JP4517845B2 - フレキシブルケーブル及び電子機器の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、フレキシブルケーブル及び電子機器の製造方法に関し、特に、複数の実装部をフレキシブルケーブル上に実装して成るフレキシブルケーブル及び電子機器の製造方法に関する。

携帯電話、ビデオカメラ等に代表される小型電子機器の電子回路装置における部品は、有機コンポジット材によって構成される回路基板上に電子部品を半田付け等によって実装されている。ここで、電子部品は基板のサイズによってセットの外形が規制されていた。

しかし、電子機器の更なる小型化の要求によって、機構部品等の総体積が、電子機器の外形サイズにほぼ等しくなる傾向にある。そのため、実装部品を収納するスペースが極めて狭くなってきている。

特許文献１では、電子機器をキャビネット内の限られたスペースに電子回路を収納するために、複数枚の回路基板をフレキシブル基板を介して電気的に及び機械的に接続させることによって、効率的に電子機器内に電子回路を配列させることにより、低コストで、かつ高密度に電気的及び機械的に接続された電子回路装置が提案されている。

特許文献２では、２つのカメラユニットを同一のＦＰＣに実装してこれを適当に折り曲げることにより、両カメラの視野方向が互いに逆になるように構成することにより、カメラごとに制御用のプリント配線板であるＦＰＣを設ける必要がなく、簡単な構造をとることができるカメラモジュール及びそれを用いた携帯通信端末が提案されている。

特許文献３では、フレキシブルケーブルとコネクタハウジングとを共通の止め具によって同時に固定することにより、フレキシブルケーブルの中間部を確実に抑えて安定的に固定できるフレキシブルケーブルの取付構造が提案されている。
特開２００１−３５８４２２号公報 特開２００４−６４５７５号公報 実開平６−４８３２１号公報

しかし、上記の発明は以下の問題を有している。

例えば、従来の電子部品等からなる２つの実装部が、各実装部を接続するコネクタ部を介して異なる方向に位置するフレキシブル基板の実装構造において、該フレキシブル基板が装着される装置の係止部に実装部が先に組み込まれると、最後にコネクタ部を組み込む際に、２つの保持されている２つの実装部からコネクタ部へ回転する方向への強制力が働き、コネクタ挿入時に捻れが発生し、そのまま装置のコネクタ部へ挿入されることによりコネクタ部品の端子部を変形させていた。

また、コネクタ部を１番目、又は２番目に組み込んだ場合も、同様に最後に組み込まれる実装部にある一方向に強制される力が働き、係止部の爪形状へ組み込む際に所定の嵌合量を越えて嵌合されることにより、実装部が過度に変形し、実装されている部品の剥離や破損していた。ここで、一方向とは、コネクタ部及び実装部の位置、及びコネクタ部と実装部とを接続するフレキシブル基板の長さにより異なる。また、係止部、実装部、フレキシブル基板の長さ・形状によって変化する。

そこで、本発明は、複数の実装部がコネクタ実装部を介して異なる方向に位置するフレキシブルケーブルの実装構造において、フレキシブルケーブルをフレームに装着する際に所定箇所で折り曲げ、トランスフォームさせることにより、各部の装着の順序に関らず実装部及びコネクタ部に捻れや剥離等が発生せずに、フレキシブルケーブルをフレームに容易に装着することが可能なフレキシブルケーブル及び電子機器の製造方法を提案することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するために、第１の態様として、電子部品を実装可能な第１，第２実装部及びコネクタ実装部と、前記第１実装部及びコネクタ実装部を接続する第１のつなぎ部と、前記第２実装部及びコネクタ実装部を接続する第２のつなぎ部と、を有し、前記第１，第２実装部及び前記コネクタ実装部が前記コネクタ実装部を中心にしてＬ字型に並ぶフレキシブルケーブルであって、前記第１のつなぎ部の前記第１実装部及び前記コネクタ実装部をつなぐ方向に対して略直交する方向にて折曲可能な折り曲げ部を備え、前記折り曲げ部は、前記第１のつなぎ部が前記折り曲げ部にて折り曲げられた状態のときに前記折り曲げ部を回転起点にする前記第２実装部の回転が可能である程度に変形する柔軟性を有することを特徴とする、フレキシブルケーブルを提供するものである。

