JP2007103695A - フレキシブルプリント基板及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒンジへの組み込み及び実装基板との接続が行い易く、且つ屈曲耐久性に優れるクランク型構造のフレキシブルプリント基板及びこれを用いた電子機器を提供すること。
【解決手段】第１基端部１及び第２基端部２と、該両基端部１、２にそれぞれ連接し長手方向に延出する第１帯状部３及び第２帯状部４と、該第１及び第２帯状部３、４をクランク状に連接する帯状中間部５とを有する屈曲可能な可撓性基板であって、第１帯状部３に第１帯状部３から短手方向に突出する折り返し状緩衝部８を設け、第第２帯状部４に第２帯状部４から短手方向に突出する折り返し状緩衝部９を設けたフレキシブルプリント基板１０。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば折り畳み型電子機器などのように第１筐体と第２筐体をヒンジで結合された電子機器用のフレキシブルプリント基板及びこれを用いた電子機器に関するものである。

従来、折り畳み型の電子機器は、表示部などが設けられる第１筐体と、操作部などが設けられる第２筐体とをヒンジを介して回動自在に接続されている。この種の電子機器は、収納時又は携行時は折り畳んで小型化することで携帯性が得られ、また使用時は筐体を展開することで高い操作性と視認性を確保している。

上記折り畳み型の電子機器においては、第１筐体内に実装された回路と第２筐体内に実装された回路とをヒンジを介して電気的に接続する必要がある。このような電気的な接続はフレキシブルプリント基板を用いて行われている。

このようなヒンジを介して電気的な接続を行うフレキシブルプリント基板としては、種々のものが提案されている（例えば特願２００４−１３５０１２号公報）。このうち、図５に示すように、第１基端部３１及び第２基端部３２と、両基端部３１、３２にそれぞれ連接し長手方向に延出する第１帯状部３３及び第２帯状部３４と、第１帯状部３３及び第２帯状部３４をクランク状に連接する帯状中間部３５とを有する屈曲可能な可撓性フレキシブルプリント基板３０が知られている。また、フレキシブルプリント基板３０の第１基端部３１及び第２基端部３２の側面にはコネクタ３６、３７が付設されている。このクランク型フレキシブルプリント基板３０は、構造が簡単であり、より高度で複雑な実装が盛んな今日においても依然として利用度の高い基板である。
特願２００４−１３５０１２号公報（請求項１、図２）

しかしながら、このクランク型フレキシブルプリント基板３０は、第１基端部３１の先端部と第２基端部３２の先端部間の寸法は一義的に決定されており、ヒンジに組み込み、例えば第１基端部３１及び第２基端部３２のコネクタ３６、３７を第１筐体及び第２筐体の実装回路側のコネクタに接続する場合、寸法の遊びがないため、組込み難いという問題がある。また、ヒンジ内に収容された帯状中間部３５の屈曲耐久性は必ずしも十分なものではない。

従って、本発明の目的は、ヒンジへの組み込み及び実装基板との接続が行い易く、且つ屈曲耐久性に優れるクランク型構造のフレキシブルプリント基板及びこれを用いた電子機器を提供することにある。

かかる実状において、本発明者は鋭意検討を行った結果、第１及び第２基端部と、該両基端部にそれぞれ連接し長手方向に延出する第１及び第２帯状部と、該第１及び第２帯状部をクランク状に連接する帯状中間部とを有する基板であって、該第１及び第２帯状部の少なくとも一方に、第１又は第２帯状部から短手方向に突出する折り返し状緩衝部を設けたフレキシブルプリント基板が、ヒンジへの組み込み及び実装基板との接続が行い易く、且つ屈曲耐久性に優れることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、第１及び第２基端部と、該両基端部にそれぞれ連接し長手方向に延出する第１及び第２帯状部と、該第１及び第２帯状部をクランク状に連接する帯状中間部とを有する屈曲可能な可撓性基板であって、該第１及び第２帯状部の少なくとも一方に、第１又は第２帯状部から短手方向に突出する折り返し状緩衝部を設けたことを特徴とするフレキシブルプリント基板を提供するものである。

