JP2005051177A

JP2005051177A - フレキシブル配線基板

Info

Publication number: JP2005051177A
Application number: JP2003284253A
Authority: JP
Inventors: Sachiko Kitamura; 幸子北村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-02-24

Abstract

【課題】電子機器のコネクタ側に発生した結露に影響されることなく、フレキシブル配線基板の電極端子表面への結露を防止するようにした。
【解決手段】フレキシブル配線板４の裏面の絶縁フィルム２に補強板８を備えて電極端子部５を構成するようにしたフレキシブル配線基板において、電極端子部５の裏面で、絶縁フィルム２と補強板８との間に密閉された気泡層９（又は空気層９ａ）を設けたことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、フレキシブル配線基板に関し、フレキシブル配線基板の電極端子部表面の結露を防止するようにしたものである。

一般に、フレキシブル配線基板の電極端子部は、電極端子部の裏面に絶縁材からなる補強板を固着して電極端子部の強度を高め、この電極端子部の接続相手である例えば、コネクタとの接続性を確実にかつ容易に行えるようにしている。

図８にフレキシブル配線基板の電極端子部とコネクタとの外観斜視図を示し、図９に電極端子部とコネクタとの一般的な接続構造の拡大断面図を示す。

全体を符号２０で示したフレキシブル配線基板は、絶縁フィルム２１上に銀や銅箔等の配線パターン２２が形成されたフレキシブル配線板２３の先端部に電極端子２４を備えた電極端子部２５を有する。そして、この電極端子部２５の裏面には硬質な樹脂材からなる補強板２６を接着等の方法により固着して電極端子部２５の強度を高めている。

このように構成したフレキシブル配線基板２０は、図示しない電子機器に取り付けられているコネクタ２７と接続することにより、補強板２６の裏面がコネクタ２７と面接触すると共に、電極端子部２５の電極端子２４がコネクタ２７内に設けられているばね性を有するコネクタ側端子２８と電気的に接続することができる。
特開平７−１０６４５６号公報（図１）特開２００２−３５３３８６号公報（図３）

しかし、フレキシブル配線基板の電極端子部２５は、接続相手であるコネクタ２７が周囲の環境温度に対して冷えた状態のとき、コネクタ２７自体に結露が発生する。そして、コネクタ２７の結露は露点温度であるので、コネクタ２７に面接触している電極端子部２５の補強板２６を介して電極端子２５が急激に冷されることから、電極端子表面が結露し易いといった問題がある。この結果、電極端子表面が結露すると、隣接する端子電極間の絶縁性が損なわれたり、あるいは、端子電極間で金属のイオン・マイグレーション現象（配線内を金属原子が移動する現象）により電極間の短絡が発生するといった問題もある。

また、上述したような〔特許文献１〕の（図１）には、受信回路または送信回路を有する基板１がハウジング２内に収容され、ハウジング２の内壁と基板１との間に、基板１よりも比熱の大きい金属の保護部材３を配置した技術が開示されている。これによれば、ハウジング２の外部からの冷気は保護部材３に遮られて基板１に伝わりにくくなり、結露が基板１では起こらず保護部材３に結露が発生し、基板１への結露を防止するようにしたものである。

また、〔特許文献２〕（図３）には、冷却部材３と熱的に接触しているマルチチップモジュール２０の基板２を保持するフランジ７をアダプタ６を介してヒータ５と接し、ヒータ５で冷却部材３との間に断熱材４を充填するようにした技術が開示されている。これによれば、断熱材４を充填することで、マルチチップモジュール２０の内側の結露を防止したり、ピン１２やボード８の結露を防止することができるものである。

上記の課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明は、フレキシブル配線板の裏面の絶縁フィルムに補強板を備えて電極端子部を構成するようにしたフレキシブル配線基板において、電極端子部の裏面で、絶縁フィルムと補強板との間に密閉された気泡層又は空気層を設けたことを特徴とする。

また、気泡層又は空気層は、電極端子部の各電極端子の周囲に跨がる島状あるいは帯状に設けたことを特徴とする。

また、本発明は、配線パターンが形成されたフレキシブル配線板の裏面の絶縁フィルムに補強板を備えて電極端子部を構成するようにしたフレキシブル配線基板において、電極端子部の裏面にコネクタ部材の熱伝導度より低い層部材を設けたことを特徴とする。

また、層部材は、絶縁フィルムと補強板とを固着する接着層であることを特徴とする。
また、層部材は、フレキシブル配線板の裏面に施した絶縁フィルム自体であることを特徴とする。
また、層部材は、補強板自体であることを特徴とする。

本発明のフレキシブル配線基板によれば、電極端子部の裏面で、絶縁フィルムと補強板との間に密閉された気泡層又は空気層を設けたことで、接続相手である例えば、コネクタ側に結露が発生し、補強板が温度変化に影響されたとしても、気泡層又は空気層の介在により絶縁フィルム側が急減に冷やされることもなく、電極端子の表面への結露を防止することができる。これによって、隣接する端子部電極間の絶縁劣化が回避でき、また、端子部電極間でのイオン・マイグレーション現象を防止することができるといった効果がある。

