JP2009076663A - 可撓性回路基板、その製造方法およびそれを使用した電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性回路基板において折曲げ部における基板の屈曲性を改善する可撓性回路基板を提供する。
【解決手段】本発明は、折曲げ部によって隔てられた第１部分および第２部分を含む基材であり、該基材が第1表面および第２表面を有し、前記折曲げ部の該第２表面側に複数の薄肉部を有し、該薄肉部が折曲げ方向と交差する方向に前記基材の一方の側端面近傍から他方の側端面近傍まで延在し、相互に隣接する該複数の薄肉部間に支持部を有し、該薄肉部の前記折曲げ方向における幅が該支持部の前記折曲げ方向における幅よりも大きい可撓性材料からなる基材と、
前記基材の前記第１表面に密着して形成された導電性材料からなる回路体と、
該回路体の表面の少なくとも一部を覆うように前記第１表面上に設けられたカバー層と、
を備える可撓性回路基板を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は可撓性回路基板に関し、特に液晶表示装置の液晶表示パネルとプリント配線基板間の接続等の用途において、屈曲させた状態で使用される可撓性回路基板に関する。

ポリマー等の可撓性の基材に回路体を印刷して作製される可撓性回路基板は、その柔軟性に富んだ特性から液晶テレビのような表示装置や携帯電話などの電子機器の内部配線として多用されている。これら電子機器類を小型化・薄型化するために、可撓性回路基板は機器内部で折曲げた状態や屈曲させた状態で使用されることが多い。

可撓性回路基板は容易に屈曲させることができるが、曲げた状態では弾性変形をしているため、曲がった状態から真直ぐな状態に戻ろうとする反発力が生じる。この反発力が大きいと電子機器類の組立時には組立作業性が低下する。また、その両端で印刷回路基板等と接続されている場合、反発力が接続部を剥離する方向に作用して、接続部の長期的な信頼性を低下させてしまう虞がある。

この様な課題に対応するため、従来においては以下のような可撓性回路基板の屈曲性を高める方法が提案されている。

特許文献１には、「所要の回路導体を備えると共に表面被覆材を有する可撓性回路基板の折曲げ部位に於ける絶縁基材または表面被覆材の少なくとも一方にエキシマレーザー光等の照射手段により回路導体に達しない所要の深さと幅で折曲げ溝を形成した」回路基板が記載されている。

特許文献２には、「回路パターンをなす導体薄膜からなるフレキシブル部と、導体薄膜上に基材が積層されてなる基材積層部とを備え、導体薄膜は、少なくともフレキシブル部において、単一材料からなる絶縁材料層によって被覆されている」プリント配線板が記載されている。

また、可撓性回路基板の特定箇所の厚みを削減する代わりに、非常に薄い基材が販売されている。デュポンより入手可能な＜カプトン＞ポリイミドフィルム型番５０Ｈは厚さ１２．５μｍを有している。

ところで所望のパターンで可撓性の基材上に形成された回路体にカバー層を設ける方法には、公知の幾つかの方法がある。その中で、部材費用の低廉さや可撓性回路基板作製の一連の工程との親和性などの理由で、シルクスクリーン印刷によって回路体表面の所望の部位に、ある程度の粘度を有する液状のソルダーレジストを塗布する方法が好適に使用されている。塗布されたソルダーレジストは、次いで紫外線等の照射によって硬化されて、カバー層を形成する。

特開平０５−３３５６９６号公報 特開２００６−２１０７７１公報

折曲げ部に１の折曲げ溝を有する場合は、屈曲性を十分改善するには折曲げ溝が折曲げ方向に長く構成されるひつようがある。可撓性回路基板の１の折曲げ溝を有する折曲げ部に、所望のパターンが形成されたシルクスクリーンマスクを載置すると、基板が薄いため折曲げ部の基材が撓んでしまい、シルクスクリーンマスクが基板表面に追従できない状況が生じる。このため、シルクスクリーンマスクと基材表面との距離が一定せず、基板上のソルダーレジスト層に厚み斑が発生し、さらには意図しない基材上の領域にまで液状ソルダーレジストが塗布されてしまうことが生じる。この結果、ソルダーレジスト層を硬化させて得られるカバー層の厚みが一様にならなかったり、所望のパターンでカバー層を形成できない問題が生じてしまう。この現象は、折曲げ溝が折曲げ方向に長くなる程、より顕著に見られる。

