JPWO2008004289A1

JPWO2008004289A1 - プリント基板およびプリント基板ユニット並びに電子機器

Info

Publication number: JPWO2008004289A1
Application number: JP2008523568A
Authority: JP
Inventors: 亮金井
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2006-07-05
Publication date: 2009-12-03
Also published as: US20090139750A1; CN101480114A; WO2008004289A1

Abstract

リジッド絶縁層（２３）と、第１および第２基板（２５、２６）とでリジッド基板が確立される。第１および第２基板（２５、２６）はリジッド絶縁層（２３）の輪郭より外側に自由端（２５ａ、２６ａ）を規定する。リジッド絶縁層（２３）の働きで第１および第２基板（２５、２６）同士の間には任意の間隔が確保される。したがって、第１基板（２５）の裏面や第２基板（２６）の表面には部品（２７）が配置されることができる。部品（２７）の実装スペースはこれまで以上に確保されることができる。

Description

本発明は、例えば電子機器に組み込まれるプリント基板ユニットに関する。

例えば特許文献１に開示されるように、プリント基板ユニットは、１対のリジッド基板と、リジッド基板同士を連結するフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）とを備える。リジッド基板の間でＦＰＣは折り畳まれる。こうしてＦＰＣは第１層〜第３層に区分けされる。第２層の表裏面には電子部品が実装される。第１層および第３層の働きで第２層の表裏面に実装される電子部品は、リジッド基板の表裏面に実装される電子部品から電気的に絶縁される。
日本国特開平５−３３５７１４号公報日本国特開２００４−２２１２２２号公報日本国特開２００１−２４４４０６号公報馬場大三、外３名、"松下電工技報"、［online］、平成１７年８月、松下電工株式会社、［平成１８年５月２３日検索］、インターネット＜URL：www.mew.co.jp/tecrepo/533j/pdfs/533_13.pdf＞ "プレスリリース−多機能有機グリーンシート"、［online］、平成１７年９月３０日、松下電工株式会社、［平成１８年５月２３日検索］、インターネット＜URL：https://www.mew.co.jp/press/0509/0509-19.htm＞

こうしたプリント基板ユニットでは、ＦＰＣの折り返し領域や第１層、第３層に電子部品は実装されることができない。加えて、リジッド基板の表面にはＦＰＣの連結用のコネクタが配置される。コネクタはリジッド基板の表面で所定のスペースを占める。プリント基板ユニットでは十分に電子部品の実装スペースは確保されることができない。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、これまで以上に部品の実装スペースを確保することができるプリント基板およびプリント基板ユニット並びに電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１発明によれば、リジッド絶縁層と、一部でリジッド絶縁層の表面に重ね合わせられてリジッド絶縁層の輪郭より外側に自由端を規定する第１基板と、一部でリジッド絶縁層の裏面に重ね合わせられて、リジッド絶縁層の輪郭より外側に自由端を規定しつつ表面で第１基板の裏面に向き合わせられる第２基板とを備えることを特徴とするプリント基板が提供される。

こうしたプリント基板では、リジッド絶縁層と、第１および第２基板とでリジッド基板が確立される。第１および第２基板はリジッド絶縁層の輪郭より外側に自由端を規定する。リジッド絶縁層の働きで第１および第２基板同士の間には任意の間隔が確保される。したがって、リジッド絶縁層の輪郭より外側で第１基板の裏面や第２基板の表面には部品が配置されることができる。部品の実装スペースはこれまで以上に確保されることができる。

以上のようなプリント基板では、少なくとも第１基板は第２基板に対して相対変位自在であればよい。こうして第１基板が第２基板に対して相対変位することができれば、部品の実装にあたって、第１基板は例えばめくり返されることができる。こうして第１基板の裏面や第２基板の表面は露出する。第１基板の裏面や第２基板の表面に部品は簡単に実装されることができる。同時に、実装後の部品は簡単に取り外されることができる。

