JP5493209B2 - 巻束構造を有する信号伝送配線 - Google Patents
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Description
本発明はフレキシブル回路配線に係り、特に、巻束構造を有する信号伝送配線に関する。
印刷回路基板技術において、フレキシブル印刷回路基板は最も将来性のある技術である。フレキシブル印刷回路基板は、軽量、小体積および可撓性の特性を備える上、形状を自在に変えることができる柔軟性を備える。そのため、フレキシブル印刷回路基板は、空間の大きさおよび形状に応じた立体配線を行うことができ、様々な消費者用電子製品へ幅広く応用されている。消費者用電子製品（例えば、デジタルカメラ、携帯電話、ノート型パソコンなどのマイクロエレクトロニクス製品）は、軽量化、薄型化および精細化が求められるため、電子産業におけるフレキシブル回路基板の伝送技術は重要となっている。
近年、フレキシブル回路基板技術が配線構造に応用されてきている。従来の配線構造は、一般に外側が絶縁層で覆われた複数の導線が並べられた配線構造であり、様々な電子装置および通信装置で信号伝送に用いられている。また、従来の製品によく用いられるフレキシブル回路配線としては、伝送線の必要に応じ、単層板、二層板、多層板など様々なフレキシブル回路基板配線の構造があった。
従来の配線設計は、狭くて長い空間に通過させる場合だけに適合した。そのため、軸孔を有する回転軸構造にフレキシブル回路基板配線を配置させた場合、電子装置または通信装置に当たってしまう虞があった。例えば、現在広く使用されている携帯電話またはデジタルビデオカメラのカバープレートまたはスクリーンは、回転軸構造により携帯電話またはデジタルビデオカメラの本体と結合される。携帯電話またはデジタルビデオカメラの本体からカバープレートまたはスクリーンへ信号を伝送する従来の方法としては、小型の線材または極細の導線を束ねたものが信号伝送線として用いられていた。
しかし、従来の携帯電話、デジタルビデオカメラまたはノート型パソコンの分野では、回転軸構造に配置したフレキシブル回路配線を信号伝送に用いることが徐々に多くなっており、例えば、デジタルビデオカメラ、タブレット型パソコン（ｔａｂｌｅｔ ＰＣ）などの回転軸構造も単純な１軸構造から２軸構造へと発展してきている。しかし、従来のフレキシブル回路基板の配線では、このような回転軸構造の多様化に伴う変化に対応することはできなかった。
フレキシブル回路基板の配線に対して行われる折り曲げの頻度または回数が非常に多い場合、従来の配線設計では、回転軸構造の軸孔に配線を通過させることができたとしても、製品を使用する際に回転軸構造の動作が悪影響を受ける上、ユーザが行う回転操作により、回転箇所で折り曲げられたり回転されたりすると、配線に応力が集中し、回転軸構造と接触して摩擦や損傷などが発生する虞があった。従来の配線は、取り付けるとき散乱しないように、テープなどで巻かれていたが、回転により配線の変移量が大きくなり、配線同士が接触し合ったり、配線の中の導線の一部が牽引されて捻れたりし、さらにひどい場合には配線が損傷したりする虞もあった。
本発明の目的は、従来の信号伝送配線の欠点を改善することができる巻束構造を有する信号伝送配線を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る巻束構造を有する信号伝送配線は、少なくとも１つのフレキシブル回路基板を備え、前記フレキシブル回路基板は、前記フレキシブル回路基板の延伸方向に沿ってカットして形成された複数の導線を含む導線部を有し、前記導線は、それぞれ自在に折り曲げることが可能であり、前記フレキシブル回路基板の前記導線部の所定の前記導線の側部に少なくとも１つの巻束構造が一体形成され、前記巻束構造は、結合部を備え、前記フレキシブル回路基板の前記導線部で前記導線のそれぞれを折り畳んで束状に形成するとき、複数の前記導線を巻束するとともに、前記結合部を結合させ、位置決めを行うように構成したものである。
