JP2018533117A - フレキシブルデバイス用ファブリック信号経路構造 - Google Patents

Abstract

ポータブルデバイス用のカバーなどの電子デバイスは、ヒンジ部を有する本体を備えることができる。ヒンジ部は、本体が１つ以上の曲げ軸周りで曲がることを可能とすることができる。カバーは、キーボードなどの電子構成要素を有することができる。キーボードをカバーの一方の端部に取り付けることができ、コネクタをカバーの対抗する端部に取り付けることができる。フレキシブルファブリック信号経路構造は、フレキシブルファブリック基材上の金属トレースから形成することができる。カバーの一方の端部では、フレキシブルファブリック信号経路構造は、導電性接着剤を用いてキーボード内のプリント回路に結合することができる。カバーの反対側にある端部では、フレキシブルファブリック基材上の金属トレースをコネクタに結合することができる。

Description

本出願は、２０１５年９月２日に出願された米国特許出願第１４／８４３，６１７号に対する優先権を主張するものであり、これによってその全体が参照により本明細書内に組み入れられる。
本出願は、一般に、電子デバイスに関し、より具体的には、電子デバイス用のフレキシブルな信号経路構造に関するものである。

電子デバイスは、プリント回路上の信号線を使用して相互接続された回路を含むことができる。一部のデバイスでは、デバイスの一部が互いに対して動いてもよい。例えば、ラップトップコンピュータのディスプレイ筐体及びベース筐体はヒンジによって互いに結合され、ディスプレイ筐体がベース筐体に対して動くことを可能にする。金属トレースから形成された信号バスを有するフレキシブルプリント回路などのフレキシブルな信号ケーブルを使用して、ラップトップコンピュータのベース筐体内の回路をラップトップコンピュータのディスプレイ筐体に結合することができる。ベース筐体及びディスプレイ筐体がヒンジの周りで互いに対して動くときでさえも、ベース筐体とディスプレイ筐体との間で信号を転送するために、信号バスを使用することができる。

フレキシブルプリント回路ケーブルは、その上に信号バス用の金属トレースが形成される、ポリイミド、薄膜ポリアミド（ナイロン）、ポリエステルのシートなどのフレキシブルなポリマー基材を有する。ポリマー基材は、特定の用途に望ましいほどには鋭く曲がらず、一部のタイプのデバイス内に隠すことが困難な場合がある。

それゆえに、改善されたフレキシブルな信号経路構造を提供できることが望まれるであろう。

ポータブルデバイス用のカバーなどの電子デバイスは、ヒンジ部又は他の小さい径のフレックスラインを有する本体を備えることができる。ヒンジ部は、本体が１つ以上の曲げ軸周りで曲がることを可能にすることができる。例えば、カバーの一部を曲げ軸に沿って折り畳んで、ポータブルデバイス用の支持体を形成することができる。ポータブルデバイスは、タブレットコンピュータ、又はキーボードのない他のデバイスであってもよい。ポータブルデバイスへの入力を提供するキーボードは、カバー内に形成されていてもよい。

キーボードはカバーの一方の端部に取り付けられてもよく、ポータブルデバイスと嵌合するコネクタは、カバーの反対側の端部に取り付けられてもよい。フレキシブルファブリック信号経路構造を使用して、キーボードとコネクタとの間で信号をルーティングすることができる。フレキシブルファブリック信号経路構造は、本体の曲げ軸と重なり、曲げ軸に沿った曲げに適応することができる。

フレキシブルファブリック信号経路構造は、フレキシブルファブリック基材上の金属トレースから形成することができる。カバーの一方の端部において、フレキシブルファブリック信号経路構造は、導電性接着剤を使用してキーボード内のプリント回路に結合することができる。カバーの反対側の端部において、フレキシブルファブリック基材上の金属トレースはコネクタに結合することができる。

一実施形態に係る、フレキシブルな信号経路を含むことができるタイプの例示的な電子機器の概略図である。

一実施形態に係る、曲げに適応するフレキシブル構造を有する例示的なタブレットコンピュータカバーの斜視図である。

一実施形態に係る、例示的なタブレットコンピュータカバーと嵌合する例示的なタブレットコンピュータの側面断面図である。

一実施形態に係る、フレキシブルファブリック信号経路構造がどのようにしてカバーに設けられ得るかを示す、図３に示すタイプのカバーの側面断面図である。

一実施形態に係る、例示的なフレキシブルファブリック信号経路構造の斜視図である。

一実施形態に係る、図５のフレキシブルファブリック信号経路構造を形成する際に使用され得る例示的なファブリックの図である。

一実施形態に係る、フレキシブルファブリック信号経路構造の一部の側面断面図である。

一実施形態に係る、フレキシブルファブリック基材が、どのようにして曲げ軸に対してゼロ以外の角度の鋭角でオフセットのストランド材料を有し得るかを示す図である。

一実施形態に係る、曲げられたときの信頼性を高めるために、局所的に拡大された信号経路幅を有するフレキシブルファブリック信号経路構造の一部の上面図である。

一実施形態に係る、ストランド材料が曲げ軸に対してゼロ度でない角度オフセットを有する、局所的に変更された部分を有するフレキシブルファブリック信号経路構造の一部の上面図である。

