JP5610110B1 - フレキシブル基板及び電子機器 - Google Patents

Abstract

信号線路に断線が発生することを抑制できるフレキシブル基板及び電子機器を提供することである。誘電体素体（１２）は、表面及び裏面を有し、かつ、可撓性を有する。信号線路（２０）は、表面よりも裏面の近くに位置するように誘電体素体（１２）に設けられている。誘電体素体（１２）は、信号線路（２０）に交差する谷折り線において、裏面に対して谷折りされていると共に、信号線路（２０）に交差する山折り線において、裏面に対して山折りされている。誘電体素体（１２）において山折りされている区間（Ａ１１）の曲率半径（Ｒ１）の平均は、誘電体素体（１２）において谷折りされている区間（Ａ１２）の曲率半径（Ｒ２）の平均よりも大きい。

Description

本発明は、フレキシブル基板及び電子機器に関し、より特定的には、可撓性を有する本体内に線状導体が設けられたフレキシブル基板及び電子機器に関する。

従来のフレキシブル基板に関する発明としては、例えば、特許文献１に記載の高周波信号線路が知られている。該高周波信号線路は、誘電体素体、信号線及び２つのグランド導体を備えている。誘電体素体は、複数の誘電体シートが積層されて構成されている。信号線は、誘電体素体内に設けられている。２つのグランド導体は、誘電体素体において積層方向から信号線を挟んでいる。これにより、信号線と２つのグランド導体とは、ストリップライン構造をなしている。

更に、一方のグランド導体には、積層方向から平面視したときに、信号線と重なる複数の開口が設けられている。これにより、信号線と一方のグランド導体との間に容量が形成されにくくなる。よって、信号線と一方のグランド導体との積層方向における距離を小さくすることが可能となり、高周波信号線路の薄型化を図ることが可能となる。以上のような高周波信号線路は、例えば、２つの回路基板の接続に用いられる。

ところで、特許文献１に記載の高周波信号線路では、誘電体素体が可撓性を有しているので、折り曲げて用いられる。この際、誘電体素体内に設けられている信号線に伸び縮みが発生し、信号線に断線が発生するおそれがある。

国際公開第２０１２／０７３５９１号パンフレット

そこで、本発明の目的は、信号線路に断線が発生することを抑制できるフレキシブル基板及び電子機器を提供することである。

本発明の一形態に係るフレキシブル基板は、第１の主面及び第２の主面を有し、かつ、可撓性を有する本体と、前記第２の主面よりも前記第１の主面の近くに位置するように前記本体に設けられている線状導体と、を備えており、前記本体は、前記線状導体に交差する谷折り線において、前記第１の主面に対して谷折りされていると共に、該線状導体に交差する山折り線において、該第１の主面に対して山折りされており、前記本体において山折りされている区間の曲率半径の平均は、該本体において谷折りされている区間の曲率半径の平均よりも大きいこと、を特徴とする。

本発明の一形態に係る電子機器は、筐体と、前記筐体に収容されているフレキシブル基板と、を備えており、前記フレキシブル基板は、第１の主面及び第２の主面を有し、かつ、可撓性を有する本体と、前記第２の主面よりも前記第１の主面の近くに位置するように前記本体に設けられている線状導体と、を備えており、前記本体は、前記線状導体に交差する谷折り線において、前記第１の主面に対して谷折りされていると共に、該線状導体に交差する山折り線において、該第１の主面に対して山折りされており、前記本体において山折りされている区間の曲率半径の平均は、該本体において谷折りされている区間の曲率半径の平均よりも大きいこと、を特徴とする。

本発明によれば、信号線路に断線が発生することを抑制できる。

本発明の一実施形態に係る高周波信号線路の外観斜視図である。 図１の高周波信号線路の誘電体素体の分解図である。 図２のＡ−Ａにおける断面構造図である。 図２のＢ−Ｂにおける断面構造図である。 高周波信号線路のコネクタの外観斜視図である。 高周波信号線路のコネクタの断面構造図である。 高周波信号線路が用いられた電子機器をｙ軸方向から平面視した図である。 高周波信号線路が用いられた電子機器をｚ軸方向から平面視した図である。 図７のＣにおける拡大図である。 高周波信号線路が折り曲げられる際の工程図である。

以下に、本発明の実施形態に係る高周波信号線路及び電子機器について図面を参照しながら説明する。

（高周波信号線路の構成）
以下に、本発明の一実施形態に係る高周波信号線路の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る高周波信号線路１０の外観斜視図である。図２は、図１の高周波信号線路１０の誘電体素体１２の分解図である。図３は、図２のＡ−Ａにおける断面構造図である。図４は、図２のＢ−Ｂにおける断面構造図である。以下では、高周波信号線路１０の積層方向をｚ軸方向と定義する。また、高周波信号線路１０の長手方向をｘ軸方向と定義し、ｘ軸方向及びｚ軸方向に直交する方向をｙ軸方向と定義する。

高周波信号線路１０は、例えば、携帯電話等の電子機器内において、２つの高周波回路を接続するために用いられるフレキシブル基板である。高周波信号線路１０は、図１ないし図３に示すように、誘電体素体１２、外部端子１６ａ，１６ｂ、信号線路２０、基準グランド導体２２、補助グランド導体２４、ビアホール導体ｂ１〜ｂ４，Ｂ１〜Ｂ６及びコネクタ１００ａ，１００ｂを備えている。

