JP3646639B2

JP3646639B2 - 基板の実装構造体、電気光学装置及び電子機器

Info

Publication number: JP3646639B2
Application number: JP2000280804A
Authority: JP
Inventors: 憲秀百瀬
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-09-14
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2020-09-14
Also published as: JP2002093851A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１の基板と第２の基板とが重ね合わされて接続される基板の実装構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数のプリント基板を用いて電子機器の電気回路を構成する実装構造が知られており、一般的にプリント基板どうしを接続する方式としては、コネクター類を介して接続したり、フレキシブルプリント基板の場合にはプレパンチと呼ばれる、片面銅箔を上下面に対して露出させたものを用いて半田付けする構造が採られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、２枚のプリント基板を重ねた状態で半田付けする場合には、半田付け部位となる端子ないしはランドを半田付けに適した位置関係に配置することが困難であり、信頼性の高い接続状態を確保することが難しかった。
【０００４】
例えば、液晶装置では液晶装置が搭載される電子機器の小型化を図るために、液晶パネルの裏側にプリント基板を平行に重ねた実装方法が採られる場合がある。このような場合に、液晶パネルの裏側に配置されるべき液晶パネルの照明装置、いわゆるバックライトの発光体と、上記プリント基板との干渉を避けるためのスペースが必要となり、液晶装置が大型化するという問題がある。このような問題は、発光体の実装基板を上記プリント基板上に半田付けすることにより解消されるが、現状では、発光体の実装基板と、上記プリント基板とを重ね合わせた状態において充分な強度を付与した信頼性の高い半田付けを行うことができない。
【０００５】
本発明は、２枚の基板を重ね合わせた状態で互いに半田付け接続される信頼性の高い実装構造体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の基板の実装構造体は、第１の基板と第２の基板とが重ね合わされて接続される基板の実装構造体であって、前記第１の基板には前記第２の基板との接続のためのランドが形成され、前記第２の基板の側面には前記第２の基板の表面に形成された導電パターンに接続された導電層が形成され、前記第１の基板のランドと前記第２の基板の導電層とが互いに半田付けにより接続されており、前記第２の基板の側面は、前記第２の基板に形成された切欠きの周縁に沿って形成されていることを特徴とする。
【０００７】
この基板の実装構造体によれば、第１の基板のランドと第２の基板の側面に設けられた導電層とが互いに半田付けにより接続されるため、半田付けの強度を高めて接続の信頼性を向上させることができる。なお、第２の基板として、柔軟性を有するベースを備える、いわゆるフレキシブルプリント基板を用いることができる。
【０００８】
前記第２の基板の側面は、前記第２の基板に形成された切欠きの周縁に沿って形成されていてもよい。第２の基板に切欠きを形成することにより側面の面積が拡大するので、半田付けの強度を高めることができる。第２の基板の基板辺の一部を窪ませるような形状の切欠きを形成してもよい。第２の基板の基板辺の一部を窪ませるような形状としては、例えば、半円状や、円の一部の形状、スリット状の形状等を採用することができる。側面に形成される導電層の周縁が第１の基板のランドにかかるように切欠きを形成することが望ましい。なお、第２の基板の「切欠き」は切り欠いたような形状に形成されたことを意味するに過ぎず、「切欠き」は第２の基板を切り欠く工程を経て形成されたものに限定されない。
【０００９】
前記第２の基板の側面は、前記第２の基板に形成された貫通孔の周縁に沿って形成されていてもよい。第２の基板に貫通孔を形成することにより任意の位置に側面を形成できる。貫通孔の形状としては、円形状、矩形等、任意の形状を採用できる。側面に形成される導電層の周縁が第１の基板のランドにかかるように切欠きを形成することが望ましい。
