JP2011061070A - フレキシブルプリント配線板,組み合わせ,および電子機器 - Google Patents

フレキシブルプリント配線板,組み合わせ,および電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】 フレキシブルプリント配線板に対する補強板の接着強度を向上させたフレキシブルプリント配線板を提供することを目的とする。
【解決手段】
フレキシブルプリント配線板9は、他のデバイスのコネクタ等に着脱可能に設けられる電極端子部10と、コネクタ15が実装されるコネクタ実装部11とを両端に有する。コネクタ実装部11には、コネクタ15が実装される側と反対側に、補強板12が接着される。補強板12が接着される位置のカバーフィルム層19には、複数の溝部21がコネクタ実装部11の外周9cに通じるように形成されている。
【選択図】 図4

Description

本発明はフレキシブルプリント配線板及びフレキシブルプリント配線板を備えた電子機器に関する。
フレキシブルプリント配線板は高屈曲性を有することから、HDD(Hard Disk Drive)、ODD(Optical Disc Drive)等のコンピュータ周辺機器等の可動部材の配線のために多用されている。
フレキシブルプリント配線板は、コンピュータ機器に内蔵される場合に、折り曲げられて配線される。そのため、フレキシブルプリント配線板自体が互いに擦り合わされることでフレキシブルプリント配線板の最外層を形成するフィルム表面からの粉落ちや断線が生じることがあった。そこで、フレキシブルプリント配線板の最外層に凹凸形状を形成し、粉落ちや断線の発生を抑制して耐磨耗性の向上させる技術が開示されている(例えば特許文献1)。
特開2007−194341
フレキシブルプリント配線板は高屈曲性であるので、コネクタ等の部品を実装する位置には、実装に必要な強度を確保するために補強を行う必要がある。そのため、通常は、フレキシブルプリント配線板の部品実装エリアの裏面に非可撓性の板状の部材からなる補強板を接着固定して、部分的な強度向上が図られている。
しかし、コネクタ実装エリアに補強板を固定するための接着剤を塗布し、接着剤を硬化させるために加熱処理を行うと、フレキシブルプリント配線板が吸湿性の高い材質で構成されているために接着剤とフレキシブルプリント配線板との間で水蒸気が発生する。この水蒸気が原因で、フレキシブルプリント配線板と接着剤の間の接着強度が低下することがあり、補強が不十分になることがあった。この補強板のフレキシブルプリント配線板に対する接着不足は、フレキシブルプリント配線板と実装される部品の間の接続不具合を招く虞がある。
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、フレキシブルプリント配線板に対する補強板の接着強度を向上させたフレキシブルプリント配線板を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るフレキシブルプリント配線板は、部品が実装される位置に対応して補強板が接着されるフレキシブルプリント配線板であって、前記フレキシブルプリント配線板の内層に設けられる配線パターンと、前記配線パターンを覆うように前記フレキシブルプリント配線板の最外層に設けられるフィルム層と、前記フィルム層の前記補強板が接着される位置に対応して設けられる溝部とを有し、前記溝部の少なくとも一端が、前記フレキシブルプリント配線板の外周に通じていることを特徴としている。
また、本発明に係る電子機器は、筐体と、前記筐体に収容され、部品が実装される位置に対応して補強板が接着されるフレキシブルプリント配線板とを具備する電子機器であって、前記フレキシブルプリント配線板の内層に設けられる配線パターンと、前記配線パターンを覆うように前記フレキシブルプリント配線板の最外層に設けられるフィルム層と、前記フィルム層の前記補強板が接着される位置に対応して設けられる溝部とを有し、前記溝部の少なくとも一端が、前記フレキシブルプリント配線板の外周に通じていることを特徴としている。
本発明によれば、フレキシブルプリント配線板に対する補強板の接着強度を向上させたフレキシブルプリント配線板を提供することが実現する。
