JP2013105794A

JP2013105794A - 基板ユニットおよび電子機器

Info

Publication number: JP2013105794A
Application number: JP2011246922A
Authority: JP
Inventors: Hideo Yoshida; 英雄吉田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2011-11-10
Publication date: 2013-05-30

Abstract

【課題】電子部品を配線基板に高密度に実装することができるとともに、フレキシブル基板を配線基板に良好な状態で接続することができる基板ユニットを実現する。
【解決手段】本発明に係る基板ユニット１は、配線基板２と、フレキシブル基板６を挿入するための挿入口３ａを有するＦＰＣコネクタ３と、挿入口３ａの配線基板２の実装面に対する高さを高くする部品内蔵基板８とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、配線基板と当該配線基板に実装される電子部品とを備える基板ユニットに関し、特に、前記配線基板に実装され、フレキシブル基板を挿入するための挿入口を有するＦＰＣコネクタを備える基板ユニットに関する。

携帯電話端末などの小型の電子機器においては、電子機器に内蔵される配線基板上に電子部品を高密度に実装することが求められる。一方、フレキシブル基板を挿入するためのＦＰＣコネクタが実装された配線基板を内蔵する電子機器では、電子部品を配線基板に高密度に実装することが難しいという問題があった。

図３（ａ）〜（ｃ）は、従来の基板ユニット１０１を示している。図３（ａ）に示すように、基板ユニット１０１は、配線基板２、ＦＰＣコネクタ３、電子部品（図中「部品」と表記）４および周辺部品５を備えている。ＦＰＣコネクタ３、電子部品４および周辺部品５は、配線基板２上に実装されている。

図３（ｂ）に示すように、ＦＰＣコネクタ３は、フレキシブル基板（図中「ＦＰＣ」と表記）６を挿入するための挿入口３ａを有している。すなわち、ＦＰＣコネクタ３は、配線基板２とフレキシブル基板６とを電気的に接続するためのインターフェースとして機能する。周辺部品５は、ＦＰＣコネクタ３に電気的に接続された抵抗素子や容量素子などの信号ターミネイト部品などであり、ＦＰＣコネクタ３の周囲に配置される。

図３（ａ）に示すように、基板ユニット１０１では、ＦＰＣコネクタ３は、配線基板２の中央付近に実装されており、ＦＰＣコネクタ３の前方（挿入口３ａ側）の領域に、電子部品４が配置されている。ここで、フレキシブル基板６をＦＰＣコネクタ３の挿入口３ａに挿入する場合、図３（ｂ）に示すように、電子部品４が挿入口３ａの前方に存在するため、フレキシブル基板６をスムーズに挿入口３ａに挿入することは困難である。また、図３（ｃ）に示すように、フレキシブル基板６の挿入後も、フレキシブル基板６にストレスがかかって、フレキシブル基板６が過度に曲がってしまう。

このような不都合を回避するため、図４に示す従来の他の基板ユニット１１１では、電子部品４をＦＰＣコネクタ３の前方領域以外の領域に配置している。しかしながら、ＦＰＣコネクタ３の前方領域は、電子部品等が配置できないデッドスペースとなるため、実装効率が低下してしまう。

これに対し、図５に示すさらに他の基板ユニット１２１では、ＦＰＣコネクタ３を配線基板２の端部分に配置している。しかしながら、この構成では、ＦＰＣコネクタ３と基板ユニット１２１を搭載する電子機器の筐体面との距離が短くなるため、ＦＰＣコネクタ３に挿入されるフレキシブル基板６の長さが短くなり、挿入作業が困難となる。また、ＦＰＣコネクタ３に挿入されたフレキシブル基板６が、電子機器の筐体面に接触したり噛み込まれたりするなどの不具合が発生しやすい。

また、図６（ａ）に示すように、ＦＰＣコネクタ３の挿入口３ａの手前には段差が存在する。そのため、ＦＰＣコネクタ３の前方領域に電子部品等を設けない場合であっても、フレキシブル基板６をスムーズに挿入口３ａに挿入するためには、図６（ｂ）に示すように、ＦＰＣコネクタ３の前方領域に、挿入口３ａの高さと同程度の厚さを有するスペーサ７を設ける必要がある。

また、下記の特許文献１には、余分な空間を必要とせずに、複数のコネクタを基板に実装する技術が開示されている。図７（ａ）および（ｂ）は、特許文献１に記載の基板接続装置２０１を示す斜視図である。

