线缆组件、线缆保持件以及线缆组件的制造方法与流程

本发明涉及：一种线缆组件，其包括诸如传感器的电子装置、连接于所述电子装置的线缆以及用于支持所述电子装置和所述线缆的线缆保持件；一种线缆保持件，其固定于电子装置以将线缆连接到所述电子装置并且支持所述线缆；以及一种线缆组件的制造方法，所述线缆组件用于使用线缆保持件将线缆连接到电子装置。

背景技术：

现有技术中，已知有如下电子内窥镜的末端部：当经由电路基板将信号线缆或电源用线缆连接到诸如单个成像元件的传感器时，能够在稳定地确保焊料余量(soldermargin)的长度的同时执行连接操作，并且能够以足够的强度将信号线焊接到电路基板上(例如，参照专利文献1)。

具体地，专利文献1公开了电子内窥镜的末端部，在该末端部中，信号线的末端部分从插入到插入部内的信号线缆的末端向与电路基板的基板面面对的方向引出，该信号线的末端部分连接于设置在电路基板的外缘部上的连接端子部，其中，电路基板的连接端子部形成有信号线的末端部分装配到其中的槽状，该形状具有信号线的末端面抵接的抵接面。

在专利文献1的构造中，信号线缆的信号线焊接于电路基板，并且信号线缆和单个成像元件经由电路基板电连接。电子部件设置在电路基板上，并且电路基板和单个成像元件还通过引线(leads)连接，以将信号线缆和单个成像元件电连接。

这样的结构是电子部件设置在电路基板上等比较大的结构，然而当单个成像元件是诸如芯片状cmos(complementarymetal-oxidesemiconductor，互补金属-氧化物半导体)的非常小的电子装置图像传感器时，电路基板必须根据传感器等而小型化。这导致的问题是，难以通过同样的手段将信号线缆连接至传感器等。

专利文献1：日本特开2006-68057号公报

技术实现要素：

因此，鉴于上述问题构思了本发明，并且本发明的目的在于提供线缆组件、线缆保持件以及一种线缆组件的制造方法，例如当试图将信号线缆或电源线缆连接至诸如芯片型传感器的小的电子装置时，能够使线缆对电子装置的连接变得容易并且充分确保电子装置和线缆的固定。

为实现上述目的，提出本发明，并且本发明的方式是一种线缆组件，其包括电子装置、连接于所述电子装置的线缆以及用于支持所述电子装置和所述线缆的线缆保持件；其中：所述电子装置包括端子布置面，在所述端子布置面上布置有电连接于所述线缆的端子；所述线缆保持件包括面对所述端子布置面的连接面以及具有连接槽的侧面，所述连接槽在所述连接面上形成有与所述端子的布置位置相对应的开口，以在与所述端子布置面相交的方向支持所述线缆，并且所述连接槽经过表面处理以能与所述线缆的芯线电连接；所述端子设有收容于所述连接槽中的凸状导体；接着剂层设置在所述端子布置面和所述连接面之间；以及所述线缆保持件具有透光性。

本发明的另一方式是一种线缆保持件，其包括：连接面，其是面对端子布置面的平面，在所述端子布置面上布置有将连接于线缆的电子装置的端子；线缆伸出面，所述线缆从其延伸出；以及侧面，其将所述连接面和所述线缆伸出面的各边连接。其中，所述侧面包括连接槽，所述连接槽以在所述连接面和所述线缆伸出面形成开口且朝向所述侧面侧开放而连续形成；而且所述保持件具有透光性。

本发明的另一方式是一种线缆组件的制造方法。所述方法包括：以使布置有电子装置的端子的端子布置面向上的姿势布置多个端子；在所述端子布置面的所述端子外的位置以比形成在所述端子上的凸状导体低地涂布光固化性接着剂；安装透光性的线缆保持件，以使所述涂布的光固化性接着剂散布在所述端子布置面上；通过在所述线缆保持件侧的上面照射光将所述电子装置和所述线缆保持件接着地固定；将所述线缆的芯线安装于在所述线缆保持件上形成的连接槽中；以及将所述芯线连接至所述连接槽以及所述端子。

