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JP2010287606A - Flexible printed wiring board, and connector structure integrated with flexible printed wiring board - Google Patents

Flexible printed wiring board, and connector structure integrated with flexible printed wiring board Download PDF

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JP2010287606A
JP2010287606A JP2009138105A JP2009138105A JP2010287606A JP 2010287606 A JP2010287606 A JP 2010287606A JP 2009138105 A JP2009138105 A JP 2009138105A JP 2009138105 A JP2009138105 A JP 2009138105A JP 2010287606 A JP2010287606 A JP 2010287606A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring board
printed wiring
flexible printed
connection
contact
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009138105A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Okabe
宏之 岡部
Takehiro Sugiyama
剛博 杉山
Hideki Namise
秀樹 南畝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
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Publication of JP2010287606A publication Critical patent/JP2010287606A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flexible printed wiring board capable of achieving both fine pitches as well as high density of wiring and connection parts by improving connection density and simplification as well as cost reduction of a connecting structure. <P>SOLUTION: In this flexible printed wiring board 10, a wiring pattern 5 is formed on the surface of an insulating base material 1. In this case, contact bumps 3 linking with the wiring pattern 5 and making contact with a connection pad 22 formed on the surface of the printed wiring board 20 of a connection counterpart by being pressed against it to make electrical connection with the connection pad 22 are provided on the surface of the insulating base material 1, and an elastic body sheet 9 is provided on the back side thereof. The contact bump 3 itself directly functions as a connector member for reliable electrical connection with the connection pad 22 of the printed wiring board 20 of the connection counterpart by a load applied through the elastic body sheet 9. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、例えば接続の相手方のリジッドプリント配線板に対して電気的に接続されるように設定されたフレキシブルプリント配線板およびフレキシブルプリント配線板一体型コネクタ構造に関する。   The present invention relates to a flexible printed wiring board and a flexible printed wiring board integrated connector structure set so as to be electrically connected to, for example, a rigid printed wiring board of a connection counterpart.

電子機器の高速化・高密度化に伴い、それらに使用されるマザーボード用プリント配線板は勿論のこと、モジュール配線板同士の間を繋ぐ伝送路として用いられるフレキシブルプリント配線板にも、大容量信号伝送性・高周波特性等の向上を実現することが要求されるようになってきている。
フレキシブルプリント配線板におけるデータ転送性能を向上させるためには、多ピン化や多層化が極めて重要であり、より多くの信号配線、グランド配線、電源配線などを、限られた所定の領域内に配置しなければならない。斯様な技術的要請に対応するべく、配線間距離の短縮や、配線幅および配線ピッチの微小化等を主体とした、配線パターン等のいわゆるファインピッチ化に関する技術開発が盛んに行われている。
これらの伝送路で信号を確実に伝えるために重要な部品として、コネクタがある。コネクタに要求される性能は一般に、1つまたは複数の配線の接続・切り離し(換言すれば一対のコネクタの脱着)を、確実かつ迅速・簡易に行うことが可能であること、その繰り返し脱着性や接続状態を長期に亘って安定的に保つことが可能であること、データ伝送の信頼性を確保できること、などである。
As electronic devices become faster and more dense, not only printed circuit boards for motherboards used in them, but also flexible printed circuit boards used as transmission lines that connect module wiring boards to each other, have a large capacity signal. Realization of improvements in transmission characteristics, high frequency characteristics, and the like has been demanded.
In order to improve the data transfer performance of flexible printed wiring boards, it is extremely important to increase the number of pins and the number of layers. More signal wiring, ground wiring, power supply wiring, etc. are placed in a limited area. Must. In order to respond to such technical demands, technological development relating to so-called fine pitches such as wiring patterns has been actively conducted mainly for shortening the distance between wirings and miniaturizing the wiring width and wiring pitch. .
A connector is an important part for reliably transmitting signals through these transmission lines. The performance required for a connector is generally that it is possible to connect / disconnect one or a plurality of wires (in other words, the connection / disconnection of a pair of connectors) reliably, quickly, and simply, That is, it is possible to keep the connection state stable over a long period of time and to ensure the reliability of data transmission.

斯様な用途に用いられるコネクタとしては、相手側のコネクタに設けられた複数の接触端子のそれぞれに対して各々接続される接触端子が一直線上に配列形成された、インライン型コネクタがある。このインライン型コネクタのフレキシブルプリント配線板への取り付けは、一般に、そのコネクタ側の個々の接触端子に連なって設けられている外部接続用端子とフレキシブルプリント配線板側の配線末端部に設けられている外部接続用端子とを、位置合わせし、両端子を機械的なかみ合わせまたははんだ付け等によって接合(固着)することで行われる。   As a connector used for such an application, there is an in-line type connector in which contact terminals respectively connected to each of a plurality of contact terminals provided on a mating connector are arranged in a straight line. The in-line type connector is generally attached to the flexible printed wiring board at an external connection terminal connected to each contact terminal on the connector side and a wiring terminal on the flexible printed wiring board side. This is performed by aligning the external connection terminals and joining (fixing) both terminals by mechanical engagement or soldering.

他方、多数の接触端子を限られた領域内に設けることが要請される場合に好適なコネクタとして、接触端子およびそれに連なる外部接続用端子を2次元的に(マトリックス状に)配列してなるエリア型コネクタが提案されている。インライン型コネクタの場合には多数の接触端子が一列に配列されているため、長い領域を占有してしまうのに対し、エリア型コネクタでは、接触端子をマトリックス状に配列してなるものであることから、その接触端子によって占有される領域は二次元的な広がりを有するものとなり、その領域としての面積は必要とするものの、その外形寸法をインライン型に比べて小さな寸法に収めることができるという特長がある。   On the other hand, as a suitable connector when it is required to provide a large number of contact terminals in a limited area, an area in which contact terminals and external connection terminals connected to the contact terminals are arranged two-dimensionally (in a matrix). Type connectors have been proposed. In the case of an in-line type connector, a large number of contact terminals are arranged in a line, which occupies a long area, whereas in an area type connector, the contact terminals are arranged in a matrix. Therefore, the area occupied by the contact terminal has a two-dimensional expanse, and although the area as the area is required, the outer dimensions can be accommodated in a smaller size than the in-line type. There is.

エリア型コネクタは、フレキシブルプリント配線板上と、その相手側の例えばリジッドプリント配線板上とに、それぞれ同ピッチで、互いに相手に対してスライドして接触することなどにより電気的な接続を成すように設定された、マイクロバネなどの緩衝構造を有する接触片や接触端子を備えており、両者を接続した状態にした後、例えば固定ネジ等で機械的に固定(固着)することによって電気的な接続状態を保つようにした構造のものが一般的である(特許文献1)。
あるいは、マイクロバネなどの緩衝構造を有する接触片や接触端子の代りに、例えば低融点はんだなどの材料からなるはんだバンプを用いて、そのはんだバンプによって両配線
板同士の接続用パッドをはんだ付けして、接続状態を固着するという技術も提案されている(特許文献2)。
フレキシブルプリント配線板用のコネクタとしては、インライン型コネクタが、そのシンプルな構造、電子部品分野における使用実績等の良好さ、その製造コストが比較的安価なものであることなどから、最も多く用いられている。
The area type connector makes electrical connection on the flexible printed wiring board and the other side, for example, the rigid printed wiring board, by sliding and contacting each other at the same pitch. Is provided with a contact piece and a contact terminal having a buffer structure such as a microspring, and after being connected to each other, it is electrically fixed (fixed) with, for example, a fixing screw. A structure having a connection state is generally used (Patent Document 1).
Alternatively, instead of using a contact piece or contact terminal having a buffer structure such as a micro spring, a solder bump made of a material such as a low melting point solder is used, and the connection pads between both wiring boards are soldered by the solder bump. A technique for fixing the connection state has also been proposed (Patent Document 2).
As connectors for flexible printed wiring boards, in-line connectors are most often used because of their simple structure, good use in the field of electronic components, and relatively low manufacturing costs. ing.

特開2008−91712号公報JP 2008-91712 A 特開平8−116145号公報JP-A-8-116145

しかしながら、上記のような従来のコネクタを用いたフレキシブルプリント配線板では、次のような問題があった。
配線回路系のファインピッチ化対応技術で最も重大な問題となるのは、例えば聖俗の相手方のリジッドプリント配線板に設けられた本体配線回路系に対して接続される伝送路系の主要な構成要素であるフレキシブルプリント配線板、およびそれに接続されるコネクタの、接続密度である。
However, the flexible printed wiring board using the conventional connector as described above has the following problems.
The most serious problem in the fine pitch technology for the wiring circuit system is, for example, the main components of the transmission line system connected to the main body wiring circuit system provided on the rigid printed wiring board of the secular partner It is the connection density of the flexible printed wiring board which is and the connector connected to it.

インライン型コネクタの場合、フォトファブリケーションプロセスによって形成される、フレキシブルプリント配線板側の外部接続用端子や配線パターン等はファインピッチ化が比較的容易であるが、精密な機械加工による、場合によっては3次元的な加工も必要とされる、コネクタ側の外部接続用端子は、ファインピッチ化に対応することが困難な傾向にある。このため、コネクタを設置する領域を限られた領域内に止めたいといった設計的要請と、これに必要本数の配線を配置したいといった電気回路系としての機能的要請とが拮抗する。その結果、コネクタ側の加工精度で規制される外部接続用端子のピッチが、接触端子の配列ピッチすなわちコネクタの接続密度を支配的に制約することとなる。その配列ピッチは、0.3mm程度が最小である。このような要因から、インライン型コネクタでは一般に、端子数の多い伝送路系の接続や、携帯電話機用などの小型化・薄型化が強く要請される電子機器等に用いられるフレキシブルプリント配線板に用いるには、極めて不利であるという問題がある。   In the case of inline type connectors, the external connection terminals and wiring patterns on the flexible printed wiring board side formed by the photofabrication process are relatively easy to make fine pitches. The external connection terminal on the connector side, which requires three-dimensional processing, tends to be difficult to cope with fine pitch. For this reason, the design requirement to stop the area where the connector is installed in a limited area and the functional requirement as an electric circuit system to dispose a necessary number of wires therewith compete. As a result, the pitch of the external connection terminals that is regulated by the processing accuracy on the connector side restricts the arrangement pitch of the contact terminals, that is, the connection density of the connector. The arrangement pitch is about 0.3 mm is the minimum. Because of these factors, inline connectors are generally used for flexible printed wiring boards used in electronic devices that are strongly required to be connected to transmission lines with a large number of terminals and to be miniaturized and thinned for cellular phones and the like. Has the problem of being extremely disadvantageous.

また、エリア型コネクタの場合、接続端子を2次元的に配列できることから多ピン化が比較的容易であるが、その反面、マイクロバネ構造等の構造およびそれを形成するための製造プロセスが極めて煩雑なものとなる傾向にあるという問題がある。また、その結果、エリア型コネクタの製造コストは高額化する傾向が強いという問題があり、これがエリア型コネクタの普及が未だ嘗てインライン型コネクタに及ばない理由の一つであるものと考えられる。   In the case of an area type connector, since the connection terminals can be arranged two-dimensionally, it is relatively easy to increase the number of pins. However, on the other hand, the structure such as a microspring structure and the manufacturing process for forming the structure are extremely complicated. There is a problem that it tends to be. As a result, there is a problem that the manufacturing cost of the area-type connector is likely to increase. This is considered to be one of the reasons why the area-type connector has not yet spread to the in-line connector.

また、マイクロバネ構造の代りにはんだバンプを用いたものの場合、はんだバンプの成型加工精度に制約されて、0.5mm以下のファインピッチ化が困難であるという問題がある。また、その製造コストも高額化する傾向が強いという問題がある。また、はんだバンプを用いたはんだ付けによって電気的な接続状態を固定(固着)するため、一度接続した後には、再度着脱することは実際上不可能となるという問題がある。   Further, in the case of using a solder bump instead of the microspring structure, there is a problem that it is difficult to make a fine pitch of 0.5 mm or less due to the restriction of the molding process accuracy of the solder bump. In addition, there is a problem that the manufacturing cost tends to increase. In addition, since the electrical connection state is fixed (fixed) by soldering using solder bumps, there is a problem that it is practically impossible to attach and detach again after being connected once.

ここで、インライン型とエリア型との区別を問わず、一般的にコネクタに対して特に強く要求される機械的・電気的特性としては、下記のようなものが挙げられる。
(1)接点への一定の荷重の印加を永続的に保持可能であること。
(2)接点への相手電極に対する接触時のスプリングバック性の確保。
(3)複数個配列形成されている各接点への荷重の均等化。
(4)挿抜(着脱)を繰り返した際の、接点の接続性能や形状再現性の保持。
これらの要求特性を満たすために、背景技術の説明で述べたようなマイクロバネなどの緩衝構造を有する接触片や接触端子が種々提案されているわけであるが、それらは上記のように、その接点構造が複雑なものとなるという問題があり、またそれに起因して製造プロセスが煩雑化するなどして、その製造コストや材料コストが高価なものとなってしまう傾向にあるという問題がある。
また、さらには、そのように接点構造が複雑であることが制約となって、各接点間のピッチのさらなる微小化に限界が生じやすく、その結果、限られた領域内に形成可能な接点の個数を多くすること、つまり電気的接続密度(接点の配列形成密度)のさらなる向上が困難ないしは不可能なものとなる傾向にあるという問題がある。
Here, regardless of the distinction between the in-line type and the area type, the following mechanical and electrical characteristics that are particularly strongly required for the connector are as follows.
(1) A constant load applied to the contact can be permanently maintained.
(2) Ensuring the spring back property when contacting the contact electrode with the counterpart electrode.
(3) Equalizing the load on each contact formed in a plurality.
(4) Maintaining contact connection performance and shape reproducibility when insertion / extraction (removal) is repeated.
In order to satisfy these required characteristics, various contact pieces and contact terminals having a buffer structure such as a microspring as described in the description of the background art have been proposed. There is a problem that the contact structure becomes complicated, and there is a problem that the manufacturing process and the material cost tend to be expensive due to the complicated manufacturing process.
In addition, the complexity of the contact structure is a limitation, and it is easy to limit the further miniaturization of the pitch between the contacts. As a result, the contacts that can be formed in a limited area are limited. There is a problem that the number tends to be increased, that is, it is difficult or impossible to further improve the electrical connection density (contact formation density).