図７（ａ）に示すように、基板接続装置２０１は、電気基板２１０と、電気基板２１０に実装された２つのコネクタ２２１・２２２とを備えている。電気基板２１０はフレキシブル基板であり、コネクタ２２１・２２２の間には穴部２１３が設けられている。

図７（ｂ）は、コネクタ２２１・２２２に挿入基板２３１・２３２がそれぞれ挿入された状態を示している。図７（ｂ）に示すように、穴部２１３に隣接する両側の連絡部２１１ａ・２１１ｂで電気基板２１０を折り曲げることにより、コネクタ２２１とコネクタ２２２とは異なる高さに位置している。これにより、挿入基板２３１・２３２がコネクタ２２１・２２２に挿入可能となる。

特開２００１−２０３４３２号公報（２００１年７月２７日公開）

ここで、図７（ｂ）に示す構成において、コネクタ２２２を実装しない場合、コネクタ２２２を実装していた領域に他の電子部品を実装することができるので、コネクタ２２１の前方領域を活用することができる。このように、特許文献１に記載の技術を応用すれば、配線基板に１つのＦＰＣコネクタを実装する場合に、ＦＰＣコネクタの前方領域に電子部品を実装できるため、電子部品の実装効率をある程度改善することができる。

しかしながら、特許文献１に記載の技術を応用する場合、電子部品を実装するための配線基板は、折り曲げ可能なフレキシブル基板に限定される。また、配線基板を折り曲げるためにＦＰＣコネクタの前方に穴部を設ける必要があるため、その穴部がデッドスペースとなる。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、電子部品を配線基板に高密度に実装することができるとともに、フレキシブル基板を配線基板に良好な状態で接続することができる基板ユニットを実現することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る基板ユニットは、配線基板と、前記配線基板に実装され、フレキシブル基板を挿入するための挿入口を有するＦＰＣコネクタとを備える基板ユニットであって、前記挿入口の前記配線基板の実装面に対する高さを、前記ＦＰＣコネクタを前記実装面に直接実装した場合の前記挿入口の前記実装面に対する高さよりも高くするかさ上げ部材を有することを特徴としている。

上記の構成によれば、かさ上げ部材によって、前記挿入口の前記配線基板の実装面に対する高さが、前記ＦＰＣコネクタを前記実装面に直接実装した場合の前記挿入口の前記実装面に対する高さよりも高くなるので、フレキシブル基板をＦＰＣコネクタに挿入した場合に、フレキシブル基板と配線基板との間に十分な空間を確保することができる。そのため、ＦＰＣコネクタの前方の実装領域に部品を実装した場合であっても、当該部品によってフレキシブル基板に過度にストレスがかかることはない。

また、ＦＰＣコネクタを配線基板の中央領域に実装した場合であっても、配線基板上に電子部品を高密度に実装することができるので、ＦＰＣコネクタを配線基板の端部分に配置する必要がない。そのため、配線基板を内蔵する電子機器の筐体面にフレキシブル基板が接触するといった不都合を回避することができる。

したがって、電子部品を配線基板に高密度に実装することができるとともに、フレキシブル基板を配線基板に良好な状態で接続することができる基板ユニットを実現することができる。

本発明に係る基板ユニットでは、前記挿入口の前記実装面に対する高さは、前記挿入口の前方の実装領域に実装される部品の高さよりも高いことが好ましい。

上記の構成によれば、ＦＰＣコネクタに挿入されたフレキシブル基板と配線基板との間の距離が挿入口の前方の実装領域に実装される部品の高さよりも大きくなるので、当該部品によってフレキシブル基板にストレスがかかることはない。よって、フレキシブル基板を配線基板にさらに良好な状態で接続することができる。

本発明に係る基板ユニットでは、前記挿入口の前方の実装領域を覆うシールド部材を有することが好ましい。

上記の構成によれば、ＦＰＣコネクタの挿入口にフレキシブル基板をシールド部材の上面を滑らせながら挿入することができる。また、図６（ｂ）に示すようなスペーサを用いる必要がない。したがって、フレキシブル基板の挿入作業が容易になる。

