JP2014103151A

JP2014103151A - フレキシブルプリント基板及び電気機器

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Publication number: JP2014103151A
Application number: JP2012252299A
Authority: JP
Inventors: Koji Kurita; 浩嗣栗田
Original assignee: Japan Display Central Inc
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2014-06-05

Abstract

【課題】ノイズの飛び込み及び拡散を安価で効果的に防止できるフレキシブルプリント基板及び携帯型端末を提供する。
【解決手段】フレキシブルプリント基板15は、基板本体31と、基板本体31から突出する突出部32とを有する。フレキシブルプリント基板15は、基板本体31の内部に位置するグランド配線を有する。フレキシブルプリント基板15は、突出部32の外面に配置され、グランド配線と電気的に接続されたグランド部49を有する。グランド部49は、突出部32を基板本体31側に折り返して絶縁状態で基板本体31に重ねることで基板本体31を覆うとともに筐体側に対向し、筐体と電気的に接続可能となる。フレキシブルプリント基板15は、グランド配線と電気的に接続され、基板本体31の外面のうち、折り返された突出部32により覆われる位置を除く位置を覆う電磁シールドシート39を有する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、筐体内に少なくとも一部が収容されるフレキシブルプリント基板及びこれを備えた電気機器に関する。

従来、携帯型端末として、携帯電話が普及している。そして、この携帯電話に内蔵されている無線回路部は、他の部品が発する電気的ノイズが飛び込むと、携帯電話の無線通信に好ましくない影響を及ぼしてしまう。

一方で、昨今の携帯電話は高機能化が進んでおり、各部品の消費電力も高く、各部品が発する電気的ノイズの量は増加してきている。

また、液晶パネルには、大画面で動画再生などを行うため大容量のデータ転送が必要となってきており、高速差動伝送(例えばＭＩＰＩやＭＤＤＩ)によって、フレキシブルプリント基板(ＦＰＣ)経由で携帯電話セットからデータを受け取っている。このような高速差動伝送は信号線電圧が非常に低いため、これ自体も他の回路からのノイズの影響を受けやすいという問題もある。

以上から、フレキシブルプリント基板へのノイズの飛び込み、及び、フレキシブルプリント基板からのノイズの拡散を防止するための対策が重要となってきている。

特開２００９−１８６７７７号公報

携帯電話の液晶パネルに用いるフレキシブルプリント基板のノイズ対策としては、例えばフレキシブルプリント基板に接地用の開口を設け、この開口を介して銅箔テープなどの導電性を有するテープ部材とフレキシブルプリント基板内のグランド配線とを電気的に接続する構成が考えられるものの、この構成では、銅箔テープをグランド配線に貼り付けるための広大な開口が必要になるため、携帯電話のフレーム(セット)と導通させる面に多数の配線が通っているフレキシブルプリント基板では実現が容易でない。

この点、銀ペースト、銀シート、あるいは電波吸収体などの電磁シールド(Electro Magnetic Interference、EMI)シートをフレキシブルプリント基板に貼り付けてノイズを吸収する構成も考えられるものの、この場合には、導通を取ることが容易である一方で、電磁シールドシートの上面は、酸化防止処理用の絶縁フィルムによって覆われているため、そのままでは携帯電話のフレームとフレキシブルプリント基板のグランドとで導通を取ることができない。

また、多層フレキシブルプリント基板を用いて、ノイズ輻射・拡散を防ぐと同時に、携帯電話のフレームとグランド接続することも考えられるものの、３層以上の多層のフレキシブルプリント基板は、製造プロセスが複雑なため非常に高価であり、厚み構成などのラインナップも少なく、携帯電話用としては利用するのが難しい。また、電波ノイズを吸収する能力自体は、フレキシブルプリント基板内の銅などの配線よりも、電磁シールドシートの方が優れている。

