特許 6564277 シール部付きフレキシブル配線基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6564277

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】シール部付きフレキシブル配線基板

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/00 20060101AFI20190808BHJP

   H01B 17/58 20060101ALI20190808BHJP

   H04M 1/02 20060101ALI20190808BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20190808BHJP

【ＦＩ】

   H05K7/00 M

   H01B17/58 C

   H04M1/02 C

   H05K1/02 A

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-165475(P2015-165475)

(22)【出願日】2015年8月25日

(65)【公開番号】特開2017-46089(P2017-46089A)

(43)【公開日】2017年3月2日

【審査請求日】2018年5月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000190116

【氏名又は名称】信越ポリマー株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】500400216

【氏名又は名称】住友電工プリントサーキット株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110973

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 洋

(72)【発明者】

【氏名】山本 哲也

(72)【発明者】

【氏名】小野澤 孝

(72)【発明者】

【氏名】森實 勝也

【審査官】 五貫 昭一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１６１２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−９３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−９９９６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ７／００

Ｈ０１Ｂ １７／５８

Ｈ０４Ｍ １／０２

Ｈ０５Ｋ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フレキシブル配線基板と、
前記フレキシブル配線基板の長さ方向の途中において前記フレキシブル配線基板の周囲に環状に形成されるシール部と、
前記シール部を補強するために前記シール部内に配置される補強板と、
を備え、
前記補強板を、前記フレキシブル配線基板と別体であって前記シール部より高硬度の材料から成る板とし、前記フレキシブル配線基板の幅方向少なくともいずれか一方に突出する位置に配置するシール部付きフレキシブル配線基板。

【請求項2】

前記補強板は、前記フレキシブル配線基板の幅方向両側に配置される２枚の板である請求項１に記載のシール部付きフレキシブル配線基板。

【請求項3】

前記補強板と前記フレキシブル配線基板との間に、前記シール部を介在する請求項１または請求項２に記載のシール部付きフレキシブル配線基板。

【請求項4】

前記補強板は、前記フレキシブル配線基板との位置合わせ用の貫通孔を備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のシール部付きフレキシブル配線基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フレキシブル配線基板の一部に止水手段として機能するシール部を備えたシール部付きフレキシブル配線基板に関する。

【背景技術】

【0002】

最近の携帯通信機器に代表される電子機器には、高い防水性が求められる。このため、電子機器は、通常、その筐体内を仕切板によって複数の機密性の高い空間に区分けし、それら空間内の接続対象物同士を、フレキシブル配線基板を通じて電気的に接続する構造を備える。

【0003】

図４は、従来から公知のシール部付きフレキシブル配線基板の正面図およびその一部Ｘの拡大透過図を示す。図５は、図４のシール部を仕切板の貫通孔に正常に挿入した状態（５Ａ）および挿入開始直後のシール部の変形状態（５Ｂ）をそれぞれ示す。

【0004】

図４に示すように、従来から公知のシール部付きフレキシブル配線基板１００は、フレキシブル配線基板１１０の両端１１１，１１１にコネクタ１１２，１１２を備え、両端１１１，１１１の間にあるフレキシブル配線基板１１０にシール部１１３，１１３を、所定距離を隔てて備える。シール部１１３は、フレキシブル配線基板１１０の周囲を環状に被覆するエラストマー製の成形体である。図５に示すように、上述の空間を仕切る仕切板１２０は、フレキシブル配線基板１１０を挿通する貫通孔１２１を有する。貫通孔１２１は、フレキシブル配線基板１１０を挿通しつつ、シール部１１３を密着挿入可能な大きさで形成される。この結果、貫通孔１２１から空間内部への浸水を防止できる（例えば、特許文献１，２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−１５５２３４号公報

【特許文献2】特許第５６８９９８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、上述の従来から公知のシール部付きフレキシブル配線基板１００には、次のような問題がある。シール部１１３を貫通孔１２１に挿入する際には、図５（５Ｂ）に示すように、シール部１１３がその挿入方向に撓むように変形する。このため、シール部１１３を貫通孔１２１に挿入困難な場合が少なくない。フレキシブル配線基板１１０の幅方向両側に張り出し部を形成して、その周囲をシール部１１３にて被覆する方法も考えられる。しかし、フレキシブル配線基板１１０にて張り出し部を形成しても、シール部１１３の変形防止には十分ではない。また、図５（５Ａ）に示すフレキシブル配線基板１１０の幅方向端部からシール部１１３の幅方向端部までの距離ａの精度は、シール部１１３の貫通孔１２１への接触圧力に直結し、防水性能の良し悪しを決定することから、極めて高いことが望まれる。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、シール部の変形を低減し、かつフレキシブル配線基板の幅方向端部から止水部までの距離を一定に保持することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するための一実施の形態に係るシール部付きフレキシブル配線基板は、フレキシブル配線基板と、フレキシブル配線基板の長さ方向の途中においてフレキシブル配線基板の周囲に環状に形成されるシール部と、シール部を補強するためにシール部内に配置される補強板とを備え、補強板を、フレキシブル配線基板と別体であってシール部より高硬度の材料から成る板とし、フレキシブル配線基板の幅方向少なくともいずれか一方に突出する位置に配置する。