このように、従来のコネクタでは、インライン型とエリア型との、どちらのタイプのコネクタを用いる場合でも、フレキシブルプリント配線板やそれと接続される相手方のリジッドプリント配線板に、それらとは別部品であるコネクタやマイクロバネ構造等の別部品を、ファインピッチ化に対応して高精度に、例えば表面実装方式で取りつけることが必要であるが、少なくともその別部品であるコネクタ自体の調達コストや製造コストが嵩むこととなるという問題があった。また、そのコネクタ等をフレキシブルプリント配線板に取り付けるための手間やプロセスにもコストが嵩むこととなるという問題があった。
また、そのコネクタの構造上の加工精度による制約等に起因して、電気的な接続密度の向上が阻害され、延いてはフレキシブルプリント配線板における接続部位やそれに連なる配線パターン等のファインピッチ化が阻害されてしまうという問題があった。
In this way, with conventional connectors, regardless of whether the inline type or area type connector is used, the flexible printed wiring board or the other party's rigid printed wiring board connected to the flexible printed wiring board must be a separate component. It is necessary to attach a connector or another component such as a microspring structure with high precision, for example, by surface mounting, in response to the fine pitch. At least the procurement cost and manufacturing cost of the connector itself, which is another component, is required. There was a problem that would increase. In addition, there is a problem in that the labor and process for attaching the connector or the like to the flexible printed wiring board increase the cost.
In addition, due to restrictions due to processing accuracy on the structure of the connector, the improvement in electrical connection density is hindered, and as a result, the connection portion of the flexible printed wiring board and the wiring pattern connected to it are made finer. There was a problem of being obstructed.

本発明は、このような問題に鑑みて成されたもので、その目的は、接続密度の向上による配線および接続部位のファインピッチ化・高密度化と、接続構造の簡素化・低コスト化との、両方を共に達成することを可能としたフレキシブルプリント配線板およびフレキシブルプリント配線板一体型コネクタ構造を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to increase the fine pitch and density of wiring and connection parts by improving the connection density, and to simplify and reduce the cost of the connection structure. An object of the present invention is to provide a flexible printed wiring board and a flexible printed wiring board integrated connector structure that can achieve both of them.

本発明のフレキシブルプリント配線板は、絶縁性基材の表面上に配線パターンが形成されたフレキシブルプリント配線板であって、前記絶縁性基材の片面上に、前記配線パターンに連なると共に、接続の相手方の配線板の表面に配列形成されている接続用パッドに対して押し付けられて接触することで前記接続用パッドとの電気的な接続をそれ自体が直接に成すように配列形成されて、前記接続の相手方の配線板の接続用パッドとの電気的接続のためのコネクタ部材として機能する突起状の接触バンプと、前記絶縁性基材における前記接触バンプが配列形成された片面とは反対側の面に設けられた弾性体シートとを備えたことを特徴としている。
また、本発明のフレキシブルプリント配線板一体型コネクタ構造は、絶縁性基材の片面上に形成された配線パターンと、前記配線パターンに連なると共に、接続の相手方の配線板の表面に配列形成されている接続用パッドに対して押し付けられて接触することで前記接続用パッドとの電気的な接続をそれ自体が直接に成すように配列形成されて、前記接続の相手方の配線板の接続用パッドとの電気的接続のためのコネクタ部材として機能する突起状の接触バンプとを備えたフレキシブルプリント配線板と、前記絶縁性基材における前記接触バンプが配列形成された片面とは反対側の面に設けられた弾性体シートと、前記接続の相手方の配線板における前記接続用パッドに前記接触バンプが接続されるように、前記接続の相手方の配線板上に前記フレキシブルプリント配線板を対面配置し、かつ当該フレキシブルプリント配線板上における、少なくとも前記接触バンプが配列形成された領域に対応した領域に前記弾性体シートを重ね合わせた状態で、当該弾性体シート上に配置される内層上板と、前記接続の相手方の配線板における前記接続用パッドに前記接触バンプが接続されるように、前記接続の相手方の配線板上に前記フレキシブルプリント配線板を
対面配置し、かつ当該フレキシブルプリント配線板上における、少なくとも前記接触バンプが配列形成された領域に対応した領域に前記弾性体シートを重ね合わせた状態で、前記接続の相手方の配線板下における、少なくとも前記接続用パッドが配列形成された領域に対応した領域に配置される内層下板と、前記内層上板または前記内層下板のうちの一方と、前記弾性体シートと、前記フレキシブルプリント配線板と、前記接続の相手方の配線板とを貫通するように設けられて、それら全体の位置合わせを行うために用いられるアライメント孔と、前記内層上板または前記内層下板のうちの前記アライメント孔が設けられていない方の表面上に直立して設けられて、前記アライメント孔に挿通可能としてなるアライメントピンとを備えて、前記アライメントピンを前記アライメント孔に挿通させて位置合わせすることで、前記接続の相手方の配線板における前記接続用パッドに前記フレキシブルプリント配線板における前記接触バンプが接続されるように前記接続の相手方の配線板上に前記フレキシブルプリント配線板を対面配置すると共に当該フレキシブルプリント配線板上に前記弾性体シートを重ね合わせた状態にして、前記弾性体シートと前記フレキシブルプリント配線板と前記接続の相手方の配線板とを前記内層上板と前記内層下板との間に挟み込むようにしたことを特徴としている。
The flexible printed wiring board of the present invention is a flexible printed wiring board in which a wiring pattern is formed on the surface of an insulating base material, and is connected to the wiring pattern on one side of the insulating base material and connected. By being pressed against and contacted with the connection pads arranged on the surface of the counterpart wiring board, the electrical connection with the connection pads is directly arranged and formed, Protruding contact bumps that function as connector members for electrical connection with the connection pads of the wiring board on the other end of the connection, and one side of the insulating substrate opposite to the one side on which the contact bumps are arranged An elastic sheet provided on the surface is provided.
In addition, the flexible printed wiring board integrated connector structure of the present invention has a wiring pattern formed on one side of an insulating substrate, and is connected to the wiring pattern and arranged on the surface of the wiring board of the connection partner. An arrangement is made so as to directly make electrical connection with the connection pad by being pressed against and contacted with the connection pad, and the connection pad of the wiring board of the other end of the connection, A flexible printed wiring board having a protruding contact bump functioning as a connector member for electrical connection, and a surface on the opposite side of the insulating substrate on which the contact bump is arranged. On the wiring board of the other end of the connection so that the contact bump is connected to the connection pad on the wiring board of the other end of the connection and the elastic sheet thus connected. A flexible printed wiring board is disposed facing each other, and on the flexible printed wiring board, the elastic sheet is overlaid on an area corresponding to at least the area where the contact bumps are arranged and formed on the elastic sheet. The flexible printed wiring board is placed face to face on the connection partner wiring board so that the contact bumps are connected to the inner layer upper board to be connected to the connection pads in the connection counterpart wiring board, And at least the connection pad under the wiring board of the other end of the connection in a state where the elastic sheet is superimposed on at least the area corresponding to the area where the contact bumps are arranged and formed on the flexible printed wiring board Are disposed in a region corresponding to the region where the array is formed, and the inner layer upper plate or It is provided to penetrate one of the inner layer lower plates, the elastic sheet, the flexible printed wiring board, and the connection counterpart wiring board, and used to align them as a whole. And an alignment pin that is provided upright on the surface of the inner layer upper plate or the inner layer lower plate that is not provided with the alignment hole and that can be inserted into the alignment hole. The connection partner is connected so that the contact bump in the flexible printed circuit board is connected to the connection pad in the connection circuit board by inserting the alignment pin through the alignment hole and aligning the alignment pin. The flexible printed wiring board is placed facing the other printed wiring board and the flexible printed wiring In a state where the elastic sheet is superposed on the wire board, the elastic sheet, the flexible printed wiring board, and the wiring board to be connected are sandwiched between the inner layer upper board and the inner layer lower board. It is characterized by doing so.

本発明によれば、絶縁性基材の片面上に、配線パターンに連なると共に、接続の相手方の配線板の表面に配列形成されている接続用パッドに対して押し付けられて接触することで接続用パッドとの電気的な接続をそれ自体が直接に成すように配列形成されて、接続の相手方の配線板の接続用パッドとの電気的接続のためのコネクタ部材として機能する突起状の接触バンプを設け、またその絶縁性基材における接触バンプが配列形成された片面とは反対側の面に弾性体シートを設けるようにしたので、このフレキシブルプリント配線板とは別体で後付けされるコネクタのような接続用部品を用いることなしに、このフレキシブルプリント配線板上に直接に設けられた接触バンプと接続の相手方の配線板上に直接に設けられている接続用パッドとで、それら両配線板間の電気的な接続を直接的に取ることができ、かつその電気的な接続を、仮に接触バンプの高さに無視できないばらつきが生じていたとしても、そのばらつきを主に弾性体シートの弾力性および絶縁性基材の可撓性によって吸収・緩和して、確実なものとすることができる。その結果、別体で後付けされるコネクタやマイクロバネのような構造が複雑なものとなりやすくてコスト高の要因となる虞の高い接続用部品等が不要となり、接続密度の向上による配線および接続部位のファインピッチ化・高密度化と、接続構造の簡素化・低コスト化との、両方を共に達成することが可能となる。
また、特に、上記の接続の相手方の配線板における接続用パッドに対して本発明のフレキシブルプリント配線板における接触バンプが接続されるように、接続の相手方の配線板上にフレキシブルプリント配線板を対面配置すると共に、そのフレキシブルプリント配線板上に弾性体シートを重ね合わせた状態にして、弾性体シートとフレキシブルプリント配線板と接続の相手方の配線板とを、内層上板と内層下板との間に挟み込んで保持してなるフレキシブルプリント配線板一体型コネクタ構造とすることにより、上記の接触バンプと接続用パッドとの電気的な接続状態を、より確実に永続的に保持することが可能となる。
According to the present invention, on one side of the insulating base material, it is connected to the wiring pattern by being pressed against and contacted with the connection pads arranged on the surface of the wiring board of the connection partner. Protruding contact bumps that are arranged so as to directly make electrical connection with the pads themselves and function as connector members for electrical connection with the connection pads of the wiring board of the other party of the connection Since the elastic sheet is provided on the side opposite to the one side where the contact bumps in the insulating substrate are arranged, the connector is attached separately from the flexible printed wiring board. Contact bumps provided directly on the flexible printed wiring board and connection pads provided directly on the other wiring board without using any connecting parts. Even if there is a non-negligible variation in the height of the contact bumps, the electrical connection between these two wiring boards can be taken directly, and the variation is mainly Absorption and relaxation can be ensured by the elasticity of the elastic sheet and the flexibility of the insulating substrate. As a result, there is no need for connecting parts that are likely to be complicated and have high costs, such as separately attached connectors and microsprings. It is possible to achieve both a fine pitch and a high density, and a simplified connection structure and a low cost.
Further, in particular, the flexible printed wiring board faces the connection counterpart wiring board so that the contact bumps of the flexible printed wiring board of the present invention are connected to the connection pads on the above-mentioned connection counterpart wiring board. Place the elastic sheet on the flexible printed wiring board and place the elastic sheet, the flexible printed wiring board and the other wiring board to be connected between the inner layer upper board and the inner layer lower board. By adopting a flexible printed wiring board integrated connector structure that is sandwiched and held between the contact bumps and the connection pads, the electrical connection state between the contact bumps and the connection pads can be more reliably and permanently held. .

本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板を用いてなる、本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板一体型コネクタ構造の主要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of the flexible printed wiring board integrated connector structure which concerns on embodiment of this invention which uses the flexible printed wiring board which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の主要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of the flexible printed wiring board which concerns on embodiment of this invention. 図2に示したフレキシブルプリント配線板における、接触バンプが配列形成された部分を抽出して示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an extracted portion where contact bumps are arranged in the flexible printed wiring board shown in FIG. 2. 図2に示したフレキシブルプリント配線板の接触バンプを接続の相手方のリジッドプリント配線板の接続用パッドに接続する直前の、両配線板を対向配置する状況を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the condition which arrange | positions both wiring boards just before connecting the contact bump of the flexible printed wiring board shown in FIG. 2 to the connection pad of the rigid printed wiring board of the other party of a connection. 図2に示したフレキシブルプリント配線板における一つの接触バンプおよびその近傍の構造を抽出・拡大して示すA−B断面図(図5(a))、およびそれに接続される相手方のプリント配線板の接続パッドならびにその近傍の構造を抽出・拡大して示す図(図5(b))である。FIG. 5A is a cross-sectional view (FIG. 5A) showing an enlarged and enlarged view of one contact bump and the structure in the vicinity thereof in the flexible printed wiring board shown in FIG. 2, and the other printed wiring board connected thereto. It is a figure (FIG.5 (b)) which extracts and expands and shows the structure of a connection pad and its vicinity. 本発明の実施の形態に係る接触バンプと接続用パッドとを押し付けて接続させる直前の、本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板とその接続の相手方の(相手方の)プリント配線板とを、内層上板と内層下板との間に挟み込んで対面配置した状態での、隣り合う接触バンプ同士の間の間隔Lおよび両者の高さのばらつきΔhを示す図である。The flexible printed wiring board according to the embodiment of the present invention and the printed wiring board (the other party) of the connection immediately before the contact bump and the connection pad according to the embodiment of the present invention are pressed and connected. FIG. 10 is a diagram showing a distance L between adjacent contact bumps and a height variation Δh between the contact bumps in a state where the inner layer upper plate and the inner layer lower plate are sandwiched and arranged facing each other. 接触バンプの高さのばらつきを吸収できずに接続不良が発生した状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state which the connection defect generate | occur | produced without absorbing the variation in the height of a contact bump. 接触バンプの高さのばらつきを吸収して確実な接続を確保した状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state which ensured the reliable connection by absorbing the variation in the height of a contact bump. 絶縁性基材の厚さにばらつきPが生じていると共に接触バンプの高さにばらつきSが生じている場合を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the case where the dispersion | variation P has arisen in the thickness of the insulating base material, and the dispersion | variation S has arisen in the height of the contact bump.

