JP2006344813A - フレキシブル配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器の筐体に形成されたフレキシブル配線基板用の通し孔を密閉するための防水用部材を備え、且つその構造がシンプルな防水用部材一体型のフレキシブル配線基板を提供する。
【解決手段】フレキシブル配線基板５の表面にはトップコート層５９，６０が成膜され、トップコート層５９，６０の下層にシールド層５７，５８が形成されている。トップコート層５９，６０には切れ目が形成され、防水キャップ７０，８０が切れ目においてフレキシブル配線基板５を包み込むよう成形されている。防水キャップ７０，８０はシールド層５７，５８の母材と同系樹脂からなり、防水キャップ７０，８０とシールド層５７，５８との密着性が高くなっている。
【選択図】図５

Description

本発明は、フレキシブル配線基板、特に、電子機器の筐体に形成された通し孔を挿通し、筐体内の回路と筐体外の回路とを接続するフレキシブル配線基板に関する。

近年、携帯用電話機等の携帯用電子機器では、ヒンジを介して互いに折り畳み自在に連結された第１筐体及び第２筐体を備えたものが主流となっている。第１筐体及び第２筐体内には回路基板が収容され、これら回路基板がフレキシブル配線基板によって電気的に接続され、第１筐体の回路基板と第２筐体の回路基板との間で電気的な信号の送受信が実現される。また、第１筐体と第２筐体には通し孔が形成され、フレキシブル配線基板はそれぞれの通し孔を通って第１筐体と第２筐体の内側に案内されるが、通し孔を通じた浸水を防水するために通し孔を防水キャップによって塞ぐことが行われている（例えば、特許文献１参照。）。具体的には、図６に示すように、防水キャップ１０１にフレキシブル配線基板１０２が挿通され、防水キャップ１０１にＯリング１０３が巻装されている。この防水キャップ１０１を筐体の通し孔に嵌め込むと、Ｏリング１０３及び防水キャップ１０１が通し孔の壁面に圧接し、防水キャップ１０１によってフレキシブル配線基板１０２が挟み込まれる。これにより防水を図ることができるが、防水キャップ１０１とフレキシブル配線基板１０２との間から浸水することもあるため、防水キャップ１０１の両端面に接着剤１０４でフレキシブル配線基板１０２の周りを被覆する。
特開２００４−２１４９２７号公報

接着剤１０４を塗布することで防水性が向上するが、防水キャップ１０１のほかに接着剤１０４を必要とし、接着剤１０４の塗布工程も必要としていた。接着剤１０４がなければ防水性が低下してしまう。
そこで、本発明は、電子機器の筐体に形成されたフレキシブル配線基板用の通し孔を密閉するための防水用部材を備え、且つその構造がシンプルな防水用部材一体型のフレキシブル配線基板を提供することを目的とする。

以上の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、電子機器の筐体に形成された通し孔を挿通し、筐体内の回路と筐体外の回路とを接続するフレキシブル配線基板であって、
前記通し孔を密閉するための防水用部材が、インサート成形によって前記フレキシブル配線基板の一部を包み込むよう一体成形されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、防水用部材がインサート成形によりフレキシブル配線基板に一体成形されたので、防水用部材とフレキシブル配線基板との間における気密性・水密性が向上する。更に、フレキシブル配線基板に防水用部材が一体成形されているから、構造がシンプルであり、接着剤でフレキシブル配線基板の周りを被覆する必要もなくなる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のフレキシブル配線基板において、前記フレキシブル配線基板の表面を被覆するトップコート層に切れ目が形成され、前記防水用部材が前記切れ目において前記フレキシブル配線基板を包み込むよう成形されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明によれば、トップコート層に切れ目が形成され、防水用部材がその切れ目においてフレキシブル配線基板を包み込むよう成形されているので、防水用部材の一部が切れ目に埋まって防水用部材が切れ目に引っ掛かる。そのため、フレキシブル配線基板が防水用部材から外れにくくなるとともに、防水用部材とフレキシブル配線基板との間における気密性・水密性が向上する。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載のフレキシブル配線基板において、樹脂母材に金属粒子を分散させたシールド層が前記トップコート層の下層に形成され、前記防水用部材が前記切れ目において前記シールド層に密着していることを特徴とする。

