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特許7019848導電接続を圧接により形成した導電回路基板、及びその導電接続方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-02-04
(45)【発行日】2022-02-15
(54)【発明の名称】導電接続を圧接により形成した導電回路基板、及びその導電接続方法
(51)【国際特許分類】
   H05K 1/02 20060101AFI20220207BHJP
   H05K 1/03 20060101ALI20220207BHJP
   H05K 1/14 20060101ALI20220207BHJP
   H05K 3/18 20060101ALI20220207BHJP
   H05K 3/32 20060101ALI20220207BHJP
【FI】
H05K1/02 A
H05K1/03 610G
H05K1/03 670A
H05K1/14 A
H05K3/18 Z
H05K3/32 Z
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2021026890
(22)【出願日】2021-02-23
【審査請求日】2021-02-23
(73)【特許権者】
【識別番号】596047067
【氏名又は名称】広繁 勝也
(73)【特許権者】
【識別番号】504069439
【氏名又は名称】広繁 孝一
(74)【代理人】
【識別番号】100092107
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 達也
(72)【発明者】
【氏名】広繁 勝也
(72)【発明者】
【氏名】広繁 孝一
【審査官】齊藤 健一
(56)【参考文献】
【文献】特開平9-283897(JP,A)
【文献】米国特許第3167490(US,A)
【文献】米国特許第5879531(US,A)
【文献】特開昭51-35089(JP,A)
【文献】特開昭57-40991(JP,A)
【文献】特開平4-357622(JP,A)
【文献】特開平9-275267(JP,A)
【文献】特開平9-283877(JP,A)
【文献】特開2013-21000(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H05K1/00―3/46
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
織布や不織布から成る開口部を有する繊維状基材の表裏両面にメッキの成長によって、導電回路を繊維状基材の間隙に絡めて一体的に形成することにより、該メッキが成長して導電回路上に形成される第1の導電回路基板に、両面回路、多層回路を形成する導電接続をする第2の導電回路を導電接続するもので、第1の導電回路基板の回路に接着材を塗布し、第1の導電回路基板の回路に形成された繊維状基材の織目の交点の凸部を利用して、接着材が凸部の周囲に排除され導電接続するもので、第2の導電回路を圧接することで、基材の隙間や貫通孔や凹部に接着材の流動性を利用して落とし込むことで、基材に絡めて導電回路を接続固定することを特徴とする導電接続を圧接により形成した導電回路基板。
【請求項2】
第2の導電回路基板を平面導電回路基板に換えて、接着材を介して圧接接続することを特徴とする請求項1に記載の導電接続を圧接により形成した導電回路基板。
【請求項3】
第2の導電回路基板を電子部品や電気部品の端子に換えて、接着材を介して圧接接続することを特徴とする請求項1に記載の導電接続を圧接により形成した導電回路基板。
【請求項4】
