JP2008300803A - フレキシブル配線基板および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁波ノイズの遮蔽性能に優れたフレキシブル配線基板および電子機器を提供する。
【解決手段】フレキシブル配線基板１００は、ベースフィルム１１１上に接着剤層１１２Ａを介して形成された一対の差動信号線１１３０、グランド線１１３１等を含む導電性パターン１１３と、導電性パターン１１３を接着剤層１１２Ｂを介して覆うカバーレイ（絶縁層）１１４と、カバーレイ１１４上に形成された導電性ペースト層（導電層）１１５と、導電性ペースト層１１５を保護する保護層１１６と、カバーレイ１１４および接着剤層１１２Ｂに形成されたスルーホール（貫通穴）１１４ａを介して導電性ペースト層１１５とグランド線１１３１とを電気的に接続する接続部１１５ａとを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、フレキシブル配線基板および電子機器に関する。

パーソナルコンピュータ（以下「パソコン」と略す。）では、一般に、記憶装置としてハードディスク駆動装置が搭載されている。近年、特に携帯型のノート型パソコンでは、軽量化、小型化、薄型化の要求が高まっている。

このような要求に応じて様々なノート型パソコンが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に示されたノート型パソコンは、ハードディスク駆動装置とこれを制御するプリント配線基板とを可撓性を有するフレキシブルケーブルによって接続している。そしてフレキシブルケーブルは、ハードディスク駆動装置の下側を通して接続している。
特開２００５−１５７７９０号公報

しかし、従来のノート型パソコンによると、ディスク駆動装置を駆動する信号は、高周波信号であるため、電磁波ノイズが発生し、ハードディスク駆動装置を介して周辺回路や機器へ影響を及ぼすおそれがある。また、周辺回路や機器からの電磁波ノイズがハードディスク駆動装置を介してフレキシブルケーブル上の信号に影響を及ぼすおそれがある。

従って、本発明の目的は、電磁波ノイズの遮蔽性能に優れたフレキシブル配線基板および電子機器を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、絶縁性を有するベースフィルムと、前記ベースフィルム上に形成され、一対の差動信号線およびグランド線を含む導電性パターンと、前記導電性パターン上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に形成された導電層と、前記絶縁層に形成された貫通穴を介して前記グランド線と前記導電層とを電気的に接続する接続部とを備えたフレキシブル配線基板を提供する。

本発明は、上記目的を達成するため、記憶ディスクを駆動するディスク駆動装置と、前記ディスク駆動装置を制御する制御部と、前記ディスク駆動装置と前記制御部とを接続するフレキシブル配線基板とを備え、前記フレキシブル配線基板は、絶縁性を有するベースフィルムと、前記ベースフィルム上に形成され、一対の差動信号線およびグランド線を含む導電性パターンと、前記導電性パターン上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に形成された導電層と、前記絶縁層に形成された貫通穴を介して前記グランド線と前記導電層とを電気的に接続する接続部とを備えた電子機器を提供する。

本発明によれば、電磁波ノイズの遮蔽性能に優れたフレキシブル配線基板および電子機器を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を、ポータブルコンピュータに適用した図面に基づいて説明する。

（実施の形態の構成）
図１は、電子機器としてのポータブルコンピュータ１を示す。このポータブルコンピュータ１は、本体ユニット２と、表示ユニット３とを備えている。

本体ユニット２は、例えば、机の天板のような設置面（図示せず）に設置可能な偏平な箱状の第１の筐体４を有している。第１の筐体４は、例えばマグネシウム合金のような金属材料で作られている。

第１の筐体４は、ベース５と、トップカバー６とで構成されている。トップカバー６は、上壁４ｂと、側壁４ｃと、図示しない後壁を有し、ベース５の上端開口を閉塞している。

第１の筐体４は、側壁４ｃと後壁とで規定される角部に凹部７ａ，７ｂが形成されている。凹部７ａ，７ｂは、第１の筐体４の表示ユニット３側である後端に位置するとともに、第１の筐体４の幅方向に互いに離れて設けられている。

