JP2008010032A - 電子部品の実装構造および光ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル配線基板が実装領域の近傍で折れ曲った場合でも、端子の接続部分に不具合の発生しない電子部品の実装構造、およびこの実装構造を備えた光ヘッド装置を提供すること。
【解決手段】光ヘッド装置では、フレキシブル配線基板７０の駆動用ＩＣ６の実装領域７２の１辺に沿って端子６１とフレキシブル配線基板７０とに跨るように保護層６８が形成され、かつ、フレキシブル配線基板７０の裏面には実装領域７２と外周縁同士が重なるように補強板６９が貼られている。従って、フレキシブル配線基板７０を実装領域７２の近傍で積極的に折れ曲げた場合でも、駆動用ＩＣ６の端子６１がランド７２０から外れる、あるいは端子６１が折れるなどの不具合の発生を防止できる。
【選択図】図６

Description

本発明は、フレキシブル配線基板に対する電子部品の実装構造、およびこの実装構造を備えた光ヘッド装置に関するものである。

ＣＤやＤＶＤなどの光記録ディスク（光記録媒体）の再生、記録に用いられる光ヘッド装置では、レーザ光源、このレーザ光源に対する駆動用ＩＣ、およびレーザ光源から出射されたレーザ光を対物レンズに導く光学系が装置フレームに搭載されている。また、装置フレームには１枚ないし複数枚のフレキシブル配線基板も搭載されており、かかるフレキシブル配線基板がレーザ光源に接続されているとともに、フレキシブル配線基板上に駆動用ＩＣなどの電子部品が実装されている。

このような光ヘッド装置においては、フレキシブル配線基板を装置フレームに搭載する際、フレキシブル配線基板が折れ曲がることがある。

また、フレキシブル配線基板を積極的に折り曲げて装置フレームに搭載することもある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３６５５１号公報

しかしながら、フレキシブル配線基板の折り曲がり位置が電子部品の実装領域から離れている場合には、実装領域への影響が少なくて済むが、光ヘッド装置を小型化した場合、実装領域の近傍でフレキシブル配線基板が折り曲がることがあり、このような場合、その影響が実装領域に及び、電子部品の端子がランドから外れる、あるいは端子が折れるなどの不具合が発生する。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、フレキシブル配線基板が実装領域の近傍で折れ曲った場合でも、端子の接続部分に不具合の発生しない電子部品の実装構造、およびこの実装構造を備えた光ヘッド装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、フレキシブル配線基板表面の実装領域に形成された複数のランド部の各々に電子部品の端子が接続された電子部品の実装構造において、前記実装領域の少なくとも１辺に沿って前記端子と前記フレキシブル配線基板とに跨るように保護層が形成され、前記フレキシブル配線基板の裏面には前記実装領域と外周縁同士が重なるように補強板が貼られていることを特徴とする。

本発明では、フレキシブル配線基板の実装領域の少なくとも１辺に沿って前記端子と前記フレキシブル配線基板とに跨るように保護層が形成され、かつ、フレキシブル配線基板の裏面には実装領域と外周縁同士が重なるように補強板が貼られているので、フレキシブル配線基板が実装領域の近傍で折れ曲った場合でも、電子部品の端子がランドから外れる、あるいは端子が折れるなどの不具合の発生を防止できる、また、補強板は、実装領域と外周縁同士が重なるように貼られているため、補強板を実装領域の外側まで張り出す領域まで配置した場合と比較して、占有面積が狭いので、電子部品が実装されたフレキシブル配線基板が装置フレームに搭載された光ヘッド装置などの小型化を妨げない。

本発明は、前記フレキシブル配線基板は、前記保護層が形成されている領域の外側で折り曲げられている場合に適用すると効果的である。ここで、前記フレキシブル配線基板は、例えば、前記保護層が形成されている領域の外側で表面側に折り曲げられている。このように、フレキシブル配線基板を積極的に折り曲げる場合でも、補強板は、実装領域と外周縁同士が重なるように貼られているため、実装領域の外周縁の近傍で折り曲げることができ、電子部品が実装されたフレキシブル配線基板が装置フレームに搭載された光ヘッド装置などの小型化に適している。

