JP2019140356A

JP2019140356A - フレキシブル回路基板

Info

Publication number: JP2019140356A
Application number: JP2018025208A
Authority: JP
Inventors: 杉山　良介; Ryosuke Sugiyama; 良介杉山; 隆之柳; Takayuki Yanagi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2018-02-15
Filing date: 2018-02-15
Publication date: 2019-08-22
Also published as: CN110167253A; US20190254163A1; US10383221B1

Abstract

【課題】フレキシブル回路基板の、カバーレイと端子部との境界における応力を低減し、端子部における断線の可能性を低減する。【解決手段】内部に導体パターンを含むカバーレイ（４）と、該カバーレイ（４）から露出した前記導体パターンを含む端子部（６）と、何れかの面上において、前記端子部（６）の全体と前記カバーレイ（４）の一部とに接着する補強板（８）と、把持部（２０）と、該把持部（２０）よりも前記端子部（６）側の接着部（１８）とを有し、前記面上において、前記接着部（１８）のみにおいて、前記カバーレイ（４）と接着し、前記端子部（６）から前記カバーレイ（４）へ向かう方向に前記補強板（８）と離間する屈曲板（１０）とを備えたフレキシブル回路基板（２）を提供する。【選択図】図１

Description

本発明はフレキシブル回路基板、特に、端子部を備えたフレキシブル回路基板に関する。

特許文献１には、導体パターンが形成されたベースフィルムの裏面に補強板が形成された端子部を備えるフレキシブル基板において、補強板の剛性を低くして湾曲変形を容易とし、導体パターンの断線を防止する技術が開示されている。

特開平６−１５２０７７号公報（１９９４年５月３１日公開）

応用として、上述した補強板に把持部としての機能を持たせ、補強板を把持して端子部を取り扱うことにより、容易に端子の脱着の取扱いを行えるように補強板を構成することが考えられる。ここで、特許文献１は、補強板を把持することと、補強板をベースフィルムから離れる方向に屈曲させた場合に生じる応力とについて考慮されていない。

例えば、１枚の補強板を、内部に導体パターンを含むカバーレイと、導体パターンがカバーレイから露出する端子部との上面に接着し、補強板の一部を把持部として使用することが考えられる。この場合、把持部を把持した際の補強板の屈曲によって、端子部とカバーレイとの境界に応力が生じ、導体パターンが断線する可能性がある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るフレキシブル回路基板は、内部に導体パターンを含むカバーレイと、該カバーレイから露出した前記導体パターンを含む端子部と、何れかの面上において、前記端子部の全体と前記カバーレイの一部とに接着する補強板と、把持部と、該把持部よりも前記端子部側の接着部とを有し、前記面上において、前記接着部のみにおいて、前記カバーレイと接着し、前記端子部から前記カバーレイへ向かう方向に前記補強板と離間する屈曲板とを備える。

本発明の一態様によれば、屈曲板が屈曲し、これに応じてカバーレイが屈曲した場合に、カバーレイと端子部との境界における応力を低減するフレキシブル回路基板を実現できる。

本発明の実施形態１に係るフレキシブル回路基板の上面、側断面、および下面を示す概略図である。比較形態に係るフレキシブル回路基板の上面、側断面、および下面を示す概略図である。本発明の実施形態１に係るフレキシブル回路基板の効果を説明するための図である。本発明の実施形態２に係るフレキシブル回路基板の上面概略図である。本発明の実施形態３に係るフレキシブル回路基板の上面概略図である。本発明の実施形態４に係るフレキシブル回路基板の上面概略図である。

〔実施形態１〕
本明細書においては、端子部の導体パターンが露出する面を、フレキシブル回路基板の下面とし、当該下面に対する裏面であり、補強板および屈曲板が接着する面を、フレキシブル回路基板の上面として説明する。

図１は、本実施形態に係るフレキシブル回路基板２について説明するための概略図である。図１の（ａ）は、フレキシブル回路基板２の上面図である。図１の（ｂ）は、図１の（ａ）における、Ａ−Ａ線矢視断面図である。図１の（ｃ）は、フレキシブル回路基板２の下面図である。図１の（ａ）〜（ｃ）においては、それぞれのフレキシブル回路基板２の端子側の先端の位置を揃えて図示を行っている。このため、図１の（ａ）〜（ｃ）においては、フレキシブル回路基板２の長手方向における位置関係を揃えて、フレキシブル回路基板２を示している。

