JP2005191162A - リジットフレキシブル配線基板、及びそれを使用した電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】
リジットフレキシブル配線基板のリジット部とフレキ部の境界部において、金属配線に応力が集中しないようにすることにより、フレキ部屈曲時の金属配線の損傷、断線を、回避することのできるリジットフレキシブル配線基板を提供することにある。
【解決手段】
リジット部とフレキ部の境界部において、リジット部の一部を金属配線のない部分に突出させ、その突出部で折り曲げるようにする。これにより、フレキ部を屈曲する際の応力が突出部に集中するようにして、金属配線に応力が加わりにくくなり断線を防げる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、リジットフレキシブル配線基板の構造に関し、特にフレキシブル配線基板とリジットプリント配線基板の境界部での屈曲による金属配線の断線防止技術に関する。

リジットフレキシブル配線基板は、リジットプリント配線基板の特徴である電子部品実装性を確保する為の硬さと、フレキシブルプリント配線基板の特徴である屈曲性を確保する為の柔らかさの両方を備えた配線基板であり、小型機器において多く使用されてきている。

図９は、上記の目的で使用される従来技術のリジットフレキシブル配線基板の平面図を示した物である。図９において、１はリジット部、２はリジット部１から露出している部分である露出フレキ部を示す。電気的な接続は、リジット部１に実装された７の電子部品と、１１のリジットプリント配線基板上のリジット金属配線と、１２のスルーホールを経て４のフレキシブルプリント配線基板上のフレキ金属配線で接続することで構成される。実際に製品で使用する際は、前記電気的な接続を構成し、露出フレキ部２を屈曲させて使用する。このとき、リジット部１と露出フレキ部２との境界部９ｃで折れ曲がる。

境界部９ｃで屈曲した状態を図１０を用いて説明する。図１０は、従来技術の一実施例を示すリジットフレキシブル配線基板を屈曲させた状態での図９Ｃ−Ｃ‘部の断面図である。図１０に示す様にリジットフレキシブル配線基板は、ベースフィルム６にフレキ金属配線４、カバーフィルム５とで構成されたフレキシブルプリント配線基板を、リジットプリント配線基板のリジット材１０で両側から挟み込むように構成されている。

電子部品７等を実装する場合はリジット材１０上に実装する。また、電子部品７とフレキ金属配線との接続は、リジット金属配線１１及びスルーホール１２を介して接続されている。

実際製品で使用する場合は露出フレキ部２を屈曲させる為、リジット部１と露出フレキ部２との境界部９ｃから延出した露出フレキ部２は、張力の為Ｎの方向に引っ張られる。このため、露出フレキ部２の屈曲は、屈曲開始点であるリジット部１と露出フレキ部２の境界部９ｃが屈曲により鋭角になり応力が集中する部分となる。特に、境界部９ｃのフレキ金属配線４はベースフィルム６、カバーフィルム５と比べて硬くしかも薄く構成されているので断線し易いという問題があった。

上記のような屈曲による金属配線の断線を防ぐ方法としての従来技術では、フレキ部のカバーフィルムの開口部において、金属配線のない両端部のカバーフィルムを突出させ、この突出部で折り曲げるようにし、金属配線に応力が集中しないようにする方法がある。この方法は、カバーフィルムを開口し、フレキ部の金属配線を露出させてコネクタ等と接続するための接続端子として使用する部分での屈曲による断線を防ぐ方法であり、カバーフィルムが開口している部分における屈曲時の断線防止には有効である。（例えば、特許文献１参照）
特許文献１においては、凸部はフレキ部の材料であるカバーレイで構成されている為、フレキ部を屈曲した場合、凸部まで屈曲してしまい、凸部で応力を集中させる意味では効果が少ない問題がある。

又、リジットフレキシブル配線基板において、リジット部とフレキ部の境界部においてフレキ部の破壊、金属配線の損傷を防ぐ方法としての従来技術では、リジット部とフレキ部の境界部に有機性樹脂組成物をディスペンサー等で封止する事で、リジット部とフレキ部の境界部で折り曲げた場合、有機性樹脂組成物で弾力性を持って指示することができるので、屈曲時の断線防止に有効である。（例えば、特許文献２参照）

特開２００１−３１８６１８号公報 特開平７−１０６７２８号公報

上記特許文献１記載の従来技術では、カバーフィルムが開口している部分における屈曲時の断線防止には有効である。しかしながら、リジットフレキシブル配線基板でのフレキ部とリジット部の境界部での折り曲げのように、カバーフィルムの開口では無い部分での断線防止には配慮されておらず、リジット部の境界部での屈曲時に金属配線が断線し易いという問題があり。