以下、本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板、およびその片面上に形成された接触バンプをコネクタ構造の主要な構成部位の一部として用いてなるフレキシブルプリント配線板一体型コネクタ構造について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, a flexible printed wiring board according to an embodiment of the present invention, and a flexible printed wiring board integrated connector structure using contact bumps formed on one side thereof as a part of the main components of the connector structure, This will be described with reference to the drawings.

本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板一体型コネクタ構造は、図1に示したように、絶縁性基材1におけるカバー層2および接触バンプ3等を配列形成してなる片面とは反対側の面(以降、これを便宜上、裏面とも呼ぶものとする)に弾性体シート9を付設してなるフレキシブルプリント配線板10と、内層上板11と、内層下板12と、アライメントピン13と、アライメント孔14と、外部の(つまりフレキシブルプリント配線板10とは別体で、接続の相手方となる;以下同様)プリント配線板20と、外層上板31と、外層下板32と、固定用ボルト33と、ナット34と、スプリング35とを、その主要部として備えている。
そして、そのようなフレキシブルプリント配線板一体型コネクタ構造における主要な構成要素の一つとして組み込まれて用いられる、本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板10は、図2に示したように、絶縁性基材1と、カバー層2と、接触バンプ3と、固定用ボルト孔4と、配線パターン5と、導体パッド6と、本体配線領域7と、開口8と、弾性体シート9と、アライメント孔14とを、その主要部として備えている。
As shown in FIG. 1, the flexible printed wiring board integrated connector structure according to the embodiment of the present invention is opposite to the one side formed by arranging the cover layer 2 and the contact bump 3 in the insulating base material 1. A flexible printed wiring board 10 having an elastic sheet 9 attached to a side surface (hereinafter, also referred to as a back surface for convenience), an inner layer upper plate 11, an inner layer lower plate 12, and an alignment pin 13. , The alignment hole 14, the external printed circuit board 20, the outer layer upper board 31, the outer layer lower board 32, and the fixing board. A bolt 33, a nut 34, and a spring 35 are provided as main parts.
The flexible printed wiring board 10 according to the embodiment of the present invention, which is incorporated and used as one of the main components in such a flexible printed wiring board integrated connector structure, is as shown in FIG. Insulating substrate 1, cover layer 2, contact bump 3, fixing bolt hole 4, wiring pattern 5, conductor pad 6, body wiring region 7, opening 8, and elastic sheet 9 The alignment hole 14 is provided as a main part thereof.

フレキシブルプリント配線板10における、絶縁性基材1の表面には、図2、図3に示したように、配線パターン5(5a、5b)および導体パッド6が形成されている。
配線パターン5のうち、実質的な電気回路系の主要部を構成する本体配線パターン5bは、本体配線領域7内に形成されている。そして、その本体配線パターン5bと導体パッド6との間には、それら両者を電気的に繋ぐように設けられたリード配線パターン5aが形成されている。ここで、図2では図示の簡潔化を図るために、リード配線パターン5aは1本のみを描いてあるが、実際には、1つの導体パッド6に対して少なくとも1本のリード配線パターン5aが連なるように、全ての導体パッド6について設けられていることは言うまでもない。
As shown in FIGS. 2 and 3, wiring patterns 5 (5 a, 5 b) and conductor pads 6 are formed on the surface of the insulating substrate 1 in the flexible printed wiring board 10.
Of the wiring patterns 5, a main body wiring pattern 5 b constituting a substantial main part of the electric circuit system is formed in the main body wiring area 7. A lead wiring pattern 5a is formed between the main body wiring pattern 5b and the conductor pad 6 so as to electrically connect the two. Here, in order to simplify the illustration in FIG. 2, only one lead wiring pattern 5 a is drawn, but actually, at least one lead wiring pattern 5 a is provided for one conductor pad 6. Needless to say, all conductor pads 6 are provided so as to be continuous.

絶縁性基材1の表面上および配線パターン5の上ほぼ全面を覆うように、カバー層2が形成されている。そのカバー層2には、導体パッド6の表面を露出させるための、15000μm以上の面積を有する開口8が、各導体パッド6に1つずつ設けられている。ま
た、カバー層2および絶縁性基材1を貫通するように、固定用ボルト孔4およびアライメント孔14がそれぞれ設けられている。
開口8にて露出している各導体パッド6の表面には、図1〜図4、および特にその主要な接続部分付近の抽出・拡大図である図5(a)に示したように、カバー層2の最表面よりも高く突出するように、導体パッド6の表面からの所定の高さhを備えた、導電性材料からなる接触バンプ3が設けられている。
A cover layer 2 is formed so as to cover almost the entire surface of the insulating substrate 1 and the wiring pattern 5. In the cover layer 2, one opening 8 having an area of 15000 μm 2 or more for exposing the surface of the conductor pad 6 is provided for each conductor pad 6. Further, a fixing bolt hole 4 and an alignment hole 14 are provided so as to penetrate the cover layer 2 and the insulating substrate 1.
The surface of each conductor pad 6 exposed at the opening 8 is covered with a cover as shown in FIGS. 1 to 4 and particularly FIG. A contact bump 3 made of a conductive material and having a predetermined height h from the surface of the conductor pad 6 is provided so as to protrude higher than the outermost surface of the layer 2.

他方、このフレキシブルプリント配線板10の接続の相手方であるプリント配線板20には、図4、および特にその主要な接続部分付近の抽出・拡大図である図5(b)に示したように、例えばいわゆるガラスエポキシ基材からなる絶縁性基板21と、その表面上に形成された接続用パッド22と、その接続用パッド22に連なると共に図示しない配線パターン本体に連なるリード配線パターン23と、固定用ボルト孔24と、カバー層25と、そのカバー層25の所定位置ごとに設けられて接続用パッド22の表面を露出させる開口26と、アライメント孔27とを有している。ここで、図4では、図示を簡潔で分かりやすいものとするために、カバー層25は省略して描いてある。   On the other hand, in the printed wiring board 20 which is a counterpart of the connection of the flexible printed wiring board 10, as shown in FIG. 4 and in particular FIG. For example, an insulating substrate 21 made of a so-called glass epoxy base material, a connection pad 22 formed on the surface thereof, a lead wiring pattern 23 connected to the connection pad 22 and a wiring pattern body (not shown), and fixing A bolt hole 24, a cover layer 25, an opening 26 provided at every predetermined position of the cover layer 25 to expose the surface of the connection pad 22, and an alignment hole 27 are provided. Here, in FIG. 4, the cover layer 25 is omitted in order to make the illustration simple and easy to understand.

本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板10では、接触バンプ3が、その外部の接続の相手方であるプリント配線板20の表面に形成されている接続用パッド22に対して押し付けられるようにして接触することで、その接続用パッド22との電気的な接続を成すように設定されている。その押し付けられる押圧力(掛けられる荷重)は、フレキシブルプリント配線板10の裏面に張り合わせられるようにして設けられた弾性体シート9を介して内層上板11および外層上板31から、下面を内層下板12および外層下板32によって支えられているフレキシブルプリント配線板10へと印加される。従って、仮に無視できない高さhのばらつきが接触バンプ3に生じていたとしても、その高さhのばらつきを弾性体シート9および絶縁性基材1の弾性変形および撓みによって吸収して、確実な接続状態を確保することが可能となっている。
すなわち、このフレキシブルプリント配線板10では、接触バンプ3自体が、別体のコネクタ部品やマイクロバネ等を全く必要とすることなく、直接に、接続の相手方のプリント配線板20上に形成されている接続用パッド22との電気的接続のためのコネクタ部材として機能することで、従来のような別体のコネクタやマイクロバネ等の使用、およびそのコネクタ等の実装やそのはんだ付け等の接続工程を完全に省略することが可能なものとなっている。
In the flexible printed wiring board 10 according to the embodiment of the present invention, the contact bumps 3 are pressed against the connection pads 22 formed on the surface of the printed wiring board 20 which is an external connection partner. Are in contact with each other, so that an electrical connection with the connection pad 22 is established. The pressing force (load applied) is applied to the lower surface from the inner upper plate 11 and the outer upper plate 31 through the elastic sheet 9 provided so as to be bonded to the back surface of the flexible printed wiring board 10. It is applied to the flexible printed wiring board 10 supported by the board 12 and the outer layer lower board 32. Therefore, even if a variation in the height h that cannot be ignored occurs in the contact bump 3, the variation in the height h is absorbed by the elastic deformation and bending of the elastic sheet 9 and the insulating base material 1 to ensure It is possible to secure the connection state.
That is, in this flexible printed wiring board 10, the contact bumps 3 themselves are directly formed on the printed wiring board 20 of the other party of connection without requiring any separate connector parts or microsprings. By functioning as a connector member for electrical connection with the connection pad 22, it is possible to use a separate connector, a microspring, etc. as in the prior art, and a connection process such as mounting and soldering of the connector. It can be omitted completely.

また、そのようなフレキシブルプリント配線板10を主要な構成要素の一つとして用いてなる、本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板一体型コネクタ構造では、接続の相手方であるプリント配線板20における接続用パッド22にフレキシブルプリント配線板10における接触バンプ3が押し付けられて接続されるように、そのプリント配線板20に対してフレキシブルプリント配線板10を対面配置すると共に、そのフレキシブルプリント配線板10上に弾性体シート9を重ね合わせた状態で、その弾性体シート9とフレキシブルプリント配線板10とプリント配線板20とを、内層上板11と内層下板12との間に挟み込んで保持し、さらにその内層上板11の上には外層上板31を配置すると共に内層下板12の下には外層下板32を配置して、それらを固定用ボルト33の先端にナット34を装着し適切なトルクで締め付け固定することにより、上記の接触バンプ3と接続用パッド22との電気的な接続状態を、より確実に永続的に保持することが可能となるように設定されている。   Moreover, in the flexible printed wiring board integrated connector structure according to the embodiment of the present invention, which uses such a flexible printed wiring board 10 as one of the main components, the printed wiring board 20 which is a counterpart of connection. The flexible printed wiring board 10 is disposed facing the printed wiring board 20 so that the contact bumps 3 of the flexible printed wiring board 10 are pressed against the connection pads 22 of the flexible printed wiring board 10, and the flexible printed wiring board 10. With the elastic sheet 9 superimposed thereon, the elastic sheet 9, the flexible printed wiring board 10, and the printed wiring board 20 are sandwiched and held between the inner layer upper plate 11 and the inner layer lower plate 12, Further, an outer layer upper plate 31 is arranged on the inner layer upper plate 11 and below the inner layer lower plate 12. The outer layer lower plate 32 is arranged, and a nut 34 is attached to the tip of the fixing bolt 33 and fastened and fixed with an appropriate torque, whereby the contact bump 3 and the connection pad 22 are electrically connected. Is set so that it can be held more reliably and permanently.

次に、本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板における各構成部位について、さらに詳細に説明する。   Next, each component in the flexible printed wiring board according to the embodiment of the present invention will be described in more detail.

絶縁性基材1は、例えばポリイミド樹脂フィルムのような所定の可撓性を有する材質か
らなる、いわゆる銅張フィルム基板用の基材である。この絶縁性基材1は、ポリイミド以外にも、液晶ポリマー(LCP;Liquid Crystal Polymer)、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトンなどのような、フレキシブルプリント配線板用の基板材料として一般に用いられる材料からなるものを用いることが可能である。
The insulating base material 1 is a base material for a so-called copper-clad film substrate made of a material having a predetermined flexibility such as a polyimide resin film. In addition to polyimide, the insulating substrate 1 is made of a material generally used as a substrate material for flexible printed wiring boards, such as liquid crystal polymer (LCP), polyethylene terephthalate, and polyetheretherketone. Can be used.

但し、この絶縁性基材1の剛性が高過ぎると、接続の相手方のプリント配線板20の厚さや平坦性ならびに接続用パッド22の厚さのばらつきを吸収するための局部的な撓み(屈曲性)を得ることができなくなり、その結果、全ての接続部位についての確実な接続状態を確保することができなくなる虞がある。また、絶縁性基材1の剛性に加えて、その表面に形成される配線パターン5の剛性が高過ぎる場合も、それが形成されているフレキシブルプリント配線板10の撓み(屈曲性)を得ることに対する阻害要因となる虞がある。
そこで、配線パターン5の形成材料として用いられる銅箔などの導体膜の厚さを25μm以下とし、かつその導体膜の厚さと絶縁性基材1の厚さとの合計の厚さを150μm以下とすることが望ましい。
また、絶縁性基材1を薄くしたとしても、それ自体の材質が、たとえば鉄板のように極めて高い剛性を有するものであると、前述のような局部的な撓みを得ることができなくなる。この観点から、絶縁性基材1の材質としては、弾性率が10GPa以下であることが望ましい。このような条件に適合するのは、上記のようなポリイミド、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート等である。また、同様の観点から、カバー材2の材質についても弾性率が10GPa以下のものとすることが望ましい。
さらには、フレキシブルプリント配線板10を、2層以上の配線層を有する多層フレキシブルプリント配線板とする場合や、接触バンプ3をピッチが1mm以下のいわゆるファインピッチコネクタ仕様に適合したものとする場合には、配線パターン5を形成するための導体膜をその電気的および機械的要求特性に障害を生じない範囲内で可能な限り薄いものにすると共に、絶縁性基材1の厚さを50μm以下とし、かつその最外層として設けられるソルダレジストなどのカバー層2の厚さを30μm以下とすることが望ましい。
あるいはまた、フレキシブルプリント配線板は一般に、その表面に形成される配線パターン等の配線密度やパターン形状によっても、その全体的な屈曲性が大幅に変化し得るので、そのような総合的な観点からの屈曲性を踏まえた上で、フレキシブルプリント配線板10の厚さや材質等の仕様を適宜に設定することが望ましい。
However, if the insulating substrate 1 is too rigid, local bending (flexibility) to absorb variations in the thickness and flatness of the printed wiring board 20 to be connected and the thickness of the connecting pads 22 is achieved. ) Cannot be obtained, and as a result, there is a possibility that a reliable connection state cannot be ensured for all the connection parts. Moreover, in addition to the rigidity of the insulating substrate 1, when the rigidity of the wiring pattern 5 formed on the surface thereof is too high, the flexible printed wiring board 10 on which the wiring pattern 5 is formed can be bent (flexibility). There is a possibility that it becomes an obstructive factor.
Therefore, the thickness of a conductor film such as a copper foil used as a material for forming the wiring pattern 5 is set to 25 μm or less, and the total thickness of the conductor film and the insulating substrate 1 is set to 150 μm or less. It is desirable.
Even if the insulating base material 1 is made thin, if the material itself has extremely high rigidity, such as an iron plate, it becomes impossible to obtain the above-mentioned local bending. From this viewpoint, it is desirable that the material of the insulating substrate 1 has an elastic modulus of 10 GPa or less. It is polyimide, liquid crystal polymer, polyethylene terephthalate, etc. that meet the above conditions. From the same viewpoint, it is desirable that the material of the cover material 2 has an elastic modulus of 10 GPa or less.
Furthermore, when the flexible printed wiring board 10 is a multilayer flexible printed wiring board having two or more wiring layers, or when the contact bumps 3 conform to a so-called fine pitch connector specification with a pitch of 1 mm or less. The conductor film for forming the wiring pattern 5 is made as thin as possible within a range that does not impede its electrical and mechanical requirements, and the thickness of the insulating substrate 1 is 50 μm or less. In addition, the thickness of the cover layer 2 such as a solder resist provided as the outermost layer is preferably 30 μm or less.
Alternatively, the flexible printed wiring board generally can change its overall flexibility greatly depending on the wiring density and pattern shape such as the wiring pattern formed on the surface thereof. It is desirable to appropriately set the specifications such as the thickness and material of the flexible printed wiring board 10 in consideration of the flexibility.

