説明

フレキシブル基板及び携帯電話機

【課題】屈曲性の低下を軽減しつつ、フレキシブル基板の配線を流れる電流により発生する電磁波の輻射を抑制することができるフレキシブル基板及び携帯電話機を提供する。
【解決手段】導体箔403を絶縁性フィルム501aと絶縁性フィルム501bとで挟み、その上にスリットを入れた金属膜203を貼り付けてフレキシブル基板200を形成する。当該金属膜203は、フレキシブル基板200で接続する2つの基板それぞれのグランドプレーンに接続される。フレキシブル基板200に金属膜203を貼り付けることにより、当該金属膜203がシールドとしての役割を果たすことで、使用時にフレキシブル基板200を流れる電流により発生する電磁波の影響を抑制できる。また、フレキシブル基板200は、スリットを入れた金属膜203を貼り付けても、全面に金属膜を貼り付けた場合に比して、その屈曲性が損なわれない。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はフレキシブル基板に関し、特にフレキシブル基板を流れる電流により発生する電磁波の抑制に関する。
【背景技術】
【0002】
フレキシブル基板は、形態変形機構を有する電気機器や、回路部品や基板を配するスペースが狭い小型の電気機器などにおいて、折り曲げ可能な基板として、2つの基板を接続するのに用いられる。1つの基板に配されていた回路部品や配線を2つの基板に分け、且つ、2つの基板を接続するための配線として柔軟なフレキシブル基板を用いることで、機器の小型化を図ることができる。なお、フレキシブル基板は、フレキシブルプリント基板の略語であるが、本明細書においてはフレキシブル基板と記載する。
【0003】
フレキシブル基板は、絶縁性のフィルム上に導体箔を接着して導体パターンを形成し、その導体箔の上に絶縁性フィルムを被覆して導体箔を保護する構成をとる。
特許文献1は、絶縁性フィルム上に形成される導体箔で形成される導体パターンのうちの一つをグランドパターンとし、当該グランドパターン部分を絶縁性フィルムで被覆せずに露出させたフレキシブル基板を開示している。特許文献1では、当該構成により静電気放電が発生した場合に当該放電を露出させたグランドパターンに吸収させて電子部品の保護を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−158808号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上記特許文献1にも示されるように、フレキシブル基板においては、フレキシブル基板の導体パターンのうちの少なくとも1つを、接続している2つの基板のうちのいずれか一方、又は両方のグランドプレーンに接続することでグランドパターンとしており、通常のプリント基板に設けられるようなグランドプレーンを配していない場合がある。これは、グランドプレーンは金属板又は金属膜によって形成されるため、グランドプレーンをフレキシブル基板に配するとその屈曲性が低下してしまうことを避けるためである。
【0006】
プリント基板に設けられたグランドプレーンは、プリント基板に設けられた回路部品や配線を流れる電流によって発生する電磁波の輻射を抑制するシールドとしての側面を有している。
しかし、屈曲性を確保するためにフレキシブル基板にグランドプレーンを配しない場合、フレキシブル基板の配線を流れる電流によって発生する電磁波の輻射を抑制することが困難になるという問題がある。
【0007】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、屈曲性の低下を軽減しつつ、フレキシブル基板の配線を流れる電流により発生する電磁波の輻射を抑制することができるフレキシブル基板及び携帯電話機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するため、本発明は、絶縁性層の一方の面に第1の導体を配置してなり、使用状態において屈曲する屈曲部を有するフレキシブル基板であって、前記屈曲部の前記絶縁性層の他方の面に、スリットを設けた第2の導体を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【0009】
上述のような構成により、屈曲性の低下を軽減しつつ、フレキシブル基板の配線を流れる電流により発生する電磁波の輻射を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】スライド型の携帯電話機100の外観図である。(a)は、携帯電話機100を閉じた状態を示し、(b)は携帯電話機100を開いた状態を示している。