また、上記特許文献２記載の従来技術では、リジット部とフレキ部の境界部で折り曲げた場合、有機性樹脂組成物で弾力性を持って指示することができるので、屈曲時の断線防止に有効である。しかしながら、リジットフレキシブル配線基板の製造工程とは別にディスペンサー等で封止する工程が増加し、製造コストが増えるという問題があった。

本発明の目的は、リジットフレキシブル配線基板のリジット部とフレキ部の境界部において、金属配線に応力が集中しないようにすることにより、フレキ部の金属配線の損傷、断線を、回避することのできるとともに製造工程の工数を増やすことのないリジットフレキシブル配線基板を提供することである。

上記の課題を解決するために本発明は、ベースフィルムに金属配線を形成し、表面をカバーフィルムで保護するフレキシブルプリント配線基板とリジットプリント配線基板を一体化したリジットフレキシブル配線基板において、リジット部とフレキ部との境界部における前記リジット部に１つ以上の凸形状の突出部が形成されていることを特徴とする。このようなリジット部の一部を突出させ、この突出部で折り曲げるようにした構成にすることにより、この突出部で折り曲げるようにし、金属配線に応力が集中しないようにすることにより、フレキ部の金属配線の損傷、断線を、回避することができる。さらに、製造工程の工数を増やすことがないのでコストアップすることも回避できる。

さらに、前記凸形状の突出部を前記フレキ部の金属配線のない部分に形成することを特徴とする。このような構成にすることにより、金属配線のない部分で折り曲げられるので、さらに金属配線に応力が集中しないようにすることができる。

さらに、前記凸形状の突出部をフレキ部の両端側に形成することを特徴とする。元々フレキ部の両端部は金属配線がない部分があるため、このようにフレキ部の両端側に凸形状の突出部を配置することで、フレキ部が大きくなることを防止できる。

本発明によれば、リジットフレキシブル配線基板のリジット部とフレキ部の境界部において、リジット部の一部を突出させ、この突出部で折り曲げるようにし、金属配線に応力が集中しないようにすることにより、フレキ部の金属配線の損傷、断線を、回避することができる。さらに、製造工程の工数を増やすことがないのでコストアップすることも回避できる。

本発明のリジットフレキシブル配線基板は、リジット部とフレキ部の屈曲特性を上げる目的を、リジットフレキシブル配線基板の製造工程の工数を上げること無く実現した。

本発明の実施例について図１〜図８を参照して以下説明する。尚、同じ部分については同じ番号とし、同じ番号の説明は省略する。

先ず、本発明によるリジットフレキシブル配線基板の構成を図１により説明する。図１は、本発発明によるリジットフレキシブル配線基板の平面図の一実施例を示す。３は本発明によるリジット部１とフレキ部２との境界部におけるのリジット部１の両脇端部に形成した凸形状の突出部、８は凸形状の突出部３の突出距離、４はフレキ金属配線、９aは凸形状の突出部３とフレキ部２との境界部、９ｂはフレキ金属配線４のある部分のフレキ部２と凸形状の突出部３以外の部分のリジット部１との境界部を示す。尚、本実施例による凸形状の突出部３は、フレキ金属配線４が配置されていない両端部に設けられている。

フレキ部２を屈曲させた状態を図２、図３を用いて説明する。図２は本実施例によるリジットフレキシブル配線基板を屈曲させた状態の図１のＡ―Ａ'の線での断面図、図３は本発明によるリジットフレキシブル配線基板を屈曲させた状態の図１のＢ―Ｂ'の線での断面図を示す。

まず、屈曲時の境界部９ａへの応力のかかり方を説明する。図３に示すように、Ｎ方向にフレキ部２を引っ張ると、凸形状の突出部３とフレキ部２との境界部９ａを折り曲げ位置として屈曲し、応力は境界部９ａに集中する。すなわち、この部分が最も鋭角に屈曲することになる。ここで、境界部９ａの部分のフレキ部２は弾性のあるベースフィルム５及びカバーフィルム６により構成されているので、応力が集中しても損傷または切断しにくくなっている。また、ここにはフレキ配線金属４がないため、断線も防げる。