【００１０】
なお、第２の基板に切欠きや貫通孔を形成することにより、半田付け部分における側面の面積を増大させることができるため、切欠きや貫通孔により半田付けの強度を高めることができる。
【００１１】
前記第２の基板の導電パターンは、前記第１の基板と反対側の前記第２の基板の表面に形成されていてもよい。
【００１２】
前記第２の基板の導電パターンは、前記第１の基板に対向する側の前記第２の基板の表面に形成されていてもよい。第２の基板の両面に導電パターンが形成され、両面の導電パターンが導電層によって接続される構造、いわゆるスルーホールが形成されていてもよい。この場合には、共通の導電層を利用して、両面の導電パターンを接続するとともに、半田付けの信頼性を向上させることができる。
【００１３】
本発明の電気光学装置は、前記第１の基板および前記第２の基板は電気光学パネルと略平行に重ね合されて実装されることを特徴とする。前記第２の基板は前記電気光学パネルに接続されるフレキシブルプリント基板であり、前記第１の基板には前記電気光学パネルを照明する発光体が実装されていてもよい。
【００１４】
この場合には、発光体が実装された第１の基板を第２の基板に重ね合わせた状態で実装できるため、電気光学パネルの周辺のスペース効率を向上させることができる。また、第１の基板に形成された端子に外部回路を接続することにより発光体を制御することができるため、第２の基板に外部回路を接続するための端子を設ける必要がなくなる。
【００１５】
上記の導電層はめっきにより形成されていてもよい。
【００１６】
本発明の電子機器は上記電気光学装置を具備することを特徴とする。電子機器としては、例えば、携帯電話等の携帯機器が含まれる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図７を参照して、本発明による基板の実装構造体の一実施形態について説明する。本実施形態は本発明による基板の実装構造体を液晶装置に適用したものである。
【００１８】
図１は液晶装置の構成を示す断面図である。図１に示すように、液晶装置１００は、第１の基板１０および第２の基板２０を有する液晶パネル１と、液晶パネル１の裏側に液晶パネル１に沿って配置されるプラスチック製の導光体２と、液晶パネル１に接続されるフレキシブルプリント基板３と、液晶パネル１を照明する発光体としてのＬＥＤ（発光ダイオード）９２が実装されたＬＥＤ実装基板９０とを備える。液晶パネル１に接続されたフレキシブルプリント基板３は導光体２の裏側に周り込むようにして折り曲げられる。後述するように、ＬＥＤ実装基板９０はフレキシブルプリント基板３上に実装される。
【００１９】
図２は液晶パネルを示す斜視図、図３は液晶パネルを分解して示す分解斜視図である。なお、図２および図３では、電極パターンおよび端子などを模式的に示しており、実際の電極および端子は図示するよりも微細なピッチで形成されている。
【００２０】
図２および図３において、携帯電話などの電子機器に搭載されるパッシブマトリクスタイプの液晶表示装置に用いられる液晶パネル１は、所定の間隙を介してガラスまたはプラスチック等からなる第１の基板１０と第２の基板２０がシール材３０を介して対向して貼り合されている。シール材３０によって区画された液晶封入領域３０Ａ内には液晶が封入されている。
【００２１】
液晶パネル１では、第２の基板２０の外側表面に偏光板５が粘着剤などによって貼られ、第１の基板１０の外側表面にも偏光板６が粘着剤などで貼られている。
【００２２】
第１の基板１０には互いに平行に延びる電極４０が複数列形成されており、第２の基板２０には電極４０と直交する方向に延びる電極５０が複数列形成されている。電極４０および電極５０の交点位置には画像を表示する画素が形成される。
【００２３】
第２の基板２０の基板辺２０１側の端部には、第１の基板１０から張り出す領域２５が設けられ、領域２５には端子８０が形成されている。端子８０には第１の基板１０に形成された電極４０に接続される端子８１と、第２の基板２０に形成された電極５０に接続される端子８２とが含まれる。図２に示すように、電極５０は画像が表示される領域の外側を回り込むようにして端子８２に接続されている。また、電極４０は第１の基板１０の端子８１の端部７０と対向する位置に形成された端子部６０まで引き延ばされている。第１の基板１０と、第２の基板２０とを貼り合わせると、シール材３０に含有された導電粒子が端子８１の端部７０および端子部６０の間で押し潰された状態で、端部７０と端子部６０とを導通させ、これにより端子８１が第１の基板１０の電極４０に接続される。なお、導電粒子として、弾性変形可能なプラスチックビーズの表面にめっきを施した粒子等が用いられる。
