(57)【要約】  本発明は、２つの異なる領域に構造体を結合することによる応力を低減するように構成された印刷回路基板（ＰＣＢ）を提供する。本発明は、ＰＣＢにおける斯かる構造体に結合するための領域を、局所化された可動領域を生成するために上記領域の周囲に応力解放領域を形成することにより機械的に隔離することに関わるものである。このような局所化された可撓性を少なくとも１つの結合の領域において当該ＰＣＢに導入することにより、構造体の結合による応力の蓄積を軽減することができる。
2010506409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と、
底面と、
前記上面と前記底面との間に少なくとも部分的に延在する１以上の応力解放領域と、
を有する印刷回路基板であって、
前記１以上の応力解放領域は前記印刷回路基板の局所化された可動領域を画定し、前記局所化された可動領域は該局所化された可動領域と前記印刷回路基板の他の領域とを結合する構造体を受け入れ、
前記１以上の応力解放領域が前記構造体の結合により生じる応力を減少させる印刷回路基板。
【請求項２】
２以上の局所化された可動領域を有している請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項３】
前記局所化された可動領域が２以上の自由度を有している請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項４】
前記１以上の応力解放領域のうちの１以上が、実効回転軸を定めるスロット構造を有している請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項５】
各々が対応する実効回転軸を定める２以上のスロット構造を有する請求項４に記載の印刷回路基板。
【請求項６】
前記実効回転軸のうちの２つが略垂直である請求項５に記載の印刷回路基板。
【請求項７】
前記２以上のスロット構造が少なくとも部分的に入れ子にされている請求項５に記載の印刷回路基板。
【請求項８】
前記局所化された可動領域が単一の接続領域を介して前記他の領域に接続され、該単一の接続領域が撓み、捻れ又はこれらの組み合わせにより変形する請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項９】
前記局所化された可動領域が前記他の領域に２つの接続領域を介して接続され、これら２つの接続領域が前記局所化された可動領域を挟んで互いに略対向して配置され、前記２つの接続領域が実行回転軸の周りで前記局所化された可動領域の回転を可能にする請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項１０】
前記局所化された可動領域が１以上の局所化された可動副領域を有し、前記局所化された可動副領域の各々が前記応力解放領域の１以上により画定され、前記局所化された可動副領域の各々が相対的に運動する請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項１１】
前記局所化された可動副領域の１つと単一の接続領域とを有する単一接続構造を有し、前記単一の接続領域が撓み、捻れ又はこれらの組み合わせにより変形する請求項１０に記載の印刷回路基板。
【請求項１２】
２つの単一接続構造を有し、これら単一接続構造の一方が、これら単一接続構造の他方内に配置される請求項１１に記載の印刷回路基板。
【請求項１３】
前記局所化された可動副領域のうちの１つと前記局所化された可動副領域のうちの前記１つを挟んで互いに略対向して配置される２つの接続領域とを有する二重接続構造を有し、前記２つの接続領域が実効回転軸の周りでの前記１つの局所化された可動副領域の回転を可能にする請求項１０に記載の印刷回路基板。
【請求項１４】
少なくとも部分的に入れ子にされた２つの二重接続構造を有する請求項１３に記載の印刷回路基板。
【請求項１５】
各々の実効回転軸を持つ２つの二重接続構造を有し、前記各々の実効回転軸が略垂直である請求項１３に記載の印刷回路基板。
【請求項１６】
前記二重接続構成のうちの一方が、他方内に配置される請求項１５に記載の印刷回路基板。
【請求項１７】
１以上の二重接続構造と、前記局所化された可動副領域の１つ及び単一の接続領域を持つ１以上の単一接続構造とを有し、前記単一接続領域が撓み、捻れ又はこれらの組み合わせにより変形し、前記１以上の二重接続構造及び前記１以上の単一接続構造が少なくとも部分的に入れ子にされた請求項１３に記載の印刷回路基板。
【請求項１８】
前記印刷回路基板が厚みを有し、該厚みが前記１以上の応力解放領域のうちの１以上の近傍で減少されている請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項１９】
前記応力解放領域の１以上が、直線状、曲線状、半三角形状、半円状、半卵型、半楕円状、半長方形状及びＬ字状を含む群から選択された形状を持つスロットに形成された請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項２０】
