JP2009259899A - フレキシブル基板 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル基板において、必要な柔軟性を確保しながら、フレキシブル基板のインピーダンスを低減させて信号波形の乱れを防止するとともに、フレキシブル基板自身からの輻射を低減させ、さらに撮像装置に用いられるフレキシブル基板において、固体撮像装置に加わる外力負荷を低減させるフレキシブル基板を提供する。
【解決手段】信号端子を有する電子デバイスに接続されるフレキシブル基板であって、第１の絶縁部材３２と、第１の絶縁部材３２上に配置され、信号端子から信号を伝送する伝送径路３３と、第１の絶縁部材３２上において、伝送径路３３の両側より一定の間隔で離間して配置された２つの接地径路３４と、伝送径路３３と２つの接地径路３４とを覆うように、第１の絶縁部材上に配置された第２の絶縁部材３１とを備え、第２の絶縁部材の厚み３１は、第１の絶縁部材３２の厚みよりも大きく形成されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子デバイスに接続されるフレキシブル基板に関し、より特定的には、テレビジョンカメラ、ビデオカメラなどの撮像装置に用いられるフレキシブル基板に関する。

従来、電子デバイスからの信号の伝送を行うために、例えばフレキシブル基板が広く用いられている。図１は、電子デバイス（例えば、撮像装置に用いられる固体撮像素子とプリズムとが接合された撮像ブロック１０）に用いられるフレキシブル基板１１及び撮像ブロック１０の模式斜視図であり、図２は、フレキシブル基板１１のＸ方向から見た模式断面図である。

図２に示すように、従来のフレキシブル基板１１は、信号を伝送する伝送径路（配線パターン）１３と、絶縁層１４と、各種放射ノイズを効果的にシールドする導体層１５（グランドパターン）とを備える。図２において、フレキシブル基板１１の絶縁層１４の一方の面には、伝送径路１３が形成され、他方の面には、導体層１５が、例えば網目状に形成されている。このような構成を有するフレキシブル基板１１は、図１において、撮像ブロック１０から生成された信号を伝送径路１３に通してコネクタ１２まで伝送する。

また、フレキシブル基板１１において、信号が伝送される際には、フレキシブル基板１１から輻射が生じるが、絶縁層１４の他方の面に導体層１５が形成されていることにより、この輻射が低減される。このように導体層１５を用いて輻射を低減させる効果は、一般的にシールド効果と呼ばれている。このようなシールド効果は、様々な電子デバイスに用いられるフレキシブル基板にて用いられている。

また近年、固体撮像素子を３個用いる撮像装置として３板式カラーカメラ（以下３板カメラという）が開発され広く用いられるようになってきている。また、このような固体撮像素子を用いたデジタルカメラ及びデジタルビデオカメラの高画質化が進んでいる。特にデジタルビデオカメラにおいて、テレビのハイビジョン化により、従来のスタンダード画質からハイビジョン画質へと進んでいる。その結果、画素数の拡大及び色分解能力の向上が図られ、光の３原色ごとに固体撮像素子を割り当てる３ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）方式及び３ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）方式が主流となりつつある。このような従来の３板カメラの構造について、図面を用いて説明する。

図３は、従来の３板カメラにおける撮像ブロック１０の模式断面図である。図３に示すように、撮像ブロック１０は、３板カメラにおける図示しない撮像レンズを通過して入射された光を所定の色成分に分解する色分解プリズム１と、複数の固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂと、各々の固体撮像素子が搭載された撮像素子基板３ｒ、３ｇ、３ｂとにより構成されている。

このような構成を有する従来の３板カメラでは、３色の被写体像の重ね合わせを精度良く行う必要がある。重ね合わせの精度、すなわちレジストレーションの精度が悪いと色ずれやモアレ偽信号が発生し、画質は微妙に劣化する。従って、レジストレーションの精度低下が生じないように、それぞれの固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂへ加わる外力負荷を低減させる必要がある。

また、このような従来の３板カメラを有する撮像装置は、上述したようなフレキシブル基板１１が用いられている（図１参照）。図１に示すように、フレキシブル基板１１は、各固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂと接続されている。これにより、フレキシブル基板１１を介して各固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂに、フレキシブル基板１１の曲げによる応力や外力負荷が加えられる。