織布や不織布から成る開口部を有する繊維状基材の表裏両面にメッキの成長によって、導電回路を繊維状基材の間隙に絡めて一体的に形成することにより、該メッキが成長して導電回路上に形成される第1の導電回路基板に、前記第1の導電回路基板の回路全体を覆うように接着材を塗布し、その上から第2の導電回路基板、または電子部品や電気部品を載置し、上部から圧接することで、繊維状基材のメッシュの織目に形成される交点の凸部の部位に多点で面状接触させることで、接着材の粘性と流動性を利用して、回路を覆いながら凸部の部位は接着材が排除され、排除された接着材は貫通孔、または貫通孔が埋まった凹部、さらにメッシュの繊維一本一本の周囲に回り込むことで、第1の導電回路基板と第2の導電回路基板や電子部品、電気部品を接着材により圧接接続することを特徴とする導電接続を圧接により形成する導電接続回路の導電接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はLSI等の回路と回路、回路と電子部品、回路と電気部品を結合導通するように、開口部を有する繊維状基材に導電回路をメッキで形成し、その導電回路を用いて圧接により導電接続する導電回路基板、及びその導電接続方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来技術としては、プリント基板等の導電基板とLSI等の多接点部品との接合方法において、化学繊維、金属繊維、天然繊維等を編んだメッシュシート又は多数の微細孔からなる多孔シートに、LSI等の多接点部品の接合部と、プリント基板等の導電基板の導電パターンとを表裏両面で導通するための貫通した導電部を設けて導電シートを形成し、該導電シートを導電基板とLSI等の多接点部品の間に配設し、導電基板の導電パターンとLSI等の接合部とを一体にメッキで結合導通するプリント基板等の導電基板とLSI等の多接点部品との接合方法(例えば、特許文献1参照)が存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第2841045号公報(特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄の{発明の実施の形態}の段落{0005}~{0008}、及び図1図3を参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、近年電子機器は小型化が進み、メッキで回路を形成したプリント基板も携帯電話、デジタルカメラ、パソコンに代表されるように、薄く、屈曲するフレキシブルな導電回路基板が求められている。
すなわち、電子機器の軽量化で、メッキで回路を形成した回路基板も薄く、軽く、折り曲げに強い回路基板が求められている。すなわち、基材から回路の剥がれを無くし、広い範囲角度に自由自在に折り曲げられるフレキシブル回路基板が求められている。
さらに、プリント基板での両面回路、多層回路を形成する層間導電接続は現状では、プリント基板に孔を穿設し、その孔にメッキ加工、各層の導電回路にメッキで接続をしている。これでは、メッキのクラックや析出不良が生じ、導電回路基板としては問題であった。
本発明は、これらの問題を解決した導電接続を圧接により形成した導電回路基板、及びその導電接続方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の目的を達成することができる本発明の第1発明は、請求項1に記載された通りの導電接続を圧接により形成した導電回路基板であり、次のようなものである。
織布や不織布から成る開口部を有する繊維状基材の表裏両面にメッキの成長によって、導電回路を繊維状基材の間隙に絡めて一体的に形成することにより、該メッキが成長して導電回路上に形成される第1の導電回路基板に、両面回路、多層回路を形成する導電接続をする第2の導電回路を導電接続するもので、第1の導電回路基板の回路に接着材を塗布し、第1の導電回路基板の回路に形成された繊維状基材の織目の交点の凸部を利用して、接着材が凸部の周囲に排除され導電接続するもので、第2の導電回路を圧接することで、基材の隙間や貫通孔や凹部に接着材の流動性を利用して落とし込むことで、基材に絡めて導電回路を接続固定する構成である。
【0006】
上記の目的を達成することができる本発明の第2発明は、請求項2に記載された通りの導電接続を圧接により形成した導電回路基板であり、次のようなものである。
請求項1に記載の発明に加えて、第2の導電回路基板を平面導電回路基板に換えて接着材を介して圧接接続する構成である。
【0007】
上記の目的を達成することができる本発明の第3発明は、請求項3に記載された通りの導電接続を圧接により形成した導電回路基板であり、次のようなものである。