第１の筐体４は、キーボード取付部８と、バッテリ収容部９と、タッチパッド１９とを備えている。キーボード取付部８は、上壁４ｂの上面に開口する矩形状の凹所であり、キーボード１０を支持している。バッテリ収容部９は、キーボード１０の背後に位置している。バッテリ収容部９は、第１の筐体４の底壁、上壁４ｂおよび後壁に連続して開口する凹所にあり、バッテリパック１１を取り外し可能に支持している。タッチパッド１９は、トップカバー６の上壁４ｂにキーボード１０より手前に位置するように設けられており、スイッチ１９ａおよび１９ｂと、指紋読取部１９ｃを有する。

また、第１の筐体４の側壁４ｃには、メモリカードスロット２５、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子２６Ａ，２６Ｂおよびディスプレイ端子２９が設けられている。第１の筐体の上壁４ｂのキーボード１０よりも上側に、電源スイッチ２７や他のスイッチ２８Ａ，２８Ｂが設けられている。

表示ユニット３は、第２の筐体１３と、液晶表示部１４とを備えている。第２の筐体１３は、第１の筐体４と略同じ大きさの偏平な箱状であり、その一端に一対の脚部１５ａ，１５ｂを有している。脚部１５ａ，１５ｂは、第２の筐体１３の幅方向に互いに離れているとともに、第１の筐体４の凹部７ａ，７ｂに入り込んでいる。

第２の筐体１３は、液晶表示部１４を支持するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）カバー１６と、このＬＣＤカバー１６に被せられたＬＣＤマスク１７とを備えている。液晶表示部１４は、画像を表示するスクリーン１４ａを有している。スクリーン１４ａは、ＬＣＤマスク１７に形成した開口部１８を通じて第２の筐体１３の外方に露出している。

第１の筐体４のトップカバー６は、一対のヒンジ支持部（図示せず）を有している。一方のヒンジ支持部は、左側の凹部７ａとバッテリ収容部９の左端部との間に位置している。他方のヒンジ支持部は、右側の凹部７ｂとバッテリ収容部９の右端部との間に位置している。これらヒンジ支持部は、ビスによってねじ止め固定される金属製の第１および第２のヒンジ装置（図示せず）を介して表示ユニット３を回動可能に支持している。

表示ユニット３は、閉じ位置と開き位置との間で回動可能となっている。閉じ位置では、表示ユニット３は本体ユニット２の上に横たわり、キーボード１０を上方から覆い隠すようになっている。開き位置では、表示ユニット３は本体ユニット２の後端部から起立しており、これによりキーボード１０およびスクリーン１４ａが露出するようになっている。

図２は、キーボード１０を外した状態を示す本体ユニット２の斜視図である。本体ユニット２は、開口部２０を有し、その開口部２０に記憶ディスクとしてのハードディスクを駆動するハードディスク駆動装置（以下、「ＨＤＤ」という。）３０と、ＨＤＤ３０を駆動する制御部としてのプリント配線板４０と、ＨＤＤ３０に設けられた雌側コネクタ３２とプリント配線板４０に設けられたエッジコネクタ４１とを接続するフレキシブル配線基板１００とを備える。フレキシブル配線基板１００は、プリント配線板３０と第１の筐体４の設置面との間に配置されている。なお、記憶ディスクは、光ディスク等の他のディスクでもよい。

プリント配線板４０は、例えば、第１の筐体４の底壁にねじ止めされている。

ＨＤＤ３０としては、例えば、１．８インチ４０ＧバイトのＨＤＤを採用することができる。ＨＤＤ３０は、外側に樹脂製、金属製等のケース３１を有し、このケース３１に雌側コネクタ３２を設けている。雌側コネクタ３２は、フレキシブル配線基板１００の雄側コネクタ１２０の後述する一対のガイドピンが嵌合して位置決めされる一対のガイド穴と、雄側コネクタ１２０の複数のピンが嵌合して電気的に接続する複数のピン穴が設けられている。

