JP2010129386A - フレキシブルプリント基板及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブル部に局所的な応力が生じにくいＦＰＣを提供する。
【解決手段】このＦＰＣ１１は、両端に位置する端縁部１２と、これら端縁部を連結する屈曲可能なケーブル部１３とを備え、ケーブル部は複数本のケーブル部材１３ａ、１３ｂから形成される。また、これらのケーブル部材には、ケーブル部材をその並列方向に沿って屈曲させる屈曲部Ａ、Ｂが、その屈曲方向が少なくとも１回は逆になるよう２箇所以上設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、フレキシブルプリント基板（以下、「ＦＰＣ」と略称する）に関し、特に光学式ドライブやノート型パソコン、携帯電話等の、スライド部分を有し、各々のスライド部分に電子回路を備える電子機器において、スライド部分を電気的に接続するＦＰＣ、及びこのＦＰＣを備える電子機器に関する。

この種のＦＰＣの一般的な構造を図７に示す。ＦＰＣ１は、両端に位置し、他の電子部品／電子回路等に接続される端縁部２と、これら端縁部２を連結する屈曲可能なケーブル部３とを備える。また、ケーブル部３は、端縁部２を電気的に連結する配線３ａと、配線３ａを挟む、フィルム状の絶縁材３ｂとを備える。
この種のＦＰＣでは、例えば特許文献１に示すように、ケーブル部が並列する複数本のケーブル部材から形成される場合がある。しかしながら、複数本のケーブル部材から形成されるケーブル部をケーブル部材の並列方向に沿って屈曲させると、屈曲部の内側（屈曲側）に位置するケーブル部材（以下、「内側のケーブル部材」と略称する場合がある）と屈曲部の外側に位置するケーブル部材（以下、「外側のケーブル部材」と略称する場合がある）との曲率の差に伴い、外側のケーブル部材に必要とされるケーブル部材の長さが、内側のケーブル部材に比して相対的に長くなる。
その結果、内側のケーブル部材と外側のケーブル部材の長さの比によっては、内側のケーブル部材の屈曲が外側のケーブル部材に規制され、内側のケーブル部材の屈曲形状が複雑化する。
例えば、ＦＰＣの製造容易性及び汎用性を考慮すると、ケーブル部を形成する複数本のケーブル部材の全長は同一であることが望ましいが、複数本のケーブル部材の全長を同一とすると、ケーブル部をケーブル部材の並列方向に沿って屈曲させた際に、相対的に短くて済む内側のケーブル部材が外側のケーブル部材の内側でたるむという問題がある。
この問題を防止するため、内側のケーブル部材のうち、ヒンジ構造を有する部分の外側に、剛性抑制部を設ける場合がある。
特許第３５４４９３０号公報

ところで、剛性抑制部では、配線を変化させたり、ケーブル部材を細くする等の対応が必要となるが、それに伴い、ケーブル部材中の配線密度が低下するという問題が生じる。特に、インピーダンス制御配線を複数配線する場合には、配線が困難となる。
また、剛性抑制部の近傍には局所的な屈曲力が加わるため、この箇所では、配線を構成する銅箔に過度の応力が生じる。このような応力が繰り返し生じると、長期にわたる振動や温度変化等による劣化とも相まって、配線が断線する可能性がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ケーブル部が並列する複数本のケーブル部材から形成されるＦＰＣにおいて、剛性抑制部が不要で、かつケーブル部材に局所的な応力が生じにくいＦＰＣの提供を目的としている。

本発明は、両端に位置する端縁部と、これら端縁部を連結する屈曲可能なケーブル部とを備え、ケーブル部が並列する複数本のケーブル部材から形成されたＦＰＣにおいて、前記複数本のケーブル部材に、前記複数本のケーブル部材をその並列方向に沿って屈曲させる屈曲部が、その屈曲方向が少なくとも１回は逆になるよう２箇所以上設けられていることを特徴とする。

ここで、前記複数本のケーブル部材の全長は同一であってもよい。

また、個々の前記屈曲部において、前記屈曲部の外側に位置する前記ケーブル部材と内側に位置する前記ケーブル部材との、前記並列方向に沿った間隔を調節することにより、前記複数本のケーブル部材の全長を同一としてもよい。

