JP2006319197A - フレックスリジッド基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 引裂き等の過度の応力に対する耐久性を向上させることのできるフレックスリジッド基板を得る。
【解決手段】 ベースフィルム４の表面に回路パターン５が設けられ、この回路パターン５が保護膜３で覆われてフレキシブル基板部２が構成されている。また、フレキシブル基板部２の一部にリジッド基板部１が積層されている。リジッド基板部１から露出したフレキシブル基板部２の幅方向端部は、保護膜３からベースフィルム４が露出するよう構成されている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、リジッド基板部とフレキシブル基板部とからなるフレックスリジッド基板に関し、特に、そのフレキシブル基板部の保護膜へ光、または熱により硬化し、かつ硬化後も可撓性を有した有機樹脂材を適用したタイプのフレックスリジッド基板に関するものである。

携帯電話やデジタルカメラといった軽薄短小化が要求される製品には、狭スペースへ部品を高密度実装するためにフレックスリジッド基板と呼ばれるリジッド基板とフレキシブル基板とを融合させた配線板が多く用いられている。このようなフレックスリジッド基板は、フレキシブル基板部にて折り曲げ（屈曲）が可能な基板であり、耐折性や引裂き強度の信頼性を確保するため、その保護膜としてポリイミドと接着剤から構成されるフィルムタイプのものを使うのが一般的である。

一方、スルーホール、レーザービアの形成性を容易にし、かつ、接続信頼性を向上させ、また低コストに製造可能な光、または熱により硬化し、かつ硬化後も可撓性を有する有機樹脂材を保護膜とするフレックスリジッド基板の製造方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−３５０２０７号公報

しかしながら、上記従来のポリイミドと接着剤から構成されるフィルムタイプの保護膜では、リジッド基板部へレーザービアを形成する際、積層接着材とポリイミド保護膜を同時に加工する必要があるため、レーザービアの形成性が悪く、また基材として高価であるという問題点があった。

一方、光、熱により硬化し、かつ硬化後も可撓性を有した有機樹脂材の保護膜は、基材として安価であり、積層接着材と同等の樹脂系であるためレーザービアの形成性を良好にすることが可能であるが、その反面、過度の引裂き応力が加わると亀裂が発生し易く、基板のハンドリング、部品実装、フレキシブル基板部を折り曲げて筐体へ組み込む等の工程内において、フレキシブル基板部を破損、断線させてしまうという問題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、レーザビアの形成が容易にできると共に、引裂き等の過度の応力に対する耐久性を向上させることのできるフレックスリジッド基板を得ることを目的とする。

この発明に係るフレックスリジッド基板は、リジッド基板部から露出したフレキシブル基板部の幅方向端部は、フレキシブル基材表面を覆う保護膜からフレキシブル基材が露出するようにしたものである。

この発明のフレックスリジッド基板は、フレキシブル基板部にリジッド基板部が積層されたフレックスリジッド基板において、フレキシブル基板部に、このフレキシブル基板部の幅方向に沿ってせんだん応力が働いた場合、フレックスリジッド基板の保護膜に亀裂が生じないようにすることができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるフレックスリジッド基板を示す平面図である。
また、図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
これらの図において、フレックスリジッド基板は、リジッド基板部１、フレキシブル基板部２、保護膜３、ベースフィルム４、回路パターン５、有機樹脂材逃げ領域６からなる。

リジッド基板部１は、プリント配線板が積層され、また、スルーホール１ａやレーザビア１ｂが形成されている。フレキシブル基板部２は、フレキシブル性を有するポリイミドやポリエステル等からなるベースフィルム４（フレキシブル基材）上に配線である回路パターン５を形成し、その保護膜３として光や熱により硬化し、かつ硬化後も可撓性を有する有機樹脂材を被覆するよう構成されている。また、このようなフレキシブル基板部２の構成は、リジッド基板部１内に亘って設けられている。