【0009】

本発明の別の実施の形態に係るシール部付きフレキシブル配線基板は、さらに、補強板を、フレキシブル配線基板の幅方向両側に配置される２枚の板としても良い。

【0010】

本発明の別の実施の形態に係るシール部付きフレキシブル配線基板は、また、補強板とフレキシブル配線基板との間に、シール部を介在させても良い。

【0011】

本発明の別の実施の形態に係るシール部付きフレキシブル配線基板は、また、補強板に、フレキシブル配線基板との位置合わせ用の貫通孔を備えても良い。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、シール部の変形を低減し、かつフレキシブル配線基板の幅方向端部から止水部までの距離を一定に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明の実施の形態に係るシール部付きフレキシブル配線基板の正面図およびその一部Ａの拡大透過図を示す。

【図2】図２は、図１のシール部近傍をその幅方向から透過的に見た透過側面図（２Ａ）と、その内部の補強板とフレキシブル配線基板との関係の変形例を同様に透過的に見た透過側面図（２Ｂ）とをそれぞれ示す。

【図3】図３は、図１の補強板の変形例（３Ａ，３Ｂ）を示す。

【図4】図４は、従来から公知のシール部付きフレキシブル配線基板の正面図およびその一部Ｘの拡大透過図を示す。

【図5】図５は、図４のシール部を仕切板の貫通孔に正常に挿入した状態（５Ａ）および挿入開始直後のシール部の変形状態（５Ｂ）をそれぞれ示す。

【発明を実施するための形態】

【0014】

次に、本発明に係るシール部付きフレキシブル配線基板の各実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施の形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、各実施の形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0015】

（定義）
本願において、「幅方向」は、フレキシブル配線基板のコネクタ間又は端子間を結ぶ長さ方向と厚さ方向とに直交する方向をいう。シール部の幅方向は、フレキシブル配線基板の幅方向と同じ方向であり、シール部の長さ方向に対する長短は問わない。また、「径方向」は、フレキシブル配線基板の長さ方向の一方から見たその基板の断面中心を中心とする仮想円を描いたときの直径方向をいう。

【0016】

（シール部付きフレキシブル配線基板の各種形態）
図１は、本発明の実施の形態に係るシール部付きフレキシブル配線基板の正面図およびその一部Ａの拡大透過図を示す。

【0017】

この実施の形態に係るシール部付きフレキシブル配線基板１は、フレキシブル配線基板１０と、フレキシブル配線基板１０の長さ方向の途中においてフレキシブル配線基板１０の周囲に環状に形成されるシール部１３と、を備える。シール部１３は、その内部に、それを補強するための補強板２０を２枚備える。フレキシブル配線基板１０は、その両端１１，１１に、コネクタ１２，１２を備える。コネクタ１２，１２間は、複数の電気配線（不図示）で接続されている。複数の電気配線は、互いに接触しない状態でフレキシブル配線基板１０の内部に埋設されており、他のフレキシブル配線基板１０と接触しても短絡しないようになっている。

【0018】

フレキシブル配線基板１０は、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、フッ素化ポリイミドなどの樹脂、あるいはそれら樹脂の２以上から成るポリマーアロイにて構成される。フレキシブル配線基板１０の構成材料としては、特に、耐熱性に優れ、絶縁性の高いものが好ましい。フレキシブル配線基板１０の厚さとしては、電気配線を確実に埋設でき、かつ十分に大きな可撓性を奏するようにするため、３〜２４０μｍの範囲が好ましく、さらに５〜１８０μｍの範囲が好ましい。

【0019】

フレキシブル配線基板１０内の電気配線は、金、銀あるいは銅などの導電性に優れた金属から成り、断面を円形とするもの、あるいは長方形とするものであるかは問わない。断面を円形とする電気配線の場合、その直径は、好ましくは５〜４０μｍの範囲である。断面を長方形とする電気配線の場合、その厚さは、好ましくは５〜４０μｍの範囲である。いずれの断面形状であっても、電気配線は、フレキシブル配線基板１０の板厚内に完全に埋設される大きさとなる。電気配線は、好適には、フレキシブル配線基板１０を構成する一層の片面に蒸着などの方法で形成し、その後に別の層でサンドウィッチされるように構成することができる。その他の方法としては、細線形態の電気配線の周囲に、フレキシブル配線基板１０を構成する樹脂材料を供給して硬化するインサート成形法を例示できる。ただし、電気配線を埋設したフレキシブル配線基板１０の製造方法は、上記方法に限定されず、他の方法であっても良い。