また、カバー層を設けた後に折曲げ部の基材を除去する順序では、一度加工を行った基材に対して、再度基材の一部を除去する工程を繰り返す必要がある。この場合にはレーザー光によるアブレーションが一般的に行われるが、この工程はレーザー光を基材上に走査させるため、1度に１基板の処理しか出来ず加工コストが低廉ではない。また、アブレーションによって除去された基材の破片が基板に付着するため、さらに洗浄工程を設けて付着したスミアの除去を行う必要がある。エッチングによっても折曲げ部を形成できるが、フォトレジストの塗布、露光、現像および除去の一連の工程をさらに繰り返す必要が生じるため、好ましくない。

このように基材に予め折曲げ部を設けた後に基材の表面にカバー層となる液状ソルダーレジストをシルクスクリーン印刷で設ける方法では、印刷されたソルダーレジスト層の品質に問題が生じてしまう。

可撓性回路基板の屈曲性が問題とならない程度に低くなるように非常に薄い基材を使用すると、可撓性回路基板全体の剛性が低下する。このため、可撓性回路基板が取り扱いにくくなり、電子機器に組み込む工程での作業性を悪化させる虞がある。

そこで、本発明の目的は、可撓性回路基板の取り扱い性を低下させずに折曲げ部における屈曲性を改善する可撓性回路基板を提供することにある。さらに本発明の目的は、シルクスクリーン印刷によって所望の領域に厚み斑の少ないカバー層を形成できる可撓性回路基板を提供することにあり、その可撓性回路基板の製造方法とその可撓性回路基板を使用した電子機器を提供することにある。

本発明は、その一の実施形態において、折曲げ部によって隔てられた第１部分および第２部分を含む導電性材料からなる基材であり、該基材が第1表面および第２表面を有し、前記折曲げ部の該第２表面側に折曲げ方向に隣接する複数の薄肉部を有し、該薄肉部が折曲げ方向と交差する方向に延在し、相互に隣接する該複数の薄肉部間に支持部を有し、該薄肉部の前記折曲げ方向における幅が該支持部の前記折曲げ方向における幅よりも大きい可撓性材料からなる基材と、
前記基材の前記第１表面に密着して形成された導電性材料からなる回路体と、
該回路体の表面の少なくとも一部を覆うように前記第１表面上に設けられたカバー層と、
を備える可撓性回路基板を提供するものである。

本発明は、他の実施形態において、折曲げ部によって隔てられた第１部分および第２部分を含む基材であり、該基材が第1表面および第２表面を有し、前記折曲げ部の該第２表面側に１の薄肉部と、該薄肉部に１以上の支持部を有する可撓性材料からなる基材と、
前記基材の前記第１表面に密着して形成された導電性材料からなる回路体と、
該回路体の表面の少なくとも一部を覆うように前記基材の前記第1表面に設けられたカバー層と、
を備える可撓性回路基板を提供するものである。

本発明は、その１の実施形態において、以下の各ステップを含む可撓性回路基板の製造方法を提供する。

ａ．基材を準備する工程
ｂ．該基材上に回路体を形成する工程
ｃ．折曲げ部となる該基材の第２表面側から該基材材料の一部を除去して、折曲げ方向と交差する方向に前記基材の一方の側端面近傍から他方の側端面近傍まで延在する複数の薄肉部と、相互に隣接する該複数の薄肉部間に支持部とを該薄肉部の前記折曲げ方向における幅が該支持部の前記折曲げ方向における幅よりも大きくなるように形成する工程
ｄ．前記回路体の少なくとも一部を覆うようにカバー層を前記基材表面に設ける工程。