第２発明によれば、リジッド絶縁層と、一部でリジッド絶縁層の表面に重ね合わせられてリジッド絶縁層の輪郭より外側に自由端を規定する第１基板と、一部でリジッド絶縁層の裏面に重ね合わせられて、リジッド絶縁層の輪郭より外側に自由端を規定しつつ表面で第１基板の裏面に向き合わせられる第２基板と、第１基板の裏面および第２基板の表面の少なくともいずれかに実装される部品とを備えることを特徴とするプリント基板ユニットが提供される。

こうしたプリント基板ユニットでは、リジッド絶縁層と、第１および第２基板とでリジッド基板が確立される。第１および第２基板はリジッド絶縁層の輪郭より外側に自由端を規定する。リジッド絶縁層の働きで第１および第２基板同士の間には任意の間隔が確保される。したがって、第１基板の裏面や第２基板の表面には部品が配置されることができる。部品の実装スペースはこれまで以上に確保されることができる。前述と同様に、少なくとも第１基板は第２基板に対して相対変位自在であればよい。こうしたプリント基板ユニットは例えば電子機器に組み込まれてもよい。

本発明に係る電子機器の一具体例すなわち携帯電話端末装置の外観を概略的に示す斜視図である。本発明の一具体例に係るプリント基板ユニットの構造を概略的に示す斜視図である。図２の３−３線に沿った断面図である。第１および第２フレキシブルプリント基板をリジッド絶縁層に重ね合わせる様子を概略的に示す図である。第１フレキシブルプリント基板をめくり返す様子を概略的に示す図である。第１および第２フレキシブルプリント基板に予め電子部品を実装する様子を概略的に示す図である。本発明の他の具体例に係るプリント基板ユニットの構造を概略的に示す図である。本発明のさらに他の具体例に係るプリント基板ユニットの構造を概略的に示す図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。

図１は電子機器の一具体例すなわち折り畳み式の携帯電話端末装置１１を概略的に示す。この携帯電話端末装置１１は送話器１２と受話器１３とを備える。送話器１２は第１筐体すなわち本体筐体１４を備える。本体筐体１４内には後述のプリント基板ユニットが組み込まれる。プリント基板ユニットは例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリといった処理回路を備える。

送話器１２の表側平坦面にはオンフックボタンやオフフックボタン、ダイヤルキーといった入力ボタン１５が埋め込まれる。入力ボタン１５の操作に応じてＣＰＵは様々な処理を実行する。本体筐体１４は例えば強化樹脂材料から成形されればよい。

受話器１３は第２筐体すなわちディスプレイ用筐体１６を備える。ディスプレイ用筐体１６には液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルユニット１７といった平面ディスプレイパネルユニットが組み込まれる。ディスプレイ用筐体１６の表側平坦面にはディスプレイ用開口１８が区画される。ＬＣＤパネルユニット１７の画面はディスプレイ用開口１８に臨む。ＬＣＤパネルユニット１７の画面にはＣＰＵの処理動作に応じて様々なテキストやグラフィックが表示される。ディスプレイ用筐体１６は例えば強化樹脂材料から成形されればよい。

受話器１３は送話器１２に対して水平軸１９回りで揺動することができる。水平軸１９は、本体筐体１４の一端でその表側平坦面に平行に設定される。こうしてディスプレイ用筐体１６の表側平坦面が内向きに本体筐体１４の表側平坦面に重ね合わせられることができる。携帯電話端末装置１１は閉じられる。折り畳み状態が確立される。

図２に示されるように、プリント基板ユニット２１はリジッド基板２２を備える。リジッド基板２２は第１および第２リジッド絶縁層２３、２４を備える。第１および第２リジッド絶縁層２３、２４は同一の輪郭を規定すればよい。リジッド基板２２は、一部で第１リジッド絶縁層２３の表面に重ね合わせられる第１フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）２５と、一部で第１リジッド絶縁層２３の裏面に重ね合わせられる第２フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）２６とを備える。第２ＦＰＣ２６は同時に第２リジッド絶縁層２４の表面に重ね合わせられる。