また、本発明は、上記目的を達成するために、第２の態様として、硬質の筐体に電子部品モジュールを取り付ける電子機器の製造方法であって、前記電子部品モジュールは、請求項１から４のいずれか１項記載のフレキシブルケーブルに前記電子部品を取り付け、前記折り曲げ部にて前記第１のつなぎ部を折り曲げて得たものであり、前記第１実装部を前記筐体に組み付ける第１のステップと、前記折り曲げ部を変形させることによって前記折り曲げ部を回転起点にして前記第２実装部及び前記第２のつなぎ部を回転させつつ前記第２実装部を前記筐体に組み付ける第２のステップと、を含むことを特徴とする、電子機器の製造方法を提供するものである。

本発明は、複数の実装部がコネクタ実装部を介して異なる方向に位置するフレキシブルケーブルの実装構造において、フレキシブルケーブルをフレームに装着する際に所定箇所で折り曲げ、トランスフォームさせることにより、各部の装着の順序に関らず実装部及びコネクタ部に捻れや剥離等が発生せずに、フレキシブルケーブルをフレームに容易に装着でき、かつ実装部及びコネクタ部の傷つき、極度の撓みによる部品剥離、破損等を防止することができる。

以下に、本発明の一実施形態に係るフレキシブルケーブルの実装構造について説明する。

図１及び２は、本実施形態に係るフレキシブルケーブルをフレームに装着した状態を表す図である。本実施形態に係るフレキシブルケーブルは、電子部品等を実装する第１実装部４及び第２実装部８、基板３とフレキシブルケーブル１とを接続するコネクタ部１６、コネクタ部１６を実装するコネクタ実装部６、柔軟な材料で形成され、コネクタ実装部６から第１実装部４へ情報を伝達するつなぎ部５、及び柔軟な材料で形成され、コネクタ実装部６から第２実装部８へ情報を伝達するつなぎ部７を有している。なお、第１実装部４及び第２実装部８は、フレームを構成する樹脂などの硬い素材の爪（９、１０、１３、１４、１５）によって保持される。したがって、第１実装部４及び第２実装部８をその爪に挿入する際に、第１実装部４及び第２実装部８に変形が生じ、実装された部品がフレキシブルケーブルから剥離することがある。または、フレキシブルケーブル１の撓みに耐え切れず、第１実装部４及び第２実装部に実装された部品自体が破損することがある。そこで、本実施形態に係るフレキシブルケーブルの実装構造においては、第１実装部及び第２実装部の必要な範囲に補強板を接着している。もしくは、第１実装部４及び第２実装部８を両面テープなどによりあわせ込み、剛性を上げている。

ここで、図４及び５に示すように、つなぎ部５の長手方向の長さは、折り曲げ部１７を軸としてコネクタ実装部６の長手方向の長さ以上となっている。よって、折り曲げ部１７を軸にフレキシブルケーブルを折り曲げた際、第１実装部４はつなぎ部７と重なり合わず、つなぎ部５のコネクタ実装部６と第１実装部４との中間、又はつなぎ部５の任意の位置に位置する構成とする。フォーミングされた状態で図５のようになり、第１実装部４とコネクタ実装部６を固定した状態で、折り曲げ部１７を軸に第２実装部８が回転方向に自由に動かすことが可能となる。

フレーム２には、２つの実装部を保持するための爪（９、１０、１３、１４、１５）、又は傾斜構造が形成されている。なお、コネクタ実装部６は、フレーム２に実装された基板３が露出している箇所に配置される。先にも述べたように、このコネクタ実装部６に対し、第１実装部４及び第２実装部８は、縦方向、横方向というように異なる２つの方向に配置されている。

次に、図３から５を用いて、本実施形態に係るフレキシブルケーブルをフレーム２に装着する手順について説明する。

まず、フレキシブルケーブル１のフレーム２への装着に先立ち、フレキシブルケーブル１上に第１実装部４、第２実装部８、及びコネクタ実装部６に、コネクタ１６及び必要な部品を実装する。次に、図４に示す折り曲げ部１７を軸にフレキシブルケーブル１を折り曲げることにより、コネクタ実装部６に実装したコネクタ１６及び第２実装部８に実装した部品を、第１実装部４に実装した部品の裏面に位置させる。図４のように変形させたフレキシブルケーブル１は、以下に示す手順によりフレーム２へ装着される。

