JP2017183420A - フレキシブル基板 - Google Patents

Abstract

【課題】ランドがフレキシブル基板とともに柔軟に曲がることができるフレキシブル基板を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかるフレキシブル基板１１４は、柔軟な薄膜の回路１３０と、回路の両面を被覆する樹脂皮膜であるベースフィルム１３２およびカバーレイ１３４と、ベースフィルムの外側に設けられたランド１２６とを含むフレキシブル基板において、ランドは、フレキシブル基板の曲げ方向Ｂに対して直交する方向Ｄのスリット１３６ａ〜１３６ｃによって、複数の短冊状ランド１３８ａ〜１３８ｄに分割されていることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、金属が露出しているランドを含むフレキシブル基板に関する。

フレキシブルケーブルを含むフレキシブル基板は、導体箔を絶縁フィルムで挟んだ構造をしていて、リジッド基板と比較して薄く、また柔軟性を有する回路基板である。特にフレキシブルケーブルは、その柔軟性を利用して、携帯端末などの小型機器の基板同士や基板と各種モジュールを接続するために利用される。フレキシブル基板は、電子機器に組み付けられると、金属が露出している部分であるランドを介して他の部品と導通している。フレキシブルケーブルは、一般的には端部の導体箔を露出させて電極とする。しかしフレキシブルケーブルにおいても、ケーブルの中途部分にランドを設ける場合がある。

特許文献１には、フレキシブル基板上に設けたランド（電極パターン）の周囲を切り欠くことで折り曲げ可能とした電極パターン形成部と、電極パターン形成部を挟持する挟持部材とを備えた構造が記載されている。この構造では、電極パターン形成部上に電子部品を載置し、電極パターン形成部の下面側から電極パターン形成部を撓ませながら挟持部材を取付けている。

特許文献１では、挟持部材によって電極パターン形成部と電子部品とが挟持されるため、フレキシブル基板の電極パターンを電子部品に圧接させた状態で、電子部品を取付けることができる、としている。

特開２０１３−０８１１７９号公報

フレキシブル基板の中でもフレキシブルケーブルは大きく曲げられる場合が多い。上記したようにフレキシブルケーブルの中途部分にランドを設ける場合があるが、ランドは樹脂皮膜の外側に配置された導体箔に、酸化防止のためのめっき（錫めっきまたは下地にニッケルめっきを施しその上に金めっき）が施されている。するとランドは周囲より剛性が高いため、大きく曲げられた場合にランドのめっきが剥がれたり、ランド周辺の樹脂皮膜や回路に亀裂や断線が生じたりする、という問題があった。特許文献１に記載のように、ランドを撓ませた場合にも、めっきが剥がれてしまうおそれがある。フレキシブルケーブルの曲げられない箇所にランドを配置すればよいが、すると設計の自由度が低下するという問題がある。

本発明は、ランドがフレキシブル基板とともに柔軟に曲がることができるフレキシブル基板を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明にかかるフレキシブル基板の代表的な構成は、柔軟な薄膜の回路と、回路の両面を被覆する樹脂皮膜と、樹脂皮膜の外側に設けられたランドとを含むフレキシブル基板において、ランドは、フレキシブル基板の曲げ方向に対して直交する方向の１つ以上のスリットによって、複数の短冊状ランドに分割されていることを特徴とする。

上記フレキシブル基板は携帯端末の筐体内に収容され、ランドは回路のグランドパターンと導通していて、ランドは筐体内の金属シャーシと当接して導通するとよい。

上記フレキシブル基板は携帯端末の筐体内に収容され、ランドは回路の信号線と導通していて、ランドは筐体内の他の電子部品に導通されるとよい。

本発明によれば、ランドがフレキシブル基板とともに柔軟に曲がることができるフレキシブル基板を提供することができる。

本実施形態にかかるフレキシブル基板が適用される電子機器の概略構成を示す図である。 図１（ｂ）に示すフレキシブル基板が曲げられていない状態を示す斜視図である。 図２に示すフレキシブル基板の構成を示す図である。 比較例のフレキシブル基板を示す斜視図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態にかかるフレキシブル基板が適用される電子機器の概略構成を示す図である。図１（ａ）は、電子機器を正面側から見た平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。本実施形態では電子機器として、携帯端末１００を例示しているが、これに限られず、デジタルカメラ、ＰＨＳ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、デジタルオーディオプレーヤなど、フレキシブル基板が組付けられる適宜の電子機器であってもよい。

携帯端末１００は、図１（ａ）に示すように表示ユニットとしてのタッチパネルディスプレイ１０２を含む。タッチパネルディスプレイ１０２は、位置入力装置としてのタッチパネル１０４と、タッチパネル１０４の背面側に位置するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬなどの表示装置１０６とを組み合わせて構成される。携帯端末１００はさらに、タッチパネルディスプレイ１０２を囲むように形成された薄型の筐体１０８を有する。