【図2】携帯電話機100の断面図と、当該断面図の一部分の拡大図である。
【図3】携帯電話機100の分解斜視図である。
【図4】第1基板と第2基板及びそれを接続するフレキシブル基板の平面図である。
【図5】フレキシブル基板の構成を示す分解斜視図である。
【図6】フレキシブル基板における金属膜の別構成例を示す平面図である。
【図7】フレキシブル基板における金属膜の別構成例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明に係るフレキシブル基板及びこれを備えた機器の一実施形態として、携帯電話機100について図面を用いて説明する。
図1は、携帯電話機100の外観図である。図2は、携帯電話機100を、図1のA−A´線で切断した場合の簡易的な断面図であり、その下に、その一部分(円で囲った領域)の拡大図を示している。また、図3は、携帯電話機100の上部筐体101の分解斜視図である。図4は、携帯電話機100に搭載されているフレキシブル基板200と、第1基板201と、第2基板202との平面図であり、図5は、フレキシブル基板200の構成を示す分解斜視図である。
【0012】
以下、これらの図面を用いて本発明に係る携帯電話機100及びフレキシブル基板200の構成について説明する。
図1(a)及び図1(b)に示されるように、携帯電話機100は、第1筐体101と第2筐体102とがスライド機構により接続されてなるスライド型携帯電話機である。図1(a)は、携帯電話機100を閉じた状態を示し、図1(b)は、携帯電話機100を開いた状態を示している。
【0013】
図1(b)に示すように第1筐体101はLCD103及び方向キーなどのファンクションキー104を備え、第2筐体102は、テンキー群105を備える。
図2及び図3に示されるように、第1筐体101は、上部筐体101aと、下部筐体101bとで構成される筐体内部に、第1基板201と、第2基板202と、両基板を接続するフレキシブル基板200を備える。
【0014】
また、図2に示されるように、第2筐体102は、フレキシブル基板200が金属膜203を備えなかった場合には、フレキシブル基板200を流れる高周波電流によって影響を受けやすいデジタルテレビ受信回路205を備える。
図5に示すように、フレキシブル基板200は、金属膜203と、導体箔403と、絶縁性フィルム501aと、絶縁性フィルム501bとからなる。絶縁性フィルム501a及び絶縁性フィルム501bは、例えば、ポリイミド膜から成り、導体箔403は、導電性を有する材質から成り、例えば、銅から成る。導体箔403は互いに絶縁されて、略並列に配される。また、金属膜203は、導電性を有する材質から成り、例えば、銅から成る。
【0015】
フレキシブル基板200は、絶縁性フィルム501b上に接着層を設け(図示せず)、当該接着層に導体箔403を貼り付け、その上から絶縁性フィルム501aを重ね、更にその上に金属膜203を接着することで形成される。
金属膜203は、図2の拡大図及び図3に示すように、フレキシブル基板200の屈曲させた状態における内側にくるように設けられており、第1筐体101の内部方向に対するフレキシブル基板200を流れる電流の電磁波の影響を抑制することができる。当該構成によって、デジタルテレビ受信回路205に対する影響を抑制している。
【0016】
また、図示していないが金属膜203は、第1基板201及び第2基板202に設けられたグランドプレーンに接続される。これによって、金属膜203の電位が安定し、金属膜203をグランドプレーンに接続しない場合に比して高いシールド効果を見込める。
図4は、フレキシブル基板200と、第1基板201と、第2基板202とを平面状にした場合の平面図であり、図2のフレキシブル基板200の屈曲部分の内側から見た場合の図である。なお、図4においては、見やすくするために、金属膜203には斜線を入れている。
【0017】
図4に示すように、金属膜203のスリット204は、フレキシブル基板200の導体箔403に示される配線パターンの長手方向、即ち、第1基板201と第2基板202とを結ぶ方向に対して、その長手方向が垂直になるように設けられている。
