説明

フレキシブル配線モジュール及びフレキシブル配線装置

【課題】電磁ノイズ放射の抑制が可能で、優れた可撓性を有するフレキシブル配線モジュールを提供する。
【解決手段】複数本の電気配線35と該電気配線35の表面を被覆する絶縁層を有する可撓性の配線板10を備え、該配線板10の配線長方向に離間する一対の端部領域A及び該端部領域Aに挟まれた配線領域Bを有するフレキシブル配線モジュールである。配線領域Bに端部領域間を結ぶ少なくとも1つの貫通スリット20を設けることにより、配線領域Bが複数の配線フィン30に分割されている。配線フィン30の少なくとも一部を配線フィン30の厚さ方向に積層した積層部を導電性の束線帯40で束線した束線領域Cが形成されている。束線領域Cにおいて、配線フィン30のうちの少なくとも1つの配線フィン30の電気配線35を露出させて束線帯40と直接接触してなる。

【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及びフレキシブル配線装置に関する。
【背景技術】
【0002】
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、可撓性を有するフレキシブル配線板が用いられている。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2011−66379号公報
【特許文献2】特開平8−125380号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
発明が解決しようとする課題は、電磁ノイズ放射の抑制が可能で、優れた可撓性を有す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】
【0005】
実施形態のフレキシブル配線モジュールは、複数本の電気配線と該電気配線の表面を被覆する絶縁層を有する可撓性の配線板を備え、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。配線領域に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、配線領域が複数の配線フィンに分割されている。配線フィンの少なくとも一部を配線フィンの厚さ方向に積層した積層部を導電性の束線帯で束線した束線領域が形成されている。束線領域において、配線フィンのうちの少なくとも1つの配線フィンの電気配線を露出させて束線帯と直接接触してなる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【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の概略構成を示す上面図。
【図2】図1のA−A’及びB−B’における概略断面図。
【図3】第1の実施形態に係わるフレキシブル配線装置の概略構成を示す上面図。
【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製造工程を示す上面図。
【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概略断面図。
【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概略断面図。
【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概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、図面を参照しながら本実施形態の説明を行っていく。ここでは、幾つか具体的材料や構成を例に用いて説明を行っていくが、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る。従って、以下の実施形態に限定されるものではない。
【0008】
また、以下の実施形態では、フレキシブル配線モジュールの基板形状のみ示し、電気配線などの配線パターンを省略して示す場合がある。これは、説明を簡単化するためのものであり、任意の配線を形成可能なことは述べるまでもないことである。
【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示す上面図である。
【0010】
本実施形態のフレキシブル配線モジュールでは、1枚のフレキシブル配線板10の端部領域11(A1,A2)を除いた配線領域Bに、複数の貫通スリット20が設けられている。これらの貫通スリット20により、配線板10の配線領域Bは複数の配線フィン30(30a〜30e)に分離されている。なお、スリット20の個数及び配線フィン30の個数は一例であり、これらに限るものではない。分離された複数の配線フィン30は、配線領域Bの途中の束線領域Cで束線帯40により束線されている。
【0011】
電気配線35は、一方の端部領域A1から配線フィン30a〜30eのそれぞれを通って他方の端部領域A2に到達する。束線領域Cは、配線フィン30が束ねられた領域であり、端部領域11の平面に対し法線(紙面に垂直)方向及び水平(紙面に並行)方向の両方の折り曲げが可能なフレキシブル配線束となっている。