本発明において、前記保護層は、ゴム、あるいは弾性を備えた樹脂からなることが好ましい。このように構成すると、フレキシブル配線基板が折れ曲がった際の応力が緩和された状態で実装領域に伝わるので、電子部品の端子がランドから外れる、あるいは端子が折れるなどの不具合の発生を確実に防止できる。

本発明に係る実装構造は、例えば、光ヘッド装置に適用される。この場合、前記電子部品は、前記フレキシブル配線基板に実装された状態で、発光素子、および該発光素子から出射されたレーザ光を対物レンズに導く光学系とともに装置フレームに搭載されていることになる。

本発明では、フレキシブル配線基板の実装領域の少なくとも１辺に沿って前記端子と前記フレキシブル配線基板とに跨るように保護層が形成され、かつ、フレキシブル配線基板の裏面には実装領域と外周縁同士が重なるように補強板が貼られているので、フレキシブル配線基板が実装領域の近傍で折れ曲った場合でも、電子部品の端子がランドから外れる、あるいは端子が折れるなどの不具合の発生を防止できる、また、補強板は、実装領域と外周縁同士が重なるように貼られているため、占有面積が狭いので、電子部品が実装されたフレキシブル配線基板が装置フレームに搭載された光ヘッド装置などの小型化を妨げない。

以下に図面を参照して、本発明を適用した光ヘッド装置について説明する。

（全体構成）
図１は、本発明を適用した光ヘッド装置を対物レンズから光が出射される側からみた斜視図である。図２は、図１に示す光ヘッド装置の分解斜視図である。図３は、図１に示す光ヘッド装置から金属カバーや対物レンズ駆動装置を外した状態の斜視図である。図４は、図１に示すフレキシブル配線基板の平面図である。図５（ａ）、（ｂ）は、図１に示すフレキシブル配線基板を図２の矢印Ａの側からみたときの拡大斜視図、および図２の矢印Ｂの側からみたときの拡大斜視図である。

図１〜図３に示す本形態の光ヘッド装置１は、ＣＤおよびＤＶＤ等の光記録媒体に対する情報の再生または／および記録を行うものである。光ヘッド装置１は、マグネシウムや亜鉛などのダイカスト品からなる金属製の装置フレーム２を有しており、この装置フレーム２の両端の各々には、ディスク駆動装置のガイド軸や送りねじ軸が係合する第１の軸受２１および第２の軸受２２が形成されている。装置フレーム２の一方側の側面は、ディスク駆動機構のスピンドルモータ（図示せず）に接近した際の干渉を防止するために円弧状に湾曲している。

装置フレーム２の上面側では略中央に対物レンズ９１が位置している。対物レンズ９１に対して第１の軸受２１が位置する側には金属製の本体カバー８０（金属カバー）が被せられている。本体カバー８０は、装置フレーム２の上面を覆う上板部８１と、この上板部８１の一方の側端縁から下方に屈曲して装置フレーム２の側面に形成されている突起２８に係合する側板部８２とを有しており、上面部に形成された小穴８３には、装置フレーム２から上方に突出した位置決め突起２９が嵌っている。

本形態の光ヘッド装置１は、波長が６５０ｎｍ帯の第１のレーザ光、および波長が７８０ｎｍ帯の第２のレーザ光を用いてＤＶＤ系ディスクおよびＣＤ系ディスクに対する情報の記録、再生が可能な２波長光ヘッド装置であり、装置フレーム２上には、波長が６５０ｎｍ帯の第１のレーザ光を出射するＡｌＧａＩｎＰ系の半導体レーザ（レーザダイオード／レーザ光源）を備えた第１のレーザ光源装置３０と、波長が７８０ｎｍ帯の第２のレーザ光を出射するＡｌＧａＡｓ系の半導体レーザ（レーザダイオード／レーザ光源）を備えた第２のレーザ光源装置４０とが搭載されている。ここで、第１のレーザ光および第２のレーザ光は、レーザ光源装置３０、４０から光記録ディスクに向かう光路に配置された複数の光学素子からなる光学系を介して光記録ディスクであるＤＶＤ系ディスクあるいはＣＤ系ディスクに導かれ、この光学系を構成する光学素子も装置フレーム２上に搭載されている。また、光記録ディスクからの戻り光も、光学系を介して共通の信号検出用受光素子５０に導かれ、かかる戻り光に対する光路を規定する光学素子、および信号検出用受光素子５０も装置フレーム２に搭載されている。

