JP4996727B2 - 電子機器およびフレキシブルプリント配線板 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、電子機器およびフレキシブルプリント配線板に関する。
ポータブルコンピュータのような電子機器には、柔軟性を有したフレキシブルプリント配線板(以下「FPC」と称する。)が用いられる。例えばFPCは、ベースレイと、ベースレイに積層されたカバーレイとを備える。ベースレイは、ベースレイフィルムと、接着剤を介してベースレイフィルムに積層された導電層を含む。カバーレイは、接着剤を介して導電層に積層されたカバーレイフィルムを含む。
FPCは、強度を向上させたり、部品を実装し易くしたり、組立て易くしたりするために、剛性を有した補強板を備る。補強板は、接着剤によってカバーレイの表面に貼り付けられる。
特表2009−513023号公報
FPCのカバーレイフィルムは、例えば吸湿性を有したポリイミドによって形成される。このため、FPCの接着剤が熱硬化される際に、カバーレイフィルムに吸収された水分が蒸発する。水分が蒸発すると、補強板とカバーレイとの間に気泡が生じてしまうおそれがある。補強板とカバーレイとの間に気泡が生じると、補強板がカバーレイから剥がれる原因になる。
本発明の目的は、補強板がカバーレイから剥がれ難い電子機器およびフレキシブルプリント配線板を提供することである。
一つの実施の形態に係る電子機器は、
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、を具備する。前記フレキシブルプリント配線板は、ベース部と、前記ベース部に積層された導電部と、前記導電部に積層されて絶縁性を有した第1の接着部と、前記第1の接着部に積層されたカバー部と、前記カバー部と対向するとともに剛性を有した補強板と、前記カバー部と前記補強板との間に介在した第2の接着部と、を備える。前記第1の接着部に第1の開口部が設けられる。前記カバー部に、前記第1の開口部と連なった第2の開口部が設けられる。前記第2の接着部は、前記第1の開口部および前記第2の開口部に入り込み、一部が前記第1の開口部を規定する前記第1の接着部の縁部と前記第2の開口部を規定する前記カバー部の縁部とに付着する。さらに、前記導電部に、前記第2の接着部の一部が入り込んだ少なくとも一つの第3の開口部が設けられ、前記第1の接着部が、前記第1の開口部に入り込んだ前記第2の接着部の一部と前記導電部との間に介在する。
第1の実施の形態に係るポータブルコンピュータを示す斜視図。 第1の実施形態のFPCを示す平面図。 図2の円F3で囲まれた領域において、第1の実施形態のFPCを分解して示す斜視図。 第1の実施形態のFPCを図3のF4−F4線に沿って示す断面図。 第1の実施形態のFPCを図4のF5−F5線に沿って示す断面図。 第2の実施の形態に係るFPCを示す平面図。 図6の円F7で囲まれた領域において、第2の実施形態のFPCを分解して示す斜視図。 第3の実施の形態に係るFPCの一部を示す断面図。 第3の実施形態のFPCを図8のF9−F9線に沿って示す断面図。 第4の実施の形態に係るFPCの一部を分解して示す斜視図。 第4の実施形態のFPCを図10のF11−F11線に沿って示す断面図。 第4の実施形態のFPCを図11のF12−F12線に沿って示す断面図。 第5の実施の形態に係るFPCを示す断面図。
以下に、第1の実施の形態について、図1から図5を参照して説明する。なお、本明細書において、ユーザ側を前方、ユーザから遠い側を後方、ユーザから見て左側を左方向、ユーザから見て右側を右方向、ユーザから見て上方を上方向、ユーザから見て下方を下方向と定義する。
図1は、第1の実施の形態に係るポータブルコンピュータ1の斜視図である。ポータブルコンピュータ1は、電子機器の一例である。図1に示すように、ポータブルコンピュータ1は、メインユニット3と、ディスプレイユニット4とを備えている。
メインユニット3は、偏平な箱状の筐体10を備えている。筐体10の上面に、キーボード12と、パームレスト13と、タッチパッド14と、一対のボタン15とが設けられている。
図1に示すように、ディスプレイユニット4は、メインユニット3の後端に一対のヒンジ部18を介して連結されている。一対のヒンジ部18は、筐体10の後端にそれぞれ設けられている。