誘電体素体１２は、図１に示すように、ｚ軸方向から平面視したときに、ｘ軸方向に延在する可撓性を有する板状部材であり、線路部１２ａ、接続部１２ｂ，１２ｃを含んでいる。誘電体素体１２は、図２に示すように、保護層１４、誘電体シート１８ａ〜１８ｃ及び保護層１５がｚ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に積層されて構成されている積層体である。以下では、誘電体素体１２のｚ軸方向の正方向側の主面を表面（第２の主面）と称し、誘電体素体１２のｚ軸方向の負方向側の主面を裏面（第１の主面）と称す。

線路部１２ａは、図１に示すように、ｘ軸方向に延在している。接続部１２ｂ，１２ｃはそれぞれ、線路部１２ａのｘ軸方向の負方向側の端部及びｘ軸方向の正方向側の端部に接続されており、矩形状をなしている。接続部１２ｂ，１２ｃのｙ軸方向の幅は、線路部１２ａのｙ軸方向の幅よりも大きい。

誘電体シート１８ａ〜１８ｃは、図２に示すように、ｚ軸方向から平面視したときに、ｘ軸方向に延在しており、誘電体素体１２と同じ形状をなしている。誘電体シート１８ａ〜１８ｃは、ポリイミドや液晶ポリマ等の可撓性を有する熱可塑性樹脂により構成されているシートである。以下では、誘電体シート１８ａ〜１８ｃのｚ軸方向の正方向側の主面を表面と称し、誘電体シート１８ａ〜１８ｃのｚ軸方向の負方向側の主面を裏面と称す。

誘電体シート１８ａの厚さＤ１と誘電体シート１８ｂの厚さＤ２との合計は、図３及び図４に示すように、誘電体シート１８ｃの厚さＤ３よりも大きい。誘電体シート１８ａ〜１８ｃの積層後において、厚さＤ１と厚さＤ２との合計は、例えば、５０μｍ〜３００μｍである。本実施形態では、厚さＤ１と厚さＤ２との合計は１５０μｍである。そして、厚さＤ１は、７５μｍである。厚さＤ２は、７５μｍである。また、厚さＤ３は、例えば、１０μｍ〜１００μｍである。本実施形態では、厚さＤ３は５０μｍである。

また、誘電体シート１８ａは、図２に示すように、線路部１８ａ−ａ及び接続部１８ａ−ｂ，１８ａ−ｃにより構成されている。誘電体シート１８ｂは、図２に示すように、線路部１８ｂ−ａ及び接続部１８ｂ−ｂ，１８ｂ−ｃにより構成されている。誘電体シート１８ｃは、線路部１８ｃ−ａ及び接続部１８ｃ−ｂ，１８ｃ−ｃにより構成されている。線路部１８ａ−ａ，１８ｂ−ａ，１８ｃ−ａは、線路部１２ａを構成している。接続部１８ａ−ｂ，１８ｂ−ｂ，１８ｃ−ｂは、接続部１２ｂを構成している。接続部１８ａ−ｃ，１８ｂ−ｃ，１８ｃ−ｃは、接続部１２ｃを構成している。

信号線路２０は、図２ないし図４に示すように、高周波信号が伝送され、誘電体素体１２内に設けられている線状導体である。本実施形態では、信号線路２０は、誘電体シート１８ｂの裏面上に形成されており、ｘ軸方向に延在する直線状の導体である。これにより、信号線路２０は、図３及び図４に示すように、誘電体素体１２の表面よりも裏面の近くに位置している。

信号線路２０のｘ軸方向の負方向側の端部は、図２に示すように、接続部１８ｂ−ｂの中央に位置している。信号線路２０のｘ軸方向の正方向側の端部は、図２に示すように、接続部１８ｂ−ｃの中央に位置している。信号線路２０は、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。ここで、信号線路２０が誘電体シート１８ｂの裏面に形成されているとは、誘電体シート１８ｂの裏面にめっきにより形成された金属箔がパターニングされて信号線路２０が形成されていることや、誘電体シート１８ｂの表面に張り付けられた金属箔がパターニングされて信号線路２０が形成されていることを指す。また、信号線路２０の表面には平滑化が施されるので、信号線路２０において誘電体シート１８ｂに接している面の表面粗さは、信号線路２０において誘電体シート１８ｂに接していない面の表面粗さよりも大きくなる。

基準グランド導体（第２のグランド導体）２２は、図２ないし図４に示すように、信号線路２０と誘電体素体１２の表面との間に設けられているベタ状の導体層である。より詳細には、基準グランド導体２２は、誘電体シート１８ａの表面に形成され、誘電体シート１８ａ，１８ｂを介して信号線路２０と対向している。基準グランド導体２２には、信号線路２０と重なる位置には開口が設けられていない。基準グランド導体２２は、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。

ここで、基準グランド導体２２が誘電体シート１８ａの表面に形成されているとは、誘電体シート１８ａの表面にめっきにより形成された金属箔がパターニングされて基準グランド導体２２が形成されていることや、誘電体シート１８ａの表面に張り付けられた金属箔がパターニングされて基準グランド導体２２が形成されていることを指す。また、基準グランド導体２２の表面には平滑化が施されるので、基準グランド導体２２において誘電体シート１８ａに接している面の表面粗さは、基準グランド導体２２において誘電体シート１８ａに接していない面の表面粗さよりも大きくなる。

また、基準グランド導体２２は、図２に示すように、主要導体２２ａ及び端子導体２２ｂ，２２ｃにより構成されている。主要導体２２ａは、線路部１８ａ−ａの表面に設けられ、ｘ軸方向に沿って延在している。端子導体２２ｂは、接続部１８ａ−ｂの表面に設けられ、矩形状の環をなしている。端子導体２２ｂは、主要導体２２ａのｘ軸方向の負方向側の端部に接続されている。端子導体２２ｃは、接続部１８ａ−ｃの表面に設けられ、矩形状の環をなしている。端子導体２２ｃは、主要導体２２ａのｘ軸方向の正方向側の端部に接続されている。