本発明が解決しようとする課題は、ノイズの飛び込み及び拡散を安価で効果的に防止できるフレキシブルプリント基板及びこれを備えた電気機器を提供することである。

実施形態のフレキシブルプリント基板は、筐体内に少なくとも一部が収容されるフレキシブルプリント基板である。このフレキシブルプリント基板は、基板本体を有する。また、このフレキシブルプリント基板は、基板本体から突出する突出部を有する。さらに、このフレキシブルプリント基板は、基板本体の内部に位置するグランド配線を有する。また、このフレキシブルプリント基板は、突出部の外面に配置され、グランド配線と電気的に接続されたグランド部を有する。このグランド部は、突出部を基板本体側に折り返して絶縁状態で基板本体に重ねることで基板本体を覆うとともに筐体側に対向し、この筐体と電気的に接続可能となる。また、このフレキシブルプリント基板は、グランド配線と電気的に接続され、基板本体の外面のうち、折り返された突出部により覆われる位置を除く位置を覆う電磁シールド層を有する。

第１の実施形態の電気機器の一部を示す平面図であり、(a)は突出部を基板本体側に折り返していない状態を示し、(b)は突出部を基板本体側に折り返した状態を示す。同上電気機器の縦断正面図である。同上電気機器のフレキシブルプリント基板を示す縦断側面図であり、(a)は突出部を基板本体側に折り返していない状態を示し、(b)は突出部を基板本体側に折り返した状態を示す。第２の実施形態の電気機器のフレキシブルプリント基板を示す縦断側面図であり、(a)は突出部を基板本体側に折り返していない状態を示し、(b)は突出部を基板本体側に折り返した状態を示す。第３の実施形態の電気機器のフレキシブルプリント基板を示す縦断側面図であり、(a)は突出部を基板本体側に折り返していない状態を示し、(b)は突出部を基板本体側に折り返した状態を示す。

以下、第１の実施形態の構成を図１ないし図３を参照して説明する。

図１ないし図３において、11は電気機器としての携帯型端末を示し、この携帯型端末11は、例えばスマートフォンなどの携帯電話、あるいはタブレットＰＣなどの携帯型コンピュータなどである。そして、この携帯型端末11は、セット筐体である筐体12と、この筐体12に収容される本体部13と、この筐体12に取り付けられて画像の表示側が外部に露出する機能素子としての表示素子(液晶表示素子)である液晶パネル14と、この液晶パネル14と電気的に接続されるフレキシブルプリント基板15とを備えて構成されている。

筐体12は、例えば少なくとも一部が導電性を有する金属により形成されている。また、この筐体12は、図示しないが、例えば互いに対向する一対の筐体部を組み合わせて構成されており、これら筐体部によって、本体部13及び液晶パネル14を挟み込むようになっている。さらに、この筐体12には、液晶パネル14側に向けて突出する導通用のコンタクト部21が例えば複数(一対)設けられている。

また、本体部13は、携帯型端末11の本体機能部分、例えば携帯電話においては、音声信号処理機能、タブレットＰＣにおいては、演算処理機能などを有している。さらに、この本体部13には、無線回路部23が含まれており、この無線回路部23により、携帯型端末11が、この携帯型端末11の外部に位置しネットワークに接続されたアクセスポイントなどの無線通信手段と無線通信が可能となっている。そして、この本体部13は、筐体12の内部に収容された状態で、液晶パネル14と近接対向して配置されている。

また、液晶パネル14は、例えば四角形状のアレイ基板と、四角形状の対向基板とが、所定の隙間(セルギャップ)を介して互いに対向配置され、これら基板間に液晶層、及び、基板間の隙間を保持する図示しないスペーサが介在されてこれら基板が互いに貼り合わせられ、かつ、基板のそれぞれに偏光板が取り付けられて構成され、複数の画素がマトリクス状に配置されて画像を表示可能なアクティブエリアすなわち表示領域28が四角形状に形成されている。さらに、この液晶パネル14の表面には、図示しないが、保護部材であるカバーガラスが貼り付けられている。

なお、この液晶パネル14としては、アクティブマトリクス型のものとするが、例えばバックライトからの面状光を透過させて画像を表示する透過型、ユーザ側からの入射光を反射させる反射型、あるいは、これら透過型と反射型とを組み合わせた半透過型など、任意の構成とすることができる。

そして、フレキシブルプリント基板15は、基板本体31と、この基板本体31から突出する複数(一対)の突出部32とを一体的に備えている。そして、このフレキシブルプリント基板15は、例えばポリイミドなどの絶縁性の合成樹脂により形成されたベースフィルム34と、このベースフィルム34の第１の面である表面34aと第２の面である裏面34bとの少なくともいずれかに形成された複数の配線部35と、接地(グランド)電位に設定されこれら配線部35と電気的に接続されたグランド配線36と、ベースフィルム34の表面34a側に配線部35及びグランド配線36を覆って配置された絶縁性の(第１の)カバー層としてのレジスト部37と、ベースフィルム34の裏面34b側に配線部35及びグランド配線36を覆って配置された絶縁性の(第２の)カバー層としてのカバーレイ38と、レジスト部37上に形成されたＥＭＩシートである電磁シールド層としての電磁シールドシート39とを備えている。

