(57)【要約】【課題】屈曲させた際の耐断線性、あるいは耐断裂性を高めたフレキシブルリジッド基板を提供する。【解決手段】フレキシブル層Ｆの先端に配置される剛体基板６の先端方向と反対側端部の形状、即ち、フレキシブル層Ｆの中央側の端辺の形状を円弧状７とした。また、その端辺の両側の角部８を曲線状とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性絶縁性フィルムで導体パターンを厚み方向に挟持してなるフレキシブル層と、該フレキシブル層の端部領域の少なくとも一方の外側主面に配置した剛体基板とからなるフレキシブルリジッド基板において、
前記剛体基板のフレキシブル層中央側端辺形状が、円弧状を成していることを特徴するフレキシブルリジッド基板。
【請求項２】
可撓性絶縁性フィルムで導体パターンを厚み方向に挟持してなるフレキシブル層と、該フレキシブル層の端部領域の少なくとも一方の外側主面に配置した剛体基板とからなるフレキシブルリジッド基板において、
前記剛体基板のフレキシブル層中央側端辺の両端角部が曲線状を成していることを特徴とするフレキシブルリジッド基板。
【請求項３】
前記剛体基板は、ガラス布基材エポキシ樹脂基板からなることを特徴とする請求項１または２のいずれか記載のフレキシブルリジッド基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は可撓性絶縁性フィルムで導体パターンを厚み方向で挟持されてなるフレキシブル層と、該フレキシブル層の端部領域の少なくとも一方の外側主面に配置した剛体基板とからなるフレキシブルリジッド基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器内部で電気的接続を行うためにＦＰＣ（フレキシブル・プリント・サーキット）やＦＦＣ（フレキシブル・フラット・ケーブル）、またプリント基板にフレキシブルな機能を持たせたフレキシブルリジッド基板などが多く使用されている。
【０００３】
フレキシブルリジッド基板とは可撓性絶縁性フィルムで導体パターンを厚み方向に挟持したフレキシブル層と、このフレキシブル層の一方の外側主面の一部に添設したガラス布基材エポキシ樹脂（ガラスエポキシ）などからなる剛体基板とから構成されている。そして、この剛体基板はフレキシブル層の一方または両方の端部領域にのみに形成されている。即ち、フレキシブル層の中央部領域に、フレキシブル層のみで構成され、剛体基板が添設されていないことから、全体としてフレキシブル性を持たせたプリント基板である。
【０００４】
このようなフレキシブルリジッド基板は、通常、電子機器や通信機器などの機器内部においてプリント回路基板や機器構成部品を電気的に接続するために接続ケーブルとしても用いられるものである。たとえは、機器内部に配置されたプリント回路基板や機器構成部品にフレキシブルリジッド基板の剛体基板が挿入されるコネクタを設け、このコネクタにフレキシブルリジッド基板の剛体基板を挿入して、プリント回路基板や機器構成部品などの接続を達成していた。
【０００５】
しかしながら、フレキシブルリジッド基板は基板自体にフレキシブル層を形成し、さらにそのフレキシブル層の先端にコネクタ接続用の端子を形成できることから、機器内部の部品数を削減でき、全体的なコスト削減に有効な基板である。
【０００６】
従来のフレキシブルリジッド基板を図８〜図１１を用いて説明する。
【０００７】
フレキシブルリジッド基板８０は、例えば２枚の可撓性絶縁性フィルム８２、８４で導体パターン８３を厚み方向で挟持されてなるフレキシブル層Ｆと、フレキシブル層Ｆの端部領域の少なくとも一方の外側主面に配置した剛体基板６３とからなる構成されている。
【０００８】
そして、上述のように、機器内部でプリント回路基板や機器構成部品のコネクタに電気的に接続させるために、剛体基板６３が添設されてなるフレキシブル層Ｆの反対面（他方の外側主）の端部を可撓性絶縁性フィルム８４のみを除去し、導体パターン３が露出していた。このフレキシブル層Ｆから露出した導体パターン３が端電極子部８５となる。
【０００９】
