JP2009266846A - Flexible wiring unit, and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、長手方向に可撓性を有するフレキシブル基板を備えたフレキシブル配線ユニット、およびこれを用いた電子機器に関する。 The present invention relates to a flexible wiring unit including a flexible substrate having flexibility in a longitudinal direction, and an electronic apparatus using the flexible wiring unit.
この種のフレキシブル基板は、可動部をもつ電子機器の配線に広く用いられている。例えば、ディスクドライブ装置の光学ヘッド、フリップダウン式のモニター装置、プリンタヘッド、ヒンジ開閉式の携帯電話機やノート型パソコン、など多岐に亘る。 This type of flexible substrate is widely used for wiring of electronic devices having movable parts. For example, there are a wide variety of optical heads of disk drive devices, flip-down type monitor devices, printer heads, hinged mobile phones and notebook personal computers.
従来の電子機器の一例として、図6にディスクドライブ装置1200の模式図を、図7にフリップダウンモニター装置1300の模式図を、それぞれ示す。
従来のディスクドライブ装置の例としては、下記特許文献1に記載のものが知られている。また従来のフリップダウンモニター装置の例としては、下記特許文献2に記載のものが知られている。
As an example of a conventional electronic device, FIG. 6 shows a schematic diagram of a
As an example of a conventional disk drive device, one described in
図6(a)に示すディスクドライブ装置1200は、上面が平坦な金属ベース1210にともにセットされたフレキシブル配線ユニット1100およびディスク駆動機構1220を主要部として備えている。
フレキシブル配線ユニット1100は、ディスク駆動機構1220により回転駆動されるドーナツ状のディスク1223に対してデータの読み書きをするヘッドユニット1120と、外部機器(図示せず)と接続される接続コネクタ1110と、ヘッドユニット1120と接続コネクタ1110とを接続する可撓性のフレキシブル基板1050と、フレキシブル基板1050の基端部および接続コネクタ1110を金属ベース1210に対して固定する支持部材1061と、を備えている。
フレキシブル基板1050と支持部材1061とは接着剤層1130で固着されることが一般的である。支持部材1061はPET(Polyethylene Terephthalate)やポリイミド、ガラスエポキシなどの非導電性材料により所定の板厚に形成されている。
The
The
In general, the
ディスク駆動機構1220は、ディスク1223を保持するディスク保持部1222と、ディスク保持部1222を軸回転駆動する駆動モータ1221とを備えている。
The
同図に例示する従来例の場合、支持部材1061は駆動モータ1221の近傍に配置され、接続コネクタ1110は駆動モータ1221に向けて支持部材1061に固定されている。このため、同図(a)に示すようにディスク1223の内周側のトラックにアクセスする場合には、フレキシブル基板1050の先端にあるヘッドユニット1120はヘッド移動機構(図示せず)により図中右側にあたる後方に移動して接続コネクタ1110の上方に案内される。このためフレキシブル基板1050は湾曲して横倒しのU字状をなす。
In the case of the conventional example illustrated in the drawing, the
フレキシブル基板1050は、対向する表側および裏側絶縁層1020,1040の間に信号配線1030を挟み込み、それらの上面に任意でシールド層1010などの他層を積層してなる。
表側および裏側絶縁層1020,1040は同等の厚さとすることが一般的である。
The
Generally, the front and back insulating
フレキシブル基板1050は所定の可撓性と剛性をバランスして有している。
したがって同図(a)のようにヘッドユニット1120が支持部材1061の上方、特に接続コネクタ1110の上方に位置している場合、U字状に変形した可撓性のフレキシブル基板1050はその剛性により金属ベース1210と接触せず宙に浮いた状態となる。このときフレキシブル基板1050のうち金属ベース1210と対向する前後長は僅かである。
The
Therefore, when the
一方、ヘッドユニット1120がディスク1223の外周側のトラックにアクセスする場合、同図(b)に示すようにヘッドユニット1120はヘッド移動機構により図中左方にあたる前方に移動して、接続コネクタ1110の上方近傍を離れる。ヘッドユニット1120に先端が固定されたフレキシブル基板1050はこれに追随し、その可撓性によりU字状からJ字状などに柔軟に変形する。これにより、金属ベース1210と対向するフレキシブル基板1050の前後長が長くなる。また、フレキシブル基板1050はその曲げ剛性によって、ヘッドユニット1120から離れる方向、すなわち図中下方に押し下げられて、長手方向の中間部が金属ベース1210に押し付けられる。
On the other hand, when the
一方、図7に示すフリップダウンモニター装置1300は、自動車の後席用のディスプレイ等に広く用いられている。
同図(a)は、フリップダウンモニター装置1300のモニター1330が、自動車の天井の一部を構成する凹状の金属ベース1310の内部に格納された状態を示す。
同図(b)は、モニター1330がヒンジ1333を中心に図中時計回りに回転して開き、表示画面1332が露出した使用状態におけるフリップダウンモニター装置1300を示す。
On the other hand, the flip-
FIG. 11A shows a state in which the
FIG. 5B shows the flip-down
モニター1330は一般に、表示画面1332と、これを画素ごとに駆動するドライバ回路部1331とが金属筐体1335に搭載されてなる。
ドライバ回路部1331と外部機器(図示せず)との信号の授受はフレキシブル配線ユニット1100を介して行う。金属筐体1335には配線孔1334が設けられており、ドライバ回路部1331に先端が接続されたフレキシブル基板1050の基端側が導出されている。
The
Signal exchange between the
フレキシブル配線ユニット1100は、かかるフレキシブル基板1050と、その基端部を金属ベース1310に固定する支持部材1061とを備えている。
フレキシブル基板1050は、自動車の天井裏側(金属ベース1310の上面側)に配置された外部機器から受け取った出力信号をドライバ回路部1331に伝達する。
The
The
同図に例示する従来例の場合、モニター1330が閉止状態(同図(a))から開放状態(同図(b))に回転することにより、フレキシブル基板1050の先端が固定されたドライバ回路部1331が移動して、支持部材1061までの経路長が短くなる。
すると可撓性のあるフレキシブル基板1050はこれに追随して変形するが、上記経路長が短くなったことによりその中間部が膨出し、同図(b)のように金属ベース1310にその一部が押し付けられる。
In the case of the conventional example illustrated in the figure, the driver circuit unit in which the tip of the
Then, the flexible
上記従来のディスクドライブ装置1200やフリップダウンモニター装置1300において、フレキシブル配線ユニット1100の基端と先端との間で信号の授受を行う場合、フレキシブル基板1050は金属ベース1210,1310との位置関係が変化することでその特性インピーダンスが変動するという問題がある。
In the conventional
例えば図6に示すディスクドライブ装置1200の場合、ヘッドユニット1120が後方から前方に移動すると、フレキシブル基板1050のうち金属ベース1210に対向する前後長が変化し、またフレキシブル基板1050は金属ベース1210に押し付けられる。このとき、信号配線1030を挟み込む表側および裏側絶縁層1020,1040の厚さが同等である場合、金属ベース1210の表面から信号配線1030までの距離は、シールド層1010の下面から信号配線1030までの距離と同等となり、すなわち信号配線1030と金属ベース1210とはきわめて接近した状態となる。
すると、フレキシブル基板1050に含まれる導電性の信号配線と金属ベース1210との間の静電容量が増大し、フレキシブル基板1050の特性インピーダンス(Z0)が一般に低下する。
For example, in the case of the
Then, the electrostatic capacitance between the conductive signal wiring included in the
また図7に示すフリップダウンモニター装置1300の場合についても同様である。モニター1330が開き、フレキシブル基板1050が金属ベース1310に押し付けられて信号配線1030と金属ベース1310との距離が小さくなることで、両者間の静電容量が増大し、フレキシブル基板1050の特性インピーダンスZ0が一般に低下する。
The same applies to the flip-down
一方、フレキシブル基板は、これが接続される他の伝送線路やデバイス、電子機器との間で特性インピーダンスを整合させることが求められる。接続される電子機器との間でインピーダンス不整合が生じると、伝送される信号が接続部で反射され、その波形が乱れてS/N比が低下するためである。このためフレキシブル基板には特性インピーダンス設計が予め施されており、金属ベースとの位置関係が変化することで特性インピーダンスが変動することは極力避けなければならない。 On the other hand, the flexible substrate is required to match the characteristic impedance with other transmission lines, devices, and electronic devices to which the flexible substrate is connected. This is because when an impedance mismatch occurs between the electronic devices to be connected, the transmitted signal is reflected at the connecting portion, the waveform is disturbed, and the S / N ratio is lowered. For this reason, the characteristic impedance design is applied to the flexible substrate in advance, and it is necessary to avoid as much as possible that the characteristic impedance fluctuates as the positional relationship with the metal base changes.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、すなわちフレキシブル基板の先端の移動による特性インピーダンスZ0の変動を抑制することのできるフレキシブル配線ユニット、およびこれを用いた電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, namely to provide an electronic device using the flexible wiring unit, and it can suppress the fluctuation in characteristic impedance Z 0 by the movement of the tip of the flexible substrate Objective.