また、本発明のフレキシブル配線基板によれば、電極端子部の裏面にコネクタ部材の熱伝導度より低い層部材を設けたことで、コネクタ側に結露が発生し、補強板が冷やされても熱伝導度の低い層部材により電極端子が急減に冷やされることもなく、電極端子の表面への結露を防止することができる。これによって、隣接する端子部電極間の絶縁劣化が回避でき、また、端子部電極間でのイオン・マイグレーション現象を防止することができるといった効果がある。

以下、本発明によるフレキシブル配線基板の最良の形態を図面を参照して説明する。

〔第１の実施の形態〕
図１は本発明に適用されるフレキシブル配線基板の電極端子部分の拡大平面図、図２は図１のＡ−Ａ線における断面で、コネクタと接続された状態の断面図である。

全体を符号１で示したフレキシブル配線基板は、ベース材となる例えば、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）等の絶縁フィルム２上に銀や銅箔等の配線パターン３が形成された可撓性を有すフィルム状のフレキシブル配線板４からなり、このフレキシブル配線板４の端部に電極端子部５を有する。電極端子部５は配線パターン３が露出した複数の電極端子６を有し、この電極端子６以外の配線パターン３は例えば、塩ビ系やアクリル系、ウレタン系の樹脂層７で被覆されている。また、電極端子部５は電極端子６に対応する絶縁フィルム２の裏面にＰＥＴ材等からなる非可撓性の板厚材からなる補強板７が接着固定され、電極端子部５の強度を高めている。

ここで、本発明の特徴として、電極端子部５において、絶縁フィルム２と補強板８との間に気泡層９（ボイド）が密封された状態で形成されていることである。この気泡層９は、絶縁フィルム２と補強板８との接合面を凹凸のある粗面に形成し、絶縁フィルム２に補強板８を接着固定することで両者の間に空気層の空間ができ、これによって、気泡層９が形成される。また、気泡層９は図１に示したように、各電極端子６を跨ぐようにしたり、あるいは、電極端子６の周囲に意図的に例えば雨敵状に配置したり、ここでは図示しないが、各電極端子６に沿って島状あるいは帯状に形成することであってもよい。

また、気泡層９は、図３に示すように補強板８に複数のリブ８ａを有する凹面１０を形成し、補強板８を絶縁フィルム２に接着したとき、凹面１０内が空気層９ａとして形成されるようにしてもよい。

このように構成した電極端子部５にすることで、図４に示すように電極端子部５が電子機器の一部にあるコネクタ１１に挿着され、電極端子６がばね性を有するコネクタ端子１２と電気的に接続された状態において、コネクタ１１が周囲の環境温度により結露が発生し、補強板８が結露の影響を受けたとしても、気泡層９や空気層９ａの存在により絶縁フィルム２や電極端子６には温度変化の影響が序々に受けることになるから、電極端子６への結露の発生を防止することができる。このことにより、隣接する電極端子６間の絶縁劣化が回避できると共に、電極端子６間でのイオン・マイグレーション現象を防止することができるといった作用がある。

また、気泡層９や空気層９ａが各電極端子６を跨ぐようにしたり、あるいは、電極端子６の周囲に雨敵状に配置したり、各電極端子６に沿って島状あるいは帯状に形成すること炭酸水素カリウムによって、電極端子６へ伝わる温度変化の影響を少なくでき、結露の発生をさらに効果的に防ぐことができる。

また、気泡層９や空気層９ａの形成手段としては上述した実施の形態に限ることはなく、別の手段として、絶縁フィルム２への補強板７の接着固定工程において、接着剤中に硬化温度領域で熱分解性の添加剤を加えることで、添加剤が化学変化し接着剤中に気泡層を形成させることであってもよい。例えば、一例として添加剤として、炭酸水素カリウム（KHCO₃）や、炭酸水素ナトリウム（NaHCO_３）等がある。炭酸水素カリウムは１００℃
くらいから熱分解して水（H₂O）と炭酸ガス（CO₂）が発生することで接着剤中に気泡層を形成することができる。また、炭酸水素ナトリウムは５０℃くらいから熱分解して水（H₂O）と炭酸ガス（CO₂）が発生し接着剤中に気泡層を形成することができる。

また、絶縁フィルム２への補強板７の接着固定工程において、接着剤硬化温度領域で接着剤を吸湿させて硬化させるようにすることで、接着剤が硬化後、吸湿分が蒸散し多孔質状の気泡層を有する接着剤層に形成させるようなことも可能である。

