JP2004088020A

JP2004088020A - フレキシブルプリント基板及び該基板を備えた電子機器

Info

Publication number: JP2004088020A
Application number: JP2002250063A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Tokunaga; 徳永　龍也
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】柔軟性及び耐久性に優れ、かつ、各信号線からのＥＭＩ波の放射を低減できるフレキシブルプリント基板。
【解決手段】フレキシブルプリント基板の表層において、複数の信号線１１とグランド線１２が所定の間隔をもって配置され、裏層において、平面部１８、１９にはベタグランド面２０、２１が配置され、曲げ部１７には複数のグランド線２２が複数の信号線１１と基板のベースを挟んで対峙しない位置に配置されて両グランド面を電気的に接続する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブルプリント基板及び該基板を備えた電子機器に係り、特に該基板のグランド構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話等の電子機器においては、小型化、軽量化を図るため、折り曲げ可能なフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣという。）を用いて、基板や回路モジュールなどが実装されている。
【０００３】
図５は、ストレート型の携帯電話の筐体内部にＦＰＣが折り曲げられて実装された状態の一例を示す断面図である。
【０００４】
ＦＰＣ９１は、携帯電話本体の基板９２と回路モジュール９３とを電気的に接続するために、それぞれとコネクタ９４、９５を介して接続される。また、ＦＰＣ９１は、二つの平面部（後述）とその間に位置する曲げ部９６とから構成され、図５に示したように、ＦＰＣ９１の中間部辺りに位置する曲げ部９６を中心に折り曲げてされる。
【０００５】
図６は、折り畳み式の携帯電話の筐体内部にＦＰＣが巻かれて実装された状態の一例を示す断面図である。
【０００６】
ＦＰＣ１０１の両平面部１０１ａ、１０１ｂは、それぞれ上部筐体１０２と下部筐体１０３に配置され、ＦＰＣ１０１の巻き部１０１ｃは、両筐体１０２、１０３を回動すべく接続するヒンジ部１０４に配置される。ＦＰＣ１０１の両平面部１０１ａ、１０１ｂは、図示しない各種部品を実装可能な多層構造となっている。
【０００７】
尚、ヒンジ部１０４に収納されるＦＰＣ１０１は、図６に示した巻き部１０１ｃのような巻き構造とすることよって、回動に伴って加えられる伸縮を吸収し、これにより筐体の折り畳み動作を可能としている。
【０００８】
ところで、一般にＦＰＣにおいては、信号線から放射される電磁波によって、機器内の他の回路などに干渉を及ぼす電磁干渉波（以下、ＥＭＩ波という。）が生じることがある。
【０００９】
そこで、このＥＭＩ波を低減するために種々の層配線構造が考えられた。図７（ａ）は従来のＦＰＣの信号配線面（表面）の配線構造図であり、図７（ｂ）はそのグランド配線面（裏面）である。図７（ｃ）は当該ＦＰＣを線分Ｉ−Ｉに沿って切断した際の断面図である。図７（ｃ）において、ＦＰＣは、信号線が配置された表層とグランド線が配置された裏層とでＦＰＣのベース（中層）を挟む３層で構成される。
【００１０】
表層は、信号線１１１、グランド線１１２とから構成され、グランド線１１２は接地電位に保持されている。ＦＰＣ１１３のベース１１４に形成された表層において、信号線１１１及びグランド線１１２は、例えば図５に示したコネクタ９４、９５に接続されるＦＰＣ９１のように、ＦＰＣ１１３の両端部１１５、１１６の間を、所定の間隔をもってＦＰＣ１１３の長手方向に沿って配線される。ＦＰＣ１１３の両端部１１５、１１６間は、図７に示すように線分Ｉ−Ｉの近傍に設けられた曲げ部１１７と、その両側に位置する平面部１１７、１１９から構成される。
【００１１】