カバー層2は、例えばフォトソルダレジストのような、いわゆる保護層として配線パターン5および絶縁性基材1の表面上を覆うように設けられて、それらを機械的・熱的・化学的な損傷等から保護すると共にそれらの表面の電気的絶縁性を確保するための層である。このカバー層2自体の材質や仕様は、基本的には、一般的なもので構わない。但し、このカバー層2には、既述のように、各導体パッド6の表面を少なくとも15000μm以上の面積に亘って露出させる開口8が正確に設けられることが必要である。また、このカバー層2が前述のようなフレキシブルプリント配線板10の局部的な撓みの阻害要因となる虞がある場合には、前述のような弾性率を有する材質からなる、薄いものとすることが必要である。 The cover layer 2 is provided so as to cover the surface of the wiring pattern 5 and the insulating substrate 1 as a so-called protective layer such as a photo solder resist, and mechanical, thermal, chemical damage, etc. It is a layer for protecting the surface and ensuring the electrical insulation of those surfaces. Basically, the material and specifications of the cover layer 2 itself may be general ones. However, as described above, the cover layer 2 needs to be accurately provided with the opening 8 for exposing the surface of each conductor pad 6 over an area of at least 15000 μm 2 or more. In addition, when there is a possibility that the cover layer 2 becomes an obstacle to local bending of the flexible printed wiring board 10 as described above, the cover layer 2 is made of a material having the elastic modulus as described above and is thin. is required.

接触バンプ3は、図5(a)に示したように、開口8にて露出している導体パッド6の表面上に、最頂部がカバー層2の最表面よりも所定の寸法に亘って高く突出するように、導体パッド6の表面からの高さhを有する突起状に設けられたものである。
この接触バンプ3は、導電性材料からなるバンプ本体3aと、そのバンプ本体3aの最表面を覆うように設けられた金(Au)または金の合金等からなる0.01μm以上の厚さのコーティング層3bとを備えている。
As shown in FIG. 5A, the contact bump 3 has a top portion higher than the outermost surface of the cover layer 2 over a predetermined dimension on the surface of the conductor pad 6 exposed at the opening 8. It is provided in a protruding shape having a height h from the surface of the conductor pad 6 so as to protrude.
The contact bump 3 includes a bump body 3a made of a conductive material, and a coating having a thickness of 0.01 μm or more made of gold (Au) or a gold alloy provided so as to cover the outermost surface of the bump body 3a. Layer 3b.

この接触バンプ3の実質的な本体部であるバンプ本体3aは、めっき法によって形成してもよく、あるいは印刷法によって形成してもよい。電解めっき法や無電解めっき法によ
って形成する場合には、例えば銅めっき、ニッケル(Ni)めっきなどを用いることが可能であり、印刷法によって形成する場合には、例えば銅(Cu)ペーストや、印刷後の加熱処理によって硬化する銅(Cu)系合金ペーストのような、金属を樹脂フィラー中に混在(分散)してなる導電性樹脂ペーストなどを用いることが可能である。
但し、この接触バンプ3の高さhを例えば30μm以上のような比較的大きなものとする場合、その形成プロセスに要する時間の短縮化を図るという観点からは、めっき法よりも印刷法を採用することが望ましい。
The bump body 3a, which is a substantial body portion of the contact bump 3, may be formed by a plating method or may be formed by a printing method. When formed by an electrolytic plating method or an electroless plating method, for example, copper plating, nickel (Ni) plating or the like can be used, and when formed by a printing method, for example, a copper (Cu) paste, It is possible to use a conductive resin paste formed by mixing (dispersing) a metal in a resin filler, such as a copper (Cu) -based alloy paste that is cured by heat treatment after printing.
However, when the height h of the contact bump 3 is relatively large, for example, 30 μm or more, the printing method is adopted rather than the plating method from the viewpoint of shortening the time required for the formation process. It is desirable.

コーティング層3bは、この接触バンプ3のコネクタ接点部材としての繰り返し接続性およびその接続の密着性を増強するため、ならびに接点の接触抵抗のさらなる低減化を図るために、バンプ本体3aの表面に、電解めっき法または無電解めっき法によって形成された金(Au)やその合金からなるものである。あるいは、このコーティング層3bは、金(Au)めっきの単層だけでなく、ニッケル(Ni)めっきと金(Au)めっきとを積層してなるもの(図示省略)としてもよい。   The coating layer 3b is provided on the surface of the bump body 3a in order to enhance the repetitive connection property of the contact bump 3 as a connector contact member and the adhesion of the connection, and to further reduce the contact resistance of the contact. It is made of gold (Au) or an alloy thereof formed by an electrolytic plating method or an electroless plating method. Alternatively, the coating layer 3b may be not only a single layer of gold (Au) plating but also a layer (not shown) formed by laminating nickel (Ni) plating and gold (Au) plating.

ここで、このフレキシブルプリント配線板10(の接触バンプ3)が、あたかも頻繁な着脱が可能なコネクタの端子のように繰り返しの脱着性に耐えることが要請される用途に用いられる場合には、そのような繰り返しの着脱時に掛かる機械的なストレスに対する耐久性、機械的強度、剛性等が、接触バンプ3には強く要請される。また、半永久的に接続した状態に保たれるような用途に用いられる場合でも、長期に亘って、より確実に、良好な電気的接続状態を保つためには、やはりこの接触バンプ3が常に確実に相手の接続用パッド22に対して所期の接続状態に保たれるようにすることが望ましい。   Here, when this flexible printed wiring board 10 (contact bump 3 thereof) is used for an application that is required to withstand repeated detachability like a connector terminal that can be frequently attached and detached, The contact bump 3 is strongly required to have durability against mechanical stress applied during repeated attachment / detachment, mechanical strength, rigidity, and the like. In addition, even when used for an application in which a semi-permanent connection is maintained, the contact bump 3 is always reliable in order to ensure a good electrical connection over a long period of time. In addition, it is desirable that the desired connection state is maintained with respect to the mating connection pad 22.

この接触バンプ3は、ほぼ錘状または紡錘状もしくは先細柱状などのような、底面からのどの高さでその底面に対して平行方向に切っても、その切断面の形状が底面の形状と相似形となるような外形形状に設けられている。そのような形状としては、図1〜図5に示したようなほぼ半球状のもの以外にも、平坦な頂面を有する切頭半球状、平坦な頂面を有する先細円柱状(切頭円錐状)、平坦な頂面を有する先細多角柱状(切頭多角錐状)、あるいは平面視で楕円状または小判状であって平坦な頂面を有するドーム状などといった、種々のバリエーションも可能である。
蓋し、いずれの形状にしても、この接触バンプ3の先端部または頂面が広いほど、それに当接する相手方のプリント配線板20の接続用パッド22との接触面積を大きく取ることができ、安定した電気的接続を確保することが期待できる。しかしその反面、相手側の接続用パッド22との位置合わせが困難となる傾向にあり、その位置合わせが所定の精度で正確に行われなかった場合には、甚だしくは、接触バンプ3の先端部または頂面の一部が接続の相手方のプリント配線板20のカバー層25の表面上に乗り上げたような状態となって、接続用パッド22には接触できずに接続不良に至る虞が高くなる。従って、斯様な不都合が生じることのないように、実際の製品設計等では、このフレキシブルプリント配線板10における接触バンプ3の形成位置精度、および相手方のプリント配線板20における接続用パッド22の形成位置精度やパターン形状、ならびに両者の位置合わせ精度等を勘案して、接触バンプ3の外形形状および外形寸法等を、より適切なものに決定することが望まれる。
Even if this contact bump 3 is cut in a direction parallel to the bottom surface at any height from the bottom surface, such as a spindle shape, a spindle shape, or a tapered column shape, the shape of the cut surface is similar to the shape of the bottom surface. It is provided in an outer shape that forms a shape. As such a shape, in addition to the substantially hemispherical shape shown in FIGS. 1 to 5, a truncated hemisphere having a flat top surface, a tapered columnar shape having a flat top surface (a truncated cone). Shape), a tapered polygonal column shape having a flat top surface (a truncated polygonal pyramid shape), or a dome shape having a flat top surface that is elliptical or oval in plan view is also possible. .
In any shape, the wider the tip or top surface of the contact bump 3, the larger the contact area with the connection pad 22 of the mating printed wiring board 20 can be secured. It can be expected to ensure the electrical connection. However, on the other hand, it tends to be difficult to align with the mating connection pad 22, and if the alignment is not accurately performed with a predetermined accuracy, the tip of the contact bump 3 is seriously damaged. Alternatively, a part of the top surface is put on the surface of the cover layer 25 of the printed wiring board 20 of the other party to be connected, and there is a high possibility that the connection pad 22 cannot be contacted and connection failure is caused. . Therefore, in order to prevent such inconvenience, in actual product design and the like, the formation position accuracy of the contact bumps 3 on the flexible printed wiring board 10 and the formation of the connection pads 22 on the other printed wiring board 20 are the same. It is desirable to determine the outer shape and outer dimensions of the contact bump 3 to be more appropriate in consideration of the position accuracy, the pattern shape, and the alignment accuracy between the two.

この接触バンプ3の、導体パッド6の最表面からの高さhの好適な寸法設定としては、この接触バンプ3が形成される導体パッド6の最表面を基準(つまり高さ=0)として、カバー層2の最表面までの高さをa、接続の相手方のプリント配線板20の接続用パッド22の最表面からカバー層25の最表面までの高さをbとすると、接触バンプ3の高さh(単位;μm)は、
h>(a+b)±50μm
を満たすように設定することが望ましい。
As a preferable dimension setting of the height h of the contact bump 3 from the outermost surface of the conductor pad 6, the outermost surface of the conductor pad 6 on which the contact bump 3 is formed is used as a reference (that is, height = 0). Assuming that the height to the outermost surface of the cover layer 2 is a and the height from the outermost surface of the connecting pad 22 of the printed wiring board 20 to be connected to the outermost surface of the cover layer 25 is b, the height of the contact bump 3 H (unit: μm) is
h> (a + b) ± 50 μm
It is desirable to set so as to satisfy.

上記の条件式は、大きな荷重を掛けたときに、双方の配線板間の間隙は、カバー層2の厚さとカバー層25の厚さの和以下にまでは押し付けによる接近が効かないこと(これが上記の条件式の右辺におけるa+bに該当する)と、複数の接触バンプ3の高さのばらつきや絶縁性基材1の局所的な厚さのばらつきなどに起因して接触バンプ3と接続用パッド22との良好な接触状態を確実に得ることができなくなる虞を回避するための余裕(これが上記の条件式の右辺における±50(μm)に該当する)とを勘案することで設定してなるものである。
そのような高さhの具体的な数値的態様としては、例えば、フレキシブルプリント配線板10におけるカバー層2の最表面までの高さa、プリント配線板20における接続用パッド22の最表面からカバー層25の最表面までの高さb、プリント配線板20における接続用パッド22や配線パターン5の各種仕様等を勘案すると、20μm以上とすることが望ましい。
In the above conditional expression, when a large load is applied, the gap between the two wiring boards cannot be approached by pressing until the sum of the thickness of the cover layer 2 and the thickness of the cover layer 25 is less than this (this is (Corresponding to a + b on the right side of the above conditional expression) and contact bumps 3 and connection pads due to variations in height of the contact bumps 3 and variations in local thickness of the insulating substrate 1 Is set by taking into account a margin (this corresponds to ± 50 (μm) on the right side of the above conditional expression) to avoid the possibility that a good contact state with 22 cannot be reliably obtained. Is.
As a specific numerical aspect of the height h, for example, the height a from the outermost surface of the connection pad 22 in the printed wiring board 20 to the height a up to the outermost surface of the cover layer 2 in the flexible printed wiring board 10 is covered. Considering the height b to the outermost surface of the layer 25 and various specifications of the connection pads 22 and the wiring pattern 5 in the printed wiring board 20, it is desirable that the thickness be 20 μm or more.