次に、図３を用い、フレキシブルケーブル１をフレーム２に装着する手順について説明する。図５に示した形状に折り曲げられたフレキシブルケーブル１は、図３に示す矢印方向に向かってフレーム２に組み込まれる。具体的には、まず、フレキシブルケーブル１をフレーム２に設けられた金型の押し切り又は傾斜構造により形成された爪（９、１０）に第１実装部４をスライドさせ、その一部分を挟み込ませ、フレーム２の枠内に収まるよう組み込む。その際、第１実装部４は、爪（９、１０）によって挟んだ端部と相対する長手方向の端部を壁（１１、１２）の高さの範囲内に収める。なお、第１実装部４を挟む爪の数は、実装部の大きさに従い、第１実装部の固定に十分な数だけ設ける。なお、先にも述べたように、フレーム２への組み込みの際に第１実装部４及び第２実装部８が柔軟なケーブル素材のみで構成されていると、実装部品の剥離、部品単体の破壊が生じる。そこで、第１実装部４及び第２実装部８に実装された実装部品の剥離及び実装部品の破壊の防止に十分な強度を確保するため、第１実装部４の裏面に板金材料など硬い材料で作られている補強材を、接着又は両面接着テープなどで固定する。

次に、コネクタ実装部６をフレーム２に嵌め込む前に、つなぎ部５の一部をフレーム２の爪１３によって挟み、第１実装部４を挟む爪（９、１０）と相対するフレキシブルケーブル１の端面の浮きを防止する。その後、コネクタ実装部１６をフレーム２から露出した基板３上に実装する。最後に、第２実装部８を爪（１４、１５）に嵌め込むことにより、フレキシブルケーブル１のフレーム２への組み付けが完了となる。なお、この第２実装部８についても第１実装部４と同様にフレーム２に組み込む際の変形に耐えうる強度を得るために、補強板を第２実装部８の裏面に貼り付ける。

上記の構成によれば、図４及び５に示すように第１実装部４及び第２実装部８を繋ぐフレキシブルケーフル１のつなぎ部（５、７）をフレーム２に装着する際、折り曲げ部１７を軸に折り畳み、かつ屈曲させ、２つの実装部がそれぞれ回転方向、長手方向にある一定の範囲にて自由に動かせるため、組み付け時に既に組み込まれた実装部より強制させられる力を軽減できる。そのため、フレーム２の爪（９、１０、１３、１４、１５）に無理な力を掛けずにフレキシブルケーブル１をフレーム２に組み込むことができる。また、フレキシブルケーブル１に実装される部品は、フレキシブルケーブル１の一面にのみ実装されるため、両面に実装を行なう場合よりも安価でフレキシブルケーブル１に部品を実装することができる。

また、コネクタ実装部６を折り曲げ部１７において折り返す構造とした場合、先にフレーム２に組み込まれる第１実装部４及びコネクタ実装部６が固定されることにより、第２実装部８に２方向からの強制力が働き、第２実装部８を爪（１４、１５）によって挟み込むことができない。また、つなぎ部７が所定の長さより短い場合、爪１４に第２実装部が乗っかる形となり、第２実装部８を挟み込めず、爪１４が変形する。一方、つなぎ部７の長さが所定の長さより長い場合、爪１５に同様の変形が生じる。仮に、爪（１４、１５）によって第２実装部８を挟み込むことができた場合でも、つなぎ部７が長さ方向に撓むことによりコネクタ実装部６を持ち上げてしまい接続不良を起こす可能性がある。

しかし、本実施形態に係るフレキシブルケーブルの実装構造によれば、つなぎ部７の長さに一定範囲で誤差が生じても、図６に示すように、折り曲げ部１７を中心にコネクタ実装部６と重なり合う範囲で、第２実装部８は回転方向に上下することができる。よって、本構成によれば、つなぎ部７の長さのばらつきによって爪（１４、１５）、第２実装部８における不良の発生を防止できる。さらに、フレキシブルケーブル１をフレーム２に組み込むときも、折り曲げ部１７を中心に回転方向にある一定の自由度をもって動かすことができるため、爪（１４、１５）の嵌合用傾斜部に同じく回転方向に上下させることにより、フレキシブルケーブル１をフレーム２に容易に実装することができる。