ここで、ＥＭＩ波の低減に主眼を置き、平面部１１８、１１９及び曲げ部１１７の裏層を全面グランド（グランド面１２０）にする構造が考えられた。
【００１２】
しかしながら、このような構造にした場合、ＦＰＣ１１３が非常に硬いものとなり、折り曲げた際に曲げ部１１７に応力が集中するため、ＦＰＣ１１３が割れて断線する事態が生じていた。
【００１３】
このため、ＦＰＣ１１３の屈曲性を高めるために、グランド面１２０の内、曲げ部１１７についてのみこれを除去し、即ち、両平面部１１７、１１８間にスリットを設ける構造が考えられた。
【００１４】
しかしながら、このような構造にした場合、ベース１１４を挟んで信号線１１１の裏側に対峙したグランド面を流れる帰還電流の経路が断ち切られるため、放射ノイズが増加する事態が生じていた。尚、一般に、帰還電流経路は信号線に隣接して配線した方が放射ノイズを低減できる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のＦＰＣ構造においては、グランド面を全面ベタグランド構造としていたためにＦＰＣの柔軟性、耐久性に問題があり、或いは、グランド面にスリットを入れていたためにＥＭＩ波を低減できないなどの問題点があった。
【００１６】
本発明はこれらの問題点を解決するためになされたものであり、柔軟性、耐久性に優れ、かつ、ＥＭＩ波の放射を低減できるＦＰＣ及び該基板を備えた電子機器を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明のフレキシブルプリント基板は、二つの平面部とその間に位置する曲げ部を有し、複数の信号線が前記平面部及び曲げ部の表面に配置され、複数のグランド線が前記曲げ部の裏面において前記複数の信号線と対峙しない位置に配置されている。
【００１８】
これによれば、曲げ部の表面と裏面の配線が重複しない千鳥状の層配線構造となっているため、折り曲げられた場合であってもＦＰＣが割れにくく、また断線しにくくなる。また、この千鳥状の層配線構造にしたことにより、信号線に隣接して帰還電流経路を確保できるため、ＥＭＩ波の放射を低減することができる。
【００１９】
本発明の電子機器は、二つの平面部とその間に位置する曲げ部を有し、複数の信号線が前記平面部及び曲げ部の表面に配置され、複数のグランド線が前記曲げ部の裏面において前記複数の信号線と対峙しない位置に配置されたフレキシブルプリント基板を備えている。
【００２０】
これによれば、ＦＰＣの省スペース化が図れるため、電子機器をより小型化、軽量化することができる。また、ＦＰＣに配線されている信号線自体からのＥＭＩ波の放射を低減するだけでなく、他ブロックで放射されたＥＭＩ波がＦＰＣで受信されて再放射されることも低減し、電子機器の無線性能等の劣化を低減することができる。
【００２１】
本発明の電子機器は、二つの平面部とその間に位置する曲げ部を有し、複数の信号線が前記平面部及び曲げ部の表面に配置され、複数のグランド線が前記曲げ部の裏面において前記複数の信号線と対峙しない位置に配置されたフレキシブルプリント基板を用いて、上部筐体と下部筐体とをその間に位置する可動部において電気的に接続している。
【００２２】
これによれば、ＦＰＣが二つの筐体に跨って実装される場合であっても、ＦＰＣの省スペース化が図れるため、電子機器をより小型化、軽量化することができる。また、ＦＰＣに配線されている信号線自体からのＥＭＩ波の放射を低減するだけでなく、他ブロックで放射されたＥＭＩ波がＦＰＣで受信されて再放射されることも低減し、電子機器の無線性能等の劣化を低減することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明のＦＰＣの実施の形態について説明する。
（第１の実施形態）　図１（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るＦＰＣの信号配線面（表面）の配線構造図であり、図１（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係るＦＰＣのグランド配線面（裏面）である。
【００２４】