少なくとも第１の領域が少なくとも第２の領域に対して可撓的である２以上の領域と、
１以上の応力解放領域と、
を有する印刷回路基板であって、前記１以上の応力解放領域は前記印刷回路基板内に画定され、前記１以上の応力解放領域は前記第１の領域と前記第２の領域との間に可撓性を提供し、前記第１の領域は第１の部品に結合するためのものであり、前記第２の領域は第２の部品に結合するためのものであり、前記第１の部品は前記第２の部品に機械的に結合され、前記第１の領域と前記第２の領域との間の可撓性が、前記第１及び第２の部品に対する前記印刷回路基板の結合により生じる応力を減少させる印刷回路基板。
【請求項２１】
前記領域のうちの少なくとも１つが２以上の自由度を有している請求項２０に記載の印刷回路基板。
【請求項２２】
印刷回路基板を作製する方法であって、前記印刷回路基板を少なくとも部分的に介して１以上の応力解放領域を形成するステップを有し、前記１以上の応力解放領域は前記印刷回路基板の局所化された可動領域を画定し、前記局所化された可動領域は、該局所化された可動領域と前記印刷回路基板の他の領域とを結合する構造体を受け入れ、前記１以上の応力解放領域が前記構造体の結合により生じる応力を減少させる方法。
【請求項２３】
前記１以上の応力解放領域のうちの１以上が、前記印刷回路基板の上面から底面へ延びるスロット又は螺旋として形成される請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記１以上の応力解放領域のうちの１以上が、前記印刷回路基板の上面又は底面の何れかに形成されたチャンネルとして構成される請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
印刷回路基板を組み立てる方法であって、
前記印刷回路基板の局所化された可動領域を画定する１以上の応力解放領域を、前記印刷回路基板を少なくとも部分的に介して形成するステップと、
構造体を前記局所化された可動領域及び前記印刷回路基板の他の領域に結合するステップと、
を有し、前記１以上の応力解放領域が前記構造体の結合により生じる応力を減少させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の設計の分野に係り、特には局所的可撓性を備える回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子産業において、回路配線及び電子部品の多くが共通基体上に取り付けられるような印刷回路基板（ＰＣＢ）を使用することは普通である。一般的に、印刷回路基板は、何らかの所定の形状で印刷配線のパターンが形成される相対的に剛性の基体を有している。印刷配線は、予め被着された銅の被覆層からエッチング形成することができる。印刷配線は、通常は、"回路トレース"と呼ばれる狭い導電細条及び"パッド"と呼ばれる広い導電表面を含んでいる。斯かるトレース及びパッドは、抵抗、トランジスタ、コンデンサ、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の別個に製造された電子部品のための接続電気マップを提供する。電子部品は、典型的には、斯かる電子部品の端子と印刷配線との間の導電接触を生成するために、上記パッド上に半田付けすることにより又は当該技術で良く知られた他の処理により印刷回路基板上に取り付けられる。
【０００３】
印刷回路基板上に電子部品を取り付けるためには、多数の技術が良く知られており、使用することができる。一つの技術は、表面実装部品の使用を含むものである。既知のように、このような表面実装部品の導電面は、通常、上述したような導電パッドに直接半田付けされる。目的は達成するが、この実装技術は、それ自体、全ての作業条件下で完全に満足のゆくものではないことが分かっている。
【０００４】
ヒートパイプ等の構造体を、工業規格の印刷回路基板上に実装された電子部品に結合しなければならない場合に、問題が生じる。多くの場合において、斯かる構造体（例えば、ヒートパイプ）及びＰＣＢの位置は、ハウジングとの必要な位置合わせのために、互いに一定の関係となろう。しばしば、ヒートパイプ、ハウジング及びＰＣＢの通常の製造誤差、並びに電子部品の寸法及び位置合わせの誤差により、ヒートパイプの表面は、該ヒートパイプが結合されるべき電子部品の表面と正確には整列しない。接触を強制すると、当該結合又は接続部に応力が生じ、これは、結果的に当該結合及び、後の、当該電子部品の短寿命につながり得る。即ち、当該ＰＣＢ及び電子部品が熱サイクルを受けるにつれて生じる熱機械応力により、上記結合部は故障する可能性が高い。
【０００５】
従って、問題に直面する設計者は、ＰＣＢ上に実装される、該ＰＣＢの他の領域に結合される構造体に結合されるべき電子部品に対して十分な物理的安定性を達成しながら、この結合により生じる応力を制限している。