本実施の形態におけるパーソナルコンピュータの外観図。 第1の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の上面図。 第1の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の実装構造の斜視図。 第1の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の補強板を実装した構造の断面図。 本実施の形態におけるフレキシブルプリント配線板の溝部の拡大図。 第2の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の実装構造の斜視図及び断面図。 第3の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の上面図。
以下、図1〜図7を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
本発明に係る電子機器として、パーソナルコンピュータ1を例に説明をする。図1は、本実施の形態におけるパーソナルコンピュータ1の外観図である。
パーソナルコンピュータ1は、本体ユニット2と、表示ユニット3と、本体ユニット2と表示ユニット3との間に設けられているヒンジ部4とを備えている。ヒンジ部4は、表示ユニット3を支持しており、表示ユニット3を本体ユニット2に対して回動させることができる。表示ユニット3は、中央部に液晶ディスプレイ3a有している。
また、本体ユニット2は、筐体2aと、筐体2a上面にタッチパッド5及びキーボード6とを備えている。筐体2aの内部には、回路部品が実装されたプリント回路板7や、各種のデバイス8が収容されている。プリント回路板7に実装される回路部品とは、例えばCPU(Central Processing Unit)や、グラフィックスチップや、各種RAM(Random Access Memory)等のLSI(Large Scale Integration)チップである。デバイス8は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、ODD(Optical Disc Drive)等である。
図1の拡大図に示すように、プリント回路板7とデバイス8とは、フレキシブルプリント配線板9によって接続されている。フレキシブルプリント配線板9は、プリント回路板7と接続されるデバイス8が離れて配置される場合や、空間的制約のために配線や基板を曲げる必要があるヒンジ部等の配線に用いられる。
次に、図2を用いて、本発明の第1の実施の形態におけるフレキシブルプリント配線板9の構造を説明する。図2は、第1の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板9の上面図である。
フレキシブルプリント配線板9は、電極端子部10とコネクタ実装部11とを備える。
電極端子部10は、回路パターンが露出した電極端子を有し、プリント回路板7やデバイス8に設けられるコネクタ等に着脱可能である。コネクタ実装部11には、コネクタ15が実装される。また、コネクタ実装部11には、プリント回路板7やデバイス8に固定するための固定穴14を有し、固定穴14にてネジ止め等が可能である。
また、フレキシブルプリント配線板9は、第1の面9aと、第1の面9aの背面である第2の面9bとを有する。第1の面9aを形成する外周を、外周9cとする。
図1の拡大図に示すように、プリント回路板7に設けられるコネクタに電極端子部10が装着され、デバイス8にはコネクタ実装部11が固定穴14にてネジ止めすることによって固定される。フレキシブルプリント配線板9の電極端子部10及びコネクタ実装部11以外の部分は、塩ビ系、アクリル系及びウレタン系の樹脂層で被覆されている。
また、コネクタ実装部11の第1の面9a上には、複数の溝部21が設けられている。
溝部21は、サンドブラスト処理、エンボス処理、プラズマ処理等で形成される。2本の実線は、溝部21の上端部を示している。また、2本の実線の中間に位置する点線は、上述の処理が施されて窪んだ底部(凹部)を示している。溝部21はコネクタ実装部11の外周9cに通じるように設けられている。
次に、図3を用いて、フレキシブルプリント配線板9のコネクタ実装部11のコネクタ15及び補強板12の実装構造を説明する。図3は、第1の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の実装構造の斜視図である。本明細書において、フレキシブルプリント配線板9の構造についてXYZ軸を図3に示すように定義する。即ち、溝部21はY軸に沿って形成される。また、フレキシブルプリント配線板9を構成する各層は、Z軸方向に積層されている。