根据本发明，能提供一种线缆组件、一种线缆保持件以及一种线缆组件的制造方法，即使在诸如芯片型传感器的小型的电子装置的情况下，例如，能够使线缆与电子装置的连接变得容易并且确保电子装置和线缆的固定的强度足够。

附图说明

图1是第一实施例的线缆组件的分解立体图。

图2是示出图1中的各个元件相互连接之后的状态的立体图。

图3是沿图2中的线b-b的剖视图。

图4a、图4b是示出从图1抽出的传感器的立体图，其中，图4a示出将焊料球施加至传感器的状态，而图4b进一步示出了涂布uv固化接着剂的状态。

图5是示出将线缆保持件安装在图4b中的传感器上之前的状态的立体图。

图6是示出将线缆保持件安装在图4b中的传感器上之后的状态的立体图。

图7a、图7b是示出图4b的传感器的构造的视图，其中图7a是平面图，而图7b是沿图7a中的线c-c的剖视图。

图8a、图8b是示出图6中的传感器和线缆保持件的构造的视图，其中，图8a是平面图，而图8b是沿图8a中的线d-d的剖视图。

图9a、图9b是示出图6中的传感器和线缆保持件的构造的另视图，其中，图9a是沿图9b中的线h-h的剖视图，而图9b是侧视图。

图10是示出第二实施例的线缆组件在该线缆组件安装于传感器之前的状态的立体图。

图11a、图11b是图示出将线缆保持件安装在图10中的传感器之后的状态的构造，其中，图11a是平面图，而图11b是沿图11a中的线e-e的剖视图。

图12a、图12b是示出将线缆保持件安装到图10中的传感器之后的状态的构造的另视图，其中，图12a是沿图12b中的线j-j的剖视图，而图12b是侧视图。

图13a、图13b是示出根据第三实施例的线缆组件的传感器和线缆保持件的视图，其中，图13a是示出传感器的立体图，而图13b是示出将线缆保持件安装到图13a中的传感器之后的状态的立体图。

图14a、图14b是示出图13b中的传感器和线缆保持件的构造的视图，其中，图14a是平面图，而14b是沿图14a中的线f-f的剖视图。

其中，附图标记说明如下：

10线缆组件

20传感器

21传感器本体

21a端子布置面

22端子(导通图案、pad)

23焊料球

24uv固化接着剂

25阻剂

26凸块

30线缆保持件

31a连接面

31b线缆伸出面

31c第一侧面

31d第二侧面

32连接槽

33接着沟

40线缆

41线缆外皮

42芯线

具体实施方式

下面将参照附图详细说明本发明的实施例。图1至图9a、图9b示出第一实施例；图10至图12a、图12b示出第二实施例；图13a、图13b和图14a、图14b示出第三实施例。注意的是，在整个这些实施例的说明中，将用相同附图标记说明相同的元件。

注意的是，用于说明实施例的诸如上、下、左、右、前和后的指示方向的表述不是绝对的方向而是相对的方向，并且尽管当各部处于附图示出的姿势时这些表述是合适的，但是当姿势发生变化时，应当根据姿势的变化对方向而不同地解释。

第一实施例

线缆组件

首先，将参照图1至图3说明第一实施例的线缆组件10的整体构造。图1示出线缆组件10的各元件被连接之前的状态；图2示出图1的各元件相互连接之后的状态；图3示出沿图2中的线b-b的剖面。如图1所示，线缆组件10包括传感器20、线缆40以及线缆保持件30，线缆保持件30作为用于连接传感器20和线缆40的支持体。下面，将说明四条线缆40连接于传感器20和线缆保持件30的方式，然而，如下所述，本发明不限制于该方式，。