ディスプレイユニット4は、ヒンジ部18を支点として、閉じ位置と開き位置との間で回動する。閉じ位置において、ディスプレイユニット4は、メインユニット3の上に横たわる。開き位置において、ディスプレイユニット4は、メインユニット3の後端から起立する。
ディスプレイユニット4は、偏平な箱状のディスプレイ筐体21と、ディスプレイモジュール22とを備えている。ディスプレイモジュール22は、例えば液晶ディスプレイであり、ディスプレイ筐体21に収容されている。
ディスプレイ筐体21の前面にディスプレイ開口部21aが設けられている。ディスプレイ開口部21aは、ディスプレイモジュール22のスクリーン22aをディスプレイユニット4の外に露出させる。
筐体10の内部に、フレキシブルプリント配線板(以下「FPC」と称する。)30が折り畳まれて収容されている。FPC30は、例えば、筐体10に収容された他の回路基板や電子部品に電気的に接続されている。
図2は、FPC30を示す平面図である。FPC30は、基板本体31と、2つの補強板32,33とを備えている。基板本体31は、略L字状に形成され、柔軟性を有している。
基板本体31は、第1の面31aと、第2の面31b(図4に示す)とを有している。補強板32,33は、それぞれ基板本体31の第1の面31aに取り付けられる。基板本体31の第2の面31bに、複数の電子部品が実装される。基板本体31に、第1の孔34が設けられている。
図3は、図2に二点鎖線で示す円F3で囲まれた領域において、FPC30を分解して示す斜視図である。図4は、図3のF4−F4線に沿って示すFPC30の断面図である。図5は、図4のF5−F5線に沿って示すFPC30の断面図である。
図4に示すように、基板本体31は、ベースレイ36と、第1のカバーレイ37と、第2のカバーレイ38とを備えている。第1のカバーレイ37は、カバーレイの一例である。第1のカバーレイ37は、ベースレイ36の一方の面に積層されている。第2のカバーレイ38は、ベースレイ36の他方の面に積層されている。
ベースレイ36は、柔軟性を有するベース部41と、第1の導電部42と、第2の導電部43とを有している。第1の導電部42は、導電部の一例である。ベース部41は、例えば、ポリイミド製のベースレイフィルムの両面に、熱硬化性の接着剤を積層することで形成されている。なお、ベース部41はこれに限らず、例えば、ベースレイフィルムのみで形成されていても良いし、接着剤を介して積層された複数のフィルムおよび銅箔によって形成されていても良い。
第1の導電部42は、例えば銅箔であり、ベース部41の一方の面に積層されている。言い換えると、第1の導電部42は、ベース部41に重ねられている。第1の導電部42は、エッチングを施されることによって、導体パターンを形成している。
第2の導電部43は、例えば銅箔であり、ベース部41の他方の面に積層されている。第2の導電部43は、エッチングを施されることによって、導体パターンを形成している。
第1のカバーレイ37は、第1の接着部45と、柔軟性を有するカバー部46とを有している。第1の接着部45は、例えば絶縁性を有する熱硬化性のアクリル系接着剤である。なお、第1の接着部45はこれに限らず、熱硬化性のエポキシ系接着剤のような他の接着剤、又は接着シートでも良い。第1の接着部45は、第1の導電部42に積層されている。言い換えると、第1の接着部45は、第1の導電部42に重ねられている。
図4に示すように、第1の接着部45に、第1の接着部45を貫通した複数の第1の開口部51が設けられている。図2に示すように、第1の開口部51は、基板本体31の周縁部31cから離れて設けられている。さらに、第1の開口部51は、第1の孔34を規定する基板本体31の内縁部31dからも離れて設けられている。周縁部31cと内縁部31dとは、それぞれ基板本体の縁部の一例である。図3に示すように、複数の第1の開口部51は、互いに平行に延びている。
カバー部46は、いわゆるカバーフィルムであり、例えばポリイミドによって形成されている。カバー部46は、第1の接着部45に積層されている。言い換えると、カバー部46は、第1の接着部45に重ねられている。カバー部46は、基板本体31の第1の面31aを形成している。