本形態の光ヘッド装置１において、光学系には、第１のレーザ光源装置３０から出射されたレーザ光を透過する一方、第２のレーザ光源装置４０から出射されたレーザ光を反射する光路合成用の偏光プリズム５２と、この偏光プリズム５２から出射されたレーザ光を部分反射するハーフミラー５３と、ハーフミラー５３で反射されたレーザ光に対する１／４波長板５５と、この１／４波長板５５を透過してきたレーザ光を平行光にするコリメートレンズ５６と、この平行光を光記録ディスクに向けて立ち上げる立ち上げミラー５７と、立ち上げミラー５７からのレーザ光を光記録ディスクの記録面に収束させる対物レンズ９１とが含まれている。また、光学系には、光記録ディスクの記録面で反射された戻り光が立ち上げミラー５７、コリメートレンズ５６、１／４波長板５５、ハーフミラー５３を介して信号検出用受光素子５０に導かれる際に非点収差を付与するためのセンサーレンズ（図示せず）も含まれている。偏光プリズム５２からみてハーフミラー５３の背後にはモニター用受光素子５１が配置されている。なお、第１のレーザ光源装置３０と偏光プリズム５２との間には、１／２波長板が一体に構成された回折素子５４が配置され、第２のレーザ光源装置４０と偏光プリズム５２との間には、回折素子５８およびリレーレンズ５９が配置されている。

対物レンズ９１は、対物レンズ駆動機構９によってトラッキング方向およびフォーカシング方向の位置がサーボ制御されるようになっており、このような対物レンズ駆動機構９も装置フレーム２に搭載されている。本形態では、対物レンズ駆動機構９としてワイヤサスペンション方式のものを用いており、かかる対物レンズ駆動機構９としては周知のものを用いることができるので、詳細な説明を省略するが、対物レンズ９１を保持するレンズホルダ９２と、このレンズホルダ９２を複数本のワイヤ９３でトラッキング方向およびフォーカシング方向に移動可能に支持しているホルダ支持部９４と、装置フレーム２に固定されたヨーク９５とを備えている。また、対物レンズ駆動機構９は、レンズホルダ９２に取り付けられた駆動コイル（図示せず）と、ヨーク９５に取り付けられた駆動マグネット９８により構成される磁気駆動回路を備えており、駆動コイルに対する通電を制御することにより、レンズホルダ９２に保持された対物レンズ９１を光記録ディスクに対してトラッキング方向およびフォーカシング方向に駆動する。なお、対物レンズ駆動機構９は、対物レンズ９１のジッタ方向の傾きを調整するチルト制御も可能である。なお、対物レンズ９１の周りは、金属製の矩形枠状のアクチュエータカバー８５で覆われている。

フレーム２の上面には、図４および図５（ａ）、（ｂ）に示すフレキシブル配線基板７０が重ねて配置されており、フレキシブル配線基板７０の上面は本体カバー８０で覆われた状態にある。かかるフレキシブル配線基板７０は、ポリイミド樹脂などからなる基材の表面に配線パターン（銅箔）および絶縁樹脂層（オーバーレイヤ）がこの順に積層された構造になっており、可撓性を有するとともに、折り曲げた際には形状復帰力を発揮する。

図４および図５（ａ）、（ｂ）に示すように、フレキシブル配線基板７０では、端部７６〜７８を利用して、第２のレーザ光源装置４０、信号検出用受光素子５０、およびモニター用受光素子５１への電気的な接続が行われている。また、フレキシブル配線基板７０には、対物レンズ駆動機構９に接続されたサブのフレキシブル配線基板７１が接続されている。さらに、フレキシブル配線基板７０の端部７９にはボリューム４１が実装され、端部７４にはサーミスタ６９が実装されている。さらに、フレキシブル配線基板７０の端部７５には駆動用ＩＣ６が実装されており、フレキシブル配線基板７０の端部７４〜７９は、所定の形状に折り曲げられて所定の位置まで引き回されている。

（駆動用ＩＣの実装構造および放熱構造）
図６（ａ）、（ｂ）は、図１に示す光ヘッド装置において、電子部品としての駆動用ＩＣの実装構造を示す断面図、および平面図である。

