(57)【要約】【課題】挟ピッチ化，高密度実装化に対応して、電気的接続の信頼性の高い接続構造体等を提供する。【解決手段】ＦＰＣ３０は、折り曲げられた状態で、筐体２０の本体部２１（保持部材）の挿入口２１ａから挿入される。そして、蓋２２（押圧部材）を閉じることにより、ＦＰＣ３０を押圧すると、折り曲げられたＦＰＣ３０の弾性力で、ＦＰＣ３０の配線３２（第２の導体層）と、ＰＣＢ１０（母基板）の配線１２（第１の導体層）との接触状態が確実に維持される。また、補強板３５により、弾性力がさらに強化されて、配線１２と配線３２との接触状態がより確実に保持される。【選択図】図３
2009200291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導体層が形成された母基板と、
第２の導体層が形成されたフレキシブルプリント配線板と、
前記フレキシブルプリント配線板を、その先端部分が折り曲げられ、かつ、前記第１の導体層と第２の導体層とが接触した状態で保持する保持部材と、
前記フレキシブルプリント配線板の折り曲げられた部分に押圧力を加える押圧部材と、
を備えている、配線板接続体。
【請求項２】
請求項１記載の配線板接続体において、
前記フレキシブルプリント配線板が折り曲げられた状態で、前記フレキシブルプリント配線板における前記先端部分と先端部分に対向する部分との間には、隙間が存在している、配線板接続体。
【請求項３】
請求項１または２記載の配線板接続体において、
前記フレキシブルプリント配線板は、前記第２の導体層形成面の背面側に設けられた補強板を有している、配線板接続体。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の配線板接続体と、
前記母基板および被接続配線板の少なくとも一方に実装された電子部品と、
を備えている配線板モジュール。
【請求項５】
請求項４記載の配線板モジュールを備えている電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線板同士を接続してなる配線板接続体，配線板モジュールおよび電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、特に携帯電話等の小型軽量電気機器には、フィルム状配線体、いわゆるフレキシブルプリント配線板が配置されることが多い。フレキシブルプリント配線板は、携帯電話などの開閉機構や回転機構を有する機器中の電気的接続を行うために、極めて便利なものであることから、近年使用頻度が高まっている。フレキシブルプリント配線板は、可撓性に富む反面、剛体構造のリジッド配線板とは異なり、コネクタの挿入口に挿入する際の挿入力を大きくすることは困難である。そこで、フレキシブルプリント配線板を他の配線板に接続する接続構造体（コネクタ）として、無挿入力コネクタ（ＺＩＦ：Zero Insertion Force）が汎用されている（特許文献１，２参照）。
【０００３】
図５は、一般的なＺＩＦ構造のＺＩＦコネクタに配置されるコネクタ端子の側面図である。同図に示すように、ＺＩＦコネクタには、母基板である硬質プリント配線板（以下、ＰＣＢと略称する）１３０のリジッド基板１３１上に設置されたコネクタ端子１１０が設けられており、コネクタ端子１１０にフレキシブルプリント配線板（以下、ＦＰＣと略称する）１４０が挿入される。ＦＰＣ１４０が挿入されて、コネクタ端子１１０の基部１１１に当接すると、上腕部１１３に設けられたロックレバー１１６およびカム状の当接部１７を時計回りに回転させて、ＦＰＣ１４０上の配線（図示せず）と下腕部１１２に設けられた電気接点部１１５とを接触状態に保つように、上腕部１１３の弾性を利用して、フレキシブル基板１４１の補強板１４４を押圧する。コネクタ端子１１０は、下腕部１１２の先端に設けられた半田等の連結部１１９で、ＰＣＢ１３０の配線１３２に電気的に接続されている。これにより、ＦＰＣ１４０上の配線とＰＣＢ１３０上の配線１３２とがコネクタ端子１１０を介して電気的に接続される。コネクタ端子１１０は、図示されていないが、ＺＩＦコネクタの筐体に挿入されている。