一実施形態に係る、信号経路を形成する導電性ストランドを有する例示的なファブリックの図である。

一実施形態に係る、フレキシブルファブリック信号経路を使用して互いに結合されるケースのための回路の側面断面図である。

一実施形態に係る、フレキシブルファブリック信号経路構造上の接点を、プリント回路などの別の構造に結合する際に使用し得る接着パターンの上面図である。

一実施形態に係る、プリント回路に結合された例示的なフレキシブルファブリック信号経路構造の側面断面図である。

一実施形態に係る、フレキシブルファブリック信号経路構造を、電子デバイス内の他の構造に固定するのに役立てるために使用し得る構造の側面断面図である。

一実施形態に係る、電子構成要素を装着されているフレキシブルファブリック信号経路構造を有する電子デバイスの一部の側面断面図である。

一実施形態に係る、フレキシブルファブリック信号経路構造を形成することに関与する例示的なステップのフローチャートである。 一実施形態に係る、フレキシブルファブリック信号経路構造を形成することに関与する例示的なステップのフローチャートである。

図１に、フレキシブルファブリック信号経路構造を備え得る例示的な電子機器の概略図を示す。図１の電子デバイス１０及び電子デバイス１０’は、独立して動作させることもできるし、互いに結合させることもできる。デバイス１０及び／又はデバイス１０’などのデバイスは、ラップトップコンピュータ、組み込み型コンピュータを含むコンピュータ用モニタ、タブレットコンピュータ、携帯電話、メディアプレーヤ、又は他のハンドヘルド若しくはポータブル電子デバイスなどのコンピューティングデバイス、腕時計型デバイス、ペンダント型デバイス、ヘッドホン型若しくはイヤホン型デバイス、眼鏡に埋め込まれたデバイス若しくはユーザの頭部に装着する他の機器、又は他の着用可能な若しくはミニチュアデバイス、テレビ、組み込み型コンピュータを含まないコンピュータ用ディスプレイ、ゲーミングデバイス、ナビゲーションデバイス、ディスプレイを有する電子デバイスをキオスク若しくは自動車に搭載するシステムなどの組み込みシステム、ケース、バッグ、時計バンド、又はこれらのデバイスのうちの１つ若しくは他の機器とともに動作する他のアクセサリ、これらのデバイスのうちの２つ以上の機能を実装する機器、又は他の電子デバイスであってもよい。一例として、デバイス１０は、携帯電話又はメディアプレーヤなどのポータブルデバイスであってもよく、デバイス１０’は、カバー（時にケース又はエンクロージャと呼ばれる）などのアクセサリであってもよい。所望であれば、他の構成をデバイス１０及び／又はデバイス１０’に使用することができる。図１の例は単なる例示に過ぎない。

電子デバイス１０は、制御回路１２を有することができる。制御回路１２は、デバイス１０の動作をサポートするための記憶装置及び処理回路を含むことができる。記憶及び処理回路としては、ハードディスクドライブ記憶装置、不揮発性メモリ（例えば、フラッシュメモリ、又はソリッドステートドライブを形成するように構成された他の電気的にプログラム可能な読み出し専用メモリ）、揮発性メモリ（例えば、静的又は動的なランダムアクセスメモリ）などの記憶装置を含むことができる。制御回路１２内の処理回路を使用して、デバイス１０の動作を制御することができる。処理回路は、１つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、ベースバンドプロセッサ、電力管理ユニット、オーディオチップ、特定用途向け集積回路などに基づき得る。

入出力デバイス１４などの、デバイス１０内の入出力回路を使用して、デバイス１０にデータを供給し、かつ、デバイス１０から外部デバイスにデータを提供できるようにすることができる。入出力デバイス１４は、ディスプレイ、ボタン、ジョイスティック、スクロールホイール、タッチパッド、キーパッド、キーボード、マイク及びスピーカなどの音声構成要素、音源、バイブレータ、カメラ、センサ、発光ダイオード及び他のステータスインジケータ、データポートなど、を含むことができる。デバイス１４内の無線回路は、無線周波数無線信号を送受信するために使用することができる。無線回路は、無線ローカルエリアネットワーク帯域、セルラー電話帯域、及び他の無線通信帯域で動作する、アンテナ並びに無線周波数送受信機を含むことができる。

ユーザは、入出力デバイス１４を通じてコマンドを供給することによってデバイス１０の動作を制御することができ、入出力デバイス１４の出力リソースを使用してデバイス１０からステータス情報及び他の出力を受信することができる。制御回路１２を用いて、オペレーティングシステムコード及びアプリケーションなどのソフトウェアを、デバイス１０上で実行することができる。デバイス１０の動作中、制御回路１２上で実行されるソフトウェアは、入出力デバイス１４を使用してユーザ入力及び他の入力を収集し、ユーザに視覚出力、音声出力、及び他の出力を提供することができる。

デバイス１０’は、デバイス１０と同じ回路を含むことができ、及び／又は異なる回路を含むことができる。デバイス１０及び１０’は、それぞれの接続１６及び１６’と、経路１８などの信号経路とを含むことができる。接続１６及び１６’は、はんだ、導電性接着剤、溶接、コネクタ、並びに／又は電気的及び／若しくは機械的構造を形成するための他の構造を使用して、形成してもよい。経路１８は、デバイス１０と１０’との間で入出力情報を共有するために使用することができる。経路１８などの経路の一部は、デバイス１０及び／又は１０’に含まれてもよい。