そのため、従来の撮像装置においては、フレキシブル基板の曲げによる応力の発生を低減させるフレキシブル基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１においては、フレキシブル基板は、信号を伝送する伝送径路（配線パターン）が形成されている面の反対面に網目状のグランドパターンを形成している。このようなフレキシブル基板の構造においては、より一層の柔軟性を得ることができるため、フレキシブル基板の曲げによる応力の発生を小さくすることができる。
特開平９−２９８６２６号公報

近年、このような３板カメラにおけるそれぞれの固体撮像素子の位置決めは、μｍオーダの精度が要求されつつあり、例えばそれぞれの固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂの位置決めは光軸方向では焦点深度があるため数十μｍ、被写体映像面内方向ではμｍオーダの精度を必要とするようになりつつある。

特許文献１のフレキシブル基板においては、より一層に柔軟にするために、導体層のグランドパターン及び配線パターンの幅を極力細く形成して、フレキシブル基板へ付加される外力負荷を大幅に低減させることができる。しかしながら、このようなフレキシブル基板では、信号配線で発生する電界をグランドパターンで受ける割合が減少して配線インピーダンスが増加し、信号波形の乱れやフレキシブル基板自身からの輻射が増大して不要輻射の大きな要因となるという問題がある。

また一方、図２に示すようなフレキシブル基板１１の導体層１５が絶縁層１４を全面的に形成される場合、フレキシブル基板１１の柔軟性が低下し、フレキシブル基板１１の取り回しが困難となる場合がある。これにより、固体撮像素子の信号端子がフレキシブル基板に固定されているため、温度変化や応力負荷などによりフレキシブル基板に付加される外力負荷及びフレキシブル基板の曲げによる応力が、そのまま固体撮像素子へ伝達されて固体撮像素子へ加えられる外力負荷を充分に低減することはできず、作用する外力の大きさによっては、撮像素子の位置決め精度に影響を与える場合があり、この位置ずれによるレジストレーションの精度低下が問題となる。

このように、電子デバイス、特に固体撮像素子を備えるテレビジョンカメラ、ビデオカメラなどの撮像装置に用いられるフレキシブル基板に関して、フレキシブル基板の柔軟性及びそのシールド効果の両立が求められている。

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、フレキシブル基板において、必要な柔軟性を確保しながら、フレキシブル基板のインピーダンスを低減させて信号波形の乱れを防止するとともに、フレキシブル基板自身からの輻射を低減させることができるフレキシブル基板を提供することにある。
さらに撮像装置に用いられるフレキシブル基板において、固体撮像装置に加わる外力負荷を低減させるフレキシブル基板を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

本発明の第１態様によれば、信号端子を有する電子デバイスに接続されるフレキシブル基板であって、第１の絶縁部材と、上記第１の絶縁部材上に配置され、上記信号端子から信号を伝送する伝送径路と、上記第１の絶縁部材上において、上記伝送径路の両側より一定の間隔で離間して配置された２つの接地径路と、上記伝送径路と２つの上記接地径路とを覆うように、上記第１の絶縁部材上に配置された第２の絶縁部材とを備え、上記第２の絶縁部材の厚みが、上記第１の絶縁部材の厚みよりも大きく形成されていることを特徴とする、フレキシブル基板を提供する。

本発明の第２態様によれば、上記信号の伝送方向に沿って、上記信号の伝送方向に対して直交する方向に曲げられる又は湾曲される第１の領域と、上記第１の領域に隣接する第２の領域に区分され、上記第１の領域において、上記第１の絶縁部材の厚みが、上記第２の絶縁部材の厚みと等しく形成されている、第１態様に記載のフレキシブル基板を提供する。

本発明の第３態様によれば、上記第１の領域における上記伝送径路の幅が、上記第２の領域における上記伝送径路の幅より大きく形成されている、第２態様に記載のフレキシブル基板を提供する。

本発明の第４態様によれば、上記第１の領域における上記伝送径路の端部と上記第２の領域における上記伝送径路の端部とを接続する上記伝送径路の端部が、直線形状で形成されている、第３態様に記載のフレキシブル基板を提供する。

本発明の第５態様によれば、上記第１の領域における上記伝送径路の端部と上記第２の領域における上記伝送径路の端部とを接続する上記伝送径路の端部が、曲線形状で形成されている、第３態様に記載のフレキシブル基板を提供する。