図３（ａ）は、図２に示すフレキシブル配線基板の平面図を示し、（ｂ）は、（ａ）の変形例のフレキシブル配線基板の平面図である。なお、同図は、内部構造を分かり易くするため、後述するカバーレイ等を透明化して図示している。フレキシブル配線基板１００は、基板部１１０と、基板部１１０の一方の面の一方の端部近傍に設けられた雄側コネクタ１２０とを備える。雄側コネクタ１２０は、両側に一対のガイドピン１２１を突設し、一対のガイドピン１２１間にピン１２２を有している。基板部１１０の他方の端部近傍には、プリント配線板４０のエッジコネクタ４１に接続される複数の端子１１３２が形成されている。また、基板部１１０には、端子１１３２と雄側コネクタ１２０のピン１２２とを接続する差動信号線１１３０、グランド線１１３１、制御線、電源線等の導電性パターン１１３が形成されている。

図４は、フレキシブル配線基板１００の層構成の一例を示す断面図である。フレキシブル配線基板１００は、ベースフィルム１１１上に接着剤層１１２Ａを介して形成された一対の差動信号線１１３０、グランド線１１３１等を含む導電性パターン１１３と、導電性パターン１１３を接着剤層１１２Ｂを介して覆う絶縁層としてのカバーレイ１１４と、カバーレイ１１４上に形成された導電層としての導電性ペースト層１１５と、導電性ペースト層１１５を保護する保護層１１６とを有する。カバーレイ１１４および接着剤層１１２Ｂには、貫通穴としてのスルーホール１１４ａが形成され、スルーホール１１４ａに充填された導電性ペーストによって導電性ペースト層１１５とグランド線１１３１とを電気的に接続する接続部１１５ａを有する。

ベースフィルム１１１は、例えば、１０〜１００μｍの厚さを有し、耐熱性、絶縁性に優れたポリイミドフィルム等を用いることができる。

導電性パターン１１３は、銅、金、又はこれらの合金等からなり、例えば、銅箔等の薄膜をエッチングして形成される。

カバーレイ１１４は、例えば、１０〜１００μｍの厚さを有し、耐熱性、絶縁性に優れたポリイミドフィルム等を用いることができる。

ベースフィルム１１１上に塗布される接着剤層１１２Ａ、およびカバーレイ１１４の接合用の接着剤層１１２Ｂは、例えば、エポキシ系接着剤を用いる。

導電性ペースト層１１５は、銀粒子等の導電性粒子をバインダー樹脂に分散したものであり、電磁波ノイズに対して優れた遮蔽特性を有する。このような導電性ペースト層１１５として、例えば、銀ペースト、銀・カーボン混合ペースト、金ペースト、銀・パラジウム系ペースト、銀・白金系ペースト、パラジウム系ペースト、白金ペースト、Ｎｉペースト、銅ペースト等を用いることができる。本実施の形態では、銀・カーボン混合ペーストを用いる。バインダー樹脂として、例えば、ポリエステル系、エポキシ系、ポリイミド系等の樹脂を用いることができる。

保護層１１６は、ポリエステル系、エポキシ系、メラミン系等の樹脂から形成される。

なお、フレキシブルプリント配線基板１００の各構成要素のサイズや材質は、上記のものに限定されない。

（フレキシブル配線基板の製造方法）
図５Ａ（ａ）〜（ｃ）、および図５Ｂ（ｄ）、（ｅ）は、フレキシブル配線基板１００の製造工程の一例を示す断面図である。

ベースフィルム１１１上に接着剤層１１２Ａを塗布し、導電性パターン１１３の材料として、例えば、銅箔を接着剤層１１２Ａに接着し、図５Ａ（ａ）に示すように、銅箔をエッチングして導電性パターン１１３を形成する。