有機樹脂材逃げ領域６は、図１に示すように、フレキシブル基板部２の幅方向端部に形成された、保護膜３である有機樹脂材を被覆していない領域である。この有機樹脂材逃げ領域６は、フレキシブル基板部２の外周に沿って形成されており、保護膜３の外周縁部がフレキシブル基板部２の外周縁部にかからなければ、その領域の大きさ（範囲）は任意である。

このような有機樹脂材逃げ領域６を形成する方法としては、例えば、スクリーン印刷、スプレーコート等で硬化前の液状材料を塗布し、マスキング材を介して必要な部分のみに光を当てることで硬化させ、未硬化部分を取り除く方法や、半硬化状態の材料をシートにし、必要な部分のみを残して金型加工で打ち抜いてプレス機にて積層、熱硬化させる方法等が挙げられる。但し、これ以外の方法によって有機樹脂材逃げ領域６を形成するようにしても良い。

このように有機樹脂材逃げ領域６は、ベースフィルム４であるポリイミドやポリエステルといった引裂き応力に対する耐久性を有するフレキシブル基材が露出しているため、有機樹脂材を保護膜３として用いたフレキシブル基板部２の引裂き強度の低下を防止することができる。即ち、従来の構成においてもベースフィルムにはポリイミドやポリエステル等の引裂き応力に対する耐久性を有する素材が一般的に用いられてはいるが、有機樹脂材を保護膜としてベースフィルム表層の外周縁部まで覆っていたため、例えば、有機樹脂材の亀裂発生箇所が応力集中の起点となってしまい、引裂き応力に対する耐久性が著しく劣化する原因となっていた。これに対し、本実施の形態では、フレキシブル基板部２の外周縁部はベースフィルム４が露出しているため、このような応力集中を避けることができる。

フレキシブル基板部２の折り曲げ時に発生する引裂き強度は、断線するまでを実測した結果、従来のポリイミドベースフィルム２５μｍに有機樹脂２０μｍを被覆したフレキシブル基板は約５Ｎ、本実施の形態であるポリイミドベースフィルム２５μｍから有機樹脂を外周縁部に沿って逃がしたフレキシブル基板では約１５Ｎであり、約３倍の引裂き強度を有していることが判っている。

以上のように、実施の形態１のフレックスリジッド基板は、フレキシブル基材表面に配線が設けられ、この配線を覆う保護膜を有するフレキシブル基板部と、このフレキシブル基板部の一部に積層されたリジッド基板部とを備えたフレックスリジッド基板において、リジッド基板部から露出したフレキシブル基板部の幅方向端部は、保護膜からフレキシブル基材が露出しているようにしたので、フレキシブル基板部に、このフレキシブル基板部の幅方向に沿ってせんだん応力が働いた場合、フレックスリジッド基板の保護膜に亀裂が生じないようにすることができる。

また、有機樹脂材逃げ領域６の形成は、フレキシブル基板部２上に保護膜３を形成するための一般的な製造方法の延長上で可能であるため、製造プロセスの大きな変更等も必要なく、引裂き応力に耐久性のあるフレックスリジッド基板を容易に実現することができる。

また、実施の形態１のフレックスリジッド基板は、保護膜からフレキシブル基材が露出している個所は、フレキシブル基板部のうち、リジッド基板部が積層されている個所と積層されていない個所との境界付近を含むようにしたので、フレキシブル基板部の幅方向に沿ってせんだん応力が働いた場合の保護膜への亀裂発生をより効果的に防止することができる。即ち、リジッド基板部１が積層されている個所とされていない個所との境界は、フレックスリジッド基板としての形状変化が大きい個所である。このような形状変化が大きければ応力集中が発生することから、このような個所をフレキシブル基材が露出している個所として含むことで、より大きな効果を得ることができる。

また、実施の形態１のフレックスリジッド基板は、保護膜は、フレキシブル基材の表面に設けられた配線のうち、リジッド基板部が積層されている個所と積層されていない個所との境界付近の個所についても覆っているようにしたので、配線に対する絶縁が確実に行え、かつ、配線の可撓性も十分に確保することができる効果がある。

