JP2012089710A - 電子機器およびフレキシブルプリント配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】導体パターンの断線等の不都合がより生じにくいフレキシブルプリント配線板および当該フレキシブルプリント配線板を備えた電子機器を得る。
【解決手段】フレキシブルプリント配線板は、表面に導体パターンが設けられたベース層と、ベース層の端部で表面および導体パターンが露出された状態にベース層の表面および導体パターンを覆う第一の層と、ベース層の端部の裏面を覆う第二の層と、を有し、第一の層の端部側の第一の端縁、および当該第一の端縁の裏側に配置された第二の層の第二の端縁が、ベース層の表面または裏面に沿って突出または没入した凹凸形状を有した。
【選択図】図６

Description

本発明の実施形態は、電子機器およびフレキシブルプリント配線板に関する。

従来、筐体内にフレキシブルプリント配線板が収容された電子機器が知られている。

特開平３−２３０５９５号公報

この種の電子機器およびフレキシブルプリント配線板では、フレキシブルプリント配線板の導体パターンに断線等の不都合が生じにくいことが望まれている。

そこで、本発明の実施形態は、導体パターンの断線等の不都合がより生じにくいフレキシブルプリント配線板および当該フレキシブルプリント配線板を備えた電子機器を得ることを目的の一つとする。

本発明の実施形態にかかる電子機器にあっては、筐体と、前記筐体内に少なくとも一部が収容されたフレキシブルプリント配線板と、を備え、前記フレキシブルプリント配線板は、表面に導体パターンが設けられたベース層と、前記ベース層の端部で前記表面および前記導体パターンが露出された状態に前記表面および前記導体パターンを覆う第一の層と、前記ベース層の端部の裏面を覆う第二の層と、を有し、前記第一の層の前記端部側の第一の端縁、および当該第一の端縁の裏側に配置された前記第二の層の第二の端縁が、前記ベース層の前記表面または前記裏面に沿って突出または没入した凹凸形状を有したことを特徴の一つとする。

図１は、一実施形態にかかる電子機器の斜視図である。 図２は、一実施形態にかかる電子機器の筐体内に収容された基板および基板に接続されたフレキシブルプリント配線板を模式的に例示する平面図である。 図３は、一実施形態にかかるフレキシブルプリント配線板の端部を表面側から見た平面図である。 図４は、一実施形態にかかるフレキシブルプリント配線板の端部を裏面側から見た平面図である。 図５は、一実施形態にかかるフレキシブルプリント配線板の端部の各構成要素を表面側から見た平面図であって、（ａ）は、第一の層の平面図、（ｂ）は、ベース層の平面図、（ｃ）は、第二の層の平面図である。 図６は、一実施形態にかかるフレキシブルプリント配線板の端部での第一の凸部、導体パターン、および第二の凸部の重なった状態を説明する平面図である。 図７は、図６のVII−VII断面図である。 図８は、一実施形態にかかるフレキシブルプリント配線板の端部での第一の凸部、導体パターン、および第二の凸部の重なった状態を説明する平面図であって、第一の層および第二の層が所定位置からずれた状態を示す図である。 図９は、実施形態の変形例にかかるフレキシブルプリント配線板の端部での第一の凸部、導体パターン、および第二の凸部の重なった状態を説明する平面図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態にかかる電子機器１は、所謂ノート型のパーソナルコンピュータとして構成されており、矩形状の扁平な第一の本体部２と、矩形状の扁平な第二の本体部３と、を備えている。これら第一の本体部２および第二の本体部３は、ヒンジ部４を介して、回動軸Ａｘ回りに図１に示す展開状態と図示しない折り畳み状態との間で相対回動可能に、接続されている。

第一の本体部２には、筐体２ａの外面としての表面２ｂ側に露出する状態で、入力受付部としてのキーボード５や、ポインティングデバイス７、クリックボタン８等が設けられている。一方、第二の本体部３には、筐体３ａの外面としての表面３ｂに設けられた開口部３ｃから露出する状態で、部品としてのＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置としてのディスプレイ６が設けられている。図１に示すような展開状態では、キーボード５や、ディスプレイ６、ポインティングデバイス７、クリックボタン８等が露出して、ユーザが使用可能な状態となる。一方、折り畳み状態（図示せず）では、表面２ｂ，３ｂ同士が相互に近接した状態で対向して、キーボード５や、ディスプレイ６、ポインティングデバイス７、クリックボタン８等が、筐体２ａ，３ａによって隠された状態となる。

