(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022183439
(43)【公開日】2022-12-13
(54)【発明の名称】電気回路
(51)【国際特許分類】
H05K 1/14 20060101AFI20221206BHJP
【FI】
H05K1/14 H
H05K1/14 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021090752
(22)【出願日】2021-05-31
(71)【出願人】
【識別番号】000006666
【氏名又は名称】アズビル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003166
【氏名又は名称】弁理士法人山王内外特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】栗原 賢二
【テーマコード(参考)】
5E344
【Fターム(参考)】
5E344AA04
5E344BB02
5E344BB03
5E344BB04
5E344CC23
5E344CD40
5E344DD08
5E344EE23
(57)【要約】
【課題】共通の電子基板を用い、異なる基板配置での電気接続を可能とする。
【解決手段】複数の電子基板1,2と、電子基板1,2毎に設けられた接続部と、接続部間を接続する接続線とを備え、接続部は、電子基板1,2のうちの1つ又は複数の電子基板において、複数組設けられた。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の電子基板と、
前記電子基板毎に設けられた接続部と、
前記接続部間を接続する接続線とを備え、
前記接続部は、前記電子基板のうちの1つ又は複数の電子基板において、複数組設けられた
ことを特徴とする電気回路。
【請求項2】
前記電子基板は、前記接続部として第1の接続部を有する第1の電子基板、前記接続部として第2の接続部を有する第2の電子基板、及び、前記接続部として第3の接続部及び第4の接続部を有する第3の電子基板を有し、
前記接続線は、
前記第1の電子基板に設けられた前記第1の接続部と前記第3の電子基板に設けられた前記第3の接続部との間を接続する第1の接続線と、
前記第2の電子基板に設けられた前記第2の接続部と前記第3の電子基板に設けられた前記第4の接続部との間を接続する第2の接続線とを有し、
前記第3の接続部及び前記第4の接続部のうちの少なくとも一方は、複数組設けられた
ことを特徴とする請求項1記載の電気回路。
【請求項3】
前記接続部は、金パッドであり、
前記接続線は、ボンディングワイヤである
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電気回路。
【請求項4】
前記接続部は、コネクタ又は半田パッドであり、
前記接続線は、フレキシブルケーブル又はフレキシブル基板である
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電気回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、複数の電子基板を備えた電気回路に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体を利用したセンサでは、電子基板の配置を工夫して構造体の体積を減らすために、様々な改良が行われている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
一般的に、電子回路における基板面積を大きくできない構造の場合、電子基板を複数に分割して配置する方法が用いられる。
例えば、複数に分割された電子基板が、センサチップである電子基板の周辺に配置される。また、電子基板には、コネクタ又は半田パッド等の接続部が設けられる。そして、この電子基板に設けられた接続部間が、フレキシブルケーブル(FFC)又はフレキシブル基板(FPC)等のフレキにより接続される。
【0004】
このように、複数の電子基板がフレキを用いて電気接続(導通)される場合、電子基板に、フレキを介して他の電子基板と電気接続するためのコネクタ又は半田パッド等の接続部が設けられる必要がある。そのため、この場合、電子基板上に他の電子部品を搭載するための面積が減り、基板設計の自由度が低下してしまう。