ここで、接触バンプ3を相手方の接続用パッド22に対して確実に接続するために要求される条件は、次の2点である。
(1) 隣り合う接触バンプ3同士の高さのばらつきを、弾性体シート9を介して印加される押圧力によって絶縁性基材1を局所的に撓ませて、吸収することができること。
(2) 接触バンプ3が配列形成されている領域における絶縁性基材1の厚さの局所的なばらつきや、その絶縁性基材1またはそれを保持しているホルダ30や相手方のプリント配線板20の全体的な歪みや反り等に起因した、絶縁性基材1の見かけの厚さのばらつきを、弾性体シート9を介して印加される押圧力によって絶縁性基材1を全体的に撓ませることで、吸収することができること。
Here, the following two points are required to securely connect the contact bump 3 to the mating connection pad 22.
(1) The variation in height between adjacent contact bumps 3 can be absorbed by locally deflecting the insulating base material 1 by the pressing force applied via the elastic sheet 9.
(2) Local variations in the thickness of the insulating base material 1 in the region where the contact bumps 3 are arranged, the insulating base material 1 or the holder 30 holding the insulating base material 1 or the printed wiring board of the other party The variation in the apparent thickness of the insulating base material 1 caused by the overall distortion or warpage of the insulating base material 20 is caused to bend the entire insulating base material 1 by the pressing force applied through the elastic sheet 9. It can be absorbed.

上記のうちの、(1)に最も大きく影響を与える因子は、接触バンプ3の高さhのばらつきであり、このばらつきを吸収するために重要なことは、前述のような弾性体シート9の弾性変形量(あるいは他のディメンジョンで言えば弾性率や厚さ等)というファクタに加えて、図6に示したような、隣り合う接触バンプ3同士の間の間隔Lがある。
すなわち、図7に模式的に示したように、絶縁性基材1に伸びを期待しない限り、最大でも隣り合う接触バンプ3同士の間隔L以上には、隣り合う接触バンプ3同士の高さの差Δhを吸収することはできない。そして、ポリイミド樹脂フィルムのようなフレキシブルプリント配線板用の絶縁性基材は一般に、極めて僅かな伸びしか得られない材質からなるものである場合が多い。従って、間隔Lよりも高さの差Δhが大きい場合には、低い方の接触バンプ3とそれに対応した接続用パッド22との間での接続不良が発生することとなる。
このような不都合な事態が生じることを回避するためには、接触バンプ3の高さhの最大ばらつき量をΔh、隣り合う接触バンプ3の間隔をLとすると、その間隔Lを、下記の関係式によって定められるような値に設定することが望ましい。
L≧2.5・Δh
例えば、接触バンプ3の高さのばらつき(分布)が±50μmであるとき、上記の関係式におけるΔhに100(=50+50)を代入すると、L≧250μmとなる。よって、この一例の場合には、接触バンプ3の間隔Lは、250μm以上の寸法に設定することが望ましい、ということになる。
このように接触バンプ3の間隔Lを適切な値とすることにより、図8に模式的に示したように、接触バンプ3に高さのばらつきが発生しても、それを弾性体シート9の弾性変形および絶縁性基材1の局所的な撓みによって吸収して、全ての接触バンプ3をそれぞれその相手方の接続用パッド22に確実に接続した状態とすることが可能となる。
Among the above factors, the factor that has the greatest influence on (1) is the variation in the height h of the contact bump 3, and what is important for absorbing this variation is that of the elastic sheet 9 as described above. In addition to factors such as the amount of elastic deformation (or elastic modulus and thickness in other dimensions), there is an interval L between adjacent contact bumps 3 as shown in FIG.
That is, as schematically shown in FIG. 7, unless the insulating base material 1 is expected to stretch, the height of the height of the adjacent contact bumps 3 is equal to or greater than the distance L between the adjacent contact bumps 3 at the maximum. The difference Δh cannot be absorbed. In general, an insulating base material for a flexible printed wiring board such as a polyimide resin film is generally made of a material that can obtain very little elongation. Therefore, when the height difference Δh is larger than the distance L, a connection failure occurs between the lower contact bump 3 and the corresponding connection pad 22.
In order to avoid such an inconvenience, assuming that the maximum variation amount of the height h of the contact bump 3 is Δh and the interval between the adjacent contact bumps 3 is L, the interval L is expressed by the following relationship. It is desirable to set the value as determined by the formula.
L ≧ 2.5 · Δh
For example, when the variation (distribution) in the height of the contact bump 3 is ± 50 μm, if 100 (= 50 + 50) is substituted for Δh in the above relational expression, L ≧ 250 μm. Therefore, in this example, it is desirable to set the distance L between the contact bumps 3 to a dimension of 250 μm or more.
By setting the distance L between the contact bumps 3 to an appropriate value in this way, even if a variation in height occurs in the contact bumps 3 as schematically shown in FIG. Absorbing by elastic deformation and local bending of the insulating base material 1, it becomes possible to make sure that all the contact bumps 3 are connected to the mating connection pads 22 respectively.

また、上記のうちの、(2)に最も大きく影響を与える因子は、弾性体シート9の厚さである。
すなわち、図9に模式的に示したように、弾性体シート9の厚さをt、相手方のプリント配線板20における接続用パッド22が配列形成されている部分の平坦度をPμm、フレキシブルプリント配線板10における接触バンプ3の高さの最大ばらつき量(つまり高さが最大の接触バンプ3−1と高さが最小の接触バンプ3−2との高さの差)をSμmとすると、弾性体シート9の厚さtμmは、下記の関係式によって定められるような値に設定することが望ましい。
t≧1.3(P+S)
Of the above, the factor that has the greatest influence on (2) is the thickness of the elastic sheet 9.
That is, as schematically shown in FIG. 9, the thickness of the elastic sheet 9 is t, the flatness of the portion of the mating printed wiring board 20 where the connection pads 22 are arranged is P μm, and flexible printed wiring. When the maximum variation amount of the height of the contact bump 3 on the plate 10 (that is, the difference in height between the contact bump 3-1 having the maximum height and the contact bump 3-2 having the minimum height) is S μm, the elastic body The thickness t μm of the sheet 9 is desirably set to a value determined by the following relational expression.
t ≧ 1.3 (P + S)

バンプ本体3aの最表面全面を覆うように、コーティング層3bが設けられている。このコーティング層3bは、金(Au)、または例えば金と銀(Ag)との合金であるホワイトゴールドや金と銅との合金であるイエローゴールド、もしくは銀または銀の合金等からなる、0.01μm以上の厚さの、接触片用コーティング層である。すなわち、接触バンプ3が相手側の接続用パッド22と接触したときに、その接触抵抗を低減させて接触不良等の発生を回避するために、このような金やその合金または銀などからなるコーティング層3bを、接触バンプ3の最表面に形成することが望ましいのである。また、接触面の酸化や経年変化・劣化等の進行を抑止するという点からも、金またはその合金のような安定的な材質のコーティング層3bを設けることが望ましい。但し、このコーティング層3bは必須というわけではなく、例えばバンプ本体3aの最表面が、フレキシブルプリント配線板10とその接続の相手方のプリント配線板20との電気的接続のためのコネクタ部材として要求される接触抵抗や耐久性等の条件を既に満たすものであるといった場合には、省略しても構わないことは勿論である。   A coating layer 3b is provided so as to cover the entire outermost surface of the bump body 3a. The coating layer 3b is made of gold (Au), white gold which is an alloy of gold and silver (Ag), yellow gold which is an alloy of gold and copper, silver or silver alloy, or the like. It is a coating layer for contact pieces having a thickness of 01 μm or more. That is, when the contact bump 3 comes into contact with the mating connection pad 22, in order to reduce the contact resistance and avoid the occurrence of contact failure or the like, such a coating made of gold, its alloy, silver or the like is used. It is desirable to form the layer 3b on the outermost surface of the contact bump 3. In addition, it is desirable to provide a coating layer 3b made of a stable material such as gold or an alloy thereof from the viewpoint of suppressing the progress of oxidation, secular change and deterioration of the contact surface. However, this coating layer 3b is not essential, and for example, the outermost surface of the bump body 3a is required as a connector member for electrical connection between the flexible printed wiring board 10 and the printed wiring board 20 of the counterpart of the connection. Of course, it may be omitted if it already satisfies the conditions such as contact resistance and durability.

アライメント孔14は、フレキシブルプリント配線板10においては、弾性体シート9およびカバー層2ならびに絶縁性基材1を貫通するように、2か所以上の位置に設けられている。また、接続の相手方のプリント配線板20、内層下板12にも、それぞれ同じ位置関係で2か所以上の位置に設けられており、このアライメント孔14にアライメントピン13を挿通することで、フレキシブルプリント配線板10と接続の相手方のプリント配線板20との位置合わせを行って、それらを内層上板11と内層下板12との間に挟み込んで保持することができるように設定されている。本実施の形態では、複数の接触バンプ3がマトリックス状に配列形成されている領域の周囲の、3か所に設けられたものとしたが、これのみには限定されないことは言うまでもない。この他にも、例えば、複数の接触バンプ3がマトリックス状に配列形成された領域の周囲の四隅に設けて、合計4か所とすることや、さらに多くの位置に設けるようにすることも可能である。あるいは、複数の接触バンプ3がマトリックス状に配列形成された領域の対角線上の2か所などに設けることなども可能である。   In the flexible printed wiring board 10, the alignment holes 14 are provided at two or more positions so as to penetrate the elastic body sheet 9, the cover layer 2, and the insulating substrate 1. Also, the printed wiring board 20 and the inner lower layer 12 of the other party of the connection are provided at two or more positions in the same positional relationship, and by inserting the alignment pins 13 into the alignment holes 14, flexible The printed wiring board 10 is set so that the printed wiring board 10 and the connected printed wiring board 20 can be positioned and sandwiched between the inner layer upper board 11 and the inner layer lower board 12. In the present embodiment, the plurality of contact bumps 3 are provided at three locations around the area where the matrix-like array is formed. Needless to say, the present invention is not limited to this. In addition to this, for example, a plurality of contact bumps 3 can be provided at the four corners around the area where the matrix is arranged in a matrix, for a total of four places, or at more positions. It is. Alternatively, it is possible to provide a plurality of contact bumps 3 at two locations on the diagonal line of the region where the plurality of contact bumps 3 are arranged in a matrix.

固定用ボルト孔4は、フレキシブルプリント配線板10においては、弾性体シート9およびカバー層2ならびに絶縁性基材1を貫通するように、2か所以上の位置に設けられている。また、外層上板31、内層上板11、プリント配線板20、内層下板12にも、それぞれ同じ位置関係で2か所以上の位置に設けられており、この固定用ボルト孔4に固定用ボルト33を挿通し、その先端が外層上板31を貫通して露出したところに、ワッシャ付きのスプリング35を介してナット34を締結し固定することで、フレキシブルプリント配線板10と接続の相手方のプリント配線板20とを内層上板11と内層下板12との間に挟み込んで保持した状態で、それらを外層上板31と外層下板32との間に適切な荷重を掛けつつ機械的に保持することができるように設定されている。
本実施の形態では、複数の接触バンプ3がマトリックス状に配列形成されている領域の左右のほぼ中央部の2か所にそれぞれ設けられたものとしたが、これのみには限定されないことは言うまでもない。この他にも、例えば、複数の接触バンプ3がマトリックス状に配列形成された領域の周囲の四隅に設けて、合計4か所とすることや、さらに多くの位置に設けるようにすることも可能である。あるいは、複数の接触バンプ3がマトリックス状
に配列形成された領域の対角線上の2か所などに設けることなども可能である。
In the flexible printed wiring board 10, the fixing bolt holes 4 are provided at two or more positions so as to penetrate the elastic body sheet 9, the cover layer 2, and the insulating base material 1. Further, the outer layer upper plate 31, the inner layer upper plate 11, the printed wiring board 20, and the inner layer lower plate 12 are also provided at two or more positions in the same positional relationship, and are fixed to the fixing bolt holes 4. The bolt 33 is inserted, and the nut 34 is fastened and fixed to the exposed end of the outer layer upper plate 31 through a spring 35 with a washer. While the printed wiring board 20 is sandwiched and held between the inner layer upper plate 11 and the inner layer lower plate 12, they are mechanically applied while applying an appropriate load between the outer layer upper plate 31 and the outer layer lower plate 32. It is set to be able to hold.
In the present embodiment, the plurality of contact bumps 3 are provided at two locations in the substantially central portion on the left and right of the region in which the plurality of contact bumps 3 are arranged in a matrix, but it is needless to say that the present invention is not limited to this. Yes. In addition to this, for example, a plurality of contact bumps 3 can be provided at the four corners around the area where the matrix is arranged in a matrix, for a total of four places, or at more positions. It is. Alternatively, it is also possible to provide a plurality of contact bumps 3 at two locations on the diagonal line of a region in which a matrix is arranged.

弾性体シート9は、配列形成されている接触バンプ3の高さのばらつきや絶縁性基材1の厚さのばらつきを吸収して、接続の相手方のプリント配線板20の接続用パッド22に対して全ての接触バンプ3を確実に接続させるために、絶縁性基材1の裏面に配置される。
この弾性体シート9は、少なくとも上記のような接触バンプ3の高さのばらつきや絶縁性基材1の厚さのばらつき等を吸収することができるだけの弾性変形量が得られるように、柔軟なものでなくてはならない。
そのような材質としては、100MPa以下の弾性率を有するものであることが望ましい。また、その弾性率の下限値については、望ましい数値的態様を一義的に定めることは困難であるが、定性的には、上記のような接触バンプ3の高さのばらつきを吸収して全ての接触バンプ3の接続用パッド22に対する確実な接続を得るためには、接触バンプ3の高さのばらつき等を吸収できるだけの局所的な撓みを絶縁性基材1の撓み応力に打ち勝って生じさせなければならないので、そのような弾性力に対応した弾性率が、実質的な下限値ということになる。
また、この弾性体シート9の厚さが薄過ぎると、接触バンプ3の高さのばらつきや、絶縁性基材1の厚さやプリント配線板20の厚さのばらつき等を効果的に吸収することができなくなるので、それらのばらつきを吸収できるだけの厚さが必要となる。そのような厚さの望ましい数値的態様としては、50μm以上である。
また、この弾性体シート9の材質としては、この弾性体シート9が用いられる環境や用途によって様々な選択肢があり得るが、例えばシリコーン樹脂やウレタン樹脂などが適用可能である。
The elastic sheet 9 absorbs variations in the heights of the contact bumps 3 formed in the array and variations in the thickness of the insulating base material 1 to the connection pads 22 of the printed wiring board 20 of the connection counterpart. In order to securely connect all the contact bumps 3, they are arranged on the back surface of the insulating substrate 1.
This elastic sheet 9 is flexible so as to obtain an elastic deformation amount capable of absorbing at least the variation in the height of the contact bump 3 and the variation in the thickness of the insulating base 1 as described above. It must be a thing.
As such a material, it is desirable to have an elastic modulus of 100 MPa or less. Further, regarding the lower limit value of the elastic modulus, it is difficult to unambiguously define a desirable numerical aspect, but qualitatively, all the variations of the height of the contact bump 3 are absorbed and absorbed. In order to obtain a reliable connection of the contact bumps 3 to the connection pads 22, local deflection that can absorb variations in the height of the contact bumps 3 must be overcome by overcoming the bending stress of the insulating substrate 1. Therefore, the elastic modulus corresponding to such an elastic force is a substantial lower limit value.
If the elastic sheet 9 is too thin, it can effectively absorb variations in the height of the contact bumps 3, variations in the thickness of the insulating substrate 1, and the printed wiring board 20. Therefore, it is necessary to have a thickness that can absorb these variations. A desirable numerical embodiment of such thickness is 50 μm or more.
The material of the elastic sheet 9 can be selected from various options depending on the environment and application in which the elastic sheet 9 is used. For example, a silicone resin or a urethane resin is applicable.