また、本発明は、第１筐体と第２筐体を結合するヒンジに、前記フレキシブルプリント基板を設けたことを特徴とする電子機器を提供するものである。

本発明のフレキシブルプリント基板によれば、基端部と帯状中間部間に僅かな伸縮を許容する遊びを設けたため、ヒンジへの組み込み及び実装基板との接続の際、弛みを生じることなく、組込み作業が行い易い。また、ヒンジの開閉時に伸縮することで屈曲耐久性が向上する。

次に、本発明の実施の形態におけるフレキシブルプリント基板を図１及び図２を参照して説明する。図１は本例のフレキシブルプリント基板の形状を示す図、図２は図１のフレキシブルプリント基板が長手方向にやや伸びた状態を示す図である。本明細書において、長手方向は第１基端部から第２基端部に至る方向、短手方向は長手方向に直交する方向を言う。また、左右方向は図中における方向であり、実際の使用状態における方向を言うものではない。

図１中、フレキシブルプリント基板１０は、第１基端部１及び第１基端部より図中やや右側に位置する第２基端部２と、該第１基端部１の図中左端に連接し長手方向に延出する第１帯状部３と、該第２基端部２の図中左端に連接し長手方向に延出する第２帯状部４と、第１帯状部３と第２帯状部４をクランク状に連接する帯状中間部５とを有する屈曲可能な可撓性基板であって、第１帯状部３には、第１帯状部から短手方向のスペース側（図中右側）に突出する第１折り返し状緩衝部８を有し、第２帯状部４には、第２帯状部から短手方向のスペース側（図中右側）に突出する第２折り返し状緩衝部９を有するものである。なお、スペース側とは、帯状部と基端部で囲まれる領域を言う。

第１折り返し状緩衝部８は、第１帯状部３から短手方向に延出する上帯状部８１と、上帯状部８１の先端から３６０度折り返して第１帯状部３に連接する下帯状部８２とからなる略コ字形状であり、上帯状部８１と下帯状部８２間に隙間ｗ_Ｏを形成してなる。上帯状部８１および下帯状部８２の帯の幅寸法は、第１帯状部３の帯の幅寸法と同じであることが、配線パターンにおける隣接する配線間の隙間を基板全体に亘って一定に配置することができる点で好ましい。なお、第１帯状部３において、隣接する配線間の隙間に余裕がある場合、上帯状部８１および下帯状部８２の幅寸法は、第１帯状部３の幅寸法より狭いものであってもよい。また、第１折り返し状緩衝部８の形状は図１のようなコ字形状に限定されず、横Ｕ字形状のようなものであってもよい。

隙間ｗ_Ｏとしては、特に制限されず、１ｍｍ程度あればよい。隙間ｗ_Ｏが大き過ぎると、組込み時に弛みを生じさせ却って組込み難くなる。また、隙間ｗ_Ｏの短手方向の長さ（切り込み深さ）としては、特に制限されないが、その最大長は第１折り返し状緩衝部８の短手方向の長さが第１基端部１の短手方向の長さを超えず、且つ上帯状部８１から下帯状部８２に至る端部の幅ｌが配線パターンの形成に支障の無い寸法を得るに十分な長さである。隙間ｗ_Ｏの短手方向の長さが長過ぎると、第１基端部１の短手方向の長さを超えてしまうか、あるいは端部における配線パターンの形成に支障をきたす。また、隙間ｗ_Ｏの短手方向の長さが短過ぎると、長手方向の伸縮がほとんど起こらず本発明の効果が得られない。

第１折り返し状緩衝部８の短手方向の長さは、第１基端部１の短手方向の長さで決定される第１筐体側における幅寸法と同じかまたはそれ以下である。第１折り返し状緩衝部８の短手方向の長さが、第１基端部１の短手方向の長さで決定される第１筐体側における幅寸法を超えると、第１筐体における他の電子部品の配置に影響するなどの問題が生じる。また、第１折り返し状緩衝部８の短手方向の長さが短すぎると、隙間ｗ_Ｏの短手方向の長さが十分採れず、長手方向の伸縮がほとんど起こらず本発明の効果が得られない。