【０００４】
ＺＩＦコネクタには、図５に示すコネクタ端子１１０とは異なる構造を有する別のコネクタ端子が配置されている。別のコネクタ端子は、コネクタ端子１１０の基部１１１に相当する部位に連結部を有しており、ＰＣＢ１３０に設けられた、配線１３２とは反対側から延びる配線に接続されている。また、別のコネクタ端子の電気接点部は、コネクタ端子１１０の電気接点部１１５とは逆に、ＦＰＣ１４０に対して当接部１１７よりも前方に設けられている。そして、図５に示すコネクタ端子と、別のコネクタ端子とを交互に配置することにより、ロックレバー１１６の押圧力によってＦＰＣ１４０に加わる曲げモーメントをコネクタ端子１１０とは逆向きにして、ＦＰＣ１４０に対する保持力を確保しようとしている。
特許文献１，２には、コネクタ端子の各種構造が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特公平６−６５０９０号公報
【特許文献２】特公平７−２４２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来のＺＩＦの構造においては、ＦＰＣ１４０を小さな抵抗でコネクタ端子１１０に挿入しつつ、ＦＰＣ１４０上の配線と下腕部１１２に設けられた電気接点部１１５とを接触状態に保つために、何らかの弾性部材が必要であり、図５に示す構造では、主として上腕部１１３の弾性を利用している。
しかるに、最近のように、携帯電話等の各種電気機器類の小型化の進展に伴い、ＦＰＣ等やＺＩＦコネクタの挟ピッチ化が求められると、各配線の数に対応した数に分離されているコネクタ端子１１０の寸法も縮小せざるを得ない。そのために、コネクタ端子１１０の上腕部１１３などに十分な弾性をもたせて、コネクタ端子１１０における電気的な接続の信頼性を維持することが困難となってきている。
【０００７】
本発明の目的は、配線などの導体層の挟ピッチ化への対応が可能で、かつ、接続の信頼性を維持することが可能な配線板接続体、およびこれを利用した配線板モジュール等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の配線板接続体は、第１の導体層が形成された母基板と、第２の導体層が形成されたフレキシブルプリント配線板とを、保持部材を介して接続したものであって、フレキシブルプリント配線板を折り曲げて押圧，保持する構成を有している。
【０００９】
これにより、フレキシブルプリント配線板の折り曲げられた部分が弾性体として機能するので、別途弾性部材を用いなくても、押圧するだけで、フレキシブルプリント配線板の第２の導体層と、母基板の第１の導体層との接触状態が確実に保持される。そして、配線が挟ピッチ化されても、ベースフィルムの弾性力には影響がないので、接続の信頼性を維持することができる。
【００１０】
本発明において、フレキシブルプリント配線板が折り曲げられた状態で、フレキシブルプリント配線板における先端部分と先端部分に対向する部分との間に、隙間が存在していることにより、確実に弾性力が得られる。
【００１１】
フレキシブルプリント配線板が、第２の導体層形成面の背面側の領域に設けられた補強板を有していることにより、補強板によって弾性力を補うことができる。
【００１２】