また、本発明には、前記ＦＰＣを用いた電子機器も含まれる。

本発明によれば、ＦＰＣのケーブル部を構成する複数本のケーブル部材の全長が同一であっても、ケーブル部材同士を干渉させることなく屈曲させることが可能となる。その結果、ケーブル部材の屈曲に伴う、屈曲部の内側に位置するケーブル部材の不要な変形と、それに起因するケーブル部材への局所的な応力集中が防止される。また、剛性抑制部も不要となる。よって、本発明によれば、屈曲による配線の断線が生じにくいＦＰＣを提供することができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。
本発明に係るＦＰＣの一般的な構造を図１に示す。ＦＰＣ１１は、両端に位置し、他の電子部品／電子回路等に接続される端縁部１２と、これら端縁部１２を連結する屈曲可能なケーブル部１３とを備える。ケーブル部１３は、２本のケーブル部材１３ａ、１３ｂを並列させて構成されている。また、個々のケーブル部材１３ａ、１３ｂは、端縁部１２を電気的に連結する配線と、配線を挟む、フィルム状の絶縁材（いずれも図示せず）とから構成されている。

更に、本発明に係るＦＰＣ１１では、ケーブル部１３をケーブル部材１３ａ、１３ｂの並列方向（図においては紙面方向）に沿って屈曲させる屈曲部Ａ、Ｂが設けられている。屈曲部Ａ、Ｂは、その屈曲方向が少なくとも１回は逆になるよう２箇所以上に設けられ、その結果、ＦＰＣ１１は、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの並列方向に沿って２回以上折り曲げられる。図１の例では、ケーブル部１３は、２箇所の屈曲部Ａ、Ｂにて、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの並列方向に沿って逆向きに１８０°屈曲し、その結果、ＦＰＣ１１は、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの並列方向に沿って、逆向きに２回折り曲げられている。

上記構造を有するＦＰＣ１１では、２箇所の屈曲部Ａ、Ｂにて屈曲されたケーブル部材１３ａ、１３ｂのうち、一方の屈曲部（図１では屈曲部Ａ）において内側（屈曲側）に位置するケーブル部材（図１ではケーブル部材１３ｂ）は、他方の屈曲部（図１では屈曲部Ｂ）においては外側に位置する。同様に、一方の屈曲部（屈曲部Ａ）において外側に位置するケーブル部材（ケーブル部材１３ａ）は、他方の屈曲部（屈曲部Ｂ）においては内側に位置する。

この場合、個々の屈曲部Ａ、Ｂにおいては、外側のケーブル部材１３ａ、１３ｂの長さが相対的に長くなるが、上記のように、屈曲部Ａ、Ｂを、その屈曲方向が逆になるよう２箇所に形成することにより、上記屈曲部Ａ、Ｂにおけるケーブル部材１３ａ、１３ｂの長さの差が相殺され、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの全長は同一となる。その結果、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの全長が同一であっても、ケーブル部材１３ａ、１３ｂを干渉させることなく屈曲させることが可能となる。すなわち、上記構造を有するＦＰＣ１１では、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの屈曲に伴う、内側のケーブル部材１３ａ、１３ｂの不要な変形と、それに起因するケーブル部材１３ａ、１３ｂへの局所的な応力集中が防止される。従って、このＦＰＣ１１においては、従来のＦＰＣにおける剛性抑制部のような、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの変形を防止する部材を設ける必要がない。

図２及び図３は、図１に示すＦＰＣ１１において、ＦＰＣ１１の両端に位置する端縁部１２間の距離が離間するよう、端縁部１２を移動（スライド）した場合の例を示している。図２は、図１に示すＦＰＣ１１の、図中右側に位置する端縁部１２を、矢印Ｄ１（ケーブル部１３の延設方向）に沿って移動した場合、図３は、図１に示すＦＰＣ１１の、図中右側に位置する端縁部１２を、矢印Ｄ２（ケーブル部１３の延設方向と直交する方向）に沿って移動させた場合をそれぞれ示している。

図２においては、端縁部１２の移動に伴い、ケーブル部材１３ａ、１３ｂにおける屈曲部Ａ、Ｂの位置が相対的に近接するよう変化する。また、図３においては、端縁部１２の移動に伴い、ケーブル部材１３ａ、１３ｂにおける屈曲部Ａ、Ｂの屈曲角が相対的に低下するよう変化する。しかしながら、いずれの場合においても、図１と同様、互いに逆方向に屈曲する屈曲部Ａ、Ｂの存在により、個々の屈曲部Ａ、Ｂにおける長さの差が相殺され、その結果、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの全長が同一であっても、ケーブル部材１３ａ、１３ｂを干渉させることなく屈曲させることが可能となる。