これに対し、複数の電子基板をボンディングワイヤを用いて接続する方法が考えられる。この方法では、電子基板上にボンディング用の金パッドが設けられていればよく、接続部の面積を従来に対して低減可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
一方、電子基板間の電気接続がボンディングワイヤを用いて実施される場合、ボンディングワイヤ同士が接触してショートしてしまわないようにする必要がある。
【0007】
ここで、製品によって電子基板間の相対位置が異なる場合、ボンディングワイヤ同士の接触を回避するため、それぞれの製品に応じての電子基板に設けられる金パッドの位置を変更する必要がある。
【0008】
例えば、ある製品では、電子基板11とセンサチップである電子基板12との相対位置が
図8Aに示すような関係になっているとする。一方、別の製品では、電子基板11と電子基板12との相対位置が
図8Bに示すような関係になっており、
図8Aとは異なる配置となっているとする。
なお、電子基板11は一対の金パッド1101(金パッド1101-1,1101-2)を有し、電子基板12は一対の金パッド1201(金パッド1201-1,1201-2)を有し、一対のボンディングワイヤ13(ボンディングワイヤ13-1,13-2)により接続される。
【0009】
この場合、
図8Aに示す配置と
図8Bに示す配置とで金パッド1101,1201の位置を同じ位置としてしまうと、配置関係の違いにより
図8Bではボンディングワイヤ13の距離が近くなりショートするリスクが高くなってしまう。
【0010】
そこで、このような場合、
図8Cに示すように、
図8Bに示す電子基板11と電子基板12との相対位置の関係に合わせて金パッド(
図8Cでは金パッド1101)の位置が変更される。すなわち、
図8Aでは、電子基板11における金パッド1101の位置が上側であったのに対して、
図8Cでは、電子基板11における金パッド1101の位置が下側に変更されている。これにより、配置関係の違いによってボンディングワイヤ13の距離が近くなることを回避可能となる。
【0011】
しかしながら、この場合、電子基板間の位置関係に応じて、当該電子基板に設けられる金パッドの位置を設計する必要があるため、煩雑である。
【0012】
なお、上記のような課題は、ボンディングワイヤを用いた電気接続の場合に限らず、例えばフレキを用いた電気接続の場合についても同様である。
【0013】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、共通の電子基板を用い、異なる基板配置での電気接続を可能とする電気回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0014】
この発明に係る電気回路は、複数の電子基板と、電子基板毎に設けられた接続部と、接続部間を接続する接続線とを備え、接続部は、電子基板のうちの1つ又は複数の電子基板において、複数組設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
この発明によれば、上記のように構成したので、共通の電子基板を用い、異なる基板配置での電気接続が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】実施の形態1に係る電気回路の構成例を示す図である。
【
図2】
図2A、
図2Bは、実施の形態1に係る電気回路による効果を説明するための図である。
【
図3】実施の形態2に係る電気回路の構成例を示す図である。
【
図4】
図4A、
図4Bは、実施の形態2に係る電気回路による効果を説明するための図である。
【
図5】
図5A、
図5Bは、実施の形態2に係る電気回路による効果を説明するための図である。
【
図6】
図6A、
図6Bは、実施の形態2に係る電気回路による効果を説明するための図である。
【
図7】
図7A、
図7Bは、実施の形態2に係る電気回路による効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は実施の形態1に係る電気回路の構成例を示す図である。
電気回路は、例えば、半導体を利用したセンサである。この電気回路は、例えば
図1に示すように、電子基板1、当該電子基板1以外の基板である電子基板2を備えている。電子基板2は、例えばセンサチップである。
【0018】
電子基板1は、電子基板2との間で接続を行うための接続部として、金パッド101を有している。金パッド101は、例えば、直径が約0.2~0.3mm程度のものでよい。