図４に示すように、本形態で用いたフレキシブル配線基板７０において、駆動用ＩＣ６が実装された端部７５は、フレキシブル配線基板７０の本体側に繋がる連結領域７５５、７５６、駆動用ＩＣ６が実装された中間領域７５１、この中間領域７５１から延びた帯状の延設領域７５２、および中間領域７５１から分岐した分岐領域７５８が形成されており、各領域の折曲線に沿って折り曲げた状態で、図２および図３に示す装置フレーム２の凹部２５に収納される。ここで、フレキシブル配線基板７０には信号線などを構成する導電層（銅箔）が部分的に露出しているが、フレキシブル配線基板７０を折り曲げることにより、導電層の露出部分同士の短絡、導電層の露出部分とフレーム２との短絡、導電層の露出部分と本体カバー８０との短絡などが防止されている。また、フレキシブル配線基板７０の端部７５のうち、連結領域７５５には、表面側にサブのフレキシブル配線基板７１が接合されている一方、裏面側には三角形の金属板６５が貼られている。

金属板６５には穴６５０が形成されており、端部７５を折り曲げて、図２および図３に示す装置フレーム２の凹部２５に収納した際、金属板６５は、装置フレーム２において凹部２５近傍の三角領域２６に重なるとともに、金属板６５の穴６５０は、三角領域２６の穴２６０に重なる。

ここで、三角領域２６は、図６（ａ）に示すように、板状部分であり、下方から穴２６０、６５０にネジ２７を止めることにより、端部７５は、金属板６５で補強された状態でフレーム２に固定される。

このようにして端部７５を折り曲げると、駆動用ＩＣ６が実装された中間領域７５１に対して応力が加わって、駆動用ＩＣ６の接続部分に多大な負荷が加わり、不具合が発生することがある。そこで、本形態では、図６（ａ）、（ｂ）を参照して以下に説明する構造が採用されている。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、本形態では、まず、フレキシブル配線基板７０の端部７５において、中間領域７５１の表面には、複数のランド７２０が矩形枠状に配列された矩形の実装領域７２が形成されている一方、矩形の駆動用ＩＣ６の外周縁からは複数の端子６１が突出しており、複数の端子６１は各々、半田（図示せず）によりランド７２０に電気的に接続されている。ここで、フレキシブル配線基板７０の端部７５は、折り曲げ部分７５７で表面側に折り曲げられているとともに、折り曲げ部分７５９で再度、折り曲げられている。従って、本形態では、まず、実装領域７２の外周縁のうち、折り曲げ部分７５７と対向する１辺に沿って、端子６１とフレキシブル配線基板７０とに跨るように保護層６８が形成されている。本形態において、保護層６８は、ゴム、あるいは弾性を備えた樹脂、例えば、主成分がウレタンアクリレートである樹脂を塗布した後、固化させてなる。

次に、本形態では、フレキシブル配線基板７０の裏面には実装領域７２と重なるように矩形の補強板６９が接着剤により貼られている。本形態において、補強板６９としては、プラスチック製や金属製の薄板が用いられている。ここで、補強板６９は、外周縁は実装領域７２の外周縁と重なるサイズであり、凹部２５の底部２１に位置している。

（本形態の主な効果）
このように本形態では、フレキシブル配線基板７０の駆動用ＩＣ６の実装領域７２の１辺に沿って端子６１とフレキシブル配線基板７０とに跨るように保護層６８が形成され、かつ、フレキシブル配線基板７０の裏面には実装領域７２と外周縁同士が重なるように補強板６９が貼られている。このため、フレキシブル配線基板７０を実装領域７２の近傍、すなわち、保護層６８が形成されている領域の近傍で折れ曲げた場合でも、実装領域７２に大きな負荷が加わらないので、駆動用ＩＣ６の端子６１がランド７２０から外れる、あるいは端子６１が折れるなどの不具合の発生を防止できる。また、補強板６９は、実装領域７２と外周縁同士が重なるように貼られているため、占有面積が狭いので、光ヘッド装置１の小型化を妨げない。