第1基板201上の電気回路と、第2基板202上の電気回路とは、フレキシブル基板200に備えられた導体箔403を介して接続されている。図4では、第1基板201の電気回路として、画像データを生成するCPU401を、第2基板202上の電気回路として、LCD接続回路402とを示している。CPU401から、フレキシブル基板200及びLCD接続回路402を介して、LCD103に画像データが出力されて表示される。
【0018】
金属膜203に設けられている各スリット204の幅W1は、例えば、2mmとし、金属膜203においてスリット204により形成される金属膜203の幅W2、W3は例えば、1mmとする。
この長さは、フレキシブル基板200を流れる高周波電流によって発生する電磁波が導体箔403側から金属膜203の側へ通り抜けないようになっていればよく、デジタルテレビ受信回路205が影響を受けなければよい。そこで、本実施形態であれば、デジタルテレビ受信回路205で使用する周波数帯を470MHz〜770MHzとすれば、当該周波数帯に対する周波数成分さえ金属膜203でシールドできればよく、スリット204の幅W1は、3mm以下であればよく、また、金属膜203の幅W2、W3は、約1mm以上あればよい。スリット204の幅W1は、使用する周波数帯の最も高い周波数(770MHz)の波長(約389mm)の約1/100以下の間隔とする。
【0019】
スリット204の幅を広くすればするほど、フレキシブル基板200の屈曲性は高まり、広げた分だけ、シールド効果は低減する。即ち、フレキシブル基板200の屈曲性と、シールド効果はトレードオフの関係にあると言える。
そこで、スリット204の幅W1及び金属膜203の幅W2、W3は、携帯電話機100のシミュレーション用の実機を作成し、実用に耐える屈曲性を備えているかと、シールド効果があるかとを検証して、実用に耐える幅を決定することとしてもよい。実用に耐える屈曲性を備えるかどうかについては、実際に曲げてみたりして金属膜203が破損したりしないかどうかの耐久試験や、折り曲げた状態で筐体内部に回路機構が納まるかどうかで以って行えばよい。また、シールド効果があるかについては、フレキシブル基板200を流れる電流によって影響が発生しては問題がある回路(例えばデジタルテレビ受信回路205)の配置箇所における電磁波を実際にフレキシブル基板200に電流を流して測定し、所望の値以下になっているかどうかでもって検証してもよいし、あるいは、フレキシブル基板200に電流を流しつつ、デジタルテレビ受信回路205が所望の放送波を受信して正しく復調できるかでもって検証してもよい。
【0020】
以上が本実施の形態に係るフレキシブル基板200及び携帯電話機100の構成である。上記構成により、本実施の形態に係るフレキシブル基板200は、フレキシブル基板200の導体箔403を通る電流により発生する電磁波の影響をフレキシブル基板200に備えられた金属膜203により抑制するとともに、当該金属膜203にスリット204を設けておくことで、その全面に金属膜を配する場合などよりも、屈曲性を保つことができる。
【0021】
上述のような構成により、フレキシブル基板が、金属膜を備えることにより、フレキシブル基板を流れる電流により発生する電磁波の輻射を抑制できるとともに、スリットを設けることによって、スリットがない状態に比して、フレキシブル基板の柔軟性を確保できる。
<補足>
上記実施形態において、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明の実施形態がこれに限られないことは勿論である。以下、上記実施形態以外に本発明の思想として含まれる各種の変形例について説明する。
(1)上記実施の形態においては、図4に示すように、配線方向に対してスリット204の長手方向が垂直になるようにした金属膜203を貼り付けることとした。しかし、金属膜203の形状は、図4に示す形状のものには限られず、フレキシブル基板200の屈曲部分の全面を金属膜で覆う形状になっておらず、金属膜に1以上の空隙、即ちスリットを設けることによって、柔軟性を確保した形状になっていればよい。
【0022】
例えば、金属膜203を図6の金属膜603に示すように、第1基板201と第2基板202を結ぶように一本の金属膜を形成し、当該金属膜からその左右に対となるように金属膜を突出させたあばら状に形成してもよい。当該形状においては、左右の一方のみに導線箔を突出させてもよい。また、図6において第1基板201と第2基板202とを結ぶ金属膜を2本以上形成しても良い。
【0023】
あるいは、図7に示すように、図4で示した金属膜203を九十度回転させた金属膜703に示されるような形状にしてもよい。