また、第一の本体部２の筐体２ａの内部には、基板９に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、その他の部品が実装された基板アセンブリや、ハードディスク、冷却ファン等の部品（いずれも図示せず）が収容されている。

図２に示すように、基板９には、コネクタ９ａが設けられている。このコネクタ９ａには、フレキシブルプリント配線板１０の一方側（図２では左側）の端部１０ａが差し込まれて装着される。また、フレキシブルプリント配線板１０の他方側（図２では右側）の端部１０ａは、別の基板等（図示せず）に設けられたコネクタ（図示せず）に差し込まれて装着される。すなわち、フレキシブルプリント配線板１０は、二つの部品（基板等）を電気的に接続する部品として機能している。なお、フレキシブルプリント配線板１０の端部１０ａ（ベース層１２の端部１２ａ）とは、導体パターン１１（図３等参照）の配策方向の端部を意味し、通常、この端部１０ａ（１２ａ）では、導体パターン１１の端子部１１ａ（図３等参照）が露出している。

また、本実施形態では、フレキシブルプリント配線板１０は、比較的薄いフィルム状、シート状、あるいは板状に形成され、可撓性かつ弾性を有している。したがって、フレキシブルプリント配線板１０は、筐体２ａ，３ａの内部や、筐体２ａと筐体３ａとの間等で、屈曲した状態で配置されたり、相対的に可動する二つの部品（例えば第一の本体部２および第二の本体部３）間で屈伸可能な状態で用いられたりする。

フレキシブルプリント配線板１０は、本実施形態では、図３〜７に示すように、ベース層（ベース部）１２と、ベース層１２の表面１２ｂを覆う第一の層（第一部）１３と、ベース層１２の端部１２ａの裏面１２ｃを覆う第二の層（第二部）１４と、を備えている。

ベース層１２、第一の層１３、および第二の層１４は、いずれも、可撓性かつ弾性を有した比較的薄いフィルム状、シート状、あるいは板状の部材で構成されている。また、ベース層１２、第一の層１３、および第二の層１４は、いずれも、絶縁性の部材で構成されている。これらベース層１２、第一の層１３、および第二の層１４が相互に接着等されて、フレキシブルプリント配線板１０が構成されている。具体的には、ベース層１２、第一の層１３、および第二の層１４は、いずれも、例えばポリイミド等で構成することができる。なお、ベース層１２、第一の層１３、および第二の層１４の各々は、二つ以上の部材を貼り合わせる等して構成することができる。

図３に示すように、ベース層１２の少なくとも表面１２ｂには、複数の導体パターン１１が設けられている。導体パターン１１は、例えば銅箔等の導電性を有する金属材料等で構成することができる。一例としては、ベース層１２の表面１２ｂに銅箔を接着し、所定のパターンをマスクしてエッチングすることで、導体パターン１１を形成することができる。複数の導体パターン１１は、相互に間隔をあけて並列に設けられ、相互に絶縁されている。

また、図３，６等に示すように、各導体パターン１１は、比較的幅が狭い配線部１１ｂと、配線部１１ｂに接続されて比較的幅が広い端子部１１ａとを有している。端子部１１ａは、導体パターン１１の少なくとも一方（本実施形態では両方）の端部に設けられている。なお、一つの配線部１１ｂから複数の端子部１１ａが分岐されて設けられる場合もある。

図２に示すように、第一の層１３は、ベース層１２の端部１２ａを除く中間部１２ｄをほぼ全体的に覆っており、この点で、被覆部材（被覆層）に相当する。上述したように、ベース層１２の表面１２ｂには、複数の導体パターン１１が設けられている。よって、第一の層１３は、導体パターン１１の絶縁被覆に相当する。そして、ベース層１２の端部１２ａは、この第一の層１３によって被覆されずに表面１２ｂとともに導体パターン１１の端子部１１ａが露出した端子露出部に相当する。

一方、図４に示すように、第二の層１４は、ベース層１２の端部１２ａの裏面１２ｃを覆っている。上述したように、ベース層１２の端部１２ａの表面１２ｂは第一の層１３で覆われない分、何ら対策を施さない状態では、フレキシブルプリント配線板１０の端部１０ａの剛性ならびに強度が相対的に低下してしまう。この点、本実施形態では、第二の層１４が設けられることで、フレキシブルプリント配線板１０の端部１０ａの剛性ならびに強度の向上を図ることができる。すなわち、第二の層１４は、補強部材（補強層）に相当する。