本発明に係る基板ユニットでは、前記シールド部材の上面の前記実装面に対する高さは、前記挿入口の前記実装面に対する高さと等しいことが好ましい。

上記の構成によれば、フレキシブル基板の挿入作業をさらにスムーズにすることができる。

本発明に係る基板ユニットでは、前記かさ上げ部材は、前記ＦＰＣコネクタの周辺部品を内蔵した部品内蔵基板であることが好ましい。

上記の構成によれば、ＦＰＣコネクタの周囲にＦＰＣコネクタの周辺部品を配置する必要がなくなるため、部品などが実装可能な領域をさらに確保することができる。

本発明に係る電子機器は、上述のいずれかの基板ユニットを備えることを特徴としている。

上記の構成によれば、本発明に係る基板ユニットは、電子部品を配線基板に高密度に実装することができるので、電子機器の小型化を容易に図ることができる。

以上のように、本発明に係る基板ユニットは、配線基板と、前記配線基板に実装され、フレキシブル基板を挿入するための挿入口を有するＦＰＣコネクタとを備える基板ユニットであって、前記挿入口の前記配線基板の実装面に対する高さを、前記ＦＰＣコネクタを前記実装面に直接実装した場合の前記挿入口の前記実装面に対する高さよりも高くするかさ上げ部材を有する構成である。したがって、電子部品を配線基板に高密度に実装することができるとともに、フレキシブル基板を配線基板に良好な状態で接続することができる基板ユニットを実現できるという効果を奏する。

（ａ）は、本発明の実施形態に係る基板ユニットの平面図であり、（ｂ）は当該基板ユニットの断面図である。（ａ）および（ｂ）は、フレキシブル基板をＦＰＣコネクタに挿入する場合の上記基板ユニットの断面図である。（ａ）は、従来の基板ユニットを示す平面図であり、（ｂ）および（ｃ）は、当該基板ユニットを示す断面図である。従来の他の基板ユニットを示す平面図である。従来のさらに他の基板ユニットを示す平面図である。（ａ）および（ｂ）は、フレキシブル基板をＦＰＣコネクタに挿入する場合の問題点を説明するための断面図である。（ａ）および（ｂ）は、特許文献１に記載の基板接続装置を示す斜視図である。

本発明の実施の一形態について図１ないし図２に基づいて説明すれば以下のとおりである。

（基板ユニットの構成）
図１（ａ）は、本実施形態に係る基板ユニット１の平面図である。図１（ａ）に示すように、基板ユニット１は、配線基板２、ＦＰＣコネクタ３、電子部品４、部品内蔵基板８およびシールド部材９を備えている。ＦＰＣコネクタ３、電子部品４、部品内蔵基板８およびシールド部材９は、配線基板２上に実装されている。

図１（ｂ）は、基板ユニット１の断面図である。図１（ｂ）に示すように、ＦＰＣコネクタ３は、フレキシブル基板（図中「ＦＰＣ」と表記）６を挿入するための挿入口３ａを有している。

（部品内蔵基板）
部品内蔵基板８は、ＦＰＣコネクタ３とＦＰＣコネクタ３の実装面との間に設けられており、ＦＰＣコネクタ３の挿入口３ａの配線基板２の実装面に対する高さが、挿入口３ａの前方の実装領域に実装される電子部品４の高さよりも高くなっている。すなわち、部品内蔵基板８は、ＦＰＣコネクタ３をかさ上げするかさ上げ部品として機能する。これにより、ＦＰＣコネクタ３を配線基板２上に直接実装する構成（図３（ｂ）等参照）に比べ、挿入口３ａの配線基板２の実装面に対する高さを高くすることができる。

そのため、フレキシブル基板６をＦＰＣコネクタ３に挿入した場合に、フレキシブル基板６と配線基板２との間に十分な空間を確保することができるので、電子部品４によってフレキシブル基板６にストレスがかかることはない。よって、ＦＰＣコネクタ３の前方の実装領域を、電子部品４などを実装する領域として活用することができる。

また、ＦＰＣコネクタ３を配線基板２の中央領域に実装した場合であっても、配線基板２上に電子部品４を高密度に実装することができる。したがって、ＦＰＣコネクタ３を配線基板２の端部分に配置する必要がないため、フレキシブル基板６が電子機器の筐体面に接触するといった不都合を回避することができる。

したがって、電子部品４を配線基板２に高密度に実装することができるとともに、フレキシブル基板６を配線基板２に良好な状態で接続することができる。

さらに、部品内蔵基板８には、ＦＰＣコネクタ３に電気的に接続される周辺部品が内蔵されている。これにより、ＦＰＣコネクタ３の周囲にＦＰＣコネクタ３の周辺部品を配置する必要がなくなるため、電子部品４などが実装可能な領域をさらに確保することができる。