本発明の巻束構造を有する信号伝送配線は、１軸または２軸の回転軸構造を有する様々な電子装置に信号伝送配線を応用し、フレキシブル回路配線の導線部の導線のそれぞれを自在に折り曲げることができるため、巻束構造により所定空間内へ導線を巻束させて固定し、回転軸構造を有する電子装置へ用いた場合、回転軸構造が巻束構造だけに接触するため、従来の配線の問題点を有効に改善することができる。
さらに、本発明の巻束構造を有する信号伝送配線は、複数本の導線を巻束構造の中で自在に移動できるように、巻束構造を様々な巻束方式またはサイズに設計してもよい。或いは、様々な様式へ適合できるように、直接巻束し、固定させてもよい。
さらに、本発明の巻束構造を有する信号伝送配線は、従来のフレキシブル印刷回路基板の工程を利用して巻束構造を形成することができるため、生産コストが安価であり、従来技術で存在した問題点を有効に改善することができる。
図１を参照する。図１は、本発明の第１実施形態による巻束構造を有する信号伝送配線を示す斜視図である。第１実施形態の巻束構造を有する信号伝送配線１００は、フレキシブル回路基板１、巻束構造２、第１の接続部３および第２の接続部４を含む。フレキシブル回路基板１は、フレキシブル回路基板１の延伸方向Ｉに沿ってカットされて形成された複数の導線を含む導線部１１を有する。この導線は、それぞれを自在に折り曲げることが可能である。第１実施形態の巻束構造２は、中空エリア２１および結合部２２を含み、フレキシブル回路基板１の導線部１１の最外側にある導線１１１の側部に形成され、最外側にある導線１１１に対して垂直な方向ＩＩで突設されている。
第１の接続部３は、フレキシブル回路基板１の第１の端部１２に設けられ、第１の接続装置３１、第１の折曲げ部３２および第２の折曲げ部３３を含む。第１の折曲げ部３２は、第１の側縁３２１および第２の側縁３２２を含む。第２の折曲げ部３３は、第３の側縁３３１および第４の側縁３３２を含む。第１の折曲げ部３２の第１の側縁３２１および第２の折曲げ部３３の第３の側縁３３１は、フレキシブル回路基板１の第１の端部１２に接続されている。第１の折曲げ部３２の第２の側縁３２２および第２の折曲げ部３３の第４の側縁３３２は、第１の接続装置３１に接続されている。さらに、第１の折曲げ部３２の第２の側縁３２２と、第１の接続装置３１との間には折り線Ｌ１が設けられ、第２の折曲げ部３３の第４の側縁３３２と、第１の接続装置３１との間には折り線Ｌ２が設けられている。
第２の接続部４は、フレキシブル回路基板１の第２の端部１３に設けられ、第２の接続装置４１、第３の折曲げ部４２および第４の折曲げ部４３を含む。第３の折曲げ部４２は、第１の側縁４２１および第２の側縁４２２を有する。第４の折曲げ部４３は、第３の側縁４３１および第４の側縁４３２を有する。第３の折曲げ部４２の第１の側縁４２１および第４の折曲げ部４３の第３の側縁４３１は、フレキシブル回路基板１の第２の端部１３に接続されている。第３の折曲げ部４２の第２の側縁４２２および第４の折曲げ部４３の第４の側縁４３２は、第２の接続装置４１に接続されている。さらに、第３の折曲げ部４２の第２の側縁４２２と、第２の接続装置４１との間には折り線Ｌ３が設けられ、第４の折曲げ部４３の第４の側縁４３２と、第２の接続装置４１との間には折り線Ｌ４が設けられている。
図２および図３を同時に参照する。図２は、本発明の第１実施形態による巻束構造を有する信号伝送配線を折り畳んだときの状態を示す斜視図である。図３は、本発明の第１実施形態による巻束構造で導線を束ねたときの状態を示す斜視図である。第２の折曲げ部３３、第４の折曲げ部４３、第１の折曲げ部３２および第３の折曲げ部４２は、第１の接続部３の折り線Ｌ１，Ｌ２および第２の接続部４の折り線Ｌ３，Ｌ４により、第１の接続部３の第１の接続装置３１および第２の接続部４の第２の接続装置４１の底面に対して折り曲げ、フレキシブル回路基板１の導線部１１の各導線を束状に形成してから、フレキシブル回路基板１の導線部１１の各導線を巻束構造２で巻束し、巻束構造２の結合部２２を結合させ、位置決めを行う。