デバイス１０及び１０’などデバイスは、一緒に使用することができる。例えば、デバイス１０’内の入出力デバイスの入力リソースを使用して、ユーザからの入力を収集することができる。次いで、このユーザ入力を、信号経路１８を介してデバイス１０に伝送して、デバイス１０の動作を制御する際に使用することができる。例えば、デバイス１０’がキーボードを含む場合、ユーザは、デバイス１０’へのキープレス入力を、経路１８（例えば、デバイス１０’とは別個の、及び／又はデバイス１０’内に含まれる経路）を介して伝送して、デバイス１０に供給することができる。デバイス１０はまた、デバイス１０’のリソースを使用してユーザに出力を提供することもできる。例えば、デバイス１０は、特定の発光ダイオード又は他のステータスインジケータをオン又はオフにするようデバイス１０’に命令する、又は他の視覚及び／若しくは音声出力をユーザに提供するようデバイス１０’に命令する出力を、経路１８を介してデバイス１０’に供給することができる。

デバイス１０と１０’との間の経路１８などの信号経路、並びにデバイス１０及び１０’の内部に含まれる経路１８などの信号経路の一部は、フレキシブルファブリック層から形成することができる。これらのファブリック層は、デバイス１０及び／又は１０’を構成する構造内での曲がり（例えば、小さな曲がり）に適応し、信号経路を隠すのを容易にすることができる（例えば、薄くフレキシブルな外側筐体を有することで、デバイスの美観を向上する）。

図２に、フレキシブルファブリック信号経路を備え得るタイプの例示的なデバイスの斜視図を示す。図２に示すように、デバイス１０’は、タブレットコンピュータ又は他のコンピューティングデバイスなどの電子デバイスを保護するために使用できるフレキシブルカバーであってもよい。デバイス１０’（本明細書では、時にカバー１０’と呼ばれる）は、本体２０を備え得る。本体２０は、プラスチック、ファブリック、ポリマー層に埋め込まれたマイクロファイバー、又は他の好適な材料から形成された表面を有することができる。例えば、本体２０の一方の側面（例えば、カバー１０’がデバイス１０周りで閉じられているときの本体２０の外側）はポリマーのシートから形成されてもよく、本体２０の他方の側面（例えば、本体２０の内面）はマイクロファイバー層から形成されてもよい。

カバー１０’は、キーボード２６、タッチ及び／若しくは力入力を収集するタッチパッド（トラックパッド）、並びに／又は他の入出力デバイスなどの入出力構成要素を含むことができる。キーボード２６はキー２８を含むことができる。キーボード２６は、カバー１０’の下部２０Ａに取り付けられてもよい。カバー１０’の上部２０Ｂは、セクション２２などの折り畳み可能部（水平片）を含むことができる。セクション２２は、曲げ軸２４などの１つ以上の曲げ軸周りを曲がることができる。

上部２０Ｂは、コネクタ１６’などのコネクタを有することができる。コネクタ１６’は、デバイス１０に関連付けられたコネクタ１６などのコネクタと（すなわち、デバイス１０がカバー１０’と嵌合するときに）嵌合することができる。コネクタ１６’は、コネクタ１６内の対応するコネクタ接点に結合するための電気的接触を含むことができる。これらのコンタクトは、キーボード２６などの、下部２０Ａ内の電気構成要素（例えば、キーボード２６内のキー２８の操作中にキーストローク情報を収集する１つ以上の集積回路）に電気的に結合されてもよい。

曲げ軸２４周りでの筐体２０の曲げに適応するため、筐体２０は、セクション２２間の境界に沿って（すなわち、軸２４に沿って）フレキシブルヒンジ部を備えることができる。コネクタ１６’をキーボード２６内の回路に結合するための信号経路は、軸２４を横切って延在することができる（すなわち、信号経路は、コネクタ１６’とキーボード２６との間で延びるように、各軸２４を直角に横切ることができる）。信号経路が曲げ軸２４と重なるため、信号経路は、好ましくはフレキシブルな信号経路構造から形成される。１つの好適な構成では、フレキシブルな信号経路構造は、フレキシブルファブリック基材上に金属トレースを有するか、フレキシブルファブリック基材の一部として形成された導電性ストランド材料を有する、フレキシブルファブリック信号経路構造から形成することができる。

カバー１０’及びデバイス１０などの関連デバイスの側面断面図を、図３に示す。図３に示すように、カバー１０’は、曲げ軸２４に沿って折り畳まれて、デバイス１０用のスタンドを形成することができる。デバイス１０は、筐体３０などの筐体、及び筐体３０に取り付けられたディスプレイ３２などのディスプレイを有することができる。カバー１０’は、ユーザがキーボード２６上でタイピングしている間に、ユーザがディスプレイ３２を容易に見ることができる位置にデバイス１０を支持することができる。デバイス１０がカバー１０’によって支持されているときに、デバイス１０のコネクタ１６は、カバー１０’のコネクタ１６’と嵌合することができる。カバー１０’は、軸２４、及び／又はカバー１０’の幅に広がる他の曲げ軸などの軸に沿って、曲がることができる。