【0020】

コネクタ１２は、導電性に優れる金属であって、好ましくはフレキシブル配線基板１０内の電気配線と同等の高導電性金属（金、銀、銅など）から成る。なお、コネクタ１２の表面のみを金、銀あるいは銅で被覆しても良い。

【0021】

シール部１３は、シリコーンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリルニトリル−ブタジエン共重合体、ポリエステル系ゴム、ポリブタジエンゴム、フッ素系ゴム、天然ゴムなどのエラストマーから好適に成る。特に、シール部１３の材料としてシリコーンゴムを用いるのがより好ましい。シール部１３の硬度は、デュロメータ硬さ（ＪＩＳ Ｋ６２５３）にてＡ４０〜６０が好ましい。この実施の形態において、シール部１３は、コネクタ１２側から、挿入部１４、挿入部１４より径方向に大きな係止部１６の順に積層した構造を有する。挿入部１４の先端から係止部１６までの間に、挿入部１４と係止部１６との中間程度の径の大きさにて挿入部１４の周囲に凸状に形成される止水部１５が備えられる。挿入部１４は、電子機器内の仕切板に形成される貫通孔に挿入可能な大きさを有する。係止部１６は、その貫通孔を通過できない大きさを有する。止水部１５は、貫通孔よりわずかに大きい。このため、シール部１３の挿入部１４を貫通孔に挿入すると、止水部１５にて貫通孔の内側に密着し、係止部１６の部位にて、シール部１３はそれ以上貫通孔を通過できない。

【0022】

補強板２０は、フレキシブル配線基板１０と別体であって、シール部１３より高硬度の材料から成る板である。また、補強板２０は、より好ましくは、フレキシブル配線基板１０と同等以上の硬度を持つ。補強板２０は、フレキシブル配線基板１０の幅方向（コネクタ１２の方向および厚さ方向とそれぞれ直角方向）の少なくともいずれか一方に突出する位置に配置される。この実施の形態では、補強板２０は、フレキシブル配線基板１０の幅方向両側に、フレキシブル配線基板１０と隙間を隔てて１枚ずつ配置されている。補強板２０は、シール部１３のシール性を阻害しないように、好ましくは、完全にシール部１３の内部に埋設される。

【0023】

補強板２０は、フレキシブル配線基板１０と別体であって、シール部１３よりも高硬度の材料からなる。補強板２０の構成材料としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどの樹脂； シリコーンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリルニトリル−ブタジエン共重合体、ポリエステル系ゴム、ポリブタジエンゴム、フッ素系ゴム、天然ゴムなどのエラストマー； ＳＵＳ、ニッケル、銅、鉄あるいはそれらの内の２以上の合金に代表される金属； アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素に代表されるセラミックス； グラファイト； ガラスを例示できる。補強板２０は、フレキシブル配線基板１０と同材料から成る場合であっても、好ましくは、フレキシブル配線基板１０と同等以上の硬度を持つ。補強板２０を樹脂から構成する場合、例えば、ＪＩＳ Ｋ７２０２によるロックウェル硬さの測定によってＲ１２６程度のポリイミドあるいはＭ７８程度のポリカーボネートを用いるのが好ましい。なお、ロックウェル硬さにおいては、Ｒスケール＜Ｌスケール＜Ｍスケールの順に硬度が高くなる。上記硬度のポリイミド製およびポリカーボネート製の補強板２０は、シール部１３を構成するエラストマーのデュロメータ硬さ（ＪＩＳ Ｋ６２５３）で規定するＡ８５を超える硬度を有する。

【0024】

図２は、図１のシール部近傍をその幅方向から透過的に見た透過側面図（２Ａ）と、その内部の補強板とフレキシブル配線基板との関係の変形例を同様に透過的に見た透過側面図（２Ｂ）とをそれぞれ示す。

【0025】

（２Ａ）に示す補強板２０は、フレキシブル配線基板１０の幅方向にあって、シール部１３内に配置される。補強板２０は、フレキシブル配線基板１０に対して固定されていないが、その周囲を覆うシール部１３によって固定される。補強板２０は、シール部１３内におけるフレキシブル配線基板１０の幅方向に張り出すように配置されるため、シール部１３の幅方向への変形が生じにくくなる。

【0026】

上記（２Ａ）の形態以外に、（２Ｂ）に示す変形例を採用しても良い。（２Ｂ）に示す補強板２０とフレキシブル配線基板１０との隙間には、シール部１３が介在し、かつ補強板２０の表面にシランカップリング剤２１が塗布されている。補強板２０とシール部１３との接着力を向上させるためである。