請求項３に係る発明によれば、トップコート層の下層にシールド層が形成されているから、シールド層がトップコート層によって保護される。また、シールド層によってフレキシブル配線基板がシールド層によって電磁から保護され、フレキシブル配線基板に電気的ノイズが発生しない。また、防水用部材がシールド層に密着しているので、シールド層が防水用部材によって保護され、更に気密性・水密性が向上する。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載のフレキシブル配線基板において、前記防水用部材が前記シールド層の樹脂母材と同系の樹脂からなることを特徴とする。

請求項４に係る発明によれば、防水用部材がシールド層の樹脂母材と同系の樹脂からなるから、防水用部材とシールド層との密着性が高くなり、気密性・水密性が向上する。また、トップコート層に対する防水用部材の密着性が低い場合でも、防水用部材とシールド層の間において防水される。

本発明によれば、防水用部材がインサート成形によりフレキシブル配線基板に一体成形されたので、構造がシンプルとなり、更に防水性も高くなる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は携帯用電話機１の一部を分解した状態の斜視図である。

この携帯用電話機１においては、第１筐体２がヒンジ４によって第２筐体３に連結され、第１筐体２がヒンジ４の軸を中心にして第２筐体３に対して回動可能となっている。第２筐体３に対して第１筐体２が閉じた状態では、第１筐体２の前面２４が第２筐体３の前面３４に対面し、第２筐体３に対して第１筐体２が開いた状態では、第１筐体２の前面２４及び第２筐体３の前面３４のどちらも正面を向いている。

図２は、図１の切断線II−IIに沿った面の第１筐体２の断面図である。図２に示すように、第１筐体２は筐体を構成する２つのケース部材の嵌め合わせ部に全周に亘ってエラストマー性のＯリング２０が設けられた防水仕様の筐体であり、この第１筐体２内にはディスプレイパネルなどを搭載した回路基板２１が収容されている。なお、図示していないが、この回路基板２１に搭載されたディスプレイパネルは第１筐体２の内側において第１筐体２の前面２４に面している。図３は、図１の切断線III−IIIに沿った面の第２筐体３の断面図である。図３に示すように、第２筐体３も筐体を構成する２つのケース部材の嵌め合わせ部に全周に亘ってエラストマー性のＯリング３０が設けられた防水仕様の筐体であり、この第２筐体３内にも各種電子部品が搭載された回路基板３１が収容されている。なお、図示していないが、この第２筐体３内には防水型キー操作部が第２筐体３の前面３４から一部突出した状態で第２筐体３の前面３４に面して設けられている。

図１、図２に示すように、第１筐体２のヒンジ４側の側面２２には、ヒンジ４の軸に平行な方向に長尺な通し孔２３が形成され、この通し孔２３が第１筐体２の外から内へ貫通している。この通し孔２３を通って帯状のフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）５が第１筐体２の内側に案内され、フレキシブル配線基板５の端部に設けられたコネクタ５１が回路基板２１に接続される。

図１、図３に示すように、第２筐体３のヒンジ４側の側面３２には、ヒンジ４の軸に平行な方向に長尺な通し孔３３が形成され、この通し孔３３が第２筐体３の外から内へ挿通されている。この通し孔３３を通ってフレキシブル配線基板５が第２筐体３の内側に案内され、第２筐体３の他端部に設けられたコネクタ５２が回路基板３１に接続される。回路基板３１と回路基板２１がフレキシブル配線基板５によって電気的に接続される。

図４は、第１筐体２の通し孔２３や第２筐体３の通し孔３３を密閉するための防水用部材を一体的に備えた防水用部材一体型フレキシブル配線基板の平面図であるが、図４、図１に示すように、フレキシブル配線基板５の幅方向がヒンジ４の軸方向に平行な状態とされ、フレキシブル配線基板５がヒンジ４の軸回りに螺旋状に引き回されている。

図５は、図４の切断線V−Vに沿った面の矢視断面図である。図５に示すように、フレキシブル配線基板５は、帯状のベースフィルム５３と、ベースフィルム５３の一方の面にパターニングされた配線５４と、配線５４が形成されたベースフィルム５３を配線５４の上から被覆するとともに、接着層５５によってベースフィルム５３及び配線５４に接着されたカバーフィルム５６と、カバーフィルム５６上に成膜されたシールド層５７と、ベースフィルム５３の他方の面に成膜されたシールド層５８と、シールド層５７上に成膜されたトップコート層５９と、シールド層５８上に成膜されたトップコート層６０とから構成されている。