基板本体31は、例えば異方性導電フィルム(ＡＣＦ)などを介して液晶パネル14と電気的に接続される図示しない端子部を備えた素子側接続部としてのパネル接続部41と、このパネル接続部41から細長い四角形状に突出し先端部に本体部13に内蔵されている画像処理回路及び電源部などと接続される接続端子部42を備えた回路接続部43とを一体に有している。また、この基板本体31には、電磁シールドシート39によって覆われる被覆部45と、これら被覆部45の間に位置しレジスト部37が露出するカバー層露出部としてのレジスト露出部46とが形成されている。

また、各突出部32は、本実施形態ではベースフィルム34により四角形状に形成されており、基板本体31の回路接続部43の一側部から突出している。すなわち、本実施形態では、各突出部32は絶縁性を有し、外面がレジスト部37及びカバーレイ38によって覆われていない。また、これら突出部32の背面側であるベースフィルム34の裏面34bには、グランド部49が形成されている。このグランド部49は、例えばグランド配線36と一体に同一の導電性の材質、例えば銅(Cu)の表面にニッケル(Ni)及び金(Au)のめっきを施した材質によって形成され、このグランド配線36と電気的に同電位、すなわち接地電位となっている。したがって、これら突出部32は、いわばグランド配線36の一部をグランド部49として露出させた開口部となっている。そして、このグランド部49は、図１(a)及び図３(a)に示す状態から突出部32を基板本体31側に折り返してレジスト部37上(レジスト露出部46上)に重ねることでこの基板本体31の表側に露出して電磁シールドシート39よりも上方に突出し、筐体12のコンタクト部21と対向するようになっている(図１(b)及び図３(b))。

また、配線部35は、例えば基板本体31のパネル接続部41側と回路接続部43側とを電気的に接続して例えば(高速)差動伝送を行うもので、例えば接続端子部42と一体的に形成されている。換言すれば、接続端子部42は、基板本体31(回路接続部43)において、配線部35の一部がレジスト部37、あるいはカバーレイ38などにより覆われずに露出していることで形成されている。

また、レジスト部37は、例えば感光性レジスト(Photo Sensitive Resist、PSR)などの合成樹脂により形成され、突出部32、端子部及び接続端子部42を除いてベースフィルム34の表面34a(配線部35及びグランド配線36)を覆っている。

また、カバーレイ38は、例えばポリイミドなどの絶縁性の合成樹脂により形成され、突出部32、端子部及び接続端子部42を除いてベースフィルム34の裏面34b(配線部35及びグランド配線36)を覆っている。

また、電磁シールドシート39は、例えば銀(Ag)などにより構成された電磁シールド部51とこの電磁シールド部51を保護(酸化防止)する絶縁部52とが一体的に積層されてシート状に形成されており、レジスト部37に開口された例えば直径０．７ｍｍ程度の円形状のコンタクトホール53を介して電磁シールド部51がグランド配線36と電気的に接続されて、このグランド配線36と電気的に同電位、すなわち接地電位となっている。そして、この電磁シールドシート39は、基板本体31の外面のうち、折り返された突出部32により覆われるレジスト露出部46を除く位置である被覆部45を覆っている。ここで、この被覆部45は、レジスト露出部46と比較して、面積が広く設定されている。したがって、電磁シールドシート39によって覆う部分は、突出部32のグランド部49によって覆う部分よりも広く設定されている。

次に、上記第１の実施形態の作用を説明する。

携帯型端末11を組み立てる際には、予め形成した液晶パネル14に対して、予め形成したフレキシブルプリント基板15の端子部を電気的に接続するとともに、このフレキシブルプリント基板15の各突出部32を折り返してレジスト部37上(レジスト露出部46上)に重ねてグランド部49によりレジスト露出部46を覆い(図１(b)、図２、図３(b))、筐体12内に配置された本体部13に対して接続端子部42を接続した後、このフレキシブルプリント基板15を筐体12内のスペースに折り曲げながら収納して、筐体12の筐体部によって液晶パネル14及びフレキシブルプリント基板15を挟み込む。