なお、本実施形態においては、フレキシブルケーブル１を２次元的に折り曲げてフレーム２に実装した例を説明したが、フレーム２の形状に従い、フレキシブルケーブル１を３次元的に折り曲げて実装することも可能である。

さらに、上述のフレキシブルケーブルの実装構造によれば、回路基板等の配置が制限される携帯電話端末やその他の電子回路装置へのフレキシブルケーブルの実装が容易、且つ安価に実現することができる。

本実施形態に係るフレキシブルケーブルの実装構造の斜視図である。 本実施形態に係るフレキシブルケーブルの実装構造の上面図である。 フレームにフレキシブルケーブルを実装する際の斜視図である。 フレキシブルケーブルの概略図である。 フレキシブルケーブルの概略図である。 フレキシブルケーブルの概略図である。

符号の説明

１ フレキシブルケーブル
２ フレーム
３ 基板
４ 第１実装部
５ つなぎ部
６ コネクタ
７ つなぎ部
８ 第２実装部
９、１０、１３、１４、１５ 爪
１１、１２ 壁
１７ 折り曲げ部

Claims (8)

1. 電子部品を実装可能な第１，第２実装部及びコネクタ実装部と、
   前記第１実装部及びコネクタ実装部を接続する第１のつなぎ部と、
   前記第２実装部及びコネクタ実装部を接続する第２のつなぎ部と、を有し、
   前記第１，第２実装部及び前記コネクタ実装部が前記コネクタ実装部を中心にしてＬ字型に並ぶフレキシブルケーブルであって、
   前記第１のつなぎ部の前記第１実装部及び前記コネクタ実装部をつなぐ方向に対して略直交する方向にて折曲可能な折り曲げ部を備え、
   前記折り曲げ部は、前記第１のつなぎ部が前記折り曲げ部にて折り曲げられた状態のときに前記折り曲げ部を回転起点にする前記第２実装部の回転が可能である程度に変形する柔軟性を有することを特徴とする、
   フレキシブルケーブル。
2. 前記第１のつなぎ部の前記第１実装部及びコネクタ実装部をつなぐ方向に対して略直交する方向の長さを幅とした場合に、
   前記折り曲げ部の幅が前記第１のつなぎ部の幅よりも短いことを特徴とする、請求項１記載のフレキシブルケーブル。
3. 前記折り曲げ部は、前記第１のつなぎ部に切り欠き形状の部分を設けてなる部分であることを特徴とする、請求項２記載のフレキシブルケーブル。
4. 第１，第２実装部及びコネクタ実装部は、片面にのみ前記電子部品を実装可能であり、前記電子部品を実装可能な面を表面とした場合に裏面となる面に、硬質の補強部材が貼付されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項記載のフレキシブルケーブル。
5. 硬質の筐体に電子部品モジュールを取り付ける電子機器の製造方法であって、
   前記電子部品モジュールは、請求項１から４のいずれか１項記載のフレキシブルケーブルに前記電子部品を取り付け、前記折り曲げ部にて前記第１のつなぎ部を折り曲げて得たものであり、
   前記第１実装部を前記筐体に組み付ける第１のステップと、
   前記折り曲げ部を変形させることによって前記折り曲げ部を回転起点にして前記第２実装部及び前記第２のつなぎ部を回転させつつ前記第２実装部を前記筐体に組み付ける第２のステップと、
   を含むことを特徴とする、電子機器の製造方法。
6. 前記第１のステップと前記第２のステップの間に、前記第１のつなぎ部を前記筐体に組み付ける第３のステップを含むことを特徴とする、請求項５記載の電子機器の製造方法。
7. 前記筐体は、前記電子部品モジュールを取り付けるための係止部材を複数有し、
   前記第１のステップは、フレーム形状の前記筐体の第１の部分に前記第１実装部を嵌め込んで前記係止部材により係止することによって前記組み付けがなされ、
   前記第２のステップは、フレーム形状の前記筐体の第２の部分に前記回転によって前記第２実装部をスライドさせながら嵌め込んで前記係止部材により係止することによって前記組み付けがなされることを特徴とする、請求項５又は６記載の電子機器の製造方法。
8. 前記係止部材が爪形状であることを特徴とする、請求項７記載の電子機器の製造方法。

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