ホルダ30は、外層上板31と、外層下板32と、固定用ボルト33と、ナット34とを、その主要部として備えている。外層上板31には、外層下板32の表面に垂直に設けられた2本以上の固定用ボルト33をそれぞれ挿通可能な2個以上の固定用ボルト孔4が、外層上板31の対応する位置に設けられている。それら外層上板31と外層下板32との間に、さらに内層上板11と内層下板12とを介して、弾性体シート9と共にフレキシブルプリント配線板10とプリント配線板20とが、挟み込まれた状態で機械的に保持されるように設定されている。   The holder 30 includes an outer layer upper plate 31, an outer layer lower plate 32, a fixing bolt 33, and a nut 34 as main parts thereof. The outer layer upper plate 31 has two or more fixing bolt holes 4 through which two or more fixing bolts 33 provided perpendicularly to the surface of the outer layer lower plate 32 can be inserted. In the position. The flexible printed wiring board 10 and the printed wiring board 20 are sandwiched between the outer layer upper board 31 and the outer layer lower board 32 together with the elastic sheet 9 via the inner layer upper board 11 and the inner layer lower board 12. It is set to be held mechanically.

フレキシブルプリント配線板10は、ホルダ30と内層上板11と内層下板12とを用いて位置合わせされて、接続の相手方のプリント配線板20に接続した状態に保たれる。
その動作は、さらに詳細には、まず図4に示したように、フレキシブルプリント配線板10を、接続の相手方のプリント配線板20に対向配置した後、図5に示したように、弾性体シート9を含むフレキシブルプリント配線板10のアライメント孔14と相手方のプリント配線板20のアライメント孔27と内層下板12のアライメント孔14とにこの順で連続的に、内層上板11の表面に屹立するように設けられたアライメントピン13を挿通させる。これにより、内層上板11と内層下板12との間に、フレキシブルプリント配線板10と接続の相手方のプリント配線板20とを、全ての接触バンプ3と接続用パッド22とが正則に接続するように位置合わせして挟み込んだ状態とすることができる。そしてさらに、内層上板11の上に外層上板31を配置すると共に、固定用ボルト33を固定用ボルト孔4に挿通させながら、外層下板32を内層下板12の下に配置する。そしてさらに固定用ボルト33の挿通を進めて行き、固定用ボルト33が外層上板31を貫通してその先端部分が上方向に突出した状態にする。そして、その外層上板31を貫通して突出した状態になっている固定用ボルト33の先端部に、スプリング35を介してナット34を取り付けて、所定の押し付け圧力が得られるまで締め付けて行くことにより、外層下板32と外層上板31との間に、内層上板11と内層下板12とを介して、フレキシブルプリント配線板10と接続の相手方のプリント配線板20とを所定の適正な押え付け圧力(
押圧力、または荷重とも呼ぶ)を掛けた状態で、確実に長期間に亘って機械的に保持することができる。
The flexible printed wiring board 10 is aligned using the holder 30, the inner layer upper board 11, and the inner layer lower board 12, and is kept in a state of being connected to the printed wiring board 20 of the other party of connection.
More specifically, the operation is as follows. First, as shown in FIG. 4, the flexible printed wiring board 10 is disposed opposite the printed wiring board 20 of the other party of connection, and then the elastic sheet as shown in FIG. 5. 9, the alignment hole 14 of the flexible printed wiring board 10 including the alignment hole 9, the alignment hole 27 of the counterpart printed wiring board 20, and the alignment hole 14 of the inner layer lower plate 12 are successively provided on the surface of the inner layer upper plate 11 in this order. The alignment pin 13 provided in such a manner is inserted. Thereby, between the inner layer upper board 11 and the inner layer lower board 12, all the contact bumps 3 and the connection pads 22 are connected in a regular manner to the flexible printed wiring board 10 and the other printed wiring board 20 to be connected. Thus, it can be in a state of being sandwiched by alignment. Further, the outer layer upper plate 31 is arranged on the inner layer upper plate 11, and the outer layer lower plate 32 is arranged under the inner layer lower plate 12 while the fixing bolt 33 is inserted into the fixing bolt hole 4. Further, the fixing bolt 33 is further inserted, so that the fixing bolt 33 penetrates the outer layer upper plate 31 and the tip portion protrudes upward. Then, a nut 34 is attached to the tip of the fixing bolt 33 protruding through the outer layer upper plate 31 via a spring 35 and tightened until a predetermined pressing pressure is obtained. Thus, between the outer layer lower plate 32 and the outer layer upper plate 31, the flexible printed wiring board 10 and the other printed wiring board 20 to be connected are connected to each other through the inner layer upper plate 11 and the inner layer lower plate 12. Presser pressure (
In a state where a pressing force or a load is applied, it can be reliably held mechanically for a long period of time.

ここで、内層下板12のアライメント孔14は、必ずしも厳密な位置精度・寸法精度で製作する必要はなく、内層上板11に設けられるアライメントピン13の位置精度・寸法精度による変動を十分に吸収できるだけの大きさを有していればよい。
また、内層上板11と内層下板12との間には、フレキシブルプリント配線板10(の接触バンプ3が配列形成されている領域)と、プリント配線板20(の接続用パッド22が配列形成されている領域)と、弾性体シート9とが、挟み込まれることとなる。このため、内層上板11に設けられているアライメントピン13の長さは、それら全体の合計厚みを勘案したものとすると共に、ホルダ30によって所定の荷重(押圧力)を印加して保持した状態にしたときに弾性体シート9が圧縮変形することも考慮に入れて、内層上板11の表面に設けられているアライメントピン13の先端が内層下板12よりも下方に突出する(つまり外層下板32の上面に突き当る)ことなくその内層下板12のアライメント孔14の途中で留まるように、その内層下板12の厚さやアライメントピン13の長さ等を設計する必要がある。
内層上板11、内層下板12の材質については、上記のような位置決め精度を確保できるものであれば、金属でも非金属でもよいが、フレキシブルプリント配線板10またはプリント配線板20に接触する面については、短絡不良等の発生を回避するために、絶縁コーティングなどを施しておくことが望ましい。
また、ホルダ30については、内層上板11、内層下板12を介してフレキシブルプリント配線板10およびプリント配線板20に対して所定の押圧力(荷重)を印加しても変形しない程度の機械的強度を有する材質や厚みがあるものとすることが望ましい。
Here, the alignment hole 14 of the inner layer lower plate 12 does not necessarily have to be manufactured with strict positional accuracy and dimensional accuracy, and sufficiently absorbs variations due to the positional accuracy and dimensional accuracy of the alignment pin 13 provided on the inner layer upper plate 11. It is only necessary to have a size as large as possible.
Further, between the inner layer upper board 11 and the inner layer lower board 12, the flexible printed wiring board 10 (the area where the contact bumps 3 are arranged) and the printed wiring board 20 (the connection pads 22 thereof are arranged). Area) and the elastic sheet 9 are sandwiched. For this reason, the length of the alignment pins 13 provided on the inner layer upper plate 11 is a state in which the total thickness of the alignment pins 13 is taken into consideration and a predetermined load (pressing force) is applied and held by the holder 30. In consideration of the fact that the elastic sheet 9 is compressed and deformed, the tip of the alignment pin 13 provided on the surface of the inner layer upper plate 11 protrudes below the inner layer lower plate 12 (that is, below the outer layer). It is necessary to design the thickness of the inner layer lower plate 12, the length of the alignment pin 13, and the like so that the inner layer lower plate 12 stays in the middle of the alignment hole 14 without hitting the upper surface of the plate 32.
The material of the inner layer upper plate 11 and the inner layer lower plate 12 may be metal or non-metal as long as the above positioning accuracy can be ensured, but the surface that contacts the flexible printed wiring board 10 or the printed wiring board 20. In order to avoid the occurrence of short circuit defects, it is desirable to apply an insulating coating or the like.
Further, the holder 30 is mechanical enough to prevent deformation even when a predetermined pressing force (load) is applied to the flexible printed wiring board 10 and the printed wiring board 20 via the inner layer upper plate 11 and the inner layer lower plate 12. It is desirable to have a material and thickness having strength.

以上のような、本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板10によれば、絶縁性基材1の表面上に、配線パターン5に連なると共に、接続の相手方のプリント配線板20の表面に形成されている接続用パッド22に対して押し付けられて接触することでその接続用パッド22との電気的な接続を成す接触バンプ3を備えて、その接触バンプ3自体が、別体のコネクタ部品等を介在することなく直接に、外部の接続相手であるプリント配線板20の接続用パッド22と接触して、あたかもコネクタ部品の接触端子の如く、電気的接続のためのコネクタ部材として機能する。しかも、仮に接触バンプ3の高さに無視できないほどの大きさのばらつきが発生していたり、絶縁性基材1や相手方のプリント配線板20に無視できないほどの厚さのばらつきや、反り、歪み等が発生していたりしても、そのようなばらつきを弾性体シート9の弾性変形によって効果的に吸収して、全ての接触バンプ3について、相手方のプリント配線板20の接続用パッド22に対する良好な接続特性を確保することが可能となる。
また、それにより、このフレキシブルプリント配線板10とは別体で後付けされる従来技術に係るコネクタ(図示省略)のような接続用部品などは全く用いることなしに、このフレキシブルプリント配線板10上に直接に設けられた接触バンプ3とその外部の接続の相手方であるプリント配線板20上に直接に設けられている接続用パッド22とで、それら両配線板間の電気的な接続を成すことができる。その結果、従来は配線パターン等のファインピッチ化・高密度化の阻害要因および接続構造の簡素化・低コスト化の阻害要因となっていた別体のコネクタ部品等を用いることが不要となって、接続密度の向上による配線パターン5bおよびそれに連なる接続部位であるリード配線パターン5aや接触バンプ3自体のファインピッチ化・高密度化と、その接触バンプ3による接続構造の簡素化・低コスト化との、両方を共に達成することが可能となる。
According to the flexible printed wiring board 10 according to the embodiment of the present invention as described above, it is connected to the wiring pattern 5 on the surface of the insulating base material 1 and on the surface of the printed wiring board 20 of the connection partner. A contact bump 3 is formed which is brought into electrical contact with the connection pad 22 by being pressed against and contacted with the formed connection pad 22, and the contact bump 3 itself is a separate connector component. Without contact, etc., it directly contacts the connection pad 22 of the printed wiring board 20 which is an external connection partner, and functions as a connector member for electrical connection like a contact terminal of a connector component. In addition, if the height of the contact bumps 3 cannot be ignored, the thickness of the contact bumps 3 cannot be ignored, the thickness of the insulating substrate 1 or the other printed wiring board 20 cannot be ignored, warpage, and distortion. And the like, the variation is effectively absorbed by the elastic deformation of the elastic sheet 9, and all the contact bumps 3 are good for the connection pads 22 of the other printed wiring board 20. It is possible to ensure a good connection characteristic.
Further, it is possible to connect the flexible printed wiring board 10 to the flexible printed wiring board 10 without using any connection parts such as a connector (not shown) according to the prior art which is retrofitted separately from the flexible printed wiring board 10. The contact bumps 3 provided directly and the connection pads 22 provided directly on the printed wiring board 20 which is an external connection partner can form an electrical connection between the two wiring boards. it can. As a result, it is no longer necessary to use separate connector parts that have previously been a hindrance to fine pitch and high density wiring patterns, and a hindrance to simplification and cost reduction of connection structures. Further, the finer pitch and higher density of the wiring pattern 5b and the lead wiring pattern 5a and the contact bump 3 itself that are connected to the wiring pattern 5b due to the improvement of the connection density, and the connection structure by the contact bump 3 are simplified and the cost is reduced Both of these can be achieved together.

なお、フレキシブルプリント配線板10の配線層は、上記実施の形態では図示および説明の簡素化を図るために、単層(片面1層)としたが、2層(両面配線)や3層、あるいはそれ以上の多層配線とすることも可能であることは勿論である。
また、本発明に係るフレキシブルプリント配線板10の接続の相手方となる配線板としては、上記のようなリジッド型のプリント配線板20のみには限定されないことは勿論である。その他にも、図示は省略するが、例えばフレキシブルプリント配線板、セラミック配線板、ガラス配線板、あるいはそれらを実装用の配線板として用いた各種半導体パッケージや液晶表示パネルのような各種表示デバイスなども、接続の相手方の配線板とすることが可能である。いずれにしても、接触バンプ3と接続用パッド22との確実な接続のために印加される押圧力に起因した破損や、弾性体シート9でも吸収できないほどの変形や反り等が発生する虞のないものであれば、接続の相手方の配線板として問題なく適用可能である。
In the above embodiment, the wiring layer of the flexible printed wiring board 10 is a single layer (single-sided single layer) for simplification of illustration and explanation, but the two-layered (double-sided wiring), three-layered, or Of course, it is possible to use a multilayer wiring beyond that.
Of course, the wiring board to be connected to the flexible printed wiring board 10 according to the present invention is not limited to the rigid printed wiring board 20 as described above. In addition, although not shown in the drawings, for example, flexible printed wiring boards, ceramic wiring boards, glass wiring boards, or various display devices such as various semiconductor packages or liquid crystal display panels using them as wiring boards for mounting The wiring board of the other party of the connection can be used. In any case, there is a risk that damage due to the pressing force applied for reliable connection between the contact bump 3 and the connection pad 22, deformation or warping that the elastic sheet 9 cannot absorb can occur. If it is not, it can be applied as a wiring board for the other party without any problem.

