JP2016051770A - フレキシブルプリント基板 - Google Patents

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Abstract

【課題】高周波配線の断線を抑制することができるフレキシブルプリント基板を提供する。
【解決手段】板状部2と、板状部2の表面2c側に設けられた高周波配線5と、高周波配線5に対向する板状部2の裏面2d側に設けられた接地配線7と、裏面2dにおいて接地配線7に接続され、表面2c側に設けられた端子3c,3eの表面端子部と、端子3c,3eの表面端子部から高周波配線5の延在方向に延長して設けられた端子3c,3eの延長部と、を備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は、フレキシブルプリント基板に関する。
特許文献1には、フレキシブルプリント基板の接続構造が記載されている。このフレキシブルプリント基板の一端には半導体レーザの端子が半田付けされており、このフレキシブルプリント基板の他端はコネクタに挿入される接続端子部となっている。接続端子部では導体パターンが露出している。導体パターンは複数本形成されており、複数本の導体パターンのうちの2本が半導体レーザへの給電線となっている。
特開平5−335689号公報
ところで、フレキシブルプリント基板に、例えば10Gbps以上の高周波の信号を伝送する高周波配線を配置する場合、高周波配線ではインピーダンスのマッチングが行われる。このインピーダンスのマッチングに伴って、高周波配線は、他の配線と比較して細くなる傾向がある。よって、フレキシブルプリント基板に曲げが生じた場合、曲げ応力が高周波配線に付与されることにより、高周波配線が断線する可能性がある。
本発明は、高周波配線の断線を抑制することができるフレキシブルプリント基板を提供することを課題とする。
本発明の一形態に係るフレキシブルプリント基板は、フレキシブル基板と、フレキシブル基板の表面側に設けられた高周波配線と、高周波配線に対向するフレキシブル基板の裏面側に設けられた接地配線と、接地配線に接続され、表面側に設けられた表面端子部と、表面端子部から高周波配線の延在方向に延長して設けられた延長部と、を備えている。
本発明によれば、高周波配線の断線を抑制することができる。
図1(a)は第1実施形態に係るフレキシブルプリント基板の表面を示す図である。図1(b)は図1(a)のフレキシブルプリント基板の裏面を示す図である。 図2は、第2実施形態に係るフレキシブルプリント基板を示す平面図である。 図3は、第3実施形態に係るフレキシブルプリント基板を示す平面図である。 図4は、第4実施形態に係るフレキシブルプリント基板を示す平面図である。 図5は、第5実施形態に係るフレキシブルプリント基板を示す平面図である。 図6は、第6実施形態に係るフレキシブルプリント基板を示す平面図である。 図7(a)は第7実施形態に係るフレキシブルプリント基板を示す平面図であり、図7(b)は第8実施形態に係るフレキシブルプリント基板を示す平面図である。
[本願発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の一実施形態は、フレキシブル基板と、フレキシブル基板の表面側に設けられた高周波配線と、高周波配線に対向するフレキシブル基板の裏面側に設けられた接地配線と、接地配線に接続され、表面側に設けられた表面端子部と、表面端子部から高周波配線の延在方向に延長して設けられた延長部と、を備えた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、表面端子部から高周波配線の延在方向に延長して設けられた延長部を備えている。ここで、上記延在方向における表面端子部が設けられる部分は、フレキシブル基板が曲げられたときに曲げ応力が加わりやすい部分となっている。そこで、延長部が延在方向に延長していることによって、上記の部分に曲げ応力が加わりにくくなっている。よって、高周波配線に付与される曲げ応力を低減させることができるので、高周波配線の断線を抑制することができる。また、このフレキシブルプリント基板では、裏面で接地配線に接続された表面端子部から表面側で延長する延長部が、曲げ応力を低減させるために用いられている。表面に位置する表面端子部及び延長部は表面では配線に接続されておらず使わない端子部分であるため、使っていない端子部分を応力を低減させるための部材として有効利用することができる。