すなわち、このＦＰＣ１１では、端縁部１２の移動に伴いＦＰＣ１１を変形させた場合であっても、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの屈曲に伴う、内側のケーブル部材１３ａ、１３ｂの不要な変形と、それに起因するケーブル部材１３ａ、１３ｂへの局所的な応力集中が防止される。その結果、ＦＰＣ１１によれば、屈曲による配線の断線が生じにくいＦＰＣを提供することができる。

なお、上記実施形態においては、ＦＰＣ１１のケーブル部１３を構成するケーブル部材１３ａ、１３ｂに、互いに逆方向に屈曲する２つの屈曲部Ａ、Ｂを設けたが、屈曲部の数は２箇所以上であれば特に限定されない。すなわち、屈曲部は、ケーブル部材１３ａ、１３ｂに、その屈曲方向が少なくとも１回は逆になるよう２箇所以上に設ければよい。
図４に示すＦＰＣ１１ａでは、ケーブル部１３を構成するケーブル部材１３ａ、１３ｂに、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの並列方向に沿って３つの屈曲部Ａ、Ｂ、Ｃを設けている。この場合、屈曲部Ａ、Ｃと、屈曲部Ｂとが互いに逆方向に１８０°屈曲し、その結果、ＦＰＣ１１ａは、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの並列方向に沿って、逆向きに３回折り曲げられている。
上記構造を有するＦＰＣ１１ａでは、屈曲されたケーブル部材１３ａ、１３ｂのうち、同一方向に屈曲する屈曲部Ａ、Ｃにおいて内側（屈曲側）に位置するケーブル部材１３ｂは、逆方向に屈曲する屈曲部Ｂにおいては外側に位置する。また屈曲部Ａ、Ｃにおいて外側に位置するケーブル部材１３ａは、屈曲部Ｂにおいては内側に位置する。

従って、個々の屈曲部Ａ〜Ｃにおいては、外側に位置するケーブル部材１３ａ、１３ｂの長さが相対的に長くなるが、同一方向に屈曲する屈曲部Ａ、Ｃにおけるケーブル部材１３ａ、１３ｂの長さの差（ケーブル部材１３ａが相対的に長くなる）の和と、逆方向に屈曲する屈曲部Ｂにおけるケーブル部材１３ａ、１３ｂの長さの差（ケーブル部材１３ｂが相対的に長くなる）とが同一となるよう、逆方向に屈曲する屈曲部Ｂにおけるケーブル部材１３ａ、１３ｂの長さの差を調節することにより、上記屈曲部Ａ〜Ｃにおけるケーブル部材１３ａ、１３ｂの長さの差が相殺され、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの全長は同一となる。
具体的には、図４に示すように、逆方向に屈曲する屈曲部Ｂにおける、外側に位置するケーブル部材１３ｂと内側に位置するケーブル部材１３ａとの、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの並列方向に沿った間隔Ｗを適宜調節することにより、屈曲部Ｂにおけるケーブル部材１３ａ、１３ｂの長さの差を調節して屈曲部Ａ〜Ｃの形成による長さの差を相殺し、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの全長を同一とする。

すなわち、上記のように、奇数の屈曲部を設けた場合には、外側のケーブル部材となる回数が少ないケーブル部材（図４の例ではケーブル部材１３ｂ）が外側に位置している屈曲部（図４の例では屈曲部Ｂ）において、屈曲部におけるケーブル部材１３ａ、１３ｂの長さの差を調節することにより、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの全長の差を相殺する。その結果、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの全長が同一であっても、ケーブル部材１３ａ、１３ｂを干渉させることなく屈曲可能となり、上記図１に示すＦＰＣ１１と同様の作用効果を得ることが可能となる。

また、個々の屈曲部における屈曲角度は任意に設定可能である。図５に示すＦＰＣ１１ｂでは、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの並列方向に沿って互いに逆方向に屈曲する屈曲部Ａ、Ｂのうち、屈曲部Ａにおけるケーブル部材１３ａ、１３ｂの屈曲角を９０°、屈曲部Ｂにおけるケーブル部材１３ａ、１３ｂの屈曲角を４５°に設定している。
この場合も、屈曲角の大きい屈曲部Ａにおけるケーブル部材１３ａ、１３ｂの長さの差（ケーブル部材１３ａが相対的に長くなる）と、逆方向に屈曲する、屈曲角の小さい屈曲部Ｂにおけるケーブル部材１３ａ、１３ｂの長さの差（ケーブル部材１３ｂが相対的に長くなる）とが同一となるよう、屈曲角の小さい屈曲部Ｂにおけるケーブル部材１３ａ、１３ｂの長さの差を調節することにより、屈曲部Ａ、Ｂにおける長さの差が相殺され、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの全長が同一となる。