ここで、高周波信号線路１０の特性インピーダンスは、主に、信号線路２０と基準グランド導体２２との対向面積及び距離、並びに、誘電体シート１８ａ〜１８ｃの比誘電率に基づいて定まる。そこで、高周波信号線路１０の特性インピーダンスを５０Ωに設定する場合には、例えば、信号線路２０と基準グランド導体２２によって高周波信号線路１０ａの特性インピーダンスが５０Ωよりもやや高めの５５Ωとなるように設計する。そして、信号線路２０と基準グランド導体２２と補助グランド導体２４によって高周波信号線路１０ａの特性インピーダンスが５０Ωとなるように、後述する補助グランド導体２４の形状（開口３０の大きさ等）や位置を調整する。以上のように、基準グランド導体２２は、基準グランド導体としての役割を果たす。

補助グランド導体（第１のグランド導体）２４は、図２に示すように、信号線路２０と誘電体素体１２の裏面との間に設けられている導体層である。より詳細には、補助グランド導体２４は、誘電体シート１８ｃの裏面に形成され、誘電体シート１８ｃを介して信号線路２０と対向している。補助グランド導体２４は、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。

ここで、補助グランド導体２４が誘電体シート１８ｃの裏面に形成されているとは、誘電体シート１８ｃの裏面にめっきにより形成された金属箔がパターニングされて補助グランド導体２４が形成されていることや、誘電体シート１８ｃの裏面に張り付けられた金属箔がパターニングされて補助グランド導体２４が形成されていることを指す。また、補助グランド導体２４の表面には平滑化が施されるので、補助グランド導体２４において誘電体シート１８ｃに接している面の表面粗さは、補助グランド導体２４において誘電体シート１８ｃに接していない面の表面粗さよりも大きくなる。

また、補助グランド導体２４は、図２に示すように、主要導体２４ａ及び端子導体２４ｂ，２４ｃにより構成されている。主要導体２４ａは、線路部１８ｃ−ａの裏面に設けられ、ｘ軸方向に沿って延在している。端子導体２４ｂは、接続部１８ｃ−ｂの裏面に設けられ、矩形状の環をなしている。端子導体２４ｂは、主要導体２４ａのｘ軸方向の負方向側の端部に接続されている。端子導体２４ｃは、接続部１８ｃ−ｃの裏面に設けられ、矩形状の環をなしている。端子導体２４ｃは、主要導体２４ａのｘ軸方向の正方向側の端部に接続されている。

また、主要導体２４ａには、図２に示すように、ｘ軸方向に沿って並び、かつ、長方形状をなす複数の開口３０が設けられている。これにより、主要導体２４ａは、梯子状をなしている。また、補助グランド導体２４において、隣り合う開口３０に挟まれた部分をブリッジ部６０と呼ぶ。ブリッジ部６０は、ｙ軸方向に延在している。複数の開口３０及び複数のブリッジ部６０とは、ｚ軸方向から平面視したときに、信号線路２０に交互に重なっている。そして、本実施形態では、信号線路２０は、開口３０及びブリッジ部６０のｙ軸方向の中央をｘ軸方向に横切っている。

補助グランド導体２４は、シールドとしても機能する補助グランド導体である。また、補助グランド導体２４は、前記の通り、高周波信号線路１０の特性インピーダンスが５０Ωとなるように最終的な調整を行うために設計されている。

以上のように、基準グランド導体２２には開口が設けられず、補助グランド導体２４には開口３０が設けられている。よって、補助グランド導体２４と信号線路２０とが対向している面積は、基準グランド導体２２と信号線路２０とが対向している面積よりも小さい。

外部端子１６ａは、図２に示すように、接続部１８ａ−ｂの表面上の中央に形成されている矩形状の導体である。よって、外部端子１６ａは、ｚ軸方向から平面視したときに、信号線路２０のｘ軸方向の負方向側の端部と重なっている。外部端子１６ｂは、図２に示すように、接続部１８ａ−ｃの表面上の中央に形成されている矩形状の導体である。よって、外部端子１６ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、信号線路２０のｘ軸方向の正方向側の端部と重なっている。外部端子１６ａ，１６ｂは、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。また、外部端子１６ａ，１６ｂの表面には、Ｎｉ／Ａｕめっきが施されている。

ここで、外部端子１６ａ，１６ｂが誘電体シート１８ａの表面に形成されているとは、誘電体シート１８ａの表面にめっきにより形成された金属箔がパターニングされて外部端子１６ａ，１６ｂが形成されていることや、誘電体シート１８ａの表面に張り付けられた金属箔がパターニングされて外部端子１６ａ，１６ｂが形成されていることを指す。また、外部端子１６ａ，１６ｂの表面には平滑化が施されるので、外部端子１６ａ，１６ｂが誘電体シート１８ａに接している面の表面粗さは外部端子１６ａ，１６ｂが誘電体シート１８ａに接していない面の表面粗さよりも大きくなる。

外部端子１６ａ，１６ｂ、信号線路２０、基準グランド導体２２及び補助グランド導体２４は、略等しい厚さを有している。外部端子１６ａ，１６ｂ、信号線路２０、基準グランド導体２２及び補助グランド導体２４の厚さは、例えば、１０μｍ〜２０μｍである。