一方、図５Ａ（ｂ）に示すように、カバーレイ１１４の下面に接着剤層１１２Ｂを塗布し、レーザ等によりスルーホール１１４ａを形成する。

次に、図５Ａ（ｃ）に示すように、図５Ａ（ａ）に示すベースフィルム１１１の接着剤層１１２Ａと、図５Ａ（ｂ）に示すカバーレイ１１４の接着剤層１１２Ｂとを貼り合わせた後、熱プレスにより温度１６０〜２００℃、加圧力１５〜３０ｋｇ／ｃｍ^２で１時間加圧し、接着剤層１１２Ａ，１１２Ｂ同士を接合する。

次に、図５Ｂ（ｄ）に示すように、カバーレイ１１４上に導電性ペーストを塗布し、この導電性ペーストを１５０℃で１０〜３０分加熱して硬化させ、接続部１１５ａおよび導電性ペースト層１１５を形成する。

次に、図５Ｂ（ｅ）に示すように、導電性ペースト層１１５の上面および側面に保護層１１６をスクリーン印刷により形成し、１３０〜１５０℃で１０〜３０分加熱し、保護層１１６を硬化させる。このようにして形成された基板部１１０の一方の端部側に雄側コネクタ１２０を接続することによりフレキシブル配線基板１００が作製される。

（実施の形態の動作）
次に、ポータブルコンピュータ１００の動作例を説明する。例えば、ハードディスク駆動装置３０を駆動する場合、プリント配線板４０から駆動信号として、例えば、１ｋＨｚ以上の一対の差動信号をフレキシブル配線基板１００の一対の差動信号線１１３０を介してハードディスク駆動装置３０に送信する。ハードディスク駆動装置３０は、プリント配線板４０から送信された差動信号に基づいて磁気ヘッドを駆動し、プラッタにアクセスする。

フレキシブル配線基板１００が差動信号を伝送するとき、差動信号線１１３０から電磁波ノイズが発生するが、導電性ペースト層１１５、さらにはハードディスク駆動装置３０によって遮蔽されるため、電磁波ノイズが外部に放射されるのが抑制される。また、ノイズが差動信号に乗ったとしても、ノイズの影響を無視できる程度まで補正される。

すなわち、差動信号方式は、１つの信号を順位相と逆位相の２つの信号に変えて、それぞれを平行な２本の伝送線路（ここでは差動信号線１１３０）に流すというものである。２本の伝送線路にそれぞれノイズが混入しても、それぞれの位相の信号には、同位相でノイズが乗る。ノイズの影響を受けたまま進んだ信号は、レシーバ側に到達し、レシーバ側でそれぞれの信号を差分し、同位相になったノイズを打ち消し合い、ノイズの影響を無視できる程度まで補正した信号を生成する。

また、ハードディスク駆動装置３０は、ハードディスクからデータを読み取った後、フレキシブル配線基板１００の信号線を介してプリント配線板４０に伝送する。このとき、外部から電磁波ノイズが放射されても、電磁波ノイズがハードディスク駆動装置３０および導電性ペースト層１１５によって遮蔽されるため、伝送するデータにノイズが混入するのが抑制される。

（実施の形態の効果）
本実施の形態によれば、フレキシブル配線基板１００は、導電性ペースト層１１５によって差動信号線１１３０を覆っているので、電磁波ノイズの遮蔽性能に優れたものとなる。また、電磁波ノイズが差動信号に乗ったとしても、ノイズの影響を無視できる程度まで打ち消すことができるため、信頼性の高い駆動を行うことができる。また、ベースフィルム１１１の片面に導電性パターンを形成した構成であるので、薄く可撓性に優れたものとなる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々変形実施が可能である。例えば、適用対象として上記したＨＤＤや光ディスク等の記憶ディスクとプリント配線板との接続の他に、ＵＳＢやＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ等のシリアル転送線の接続に用いることができる。