本発明の第１実施形態による巻束構造２の結合部２２は、各導線を束状に折り畳んで接着させ、位置決めを行うために用いる接着層であり、位置決めを行う。さらに、巻束構造２が中空エリア２１を有するため、フレキシブル回路基板１の導線部１１の各導線を巻束して束状に形成した際、各導線の折り曲げに余裕を持たせ、回転されたときの変移量が大きくなって配線の回転箇所に応力が集中することを防ぐことができる。これにより、配線の一部が互いに牽引されて捻れが発生し、損壊してしまうことを防ぐことができる。
図４および図５を参照する。図４は、図１の線４−４に沿った断面図である。図５は、本発明の第２実施形態による巻束構造を有する信号伝送配線を示す断面図である。第２実施形態の巻束構造を有する信号伝送配線１００ａの構成は、第１実施形態の巻束構造を有する信号伝送配線１００と略同じであり、第１実施形態と同様の要素には同様の符号が付けられている。しかし、第２実施形態では、エッチング工程により、巻束構造２自体が有するカバーレイ５（ｃｏｖｅｒｌａｙ）および銅５ａ（ｃｏｐｐｅｒ）が除去され、第１実施形態と異なる構造に形成されているが（図５に示す）、巻束構造２に適宜な剛性を持たせるために、巻束構造２のカバーレイ５および銅５ａを除去せずに、基板５ｂ上へ残してもよい。
図６および図７を同時に参照する。図６は、本発明の第１実施形態による巻束構造を有する信号伝送配線を示す底面図である。図７は、本発明の第３実施形態による巻束構造を有する信号伝送配線を示す底面図である。フレキシブル回路基板１、第１の接続部３および第２の接続部４の間には複数本の信号伝送線６が設けられている。第３実施形態の巻束構造を有する信号伝送配線１００ｂの構成は、第１実施形態の巻束構造を有する信号伝送配線１００と略同じであり、第１実施形態と同様の要素には同様の符号が付けられている。しかし、第３実施形態では、巻束構造２を有する導線１１１が形成され、導線１１１の内部には信号伝送線６が含まれていないが、フレキシブル回路基板１の導線部１１の他の各導線の内部には１本以上の信号伝送線６が含まれているため、巻束構造２を有する導線１１１が断線したり磨耗したりした場合でも、信号伝送配線１００ｂの正常な動作には悪影響を与えない点が第１実施形態と異なる。
図８および図９を参照する。図８は、本発明の第４実施形態による巻束構造を有する信号伝送配線を示す斜視図である。図９は、本発明の第５実施形態による巻束構造を有する信号伝送配線を示す斜視図である。第４実施形態の巻束構造を有する信号伝送配線１００ｃおよび第５実施形態の巻束構造を有する信号伝送配線１００ｄの構成は、第１実施形態の巻束構造を有する信号伝送配線１００と略同じであり、第１実施形態と同様の要素には同様の符号が付けられている。しかし、図８に示すように、第４実施形態では、巻束構造２ｂの形状が長尺状であり、複数の中空エリア２１ｂおよび長尺状の結合部２２ｂを含む点が第１実施形態と異なる。図９に示すように、第５実施形態では、フレキシブル回路基板１の導線部１１の最外側の導線１１１の側部に所定の角度で２つの巻束構造２ｃ，２ｄが設けられ、最外側の導線１１１に対して垂直な方向ＩＩで突設されている点が第１実施形態と異なる。
図１０を参照する。図１０は、本発明の第６実施形態による巻束構造を有する信号伝送配線を示す斜視図である。第６実施形態の巻束構造を有する信号伝送配線１００ｅの構成は、第１実施形態の巻束構造を有する信号伝送配線１００と略同じであり、第１実施形態と同様の要素には同様の符号が付けられている。しかし、図１０に示すように、第６実施形態では、巻束構造を有する信号伝送配線１００ｅが、２つのフレキシブル回路基板１，１ａ、２つの巻束構造２、２つの第１の接続部３，３ａおよび第２の接続部４を含む点が第１実施形態と異なる。第６実施形態のそれぞれの構成要素については、第１実施形態と略同じであるため、ここでは繰り返して述べない。