また、高周波配線を覆うと共に板状部の表面に設けられる配線保護膜を備え、延長部は、配線保護膜に覆われていてもよい。仮に、延長部が配線保護部に覆われていない場合には、配線保護膜の縁に応力が加わりやすくなり、配線保護膜の縁に位置する高周波配線に応力が集中し断線を引き起こす可能性がある。そこで、上述したように延長部が配線保護膜に覆われることにより、配線保護膜の縁の部分に延長部が延びていることとなる。よって、配線保護膜の縁に位置する高周波配線に応力が加わりにくくすることができ、高周波配線の断線をより確実に抑制することができる。
また、延長部は、高周波配線に対して傾斜していてもよい。ここで、インピーダンスの不整合が生じている場合に、延長部を高周波配線に対して傾斜させることによって、延長部と高周波配線との距離を短くしたり長くしたりすることができマッチングの調整幅を広げることができる。従って、インピーダンスの不整合を解消することが容易となる。
また、表面端子部は、少なくとも3個設けられており、高周波配線は、少なくとも2個ずつ設けられており、延長部は、高周波配線のそれぞれの両側に設けられていてもよい。このように、高周波配線及が複数設けられている態様としても、上述したフレキシブルプリント基板と同様の効果が得られる。
[本願発明の実施形態の詳細]
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
(第1実施形態)
図1(a)及び図1(b)に示されるように、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板1は、例えば、光トランシーバの筐体の内部に格納されるものであり、光トランシーバの発光ユニット及び受光ユニットそれぞれに対応して1個ずつ設けられる。この場合、発光ユニットに設けられたフレキシブルプリント基板1は、発光ユニットと光トランシーバ内部に設けられた配線基板とを接続し、受光ユニットに設けられたフレキシブルプリント基板1は、受光ユニットと上記配線基板とを接続する。
フレキシブルプリント基板1は、平板状に形成された可撓性の板状部(フレキシブル基板)2を備えている。板状部2は、板状部2の端部Aに位置する第1端縁2aと、第1端縁2aの反対側に位置する第2端縁2bと、表面2cと裏面2dとを備えている。
フレキシブルプリント基板1は、板状部2の表面2cにおいて、板状部2の端部Aに設けられた端子3a〜3gと、端子3a,3gのそれぞれに接続された電気配線4と、端子3dに接続された高周波配線5とを備えている。更に、フレキシブルプリント基板1は、板状部2の裏面2dにおいて、端子3a〜3gと、端子3b,3fのそれぞれに接続された電気配線6と、端子3c,3eのそれぞれに接続された接地配線7とを備えている。フレキシブルプリント基板1の端部Aの反対側には、端子3a〜3gと同様の7個の端子が設けられている。
板状部2において、第1端縁2a及び第2端縁2bは直線状に延びている。板状部2は、第1端縁2aから第2端縁2bに向かう長手方向に延びている。板状部2は、板状部2の中心を通ると共に板状部2の長手方向に延びる軸Axに関して略対称に形成されている。板状部2における長手方向の一端に第1端縁2aが設けられており、板状部2における長手方向の他端に第2端縁2bが設けられている。また、板状部2の端部A以外の部分である一般部Bの幅は、端部Aの幅よりも小さくなっている。端部Aと一般部Bとは、軸Axに対して傾斜する傾斜部2eによって接続されている。
端子3a〜3gは導電性材料によって構成されている。端子3a〜3gは、外部基板上の端子に半田接合される。端子3a〜3gは、第1端縁2aに沿って、この順に並設されている。端子3a〜3gは、板状部2の端部Aにおいて、板状部2の第1端縁2aから板状部2の長手方向に延びている。
