JP2015176984A

JP2015176984A - プリント配線板

Info

Publication number: JP2015176984A
Application number: JP2014051670A
Authority: JP
Inventors: 八甫谷　明彦; Akihiko Happoya; 明彦八甫谷; 大悟鈴木; Daigo Suzuki
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2015-10-05
Also published as: US9345134B2; US20150264806A1

Abstract

【課題】配線効率の向上を図ることができるプリント配線板を提供する。【解決手段】一つの実施形態によれば、プリント配線板は、基板と、前記基板に設けられたグランドパターンと、前記基板に設けられた配線パターンと、前記グランドパターン及び前記配線パターンを覆うとともに、前記グランドパターンに電気的に接続された導電性補強板と、前記導電性補強板と前記配線パターンとの間に設けられた絶縁部とを備える。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、プリント配線板に関する。

補強板を有したプリント配線板が提供されている。

特開２０１２−０５４３２９号公報

プリント配線板は、配線効率の向上が要望されている。

本発明の目的は、配線効率の向上を図ることができるプリント配線板を提供することである。

実施形態によれば、プリント配線板は、基板と、前記基板に設けられたグランドパターンと、前記基板に設けられた配線パターンと、前記グランドパターン及び前記配線パターンを覆うとともに、前記グランドパターンに電気的に接続された導電性補強板と、前記導電性補強板と前記配線パターンとの間に設けられた絶縁部とを備える。

第１実施形態に係る電子機器の斜視図。第１実施形態に係るモジュールの斜視図。第１実施形態に係るプリント配線板の断面図。第１実施形態に係るプリント配線板の断面図。第１実施形態に係る基板の平面図。図３中に示された導電性接着部と絶縁性接着部のＦ６−Ｆ６線に沿う断面図。第２実施形態に係るプリント配線板の断面図。第２実施形態に係るプリント配線板の断面図。第３実施形態に係るプリント配線板の断面図。第３実施形態に係るプリント配線板の断面図。第３実施形態に係るプリント配線板の第１変形例を示す断面図。第３実施形態に係るプリント配線板の第２変形例を示す断面図。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
本明細書では、いくつかの要素に複数の表現の例を付している。なおこれら表現の例はあくまで例示であり、上記要素が他の表現で表現されることを否定するものではない。また、複数の表現が付されていない要素についても、別の表現で表現されてもよい。

また、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との間係や各層の厚みの比率などは現実のものと異なることがある。また、図面相互間において互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれることもある。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る電子機器１を示す。電子機器１は、例えば携帯電話（スマートフォン）であるが、これに限られるものではない。電子機器１は、例えば、ポータブルコンピュータや、スマートデバイス（例えばタブレット端末）、映像表示装置（例えばテレビジョン受像機）、ゲーム機など種々の電子機器に広く適用可能である。なお、この電子機器１は、第２及び第３の実施形態の電子機器として適用されてもよい。

図１に示すように、電子機器１は、筐体２（ケース）と、該筐体２に其々収容された表示装置３及びモジュール４を有する。筐体２は、表示装置３の表示画面３ａが露出される開口部２ａを有する。開口部２ａは、例えば透明の保護パネル（例えばガラスパネルまたはプラスチックパネル）によって覆われている。

図２は、本実施形態に係るモジュール４を示す。本実施形態に係るモジュール４は、例えばカメラモジュールである。なお、モジュール４は、これに限らず、例えば各種のコネクタモジュールなど、プリント配線板を含む種々のモジュールが適宜該当する。

図２に示すように、モジュール４は、プリント配線板１１と、カメラ１２とを有する。カメラ１２は、モジュール４が有する機能部品の一例である。カメラ１２は、プリント配線板１１の端部に取り付けられ、プリント配線板１１に電気的に接続されている。

図３及び図４は、本実施形態に係るプリント配線板１１を示す。プリント配線板１１は、例えばフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）であり、柔軟性を有した基板２１（基材）と、該基板２１の一部（例えば端部）に取り付けられた導電性補強板２２とを有する。基板２１は、例えば４層基板または２層基板であり、その内層に配線パターンを有する。基板２１は、第１面２１ａと、該第１面２１ａとは反対側に位置した第２面２１ｂとを有する。カメラ１２は、第２面２１ｂに取り付けられている。