なお、図6及び図7に示すスリット(604、704)の幅W1や、金属膜(603、703)の幅W2は、上記実施の形態に示したスリット204の幅W1、金属膜203の幅W2と同様の制限を受け、金属膜(203、603、703)の形状を決定する指針として金属膜の幅W2を1mm以上とする。
(2)上記実施の形態においては、フレキシブル基板200は、携帯電話機100が備えることとして説明したが、フレキシブル基板200は、基板と基板とを接続するものであればよく、携帯電話機に使用するものには限られるものではなく、その他の電気機器において使用されるものであってもよい。
(3)上記実施の形態においては、携帯電話機100はスライド型であるとして説明したが、実施の形態に示したように第1基板201と、第2基板202と、両基板を接続し、折り曲げた状態で使用されるフレキシブル基板200とを備えていれば、ストレート型、折り畳み型、サイクロイド型などその他の形状の携帯電話機であってもよい。
(4)上記実施の形態においては、金属膜203は、折り曲げた状態で、フレキシブル基板200の内側にくるように設けたが、これはデジタルテレビ受信回路205に、フレキシブル基板200を流れる電流により発生する電磁波の影響を与えないようにするためである。よって、影響を与えたくない部品の配置によっては、金属膜203を屈曲部の外側に来るように設けてもよい。
【0024】
また、フレキシブル基板200の両面に金属膜を配してもよい。この場合には、その両面において同一形状の金属膜を配さずともよく、例えば、図4に示すような金属膜203において、平面状にしたときに、第1の金属膜のスリット部分と、第2の金属膜部分とが相対するような構成としてもよい。
(5)上記実施の形態においては、フレキシブル基板200に設けたスリット204の幅及びスリット204間の金属膜203の幅を、携帯電話機のデジタルテレビの受信に用いる周波数に応じて定めることとしたが、逆に、フレキシブル基板200を流れる電流の周波数に応じて、定めることとしてもよい。
(6)上記実施の形態においては、フレキシブル基板200を流れる電流によって発生する電磁波の影響を受ける回路としてデジタルテレビ受信回路205を一例として示したが、これはデジタルテレビの受信回路205に限定されるものではなく、その他の通信回路であってもよい。また、このときには当該通信回路で使用される周波数帯に応じてスリット204の幅を定めることとしてよい。
(7)上記実施の形態においては、スリット204の形状を方形状のものを一例として記載したが、スリットは、金属膜203において空隙があるように設けられるものであればよく、その形状は方形に限定されないのは勿論であり、例えば、三角形や円形などであってもよい。ただし、フレキシブル基板200の屈曲性や作成の容易さを考慮すると方形に形成するのが望ましい。
(8)上記実施の形態においては、フレキシブル基板200は、LCDと画像データを出力するCPUとを接続するものとして説明したが、フレキシブル基板200はこの二つを接続するものに限定されるものではなく、金属膜203を設けたフレキシブル基板200は、高周波電流が流れる部品間を接続するものであればよい。
(9)上記実施の形態においては、金属膜203を、第1基板201と第2基板202との両方のグランドプレーンと接続することとしたが、これは金属膜03の電位がグランド電位と等しくなればよく、一方のグランドプレーンにのみ接続されることとしてもよい。
(10)上記実施の形態においては、第1基板201と第2基板202とは共に、第1筐体101内に設けることとしたが、それぞれ異なる筐体に設けられても良い。即ち、例えば、第1基板201が第1筐体101に設けられ、第2基板202が第2筐体に設けるという構成をとってもよい。
(11)上記実施の形態においては、絶縁性フィルム501a及び絶縁性フィルムをポリイミド膜としたが、これは一例であって、フィルム状の絶縁体であればよく、その他にも、例えば、フォトソルダーレジスト膜などであってもよい。
【0025】
また、金属膜203も、銅に限定されるものではなく、導電性の金属であればよく、例えば、銅合金や金、金合金などであってもよい。
同様に、導体箔403も、銅に限定されるものではなく、導電性の金属であればよく、例えば、銅合金や金、金合金などであってもよい。