本発明のフレキシブル配線ユニットは、外部回路との間で信号を授受する信号配線と、前記信号配線を挟み込む表側絶縁層および裏側絶縁層と、前記表側絶縁層の上面に積層されて前記信号配線の少なくとも一部を覆う導電性のシールド層と、を備え、長手方向に可撓性を有するフレキシブル基板と、
前記裏側絶縁層の下面に対向して設けられた非導電性の基板スペーサ部材と、
前記フレキシブル基板の長手方向の一端側を支持する支持部材と、
を有し、前記フレキシブル基板の長手方向の他端側が移動可能に構成されたフレキシブル配線ユニットであって、
前記フレキシブル基板が前記基板スペーサ部材の表面に当接した状態における前記基板スペーサ部材の裏面から前記信号配線までの距離(Y)が、前記シールド層の下面から前記信号配線までの距離(X)よりも大きいことを特徴とする。
The flexible wiring unit of the present invention includes a signal wiring that exchanges signals with an external circuit, a front-side insulating layer and a back-side insulating layer that sandwich the signal wiring, and an upper surface of the front-side insulating layer that is stacked on the signal wiring. A conductive shield layer covering at least a portion, and a flexible substrate having flexibility in the longitudinal direction;
A non-conductive substrate spacer member provided facing the lower surface of the back insulating layer;
A support member for supporting one end side of the flexible substrate in the longitudinal direction;
A flexible wiring unit configured such that the other end side in the longitudinal direction of the flexible substrate is movable,
The distance (Y) from the back surface of the substrate spacer member to the signal wiring in a state in which the flexible substrate is in contact with the surface of the substrate spacer member is greater than the distance (X) from the bottom surface of the shield layer to the signal wiring. Is also large.
なお上記本発明において、フレキシブル基板が基板スペーサ部材の表面に当接しているとは、両者が直接接触している場合のほか、他の介在層を介して間接的に両者が接触している場合を含む。
また上記本発明においては、表側/裏側絶縁層やシールド層が複数の層を積層して構成してもよい。また表側絶縁層の上面に複数の導電性の層が積層されている場合については、このうち信号配線にもっとも近接する層をシールド層と呼称し、当該シールド層の下面から信号配線までの距離をXとする。
In the present invention, the flexible substrate is in contact with the surface of the substrate spacer member, in addition to the case where they are in direct contact with each other and the case where they are in contact indirectly through another intervening layer. including.
In the present invention, the front / back insulating layer and the shield layer may be formed by laminating a plurality of layers. When a plurality of conductive layers are stacked on the upper surface of the front insulating layer, the layer closest to the signal wiring is called the shield layer, and the distance from the lower surface of the shield layer to the signal wiring is Let X be.
そして本発明の電子機器は、金属ベースと、
外部回路との間で信号を授受する信号配線と、前記信号配線を挟み込む表側絶縁層および裏側絶縁層と、前記表側絶縁層の上面に積層されて前記信号配線の少なくとも一部を覆う導電性のシールド層と、を備え、長手方向に可撓性を有するフレキシブル基板と、
前記金属ベースにともに設けられた、前記裏側絶縁層の下面に対向する非導電性の基板スペーサ部材、および前記フレキシブル基板の長手方向の一端側を支持する支持部材と、
を有し、前記フレキシブル基板の長手方向の他端側が移動可能に構成されるとともに、
前記フレキシブル基板が前記基板スペーサ部材の表面に当接した状態における前記金属ベースから前記信号配線までの距離が、前記シールド層の下面から前記信号配線までの距離よりも大きいことを特徴とする。
And the electronic device of the present invention comprises a metal base,
A signal wiring for transmitting / receiving signals to / from an external circuit, a front-side insulating layer and a back-side insulating layer sandwiching the signal wiring, and a conductive layer that is stacked on an upper surface of the front-side insulating layer and covers at least a part of the signal wiring A flexible substrate comprising a shield layer and having flexibility in the longitudinal direction;
A non-conductive substrate spacer member that is provided on the metal base and faces the lower surface of the back-side insulating layer; and a support member that supports one longitudinal end of the flexible substrate;
And the other end side in the longitudinal direction of the flexible substrate is configured to be movable,
The distance from the metal base to the signal wiring in a state where the flexible substrate is in contact with the surface of the substrate spacer member is larger than the distance from the lower surface of the shield layer to the signal wiring.
なお、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。 The various components of the present invention do not necessarily have to be independent of each other. A plurality of components are formed as a single member, and a single component is formed of a plurality of members. It may be that a certain component is a part of another component, a part of a certain component overlaps with a part of another component, or the like.
また、本発明では前後、上下、または表裏の方向を規定しているが、これは本発明の構成要素の相対関係を簡単に説明するために便宜的に規定したものであり、本発明を実施する場合の製造時や使用時の方向を限定するものではない。 In the present invention, the front / rear, top / bottom or front / back direction is defined, but this is defined for convenience in order to briefly explain the relative relationship of the components of the present invention. The direction at the time of manufacture and use is not limited.
本発明のフレキシブル配線ユニットおよびこれを備える電子機器によれば、フレキシブル基板の先端が移動した場合の特性インピーダンスの変動が抑制されるため、信号配線を通じた信号の授受が高品質に行われる。 According to the flexible wiring unit and the electronic apparatus including the flexible wiring unit of the present invention, since the fluctuation of the characteristic impedance when the tip of the flexible substrate moves is suppressed, the transmission / reception of signals through the signal wiring is performed with high quality.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて具体的に説明する。上述した従来のフレキシブル配線ユニットや、これを備えるディスクドライブ装置またはフリップダウンモニター装置と共通する箇所については適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. A description of the portions common to the above-described conventional flexible wiring unit and the disk drive device or flip-down monitor device including the same is omitted as appropriate.
