JP4865020B2

JP4865020B2 - 電子機器

Info

Publication number: JP4865020B2
Application number: JP2009210540A
Authority: JP
Inventors: 健治長谷川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2009-09-11
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2029-09-11
Also published as: US8514581B2; US20110061928A1; JP2011061070A

Description

本発明はフレキシブルプリント配線板及びフレキシブルプリント配線板を備えた電子機器に関する。

フレキシブルプリント配線板は高屈曲性を有することから、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）、ＯＤＤ（ＯｐｔｉｃａｌＤｉｓｃＤｒｉｖｅ）等のコンピュータ周辺機器等の可動部材の配線のために多用されている。

フレキシブルプリント配線板は、コンピュータ機器に内蔵される場合に、折り曲げられて配線される。そのため、フレキシブルプリント配線板自体が互いに擦り合わされることでフレキシブルプリント配線板の最外層を形成するフィルム表面からの粉落ちや断線が生じることがあった。そこで、フレキシブルプリント配線板の最外層に凹凸形状を形成し、粉落ちや断線の発生を抑制して耐磨耗性の向上させる技術が開示されている（例えば特許文献１）。

特開２００７−１９４３４１

フレキシブルプリント配線板は高屈曲性であるので、コネクタ等の部品を実装する位置には、実装に必要な強度を確保するために補強を行う必要がある。そのため、通常は、フレキシブルプリント配線板の部品実装エリアの裏面に非可撓性の板状の部材からなる補強板を接着固定して、部分的な強度向上が図られている。

しかし、コネクタ実装エリアに補強板を固定するための接着剤を塗布し、接着剤を硬化させるために加熱処理を行うと、フレキシブルプリント配線板が吸湿性の高い材質で構成されているために接着剤とフレキシブルプリント配線板との間で水蒸気が発生する。この水蒸気が原因で、フレキシブルプリント配線板と接着剤の間の接着強度が低下することがあり、補強が不十分になることがあった。この補強板のフレキシブルプリント配線板に対する接着不足は、フレキシブルプリント配線板と実装される部品の間の接続不具合を招く虞がある。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、フレキシブルプリント配線板に対する補強板の接着強度を向上させたフレキシブルプリント配線板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るフレキシブルプリント配線板は、部品が実装される位置に対応して補強板が接着されるフレキシブルプリント配線板であって、前記フレキシブルプリント配線板の内層に設けられる配線パターンと、前記配線パターンを覆うように前記フレキシブルプリント配線板の最外層に設けられるフィルム層と、前記フィルム層の前記補強板が接着される位置に対応して設けられる溝部とを有し、前記溝部の少なくとも一端が、前記フレキシブルプリント配線板の外周に通じていることを特徴としている。

また、本発明に係る電子機器は、筐体と、前記筐体に収容され、部品が実装される位置に対応して補強板が接着されるフレキシブルプリント配線板とを具備する電子機器であって、前記フレキシブルプリント配線板の内層に設けられる配線パターンと、前記配線パターンを覆うように前記フレキシブルプリント配線板の最外層に設けられるフィルム層と、前記フィルム層の前記補強板が接着される位置に対応して設けられる溝部とを有し、前記溝部の少なくとも一端が、前記フレキシブルプリント配線板の外周に通じていることを特徴としている。

本発明によれば、フレキシブルプリント配線板に対する補強板の接着強度を向上させたフレキシブルプリント配線板を提供することが実現する。

本実施の形態におけるパーソナルコンピュータの外観図。第１の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の上面図。第１の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の実装構造の斜視図。第１の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の補強板を実装した構造の断面図。本実施の形態におけるフレキシブルプリント配線板の溝部の拡大図。第２の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の実装構造の斜視図及び断面図。第３の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の上面図。

以下、図１〜図７を用いて、本発明の実施の形態について説明する。

本発明に係る電子機器として、パーソナルコンピュータ１を例に説明をする。図１は、本実施の形態におけるパーソナルコンピュータ１の外観図である。

パーソナルコンピュータ１は、本体ユニット２と、表示ユニット３と、本体ユニット２と表示ユニット３との間に設けられているヒンジ部４とを備えている。ヒンジ部４は、表示ユニット３を支持しており、表示ユニット３を本体ユニット２に対して回動させることができる。表示ユニット３は、中央部に液晶ディスプレイ３ａ有している。

