JP4515242B2 - Printed circuit board having cable portion and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、電子機器に使用されるプリント基板に係わり、特に部品実装部に接続された複数枚のケーブルからなるケーブル部を有する多層フレキシブルプリント基板に関する。 The present invention relates to a printed circuit board used in an electronic apparatus, and more particularly to a multilayer flexible printed circuit board having a cable portion composed of a plurality of cables connected to a component mounting portion.
プリント基板は、電子部品を実装して機器に搭載されるが、機器のコンパクト化を実現するためには立体的な部品実装を必要とする場合が多い。このためには、プリント基板を折り曲げるような方策が必要となる。 A printed circuit board is mounted on a device by mounting electronic components, but in many cases, three-dimensional component mounting is required in order to realize a compact device. For this purpose, a measure for bending the printed circuit board is required.
そこで、部品実装部分(厚みが必要な部分)と可撓性のある部分(ケーブル部)とを併せ持つ多層フレキシブルプリント基板が提供される。このような基板を使用すれば、部品実装の後に可撓性のある部分で折り曲げて立体配置することにより、空間を有効に使用することができコンパクト化が達成される。 Therefore, a multilayer flexible printed board having both a component mounting portion (a portion requiring thickness) and a flexible portion (cable portion) is provided. If such a board is used, space can be used effectively by folding and bending at a flexible part after component mounting to achieve compactness.
ここで、フレキシブルプリント基板は、ノートパソコン・折りたたみ式携帯電話等のヒンジ構造を有し、頻繁に開閉を繰り返す部位に使用されることが多い。この場合、特許文献1に記載のように、ヒンジ部内にケーブル部をらせん状に巻いて収納することが行なわれている。また最近では、特許文献2に記載のように、複雑な動きに対応するヒンジ部構造も示されている。このため、より屈曲性の良いケーブル部構造が求められる。
Here, the flexible printed circuit board has a hinge structure such as a notebook personal computer or a foldable mobile phone, and is often used for a portion that is frequently opened and closed. In this case, as described in Patent Document 1, a cable portion is spirally wound and stored in a hinge portion. Recently, as described in
そして、ケーブル部は、両面材よりも片面材により構成した方が、屈曲に必要なカが小さくて済む。このため、配線密度が高い場合は、より屈曲性の良い片面材料を2層構造とし、その間を中空とすることによってケーブル部の屈曲応力を緩和させることが、特許文献3に示されている。この方法は有効であるが、ヒンジ構造内部での複雑な屈曲は開閉に支障をきたす場合がある。
The cable portion is made of a single-sided material rather than a double-sided material, so that the amount of bending required for bending is smaller. For this reason,
例えば、図11に示すような、片面フレキシブル基板2枚構造のケーブルの4層基板を想定した場合、図11(a)に示すように屈曲部位の内側と外側とのケーブル長さが同じである。これを、図11(b)に示すようにケーブルをらせん状に巻くと、内側のケーブルが外側のケーブルに拘束されて複雑な屈曲をしてしまう。この状態で開閉を繰り返すと、ケーブル同士のこすれによって、絶縁不良や断線などの不具合が生じる。特許文献4に記載のように、円筒状の支持材にケーブルを巻く構造もあるが、却ってケーブルの動作を阻害してしまう場合もある。
For example, assuming a four-layer board of a cable having a single-side flexible board having two sheets as shown in FIG. 11, the cable lengths at the inside and outside of the bent portion are the same as shown in FIG. 11 (a). . When the cable is spirally wound as shown in FIG. 11B, the inner cable is constrained by the outer cable and the cable is complicatedly bent. If opening and closing is repeated in this state, problems such as poor insulation and disconnection occur due to rubbing between the cables. As described in
そこで、特許文献5に示すように、内側になるケーブルの特定箇所に撓みができるように、ケーブルの剛性を抑制する箇所をもたせ、これをヒンジ部外にもってくる構造とすれば、ケーブル同士のこすれを解消することができる。しかし、この剛性を抑制する箇所をもたせる方法は、ケーブル自体の切り欠きやカバーレイの切り欠き、パターン幅の規制など、いずれも配線密度の制約を受ける欠点がある。
Therefore, as shown in
あるいは、特許文献6に示すように、2枚構造のケーブルの片方を長くとることも有効であるが、ヒンジ構造内部での複雑な屈曲によって、撓み箇所が移動してしまい、やはりケーブル同士のこすれによって、絶縁不良や断線などの不具合が生じてしまう場合もある。
本発明は、片面フレキシブル基板を複数枚重ねる構造のケーブル部を持ったプリント基板における内側のケーブルが外側のケーブルとが、ケーブル同士のこすれによって絶縁不良や断線などの不具合を生じることのないプリント基板を提供することを目的とする。 The present invention relates to a printed circuit board in which a plurality of single-sided flexible boards have a cable portion with a cable portion, and an inner cable and an outer cable do not cause defects such as insulation failure or disconnection due to the rubbing of the cables. The purpose is to provide.