この第二の層１４は、中間部１２ｄ側へ長く延びるほど、フレキシブルプリント配線板１０としての屈曲性が低下したり、他の部品と干渉しやすくなったりといった、不都合が生じやすくなる。このため、通常は、ベース層１２の端部１２ａの裏面１２ｃを覆うように設けられる。よって、図５，６に示すように、ベース層１２の端部１２ａを除く中間部１２ｄの表面１２ｂを覆う第一の層１３の端部１２ａ側の端縁（第一の端縁）１３ａと、端部１２ａの裏面１２ｃを覆う第二の層１４の端縁（第二の端縁）１４ａとが、表裏にほぼ重なるような位置関係に配置される。ここで、仮に、これら端縁１３ａ，１４ａが直線状に形成されていると、フレキシブルプリント配線板１０の屈曲に伴って、ベース層１２の端縁１３ａ，１４ａに隣接した狭い領域に応力が集中し、導体パターン１１の断線や、ベース層１２の折曲等の不都合が生じやすくなってしまう。

そこで、本実施形態では、端縁１３ａ，１４ａに、ベース層１２の表面１２ｂまたは裏面１２ｃに沿って突出または没入した凹凸形状１５，１６が設けられている。凹凸形状１６を有した端縁１４ａは、凹凸形状１５を有した端縁１３ａの裏側に配置されている。すなわち、本実施形態では、端縁１３ａ，１４ａが凹凸形状１５，１６を有する分、フレキシブルプリント配線板１０が屈曲した際に第一の層１３あるいは第二の層１４からベース層１２に力が作用する領域がベース層１２の長手方向（導体パターン１１の配策方向、図３〜７の左右方向）に沿って比較的広くなるため、ベース層１２での応力集中が緩和され、ひいては、導体パターン１１の断線や、ベース層１２の折曲等の不都合が生じるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、図６，７に示すように、第一の層１３の端縁１３ａでの凹凸形状１５に含まれた第一の凸部（第一の層１３の重心側から見て側外方へ突出した部分）１５ａの少なくとも一部と、第二の層１４の端縁１４ａでの凹凸形状１６に含まれた第二の凸部（第二の層１４の重心側から見て側外方へ突出した部分）１６ａの少なくとも一部とが、ベース層１２の表裏方向に重なっている。よって、これらが重なった部分（図６中にハッチングが施された部分）で、フレキシブルプリント配線板１０の剛性および強度が向上するため、フレキシブルプリント配線板１０が屈曲した場合にあってもベース層１２が屈曲しにくくなる。

また、本実施形態では、第一の凸部１５ａと第二の凸部１６ａとがベース層１２の表裏方向に重なった領域（図６中にハッチングが施された部分）が、複数設けられている。よって、重なった領域が一つである場合より、フレキシブルプリント配線板１０の剛性および強度が向上しやすくなる。また、第一の凸部１５ａと第二の凸部１６ａとが重なった領域が、フレキシブルプリント配線板１０の幅方向（導体パターン１１の配策方向と直交する方向、図３〜６の上下方向）に分散して配置されているため、フレキシブルプリント配線板１０の剛性および強度がより向上しやすくなる。

さらに、本実施形態では、フレキシブルプリント配線板１０の幅方向の端部（本実施形態では幅方向の両端部）に、第一の凸部１５ａと第二の凸部１６ａとがベース層１２の表裏方向に重なった領域が設けられている。よって、フレキシブルプリント配線板１０がねじれた場合に、フレキシブルプリント配線板１０の幅方向の端部で損傷等が生じるのを抑制しやすくなる。

また、本実施形態では、図３に示すように、複数の第一の凸部１５ａが所定のピッチｐで設けられるとともに、図４に示すように、複数の第二の凸部１６ａが第一の凸部１５ａと同じピッチｐで設けられている。よって、複数箇所で第一の凸部１５ａと第二の凸部１６ａとがベース層１２の表裏方向に重なるとともに、当該表裏方向に重なる部分がフレキシブルプリント配線板１０の幅方向に分散される構成を、比較的容易に得ることができる。

また、本実施形態では、図６に示すように、導体パターン１１が第一の凸部１５ａおよび第二の凸部１６ａによってベース層１２の表裏方向に挟まれている。よって、導体パターン１１の保護性を高めることができる。