請求項1に記載の発明に加えて、第2の導電回路基板を電子部品や電気部品の端子に換えて、接着材を介して圧接接続する構成である。
【0008】
上記の目的を達成することができる本発明の第4発明は、請求項4に記載された通りの導電接続を圧接により形成した導電接続方法であり、次のようなものである。
織布や不織布から成る開口部を有する繊維状基材の表裏両面にメッキの成長によって、導電回路を繊維状基材の間隙に絡めて一体的に形成することにより、該メッキが成長して導電回路上に形成される第1の導電回路基板に、前記第1の導電回路基板の回路全体を覆うように接着材を塗布し、その上から第2の導電回路基板、または電子部品や電気部品を載置し、上部から圧接することで、繊維状基材のメッシュの織目に形成される交点の凸部の部位に多点で面状接触させることで、接着材の粘性と流動性を利用して、回路を覆いながら凸部の部位は接着材が排除され、排除された接着材は貫通孔、または貫通孔が埋まった凹部、さらにメッシュの繊維一本一本の周囲に回り込むことで、第1の導電回路基板と第2の導電回路基板や電子部品、電気部品を接着材により圧接接続する構成である。
【発明の効果】
【0009】
本発明に係る導電接続を圧接により形成した導電回路基板は、上記説明のような構成を有するので、以下に記載する効果を奏する。
(1)織布や不織布から成る開口部を有する繊維状基材の開口部、すなわち間隙を最大限利用して、第1の導電回路基板と第2の導電回路基板を強固に導電接続が形成される。
(2)開口部を有する繊維状基材を基材として形成されている基板は、フレキシブル性、追従性、柔軟性があるので、導電回路基板の利用範囲が広がるものである。
(3)導電回路基板と導電回路基板、導電回路基板と部品等を接続したり、回路同士や他の種類の回路と接続したりするのに、ハンダは必要なく、接着材を介して圧接するだけで強力に接続できるものである。
(4)基材に形成された導電回路と、他の導電回路とを接続する上で、接着材を採用して圧接するだけで、基材の開口部を介して接着材が絡むので強固な密着接続が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】本発明の第一実施例で薄メッキした場合のメッシュ基材に回路を形成した開口部を有する状態を示す概略拡大平面図である。
図2】本発明の第一実施例である基材を示す概略拡大正面図である。
図3】本発明の第二実施例である厚メッキした場合のメッシュ基材に、図1で示す開口部が埋まった状態のメッシュ基材に回路を形成した状態を示す概略拡大平面図である。
図4】本発明の第二実施例である基材を示す概略拡大正面図である。
図5】本発明の第一実施例における図1のイ線で切断した状態を示す概略拡大正断面図である。
図6】本発明の第二実施例における図3のロ線で切断した状態を示す概略拡大正断面図である。
図7】本発明の第一実施例である第1の導電回路基板に第2の導電回路基板や電子部品を導電接続させる状態を説明する概略説明図である。
図8】本発明の第一実施例である第1の導電回路基板に第2の導電回路基板、及び電子部品や電気部品の端子部を接着材で圧接して導電接続させる状態を示す概略正断面図である。
図9】本発明の第一実施例である第1の導電回路基板に第2の導電回路基板、さらに第3の導電回路基板、及び電子部品や電気部品の端子部を接着材を介して圧接固着した導電接続させる状態を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
織布や不織布から成る開口部を有する繊維状基材の表裏両面にメッキの成長によって、導電回路を繊維状基材の間隙に絡めて一体的に形成することにより、該メッキが成長して導電回路上に形成される第1の導電回路基板に、両面回路、多層回路を形成する導電接続をする第2の導電回路を導電接続したもので、第1の導電回路基板の回路に形成された凸部を利用して、接着材を凸部の周囲に排除して導電接続するもので、第2の導電回路を圧接することで、基材の隙間や貫通孔や凹部に接着材の流動性を利用して落とし込むことで、接着材を基材に絡めて導電回路を接続固定する導電接続を圧接により形成した導電回路基板である。
【実施例
【0012】