さらに、別の手段として、接着剤にマイクロカプセルを分散させたものを使用することによって、気泡層若しくは空気層を形成することも可能である。

〔第２の実施の形態〕
図５は、上述した気泡層や空気層以外により電極端子６への結露の発生を防止するための電極端子部５の構成であって、図２と同一部分には同じ符号を付して重複する説明は省略する。

これによれば、絶縁フィルム２と補強板８とを接着固定するための接着剤を、電極端子部５の接続相手であるコネクタ部材の熱伝導度より低い接着剤１３を使用したものである。接着剤としては、例えばエポキシ系樹脂等が挙げられる。

このように構成したことで、コネクタが周囲の環境温度により結露が発生し、補強板８が結露の影響を受けたとしても、コネクタ部材の熱伝導度より低い接着剤１３を使用したことで、電極端子６には温度変化の影響が序々に受けることになるから、電極端子６への結露の発生を防止することができるというものである。

図６は、電極端子６への結露の発生を防止するための電極端子部５の構成において、絶縁フィルム自体をコネクタ部材の熱伝導度より低い絶縁フィルム２ａを使用したものである。絶縁フィルム２ａとしては、ポリエステル樹脂系やポリイミド樹脂系等が挙げられる。

このように構成したことであっても、コネクタが周囲の環境温度により結露が発生し、補強板８が結露の影響を受けたとしても、絶縁フィルム２ａには温度変化の影響が序々に受けることになるから、電極端子６への結露の発生を防止することができるというものである。

図７は、電極端子６への結露の発生を防止するための電極端子部５の構成において、補強板自体をコネクタ部材の熱伝導度より低い補強板８ａを使用したものである。補強板８ａとしては、ＰＥＴ樹脂等が挙げられる。

このように構成したことであっても、コネクタが周囲の環境温度により結露が発生したとしても、補強板８ａ自体が温度変化の影響を序々に受けることになるから、電極端子６への結露の発生を防止することができるというものである。

尚、本発明は、上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

本発明のフレキシブル配線基板の配線端子部５の接続相手は、必ずしもコネクタ１１に限るものでなく、電子機器に付設されている端子部分やあるいは、フレキシブル配線基板同士、例えば一方のフレキシブル配線基板に備えた雌型端子部にフレキシブル配線基板の配線端子部を接続することであってもよい。

本発明におけるフレキシブル配線基板の配線端子部の第１の実施の形態の拡大平面図である。同じく図１のＡ−Ａ線断面図である。同じく第１の実施の形態における配線端子部の別の例の拡大断面図である。同じく図２の配線端子部がコネクタに接続された状態の拡大断面図である。本発明におけるフレキシブル配線基板の配線端子部の第２の実施の形態の一例の拡大断面図である。同じく第２の実施の形態の配線端子部の別の例の拡大断面図である。同じく第２の実施の形態の配線端子部のさらに別の例の拡大断面図である。状来のフレキシブル配線基板の配線端子部とコネクタとの外観斜視図である。同じく配線端子部とコネクタとの接続状態の拡大断面図である。

符号の説明

１…フレキシブル配線基板、２…絶縁フィルム、２ａ…熱伝導度の低い絶縁フィルム、３…配線パターン、４…フレキシブル配線板、５…電極端子部、６…電極端子、８…補強板、８ａ…熱伝導度の低い補強板、９…気泡層、９ａ…空気層、１０…凹部、１１…コネクタ、１２…コネクタ側端子、１３…熱伝導度の低い接着材

Claims

配線パターンが形成されたフレキシブル配線板の裏面に補強板を備えて電極端子部を構成し、上記電極端子部が電子機器のコネクタに電気的に接続されるようにしたフレキシブル配線基板において、
上記電極端子部の裏面で、上記フレキシブル配線板と上記補強板との間に密閉された気泡層又は空気層を設けたことを特徴とするフレキシブル配線基板。
請求項１記載のフレキシブル配線基板において、
上記気泡層又は空気層は、上記電極端子部の各電極端子の周囲に跨がるように島状あるいは帯状に設けたことを特徴とするフレキシブル配線基板。
配線パターンが形成されたフレキシブル配線板の裏面の絶縁フィルムに補強板を備えて電極端子部を構成し、上記電極端子部が電子機器のコネクタに電気的に接続されるようにしたフレキシブル配線基板において、
上記電極端子部の裏面に上記コネクタ部材の熱伝導度より低い層部材を設けたことを特徴とするフレキシブル配線基板。
請求項３記載のフレキシブル配線基板において、
上記層部材は、上記絶縁フィルムと上記補強板とを固着する接着層であることを特徴とするフレキシブル配線基板。
請求項３記載のフレキシブル配線基板において、
上記層部材は、上記フレキシブル配線板の裏面の絶縁フィルム自体であることを特徴とするフレキシブル配線基板。
請求項３記載のフレキシブル配線基板において、
上記層部材は、補強板自体であることを特徴とするフレキシブル配線基板。