図において、可撓性絶縁性フィルム８２はポリイミドなどからなるベースフィルムであり、このベースフィルムである可撓性絶縁性フィルム８２上には、複数の導体パターン８３が並設されている。また、この導体パターン８３は、可撓性絶縁性フィルム８４であるポリイミドなどからなるカバーフィルムで被覆されている。
【００１０】
可撓性絶縁性フィルム８２の上にはポリエステルなどからなる剛体基板６３が接着層を介して配置される構造となる。
【００１１】
この剛体基板６３はフレキシブル層Ｆの先端部の補強とコネクタなどに抜き差しする作業を容易にするためのツマミとしての役割を担う。このような構造は、例えば特開２００３−３１２９９号に公報に提案されている。
【００１２】
ところで、フレキシブルリジッド基板８０は電子機器や通信機器の内部に配置されるプリント回路基板や機器構成部品を電気的に接続するために、コネクタに対して抜き差しを行ったり、また、電子機器や通信機器などの機器内部の可動部の構成部品との接続に用いられたりするため、常にフレキシブル層Ｆ部分で屈曲を繰り返すことになる。
【００１３】
たとえば、フレキシブルリジッド基板８０のフレキシブル層Ｆで屈曲を繰り返すと剛体基板６３に繰り返しストレスが生じ、可撓性絶縁性フィルム８２、８４で狭持される導体パターン８３が断線、またはフレキシブル回路基板８０自体が断裂してしまうという問題があった。
【００１４】
これらの問題を解決するため、剛体基板６３の端部の形状を、図９に示すようにギザギザ形状Ｚにしたり、あるいは剛体基板６３の厚みをフレキシブル層Ｆの中央部側よりに向かって順次薄くしていた。これにより、剛体基板６のフレキシブル層Ｆ中央部よりの端部分に柔軟性を持たせるようにしていた。
【特許文献１】特開２００３−３１２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、フレキシブルリジッド基板８０においては電気的接続を目的とした電極端子部８５を基板先端部分に形成した場合、そこに配置される剛体基板６３はポリエステルだけはなく、剛性が高いガラス布基材エポキシ樹脂材料なども多用される。
【００１６】
剛体基板６３のフレキシブル層Ｆの中央側端辺形状をギザギザ形状Ｚにしても、また、端部の厚みを制御しても、コネクタに抜き差しする場合、その抜き差しする方向を主として様々な方向から応力が加わり、この応力を柔軟性で解消できるものではない。
【００１７】
図１１に示すように、コネクタに抜き差しする場合、その抜き差しする方向を主として矢印ａ、ｂ、ｃにフレキシブルリジッド基板を屈曲させようとする応力が発生する。
【００１８】
即ち、ギザギザ形状の部分において、矢印ａ方向から応力が加わると剛体基板６３端部の破線Ａ部にストレスが生じ、同じように矢印ｂ方向から応力が加わると剛体基板６３端部の破線Ｂ部に、矢印ｃ方向から応力が加わると剛体基板６３端部の破線Ｃ部にストレスが生じる。
【００１９】
またこのギザギザ形状構造によると、例えば矢印ａ、ｃに近い方向から応力が加わった場合、フレキシブルリジッド基板８０にストレスが発生する箇所は上記と同じくギザギザ形状の一番端の凸部分である破線Ａ部、及び破線Ｂ部になり、矢印ｃに近い方向から応力が加わった場合も同じく破線Ｃ部にストレスが生じる。
【００２０】
また破線Ａ、及び破線Ｂ部は破線Ｃ内に含まれていることから判るように、破線Ａ部、及び破線Ｃ部はフレキシブルリジッド基板８０を屈曲させた場合、常にストレスが生じることになり、フレキシブルリジッド基板８０に内在する導体パターンやフレキシブル層自体が断線、もしくは断裂しやすくなる。特に、この傾向は、コネクタの抜き差しする際につまみとして機能される際に都合のよい剛性の高いガラス布基材エポキシ樹脂を剛体基板に用いた場合に顕著に発生してしまう。
【００２１】
本発明は上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、フレキシブルリジッド基板におけるフレキシブル層と剛体基板との境界部分に集中する応力を緩和して、導体パターンの断線、またはフレキシブル層自体の断裂を防ぐことができるフレキシブルリジッド基板を提供することにある。
【００２２】