また、本体ユニット２は、筐体２ａと、筐体２ａ上面にタッチパッド５及びキーボード６とを備えている。筐体２ａの内部には、回路部品が実装されたプリント回路板７や、各種のデバイス８が収容されている。プリント回路板７に実装される回路部品とは、例えばＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）や、グラフィックスチップや、各種ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等のＬＳＩ（ＬａｒｇｅＳｃａｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）チップである。デバイス８は、例えば、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）、ＯＤＤ（ＯｐｔｉｃａｌＤｉｓｃＤｒｉｖｅ）等である。

図１の拡大図に示すように、プリント回路板７とデバイス８とは、フレキシブルプリント配線板９によって接続されている。フレキシブルプリント配線板９は、プリント回路板７と接続されるデバイス８が離れて配置される場合や、空間的制約のために配線や基板を曲げる必要があるヒンジ部等の配線に用いられる。

次に、図２を用いて、本発明の第１の実施の形態におけるフレキシブルプリント配線板９の構造を説明する。図２は、第１の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板９の上面図である。

フレキシブルプリント配線板９は、電極端子部１０とコネクタ実装部１１とを備える。

電極端子部１０は、回路パターンが露出した電極端子を有し、プリント回路板７やデバイス８に設けられるコネクタ等に着脱可能である。コネクタ実装部１１には、コネクタ１５が実装される。また、コネクタ実装部１１には、プリント回路板７やデバイス８に固定するための固定穴１４を有し、固定穴１４にてネジ止め等が可能である。

また、フレキシブルプリント配線板９は、第１の面９ａと、第１の面９ａの背面である第２の面９ｂとを有する。第１の面９ａを形成する外周を、外周９ｃとする。

図１の拡大図に示すように、プリント回路板７に設けられるコネクタに電極端子部１０が装着され、デバイス８にはコネクタ実装部１１が固定穴１４にてネジ止めすることによって固定される。フレキシブルプリント配線板９の電極端子部１０及びコネクタ実装部１１以外の部分は、塩ビ系、アクリル系及びウレタン系の樹脂層で被覆されている。

また、コネクタ実装部１１の第１の面９ａ上には、複数の溝部２１が設けられている。

溝部２１は、サンドブラスト処理、エンボス処理、プラズマ処理等で形成される。２本の実線は、溝部２１の上端部を示している。また、２本の実線の中間に位置する点線は、上述の処理が施されて窪んだ底部（凹部）を示している。溝部２１はコネクタ実装部１１の外周９ｃに通じるように設けられている。

次に、図３を用いて、フレキシブルプリント配線板９のコネクタ実装部１１のコネクタ１５及び補強板１２の実装構造を説明する。図３は、第１の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の実装構造の斜視図である。本明細書において、フレキシブルプリント配線板９の構造についてＸＹＺ軸を図３に示すように定義する。即ち、溝部２１はＹ軸に沿って形成される。また、フレキシブルプリント配線板９を構成する各層は、Ｚ軸方向に積層されている。

まず、溝部２１が設けられるコネクタ実装部１１の面と補強板１２とが、接着剤２０を介して接着される。溝部２１を設けることにより、接着剤２０の接着面積を拡大し、接着強度を向上することができる。補強板１２には、コネクタ実装部１１に設けられるコネクタ位置決め穴１３及び固定穴１４に対応する位置にコネクタ位置決め穴２３と固定穴２４が設けられている。補強板１２が実装されたコネクタ実装部１１に、補強板１２が実装されている反対側から突起部１５ａとコネクタ位置決め穴１３とが嵌合するようにしてコネクタ１５が実装される。

次に、図４を用いて、フレキシブルプリント配線板９に補強板１２が実装された状態の（Ａ）−（Ａ´）線における断面構造を説明する。図４は、第１の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の補強板を実装した構造の断面図である。

まず、コネクタ実装部１１は、ベースフィルム層１６と、接着層１７と、導体層１８と、カバーフィルム層１９とが積層されて形成されている。ベースフィルム層１６及びカバーフィルム層１９は、ポリイミド、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ塩化ビニルフィルム等の材質から成るプラスチックフィルムである。本実施の形態においては、耐熱性、寸法安定性、電気的特性、機械的特性、耐薬品性及びコストの観点から、ベースフィルム層１６及びカバーフィルム層１９としてポリイミドフィルムを用いるとする。