本発明の第６態様によれば、上記第１の絶縁部材と上記第２の絶縁部材とが、一体的に形成されている、第１態様に記載のフレキシブル基板を提供する。

本発明の第７態様によれば、上記電子デバイスがプリズム部材を備える受光素子である、第１態様に記載のフレキシブル基板を提供する。

本発明によれば、フレキシブル基板は、従来のフレキシブル基板のように、接地される接地径路を含む層が設けられたような構造が採用されるのではなく、第１の絶縁部材と、第１の絶縁部材上に配置され、信号端子から信号を伝送する伝送径路と、第１の絶縁部材上において、伝送径路の両側より一定の間隔で離間して配置された２つの接地径路と、伝送径路と２つの上記接地径路とを覆うように、第１の絶縁部材上に配置された第２の絶縁部材とを備える構造が採用されていることにより、接地径路を含む層が存在しないので、フレキシブル基板の厚みを小さくすることができる。これにより、フレキシブル基板は、柔軟性を有し、フレキシブル基板の信号の伝送方向（長手方向）に対して直交する方向と平行に曲げられる又は湾曲させられることができ、フレキシブル基板の曲げ又は湾曲による応力を低減させることができる。

さらに、フレキシブル基板は、第２の絶縁部材の厚みが第１の絶縁部材の厚みよりも大きく形成されている構造が採用されているので、フレキシブル基板のインピーダンスを低減させることができる。これにより、フレキシブル基板における信号波形の乱れを防止することができる。その結果、フレキシブル基板の伝送径路における信号品質を維持することができる。

また、伝送径路の両側より一定の間隔で離間して配置された２つの接地径路により、接地径路が、伝送径路で発生する電界を受けることができる。その結果、フレキシブル基板自身からの輻射を低減することができる。

また、フレキシブル基板は、柔軟性を有しているので、撮像素子基板に接続されているフレキシブル基板から加えられる外力負荷を著しく低減させることができる。その結果、固体撮像素子へ付加されるスプリングバックなどの応力負荷を著しく低減させることができる。従って、比較的簡単な構造にて、フレキシブル基板において必要な柔軟性を確保しながら、フレキシブル基板自身からの輻射の増大を抑制して、固体撮像素子へ付加される応力負荷を低減することができ、レジストレーションの精度低下を抑制可能なフレキシブル装置を提供することができる。

このように、本発明に係るフレキシブル基板は、フレキシブル基板自身からの輻射の低減と、固体撮像装置に加わる外力負荷の低減との両立をすることができる。

以下に、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

本発明の実施形態に係るフレキシブル基板２１を備えた撮像装置の一例である３板カメラの構造を有する撮像ブロック２０及びフレキシブル基板２１の模式断面図を図４に示す。図４に示すように、本実施形態の撮像ブロック２０は、３つのプリズム部材１ｒ、１ｇ、１ｂが接着剤を介して接合され、それぞれの固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂが接着剤を介して接合された構造を有している。なお、図４に示す撮像ブロック２０の構造自体は、図３に示す撮像ブロック１０と同じ構造であるため、同じ構成部材には同じ参照符号を付してその説明を省略する。

ここで、図３に戻って、本実施形態に係る３板カメラの構造及びその機能について、説明する。図３に示すように、色分解プリズム１は、３つのプリズム部材１ｒ、１ｇ、１ｂが互いに密着して接合されることより構成され、入射光を３つの色成分に分解する３色分解プリズム部材である。それぞれのプリズム部材１ｒ、１ｇ、１ｂの接合界面は、ダイクロイックミラー４、５となっている。また、３つのプリズム部材１ｒ、１ｇ、１ｂの光の出射面には、個別に固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂが接着剤を介して固定されている。

また、図３において、３色分解プリズム１に入射した光束７は、ダイクロイックミラー４、５によって、３つの色成分、すなわち光の３原色の光束６ａ、６ｂ、６ｃに色分解され、各々の固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂに受光される。ダイクロイックミラー４、５にて３原色に分解反射された光束のうちの光束６ａ、６ｂは、それぞれのプリズム部材１ｇ、１ｂ内にて再度全反射されることで、裏返し像（鏡像）ではなく表像を形成する光束として固体撮像素子２ｇ、２ｂに受光される。それぞれの固体撮像素子２ｇ、２ｂ、２ｒにて受光されたそれぞれの光束は、それぞれの撮像素子基板３ｒ、３ｇ、３ｂにて撮像信号の処理がなされて、撮像信号が合成されたカラーテレビジョン信号が得られる。