<第一実施形態>
図1は本発明の第一実施形態にかかるフレキシブル配線ユニット100を示す模式的な側面図である。
はじめに、本実施形態のフレキシブル配線ユニット100の概要について説明する。
<First embodiment>
FIG. 1 is a schematic side view showing a
First, an outline of the
本実施形態のフレキシブル配線ユニット100は、外部回路(図示せず)との間で信号を授受する信号配線30と、信号配線30を挟み込む表側絶縁層20および裏側絶縁層40と、表側絶縁層20の上面に積層されて信号配線30の少なくとも一部を覆う導電性のシールド層10と、を備えるフレキシブル基板50を有している。フレキシブル基板50は、少なくとも長手方向に可撓性を有している。
またフレキシブル配線ユニット100は、裏側絶縁層40の下面に対向して設けられた非導電性の基板スペーサ部材62と、フレキシブル基板50の長手方向の一端側を支持する支持部材61とを有し、フレキシブル基板50の長手方向の他端側が移動可能に構成されている。
そしてフレキシブル配線ユニット100は、フレキシブル基板50が基板スペーサ部材62の表面に当接した状態における基板スペーサ部材62の裏面から信号配線30までの距離(Y)が、シールド層10の下面から信号配線30までの距離(X)よりも大きいことを特徴とする。
The
The
In the
フレキシブル基板50は、シールド層10、表側絶縁層20、信号配線30および裏側絶縁層40をこの順に互いに積層してなる。
本実施形態においては、フレキシブル基板50と対向して基板スペーサ部材62の設けられる側が下面側にあたり、その反対側が上面側にあたる。
The
In the present embodiment, the side on which the
裏側絶縁層40はポリイミドなどの絶縁性材料からなるベースフィルムと、当該ベースフィルムと信号配線30の下面とを接合する接着層とを組み合わせてなる。裏側絶縁層40の厚さは、フレキシブル基板50の先端の移動による特性インピーダンスの変動を好適に抑制するという観点からは5〜50μmとすることが好ましく、フレキシブル基板50に良好な屈曲性を得るという観点からは5〜35μmの厚さとすることが好ましい。
The back-
信号配線30は、銅などの金属箔からなる1〜50μm程度の厚さの配線パターンである。なお本実施形態において信号配線30は単層に構成されている。
The
表側絶縁層20は、裏側絶縁層40と同様に絶縁性材料からなるフィルムと、当該フィルムと信号配線30の上面とを接合する接着層とを組み合わせてなる。表側絶縁層20の厚さは、フレキシブル基板50に良好な屈曲性を得るという観点からは、裏側絶縁層40の厚さに対して±30%以内、さらに好ましくは±10%以内とすることが好ましい。
The front-
シールド層10は、例えば10〜20μm程度の厚さの樹脂フィルムの表面に銅、ニッケル、または銀などの金属材料を一層または二層以上に真空蒸着して得ることができる。このほか、表側絶縁層20または他の樹脂フィルムに対して、導電性材料を印刷して塗布したり、導電性フィルムを貼着したりして得ることもできる。
また本発明において、シールド層10は導電性の層(導電層)を意味する。したがって、表側絶縁層20を構成する絶縁性のフィルムと当該導電層との間に、両者を接合する非導電性の接着層や、導電層の保護層などに例示される他の絶縁層が介在する場合、かかる絶縁層はシールド層10に含めないものとする。言い換えると、かかる絶縁層の厚さは、シールド層10の下面から信号配線30までの距離(X)に含まれるものとする。
The
In the present invention, the
またシールド層10は、信号配線30に対するグランド層である。すなわちシールド層10は接続コネクタ110などを通じてアースされており、外部から侵入する電磁波ノイズから信号配線30を保護するとともにフレキシブル基板50から外部に放射される電磁波ノイズを抑制している。
The
フレキシブル基板50は、先端側にヘッドユニット120が設けられ、基端側に接続コネクタ110が設けられている。そしてフレキシブル基板50の基端側は所定長さに亘って、接続コネクタ110とともに、接着剤層130によって支持部材61に固着されている。一方、ヘッドユニット120はヘッド移動機構(図示せず)によって前後方向に駆動される。すなわちフレキシブル基板50はヘッド移動機構によって先端が移動可能である。
The
本実施形態においては、支持部材61と基板スペーサ部材62とは一体に形成されて一個の平板部材60を構成している。支持部材61と基板スペーサ部材62の境界は必ずしも明確に存在している必要はなく、接着剤層130が塗布された領域を支持部材61と呼称し、その前方に伸びる領域を基板スペーサ部材62と呼称する。
In the present embodiment, the
支持部材61と基板スペーサ部材62は非導電性の材料からなる。導電率の低さと耐久性、加工性などの観点から、PETやポリイミド、ガラスエポキシなどの樹脂材料を用いることができる。また支持部材61と基板スペーサ部材62とは同種材料から構成されても、異種材料から構成されてもよい。
The
同図(a)は、ヘッドユニット120が図中右方にあたる後方に移動して、接続コネクタ110の上方に位置した状態を示している。フレキシブル基板50はその可撓性と剛性のバランスにより横倒しU字状をなし、長手方向の中間部は基板スペーサ部材62から上方に乖離して保持されている。
FIG. 4A shows a state in which the
同図(b)は、ヘッドユニット120が前方に移動して接続コネクタ110および支持部材61の上方を離れた状態を示している。フレキシブル基板50の先端と基端が前後方向に互いにずれあうことにより、フレキシブル基板50はU字状からJ字状に変形する。このとき上述のようにフレキシブル基板50はその曲げ剛性により中間部が押し下げられ、フレキシブル基板50の裏面、すなわち裏側絶縁層40の下面が、平板部材60の表面と当接する。
FIG. 5B shows a state in which the
このようにフレキシブル基板50は、ヘッドユニット120の設けられた他端側が移動することにより、フレキシブル基板50と基板スペーサ部材62の表面とが当接または離反する。かかる当接部(同図に示す領域C)の拡大図を図2に示す。
As described above, when the other end side of the
図2に示すようにフレキシブル基板50と基板スペーサ部材62とが当接した状態における基板スペーサ部材62の裏面から信号配線30までの距離(Y)は、本実施形態の場合、裏側絶縁層40と基板スペーサ部材62の合計厚さに相当する。
また信号配線30からシールド層10までの厚さ方向の距離(X)は、本実施形態の場合、表側絶縁層20の厚さに相当する。
ただし本実施形態に代えて、信号配線30と裏側絶縁層40との間、または裏側絶縁層40の下面に他層を設けてもよい。かかる場合は、当該他層の厚さを上記距離Yに含める。
同様に信号配線30と表側絶縁層20との間、または表側絶縁層20とシールド層10との間に他層を設ける場合は、当該他層の厚さを上記距離Xに含める。
As shown in FIG. 2, the distance (Y) from the back surface of the
In the present embodiment, the distance (X) in the thickness direction from the
However, instead of this embodiment, another layer may be provided between the
Similarly, when another layer is provided between the
本実施形態のフレキシブル基板50は、信号配線30と基板スペーサ部材62との間には他の導電層を備えていない。すなわちフレキシブル基板50は信号配線30が単層に設けられた単層構造である。
The
そして本発明者の検討によれば、上記距離Yを上記距離Xよりも大きくすることにより、好ましくは上記距離Yを上記距離Xの三倍以上、さらに好ましくは五倍以上とすることにより、フレキシブル配線ユニット100の特性インピーダンスZ0の変動を十分に抑制できることが明らかとなっている。
According to the study of the present inventor, by making the distance Y larger than the distance X, preferably the distance Y is more than three times the distance X, and more preferably more than five times the flexible distance. It has become apparent that it is possible to sufficiently suppress the variation of the characteristic impedance Z 0 of the