図４のカバー１０’の例示的な側面断面図に示すように、カバー１０’は、繊維ガラス補強材３４などの補強材（例えば、硬い矩形パネル材料）を有してもよい。フレキシブルファブリック信号経路構造３６は、コネクタ１６’とプリント回路３８との間で結合された端部３６Ｅを有することができる。プリント回路３８は、本体２０の下部本体部２０Ａに配置されてもよく、キーボード２６の動作を制御するための回路（例えば、キースイッチ、集積回路、信号トレースなど）を含むことができる。フレキシブルファブリック信号経路構造３６は、曲げ軸２４に沿ってヒンジとして働く、本体２０の局所的に薄くされた部分に広がってもよい。

ファブリック構造３６は、１つ以上の信号経路を含むことができる。構造３６が複数の信号経路を含む構成では、信号経路は、ファブリック構造３６の長さに沿って（すなわち、コネクタ１６’とプリント回路３８との間に）延在する一連の平行な金属トレースから形成され得て、信号バスとして働く。アナログ及び／又はデジタル信号は、このタイプの信号バスに沿って伝送することができる。ファブリック構造３６上の信号バスには、任意の好適な数の金属線があってもよい（例えば、１より多い、２、３、３以上、４以上、１０以上、１０〜２０、１０〜１００、５０よりも多い、２００未満、５未満、又は他の好適な数）。

フレキシブルファブリック構造３６上の金属トレースから形成された例示的な３線信号バスの斜視図を、図５に示す。図５に示すように、ファブリック構造３６は、基材４０及び金属トレース４２などのファブリック基材を有してもよい。図５には３つの金属トレース４２があるが、所望であれば、より多くの金属トレース４２又はより少ない金属トレース４２を形成することができる。例示的な曲げ軸２４によって示されるように、金属トレース４２は、曲げ軸２４に垂直に延在し、かつ曲げ軸２４に（及び所望であれば、複数の曲げ軸２４）に重なる、細長いトレースであってもよい。所望であれば、金属トレース４２は、曲げ軸２４と他の角度で交差する部分を含んでもよく、曲げ軸２４と平行に延在する部分などを含んでもよい。

トレース４２は、任意の好適なデジタル信号及び／又はアナログ信号を取り扱うために使用されてもよい。１つの好適な構成では、図５の３つのトレース４２のうちの最も中央のものがデータトレースであってもよく、中央トレースの左右横側に位置する外側トレースは接地トレースであってもよい（一例として）。中央トレースは幅Ｗ４を有し得て、外側トレースはそれぞれ幅Ｗ６及びＷ２を有し得る。ファブリック基材４０のうちのトレースのない部分は、それぞれＷ７、Ｗ５、Ｗ３、及びＷ１の幅を有し得る。Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６、及びＷ７の値は、０．１ｍｍ〜１００ｍｍであってもよく、０．５ｃｍ〜３ｃｍであってもよく、０．５〜１０ｃｍであってもよく、０．３ｃｍよりも大きい値であってもよく、０．５ｃｍより大きい値であってもよく、１ｃｍより大きい値であってもよく、１〜４ｃｍであってもよく、１〜１０ｃｍであってもよく、２ｃｍより大きい値であってもよく、１０ｃｍ未満であってもよく、５ｃｍ未満であってもよく、２ｃｍ未満であってもよく、又は任意の他の好適な幅であってもよい。トレース４２に対して比較的広いトレース幅を使用すれば、トレース抵抗を下げるのに役立てることができる。カバー１０’の回路が広帯域の信号経路を介してデバイス１０と通信する必要がない（例えば、キーストロークデータ及び同様の低帯域幅のデータのみが、カバー１０’からデバイス１０へ転送される場合）シナリオでは、多数のトレースを使用する必要はない。

基材４０用のファブリックは、図６のストランド４４などの織り込まれたストランド材料から形成することができる。ストランド４４は、ポリマーなどの誘電材料、及び／又は金属などの導電性材料から形成することができる。例えば、ストランド４４は、金属（例えば金属ワイヤ）から形成されてもよく、ポリマーから形成されてもよく、金属コーティングされたポリマーから形成されてもよく、絶縁コーティングされてもよく、若しくは絶縁コーティングされなくてもよく、モノフィラメントから形成されてもよく、織り込まれてマルチフィラメントストランドを形成する複数のフィラメントから形成されてもよく、及び／又は他の好適な材料のストランド材料から形成されてもよい。ストランド４４は、金属又は他の添加材料の堆積を選択的に防止するレジスト印刷技術を使用して処理することができ、（例えば、金属を除去するために）選択的にエッチングすることができ、金属エッチング剤を選択的に活性化することによってエッチングすることができ、金属又は他の材料の堆積を制御するように触媒を選択的に活性化するよう処理することができ、又は他の処理技術を使用して処理することができる。ストランド４４は、編成技術を使用して、編布技術を使用して、編組技術を使用して、及び／又は他の繊維織り込み技術（例えば、フェルト製造技術）を使用して、織り込まれて基材４０を形成することができる。図６の例では、ファブリック４０は、垂直のストランド材料と、織り込まれた水平ストランド材料とを有する。垂直ストランド材料は縦糸繊維であってもよく、水平ストランド材料は横糸繊維であってもよい（一例として）。ファブリック４０は、平織り、バスケット織り、リップストップ構造（例えば、強度を高められたストランド材料が通常強度のストランドに散在して、破れの伝播を防止するのに役立つ、強化ファブリック構造）を有する織布であってもよい。１つの好適な構成では、ファブリック基材４０はナイロンリップストップ織布である。所望であれば、基材４０を形成する際に、他のタイプのファブリックを使用することができる。