以上のように、信号線路２０は、基準グランド導体２２及び補助グランド導体２４によってｚ軸方向の両側から挟まれている。すなわち、信号線路２０、基準グランド導体２２及び補助グランド導体２４は、トリプレート型のストリップライン構造をなしている。また、信号線路２０と基準グランド導体２２との間隔（ｚ軸方向における距離）は、図３及び図４に示すように誘電体シート１８ａの厚さＤ１及び誘電体シート１８ｂの厚さＤ２の合計と略等しく、例えば、５０μｍ〜３００μｍである。本実施形態では、信号線路２０と基準グランド導体２２との間隔は、１５０μｍである。また、信号線路２０と補助グランド導体２４との間隔（ｚ軸方向における距離）は、図３及び図４に示すように誘電体シート１８ｃの厚さＤ３と略等しく、例えば、１０μｍ〜１００μｍである。本実施形態では、信号線路２０と補助グランド導体２４との間隔は、５０μｍである。よって、信号線路２０と補助グランド導体２４とのｚ軸方向の距離は、信号線路２０と基準グランド導体２２とのｚ軸方向の距離よりも小さい。

複数のビアホール導体Ｂ１は、図２に示すように、信号線路２０よりもｙ軸方向の正方向側において誘電体シート１８ａをｚ軸方向に貫通しており、ｘ軸方向に一列に等間隔に並んでいる。複数のビアホール導体Ｂ２は、図２に示すように、信号線路２０よりもｙ軸方向の正方向側において誘電体シート１８ｂをｚ軸方向に貫通しており、ｘ軸方向に一列に等間隔に並んでいる。複数のビアホール導体Ｂ３は、図２に示すように、信号線路２０よりもｙ軸方向の正方向側において誘電体シート１８ｃをｚ軸方向に貫通しており、ｘ軸方向に一列に等間隔に並んでいる。ビアホール導体Ｂ１〜Ｂ３は、互いに接続されることにより１本のビアホール導体を構成している。また、ビアホール導体Ｂ１のｚ軸方向の正方向側の端部は、基準グランド導体２２に接続されている。ビアホール導体Ｂ３のｚ軸方向の負方向側の端部は、補助グランド導体２４に接続されており、より詳細には、ブリッジ部６０よりもｙ軸方向の正方向側において補助グランド導体２４に接続されている。ビアホール導体Ｂ１〜Ｂ３は、誘電体シート１８ａ〜１８ｃに形成されたビアホールに対して銀、スズ、または銅等を主成分とする導電性ペーストが充填され、固化されることによって形成される。

複数のビアホール導体Ｂ４は、図２に示すように、信号線路２０よりもｙ軸方向の負方向側において誘電体シート１８ａをｚ軸方向に貫通しており、ｘ軸方向に一列に等間隔に並んでいる。複数のビアホール導体Ｂ５は、図２に示すように、信号線路２０よりもｙ軸方向の負方向側において誘電体シート１８ｂをｚ軸方向に貫通しており、ｘ軸方向に一列に等間隔に並んでいる。複数のビアホール導体Ｂ６は、図２に示すように、信号線路２０よりもｙ軸方向の負方向側において誘電体シート１８ｃをｚ軸方向に貫通しており、ｘ軸方向に一列に等間隔に並んでいる。ビアホール導体Ｂ４〜Ｂ６は、互いに接続されることにより１本のビアホール導体を構成している。また、ビアホール導体Ｂ４のｚ軸方向の正方向側の端部は、基準グランド導体２２に接続されている。ビアホール導体Ｂ６のｚ軸方向の負方向側の端部は、補助グランド導体２４に接続されており、より詳細には、ブリッジ部６０よりもｙ軸方向の負方向側において補助グランド導体２４に接続されている。ビアホール導体Ｂ４〜Ｂ６は、誘電体シート１８ａ〜１８ｃに形成されたビアホールに対して銀、スズ、または銅等を主成分とする導電性ペーストが充填され、固化されることによって形成される。

ビアホール導体ｂ１は、図２に示すように、誘電体シート１８ａの接続部１８ａ−ｂをｚ軸方向に貫通している。ビアホール導体ｂ３は、図２に示すように、誘電体シート１８ｂの接続部１８ｂ−ｂをｚ軸方向に貫通している。ビアホール導体ｂ１，ｂ３は、互いに接続されることにより１本のビアホール導体を構成している。また、ビアホール導体ｂ１のｚ軸方向の正方向側の端部は、外部端子１６ａに接続されている。ビアホール導体ｂ３のｚ軸方向の負方向側の端部は、信号線路２０のｘ軸方向の負方向側の端部に接続されている。

ビアホール導体ｂ２は、図２に示すように、誘電体シート１８ａの接続部１８ａ−ｃをｚ軸方向に貫通している。ビアホール導体ｂ４は、図２に示すように、誘電体シート１８ｂの接続部１８ｂ−ｃをｚ軸方向に貫通している。ビアホール導体ｂ２，ｂ４は、互いに接続されることにより１本のビアホール導体を構成している。また、ビアホール導体ｂ２のｚ軸方向の正方向側の端部は、外部端子１６ｂに接続されている。ビアホール導体ｂ４のｚ軸方向の負方向側の端部は、信号線路２０のｘ軸方向の正方向側の端部に接続されている。これにより、信号線路２０は、外部端子１６ａ，１６ｂ間に接続されている。ビアホール導体ｂ１〜ｂ４は、誘電体シート１８ａ，１８ｂに形成されたビアホールに対して銀、スズ、または銅等を主成分とする導電性ペーストが充填され、固化されることによって形成される。