さらに、本実施形態では、図３に示すように、複数の導体パターン１１が、第一の凸部１５ａおよび第二の凸部１６ａと同じピッチｐで配置され、複数の導体パターン１１のそれぞれが、図６に示すように、第一の凸部１５ａおよび第二の凸部１６ａによって表裏方向に挟まれている。よって、このような構成により、複数の導体パターン１１の保護性を高めることができる。また、複数箇所で導体パターン１１が第一の凸部１５ａと第二の凸部１６ａとによってベース層１２の表裏方向に挟まれるとともに、第一の凸部１５ａと第二の凸部１６ａとがベース層１２の表裏方向に重なって剛性および強度が向上した部分が分散された構成を、比較的容易に得ることができる。

また、本実施形態では、図６に示すように、導体パターン１１の端子部１１ａと配線部１１ｂとの境界部分１１ｃが、第一の凸部１５ａおよび第二の凸部１６ａによってベース層１２の表裏方向に挟まれている。境界部分１１ｃは、形状が急変する部分であり、応力集中が生じやすい。この点、本実施形態によれば、ベース層１２および境界部分１１ｃが第一の凸部１５ａおよび第二の凸部１６ａによってベース層１２の表裏方向に挟まれることで、この部分の剛性および強度が向上されるため、フレキシブルプリント配線板１０が屈曲した場合にあっても、導体パターン１１の境界部分１１ｃが損傷するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、図６に示すように、第一の端縁１３ａの凹凸形状１５および第二の端縁１４ａの凹凸形状１６のうち少なくとも一方（本実施形態では双方）が、曲線状に迂曲している。よって、凹凸形状１５，１６中の形状の急変箇所で応力集中が生じて第一の端縁１３ａあるいは第二の端縁１４ａが損傷しやすくなるのを、抑制することができる。

また、本実施形態では、第一の端縁１３ａの凹凸形状１５および第二の端縁１４ａの凹凸形状１６のうち少なくとも一方（本実施形態では双方）が、波状に迂曲している。よって、凹凸形状１５，１６中の形状の急変箇所で応力集中が生じて第一の端縁１３ａあるいは第二の端縁１４ａが損傷しやすくなるのを、抑制することができるとともに、第一の凸部１５ａおよび第二の凸部１６ａが所定のピッチｐで配置された構成を、比較的容易に得ることができる。

また、上述したように、本実施形態では、第一の凸部１５ａと第二の凸部１６ａとがベース層１２の表裏方向に重なるように配置されている。よって、各部品の寸法のばらつきや、製造時の組み付け誤差等によって、図８に示すように、第一の層１３あるいは第二の層１４のベース層１２や導体パターン１１に対する配置のずれが生じた場合にあっても、第一の層１３と第二の層１４とがベース層１２の表裏方向に重なる部分が得られる。すなわち、本実施形態のような、第一の凸部１５ａと第二の凸部１６ａとがベース層１２の表裏方向に重なる構成は、応力集中の緩和についてのロバスト性が高いと言うことができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、図９に示すように、第一の凸部１５ａおよび第二の凸部１６ａのピッチｐ１を、導体パターン１１のピッチｐと異ならせた場合にあっても、第一の端縁１３ａおよび第二の端縁１４ａに凹凸形状１５，１６を設けたことによる効果や、第一の凸部１５ａおよび第二の凸部１６ａがベース層１２の表裏方向に重なることによる効果等を得ることができる。

また、本発明は、所謂ノート型のパーソナルコンピュータ以外の、フレキシブルプリント配線板を備えた電子機器（例えば、デスクトップ型のパーソナルコンピュータや、テレビジョン装置、携帯電話器等）として、実施することができる。

また、電子機器や、筐体、フレキシブルプリント配線板、導体パターン、ベース層、第一の層、第二の層、第一の端縁、第二の端縁、凹凸形状、第一の凸部、第二の凸部、ピッチ等のスペック（構造や、形状、材質、大きさ、長さ、幅、厚さ、数、配置、位置等）は、適宜変更して実施することができる。

本発明の実施形態および変形例によれば、導体パターンの断線等の不都合がより生じにくいフレキシブルプリント配線板および当該フレキシブルプリント配線板を備えた電子機器を得ることができる。

１…電子機器、２ａ，３ａ…筐体、１０…フレキシブルプリント配線板、１１…導体パターン、１１ａ…端子部、１１ｂ…配線部、１１ｃ…境界部分、１２…ベース層、１２ａ…端部、１２ｂ…表面、１２ｃ…裏面、１３…第一の層、１３ａ…第一の端縁、１４…第二の層、１４ａ…第二の端縁、１５…凹凸形状、１５ａ…第一の凸部、１６…凹凸形状、１６ａ…第二の凸部、ｐ，ｐ１…ピッチ。