複数の部品実装部と、この部品実装部間を接続するケーブル部とを有するプリント基板であって、前記プリント基板の前記ケーブル部は、それぞれ片面フレキシブル基板により構成され、ヒンジ屈曲する2層以上のケーブルを含むプリント基板において、
前記ケーブル部の、ヒンジ屈曲したときに内側となるケーブルの特定位置に、らせん状に巻く前の状態では平坦であるが屈曲したときに撓みとなる長さ分だけ湾曲させるための折り目を形成した
ことを特徴とするプリント基板,
ならびに
複数の部品実装部と、この部品実装部間を接続するケーブル部とを有するプリント基板であって、前記プリント基板の前記ケーブル部は、それぞれ片面フレキシブル基板により構成され、ヒンジ屈曲する2層以上のケーブルを含むプリント基板の製造方法において、
前記片面フレキシブル基板として形成された前記ケーブル部の、ヒンジ屈曲したときに内側となるケーブルの特定位置に、前記ケーブルの幅方向に突出した耳状張り出し箇所を形成し、
前記耳状張り出し箇所に、らせん状に巻く前の状態では平坦であるが屈曲したときに撓みとなる長さ分だけ湾曲させるための折り目を形成する
ことを特徴とするプリント基板の製造方法、
および
複数の部品実装部と、この部品実装部間を接続するケーブル部とを有するプリント基板であって、前記プリント基板の前記ケーブル部は、それぞれ片面フレキシブル基板により構成され、ヒンジ屈曲する2層以上のケーブルを含むプリント基板の製造方法において、
前記片面フレキシブル基板として形成された前記ケーブル部の、ヒンジ屈曲したときに内側となるケーブルの特定位置に、らせん状に巻く前の状態では平坦であるが屈曲したときに撓みとなる長さ分だけ湾曲させるための折り目をあらかじめ形成し、
次いで前記折り目を形成した前記ケーブル部を他のケーブル部と積層する
ことを特徴とするプリント基板の製造方法、
を提供するものである。
A printed circuit board having a plurality of component mounting parts and a cable part for connecting the component mounting parts, wherein each of the cable parts of the printed circuit board is composed of a single-sided flexible board and has two or more layers that are hinge-bent. In printed circuit boards including cables,
A crease is formed at a specific position of the cable which is inside when the hinge is bent in the cable portion, so as to bend by a length that is flat but bent when bent. Printed circuit board, characterized by
And a printed circuit board having a plurality of component mounting parts and a cable part for connecting the component mounting parts, wherein each of the cable parts of the printed circuit board is formed of a single-sided flexible board and is bent by two or more layers. In the manufacturing method of the printed circuit board including the cable of
The cable portion formed as the one-sided flexible substrate, at the specific position of the cable that is inside when the hinge is bent, an ear-shaped protruding portion protruding in the width direction of the cable is formed,
A method of manufacturing a printed circuit board, characterized in that a crease is formed in the ear-like overhanging portion to be bent by a length that is flat but bent when bent before being spirally wound,
And a printed circuit board having a plurality of component mounting parts and a cable part for connecting the component mounting parts, wherein each of the cable parts of the printed circuit board is composed of a single-sided flexible board and is bent over two or more layers In the manufacturing method of the printed circuit board including the cable of
The cable portion formed as the single-sided flexible substrate is flat at a specific position of the cable that is inside when the hinge is bent , and is only flat enough to bend when bent , although it is flat before being spirally wound. Pre-form folds to bend,
Next , the printed circuit board manufacturing method, wherein the cable part in which the crease is formed is laminated with another cable part ,
Is to provide.
