JP2008130760A - フレキシブルプリント基板 - Google Patents

Abstract

【課題】銅箔に断線を生じさせることなく、従来よりも大きな曲率で曲げることが可能なフレキシブルプリント基板を提供する。
【解決手段】ベース材１２と、ベース材１２上に設置された銅箔１３で形成された配線パターンと、ベース材１２よりも薄くこれとの間に配線パターンを挟み込むように形成されたカバーレイ１４とを備え、所定の曲率で配線パターンの長手方向に曲げられて曲げ部１５が形成された状態で用いられるフレキシブルプリント基板１１であって、曲げ部１５では、ベース材１２は配線パターンが形成されていない領域で部分的に設けられておらず、銅箔１３による配線パターンがベース材１２よりも内径側に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明はフレキシブルプリント基板に関し、特に、曲げによる銅箔の断線の発生を低減したフレキシブルプリント基板に関する。

フレキシブルプリント基板は、一般的には所定の半径で曲げられて使用される。一般に、曲げ部分は、ベース材が内径側、配線用の銅箔が外径側に配置される。銅箔の配線パターンの長手方向に曲げると、曲げ部の銅箔は曲げられていない状態と比べて延伸することとなる。

フレキシブルプリント基板は、様々な電子機器に使用されており、電子機器内部で自由に引き回せるという利点がある。しかし、曲げた状態で使用する場合、落下の衝撃によって曲げ部分で延伸している銅箔が破断してしまうことがある。

図５及び図６に、従来のフレキシブルプリント基板の断面図を示す。図５は、フレキシブル基板を曲げていない状態を示す。図６は、フレキシブルプリント基板を銅箔による配線パターンの長手方向に沿って曲げた状態を示す。フレキシブルプリント基板１はベース材２、銅箔３及びカバーレイ４を有する。ベース材２は、フレキシブルプリント基板１の基材である。銅箔３は、電気信号を通す配線パターンを形成する。カバーレイ４は、銅箔３を保護するためにベース材２に貼り合わされる。

曲げ部５は、フレキシブルプリント基板１が所定の曲率で曲げられる部分である。フレキシブルプリント基板１は、平板状であるため、曲げていない状態（図５に示す状態）では曲げ部５におけるベース材２の長さと銅箔３の長さとは同じである。

図６に示す状態において、フレキシブルプリント基板１は、ベース材２が内径側にくるように折り曲げられている。図示する状態において、ベース材２は半径Ｒ₂の内径を持ち、銅箔３は半径Ｒ₁の内径を持つ。図から明らかなように、半径Ｒ₂＜半径Ｒ₁の関係が成り立っている。よって、曲げ部５におけるベース材２及び銅箔３のそれぞれの長さは、（２πＲ₂）／２及び（２πＲ₁）／２であるため、（（２πＲ₂）／２）＜（（２πＲ₁）／２）の関係が成り立ち、銅箔３の方が長くなる。すなわち、銅箔３には、延伸する方向の力が作用する。

この延伸は、銅箔３に断線しやすいポイントを生み、断線の起点となる。

このように、従来のフレキシブルプリント基板には、折り曲げによって断線を生じやすいという問題があった。

このような問題の解決を目的とした従来技術としては、特許文献１に開示される「両面フレキシブル配線基板」や特許文献２に開示される「液晶駆動回路モジュールおよび該モジュールを用いた液晶表示装置」がある。
特許文献１や特許文献２に開示される発明は、ベース材が外径側となるようにフレキシブルプリント基板を折り曲げることにより、銅箔に作用する延伸力を緩和し、断線を生じにくくするものである。

図７に、カバーレイ４が内側となるようにフレキシブルプリント基板１を曲げた状態を示す。また、図８に、ベース材２が内側となるようにフレキシブルプリント基板１を曲げた状態を示す。ベース材２が外側となるようにフレキシブルプリント基板を曲げることにより、銅箔３の延伸が小さくなり、断線の可能性が低下される。
特開平１１−２０４８９８号公報 特開平１１−２８８００２号公報

一般に、フレキシブルプリント基板のベース材は、銅箔やカバーレイと比較して厚く堅い。よって、フレキシブルプリント基板全体としての可撓性はベース材の可撓性が支配的である。

