(57)【要約】【課題】可撓性に優れ、電磁ノイズ放射が少ない或いは電磁ノイズ耐性の高いフレキシブルプリント配線モジュールを、低コストに提供する。【解決手段】実施形態のフレキシブル配線モジュールは、可撓性の配線板に貫通スリットを設けることにより該配線板を複数の配線フィンに分割し、分割した配線フィン同士を厚さ方向に積層して構成されている。隣接する２つの配線フィンにおいて、第１の配線フィン３１に含まれる第１の電気配線３１１の配線フィン幅方向の幅は、第２の配線フィン３２に含まれる第２及び第３の電気配線３２１，３２２の各配線フィン幅方向の幅と間隔の和よりも短い。第１乃至第３の電気配線のうちの一つ３１１が一定電位に保たれ、第１乃至第３の電気配線の配線方向に垂直な断面におけるそれぞれの電気配線の重心により形成される三角形が、電気配線３１１の重心を頂角とする二等辺三角形となっている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気配線を有する可撓性の配線板からなり、該配線板の配線長方向に離間する一対の端部領域及び該端部領域に挟まれた配線領域を有するフレキシブル配線モジュールであって、
前記配線領域に前記端部領域間を結ぶ少なくとも１つの貫通スリットを設けることにより、前記配線領域が複数の配線フィンに分割され、
前記分割された前記配線フィン同士が該配線フィンの厚さ方向に積層され、
前記積層された前記配線フィンのうち隣接する第１及び第２の配線フィンにおいて、前記第１の配線フィンに含まれる第１の電気配線と前記第２の配線フィンに含まれる隣接した第２及び第３の電気配線があり、前記第１の電気配線の配線フィン幅方向の幅は、前記第２及び前記第３の電気配線の各配線フィン幅方向の幅と間隔の和よりも短く、
前記第１乃至第３の電気配線のうちの一つが一定の電位に保たれており、前記第１乃至第３の電気配線の配線方向に垂直な断面におけるそれぞれの電気配線の重心により形成される三角形が、前記一定の電位に保たれた電気配線の重心を頂角とする二等辺三角形となっていることを特徴とする、フレキシブル配線モジュール。
【請求項２】
前記第１の配線フィンは、前記第１の電気配線を含む複数の電気配線を同一幅で同一ピッチに配置されたものであり、
前記第２の配線フィンは、前記第２及び第３の電気配線を含む電気配線を同一幅で同一ピッチに配置されたものであり、
前記第１の配線フィンの各電気配線は前記第２の配線フィンの各電気配線と半ピッチずれて配置されていることを特徴とする、請求項１記載のフレキシブル配線モジュール。
【請求項３】
前記第１の電気配線が一定電位に保たれることを特徴とする、請求項１又は２に記載のフレキシブル配線モジュール。
【請求項４】
前記第２の配線フィンに対し前記第１の配線フィンと反対側に隣接する第３の配線フィンに、配線フィン幅方向の幅が前記第２及び第３の電気配線の各配線フィン幅方向の幅と間隔の和以下である第４の電気配線を有し、前記第４の電気配線は一定電位に保たれることを特徴とする、請求項３記載のフレキシブル配線モジュール。
【請求項５】
前記第１乃至第３の電気配線が組になり第１のチャネルを形成しており、前記第１の配線フィンに含まれる第４及び第５の電気配線と前記第２の配線フィンに含まれ一定の電位に保たれる第６の電気配線とが組になり形成された第２のチャネルが、前記第１のチャネルに隣接して配置されていることを特徴とする、請求項３記載のフレキシブル配線モジュール。
【請求項６】
前記配線板の少なくとも一部に光配線路を有する、又は前記配線フィンの少なくとも１つを光配線路を有する配線フィンに置き換えてなることを特徴とする、請求項１記載のフレキシブル配線モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、フレキシブル配線モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
片面フレキシブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）は、屈曲性に優れ、低コストで製造可能であるため、電子機器の機械的可動部や曲面部に配設する配線として用いられている。しかし、この種の配線板においては、電気配線を流れる電流により電磁波が放出されたり、電気配線自体がアンテナとして作用し、外部から飛来する電磁ノイズを拾いやすいという問題がある。
【０００３】