更に本発明は他の１の実施形態として、以下の各ステップを含む可撓性回路基板の製造方法をも提供する。

ａ．基材を準備する工程
ｂ．該基材上に回路体を形成する工程
ｃ．折曲げ部となる該基材の第２表面側から該基材材料の一部を除去して、１の薄肉部と、該薄肉部に１以上の支持部とを形成する工程
ｄ．前記回路体の少なくとも一部を覆うようにカバー層を前記基材表面に設ける工程。

本発明によれば、取り扱い性を損なうことなく、基板の屈曲性を向上させた可撓性回路基板を提供する。さらに、シルクスクリーン印刷で液状ソルダーレジストを塗布するときの基材の撓みを小さくして、得られるカバー層の品質低下を効果的に抑制する可撓性回路基板を提供する。

本発明による可撓性回路基板の幾つかの実施の形態を添付の図面を参照しながら説明する。

図1は、本発明による可撓性回路基板の第１の実施形態の上面図である。可撓性回路基板１０は、可撓性材料からなる基材１２とその基材の表面に設けられた電気導電性の回路体１４とを含んでいる。基材１２はフィルム状の形態を有している。可撓性回路基板１０は更に、ソルダーレジストを硬化させて得られるカバー層１６を、回路体１４上の一部とと基材１２上の一部に有する。

図２および図３は、それぞれ図１に示す可撓性回路基板１０の断面図および下面図である。基材１２は、可撓性回路基板１０の折曲げ方向１８の略中央に折曲げ部２０を有し、その折曲げ方向１８の一端に第１部分２２を、他端に第２部分２４を有している。折曲げ部２０は、基材１２の材料を部分的に削除することによって、基材１２により高い屈曲性を与える部分である。折曲げ部２０は基材１２の折曲げ方向１８の幾何学的中心にある必要はなく、第１部分側もしくは第２部分側のどちらか一方に偏差して位置していても良い。第１部分２２および第２部分２４は、この可撓性回路基板１０が電気的に接続する印刷回路版等に接続することが出来る部分である。基材１２は更に、回路体１４が形成されている第１表面２６と、その裏面である第２表面２８と、そして第１表面２６と第２表面２８の双方と交差し可撓性回路基板１０の折曲げ方向１８に略平行な側端面３０、３１とを有する。

基材１２は、１枚のフィルムからなる単層の基材であっても、複数のフィルムを積層させた多層フィルムであっても良い。基材１２は、基材に対して可撓性を付与し得る各種材料から形成することができるが、通常、絶縁性の樹脂材料から任意の成形法によってフィルムの形態に成形するのが有利である。基材に好適な樹脂材料としては、例えば、ポリイミド樹脂、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどを挙げることができる。とりわけ、ポリイミド樹脂が好適である。基材は、可撓性回路基板の構成や使途などに応じていろいろな厚さで使用することができる。基材が薄くなると、剛性が低下し、取扱い性を妥協したり、基板が破損しやすくなる虞がある。基板が厚くなると、軽量化に逆行することとなる。基材の厚さは、典型的には約１５μｍ以上であり、約３００μｍ以上であり、より好ましくは約２５μｍ以上であり、約１２５μｍ以下である。また、基材は、通常、長尺物として形成され、好ましくは芯に巻き取って保存及び搬送され、可撓性回路基板の製造時に巻き出して使用される。

折曲げ部２０には、基材１２の折曲げ方向１８に直交する方向に延在する複数の薄肉部３２と、それら薄肉部３２に挟まれて基材１２の両側端部３０、３１で終端している支持部３４とを、基材１２の第２表面２８側に有している。