（シールド部材）
シールド部材９は、ＦＰＣコネクタ３の挿入口３ａの前方の実装領域を覆っており、例えば矩形のキャップで構成される。シールド部材９の上面は滑らかな平面であり、さらに、シールド部材９の上面の配線基板２の実装面に対する高さは、ＦＰＣコネクタ３の挿入口３ａの配線基板２の実装面に対する高さと等しくなっている。

これにより、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、フレキシブル基板６を、シールド部材９の上面を滑らせながら、挿入口３ａにスムーズに挿入することができる。また、図６（ａ）および（ｂ）に示すスペーサ７を用いる必要がない。したがって、フレキシブル基板６の挿入作業が容易になる。

（まとめ）
以上のように、本実施形態に係る基板ユニット１では、部品内蔵基板８が設けられていることにより、ＦＰＣコネクタ３の前方の実装領域に電子部品４などを実装可能とするとともに、ＦＰＣコネクタ３の周囲にＦＰＣコネクタ３の周辺部品を設ける必要がない。そのため、ＦＰＣコネクタ３を配線基板２の中央領域に実装した場合であっても、配線基板２上に電子部品４を高密度に実装することができる。

また、本実施形態に係る基板ユニット１では、シールド部材９が設けられていることにより、フレキシブル基板６を挿入口３ａにスムーズに挿入することができる。

（付記事項）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、上述した実施形態では、ＦＰＣコネクタ３をかさ上げするかさ上げ部材として部品内蔵基板８を用いたが、本発明はこれに限定されない。上記かさ上げ部材は、ＦＰＣコネクタ３の挿入口３ａの配線基板２の実装面に対する高さを高くする部材であればよく、単なるブロック材などであってもよい。これにより、ＦＰＣコネクタ３の前方の実装領域に、電子部品４などを配置することができる。

また、上述した実施形態では、ＦＰＣコネクタ３の挿入口３ａの配線基板２の実装面に対する高さが、挿入口３ａの前方の実装領域に実装される電子部品４の高さよりも高い構成であったが、本発明はこれに限定されない。フレキシブル基板６が挿入口３ａに挿入された状態で電子部品４によって過度にストレスがかからない程度に、挿入口３ａの高さを、挿入口３ａの前方の実装領域に実装される電子部品４の高さよりも小さくしてもよい。

また、上述した実施形態では、シールド部材９の上面の配線基板２の実装面に対する高さが、ＦＰＣコネクタ３の挿入口３ａの配線基板２の実装面に対する高さと等しくなっていたが、本発明はこれに限定されない。シールド部材９の上面の配線基板２の実装面に対する高さが、ＦＰＣコネクタ３の挿入口３ａの配線基板２の実装面に対する高さと若干異なっていても、シールド部材９を設けない場合に比べ、フレキシブル基板６を挿入口３ａに容易に挿入することができる。

本発明に係る基板ユニットは、あらゆる電子機器に適用することができ、特に、小型の電子機器に好適である。

１基板ユニット
２配線基板
３ＦＰＣコネクタ
３ａ挿入口
４電子部品（部品）
５周辺部品
６フレキシブル基板
７スペーサ
８部品内蔵基板
９シールド部材

Claims

配線基板と、
前記配線基板に実装され、フレキシブル基板を挿入するための挿入口を有するＦＰＣコネクタとを備える基板ユニットであって、
前記挿入口の前記配線基板の実装面に対する高さを、前記ＦＰＣコネクタを前記実装面に直接実装した場合の前記挿入口の前記実装面に対する高さよりも高くするかさ上げ部材を有することを特徴とする基板ユニット。
前記挿入口の前記実装面に対する高さは、前記挿入口の前方の実装領域に実装される部品の高さよりも高いことを特徴とする請求項１に記載の基板ユニット。
前記挿入口の前方の実装領域を覆うシールド部材を有することを特徴とする請求項１または２に記載の基板ユニット。
前記シールド部材の上面の前記実装面に対する高さは、前記挿入口の前記実装面に対する高さと等しいことを特徴とする請求項３に記載の基板ユニット。
前記かさ上げ部材は、前記ＦＰＣコネクタの周辺部品を内蔵した部品内蔵基板であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板ユニット。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の基板ユニットを備えることを特徴とする電子機器。