図４に示すように、基板２１の第１面２１ａ（表面）には、グランドパターン２５と、配線パターン２６（配線）とが設けられている。配線パターン２６は、例えば信号が流れる配線パターン（信号配線）である。なお、配線パターン２６は、電源が供給される配線パターン（電源配線）でもよい。

図５は、基板２１の第１面２１ａを示す平面図である。グランドパターン２５は、所定の面積を有したベタ層であり、例えば四角形状である。グランドパターン２５は、基板２１の幅Ｗに対してその一部に設けられている。つまり、グランドパターン２５は、基板２１の縁２１ｅから離れている。グランドパターン２５と基板２１の縁２１ｅとの間には、複数の配線パターン２６及びビア２７が設けられている。

図３に示すように、補強板２２は、基板２１の第１面２１ａに面する。補強板２２は、例えばカメラ１２の裏側に位置する。補強板２２が設けられることで、カメラ１２が取り付けられる領域で、基板２１の平面度及び強度が向上する。これにより、カメラ１２の撮像品質が向上するとともに、カメラ１２および基板２１の耐衝撃性などが向上する。

図３及び図５に示すように、補強板２２は、グランドパターン２５、複数の配線パターン２６、及びビア２７を一体に覆う大きさを有する。補強板２２は、例えば基板２１の幅Ｗと略同じ幅を有する。補強板２２は、例えば金属板であり、例えばステンレス鋼材（ＳＵＳ）である。なお、補強板２２は、導電性を有するものであれば金属製に限らず、例えば合成樹脂性の部材の表面にめっきなどで導電層を設けたものでもよい。

図３及び図４に示すように、本実施形態では、補強板２２とグランドパターン２５との間に、導電性接着部３１が設けられている。導電性接着部３１は、例えば導電性の接着シート、または導電性の接着剤である。導電性接着部３１は、補強板２２の中央部とグランドパターン２５とを接着（つまり、補強板２２と基板２１とを接着）するとともに、補強板２２とグランドパターン２５とを電気的に接続する。

これにより、補強板２２は、グランド電位となり、ＥＭＩ対策用のシールド部材として機能する。また、補強板２２は、導電性接着部３１及びグランドパターン２５を介して基板２１に熱的に接続される。これにより、金属製の補強板２２は、基板２１の放熱部材としても機能する。

一方、補強板２２と配線パターン２６との間には、絶縁性接着部３２（非導電性接着部）が設けられている。絶縁性接着部３２は、例えば絶縁性の接着シート、または絶縁性の接着剤である。絶縁性接着部３２は、補強板２２と基板２１の第１面２１ａとを接着するとともに、補強板２２と配線パターン２６と間を絶縁状態に隔離する。これにより、配線パターン２６と導電性補強板２２との短絡が防止される。

図６は、導電性接着部３１及び絶縁性接着部３２の断面図である。絶縁性接着部３２は、導電性接着部３１を囲む枠状（つまり、グランドパターン２５を囲む枠状）に形成され、グランドパターン２５に面する開口部３２ａが設けられている。導電性接着部３１は、枠状の絶縁性接着部３２の内側（つまり、開口部３２ａの内側）に設けられ、絶縁性接着部３２の両面に露出する。

次に、プリント配線板１１の製造方法の一例について説明する。
図４に示すように、まず、例えば接着シートである絶縁性接着部３２が基板２１の第１面２１ａに仮圧着される。これにより、配線パターン２６及びビア２７は、絶縁性接着部３２に覆われる。絶縁性接着部３２は、グランドパターン２５に面する部分に開口部３２ａが設けられている。

次に、絶縁性接着部３２の開口部３２ａに、例えば導電性接着剤である導電性接着部３１が注入される。これにより、導電性接着部３１は、グランドパターン２５に接し、グランドパターン２５に電気的に接続される。次に、基板２１と導電性補強板２２によって、絶縁性接着部３２及び導電性接着部３１を挟み、例えば熱と圧力を加えて圧着する。