传感器

作为本申请中的电子装置的一示例，传感器20是，例如，薄的矩形板状的芯片型传感器，并且与后述的四条线缆40的芯线42连接的四个端子22(通过镀覆等形成的导通图案、pad等)形成在传感器本体21的作为线缆连接侧的表面上(图1中的右侧)。该表面用作端子布置面21a。各端子22的周围被阻剂25(阻焊剂(solderresist))覆盖。将焊料球23施加到端子22的未被阻剂25覆盖的圆形表面上(图1中的右侧)，并且将uv(紫外线)固化接着剂24涂布到由四个焊料球23围绕的中央部。

线缆保持件

线缆保持件30形成为长方体形状，该长方体形状包括：矩形的连接面31a，其面对传感器20的端子布置面21a；线缆伸出面31b，其与连接面31a平行并且具有相同的形状；一对第一侧面31c，其将连接面31a和线缆伸出面31b的平行边连接；以及一对第二侧面31d，其将连接面31a和线缆伸出面31b的其他平行边连接。

所述一对第一侧面31c具有连接槽32，该连接槽32从连接面31a向相反侧(线缆40侧)的线缆伸出面31b延伸的贯通结构。连接槽32设置在与端子22的布置相对应的位置，并且在连接面31a上与传感器20的端子22对准的位置处开口。在该实施例中，附图示出在上侧和下侧的一对第一侧面31c各设置两个连接槽32的方式。

连接槽32在其底面侧形成为具有预定直径(图8b中的l1)的圆筒状的壁面，并且形成为朝向第一侧面31c侧开口的槽状。连接槽32在连接面31a处的开口形状形成为大于焊料球的直径(图8b中的l2)，这使得当线缆保持件30安装于设置有焊料球23的传感器本体21的端子布置面21a上时，焊料球23容易地收容于连接槽32中。

在该实施例中，端子22的未被阻剂25覆盖的表面和焊料球23形成为具有相同的直径l2。

如后所述，线缆保持件30具有透光性，优选地由具有uv可通过的透光性材料(例如，诸如uv可透射玻璃等的透光材料)形成。在这种情况下，由于线缆保持件30由绝缘体形成，所以连接槽32的表面镀有金等以确保导通性和可焊性。各连接槽32在电气上相互独立。

线缆

线缆40具有线缆外皮41和用于在其内部通电的芯线42。芯线42的传感器20侧即端部侧露出以焊接并接合于传感器20的端子22和线缆保持件30的连接槽32。

连接状态

图2和图3示出将线缆保持件30接着并固定至上述的传感器20并且连接线缆40之后的状态。线缆保持件30的连接面31a通过uv固化接着剂24固定于传感器本体21的端子布置面21a。当线缆保持件30安装在传感器20的端子布置面21a上时，除了与焊料球23焊接的端子22的区域之外，uv固化接着剂24散布在线缆保持件30的连接面31a和传感器20的端子布置面21a之间，从而形成接着剂层。如上所述，线缆保持件30由可透过uv的材料形成，并且当从线缆保持件30侧照射uv时，线缆保持件30通过uv固化接着剂24接着并固定于传感器20。

通过使用uv固化接着剂24接着，能够无需加热而通过uv照射来实现线缆保持件30和传感器20的固定，有效地使由于焊接等对传感器20的热影响最小化。

线缆40的芯线42以末端在线缆保持件30的连接槽32内与焊料球23抵接的状态下安装于连接槽32中，并在这种状态下，通过焊接与传感器20的端子22和线缆保持件30的连接槽32的镀覆层接合，使得传感器20和线缆40彼此导通。

以这种方式，经由形成有连接槽32的线缆保持件30组装传感器20和线缆40，可以容易地实现线缆40在与传感器20的端子布置面21a相交的方向(例如，垂直于端子布置面21a的方向)的连结，并且通过焊接到线缆保持件30的连接槽32，能够充分确保传感器20和线缆40固定的强度。