図１（ｃ）、（ｄ）は当該ＦＰＣをそれぞれ線分Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂに沿って切断した際の断面図である。図１（ｃ）、（ｄ）において、ＦＰＣは、信号線が配置された表層と、グランド線が配置された裏層とでＦＰＣのベース（中層）を挟む３層で構成される。
【００２５】
表層は、信号線１１、グランド線１２とから構成され、グランド線１２は接地電位に保持されている。ＦＰＣ１３のベース１４に形成された表層において、信号線１１及びグランド線１２は、例えば図５に示したコネクタ９４、９５に接続されるＦＰＣ９１のように、ＦＰＣ１３の両端部１５、１６の間を、所定の間隔をもってＦＰＣ１３の長手方向に沿って配線される。
【００２６】
ＦＰＣ１３の両端部１５、１６間は、図１に示すように線分Ｂ−Ｂの近傍に位置する曲げ部１７と、その両側に位置する平面部１８、１９から構成される。
【００２７】
一方、裏層は、平面部１８、１９にベタグランド面２０、２１が設けられており、曲げ部１７においてはグランド線２２が両グランド面を電気的に接続している。
【００２８】
ここで、図１（ｄ）に示すように、曲げ部１７の断面構造においては、裏層のグランド線２２が、表層の信号線１１及びグランド線１２の配置と中層を挟んで対峙しないようにずらして千鳥状の層配線構造となっている。
【００２９】
このように表層の信号線と裏層のグランド線が重複しないようにずらした構造とすることにより、折り曲げられた場合であってもＦＰＣが割れにくく、また断線しにくくなる。
【００３０】
また、表層と裏層において、信号線とグランド線を千鳥状の層配線構造にしたことにより、当該信号線とグランド線を隣接して配線することができ、安定した帰還電流経路を確保できるためＥＭＩ波の放射を低減することが可能となる。
（第２の実施形態）　図２（ａ）は本発明の第２の実施形態に係るＦＰＣの信号配線面（表面）の配線構造図であり、図２（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係るＦＰＣのグランド配線面（裏面）である。
【００３１】
図２（ｃ）、（ｄ）は当該ＦＰＣをそれぞれ線分Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄに沿って切断した際の断面図である。図２（ｃ）、（ｄ）において、ＦＰＣは、信号線が配置された表層と、グランド線が配置された裏層とでＦＰＣのベース（中層）を挟む３層で構成される。表層は、図１に示した構造と同様であるため、説明を省略する。
【００３２】
一方、裏層は、平面部３８、３９にメッシュ状のグランド面３０、３１が設けられており、曲げ部２７においてはグランド線３２が両グランド面を電気的に接続している。
【００３３】
ここで、図２（ｄ）に示すように、曲げ部３７の断面構造においては、裏層のグランド線３２が、表層の信号線３１及びグランド線３２の配置と中層を挟んで対峙しないようにずらして千鳥状の層配線構造となっている。
【００３４】
このように表層の信号線と裏層のグランド線が重複しないようにずらした構造とすることにより、折り曲げられた場合であってもＦＰＣが割れにくく、また断線しにくくなる。
【００３５】
また、表層と裏層において、信号線とグランド線を千鳥状の層配線構造にしたことにより、当該信号線とグランド線を隣接して配線することができ、安定した帰還電流経路を確保できるためＥＭＩ波の放射を低減することが可能となる。
【００３６】
更に、メッシュ状のグランド構造としているため、曲げ部以外においても柔軟さを増すことができ、同時に軽量化、低価格化を実現できる。
（第３の実施形態）　図３（ａ）は本発明の第３の実施形態に係るＦＰＣの信号配線面（表面）の配線構造図であり、図３（ｂ）は本発明の第３の実施形態に係るＦＰＣのグランド配線面（裏面）である。
【００３７】
図３（ｃ）、（ｄ）は当該ＦＰＣをそれぞれ線分Ｅ−Ｅ、Ｆ−Ｆに沿って切断した際の断面図である。図３（ｃ）、（ｄ）において、ＦＰＣは、信号線が配置された表層と、グランド線が配置された裏層とでＦＰＣのベース（中層）を挟む３層で構成される。表層は、図１に示した構造と同様であるため、説明を省略する。
【００３８】