薄肉部３２は、基材１２の厚みよりも薄い部分であり、第２表面と略平行な平面を成す第３表面３６と、第３表面と第２表面とを連結する側壁３８とを有している。換言すれば、折曲げ部は複数の溝３９を備えており、その溝３９は底面（第３表面３６）と、対向して配置されている２の側壁３８とで画定されている。薄肉部３２は第２表面２８側の基材１２の一部を化学的または物理的に除去することによって設けることが出来る。側壁３８は、薄肉部３２を介して互いに対向している２の側壁３８が第３表面３６から第２表面２８に向かうにつれて互いに離れる方向に傾斜している。この様な傾斜を有する面は、エッチングによる化学的方法で薄肉部３２を形成すると容易に形成することができる。側壁３８は基材の第２表面２８に対して垂直であっても良いが、側壁３８が傾斜していると可撓性回路基板１０を折曲げるときに支持部３４と薄肉部３２との境界での剛性の変化が緩やかになり、その境界で可撓性回路基板１０が急峻に曲がることを抑制できる。側壁３８の傾斜はどのような傾斜でも良いが、可撓性回路基板１０の急峻な曲がりを防ぐためにはその傾斜角αが鈍角であることが好ましい。傾斜角αは好ましくは１００度以上であり、１７５度以下である。より好ましくは、傾斜角αが１３５度以上である。なお傾斜角αは、薄肉部３２の第３表面３６と側壁３８とが成す角度である。

支持部３４は薄肉部３２よりも厚みを有する基材１２の部位である。支持部３４の上端面４０は基材１２の第２表面２８とおよそ同一平面を構成する。つまり、支持部３４は隣接する２の溝３９を分離している部分である。支持部３４は後述の印刷工程により液状ソルダーレジストを塗布するときに、基材１２が配置された平面に接触し、その工程で基材１２の第１表面２６の撓みを抑制する。これにより、シルクスクリーンマスクと基材１２との折曲げ部における間隙をほぼ一定とすることが出来る。上端面４０は通常、基材１２の第２表面２８をそのまま使用して形成するが、上端面４０が第２表面２８よりも低くなるように構成することも出来る。

１の薄肉部３２とその薄肉部３２を挟んで互いに隣接する２の側壁３８とで画定される溝３９の断面形状は、図２に示すような台形に限られず、矩形やＶ字型、薄肉部の厚みが連続的に変化するＵ字状などの形状とすることが出来る。溝３９の断面形状によっては、例えば断面Ｖ字状の場合、薄肉部の第３表面３６を実質的に有さない場合もある。本実施例では、薄肉部３２が基材１２の両側端面３０、３１に達しているが、薄肉部は両側端面３０、３１に達していなくとも良い。つまり、薄肉部３２が基材１２の両側端面３０、３１の近傍で終端する構造も可能である。なお、側端面３０、３１の近傍とは、側端面３０，３１より有限長離れた位置であり、かつ基材１２の幅（折曲げ方向と交差する方向での両側端面３０，３１間の最短距離）の１/３よりも離れない位置のことである。

支持部３４の折曲げ方向１８における幅Ｗと薄肉部３２の折曲げ方向１８における幅Ｘや厚みは、その可撓性回路基板１０が使用される状況にあわせて適宜設定される。薄肉部３２の厚みは薄ければ薄いほど可撓性回路基板１０の屈曲性が改善されるが、通常は２５μｍ以下であり、より好ましくは１５μｍ以下である。薄肉部３２は、一方で、５μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上の厚みを有することが好ましい。これよりも薄いと、取り扱い時に基板を破損する虞がある。また、エッチングによって薄肉部３２を加工する場合には、薄肉部３２の厚さが基材１２の厚みの半分以下とすることが好ましい。基材１２に貫通孔等を設ける場合、基材１２両面からエッチングすれば薄肉部３２加工と同時に貫通孔も加工できてしまうからである。

薄肉部３２の幅Ｘは、使用される状況により異なるが広すぎると基材１２の第１表面２６の撓み抑制が十分になされない。薄肉部３２の幅Ｘが狭すぎると、基材１２の可撓性を有効に改善できない。そのため、薄肉部の幅Ｘは通常はおよそ２ｍｍ以下であり、およそ０．１ｍｍ以上である。より好ましくはおよそ０．９ｍｍ以下であり、およそ０．４ｍｍ以上である。

また、屈曲性を効率的に改善するために、薄肉部の幅Ｘは支持部幅Ｗよりも通常は広く設定される。なお、薄肉部の幅Ｘは１の薄肉部３２を挟んで対向する２の側壁３８が、それぞれ第２表面２８もしくは上端面４０と交差する点（線）間の距離である。同様に、支持部の幅Ｗは、１の支持部の上端面４０がその支持部３４に最も隣接する側壁３８と交差する点（線）間の距離として定義される。