ファブリック構造３６の導電性信号経路は、ファブリック４０内の導電性ストランド材料から、ファブリック４０の一部上にコーティングされた金属から、又は他の好適な導電性経路から形成することができる。

図７は、ファブリック基材４０上に金属を堆積させてパターニングすることによって金属トレース４２が形成された、例示的な構成のファブリック構造３６の側面断面図である。図７の例では、ファブリック４０は、金属層４６が基材４０上に堆積されたときに内側金属層４６の一部を受け容れる開口４７（例えば、ストランド４４などのストランド材料間の開口）を有する。開口４７の存在により、金属層４６はファブリック４０を貫通することができる。金属層４７はファブリック４０の一方の面に形成されてもよく、又は金属層４７はファブリック４０の上面及び反対側の下面の両方をコーティングしてもよい。

金属トレース４２は、堆積した金属のパターニングされた部分から形成されてもよい。ファブリック４０上の金属層は、１つ以上の層（例えば、異なる堆積技術を使用して、及び／又は異なる元素若しくは合金金属を使用して形成された層４６、４８、及び５０などの層）を有することができる。一例として、内側金属層４６は、無電解銅又は無電解ニッケルなどの高導電性金属から形成することができる。層４８及び５０などの１つ以上の付加的な層は、ファブリック３６の片面又は両面に（例えば、層４６の上面及び／又は底面に）堆積させることができる。付加的な層（単数又は複数）を使用して、層４６を保護するのに役立て、及び／又は付加的な望ましい品質（強度、低抵抗、接着性、酸化保護、はんだ相溶性など）を提供することができる。一つの例示的な構成では、層４８及び／又は５０は、無電解若しくは電解めっきされた銀、並びに／又は銅若しくはスズなどの他の無電解及び／又は電解めっきされた金属などの、高導電性を有する材料から形成されてもよい。任意選択的な層５０（例えば、ニッケル層）が金属トレース４２の最外層であってもよく、トレース４２とのはんだ相溶性を助けるか、又は省略されてもよい（この場合、層４８が最も外側の金属層として働く）。図７に示す例示的な構造は、ファブリック４０の上面及び下面の両方の上にある金属トレース４２についての金属トレース層を含む。これは単なる例示に過ぎない。金属層４６、４８及び／又は５０などのファブリック４０上の金属の一部又は全部は、ファブリック４０の一方の側にのみ配置されてもよい（すなわち、構造３６は、その互いに反対側にある２つの表面のうちの一方の上に、主に又は専ら形成された金属トレース４２を含むことができる）。

信頼性を高めるために、ファブリック基材４０内のストランド材料を、曲げ軸２４に対してゼロ度以外の角度（例えば、ゼロ度以外の鋭角）で配向させることが望ましい場合がある。図８の例に示すように、ストランド４４は、曲げ軸２４に対してゼロ度以外の角度Ａで配向されてもよい。角度Ａは、例えば、３°、０〜１０°、１〜１０°、２°よりも大きい角度、２０°未満、又は他の好適な角度であり得る。トレース４２はまた、局所的に広げられて、曲げに適応するのに役立てられてもよい。例えば、図９に示すように、トレース４２は、トレース４２が曲げ軸２４と重なる場所で広げられて、クラック誘発開回路を防止するのに役立てることができる。図１０は、ファブリック４０が曲げ軸２４と重なる局所領域５２などの局所領域を除いて、ストランド４４がどのようにして曲げ軸２４に平行（又は垂直）に延在し得るかを示す。図８を参照して説明したように、領域５２では、ストランド４４を曲げ軸２４に対してゼロ度以外の角度Ａで配向させることができる。

図１１に示すように、構造３６の信号経路（金属経路４２）は、導電性の金属ストランド（ストランド４４Ｃ）から形成することができる。絶縁ファイバ４４Ｉは、異なる経路４２間の短絡を防止することができる。導電性ストランド４４Ｃは、裸の金属ワイヤであってもよく、金属（及び任意選択的に、デバイス１０及び／又は１０’内の回路との接続を形成するときに選択的に除去し得る外部絶縁コーティング）でコーティングされたポリマーストランドであってもよい。

図１２は、ファブリック構造３６を含むデバイス（例えば、カバー１０’）を形成する際に使用され得る構造の例示的な側面図である。図１２に示すように、コネクタ１６’は、フレキシブルプリント回路５４（例えば、コネクタ１６’がはんだ付けされ得る金属相互接続トレースを含むプリント回路）及び（プリント回路５４のトレースをファブリック構造３６に結合し得る）導電性感圧接着剤５６などの構造を使用して、ファブリック構造３６に結合され得る。