図3は、本実施形態のフレキシブル配線ユニット100を金属ベース210に設置した電子機器の例としてのディスクドライブ装置200を示す模式的な側面図である。
ディスクドライブ装置200の構成は、フレキシブル配線ユニット100を除き図6に示す従来のディスクドライブ装置1200と共通するため、繰り返しの説明は省略する。
FIG. 3 is a schematic side view showing a
Except for the
本実施形態の金属ベース210の形状は特に限定されるものではない。本実施形態のように平板状であってもよく、後述する第二・第三実施形態のように凹凸を有するものであってもよい。また金属ベース210のうちフレキシブル配線ユニット100が設置される表面は導電性であっても、絶縁性の被膜や塗装などが施されていてもよい。
The shape of the
図3(a)は、駆動モータ221により回転するディスク223の内周側のトラックにヘッドユニット120がアクセスする状態を示し、U字状に湾曲したフレキシブル基板50は基板スペーサ部材62とは接触していない。
同図(b)は、ヘッドユニット120が前方に移動してディスク223の外周側のトラックにアクセスする状態を示し、フレキシブル基板50がJ字状に変形するとともにその下面にあたる裏側絶縁層40は基板スペーサ部材62と当接する。
FIG. 3A shows a state in which the
FIG. 4B shows a state in which the
かかる状態においても、フレキシブル基板50は金属ベース210と接触することがなく、信号配線30は距離Y(図2を参照)を隔てて金属ベース210から離間している。
なお、ヘッドユニット120が再びディスク223の内周側のトラックにアクセスする場合は、フレキシブル基板50はU字状に戻ってフレキシブル基板50と基板スペーサ部材62とは離反する。
Even in such a state, the
When the
本実施形態のフレキシブル配線ユニット100およびこれを備えるディスクドライブ装置200の作用効果について説明する。
まず、信号配線30の下面に対向して非導電性の基板スペーサ部材62を設けたことにより、フレキシブル配線ユニット100を金属ベース210に設置した場合も、フレキシブル基板50の裏面が金属ベース210と当接することがなく、基板スペーサ部材62の厚みによって金属ベース210と信号配線30との距離が大きく確保される。
ここで、上述のようにフレキシブル配線ユニット100の特性インピーダンスZ0の変動要因としては、信号配線30とこれが設置される金属ベース210との間の静電容量の変化が支配的である。そして当該静電容量は、上記のように信号配線30と基板スペーサ部材62との間に他の導電層を備えない本実施形態の場合、近似的に信号配線30と基板スペーサ部材62との距離Yの二乗に反比例することとなる。このため距離Yを大きくすることで当該静電容量自体を小さくし、これにより静電容量の変化を低減している。
したがって、フレキシブル基板50の先端が移動して金属ベース210と対向する前後長が変動したり、その下面が基板スペーサ部材62に押し付けられたりしても、フレキシブル配線ユニット100の特性インピーダンスZ0が変動することが抑えられる。
The effects of the
First, by providing the non-conductive
Here, the variation factors of the characteristic impedance Z 0 of the
Thus, the front and rear length or change the tip of the
また信号配線30からシールド層10までの距離Xを小さくすることで、特に本実施形態のようにシールド層10がグランドレベルにアースされたグランド層である場合、信号配線30の信号レベルが安定化する。
これにより、フレキシブル配線ユニット100の特性インピーダンスZ0の変動がさらに抑制される。
Further, by reducing the distance X from the
Thus, variations in the characteristic impedance Z 0 of the
したがって上記のように距離Yを距離Xよりも大きくすることが好ましく、かつ距離X,Yこそがフレキシブル配線ユニット100の特性インピーダンスZ0の変動抑制のための支配的なパラメータになるといえる。
なお、YをXの三倍以上とすることで、本実施形態のようにシールド層10がグランド層である場合にフレキシブル配線ユニット100の特性インピーダンスZ0の変動抑制の効果を更に十分に享受することができる。またこれを五倍以上とすることで、シールド層10が接続コネクタ110などを通じてアースされていない場合についても、フレキシブル配線ユニット100の特性インピーダンスZ0の変動が十分に抑制される。
Therefore, it is preferable to make the distance Y larger than the distance X as described above, and it can be said that the distances X and Y are the dominant parameters for suppressing the fluctuation of the characteristic impedance Z 0 of the
In addition, when Y is set to be three times as large as X, when the
またフレキシブル基板50は、信号配線30が単層に構成されており、またシールド層10を上面にのみ備え下面には備えていない。これによりフレキシブル基板50は薄型化が可能であって良好な屈曲性を得ることができる。
In the
またシールド層10をフレキシブル基板50の上面に設けたことにより、シールド層10を容易に接続コネクタ110に接続して電気的コンタクトをとることができ、また主としてヘッドユニット120の側から照射される電磁波を上面のシールド層10で遮断することにより、信号配線30への電磁波ノイズの影響を防いでいる。
Further, since the
また、フレキシブル基板50に特有の問題として、単層の信号配線30を備える片面FPC(Flexible Printed Circuit)の場合、信号配線30を接続コネクタ110に電気的に接続するためのコネクタパッドと、信号配線30のグランドであるシールド層10に対して信号配線30を接続するためのコンタクトパッドとは同一面に配置されることが好ましい。これらを反対面に設ける場合はフレキシブル基板50の加工が困難となるためである。
したがって、本実施形態によれば、シールド層10および接続コネクタ110をともに信号配線30の上面側に設けることで良好な加工性を確保しつつ、下面側に基板スペーサ部材62を設けることで特性インピーダンスZ0の変動を抑制するという効果をバランスして享受することができる。
Further, as a problem peculiar to the
Therefore, according to the present embodiment, the
さらに、シールド層10をフレキシブル基板50の下面側のみに設けた場合は、信号配線30が電磁波に対して露出する状態になるため、シールドの効果が限定的となって電磁波ノイズの影響を抑制することが困難となる。また、シールド層10をフレキシブル基板50の両面側に設けた場合は、フレキシブル配線ユニット100のインピーダンスコントロールに際して信号配線30の線幅を極めて細くする必要が生じる。
これに対し、本実施形態のようにフレキシブル基板50の上面側にのみシールド層10を設けることでこれらの問題を解決している。
Furthermore, when the
On the other hand, these problems are solved by providing the
なお、絶縁層を挟んで両面側に信号配線30を備える両面FPCの場合、その一方側の面に設けられたコネクタパッドに対して両面の信号配線30をともに電気的に接続するためには、絶縁層を貫通して設けられたビアを、他方面側の信号配線30に接続する必要がある。ここで、ビアは一般にフレキシブル基板50の電気特性を劣化させるおそれがあることが知られているところ、本実施形態のように信号配線30を単層に構成することにより、かかる問題の発生を回避している。
In the case of a double-sided FPC having
従来のフレキシブル配線ユニットにあっては、フレキシブル基板50の下面にシールド層などの導電層を備えられない場合は、フレキシブル基板50と、これが設置される金属ベース210との位置関係によって特性インピーダンスZ0が変動するという問題が生じていた。これに対し本実施形態については裏側絶縁層40の下面に対向する基板スペーサ部材62を設けるとともに距離Xと距離Yの関係を上記所定とすることによりこの問題を解決し、そして上述のようにフレキシブル基板50の下面に導電層を設けないことの利点を享受している。