表面2cにおいて、端子3a〜3gの一端は第1端縁2aに一致している。端子3a,3b,3d,3f,3gの他端は、板状部2が折り曲げられる折り曲げ方向に延びる基準線Lと一致している。ここで折り曲げ方向とは、板状部2の長手方向に交差する方向であり、本実施形態では第1端縁2aに平行な方向である。この基準線Lは、端子3a,3gと電気配線4との接続部C1、端子3dと高周波配線5との接続部C2、及び端子3b,3fと電気配線6との接続部C3を通る。また、表面2cにおいて、端子3c,3eの他端は、基準線Lよりも第2端縁2b側にまで延びている。すなわち、端子3c,3eは、第1端縁2aから、基準線Lを超えると共に第2端縁2bに到達しない位置にまで直線状に延びている。
ここで、表面2cにおける端子3c,3eの第1端縁2aから基準線Lまでの部分が表面端子部である。また、表面2cにおける端子3c,3eの基準線Lから第2端縁2b側に延長して設けられた部分が延長部である。端子3c,3eの表面端子部は接地配線7に接続されている。
電気配線4は、表面2cにおいて、端子3a,3gとの接続部C1から、板状部2の側縁に沿って延びており、端部Aの反対側(第2端縁2b)に位置する各端子にまで延在している。
高周波配線5は、板状部2の長手方向に延びている。すなわち、高周波配線5の延在方向と、板状部2の長手方向とは一致している。また、高周波配線5は、軸Axに沿って直線状に延びている。具体的には、高周波配線5は、表面2cにおいて、端子3dとの接続部C2から第2端縁2bに向かって直線状に延びており、端部Aの反対側に位置する端子にまで延在している。高周波配線5は、例えば10Gbps〜25Gbpsといった高周波の信号を伝送する配線である。高周波配線5では、インピーダンスのマッチングが行われる。このインピーダンスのマッチングに伴って、高周波配線5は、電気配線4,6と比較して細くなっている。
電気配線6は、裏面2dにおいて、端子3b,3fとの接続部C3から、板状部2の側縁に沿って延びており、端部Aの反対側に位置する端子にまで延在している。
接地配線7は、高周波配線5に対向する板状部2の裏面2d側に設けられている。接地配線7は、裏面2dにおいて、端子3c,3eに接続されている。接地配線7は、端子3c,3eのそれぞれから第2端縁2bに向かって延びている。端子3cから第2端縁2bに向かって延びる接地配線7と、端子3eから第2端縁2bに向かって延びる接地配線7とは、途中で合流している。
以上の構成を備えるフレキシブルプリント基板1によって得られる効果について説明する。フレキシブルプリント基板1は、端子3c,3eの表面端子部から高周波配線5の延在方向に延長して設けられた延長部を備えている。ここで、上記延在方向における表面端子部が設けられる部分は、板状部2が曲げられたときに曲げ応力が加わりやすい部分となっている。そこで、延長部が延在方向に延長していることによって、上記の部分に曲げ応力が加わりにくくなっている。よって、高周波配線5に付与される曲げ応力を低減させることができるので、高周波配線5の断線を抑制することができる。また、フレキシブルプリント基板1では、裏面2dで接地配線7に接続された表面端子部から表面2c側で延長する延長部が、曲げ応力を低減させるために用いられる。表面2cに位置する端子3c,3eの表面端子部及び延長部は配線に接続されておらず、使わない端子部分であるため、使っていない端子部分を応力を低減させるための部材として有効利用することができる。
また、フレキシブルプリント基板1において、端子3c,3eは、高周波配線5と端子3dとの接続部C2を通り板状部2の折り曲げ方向に沿った基準線Lを超えると共に、第2端縁2bに到達しない位置にまで延びている。すなわち、端子3c,3eは、端子3dと比較して、第2端縁2b側に長く延びている。ここで、板状部2の長手方向における端子3c,3eの第2端縁2b側の先端位置Pよりも第1端縁2a側の部分は、板状部2が曲げられたときに曲げ応力が加わりやすい部分となっている。
そこで、板状部2の長手方向における端子3c,3eの第2端縁2b側の先端位置Pよりも第1端縁2a側の部分に端子3c,3eが延びていることによって、上記の部分に曲げ応力が加わりにくくなっている。よって、端子3c,3eの第2端縁2b側の先端位置Pよりも第1端縁2a側に位置する高周波配線5に付与される曲げ応力を低減させることができるので、高周波配線5の断線を抑制することができる。