キーボード２６は、構造３６の端部のうちの１つにおいてファブリック構造３６に結合されてもよい。キーボード２６は、プリント回路３８を含んでもよい。集積回路６６及び／又は他の回路は、プリント回路３８上に取り付けられて、キーボード２６を制御するための制御回路として働くことができる。プリント回路３８上の集積回路６６及び／又は他の制御回路は、キーボード２６内のキーからキーストロークデータを収集し、プリント回路相互接続６４、ファブリック構造３６内の金属トレース４２、及びコネクタ１６’を介して、この情報をデバイス１０に通信することができる。

キーボード２６用のキーは、プリント回路３８の上面に取り付けられたキースイッチ６８のアレイから形成することができる。プラスチックキーウェブ７２は、キーキャップ７０を受け入れる開口を有してもよい。キーキャップ７０は、それぞれのキースイッチ６８に位置合わせされて、キーボード２６のキーを形成することができる。ファブリックカバー７４又は他のカバー材料を使用して、キーボード２６の外面を覆うことができる。プリント回路３８は、接着剤層５８を使用して、ファブリック構造３６内の金属トレース４２に結合することができる。接着剤層５８は、非導電性（絶縁性）接着剤６０によって囲まれた導電性接着剤６２を含むことができる。図１３は、導電性接着剤６２がどのようにしてファブリック４０上で矩形領域を形成し得るかを示す、ファブリック構造３６の上面図である。導電性接着剤６２は、トレース４２の端部と重なり、絶縁性接着剤６０によって囲まれてもよい。

図１４は、構造３６がどのようにしてプリント回路３８に結合され得るかを示す。プリント回路３８は、プリント回路３８内のトレース６４に短絡された金属コンタクトパッド６４Ｐを有することができる。ファブリック構造３６はファブリック基材４０を含むことができる。金属トレース４２は基材４０上に形成することができる。薄い絶縁体コーティング（すなわち、薄い絶縁性ポリマー保護層）が、基材４０及び金属トレース４２の表面を覆うことができる。導電性接着剤６２は、矩形又は他の好適な形状（例えば、図１３の導電性接着剤６２を参照）でパターニングされて、金属トレース４２の端部に重なることができる。絶縁性接着剤６０は、導電性接着剤６２の各矩形を囲むことができる。プリント回路３８及びファブリック構造３６が一緒にプレスされると、接着剤６２中の金属粒子６２Ｐがコーティング７６を貫通し、トレース４２に短絡させることができる。金属粒子６２Ｐはまた、パッド６４Ｐに電気接続を形成して、それによってトレース４２をパッド６２Ｐに短絡し、プリント回路３８をファブリック構造３６に電気的に結合することができる。

所望であれば、図１５に示すタイプのインターロック構造のセットを使用して、ファブリック構造３６をプリント回路３８に固定するのに役立てることができる。プリント回路３８（又はファブリック構造３６を取り付けることが望ましい他の構造）は凹部を備え、クランプ構造７８は嵌合用突起を備えることができる。構造７８が構造３８に取り付けられるときに、構造７８上の突起は、ファブリック構造３６の一部をプリント回路３８の嵌合用凹部内に保持し、それによって構造３６及びプリント回路３８を取り付けるのに役立てることができる。所望であれば、図１５に示すタイプの構成を、図１４の導電性接着剤構造とともに使用することができる。ファブリック構造３６を、プリント回路３８及び／又はカバー１０’内の他の回路に固定する際に、他のタイプのクランプ、クリップ、締め具、接着剤、及び取り付け構造を使用することもできる。図１５の例は単なる例示に過ぎない。

図１６に示すように、電子構成要素８０などの構成要素をファブリック構造３６に取り付けることができる。例えば、構成要素８０上の接点を、はんだ又は導電性接着剤を使用して構造３６内の金属トレース４２に結合することができる。構成要素８０は、入出力デバイス及び／又は制御回路（例えば、集積回路、並びに図１の回路１２及びデバイス１４を参照して説明したタイプの他の構成要素）を含むことができる。構成要素８０及び構造３６は、本体２０内に封入することができる。図１６の平面繊維ガラス部材３４などの任意の補強部材を使用して、構成要素８０の近傍でのファブリック３６の曲がりを防止し、それによって構成要素８０がファブリック３６から外れてしまいかねないリスクを低減するのに役立てることができる。

ファブリック構造３６を形成する際に伴われる例示的な操作を、図１７に示す。ファブリック基材４０は、ポリマーストランド材料（例えば、ナイロン）、又は他の好適な材料から形成することができる。これらのストランドは一緒に織られてもよく、又は編組技術、編布技術、若しくは他の繊維織り込み技術を使用して織り込まれてもよい。

基材４０は、化学的、光、機械的処理（例えば、磨耗）、又は他の前処理操作を使用して、ステップ１００において前処理されて、基材４０が電気めっき触媒材料を適用するために準備され得る。

ステップ１０２では、触媒（例えば、金属シード層）をファブリック基材層４０に適用することができる（例えば、物理蒸着又は他の堆積技術を使用して）。

ステップ１０４では、金属電気めっき操作又は他の適切な金属成長操作を使用して、基材４０の片面又は両面に１つ以上の金属層を堆積させることができる。図７を参照して説明したように、例えば、電気めっき技術を使用して、基材４０上に金属層４６、４８、及び５０を形成することができる。金属４６の一部は、ファブリック４０内のストランド材料４４間の空間を貫通することができる（例えば、金属４６の一部が貫通している図７の開口４７を参照）。