まず、溝部21が設けられるコネクタ実装部11の面と補強板12とが、接着剤20を介して接着される。溝部21を設けることにより、接着剤20の接着面積を拡大し、接着強度を向上することができる。補強板12には、コネクタ実装部11に設けられるコネクタ位置決め穴13及び固定穴14に対応する位置にコネクタ位置決め穴23と固定穴24が設けられている。補強板12が実装されたコネクタ実装部11に、補強板12が実装されている反対側から突起部15aとコネクタ位置決め穴13とが嵌合するようにしてコネクタ15が実装される。
次に、図4を用いて、フレキシブルプリント配線板9に補強板12が実装された状態の(A)−(A´)線における断面構造を説明する。図4は、第1の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の補強板を実装した構造の断面図である。
まず、コネクタ実装部11は、ベースフィルム層16と、接着層17と、導体層18と、カバーフィルム層19とが積層されて形成されている。ベースフィルム層16及びカバーフィルム層19は、ポリイミド、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ塩化ビニルフィルム等の材質から成るプラスチックフィルムである。本実施の形態においては、耐熱性、寸法安定性、電気的特性、機械的特性、耐薬品性及びコストの観点から、ベースフィルム層16及びカバーフィルム層19としてポリイミドフィルムを用いるとする。
本実施の形態におけるカバーフィルム層19には、複数の溝部21が設けられている。
溝部21は、コネクタ実装部11の外周9cに至るまで形成され、コネクタ実装部11の外周9cにおいて溝部21が外部と通じている。尚、本実施の形態においては、溝部21は、断面V字型としたが、これに限定されることはない。即ち、断面形状がU字型若しくは四角型でも良い。
ベースフィルム層16及びカバーフィルム層19の間には、接着層17を介して導体層18が設けられている。接着層17は、例えば、エポキシド化合物を含有するものが用いられる。導体層18は、銅箔、アルミニウム箔等の金属箔により形成され、エッチングにより回路パターンが形成されている。
以上のように溝部21が設けられたコネクタ実装部11の上に、接着剤20を介して補強板12が接着される。補強板12は、例えば、ガラスエポキシ材やエポキシ材等の材質により構成される。補強板12にも、コネクタ実装部11に設けられるコネクタ位置決め穴13及び固定穴14が対応した位置にコネクタ位置決め穴23及び固定穴24が設けられ、接着剤20を介してコネクタ実装部11と一体型となる。補強板12を接着固定することでコネクタ実装部11の強度が向上し、コネクタ15を安定して実装することができる。
次に、図5を用いて、溝部21における接着剤20の構造を説明する。図5は、本実施の形態におけるフレキシブルプリント配線板9の溝部21の拡大図である。接着剤20は液体よりも粘度が高いため溝部21の底部には行き届かず、気泡抜け穴25が形成されることになる。気泡抜け穴25は、溝部21がコネクタ実装部11の外周9cにまで通じるように形成されているため、溝部21と同じく外部に通じている。
フレキシブルプリント配線板9の材料であるポリイミドは、吸湿性の高い材質である。
従って、補強板12を接着するための過熱処理を行う際に、吸着していた水分子が蒸発し、接着剤20とカバーフィルム層19との間に水蒸気が発生する。図5に示すように、気泡抜け穴25を有する構造であれば、図5の拡大図中の矢印に示すようにY軸方向に水蒸気が気泡抜け穴25から外部に放出され、接着剤20とカバーフィルム層19との間に気泡が発生することが抑制される。即ち、接着剤20とコネクタ実装部11との接着強度を向上し、補強板12が剥がれることが抑制される。
以上のように構成される第1の実施の形態によれば、カバーフィルム層19に溝部21を設けることにより、フレキシブルプリント配線板9と補強板12とを接着する接着剤の接着面積を拡大し、接着強度を向上させることができる。また、フレキシブルプリント配線板9の外周9cにまで通じるように溝部21を設けることで、カバーフィルム層19と接着剤20との間に発生する水蒸気を外部に放出することができる。従って、コネクタ実装部11と補強板12との間における気泡不具合や剥がれの発生を抑制し、更に補強板12の接着強度が向上する。
次に、図6を用いて、本発明の第2の実施の形態におけるフレキシブルプリント配線板9の構造を説明する。図6は、第2の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の実装構造の斜視図及び断面図である。