本実施の形態におけるカバーフィルム層１９には、複数の溝部２１が設けられている。

溝部２１は、コネクタ実装部１１の外周９ｃに至るまで形成され、コネクタ実装部１１の外周９ｃにおいて溝部２１が外部と通じている。尚、本実施の形態においては、溝部２１は、断面Ｖ字型としたが、これに限定されることはない。即ち、断面形状がＵ字型若しくは四角型でも良い。

ベースフィルム層１６及びカバーフィルム層１９の間には、接着層１７を介して導体層１８が設けられている。接着層１７は、例えば、エポキシド化合物を含有するものが用いられる。導体層１８は、銅箔、アルミニウム箔等の金属箔により形成され、エッチングにより回路パターンが形成されている。

以上のように溝部２１が設けられたコネクタ実装部１１の上に、接着剤２０を介して補強板１２が接着される。補強板１２は、例えば、ガラスエポキシ材やエポキシ材等の材質により構成される。補強板１２にも、コネクタ実装部１１に設けられるコネクタ位置決め穴１３及び固定穴１４が対応した位置にコネクタ位置決め穴２３及び固定穴２４が設けられ、接着剤２０を介してコネクタ実装部１１と一体型となる。補強板１２を接着固定することでコネクタ実装部１１の強度が向上し、コネクタ１５を安定して実装することができる。

次に、図５を用いて、溝部２１における接着剤２０の構造を説明する。図５は、本実施の形態におけるフレキシブルプリント配線板９の溝部２１の拡大図である。接着剤２０は液体よりも粘度が高いため溝部２１の底部には行き届かず、気泡抜け穴２５が形成されることになる。気泡抜け穴２５は、溝部２１がコネクタ実装部１１の外周９ｃにまで通じるように形成されているため、溝部２１と同じく外部に通じている。

フレキシブルプリント配線板９の材料であるポリイミドは、吸湿性の高い材質である。

従って、補強板１２を接着するための過熱処理を行う際に、吸着していた水分子が蒸発し、接着剤２０とカバーフィルム層１９との間に水蒸気が発生する。図５に示すように、気泡抜け穴２５を有する構造であれば、図５の拡大図中の矢印に示すようにＹ軸方向に水蒸気が気泡抜け穴２５から外部に放出され、接着剤２０とカバーフィルム層１９との間に気泡が発生することが抑制される。即ち、接着剤２０とコネクタ実装部１１との接着強度を向上し、補強板１２が剥がれることが抑制される。

以上のように構成される第１の実施の形態によれば、カバーフィルム層１９に溝部２１を設けることにより、フレキシブルプリント配線板９と補強板１２とを接着する接着剤の接着面積を拡大し、接着強度を向上させることができる。また、フレキシブルプリント配線板９の外周９ｃにまで通じるように溝部２１を設けることで、カバーフィルム層１９と接着剤２０との間に発生する水蒸気を外部に放出することができる。従って、コネクタ実装部１１と補強板１２との間における気泡不具合や剥がれの発生を抑制し、更に補強板１２の接着強度が向上する。

次に、図６を用いて、本発明の第２の実施の形態におけるフレキシブルプリント配線板９の構造を説明する。図６は、第２の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の実装構造の斜視図及び断面図である。

第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、図６（１）斜視図に示すように、フレキシブルプリント配線板９のコネクタ実装部１１に実装される補強板が、溝部付き補強板２２に代わる点である。即ち、図６の（２）断面図に示すように、溝部付き補強板２２には、接着剤２０に接する面に溝部２１が設けられている。溝部付き補強板２２に設けられる溝部２１も、カバーフィルム層１９と同様にサンドブラスト処理、エンボス処理、プラズマ処理等で形成される。また、溝部付き補強板２２に設けられる溝部２１も、溝部付き補強板２２の外周９ｃまで通じているので、溝部付き補強板２２と接着剤２０との間に発生した水蒸気は、気泡抜け穴２５から外部に放出される。

以上のように構成される第２の実施の形態においては、溝部付き補強板２２を用いることにより更にフレキシブルプリント配線板９と補強板の間に介在する接着剤の接着面積を拡大し、接着強度を更に向上させることができる。また、溝部付き補強板２２と接着剤２０との間に発生する水蒸気をＹ軸方向に向かって外部に放出できる点は、カバーフィルム層１９と接着剤２０との関係と同様である。

次に、図７を用いて、本発明の第３の実施の形態におけるフレキシブルプリント配線板９の構造を説明する。図７は、第３の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線板の上面図である。