【０００６】
上記背景技術情報は、出願人により本発明に恐らく関係があると信じられた情報を開示するために提示されたものである。従って、上述した情報の何れかが本発明に対する従来技術を構成するということを、必ずしも認めようとするものではなく、そのように見なされるべきでもない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、局所的可撓性を備える回路基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、上面、底面、及び上記上面と上記底面との間に少なくとも部分的に延在する1以上の応力解放領域を有する印刷回路基板であって、上記1以上の応力解放領域は当該印刷回路基板の局所化された可動領域を画定し、上記局所化された可動領域は該局所化された可動領域及び当該印刷回路基板の他の領域を結合する構造体を受容するように構成され、上記1以上の応力解放領域が上記構造体の結合により生じる応力を低減するように構成された印刷回路基板が提供される。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、少なくとも第１の領域が少なくとも第２の領域に対して可撓性である２以上の領域を有する印刷回路基板であって、該印刷回路基板内に画定された１以上の応力解放領域を有し、該１以上の応力解放領域は上記第１領域と上記第２領域との間に可撓性を設けるように構成され、上記第１領域は第１部品に結合するように構成され、上記第２領域は第２部品に結合するように構成され、上記第１部品は上記第２部品に機械的に結合され、上記第１領域と第２領域との間の可撓性が、当該印刷回路基板の上記第１及び第２部品との結合により生じる応力の低減を可能にする印刷回路基板が提供される。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、印刷回路基板を設ける方法であって、該印刷回路基板を少なくとも部分的に介して1以上の応力解放領域を形成するステップを有し、該1以上の応力解放領域は当該印刷回路基板の局所化された可動領域を画定し、上記局所化された可動領域は該局所化された可動領域及び当該印刷回路基板の他の領域を結合する構造体を受容するように構成され、上記1以上の応力解放領域が上記構造体の結合により生じる応力を低減するように構成された方法が提供される。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、印刷回路基板を組み立てる方法であって、当該印刷回路基板の局所化された可動領域を画定する1以上の応力解放領域を、該印刷回路基板を少なくとも部分的に介して形成するステップと、上記局所化された可動領域及び当該印刷回路基板の他の領域に構造体を結合するステップとを有し、上記1以上の応力解放領域が上記構造体の結合により生じる応力を低減するように構成された方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施例による単一の局所化された可動領域を含む印刷回路基板の上面図である。
【図２】図２は、本発明の他の実施例による単一の局所化された可動領域を含む印刷回路基板の上面図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施例による単一の局所化された可動領域を含む印刷回路基板の上面図である。
【図４】図４は、図３の２−２線に沿う断面図である。
【図５】図５は、図３の３−３線に沿う断面図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施例による単一の局所化された可動領域を含む印刷回路基板の上面図である。
【図７】図７は、本発明の他の実施例による単一の局所化された可動領域を含む印刷回路基板の上面図である。
【図８】図８は、印刷回路基板の局所化された可動領域の近くの下側を通しての部分的剔を含む、本発明の他の実施例の断面図である。
【図９】図９は、本発明の他の実施例による複数の局所化された可動領域を含む印刷回路基板の上面図である。
【図１０】図１０は、図９の印刷回路基板の底面図である。
【図１１】図１１は、本発明の他の実施例による単一の局所化された可動領域を含む印刷回路基板の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［定義］
"印刷回路基板"なる用語は、例えばＦＲ４基板、金属コア印刷回路基板（ＭＣＰＣＢ）、紫外線放射を用いて架橋される鋳造高分子樹脂から形成される基板又は当業者により容易に理解される他の回路基板構成等の種々の構成から選択される回路基板を定義するために使用されている。
【００１４】