また、フレキシブル配線板の延伸方向に沿って切り込みを入れて複数のフィンを形成し、複数のフィンを束ねたフレキシブル配線モジュールも提案されている。しかし、この種の配線モジュールにおいても、依然として上記と同じ問題が残っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−６６０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明が解決しようとする課題は、可撓性に優れると共に低コストに実現でき、且つ電磁ノイズ放射の低減や電磁ノイズ耐性の向上等をはかり得るフレキシブル配線モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のフレキシブル配線モジュールは、電気配線を有する可撓性の配線板からなり、該配線板の配線長方向に離間する一対の端部領域及び該端部領域に挟まれた配線領域を有している。前記配線領域に前記端部領域間を結ぶ少なくとも１つの貫通スリットを設けることにより、前記配線領域が複数の配線フィンに分割され、前記分割された前記配線フィン同士が該配線フィンの厚さ方向に積層されている。前記積層された前記配線フィンのうち隣接する第１及び第２の配線フィンにおいて、前記第１の配線フィンに含まれる第１の電気配線と前記第２の配線フィンに含まれる隣接した第２及び第３の電気配線があり、前記第１の電気配線の配線フィン幅方向の幅が、前記第２及び前記第３の電気配線の各配線フィン幅方向の幅と間隔の和よりも短くなっている。前記第１乃至第３の電気配線のうちの一つが一定の電位に保たれており、前記第１乃至第３の電気配線の配線方向に垂直な断面におけるそれぞれの電気配線の重心により形成される三角形が、前記一定の電位に保たれた電気配線の重心を頂角とする二等辺三角形となっている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係わるフレキシブル配線モジュールに用いた配線板の構成を示す上面図と断面図。
【図２】第１の実施形態に係わるフレキシブル配線モジュールの概略構成を示す上面図。
【図３】第１の実施形態に係わるフレキシブル配線モジュールの要部構成を示す断面図。
【図４】第１の実施形態に係わるフレキシブル配線モジュールの変形例の要部構成を示す断面図。
【図５】第２の実施形態に係わるフレキシブル配線モジュールの要部構成を示す断面図。
【図６】第３の実施形態に係わるフレキシブル配線モジュールの要部構成を示す断面図。
【図７】第４の実施形態に係わるフレキシブル配線モジュールの要部構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、図面を参照しながら実施形態の説明を行っていく。ここでは、幾つか具体的な材料や構成を例に用いて説明を行っていくが、これは同様な機能を持つ材料や構成であれば同様に実施可能であり、以下の実施形態に限定されるものではない。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係わるフレキシブル配線モジュールの概略構成を説明するためのもので、特にフレキシブル配線板１０の構成を示しており、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ｉ−Ｉ’断面図である。なお、図１（ａ）では、説明を分かり易くするために貫通スリット２０と配線フィン３０のみを図示し、他の部分は省略している。
【００１０】
フレキシブル配線板１０は、図１（ａ）に示すように、配線長方向に離間する一対の端部領域Ａ，Ｃ及び該端部領域Ａ，Ｃに挟まれた配線領域Ｂを有するものである。フレキシブル配線板１０の配線領域Ｂに、端部領域Ａ，Ｃ間を結ぶ配線方向と平行な貫通スリット２０（例えば幅０．１ｍｍ）を設けることにより、配線領域Ｂが複数の配線フィン３０（例えば幅１ｍｍ）に分割されている。
【００１１】
フレキシブル配線板１０は、可撓性を有するものであり、図１（ｂ）に示すように、ベースフィルム１１、電気配線１２，及びカバーレイ１３などから構成されている。ベースフィルム１１は例えばポリイミドフィルム（例えば厚さ２５μｍ）、電気配線１２はＣｕ箔（例えば圧延Ｃｕ箔、厚さ１２μｍ）、カバーレイ１３は例えばポリイミドフィルム（例えば厚さ２５μｍ）である。
【００１２】
フレキシブル配線板１０は、これらを積層して貼り合わせたラミネート構造を有し、例えば幅１０ｍｍ、長さ１５０ｍｍとする。電気配線１２として用いるＣｕ箔は、接着層を介してベースフィルム１１と一体化したものや、Ｃｕ箔を表面粗化してベースフィルム１１に直接熱圧着したものを用いれば良い。電気配線１２は、ベースフィルム１１上に積層したＣｕ箔のパターニングで形成し、その一部に例えばＮｉ／Ａｕ（例えば厚さ５μｍ／０．３μｍ）をメッキして電気接続端子として用いる。なお、電気配線１２の数やパターニング形状は必要に応じて適宜変更可能である。また、ベースフィルム１１には、ポリイミドのほかに液晶ポリマーや他の樹脂などを用いることができる。
【００１３】