In the conventional flexible wiring unit, when a conductive layer such as a shield layer is not provided on the lower surface of the
また本実施形態のフレキシブル配線ユニット100では、支持部材61と基板スペーサ部材62とが一体に形成されている。これにより両部材の生産性に優れ、フレキシブル配線ユニット100の設置時の位置決め作業が好適に行われる。
In the
<第二実施形態>
図4は、本発明の第二実施形態にかかるフレキシブル配線ユニット100、およびこれを金属ベース310に設置した電子機器の例としてのフリップダウンモニター装置300を示す模式的な側面図である。
フリップダウンモニター装置300の構成は、フレキシブル配線ユニット100を除き図7に示す従来のフリップダウンモニター装置1300と共通するため、繰り返しの説明は省略する。
<Second embodiment>
FIG. 4 is a schematic side view showing the
Since the configuration of the flip-
図4(a)は、モニター330が金属ベース310に格納された状態を示している。
また同図(b)は、モニター330がヒンジ333まわりに時計回りに回転して開放され、表示画面332が露出した状態を示す。
FIG. 4A shows a state where the
FIG. 5B shows a state where the
本実施形態のフレキシブル配線ユニット100は、金属ベース310上に、二つの基板スペーサ部材62(基板スペーサ部材62a,62b)が設けられていることを特徴とする。
具体的には、フレキシブル基板50の基端部を固定する支持部材61が搭載される金属ベース310の天井面312に、基板スペーサ部材62aが設けられている。一方、金属ベース310のうち表示画面332の露出時にドライバ回路部331が接近する立面314に、基板スペーサ部材62bが設けられている。このように本発明においては、複数の基板スペーサ部材62を備えることとしてもよい。
The
Specifically, a
同図(a)に示すように、モニター330の格納状態においては、U字状に湾曲したフレキシブル基板50は基板スペーサ部材62a,62bとは接触していない。
そして同図(b)に示すように、モニター330の開放状態においては、配線孔334から導出されたフレキシブル基板50はL字状に変形するとともに、金属筐体335より離れる方向に膨出して基板スペーサ部材62a,62bに押し付けられる。
As shown in FIG. 5A, in the retracted state of the
As shown in FIG. 5B, when the
かかる状態においても、本実施形態のフレキシブル配線ユニット100は裏側絶縁層40の下面に対向して非導電性の基板スペーサ部材62a,62bが設けられていることにより、フレキシブル基板50は金属ベース310と接触することがなく、信号配線30は距離Y(図2を参照)を隔てて金属ベース310から乖離している。
したがってモニター330の開閉動作によってフレキシブル配線ユニット100の特性インピーダンスZ0が変動することがなく、表示画面332に送られる出力信号がフレキシブル配線ユニット100を通じて高品質で伝送される。
なお本実施形態において、フレキシブル基板50の下面側とは金属ベース310の側を意味し、重力方向の上下を意味するものではない。
Even in such a state, the
Therefore, the characteristic impedance Z 0 of the
In the present embodiment, the lower surface side of the
このように基板スペーサ部材62を複数に分割することにより、本実施形態のフレキシブル配線ユニット100を平板以外の金属ベース310に設置する場合にも、フレキシブル基板50と金属ベース310との接触を回避し、フレキシブル配線ユニット100の特性インピーダンスZ0の変動を抑制することができる。
なお本実施形態の変形例として、立面314をヒンジ333から離れるように湾曲させるなどして、モニター330が開放された状態(図4(b)を参照)においても立面314とフレキシブル基板50とが当接しないよう構成してもよい。かかる構成の場合、フレキシブル基板50と立面314とが当接することを防止する基板スペーサ部材62bを不要とすることができる。
Thus, by dividing the
As a modification of the present embodiment, even when the
<第三実施形態>
図5は本発明の第三実施形態にかかるフレキシブル配線ユニット100およびこれを備えるフリップダウンモニター装置300の模式的な側面図である。上記第二実施形態との重複箇所については説明を省略する。
<Third embodiment>
FIG. 5 is a schematic side view of the
本実施形態のフレキシブル配線ユニット100は、複数に分割された基板スペーサ部材62の一方(基板スペーサ部材62b)の表面がフレキシブル基板50の下面に接合されており、フレキシブル基板50および基板スペーサ部材62bが一体となって移動可能であることを特徴とする。
In the
同図(a)はモニター330の格納状態を示しており、基板スペーサ部材62bの裏面は金属筐体335とは接触していない。また金属ベース310の天井面に設けられた基板スペーサ部材62aとフレキシブル基板50もまた接触していない。
同図(b)はモニター330の開放状態を示しており、基板スペーサ部材62bの裏面が金属筐体335と接触している。また基板スペーサ部材62aとフレキシブル基板50も互いに接触している。
FIG. 5A shows the storage state of the
FIG. 4B shows the
本実施形態の基板スペーサ部材62a,62bもまた上記第一および第二実施形態と同様に非導電性の材料からなる。また基板スペーサ部材62a,62bの裏面から、フレキシブル基板50内部の信号配線30(図1,2を参照)までの距離Yが、信号配線30からシールド層10(図1,2を参照)までの距離Xよりも大きく形成されている。
Similarly to the first and second embodiments, the
本実施形態の場合は、金属筐体335と信号配線30との間の静電容量の変動を基板スペーサ部材62bで抑制し、金属ベース310と信号配線30との間の静電容量の変動を基板スペーサ部材62aで抑制している。
In the case of the present embodiment, the variation in capacitance between the
すなわち本実施形態のように基板スペーサ部材62を複数設けることにより、フレキシブル配線ユニット100が設置される金属ベース310のみならず、金属筐体335などの金属ベース310とは異なる金属部材との間で生じる静電容量の変動についても抑制することができる。
That is, by providing a plurality of
また本実施形態のように基板スペーサ部材62の一部または全部をフレキシブル基板50の裏面に接合して両者を一体化することにより、フレキシブル配線ユニット100の取り扱いが容易となる。さらに、例えば金属筐体335の内面側など、金属部材の側に基板スペーサ部材62を固定的に取り付けることが困難な場合であってもフレキシブル配線ユニット100の特性インピーダンスZ0の変動を抑制することができる。
In addition, the
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。
まず、フレキシブル配線ユニット100が取り付けられる電子機器としては、ディスクドライブ装置200やフリップダウンモニター装置300などは一例であり、プリンタヘッド、ヒンジ開閉式の携帯電話機やノート型パソコン、ロボットや輸送機器など、金属ベースおよび可動部をもつものであれば特に限定されるものではない。
このうち開閉式の携帯電話機については、日常的に繰り返し開閉操作がなされ、かつ開閉速度が一秒程度と高速であることから、フレキシブル基板50と金属ベースとの接触・非接触による特性インピーダンスZ0の変動が抑制される本発明の効果を特に好適に享受することができる。また特に近年の開閉式の携帯電話機では、カメラ機能や音楽再生機能、通話機能などが閉止状態と開放状態とを問わず実現される場合が多いところ、かかる携帯電話機については、両状態における特性インピーダンスZ0の差異が低減される本発明の効果がさらに好適に享受される。
またフレキシブル基板50の変形態様も上記U字状、J字状、またはL字状などに限られない。
In addition, this invention is not limited to said each embodiment, A various deformation | transformation is accept | permitted in the range which does not deviate from the summary.