図1では、電子基板1に、一対の金パッド101(金パッド101-1,101-2)が設けられた場合を示している。
【0019】
なお、金パッド101-1は、異なる箇所に2組設けられている(金パッド101-1-1,101-1-2)。また、金パッド101-2は、異なる箇所に2組設けられている(金パッド101-2-1,101-2-2)。
この金パッド101-1-1及び金パッド101-1-2は、互いに内部配線で接続される等によって、同一の回路に電気接続されている。また、金パッド101-2-1及び金パッド101-2-2は、互いに内部配線で接続される等によって、同一の回路に電気接続されている。
【0020】
電子基板2は、電子基板1との間で接続を行うための接続部として、金パッド201を有している。金パッド201は、例えば、直径が約0.2~0.3mm程度のものでよい。
図1では、電子基板2に、一対の金パッド201(金パッド201-1,201-2)が設けられた場合を示している。
【0021】
そして、金パッド101と金パッド201との間は、ボンディングワイヤ3により接続されている。これにより、電子基板1と電子基板2とが電気接続(導通)される。
【0022】
図1では、一対のボンディングワイヤ3(ボンディングワイヤ3-1,3-2)が用いられている。
すなわち、
図1では、ボンディングワイヤ3-1は、一端が金パッド101-1に接続され、他端が金パッド201-1に接続されている。この際、ボンディングワイヤ3-1の一端は、他のボンディングワイヤ3との位置関係が考慮された上で、複数存在する金パッド101-1のうちの1つの金パッド101-1に接続される。
また、ボンディングワイヤ3-2は、一端が金パッド101-2に接続され、他端が金パッド201-2に接続されている。この際、ボンディングワイヤ3-2の一端は、他のボンディングワイヤ3との位置関係が考慮された上で、複数存在する金パッド101-2のうちの1つの金パッド101-2に接続される。
【0023】
次に、
図1に示す実施の形態1に係る電気回路による効果について説明する。
ここで、従来の電気回路では、
図8に示したように、電子基板11,12に対して接続部が1組しか設けられていない。そのため、電子基板11,12を共通品とした場合、相対位置が変わるとボンディングワイヤ13同士の距離も変わり、ボンディングワイヤ13がショートするリスクが高くなる。そのため、従来の電気回路では、相対位置が異なる製品毎に、当該相対位置に適した位置に接続部が設けられるように設計されている必要がある。
これに対し、実施の形態1に係る電気回路では、電子基板1に、金パッド101が複数組設けられている。これにより、この実施の形態1に係る電気回路では、電子基板1を共通品とし、製品毎に電子基板2との相対位置が異なる場合でも、ボンディングワイヤ3が接続される金パッド101を選択することで、適切にボンディングワイヤ3同士の距離を取ることができる。したがって、ボンディングワイヤ3のショートするリスクを低くできる。
【0024】
例えば、ある製品では、電子基板1と電子基板2との相対位置が
図2Aに示すような関係になっていたとする。すなわち、電子基板2が、電子基板1の左斜め上側に位置している。
この場合、金パッド201-1と金パッド101-1-1との間がボンディングワイヤ3-1で接続され、金パッド201-2と金パッド101-2-1との間がボンディングワイヤ3-2で接続される。これにより、ボンディングワイヤ3の距離を適切に保つことが可能となり、ショートする可能性を低減可能となる。
【0025】
一方、別の製品では、電子基板1と電子基板2との相対位置が
図2Bに示すような関係になっていたとする。すなわち、電子基板2が、電子基板1の左斜め下側に位置している。
この場合、
図2Bにおいて破線で示すように、金パッド201-1と金パッド101-1-1との間がボンディングワイヤ3-1で接続され、金パッド201-2と金パッド101-2-1との間がボンディングワイヤ3-2で接続されてしまうと、ボンディングワイヤ3の距離が近くなりショートする可能性が高くなってしまう。
そこで、この場合には、金パッド201-1と金パッド101-1-2との間がボンディングワイヤ3-1で接続され、金パッド201-2と金パッド101-2-2との間がボンディングワイヤ3-2で接続される。これにより、ボンディングワイヤ3の距離を適切に保つことが可能となり、ショートする可能性を低減可能となる。
【0026】