貫通スリット２０は、電気配線１２と平行に設けられ、これにより配線板１０の配線領域Ｂが複数のフィン３０に分割され、１つのフィン３０に複数の電気配線１２が含まれるようになっている。
【００１４】
本実施形態のフレキシブル配線モジュールは、図２に示すように、束線帯４０を用いて複数の配線フィン３０を束ねたものである。具体的には、フレキシブル配線板１０の一方の端部領域Ａ、配線領域Ｂ、他方の端部領域Ｃをクランク形に配置し、各々の配線フィンが隣接する配線フィンと表面と裏面を対向するように複数の配線フィン３０を重ねる。そして、束線帯４０を用いて複数の配線フィン３０を束ねている。
【００１５】
このようにすることで、配線領域Ｂを１束の細いフレキシブル配線板として扱うことができる。また、積層された配線フィン同士を固定することなく、束線帯４０の束線力を配線フィン同士の積層関係を保つに留めておくことで、各配線フィン３０を配線方向に互いにスライドさせることが可能となり、屈曲動作に加えて回転動作や捻り動作等にも対応することが可能である。
【００１６】
図３は、本実施形態に係わるフレキシブル配線モジュールの要部構成を説明するためのもので、図２のようにフレキシブル配線板１０の配線フィン３０を積層して束ねた形状において、II−II’における断面の一部を示すものである。なお、図３では、説明を分かり易くするために、２枚の配線フィン３１，３２が積層されている部分のみについて示している。
【００１７】
本実施形態において、第１の配線フィン３１の上部（カバーレイ側）に第２の配線フィン３２の下部（ベースフィルム側）が配置されて積層されており、第１の配線フィン３１に２本の電気配線、第２の配線フィン３２に３本の電気配線を図示している。
【００１８】
２枚以上の配線フィンが積層されている、本実施形態に係わるフレキシブル配線モジュールにおいては、少なくとも１枚以上の配線フィンには２本以上の電気配線が配置され、それ以外の配線フィンにはそれぞれ少なくとも１本の配線が配置してあればよく、この条件を満たせばそれぞれの配線フィンに含まれる電気配線の本数は任意で良いことは言うまでもない。
【００１９】
本実施形態では、フレキシブル配線板１０の電気接続端子が電気回路に接続されたフレキシブル配線モジュールにおいて、第２の配線フィン３２に含まれる隣り合う２本の電気配線３２１，３２２（第２及び第３の電気配線）を差動信号伝送用の配線対として用いる。第２の配線フィン３２の下部に配置された第１の配線フィン３１に含まれる電気配線のうちの１本３１１（第１の電気配線）を所定の電位（例えばグラウンド）に保ち、上記差動信号用の２本の電気配線３２１，３２２の中心を結ぶ線分の垂直二等分線上に、所定の電位に保たれた配線３１１の中心が位置するように配置されている。即ち、第２の配線フィン３２の２本の差動信号線３２１，３２２の断面の重心と、第１の配線フィン３１の所定の電位に保たれた電気配線３１１の断面の重心とが形成する三角形は、第１の配線フィン３１の所定の電位に保たれた配線３１１の断面の重心を頂角とする二等辺三角形となっている。
【００２０】
片面ＦＰＣにおける差動信号線対は、通常は電気的に浮いた配線となっている。電気的に浮いた配線は電位変動に対して不安定であり、不要なノイズ放射を引き起こしたり、外部から飛来する電磁ノイズを拾うアンテナとして作用しやすくなる。本実施形態においては、差動信号線対をなす２本の電気配線３２１，３２２から等距離の位置に所定の電位（例えばグラウンド）に保たれた電気配線３１１を配置することにより、所定の電位を基準とした差動信号伝送が可能となり、不要なノイズ放射の低減や外部ノイズに対する耐性を向上させることが可能である。
【００２１】
なお、図３において、第１の配線フィン３１と第２の配線フィン３２の上下関係が逆となっても構わないことは言うまでもない。
【００２２】
また、例えば、図１のフレキシブル配線板１０において、分割された配線フィン３０の幅を全て等しくし、隣り合う配線フィンに配置される電気配線の本数をそれぞれ偶数本、奇数本とし、それぞれの配線フィンにおいて配線方向に沿った中心線に関して線対称に配線ピッチが等しくなるように電気配線を配置すれば、各配線フィンを積層するだけで上記のような三角形配置の配線構造が得られる。図３では、この一例を示している。
【００２３】
図４は、第１の実施形態の変形例を説明するためのもので、前記図２のようにフレキシブル配線板１０の配線フィン３０を積層して束ねた形状において、II−II’における断面の一部を表すものである。図４では、簡単のために、２枚の配線フィン３１，３２が積層されている場合について示している。
【００２４】
図４では、第２の配線フィン３２の隣り合う２本の電気配線のうち一方３２２を１本目の差動信号線として、もう一方３２１を所定の電位（例えばグラウンド）に保つものとして用いられており、第１の配線フィン３１のうち、第２の配線フィン３２の上記２本の電気配線３２１，３２２の間に配置された電気配線３１１を２本目の差動信号線として用いるものである。