ステップ１０６では、ファブリック４０上に堆積した金属層（単数又は複数）から形成されているブランケット金属膜がパターニングされて、金属トレース４２を形成することができる。１つの好適な構成では、ポリマー層などのマスキング層を金属層の上部に堆積してパターニングすることができる。ポリマーは、スクリーン印刷を使用して、インクジェット印刷を使用して、ブランケット堆積とそれに続く露光及び現像（例えば、ポリマーはフォトリソグラフィ技術を使用してパターニングされたフォトレジストであってもよい）を使用して、又はパターニングされたマスクを形成するための他の技術を使用して、堆積しパターニングすることができる。ポリマーマスクの形成に続いて、湿式及び／又は乾式金属エッチングプロセスを使用して、堆積した金属の望ましくない部分を除去し、それによってパターニングされた金属トレース４２を形成することができる。次いで、ポリマーマスクをはがすことができる。所望であれば、薄い絶縁体層を、環境保護のためにトレース上に堆積させることができる（例えば、図１４の層７６を参照）。

図１８に示すように、所望であれば、電気めっき触媒をパターニングすることによって、金属トレースパターニングを実現することができる。

ステップ１０８では、触媒（例えば、金属シード層）を、ファブリック基材４０上に所望のパターンで堆積させることができる（例えば、シャドーマスクを通じた物理蒸着を使用して、インクジェット印刷又はスクリーン印刷を使用して、ブランケット膜堆積とこれに続くフォトリソグラフィパターニングを使用して、など）。

ステップ１１０では、電気めっき操作を行って、図７の層４６、４８、及び５０などの金属層（単数又は複数）を成長させることができる。これらの金属層は、触媒が存在する領域で選択的に成長し、触媒が存在しない場所では成長せず、それによってパターニングされた金属トレース４２を形成する。

図１４の層７６などの環境保護層は、ステップ１１２にて、金属トレース４２上に形成することができる。

所望であれば、ファブリック構造３６について所望のパターンの金属トレース４２を形成する際に、他のパターニング技術（金属ペイントのスクリーン印刷及び／又はインクジェット印刷、吹き付け、滴下など）を使用することができる。図１７及び図１８の技術は、単なる例示に過ぎない。

一実施形態によれば、ファブリック基材と、複数の平行な金属トレースを形成するようにパターニングされたファブリック基材上の金属層と、を備える、電子デバイス内の信号を伝送するためのフレキシブルファブリック信号経路構造が提供される。

別の実施形態によれば、ファブリック基材は織布層を含む。

別の実施形態によれば、織布層は、ポリマーストランド材料を含む。

別の実施形態によれば、ポリマーストランド材料は、ナイロンを含む。

別の実施形態によれば、金属層は、異なる金属の複数の金属層を含む。

別の実施形態によれば、金属層は、第１の金属層と、第１の金属層上の第２の金属層と、を含む。

別の実施形態によれば、第１の金属層は、銅及びニッケルからなるグループから選択される金属を含む。

別の実施形態によれば、第２の層は、銀、銅、及びスズからなるグループから選択される材料を含む。

別の実施形態によれば、金属層は、無電解金属及び電解質めっきされた金属からなるグループから選択される複数の金属層を含む。

別の実施形態によれば、金属トレースの幅は０．５ｃｍよりも大きい。

一実施形態によれば、少なくとも１つの曲げ軸周りで曲がることを可能とするヒンジ部を有する本体と、曲げ軸と重なり、かつ、曲げ軸を横切って信号を伝える信号経路を有する、本体内のフレキシブルファブリック信号経路構造と、を備える、電子デバイス用カバーが提供される。

別の実施形態によれば、カバーは、金属パッドを有するプリント回路と、フレキシブルファブリック信号経路構造上の信号経路とプリント回路との間に挟まれて信号経路をプリント回路上の金属パッドに電気的に結合する導電性接着剤と、を含む。

別の実施形態によれば、カバーは、導電性接着剤を囲む絶縁性接着剤を含む。

別の実施形態によれば、カバーは、キーボードの一部を形成するプリント回路上に取り付けられたキースイッチを含む。

別の実施形態によれば、フレキシブルファブリック信号経路構造は、互いに反対側にある第１の端部及び第２の端部を有し、導電性接着剤は第１の端部において形成され、カバーは第２の端部においてフレキシブルファブリック信号経路構造に結合されたコネクタを更に含む。

別の実施形態によれば、信号経路は導電性ストランド材料を含み、フレキシブルファブリック信号経路構造は、ストランド材料を含むファブリック層を含む。

別の実施形態によれば、フレキシブルファブリック信号経路構造はファブリック基材を有し、信号経路はファブリック基材上に金属トレースを含む。

別の実施形態によれば、金属トレースは電気めっきされた金属を含む。

別の実施形態によれば、金属トレースは曲げ軸に垂直に延在し、ファブリック基材は曲げ軸から１〜１０°のゼロ度以外の角度で配向されたストランド材料を含む。

一実施形態によれば、互いに反対側にある第１の端部及び第２の端部を有し、かつ、第１及び第２の端部間の位置にて曲げ軸周りで曲がることを可能とするヒンジ部を有する、本体と、プリント回路を有するキーボードと、コネクタと、第１にてキーボードに結合され、かつ、第２の端部にてコネクタに結合された金属トレースを有する、本体内のフレキシブルファブリック信号経路構造と、を備える、タブレットコンピュータ用カバーが提供される。