传感器和线缆保持件的详细内容

接下来，将参照图4a至图9b详细说明传感器20和线缆保持件30。图4a示出将焊料球23施加至传感器20的端子22的状态，图4b进一步示出涂布了uv固化接着剂24的状态。图5示出将线缆保持件30安装在传感器20之前的状态，而图6示出将线缆保持件30安装在传感器20之后的状态。图7a是传感器20的平面图，而图7b是沿图7a中的沿线c-c的剖视图。图8a是传感器20和线缆保持件30的平面图，而图8b是沿图8a中的线d-d的剖视图。图9a是沿图9b中的线h-h的剖视图，而图9b是传感器20和线缆保持件30的侧视图。

如图4a所示，传感器20具有在传感器本体21的端子布置面21a上设置有四个端子22的结构。传感器20的示例包括厚度1mm以下的矩形薄板状的芯片型cmos图像传感器、压力传感器以及温度传感器。各端子22的周围被阻剂25覆盖，并且焊料球23设置在未被阻剂25覆盖的圆形表面上。阻剂25被涂布到不焊接的部分，由此，阻剂25起到防止由焊料桥(solderbridge)引起的短路等保护电路的功能时，并且直接用作在焊接之后无需剥离的绝缘膜。

如图4b所示，uv固化接着剂24在与焊料球23或端子22不重叠的位置处涂布在传感器本体21的端子布置面21a的中央部。uv固化接着剂24涂布的高度低于焊料球23，这将在后面予以说明。

如图5和图6所示，线缆保持件30固定于传感器20。即，线缆保持件30在传感器本体21的端子布置面21a上安装成使得连接槽32包围传感器20的焊料球23。此时，焊料球23从连接面31a的开口收容于连接槽32中。

如图5所示，传感器20的uv固化接着剂24对应涂布到线缆保持件30的连接面31a的中央部。第一实施例的线缆保持件30的连接面31a形成为平坦的，并且当线缆保持件30安装在传感器本体21的端子布置面21a上时，如图6所示，除了焊料球23的区域，uv固化接着剂24基本上散布在线缆保持件30的连接面31a上。通过用uv光照射散布在端子布置面21a和连接面31a之间的uv固化接着剂24，线缆保持件30和传感器20被接着且固定。

参照图7a至图9b将进一步说明传感器20和线缆保持件30的固定。首先，将再次使用图7a和图7b说明传感器的截面结构。设置在传感器本体21的端子布置面21a上的各端子22的周围被阻剂25覆盖。在阻剂25和端子22之间的边界处，阻剂25形成为突出成覆盖端子22的外缘的堤坝形状。焊料球23设置在端子22的未被阻剂25覆盖的圆形表面上。

uv固化接着剂24涂布于传感器本体21的端子布置面21a的中央部，然而，如图7b所示，uv固化接着剂24的高度也被设置为低于焊料球23的高度。换句话说，焊料球23的高度设置为高于uv固化接着剂24的高度，结果，当线缆保持件30安装在传感器20的端子布置面21a上时，在连接面31a与uv固化接着剂24接触之前，焊料球23先行收容于连接槽32中，并且uv固化接着剂24不会上升到高于焊料球23，从而能够防止焊料球23的上表面被uv固化接着剂24覆盖。

接下来，将使用图8a、图8b、图9a和图9b说明线缆保持件30安装在传感器20的端子布置面21a上之后的截面结构。线缆保持件30的连接槽32的宽度(直径)l1设置为大于传感器20的焊料球23的宽度(直径)l2，从而当线缆保持件30安装在端子布置面21a上时，焊料球23能够被平滑地收容于连接槽32中。

这种焊料球23作为从端子22形成的凸状导体，防止端子22被uv固化接着剂24覆盖，并且确保芯线42和端子22之间的电连接。

当这种凸状导体由焊料球23形成时，焊料球23在焊接之后熔融并与连接槽32的焊料成为一体，然而，芯线42的末端是在距端子22的上表面的距离为焊料球23的高度的情况下通过焊料连接，并且当焊料球23的焊料量不足时，可以将焊料添加到连接槽32中以进行焊接。