なお上記では、電子基板1に設けられた一対の金パッド101のうち、金パッド101-1及び金パッド101-2のそれぞれについて、複数組設けられた場合を示した。
しかしながら、これに限らず、電子基板1に設けられた一対の金パッド101のうち、金パッド101-1については1組のみ設けられ、金パッド101-2については複数組設けられていてもよい。また、電子基板1に設けられた一対の金パッド101のうち、金パッド101-1については複数組設けられ、金パッド101-2については1組のみ設けられていてもよい。
【0027】
また上記では、電子基板1に金パッド101が複数組設けられ、電子基板2に金パッド201が一組設けられた場合を示した。
しかしながら、これに限らず、電子基板1に金パッド101が一組設けられ、電子基板2に金パッド201が複数組設けられていてもよい。また、電子基板1に金パッド101が複数組設けられ、電子基板2に金パッド201が複数組設けられていてもよい。
【0028】
また上記では、接続部が金パッド101,201であり、接続線がボンディングワイヤ3である場合を示した。しかしながら、これに限らず、例えば、接続部はコネクタ又は半田パッドであり、接続線がフレキシブルケーブル又はフレキシブル基板であってもよく、上記と同様の効果が得られる。
【0029】
以上のように、この実施の形態1によれば、電気回路は、複数の電子基板1,2と、電子基板1,2毎に設けられた接続部と、接続部間を接続する接続線とを備え、接続部は、電子基板1,2のうちの1つ又は複数の電子基板において、複数組設けられた。これにより、実施の形態1に係る電気回路は、共通の電子基板1,2を用い、異なる基板配置での電気接続が可能となる。
【0030】
また、この実施の形態1に係る電気回路では、接続部が金パッド101,201であり、接続線がボンディングワイヤ3である場合、ボンディングワイヤ3がショートするリスクを低く抑えることが可能となる。
【0031】
実施の形態2.
実施の形態1では、電気回路が2つの電子基板1,2を備えた場合について示した。これに対し、実施の形態2では、電子基板1が複数に分割され、3つ以上の電子基板1,2間で電気接続が行われる場合について示す。
【0032】
図3は実施の形態2に係る電気回路の構成例を示す図である。
電気回路は、例えば、半導体を利用したセンサである。この電気回路は、例えば
図3に示すように、3つ以上の電子基板を有している。
図3では、電子回路における基板面積を大きくできない等の理由によって複数に分割された電子基板1と、当該電子基板1以外の基板である電子基板2が設けられた場合を示している。電子基板2は、例えばセンサチップである。また、
図3に示す電気回路では、複数に分割された電子基板1として、2つの電子基板1(電子基板1a及び電子基板1b)が設けられた場合を示している。
【0033】
電子基板1aは、電子基板1bとの間で接続を行うための接続部として、金パッド101aを有している。金パッド101aは、例えば、直径が約0.2~0.3mm程度のものでよい。
図3では、電子基板1aに、1つの金パッド101aが設けられた場合を示している。
【0034】
電子基板1bは、電子基板2との間で接続を行うための接続部として、金パッド101bを有している。また、電子基板1bは、電子基板1aとの間で接続を行うための接続部として、金パッド102bを有している。金パッド101b及び金パッド102bは、例えば、直径が約0.2~0.3mm程度のものでよい。
図3では、電子基板1bに、一対の金パッド101b(金パッド101b-1,101b-2)、及び、1つの金パッド102bが設けられた場合を示している。
【0035】
なお、金パッド101b-2は、異なる箇所に2組設けられている(金パッド101b-2-1,101b-2-2)。
この金パッド101b-2-1及び金パッド101b-2-2は、互いに内部配線で接続される等によって、同一の回路に電気接続されている。
【0036】
電子基板2は、電子基板1bとの間で接続を行うための接続部として、金パッド201を有している。金パッド201は、例えば、直径が約0.2~0.3mm程度のものでよい。
図3では、電子基板2に、一対の金パッド201(金パッド201-1,201-2)が設けられた場合を示している。
【0037】
そして、金パッド101bと金パッド201との間は、ボンディングワイヤ3により接続されている。これにより、電子基板1bと電子基板2とが電気接続される。
【0038】