また、第1端縁2aに沿って7個の端子3a〜3gが配置されており、端子3c,3eは、端子3dに隣り合う端子である。よって、端子3d及び高周波配線5は端子3c,3eに近接していることとなる。従って、高周波配線5に付与される曲げ応力をより確実に低減させることができる。
(第2実施形態)
図2は、第2実施形態に係るフレキシブルプリント基板11を示す平面図である。フレキシブルプリント基板11は、配線保護膜として機能するオーバーコート12を備えている点で第1実施形態に係るフレキシブルプリント基板1と異なっている。
図2に示されるように、オーバーコート12は、板状部2の表面2cにおいて、電気配線4及び高周波配線5を覆うことによって電気配線4及び高周波配線5を保護する。オーバーコート12は、例えば、樹脂製であり可撓性材料によって構成されている。オーバーコート12の端辺12aは、板状部2の第1端縁2aに平行に延在する直線状となっている。また、オーバーコート12の端辺12aは、基準線Lよりも第2端縁2b側、且つ端子3c,3eの先端位置Pよりも第1端縁2a側に位置している。このため、端子3c,3eにおける基準線Lより第2端縁2b側の部位(延長部)の一部がオーバーコート12に覆われている。
以上のように、フレキシブルプリント基板11では、高周波配線5を覆うと共に板状部2の表面2cに設けられるオーバーコート12を備え、端子3c,3eにおける基準線Lより第2端縁2b側の部位は、オーバーコート12に覆われている。仮に、端子3c,3eがない場合には、オーバーコート12の端辺12aに応力が加わりやすくなり端辺12aに位置する高周波配線5に応力が集中し断線を引き起こす可能性がある。そこで、本実施形態のように端子3c,3eにおける基準線Lより第2端縁2b側の部位がオーバーコート12に覆われることにより、端辺12aの部分に端子3c,3eの延長部が延びていることとなる。よって、端辺12aに位置する高周波配線5に応力が加わりにくくすることができ、高周波配線5の断線をより確実に抑制することができる。
(第3実施形態)
図3は、第3実施形態に係るフレキシブルプリント基板21を示す平面図である。フレキシブルプリント基板21は、第2実施形態のオーバーコート12とは形状が異なるオーバーコート22を備えており、この点で第2実施形態に係るフレキシブルプリント基板11と異なっている。なお、オーバーコート22の機能及び材料は、オーバーコート12の機能及び材料と同一とすることができる。
図3に示されるように、オーバーコート22の端辺22aは曲線状となっており、端辺22aの中央側は端辺22aの両端側よりも第1端縁2aに向かって張り出している。すなわち、オーバーコート22は、第1端縁2aに向かうに従って先細りする形状となっている。オーバーコート22の端辺22aの両端は、板状部2の傾斜部2eに位置している。また、オーバーコート22の端辺22aの中央部分(最も第1端縁2a側に張り出した部分)は、板状部2の端部Aにおいて、基準線Lよりも第2端縁2b側に位置している。
以上のように、フレキシブルプリント基板21において、オーバーコート22は第1端縁2aに向かうに従って先細りする形状となっており、オーバーコート22の第1端縁2a側の端辺22aは基準線Lに対して傾斜している。よって、板状部2が曲げられたときに、曲げ応力が一点集中される事態を回避することができる。従って、高周波配線5の断線をより確実に抑制させることができる。
(第4実施形態)
図4は、第4実施形態に係るフレキシブルプリント基板31を示す平面図である。フレキシブルプリント基板31は、直線状に延びる第1実施形態の端子3c,3eに代えて、折り曲げられた端子33c,33eを備えており、この点で第1実施形態に係るフレキシブルプリント基板1と異なっている。
図4に示されるように、端子33cは、板状部2の第1端縁2aから軸Axに沿って延びる直線部33fと、直線部33fの第2端縁2b側の端部で軸Axに対して傾斜する傾斜部33gとを備えている。端子33eも同様の直線部33hと傾斜部33jとを備えている。このように、端子33cが傾斜部33gを備え、端子33eが傾斜部33jを備えている。すなわち、端子33c,33eにおける基準線Lより第2端縁2b側の部位(延長部)が高周波配線5に対して傾斜している。よって、端子33c,33eの第2端縁2b側の先端位置Qと高周波配線5との距離は、第1実施形態における先端位置Pと高周波配線5との距離よりも短くなっている。