本発明は上述のように、片面材料の2枚重ね構造とし、その間を中空とすることによってケーブル部の屈曲応力を緩和させて内側のケーブルの撓みをヒンジ屈曲部と部品実装部との間に集約させることができ、ヒンジ屈曲内でのケーブル同士のこすれによって生じる絶縁不良や断線などの不具合を大幅に低減することができる。 As described above, according to the present invention, a double-layer structure of single-sided materials is used, and by hollowing the space between them, the bending stress of the cable portion is relieved so that the inner cable is bent between the hinge bending portion and the component mounting portion. It is possible to consolidate, and it is possible to greatly reduce problems such as insulation failure and disconnection caused by rubbing between cables in the hinge bend.
本発明は、片面フレキシブル基板を複数枚重ねる構造のケーブルを用いるプリント基板において、内側になるケーブルの特定個所に、らせん状に巻く前の状態では平坦であるが屈曲したときに撓みが固定されるような構造として内、外ケーブル間でこすれが生じないようにするものである。 According to the present invention, in a printed circuit board using a cable having a structure in which a plurality of single-sided flexible boards are stacked , the bending is fixed to a specific portion of the cable on the inner side in a state before being spirally wound but is bent. Such a structure is to prevent rubbing between the inner and outer cables.
ケーブルを構成する薄い基板を片面材料の複数枚構造とし、内側になるケーブルのヒンジ屈曲部と部品実装部との間に撓みをもたせて固定されるような構造とすれば、ケーブルの撓みはヒンジ屈曲部内に及ぶことはなく、複雑な屈曲を抑止することが可能になる。このような構造を与えるものとしては、図1,図2に示されるような方法がある。 If the thin board that constitutes the cable is made of multiple sheets of single-sided material, and the structure is such that the cable is bent and fixed between the hinge bent part of the cable and the component mounting part, the cable will be bent by the hinge. It does not extend into the bent portion, and it is possible to suppress complicated bending. For giving such a structure, there is a method as shown in FIGS.