また、上記実施の形態では、フレキシブルプリント配線板一体型コネクタ構造における接続状態を機械的に保持する機構の主要部を成すホルダ30としては、いわゆるボルトナット方式によって、接続される両配線板の固定および押し付け圧力の印加を行う構造のものとしたが、所定の精度で平行に、かつ均一な圧力で、フレキシブルプリント配線板10と接続の相手方のプリント配線板20とを重ね合わせて接続した状態に安定的に保つことができる構造のものであれば、例えばラッチ式の留め具のような、ボルトナット方式以外の構造とすることも可能である。また、その材質についても、金属でも非金属でもよいが、フレキシブルプリント配線板10の用途先における温度帯域、周波数帯域などによっては、耐熱性が必要な場合や、電気特性上の要請からむしろ非金属である方が望ましい場合などもあるので、それら種々の要請に応じて使い分けるようにすればよい。   Moreover, in the said embodiment, as the holder 30 which comprises the principal part of the mechanism which hold | maintains the connection state in a flexible printed wiring board integrated connector structure, fixing of both wiring boards connected by what is called a bolt nut system. In the state where the pressing pressure is applied, the flexible printed wiring board 10 and the connected printed wiring board 20 are overlapped and connected in parallel with a predetermined accuracy and with a uniform pressure. Any structure other than the bolt and nut structure, such as a latch-type fastener, can be used as long as the structure can be stably maintained. Also, the material may be metal or non-metal, but depending on the temperature band, frequency band, etc. of the flexible printed wiring board 10 where it is used, heat resistance is required, or rather non-metal due to demands on electrical characteristics. There are cases where it is desirable to be, so it may be used properly according to these various requests.

また、上記実施の形態では、固定用ボルト33を外層下板32の表面に設けると共に固定用ボルト孔4を外層上板31に設けた場合について説明したが、これとは逆に、固定用ボルト33を外層上板31の表面に設けると共に固定用ボルト孔4を外層下板32に設けるようにしてもよい。あるいは、図示は省略するが、外層上板31および外層下板32の両方に固定用ボルト孔4を設けておき、それら両者に固定用ボルト33を貫通させて配置し、その両端にそれぞれナット34を締めて固定するようにしてもよい。   In the above embodiment, the case where the fixing bolt 33 is provided on the surface of the outer layer lower plate 32 and the fixing bolt hole 4 is provided in the outer layer upper plate 31 is described. 33 may be provided on the surface of the outer layer upper plate 31 and the fixing bolt hole 4 may be provided on the outer layer lower plate 32. Or although illustration is abbreviate | omitted, the fixing bolt hole 4 is provided in both the outer-layer upper board 31 and the outer-layer lower board 32, the fixing bolt 33 is penetrated in both of them, and the nut 34 is each provided in the both ends. You may make it fix by tightening.

上記の実施の形態で説明したようなフレキシブルプリント配線板およびフレキシブルプリント配線板一体型コネクタ構造を作製した。   A flexible printed wiring board and a flexible printed wiring board integrated connector structure as described in the above embodiment were produced.

絶縁性基材1としては、ヤング率2900MPaの液晶ポリマーフィルムを用いた。その絶縁性基材1の表裏両面に、厚さ12μmの銅箔をそれぞれ張り合わせ、そのうちの一方の面の銅箔をパターン加工して、配線パターン5(5a、5b)、導体パッド6を形成した。導体パッド6は、直径0.4mmの、いわゆる丸パッド状のものを、0.8mmピッチでマトリックス状に配列形成してなるものとした。さらにその最外層の両面に、厚さ20μmのカバー層2として、フォトソルダレジスト膜を形成した。そしてそのカバー層2には、直径0.3mmの円形状の開口8を設けた。この開口8から、導体パッド6の表面が露出するようにした。   As the insulating substrate 1, a liquid crystal polymer film having a Young's modulus of 2900 MPa was used. A copper foil having a thickness of 12 μm was bonded to both the front and back surfaces of the insulating base material 1, and the copper foil on one side was patterned to form a wiring pattern 5 (5 a, 5 b) and a conductor pad 6. . The conductive pads 6 were formed by arranging so-called round pads having a diameter of 0.4 mm in a matrix at a pitch of 0.8 mm. Further, a photo solder resist film was formed as a cover layer 2 having a thickness of 20 μm on both surfaces of the outermost layer. The cover layer 2 was provided with a circular opening 8 having a diameter of 0.3 mm. The surface of the conductor pad 6 was exposed from the opening 8.

フレキシブルプリント配線板10の導体パッド6の表面に、銅(Cu)の粉末を樹脂フィラー内に分散してなる導電性銅ペーストをスクリーン印刷法により印刷形成し、それに熱処理を施してキュアすることで、外形形状がほぼ半球状で、カバー層2の表面から突出する高さが180μmである、バンプ本体3aを形成した。そして、このバンプ本体3aの表面に前処理として活性化処理を施した後、電解めっき法により、厚さ2.0μmのニッケル(Ni)めっきと厚さ0.3μmの金(Au)めっきとを積層してなるコーティング層3bを形成した。
そして、フレキシブルプリント配線板10における接触バンプ3が配列形成された領域の裏面には、厚さ1mm、ヤング率10MPaの発泡型シリコーンゴムからなる弾性体シ
ート9を、張り合わせた。
A conductive copper paste in which copper (Cu) powder is dispersed in a resin filler is printed and formed on the surface of the conductor pad 6 of the flexible printed wiring board 10 by screen printing, and then cured by heat treatment. A bump body 3a having an outer shape of almost hemisphere and a height protruding from the surface of the cover layer 2 of 180 μm was formed. Then, the surface of the bump body 3a is subjected to an activation treatment as a pretreatment, and then, by electrolytic plating, a nickel (Ni) plating with a thickness of 2.0 μm and a gold (Au) plating with a thickness of 0.3 μm are formed. A laminated coating layer 3b was formed.
Then, an elastic sheet 9 made of foamed silicone rubber having a thickness of 1 mm and a Young's modulus of 10 MPa was bonded to the back surface of the area where the contact bumps 3 were arranged in the flexible printed wiring board 10.

他方、接続相手方の配線板として、フレキシブルプリント配線板10と同様の0.8mmピッチで、直径が0.5mmの接続用パッド22を配列形成すると共にそれを露出させる開口26を有するカバー層25を形成してなるリジッド型のプリント配線板20を用意した。   On the other hand, as a connection partner wiring board, a cover layer 25 having an opening 26 for exposing and exposing connection pads 22 having a diameter of 0.5 mm at the same 0.8 mm pitch as the flexible printed wiring board 10. The formed rigid printed wiring board 20 was prepared.

そして、フレキシブルプリント配線板10のアライメント孔14と接続の相手方のプリント配線板20のアライメント、27にアライメントピン13を通して位置合わせを行った後、フレキシブルプリント配線板10および内層上板11ならびに内層下板12の固定用ボルト孔4、およびプリント配線板20の固定用ボルト孔24に、固定用ボルト33を貫通させ、さらにその固定用ボルト33を外層上板31の固定用ボルト孔4に通して、その突き出た先端にスプリング35を介してナット34を締め付けて行くことにより、接触バンプ3の1個当りにつき0.1kgの荷重を掛けて接続用パッド22に接続した状態を、機械的に保持させた。   Then, after aligning the alignment hole 14 with the alignment hole 14 of the flexible printed wiring board 10 and the connected printed wiring board 20 through the alignment pins 13, the flexible printed wiring board 10, the inner layer upper board 11, and the inner layer lower board are aligned. The fixing bolt hole 4 is passed through the fixing bolt hole 4 of 12 and the fixing bolt hole 24 of the printed wiring board 20, and the fixing bolt 33 is passed through the fixing bolt hole 4 of the outer layer upper plate 31, By tightening the nut 34 to the protruding tip via a spring 35, a state in which a load of 0.1 kg per contact bump 3 is applied to the connection pad 22 is mechanically held. It was.

このような本実施例に係るフレキシブルプリント配線板10の接触バンプ3の、相手方のプリント配線板20の接続用パッド22に対する電気的な接続は、接触抵抗が低減された極めて良好なものであることが確認された。また、その接続状態を安定的に保つことが可能であることが確認された。   The electrical connection of the contact bumps 3 of the flexible printed wiring board 10 according to this embodiment to the connection pads 22 of the counterpart printed wiring board 20 is very good with reduced contact resistance. Was confirmed. It was also confirmed that the connection state can be kept stable.

また、上記の実施例で作製したフレキシブルプリント配線板10は、実質的にコネクタ部品と同様の機能を果たすことのできる接触バンプ3等を、そのフレキシブルプリント配線板10自体の製造工程で同時に(あるいは並行して)そのフレキシブルプリント配線板10上に作り込むことができるので、その接触バンプ3と同レベルの接続密度を有する従来の別体の接続用部品であるコネクタやマイクロバネ等を用いて接続を行った場合と比較して、全体的な製造コストを1/2以下に低減することが可能となった。   In addition, the flexible printed wiring board 10 manufactured in the above-described embodiment has the contact bumps 3 and the like that can perform substantially the same function as the connector component at the same time in the manufacturing process of the flexible printed wiring board 10 itself (or Since it can be built on the flexible printed wiring board 10 in parallel, it is connected using a connector or a micro spring which is a conventional separate connection component having the same connection density as the contact bump 3. Compared with the case where it performed, it became possible to reduce the whole manufacturing cost to 1/2 or less.

また、ファインピッチ化対応のエッチング技術等を用いることにより、例えば厚さ8μmの銅箔をパターン加工して配線パターン5等を形成する場合、30μmピッチ(ライン/スペース=15μm/15μm)の配線パターン5等を形成することが可能であり、また、例えば高さ80μmの接触バンプ3を想定して設計した場合、0.3mmの配列ピッチで3列の接触バンプ3を形成することが可能となる。これは、従来技術による0.5mmピッチのエリア型コネクタの場合の接続端子の配置設計限界と比較して、接触バンプ3の場合の接続密度が約3倍となるということであり、本発明の実施例に係るフレキシブルプリント配線板10における接触バンプ3を用いた接続構造によれば、飛躍的に高い接続密度を実現することができるということを意味している。   In addition, by using a fine pitch-compatible etching technique or the like, for example, when a wiring pattern 5 or the like is formed by patterning a copper foil having a thickness of 8 μm, a wiring pattern with a 30 μm pitch (line / space = 15 μm / 15 μm) 5 can be formed, and for example, when the contact bumps 3 having a height of 80 μm are designed, three rows of contact bumps 3 can be formed with an arrangement pitch of 0.3 mm. . This means that the connection density in the case of the contact bump 3 is about three times as large as the connection terminal arrangement design limit in the case of a 0.5 mm pitch area type connector according to the prior art. According to the connection structure using the contact bump 3 in the flexible printed wiring board 10 according to the embodiment, it means that a remarkably high connection density can be realized.

また、フレキシブルプリント配線板10上の接触バンプ3の高さにばらつきが生じていたり、相手方のプリント配線板20に厚さのばらつきや歪みや反りが生じていたりしても、弾性体シート9の存在によって、それらのばらつきを吸収・緩和して、荷重を常に均一に分散して接触バンプ3に掛けるようにすることができるので、接触バンプ3の接続不良の発生を大幅に低減せしめることが可能となった。   Further, even if the height of the contact bump 3 on the flexible printed wiring board 10 is varied or the other printed wiring board 20 is uneven in thickness, distorted or warped, the elastic sheet 9 can be The existence can absorb and alleviate these variations, and the load can be distributed evenly and applied to the contact bump 3, so that the occurrence of connection failure of the contact bump 3 can be greatly reduced. It became.

また、従来のコネクタでは一般に、相手方の接続用パッドに対する挿抜(着脱)を繰り返すうちに、接触バンプの変形などに起因した接続不良を生じる確率が高くなるが、本発明の実施例に係る接触バンプ3によれば、フレキシブルプリント配線板10の柔軟性と相まって弾性体シート9が弾性変形するので、接触バンプ3に掛かる荷重(圧縮応力)が適度に緩和・均一化されて、接触不良の発生率を大幅に低減せしめることが可能となった。本実施例の場合、接触バンプ3の挿抜寿命は、弾性体シート9を全く用いない場合と比較
して約2.5倍となり、飛躍的に向上したものとなった。
また、ホルダ30においては、ナット34と外層上板31との間にスプリング35を介在させるようにしたので、フレキシブルプリント配線板10とプリント配線板20とを接続状態に保つために印加され続ける荷重(押圧力)を、より確実に一定化させることが可能となった。
Further, in the conventional connector, in general, while the insertion / removal (removal) with respect to the connection pad of the other party is repeated, the probability of causing a connection failure due to the deformation of the contact bump increases, but the contact bump according to the embodiment of the present invention 3, since the elastic sheet 9 is elastically deformed in combination with the flexibility of the flexible printed wiring board 10, the load (compressive stress) applied to the contact bumps 3 is moderately relaxed and uniformed, and the occurrence rate of contact failure Can be greatly reduced. In the case of the present embodiment, the insertion / extraction life of the contact bump 3 is about 2.5 times that of the case where the elastic sheet 9 is not used at all, which is remarkably improved.
Further, in the holder 30, since the spring 35 is interposed between the nut 34 and the outer layer upper plate 31, a load that is continuously applied to keep the flexible printed wiring board 10 and the printed wiring board 20 in a connected state. (Pressing force) can be made constant more reliably.