カバー部46に、第1の開口部51と同数の第2の開口部52が設けられている。第2の開口部52は、カバー部46を貫通している。第2の開口部52は、第1の開口部51と同じ広さおよび同じ形状を有している。図4に示すように、複数の第2の開口部52は、対応する複数の第1の開口部51とそれぞれ連なっている。このため、第1の開口部51と第2の開口部52によって、第1のカバーレイ37に複数の連続する開口53が設けられる。
第1および第2の開口部51,52は、例えば、第1のカバーレイ37を金型で打ち抜くことによって形成される。第1のカバーレイ37を金型で打ち抜く作業は、例えば、第1のカバーレイ37の外周を形成したり、第1の孔34を形成したりする際にも行なわれる。このため、第1および第2の開口部52は、第1のカバーレイ37の外周および第1の孔34と同時に形成される。なお、第1および第2の開口部51,52は、カッターのような他の器具によって形成されても良いし、第1のカバーレイ37の外周および第1の孔34とは別に形成されても良い。
第2のカバーレイ38は、例えば柔軟性を有するポリイミド製のカバーフィルムの一方の面に、熱硬化性の接着剤を積層することで形成されている。第2のカバーレイ38は、基板本体31の第2の面31bを形成している。
補強板32,33は、それぞれ剛性を有し、略矩形状に形成されている。補強板32,33は、例えば、ガラスクロスに樹脂を染み込ませて成形したいわゆるFR4によって形成されている。なお、補強板32,33はこれに限らず、基板本体31よりも硬い他の材料を適用しても良い。
補強板32,33は、それぞれ第1のカバーレイ37のカバー部46と対向している。言い換えると、補強板32,33は、それぞれカバー部46と重なっている。図2に示すように、補強板32に、第2の孔55が設けられている。第2の孔55は、第1の孔34に対応する位置に設けられている。このため、第1および第2の開口部51,52は、補強板32の周縁部32aから離れて配置されている。さらに、第1および第2の開口部51,52は、第2の孔55を規定する補強板32の内縁部32bからも離れて配置されている。周縁部32aと内縁部32bとは、補強板の縁部の一例である。
図4に示すように、第1のカバーレイ37のカバー部46と補強板32との間に、第2の接着部57が介在している。第2の接着部57は、例えば熱硬化性のアクリル系接着剤である。なお、第2の接着部57はこれに限らず、熱硬化性のエポキシ系接着剤のような他の接着剤、又は接着シートでも良い。第2の接着部57は、カバーレイと補強板との間に介在した接着剤の一例である。第2の接着部57によって、補強板32は、カバー部46に固定されている。
第2の接着部57の一部は、複数の第1および第2の開口部51,52に入り込み、第1および第2の開口部51,52の中に充填されている。言い換えると、第2の接着部57の一部は、複数の第1および第2の開口部51,52の中に位置している。第2の接着部57は、複数の第1の開口部51を規定する第1の接着部45の縁部45aに付着している。さらに、第2の接着部57は、複数の第2の開口部52を規定するカバー部46の縁部46aに付着している。
図2に示すように、補強板33は、補強板32と同様に基板本体31の第1の面31aに取り付けられている。すなわち、補強板33と第1のカバーレイ37との間に第2の接着部57が介在し、この第2の接着部57が第1のカバーレイ37に設けられた第1および第2の開口部51,52に入り込んでいる。
前記構成のポータブルコンピュータ1およびFPC30によれば、第1の接着部45に第1の開口部51が設けられ、カバー部46に第1の開口部51と連なる第2の開口部52が設けられている。第2の接着部57の一部は、第1および第2の開口部51,52に入り込んでいる。これにより、第2の接着部57と基板本体31との接触面積が大きくなり、第2の接着部57が強固に基板本体31に固定される。したがって、補強板32が第1のカバーレイ37から剥がれ難くなる。
第1および第2の開口部51,52は、打ち抜きのような簡易な方法で形成することができる。さらに、第1および第2の開口部51,52は、第1のカバーレイ37の外周および第1の孔34と同時に形成することができる。これにより、特別な加工工程の増加やコストの増大なしに、補強板32を第1のカバーレイ37から剥がれ難くすることができる。