保護層１４は、誘電体シート１８ａの表面上に設けられている絶縁膜であり、誘電体シート１８ａの表面の略全面を覆っている。これにより、保護層１４は、基準グランド導体２２を覆っている。保護層１４は、例えば、レジスト材等の可撓性樹脂からなる。

また、保護層１４は、図２に示すように、線路部１４ａ及び接続部１４ｂ，１４ｃにより構成されている。線路部１４ａは、線路部１８ａ−ａの表面の全面を覆うことにより、主要導体２２ａを覆っている。

接続部１４ｂは、線路部１４ａのｘ軸方向の負方向側の端部に接続されており、接続部１８ａ−ｂの表面を覆っている。ただし、接続部１４ｂには、開口Ｈａ〜Ｈｄが設けられている。開口Ｈａは、接続部１４ｂの中央に設けられている矩形状の開口である。外部端子１６ａは、開口Ｈａを介して外部に露出している。また、開口Ｈｂは、開口Ｈａよりもｙ軸方向の正方向側に設けられている矩形状の開口である。開口Ｈｃは、開口Ｈａよりもｘ軸方向の負方向側に設けられている矩形状の開口である。開口Ｈｄは、開口Ｈａよりもｙ軸方向の負方向側に設けられている矩形状の開口である。端子導体２２ｂは、開口Ｈｂ〜Ｈｄを介して外部に露出することにより、外部端子として機能する。

接続部１４ｃは、線路部１４ａのｘ軸方向の正方向側の端部に接続されており、接続部１８ａ−ｃの表面を覆っている。ただし、接続部１４ｃには、開口Ｈｅ〜Ｈｈが設けられている。開口Ｈｅは、接続部１４ｃの中央に設けられている矩形状の開口である。外部端子１６ｂは、開口Ｈｅを介して外部に露出している。また、開口Ｈｆは、開口Ｈｅよりもｙ軸方向の正方向側に設けられている矩形状の開口である。開口Ｈｇは、開口Ｈｅよりもｘ軸方向の正方向側に設けられている矩形状の開口である。開口Ｈｈは、開口Ｈｅよりもｙ軸方向の負方向側に設けられている矩形状の開口である。端子導体２２ｃは、開口Ｈｆ〜Ｈｈを介して外部に露出することにより、外部端子として機能する。

保護層１５は、誘電体シート１８ｃの裏面上に設けられている絶縁膜であり、誘電体シート１８ｃの裏面の略全面を覆っている。これにより、保護層１５は、補助グランド導体２４を覆っている。保護層１５は、例えば、レジスト材等の可撓性樹脂からなる。

以上のように構成された高周波信号線路１０では、信号線路２０の特性インピーダンスは、インピーダンスＺ１とインピーダンスＺ２との間を周期的に変動する。より詳細には、信号線路２０において開口３０と重なっている区間Ａ１では、信号線路２０と補助グランド導体２４との間に相対的に小さな容量が形成される。そのため、区間Ａ１における信号線路２０の特性インピーダンスは、相対的に高いインピーダンスＺ１となる。

一方、信号線路２０においてブリッジ部６０と重なっている区間Ａ２では、信号線路２０と補助グランド導体２４との間に相対的に大きな容量が形成される。そのため、区間Ａ２における信号線路２０の特性インピーダンスは、相対的に低いインピーダンスＺ２となる。そして、区間Ａ１と区間Ａ２とは、ｘ軸方向に交互に並んでいる。よって、信号線路２０の特性インピーダンスは、インピーダンスＺ１とインピーダンスＺ２との間を周期的に変動する。インピーダンスＺ１は、例えば、５５Ωであり、インピーダンスＺ２は、例えば、４５Ωである。そして、信号線路２０全体の平均の特性インピーダンスは、例えば、５０Ωである。

コネクタ１００ａ，１００ｂはそれぞれ、図１に示すように、接続部１２ｂ，１２ｃの表面上に実装される。コネクタ１００ａ，１００ｂの構成は同じであるので、以下にコネクタ１００ｂの構成を例に挙げて説明する。図５は、高周波信号線路１０のコネクタ１００ｂの外観斜視図である。図６は、高周波信号線路１０のコネクタ１００ｂの断面構造図である。

コネクタ１００ｂは、図１、図５及び図６に示すように、コネクタ本体１０２、外部端子１０４，１０６、中心導体１０８及び外部導体１１０により構成されている。コネクタ本体１０２は、矩形状の板部材に円筒部材が連結された形状をなしており、樹脂等の絶縁材料により作製されている。

外部端子１０４は、コネクタ本体１０２の板部材のｚ軸方向の負方向側の面において、外部端子１６ｂと対向する位置に設けられている。外部端子１０６は、コネクタ本体１０２の板部材のｚ軸方向の負方向側の面において、開口Ｈｆ〜Ｈｈを介して露出している端子導体２２ｃに対向する位置に設けられている。

中心導体１０８は、コネクタ本体１０２の円筒部材の中心に設けられており、外部端子１０４と接続されている。中心導体１０８は、高周波信号が入力又は出力する信号端子である。外部導体１１０は、コネクタ本体１０２の円筒部材の内周面に設けられており、外部端子１０６と接続されている。外部導体１１０は、接地電位に保たれるグランド端子である。

以上のように構成されたコネクタ１００ｂは、図５及び図６に示すように、外部端子１０４が外部端子１６ｂと接続され、外部端子１０６が端子導体２２ｃと接続されるように、接続部１２ｃの表面上に実装される。これにより、信号線路２０は、中心導体１０８に電気的に接続されている。また、基準グランド導体２２及び補助グランド導体２４は、外部導体１１０に電気的に接続されている。