"発光素子"なる用語は、両端間に電位差を印加することにより又は電流を通過させることにより活性化された場合に、例えば可視領域、赤外線及び／又は紫外線領域等の電磁スペクトルの領域又は領域の組み合わせにおいて放射を発するデバイスを定義するために使用されている。従って、発光素子は、単色、準単色、多色又は広帯域スペクトル放射特性を有し得る。発光素子の例は、半導体、有機、又はポリマ／高分子発光ダイオード、光学的にポンピングされた蛍光体被覆発光ダイオード、光学的にポンピングされたナノ結晶発光ダイオード又は当業者により容易に理解される他の同様なデバイスを含む。更に、発光素子なる用語は、例えばＬＥＤダイ等の放射を発する固有のデバイスを定義するために使用され、放射を発する固有のデバイスの該固有のデバイス若しくは複数のデバイスが配置された発光素子ハウジング又はパッケージとの組み合わせを定義するためにも等しく使用することができる。
【００１５】
ここで使用される場合、"約"なる用語は、公称値からの+/-１０％の変動を示す。このような変動は、特に言及するか否かに拘わらず、ここで示される如何なる所与の値にも常に含まれると理解されたい。
【００１６】
特に定義しない限り、ここで使用される全ての技術的及び科学的用語は、本発明が属する分野の当業者により通常に理解されるものと同じ意味を有するものである。
【００１７】
本発明は、印刷回路基板（ＰＣＢ）の２つの異なる領域への構造体の結合により生ぜられる応力を解放するように構成された装置及び方法を提供する。本発明は、ＰＣＢ内に局所化された可動領域を設けることに関するものである。該局所化された可動領域は、当該ＰＣＢの２つの異なる領域の間での相対的柔軟性を可能にする。本発明は、印刷回路基板（ＰＣＢ）上に取り付けられた電子部品（例えば、発光素子）と、該基板上の又は該基板の外部の他の構造体又は部品との間の結合により生ぜられる応力を解放するために使用することができる。この場合、上記の局所化された可動領域は、動きを受け得る、又は当該電子部品に正確に位置合わせされ得ない構造体（例えば、ヒートパイプ）に接続されることを必要とし得る電子部品の取付を可能にする。
【００１８】
局所化された可撓性を当該ＰＣＢに構造体結合の少なくとも１つの領域（又は区域）において導入することにより、該構造体の結合により生ぜられる応力を軽減することができる。一実施例において、前記局所化された可動領域は、当該ＰＣＢに垂直な方向に移動することができ、必要なら当該電子部品の３つの直行する方向への適切な変位を可能にする。本発明は、当該ＰＣＢ上で構造体を受けることを意図する領域を、該意図する領域の周囲に応力解放領域を形成し、これにより局所化された可動領域を形成することにより、該ＰＣＢの他の領域から機械的に部分的に分離することを含むものである。本発明が上記構造体の結合後の応力解放領域の形成をも含むものであることが理解されよう。上記応力解放領域は、結果としての局所化された可動領域が、例えばＰＣＢ材料の細条又は接続領域等のＰＣＢ材料の減少された部分により該ＰＣＢの主要部分に接続されたままとなるように構成され、その場合において、該接続領域は上記の局所化された可動領域と当該ＰＣＢとの間に所望の相対的可撓性を形成するために十分に長いものである。
【００１９】
例えば、図１は、本発明の一実施例による印刷回路基板（ＰＣＢ）１００の上面図である。図１において、ＰＣＢ１００の局所化された可動領域１１２は、該ＰＣＢ１００の他の領域に結合される構造体１１０を受け入れるように構成されている。局所化された可動領域１１２はスロット１１４により画定され、単一の接続領域１１６を介してＰＣＢ１００の残部に接続されている。接続領域１１６は、該局所化された可動領域１１２の、ＰＣＢ１００の残部に対する電気的接続も維持する。この単一の接続領域１１６を介して接続された局所化された可動領域１１２の構造は、単一接続構造と定義することができる。該単一の接続領域１１６は、撓み、捻れ又はこれらの組み合わせにより変形するように構成され、これにより、当該ＰＣＢの残部に対する該局所化された可動領域１１２の移動を可能にする。スロット１１４は、半円形若しくは半楕円形等の他の形状、又は当業者により容易に理解されるような他の形状を有することができることが理解されよう。また、上記接続領域１１６は異なる寸法及び形状を有することができ、その場合において、接続領域の斯かる点における変更は一層多い若しくは少ない撓み及び／又は一層多い若しくは少ない捻れを可能にし得ることも理解されよう。
【００２０】
［応力解放領域］
応力解放領域は、局所化された可動領域と、該可動領域が接続された当該ＰＣＢの他の領域との間の相対的運動を可能にする。ＰＣＢに導入される該応力解放領域の寸法及び形状は、上記局所化された可動領域と当該ＰＣＢの他の部分との間に所望の量の相対的可撓性を提供することを可能にするように選択することができることが理解される。更に、応力解放領域の適切な形状及び構成は、当該ＰＣＢの他の領域と結合される構造体を受け入れるように構成された局所化可動領域を画定するようにＰＣＢに造り込むことができる。
【００２１】