近年要求される、電子機器の小型化、薄型化を実現するためにはフレキシブルプリント基板を大きな曲率で曲げる必要があるが、上記のようにベース材の可撓性がネックとなって所定の曲率よりも大きく曲げることは難しい。

一方で、ベース材を薄くすれば大きな曲率でフレキシブルプリント基板を曲げられるが、この場合にはフレキシブルプリント基板の強度が低下してしまい、銅箔のみならず基板全体が破断する恐れが生じる。このため、実際にはベース材を薄くすることは難しい。

このように、従来のフレキシブルプリント基板は、大きな曲率で曲げることができないという問題があった。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、銅箔に断線を生じさせることなく、従来よりも大きな曲率で曲げることが可能なフレキシブルプリント基板を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、基材と、該基材上に設置された金属箔で形成された配線パターンと、基材よりも薄く該基材との間に配線パターンを挟み込むように形成されたカバーレイとを備え、所定の曲率で配線パターンの長手方向に曲げられて曲げ部が形成された状態で用いられるフレキシブルプリント基板であって、曲げ部では、基材は配線パターンが形成されていない領域で部分的に設けられておらず、配線パターンが基材よりも内径側に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を提供するものである。

上記の構成においては、曲げ部以外の部分では配線パターンが基材よりも外径側に設置されることが好ましい。これに加えて、基材よりも内径側に配置された配線パターンと、基材よりも外径側に配置された配線パターンとが、基材を貫通するスルーホールを介して電気的に接続されることがより好ましい。

上記の何れの構成においても、曲げ部以外の部分に、他の電気回路と電気的に接続するための端子を備え、該端子は配線パターンに接続されることが好ましい。また、曲げ部において、基材が設けられていない部分の形状は幅方向に略対称であることが好ましい。また、曲げ部において、基材が設けられていない部分の形状は、配線パターンの長手方向及び幅方向に辺を有する矩形状であることが好ましい。

本発明によれば、銅箔に断線を生じさせることなく、従来よりも大きな曲率で曲げることが可能なフレキシブルプリント基板を提供できる。

〔第１の実施形態〕
本発明の好適な実施の形態について説明する。
図１（ａ）に本実施形態にかかるフレキシブルプリント基板の構成を示す。フレキシブルプリント基板１１は、ベース材１２、銅箔１３及びカバーレイ１４を有する。図１（ｂ）に示すように、曲げ部１５に相当する位置でベース材１２の一部が切り欠かれ、切り欠き部１７が形成されている。切り欠き部１７は、フレキシブルプリント基板１１の幅方向に略対称形状に形成されていると、曲げた際の応力が左右均等に分散されるため好ましい。

フレキシブルプリント基板１１は半径Ｒ₂でカバーレイ１４が内径側に配置されるように折り曲げられている。曲げ部１５において、銅箔１３の内径をＲ₃とする。また、カバーレイ１４の厚さをｔ₁、ベース材１２の厚さをｔ₂とする。ここで、ベース材１２及びカバーレイ１４のそれぞれの機能からｔ₁＜ｔ₂である。

図２にフレキシブルプリント基板１１を半径Ｒ₂で逆向きに（ベース材１２を内径側として）折り曲げた状態を示す。この場合の曲げ部１５における銅箔１３の内径をＲ₁とする。
ここで、上記のようにｔ₁＜ｔ₂であるから、Ｒ₃＜Ｒ₁となる。よって、フレキシブルプリント基板１１は、カバーレイ１４を内側として曲げた方が銅箔１３の延伸が緩和される。

しかもベース材１２は、切り欠き部１７の存在により無垢の状態よりも剛性が低下しているため、フレキシブルプリント基板１１は、従来よりも大きな曲率で曲げることが可能（換言するとＲ₂を小さくすることが可能）となっている。

このように本実施形態にかかるフレキシブルプリント基板は、銅箔に断線を生じさせることなく、従来よりも大きな曲率で曲げることが可能である。

〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。
フレキシブルプリント基板を他の電気基板と接続する際に、折り曲げられた状態で実装されたフレキシブルプリント基板の外径側に他の電気基板が配置される場合がある。また、銅箔をフレキシブルプリント基板の内径側に全て配置できない場合もある。本実施形態にかかるフレキシブルプリント基板は、このような場合に対応するための構成である。