基板本体31の周縁部31cおよび内縁部31dと、補強板32の周縁部32aおよび内縁部32bとから離れた部分は、蒸発した水分が留まり、気泡が発生し易い。第1および第2の開口部51,52は、このような気泡が発生し易い位置に設けられている。これにより、補強板32が剥がれ易い場所で基板本体31に強固に固定され、補強板32が第1のカバーレイ37から剥がれ難くなる。
次に、第2の実施の形態について、図6および図7を参照して説明する。このとき、第1の実施形態のポータブルコンピュータ1およびFPC30と同一の機能を有する構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図6は、第2の実施形態のFPC30を示す平面図である。図7は、図6に二点鎖線で示す円F7に囲まれた領域において、FPC30を分解して示す斜視図である。図7に示すように、複数の第1および第2の開口部51,52は、円状に形成され、いわゆるマトリックス状に配置されている。言い換えると、第1のカバーレイ37は、複数の第1および第2の開口部51,52によってメッシュ状に形成されている。
第2の実施形態の第1および第2の開口部51,52は、第1の実施形態の第1および第2の開口部51,52よりも多く形成されている。これにより、第2の接着部57と基板本体31の接触面積が増大する。したがって、補強板32が第1のカバーレイ37から剥がれ難くなる。
次に、第3の実施の形態について、図8および図9を参照して説明する。このとき、第1の実施形態のポータブルコンピュータ1およびFPC30と同一の機能を有する構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図8は、第3の実施形態のFPC30の一部を示す断面図である。図9は、FPC30を図8のF9−F9線に沿って示す断面図である。図8に示すように、第1の導電部42に、第1の開口部51と同数の第3の開口部61が設けられている。第3の開口部61は、第1の開口部51と同じ広さおよび同じ形状を有している。複数の第3の開口部61は、対応する複数の第1の開口部51とそれぞれ連なっている。このため、第1の開口部51と、第2の開口部52と、第3の開口部61とによって、基板本体31に複数の連続する開口53が設けられる。
第3の開口部61は、例えば第1の導電部42をエッチングすることによって形成される。第1の導電部42をエッチングする作業は、例えば第1の導電部42に導体パターンを形成する際にも行われる。このため、第3の開口部61は、第1の導電部42の導体パターンと同時に形成される。なお、第3の開口部61は、ドリルでの穿孔のような他の方法によって形成されても良いし、第1の導電部42の導体パターンとは別に形成されても良い。
第2の接着部57の一部は、複数の第3の開口部61に入り込んで、第3の開口部61の中に充填されている。言い換えると、第2の接着部57の一部は、複数の第3の開口部61の中に位置している。第2の接着部57は、複数の第3の開口部61を規定する第1の導電部42の縁部42aに付着している。
前記構成のポータブルコンピュータ1およびFPC30によれば、第1の導電部42に第3の開口部61が設けられ、第3の開口部61に第2の接着部57の一部が入り込んでいる。これにより、第1の実施形態よりも基板本体31に設けられた開口53が深くなり、第2の接着部57と基板本体31との接触面積が大きくなる。したがって、補強板32が第1のカバーレイ37から剥がれ難くなる。
次に、第4の実施の形態について、図10ないし図12を参照して説明する。このとき、第3の実施形態のポータブルコンピュータ1およびFPC30と同一の機能を有する構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図10は、第4の実施形態のFPC30の一部を分解して示す斜視図である。図11は、FPC30を図10のF11−F11線に沿って示す断面図である。図12は、FPC30を図11のF12−F12線に沿って示す断面図である。