一方、裏層は、曲げ部５７、平面部５８、５９を通して、グランド線６２が配線されており、更に、各グランド線６２の間にメッシュ状のグランド面６０、６１が設けられて、相互に電気的に接続している。
【００３９】
ここで、図３（ｄ）に示すように、曲げ部５７の断面構造においては、裏層のグランド線６２が、表層の信号線５１及びグランド線５２の配置と中層を挟んで対峙しないようにずらして千鳥状の層配線構造となっている。
【００４０】
このように表層の信号線と裏層のグランド線が重複しないようにずらした構造とすることにより、折り曲げられた場合であってもＦＰＣが割れにくく、また断線しにくくなる。
【００４１】
また、表層と裏層において、信号線とグランド線を千鳥状の層配線構造にしたことにより、当該信号線とグランド線を隣接して配線することができ、安定した帰還電流経路を確保できるためＥＭＩ波の放射を低減することが可能となる。
【００４２】
更に、グランド面のグランド線をフレキシブルプリント基板の両端の接続部まで引き伸ばしたため、グランドのインピーダンスを下げることができ、これにより、ＥＭＩ波の放射を更にに低減することが可能となる。
（第４の実施形態）　図４（ａ）は本発明の第４の実施形態に係るＦＰＣの信号配線面（表面）の配線構造図であり、図４（ｂ）は本発明の第４の実施形態に係るＦＰＣのグランド配線面（裏面）である。
【００４３】
図４（ｃ）、（ｄ）は当該ＦＰＣをそれぞれ線分Ｇ−Ｇ、Ｈ−Ｈに沿って切断した際の断面図である。図４（ｃ）、（ｄ）において、ＦＰＣは、信号線が配置された表層と、グランド線が配置された裏層とでＦＰＣのベース（中層）を挟む３層で構成される。
【００４４】
表層は、交互に並んだ信号線７１、グランド線７２とから構成され、グランド線７２は接地電位に保持されている。ＦＰＣ７３のベース７４に形成された表層において、信号線７１及びグランド線７２は、例えば図５に示したコネクタ９４、９５に接続されるＦＰＣ９１のように、ＦＰＣ７３の両端部７５、７６の間を、所定の間隔をもってＦＰＣ７３の長手方向に沿って配線される。
【００４５】
ＦＰＣ７３の両端部７５、７６間は、図４に示すように線分Ｂ−Ｂの近傍に位置する曲げ部７７と、その両側に位置する平面部７８、７９から構成される。
【００４６】
一方、裏層は、曲げ部７７、平面部７８、７９を通して、グランド線８２が配線されており、更に、各グランド線８２の間にメッシュ状のグランド面８０、８１が設けられて、相互に電気的に接続している。
【００４７】
ここで、図４（ｄ）に示すように、曲げ部７７の断面構造においては、裏層のグランド線８２が、表層の信号線７１及びグランド線７２の配置と中層を挟んで対峙しないようにずらして千鳥状の層配線構造となっている。
【００４８】
更に、各グランド線７２の所定の置には、グランド面と電気的に接続するためのスルーホール８３が設けられている。
【００４９】
このように表層の信号線と裏層のグランド線が重複しないようにずらした構造とすることにより、折り曲げられた場合であってもＦＰＣが割れにくく、また断線しにくくなる。
【００５０】
また、表層と裏層において、信号線とグランド線を千鳥状の層配線構造にしたことにより、当該信号線とグランド線を隣接して配線することができ、安定した帰還電流経路を確保できるためＥＭＩ波の放射を低減することが可能となる。
【００５１】
更に、表層と裏層のグランドをスルーホールで接続したことにより、グランドがより一層強化され、ＥＭＩ波の放射をより低減することが可能となる。
【００５２】
尚、本発明は、従来技術において例示した態様、即ち、ストレート型や折り畳み式の携帯電話に実装されるＦＰＣだけでなく、パソコンのＬＣＤとキーボードを接続するＦＰＣや、デジタルカメラのＬＣＤと本体を接続するＦＰＣなど、種々の電子機器のＦＰＣの曲げ部や巻き付け部などの可動部にも適用でき、かつ同様にＥＭＩ対策においても効果的である。
【００５３】
この場合、本ＦＰＣを採用した電子機器は、これにより省スペース化が図れるため、より小型化、軽量化を実現することが可能となる。また、ＦＰＣに配線されている信号線自体からのＥＭＩ波の放射を低減するだけでなく、他ブロックで放射されたＥＭＩ波がＦＰＣで受信されて再放射されることも低減し、電子機器の無線性能等の劣化を低減することができる。