図3では、一対のボンディングワイヤ3(ボンディングワイヤ3-1,3-2)が用いられている。
すなわち、
図3では、ボンディングワイヤ3-1は、一端が金パッド101b-1に接続され、他端が金パッド201-1に接続されている。
また、ボンディングワイヤ3-2は、一端が金パッド101b-2に接続され、他端が金パッド201-2に接続されている。この際、ボンディングワイヤ3-2の一端は、他のボンディングワイヤ3,4との位置関係が考慮された上で、複数存在する金パッド101b-2のうちの1つの金パッド101b-2に接続される。
【0039】
また、金パッド101aと金パッド102bとの間は、ボンディングワイヤ4により接続されている。これにより、電子基板1aと電子基板1bとが電気接続される。
【0040】
図3では、1つのボンディングワイヤ4が用いられている。
すなわち、
図3では、ボンディングワイヤ4は、一端が金パッド101aに接続され、他端が金パッド102bに接続される。
【0041】
ここで、例えば、ある製品では、電子基板1aと電子基板1bと電子基板2との相対位置が
図4Aに示すような関係になっていたとする。すなわち、金パッド201-1,201-2が、金パッド101a及び金パッド102bより上側に位置している。
この場合、金パッド201-1と金パッド101b-1との間がボンディングワイヤ3-1で接続され、金パッド201-2と金パッド101b-2-1との間がボンディングワイヤ3-2で接続される。これにより、ボンディングワイヤ3,4の距離を適切に保つことが可能となり、ショートする可能性を低減可能となる。
【0042】
一方、別の製品では、電子基板1aと電子基板1bと電子基板2との相対位置が
図4Bに示すような関係になっていたとする。すなわち、金パッド201-1は、金パッド101a及び金パッド102bより上側に位置しているが、金パッド201-2は、金パッド101a及び金パッド102bより下側に位置している。
この場合、金パッド201-1と金パッド101b-1との間がボンディングワイヤ3-1で接続され、金パッド201-2と金パッド101b-2-1との間がボンディングワイヤ3-2で接続されてしまうと、ボンディングワイヤ3,4の距離が近くなりショートする可能性が高くなってしまう。
そこで、この場合には、金パッド201-1と金パッド101b-1との間がボンディングワイヤ3-1で接続され、金パッド201-2と金パッド101b-2-2との間がボンディングワイヤ3-2で接続される。これにより、ボンディングワイヤ3,4の距離を適切に保つことが可能となり、ショートする可能性を低減可能となる。
【0043】
また、
図5では、
図4に示す電気回路に対し、電子基板1bに、金パッド101b-1が異なる箇所に2組設けられた場合(金パッド101b-1-1,101b-1-2)を示している。
【0044】
ここで、例えば、ある製品では、電子基板1aと電子基板1bと電子基板2との相対位置が
図5Aに示すような関係になっていたとする。すなわち、金パッド201-1,201-2が、金パッド101a及び金パッド102bより上側に位置している。
この場合、金パッド201-1と金パッド101b-1-1との間がボンディングワイヤ3-1で接続され、金パッド201-2と金パッド101b-2-1との間がボンディングワイヤ3-2で接続される。これにより、ボンディングワイヤ3,4の距離を適切に保つことが可能となり、ショートする可能性を低減可能となる。
【0045】
一方、別の製品では、電子基板1aと電子基板1bと電子基板2との相対位置が
図5Bに示すような関係になっていたとする。すなわち、金パッド201-1,201-2が、金パッド101a及び金パッド102bより下側に位置している。
この場合、金パッド201-1と金パッド101b-1-1との間がボンディングワイヤ3-1で接続され、金パッド201-2と金パッド101b-2-1との間がボンディングワイヤ3-2で接続されてしまうと、ボンディングワイヤ3,4の距離が近くなりショートする可能性が高くなってしまう。
そこで、この場合には、金パッド201-1と金パッド101b-1-2との間がボンディングワイヤ3-1で接続され、金パッド201-2と金パッド101b-2-2との間がボンディングワイヤ3-2で接続される。これにより、ボンディングワイヤ3,4の距離を適切に保つことが可能となり、ショートする可能性を低減可能となる。
【0046】
また、
図6では、