第１ＦＰＣ２５は第１および第２リジッド絶縁層２３、２４の輪郭より外側で自由端２５ａを規定する。同様に、第２ＦＰＣ２６は第１および第２リジッド絶縁層２３、２４の輪郭より外側で自由端２６ａを規定する。すなわち、第１および第２リジッド絶縁層２３、２４の輪郭より外側で第２ＦＰＣ２６の表面は第１ＦＰＣ２５の裏面に向き合わせられる。第１ＦＰＣ２５は第２ＦＰＣ２６に対して相対変位することができる。同様に、第２ＦＰＣ２６は第１ＦＰＣ２５に対して相対変位することができる。

第１リジッド絶縁層２３の働きで第１および第２ＦＰＣ２５、２６同士の間には任意の間隔が確保される。間隔は第１リジッド絶縁層２３の厚みで特定される。リジッド基板２２の表裏面や第１ＦＰＣ２５の表裏面、第２ＦＰＣ２６の表裏面には電子部品２７が実装される。ここでは、リジッド基板２２の表面は第１ＦＰＣ２５の表面の一部に相当する。電子部品２７には例えばＣＰＵチップやメモリ、抵抗器、コンデンサ、マイクが含まれる。こうした電子部品２７、２７同士は第１および第２リジッド絶縁層２３、２４や第１および第２ＦＰＣ２５、２６内の導電パターンで接続される。

図３に示されるように、第１リジッド絶縁層２３は例えば２枚の絶縁薄板２８から構成される。第２リジッド絶縁層２４は例えば４枚の絶縁薄板２８から構成される。こうした絶縁薄板２８には例えばガラス繊維クロスを含有する樹脂材料が用いられればよい。樹脂材料には例えばエポキシ樹脂が用いられればよい。絶縁薄板２８の表面や裏面には導電パターン２９が配置される。導電パターン２９には例えば銅といった導電性材料が用いられればよい。

第２リジッド絶縁層２４には例えばスルーホールビア３１が形成されてもよい。スルーホールビア３１は例えば銅といった導電性材料から構成される。スルーホールビア３１の内部空間は例えばエポキシ樹脂といった樹脂材料で充填されればよい。スルーホールビア３１は電気的に導電パターン２９、２９同士を接続する。その他、スルーホールビア３１は第１リジッド絶縁層２３に形成されてもよい。

第１および第２ＦＰＣ２５、２６は、アルミニウム板といった金属薄板３５と、金属薄板３５上に順番に積層される絶縁層３６、導電層３７および保護層３８とを備える。導電層３７は、第１ＦＰＣ２３上や第２ＦＰＣ２４上で延びる導電パターンを構成する。導電層３７には例えば銅といった導電材料が用いられればよい。絶縁層３６および保護層３８には例えばポリイミド樹脂といった樹脂材料が用いられればよい。導電層３７は電子部品２７に接続される。導電パターン２９や導電層３７の働きで電子部品２７には電流が供給される。

以上のようなプリント基板ユニット２１では、第１および第２ＦＰＣ２５、２６は一部で第１リジッド絶縁層２３の表裏面に重ね合わせられる。第１および第２リジッド絶縁層２３、２４の輪郭より外側で第１および第２ＦＰＣ２５、２６は広がる。第１リジッド絶縁層２３の働きで第１および第２ＦＰＣ２５、２６の間には任意の間隔が確保される。リジッド基板２２の表面や裏面に加えて、第１および第２ＦＰＣ２５、２６の表面や裏面に電子部品２７が配置されることができる。プリント基板ユニット２１には、これまで以上に多くの電子部品２７が実装されることができる。

次に、プリント基板ユニット２１の製造方法を簡単に説明する。まず、コア樹脂板の表裏面にプリプレグが重ね合わせられる。コア樹脂板やプリプレグは、例えばガラス繊維クロスを含有する樹脂材料から形成される。樹脂材料には例えばエポキシ樹脂が用いられればよい。コア樹脂板やプリプレグの表面には予め導電パターン２９が配置される。こうして複数の絶縁薄板２８の積層体が形成される。積層体にはスルーホールビア３１が形成される。