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施例1の構成を示しており、2つの部品実装部101,102間がケーブル部200で接続されている。図1(a)はらせん状に巻いたときに内側になる内層材料を示す平面図、図1(b)が外側になる内層材料を示す底面図であり、パターン形成やカバーレイのラミネートを予め施してある。そして、図1(c)は、積層後の状態を示す側断面図である。
FIG. 1 shows a configuration of Embodiment 1 of the present invention, in which two
この図1では、ケーブル部を含む片面フレキシブル基板からなる内層材料11,12の2枚と、積層接着剤(またはプリプレグ)2によって外層材料3とが積層され、4層構造のプリント基板が形成されている。
In FIG. 1, two layers of
図1(a)の内側になる内層材料には、ヒンジ屈曲部200Aと部品実装部101との間に、折り目al,a2,b1,b2が形成されている。折り目a1,a2が上から見たときの谷折れであり、折り目bl,b2が上から見たときの山折れである。これにより、上側に突出するクランク状の撓みが形成される。
In the inner layer material on the inner side of FIG. 1A, folds al, a2, b1, and b2 are formed between the
図2は、ケーブルをらせん状に巻いたとき、図1の2つの谷折れa1,a2の間に2つの山折れb1,b2によりクランク状に形成される撓みの状態を示している。予め内側のケーブルに施した折り目a1,b1,b2,a2によって撓みが形成され、さらにこれら折り目a1,b1,b2,a2が撓みをヒンジ屈曲部200Aと部品実装部101との間に固定する機能を有している。
FIG. 2 shows a state of bending formed in a crank shape by two mountain folds b1 and b2 between the two valley folds a1 and a2 in FIG. 1 when the cable is wound in a spiral shape. Bending is formed by folds a1, b1, b2, and a2 previously applied to the inner cable, and further, the folds a1, b1, b2, and a2 have a function of fixing the bending between the
図3は、実施例1に示した折り目を付ける方法を示している。折目刃4は、ケーブルを構成する薄い基板を押し付けても切断されない程度に細い直線状の先端形状を有した、例えばSUSなどの金属で形成されている。内層材料11を挟んで反対側に配される折目刃押さえ5はゴム状弾性体からなり、折目刃4を受け止める。これらの間に内層材料11を挿入して、上部から押し付ければ、折り目を付けることができる。因みに、図3(a)では上から見て谷折れが形成され、図3(b)では山折れが形成される。
FIG. 3 shows a method of making a crease shown in the first embodiment. The
図4および図5は、本発明の実施例2の構成を示したものである。ここで、図4(a)ないし(d)は、それぞれ図1と同じくケーブル部を含む内層材料の概略図である。図4(d)に示すように、ケーブル部は3つのケーブル13,14,15により構成された3層構造となっている。
4 and 5 show the configuration of the second embodiment of the present invention. Here, FIGS. 4A to 4D are schematic views of the inner layer material including the cable portion, respectively, as in FIG. As shown in FIG. 4D, the cable portion has a three-layer structure including three
図5は、これら3枚の内層材料と2枚の外層材料とを用いて5層基板とし、さらにケーブル部をらせん状に巻いた状態を示すものである。図2と同様に、ケーブル部13,14,15をらせん状に巻いたときに内側になるケーブルほど、撓みの大きさを大きく取るようにすれば、ケーブルを構成する薄い基板の枚数は任意に設定できる。
FIG. 5 shows a state in which the three inner layer materials and the two outer layer materials are used to form a five-layer substrate, and the cable portion is spirally wound. As in FIG. 2, if the
図6は、本発明の実施例3を示したものである。ケーブル16を、図6(b)のようにコイル状に巻く場合、通常、ケーブル部の形状は図6(a)のようなクランク状になる。この場合でも、コイル状屈曲部にかからない位置に図1と同じように折り目を入れておけば、この折り目が撓みを屈曲部にかからない位置に固定することができる。
FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention. When the
そして、コイル状に巻いた状態を側面から見ると、図6(c)に示すように、部品実装部102に繋がる側の端部がコイル状部分と交差せずに引き出されている。
When the coiled state is viewed from the side, as shown in FIG. 6 (c), the end connected to the
図7(a)ないし(d)は、本発明の実施例4を示したもので、図7(a)は平面図、図7(b)は底面図、図7(c)は側断面図である。上記実施例1ないし3は、いずれも山折れ、谷折れを2ヶ所ずつ設定し、ケーブル部を屈曲させたときにケーブル部撓み形状が横から見たときに略台形を形成していたが、図7は、山折れ1ヶ所で撓みくせを付ける例である。 7 (a) to 7 (d) show a fourth embodiment of the present invention. FIG. 7 (a) is a plan view, FIG. 7 (b) is a bottom view, and FIG. 7 (c) is a side sectional view. It is. In each of the above Examples 1 to 3, both the mountain fold and the valley fold were set at two places, and when the cable part was bent, the cable part bent shape formed a substantially trapezoid when viewed from the side. FIG. 7 is an example in which a bending bend is applied at one mountain break.