本発明の配線板モジュールは、上記配線板接続体の母基板およびフレキシブルプリント配線板の少なくとも一方に、電子部品を実装したものであり、本発明の電子機器はこの配線板モジュールを備えている。これらにおいても、導体層の挟ピッチ化に適した、電気的接続の信頼性の高い配線板モジュールや電子機器を提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の接続構造体，配線板接続体，配線板モジュールまたは電子機器によると、小型化・薄型化に対応して、電気的信頼性を良好に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＦＰＣ３０（フレキシブルプリント配線板）の構造を概略的に示す斜視図である。同図に示すように、ＦＰＣ３０は、ベースフィルム３１と、ベースフィルム３１の上面３１ａ側において、先端部分Ｒtpを除く部分に設けられた配線３２（第２の導体層）と、配線３２の先端部を露出させ、他の部分を被覆するカバーレイ３３と、ベースフィルム３１の下面３１ｂ側に設けられた，弾性材料からなる補強板３５とを有している。つまり、片面回路タイプの構造を有している。
また、ＦＰＣ３０のベースフィルム３１および補強板３５の最先端には、両側方に拡大された１対の係合部３０ａが設けられている。
本実施の形態では、ＦＰＣ３０の先端部分Ｒtpには、配線３２が設けられていないが、先端部分Ｒtpにも配線３２が設けられてもよい。
【００１５】
ベースフィルム３１の材料としては、厚みが１２．５μｍ〜１２５μｍ程度のポリイミド板が用いられる。ポリイミド板に限らず、ポリエステル板（低温使用），ガラスエポキシ板（薄板）等も用いることができるが、ポリエステル板は弾性率がやや劣るので、ポリイミド板よりも厚いものを、ガラスエポキシ板は、曲げると比較的破断しやすいので、ポリイミド板よりも薄いものを、それぞれ使用することが好ましい。
配線３２の材料としては、銅合金を用いるのが一般的であるが、これに限定されるものではない。
【００１６】
補強板３５の材料としては、一般的には、紙フェノール板、ガラスエポキシ板、ポリイミド板、ポリエステル板、金属板などが使用されているが、本発明では、たとえば厚み２５μｍ程度の配線を有する，厚み２５μｍ程度のベースフィルム３１を折り曲げたときの弾性力を補強する目的で、厚み３０μｍ〜５０μｍのアルミニウム，銅，ＳＵＳ等の金属薄板を用いることが好ましい。その場合、補強板３５は、エポキシシートなどの熱硬化性接着剤、両面粘着シートなどの感圧接着剤により、ベースフィルム３１に接着される。そのうち、低コストや工程の簡単な点で、粘着シートを用いることが好ましい。
【００１７】
カバーレイ３３の材料としては、ベースフィルム３１と同じ材料からなるフィルム状のカバーレイや、液状のエポキシ樹脂インク等を印刷して形成されるカバーコートインクや、エポキシ，アクリル，ポリイミド，ポリウレタンなどの樹脂を用いた感光性カバーレイがあり、いずれを用いてもよい。
【００１８】
図２は、実施の形態１における筐体２０の構造を概略的に示す斜視図である。筐体２０は、母基板上にＦＰＣ３０を取り付けるための部材であり、同図に示すように、本実施の形態に係る筐体２０は、ＦＰＣ３０を保持する保持部材である本体部２１と、本体部２１に取り付けられた蓋２２（押圧部材）とを備えている。
【００１９】
蓋２２には、本体部２１に設けられた軸受２６によって回動自在に支持される回転軸２５と（図３（ａ），（ｂ）参照）、本体部２１の係合凹部（図示せず）と係合して蓋２２を閉じた状態に保持するための係合部２３（凸部）とが設けられている。
また、本体部２１には、ＦＰＣ３０が挿入される挿入口２１ａと、ＦＰＣ３０の係合部３０ａが係止される切り欠き部２１ｂとが形成されている。
【００２０】
図３（ａ），（ｂ）は、順に、ＦＰＣ３０を筐体に取り付ける前後の状態を示す断面図である。図３（ａ），（ｂ）に示すように、筐体２０は、母基板である硬質プリント配線板（以下、ＰＣＢと略称する）１０の上に設置されている。ＰＣＢ１０は、リジッド基板１１と、リジッド基板１１上に形成された配線１２（第１の導体層）とを有している。
【００２１】
リジッド基板１１としては、ガラスエポキシ板に限らず、紙フェノール板，紙エポキシ板，フッ素樹脂板，アルミナ板等が用いられる。配線１２の材料としては、銅合金を用いるのが一般的であるが、これに限定されるものではない。
【００２２】
まず、図３（ａ）に示すように、筐体２０の蓋２２は、回転軸２５を中心として反時計方向に回動されて、開かれた状態である。