これにより、導電性補強板２２は、導電性接着部３１を介して基板２１に接着されるとともに、導電性接着部３１を介してグランドパターン２５に電気的に接続される。また、導電性補強板２２は、絶縁性接着部３２を介して基板２１に接着される。

これにより、導電性補強板２２を有したプリント配線板１１が提供される。なお、絶縁性接着部３２及び導電性接着部３１は、例えば熱硬化性または熱可塑性の接着部であるが、これらに限られるものではない。

なお、上記製造方法に代えて、絶縁性接着部３２は、基板２１の第１面２１ａに絶縁性接着剤を塗布することで形成されてもよい。また、導電性接着部３１は、絶縁性接着部３２の開口部３２ａに予め嵌め込まれた導電性接着シートでもよい。これらの製造方法によっても、上記と同様に導電性補強板２２を有したプリント配線板１１を提供することができる。

このような構成のプリント配線板１１によれば、配線効率の向上を図ることができる。すなわち、プリント配線板に補強板を取り付ける場合、一般的には、補強板の外形と略同じ面積のグランドパターンが基板の表面に設けられる。この場合、基板の表面においてグランドパターンが大きな面積を占めるため、その領域に信号や電源の配線パターンを配置することができない。その結果、プリント配線板の層数が増えたり、サイズが大きくなる。

一方で、本実施形態に係るプリント配線板１１は、基板２１と、基板２１に設けられたグランドパターン２５と、基板２１に設けられた配線パターン２６と、導電性補強板２２と、絶縁部（例えば絶縁性接着部３２）とを備える。導電性補強板２２は、グランドパターン２５及び配線パターン２６を覆うとともに、グランドパターン２５に電気的に接続されている。前記絶縁部は、導電性補強板２２と配線パターン２６との間に設けられている。なお、前記絶縁部は、絶縁性接着部３２に限らず、接着性がない絶縁部でもよい。

このような構成によれば、基板２１の表面において導電性補強板２２によって覆われる領域の一部を、配線パターン２６やビア２７を設けるための領域として利用することができる。これにより、配線効率の向上を図ることができる。また、配線効率の向上を図ることができると、基板２１の層数を減らすことによるプリント配線板１１の薄型化や、プリント配線板１１の小型化を図ることができる。

本実施形態では、導電性補強板２２と配線パターン２６との間に設けられる絶縁部は、絶縁性接着部３２である。絶縁性接着部３２は、導電性補強板２２と基板２１とを接着する。このような構成によれば、導電性補強板２２に覆われる領域に配線パターン２６を設けても、基板２１と導電性補強板２２との間の接着力を十分に大きく確保することができる。これにより、プリント配線板１１の信頼性を向上させることができる。

本実施形態では、絶縁性接着部３２は、グランドパターン２５を囲む枠状である。このような構成によれば、比較的広い面積を、配線パターン２６を設けるための領域として利用することができるとともに、基板２１と導電性補強板２２との間の接着力を十分に大きく確保することができる。これにより、プリント配線板１１の配線効率をさらに向上させることができる。

本実施形態では、導電性補強板２２とグランドパターン２５との間に設けられた導電性接着部３１をさらに備える。導電性接着部３１は、導電性補強板２２と基板２１とを接着する。このような構成によれば、基板２１と導電性補強板２２との間の接着力をさらに大きくすることができ、プリント配線板１１の信頼性を向上させることができる。

本実施形態では、絶縁性接着部３２は、枠状に形成されてグランドパターン２５に面する開口部３２ａが設けられている。導電性接着部３１は、絶縁性接着部３２の開口部３２ａの内側に設けられている。このような構成によれば、基板２１と導電性補強板２２との間に絶縁性接着部３２を設けた場合でも、基板２１と導電性補強板２２との間の電気的な接続を確保することができる。

以下に、第２及び第３の実施形態に係るプリント配線板１１について説明する。なお、第１実施形態の構成と同一または類似の機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。また、下記に説明する以外の構成は、第１実施形態と同じである。