また、たとえば、コネクタケーブルとして、コネクタに抜き差しする際に操作性の高いフレキシブルリジッド基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、可撓性絶縁性フィルムで導体パターンを厚み方向に挟持してなるフレキシブル層と、該フレキシブル層の端部領域の少なくとも一方の外側主面に配置した剛体基板とからなるフレキシブルリジッド基板において、前記剛体基板のフレキシブル層中央側端辺形状が、円弧状を成していることを特徴するフレキシブルリジッド基板である。
【００２４】
また、別の発明は、可撓性絶縁性フィルムで導体パターンを厚み方向に挟持してなるフレキシブル層と、該フレキシブル層の端部領域の少なくとも一方の外側主面に配置した剛体基板とからなるフレキシブルリジッド基板において、前記剛体基板のフレキシブル層中央側端辺の両端角部が曲線状を成していることを特徴とするフレキシブルリジッド基板である。
【００２５】
また、いずれの場合にも、剛体基板をガラス布基材エポキシ樹脂基板で構成したフレキシブルリジッド基板である。
【発明の効果】
【００２６】
以上のとおり本発明によれば、フレキシブルリジッド基板における剛体基板とフレキシブル部分との境界、またはフレキシブルリジッド基板における基板部分とフレキシブル部分との境界において屈曲に起因する導体パターンの断線、またはフレキシブル部分の断裂という問題に対して、剛体基板のフレキシブル層中央側端辺形状を円弧状として、また、その端辺の両端の角部を曲線状にすることより、この部分に発生する応力をあらゆる方向に分散することができ、剛体基板との境界部分で発生する導体パターンの断線や剛体基板の端辺の両側からフレキシブル層に発生する断裂を有効に防ぐことができる。
【００２７】
また、剛体基板に剛性の高いガラス布基材エポキシ樹脂材料の基板を用いているため、このフレキシブルリジッド基板をコネクタに抜き差しする際に、つまみとして機能させることができ、非常に取り扱いが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明のフレキシブルリジッド基板を図面に基づいて詳説する。
【００２９】
図１は本発明のフレキシブルリジッド基板の先端部における剛体基板を配置した側の部分平面図であり、図２は電極端子が形成される側の部分平面図であり、図３はフレキシブルリジッド基板の先端部を断面図である。
【００３０】
フレキシブルリジッド基板１は、可撓性絶縁性フィルム２、４で導体パターン３を厚み方向に挟持してなるフレキシブル層Ｆと、該フレキシブル層Ｆの端部領域の少なくとも一方の外側主面に配置した剛体基板６とからなっている。
【００３１】
フレキシブルリジッド基板１の可撓性絶縁性フィルム２は、たとえばポリイミドなどからなり、フレキシブル層Ｆのベースフィルム２となっている。
【００３２】
そして、このベースフィルムである可撓性絶縁性フィルム２上には、たとえば銅からなる複数の導体パターン３が並設されている。また、この複数の導体パターン３を覆うように、たとえば、ポリイミドなどからなるカバーフィルムである可撓性絶縁性フィルム４が形成されている。
【００３３】
そして、このカバーフィルム側の可撓性絶縁性フィルム４の端部は、カバーフィルム４の一部が除去されており、この除去部から導体パターン３の端部が露出し、この露出部された導体パターン３が電極端子部５となる。
【００３４】
また、フレキシブル層Ｆのベースフィルム側の外側主面で、フレキシブル層Ｆの端部領域には、ガラス布基材エポキシ樹脂材料からなる剛体基板６が接着層を介して配置されている。この剛体基板６の先端はフレキシブル層Ｆの先端と一致し、また、剛体基板６の幅は、フレキシブル層Ｆの幅と一致している。
【００３５】
また、剛体基板６のフレキシブル層Ｆ中央側端辺形状は円弧状７を成しており、幅方向の中心が突出する形状をなしている。即ち、剛体基板６の先端方向（コネクタに挿入される側）と反対側（フレキシブル層Ｆの中央側）の端部形状が円弧状７となっており、好ましくは、剛体基板６の幅を直径に有するような円弧状７となっている。この剛体基板６はフレキシブルリジッド基板１の先端部の補強およびコネクタなどに抜き差しする際のつまみとしての機能を果たす。
【００３６】
このように形状の剛体基板６を配置してなるフレキシブルリジッド基板１は、図４に示すように、コネクタに抜き差しする場合、その抜き差しする方向を主として様々な方向から応力が加わる。
【００３７】