一実施例において、電子部品は熱管理系構造体に結合され、局所化可動領域上に取り付けられる。この熱管理系構造体は、ＰＣＢの他の局所化可動領域等の当該ＰＣＢの他の領域に、又は例えば外部パネル若しくはハウジングを介して当該ＰＣＢの周辺に結合される。また、上記構造体は、熱サイホン、ヒートシンク、熱交換器、ヒートパイプ、ハウジング、外部パネル又はこれらの組み合わせであり得る。一般的に、上記応力解放領域は、局所化可動領域が少なくとも一方向に移動することができるように十分な可撓性を提供する。一実施例において、上記局所化可動領域は少なくとも２つの次元でも移動可能である。他の実施例において、該局所化可動領域は当該ＰＣＢに対して垂直な方向にも移動可能である。
【００２２】
一実施例において、上記応力解放領域は、当該ＰＣＢに導入されると共に必要な量の可撓性を提供するように所望の態様で構成することが可能な１以上のスロットにより形成される。一実施例において、適切な形状及び構成のスロットは、位置合わせの不整合を生じ易い電子部品を取り付けることが可能な局所化可動領域を画定するように、ＰＣＢに造り込まれる。幾つかの実施例において、ＰＣＢに造り込まれるスロットは、形成された局所化可動領域がＰＣＢ材料の相対的に長く狭い接続領域又は細条により該ＰＣＢの主要な一層剛性な領域に接続されたままとなるように構成することができる。
【００２３】
本発明の一実施例において、ＰＣＢ内の局所化可動領域の移動範囲は、１以上のスロットの近傍の当該ＰＣＢの材料の一部を除去することにより増加させることができる。例えば、当該ＰＣＢの上記スロットの近傍の領域を、該ＰＣＢの厚さを上記所望の領域で減少させるために、例えば剔（routing）により薄くすることができる。
【００２４】
本発明の他の実施例において、上記応力解放領域は、例えばＰＣＢ内に前記局所化可動領域を画定するチャンネル（溝）を形成することにより、当該ＰＣＢ部材の厚さの所望の位置での削減のみにより形成される。これらのチャンネルは、減少された厚さの、従って当該ＰＣＢの残部に対して相対的に可撓性の領域を提供することができる。応力解放領域の該構成は、局所化可動領域に対して限られた程度の可撓性を提供することができ、上記局所化可動領域及び当該ＰＣＢの他の領域への構造体の結合により生じる応力を低減するために低程度の可撓性しか必要とされない場合に好適であり得る。
【００２５】
当業者であれば、ＰＣＢ上に取り付けられた幾つかの構造体に対して運動の柔軟性及び、それに応じて、応力解放を可能にするために、単一のＰＣＢ内に２以上の局所化可動領域を含めることも可能であると理解するであろう。単一のＰＣＢ内に２以上の局所化可動領域が存在する場合、これらの局所化可動領域は全て同一のタイプとして構成することができるか、又は種々の異なるタイプとして構成することができる。更に、ＰＣＢ内に局所化可動領域を形成する技術は、単一のＰＣＢ内に取り付けられた幾つかの部品を、当該ＰＣＢの他の局所化可動領域等の他の領域、又はハウジング又は外部パネルを介して当該ＰＣＢの周辺に結合される構造体に結合しなければならない場合に一層重要となり得る。
【００２６】
前記スロットは直線状である必要はなく、直線状、曲線状、半三角形状、半円状、半卵型、半楕円状、半長方形状及びＬ字状の組み合わせからなる構造、又は当業者により容易に理解される他の形状を含む所望及び好適な構造に湾曲又は折曲することができることも分かるであろう。
【００２７】
当該ＰＣＢが剔又は溝を掘られているような本発明の一実施例において、剔又は溝の深さは溝又はチャンネルに沿って変化させることができる。
【００２８】
本発明の一実施例において、ＰＣＢと構造体との間の相互接続に続いて、当該１以上の応力解放領域は、局所化可動領域と当該ＰＣＢの残部との間の更なる機械的完全性を得るために、例えば充填又は他の処理若しくは方法により補強することができる。例えば、この更なる機械的完全性は、振動が予測され得るような応用例又は容易に理解されるような他の応用例に対して必要となり得る。
【００２９】
［応力解放領域の形成］
当業者であれば、応力解放領域をＰＣＢに、結果的な局所化可動領域が当該ＰＣＢの主たる一層剛性な領域に接続されたままとなるように導入するための多数の方法が存在することが分かるであろう。例えば、応力解放領域は適切な穴開け装置（punching apparatus）によりＰＣＢ基板を穿孔することにより形成することができる。もっとも、剔り、切断又は鋸引き等の他の方法も使用することができる。一実施例において、応力解放領域は、案内又は位置合わせ孔が形成されるのと同時に形成することができ、その場合において、これらの案内又は位置合わせ孔は当該ＰＣＢの製造の間に位置合わせ目的のために処理装置により使用することができる。
【００３０】
当業者であれば、応力解放領域は鋳造工程の間において容易に形成することができるか、又は後に所要のエッチング処理の前後に切削形成することができることが分かるであろう。
【００３１】