（第２実施形態）
図７及び図８は、第２実施形態に係るプリント配線板１１を示す。本実施形態では、絶縁性接着部３２と導電性補強板２２との間に導電性接着部３１の一部が存在する。換言すれば、絶縁性接着部３２の少なくとも一部は、基板２１と導電性接着部３１との間に位置する。

本実施形態に係るプリント配線板１１の製造方法の一例では、まず、例えば接着シートである絶縁性接着部３２を基板２１の第１面２１ａに仮圧着する。絶縁性接着部３２は、グランドパターン２５に面する部分に開口部３２ａが設けられている。

これとは別に、導電性補強板２２の表面に、例えば導電性接着剤である導電性接着部３１を塗布する。導電性接着部３１は、例えば熱硬化性の接着部であり、この状態では所定の流動性を有する。次に、基板２１と導電性補強板２２によって、絶縁性接着部３２及び導電性接着部３１を挟む。この過程で、導電性接着部３１は、該導電性接着部３１の一部が絶縁性接着部３２と導電性補強板２２との間に挟まれて押されることで、絶縁性接着部３２の開口部３２ａの内側に入り、絶縁性接着部３２の開口部３２ａに充填されてグランドパターン２５に接する。

絶縁性接着部３２及び導電性接着部３１は、基板２１と導電性補強板２２によって挟まれた状態で、例えば熱と圧力が加えられて圧着され、導電性接着部３１は硬化する。これにより、導電性補強板２２を有したプリント配線板１１が提供される。

なお、上記製造方法において、導電性接着部３１は、導電性補強板２２の表面に塗布される代わりに、絶縁性接着部３２の表面に塗布されてもよい。また、絶縁性接着部３２は、基板２１の第１面２１ａに仮圧着されることに代えて、導電性補強板２２に塗布された導電性接着部３１の上に載せられてもよい。

このような構成のプリント配線板１１によれば、第１実施形態と同様に、配線効率の向上を図ることができる。さらに本実施形態では、第１実施形態に比べて、導電性接着部３１の塗布の位置や量の精度が低くても導電性接着部３１とグランドパターン２５との接続を確保しやすいため、プリント配線板１１の製造効率や製造コストの改善、及びプリント配線板１１の信頼性のさらなる向上を図ることができる。

（第３実施形態）
図９及び図１０は、第３実施形態に係るプリント配線板１１を示す。本実施形態では、導電性補強板２２は、本体部４１（カバー部）と、凸部４２とを有する。本体部４１は、第１及び第２実施形態の導電性補強板２２に相当する部分である。本体部４１は、グランドパターン２５、複数の配線パターン２６、及びビア２７を一体に覆う大きさを有するとともに、絶縁性接着部３２に面する。凸部４２は、グランドパターン２５に面する位置に設けられ、本体部４１からグランドパターン２５に向いて突出している。

本実施形態では、凸部４２は、一つのブロックとして本体部４１と一体に形成されている。なお、凸部４２は、図１１に示す第１変形例のように、本体部４１とは別体の部材（例えば板材４３）を本体部４１に取り付けることで形成されてもよい。また、凸部４２は、図１２に示す第２変形例のように、本体部４１の一部を絞り加工（プレス加工）することで形成されてもよい。この場合、導電性補強板２２において凸部４２の裏面に凹部４４が形成されることになる。

図９及び図１０に示すように、絶縁性接着部３２は、凸部４２を囲む枠状に形成され、グランドパターン２５に面する開口部３２ａが設けられている。凸部４２は、枠状の絶縁性接着部３２の内側（開口部３２ａの内側）に通され、基板２１のグランドパターン２５に接する。

絶縁性接着部３２は、例えば熱硬化によって収縮する接着部である。このような接着部によれば、絶縁性接着部３２の熱硬化後に、基板２１と導電性補強板２２との間に引張力が生じ、この引張力によって凸部４２の先端がグランドパターン２５に押し当てられる。つまり、絶縁性接着部３２は、熱硬化時に収縮することで、凸部４２とグランドパターン２５との接触を維持するような引張力を導電性補強板２２と基板２１との間に生じさせる。これにより、接着性がない凸部４２であっても、凸部４２の先端とグランドパターン２５との接続性を維持することができる。