続いて、第２ＦＰＣ２６が用意される。この時点では、第２ＦＰＣ２６の表裏面に電子部品２７は実装されない。第２ＦＰＣ２６の一部はプリプレグに基づき絶縁薄板２８の積層体の表面に接合される。こうして、図４に示されるように、第２リジッド絶縁層２４が形成される。第２リジッド絶縁層２４の外側で第２ＦＰＣ２６は水平姿勢を確立する。第２ＦＰＣ２６は第２リジッド絶縁層２４の輪郭より外側で自由端２６ａを規定する。

第１および第２ＦＰＣ２５、２６の間には、コア樹脂板とコア樹脂板の表裏面に重ね合わせられるプリプレグとが挟み込まれる。第１ＦＰＣ２５の一部はプリプレグに基づき第２ＦＰＣ２６の一部に接合される。こうして第１リジッド絶縁層２３が形成される。第１リジッド絶縁層２３の外側で第１および第２ＦＰＣ２５、２６は水平姿勢を確立する。第１ＦＰＣ２５は第１リジッド絶縁層２３の輪郭より外側に自由端２５ａを規定する。第１および第２リジッド絶縁層２３、２４の輪郭より外側で第２ＦＰＣ２６の表面は第１ＦＰＣ２５の裏面に向き合わせられる。

その後、図５に示されるように、第１ＦＰＣ２５は水平姿勢からめくり返される。第１ＦＰＣ２５の裏面や第２ＦＰＣ２６の表面は露出する。第１ＦＰＣ２５の裏面や第２ＦＰＣ２６の表面には電子部品２７が実装される。電子部品２７の実装後、第１ＦＰＣ２５は水平姿勢に戻される。リジッド基板２２の表裏面や第１ＦＰＣ２５の表面、第２ＦＰＣ２６の裏面には電子部品２７が実装される。こうしてプリント基板ユニット２１は製造される。

以上のようなプリント基板ユニット２１では、第１および第２ＦＰＣ２５、２６は相互に相対変位することができる。電子部品２７の実装にあたって、第１ＦＰＣ２５はめくり返されることができる。第１ＦＰＣ２５の裏面や第２ＦＰＣ２６の表面に簡単に電子部品２７は実装されることができる。しかも、電子部品２７の実装後に第１ＦＰＣ２５の裏面や第２ＦＰＣ２６の表面から電子部品２７は簡単に取り外されることができる。電子部品２７は簡単に交換されることができる。

例えば図６に示されるように、第１および第２ＦＰＣ２５、２６が第１リジッド絶縁層２３の表裏面や第２リジッド絶縁層２４の表面に重ね合わせられる前に、第１および第２ＦＰＣ２５、２６の表裏面には予め電子部品２７が実装されてもよい。第１および第２ＦＰＣ２５、２６は電子部品２７の実装領域の外側で第１リジッド絶縁層２３の表裏面や第２リジッド絶縁層２４の表面に重ね合わせられればよい。こうした製造方法によれば、第１および第２ＦＰＣ２５、２６の表裏面に簡単に電子部品２７が実装されることができる。

図７に示されるように、前述のプリント基板ユニット２１に代えて、本体筐体１４内にはプリント基板ユニット２１ａが組み込まれてもよい。このプリント基板ユニット２１ａは、前述の第１および第２ＦＰＣ２５、２６に代えて、第１および第２補助リジッド絶縁層４１、４２を備える。第１および第２補助リジッド絶縁層４１、４２は前述の第１および第２ＦＰＣ２５、２６と同一の輪郭を区画すればよい。第１および第２補助リジッド絶縁層４１、４２はそれぞれ第１および第２リジッド絶縁層２３、２４の輪郭より外側に自由端４１ａ、４２ａを規定する。

第１および第２補助リジッド絶縁層４１、４２には、例えばガラス繊維クロスを含有する樹脂材料が用いられればよい。樹脂材料には例えばエポキシ樹脂が用いられればよい。第１および第２補助リジッド絶縁層４１、４２は所定の剛性を有する。その結果、第１および第２補助リジッド絶縁層４１、４２の相対変位は規制される。こうした第１および第２補助リジッド絶縁層４１、４２の表裏面には導電パターン（図示されず）が形成されればよい。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