図１１を参照する。図１１は、本発明の第７実施形態による巻束構造を有する信号伝送配線を示す斜視図である。第７実施形態の巻束構造を有する信号伝送配線１００ｆの構成は、第１実施形態の巻束構造を有する信号伝送配線１００と略同じであり、第１実施形態と同様の要素には同様の符号が付けられている。しかし、図１１に示すように、第７実施形態では、巻束構造を有する信号伝送配線１００ｆが、フレキシブル回路基板１、巻束構造２、第１の接続部３および第２の接続部４を含む点が第１実施形態と異なる。第１の接続部３および第２の接続部４は、第１〜第５実施形態と異なり折曲げ部を含まない。即ち、フレキシブル回路基板１の導線部１１の各導線を重ねて束状に形成するために、折曲げ部を折り曲げずに、フレキシブル回路基板１の導線部１１の各導線を巻束構造２により直接巻束し、巻束構造２の結合部２２を用いて結合させ、位置決めを行ってもよい。
図１２および図１３を同時に参照する。図１２は、本発明を１軸回転軸構造に応用するときの状態を示す模式図である。図１３は、本発明を２軸回転軸構造に応用するときの状態を示す模式図である。本実施形態の巻束構造を有する信号伝送配線１００は、１軸および２軸の回転軸構造７を有する電子製品８へ応用することができる。本実施形態の電子製品８は携帯電話であり、巻束構造を有する信号伝送配線１００の第１の接続部３および第２の接続部４は、回転軸構造７の軸孔７１へ容易に通過させることができる上、回転軸構造７が回転しても信号伝送配線１００が悪影響を受けることはない。即ち、電子製品８上の電子スクリーン８１を回転方向ＩＩＩで回転させたり（図１２に示す）、回転方向ＩＶで回転させたりしても（図１３に示す）、信号伝送配線１００が悪影響を受けることがない。このように、回転軸構造７は、導線１１１には摩擦が発生せずに、巻束構造２にしか摩擦、押圧が行われないため、導線１１１を巻束構造２により保護するとともに、前記巻束構造２の中で自由に移動し、応力をリリースさせることができる。
当該技術分野の当業者が実施できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
１ フレキシブル回路基板
１ａ フレキシブル回路基板
２ 巻束構造
２ｂ 巻束構造
２ｃ 巻束構造
２ｄ 巻束構造
３ 第１の接続部
３ａ 第１の接続部
４ 第２の接続部
５ カバーレイ
５ａ 銅
５ｂ 基板
６ 信号伝送線
６ａ 信号伝送線
７ 回転軸構造
８ 電子製品
１１ 導線部
１１ａ 導線部
１２ 第１の端部
１２ａ 第１の端部
１３ 第２の端部
１３ａ 第２の端部
２１ 中空エリア
２１ｂ 中空エリア
２１ｃ 中空エリア
２１ｄ 中空エリア
２２ 結合部
２２ｂ 結合部
２２ｃ 結合部
２２ｄ 結合部
３１ 第１の接続装置
３１ａ 第１の接続装置
３２ 第１の折曲げ部
３３ 第２の折曲げ部
３３ａ 第２の折曲げ部
４１ 第２の接続装置
４２ 第３の折曲げ部
４３ 第４の折曲げ部
７１ 軸孔
８１ 電子スクリーン
１００ 信号伝送配線
１００ａ 信号伝送配線
１００ｂ 信号伝送配線
１００ｃ 信号伝送配線
１００ｄ 信号伝送配線
１００ｅ 信号伝送配線
１００ｆ 信号伝送配線
１１１ 導線
１１１ａ 導線
３２１ 第１の側縁
３２２ 第２の側縁
３３１ 第３の側縁
３３２ 第４の側縁
３３２ａ 第４の側縁
４２１ 第１の側縁
４２２ 第２の側縁
４３１ 第３の側縁
４３２ 第４の側縁
Ｌ１ 折り線
Ｌ２ 折り線
Ｌ３ 折り線
Ｌ４ 折り線
１ａ フレキシブル回路基板
２ 巻束構造
２ｂ 巻束構造
２ｃ 巻束構造
２ｄ 巻束構造
３ 第１の接続部
３ａ 第１の接続部
４ 第２の接続部
５ カバーレイ
５ａ 銅
５ｂ 基板
６ 信号伝送線
６ａ 信号伝送線
７ 回転軸構造
８ 電子製品
１１ 導線部
１１ａ 導線部
１２ 第１の端部
１２ａ 第１の端部
１３ 第２の端部
１３ａ 第２の端部
２１ 中空エリア
２１ｂ 中空エリア
２１ｃ 中空エリア
２１ｄ 中空エリア
２２ 結合部
２２ｂ 結合部
２２ｃ 結合部
２２ｄ 結合部
３１ 第１の接続装置
３１ａ 第１の接続装置
３２ 第１の折曲げ部
３３ 第２の折曲げ部
３３ａ 第２の折曲げ部
４１ 第２の接続装置
４２ 第３の折曲げ部
４３ 第４の折曲げ部
７１ 軸孔
８１ 電子スクリーン
１００ 信号伝送配線
１００ａ 信号伝送配線
１００ｂ 信号伝送配線
１００ｃ 信号伝送配線
１００ｄ 信号伝送配線
１００ｅ 信号伝送配線
１００ｆ 信号伝送配線
１１１ 導線