当業者であれば、ＰＣＢの２つの異なる領域への構造体の直接的又は間接的結合により生じる応力は、斯かる２つの異なる結合領域の少なくとも一方に対して局所化可動領域を画定するスロットにより軽減することができることが分かるであろう。このような構造体の例は、ＰＣＢ上に取り付けられる、ハウジング又は外部パネル等の当該ＰＣＢの他の領域に直接的に又は間接的に結合されることを必要とし得るようなポテンショメータ又はスイッチである。この場合、斯かるポテンショメータ又はスイッチの領域における局所化された可撓性が有利にも位置合わせの不整合を吸収し、これにより、当該結合部における応力を低減する。また、当業者であれば、ＰＣＢ上に存在し、該ＰＣＢの他の領域に直接的に又は間接的に結合される構造体に結合されることを要する電子部品は、該ＰＣＢの局所化可動領域に取り付けることができ、当該結合により生じる応力を低減することができることが分かるであろう。このような電子部品の通常の例は、発光素子、ポテンショメータ、ダイオード、又は熱を発生すると共に何らかの種類の熱管理系に接続されることを必要とし得る他の電子部品を含む。
【００３２】
本発明の一実施例において、ＰＣＢは堅い基板を生成するために紫外線を用いて架橋される鋳造ポリマ樹脂から製造することができ、これは例えば電気メッキに好適であり得る。この実施例において、ＵＶ放射を選択的にマスキングすることにより、当該基板の選択された領域が低下された剛性を有することができ、これは、画定された局所化可動領域が当該基板の残部に対して屈曲するのを可能にする。一実施例において、当該ＰＣＢを構造体と結合する際、追加のＵＶ照射を後に供給して、該鋳造ポリマ樹脂の重合を完了し、これにより略剛性の基板を得るようにする。
【実施例１】
【００３３】
図１は、本発明の一実施例により構成された印刷回路基板（ＰＣＢ）１００の上面図である。図１において、ＰＣＢ１００の局所化可動領域１１２は、該ＰＣＢ１００の他の領域に結合される構造体１１０を受け入れるように構成されている。局所化可動領域１１２は、スロット１１４により画定され、単一の接続領域１１６を介して該ＰＣＢ１００の残部に接続されている。接続領域１１６は、ＰＣＢ１００の残部に対する局所化可動領域１１２の電気的接続も維持することができる。単一の接続領域１１６を介して接続された局所化可動領域１１２の該構成は、単一接続構造として定義することができる。上記単一の接続領域１１６は、撓み、捻れ又はこれらの組み合わせにより変形するように構成され、これにより当該ＰＣＢの他の部分に対する該局所化可動領域１１２の運動を可能にする。スロット１１４は、半円形又は半卵型等の他の形状に構成することもできることが理解されよう。また、接続領域１１６も異なる寸法及び形状を有し、一層多い又は少ない撓み及び／又は一層多い又は少ない捻れを可能にすることができることが理解されよう。
【実施例２】
【００３４】
図２は、本発明の他の実施例によるＰＣＢ２００の上面図である。図２において、ＰＣＢ２００の局所化可動領域２１２は、該ＰＣＢ２００の他の領域に結合される構造体２１０を受け入れるように構成されている。局所化可動領域２１２は、スロット２１４及び２１５により画定されると共に、該ＰＣＢ２００の残部に２つの接続領域２１６及び２１７を介して接続されており、これら接続領域は局所化可動領域２１２を挟んで互いに略対向している。２つの接続領域２１６及び２１７を介して接続された局所化可動領域２１２の該構成は、二重接続構造として定義することができる。該二重接続構造は、２つの接続領域２１６及び２１７により定まる実効回転軸２２２の周りでの局所化可動領域２１２の回転を可能にするように構成されている。
【００３５】
２つの略対向する接続領域２１６及び２１７は、局所化可動領域２１２の所与の領域を挟んで配置することができ、必ずしも局所化可動領域２１２の中間に対して配置される必要はないことが理解されよう。例えば、本発明の一実施例において、上記局所化可動領域は、該局所化可動領域の一方の側に近い実効回転軸の周りで回転することができる。上記２つの接続領域により定まる実効回転軸は、これら２つの接続領域の寸法及び形状により決まる程度に、可変とすることができると共にシフト又は回転することができ、これにより当該ＰＣＢの残部に対する上記局所化可動領域の回転軸の可変性を可能にする。例えば、より大きな接続領域は、実効回転軸の一層大きな可変性を可能にする。一実施例において、実効回転軸は０°と約４５°との間で回転することができる。他の実施例において、実効回転軸は０°と約３０°との間で回転することができる。他の実施例において、実効回転軸は０°と約１０°との間で回転することができる。
【実施例３】
【００３６】