本発明の実施形態にかかる電子機器にあっては、筐体と、前記筐体内に少なくとも一部が収容されたフレキシブルプリント配線板と、を備え、前記フレキシブルプリント配線板は、所定のピッチで複数の導体パターンが設けられたベース層と、前記ベース層の端部で前記導体パターンが露出された状態に前記導体パターンを覆う第一の層と、前記導体パターンとは反対側から前記ベース層の前記端部を覆う第二の層と、を有し、前記第一の層の前記端部側の第一の端縁に、前記ベース層の表面に沿って突出または没入した凹凸形状が設けられ、当該凹凸形状に前記ピッチで突出した複数の第一の凸部が含まれ、前記第二の層の第二の端縁に、前記ベース層の表面に沿って突出または没入した凹凸形状が設けられ、当該凹凸形状に前記ピッチで突出し前記第一の凸部に前記ベース層の表裏方向に重なった複数の第二の凸部が含まれ、前記複数の導体パターンのそれぞれが前記第一の凸部および前記第二の凸部によって前記ベース層の厚み方向に挟まれたことを特徴の一つとする。

Claims (11)

1. 筐体と、
   前記筐体内に少なくとも一部が収容されたフレキシブルプリント配線板と、
   を備え、
   前記フレキシブルプリント配線板は、
   表面に導体パターンが設けられたベース層と、
   前記ベース層の端部で前記表面および前記導体パターンが露出された状態に前記表面および前記導体パターンを覆う第一の層と、
   前記ベース層の端部の裏面を覆う第二の層と、
   を有し、
   前記第一の層の前記端部側の第一の端縁、および当該第一の端縁の裏側に配置された前記第二の層の第二の端縁が、前記ベース層の前記表面または前記裏面に沿って突出または没入した凹凸形状を有したことを特徴とする電子機器。
2. 前記第一の端縁の前記凹凸形状に含まれた第一の凸部の少なくとも一部と、前記第二の端縁の前記凹凸形状に含まれた第二の凸部の少なくとも一部とが、前記ベース層の表裏方向に重なったことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記表裏方向に相互に重なった前記第一の凸部および前記第二の凸部の複数の組み合わせを有したことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
4. 複数の前記第一の凸部が所定のピッチで前記第一の端縁の前記凹凸形状に含まれ、複数の前記第二の凸部が前記ピッチで前記第二の端縁の前記凹凸形状に含まれたことを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
5. 前記導体パターンが前記第一の凸部および前記第二の凸部によって前記ベース層の表裏方向に挟まれたことを特徴とする請求項２〜４のうちいずれか一つに記載の電子機器。
6. 複数の前記導体パターンが前記ピッチで配置され、
   複数の前記導体パターンが前記第一の凸部および前記第二の凸部によって前記ベース層の表裏方向に挟まれたことを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
7. 前記導体パターンは、前記端部で露出した端子部と、当該端子部に接続され当該端子部より幅が狭く前記第一の層で覆われた配線部と、を有し、
   前記端子部と配線部との境界部分が前記第一の凸部および前記第二の凸部によって前記ベース層の表裏方向に挟まれたことを特徴とする請求項５または６に記載の電子機器。
8. 前記第一の端縁および前記第二の端縁のうち少なくとも一方が曲線状に迂曲した前記凹凸形状を有したことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか一つに記載の電子機器。
9. 前記第一の端縁および前記第二の端縁のうち少なくとも一方が波状の前記凹凸形状を有したことを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
10. 筐体と、
    前記筐体内に少なくとも一部が収容されたフレキシブルプリント配線板と、
    を備え、
    前記フレキシブルプリント配線板は、
    表面に導体パターンが設けられたベース部と、
    前記ベース部の端部で前記表面および前記導体パターンが露出された状態に前記表面および前記導体パターンを覆う第一部と、
    前記ベース部の端部の裏面を覆う第二部と、
    を有し、
    前記第一部の前記端部側の第一の端縁、および当該第一の端縁の裏側に配置された前記第二部の第二の端縁が、前記ベース部の前記表面または前記裏面に沿って突出した突出部を有したことを特徴とする電子機器。
11. 表面に導体パターンが設けられたベース層と、
    前記ベース層の端部で前記表面および前記導体パターンが露出された状態に前記表面および前記導体パターンを覆う第一の層と、
    前記ベース層の端部の裏面を覆う第二の層と、
    を有し、
    前記第一の層の前記端部側の第一の端縁、および当該第一の端縁の裏側に配置された前記第二の層の第二の端縁が、前記ベース層の表面または裏面に沿って突出または没入した凹凸形状を有した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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