薄肉部３２の幅Ｘや支持部３４の幅Ｗは、折曲げ部２０全体にわたって均等であっても良いし、不均等であっても良い。これらを均等にすると、折曲げ部２０全体でより均一な曲げ半径で可撓性回路基板１０を折曲げることが可能となる。逆に部分的に曲げ半径を変化させたい場合には、これらを不均等に設定することで、調整することができる。

薄肉部３２は、当業者に知られた各種の物理的および化学的方法によって、基材材料を除去することで形成できる。それらの方法には、間接もしくは直接露光によるレーザーアブレーションや、基材１２に形成されたフォトレジスト層から露出している部分を溶液で選択的に溶解するエッチングがある。本発明の薄肉部３２を形成するには、それらの中でエッチングが好適に使用できる。エッチングで薄肉部３２を形成すると、薄肉部３２以外の基材１２形状の加工が同時に行えるため効率的である。また、アブレーションと異なりスミアの発生がないため、スミアの除去工程を追加する必要がない。加えて、薄肉部３２の側壁３８を傾斜して設ける場合、エッチングの溶解特性から容易に傾斜した側壁３８を形成することが出来る。

回路体１４は、可撓性回路基板１０が所望の電気的機能を果たせるように、任意のパターンで基材１２に密着して形成された導電回路である。複数の回路体１４が、基材１２の第１表面２６上に第１部分２２と第２部分２４との間を導電させるように形成されている。回路体１４は接着剤層を介して基材１２に設けることもできる。回路体１４は、ＩＣなどの電子部品をその上に配置させるためのパターンを更に有することができる。回路体１４は更に基材１２の第１部分２２と第２部分２４それぞれの第２表面２８にも形成することが出来る。この場合、第１表面２６上の回路体１４と第２表面２８上の回路体１４とを導電させるために、基材１２にビアホールと呼ばれる層間導通孔を設けることができる。

回路体１４は任意の導電材料から構成することが出来るが、銅やアルミニウムなどが好適に使用されている。また、印刷回路基板等との電気的接合の信頼性を高めるために、他の回路基板等との電気的接合部となる回路体１４の表面に、他の金属、例えば金や錫からなる金属膜を形成することができる。

回路体は、可撓性回路基板の構成や回路体の構成などに応じていろいろな厚さで使用することができるが、通常、およそ５０μｍ以下であり、好ましくはおよそ５〜４０μｍの範囲であり、さらに好ましくはおよそ１０〜３０μｍの範囲である。

基材１２の表面には、はんだによって回路体１４間が相互に短絡しないように、回路体１４の他の基板等との接点となる両端部分を除いてカバー層１６が設けられている。カバー層１６は基材１２の表面全体を覆うように設けることもできるし、本実施例のように印刷回路基板やＩＣチップ等との電気的接合部を除いた任意の領域のみを覆うように設けることもできる。

本発明の可撓性回路基板では、カバー層１６は液状ソルダーレジストをシルクスクリーン印刷により基材上に塗布し、ついでそれを硬化して形成する。液状ソルダーレジストとしては、光硬化性や熱硬化性の既存の各種ソルダーレジストが使用できる。シルクスクリーン印刷法は、所望の領域にのみ液状ソルダーレジストが塗布されるように調製されたシルクスクリーンマスクを対象物（基材）に重畳して配置し、液状ソルダーレジストをそのシルクスクリーンマスクを通して対象物（基材）表面に転写する方法である。シルクスクリーン印刷はソルダーレジストフィルムをラミネートする方法に比べ、材料コストが安く、容易に任意の領域のみに選択的にカバー層を設けられるメリットを有する。シルクスクリーン印刷でソルダーレジストを均一に且つ所望の領域にのみ塗布するには、シルクスクリーンマスクを印刷対象物に密着させる必要がある。シルクスクリーンマスクが印刷対象物と部分的に密着してないと、その部分でソルダーレジストの塗布厚さが増加したり、場合によっては意図しない領域にまでソルダーレジストが塗布されてしまう虞がある。そのため、折曲げ部２０に支持部３４を配置して薄肉部３２の撓みを抑制すると、シルクスクリーン印刷の品質の低下防止に効果的である。