即ち、フレキシブル基板部にリジッド基板部が積層されたフレックスリジッド基板において、フレキシブル基板部に、このフレキシブル基板部の幅方向に沿ってせんだん応力が働いた場合に、フレックスリジッド基板の保護膜に亀裂が生じないようにすることを行おうとすれば、フレキシブル基板部のうち、リジッド基板部が積層されている個所とされていない個所との境界付近の個所については、全く保護膜で覆わない手段を採用することも考えられる。しかしながら、このような手段を採用した場合、フレキシブル基材の表面に設けられた配線の一部に、保護膜で覆われない部分が生じることがある。このような部分が存在することは配線の絶縁がなされていない個所が存在することになり、また、配線の可撓性も不十分となる。そこで、上記のように、リジッド基板部が積層されている個所と積層されていない個所との境界付近の個所についても保護膜で覆っているようにすることで、配線の絶縁を確実に行えると共に、可撓性を高める効果を実現することができる。

実施の形態２．
図３は、実施の形態２のフレックスリジッド基板の平面図である。
実施の形態２では、有機樹脂材逃げ領域６ａを、フレキシブル基板部の外周部の少なくとも応力が集中する部分にのみ形成している。即ち、実施の形態１では、フレキシブル基板部２の外周縁部全体に亘って有機樹脂材逃げ領域６を形成していたが、実施の形態２では、図示のように、フレキシブル基板部２のうち、最も引裂き応力が集中する部位であるリジッド基板部１が積層されている個所とされていない個所との境界付近の部分に対してのみ有機樹脂材逃げ領域６ａを形成している。これ以外の構成については、実施の形態１と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。

尚、図示例では、有機樹脂材逃げ領域６ａの形成位置を、フレキシブル基板部２のうち、リジッド基板部１が積層されている個所とされていない個所との境界付近のみとしている。しかし、その他の応力集中が生じる個所がある場合、その個所の位置にも有機樹脂材逃げ領域６ａを設けることによって、更に有効に保護膜３に生じる亀裂を防止することができる。

以上のように、実施の形態２のフレックスリジッド基板は、フレキシブル基板部２のリジッド基板部１が積層されている個所とされていない個所との境界付近の部分のみに保護膜３を被覆しない有機樹脂剤逃げ領域６ａを形成したので、実施の形態１と同様の効果が得られると共に、有機樹脂材逃げ領域６ａの形成が必要な部分のみで済むという効果がある。

尚、上記実施の形態１、２では、リジッド基板部１内の回路パターンも保護膜３で覆っている構成となっているが、保護膜３がフレキシブル基板部２のみ覆っている構成であっても同様に適用可能である。

また、上記実施の形態１、２では、フレキシブル基板部２が片面配線の構成となっているが、両面配線の構成であっても同様に適用できるのはもちろんである。

この発明の実施の形態１によるフレックスリジッド基板を示す平面図である。 この発明の実施の形態１によるフレックスリジッド基板の図１のＡ−Ａ線断面図である。 この発明の実施の形態２によるフレックスリジッド基板を示す平面図である。

符号の説明

１ リジッド基板部、２ フレキシブル基板部、３ 保護膜、６，６ａ 有機樹脂材逃げ領域。

Claims (3)

1. フレキシブル基材表面に配線が設けられ、この配線を覆う保護膜を有するフレキシブル基板部と、このフレキシブル基板部の一部に積層されたリジッド基板部とを備えたフレックスリジッド基板において、
   前記リジッド基板部から露出した前記フレキシブル基板部の幅方向端部は、前記保護膜から前記フレキシブル基材が露出していることを特徴とするフレックスリジッド基板。
2. 保護膜からフレキシブル基材が露出している個所は、
   フレキシブル基板部のうち、リジッド基板部が積層されている個所と積層されていない個所との境界付近を含むことを特徴とする請求項１記載のフレックスリジッド基板。
3. 保護膜は、
   フレキシブル基材の表面に設けられた配線のうち、リジッド基板部が積層されている個所と積層されていない個所との境界付近の個所についても覆っていることを特徴とする請求項１記載のフレックスリジッド基板。

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