次に、絶縁性接着部３２の開口部３２ａに導電性補強板２２の凸部４２を挿入するとともに、絶縁性接着部３２を基板２１と導電性補強板２２との間に挟み、例えば熱と圧力を加えて圧着する。この過程で、絶縁性接着部３２は熱硬化によって収縮し、基板２１と導電性補強板２２との間に引張力が生じて凸部４２の先端がグランドパターン２５に押し当てられる。これにより、凸部４２とグランドパターン２５とが電気的に接続され、導電性補強板２２はグランド電位となる。これにより、導電性補強板２２を有したプリント配線板１１が提供される。

このような構成のプリント配線板１１によれば、第１実施形態と同様に、配線効率の向上を図ることができる。さらに本実施形態では、第１実施形態に比べて、導電性接着部３１が不要になる。導電性接着部３１は一般的に高価であるため、導電性接着部３１を省略することができると、プリント配線板１１の製造コストを低下させることができる。また、本実施形態では、導電性接着部３１を塗布するような工程が不要になるので、第１実施形態に比べて製造性の向上を図ることができる。

なお、本発明は上記実施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、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば、プリント配線板１１は、フレキシブルプリント配線板に限らず、リジッド基板でもよい。グランドパターン２５は、基板２１の幅方向の中央部に設けられるものに限らず、例えば基板２１の縁に隣接して設けられてもよい。「導電性補強板２２が配線パターン２６を覆う」とは、導電性補強板２２が配線パターン２６の少なくとも一部を覆うことを指す。

１１…プリント配線板、２１…基板、２２…導電性補強板、２５…グランドパターン、２６…配線パターン、３１…導電性接着部、３２…絶縁性接着部、３２ａ…開口部、４２…凸部

Claims

基板と、
前記基板の表面に設けられたグランドパターンと、
前記基板の表面に設けられ、信号または電源が供給される配線パターンと、
前記グランドパターン及び前記配線パターンを覆うとともに、前記グランドパターンに電気的に接続された導電性補強板と、
前記導電性補強板と前記配線パターンとの間に設けられ、前記基板と前記導電性補強板とを接着する絶縁性接着部と、
を備えたプリント配線板。
請求項１の記載において、
前記絶縁性接着部は、前記グランドパターンを囲む枠状であるプリント配線板。
請求項１または請求項２の記載において、
前記導電性補強板と前記グランドパターンとの間に設けられ、前記基板と前記導電性補強板とを接着する導電性接着部をさらに備えたプリント配線板。
請求項３の記載において、
前記絶縁性接着部は、枠状に形成されて前記グランドパターンに面する開口部が設けられ、前記導電性接着部は、前記絶縁性接着部の開口部の内側に設けられたプリント配線板。
請求項３または請求項４の記載において、
前記導電性接着部の一部は、前記絶縁性接着部と前記導電性補強板との間に位置したプリント配線板。
請求項１または請求項２の記載において、
前記導電性補強板は、前記グランドパターンに向いて突出した凸部を有したプリント配線板。
請求項６の記載において、
前記絶縁性接着部は、枠状に形成されて前記グランドパターンに面する開口部が設けられ、前記凸部は、前記絶縁性接着部の開口部に通されたプリント配線板。
請求項６または請求項７の記載において、
前記凸部は、前記グランドパターンに接したプリント配線板。
請求項８の記載において、
前記絶縁性接着部は、前記凸部と前記グランドパターンとの接触を維持するように前記導電性補強板と前記基板との間に引張力を生じさせるプリント配線板。
基板と、
前記基板に設けられたグランドパターンと、
前記基板に設けられた配線パターンと、
前記グランドパターン及び前記配線パターンを覆うとともに、前記グランドパターンに電気的に接続された導電性補強板と、
前記導電性補強板と前記配線パターンとの間に設けられた絶縁部と、
を備えたプリント配線板。