First, as an electronic device to which the
Among these, the open / close type mobile phone is repeatedly opened / closed on a daily basis, and the opening / closing speed is as fast as about one second. Therefore, the characteristic impedance Z 0 due to contact / non-contact between the
Moreover, the deformation | transformation aspect of the
本発明のフレキシブル配線ユニット100をこれらの電子機器に用いるにあたっては、現状のいずれの機器の場合についても、上述の理由により金属ベースの表面から信号配線までの距離Yを、シールド層の下面から信号配線までの距離Xの3倍以上とすることが好ましく、これを5倍以上とすることがさらに好ましい。
When using the
また上記各実施形態では、フレキシブル基板50と金属ベース210,310とが、あるときは基板スペーサ部材62を介しても互いに乖離しており(図3(a),図4(a),図5(a))、またあるときは基板スペーサ部材62を介して互いに連接している(図3(b),図4(b),図5(b))。ただし本発明においては、フレキシブル基板50と金属ベース210,310とが、基板スペーサ部材62および任意で他の介在層を介して、互いに常に乖離していてもよく、また常に連接していてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the
また上記各実施形態では信号配線30が単層構造の場合を例に説明したが、フレキシブル基板50は複数層の信号配線30を備える積層構造であってもよい。
かかる場合、信号配線30から基板スペーサ部材62の裏面までの距離Yとは、もっとも下面側に積層された信号配線30から基板スペーサ部材62の裏面までの距離を意味する。一方、信号配線30からシールド層10の下面までの距離Xとは、もっとも上面側に積層された信号配線30からシールド層10の下面までの距離を意味する。
In each of the above embodiments, the case where the
In this case, the distance Y from the
上記本実施形態のフレキシブル配線ユニット100について、その先端が移動した場合の特性インピーダンス変動の抑制効果に関するシミュレーションを行い、上記の距離Yが、距離Xの2倍以上であることが好ましく、距離Xの3倍以上、より好ましくは5倍以上であることが更に好適であることを検証した。
ただし、以下のシミュレーションは、現状のフレキシブル配線ユニットの代表的な寸法や材料に基づいておこなったものである。したがって、将来的に薄膜構造の薄型化や信号配線の微細化、材料の電気的特性の改善などが進んだ場合には、距離Xと距離Yとの好ましい数値関係は変動する可能性がある。しかし、当業者であれば、フレキシブル配線ユニットを構成する各種材料の特性および寸法に基づき、本発明の趣旨の範囲内において、距離Xと距離Yとの好ましい関係を容易に導出することが可能である。
以下、フレキシブル配線ユニット100,1100の横断面とは、フレキシブル基板50,1050の長手方向、すなわち信号配線30,1030の延在方向に対して垂直に切った断面を意味する。
なお、このシミュレーション結果は、金属ベース210,1210と所定の距離にあるフレキシブル配線ユニット100,1100の横断面内における特性インピーダンスZ0を二次元的に算出したものである。
About the
However, the following simulation was performed based on typical dimensions and materials of the current flexible wiring unit. Therefore, when the thin film structure is thinned, the signal wiring is miniaturized, and the electrical characteristics of the material are improved in the future, the preferable numerical relationship between the distance X and the distance Y may change. However, those skilled in the art can easily derive a preferable relationship between the distance X and the distance Y within the scope of the present invention based on the characteristics and dimensions of various materials constituting the flexible wiring unit. is there.
Hereinafter, the transverse cross section of the
This simulation result is obtained by two-dimensionally calculating the characteristic impedance Z 0 in the cross section of the
(比較例1)
図8(a)は、比較例1のフレキシブル配線ユニット1100が金属ベース1210に当接した状態を示す横断面模式図である。
(Comparative Example 1)
FIG. 8A is a schematic cross-sectional view showing a state in which the
信号配線1030としては、厚さ35μmの銅箔を用いる。また、信号配線1030の周囲には非導電性の接着層1032が設けられている。
表側絶縁層1020(カバーレイ)および裏側絶縁層1040(ベースフィルム)としては、それぞれ厚さ25μmのポリイミドフィルムを用いる。
そして本比較例のフレキシブル配線ユニット1100は、下層から順に裏側絶縁層1040、信号配線1030、表側絶縁層1020を積層したフレキシブル基板1050よりなる。
なお、表側絶縁層1020と信号配線1030との間、および裏側絶縁層1040と信号配線1030との間の接着層1032の厚さは10μmである。
金属ベース1210にはステンレス(SUS)を用いる。
なお、表側絶縁層1020と裏側絶縁層1040の幅寸法は、信号配線1030の線幅よりも常に大きいものとしている。
As the
As the front side insulating layer 1020 (cover lay) and the back side insulating layer 1040 (base film), polyimide films having a thickness of 25 μm are used.
And the
Note that the thickness of the
Stainless steel (SUS) is used for the
Note that the width dimensions of the front-
かかる状態で、信号配線1030の線幅Lを20μmから100μmまで変化させたときのフレキシブル配線ユニット1100の特性インピーダンスZ0のシミュレーション結果と、その近似曲線を同図(b)に示す。同図に破線で示すように、Z0=50Ωとなる線幅Lは、約42μmであった。
In this state, a simulation result of the characteristic impedance Z 0 of the
図9(a)は、本比較例にかかるフレキシブル配線ユニット1100の先端側を金属ベース1210から離間させた状態を示す横断面模式図である。同図下部は、フレキシブル配線ユニット1100の側面模式図である。したがって、同図上部は、同図下部を右方から見た拡大断面図に相当する。
図示のように、裏側絶縁層1040の下面と金属ベース1210との距離(空隙)をY1とする。
FIG. 9A is a schematic cross-sectional view showing a state where the distal end side of the
As shown in the figure, the distance (gap) between the lower surface of the back insulating
同図(b)は、信号配線1030の線幅Lを100μmとし、空隙Y1を0〜100mmまで変化させた場合の、フレキシブル配線ユニット1100の特性インピーダンスZ0を示す図である。
同図より、本比較例のフレキシブル配線ユニット1100は、金属ベース1210に当接した状態(図8(a))と、十分に離間した状態(図9(a))とで、特性インピーダンスZ0が29Ωも変動している。かかる変動幅は、初期状態(当接状態:Y1=0μm)におけるZ0(34Ω)の85%にあたる。
FIG. 5B is a diagram showing the characteristic impedance Z0 of the
From this figure, the
(比較例2)
図10(a)は、比較例2のフレキシブル配線ユニット1100が金属ベース1210に当接した状態を示す横断面模式図である。
(Comparative Example 2)
FIG. 10A is a schematic cross-sectional view showing a state in which the
本比較例のフレキシブル配線ユニット1100は、表側絶縁層1020の上面に銀ペーストが厚さ20μmで塗工されてシールド層1010が形成されている点でのみ、比較例1と相違する。
The
同図(b)は、フレキシブル配線ユニット1100を金属ベース1210の表面に当接させた状態で、信号配線1030の線幅Lを10から50μmまで変化させたときのフレキシブル配線ユニット1100の特性インピーダンスZ0のシミュレーション結果と、その近似曲線を示す図である。同図に破線で示すように、Z0=50Ωとなる線幅Lは、約17μmであった。
FIG. 4B shows the characteristic impedance Z of the