こういったプリント基板ユニット２１ａには、前述と同様に、これまで以上に多くの電子部品２７が実装されることができる。こうしたプリント基板ユニット２１ａの製造にあたって、大きさの異なるコア樹脂板がプリプレグに基づき接合されればよい。接合に先立って、第１および第２補助リジッド絶縁層４１、４２に相当するコア樹脂板には電子部品が予め実装されればよい。こうした製造方法によれば、第１および第２補助リジッド基板４１、４２の表裏面に簡単に電子部品２７が実装されることができる。

図８に示されるように、前述のプリント基板ユニット２１、２１ａに代えて、本体筐体１４内にはプリント基板ユニット２１ｂが組み込まれてもよい。このプリント基板ユニット２１ｂは、第１ＦＰＣ２５と、第２補助リジッド絶縁層４２とを備える。第２補助リジッド絶縁層４２の表面は第１ＦＰＣ２５の裏面に向き合わせられる。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

こういったプリント基板ユニット２１ｂには、前述と同様に、これまで以上に多くの電子部品２７が実装されることができる。しかも、プリント基板ユニット２１ｂの製造にあたって、第１ＦＰＣ２５はめくり返されることができる。その結果、第１ＦＰＣ２５の裏面や第２補助リジッド絶縁層４２の表面には簡単に電子部品２７が実装されることができる。同様に、電子部品２７の実装後に第１ＦＰＣ２５の裏面や第２補助リジッド絶縁層４２の表面から電子部品２７は簡単に取り外されることができる。電子部品２７は簡単に交換されることができる。

以上のようなプリント基板ユニット２１、２１ａ、２１ｂは、携帯電話端末装置１１に加えて、例えばノートブックパーソナルコンピュータや携帯情報端末（ＰＤＡ）といったその他の電子機器に組み込まれてもよい。その他、第２リジッド絶縁層２４は省略されてもよい。また、例えば第２リジッド絶縁層２４の裏面に第３ＦＰＣが重ね合わせられてもよい。こうしてプリント基板ユニット２１、２１ａ、２１ｂは２つ以上のＦＰＣを備えてもよい。

Claims

リジッド絶縁層と、一部でリジッド絶縁層の表面に重ね合わせられてリジッド絶縁層の輪郭より外側に自由端を規定する第１基板と、一部でリジッド絶縁層の裏面に重ね合わせられて、リジッド絶縁層の輪郭より外側に自由端を規定しつつ表面で第１基板の裏面に向き合わせられる第２基板とを備えることを特徴とするプリント基板。
請求の範囲第１項に記載のプリント基板において、少なくとも前記第１基板は第２基板に対して相対変位自在であることを特徴とするプリント基板。
リジッド絶縁層と、一部でリジッド絶縁層の表面に重ね合わせられてリジッド絶縁層の輪郭より外側に自由端を規定する第１基板と、一部でリジッド絶縁層の裏面に重ね合わせられて、リジッド絶縁層の輪郭より外側に自由端を規定しつつ表面で第１基板の裏面に向き合わせられる第２基板と、第１基板の裏面および第２基板の表面の少なくともいずれかに実装される部品とを備えることを特徴とするプリント基板ユニット。
請求の範囲第３項に記載のプリント基板ユニットにおいて、少なくとも前記第１基板は第２基板に対して相対変位自在であることを特徴とするプリント基板ユニット。
リジッド絶縁層と、一部でリジッド絶縁層の表面に重ね合わせられてリジッド絶縁層の輪郭より外側に自由端を規定する第１基板と、一部でリジッド絶縁層の裏面に重ね合わせられて、リジッド絶縁層の輪郭より外側に自由端を規定しつつ表面で第１基板の裏面に向き合わせられる第２基板と、第１基板の裏面および第２基板の表面の少なくともいずれかに実装される部品とを備えるプリント基板ユニットが組み込まれたことを特徴とする電子機器。
請求の範囲第５項に記載の電子機器において、少なくとも前記第１基板は第２基板に対して相対変位自在であることを特徴とする電子機器。