【0012】
本実施形態に用いるフレキシブル配線板10の構成例としては、図2(a)に図1の矢視A−A’断面を示すように、例えばベースフィルム14が25μm厚のポリイミド、電気配線35が25μm厚の圧延Cu箔、カバーレイ12が25μm厚のポリイミド、という3層構造のラミネート体とする。そして、フレキシブル配線板全体の大きさは、幅10mmで長さ150mmとする。このフレキシブル配線板10に両端部のそれぞれ10mmを端部領域A1,A2として残し、レーザーカッターにより0.1mm幅のスリット20を1mmピッチで設ける。これにより、0.9mm幅で130mm長の配線フィン30が10本形成される。
【0013】
配線フィン30は束線して用いることから、全ての配線フィン30の幅がほぼ同一であることが望ましく、貫通スリット20を形成する部分にはCu等の電気配線パターンを設けないようにしておくのは述べるまでもない。また、配線フィン30は可撓性の観点から配線領域長の1/10以下の幅とすることが望ましい。これらは、以降の実施形態でも同様である。
【0014】
次に、上記の配線フィン群を並んでいる順に積層して寄せ集め、束線帯40として例えばCu箔やAl箔を5mmのテープ状にカットした金属シートを用いて、図1に示すように配線領域Bの一部に巻き付けることで束線する。束線領域Cの長さは例えば100mmとし、配線領域Bのほぼ中央に設けることが望ましい。このとき、束線帯40の内側で配線フィン30が動けるよう非固定の状態にしておくことで、束線領域Cを屈曲した際の配線フィン30の伸縮や曲げ応力の緩和が容易となり、束線領域Cの可撓性を大幅に高めることが可能になる。
【0015】
本実施形態のフレキシブル配線モジュールにおいては、図2(b)に図1の矢視B−B’断面を示すように、束線領域Cにおいて最上層に配置した配線フィン30aのカバーレイ12を剥離し、配線フィン30aの電気配線35の上面を露出させている。そして、前述の如く束線帯40を配線領域Bの一部に巻き付ける際、巻き付け力を適宜調整することにより、電気配線35の露出させた部分を束線帯40に摺動可能に(非接着状態で)且つ安定的に直接接触させている。なお、束線帯40の周りに被覆絶縁体41を形成してもよい。
【0016】
フレキシブル配線モジュールを上記のように構成することにより、該モジュールを用いたフレキシブル配線装置の信頼性の向上をはかることができる。具体的には、図3に示すように、端部領域A1側において、フレキシブル配線モジュールの第1の電気接続端子(非図示)に、例えば接地電位51,直流電源52,及び送信回路53等を有する電気回路50aを接続する。なお、電気接続端子は、電気配線35の一部を露出させ、その表面に例えばNi/Au(厚さ5μm/0.3μm)をメッキすることで形成可能である。一方、端部領域A2側において、フレキシブル配線モジュールの第2の電気接続端子(非図示)に、例えば受信回路54を有する電気回路50bを接続する。
【0017】
このようなフレキシブル配線装置において、最上層の配線フィン30aの電気配線35に直流電位(例えば接地電位)を与えることで、配線フィン30aの電気配線35に接触する束線帯40をシールドとして用いることが可能となる。即ち、束線帯40がシールドとなるため、高速信号を伝送することで配線フィン30b〜30dの電気配線35から発生する電磁ノイズが、フレキシブル配線モジュールの外部に放射することを防ぎ、電磁ノイズ放射の発生を抑制することが可能になる。また、外部から飛来する電磁ノイズが配線フィン30b〜30dの電気配線35に結合することを防ぎ、信号伝送品質の向上が可能になる。
【0018】
なお、図3では、送信回路53と受信回路54が、電気回路50aの直流電源52から給電される回路を示したが、これらは別の直流電源によって給電されても良い。また、図2(b)では、最上層の配線フィン30aの電気配線に束線帯40を接触させたが、最下層の配線フィン30eの電気配線35に束線帯40を接触させるようにしても良い。
【0019】
このように本実施形態によれば、フレキシブル配線板10にスリット20を設けて配線領域Bをほぼ同一の幅の複数の配線フィン30に分割することにより、隣接する配線フィン30を非固定の状態で積層すると共に導電性の束線帯40により束線して一体化することができる。これにより、信号伝送品質の向上と電磁ノイズ放射の抑制が可能であると共に、優れた可撓性を有するフレキシブル配線モジュールの実現が可能になる。
【0020】
また、本実施形態のフレキシブル配線モジュールにおいては、前述のように、束線帯40の内側で配線フィン30(配線フィン30aを含む)が動けるよう非固定の状態にしているため、束線領域Cの可撓性を大幅に高めることが可能である。
【0021】
ここで、前記図1で示したフレキシブル配線モジュールの製造工程の一例を、図4(a)〜(e)を参照して説明する。
【0022】