本発明の実施の形態に係る電子機器を適用したポータブルコンピュータの斜視図である。 図２は、キーボードを外した状態を示す本体ユニットの斜視図である。 図３（ａ）は、図２に示すフレキシブル配線基板の平面図、図３（ｂ）は、変形例のフレキシブル配線基板の平面図である。 図４は、本発明の実施の形態に係るフレキシブル配線基板の層構成の一例を示す断面図である。 図５Ａ（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係るフレキシブル配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。 図５Ｂ（ｄ）、（ｅ）は、本発明の実施の形態に係るフレキシブル配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。

符号の説明

１…ポータブルコンピュータ、２…本体ユニット、３…表示ユニット、４…第１の筐体、４ｂ…上壁、４ｃ…側壁、５…ベース、６…トップカバー、７ａ，７ｂ…凹部、８…キーボード取付部、９…バッテリ収容部、１０…キーボード、１１…バッテリパック、１３…第２の筐体、１４…液晶表示部、１４ａ…スクリーン、１４ａ，１４ｂ…ディスプレイ支持部、１５ａ，１５ｂ…脚部、１６…ＬＣＤカバー、１７…ＬＣＤマスク、１８…開口部、１９ａ，１９ｂ…スイッチ、１９…タッチパッド、１９ｃ…指紋読取部、２０…開口部、２５…メモリカードスロット、２６Ａ，２６Ｂ…ＵＳＢ端子、２７…電源スイッチ、２８Ａ，２８Ｂ…スイッチ、２９…ディスプレイ端子、３０…ハードディスク駆動装置、３１…ケース、３２…雌側コネクタ、４０…プリント配線板、４１…エッジコネクタ、１００…フレキシブル配線基板、１１０…基板部、１１１…ベースフィルム、１１２Ａ，１１２Ｂ…接着剤層、１１３…導電性パターン、１１４…カバーレイ、１１４ａ…スルーホール、１１５…導電性ペースト層、１１５ａ…接続部、１１６…保護層、１２０…雄側コネクタ、１２１…ガイドピン、１２２…ピン、１１３０…差動信号線、１１３１…グランド線、１１３２…端子

Claims (6)

1. 絶縁性を有するベースフィルムと、
   前記ベースフィルム上に形成され、一対の差動信号線およびグランド線を含む導電性パターンと、
   前記導電性パターン上に形成された絶縁層と、
   前記絶縁層上に形成された導電層と、
   前記絶縁層に形成された貫通穴を介して前記グランド線と前記導電層とを電気的に接続する接続部とを備えたフレキシブル配線基板。
2. 絶縁性を有するベースフィルムと、
   前記ベースフィルム上に第１の接着剤層を介して形成され、一対の差動信号線およびグランド線を含む導電性パターンと、
   前記導電性パターン上に前記第１の接着剤層に接合する第２の接着剤層を介して形成された絶縁層と、
   前記絶縁層上に形成された導電層と、
   前記絶縁層および前記第２の接着剤層に形成された貫通穴を介して前記グランド線と前記導電層とを電気的に接続する接続部とを備えたフレキシブル配線基板。
3. 前記導電層および前記接続部は、導電性ペーストによって形成された請求項１又は２に記載のフレキシブル配線基板。
4. 記憶ディスクを駆動するディスク駆動装置と、
   前記ディスク駆動装置を制御する制御部と、
   前記ディスク駆動装置と前記制御部とを接続するフレキシブル配線基板とを備え、
   前記フレキシブル配線基板は、
   絶縁性を有するベースフィルムと、
   前記ベースフィルム上に形成され、一対の差動信号線およびグランド線を含む導電性パターンと、
   前記導電性パターン上に形成された絶縁層と、
   前記絶縁層上に形成された導電層と、
   前記絶縁層に形成された貫通穴を介して前記グランド線と前記導電層とを電気的に接続する接続部とを備えた電子機器。
5. 前記フレキシブル配線基板は、前記ディスク駆動装置よりも設置面側に配置された請求項４に記載の電子機器。
6. 前記記憶ディスクは、ハードディスクである請求項４に記載の電子機器。

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