【００２４】
図４はフレキシブルプリント基板３を示す平面図である。フレキシブルプリント基板３の図４における裏面には液晶駆動用ＩＣ等の部品（不図示）が実装される。図４に示すように、フレキシブルプリント基板３には、液晶パネル１の端子８０に接続される端子３１と、ＬＥＤ実装基板９０を実装するための接続部３２，３３と、外部回路との接続のための端子３４，３５とが形成されている。なお、端子３１および端子３４は図４における表面に形成され、端子３５は図４における裏面に形成されている。フレキシブルプリント基板３に形成された孔３６ａ〜３６ｃは、実装時にフレキシブルプリント基板３をねじ等で固定するために使用される。
【００２５】
図５はＬＥＤ実装基板９０を示しており、図５（ａ）はＬＥＤ実装基板９０の斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）において下側からＬＥＤ実装基板９０の裏面を見た図である。
【００２６】
図５（ａ）に示すようにＬＥＤ実装基板９０では、基板９１の表面（図５（ａ）における上面）に３個のＬＥＤ９２が実装されている。また、図５（ｂ）に示すように基板９１の裏面には、各ＬＥＤ９２のアノードに接続されたランド９４と、各ＬＥＤ９２のカソードに接続されたランド９５とが形成されている。ランド９４，９５は例えば、銅等により形成される導電パターンの一部として形成される。なお、図５（ｂ）ではＬＥＤ実装基板９０に形成された導電パターンの図示を省略している。
【００２７】
図４に点線で示したように、ＬＥＤ実装基板９０はフレキシブルプリント基板３の表面（図４における表側の面）と、ＬＥＤ実装基板９０の裏面、すなわちランド９４，９５が形成された面とを向き合わせた状態で実装される。
【００２８】
図６は図４におけるフレキシブルプリント基板３の裏面側からＬＥＤ実装基板９０のランド９４の周辺を見た拡大図、図７は図６のVII−VII線断面図である。図４、図６および図７に示すように、フレキシブルプリント基板３の接続部３２では、フレキシブルプリント基板３に略半円状の切欠き３２１が形成されている。フレキシブルプリント基板３のベースフィルム３７の裏面（図７において上面）には、切欠き３２１を取り囲むような形状に銅等により形成された導電パターン３２２が、ベースフィルム３７の表面（図７において下面）には、切欠き３２１を取り囲むような形状に銅等により形成された導電パターン３２３が、それぞれ設けられている。なお、図６では導電パターン３２２の領域を斜線で示している。
【００２９】
図７に示すように、切欠き３２１の周辺においてフレキシブルプリント基板３の表面には金（Ａｕ）等によるめっき層３２４が形成される。めっき層３２４はフレキシブルプリント基板３の側面にも形成される。フレキシブルプリント基板３の側面に形成されためっき層３２４の側面領域３２４ａによって、ベースフィルム３７を挟んで反対側に形成された導電パターン３２２および導電パターン３２３が短絡される。
【００３０】
図６および図７に示すように、めっき層３２４とランド９４とが、半田３２５によって接続される。このとき、半田３２５はめっき層３２４の側面領域３２４ａにも付着するため、フレキシブルプリント基板３とＬＥＤ実装基板９０とが強固に固定され、とくに図７の水平方向に加わる力に対する耐性を高めることができる。
【００３１】
ランド９５と接続部３３との間も、上述したランド９４および接続部３２間の接続と同様に接続される。
【００３２】
ＬＥＤ実装基板９０が実装されたフレキシブルプリント基板３を折り曲げることにより、図１に示すようにＬＥＤ９２が導光体２の収容部２ａに収容される。ＬＥＤ９２からの投光は導光体２によって液晶パネル１の全体に導かれる。ＬＥＤ９２はフレキシブルプリント基板３の端子３４あるいは端子３５に所定の信号を印加することにより制御され、フレキシブルプリント基板３の端子以外の端子を引き出す必要はない。
【００３３】