このとき、筐体12は、図２の想像線に示すように、グランド部49に対してコンタクト部21が圧接されてこのグランド部49と電気的に接続され、接地電位に設定される。

このように、上記第１の実施形態によれば、突出部32をレジスト部37によって覆っていないため、突出部32を基板本体31側に折り返して重ねた状態で、フレキシブルプリント基板15の厚みが突出部32において必要以上に大きくならず、筐体12内においてスペースを取らないので、筐体12(携帯型端末11)をより小型化でき、ユーザの携帯に適する。

次に、第２の実施形態を図４を参照して説明する。なお、上記第１の実施形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第２の実施形態は、上記第１の実施形態のフレキシブルプリント基板15の突出部32において、グランド部49と反対側であるベースフィルム34の表面34a上がレジスト部37によって覆われているものである。

すなわち、レジスト部37は、基板本体31とともに突出部32に対応する部分まで含めてベースフィルム34の表面34aを覆って形成されている。

そして、図４(a)に示す状態から各突出部32を基板本体31側へと折り返してレジスト部37上(レジスト露出部46上)に重ねてグランド部49によりレジスト露出部46を覆うと、突出部32に位置するレジスト部37が基板本体31に位置するレジスト部37上に重ねられて、グランド部49が基板本体31のレジスト露出部46から、ベースフィルム34の厚みに加えてレジスト部37の厚み分、上方に突出する(図４(b))。すなわち、筐体12のコンタクト部21に対するグランド部49の位置が、突出部32上に位置するレジスト部37の厚みによって調整される。

このように、上記第２の実施形態によれば、基板本体31上でグランド配線36を覆うレジスト部37を延ばして突出部32を覆うことで、調整用の部材などを別途貼り付けることなく、突出部32を基板本体31側に折り返して重ねた状態で、レジスト部37の厚みによってグランド部49の位置を調整できる。したがって、グランド部49の位置の調整を、安価で、かつ、良好な作業性で行うことができる。

また、レジスト部37により、突出部32のスプリングバック(反力)を低減できるので、基板本体31側に一旦折り返した突出部32が元に戻りにくくなり、後工程での組み付けがより容易になる。

なお、上記第２の実施形態において、突出部32を覆うレジスト部37は、突出部32を基板本体31側に折り返す際に折り曲げられる基端部にのみ形成してもよい。

次に、第３の実施形態を図５を参照して説明する。なお、上記各実施形態と同様の構成及び作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第３の実施形態は、上記第１の実施形態のフレキシブルプリント基板15の突出部32が基板本体31から長尺状に突出し、基板本体31の表側から裏側に亘って巻き付けるように折り返すことが可能となっているものである。

そして、図５(a)に示す状態から各突出部32を折り返して基板本体31に巻き付けると、グランド部49が基板本体31をレジスト露出部46の位置で包み込み、基板本体31の表側及び裏側のそれぞれに亘ってグランド部49が露出する(図５(b))。

このため、例えば筐体12を構成する筐体部のそれぞれにコンタクト部21を突設して、これら筐体部によってフレキシブルプリント基板15を表側及び裏側から挟み込むように収納することで、筐体部のそれぞれのコンタクト部21をグランド部49へと圧接でき、筐体12とのグランド導通をより強化できる。

そして、以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、基板本体31から突出する突出部32の外面に、基板本体31の内部に位置するグランド配線36と電気的に接続されたグランド部49を設け、この突出部32を基板本体31側に折り返して絶縁された状態で基板本体31に重ねることで基板本体31のレジスト露出部46を覆うとともに、グランド配線36と電気的に接続された電磁シールドシート39により、基板本体31の外面のうち、折り返された突出部32により覆われるレジスト露出部46を除く位置(被覆部45)を覆うことで、基板本体31の略全体がグランド部49及び電磁シールドシート39により覆われる。このため、突出部32の折り返しによって筐体12に対向したグランド部49をこの筐体12と電気的に接続することで、筐体12との基板本体31の略全体を接地(グランド)電位によって囲むことができるとともに、フレキシブルプリント基板15のグランド配線36と筐体12とを効果的にグランド接続でき、フレキシブルプリント基板15へのノイズの飛び込み及び拡散を安価でかつ効果的に防止できる。