ベースフィルム５３及びカバーフィルム５６はポリイミド等の樹脂からなる。配線５４は銅、金等の金属又は金属化合物からなる。シールド層５７，５８は、ポリエステル系樹脂等の樹脂を母材とし、その母材に銀等の金属粒子を分散させたものであり、金属粒子により電磁シールド性を有し、配線５４に電気的ノイズが発生しにくくなる。例えば、シールド層５７，５８は銀ペーストを固化したものである。トップコート層５９，６０は、アルキッド樹脂等の耐水性樹脂からなるものであり、ディップコート法等のコーティング法によって成膜されたものである。シールド層５７，５８がトップコート層５９，６０によって保護されている。

図１，図４に示すように、フレキシブル配線基板５にはエラストマー性を有する防水キャップ７０，８０（防水用部材）がインサート成形によって一体化されている。つまり、防水キャップ７０，８０は、インサート材としてのフレキシブル配線基板５の一部を溶融樹脂で包んで固化させることによって形成されたものであり、その固化した樹脂が防水キャップ７０，８０となる。防水キャップ７０，８０によって包まれた部分ではトップコート層５９，６０が途切れて、防水キャップ７０，８０がトップコート層５９，６０の切れ目においてシールド層５７，５８に密着している。なお、トップコート層５９，６０の切れ目は、トップコート層５９，６０を成膜する際に予めマスクを施すことで形成しても良いし、トップコート層５９，６０を形成した後にトップコート層５９，６０の一部を除去することで形成しても良い。

防水キャップ７０，８０はシールド層５７，５８の母材と同系樹脂（例えば、ポリエステル系樹脂）からなり、防水キャップ７０，８０とシールド層５７，５８との密着性が高くなっている。なお、防水キャップ７０，８０とシールド層５７，５８との密着性は、防水キャップ７０，８０とトップコート層５９，６０との密着性よりも高い。

防水キャップ７０，８０について具体的に説明する。図５に示すように、防水キャップ７０の中腹外周には溝７１が周方向に亘って形成され、防水キャップ７０の一端外周にはフランジ７２が周方向に亘って形成されている。溝７１には、エラストマー性のＯリング７３が嵌められている。図３に示すように、防水キャップ８０も防水キャップ７０と同様に、溝８１及びフランジ８２が形成され、溝８１にエラストマー性のＯリング８３が嵌められている。フレキシブル配線基板５の一端から他端に沿ってみた場合、防水キャップ７０のフランジ７２は防水キャップ８０側にあり、防水キャップ８０のフランジ８２は防水キャップ７０側にあり、フランジ７２とフランジ８２が相対している。

Ｏリング７３が嵌められた防水キャップ７０は、図２に示すように通し孔２３に嵌め込まれ、通し孔２３の壁面に圧接している。防水キャップ７０のフランジ７２が通し孔２３の周囲全体に亘って第１筐体２の側面２１に係止し、防水キャップ７０が第１筐体２の内側に入り込まないようになっている。また、Ｏリング８３が嵌められた防水キャップ８０も、図３に示すように通し孔３３の壁面に圧接した状態で通し孔２３に嵌め込まれ、フランジ８２が第２筐体３の側面３１に係止している。

図２、図３に示すように、フレキシブル配線基板５は、第１筐体２に取り付けられたヒンジカバー９１〜９２と、第２筐体３に取り付けられたヒンジカバー９３〜９４とによって覆われている。ヒンジカバー９１〜９４はフレキシブル配線基板５のほかにヒンジ４も覆っている。

次に、防水用部材一体型フレキシブル配線基板の製造方法について説明する。
まず、ベースフィルム５３に配線５４をパターニングし、配線５４をカバーフィルム５６で覆うようにカバーフィルム５６を接着層５５によってベースフィルム５３に接着する。次に、シールド層５７，５８をコーティングし、マスクを防水キャップ７０，８０の成形箇所にシールド層５７，５８の上から被覆する。次に、トップコート層５９，６０をコーティングし、マスクを除去することによってトップコート層５９，６０に切れ目を形成する。次に、トップコート層５９，６０の切れ目が形成された箇所にインサート成形法によって防水キャップ７０，８０（防水用部材）を形成する。なお、防水キャップ７０，８０の溝７１，８１には、その後、Ｏリング７３，８３が嵌め込まれる。