図３は、本発明の他の実施例によるＰＣＢ３００の上面図である。図３において、ＰＣＢ３００の局所化可動領域は、該ＰＣＢ３００の他の領域に結合される構造体３１０を受け入れるように構成されている。上記局所化可動領域は、入れ子にされた２つの局所化可動副領域を有し、その場合において、一方の局所化可動副領域は他方の局所化可動副領域内に配置されている。この構成においては、２つの二重接続構造が存在する。即ち、内側の二重接続構造は、より小さな局所化可動副領域３２４を有し、該副領域はＬ字状スロット３２６及び３２７と、局所化可動副領域３２４の実効回転軸３３０の周りでの回転を可能にするように構成された２つの接続領域３２８及び３２９とにより定まる。外側の二重接続構造は、２つの接続領域３３２及び３３３と、Ｌ字状スロット３３４及び３３５により画定され、局所化可動副領域３２４と領域３３６及び３３８との両方を含む一層大きな局所化可動副領域とを有している。これらの接続領域３３２及び３３３は、上記一層大きな局所化可動副領域の実効回転軸３４０の周りでの回転を可能にするように構成されている。この構成において、上記２つの二重接続構造の各回転軸３３０及び３４０は実質的に垂直であるが、これら回転軸は９０°より小さい又は大きい角度で交差することもできる。
【００３７】
図４は、図３におけるＰＣＢ３００の点線の対角線２−２に沿う断面図であり、内側二重接続構造の局所化可動副領域３２４が実効回転軸３３０の周りに回転されている。図４に図示されているように、局所化可動副領域３２４が変位力を受け、ＰＣＢ３００の当該局所化可動領域を囲むＰＣＢ領域３４２の面から時計方向に回転される際に、構造体３１０は該局所化可動副領域３２４に取り付けられたままとなる。変位力が存在しない場合、該局所化可動副領域３２４の縁部は点線３４４により示されるような位置に戻り得る。当業者であれば、該局所化可動副領域３２４が反対の又は半時計方向（図示略）にも回転することができることが分かるであろう。
【００３８】
同様の態様で、外側二重接続構造は、局所化可動副領域３２４と符号３３６及び３３８により示される領域とを有する大きい方の局所化可動副領域が、内側二重接続構造の実効回転軸３３０と略垂直な実効回転軸３４０の周りで回転するのを可能にする。
【００３９】
図５は、図３におけるＰＣＢ３００の点線３−３に沿う断面図であり、局所化可動副領域３２４が、当該局所化可動領域を囲むＰＣＢ領域３４２に対し垂直に変位されている。この事例において、局所化可動副領域３２４は当該局所化可動領域を囲むＰＣＢ領域３４２に対し平行のままである一方、大きい方の局所化可動副領域の領域３３６及び３３８は、ＰＣＢ３００の当該局所化可動領域を囲むＰＣＢ領域３４２から局所化可動副領域３２４に向かって上方に傾斜している。
【実施例４】
【００４０】
図６は、本発明の他の実施例によるＰＣＢ６００の上面図である。図６において、局所化可動領域は内側のＣ字状スロット６２６及び６２７並びに外側のＣ字状スロット６３４及び６３５により画定される。図示されているように、外側のＣ字状スロット６３４及び６３５は、内側のＣ字状スロット６２６及び６２７に対して略同心的である。当該局所化可動領域は、２つの局所化可動副領域を有している。内側の局所化可動副領域６２４はスロット６２６及び６２７により画定されると共に二重接続構成の一部であり、該二重接続構造は、当該局所化可動副領域６２４を挟んで互いに略対向して配置された２つの接続領域６２８及び６２９も有すると共に、実効回転軸６３０の周りでの該局所化可動副領域６２４の回転を可能にするように構成されている。大きい方の局所化可動副領域は、上記局所化可動副領域６２４及び領域６３６を有している。この大きい局所化可動副領域も二重接続構造の一部であり、該二重接続構造は、実効回転軸６４０の周りでの該大きな局所化可動副領域の回転を可能にするように構成された２つの接続領域６３２及び６３３を有している。この局所化可動領域は、局所化可動副領域６２４と当該ＰＣＢの他の領域とに結合される構造体６１０の結合による応力を、局所化可動副領域６２４の三次元移動を可能にすることにより低減するよう構成されている。この実施例の一態様において、構造体６１０（該構造体もＰＣＢ６００の他の領域に結合される）に結合されるべき発光素子等の部品は、局所化可動副領域６２４内に取り付け又は結合することができる。
【００４１】
実効回転軸を有する全ての実施例において、当該実効回転軸は、関連する接続領域の構造により決定され又は許容される程度に、ずれ（シフトし）又は回転することができることが理解されよう。
【実施例５】
【００４２】
図７は、本発明の他の実施例によるＰＣＢ７００の上面図である。図７においては、２つの部分的に入れ子にされた（例えば、互いに部分的に内側となるように配置された）二重接続構造が存在し、一方はスロット７２４及び７２５により画定される局所化可動副領域を備え、他方はスロット７３４及び７３５により画定される局所化可動副領域を備えている。この場合、構造体（該構造体もＰＣＢ７００の他の領域に結合される）に結合されるべき発光素子等の部品７５０は、局所化可動領域７１２内に固定し又は取り付けることができる。この様にして、上記局所化可動領域と当該ＰＣＢの残部との間の相対運動が可能となる。
【実施例６】
【００４３】