第２折り返し状緩衝部９は、第２帯状部４から短手方向に延出する上帯状部９１と、上帯状部９１の先端から３６０度折り返して第２帯状部４に連接する下帯状部９２とからなり、上帯状部９１と下帯状部９２間には実質的に隙間がなくスリット９３を形成してなる。スリット９３は切り込みにより貫通され、上帯状部９１と下帯状部９２は僅かに開くことから、厳密には隙間を有する。従って、実質的に隙間が無いとは、目視により隙間には見えないほどの間隙を意味する。

スリット９３の両端部には、貫通孔９４および切り欠き９５が付設されている。貫通孔９４は当該部分から基板側に亀裂等が生じないようにするものであり、切り欠き９５は主に作業者にとって負傷の原因となるエッジを生じさせないようにしたものである。上帯状部９１および下帯状部９２の幅寸法、形状及びスリット９３の短手方向の長さは、第１折り返し状緩衝部８における記載と同様である。

第２折り返し状緩衝部９の短手方向の長さは、第２基端部２の短手方向の長さで決定される第２筐体側における幅寸法と同じまたはそれ以下である。第２折り返し状緩衝部９の短手方向の長さが、第２基端部２の短手方向の長さで決定される第２筐体側における幅寸法を超えると、第２筐体における他の電子部品の配置に影響するなどの問題が生じる。また、第２折り返し状緩衝部９の短手方向の長さが短すぎると、スリット９３の短手方向の長さが十分採れず、長手方向の伸縮がほとんど起こらず本発明の効果が得られない。

本発明のフレキシブルプリント基板において、第２帯状部４には、第２折り返し状緩衝部９の代わりに第１折り返し状緩衝部８が形成されていてもよく、また、折り返し状緩衝部の形成を省略してもよい。また、第１帯状部３には、第１折り返し状緩衝部８の代わりに第２折り返し状緩衝部９が形成されていてもよく、また、折り返し状緩衝部の形成を省略してもよい。また、第２帯状部４の第２折り返し状緩衝部９の突出方向は、図２中と反対側の左側方向であってもよい。この場合、第２折り返し状緩衝部９の短手方向の長さは、帯状中間部５の長さを超えないものとする。第２折り返し状緩衝部９の短手方向の長さが、帯状中間部５の長さを超えると、第２筐体における他の電子部品の配置に影響するなどの問題が生じる。

フレキシブルプリント基板１０において、コネクタ６、７は第１筐体及び第２筐体の実装回路基板に接続されるものである。

本発明のフレキシブルプリント基板は、主に、第１筐体及び第２筐体の実装基板を接続するものであり、配線パターンが形成されている。フレキシブルプリント基板と第１筐体及び第２筐体の実装基板との接続方法としては、特に制限されず、相手コネクタに直接嵌合させる方法、例えばＡＣＦやＡＣＰ等の異方導電性接着剤で接続する方法、実装部品を装着して接続する方法など、あらゆる接続方法を適用することができる。異方導電性接着剤は、接着剤（バインダー）の中に導電フィラーを含んでいるもので、接続するのと同時に電気を通すものであり、フィルム状のもの（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）とペースト状のもの（ＡＣＰ：Anisotropic Conductive Paste）がある。

フレキシブルプリント基板１０は、公知の構造であり、通常基材と、基材上の配線パターンと、配線パターン上の被覆層とを備える片面又は両面フレキシブルプリント基板である。基材はフレキシブル銅張積層板の絶縁用基材であり、例えばポリエステルフィルム、ポリイミドフィルムを使用することができる。基材の厚さは、通常１２．５〜５０μｍのものが使用される。

配線パターンを構成する導体は、電解銅箔、圧延銅箔のいずれであってもよい。導体の厚みは、特に制限されないが、１０〜３５μｍの範囲で適宜決定される。被覆層としては、特に制限されず、フィルムと接着剤とで構成されるカバーレイフィルム、硬化性樹脂が挙げられる。このうち、カバーレイフィルムが好ましい。カバーレイフィルムの材質としては、特に制限されないが、例えばポリエステルフィルム、ポリイミドフィルムを使用することができる。