図４中において矢印ａ、ｂ、ｃはそれぞれフレキシブル回路基板の屈曲により発生する応力の一例を示す。たとえば、矢印ａ方向から応力が加わると剛体基板６端部の破線Ａ部分に、矢印ｂ方向から応力が加わると剛体基板６端部の破線Ｂ部分に、矢印ｃ方向から応力が加わると剛体基板６端部の破線Ｃの部分にストレスが集中する。
【００３８】
ここで矢印ｂ方向から応力が加わった場合においても破線Ａ部分や破線Ｃ部分に強いストレスが生ずることはない。
【００３９】
また、このような構造では、例えば、それぞれの矢印に近い方向から応力が加わった場合、従来の構造において応力の発生を説明した図１１の破線Ａ部分のように同一箇所にストレスが集中するがない。つまり、フレキシブル回路基板をコネクタに抜き差しする際に多様な方向から加わる応力に対し、剛体基板６端部にて生じるストレスが分散される。
【００４０】
これにより従来の構造を有するフレキシブルリジッド基板８０に比べ、可撓性絶縁性フィルム２、４とで挟持される導体パターン３が断線しにくくなり、またフレキシブル層Ｆ自体も断裂しにくくなる。
【００４１】
図５、図６は、剛体基板６およびフレキシブル層Ｆの変形構造に関するものである。図１〜図３の剛体基板６はフレキシブル層Ｆ内には１層の導体パターン３のみが形成したが、フレキシブル層Ｆ内で導体パターン３を厚み方向に複数層形成しても構わない。
【００４２】
また、フレキシブル層Ｆの端部の一方の外側主面に配置される剛体基板を、両主面に形成してもよい。また、剛体基板をフレキシブル層の両端部に形成しても構わない。
【００４３】
さらに、それぞれの剛体基板に内部導通スルーホールを形成するとともに、表面に導体パターンを形成してもよい。また、剛体基板自身を積層構造として、その内部に導体パターンを形成してもよい。これにより、剛体基板の表面に形成した導体パターンをコネクタに接続する電極端子部としたり、また、この表面の導体パターンに各表面実装部品を搭載してフレキシブルリジッド基板自身に所定動作を行う回路を形成することができる。
【００４４】
図５は上述の事項を具備したフレキシブルリジッド基板の断面構造図である。図６はフレキシブルリジッド基板の一方端部に配置した剛体基板側の部分平面図である。
【００４５】
図６におけるフレキシブル層Ｆは、ポリイミドなどからなる可撓性絶縁性フィルムであるベースフィルム３４の両面に厚み方向に導体パターン３が形成され、さらにその両側をポリイミドの可撓性絶縁性フィルムであるカバーフィルム４、３５で挟持してなる構成されている。即ち、フレキシブル層Ｆ自身の導体パターン３自身が積層構造となっており、高密度導体化を達成している。
【００４６】
フレキシブル層Ｆの両端部の両外側主面には、ガラス布基材エポキシ樹脂材料からなる剛体基板２１、２２、２３、２４が形成されている。
【００４７】
例えば、フレキシブル層Ｆの一方端部に配置された剛体基板２１、２２は、単層構造でありなが、その内部には内部導通スルーホール２５が形成されている。この導通スルーホール２５は、フレキシブル層Ｆの導体パターン３と接続し、導通パターン３を剛体基板２１、２２の表面に導出するものである。また、剛体基板２１、２２の表面には必要に応じて所定表面配線パターン２６を形成する。表面配線パターン２６は、コネクタに接続する際の端子電極として機能させることができ、また、所定表面実装部品を搭載するパッドとして機能させることができる。
【００４８】
尚、剛体基板２２においてはフレキシブル層Ｆの一端部側に切欠き部が形成されており、この切欠き部には、カバーフィルム４も除去されており、図の下側の導体パターン３が露出している。そして、この導体パターン３の露出部分がコネクタの電極に接触導通する端子電極部５となる。
【００４９】