一般的に繊維状基材としては、織布、不織布が考えられ、材料としては、ガラス繊維、ポリエステル等の化学繊維、カーボン繊維、イミドフィルム、ポリエステルフィルム等が採用される。
そして、導電回路の形成は、貫通部3を有するメッシュ状の繊維状基材1、すなわち基材1が有する貫通部3や間隙を介して基材1に絡ませるようにメッキを成長させ、貫通部3を持つ導電シートを形成するものが採用できる。
【0013】
図1図2に示すように織布・編布や不織布から成る薄いメッキにより形成された導電シート2の貫通部3を有する繊維状基材1の表裏両面にメッキの成長によって、導電回路を繊維を基材としたメッシュ状の繊維状基材1の貫通部3に絡めて一体的に形成されている。
ここで、本発明の第一実施例について図1図2図5に基づいて説明する。
前記のように、織布繊維基材1のメッシュにメッキによって回路を形成した貫通部3のある薄いメッキにより形成した導電シート2に、他のメッシュにメッキで回路を形成した導電シートを接着材6を介して面接触させ、メッシュの織目の交点の凹凸を利用し、凸部10の部位に多点で面状接触させるために、圧接することで接着材6の粘性と流動性を利用して回路を覆いながら貫通部3に接着材6がメッシュを回り込むようにして入り、同時に他の隙間11に接着材6が流入して固定される。この現象は、圧接することでメッシュの織目の交点に生じる凸部10にある接着材6が押し流され、その凸部10の部分だけは、接着材6がない状態になり、導電接続できるものである。
すなわち、前記凸部10から押し流された接着材6がメッシュの繊維一本一本の周囲に回り込んで包み絡まると同時に、貫通部3を通じて裏面側まで接着材6が入ることになるので、極めて強固に面接触で接続固定できるものである。この現象を説明する参考図として図5を開示する。
【0014】
次に、本発明の第二実施例について図3図4図6に基づいて説明する。
厚いメッキにより回路を形成された貫通部3が埋まった凹部を有する導電シート5に、第一実施例と同様に他のメッシュにメッキで回路を形成した導電シートを接着材6を介して面接触させ、メッシュの織目の交点の凹凸を利用し、凸部10の部位に多点で面状接触させるために圧接することで、接着材6の粘性と流動性を利用して回路を覆いながら貫通部3の埋まった凹部5に接着材6が流入して固定される。この現象は、圧接することで厚いメッキにより形成された導電シート4に他の導電シートを導電接続する上で、メッシュの織目の交点に生じる凸部10にある接着材6が押し流され、その凸部10の部分だけは接着材6が無い状態になり、接着材6の粘性と流動性により、回路を覆いながら厚いメッキにより形成された貫通部3が埋まった凹部5に接着材6がメッシュを回り込むようにして入り、同時に他の隙間11に流入して固定される。この現象は、圧接することで、メッシュの織目の交点に生じる凸部10にある接着材6が押し流され、その凸部10の部分だけは接着材6がない状態になり、導電接続できるものである。
すなわち、前記凸部10から押し流された接着材6がメッシュの繊維一本一本の周囲に回り込んで包み絡まると同時に、凹部5に入り込み、さらに回路の周囲の織目の隙間11、貫通部3に入り込み、極めて強固に面接触で導電接触接続固定できるものである。この現象を説明する参考図として図6を開示する。
【0015】
次に、図7に基づいて具体的な実施例について説明する。
前記した図1図2図5に示した織布繊維を基材としたメッシュ1に薄いメッキにより回路が形成された導電シート2に上部から塗布した接着材6の上から図示するように電子部品7を一個以上、導電シート2に圧接することで、導電シート2の織目の交点の凸部10の接着材6は粘性と流動性があるので、凸部10のメッキ部を現しながら残りの接着材6は矢印12のように回路を覆いながら一部を残して貫通部3を通過して裏面部に回り込むので、導電回路に導電シート2の電子部品7と導電接続できるものである。
【0016】
また、図8に基づいて他の実施例について説明する。