基材上に印刷された液状ソルダーレジストは、次いで熱または光によって硬化されカバー層１６を形成する。カバー層１６の厚さは、使用される液状ソルダーレジストの特性や、可撓性回路基板の使用状態によって適宜設定されるが、通常５μｍ以上であり、４０μｍ以下である。本発明の効果をより有効に発揮させるには、カバー層１６の可撓性を基材１２の曲げ可撓性よりも大きくすることが好ましい。それには、カバー層１６を構成する材料の弾性率を小さくすることや、カバー層１６の厚みまたは／および塗布領域を小さくすることで調整が可能である。何れの手法によっても、カバー層１６に対して本発明と同様な折曲げ部を設けることなく、可撓性回路基板の屈曲性低下を最小限にできるからである。

本発明の可撓性回路基板１０には、必要に応じて補強板を併用してもよい。補強板は、通常、基材１２の回路体１４が設けられていない面に、その回路体１４のパターンと関連させて取り付けられる。補強板は、回路体１４やその他の機能素子が作り込まれていない空き領域を利用して取り付けられ、したがって、連続もしくは不連続の任意のパターンで配置することができる。一例を挙げると、補強板のパターンは、例えば、矩形、Ｌ字形、円形などがある。いずれのパターンも、好ましくはシート状の補強板から打ち抜きなどの常用の技法を使用して容易に形成することができる。補強板の配置個所としては、例えば、コネクタ部などを挙げることができる。

図４は本発明に係る可撓性回路基板を用いた液晶表示装置７０の部分を一例として模式的に示す図である。液晶パネル７２の背面にはバックライト７４が配置されており、そのバックライトの背後には、さらに液晶パネルを駆動する駆動回路基板７６が設けられている。駆動回路基板７６と液晶パネル７２とを電気的に接続するために、可撓性回路基板１０が使用されている。可撓性回路基板１０は、その第２表面側にも回路体１４‘を有しており、回路体１４’と第1表面側の回路体１４とは図示しないビアホールで電気的に接続されている。可撓性回路基板１０は、その一方の端部で液晶パネル７２と、他方の端部で駆動回路基板７６と電気的および機械的に接続されており、その折曲げ部２０において曲げられた状態で使用されている。図４においては、可撓性回路基板１０の第２表面２８が内側に向けた状態で使用されているが、第２表面２８を外側に向けた状態で使用することも出来る。

図５に本発明の第２の実施形態に係る可撓性回路基板１０ａの下面図を示す。本実施形態では、折曲げ部２０ａに複数の溝状の薄肉部３２ａを有し、各支持部３４ａ間ならびに支持部３４ａと第１部分２２ａおよび第２部分２４ａとが連結部（支持部）４６ａによって連結されている。換言すれば、この実施形態は実施例１の薄肉部３２(溝３９) が連結部（支持部）４６ａによって２分割されているものである。

この様な構成にすると、折曲げたときに支持部３４ａと薄肉部３２ａとの境界で基材１２ａが急峻に曲げられることを抑制することに、連結部が寄与する。また、カバー層の印刷時に、この連結部４６ａも支持部３４ａと同様に作用して、第１表面２６ａの撓みを効果的に抑制する。

図５においては複数の連結部４６ａが折曲げ方向に一直線状に配置されているが、それぞれの連結部４６ａを基材１２ａの幅方向で夫々異なる位置に配置しても良い。さらには、連結部４６ａを複数平行に配置しても良い。

図５の実施形態では夫々の連結部４６ａの幅はおよそ一定であるが、その幅を変化させることも可能である。例えば、連結部４６ａの折曲げ方向１８ａおよそ中心で幅が最も狭く、支持部３４ａに近くなるにつれて幅が広くなるようにすることが出来る。