次に、図４に戻って、本実施形態の撮像ブロック２０は、上述したように、３つのプリズム部材１ｒ、１ｇ、１ｂが接着剤を介して接合され、それぞれの固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂが接着剤を介して接合された構造を有している。さらに、図４に示すように、それぞれの固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂには、撮像素子基板３ｒ、３ｇ、３ｂのそれぞれ及びフレキシブル基板２１が接続されている。このようなフレキシブル基板２１としては、例えばＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等が用いられ、各撮像素子基板３ｒ、３ｇ、３ｂとコネクタ２２が接続される画像制御基板（図示せず）との間の信号の伝送を行う。

ここで、図４に示すフレキシブル基板２１の一部をＡ方向から見た模式平面図を図５に示す。また、図６は、図５におけるフレキシブル基板２１のＢ方向から見た模式断面図であり、図６は、図５におけるフレキシブル基板２１のＣ方向から見た模式断面図である。図５〜図７を参照して、本実施形態に係るフレキシブル基板２１の構造について説明する。なお、図５においては、後述する信号伝送層３１を透過して図示されている。

本実施形態に係るフレキシブル基板２１は、図６又は図７に示すように、信号伝送層３１（本発明の第２の絶縁部材に相当）及び絶縁層３２（本発明の第１の絶縁部材に相当）を備えている。

信号伝送層３１は、図６又は図７に示すように、後述する絶縁層３２の図示上面に形成され、後述する伝送径路３３及び接地径路３４を覆うように配置されている。信号伝送層３１は、誘電率（例えば、３．３）を有し、導体材料を含む材料にて形成されている。具体的には、信号伝送層３１は、絶縁性を有する部材、例えばポリイミドなどで形成された絶縁層であり、この絶縁層は、伝送径路３３及び接地径路３４を覆うように形成されている。ここで、覆うようにとは、図６又は図７に示すように、伝送径路３３と接地径路３４との間に絶縁部材が形成され、さらに、接地径路３４の端部からフレキシブル基板２１の端部まで絶縁部材で形成されていることである。つまり、伝送径路３３と接地径路３４とが絶縁されている。

絶縁層３２は、図６又は図７に示すように、信号伝送層３１の図示下面に形成され、フレキシブル基板２１を構成するベース（下地）である。また、絶縁層３２は、絶縁性を有する部材、例えばポリイミドなどで形成されている。

伝送径路３３は、上述したように各撮像素子基板３ｒ、３ｇ、３ｂによって生成された信号の伝送を行う。伝送径路３３は、導体材料にて形成され、例えば箔状の銅により、信号を伝送するための導体線路が形成されている。

接地径路３４は、図５に示すように、伝送径路３３の端部から一定の間隔ｗ３（例えば、１００μｍ）で、伝送径路３３の両側に形成されている。また、接地径路３４は、導体材料を含む材料にて形成され、例えば、銅又はアルミニウムなどの導体材料によりグランド（例えば、地面）に接続される。これにより、接地径路３４が、伝送径路３３で発生する電界を受けることができる。その結果、フレキシブル基板２１は、フレキシブル基板２１自身からの輻射を低減させることができる。また、接地径路３４は、伝送径路３３の端部から一定の間隔ｗ３で伝送径路３３の両側に形成されているので、フレキシブル基板２１におけるインピーダンスを一定にすることができ、信号波形の乱れを防止することができる。

このように構成されるフレキシブル基板２１において、信号伝送層３１及び絶縁層３２は、例えば接着剤を介して接合されており、一体的なシート状の絶縁部材として形成されている。また、上述したように、信号伝送層３１は、伝送径路３３及び接地径路３４を覆うように配置されている。すなわち、伝送径路３３及び接地径路３４は、絶縁層３２の上面に形成され、信号伝送層３１は、伝送径路３３及び接地径路３４を覆うように絶縁層３２の上面に配置されている。例えば、信号伝送層３１及び絶縁層３２との接合面を径路配置面とすると、伝送径路３３及び接地径路３４は、径路配置面の上面に配置されている。

また、フレキシブル基板２１は、図５に示すように、信号の伝送方向（矢印Ｄ方向）に沿って、第１の領域３５と、第１の領域３５に隣接する第２の領域３６とに分けて説明することができる。第１の領域において、フレキシブル基板２１は、信号の伝送方向に対して直交する方向と平行に曲げられる又は湾曲される。このように、フレキシブル基板２１は、第１の領域３５と第２の領域３６とを互いに接続して連結させた形態を有している。

また、図６又は図７に示すように、信号伝送層３１は、ｈ１μｍ、絶縁層３２は、ｈ２μｍの厚みで形成されている。特に、第１の領域３５において、信号伝送層３１の厚みｈ１は、絶縁層３２の厚みｈ２より大きく形成されている。