このため、ケーブルは、図7(d)に示すように、折り目b1と、この折り目b1に繋がってその両側に配された湾曲部a1,a2とによって撓みを形成し、内側になる内層材料の長さの余りを吸収する。 For this reason, as shown in FIG. 7 (d), the cable is bent by the fold line b1 and the curved portions a1 and a2 that are connected to the fold line b1 and arranged on both sides thereof. Absorbs excess length.
図8は、本発明の実施例5を示しており、図8(a)は平面図、図8(b)は底面図、図8(c)は側断面図である。そして、図8(d)は、実施例5を横から見たときに、谷折れ2個所間でケーブル部撓み形状が略半円形を形成する。 FIG. 8 shows a fifth embodiment of the present invention, FIG. 8 (a) is a plan view, FIG. 8 (b) is a bottom view, and FIG. 8 (c) is a side sectional view. And when FIG. 8 (d) looks at Example 5 from the side, a cable part bending shape forms a substantially semicircle between two valley folds.
すなわち、折り目a1,a2間に、これら折り目に連なる円弧状の撓みが形成され、この円弧状の撓みの深さで内側になる内層材料の長さの余りを吸収する。 In other words, arc-shaped deflections connected to the folds a1 and a2 are formed, and the remainder of the length of the inner layer material that is inside is absorbed by the depth of the arc-shaped deflection.
図9は、本発明の実施例6を示しており、図9(a)は平面図、図9(b)は底面図、図9(c)は側断面図である。そして、図9(d)は、実施例6を横から見たときに、谷折れ2箇所、山折れ1個所でケーブル部撓み形状が略三角形を形成する。ケーブル部の形状などによって、これらの撓み形状も選択できる。
FIG. 9 shows
以上述べた実施例1ないし6は、いずれも内側になる内層材料に積層前に予め折り目を付けた状態で積層する場合であったが、プリント基板製造の最終工程で折り目を入れる必要がある場合、図10のような形状としてもよい。図10(a)は平面図、図10(b)は底面図、図10(c)は側断面図である。 In each of Examples 1 to 6 described above, the inner layer material that is on the inner side is laminated in a state in which creases are made in advance before lamination, but it is necessary to make a crease in the final process of printed circuit board manufacturing. The shape shown in FIG. 10 may be used. 10A is a plan view, FIG. 10B is a bottom view, and FIG. 10C is a side sectional view.
この実施例7例では、図10(a)に示すように、内側になる内層材料に折り目を付ける箇所に耳状張り出し箇所6を形成しておく。プリント基板製造の最終工程で、耳状張り出し箇所6に折り目a1,a2を入れれば、他の実施例1ないし6と同様の撓み形状が得られる。
In this Example 7, as shown in FIG. 10 (a), an ear-
すなわち図10の例では、2箇所に設けた谷折れa1,a2でケーブル部撓み形状が横から見たときに略半円形を形成するものであるが、前述の山折れ、谷折れの組み合わせをすれば、それぞれの撓み形状を得ることができる。 In other words, in the example of FIG. 10, the cable part bending shape is formed in a substantially semicircular shape when viewed from the side at the valley folds a <b> 1 and a <b> 2 provided at two locations, but the combination of the above-described mountain folds and valley folds Then, each bending shape can be obtained.
なお、耳状張り出し箇所6内の銅箔は残しておいて、ある程度の硬性をもたせておく方が、折り目を維持するためには好ましい。
In order to maintain the crease, it is preferable to leave the copper foil in the overhanging
11,12,13,14,15,16 内層材料およびケーブル部、
2 積層接着剤またはプリプレグ、3 外層材料、4 折目刃、
5 折目刃受け部、101,102 部品実装部、200 ケーブル部、
200A 屈曲部。
11, 12, 13, 14, 15, 16 Inner layer material and cable part,
2 Laminated adhesive or prepreg, 3 outer layer material, 4 crease blade,
5 Folded blade receiving part, 101, 102 Component mounting part, 200 Cable part,
200A Bent part.