端子布置面21a和连接面31a之间被挤压出的uv固化接着剂24形成用于将传感器20和线缆保持件30固定的接着剂层。

如图8a所示，线缆保持件30的连接面31a和线缆伸出面31b的面积被设置为小于传感器20的端子布置面21a的面积，并且线缆保持件30因如此的尺寸而不会从传感器20突出。

在线缆组件10的制造过程中，当将线缆40的芯线42焊接到连接槽32的镀覆层时，线缆保持件30的平行且平坦的一对第一侧面31c由夹具从外侧压住，以使芯线42不会从连接槽32跳出。然而，线缆保持件30在尺寸上设置成小于传感器20并且不从传感器20突出，从而最大程度地利用传感器20周围的空间。

另外，在线缆组件10的制造过程中，当线缆保持件30安装在传感器20上时，由于线缆保持件30的连接面31a和线缆伸出面31b以平行且平坦的方式形成，所以能够采用诸如芯片安装机的吸附夹具容易地操作线缆保持件30，这能提高生产率。

由于uv固化接着剂24是低于焊料球23涂布到传感器20的端子布置面21a上，所以当线缆保持件30安装在传感器20上时，如图8b的剖视图所示，焊料球23的上部收容于连接槽32中，然后uv固化接着剂24被线缆保持件30的连接面31a压推并且在低于焊料球23的状态下在端子布置面21a和连接面31a之间扩散及展平。因此，uv固化接着剂24不会覆盖焊料球23的上表面，并且不会妨碍线缆40的芯线42焊接至焊料球23和连接槽32。另外，在平面图中，如图8a所示，uv固化接着剂24在线缆保持件30的连接面31a上除了由连接槽32形成的开口之外的范围内扩散，如此能将线缆保持件30可靠地固定于传感器20。注意的是，图9a示出了沿着穿过图6中的焊料球23的线h-h(参照图9b)所截取的剖面。

第二实施例

接下来，将参照图10至图12b说明第二实施例的线缆组件10。除线缆保持件30的构成不同外，第二实施例与第一实施例相同，因此第二实施例将以线缆保持件30为中心说明。

如图10所示，第二实施例的线缆保持件30在连接面31a上具有允许uv固化接着剂24流入的接着沟33。这里，接着沟33是十字状形式，其中，在与第一侧面31c平行的方向延伸并且朝向第二侧面31d贯穿开口的第一接着沟33a和在与第二侧面31d平行的方向延伸并且朝向第一侧面31c贯穿开口的第二接着沟33b相互正交。注意的是，接着沟33的形式可以考虑传感器20、与传感器20对应的线缆保持件30的平面形状或端子22的位置和数量来合适地设置。

如图11b的剖视图所示，当线缆保持件30安装在传感器20上时，uv固化接着剂24流入到第二接着沟33b(同样流入第一接着沟33a)的内部。当在平面图中观察时，如图12a所示，uv固化接着剂24流入到第一接着沟33a和第二接着沟33b并且呈十字状散布。即，接着沟33用作过量的uv固化接着剂24的存储部，从而防止uv固化接着剂突出到不必要的部分中。另外，接着沟33可以引导uv固化接着剂24的移动。

此外，由于uv固化接着剂24和线缆保持件30的接触面积通过接着沟33而增加，所以线缆保持件30和传感器20之间的接着力增加。

第三实施例

接下来，将参照图13a、图13b和图14a、图14b说明第三实施例的线缆组件10。除传感器20的构造不同外，第三实施例与第一实施例相同，因此第三实施例将以传感器20为中心说明。

如图13a和图13b所示，除了第一实施例的pad或导通图案之外，第三实施例的传感器20在其上形成有凸块26，以用作端子22。凸块26从传感器本体21的端子布置面21a突出，并且能够采用铜、铝等金属。另外，凸块26可以通过从端子22连续层积而形成。即，凸块26形成为与焊料球23一样的凸状导体。