１１１ａ 導線
３２１ 第１の側縁
３２２ 第２の側縁
３３１ 第３の側縁
３３２ 第４の側縁
３３２ａ 第４の側縁
４２１ 第１の側縁
４２２ 第２の側縁
４３１ 第３の側縁
４３２ 第４の側縁
Ｌ１ 折り線
Ｌ２ 折り線
Ｌ３ 折り線
Ｌ４ 折り線
Claims (11)
- 少なくとも１つのフレキシブル回路基板を備え、前記フレキシブル回路基板は、前記フレキシブル回路基板の延伸方向に沿ってカットして形成された複数の導線を含む導線部を有し、前記導線は、それぞれ自在に折り曲げることが可能であり、前記フレキシブル回路基板の前記導線部の所定の前記導線の側部に少なくとも１つの巻束構造が一体形成される信号伝送配線において、前記巻束構造は、その先端に結合部を備え、前記フレキシブル回路基板の前記導線部で前記導線のそれぞれを折り畳んで束状に形成するとき、複数の前記導線を巻束するとともに、前記結合部を接着させて位置決めを行い、前記巻束構造は、少なくとも１つの中空エリアを有することを特徴とする、巻束構造を有する信号伝送配線。
- 前記フレキシブル回路基板の第１の端部は、第１の接続部に設けられ、前記第１の接続部には、第１の接続装置が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の巻束構造を有する信号伝送配線。
- 前記フレキシブル回路基板の前記第１の接続部は、少なくとも１つの折曲げ部を有し、前記折曲げ部は、前記フレキシブル回路基板の前記第１の端部に接続された第１の側縁と、前記第１の接続装置に接続された第２の側縁と、を有し、前記第２の側縁と前記第１の接続装置との間には折り線が設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の巻束構造を有する信号伝送配線。
- 前記フレキシブル回路基板の第２の端部には、第２の接続部が設けられ、前記第２の接続部には、第２の接続装置が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の巻束構造を有する信号伝送配線。
- 前記フレキシブル回路基板の前記第２の接続部は、少なくとも１つの折曲げ部を有し、前記折曲げ部は、前記フレキシブル回路基板の前記第２の端部に接続された第１の側縁と、前記第２の接続装置に接続された第２の側縁と、を有し、前記第２の側縁と前記第２の接続装置との間には折り線が設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の巻束構造を有する信号伝送配線。
- 前記巻束構造を有する導線は、内部に１本以上の信号伝送線を含み、前記フレキシブル回路基板の前記導線部の残りの前記導線のそれぞれは、内部に１本以上の信号伝送線を含むことを特徴とする、請求項１に記載の巻束構造を有する信号伝送配線。
- 前記巻束構造を有する導線の内部には、信号伝送線が含まれず、前記フレキシブル回路基板の前記導線部の残りの前記導線のそれぞれには、内部に１本以上の前記信号伝送線が含まれることを特徴とする、請求項１に記載の巻束構造を有する信号伝送配線。
- 前記巻束構造の前記結合部は、前記巻束構造で前記複数本の導線を巻束するとき、前記導線を束状に折り畳んで接着し、位置決めを行う接着層を含むことを特徴とする、請求項１に記載の巻束構造を有する信号伝送配線。
- 前記巻束構造は、前記フレキシブル回路基板の延伸方向に沿って所定の角度でカットし、所定の前記導線の側部に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の巻束構造を有する信号伝送配線。
- 前記フレキシブル回路基板および前記巻束構造は、基板と、前記基板上に形成された銅およびカバーレイとを有することを特徴とする、請求項１に記載の巻束構造を有する信号伝送配線。
- 前記巻束構造の前記基板上にめっき形成される前記カバーレイおよび前記銅は、エッチング工程により除去されることを特徴とする、請求項１０に記載の巻束構造を有する信号伝送配線。
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