筐体１０８は、図１（ｂ）に示すように、背面部１１０と、背面部１１０から連続し上方に屈曲した側壁部１１２とを含んでいる。携帯端末１００では、薄型の筐体１０８の背面部１１０と側壁部１１２とで区画される狭い空間内に、フレキシブル基板１１４が収容されている。

フレキシブル基板１１４は、その一端部１１６がタッチパネル１０４に直結され、他端部１１８がコネクタ１２０を介してメイン基板１２２に接続されている。フレキシブル基板１１４は、一端部１１６と他端部１１８との間で筐体１０８の背面部１１０および側壁部１１２に沿うように曲げられている。なお図１（ｂ）では筐体１０８が曲げられた方向
を曲げ方向Ｂとして示している。

筐体１０８内には、曲げられたフレキシブル基板１１４よりも内側に金属シャーシ１２４が設置されている。フレキシブル基板１１４は、一端部１１６と他端部１１８との間に位置し、金属が露出した部分であるランド１２６を含む。ランド１２６は、筐体１０８内の金属シャーシ１２４と当接して導通している。そして、ランド１２６は全体として、図１（ｂ）に示すように、フレキシブル基板１１４の曲げ方向Ｂに沿って曲がっている。

図２は、図１（ｂ）に示すフレキシブル基板１１４が曲げられていない状態を示す斜視図である。図中には、フレキシブル基板１１４のランド１２６が全体として凹むように曲がる曲げ方向Ｂ、ランド１２６が全体として上に凸となるように曲がる曲げ方向Ｃ、さらにこれらの曲げ方向Ｂ、Ｃに直交する方向Ｄを示している。

フレキシブル基板１１４は、図示のように複数（ここでは４つ）の配線用導体パターン１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄを含む柔軟な薄膜の回路１３０を有する。ただし、両端の配線用導体パターン１２８ａ、１２８ｄは、回路１３０のグランドパターンとして用いられている。

回路１３０の上面は、例えばポリイミドからなる樹脂皮膜であるベースフィルム１３２によって被覆されている。回路１３０の下面は、例えばポリイミドからなる樹脂皮膜であるカバーレイ１３４で被覆され保護されている。このようにして、柔軟な薄膜の回路１３０の両面は、樹脂皮膜によって被覆されている。

フレキシブル基板１１４のランド１２６は、図示のように、ベースフィルム１３２の外側に設けられている。ランド１２６は、複数（ここでは３つ）のスリット１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃによって、複数（ここでは４つ）の短冊状ランド１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｃ、１３８ｄに分割されている。

図３は、図２に示すフレキシブル基板１１４の構成を示す図である。図３（ａ）は、図２の平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。

スリット１３６ａ〜１３６ｃは、図３（ａ）に示すように、フレキシブル基板１１４の曲げ方向Ｂ、Ｃに対して直交する方向Ｄに沿っている。短冊状ランド１３８ａ〜１３８ｄは、その両端にスルーホール１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ、１４０ｅ、１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈがそれぞれ接続されている。

スルーホール１４０ａ、１４０ｃ、１４０ｅ、１４０ｇは、図３（ｂ）に示すように、ベースフィルム１３２を貫通し、回路１３０のうちグランドパターンとして用いられる配線用導体パターン１２８ａに接続されている。またスルーホール１４０ｂ、１４０ｄ、１４０ｆ、１４０ｈは、ベースフィルム１３２を貫通し、回路１３０のうちグランドパターンとして用いられる配線用導体パターン１２８ｄ（図２参照）に接続されている。

つまり、ランド１２６は、スルーホール１４０ａ〜１４０ｈを介して回路１３０のグランドパターンと導通している。このため、ランド１２６は、図１（ｂ）に示すように筐体１０８内の金属シャーシ１２４と当接して導通することで、グランド用ランドとして機能する。

またスリット１３６ａ〜１３６ｃは、ランド１２６を形成する過程でエッチングにより除去された領域とされる。

ランド１２６を形成する過程では、ベースフィルム１３２の全面に貼付されているＣｕの薄膜１４２（仮想線で示している）をエッチングして、短冊状ランド１３８ａ〜１３８ｄの導電層１４４を形成する。これらの導体層１４４と配線用導体パターン１２８ａ、１２８ｄを、スルーホール１４０ａ〜１４０ｈによって接続する。その後に、導体層１４４の上に錫合金をフローめっきして、めっき層１４６を形成する。このようにして短冊状ランド１３８ａ〜１３８ｄを形成することで、ランド１２６を分割するスリット１３６ａ〜１３６ｃが形成される。

図４は、比較例のフレキシブル基板１１４Ａを示す斜視図である。比較例のフレキシブル基板１１４Ａは、上記のスリット１３６ａ〜１３６ｃが存在せず、ランド１２６Ａが短冊状ランド１３８ａ〜１３８ｄに分割されていない点で、本実施形態のフレキシブル基板１１４と異なる。