以上のように、Ｏリング７３，８３が嵌められた防水キャップ７０，８０が通し孔２３，３３に嵌め込まれているから、第１筐体２及び第２筐体３の内側に水が浸入しなくなる。これら防水キャップ７０，８０はインサート成形によりフレキシブル配線基板５に一体成形されたので、防水キャップ７０，８０とフレキシブル配線基板５との間の界面における気密性・水密性が高い。特に、防水キャップ７０，８０がシールド層５７，５８の母材と同系の樹脂からなるから、防水キャップ７０，８０とシールド層５７，５８との密着性が高く、気密性・水密性も高い。また、トップコート層５９，６０に対する防水キャップ７０，８０の密着性が低い場合でも、防水キャップ７０，８０とシールド層５７，５８の間において防水される。

トップコート層５９，６０には切れ目が形成され、防水キャップ７０，８０が切れ目においてフレキシブル配線基板５を包み込むよう成形されているので、防水キャップ７０，８０の一部が切れ目に埋まって防水キャップ７０，８０が切れ目に引っ掛かる。そのため、フレキシブル配線基板５が防水キャップ７０，８０から外れにくくなるとともに、防水キャップ７０，８０とフレキシブル配線基板５との間における気密性・水密性が向上する。

更に、フレキシブル配線基板５に防水キャップ７０，８０が一体成形されているから、構造がシンプルであり、接着剤でフレキシブル配線基板５の周りを被覆する必要もなくなる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、上記実施形態では、フレキシブル配線基板５に一体成形する防水用部材は、Ｏリング７３，８３を装着する溝７１，８１を有する防水キャップ７０，８０であったが、防水キャップ７０，８０を形成した後引き続いて２色成形法によりＯリング７３，８３と同等の弾性を有する弾性材を溝７１，８１に充填するようにしたり、防水キャップ７０，８０の材質をより柔らかいものにして、溝７１，８１を形成した領域を逆に凸状に形成したりして、防水キャップ７０，８０自体にＯリング７３，８３に代わる防水部を一体成形ようにしてもよい。
また、上記実施形態では携帯用電子機器として携帯用電話機１を例に挙げて説明を行ったが、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、腕時計、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、電子手帳、携帯用無線機、その他の折り畳み型電子機器にフレキシブル配線基板を設ける場合にも本発明を適用しても良い。

携帯用電話機１の一部を分解した状態の斜視図である。 図１の切断線II−IIに沿った面の第１筐体２の断面図である。 図１の切断線III−IIIに沿った面の第２筐体３の断面図である。 防水用部材一体型フレキシブル配線基板の平面図である。 図４の切断線V−Vに沿った面の矢視断面図である。 従来のフレキシブル配線基板１０２の断面図である。

符号の説明

１ 携帯用電話器
２ 第１筐体
３ 第２筐体
４ ヒンジ
５ フレキシブル配線基板
５７、５８ シールド層
５９、６０ トップコート層
２３、３３ 通し孔
７０、８０ 防水キャップ

Claims (4)

1. 電子機器の筐体に形成された通し孔を挿通し、筐体内の回路と筐体外の回路とを接続するフレキシブル配線基板であって、
   前記通し孔を密閉するための防水用部材が、インサート成形によって前記フレキシブル配線基板の一部を包み込むよう一体成形されていることを特徴とするフレキシブル配線基板。
2. 前記フレキシブル配線基板の表面を被覆するトップコート層に切れ目が形成され、前記防水用部材が前記切れ目において前記フレキシブル配線基板を包み込むよう成形されていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル配線基板。
3. 樹脂母材に金属粒子を分散させたシールド層が前記トップコート層の下層に形成され、前記防水用部材が前記切れ目において前記シールド層に密着していることを特徴とする請求項２に記載のフレキシブル配線基板。
4. 前記防水用部材が前記シールド層の樹脂母材と同系の樹脂からなることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブル配線基板。

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