図３に、本実施形態にかかるフレキシブルプリント基板の構成を示す。フレキシブルプリント基板１１は、ベース材１２、銅箔１３、カバーレイ１４、及びカバーレイ１６を有する。カバーレイ１４、１６は、銅箔１３を保護するためにベース材１２に対して両面から貼り合わされる。フレキシブルプリント基板１１は、カバーレイ１４を内径側として折り曲げられている。

図４に示すように、スルーホール７０及び７１は、ベース材１２の表裏の銅箔１３を連結する。電気基板６６及び６７は、電気回路の一部である。端子７２及び７３は、銅箔１３の一部が露出した領域である。

電気基板６６のランド６８が端子７２と接触し、電気基板６７のランド６９が端子７３と接触することによって、ランド６８とランド６９とが銅箔１３を介して電気的に接続される。

フレキシブルプリント基板１１は、電気基板６６及び６７との接続のために、端子７２及び７３が外径側となる面に設けられている必要がある。このため、曲げ部においてのみ銅箔１３を内径側に設け、スルーホール７０及び７１を用いて外径側の銅箔１３との導通を図っている。

このように、銅箔１３を曲げ部以外ではベース材１２の外径側に配置し、曲げ部ではベース材１２の内径側に配置し、さらに、外径側の銅箔と内径側の銅箔とをスルーホールで接続することにより、フレキシブルプリント基板の外径側に電気基板や電気部品を実装する必要がある場合にも適用可能となる。

ベース材１２に切り欠き部１７を設けることにより、従来よりも大きな曲率で曲げることが可能である点については第１の実施形態と同様であるため、重複する説明は省略する。

なお、上記各実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
例えば、上記各実施形態においては、切り欠きが矩形である場合を例に挙げたが、ベース材の剛性を低下させることができるのであれば切り欠きの形状は任意である。
また、配線パターンは銅箔に限らず、任意の金属箔を用いて形成可能であることは言うまでもない。
このように、本発明は様々な変形が可能である。

本発明を好適に実施した第１の実施形態にかかるフレキシブルプリント基板の構成を示す図であり、（ａ）はカバーレイが内径側となるように曲げた状態を示し、（ｂ）は曲げ部の構成を示す。 第１の実施形態にかかるフレキシブルプリント基板をベース材が内径側となるように曲げた状態を示す図である。 本発明を好適に実施した第２の実施形態にかかるフレキシブルプリント基板の構成を示す図である。 第２の実施形態にかかるフレキシブルプリント基板の表裏の銅箔を連結するスルーホールの構成を示す図である。 従来のフレキシブルプリント基板の構成を示す図である。 従来のフレキシブルプリント基板をベース材を内径側として曲げた状態を示す図である。 フレキシブルプリント基板を曲げる方向と銅箔に作用する延伸力との関係を示す図である。 フレキシブルプリント基板を曲げる方向と銅箔に作用する延伸力との関係を示す図である。

符号の説明

１１ フレキシブルプリント基板
１２ ベース材
１３ 銅箔
１４、１６ カバーレイ
１５ 曲げ部
１７ 切り欠き部
６６、６７ 電気基板
６８、６９ ランド
７０、７１ スルーホール
７２、７３ 端子

Claims (6)

1. 基材と、該基材上に設置された金属箔で形成された配線パターンと、前記基材よりも薄く該基材との間に前記配線パターンを挟み込むように形成されたカバーレイとを備え、所定の曲率で前記配線パターンの長手方向に曲げられて曲げ部が形成された状態で用いられるフレキシブルプリント基板であって、
   前記曲げ部では、前記基材は前記配線パターンが形成されていない領域で部分的に設けられておらず、前記配線パターンが前記基材よりも内径側に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。
2. 前記曲げ部以外の部分では前記配線パターンが前記基材よりも外径側に設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。
3. 前記基材よりも内径側に配置された前記配線パターンと、前記基材よりも外径側に配置された前記配線パターンとが、前記基材を貫通するスルーホールを介して電気的に接続された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. 前記曲げ部以外の部分に、他の電気回路と電気的に接続するための端子を備え、該端子は前記配線パターンに接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のフレキシブルプリント基板。
5. 前記曲げ部において、前記基材が設けられていない部分の形状は幅方向に略対称であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のフレキシブルプリント基板。
6. 前記曲げ部において、前記基材が設けられていない部分の形状は、配線パターンの長手方向及び幅方向に辺を有する矩形状であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のフレキシブルプリント基板。

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