第2の実施の形態が第1の実施の形態と異なる点は、図6(1)斜視図に示すように、フレキシブルプリント配線板9のコネクタ実装部11に実装される補強板が、溝部付き補強板22に代わる点である。即ち、図6の(2)断面図に示すように、溝部付き補強板22には、接着剤20に接する面に溝部21が設けられている。溝部付き補強板22に設けられる溝部21も、カバーフィルム層19と同様にサンドブラスト処理、エンボス処理、プラズマ処理等で形成される。また、溝部付き補強板22に設けられる溝部21も、溝部付き補強板22の外周9cまで通じているので、溝部付き補強板22と接着剤20との間に発生した水蒸気は、気泡抜け穴25から外部に放出される。
以上のように構成される第2の実施の形態においては、溝部付き補強板22を用いることにより更にフレキシブルプリント配線板9と補強板の間に介在する接着剤の接着面積を拡大し、接着強度を更に向上させることができる。また、溝部付き補強板22と接着剤20との間に発生する水蒸気をY軸方向に向かって外部に放出できる点は、カバーフィルム層19と接着剤20との関係と同様である。
次に、図7を用いて、本発明の第3の実施の形態におけるフレキシブルプリント配線板9の構造を説明する。図7は、第3の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の上面図である。
第3の実施の形態が第2の実施の形態と異なる点は、フレキシブルプリント配線板9に設けられる溝部21の配置である。第2のコネクタ実装部26においてはコネクタ位置決め穴13及び固定穴14を中心として、溝部21が放射線状に形成されている。溝部21は、コネクタ位置決め穴13、固定穴14及び第2のコネクタ実装部26の外周9cに通じている。
溝部21を形成することにより、接着剤20の接着面積が拡大し、フレキシブルプリント配線板9と補強板12との接着強度が向上する。更に、カバーフィルム層19と接着剤20の間に生じる気泡抜け穴25により、カバーフィルム層19と接着剤20との間に発生する水蒸気を外部に放出することができる。第3の実施の形態によれば、固定穴14及び第2のコネクタ実装部26の外周9cに加えて、図7の拡大図中の矢印に示すようにコネクタ位置決め穴13からも外部に放出することができる。
以上のように構成される第3の実施の形態によれば、コネクタ位置決め穴13及び固定穴14を中心に放射線状の設けられる溝部21により、フレキシブルプリント配線板9と補強板の間に介在する接着剤の接着面積を拡大し、接着強度を更に向上させることができる。また、コネクタ位置決め穴13、固定穴14及び第2のコネクタ実装部26の外周9cに通じるように溝部21を形成することで、カバーフィルム層19と接着剤20との間で発生する水蒸気が各溝部21の端部から外部に放出できる。
尚、本明細書においては、溝部21が外周9cに通じている構造について説明したが、これに限定されることはない。即ち、溝部21が露出するように形成されていれば、カバーフィルム層19と接着剤20との間に発生した水蒸気を放出することができる。溝部21が露出する構造としては、補強板12がコネクタ実装部よりも小さい場合等が考えられる。
尚、本明細書においては、片面フレキシブルプリント配線板を例に説明を行ったが、両面フレキシブルプリント配線板でも良い。即ち、両面フレキシブルプリント配線板の最外層に形成される何れかのカバーフィルム層に溝部21を設けることで、同様に補強板12の接着強度を向上させることができる。
尚、本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
1 ポータブルコンピュータ
2 本体ユニット
2a 筐体
3 表示ユニット
3a 液晶ディスプレイ
4 ヒンジ部
5 タッチパッド
6 キーボード
7 プリント回路板
8 デバイス
9 フレキシブルプリント配線板
9a 第1の面
9b 第2の面
9c 外周
10 電極端子部
11 第1のコネクタ実装部
12 補強板
13 コネクタ位置決め穴
14 固定穴
15 コネクタ
15a 突起部
16 ベースフィルム層
17 接着層
18 導体層
19 カバーフィルム層
20 接着剤
21 溝部
22 溝部付き補強板
23 コネクタ位置決め穴
24 固定穴
25 気泡抜け穴
26 第2のコネクタ実装部

Claims (10)

  1. 部品が実装される位置に対応して補強板が接着されるフレキシブルプリント配線板であって、
    前記フレキシブルプリント配線板の内層に設けられる配線パターンと、
    前記配線パターンを覆うように前記フレキシブルプリント配線板の最外層に設けられるフィルム層と、