ここで、フレキシブル基板４１の信号の伝送径路に直交する方向と平行の模式断面図を図８に示し、フレキシブル基板４１における信号伝送層３１の厚みｈ１とインピーダンスの関係を示すグラフを図９に示す。なお、図８に示すフレキシブル基板４１の構造自体は、図６又は図７に示すフレキシブル基板２１と同じ構造であるため、同じ構成部材には同じ参照符号を付してその説明を省略する。

図９は、図８に示されるフレキシブル基板４１において、例えば、信号伝送層３１の厚みと絶縁層３２の厚みの総和、つまりフレキシブル基板４１の厚み（＝ｈ１＋ｈ２）を１２５μｍ、伝送径路４３の幅ｗ１を７５μｍ、接地径路４４の幅ｗ２を１５０μｍ、伝送径路４３及び接地径路４４の厚みｈ３を３２μｍとした場合で、フレキシブル基板４１における信号伝送層３１の厚みｈ１とインピーダンスの関係のシミュレーション結果である。

図９に示すように、フレキシブル基板４１の総厚みを一定にして、絶縁層３２の厚みｈ２を小さく、つまり信号伝送層３１の厚みｈ１を大きくしていくと、フレキシブル基板４１におけるインピーダンス値が右下がりで減少する。すなわち、例えば、信号伝送層３１の厚みｈ１が約２３μｍと約９８μｍとでは、それらのインピーダンスの値に約３０Ωの差が生じる。このように、フレキシブル基板４１の総厚みを一定にして、信号伝送層３１の厚みｈ１を大きくすることで、フレキシブル基板４１におけるインピーダンスを抑制することができる。

また、例えば、接続される画像制御基板のインピーダンスに基づいて、画像制御基板に接続されるフレキシブル基板４１のインピーダンスを画像制御基板のインピーダンスと同等にするために、信号伝送層３１の厚みｈ１を適切に選択することでフレキシブル基板４１におけるインピーダンスと画像制御基板におけるインピーダンスとを一定にすることができる。その結果、フレキシブル基板４１における信号波形の乱れを防止することができる。

次に、図５〜図７に戻って、図６に示すように、第１の領域３５における伝送径路３３の幅ｗ１１は、第２の領域における伝送径路３３の幅ｗ１より大きく形成されている。また、第１の領域３５において、第１の領域３５における伝送径路３３の端部と第２の領域３６における伝送径路３３の端部とを接続する伝送径路３３の端部は、直線形状で形成されている。ここで、本実施形態に係る端部とは、信号の伝送方向（矢印Ｄ方向）に直交する方向における幅を構成する端部に相当する。つまり、図５に示すように、第１の領域３５の伝送径路３３において、その左右に台形状の拡張部３８ａが形成されている。これにより、第１の領域３５において、第２の領域３６に比べて、伝送径路３３の領域が大きく形成される。

また、図６に示すように、第１の領域３５における接地径路３４の幅ｗ２は、第２の領域３６における接地径路３４の幅ｗ１２より小さく形成されている。また、第１の領域３５において、第１の領域３５における接地径路３４の端部と第２の領域３６における接地径路３４の端部とを接続する接地径路３４の端部は、上述した第１の領域における伝送径路３３の端部と同様の、直線形状で形成されている。つまり、図５に示すように、第１の領域３５の接地径路３４において、伝送径路３３と接地径路３４のそれぞれとの間隔ｗ３が一定になるように、台形状の切り欠け部３９が形成されている。

一方、図７に示すように、第２の領域３６における接地径路３４の幅ｗ１２は、第１の領域３５における接地径路３４の幅ｗ２より大きく形成されている。また、第２の領域３６において、第１の領域３５における接地径路３４の端部と第２の領域３６における接地径路３４の端部とを接続する接地径路３４の端部は、上述した第１の領域における接地径路３４の端部と同様の、直線形状で形成されている。つまり、図５に示すように、第２の領域３６の接地径路３４のそれぞれにおいて、伝送径路３３に対向するように台形状の拡張部３８ｂが形成されている。

このように構成されたフレキシブル基板２１は、第１の領域３５及び第２の領域３６において、伝送径路３３と接地径路３４のそれぞれとの間隔ｗ３が一定となるような構造が採用されているので、フレキシブル基板２１におけるインピーダンスを一定にすることができる。これにより、フレキシブル基板２１における信号波形の乱れを防止することができる。その結果、フレキシブル基板２１の伝送径路３３における信号品質を維持することができる。