図4(a)は、通常のフレキシブル配線板製造工程が終了した状態であり、Cu配線パターン(不図示)等の配線組み込みが終了した段階である。前述したように、この段階で貫通スリットを設ける部分には配線を設けないようにする。図4(b)は複数本の貫通スリット20を形成し、配線フィン30を分離する工程である。貫通スリット20の形成には、前述したレーザ加工のほか、金型打ち抜きや機械切削であるルーター加工などが可能である。
【0023】
次に、2つの端部領域11をそれぞれ図4(c)の破線矢印のように、2箇所同時に面内方向に回転させる。この動作により、各配線フィン30が捻られ且つ引き寄せられる。端部領域11を回転させた向きに合わせて、図4(d)のように位置をずらして適度に張力を与えると、配線フィン30が隣接する配線フィン30と表面と裏面を対向するように重なりながら、整列して束にまとまる。この状態を保持しながら、束線帯40を巻きつけることにより、図4(e)のようにフレキシブル配線モジュールが完成する。
【0024】
なお、配線フィン30の重ね方は、他の方法を用いても良い。例えば、各々の配線フィンが、隣接する配線フィンと表面と表面若しくは裏面と裏面を対向するように、複数の配線フィンを重ねるようにしても良い。
【0025】
(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要部構成を説明するためのもので、前記図1のB−B’における概略断面図である。なお、図2(b)と同一部分には同一符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【0026】
第1の実施形態では、最上層の配線フィン30aの電気配線35のカバーレイ12を除去して電気配線35の上面を束線帯40に接触させるようにした。これに対し本実施形態では、電気配線35の側面を束線帯40に接触させるようにしている。即ち、最上層の配線フィン30aの電気配線35を他の電気配線35よりも幅広く形成し、配線フィン30aの側面に達するようにしている。
【0027】
この場合、スリット形成の前段階として、最上層の配線フィン30aに含まれる電気配線35を他の電気配線よりも幅広く形成し、スリット20の形成によりスリット20に電気配線35の側面が露出するようにしておけばよい。
【0028】
本実施形態では、束線帯40で配線フィン30を束線した場合に、配線フィン30aの電気配線35の側面が束線帯40に直接接触することにより、配線フィン30aの電気配線35と束線帯40とが電気的に接続される。電気配線35の側面を接触させることから、必ずしも最上層の配線フィン30aに限らず他の配線フィン30の電気配線35を束線帯40に接触させるようにしても良い。
【0029】
このように本実施形態では、先に説明した第1の実施形態と同様に、束線帯40を導電帯で形成することによりシールド作用を持たせることができる。さらに、配線フィン30aの電気配線35の上面の代わりに電気配線35の側面を束線帯40に接触させることにより、電気配線と束線帯40との電気的接続を取ることができる。従って、先の第1の実施形態と同様の効果が得られる。
【0030】
(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要部構成を説明するためのもので、前記図1のB−B’における概略断面図である。なお、図2(b)と同一部分には同一符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【0031】
第1の実施形態では、最上層の配線フィン30aの電気配線35のカバーレイ12を除去して電気配線35の上面を束線帯40に直接接触させるようにした。これに対し本実施形態では、電気配線35の上面に接着剤45を介して束線帯40を接続している。
【0032】
具体的には、最上層の配線フィン30aのカバーレイ12を除去し、配線フィン30aの電気配線35の上面に導電性の接着剤45として例えば、銀ペースト、異方性導電ペースト、若しくは異方性導電フィルムを塗布、又は配置し、この状態で束線帯40を設けた後、必要に応じて加熱又は熱圧着する。これにより、配線フィン30aの電気配線35と束線帯40との接着及び電気接続を行うことが可能となる。
【0033】
このように本実施形態によれば、配線フィン30aの電気配線35と導電性の束線帯40とを接着剤45を介して接続することにより、全体としての可撓性が若干落ちるものの、その他の点では第1の実施形態と同様の効果が得られる。
【0034】
(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要部構成を説明するためのもので、前記図1のB−B’における概略断面図である。なお、図2(b)と同一部分には同一符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【0035】
本実施形態では、第1の実施形態とは異なり、束線帯60として導電体ではなく、電波吸収体を用いた。電波吸収体を用いた場合、束線帯60と配線フィン30の電気配線35とを電気的に接続する必要はない。従って、最上層の配線フィン30aにおいてもカバーレイ12の除去は必要なく、そのままで良い。