(12)上記実施の形態においては、フレキシブル基板202は、絶縁性フィルム501a上に金属膜203を接着したものを示したが、当該金属膜203を更に別の絶縁性フィルムで被覆して保護してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0026】
本発明に係るフレキシブル基板は、デジタルテレビを受信する携帯電話機として活用することができる。
【符号の説明】
【0027】
100 携帯電話機
101 第1筐体
101a 上部筐体
101b 下部筐体
102 第2筐体
103 LCD
104 ファンクションキー
105 テンキー群
200 フレキシブル基板
201 第1基板
202 第2基板
203、603、703 金属膜(第2の導体、導体)
204、604、704 スリット
205 デジタルテレビ受信回路
401 CPU(第1の電気回路)
402 LCD接続回路(第2の電気回路)
403 導体箔(第1の導体)
501a、501b 絶縁性フィルム(絶縁層)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁性層の一方の面に第1の導体を配置してなり、使用状態において屈曲する屈曲部を有するフレキシブル基板であって、
前記屈曲部の前記絶縁性層の他方の面に、スリットを設けた第2の導体を備える
ことを特徴とするフレキシブル基板。
【請求項2】
前記スリットは、所定の間隔で、複数設けられている
ことを特徴とする請求項1記載のフレキシブル基板。
【請求項3】
通信回路を備える機器に搭載され、
前記スリットの幅は、前記通信回路で用いられる通信周波数に応じて定められる
ことを特徴とする請求項2記載のフレキシブル基板。
【請求項4】
前記スリットの幅及び前記間隔は、使用時において前記フレキシブル基板を流れる電流による電磁波の輻射を抑制するように、当該電流の周波数に応じて定められている
ことを特徴とする請求項2記載のフレキシブル基板。
【請求項5】
前記第1の導体は第1の電気回路と第2の電気回路とを接続する配線パターンから成り、
前記スリットは、その長手方向が、前記配線パターンの長手方向に対して直交するように設けられている
ことを特徴とする請求項1記載のフレキシブル基板。
【請求項6】
前記第1の導体は第1の電気回路と第2の電気回路とを接続する配線パターンから成り、
前記スリットは、その長手方向が、前記配線パターンの長手方向に対して平行となるように設けられている
ことを特徴とする請求項1記載のフレキシブル基板。
【請求項7】
第1の電気回路を配した第1の基板と、第2の電気回路を配した第2の基板とを接続し、
前記第2の導体は、前記第1の基板又は前記第2の基板に設けられているグランドと接続されている
ことを特徴とする請求項1記載のフレキシブル基板。
【請求項8】
請求項1〜7のいずれか1項に記載のフレキシブル基板を備える
ことを特徴とする携帯電話機。
【請求項9】
LCDを配した第1の基板と、表示用のデータを出力するCPUを配した第2の基板と、第1の基板と第2の基板とを接続するフレキシブル基板とを備えた携帯電話機であって、
前記フレキシブル基板は屈曲した状態で前記携帯電話機に搭載され、
前記屈曲部分にスリットを設けた導体を備える
ことを特徴とする携帯電話機。
【請求項10】
前記スリットは、所定の間隔で、複数設けられている
ことを特徴とする請求項9記載の携帯電話機。
【請求項11】
前記携帯電話機は、更に、
デジタルテレビ放送を受信する受信回路を備え、
前記フレキシブル基板のスリットの幅は、前記フレキシブル基板を流れる電流により発生する電磁波から、前記デジタルテレビ放送で用いられる周波数の成分を遮蔽できるように、前記周波数に基づいて定められている
ことを特徴とする請求項10記載の携帯電話機。
【請求項12】
前記携帯電話機において、前記導体は、前記屈曲部分の前記受信回路側に備えられている
ことを特徴とする請求項9記載の携帯電話機。

【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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【公開番号】特開2011−176016(P2011−176016A)
【公開日】平成23年9月8日(2011.9.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−37444(P2010−37444)
【出願日】平成22年2月23日(2010.2.23)
【出願人】(000006633)京セラ株式会社 (13,660)
【Fターム(参考)】