この状態で、ＦＰＣ３０の先端部分Ｒtpを、配線３２を下方に補強板３５を内側にして折り曲げた状態で、ＦＰＣ３０の係合部３０ａを筐体２０の本体部２１の切り欠き部２１ｂに係合させつつ、ＦＰＣ３０を本体部２１の挿入口２１ａから挿入する。
【００２３】
そして、図３（ｂ）に示すように、蓋２２を、回転軸２５を中心として時計方向に回動させ、ＦＰＣ３０を押圧しつつ，蓋２２を閉じた状態にする。これにより、母基板であるＰＣＢ１０に、筐体２０の本体部２１（保持部材）を介して、ＦＰＣ３０を接続してなる配線接続体Ａが組み立てられる。このとき、図３（ｂ）には図示されていないが、蓋２２の先端付近に設けられた係合部２３（図２参照）が、本体部２１の係合凹部（図示せず）に係合して、蓋２２の閉じた状態が保持される。
【００２４】
図３（ｂ）に示すように、ＦＰＣ３０の各配線３２（第２の導体層）は、ベースフィルム３１および補強板３５が蓋２２によって押圧されることにより、ベースフィルム３１および補強板３５の弾性力によって、母基板であるＰＣＢ１０の各配線１１（第１の導体層）に押し付けられて，互いに強く接触し合うことになる。
【００２５】
また、ＦＰＣ３０の先端部分Ｒtpと、これに対向する対向部分Ｒopとの間には、隙間Ｓpcが存在するように、蓋２２を閉じる位置が設定されている。
【００２６】
本実施の形態によると、ＦＰＣ３０の折り曲げられた部分が弾性体として機能するので、別途弾性部材を用いなくても、この折り曲げられた部分が押圧部材である蓋２２によって押圧されるだけで、ＦＰＣ３０の配線３２（第２の導体層）と、ＰＣＢ１０（母基板）の配線１２（第１の導体層）との接触状態が確実に保持される。そして、配線３２，１２が挟ピッチ化されても、ベースフィルム３１の弾性力には影響がないので、接続の信頼性を維持することができる。
【００２７】
特に、本実施の形態のごとく、ＦＰＣ３０が折り曲げられた状態で、ＦＰＣ３０における先端部分Ｒtpと先端部分Ｒtpに対向する対向部分Ｒtpとの間に、隙間Ｓpcが存在していることにより、曲げられた部分の弾性力が確実に得られる。
【００２８】
また、本実施の形態のように、補強部材３５を設けることで、ベースフィルム３１の弾性力が補強されるので、配線１２（第１の導体層）と配線３２（第２の導体層）との接触状態が確実に保持される。
ただし、ベースフィルム３１の材質や厚みによっては、補強板３５がなくても十分な弾性力が得られるので、補強板３５は必ずしも設ける必要がない。
【００２９】
（実施の形態２）
図４は、実施の形態２に係る，携帯電話機として機能する電子機器に内蔵される各種配線板モジュールと、配線板モジュールの接続関係を示す斜視図である。本実施の形態における配線板モジュールは、実施の形態１に示す配線板接続体の母基板およびフレキシブルプリント配線板の少なくとも一方に、電子部品を搭載したものである。
【００３０】
本実施の形態の電子機器に内蔵される配線板モジュールは、ＬＥＤ９０を搭載した携帯電話機の画面を表示するメインディスプレイ６１と、電子機器内の主要な制御を受け持つ第１サブＰＣＢ６２およびメインＰＣＢ６３と、携帯電話機の副次的な情報を表示するサブディスプレイ６４と、第２サブＰＣＢ６５と、インカメラ９１を制御するためのインカメラ制御用ＰＣＢ６６と、付属回路用ＰＣＢ６７とを、ＦＰＣで接続した一体化モジュールである。上記第１サブＰＣＢ６２およびメインＰＣＢ６３には、内蔵メモリ，ベースバンドＬＳＩ，電源制御ＩＣ，音源ＩＣ，ＲＦ受信ＬＳＩ，ＲＦ送信ＬＳＩ，パワーアンプ，スイッチＩＣ等が振り分けられて配置されている。
また、一体化モジュールには含まれていないが、アウトカメラ９３およびアウトカメラ９３を制御するための制御回路９４も、電子機器内に配置されている。
【００３１】
第１サブＰＣＢ６２とメインＰＣＢ６３とは、ＦＰＣ８３により接続されており、ＦＰＣ８３と、第１サブＰＣＢ６２および第２サブＰＣＢ６３との接続部においては、ＦＰＣ８３の両端部が折り曲げられており、実施の形態１に示す筐体２０と同様の押圧部材と保持部材とを有する同じ構造を有するコネクタ７３が設けられている。