比較例では、ランド１２６Ａが短冊状ランドに分割されていないため、フレキシブル基板１１４Ａを曲げ方向Ｂ、Ｃに沿って曲げると、ランド１２６Ａ全体が撓むことになる。

したがって、比較例のフレキシブル基板１１４Ａでは、ランド１２６Ａのめっきが剥がれたり、ランド１２６Ａ周辺の樹脂皮膜であるベースフィルム１３２、カバーレイ１３４や回路１３０に亀裂や断線が生じたりする可能性がある。図中には、ランド１２６Ａのめっきが割れて生じた亀裂１５０を例示している。めっきが割れると、ランド１２６Ａの導電層が露出し腐食することや、さらにめっきの割れが進行してランド１２６Ａが断線することもあり得る。

これに対して本実施形態では、ランド１２６がフレキシブル基板１１４の曲げ方向Ｂ、Ｃに対して直交する方向Ｄの複数の短冊状ランド１３８ａ〜１３８ｄに分割されている。したがって、フレキシブル基板１１４を曲げ方向Ｂ、Ｃに沿って曲げると、ランド１２６がフレキシブル基板１１４とともに柔軟に曲がる。

このように、フレキシブル基板１１４が柔軟に曲がるだけでなく、ランド１２６も曲げやすい。このため、本実施形態では、フレキシブル基板１１４の取り回しがよく、携帯端末１００の筐体１０８内のような狭い空間であっても組付けが容易となり、筐体１０８内の所定箇所に組付ける際の作業性が向上する。

また本実施形態では、ランド１２６全体がフレキシブル基板１１４とともに曲がるときに個々の短冊状ランド１３８ａ〜１３８ｄは曲がらない。このため、ランド１２６のめっき層１４６が剥がれたり、ランド１２６周辺のベースフィルム１３２、カバーレイ１３４や回路１３０に亀裂や断線が生じたりすることを防止できる。また、ランド１２６のめっき層１４６が割れて導電層１４４が露出し腐食することや、めっき層１４６の割れが進行してランド１２６が断線することも防止できる。

また本実施形態では、ランド１２６が、回路１３０のグランドパターンと導通していて、筐体１０８内の金属シャーシ１２４と当接して導通することで、グランド用ランドとして機能している。よって、筐体１０８の上下端や左右端のようにフレキシブル基板１１４が大きく曲げられる部分にもグランド用のランド１２６を配置できるため、設計の自由度を向上させることが可能となる。

上記実施形態では、ランド１２６をグランド用ランドとして機能させたが、これに限られず、ランド１２６を信号線として機能させてもよい。特に携帯端末１００のような小型の電子機器では、スピーカーやマイク、バイブレータ、アンテナ、バッテリーなどのように、当接によって導通される電子部品がある。そこで、このようなフレキシブル基板１１
４の外部に位置する他の電子部品に、ランド１２６を当接によって導通させることで、ランド１２６を信号線として機能させることができる。このようにすれば、電子部品に対する信号線としてのランド１２６も、グランド用ランドと同様に、フレキシブル基板１１４を曲げて配置できるため、設計の自由度を向上させることが可能になる。

上記実施形態では、３つのスリット１３６ａ〜１３６ｃによって、ランド１２６を４つの短冊状ランド１３８ａ〜１３８ｄに分割したが、これに限られず、スリットは１つ以上であればよい。例えばスリットが１つであれば、ランド１２６は、２つの短冊状ランドに分割されるため、フレキシブル基板１１４とともに柔軟に曲がることが可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。例えば錫めっきに代えて、金めっきを施した場合でも同様である。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、金属が露出しているランドを含むフレキシブル基板に利用することができる。

１００…携帯端末、１０２…タッチパネルディスプレイ、１０４…タッチパネル、１０６…表示装置、１０８…筐体、１１０…筐体の背面部、１１２…筐体の側壁部、１１４、１１４Ａ…フレキシブル基板、１１６…フレキシブル基板の一端部、１１８…フレキシブル基板の他端部、１２０…コネクタ、１２２…メイン基板、１２４…金属シャーシ、１２６、１２６Ａ…ランド、１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄ…配線用導体パターン、１３０…回路、１３２…ベースフィルム、１３４…カバーレイ、１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ…スリット、１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｃ、１３８ｄ…短冊状ランド、１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ、１４０ｅ、１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈ…スルーホール、１４２…Ｃｕの薄膜、１４４…導電層、１４６…めっき層、１５０…亀裂

Claims (3)

1. 柔軟な薄膜の回路と、前記回路の両面を被覆する樹脂皮膜と、前記樹脂皮膜の外側に設けられたランドとを含むフレキシブル基板において、
   前記ランドは、該フレキシブル基板の曲げ方向に対して直交する方向の１つ以上のスリットによって、複数の短冊状ランドに分割されていることを特徴とするフレキシブルプリント基板。
2. 前記フレキシブル基板は携帯端末の筐体内に収容され、
   前記ランドは前記回路のグランドパターンと導通していて、
   前記ランドは前記筐体内の金属シャーシと当接して導通することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルプリント基板。
3. 前記フレキシブル基板は携帯端末の筐体内に収容され、
   前記ランドは前記回路の信号線と導通していて、
   前記ランドは前記筐体内の他の電子部品と当接して導通することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルプリント基板。

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