次に、第１の領域３５及びその周辺を含むフレキシブル基板２１の一部を信号の伝送方向に沿って、フレキシブル基板２１の中心における模式断面図を図１０に示す。図１０に示すように、フレキシブル基板２１は、図５に示す第１の領域３５において、半円状に湾曲されている。また、図１０に示すフレキシブル基板２１において、範囲Ｐの端部は、各固体撮像素子３ｒ、３ｇ、３ｂに接続され、範囲Ｑの端部は、コネクタ２２に接続される。また、範囲Ｒは、第１の領域３５において、曲げられた又は湾曲された部分の頂点付近である。

上述したように、フレキシブル基板２１は、第１の領域３５において、半円状に湾曲される。これにより、図１０に示す範囲Ｒにおいて、信号伝送層３１の表面側が両矢印Ｌ方向に伸長し、絶縁層３２の表面側が矢印Ｍ方向に収縮する。ここで、第１の領域３５において、信号伝送層３１の厚みｈ１と絶縁層３２の厚みｈ２が等しい場合には、フレキシブル基板２１に対する圧縮応力及び引張応力が最小となる。

つまり、フレキシブル基板２１が第１の領域３５において曲げられた又は湾曲された場合に、第１の領域３５における信号伝送層３１の厚みｈ１と絶縁層３２の厚みｈ２が等しくなるように形成されていることが好ましい。これにより、曲げられた又は湾曲された第１の領域３５において、フレキシブル基板２１に対する圧縮応力及び引張応力が最小となるので、伝送径路３３の伸縮が抑制される。その結果、第１の領域３５における伝送径路３３が断線されることを防止することができる。また、上述したように、第１の領域における伝送径路３３の幅ｗ１１が第２の領域における伝送径路３３の幅ｗ１より大きく形成されているので、第１の領域３５における伝送径路３３が伸縮しても、伝送径路３３が断線されることをさらに防止することができる。

また、図１０に示すように、フレキシブル基板２１が湾曲された第１の領域３５において、第１の領域３５における信号伝送層３１の厚みｈ１と絶縁層３２の厚みｈ２が等しくなるように形成されており、図１０に示す範囲Ｐ及び範囲Ｑにおいては、信号伝送層３１の厚みｈ１は、絶縁層３２の厚みｈ２より大きく形成されている。つまり、フレキシブル基板２１の第２の領域３６における信号伝送層３１の厚みｈ１が、絶縁層３２の厚みｈ２より大きく形成されており、続いて範囲Ｐから範囲Ｒに沿って、伝送径路３３及び接地径路３４の配置位置が徐々に変化して、第１の領域３５の曲げられた又は湾曲された頂点部分（範囲Ｒ）において、信号伝送層３１の厚みｈ１と絶縁層３２の厚みｈ２が等しく形成されている。次に、範囲Ｒから範囲Ｑに沿っても、伝送径路３３及び接地径路３４の配置位置が徐々に変化して、範囲Ｑ（例えば第２の領域３６）において、信号伝送層３１の厚みｈ１が絶縁層３２の厚みｈ２より大きく形成されている。

このように、本実施形態に係るフレキシブル基板２１は、従来のフレキシブル基板のように接地させられる接地径路を含む層が設けられたような構造が採用されるのではなく、信号端子から信号を伝送する伝送径路３３と、伝送径路３３の両側より一定の間隔で離間して配置される２つの接地径路３４とが絶縁層３２上に配置され、伝送径路３３及び接地径路３４を覆うように絶縁層３２の上面に信号伝送層３１が配置されている構造が採用されていることにより、接地径路３４を含む層が存在しないので、フレキシブル基板２１の厚みを小さくすることができる。これにより、フレキシブル基板２１は、柔軟性を有し、フレキシブル基板の信号の伝送方向（長手方向）に対して直交する方向と平行に曲げられる又は湾曲されることができ、フレキシブル基板２１の曲げ又は湾曲による応力を低減させることができる。

また、フレキシブル基板２１は、伝送径路３３の両側より一定の間隔で離間して配置された２つの接地径路３４を有する信号伝送層３１の厚みが絶縁層３２の厚みより大きく形成された構造が採用されているので、フレキシブル基板２１のインピーダンスを低減させることができる。これにより、フレキシブル基板における信号波形の乱れを防止することができる。その結果、フレキシブル基板の伝送径路における信号品質を維持することができる。

