちの前記第１絶縁層に隣り合う第１導体層に有し、
複数の前記接点部は、
前記第１導体層と、前記第１導体層とは異なる第２導体層と、にわたって延びるように設けられる前記導体パターンに属する第１接点部と、
前記第１接点部とは異なる第２接点部であって、当該第２接点部のほうが前記第１接点部よりも前記フレキシブル基板の終端部から離れた位置にある、第２接点部と、を有し、
前記第２導体層には、
前記フレキシブル基板の厚さ方向において前記第１接点部に対応する対応位置及び前記対応位置の近傍の少なくとも一方に、前記回路構成に寄与しない前記導体パターンであるダミーパターンが配置される、
回路体。
請求項１に記載の回路体において、
前記第２接点部が露出する前記開口部の周縁の前記実装面の前記厚さ方向の位置を基準面位置とするとき、
前記第１接点部と前記基準面位置との前記厚さ方向における間隔と、前記第２接点部と前記基準面位置との前記厚さ方向における間隔と、の差をゼロに近づけるように前記ダミーパターンが配置される、
回路体。
請求項１に記載の回路体において、
前記ダミーパターンは、
前記フレキシブル基板の板面方向において前記対応位置を挟むように配置される、
回路体。
請求項１～請求項３の何れか一項に記載の回路体と、
前記回路体の前記実装面に実装され、前記複数の前記接点部に接続される複数の前記外部端子を有するコネクタと、を備える、
コネクタ付き回路体。