具体的には、図５に示すように、屈曲角の小さい屈曲部Ｂにおける、外側に位置するケーブル部材１３ｂと外側に位置するケーブル部材１３ａとの、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの並列方向に沿った間隔Ｗを適宜調節することにより、逆方向に屈曲する屈曲部Ｂにおけるケーブル部材１３ａ、１３ｂの長さの差を調節して屈曲部Ａ、Ｂの形成による長さの差を相殺し、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの全長を同一とする。その結果、ケーブル部材１３ａ、１３ｂの全長が同一であっても、ケーブル部材１３ａ、１３ｂを干渉させることなく屈曲させることが可能となり、上記図１に示すＦＰＣ１１と同様の作用効果を得ることが可能となる。
また、例えば図４において同一方向に屈曲する屈曲部Ａ、Ｃの屈曲角を互いに異ならせることも可能である。

また、ケーブル部１３を構成するケーブル部材の本数は任意に設定可能である。図６に示すＦＰＣ１１ｃでは、３本のケーブル部材１３ａ、１３ｂ、１３ｃによりケーブル部１３を構成し、１３ａ、１３ｂ、１３ｃの並列方向に沿って互いに逆方向に１８０°屈曲する屈曲部Ａ、Ｂを設けている。この場合、図１と同様、互いに逆方向に屈曲する屈曲部Ａ、Ｂの存在により、個々の屈曲部Ａ、Ｂにおける長さの差が相殺される。従って、ケーブル部材１３ａ、１３ｂ、の全長をケーブル部材１３ｃに合わせることにより、ケーブル部材１３ａ、１３ｂ、１３ｃの全長が同一であっても、ケーブル部材１３ａ、１３ｂを干渉させることなく屈曲させることが可能となり、上記図１に示すＦＰＣ１１と同様の作用効果を得ることが可能となる。

また、また、端縁部１２には、電子部品が実装されていてもよい。あるいは、端縁部１２が、電子部品／電子回路との接続用のコネクタ、コネクタと接続される端子、電子部品を実装するための回路基板等であってもよい。すなわち、端縁部１２には、ケーブル部１３の端部に位置し、ケーブル部１３と電気的に接続された構成であれば、あらゆる公知の構成が採用可能である。また、内蔵する電子部品／電子回路の接続に上記ＦＰＣ１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃを用いた電子機器においても、ケーブル部材１３ａ、１３ｂ、１３ｃへの局所的な応力集中が防止され、配線の断線が生じにくくなる。すなわち、本発明には、本発明に係るＦＰＣ１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃを用いた電子機器も含まれる。

本発明に係るＦＰＣの構造の例を示す図である。 図１に示すＦＰＣの端縁部を移動した場合の例を示す図である。 図１に示すＦＰＣの端縁部を移動した場合の例を示す図である。 本発明に係るＦＰＣの構造の例を示す図である。 本発明に係るＦＰＣの構造の例を示す図である。 本発明に係るＦＰＣの構造の例を示す図である。 本発明が適用されるＦＰＣの構造の例を示す図である。

符号の説明

１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ） １２…端縁部 １３…ケーブル部 １３ａ、１３ｂ、１３ｃ…ケーブル部材 Ａ、Ｂ、Ｃ…屈曲部 Ｗ…外側に位置するケーブル部材と内側に位置するケーブル部材との、その並列方向に沿った間隔

Claims (4)

1. 両端に位置する端縁部と、これら端縁部を連結する屈曲可能なケーブル部とを備え、ケーブル部が並列する複数本のケーブル部材から形成されたフレキシブルプリント基板において、
   前記複数本のケーブル部材に、前記複数本のケーブル部材をその並列方向に沿って屈曲させる屈曲部が、その屈曲方向が少なくとも１回は逆になるよう２箇所以上設けら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. 前記複数本のケーブル部材の全長が同一であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルプリント基板。
3. 個々の前記屈曲部において、前記屈曲部の外側に位置する前記ケーブル部材と内側に位置する前記ケーブル部材との、前記並列方向に沿った間隔を調節することにより、前記複数本のケーブル部材の全長が同一とされていることを特徴とする請求項２に記載のフレキシブルプリント基板。
4. 請求項１ないし３に記載のフレキシブルプリント基板を用いた電子機器。

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