【００３２】
メインディスプレイ６１と、第１サブＰＣＢ６２とは、２つのＦＰＣ８１ａ、８１ｂによって電気接続されている。２つのＦＰＣ８１ａ，８１ｂは、メインディスプレイ６１においては、液晶パネル側とＬＥＤ９０側とに分けられて、第１サブＰＣＢ６２上で、互いに共通の構造を有するコネクタ７１に接続されている。
【００３３】
また、第１サブＰＣＢ６２とサブディスプレイ６４とは、ＦＰＣ８２により、コネクタ７２を介し接続されている。第１サブＰＣＢ６２とインカメラ制御用ＰＣＢ６６とは、ＦＰＣ８４により、コネクタ７４を介して接続されている。第１サブＰＣＢ６２と付属回路用ＰＣＢ６７とは、ＦＰＣ８５により、コネクタ７５，７６を介して接続されている。メインＰＣＢ６３とアンテナ６５とは、ＦＰＣ８６により、コネクタ７８を介して接続されている。
【００３４】
図４においては、表示を簡略化しているが、ＦＰＣ８１ａ，８１ｂ，８２，８４，８５，８６はいずれも端部が曲げられており、コネクタ７１，７２，７４，７５，７６はいずれも実施の形態１における筐体２０と同様の押圧部材と保持部材とを有している。
【００３５】
以上のように、フレキシブルプリント配線板の端部を折り曲げて、実施の形態１の筐体２０と同じ構造を有するコネクタを、一体化モジュールである配線板モジュール、ひいては配線板モジュールを含む電子機器に組み込むことにより、電気接続部の信頼性が高く故障の少ないモジュールおよび電子機器を実現することができる。特に、電子機器として携帯電話機に用いることにより、小型化・薄型化に応じて高い信頼性を発揮することができる。
電子機器としては、携帯電話機の他、デジタルカメラ，ビデオカメラ等のカメラ、ポータブルオーディオプレーヤ、ポータブルＤＶＤプレーヤ、ポータブルノートパソコンなどがある。
【００３６】
上記開示された本発明の実施の形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、携帯電話機の他、デジタルカメラ，ビデオカメラ等のカメラ、ポータブルオーディオプレーヤ、ポータブルＤＶＤプレーヤ、ポータブルノートパソコンなどの電子機器に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）の構造を概略的に示す斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る筐体の構造を概略的に示す斜視図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、順に、ＦＰＣを筐体に取り付ける前後の状態を示す断面図である。
【図４】実施の形態２に係る，携帯電話機として機能する電子機器に内蔵される各種配線板モジュールと、配線板モジュールの接続関係を示す斜視図である。
【図５】一般的なＺＩＦコネクタに配置されるコネクタ端子の側面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０    ＰＣＢ（母基板）
１１    リジッド基板
１２    配線（第１の導体層）
２０    筐体
２１    本体部（保持部材）
２１ａ  挿入口
２１ｂ  係合部
２２    蓋（押圧部材）
２３    係合部
２５    軸受
２６    回転軸
３０    ＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）
３０ａ  係合部
３１    ベースフィルム
３２    配線（第２の導体層）
３３    カバーレイ
３５    補強板
Ｒtp    先端部分
Ｒop    対向部分
【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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