本例のフレキシブルプリント基板１０において、例えば第１基端部１及び第２基端部２を長手方向の両側へ少し引っ張る（図中、矢印Ｘ）と、第１折り返し状緩衝部８の隙間ｗ_Ｏと第２折り返し状緩衝部９のスリット９３が、それぞれ隙間ｗ_１、ｗ_２となるように僅かに開く。このため、第１基端部１及び第２基端部２が短手方向（図中、矢印Ｙ方向）に傾斜し、長手方向の寸法がやや伸びる。一方、手を離し、引っ張りを止めると、第１基端部１及び第２基端部２は元に戻り、伸びた基板は元に戻る。このように、フレキシブルプリント基板１０によれば、基端部と帯状中間部間に僅かな伸縮を許容する遊びを設けたため、ヒンジへの組み込み及び実装基板との接続の際、弛みを生じることなく、組込み作業が行い易い。また、ヒンジの開閉時に伸縮することで屈曲耐久性が向上する。折り返し状緩衝部のような遊びを帯状中間部に設けると、ヒンジ開閉時のストレスは緩和されるものの、筐体への組込み時に弛みが生じ、作業性が悪くなったり、この弛みに起因する屈曲耐久性の低下の問題が生じる。

次に、本発明の実施の形態における電子機器を図３及び図４を参照して説明する。図３は第１筐体と第２筐体が展開された状態のヒンジ回りの概略図、図４は第１筐体と第２筐体が閉じた状態のヒンジ回りの概略図である。電子機器２０は、第１筐体２１と第２筐体２２を結合するヒンジ２３に、フレキシブルプリント基板１０を通し、フレキシブルプリント基板１０のコネクタ６を第１筐体２１に実装される回路２４のコネクタに接続し、コネクタ７を第２筐体２２に実装される回路２５のコネクタに接続したものである。ヒンジ２３にフレキシブルプリント基板１０を通す方法としては、特に制限されず、公知の方法が適用できる。この際、ヒンジ内で帯状中間部が踊らないよう、例えば特開２００４−２３０３４号公報記載の保持ユニットを使用することもできる。

本発明の電子機器としては、折り畳み型電子機器が挙げられる。具体的には、携帯電話、電子手帳、ノートパソコン等が例示される。

本実施の形態例のフレキシブルプリント基板の形状を示す図である。 図１のフレキシブルプリント基板が長手方向にやや伸びた状態を示す図である。 本実施の形態例の電子機器の筐体が展開された状態を示すヒンジ回りの模式図である。 本実施の形態例の電子機器の筐体が閉じた状態を示すヒンジ回りの模式図である。 従来のフレキシブルプリント基板の形状を示す図である。

符号の説明

１ 第１基端部
２ 第２基端部
３ 第１帯状部
４ 第２帯状部
５ 帯状中間部
・ コネクタ
８ 第１折り返し状緩衝部
９ 第２折り返し状緩衝部
１０、３０ フレキシブルプリント基板
２０ 電子機器
２１ 第１筐体
２２ 第２筐体
２３ ヒンジ
８１、９１ 上帯状部
８２、９２ 下帯状部

Claims (5)

1. 第１及び第２基端部と、該両基端部にそれぞれ連接し長手方向に延出する第１及び第２帯状部と、該第１及び第２帯状部をクランク状に連接する帯状中間部とを有する屈曲可能な可撓性基板であって、該第１及び第２帯状部の少なくとも一方に、第１又は第２帯状部から短手方向に突出する折り返し状緩衝部を設けたことを特徴とするフレキシブルプリント基板。
2. 前記折り返し状緩衝部は、該第１又は第２帯状部から短手方向に延出する上帯状部と、該上帯状部の先端から３６０度折り返して該帯状部に連接する下帯状部とからなり、該上帯状部と該下帯状部間に隙間を形成してなる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。
3. 該上帯状部と該下帯状部間は、実質的に隙間の無いスリットであることを特徴とする請求項２記載のフレキシブルプリント基板。
4. 該スリットの両端部には、貫通孔又は切り欠きを設けたことを特徴とする請求項３記載のフレキシブルプリント基板。
5. 第１筐体と第２筐体を結合するヒンジに、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板を設けたことを特徴とする電子機器。

Images