図11(a)は、本比較例にかかるフレキシブル配線ユニット1100の先端側を金属ベース1210から離間させた状態を示す横断面模式図である。同図下部は、フレキシブル配線ユニット1100の側面模式図である。したがって、同図上部は、同図下部を右方から見た拡大断面図に相当する。
図示のように、裏側絶縁層1040の下面と金属ベース1210との距離(空隙)をY2とする。
FIG. 11A is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which the distal end side of the
As illustrated, the distance (gap) between the lower surface of the back insulating
同図(b)は、信号配線1030の線幅Lを30μmとし、空隙Y2を0〜100mmまで変化させた場合の、フレキシブル配線ユニット1100の特性インピーダンスZ0を示す図である。
同図より、本比較例のフレキシブル配線ユニット1100は、金属ベース1210に当接した状態(図10(a))と、十分に離間した状態(図11(a))とで、特性インピーダンスZ0が10Ωだけ変動している。かかる変動幅は、初期状態(当接状態:Y2=0mm)におけるZ0(40Ω)の25%にあたる。
FIG. 5B is a diagram showing the characteristic impedance Z0 of the
From this figure, the
(実施例1)
図12(a)は、実施例1のフレキシブル配線ユニット100が金属ベース210に
当接した状態を示す横断面模式図である。
Example 1
FIG. 12A is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which the
本実施例のフレキシブル配線ユニット100は、裏側絶縁層40の下面に、非導電性接着剤層(図示せず)を介して基板スペーサ部材62(補強板:スティフナー)が接合されている点でのみ、比較例2と相違する。
基板スペーサ部材62はPETからなり、非導電性接着剤層との合計厚さは145μmとした。すなわち、フレキシブル配線ユニット100は、基板スペーサ部材62の裏面から信号配線30までの距離(Y)が、裏側絶縁層40(25μm)および接着層32(10μm)と合せて180μmである。また、シールド層10の下面から信号配線30までの距離(X)は、表側絶縁層20および接着層32の厚さを合せて35μmである。したがって、本実施例においては、Y≒5Xである。
The
The
同図(b)は、フレキシブル配線ユニット100を金属ベース210の表面に当接させた状態で、信号配線30の線幅Lを20から100μmまで変化させたときのフレキシブル配線ユニット100の特性インピーダンスZ0のシミュレーション結果と、その近似曲線を示す図である。同図に破線で示すように、Z0=50Ωとなる線幅Lは、約37μmであった。
FIG. 4B shows the characteristic impedance Z of the
図13(a)は、本実施例にかかるフレキシブル配線ユニット100の先端側を金属ベース210から離間させた状態を示す横断面模式図である。同図下部は、フレキシブル配線ユニット100の側面模式図である。したがって、同図上部は、同図下部を右方から見た拡大断面図に相当する。
図示のように、基板スペーサ部材62の下面と金属ベース210との距離(空隙)をY3とする。
FIG. 13A is a schematic cross-sectional view illustrating a state where the distal end side of the
As shown in the figure, the distance (gap) between the lower surface of the
同図(b)は、信号配線30の線幅Lを37μmとし、空隙Y3を0〜100mmまで変化させた場合の、フレキシブル配線ユニット100の特性インピーダンスZ0を示す図である。
同図より、本実施例のフレキシブル配線ユニット100は、金属ベース210に当接した状態(図12(a))と、十分に離間した状態(図13(a))とにおける特性インピーダンスZ0の変動幅は2Ωであった。かかる変動幅は、初期状態(当接状態:Y3=0mm)におけるZ0(50Ω)に対し、約4%である。
FIG. 4B is a diagram showing the characteristic impedance Z0 of the
From the figure, the
上記比較例1,2および実施例1より、以下の知見を得ることができる。
まず、シールド層1010をフレキシブル配線ユニット1100の表面側に設けたことにより、金属ベース1210に当接したフレキシブル配線ユニット1100の特性インピーダンスZ0が大幅に低下することがわかる(比較例1,2)。例えばZ0=50Ωに調整する場合、信号配線1030の線幅Lを42μmから17μmまで細線化する必要があり、加工性および耐久性に問題が生じる。
これに対し、実施例1によれば、所定の厚さの裏側絶縁層40と金属ベース210との間に基板スペーサ部材62を介在させたことにより、同じくZ0=50Ωの特性インピーダンスを得るための信号配線30の線幅Lが37μmと、ほぼ比較例1と同等の線幅とすることが可能になる。
The following knowledge can be obtained from Comparative Examples 1 and 2 and Example 1.
First, by providing the
On the other hand, according to the first embodiment, the
また、フレキシブル配線ユニット100,1100の先端を移動させてその裏面を金属ベース210,1210に当接させたり離間させたりした場合、実施例1のように所定の厚さの基板スペーサ部材62を介在させることで、特性インピーダンスZ0の変動幅を大幅に抑制することができることがわかる。
実施例1のように、表側絶縁層20の上面にシールド層10を設け、裏側絶縁層40と金属ベース210との間に基板スペーサ部材62を設けることにより、まず、シールド層10による電磁波の遮蔽機能を得ることができる。そして、所望の特性インピーダンスZ0が太線の信号配線30で実現され、さらに、フレキシブル配線ユニット100の先端の移動による特性インピーダンスZ0の変動が抑制される。
Further, when the leading ends of the
As in the first embodiment, the
図14は、図11(b)の拡大図であり、空隙Y2を0〜1mmまで変化させた場合の、フレキシブル配線ユニット1100の特性インピーダンスZ0と、その近似曲線を示している。
図11(b)および図14より、空隙Y2を0mmから0.07mm=70μm程度まで変化させることでZ0が40Ωから45Ωまで急激に増大し、以降は緩やかに増加する。そして、空隙Y2=0.4mm=400μm程度でZ0=50Ωとなり、以降は空隙Y2=100mmにいたるまで、特性インピーダンスZ0はほとんど変化しないことがわかる。
すなわち、空隙Y2が70μm程度となるよう、裏側絶縁層40と金属ベース210との間に、非導電性すなわち誘電率が空気に近似される材料を、基板スペーサ部材62として介在させることにより、フレキシブル配線ユニット100の特性インピーダンスZ0の変動を十分に抑制することができる。
この場合、基板スペーサ部材62の裏面から信号配線30までの距離(Y)は、裏側絶縁層40(厚さ25μm)および接着層32(厚さ10μm)と合せて105μmとなる。一方、実施例1および比較例2において、シールド層10,1010の下面から信号配線30,1030までの距離(X)は、上記のように35μmである。したがって、本実施例によれば、Y≧3Xとすることにより、フレキシブル配線ユニット100の先端の移動による特性インピーダンスZ0の変動を特に好適に抑制することができるものといえる。
FIG. 14 is an enlarged view of FIG. 11B, and shows the characteristic impedance Z 0 of the
From FIG. 11B and FIG. 14, Z 0 increases rapidly from 40Ω to 45Ω by changing the gap Y2 from 0 mm to about 0.07 mm = 70 μm, and thereafter increases gradually. It can be seen that Z 0 = 50Ω when the
In other words, a non-conductive material, that is, a material whose dielectric constant is approximated to air is interposed as the
In this case, the distance (Y) from the back surface of the
(実施例2)
図15(a)は、実施例2のフレキシブル配線ユニット100が金属ベース210に
当接した状態を示す横断面模式図である。
(Example 2)
FIG. 15A is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which the
本実施例のフレキシブル配線ユニット100では、基板スペーサ部材62(補強板:スティフナー)の板厚(T)を複数通りに変化させている点でのみ実施例1と相違する。したがって、本実施例についてもシールド層10の下面から信号配線30までの距離Xを35μmとしている。
ここで、基板スペーサ部材62の裏面から信号配線30までの距離(Y)は、基板スペーサ部材62の板厚(T)と、裏側絶縁層40(25μm)および接着層32(10μm)の厚さとを合わせたものに相当する。そして、本実施例では、裏側絶縁層40と接着層32との合計厚さは上記距離Xと等しい。したがって、Y=T+Xの関係が成り立つ。
The
Here, the distance (Y) from the back surface of the
同図(b)は、基板スペーサ部材62の板厚(T)を距離(X)の整数倍に変化させた場合の特性インピーダンスZ0のシミュレーション結果と、その近似曲線を示す図である。ただし、特性インピーダンスZ0は、フレキシブル配線ユニット100を金属ベース210の表面に当接させた状態で算出している。