第３の実施の形態が第２の実施の形態と異なる点は、フレキシブルプリント配線板９に設けられる溝部２１の配置である。第２のコネクタ実装部２６においてはコネクタ位置決め穴１３及び固定穴１４を中心として、溝部２１が放射線状に形成されている。溝部２１は、コネクタ位置決め穴１３、固定穴１４及び第２のコネクタ実装部２６の外周９ｃに通じている。

溝部２１を形成することにより、接着剤２０の接着面積が拡大し、フレキシブルプリント配線板９と補強板１２との接着強度が向上する。更に、カバーフィルム層１９と接着剤２０の間に生じる気泡抜け穴２５により、カバーフィルム層１９と接着剤２０との間に発生する水蒸気を外部に放出することができる。第３の実施の形態によれば、固定穴１４及び第２のコネクタ実装部２６の外周９ｃに加えて、図７の拡大図中の矢印に示すようにコネクタ位置決め穴１３からも外部に放出することができる。

以上のように構成される第３の実施の形態によれば、コネクタ位置決め穴１３及び固定穴１４を中心に放射線状の設けられる溝部２１により、フレキシブルプリント配線板９と補強板の間に介在する接着剤の接着面積を拡大し、接着強度を更に向上させることができる。また、コネクタ位置決め穴１３、固定穴１４及び第２のコネクタ実装部２６の外周９ｃに通じるように溝部２１を形成することで、カバーフィルム層１９と接着剤２０との間で発生する水蒸気が各溝部２１の端部から外部に放出できる。

尚、本明細書においては、溝部２１が外周９ｃに通じている構造について説明したが、これに限定されることはない。即ち、溝部２１が露出するように形成されていれば、カバーフィルム層１９と接着剤２０との間に発生した水蒸気を放出することができる。溝部２１が露出する構造としては、補強板１２がコネクタ実装部よりも小さい場合等が考えられる。

尚、本明細書においては、片面フレキシブルプリント配線板を例に説明を行ったが、両面フレキシブルプリント配線板でも良い。即ち、両面フレキシブルプリント配線板の最外層に形成される何れかのカバーフィルム層に溝部２１を設けることで、同様に補強板１２の接着強度を向上させることができる。

尚、本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。

１ポータブルコンピュータ
２本体ユニット
２ａ筐体
３表示ユニット
３ａ液晶ディスプレイ
４ヒンジ部
５タッチパッド
６キーボード
７プリント回路板
８デバイス
９フレキシブルプリント配線板
９ａ第１の面
９ｂ第２の面
９ｃ外周
１０電極端子部
１１第１のコネクタ実装部
１２補強板
１３コネクタ位置決め穴
１４固定穴
１５コネクタ
１５ａ突起部
１６ベースフィルム層
１７接着層
１８導体層
１９カバーフィルム層
２０接着剤
２１溝部
２２溝部付き補強板
２３コネクタ位置決め穴
２４固定穴
２５気泡抜け穴
２６第２のコネクタ実装部

Claims

筐体と，
前記筐体に収容されたフレキシブルプリント配線板と，
前記フレキシブルプリント配線板に接着され，該フレキシブルプリント配線板との接着面に，少なくとも一端が外周まで通じた溝部が設けられた補強板と，
を備えることを特徴とする電子機器。
前記補強板には，厚さ方向に貫通された穴部が設けられ，
前記溝部は，他端が前記穴部に通じたことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
前記穴部は，コネクタの位置決めとして機能することを特徴とする請求項２記載の電子機器。
前記溝部は，前記穴部から放射線状に延びたことを特徴とする請求項２記載の電子機器。
前記溝部の一端は，前記補強板の一方の端で外周に通じ，
前記溝部の一端とは反対側の他端は，前記補強板の前記一方の端とは反対側の他方の端で外周に通じたことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
筐体と，
前記筐体に収容されたフレキシブルプリント配線板と，
前記フレキシブルプリント配線板に接着され，該フレキシブルプリント配線板との接着面に，少なくとも一端が外部まで通じた溝部が設けられた補強板と，
を具備することを特徴とする電子機器。
前記補強板には，厚さ方向に貫通された複数の穴部が設けられ，
前記溝部は，前記複数の穴部の何れか少なくとも２つの穴部に両端が通じたことを特徴とする請求項６記載の電子機器。
前記穴部は，コネクタの位置決めとして機能することを特徴とする請求項６記載の電子機器。