将使用图14a和图14b说明传感器20和线缆保持件30的固定。如图14b所示，设置在传感器20的端子布置面21a上的凸块26的高度被设置为大于uv固化接着剂24的高度。结果，当线缆保持件30安装在传感器20上时，能够防止uv固化接着剂24覆盖凸块26的上表面。各凸块26的周围由阻剂25覆盖。

线缆保持件30的连接槽32的宽度(直径)l1被设置为大于传感器20的凸块26的宽度(直径)l3，使得当线缆保持件30安装在传感器20上时，凸块26能够顺利地且容易地收容于连接槽32中。

当线缆保持件30安装在传感器20上时，与第一实施例一样，在线缆保持件30的连接面31a与uv固化接着剂24接触之前，凸块26的上部收容于连接槽32。因此，在如图14b所示的剖视图中，uv固化接着剂24在低于凸块26的状态下被平滑化，从而uv固化接着剂24不会妨碍线缆40的芯线42、凸块26和连接槽32的焊接。另外，在如图14a所示的平面图中，除了凸块26的区域，uv固化接着剂24散布在线缆保持件30的连接面31a上，从而线缆保持件30可靠地接着于传感器20。在这种情况下，凸块26作为凸状导体收容于连接槽32。

注意的是，在图中14b中，如第一实施例一样，线缆保持件30的连接面31a示出为平坦的表面，然而，具有如第二实施例一样的接着沟33的线缆保持件30也可以与第三实施例的传感器20组合。

组装方法

首先，用于将线缆保持件30固定至传感器20的方法如下。第一步，传感器20的端子布置面21a以向上的姿势布置多个端子22，并且低于焊料球23或凸块26地涂布uv固化接着剂24以安装线缆保持件30。第二步，从线缆保持件30侧的上表面用uv照射线缆保持件30，以接着并固定传感器20和线缆保持件30。在该过程中，使用芯片安装机的吸附夹具可以高精度且大批量地进行作业。

接下来，第三步，固定有线缆保持件30的传感器20固定于夹具上。第四步，剥去线缆40的线缆外皮41以露出芯线42。第五步，将线缆40的芯线42插入到线缆保持件30的连接槽32中并由平板状的夹具挟持，使得芯线42不会从第一侧面31c的两外侧偏离连接槽32。第六步，将焊料涂布于线缆保持件30的连接槽32。第七步，焊料通过回流熔融，从而电连接并固定传感器20、线缆保持件30以及线缆40。

已经详细说明了本发明的优选实施例，然而，本发明不限制于上述实施例，并且在专利权利要求的范围所记载的本发明的主旨范围内，可以进行各种修改和改变。

例如，在上述实施例中，说明了将四个线缆40分别插入到线缆保持件30的连接槽32的方式，然而，例如，多条线缆40可以以成束的状态插入到多个连接槽32。这能简化多条线缆40的连结。

另外，尽管在上述实施例中说明了四条线缆40，但是，例如，在图4至图6中，传感器20可以在左右方向上扩展以增加该方向上的端子22的数量，并且线缆保持件30的连接槽32也可以在左右方向上相应地增加数量。结果，即使需要连接的线缆40的数量增加，也可以通过应用实施例的要旨来处理。

另外，尽管将传感器20的形状说明为矩形并且以线缆保持件30的形状为与其对应的大致矩形的轮廓进行了说明，但是例如当使用圆柱形的传感器20时，线缆保持件30的轮廓可以被削减以形成弧形轮廓以不从传感器20突出。这使得能将传感器20和线缆保持件30顺利地送到圆筒内部。

另外，尽管在上述实施例中线缆连接方向以与端子布置面21a垂直的方向来说明，但是该方向不必是垂直的，并且连接槽的方向可以进行各种改变，从而线缆也能适用于与端子布置面21a相交的方向。

此外，尽管在上述实施例中接着剂是uv固化接着剂并且照射光是uv，但是本发明不限制于这种情况，并且也可以使用可见光固化。