【００２５】
このとき、第１の配線フィン３１の２本目の差動信号線３１１と第２の配線フィン３２の所定の電位に保たれた電気配線３２１との距離が、第２の配線フィン３２の１本目の差動信号線３２２と第２の配線フィン３２の所定の電位に保たれた電気配線３２１との距離と等しくなることが望ましい。
【００２６】
なお、第２の配線フィン３２において、１本目の差動信号線３２２と所定の電位に保たれた電気配線３２１の位置関係が逆になっても良いことは言うまでもない。
【００２７】
このように本実施形態によれば、フレキシブル配線板１０に複数本の貫通スリット２０を設けて複数の配線フィン３０を形成し、配線フィン３０を積層して束線することにより、１束の細い配線フィン３０を有する可撓性に優れたフレキシブル配線モジュールを作製することができる。そして、隣接する配線フィン３１，３２の一方の電気配線を接地等の固定電位に保持することにより、電磁ノイズ放射の低減や電磁ノイズ耐性の向上等をはかることができる。
【００２８】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係わるフレキシブル配線モジュールの概略構造を説明するためのもので、前記図３と同様に、フレキシブル配線板１０の配線フィンを積層して束ねた形状において、II−II’における断面の一部を表すものである。なお、図５では、簡単のために、３枚の配線フィン３１〜３３が積層されている場合について示している。
【００２９】
本実施形態では、前記図３における第２の配線フィン３２の上部に、第３の配線フィン３３が配置されて積層されている。そして、第３の配線フィン３３に含まれる電気配線のうちの所定の電位に保たれた電気配線（第４の電気配線）３３１が、第２の配線フィン３２の２本の差動信号線３２１，３２２の上部に配置されている。第３の配線フィン３３の所定の電位に保たれた電気配線３３１の幅は、第１の配線フィン３１の電気配線３３１の幅と同様にすればよい。
【００３０】
このような配置にすることにより、第２の配線フィン３２の２本の差動信号線３２１，３２２が、第１及び第３の配線フィン３１，３３の所定の電位に保たれた電気配線３１１，３３１に挟まれた構造となる。このため、第２の配線フィン３２の２本の差動信号線３２１，３２２にとっての基準となる電位がより安定し、差動信号線３２１，３２２の不要ノイズを更に低減することができる。また、差動信号線３２１，３２２から放射された電磁ノイズが、図３の場合よりも更に効果的にシールドされる。或いは外部からの電磁ノイズが第１及び第３の配線フィン３１，３３の所定の電位に保たれた電気配線３１１，３３１によってより効果的にシールドされる。
【００３１】
従って本実施形態によれば、先の第１の実施形態と同様の効果が得られるのは勿論のこと、電磁ノイズ放射の更なる低減や電磁ノイズ耐性の更なる向上等をはかることができる。また、２本の差動信号線３２１，３２２と、所定の電位に保たれた２つの電気配線３１１，３３１の位置関係を、所謂結合ストリップ線路とすることができるため、差動信号線３２１，３２２のインピーダンス設計が可能となる。なお、第３の配線フィン３３に含まれる所定の電位に保たれた電気配線３３１は、単純に電磁ノイズをシールドするための用途で用いても良い。
【００３２】
（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係わるフレキシブル配線モジュールの概略構造を説明するためのもので、前記図２のようにフレキシブル配線板１０の配線フィンを積層して束ねた形状において、前記図３と同様に、II−II’における断面の一部を表すものである。図７では、簡単のために、２枚の配線フィン３１，３２が積層されている場合について示している。
【００３３】
本実施形態では、フレキシブル配線板１０の電気接続端子が電気回路に接続されたフレキシブル配線モジュールにおいて、第２の配線フィン３２に含まれる隣り合う２本の電気配線（差動信号伝送用電気配線対）３２１，３２２と、第２の配線フィン３２の下部に配置された第１の配線フィン３１に含まれる所定の電位（例えばグラウンド）に保たれた電気配線３１１とが組になり、第１のチャネル６１を形成している。さらに、第２の配線フィン３２に含まれ所定の電位に保たれた電気配線（第６の電気配線）３２３と第１の配線フィン３１に含まれる隣り合う２本の差動信号伝送用電気配線対（第４及び第５の電気配線）３１２，３１３とが組になり形成された第２のチャネル６２が、前記第１のチャネル６１に隣接して配置されている。
【００３４】