図10に示すように、第1の導電部42に、複数の第3の開口部61が設けられている。複数の第3の開口部61は、それぞれ第1の開口部51より小さい円状に形成され、複数の第1の開口部51よりも多く設けられている。複数の第3の開口部61は、第1のカバーレイ37に形成された開口53の底部に設けられている。図11に示すように、第3の開口部61は、対応する複数の第1の開口部51とそれぞれ連なっている。
第4の実施形態の第3の開口部61は、第3の実施形態の第3の開口部61よりも多く形成されている。これにより、第2の接着部57と基板本体31の接触面積が大きくなる。したがって、補強板32が第1のカバーレイ37から剥がれ難くなる。
次に、第5の実施の形態について、図13を参照して説明する。このとき、第1の実施形態のポータブルコンピュータ1およびFPC30と同一の機能を有する構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図13は、第5の実施形態のFPC30の一部を示す断面図である。図13に示すように、第1の導電部42に、第1の開口部51と同数の第4の開口部63が設けられている。第4の開口部63は、第1の開口部51と対応する位置にそれぞれ設けられ、対応する第1の開口部51よりも広い。なお、第4の開口部63は、対応する第1の開口部51と同じ広さを有していても良い。
第1の接着部45の一部は、第4の開口部63に入り込んでいる。このため、第1および第2の開口部51,52が形成した第1のカバーレイ37の開口53は、基板本体31の第1の面31aからベース部41まで形成されている。
第4の開口部63の中において、第1の接着部45は、第1の開口部51に入り込んだ第2の接着部57の一部と第1の導電部42との間に介在している。第1の接着部45は、絶縁性を有している。このため、第1の接着部45は、第2の接着部57と第1の導電部42とが電気的に接続されることを防止する。
前記構成のポータブルコンピュータ1およびFPC30によれば、絶縁性の第1の接着部45が、第2の接着部57と第1の導電部42との間に介在している。これにより、第2の接着部57が導電性を有していたとしても、第1の導電部42が短絡することを防止できる。
さらに、第1の接着部45は絶縁性を有するため、第1の導電部42が第1の接着部45に覆われていれば、補強板32,33を取り付ける位置のFPC30が異電位でも同電位でも影響を受けない。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲の内容を付記する。
[1]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、を具備し、
前記フレキシブルプリント配線板が、
ベース部と、
前記ベース部に積層された導電部と、
前記導電部に積層されるとともに第1の開口部が設けられた第1の接着部と、
前記第1の接着部に積層され、前記第1の開口部と連なった第2の開口部が設けられたカバー部と、
前記カバー部と対向するとともに剛性を有した補強板と、
前記第1の開口部および前記第2の開口部に入り込むとともに前記カバー部と前記補強板との間に介在した第2の接着部と、
を備えた電子機器。
[2]前記第2の接着部の一部が、前記第1の開口部を規定する前記第1の接着部の縁部と前記第2の開口部を規定する前記カバー部の縁部とに付着した[1]に記載の電子機器。
[3]前記導電部に、前記第1の開口部と連なるとともに前記第2の接着部の一部が入り込んだ少なくとも一つの第3の開口部が設けられた[2]に記載の電子機器。
[4]前記第1の接着部が、絶縁性を有するとともに、前記第1の開口部に入り込んだ前記第2の接着部の一部と前記導電部との間に介在した[2]に記載の電子機器。
[5]前記フレキシブルプリント配線板は、前記ベース部と、前記導電部と、前記第1の接着部と、前記カバー部とを含んだ基板本体を備え、
前記第1の開口部および前記第2の開口部が、前記基板本体の縁部と前記補強板の縁部とから離れて設けられた[3]または[4]に記載の電子機器。
[6]ベース部と、
前記ベース部に重ねられた導電部と、
前記導電部に重ねられるとともに第1の開口部が設けられた第1の接着部と、