特に本形態では、フレキシブル配線基板７０を、保護層６８が形成されている領域の外側近傍で表面側に折り曲げているが、このような場合でも、補強板６９は、実装領域７２と外周縁同士が重なるように貼られているため、実装領域７２の外周縁の近傍で折り曲げることができ、光ヘッド装置１の小型化に適している。

また、本形態では、保護層６８として、ゴム、あるいは弾性を備えた樹脂を用いたので、フレキシブル配線基板７０が折れ曲がった際の応力が緩和された状態で実装領域７２に伝わるので、駆動用ＩＣ６の端子６１がランド７２０から外れる、あるいは端子６１が折れるなどの不具合の発生を確実に防止できる。

（その他の実施の形態）
上記形態では、フレキシブル配線基板７０を実装領域７２の近傍で表面側に積極的に折れ曲げた例であったが、本発明は、フレキシブル配線基板７０を実装領域７２の近傍で裏面側に折れ曲げた場合でも効果的である。また、フレキシブル配線基板７０を実装領域７２の近傍で積極的に折れ曲げた場合に限らず、フレキシブル配線基板７０を折り曲げない場合でも、そのハンドリング中に折れ曲がる場合があり、このような場合でも、本形態によれば、駆動用ＩＣ６の端子６１がランド７２０から外れる、あるいは端子６１が折れるなどの不具合の発生を防止できる。

また、上記形態では、実装領域７２の１辺の近傍でフレキシブル配線基板７０を折り曲げたので、実装領域７２の１辺に沿ってのみ保護層６８を形成したが、実装領域７２の２辺の近傍でフレキシブル配線基板７０を折り曲げる場合には、実装領域７２の２辺に沿って保護層６８を形成すればよい。

なお、上記形態では、電子部品として駆動用ＩＣ６を例に説明したが、その他の電子部品をフレキシブル配線基板７０に実装する場合に本発明を適用してもよい。また、上記形態では、端子６１をランド７２０に半田により接続したが、合金接合など、その他の方法で端子６１をランド７２０に接続した場合に適用してもよい。さらに、上記形態では、ピン状の端子６１をランド７２０に半田により接続したが、面実装タイプの電子部品の実装に本発明を適用してもよい。

本発明を適用した光ヘッド装置を対物レンズから光が出射される側からみた斜視図である。 図１に示す光ヘッド装置の分解斜視図である。 図１に示す光ヘッド装置から金属カバーや対物レンズ駆動装置を外した状態の斜視図である。 図１に示すフレキシブル配線基板の平面図である。 図１に示す光ヘッド装置に用いたフレキシブル配線基板の説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、図１に示す光ヘッド装置において、駆動用ＩＣの実装構造を示す断面図、および平面図である。

符号の説明

１ 光ヘッド装置
２ 装置フレーム
６ 駆動用ＩＣ（電子部品）
３０ 第１のレーザ光源装置
４０ 第２のレーザ光源装置
６１ 端子
６８ 保護層
６９ 補強板
７０ フレキシブル配線基板
７２ 実装領域
７５ フレキシブル配線基板の端部
７２０ ランド

Claims (5)

1. フレキシブル配線基板表面の実装領域に形成された複数のランド部の各々に電子部品の端子が接続された電子部品の実装構造において、
   前記実装領域の少なくとも１辺に沿って前記端子と前記フレキシブル配線基板とに跨るように保護層が形成され、
   前記フレキシブル配線基板の裏面には前記実装領域と外周縁同士が重なるように補強板が貼られていることを特徴とする電子部品の実装構造。
2. 請求項１において、前記フレキシブル配線基板は、前記保護層が形成されている領域の外側で折り曲げられていることを特徴とする電子部品の実装構造。
3. 請求項２において、前記フレキシブル配線基板は、前記保護層が形成されている領域の外側で表面側に折り曲げられていることを特徴とする電子部品の実装構造。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記保護層は、ゴム、あるいは弾性を備えた樹脂からなることを特徴とする電子部品の実装構造。
5. 請求項１ないし４のいずれかに規定する電子部品の実装構造を備えた光ヘッド装置であって、
   前記電子部品は、前記フレキシブル配線基板に実装された状態で、発光素子、および該発光素子から出射されたレーザ光を対物レンズに導く光学系とともに装置フレームに搭載されていることを特徴とする光ヘッド装置。

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