また、伝送径路３３の両側より一定の間隔で離間して配置される２つの接地径路３４により、２つの接地径路３４は、伝送径路３３で発生する電界を受けることができる。その結果、フレキシブル基板２１自身からの輻射を低減することができる。

さらに、本実施形態に係るフレキシブル基板２１は、第１の領域３５において曲げられた又は湾曲された場合に、信号伝送層３１と絶縁層３２の厚みが等しく形成される構造が採用されているので、第１の領域３５において曲げられた又は湾曲された場合に、フレキシブル基板２１に対する圧縮応力及び引張応力が最小となるので、伝送径路３３の伸縮が抑制される。その結果、伝送径路３３が断線することを防止することができる。また、フレキシブル基板２１は、伝送径路３３と接地径路３４のそれぞれの間隔ｗ３を一定にして形成されているので、フレキシブル基板２１のインピーダンスを一定にして、信号波形の乱れを防止することができる。

また、本実施形態に係るフレキシブル基板２１が、図４に示すように、各固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂと接続される場合に、フレキシブル基板２１は、撮像素子基板３ｂの付近において、例えば、上述した第１の領域３５で湾曲させることができる。このように、フレキシブル基板２１は、必要な柔軟性を有しているので、フレキシブル基板２１の曲げによる応力を低減し、さらに、固体撮像素子へ付加される応力負荷を低減させることができる。

ここで、本実施形態の変形例であるフレキシブル基板５１の一部を伝送径路５３から見た模式平面図を図１１に示す。なお、図１１に示すフレキシブル基板５１の構造自体は、図５に示すフレキシブル基板２１と同じ構造であるため、同じ構成部材には同じ参照符号を付してその説明を省略する。また、図１１においても、図５と同様に、信号伝送層３１を透過して図示されている。

図１１に示すように、第１の領域５５において、第１の領域５５における伝送径路５３の端部と第２の領域３６における伝送径路５３の端部とを接続する伝送径路５３の端部は、曲線形状で形成されている。つまり、図１１に示すように、第１の領域５５の伝送径路５３において、その左右に半楕円形状の拡張部５８ａが形成されている。これにより、第１の領域５５において、本実施形態に係るフレキシブル基板２１の第１の領域３５と同様の、第２の領域３６に比べて、伝送径路５３の領域が大きく形成される。

また、図１１に示すように、第１の領域５５における接地径路５４の幅ｗ２は、第２の領域３６における接地径路５４の幅ｗ１２より小さく形成されている。また、第１の領域３５において、第１の領域３５における接地径路５４の端部と第２の領域３６における接地径路５４の端部とを接続する接地径路５４の端部は、上述した第１の領域における伝送径路５３の端部と同様の、曲線形状で形成されている。つまり、図１１に示すように、第１の領域５５の接地径路５４において、伝送径路５３と接地径路５４のそれぞれとの間隔ｗ３が一定になるように、半楕円形状の切り欠け部５９が形成されている。

このように構成されたフレキシブル基板５１は、第１の領域５５及び第２の領域３６において、伝送径路５３と接地径路５４のそれぞれとの間隔ｗ３が一定となるような構造が採用されているので、フレキシブル基板５１におけるインピーダンスを一定にすることができる。これにより、フレキシブル基板５１における信号波形の乱れを防止することができる。その結果、本実施形態に係るフレキシブル基板２１と同様の、フレキシブル基板５１の伝送径路３３における信号品質を維持することができる。

以上のように、本実施形態に係るフレキシブル基板は、比較的簡単な構造にて、必要な柔軟性を確保しながら、フレキシブル基板のインピーダンスを低減させて信号波形の乱れを防止するとともに、フレキシブル基板自身からの輻射を低減させることができる。また、本実施形態に係るフレキシブル基板が固体撮像素子を備える撮像装置に用いられた場合には、本実施形態に係るフレキシブル基板は、上述のように必要な柔軟性を有しているので、固体撮像素子へ付加される応力負荷を低減させることができ、レジストレーションの精度低下を抑制させることができる。

このように、本実施形態に係るフレキシブル基板においては、フレキシブル基板のインピーダンスの抑制による信号波形の乱れを防止及びフレキシブル基板自身からの輻射の低減と、固体撮像素子に付加される外力負荷の低減との両立をすることができる。

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、特許請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