FIG (b) is the simulation result of the characteristic impedance Z 0 in the case of changing the thickness (T) is an integer multiple of the distance (X) of the substrate the
なお、本実施例の信号配線30の線幅Lは37μmとしている。これは、距離Yを距離Xの約5倍とした上記実施例1において、特性インピーダンスZ0が50Ωとなった線幅Lを採用したものである。すなわち、図15(b)で、T=Y−X≒4Xとすることで、特性インピーダンスZ0は50Ωとなる。そして、図13(b)に示す実施例1において空隙Y3=∞とした場合の特性インピーダンスZ0と、本実施例において板厚(T)=∞とした場合の特性インピーダンスZ0は、いずれも約52Ωに漸近する。
Note that the line width L of the
そして、図15(b)に示すように、板厚(T)を距離Xの整数倍とした場合の特性インピーダンスZ0は、T=Xで39Ω、T=2Xで45Ω、T=3Xで48Ω、T=4Xで49Ωであった。すなわち、板厚T=∞とした場合の特性インピーダンスZ0(=52Ω)と比較して、T=Xでは約25%、T=2Xでは約13%、T=3Xでは約8%、T=4Xでは約5%の乖離で収まっている。 As shown in FIG. 15B, the characteristic impedance Z 0 when the thickness (T) is an integral multiple of the distance X is 39Ω at T = X, 45Ω at T = 2X, and 48Ω at T = 3X. , T = 4X and 49Ω. That is, compared with the characteristic impedance Z 0 (= 52Ω) when the plate thickness T = ∞, T = X is about 25%, T = 2X is about 13%, T = 3X is about 8%, T = In 4X, the difference is about 5%.
したがって、本実施例で採用したフレキシブル配線ユニット100の特性および寸法に関しては、T≧X、すなわちY≧2Xとすることで、金属ベース210に設置した場合と、十分に離した場合とで、特性インピーダンスZ0の変動幅を実用的なレベル以下に低減可能であることが理解される。
また、T≧2X、すなわちY≧3Xとすることで、かかる低減効果が顕著となり、さらに、T≧4X、すなわちY≧5Xとすることで、特性インピーダンスZ0の変動を、誤差レベル以下にまで低減可能であることが理解される。
Therefore, with respect to the characteristics and dimensions of the
Further, when
10 シールド層
20 表側絶縁層
30 信号配線
40 裏側絶縁層
50 フレキシブル基板
60 平板部材
61 支持部材
62 基板スペーサ部材
100 フレキシブル配線ユニット
110 接続コネクタ
120 ヘッドユニット
200 ディスクドライブ装置
210,310 金属ベース
221 駆動モータ
223 ディスク
300 フリップダウンモニター装置
330 モニター
331 ドライバ回路部
332 表示画面
333 ヒンジ
334 配線孔
335 金属筐体
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記裏側絶縁層の下面に対向して設けられた非導電性の基板スペーサ部材と、
前記フレキシブル基板の長手方向の一端側を支持する支持部材と、
を有し、前記フレキシブル基板の長手方向の他端側が移動可能に構成されたフレキシブル配線ユニットであって、
前記フレキシブル基板が前記基板スペーサ部材の表面に当接した状態における前記基板スペーサ部材の裏面から前記信号配線までの距離(Y)が、前記シールド層の下面から前記信号配線までの距離(X)よりも大きいことを特徴とするフレキシブル配線ユニット。 A signal wiring for transmitting / receiving signals to / from an external circuit, a front-side insulating layer and a back-side insulating layer sandwiching the signal wiring, and a conductive layer that is stacked on an upper surface of the front-side insulating layer and covers at least a part of the signal wiring A flexible substrate comprising a shield layer and having flexibility in the longitudinal direction;
A non-conductive substrate spacer member provided facing the lower surface of the back insulating layer;
A support member for supporting one end side of the flexible substrate in the longitudinal direction;
A flexible wiring unit configured such that the other end side in the longitudinal direction of the flexible substrate is movable,
The distance (Y) from the back surface of the substrate spacer member to the signal wiring in a state in which the flexible substrate is in contact with the surface of the substrate spacer member is greater than the distance (X) from the bottom surface of the shield layer to the signal wiring. Flexible wiring unit characterized by being large.
前記他端側が移動することにより、前記フレキシブル基板および前記基板スペーサ部材が一体となって移動可能である請求項1から4のいずれかに記載のフレキシブル配線ユニット。 The surface of the substrate spacer member is bonded to the lower surface of the flexible substrate;
The flexible wiring unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the flexible substrate and the substrate spacer member can move together by moving the other end side.
外部回路との間で信号を授受する信号配線と、前記信号配線を挟み込む表側絶縁層および裏側絶縁層と、前記表側絶縁層の上面に積層されて前記信号配線の少なくとも一部を覆う導電性のシールド層と、を備え、長手方向に可撓性を有するフレキシブル基板と、
前記金属ベースにともに設けられた、前記裏側絶縁層の下面に対向する非導電性の基板スペーサ部材、および前記フレキシブル基板の長手方向の一端側を支持する支持部材と、
を有し、前記フレキシブル基板の長手方向の他端側が移動可能に構成されるとともに、
前記フレキシブル基板が前記基板スペーサ部材の表面に当接した状態における前記金属ベースから前記信号配線までの距離が、前記シールド層の下面から前記信号配線までの距離よりも大きいことを特徴とする電子機器。 A metal base,
A signal wiring for transmitting / receiving signals to / from an external circuit, a front-side insulating layer and a back-side insulating layer sandwiching the signal wiring, and a conductive layer that is stacked on an upper surface of the front-side insulating layer and covers at least a part of the signal wiring A flexible substrate comprising a shield layer and having flexibility in the longitudinal direction;
A non-conductive substrate spacer member that is provided on the metal base and faces the lower surface of the back-side insulating layer; and a support member that supports one longitudinal end of the flexible substrate;
And the other end side in the longitudinal direction of the flexible substrate is configured to be movable,
An electronic apparatus, wherein a distance from the metal base to the signal wiring in a state where the flexible substrate is in contact with a surface of the substrate spacer member is larger than a distance from a lower surface of the shield layer to the signal wiring. .
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