図4に示す電気回路に対し、電子基板1aに、金パッド101aが異なる箇所に2組設けられ(金パッド101a-1,101a-2)、電子基板1bに、金パッド102b-1が異なる箇所に2組設けられ(金パッド102b-1,102b-2)、金パッド101b-2が1組とされた場合を示している。
【0047】
ここで、例えば、ある製品では、電子基板1aと電子基板1bと電子基板2との相対位置が
図6Aに示すような関係になっていたとする。すなわち、金パッド201-1,201-2が、金パッド101a-2及び金パッド102b-2より上側に位置している。
この場合、金パッド101a-2と金パッド102b-2との間がボンディングワイヤ4で接続される。これにより、ボンディングワイヤ3,4の距離を適切に保つことが可能となり、ショートする可能性を低減可能となる。
【0048】
一方、別の製品では、電子基板1aと電子基板1bと電子基板2との相対位置が
図6Bに示すような関係になっていたとする。すなわち、金パッド201-1,201-2が、金パッド101a-1及び金パッド102b-1より下側に位置している。
この場合、金パッド101a-2と金パッド102b-2との間がボンディングワイヤ4で接続されてしまうと、ボンディングワイヤ3,4の距離が近くなりショートする可能性が高くなってしまう。
そこで、この場合には、金パッド101a-1と金パッド102b-1との間がボンディングワイヤ4で接続される。これにより、ボンディングワイヤ3,4の距離を適切に保つことが可能となり、ショートする可能性を低減可能となる。
【0049】
また、
図7では、
図4に示す電気回路に対し、電子基板1aに、金パッド101aが異なる箇所に2組設けられ(金パッド101a-1,101a-2)、金パッド102aが1組設けられ、電子基板2に、金パッド202が1組設けられた場合を示している。
【0050】
ここで、例えば、ある製品では、電子基板1aと電子基板1bと電子基板2との相対位置が
図7Aに示すような関係になっていたとする。すなわち、金パッド201-1,201-2が、金パッド101a-1及び金パッド102bより上側に位置している。また、金パッド202が、金パッド101a-1及び金パッド102bより下側に位置している。
この場合、金パッド201-1と金パッド101b-1との間がボンディングワイヤ3-1で接続され、金パッド201-2と金パッド101b-2-1との間がボンディングワイヤ3-2で接続され、金パッド101a-1と金パッド102bとの間がボンディングワイヤ4で接続される。これにより、ボンディングワイヤ3~5の距離を適切に保つことが可能となり、ショートする可能性を低減可能となる。
【0051】
一方、別の製品では、電子基板1aと電子基板1bと電子基板2との相対位置が
図7Bに示すような関係になっていたとする。すなわち、金パッド201-1は、金パッド101a-2及び金パッド102bより上側に位置しているが、金パッド201-2は、金パッド101a-2及び金パッド102bより下側に位置している。また、金パッド202が、金パッド101a-2及び金パッド102bより下側に位置している。
この場合、金パッド201-1と金パッド101b-1との間がボンディングワイヤ3-1で接続され、金パッド201-2と金パッド101b-2-1との間がボンディングワイヤ3-2で接続され、金パッド101a-1と金パッド102bとの間がボンディングワイヤ4で接続されてしまうと、ボンディングワイヤ3~5の距離が近くなりショートする可能性が高くなってしまう。
そこで、この場合には、金パッド201-1と金パッド101b-1との間がボンディングワイヤ3-1で接続され、金パッド201-2と金パッド101b-2-2との間がボンディングワイヤ3-2で接続され、金パッド101a-2と金パッド102bとの間がボンディングワイヤ4で接続される。これにより、ボンディングワイヤ3~5の距離を適切に保つことが可能となり、ショートする可能性を低減可能となる。
【0052】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組合わせ、或いは各実施の形態の任意の構成要素の変形、若しくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【0053】
1 電子基板
1a 電子基板
1b 電子基板
2 電子基板
3 ボンディングワイヤ
4 ボンディングワイヤ
5 ボンディングワイヤ
101 金パッド
101a 金パッド
102a 金パッド
101b 金パッド
102b 金パッド
201 金パッド
202 金パッド