本実施形態に係るフレキシブル回路基板２は、図１の（ｃ）に示すように、カバーレイ４と、端子部６とを備える。カバーレイ４は、フレキシブル回路基板２の導体パターンを内部に備えることにより、導体パターンを保護する機能を備える。カバーレイ４は、柔軟な材料を含み、外力を与えられることにより容易に屈曲する。端子部６は、カバーレイ４から露出した導体パターンの端部を含む。本実施形態においては、端子部６は、フレキシブル回路基板２の挿入端子であり、他の外部機器の端子に端子部６が挿入されることにより、フレキシブル回路基板２の外部機器への実装がなされてもよい。

フレキシブル回路基板２の何れかの面上、本実施形態においては、図１の（ａ）に示す上面側において、フレキシブル回路基板２は、さらに、補強板８と屈曲板１０とを備える。補強板８と屈曲板１０とは、フレキシブル回路基板２の、カバーレイ４と端子部６との上面に接着する。

補強板８は、フレキシブル回路基板２の端子部６側の端部に、補強板８の下面の全面が接着することにより形成されている。補強板８は、端子部６が他の外部機器に挿入実装される際、外部機器の端子に嵌合するフック１２を、側面に備えていてもよい。補強板８は、上面視において、端子部６の全体と、カバーレイ４の一部とに重畳する位置に接着する。すなわち、補強板８は、カバーレイ４と端子部６との境界１４を含む、端子部６の全体と、カバーレイ４の一部とに全面接着する。補強板８は、カバーレイ４と端子部６との構造強度を補強する。このため、補強板８は、ある所定の剛性を有する材料を含むことが好ましい。

屈曲板１０は、端子部６からカバーレイ４へ向かう方向に、補強板８と、間隙１６をおいて離間する。間隙１６は、補強板８のカバーレイ４側の端部８ｅと、屈曲板１０の端子部６側の端部１０ｅとの間の空間として規定される。本実施形態においては、端部８ｅと端部１０ｅとが上面視において直線形状を有するため、間隙１６は矩形状を有する。間隙１６の幅、すなわち、端部８ｅと端部１０ｅとの間の長さは、長さＲによって規定される。

屈曲板１０は、接着部１８と把持部２０とを有する。接着部１８は、下面の全面をカバーレイ４の上面の一部に接着する。接着部１８は、把持部２０よりも端子部６側に接着する。把持部２０は、カバーレイ４に接着しないため、屈曲板１０は、接着部１８においてのみカバーレイ４と接着している。把持部２０に対し、カバーレイ４から鉛直方向に離れる方向、すなわち、図１においては、カバーレイ４から上方へ離れる方向への外力を与えると、屈曲板１０は、把持部２０において、カバーレイ４から離れ、上方に屈曲する。

図１の屈曲板１０における点線は、接着部１８と把持部２０との境界を示す。すなわち、屈曲板１０における点線よりも端子部６側において、屈曲板１０はカバーレイ４と接着する。また、屈曲板１０における点線よりもカバーレイ４側において、屈曲板１０はカバーレイ４と接着せず、カバーレイ４から離れる方向に屈曲できる。

屈曲板１０は、補強板８と同一の材料を含んでいてもよい。ただし、屈曲板１０は、把持部２０に対して与えられた外力により屈曲し、当該外力が取り除かれると元の形状に略復元されることが好ましい。したがって、屈曲板１０は、ある所定の剛性と弾性とを有する材料を含むことが好ましい。

本実施形態に係るフレキシブル回路基板２が奏する効果について、比較形態に係るフレキシブル回路基板を参照して説明する。図２は、比較形態に係るフレキシブル回路基板５６を示す図である。図２の（ａ）〜（ｃ）における位置関係は、図１の（ａ）〜（ｃ）のそれぞれに対応する。また、図２の（ｂ）は、図２の（ａ）における、Ｂ−Ｂ線矢視断面図である。

比較形態に係るフレキシブル回路基板５６は、本実施形態に係るフレキシブル回路基板２と比較して、補強板８を備えていない点において構成が異なる。これに伴い、フレキシブル回路基板５６においては、屈曲板１０の接着部１８が、カバーレイ４と端子部６との境界１４を含む、端子部６の全体と、カバーレイ４の一部とに全面接着する。また、接着部１８がフック１２を有している。上記点を除いて、フレキシブル回路基板５６は、フレキシブル回路基板２と同一の構成であってもよい。