次に、屈曲時の境界部９ｂ及びフレキ金属配線４への応力のかかり方を説明する。図２に示すように、Ｎ方向にフレキ部２を引っ張ると、上述したように境界部９ａを折り曲げ位置として屈曲するが、境界部９ａと境界部９ｂとの間に凸形状の突出部３の突出距離８があるので、境界部９ｂでは屈曲の角度が大きくとれる。そのため、境界部９ｂでの応力を小さくできるため、フレキ金属配線４の断線を防止できる。また、両端に設けられた境界部９ａを結ぶ線に沿っても折れ曲がるが、この部分にはリジット材１０がないため、ベースフィルム６及びカバーフィルム５の弾性により、鋭角には折れ曲がらない。このため、両端に設けられた境界部９ａを結ぶ線に沿った部分へかかる応力も小さくでき、フレキ金属配線４の断線を防止できる。

尚本発明による実施例での突出距離８は、リジットフレキシブル配線基板の製造工程において、リジット部の凸形状を安定して凸形状に加工できる最小の突出距離の０.３mmとした。

又、本実施例では、フレキ部２を両側から挟み込むリジット材１０に其々突出部３を設けて有るが、リジット材の突出部３はフレキ部が引っ張られ応力が加わる個所のリジット部に凸を設ければよいので、フレキ部が引っ張られる側のリジット材部に凸があり、フレキ部が引っ張られない側のリジット部には凸が無い構造でも良い。

更に、リジットフレキシブル配線基板に限らず、フレキ基板に硬質の基板を張り合わせた場合の硬質基板の境界部にも有効である。

ここで、本発明によるリジットフレキシブル配線基板の製造方法を説明する。ベースフィルム６にフレキ金属配線４を圧延、電解等の方法により構成し、パターンを形成した後、フレキ金属配線４を電気的及び機械的に保護する目的で、カバーフィルム５を接着剤、キャスティング方法等により貼り付けてフレキシブルプリント配線基板の工程が終了する。

次に、リジット部１を形成する箇所にはフレキシブルプリント配線基板とリジット材１０との間に接着剤を塗布して、プレス等による圧力で密着され、貼り付けされることでフレキ部２とリジット部１が構成される。その後、スルーホール１２を作成してリジット金属配線１１とフレキ金属配線４とを接続し、リジットフレキシブル配線基板が完成する。

一方、フレキ部２として使用する箇所は、リジット材１０を用意せず貼り付けない、若しくはリジット材１０とフレキ部２の間に接着剤を塗布しない状態で貼り付け、その後で接着剤を塗布していないリジット材１０を剥がす事でフレキ部２を設けることも可能である。

以上、リジットフレキシブル配線基板の製造工程は説明したように、リジットフレキシブル基板の製造方法は、フレキシブルプリント配線基板を作成しその後にリジット材を張り合わせる事で構成されている。ここで、本発明による凸形状の突出部３は、リジット材１０の形状を変更しただけであるため、製造方法を変更する必要がないため、製造コストがアップするというのとはない。

図４、図５に本実施例の製品組み込み状態を示す。
図５は電子機器製品であるビデオカメラの製品全体で片側のみケースを取り外し、リジットフレキ配線基板が見える状態とした図を示し、図４は図５の本発明によるリジットフレキ配線基板の拡大図である。

１６は本発明を有した回路基板Ａを示し、１３は回路基板Ａのコネクタ挿入部を示す。１７は前記回路基板Ａ１６のフレキ接続先の回路基板Ｂをし、１４は回路基板Ｂに実装されたコネクタを示す。

また、回路基板Ａ１６と回路基板Ｂ１７は回路基板Ａ１６のコネクタ挿入部１３と、回路基板Ｂ１７に実装されたコネクタ１４により電気的に接続されるものである。
回路基板Ａ１６と、回路基板Ｂ１７の製品本体への組み込み方法及び、回路基板Ａ１６と回路基板Ｂ１７との電気的接続方法を以下説明する。

回路基板Ａ１６と回路基板Ｂ１７の固定方法は、図５において、回路基板Ａ１６は製品本体にネジ１５ａにより固定され、回路基板Ｂ１７は同じく製品本体にネジ１５ｂにより固定される。

回路基板Ａ１６と回路基板Ｂ１７の電気的な接続方法は、回路基板Ａ１６のコネクタ挿入部１３を支持しながら前記リジットフレキシブル配線基板である回路基板Ａ１６の回路接続先である１４のコネクタに挿入するが、コネクタ挿入部１３はコネクタ１４に挿入状態を安定させる為、ある程度挿入する必要がある。このためコネクタ挿入方向に対して挿入幅分フレキを引っ張る必要がある。

コネクタ挿入部のフレキを引っ張ると９ｄのリジット部とフレキ部の境界部に応力が加わり金属配線が断線する懸念があるが、本発明の凸部を９ｄ部に設けたことによりコネクタ挿入時の作業によるリジット部とフレキ部の境界部での断線を防止できる。