図８は、ＰＣＢ８００の一部の断面図である。前述したように、ＰＣＢ内での局所化可動領域の運動の範囲は、当該ＰＣＢの１以上のスロットの近くの部分的厚みを除去することにより増加させることができる。例えば、当該ＰＣＢにおけるスロットの近くの領域を、この領域における該ＰＣＢの一部を例えば剔（routing）により除去することにより薄くすることができる。図８に示されるように、ＰＣＢ８００は、可撓性を改善するために該ＰＣＢの部分的剔を含んでいる。この例において、内側スロット８２６及び８２７並びに外側スロット８３４及び８３５は、当該ＰＣＢ８００の他の領域に結合される構造体８１０を受け入れるように構成された局所化可動領域８１２を画定している。理解されるように、ＰＣＢ８００の部分的に薄くされた領域８５２及び８５３は、下側から該ＰＣＢのスロット８２６及び８２７並びに８３４及び８３５の近傍の厚さの一部にわたって剔ることにより形成される。ＰＣＢの部分的剔は、該ＰＣＢの厚さの所定の一部にわたって延びることができ、この所定の一部は、局所化可動領域８１２に付与される所要の可撓性に基づいて決定することができる。例えば、上記の部分的剔は、ＰＣＢ８００の厚さの１／４、１／２、３／４又はその他の部分まで延びることができる。同様に、ＰＣＢ８００の厚さは、約０.０６インチなる標準の基板厚さ又は他の厚さとすることができ、これは、容易に理解されるように当該ＰＣＢのタイプ及び構造の選択に依存し得る。本発明の幾つかの実施例において、ＰＣＢの厚さの減少は、当該ＰＣＢの上部又は底部又は両者からの材料の除去により可能にすることができる。
【実施例７】
【００４４】
当業者であれば、単一のＰＣＢ内に、該ＰＣＢ上に取り付けられる幾つかの構造体に対して運動の柔軟性及びそれに対応する応力解放を可能にするために、２以上の局所化可動領域を含めることができることが分かるであろう。更に、ＰＣＢ基板内に局所化可動領域を形成する技術は、単一のＰＣＢ上に取り付けられる幾つかの部品を、他の局所化可動領域等の該ＰＣＢの他の領域又はハウジング若しくは外部パネルを介して周辺に結合される構造体に結合しなければならない場合に、一層重要になり得る。
【００４５】
図９は、本発明の他の実施例を示し、上述したような幾つかの構造体の取り付けに関連した応力の蓄積を低減するための複数の局所化可動領域９１２を含むＰＣＢ９００の上面図を示す。この特定の例において、ＰＣＢ９００は６個の局所化可動領域９１２を有している。各局所化可動領域９１２は、各々が二重接続構造の２つの局所化可動副領域を含んでいる。小さい方の局所化可動副領域は内側のＬ字状スロット９２６及び９２７により画定され、大きい方の局所化可動副領域は外側のＬ字状スロット９３４及び９３５により画定されている。内側及び外側のＬ字状スロット９２６及び９２７並びに９３４及び９３５は、図３に示した例に構造が類似している。本例において、上記局所化可動領域は構造体接続点９５４を有している。図示を容易にするために、ＰＣＢ９００上に取り付けられるべき電子部品を受け入れるように構成された構造体接続点９５４のみが示されている。しかしながら、結合により生じる如何なる応力の影響も受け易い電子部品を取り付けるために、ＰＣＢ基板に異なる数の構造体接続点及びそれに対応する局所化可動領域を設けることもできることが分かるであろう。更に、１つのＰＣＢ内の複数の局所化可動領域は、全て同一の構造のものとすることができるか、２以上の異なる構造の組み合わせとすることもできる。
【００４６】
図１０は、図９に示したＰＣＢ９００の底面図である。図示されるように、図９における６個の局所化可動領域９１２の各々の運動の範囲は、ＰＣＢ９００のスロット９２６及び９２７並びにスロット９３４及び９３５の近くの一部の厚さにわたり剔ることにより増加させることができる。即ち、各局所化可動領域９１２に対して、部分的に剔られたＰＣＢ領域９５６は、内側のＬ字状スロット９２６及び９２７と外側のＬ字状スロット９３４及び９３５との間の領域に対応する。各局所化可動領域９１２に対し、この様にして、ＰＣＢ９００の部分的厚さにわたり剔ることは、特定の局所化可動領域９１２の運動の範囲（即ち、可撓性）を増加させることができる。
【実施例８】
【００４７】
図１１は、本発明の他の実施例によるＰＣＢ１１００の上面図である。この実施例において、構造体１１１０と結合するように構成された局所化可動領域１１１２は、単一のスロット１１１４により定められる。スロット１１１４は延長された接続領域１１１６を残すように構成され、該延長された接続領域は当該スロットの一部において自身のそばで折り返し、上記局所化可動領域１１１２の三次元での運動性を可能にする。同様の実施例では、単一のスロットを螺旋形状に形成することができ、長い螺旋状接続領域を残存させる。
【００４８】
上述した本発明の実施例は例示的なもので、多くの態様で変形することができることは明らかである。このような現在及び将来の変形は、本発明の趣旨及び範囲からの逸脱とは見なされてはならず、当業者にとり自明であるような全ての斯様な変形は、下記請求項の範囲内に含まれることを意図するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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