図３は、本実施形態に係るフレキシブル回路基板２の効果について説明するための図である。図３の（ａ）および（ｂ）においては、フレキシブル回路基板５６およびフレキシブル回路基板２のそれぞれにおいて、回路基板の使用者の指Ｆによって、把持部２０が把持され、屈曲板１０が屈曲された状態を示している。図３の（ａ）および（ｂ）においては、それぞれフレキシブル回路基板５６およびフレキシブル回路基板２を側面方向から見た状態を示している。

比較形態に係るフレキシブル回路基板５６においては、カバーレイ４および端子部６に接着した接着部１８と、指Ｆによって把持される把持部２０とが、１枚の屈曲板１０に形成されている。このため、図３の（ａ）に示すように、屈曲板１０が屈曲された際、接着部１８に接着するカバーレイ４においても屈曲が発生し、当該屈曲による応力がカバーレイ４と端子部６との境界１４まで伝搬する場合がある。一般に、境界１４における導体パターンは、カバーレイ４内部の導体パターン、および端子部６において露出する導体パターンと比較して、構造強度が低下している。ゆえに、カバーレイ４の屈曲による応力が、境界１４まで伝搬した場合、境界１４において、導体パターンの断線が発生する可能性がある。

これに対し、本実施形態に係るフレキシブル回路基板２においては、カバーレイ４および端子部６に接着した補強板８と、指Ｆによって把持される把持部２０を有する屈曲板１０とが、別体として形成されている。加えて、補強板８と屈曲板１０とは、間隙１６を開けて配置されている。このため、図３の（ｂ）に示すように、屈曲板１０が屈曲されたとしても、屈曲板１０の屈曲に伴うカバーレイ４の屈曲は、間隙１６において緩和され、間隙１６よりも端子側のカバーレイ４および端子部６には応力が伝搬しにくくなる。

したがって、本実施形態に係るフレキシブル回路基板２においては、屈曲板１０の屈曲が発生した際、カバーレイ４と端子部６との境界１４に応力が発生する可能性を低減できる。ゆえに、フレキシブル回路基板２は、境界１４における導体パターンの断線の可能性を低減できる。

上記においては、指Ｆによって把持部２０が把持される場合を説明したが、これに限られず、把持部２０は、端子部６の外部機器への挿入実装を行うためのマニピュレータ等の治具によって把持されてもよい。また、上述した、屈曲板１０の屈曲に伴う、カバーレイ４と端子部６とへの応力の低減の効果は、把持部２０が把持され、屈曲板１０が屈曲する場合のみならず、カバーレイ４に直接外力が加わった場合においても奏される。なお、上述する間隙の長さＲは、例えば、０．１ｍｍ以上であってもよい。

〔実施形態２〕
図４は、本実施形態に係るフレキシブル回路基板２２について説明するための、フレキシブル回路基板２２の上面概略図である。本実施形態に係るフレキシブル回路基板２２は、フレキシブル回路基板２と比較して、補強板８の代わりに補強板２４を備え、屈曲板１０の代わりに屈曲板２６を備える点においてのみ構成が異なる。

図４に示すように、補強板２４は、補強板８と比較して、カバーレイ４側の端部２４ｅの形状が、端部８ｅと異なり、上面視において波形状を有する点においてのみ異なる。屈曲板２６は、屈曲板１０と比較して、上面視において波形状を有する、端子部６側の端部２６ｅを有する接着部２８を有する点においてのみ異なる。上記相違点を除いて、補強板２４および屈曲板２６は、補強板８および屈曲板１０のそれぞれと同一の構成を有する。

端部２４ｅと端部２６ｅとの間の空間には、間隙３０が規定される。ここで、端部２４ｅと端部２６ｅとが、上面視において波形状であるため、図４に示すように、間隙３０のカバーレイ４側および端子部６側における両端部が、上面視において波形状を有する。

なお、本実施形態において、端部２４ｅは、図４に示すように、端部２６ｅを端子部６の方向に平行移動した形状を有している。すなわち、端部２４ｅと端部２６ｅとの形状は一致している。したがって、端部２４ｅと端部２６ｅとの距離は、何れの位置においても略変化しないため、本実施形態においては、間隙３０の幅も、何れの位置においても略変化しない。

本実施形態に係るフレキシブル回路基板２２は、間隙３０のカバーレイ４側および端子部６側における両端部が、上面視において波形状を有する。このため、屈曲板２６が屈曲した場合、カバーレイ４の屈曲によって端部２４ｅと端部２６ｅとに生じる応力が分散される。ゆえに、フレキシブル回路基板２２は、フレキシブル回路基板２と比較して、カバーレイ４の屈曲によって生じる応力を、間隙３０によって緩和する効果を、より高めることができる。