以上のように、フレキシブルプリント基板31では、延長部に傾斜部33g,33jが設けられていることにより、延長部における第2端縁2b側の端部が高周波配線5に対して傾斜している。ここで、インピーダンスの不整合が生じている場合に、延長部を高周波配線5に対して傾斜した状態とすることによって、端子33c,33eの延長部と高周波配線5との間の距離を短くすることができマッチングの調整幅を広げることができる。従って、インピーダンスの不整合を解消することが容易となる。
なお、上述した第4実施形態では、端子33c,33eにおける第2端縁2b側の端部を高周波配線5に近づけていたが、端子33c,33eにおける第2端縁2b側の端部を高周波配線5から遠ざけてもよい。すなわち、傾斜部33g,33jが高周波配線5から離れる方向に傾斜していてもよい。
(第5実施形態)
図5は、第5実施形態に係るフレキシブルプリント基板41を示す平面図である。フレキシブルプリント基板41は、第4実施形態のフレキシブルプリント基板31に第2実施形態のオーバーコート12が設けられた点が第4実施形態のフレキシブルプリント基板31と異なっている。図5に示されるように、オーバーコート12の端辺12aは、直線部33f,33hと傾斜部33g,33jとの境目部分よりも第1端縁2a側に位置している。
フレキシブルプリント基板41では、第2実施形態に係るフレキシブルプリント基板11から得られる作用効果と、第4実施形態に係るフレキシブルプリント基板31から得られる作用効果との両方が得られる。すなわち、高周波配線5の断線をより確実に抑制することができると共に、インピーダンスの不整合を解消することが容易となる。
(第6実施形態)
図6は、第6実施形態に係るフレキシブルプリント基板51を示す平面図である。フレキシブルプリント基板51は、第4実施形態のフレキシブルプリント基板31に第3実施形態のオーバーコート22が設けられた点が第4実施形態と異なっている。図6に示されるように、オーバーコート22の端辺22aは、直線部33f,33hと傾斜部33g,33jとの境目部分を通過している。
フレキシブルプリント基板51では、第3実施形態に係るフレキシブルプリント基板21から得られる作用効果と、第4実施形態から得られるフレキシブルプリント基板31から得られる作用効果との両方が得られる。すなわち、曲げ応力が一点集中される事態を回避することができると共に、インピーダンスの不整合を解消することが容易となる。
(第7実施形態)
図7(a)は、第7実施形態に係るフレキシブルプリント基板61を示す平面図である。フレキシブルプリント基板61は、第3実施形態のオーバーコート22を備えている。また、フレキシブルプリント基板61は、2本の高周波配線65と、端子3b〜3fとは異なる端子63b〜63fと、を備えており、この点が第3実施形態と異なっている。
各高周波配線65は、板状部2の表面2cにおいて、端子63c,63eそれぞれとの接続部C4から第2端縁2bに向かって直線状に延びている。高周波配線65は、軸Axと平行に延在している。
端子63b,63d,63fは、共に第1端縁2aから板状部2の長手方向に延在しており、基準線Lよりも第2端縁2b側にまで延びている。すなわち、端子63b,63d,63fは、第1端縁2aから、基準線Lを超えると共に第2端縁2bに到達しない位置にまで延びている。端子63bは、第1端縁2aから軸Axに沿って延在する直線部63gと、直線部63gの第2端縁2b側の端部で軸Axに対して傾斜する傾斜部63hとを備えている。端子63fも同様の直線部63jと傾斜部63kとを備えている。このように、端子63b,63fは、それぞれ傾斜部63h,63kを備えている。よって、端子63b,63fの第2端縁2b側の先端位置Rと高周波配線65との距離は、傾斜部63h,63kがない場合よりも短くなっている。
以上のように、フレキシブルプリント基板61では、3個の端子63b,63d,63fが表面端子部及び延長部を備えており、高周波配線65は2個ずつ設けられており、延長部は高周波配線65のそれぞれの両側に設けられている。このように、高周波配線65が複数設けられる態様としても、上述したフレキシブルプリント基板と同様の効果が得られる。