【0027】

図３は、図１の補強板の変形例（３Ａ，３Ｂ）を示す。

【0028】

（３Ａ）に示す補強板３０は、前述の補強板２０と同形状を有するが、フレキシブル配線基板１０との位置合わせ用の貫通孔３１，３２を備える点で、補強板２０と異なる。貫通孔３１，３２は、インサート成形用の金型内のピンに固定でき、成形中に補強板３０が動かないようになっている。貫通孔３１，３２は、好ましくは、補強板３０において２箇所以上に形成されるが、その形成位置は止水部１５に重ならない位置に形成される限り、限定されない。

【0029】

（３Ｂ）に示す補強板４０は、前述の補強板２０と同形状を有するが、少なくとも一方の面にメッシュ状の凹凸４１を備える点で、補強板２０と異なる。このような凹凸４１は、シール部１３との密着性を高めるのに寄与する。なお、凹凸４１を備える補強板４０を、メッシュ状の多孔板としても良い。その場合、補強板４０に多数の孔（貫通孔）を備えることにより、補強板４０の材料に起因する剛性に加え、柔軟性も併せ持つことになる。補強板４０に柔軟性を付加することによって、仕切板の貫通孔にシール部１３を差し込む方向に対する剛性を確保しつつ、貫通孔の寸法のバラツキの許容度も大きくすることができる。特に、シール部１３とは異なる形状の貫通孔に対しても対応容易となるメリットがある。なお、凹凸４１を、上述の補強板３０に備えることもできる。

【0030】

（各種実施の形態の作用・効果）
上述の各実施の形態に係るシール部付きフレキシブル配線基板１は、フレキシブル配線基板１０と、フレキシブル配線基板１０の長さ方向の途中においてフレキシブル配線基板１０の周囲に環状に形成されるシール部１３と、シール部１３を補強するためにシール部１３内に配置される補強板２０，３０，４０（以後、補強板２０等という）とを備え、補強板２０を、フレキシブル配線基板１０と別体であってシール部１３より高硬度の材料から成る板とし、フレキシブル配線基板１０の幅方向少なくともいずれか一方に突出する位置に配置している。また、シール部付きフレキシブル配線基板１では、さらに、補強板２０等を、フレキシブル配線基板１０の幅方向両側に配置される２枚の板とすることもできる。補強板２０等は、フレキシブル配線基板１０と別の部材であって、シール部１３より高硬度の部材であるため、シール部１３を仕切板の貫通孔に挿入する際の挿入性が向上し、かつ挿入後にシール部１３と仕切板の貫通孔との接触圧力をほぼ一定にできる。このことは、シール部１３による止水性の向上につながる。また、補強板２０等をフレキシブル配線基板１０と別体にすることにより、シール部１３の形状変更にも柔軟に対応でき、フレキシブル配線基板１０自体の形状を変更すべく再製作する必要はなく、補強板２０等を変更するだけで済む。このため、製造コストの削減、納期の短縮といったメリットを享受できる。

【0031】

この実施の形態に係るシール部付きフレキシブル配線基板１は、また、補強板２０等とフレキシブル配線基板１０との間に、シール部１３を介在させることもできる。このため、シール部１３の外側近傍に補強板２０等を配置し、シール部１３の最外部の変形を抑制することができる。

【0032】

この実施の形態に係るシール部付きフレキシブル配線基板１は、補強板２０等に、フレキシブル配線基板１０との位置合わせ用の貫通孔３１，３２を備えることもできる。これにより、補強板２０等とフレキシブル配線基板１０との位置ズレを低減できる。

【0033】

（その他の実施の形態）
上述のように、本発明のシール部付きフレキシブル配線基板の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、上記形態に限定されることなく、種々変形して実施可能である。

【0034】

例えば、補強板２０等は、フレキシブル配線基板１０の幅方向いずれか一方側にのみ張り出すようにシール部１３内に配置されていても良い。また、補強板２０等は、フレキシブル配線基板１０の幅方向に密着し、あるいは嵌合して配置されても良い。さらに、シール部１３は、フレキシブル配線基板１０に２個設けられているが、その個数に限定はない。また、シール部１３の形状は、図１に示す形態に限定されない。上述の各種補強板２０等の構造は、適宜組み合わせることができる。

【産業上の利用可能性】

【0035】

本発明に係るシール部付きフレキシブル配線基板は、例えば、防水性を付与した電子機器用の配線に用いられる。

【符号の説明】

【0036】

１ シール部付きフレキシブル配線基板
１０ フレキシブル配線基板
１３ シール部
２０，３０，４０ 補強板（一例として、メッシュ状の多孔板）
３１，３２ 貫通孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】