なお、図４に示すように、端部２４ｅと端部２６ｅとの形状が一致しているため、間隙３０のカバーレイ４側および端子部６側における両端部が、上面視において形状が一致する。ゆえに、間隙３０の幅が、何れの位置においても略変化しないため、カバーレイ４の屈曲の緩和の際に、間隙３０の何れかの位置に応力が集中することを低減することが可能である。上述した、間隙の両端が同形状である構成は、前実施形態における間隙１６においても適用可能である。

〔実施形態３〕
図５は、本実施形態に係るフレキシブル回路基板３２について説明するための、フレキシブル回路基板３２の上面概略図である。本実施形態に係るフレキシブル回路基板３２は、フレキシブル回路基板２と比較して、カバーレイ４の上面と接着する、複数の補助板３４、３６、および３８を備える点においてのみ構成が異なっている。

補助板３４、３６、および３８は、補強板８と屈曲板１０との間に、端子部６側から順に接着する。補助板３４、３６、および３８は、互いに離間し、補助板３４は補強板８と、補助板３８は屈曲板１０とも離間する。このため、補強板８、補助板３４、３６、３８、および屈曲板１０の間のそれぞれにおいては、複数の間隙４０、４２、４４、および４６が規定される。間隙４０、４２、４４、および４６のそれぞれにおいて、カバーレイ４側および端子部６側における両端部は、図５に示すように、上面視において直線形状であってもよく、または、波形状であってもよい。なお、補助板３４、３６、および３８は、補強板８または屈曲板１０と同一の材料を含んでいてもよい。

本実施形態に係るフレキシブル回路基板３２は、補強板８と屈曲板１０との間に、互いに離間する補助板３４、３６、および３８を有する。このため、フレキシブル回路基板３２は、フレキシブル回路基板２と比較して、カバーレイ４と端子部６との構造を補強しつつ、補強板８と屈曲板１０との間に形成される間隙を増やすことができる。

すなわち、フレキシブル回路基板３２は、カバーレイ４の屈曲によって生じる応力を、複数の間隙４０、４２、４４、および４６のそれぞれによって緩和することができる。ゆえに、フレキシブル回路基板３２は、フレキシブル回路基板２と比較して、カバーレイ４の屈曲によって生じる応力を緩和する効果を、より高めることができる。本実施形態においては、例えば、屈曲板１０において、より大きな屈曲が発生した場合であっても、カバーレイ４の屈曲によって生じる応力を緩和し、導体パターンの断線を低減する効果が得られる。

なお、本実施形態においては、フレキシブル回路基板３２が補助板を複数備えた構成を示したが、これに限らず、補助板は単一であってもよい。この場合においても、補強板８と補助板との間、および、補助板と屈曲板１０との間の、２つの間隙を有するフレキシブル回路基板３２を実現できる。

〔実施形態４〕
図６は、本実施形態に係るフレキシブル回路基板４８について説明するための、フレキシブル回路基板４８の上面概略図である。本実施形態に係るフレキシブル回路基板４８は、フレキシブル回路基板２と比較して、屈曲板１０の代わりに屈曲板５０を備える点においてのみ構成が異なる。また、屈曲板５０は、屈曲板１０と比較して、把持部２０の代わりに把持部５２を有する点においてのみ構成が異なる。

把持部５２は、図６に示すように、上面視において、カバーレイ４から突出する凸部５４を備える。把持部５２の凸部５４を把持し、カバーレイ４から離れる方向に外力を与えると、把持部５２、ひいては屈曲板５０が屈曲する。

本実施形態に係るフレキシブル回路基板４８は、上面視において、カバーレイ４から突出する凸部５４に外力を与えることによって、屈曲板５０を屈曲させることが可能である。このため、凸部５４に外力を与え、屈曲板５０を屈曲させた場合、当該外力によって生じ、カバーレイ４および端子部６に伝搬する応力を低減することができる。ゆえに、フレキシブル回路基板４８は、フレキシブル回路基板２と比較して、カバーレイ４の屈曲によって生じる応力を緩和する効果を、より高めることができる。また、凸部５４はカバーレイ４と重畳しないため、屈曲板５０が屈曲していない状態において凸部５４を把持する際、カバーレイ４が障害とならず、把持部５２を把持することが容易となる。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係るフレキシブル回路基板は、内部に導体パターンを含むカバーレイと、該カバーレイから露出した前記導体パターンを含む端子部と、何れかの面上において、前記端子部の全体と前記カバーレイの一部とに接着する補強板と、把持部と、該把持部よりも前記端子部側の接着部とを有し、前記面上において、前記接着部のみにおいて、前記カバーレイと接着し、前記端子部から前記カバーレイへ向かう方向に前記補強板と離間する屈曲板とを備える。