【００５４】
また、上記した各実施形態において、ＦＰＣの層構造について表層、中層、裏層から構成される３層構造を例示して説明しているが、更に多層配線構造を有するＦＰＣにおいても本発明を適用可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上で詳述したように、本発明のＦＰＣによれば、角度の小さい屈曲、或いは巻き径の小さい巻き付けなどに対しても柔軟で耐久性が高く、また同時にＥＭＩ波の発生を低減することができる。
【００５６】
また、本ＦＰＣを採用した電子機器は、これにより省スペース化が図れるため、より小型化、軽量化を実現することが可能となる。また、ＦＰＣに配線されている信号線自体からのＥＭＩ波の放射を低減するだけでなく、他ブロックで放射されたＥＭＩ波がＦＰＣで受信されて再放射されることも低減し、電子機器の無線性能等の劣化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＦＰＣの構造を示す図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るＦＰＣの構造を示す図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係るＦＰＣの構造を示す図。
【図４】本発明の第４の実施形態に係るＦＰＣの構造を示す図。
【図５】ストレート型携帯電話の内部に実装されたＦＰＣを示す断面図。
【図６】折り畳み式携帯電話の内部に実装されたＦＰＣを示す断面図。
【図７】従来のＦＰＣの構造を示す図。
【符号の説明】
１１、３１、５１、７１…信号線
１２、３２、５２、７２…グランド線
１３、３３、５３、７３…フレキシブルプリント基板
１４、３４、５４、７４…ベース
１７、３７、５７、７７…曲げ部
１８、１９、３８、３９、５８、５９、７８、７９…平面部
２０、２１、４０、４１、６０、６１、８０、８１…グランド面
２２、４２、６２、８２…グランド線
８３…スルーホール

Claims

二つの平面部とその間に位置する曲げ部を有するフレキシブルプリント基板において、
複数の信号線が前記平面部及び曲げ部の表面に配置され、複数のグランド線が前記曲げ部の裏面において前記複数の信号線と対峙しない位置に配置されたことを特徴とするフレキシブルプリント基板。
前記平面部の裏面にベタグランド面が配置されていることを特徴とするフレキシブルプリント基板。
前記平面部の裏面にメッシュ状のグランド面が配置されていることを特徴とするフレキシブルプリント基板。
前記曲げ部の断面において、前記複数の信号線と前記複数のグランド線が千鳥状の層配線構造を有することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルプリント基板。
前記複数のグランド線が、前記平面部及び曲げ部の裏面において前記複数の信号線と対峙しない位置に配置されたことを特徴とする請求項１記載のフレキシブルプリント基板。
前記平面部の裏面において前記グランド線が配置されていない位置にメッシュ状のグランド面が配置されていることを特徴とする請求項５に記載のフレキシブルプリント基板。
グランド線が前記曲げ部の表面に配置され、当該グランド線と前記曲げ部の裏面に配置されたグランド線とがスルーホールで接続されたことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルプリント基板。
二つの平面部とその間に位置する曲げ部を有し、複数の信号線が前記平面部及び曲げ部の表面に配置され、複数のグランド線が前記曲げ部の裏面において前記複数の信号線と対峙しない位置に配置されたフレキシブルプリント基板を具備したことを特徴とする電子機器。
二つの平面部とその間に位置する曲げ部を有し、複数の信号線が前記平面部及び曲げ部の表面に配置され、複数のグランド線が前記曲げ部の裏面において前記複数の信号線と対峙しない位置に配置されたフレキシブルプリント基板を用いて、上部筐体と下部筐体とをその間に位置する可動部において電気的に接続することを特徴とする電子機器。