なお、上記実施例では、接触バンプ3を形成するために、銅粉末入りの導電性ペーストを使用したが、これのみには限定されないことは勿論である。その他にも、用途に応じた導電性を得ることができ、かつ所定の形状に形成可能であり、さらに望ましくは表面に電解めっき法または無電解めっき法によって良好な機械的特製および電気的特性を有するコーティング層3bを形成可能であるような材質であれば、例えば銅(Cu)めっきやニッケル(Ni)めっきなどで接続用パッド22上に直接に接触バンプ3を形成した後、その表面に金(Au)めっき等を施すようにすることなどによっても、上記実施例と同様に良好な機械的特性および電気的特性を備えた接触バンプ3を得ること可能である。但し、めっき法によって形成する場合には、フォトネガドライフィルム等を用いてそのバンプとしての形状を定義し、かつその体積分の金属めっきをフォトネガドライフィルムの非パターン部分に積んでやる必要があるなど、概してその製造に費やされる時間的および材料的ならびに経済的なコストは、印刷法の場合と比較して、大幅に増大する傾向にある。この観点からすると、本発明に係るフレキシブルプリント配線板の量産の際には、印刷法によって接触バンプ3を形成するようにした方が、より望ましいものと考えられる。   In the above-described embodiment, a conductive paste containing copper powder is used to form the contact bumps 3. However, the present invention is not limited to this. In addition, it is possible to obtain conductivity according to the application, and it can be formed into a predetermined shape, and more preferably, the surface has good mechanical special characteristics and electrical characteristics by electrolytic plating or electroless plating. If the material is such that the coating layer 3b can be formed, the contact bumps 3 are directly formed on the connection pads 22 by, for example, copper (Cu) plating or nickel (Ni) plating, and then the surface thereof is made of gold. Also by performing (Au) plating or the like, it is possible to obtain the contact bump 3 having good mechanical characteristics and electrical characteristics as in the above embodiment. However, when forming by plating method, it is necessary to define the shape as the bump using a photo negative dry film etc., and to deposit the metal plating for the volume on the non-pattern part of the photo negative dry film In general, the time, material and economic costs spent on its production tend to increase significantly compared to printing methods. From this point of view, it is considered that it is more desirable to form the contact bumps 3 by a printing method in mass production of the flexible printed wiring board according to the present invention.

1 絶縁性基材
2 カバー層
3 接触バンプ
4 固定用ボルト孔
5 配線パターン
6 導体パッド
7 本体配線領域
8 開口
9 弾性体シート
10 フレキシブルプリント配線板
11 内層上板
12 内層下板
13 アライメントピン
14 アライメント孔
20 接続相手方のプリント配線板
21 絶縁性基板
22 接続用パッド
23 リード配線パターン
24 アライメント孔
25 カバー層
26 開口
27 アライメント孔
30 ホルダ
31 外層上板
32 外層下板
33 固定用ボルト
34 ナット
35 スプリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulating base material 2 Cover layer 3 Contact bump 4 Fixing bolt hole 5 Wiring pattern 6 Conductor pad 7 Main body wiring area 8 Opening 9 Elastic body sheet 10 Flexible printed wiring board 11 Inner layer upper board 12 Inner layer lower board 13 Alignment pin 14 Alignment Hole 20 Connected printed wiring board 21 Insulating substrate 22 Connection pad 23 Lead wiring pattern 24 Alignment hole 25 Cover layer 26 Opening 27 Alignment hole 30 Holder 31 Outer layer upper plate 32 Outer layer lower plate 33 Fixing bolt 34 Nut 35 Spring

Claims (6)

絶縁性基材の表面上に配線パターンが形成されたフレキシブルプリント配線板であって、
前記絶縁性基材の片面上に、前記配線パターンに連なると共に、接続の相手方の配線板の表面に配列形成されている接続用パッドに対して押し付けられて接触することで前記接続用パッドとの電気的な接続をそれ自体が直接に成すように配列形成されて、前記接続の相手方の配線板の接続用パッドとの電気的接続のためのコネクタ部材として機能する突起状の接触バンプと、
前記絶縁性基材における前記接触バンプが配列形成された片面とは反対側の面に設けられた弾性体シートと
を備えたことを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
A flexible printed wiring board having a wiring pattern formed on the surface of an insulating substrate,
On one side of the insulating base material, it is continuous with the wiring pattern and is pressed against and contacted with the connection pads arranged on the surface of the wiring board of the connection partner. Protruding contact bumps that are arranged so as to directly make electrical connections themselves and function as connector members for electrical connection with the connection pads of the wiring board of the other end of the connection;
A flexible printed wiring board comprising: an elastic sheet provided on a surface opposite to the one surface on which the contact bumps are arranged in the insulating base material.
請求項1記載のフレキシブルプリント配線板において、
前記弾性体シートは、前記接触バンプが配列形成された片面とは反対側の面における、前記接触バンプが配列形成された領域に対応した領域を含む領域に配置されており、前記接触バンプの高さのばらつきの最大値以上の変形量で弾性変形することが可能な材質からなるものである
ことを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
In the flexible printed wiring board according to claim 1,
The elastic sheet is disposed in a region including a region corresponding to a region where the contact bumps are arranged and formed on a surface opposite to the one surface on which the contact bumps are arranged, and the height of the contact bumps is increased. A flexible printed wiring board comprising a material that can be elastically deformed with a deformation amount equal to or greater than a maximum variation in thickness.
請求項1または2記載のフレキシブルプリント配線板において、
前記絶縁性基材の片面上には、前記配線パターンを覆うカバー層が設けられており、
前記接触バンプが、前記絶縁性基材の片面上に形成されたカバー層に設けられた15000μm以上の面積を有する開口に収まる底面を有して当該開口内に設けられると共に前記底面からの全高20μm以上の高さを有し、底面からのどの高さで底面に対して平行方向に切っても、その切断面の形状が底面の形状と相似形となるような外形形状に形成してなるものであり、
前記弾性体シートが、50μm以上の厚さを有すると共に、100MPa以下の弾性率を有するものである
ことを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
In the flexible printed wiring board according to claim 1 or 2,
On one side of the insulating base material, a cover layer covering the wiring pattern is provided,
The contact bump has a bottom surface that fits in an opening having an area of 15000 μm 2 or more provided in a cover layer formed on one side of the insulating base material and is provided in the opening and has an overall height from the bottom surface. It has a height of 20 μm or more and is formed in an outer shape so that the shape of the cut surface is similar to the shape of the bottom surface, regardless of the height from the bottom surface in the direction parallel to the bottom surface. Is,
The flexible printed wiring board, wherein the elastic sheet has a thickness of 50 μm or more and an elastic modulus of 100 MPa or less.
請求項1ないし3のうちいずれか1つの項に記載のフレキシブルプリント配線板において、
前記配線パターンの厚さが、25μm以下であり、
かつ前記接触バンプの高さを除いた前記絶縁性基材の厚さと前記配線パターンの厚さとを含めた厚さが、150μm以下である
ことを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
In the flexible printed wiring board according to any one of claims 1 to 3,
The wiring pattern has a thickness of 25 μm or less,
And the thickness including the thickness of the said insulating base material except the height of the said contact bump and the thickness of the said wiring pattern is 150 micrometers or less, The flexible printed wiring board characterized by the above-mentioned.
絶縁性基材の片面上に形成された配線パターンと、前記配線パターンに連なると共に、接続の相手方の配線板の表面に配列形成されている接続用パッドに対して押し付けられて接触することで前記接続用パッドとの電気的な接続をそれ自体が直接に成すように配列形成されて、前記接続の相手方の配線板の接続用パッドとの電気的接続のためのコネクタ部材として機能する突起状の接触バンプとを備えたフレキシブルプリント配線板と、
前記絶縁性基材における前記接触バンプが配列形成された片面とは反対側の面に設けられた弾性体シートと、
前記接続の相手方の配線板における前記接続用パッドに前記接触バンプが接続されるように、前記接続の相手方の配線板上に前記フレキシブルプリント配線板を対面配置し、かつ当該フレキシブルプリント配線板上における、少なくとも前記接触バンプが配列形成された領域に対応した領域に前記弾性体シートを重ね合わせた状態で、当該弾性体シート上に配置される内層上板と、
前記接続の相手方の配線板における前記接続用パッドに前記接触バンプが接続されるように、前記接続の相手方の配線板上に前記フレキシブルプリント配線板を対面配置し、かつ当該フレキシブルプリント配線板上における、少なくとも前記接触バンプが配列形成された領域に対応した領域に前記弾性体シートを重ね合わせた状態で、前記接続の相手方の配線板下における、少なくとも前記接続用パッドが配列形成された領域に対応した領域に配置される内層下板と、
前記内層上板または前記内層下板のうちの一方と、前記弾性体シートと、前記フレキシブルプリント配線板と、前記接続の相手方の配線板とを貫通するように設けられて、それら全体の位置合わせを行うために用いられるアライメント孔と、
前記内層上板または前記内層下板のうちの前記アライメント孔が設けられていない方の表面上に直立して設けられて、前記アライメント孔に挿通可能としてなるアライメントピンと
を備えて、前記アライメントピンを前記アライメント孔に挿通させて位置合わせすることで、前記接続の相手方の配線板における前記接続用パッドに前記フレキシブルプリント配線板における前記接触バンプが接続されるように前記接続の相手方の配線板上に前記フレキシブルプリント配線板を対面配置すると共に当該フレキシブルプリント配線板上に前記弾性体シートを重ね合わせた状態にして、前記弾性体シートと前記フレキシブルプリント配線板と前記接続の相手方の配線板とを前記内層上板と前記内層下板との間に挟み込むようにした
ことを特徴とするフレキシブルプリント配線板一体型コネクタ構造。
The wiring pattern formed on one side of the insulating substrate and the wiring pattern are connected to the wiring pattern and pressed against and contacted with the connection pads arranged on the surface of the wiring board of the connection partner. Protrusions that are arrayed so as to directly make electrical connection with the connection pads themselves and function as connector members for electrical connection with the connection pads of the wiring board of the connection counterpart A flexible printed wiring board with contact bumps;
An elastic sheet provided on a surface opposite to the one surface on which the contact bumps in the insulating substrate are arranged;
The flexible printed wiring board is disposed facing the wiring board of the connection partner so that the contact bump is connected to the connection pad of the wiring board of the connection counterpart, and on the flexible printed wiring board. An inner layer upper plate disposed on the elastic sheet in a state where the elastic sheet is superposed on an area corresponding to an area where at least the contact bumps are arranged;
The flexible printed wiring board is disposed facing the wiring board of the connection partner so that the contact bump is connected to the connection pad of the wiring board of the connection counterpart, and on the flexible printed wiring board. In a state where the elastic sheet is superimposed on an area corresponding to an area where the contact bumps are arranged and formed, at least the area corresponding to the area where the connection pads are arranged and arranged under the wiring board of the other side of the connection An inner layer lower plate disposed in the area,
One of the inner layer upper plate or the inner layer lower plate, the elastic sheet, the flexible printed wiring board, and the wiring board of the other side of the connection are provided so as to align them as a whole. Alignment holes used to perform
An alignment pin that is provided upright on the surface of the inner layer upper plate or the inner layer lower plate that is not provided with the alignment hole, and that can be inserted into the alignment hole. By being inserted into the alignment hole and aligned, the contact bumps in the flexible printed wiring board are connected to the connection pads in the connection counterpart wiring board on the connection counterpart wiring board. The flexible printed wiring board is placed face-to-face and the elastic sheet is overlaid on the flexible printed wiring board, and the elastic sheet, the flexible printed wiring board, and the wiring board of the other end of the connection are It is characterized by being sandwiched between an inner layer upper plate and the inner layer lower plate. Lexical Bull printed circuit board integral connector structure.
請求項5記載のフレキシブルプリント配線板一体型コネクタ構造において、さらに、
前記内層上板の上に配置された外層上板と、
前記内層下板の下に配置された外層下板と、
前記外層上板または前記外層下板のうちのいずれか一方と、前記内層上板と、前記弾性体シートと、前記フレキシブルプリント配線板と、前記接続の相手方の配線板と、前記内層下板とを貫通するように設けられた固定用ボルト孔と、
前記外層上板または前記外層下板のうちの前記固定用ボルト孔が設けられていない方の表面に直立して設けられて、前記固定用ボルト孔に挿通可能としてなる固定用ボルトであって、前記固定用ボルト孔を貫通して露出する先端部分にはナットが螺合されるようにネジ山を設けてなる固定用ボルトと
を備えて、前記アライメントピンを前記アライメント孔に挿通させて位置合わせすることで前記接続の相手方の配線板における前記接続用パッドに前記接触バンプが接続されるように前記接続の相手方の配線板上に前記フレキシブルプリント配線板を対面配置すると共に当該フレキシブルプリント配線板上に前記弾性体シートを重ね合わせた状態にして、前記外層上板と前記外層下板との間に前記内層上板と前記弾性体シートと前記フレキシブルプリント配線板と前記接続の相手方の配線板と前記内層下板とを挟み込み、前記固定用ボルト孔に前記固定用ボルトを挿通させると共に当該固定用ボルトの先端部分の前記ネジ山に前記ナットを螺合することで、前記状態を保持するようにした
ことを特徴とするフレキシブルプリント配線板一体型コネクタ構造。
The flexible printed wiring board integrated connector structure according to claim 5, further comprising:
An outer layer upper plate disposed on the inner layer upper plate;
An outer layer lower plate disposed under the inner layer lower plate;
Any one of the outer layer upper plate or the outer layer lower plate, the inner layer upper plate, the elastic sheet, the flexible printed wiring board, the wiring board at the other end of the connection, and the inner layer lower board A fixing bolt hole provided so as to pass through,
A fixing bolt that is provided upright on the surface of the outer layer upper plate or the outer layer lower plate that is not provided with the fixing bolt hole and can be inserted into the fixing bolt hole, The front end portion that is exposed through the fixing bolt hole is provided with a fixing bolt provided with a thread so that the nut is screwed together, and the alignment pin is inserted into the alignment hole for alignment. Then, the flexible printed wiring board is arranged facing the connection printed wiring board so that the contact bumps are connected to the connection pads on the connected wiring board. The inner sheet upper plate, the elastic sheet and the flexible member are placed between the outer layer upper plate and the outer layer lower plate in a state where the elastic sheet is superposed on the outer sheet. The printed wiring board, the wiring board of the other party to be connected and the lower inner board are sandwiched, and the fixing bolt is inserted into the fixing bolt hole, and the nut is screwed into the screw thread at the tip of the fixing bolt. A flexible printed wiring board integrated connector structure characterized in that the above state is maintained by combining.
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