別の製品組み込み状態での実施例を図６、図７、図８で説明する。
図６は製品に組み込まれる回路基板と、外部との信号のやり取りを行うＵＳＢジャック部を取り出した図を示し、図７は図６のＡ-Ａ断面図、図８は詳細Ｑ拡大図である。

１８は製品内の回路基板Ｃを示し、回路基板Ｃ１８には、１９の回路基板Ｄと電気的な接続を行うコネクタ２１が搭載される。２２のＵＳＢジャックは本発明を有した回路基板Ｄ１９に搭載され、フォルダ２０に固定される。

組み立て方法としては、回路基板Ｄ１９に、ＵＳＢジャック２２を搭載する、次にフォルダ２０に前期回路基板Ｄ１９にＵＳＢジャック２２が搭載された状態で挿入し固定する。
回路基板Ｃ１８との接続方法は、先ず回路基板Ｃ１８は所望の固定位置に固定しておき、次に回路基板Ｄ１９及びＵＳＢジャック２２、フォルダ２０が一体となった状態で、１５ｃの固定ネジにより固定される。

ＵＳＢジャック２２との電気的な接続方法は回路基板Ｄ１９のフレキ部２をコネクタ２１側に引っ張り上げ、２のフレキ部先端の端子露出部をコネクタ２１に挿入する。
前記フレキ部２を引っ張り上げる際に９ｅのリジット基板である回路基板Ｄ１９とフレキ部２の境界部に応力が加わり金属配線が断線する懸念があるが、本発明の凸部を境界部９ｅ部のリジット部に設けたことによりリジット部とフレキ部の境界部におけるフレキ部の金属配線の断線を防止することが出来る。

本発明によるリジットフレキシブル配線基板の平面図 本発明によるリジットフレキシブル配線基板を屈曲させた状態の断面図 本発明によるリジットフレキシブル配線基板を屈曲させた状態の断面図 本発明による実製品の立体図 本発明による図４の部分拡大図 本発明による実製品の立体図 本発明による図６のＡ-Ａ断面図 本発明による図７の部分拡大図 従来技術のリジットフレキシブル配線基板の平面図 従来技術のリジットフレキシブル配線基板を屈曲させた状態の断面図

符号の説明

１…リジット部、
２…フレキ部、
３…凸形状の突出部、
４…フレキ金属配線、
５…カバーフィルム、
６…ベースフィルム、
７…電子部品、
８…凸形状の突出部３の突出距離、
９ａ…凸形状の突出部３とフレキ部２との境界部、
９ｂ…リジット部と金属配線のある部分のフレキ部との境界部、
９ｃ…リジット部とフレキ部との境界部、
９ｄ…リジット部とフレキ部との境界部、
９ｅ…リジット部とフレキ部との境界部、
１０…リジット材、
１１…リジット金属配線、
１２…スルーホール、
１３…コネクタ挿入部、
１４…コネクタ、
１５ａ…基板固定用ネジ、
１５ｂ…基板固定用ネジ、
１５ｃ…基板固定用ネジ、
１６…回路基板Ａ、
１７…回路基板Ｂ、
１８…回路基板Ｃ、
１９…回路基板Ｄ、
２０…フォルダ、
２１…コネクタ、
２２…ＵＳＢジャック、
Ｎ…フレキ引っ張り方向。

Claims (4)

1. ベースフィルムに金属配線を形成し、表面をカバーフィルムで保護するフレキシブルプリント配線基板とリジットプリント配線基板を一体化したリジットフレキシブル配線基板において、
   リジット部とフレキ部との境界部における前記リジット部に１つ以上の凸形状の突出部が形成されていることを特徴とするリジットフレキシブル配線基板。
2. 請求項１記載のリジットフレキシブル配線基板において、前記凸形状の突出部を前記フレキ部の金属配線のない部分に形成することを特徴とするリジットフレキシブル配線基板。
3. 請求項１乃至２記載のリジットフレキシブル配線基板において、前記凸形状の突出部をフレキ部の両端側に形成することを特徴とするリジットフレキシブル配線基板。
4. ベースフィルムに金属配線を形成し表面をカバーフィルムで保護するフレキシブルプリント配線基板とリジットプリント配線基板を一体化したリジットフレキシブル配線基板を用いる電子機器において、
   リジット部とフレキ部との境界部における前記リジット部に１つ以上の凸形状の突出部が形成されていることを特徴とする電子機器。
   

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