    前記フィルム層の前記補強板が接着される位置に対応して設けられる溝部と、
    を有し、
    前記溝部の少なくとも一端が、前記フレキシブルプリント配線板の外周に通じていることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
  2. 部品が実装される位置に対応して補強板が接着されるフレキシブルプリント配線板であって、
    前記フレキシブルプリント配線板の内層に設けられる配線パターンと、
    前記配線パターンを覆うように前記フレキシブルプリント配線板の最外層に設けられるフィルム層と、
    前記フィルム層の、前記補強板が接着される領域外に露出するように設けられる溝部と、
    を有しすることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
  3. 前記部品が実装される位置に穴部を更に有し、
    前記溝部は、前記穴部に通じるように設けられることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のフレキシブルプリント配線板。
  4. 前記溝部が設けられた部分のフィルム層に塗布される接着剤を備え、
    前記補強板は、前記接着剤と接着する面に溝部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載のフレキシブルプリント配線板。
  5. 筐体と、
    前記筐体に収容され、部品が実装される位置に対応して補強板が接着されるフレキシブルプリント配線板とを具備する電子機器であって、
    前記フレキシブルプリント配線板の内層に設けられる配線パターンと、
    前記配線パターンを覆うように前記フレキシブルプリント配線板の最外層に設けられるフィルム層と、
    前記フィルム層の前記補強板が接着される位置に対応して設けられる溝部と、
    を有し、
    前記溝部の少なくとも一端が、前記フレキシブルプリント配線板の外周に通じていることを特徴とする電子機器。
  6. 筐体と、
    前記筐体に収容され、部品が実装される位置に対応して補強板が接着されるフレキシブルプリント配線板とを具備する電子機器であって、
    前記フレキシブルプリント配線板の内層に設けられる配線パターンと、
    前記配線パターンを覆うように前記フレキシブルプリント配線板の最外層に設けられるフィルム層と、
    前記フィルム層の、前記補強板が接着される領域外に露出するように設けられる溝部と、
    を有しすることを特徴とする電子機器。
  7. 前記部品が実装される位置に穴部を更に有し、
    前記溝部は、前記穴部に通じるように設けられることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の電子機器。
  8. 前記溝部が設けられた部分のフィルム層に塗布される接着剤を備え、
    前記補強板は前記接着剤と接着する面に溝部を有することを特徴とする請求項4乃至請求項7に記載の電子機器。
  9. 部品が実装される位置に対応して補強板が接着されるフレキシブルプリント配線板であって、
    前記フレキシブルプリント配線板の一方の最外層に設けられるベースフィルム層と、
    前記ベースフィルム層の上部に積層される配線パターンと、
    前記配線パターンの上部に積層され、もう一方の最外層を形成するカバーフィルム層と、
    前記カバーフィルム層の、前記補強板が接着される位置に対応して設けられる溝部と、を有し、
    前記溝部は、前記溝部の少なくとも一端が、前記フレキシブルプリント配線板の外周に通じていることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
  10. 部品が実装される位置に対応して補強板が接着されるフレキシブルプリント配線板であって、
    前記フレキシブルプリント配線板の一方の最外層に設けられるベースフィルム層と、
    前記ベースフィルム層の上部に積層される配線パターンと、
    前記配線パターンの上部に積層され、もう一方の最外層を形成するカバーフィルム層と、
    前記カバーフィルム層の、前記フィルム層の前記補強板が接着される領域外に露出するように設けられる溝部と、
    を有することを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
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