前記第1の接着部に重ねられ、前記第1の開口部と連なった第2の開口部が設けられたカバー部と、
前記カバー部と重なる補強板と、
前記カバー部と前記補強板との間に介在するとともに、その一部が前記第1の開口部および前記第2の開口部の中に位置した第2の接着部と、
を具備したフレキシブルプリント配線板。
[7]前記第2の接着部の一部が、前記第1の開口部を規定する前記第1の接着部の縁部と前記第2の開口部を規定する前記カバー部の縁部とに付着した[6]に記載のフレキシブルプリント配線板。
[8]前記導電部に、前記第1の開口部と連なるとともに前記第2の接着部の一部が入り込んだ少なくとも一つの第3の開口部が設けられた[7]に記載のフレキシブルプリント配線板。
[9]前記第1の接着部が、絶縁性を有するとともに、前記第1の開口部に入り込んだ前記第2の接着部の一部と前記導電部との間に介在した[7]に記載のフレキシブルプリント配線板。
[10]ベースレイと、前記ベースレイに積層されたカバーレイと、前記カバーレイと対向するとともに剛性を有した補強板と、前記カバーレイと前記補強板との間に介在した接着剤と、を備え、前記カバーレイに前記接着剤の一部が入り込んだ開口が設けら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を収容した筐体と、
を具備した電子機器。
1…ポータブルコンピュータ,10…筐体,30…フレキシブルプリント配線板(FPC),31…基板本体,32,33…補強板,36…ベースレイ,37…第1のカバーレイ,41…ベース部,42…第1の導電部,45…第1の接着部,45a…縁部,46…カバー部,46a…縁部,51…第1の開口部,52…第2の開口部,53…開口,57…第2の開口部,61…第3の開口部,63…第4の開口部。

Claims (3)

  1. 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、を具備し、
    前記フレキシブルプリント配線板が、
    ベース部と、
    前記ベース部に積層された導電部と、
    前記導電部に積層されるとともに第1の開口部が設けられ、絶縁性を有した第1の接着部と、
    前記第1の接着部に積層され、前記第1の開口部と連なった第2の開口部が設けられたカバー部と、
    前記カバー部と対向するとともに剛性を有した補強板と、
    前記第1の開口部および前記第2の開口部に入り込むとともに前記カバー部と前記補強板との間に介在し、一部が前記第1の開口部を規定する前記第1の接着部の縁部と前記第2の開口部を規定する前記カバー部の縁部とに付着した第2の接着部と、
    を備え、
    前記導電部に、前記第2の接着部の一部が入り込んだ少なくとも一つの第3の開口部が設けられ、
    前記第1の接着部が、前記第1の開口部に入り込んだ前記第2の接着部の一部と前記導電部との間に介在した電子機器。
  2. 前記フレキシブルプリント配線板は、前記ベース部と、前記導電部と、前記第1の接着部と、前記カバー部とを含んだ基板本体を備え、
    前記第1の開口部および前記第2の開口部が、前記基板本体の縁部と前記補強板の縁部とから離れて設けられた請求項1に記載の電子機器。
  3. ベース部と、
    前記ベース部に重ねられた導電部と、
    前記導電部に重ねられるとともに第1の開口部が設けられ、絶縁性を有した第1の接着部と、
    前記第1の接着部に重ねられ、前記第1の開口部と連なった第2の開口部が設けられたカバー部と、
    前記カバー部と重なる補強板と、
    前記カバー部と前記補強板との間に介在するとともに、その一部が前記第1の開口部および前記第2の開口部の中に位置し、一部が、前記第1の開口部を規定する前記第1の接着部の縁部と前記第2の開口部を規定する前記カバー部の縁部とに付着した第2の接着部と、
    を具備し、
    前記導電部に、前記第2の接着部の一部が入り込んだ少なくとも一つの第3の開口部が設けられ、
    前記第1の接着部が、前記第1の開口部に入り込んだ前記第2の接着部の一部と前記導電部との間に介在したフレキシブルプリント配線板。
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