図８および図９は他の実施形態を示しており、いずれの図も図７に相当する断面図である。上記実施形態では、フレキシブルプリント基板３の両面に形成された導電パターンをめっきによって短絡しているが、本発明はこのような場合への適用に限定されない。
【００３４】
図８では、フレキシブルプリント基板３Ａのベースフィルム３７Ａの下面にのみ導電パターン３２３Ａが形成されており、めっき層３２４Ａが導電パターン３２３Ａからフレキシブルプリント基板３の側面にかけて形成されている。半田３２５Ａはめっき層３２４Ａおよび基板９１Ａ上のランド９４Ａに付着する。図８に示す例では、半田３２５Ａがフレキシブルプリント基板３Ａの側面にまで形成されためっき層３２４Ａに付着するので、上記実施形態と同様、半田付けによる強固な接続が可能となる。
【００３５】
一方、図９では、フレキシブルプリント基板３Ｂのベースフィルム３７Ｂの上面にのみ導電パターン３２２Ａが形成されており、めっき層３２４Ｂが導電パターン３２２Ａからフレキシブルプリント基板３の側面にかけて形成されている。半田３２５Ｂはめっき層３２４Ｂおよび基板９１Ｂ上のランド９４Ｂに付着する。図９に示す例では、半田３２５Ｂがフレキシブルプリント基板３Ｂの側面にまで形成されためっき層３２４Ｂに付着するので、上記実施形態と同様、半田付けによる強固な接続が可能となる。
【００３６】
上記実施形態では、フレキシブルプリント基板（第２の基板）に切欠きを形成し、切欠き周辺の側面に導電層を形成する場合について説明したが、第２の基板の側面に導電層を形成すれば足り、必ずしも切欠きを形成する必要はない。また、切欠きの代わりに、第２の基板に貫通孔を形成することで、半田付けによる接続部位に第２の基板の側面を形成するようにしてもよい。
【００３７】
本発明は、液晶装置の実装構造体への適用に限定されず、広く電子回路の実装構造体に適用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶装置の構成を示す断面図。
【図２】液晶パネルを示す斜視図。
【図３】液晶パネルを分解して示す分解斜視図。
【図４】フレキシブルプリント基板を示す平面図。
【図５】ＬＥＤ実装基板を示す図であり、（ａ）はＬＥＤ実装基板の斜視図、（ｂ）は（ａ）において下側からＬＥＤ実装基板の裏面を見た図。
【図６】フレキシブルプリント基板の裏面側からＬＥＤ実装基板のランド周辺を見た拡大図。
【図７】図６のVII−VII線断面図。
【図８】他の実施形態を示す断面図。
【図９】さらに他の実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
３フレキシブルプリント基板（第２の基板）
９０ＬＥＤ実装基板（第１の基板）
９４ランド
３２４Ａ，３２４Ｂめっき層（導電層）
３２４ａ側面領域（導電層）

Claims

第１の基板と第２の基板とが重ね合わされて接続される基板の実装構造体であって、
前記第１の基板には前記第２の基板との接続のためのランドが形成され、
前記第２の基板の側面には前記第２の基板の表面に形成された導電パターンに接続された導電層が形成され、
前記第１の基板のランドと前記第２の基板の導電層とが互いに半田付けにより接続されており、
前記第２の基板の側面は、前記第２の基板に形成された切欠きの周縁に沿って形成されていることを特徴とする基板の実装構造体。
前記第２の基板の導電パターンは、前記第１の基板と反対側の前記第２の基板の表面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板の実装構造体。
前記第２の基板の導電パターンは、前記第１の基板に対向する側の前記第２の基板の表面に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の基板の実装構造体。
前記導電層はめっきにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板の実装構造体。
前記第１の基板および前記第２の基板は電気光学パネルと略平行に重ね合されて実装されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板の実装構造体を有する電気光学装置。
前記第２の基板は前記電気光学パネルに接続されるフレキシブルプリント基板であることを特徴とする請求項５に記載の基板の実装構造体を有する電気光学装置。
請求項５または６に記載の電気光学装置を具備することを特徴とする電子機器。