例えば、フレキシブル層Ｆの他端部に配置された剛体基板２３、２４は、単層構造であるが、その内部には内部導通スルーホール２５が形成されている。この導通スルーホール２５は、フレキシブル層Ｆの導体パターン３と接続している。また、剛体基板２３、２４は、フレキシブル層Ｆと接続する面にも配線パターン２７が形成されている。この配線パターン２７を用いることにより、例えば、フレキシブル層Ｆの導通パターン３のピッチや形状を、導通スルーホール２５を介してこの配線パターン２７に接続して、配線パターン２７の引回しによって、そのピッチや形状を変更することができる。そして、この配線パターン２７と導通スルーホール２５によって表面配線パターン２６に接続することができる。即ち、表面配線パターン２６を端子部として用いる際に、例えばコネクタに接続する端子電極部の配列に応じて、表面配線パターン２６である端子部のピッチ、形状を任意に変更することができる。また、剛体基板２１〜２４自身を積層構造として、その内部配線パターンと、内部配線パターンどうしを接続する導通スルーホールや、内部配線パターンと表面配線パターン２６、内部配線パターンと配線パターン２７を接続する導通スルーホール、さらには、各配線とフレキシブル層Ｆの導通パターンと接続する導通スルーホール（実際には、可撓性絶縁性フィルムの厚み方向を通過するスルーホールを含む）を設けることによって、フレキシブルリジッド基板自身に高密度の回路網を形成することができる。勿論、表面配線パターン２６は、コネクタに接続する際の端子電極として機能させることができ、また、所定表面実装部品を搭載するパッドとして機能させることができる。
【００５０】
このような剛体基板２１、２２、２３、２４のフレキシブル層Ｆの中央側の端辺形状を円弧状７とすることが重要である。また、剛体基板２１、２２または剛体基板２３、２４において、フレキシブル層Ｆの端部からの剛体基板の長さが相違する場合には、フレキシブル層Ｆ中央側に長くなっている側の剛体基板２１または２２、２３または２４のいずれか一方の剛体基板のフレキシブル層Ｆ中央側端部の端辺形状を円弧状７に形成してもよい。  図７はフレキシブルリジッド基板に用いる剛体基板の別の構造を示す。
【００５１】
この図７の剛体基板６１のフレキシブル層Ｆ中央側端辺の両端角部８、８が曲線状を成している。即ち、その角部がＲ加工が施されており、その曲線状の角部８、８に挟まれた部分は実質的に直線状を成している。このようにすれば、コネクタの抜き差しの際に発生する応力に起因してフレキシブル層Ｆの両端から発生する断裂を有効に防止できる。また、例えば、図１のようにフレキシブル層Ｆ中央側端辺の形状を円弧状と成した剛体基板６に比較して剛体基板６１の面積を小さくでき、長さの短いフレキシブルリジッド基板が達成できる。
【００５２】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種種の変更や改良は何ら差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のフレキシブルリジッド基板の剛体基板を配置した側の端部領域の部分平面図である。
【図２】本発明のフレキシブルリジッド基板における電極端子側の部分平面図である。
【図３】本発明のフレキシブルリジッド基板の断面構造を示す断面図である。
【図４】本発明のフレキシブルリジッド基板を屈曲させた場合に発生するストレスを説明する概略図である。
【図５】本発明のフレキシブルリジッド基板の他の実施例を示す断面構造を示す断面図である。
【図６】本発明のフレキシブルリジッド基板の他の実施例の剛体基板を配置した側の端部領域の部分平面図である。
【図７】本発明によるフレキシブルリジッド基板の別の実施例の剛体基板を配置した端部領域の部分平面図である。
【図８】従来のフレキシブルリジッド基板の先端部を電極端子からみた部分平面図である。
【図９】従来のフレキシブルリジッド基板の先端部を剛体基板からみた部分平面図である。
【図１０】従来のフレキシブルリジッド基板の断面構造を示す断面図である。
【図１１】従来のフレキシブルリジッド基板を屈曲させた場合に発生するストレスを説明する概略図である。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・フレキシブルリジッド基板
２・・・可撓性絶縁性フィルム（ベースフィルム）
３・・・導体パターン
４・・・可撓性絶縁性フィルム（カバーフィルム）
５・・・・電極端子部
６、６１・・剛体基板
７・・円弧
８・・曲線状の角部
Ｆ・・・フレキシブル層
【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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