このような配置にすることにより、各チャネルにおける差動信号線対にとっての基準となる電位が安定する効果に加え、第１のチャネル６１及び第２のチャネル６２に配置された所定の電位に保たれた電気配線３１１，３２３が、第１のチャネル６１に配置された差動信号線対３２１，３２２及び第２のチャネル６２に配置された差動信号線対３１２，３１３の間を分離するシールドとして機能する効果も期待できる。
【００３５】
従って本実施形態によれば、先の第１の実施形態と同様の効果が得られるのは勿論のこと、電磁ノイズ放射の更なる低減や電磁ノイズ耐性の更なる向上等をはかることが可能となる。
【００３６】
（第４の実施形態）
図７は、第４の実施形態に係わるフレキシブル配線モジュールの概略構造を説明するためのもので、前記図２のようにフレキシブル配線板１０の配線フィンを積層して束ねた形状において、II−II’における断面の一部を表すものである。図７では、簡単のために、２枚の配線フィン３１，３２が積層されている場合について示している。
【００３７】
本実施形態においては、フレキシブル配線板１０の内層に光導波路クラッド８０及び光導波路コア９０よりなる光配線路を有するものである。光導波路クラッド８０は第１の光導波路クラッド８０ａ及び第２の光導波路クラッド８０ｂより成り、第１の光導波路クラッド８０ａは例えばエポキシ系樹脂（例えば厚さ１０μｍ）、光導波路コア９０は例えばエポキシ系樹脂（例えば厚さ３０μｍ）、第２の光導波路クラッド８０ｂは例えばエポキシ系樹脂（例えば厚さ４０μｍ）である。
【００３８】
光配線路を形成するには、ベースフィルム１１上に第１の光導波路クラッド８０ａ、光導波路コア９０を順に積層して貼り合わせ、上記した電気配線のパターニング形状に合わせて光導波路コア９０をパターニングする。続いて、第２の光導波路クラッド８０ｂをパターニングされた光導波路コア９０上に積層して貼り合わせる。光導波路コア９０は、光導波路クラッド８０よりも屈折率が高いため、光配線路である光導波路コア９０に入射した光は、光導波路コア９０に閉じ込められて伝播していく。
【００３９】
光配線路の形成は、配線板１０を複数の配線フィン３０に分割する前でも良いし、分割した後でも良い。分割する前に形成した場合は、電気配線と共に光配線路を有する配線板を形成した後に、前記図１に示すように貫通スリット２０を形成し、その後に前記図２に示すようにフィンの積層及び束線を行えばよい。
【００４０】
また、本実施形態は、上記のような光配線路を含むフレキシブル配線板を、フレキシブル配線板１０に貼り合わせた形態とすることも同様に可能である。このとき、全ての配線フィンに光配線層を貼り付けるのではなく、必要なフィンのみに光配線層を貼り付けるようにすることで、光配線部分を最小化することができ、低コスト化が可能となる。
【００４１】
このように本実施形態では、フレキシブル配線板に光配線部分を有するフレキシブル光電気配線モジュールに適用することもできる。
【００４２】
（変形例）
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。フレキシブル配線板の大きさ（長さ及び幅）や材料等は、仕様に応じて適宜定めればよい。同様に、端部領域、配線領域、及び束線領域の関係も、仕様に応じて適宜定めればよい。
【００４３】
また、配線フィンの本数、即ち配線板に設ける貫通スリットの本数は何ら限定されるものではなく、１本であっても効果は期待できる。さらに、複数の配線フィンがほぼ同一の幅となるように貫通スリットを設けることが最も望ましいが、必ずしもこれに限らず多少の違いは許容範囲である。
【００４４】
また、本実施形態のフレキシブル配線板には、ＦＰＣに限らずＦＦＣ（Flexible Flat Cable）を用いることも可能である。さらに、ＦＰＣやＦＦＣの電気配線が単層でも多層でも構わない。また、第１の配線フィンにおける第１の電気配線と第２の配線フィンにおける第２及び第３の電気配線の幅は必ずしも同じである必要はなく、第１の電気配線の配線フィン幅方向の幅が第２及び前記第３の電気配線の各配線フィン幅方向の幅と間隔の和よりも短いものであればよい。
【００４５】
本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４６】
１０…フレキシブル配線板、１１…ベースフィルム、１２…電気配線、１３…カバーレイ、２０…貫通スリット、３０…配線フィン、３１…第１の配線フィン、３２…第２の配線フィン、３３…第３の配線フィン、４０…束線帯、８０…光導波路クラッド、９０…光導波路コア、３１１，３１２，３１３，３２１，３２２，３２３，３３１…電気配線。
【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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