本発明に係るフレキシブル基板は、比較的簡単な構造にて、フレキシブル基板において必要な柔軟性を確保しながら、フレキシブル基板のインピーダンスを低減させて信号波形の乱れを防止するとともに、フレキシブル基板自身からの輻射を低減させる効果を有し、電子デバイスからの電気信号の伝送を行うために用いられる一般的なフレキシブル基板に有用である。
さらに、本発明に係るフレキシブル基板は、固体撮像素子へ付加される応力負荷を低減する効果を有し、固体撮像素子を備えるテレビジョンカメラ、ビデオカメラなどの撮像装置等に有用である。

撮像ブロック及びフレキシブル基板の模式斜視図 図１のフレキシブル基板のＸ方向から見た模式断面図 従来の３板式カラーカメラにおける撮像ブロックの模式断面図 本実施形態に係るフレキシブル基板を備えた撮像装置の一例である３板カメラの構造を有する撮像ブロック及びフレキシブル基板の模式断面図 本実施形態のフレキシブル基板の構成を説明するための模式平面図 図５のフレキシブル基板のＢ方向から見た模式断面図 図５のフレキシブル基板のＣ方向から見た模式断面図 フレキシブル基板の信号の伝送径路に直交する方向と平行の模式断面図 本実施形態に係るフレキシブル基板における信号伝送層の厚みｈ１とインピーダンスの関係を示すグラフ 本実施形態に係るフレキシブル基板における屈曲部を拡大した模式平面図 本実施形態の変形例に係るフレキシブル基板の構造を説明するための模式平面図

符号の説明

１ ３色分解プリズム
１ｒ プリズム部材（赤色）
１ｇ プリズム部材（緑色）
１ｂ プリズム部材（青色）
２ｒ 固体撮像素子（赤色用）
２ｇ 固体撮像素子（緑色用）
２ｂ 固体撮像素子（青色用）
３ｒ 撮像素子基板（赤色用）
３ｇ 撮像素子基板（緑色用）
３ｂ 撮像素子基板（青色用）
４、５ ダイクロイックミラー
６ａ 原色の光束（赤色用）
６ｂ 原色の光束（緑色用）
６ｃ 原色の光束（青色用）
７ 光束
１０、２０ 撮像ブロック
１１、２１、４１、５１ フレキシブル基板
１２、２２ コネクタ
１３、３３、４３、５３ 伝送径路
１４、３２ 絶縁層
１５ 導体層
３１ 信号伝送層
３４、４４、５４ 接地径路
３５、５５ 第１の領域
３６ 第２の領域
３８ａ、３８ｂ、５８ａ、５８ｂ 拡張部
３９ 切り欠き部

Claims (7)

1. 信号端子を有する電子デバイスに接続されるフレキシブル基板であって、
   第１の絶縁部材と、
   上記第１の絶縁部材上に配置され、上記信号端子から信号を伝送する伝送径路と、
   上記第１の絶縁部材上において、上記伝送径路の両側より一定の間隔で離間して配置された２つの接地径路と、
   上記伝送径路と２つの上記接地径路とを覆うように、上記第１の絶縁部材上に配置された第２の絶縁部材とを備え、
   上記第２の絶縁部材の厚みが、上記第１の絶縁部材の厚みよりも大きく形成されていることを特徴とする、フレキシブル基板。
2. 上記信号の伝送方向に沿って、上記信号の伝送方向に対して直交する方向に曲げられる又は湾曲される第１の領域と、上記第１の領域に隣接する第２の領域に区分され、
   上記第１の領域において、上記第１の絶縁部材の厚みが、上記第２の絶縁部材の厚みと等しく形成されている、請求項１に記載のフレキシブル基板。
3. 上記第１の領域における上記伝送径路の幅が、上記第２の領域における上記伝送径路の幅より大きく形成されている、請求項２に記載のフレキシブル基板。
4. 上記第１の領域における上記伝送径路の端部と上記第２の領域における上記伝送径路の端部とを接続する上記伝送径路の端部が、直線形状で形成されている、請求項３に記載のフレキシブル基板。
5. 上記第１の領域における上記伝送径路の端部と上記第２の領域における上記伝送径路の端部とを接続する上記伝送径路の端部が、曲線形状で形成されている、請求項３に記載のフレキシブル基板。
6. 上記第１の絶縁部材と上記第２の絶縁部材とが、一体的に形成されている、請求項１に記載のフレキシブル基板。
7. 上記電子デバイスがプリズム部材を備える受光素子である、請求項１に記載のフレキシブル基板。

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