別の実施形態によれば、フレキシブルファブリック信号経路構造は、キーボードとコネクタとの間で信号を伝える、電気めっきされた金属トレースでコーティングされた織布を含む。

別の実施形態によれば、金属トレースの幅は０．５ｃｍよりも大きい。

前述の内容は単なる例示に過ぎず、説明した実施形態の範囲及び趣旨から逸脱することなく、当業者によって種々の修正を行うことができる。前述の実施形態は、個々に、又は任意の組み合わせで実施することができる。

Claims (22)

1. 電子デバイス内で信号を伝達するためのフレキシブルファブリック信号経路構造であって、
   ファブリック基材と、
   複数の平行した金属トレースを形成するようにパターニングされた、前記ファブリック基材上の金属層と、を備える、フレキシブルファブリック信号経路構造。
2. 前記ファブリック基材は、織布層を含む、請求項１に記載のフレキシブルファブリック信号経路構造。
3. 前記織布層は、ポリマーストランド材料を含む、請求項２に記載のフレキシブルファブリック信号経路構造。
4. 前記ポリマーストランド材料は、ナイロンを含む、請求項３に記載のフレキシブルファブリック信号経路構造。
5. 前記金属層は、異なる金属の複数の金属層を含む、請求項３に記載のフレキシブルファブリック信号経路構造。
6. 前記金属層は、第１の金属層と、前記第１の金属層上の第２の金属層とを含む、請求項３に記載のフレキシブルファブリック信号経路構造。
7. 前記第１の金属層は、銅及びニッケルからなるグループから選択される金属を含む、請求項６に記載のフレキシブルファブリック信号経路構造。
8. 前記第２の層は、銀、銅及びスズからなるグループから選択される材料を含む、請求項７に記載のフレキシブルファブリック信号経路構造。
9. 前記金属層は、無電解金属及び電解質めっきされた金属からなるグループから選択される複数の金属層を含む、請求項３に記載のフレキシブルファブリック信号経路構造。
10. 前記金属トレースの幅は０．５ｃｍよりも大きい、請求項１に記載のフレキシブルファブリック信号経路構造。
11. 電子デバイス用のカバーであって、
    少なくとも１つの曲げ軸周りで曲がることを可能とするヒンジ部を有する本体と、
    前記曲げ軸と重なり、かつ、前記曲げ軸を横切って信号を伝達する信号経路を有する、前記本体内のフレキシブルファブリック信号経路構造と、を備える、カバー。
12. 前記カバーは、
    金属パッドを有するプリント回路と、
    前記フレキシブルファブリック信号経路構造上の前記信号経路と前記プリント回路との間に挟まれて、前記信号経路を前記プリント回路上の前記金属パッドに電気的に結合する導電性接着剤と、を更に含む、請求項１１に記載のカバー。
13. 前記導電性接着剤を囲む絶縁性接着剤を更に含む、請求項１２に記載のカバー。
14. キーボードの一部を形成する、前記プリント回路上に取り付けられたキースイッチを更に含む、請求項１３に記載のカバー。
15. 前記フレキシブルファブリック信号経路構造は、互いに反対側にある第１の端部及び第２の端部を有し、前記導電性接着剤は、前記第１の端部において形成され、前記カバーは、前記第２の端部において前記フレキシブルファブリック信号経路構造に結合されたコネクタを更に含む、請求項１４に記載のカバー。
16. 前記信号経路は、導電性ストランド材料を含み、前記フレキシブルファブリック信号経路構造は、前記ストランド材料を含むファブリック層を含む、請求項１５に記載のカバー。
17. 前記フレキシブルファブリック信号経路構造は、ファブリック基材を有し、前記信号経路は、前記ファブリック基材上に金属トレースを含む、請求項１５に記載のカバー。
18. 前記金属トレースは、電気めっきされた金属を含む、請求項１７に記載のカバー。
19. 前記金属トレースは、前記曲げ軸に垂直に延在し、前記ファブリック基材は、前記曲げ軸から１〜１０°のゼロ度以外の角度で配向されたストランド材料を含む、請求項１８に記載のカバー。
20. タブレットコンピュータ用のカバーであって、
    互いに反対側にある第１の端部及び第２の端部を有する本体であって、前記第１の端部と第２の端部との間の位置において、曲げ軸周りで前記本体が曲がることを可能とするヒンジ部を有する本体と、
    プリント回路を有するキーボードと、
    コネクタと、
    前記第１において前記キーボードに結合され、かつ前記第２の端部において前記コネクタに結合された金属トレースを有する、前記本体内のフレキシブルファブリック信号経路構造と、を備える、カバー。
21. 前記フレキシブルファブリック信号経路構造は、前記キーボードと前記コネクタとの間で信号を伝達する、電気めっきされた金属トレースでコーティングされた織布を含む、請求項２０記載のカバー。
22. 前記金属トレースの幅は０．５ｃｍよりも大きい、請求項２１に記載のカバー。

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