Claims (6)
前記ケーブル部の、ヒンジ屈曲したときに内側となるケーブルの特定位置に、らせん状に巻く前の状態では平坦であるが屈曲したときに撓みとなる長さ分だけ湾曲させるための折り目を形成した
ことを特徴とするプリント基板。 A printed circuit board having a plurality of component mounting parts and a cable part for connecting the component mounting parts, wherein each of the cable parts of the printed circuit board is composed of a single-sided flexible board and has two or more layers that are hinge-bent. In printed circuit boards including cables,
A crease is formed at a specific position of the cable which is inside when the hinge is bent in the cable portion, so as to bend by a length that is flat but bent when bent. A printed circuit board characterized by that.
前記折り目は、所定間隔を開けて複数設けられたことを特徴とするプリント基板。 The printed circuit board according to claim 1,
A printed circuit board, wherein a plurality of the folds are provided at predetermined intervals.
前記折り目は、前記ケーブルにクランク状の撓みを形成するため、前記ケーブルの長手方向に沿って、同一の向きの2つの折り目を挟んで反対向きの2つの折り目が配されたことを特徴とするプリント基板。 The printed circuit board according to claim 2,
In order to form a crank-like bend in the cable, two folds in opposite directions are arranged along the longitudinal direction of the cable with two folds in the same direction sandwiched between the folds. Printed board.
前記撓みは、前記折り目と該折り目に連なる湾曲部とにより構成されることを特徴とするプリント基板。 The printed circuit board according to claim 1,
Wherein the deflection, the printed circuit board, characterized in that it is constituted by a curved portion continuous to said fold line and said fold line.
前記片面フレキシブル基板として形成された前記ケーブル部の、ヒンジ屈曲したときに内側となるケーブルの特定位置に、前記ケーブルの幅方向に突出した耳状張り出し箇所を形成し、
前記耳状張り出し箇所に、らせん状に巻く前の状態では平坦であるが屈曲したときに撓みとなる長さ分だけ湾曲させるための折り目を形成する
ことを特徴とするプリント基板の製造方法。 A printed circuit board having a plurality of component mounting parts and a cable part for connecting the component mounting parts, wherein each of the cable parts of the printed circuit board is composed of a single-sided flexible board and has two or more layers that are hinge-bent. In a method for manufacturing a printed circuit board including a cable,
The cable portion formed as the one-sided flexible substrate, at the specific position of the cable that is inside when the hinge is bent, an ear-shaped protruding portion protruding in the width direction of the cable is formed,
A method of manufacturing a printed circuit board, comprising: forming a crease in the ear-like overhanging portion so as to bend by a length that is flat but bent when bent before being spirally wound.
前記片面フレキシブル基板として形成された前記ケーブル部の、ヒンジ屈曲したときに内側となるケーブルの特定位置に、らせん状に巻く前の状態では平坦であるが屈曲したときに撓みとなる長さ分だけ湾曲させるための折り目をあらかじめ形成し、
次いで前記折り目を形成した前記ケーブル部を他のケーブル部と積層する
ことを特徴とするプリント基板の製造方法。 A printed circuit board having a plurality of component mounting parts and a cable part for connecting the component mounting parts, wherein each of the cable parts of the printed circuit board is composed of a single-sided flexible board and has two or more layers that are hinge-bent. In a method for manufacturing a printed circuit board including a cable,
The cable portion formed as the single-sided flexible substrate is flat at a specific position of the cable that is inside when the hinge is bent , and is only flat enough to bend when bent , although it is flat before being spirally wound. Pre-form folds to bend,
Next, the cable part having the crease formed thereon is laminated with another cable part .
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