高周波信号線路１０は、以下に説明するように用いられる。図７は、高周波信号線路１０が用いられた電子機器２００をｙ軸方向から平面視した図である。図８は、高周波信号線路１０が用いられた電子機器２００をｚ軸方向から平面視した図である。図９は、図７のＣにおける拡大図である。

電子機器２００は、高周波信号線路１０、回路基板２０２ａ，２０２ｂ、レセプタクル２０４ａ，２０４ｂ、バッテリーパック（金属体）２０６及び筐体２１０を備えている。

筐体２１０は、図７及び図８に示すように、高周波信号線路１０、回路基板２０２ａ，２０２ｂ、レセプタクル２０４ａ，２０４ｂ及びバッテリーパック２０６を収容している。回路基板２０２ａには、例えば、アンテナを含む送信回路又は受信回路が設けられている。回路基板２０２ｂには、例えば、給電回路が設けられている。バッテリーパック２０６は、例えば、リチウムイオン２次電池であり、その表面が金属カバーにより覆われた構造を有している。回路基板２０２ａ、バッテリーパック２０６及び回路基板２０２ｂは、ｘ軸方向の負方向側から正方向側へとこの順に並んでいる。

レセプタクル２０４ａ，２０４ｂはそれぞれ、回路基板２０２ａ，２０２ｂのｚ軸方向の負方向側の主面上に設けられている。レセプタクル２０４ａ，２０４ｂにはそれぞれ、コネクタ１００ａ，１００ｂが接続される。この際、以下に説明するように、線路部１２ａが折り曲げられる。

線路部１２ａのｘ軸方向の中央よりも正方向側が、図７に示すように、信号線路２０に交差する山折り線において、誘電体素体１２の裏面に対して山折りされている。これにより、誘電体素体１２は、バッテリーパック２０６のｚ軸方向の負方向側の表面及びバッテリーパック２０６のｘ軸方向の正方向側の側面に沿っている。以下では、図９に示すように、誘電体素体１２が山折りされている区間を区間Ａ１１と称す。

また、線路部１２ａにおいて区間Ａ１１よりもｘ軸方向の正方向側の部分が、図７に示すように、信号線路２０に交差する谷折り線において、誘電体素体１２の裏面に対して谷折りされている。これにより、誘電体素体１２は、バッテリーパック２０６のｘ軸方向の正方向側の側面から回路基板２０２ｂのｚ軸方向の負方向側の主面上に引き出されている。そして、以下では、図９に示すように、誘電体素体１２が谷折りされている区間を区間Ａ１２と称す。

ここで、図９に示すように、誘電体素体１２における区間Ａ１１の曲率半径Ｒ１の平均は、誘電体素体１２における区間Ａ１２の曲率半径Ｒ２の平均よりも大きい。本実施形態において、曲率半径とは、誘電体素体１２のｚ軸方向の中央を通過する仮想線Ｌの曲率半径を意味する。高周波信号線路１０がかかる構造を有することにより、後述するように、信号線路２０に断線が発生することが抑制される。

また、線路部１２ａのｘ軸方向の中央よりも負方向側も、線路部１２ａのｘ軸方向の中央よりも正方向側と同様に、誘電体素体１２の裏面に対して山折り及び谷折りされている。ただし、線路部１２ａのｘ軸方向の負方向側の端部近傍の折り曲げ方については、線路部１２ａのｘ軸方向の正方向側の端部近傍の折り曲げ方と同様であるので、説明を省略する。

以上のように、レセプタクル２０４ａ，２０４ｂにはそれぞれ、コネクタ１００ａ，１００ｂが接続されると、コネクタ１００ａ，１００ｂの中心導体１０８には、回路基板２０２ａ，２０２ｂ間を伝送される例えば２ＧＨzの周波数を有する高周波信号がレセプタクル２０４ａ，２０４ｂを介して印加される。また、コネクタ１００ａ，１００ｂの外部導体１１０には、回路基板２０２ａ，２０２ｂ及びレセプタクル２０４ａ，２０４ｂを介して、グランド電位に保たれる。これにより、高周波信号線路１０は、回路基板２０２ａ，２０２ｂ間を接続している。

ここで、誘電体素体１２の表面（より正確には、保護層１４）は、バッテリーパック２０６に対して接触している。そして、誘電体素体１２とバッテリーパック２０６とは、接着剤等により固定されている。これにより、信号線路２０とバッテリーパック２０６との間には、開口が設けられていないベタ状の基準グランド導体２２が存在している。

（高周波信号線路の製造方法）
以下に、高周波信号線路１０の製造方法について図面を参照しながら説明する。図１０は、高周波信号線路１０が折り曲げられる際の工程図である。以下では、一つの高周波信号線路１０が作製される場合を例にとって説明するが、実際には、大判の誘電体シートが積層及びカットされることにより、同時に複数の高周波信号線路１０が作製される。

まず、一方の主面の全面に銅箔（金属膜）が形成された熱可塑性樹脂からなる誘電体シート１８ａ〜１８ｃを準備する。具体的には、誘電体シート１８ａ〜１８ｃの一方の主面に銅箔を張り付ける。更に、誘電体シート１８ａ〜１８ｃの銅箔の表面に、例えば、防錆のための亜鉛鍍金を施して、平滑化する。誘電体シート１８ａ〜１８ｃは、液晶ポリマである。また、銅箔の厚さは、１０μｍ〜２０μｍである。