すなわち、端子63b,63fにおける第2端縁2b側の端部には、高周波配線65に対して傾斜する傾斜部63h,63kが設けられている。従って、第4実施形態と同様、端子63b,63fと高周波配線65とを近づけることによりインピーダンスのマッチングが行われた状態とすることが可能となり、インピーダンスの不整合を解消することができる。また、フレキシブルプリント基板61では、オーバーコート22が設けられることにより、第3実施形態と同様、曲げ応力が一点集中される事態を回避することができる。
(第8実施形態)
図7(b)は、第8実施形態に係るフレキシブルプリント基板71を示す平面図である。フレキシブルプリント基板71は、第7実施形態の端子63dに代えて、分岐部73eを有する端子73dを備えている。端子73dは、第1端縁2aから軸Axに沿って延在する直線部73fと上述した分岐部73eとを備えている。分岐部73eは、直線部73fの第2端縁2b側の端部から各高周波配線65に近づく方向に分岐している。
以上、フレキシブルプリント基板71において、端子73dにおける第2端縁2b側の端部には、各高周波配線65に近づく方向に分岐する分岐部73eが設けられている。従って、第8実施形態では、第7実施形態と同様の効果に加え、端子73dと高周波配線65とを近づけることによりインピーダンスのマッチングが行われた状態とすることが可能であり、インピーダンスの不整合を解消することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明に係るフレキシブルプリント基板は、上記実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態の記載内容を適宜組み合わせてもよい。
また、上記実施形態では、板状部2は長手方向に延びる軸Axに関して略対称に形成されていたが、板状部は略対称に形成されていなくてもよく、板状部2の形状も適宜変更可能である。例えば、第1端縁2a及び第2端縁2bを曲線状としてもよい。
また、上述した各フレキシブルプリント基板は第1端縁2aに沿って7個の端子を備えていたが、端子の数は6個以下又は8個以上であってもよい。更に、上記実施形態では端子の一端が第1端縁2aに一致していたが、一致していなくてもよい。
1,11,21,31,41,51,61,71…フレキシブルプリント基板、2…板状部(フレキシブル基板)、2a…第1端縁、2b…第2端縁、2c…表面、2d…裏面、2e…傾斜部、3a〜3g,33c,33e,63b,63d,63f,73d…端子、4,6…電気配線、5,65…高周波配線、7…接地配線、12,22…オーバーコート、12a,22a…端辺、33f,33h,63g,63j,73f…直線部、33g,33j,63h,63k…傾斜部,73e…分岐部、A…端部、Ax…軸、B…一般部、C1〜C4…接続部、L…基準線、P,Q,R…先端位置。

Claims (4)

  1. フレキシブル基板と、
    前記フレキシブル基板の表面側に設けられた高周波配線と、
    前記高周波配線に対向する前記フレキシブル基板の裏面側に設けられた接地配線と、
    前記接地配線に接続され、前記表面側に設けられた表面端子部と、
    前記表面端子部から前記高周波配線の延在方向に延長して設けられた延長部と、
    を備えたフレキシブルプリント基板。
  2. 前記高周波配線を覆うと共に前記フレキシブル基板の前記表面に設けられる配線保護膜を備え、
    前記延長部は、前記配線保護膜に覆われている、
    請求項1に記載のフレキシブルプリント基板。
  3. 前記延長部は、前記高周波配線に対して傾斜している、
    請求項1又は2に記載のフレキシブルプリント基板。
  4. 前記表面端子部は、少なくとも3個設けられており、
    前記高周波配線は、少なくとも2個ずつ設けられており、
    前記延長部は、前記高周波配線のそれぞれの両側に設けられている、
    請求項1〜3のいずれか一項に記載のフレキシブルプリント基板。
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