すなわち、フレキシブルプリント基板15は、グランド配線36と一体のグランド部49を、配線部35の配置などと無関係の突出部32に形成し、筐体12と直接接続されない大部分を電波吸収能力が銅の配線など(グランド部49)よりも高い電磁シールドシート39によって覆うので、筐体12と効果的にグランド接続しつつ、略全体に亘ってノイズを効果的に吸収できる。

また、電磁シールドシート39は、コンタクトホール53の開口面積が狭くてもグランド配線36と導通を図ることができるので、配線部35が多数設けられたフレキシブルプリント基板15であっても、これら配線部35の配置などに殆ど影響を与えることなく配置できる。

しかも、上記のフレキシブルプリント基板15は、従来のフレキシブルプリント基板に対して、電磁シールドシート39を追加するとともに基板本体31の外形を変更するだけで形成できるので、例えばフレキシブルプリント基板自体を、グランド層を備える多層基板とする場合などと比較して、安価に製造できる。

特に、液晶パネル14など、大容量のデータ転送が必要な素子の場合には、高速差動伝送が用いられることがあり、このような高速差動伝送は、信号線電圧が非常に低いため、ノイズの影響を受けやすい。そこで、上記のフレキシブルプリント基板15を用いることで、このような大容量データ転送に対して、低ノイズで対応できる。

また、携帯型端末11の本体部13に含まれる無線回路部23は、電気的ノイズの飛び込みによって無線通信に好ましくない影響を与えることがあるものの、上記のフレキシブルプリント基板15を用いることにより、無線回路部23にノイズが飛び込みにくく、良好な無線通信を得ることができる。

なお、上記各実施形態において、表示素子としては、液晶パネル14だけでなく、例えば有機ＥＬパネルなどの(平面)表示素子を用いてもよいし、機能素子としては、表示素子に限らず、任意の機能を有する素子を用いることができる。

また、フレキシブルプリント基板15は、携帯型端末11に用いるものだけでなく、筐体12内に少なくとも一部が収容される任意の電気機器に用いることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

11 電気機器としての携帯型端末
12 筐体
13 本体部
14 機能素子としての表示素子である液晶パネル
15 フレキシブルプリント基板
31 基板本体
32 突出部
34 ベースフィルム
36 グランド配線
37 カバー層としてのレジスト部
39 電磁シールド層としての電磁シールドシート
49 グランド部

Claims

筐体内に少なくとも一部が収容されるフレキシブルプリント基板であって、
基板本体と、
この基板本体から突出する突出部と、
前記基板本体の内部に位置するグランド配線と、
前記突出部の外面に配置され、前記グランド配線と電気的に接続されるとともに、前記突出部を前記基板本体側に折り返して絶縁状態でこの基板本体に重ねることで前記基板本体を覆うとともに前記筐体側に対向し、この筐体と電気的に接続可能となるグランド部と、
前記グランド配線と電気的に接続され、前記基板本体の外面のうち、折り返された前記突出部により覆われる位置を除く位置を覆う電磁シールド層と
を具備していることを特徴とするフレキシブルプリント基板。
前記基板本体は、
前記グランド配線が形成されるベースフィルムと、
このベースフィルムの前記グランド配線を覆うカバー層とを有し、
前記カバー層は、前記突出部の外面を覆わない
ことを特徴とする請求項１記載のフレキシブルプリント基板。
前記基板本体は、
前記グランド配線が形成されるベースフィルムと、
このベースフィルムの前記グランド配線を覆うカバー層とを有し、
前記カバー層は、前記突出部の前記グランド部と反対側の外面の少なくとも一部を覆う
ことを特徴とする請求項１記載のフレキシブルプリント基板。
前記突出部は、前記基板本体側に折り返した状態でこの基板本体の一主面及び他主面に巻き付けられる
ことを特徴とする請求項１記載のフレキシブルプリント基板。
筐体と、
この筐体内に少なくとも一部が配置された本体部と、
前記筐体に取り付けられる機能素子と、
この機能素子と電気的に接続される請求項１ないし４いずれか一記載のフレキシブルプリント基板と
を具備したことを特徴とする電気機器。
前記機能素子は、画像を表示可能な表示素子である
ことを特徴とする請求項５記載の電気機器。