図7に示した実施例と同様に、前記した図1図2図5に示した織布繊維を基材としたメッシュ1に薄いメッキにより形成された導電シート2に塗布した接着材6の上から、図示するように電子部品7や電気部品8を導電シート2に圧接することで導電シート2の織目の交点の凸部10の接着材6は、粘性と流動性があるので、凸部10のメッキ部を現しながら、残りの接着材6は矢印13のように電子部品7の場合は図示のように下部から、電気部品8の場合は、電気部品8の端子の上部から接着材6を塗布してあるので、回路を覆いながら一部を残して導電シート2の貫通部3を通過して表面部及び裏面部に回り込むので、導電回路に電子部品7、電気部品8の端子と導電接続できるものである。
【0017】
次に、図9に基づいて、その他、考えられる実施例について説明する。
図7図8に示した実施例に加えて、前記した図1図2図5に示した織布繊維を基材としたメッシュ1に、薄いメッキにより形成された導電シート2の上下両面に導電基板9と電子部品7や電気部品8を層間導電接続する実施例を示すもので、導電シート2に上部から接着材6を塗布し、下部に他の導電基板9を、上部に平板導電基板9と電子部品7や電気部品8を圧接することで、前記図7図8に示すものと同様に、導電シート2の織目の交点の凸部10の接着材6はメッキ部を現しながら残りの接着材6は回路を覆いながら裏面部に回り込むので、導電回路に平板導電基板9や電子部品7や電気部品8と導電接続できるものである。
織布、不織布から成る開口部2を有する繊維状基材1に形成した第1の導電回路は、メッキで形成することが主ではあるが、当然エッチング法、転写法でも形成することができる。
尚、実施例としては、織布のメッシュの基材を採用しての説明を行ったが、その他の基材を利用することもできる。また、織布の太さも20ミクロン~200ミクロンの繊維を織って、布状にしたり、繊維を裁断して並べて形成した不織布も採用できることもできることは言うまでもない。
第1の導電回路基板は、経糸と緯糸の材質、形状を変えて織ること等が考えられる。また、メッキの種類は、銅メッキが主であるが、ニッケル、スズ、銀・金メッキで回路を形成することも可能である。
【0018】
以上説明した具体的な実施例の他、導電シートの表裏両面に接着材を塗布するだけでなく、導電シートには接着材を塗布しないで電気部品、電子部品の裏面に接着材を塗布して導電シートに圧接することによっても同様の作用、効果を奏するものである。
また、導電接続箇所や、部品接続箇所に別途作成した織布や不織布からなる開口部を有する繊維状基材の表裏両面にメッキの成長によって導電回路を形成した導電シートを介して層間導電接続するようにしても良いことは言うまでもない。
すなわち、本発明の技術は、従来のハンダによる固定を行わずとも電子部品、電気部品を接着材で導電シートに導電接続することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【0019】
プリント基板等の第1の導電回路基板に第2、第3の導電回路基板や、電子部品、電気部品を接着材により圧接接続することで導電接合する基板であれば各種導電回路基板に応用することができる。
また、モーター巻線やコンデンサー巻線の端部同士を導電接続する場合にも応用することができる。
【符号の説明】
【0020】
1・・・・繊維状基材
2・・・・薄いメッキにより形成された導電シート
3・・・・貫通部
4・・・・厚いメッキにより形成された導電シート
5・・・・厚いメッキにより形成された貫通部が埋まった凹部
6・・・・接着材
7・・・・電子部品
8・・・・電気部品
9・・・・他の導電基板
10・・・・凸部
11・・・・隙間
12・・・・矢印

【要約】
【課題】 近年電子機器は小型化が進み、メッキで回路を形成したプリント基板も携帯電話、デジタルカメラ、パソコンに代表されるように、薄く、屈曲するフレキシブルな導電回路基板が求められている。
【解決手段】 導電回路をメッキにより繊維状基材の間隙に絡めて一体的に形成した第1の導電回路基板に、両面回路、多層回路を形成する層間導電接続をする第2の導電回路を導電接続したもので、第1の導電回路基板の回路に形成された凸部10を利用して、接着材6を凸部10の周囲に排除して導電接続するもので、第2の導電回路を圧接することで、基材の貫通部3や凹部5に接着材6の流動性を利用して落とし込むことで、基材に絡めて導電回路を接続固定する層間導電接続を圧接により形成した導電回路基板。
【選択図】図7
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9