次に、誘電体シート１８ａの表面上に形成された銅箔をパターニングすることにより、図２に示すように、外部端子１６ａ，１６ｂ及び基準グランド導体２２を誘電体シート１８ａの表面上に形成する。具体的には、誘電体シート１８ａの表面の銅箔上に、図２に示す外部端子１６ａ，１６ｂ及び基準グランド導体２２と同じ形状のレジストを印刷する。そして、銅箔に対してエッチング処理を施すことにより、レジストにより覆われていない部分の銅箔を除去する。その後、洗浄液（レジスト除去液）を吹き付けてレジストを除去する。これにより、図２に示すような、外部端子１６ａ，１６ｂ及び基準グランド導体２２が誘電体シート１８ａの表面上にフォトリソグラフィ工程により形成される。

次に、図２に示すように、信号線路２０を誘電体シート１８ｂの裏面上に形成する。また、図２に示すように、補助グランド導体２４を誘電体シート１８ｃの裏面上に形成する。なお、信号線路２０及び補助グランド導体２４の形成工程は、外部端子１６ａ，１６ｂ、信号線路２０及び基準グランド導体２２の形成工程と同じであるので説明を省略する。

次に、誘電体シート１８ａ〜１８ｃのビアホール導体ｂ１〜ｂ４，Ｂ１〜Ｂ６が形成される位置にレーザービームを照射することによって貫通孔を形成する。そして、貫通孔に導電性ペーストを充填し、ビアホール導体ｂ１〜ｂ４，Ｂ１〜Ｂ６を形成する。

次に、図２に示すように、誘電体シート１８ａ〜１８ｃをｚ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に積み重ね、圧着処理及び加熱処理を施す。誘電体シート１８ａ〜１８ｃに対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、誘電体シート１８ａ〜１８ｃが軟化すると共に、貫通孔内の導電性ペーストが固化する。これにより、誘電体シート１８ａ〜１８ｃが接合されると共に、ビアホール導体ｂ１〜ｂ４，Ｂ１〜Ｂ６が形成される。

次に、図２に示すように、樹脂（レジスト）ペーストをスクリーン印刷により塗布することにより、誘電体シート１８ａの表面上に基準グランド導体２２を覆う保護層１４を形成する。

次に、図２に示すように、樹脂（レジスト）ペーストをスクリーン印刷により塗布することにより、誘電体シート１８ｃの裏面上に補助グランド導体２４を覆う保護層１５を形成する。

次に、接続部１２ｂ，１２ｃ上の外部端子１６ａ，１６ｂ及び端子導体２２ｂ，２２ｃ上にはんだを用いてコネクタ１００ａ，１００ｂを実装する。

次に、圧着ツールＴ１，Ｔ２によりｚ軸方向の両側から線路部１２ａを挟むことにより、線路部１２ａのｘ軸方向の両端を山折り及び谷折りする。具体的には、圧着ツールＴ１は、線路部１２ａの裏面に接触する工具であり、線路部１２ａに対して山折り及び谷折りを施すための段差を有している。以下では、圧着ツールＴ１の谷側の角を角Ｃ１と呼び、圧着ツールＴ１の山側の角を角Ｃ２と呼ぶ。角Ｃ１，Ｃ２は面取りが施されている。角Ｃ１の曲率半径は、曲率半径ｒ１である。また、角Ｃ２の曲率半径は、曲率半径ｒ２である。

圧着ツールＴ２は、線路部１２ａの表面に接触する工具であり、線路部１２ａに対して山折り及び谷折りを施すための段差を有している。以下では、圧着ツールＴ２の山側の角を角Ｃ３と呼び、圧着ツールＴ２の谷側の角を角Ｃ４と呼ぶ。角Ｃ３，Ｃ４は面取りが施されている。角Ｃ３の曲率半径は、曲率半径ｒ３である。曲率半径ｒ３の平均は、曲率半径ｒ２の平均よりも大きい。また、角Ｃ４の曲率半径は、曲率半径ｒ４である。曲率半径ｒ１の平均は、曲率半径ｒ４の平均よりも大きい。

以上のように構成された圧着ツールＴ１，Ｔ２を、ｚ軸方向において、角Ｃ１と角Ｃ３とが略一致し、かつ、角Ｃ２と角Ｃ４とが略一致するように配置する。そして、圧着ツールＴ１，Ｔ２により線路部１２ａをｚ軸方向の両側から挟む。圧着ツールＴ１，Ｔ２にはヒータが内蔵されており、圧着ツールＴ１，Ｔ２により線路部１２ａを加熱することが好ましい。これにより、線路部１２ａに山折り及び谷折りが施される。そして、誘電体素体１２が山折りされている区間Ａ１１の曲率半径Ｒ１は、誘電体素体１２が谷折りされている区間Ａ１２の曲率半径Ｒ２よりも大きくなる。以上のように山折り及び谷折りが施された高周波信号線路１０は、レセプタクル２０４ａ，２０４ｂに接続される。

（効果）
以上のように構成された高周波信号線路１０によれば、信号線路２０に断線が発生することを抑制できる。より詳細には、特許文献１に記載の高周波信号線路では、信号線は、誘電体素体の一方の主面よりも他方の主面の近くに配置されている。そのため、高周波信号線路が他方の主面に対して山折りされると、信号線（信号線路）が引っ張られる。一方、高周波信号線路が他方の主面に対して谷折りされると、信号線が圧縮される。ここで、信号線が引っ張られた場合の方が、信号線が圧縮された場合よりも、信号線に断線が発生しやすい。