【0036】
電波吸収体としては、材料内部の抵抗によって電磁波が誘起する電流を吸収する導電性電波吸収体を用いるのが望ましい。また、カーボン粉をゴム,発泡ウレタン,発泡スチロール等の誘電体に混合して誘電損失を大きくした誘電性電波吸収体や、鉄,ニッケル,フェライト等の磁性材料が有する磁気損失により電波を吸収する磁性電波吸収体の他、これらを組み合わせたものを用いることも可能である。
【0037】
このような構成であっても、束線帯60がシールドとして機能するため、先の第1の実施形態と同様の効果が得られる。
【0038】
また、本実施形態の電波吸収体からなる束線帯60の代わりに、第1の実施形態と同様の導電体を用いることも可能である。この場合、束線帯60に接地電位等の直流電位を与えるために、配線フィン30とは別に、束線帯60に接続される導線等を設ければよい。
【0039】
(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。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。
【0040】
また、束線帯はCu箔やAl箔からなる金属シートに限るものではなく、導電材料であれば良く、金属メッシュ、金属や炭素の充填剤を含んだものであっても良い。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。
【0041】
また、本実施形態のフレキシブル配線板には、FPC(Flexible Printed Circuit)やFFC(Flexible Flat Cable)の何れも適用可能である。さらに、FPCやFFCの電気配線が単層でも多層でも構わない。
【0042】
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】
【0043】
10…フレキシブル配線板、11…端部領域、20…貫通スリット、30…フレキシブル配線フィン、35…電気配線、40,60…束線帯、45…接着剤、50…電気回路、51…接地電位、52…直流電源、53…送信回路、54…受信回路。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数本の電気配線と該電気配線の表面を被覆する絶縁層を有する可撓性の配線板を備え、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、
前記配線フィンの少なくとも一部を前記配線フィンの厚さ方向に積層した積層部を導電性の束線帯で束線した束線領域が形成され、
前記束線領域において、前記配線フィンのうちの少なくとも1つの配線フィンの前記電気配線を露出させて前記束線帯と直接接触してな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】
前記配線フィンのうちの最外層の配線フィンの前記電気配線の表面を露出させ、該電気配線の表面を前記束線帯に直接接触し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。
【請求項3】
前記配線フィンのうちの少なくとも1つの前記電気配線の側面を露出させ、該電気配線の側面を前記束線帯に直接接触し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。
【請求項4】
複数本の電気配線と該電気配線を外部に電気接続するための電気接続端子を有する可撓性の配線板と、該配線板の電気接続端子に接続された電気回路と、を備えたフレキシブル配線装置であって、
前記配線板は、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、該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、
前記配線フィンの少なくとも一部を前記配線フィンの厚さ方向に積層した積層部を導電性の束線帯で束線した束線領域が形成され、
前記束線領域において、前記配線フィンのうちの少なくとも一つの配線フィンの前記電気配線を露出させて前記束線帯と直接接触し、
前記束線帯と接触した前記電気配線に前記電気回路によって直流電位が与えられていることを特徴とする、フレキシブル配線装置。
【請求項5】
前記配線フィンのうちの最外層の配線フィンの前記電気配線の表面を露出させ、該電気配線の表面を前記束線帯に直接接触してなることを特徴とする、請求項4記載のフレキシブル配線装置。

【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2013−33851(P2013−33851A)
【公開日】平成25年2月14日(2013.2.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−169101(P2011−169101)
【出願日】平成23年8月2日(2011.8.2)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】