上記の構成によれば、カバーレイが屈曲する外力が、フレキシブル回路基板に与えられた場合に、カバーレイの屈曲が補強板と屈曲板との間において緩和され、カバーレイと端子部との間に伝搬する応力を低減するフレキシブル回路基板が提供される。

本発明の態様２に係るフレキシブル回路基板は、上記態様１において、前記屈曲板が、前記把持部に対する、前記面上から鉛直方向に離れる方向の力により屈曲してもよい。

上記の構成によれば、把持部を使用者の指または治具によって把持し、端子部の取り扱いを行うことが可能である。

本発明の態様３に係るフレキシブル回路基板は、上記態様１から２において、前記補強板の前記カバーレイ側の端部と、前記屈曲板の前記端子部側の端部とが、上面視において同形状であってもよい。

上記の構成によれば、間隙の幅が、何れの位置においても略変化しないため、カバーレイの屈曲の緩和の際に、間隙の何れかの位置に応力が集中することを低減することが可能である。

本発明の態様４に係るフレキシブル回路基板は、上記態様１から３において、前記補強板の前記カバーレイ側の端部と、前記屈曲板の前記端子部側の端部とが、上面視において波形状を有していてもよい。

上記の構成によれば、間隙の端部の何れの位置において、応力が集中する可能性を低減できる。

本発明の態様５に係るフレキシブル回路基板は、上記態様１から４において、前記面上において、前記補強板と前記屈曲板との間に、前記カバーレイと接着し、前記補強板および前記屈曲板と離間する補助板をさらに備えていてもよい。

上記の構成によれば、間隙を複数形成することができ、上述した間隙による応力の緩和の効果をより高めることができる。

本発明の態様６に係るフレキシブル回路基板は、上記態様５において、前記補助板を複数備えていてもよい。

上記の構成によれば、間隙の個数をさらに増加させることができ、上述した間隙による応力の緩和の効果をより高めることができる。

本発明の態様７に係るフレキシブル回路基板は、上記態様１から６において、前記把持部が、上面視において、前記カバーレイから突出する凸部を有していてもよい。

上記の構成によれば、凸部を把持して屈曲板を屈曲させることにより、カバーレイと端子部とに発生する応力をより低減することができる。また、凸部を把持することにより、屈曲板を把持する際にカバーレイが障害とならないため、容易に屈曲板を把持することが可能である。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

２、２２、３２、４８フレキシブル回路基板
４カバーレイ
６端子部
８、２４補強板
１０、２６、５０屈曲板
１８、２８接着部
２０、５２把持部
３４、３６、３８補助板
５４凸部

Claims

内部に導体パターンを含むカバーレイと、
該カバーレイから露出した前記導体パターンを含む端子部と、
何れかの面上において、前記端子部の全体と前記カバーレイの一部とに接着する補強板と、
把持部と、該把持部よりも前記端子部側の接着部とを有し、前記面上において、前記接着部のみにおいて、前記カバーレイと接着し、前記端子部から前記カバーレイへ向かう方向に前記補強板と離間する屈曲板とを備えたフレキシブル回路基板。
前記屈曲板が、前記把持部に対する、前記面上から鉛直方向に離れる方向の力により屈曲する請求項１に記載のフレキシブル回路基板。
前記補強板の前記カバーレイ側の端部と、前記屈曲板の前記端子部側の端部とが、上面視において同形状である請求項１または２に記載のフレキシブル回路基板。
前記補強板の前記カバーレイ側の端部と、前記屈曲板の前記端子部側の端部とが、上面視において波形状を有する請求項１から３の何れか１項に記載のフレキシブル回路基板。
前記面上において、前記補強板と前記屈曲板との間に、前記カバーレイと接着し、前記補強板および前記屈曲板と離間する補助板をさらに備えた請求項１から４の何れか１項に記載のフレキシブル回路基板。
前記補助板を複数備えた請求項５に記載のフレキシブル回路基板。
前記把持部が、上面視において、前記カバーレイから突出する凸部を有する請求項１から６の何れか１項に記載のフレキシブル回路基板。