そこで、高周波信号線路１０では、図９に示すように、誘電体素体１２が山折りされている区間Ａ１１の曲率半径Ｒ１は、誘電体素体１２が谷折りされている区間Ａ１２の曲率半径Ｒ２よりも大きくなっている。これにより、区間Ａ１１において、信号線路２０が引っ張られて伸びる量が小さくなる。その結果、高周波信号線路１０において、信号線路２０に断線が発生することが抑制される。

また、高周波信号線路１０によれば、薄型化を図ることができる。より詳細には、高周波信号線路１０では、区間Ａ１において、信号線路２０は、ｚ軸方向から平面視したときに、補助グランド導体２４と重なっていない。そのため、信号線路２０と補助グランド導体２４との間に容量が形成されにくい。したがって、信号線路２０と補助グランド導体２４とのｚ軸方向における距離を小さくしても、信号線路２０と補助グランド導体２４との間に形成される容量が大きくなり過ぎない。よって、信号線路２０の特性インピーダンスが所定の特性インピーダンス（例えば、５０Ω）からずれにくい。その結果、高周波信号線路１０によれば、信号線路２０の特性インピーダンスを所定の特性インピーダンスに維持しつつ、薄型化を図ることが可能である。

また、高周波信号線路１０によれば、高周波信号線路１０がバッテリーパック２０６等の金属体に貼り付けられた場合に、信号線路２０の特性インピーダンスが変動することが抑制される。より詳細には、高周波信号線路１０は、信号線路２０とバッテリーパック２０６との間にベタ状の基準グランド導体２２が位置するように、バッテリーパック２０６に貼り付けられる。これにより、信号線路２０とバッテリーパック２０６とが開口を介して対向しなくなり、信号線路２０とバッテリーパック２０６との間に容量が形成されることが抑制される。その結果、高周波信号線路１０がバッテリーパック２０６に貼り付けられることによって、信号線路２０の特性インピーダンスが低下することが抑制される。

（その他の実施形態）
本発明に係るフレキシブル基板及び電子機器は、高周波信号線路１０及び電子機器２００に限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。

保護層１４，１５は、スクリーン印刷によって形成されているが、フォトリソグラフィ工程によって形成されてもよい。

なお、高周波信号線路１０において、コネクタ１００ａ，１００ｂが実装されていなくてもよい。この場合、高周波信号線路１０の端部と回路基板とがはんだ等によって接続される。なお、高周波信号線路１０の一方の端部のみにコネクタ１００ａ又はコネクタ１００ｂが実装されてもよい。

また、コネクタ１００ａ，１００ｂは、高周波信号線路１０の表面に実装されているが、高周波信号線路１０の裏面に実装されていてもよい。また、コネクタ１００ａが高周波信号線路１０の表面に実装され、コネクタ１００ｂが高周波信号線路１０の裏面に実装されてもよい。

また、高周波信号線路１０において、基準グランド導体２２又は補助グランド導体２４の一方または両方が設けられていなくてもよい。

また、補助グランド導体２４は、誘電体シート１８ｂの表面に設けられていてもよい。

なお、高周波信号線路１０は、アンテナフロントエンドモジュールなどＲＦ回路基板における高周波信号線路として用いられてもよい。

なお、信号線路２０は、高周波信号が伝送される信号線路ではなく、例えば、電力の供給に用いられる電源線や、グランド電位に保たれるグランド線等であってもよい。

以上のように、本発明は、フレキシブル基板及び電子機器に有用であり、信号線路に断線が発生すること抑制できる点において優れている。

Ａ１，Ａ２，Ａ１１，Ａ１２ 区間
１０ 高周波信号線路
１２ 誘電体素体
２０ 信号線路
２２ 基準グランド導体
２４ 補助グランド導体
３０ 開口
６０ ブリッジ部
２００ 電子機器
２１０ 筐体

Claims (5)

1. 第１の主面及び第２の主面を有し、かつ、可撓性を有する本体と、
   前記第２の主面よりも前記第１の主面の近くに位置するように前記本体に設けられている線状導体と、
   を備えており、
   前記本体は、前記線状導体に交差する谷折り線において、前記第１の主面に対して谷折りされていると共に、該線状導体に交差する山折り線において、該第１の主面に対して山折りされており、
   前記本体において山折りされている区間の曲率半径の平均は、該本体において谷折りされている区間の曲率半径の平均よりも大きいこと、
   を特徴とするフレキシブル基板。
2. 前記線状導体と前記第１の主面との間に設けられている第１のグランド導体と、
   前記線状導体と前記第２の主面との間に設けられている第２のグランド導体と、
   を更に備えており、
   前記第１のグランド導体と前記線状導体との距離は、前記第２のグランド導体と前記線状導体との距離よりも小さいこと、
   を特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板。
3. 前記第１のグランド導体と前記線状導体とが対向している面積は、前記第２のグランド導体と該線状導体とが対向している面積よりも小さいこと、
   を特徴とする請求項２に記載のフレキシブル基板。
4. 前記本体は、熱可塑性樹脂により作製されていること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のフレキシブル基板。
5. 筐体と、
   前記筐体に収容されているフレキシブル基板と、
   を備えており、
   前記フレキシブル基板は、
   第１の主面及び第２の主面を有し、かつ、可撓性を有する本体と、
   前記第２の主面よりも前記第１の主面の近くに位置するように前記本体に設けられている線状導体と、
   を備えており、
   前記本体は、前記線状導体に交差する谷折り線において、前記第１の主面に対して谷折りされていると共に、該線状導体に交差する山折り線において、該第１の主面に対して山折りされており、
   前記本体において山折りされている区間の曲率半径の平均は、該本体において谷折りされている区間の曲率半径の平均よりも大きいこと、
   を特徴とする電子機器。

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