図６および図７に、本発明の更なる実施形態の例の幾つかを示す。

図６は本発明の第３の実施形態に係る可撓性回路基板１０ｂの下面図である。本実施形態では１の薄肉部３２ｂに複数の島状の支持部３４ｂが、可撓性回路基板１０ｂの折曲げ方向１８ｂに２列に配列されている。換言すれば、本実施形態の可撓性回路基板１０ｂは、その折曲げ部２０ｂに１の凹部（薄肉部３２ｂ）と、複数の柱（島状の支持部３４ｂ）とを備えている。島状とは、１の支持部３４ｂの上端面４０ｂの外周４１ｂ全てが薄肉部３２ｂの１の側壁３８ｂと接している状態のことである。支持部３４ｂは、折曲げ方向１８ｂの位置に関して、一の列の支持部３４ｂが隣接する列にある相互に隣接する２の支持部３４ｂの間に位置するように配置されている。つまり、隣接する２の列の支持部３４ｂを折曲げ方向１８ｂに関して互い違いに配置している。本実施形態では、第１および第２の実施形態に比べて薄肉部の領域を更に広げることができるため、可撓性回路基板の屈曲性をより改善できる。また、支持部３４ｂを互い違いに配置しているため、支持部３４ｂを一列に配置する場合、もしくは折曲げ方向の位置に関して２の列の支持部を揃えて配置する場合に比べて折曲げ部の屈曲性が折曲げ方向でより均一になる。

図７は本発明の第４の実施形態に係る可撓性回路基板１０ｃの下面図を示す。折曲げ部２０ｃには１の薄肉部３２ｃを有し、その薄肉部３２ｃに複数の支持部３４ｃが配されている。支持部３４ｃは、図６に示す実施形態と同様に、隣接する列にある支持部３４ｃを折曲げ方向１８ｃの位置に関して互い違いに配置されている。本実施形態においては、支持部３４ｃは基材１２ｃの１側端３０ｃもしくは３１ｃから基材１２ｃの幅方向中心に向けて延在し、その先端は基材の幅方向中央付近で終端している。本実施形態の可撓性回路基板においても、折曲げ部の屈曲性をより改善するとともに、折曲げ部の曲げ剛性がその折曲げ方向に於いてより均一になり、特に曲げ半径が小さい場合において可撓性回路基板１０ｃの急峻な曲げを効果的に防止できる。

第３および第４の実施形態は、さらに連結部を有して支持部間および/または支持部と第１部分または第２部分とを連結することも可能である。また、これら実施形態を２以上組合わせた形態とすることも可能である。もちろん、支持部を互い違いに配置しない形態や、折曲げ方向に１列に配置することもできる。

次に、本発明の可撓性回路基板の作製方法の好ましい一例を、第１の実施形態の可撓性回路基板１０を例に説明する。

初めに任意の材料から形成された基材１２を用意する。本発明の可撓性回路基板１０を効率的に作成するには、長尺の基材１２を使用して連続的に加工することが、製造効率上好ましい。

次いで基材１２の片面にスパッタによりメタライズ加工を施す。予め基材表面にメタライズ加工が施された基材を使用することも可能であり、その場合はメタライズ工程を省略できる。そして、硫酸銅めっきにより回路体１４となる銅（Ｃｕ）層を、基材１２の第１表面２６全面に被着させる。銅の厚さは、約１〜７μｍである。

次いで、フォトレジストを基材１２の両面に全面的に塗布する。フォトレジストとしては、例えば、液状レジストやドライフィルムレジストを使用することができる。フォトレジストの塗布後、フォトマスクを介して露光を行い、さらに現像を行う。露光及び現像の結果、基材１２の第１表面２６には、回路体１４の形成予定個所に相当する部位のフォトレジストが除去され、それ以外の部位にフォトレジストが残留する。また、基材１２の第２表面２８には、折曲げ部２０の薄肉部３２に相当する部分のフォトレジストが除去され、それ以外のフォトレジストが残留する。

基材１２の第１表面２６において、フォトレジストから露出している面（銅めっき面）に銅めっきによって追加の銅を堆積させる。銅めっきは、上記の銅めっきと同様な条件で行うことができる。この追加のめっき工程によって、回路体１４の形成される部分には約８〜５０μｍの厚さの銅層が得られる。なお、この段階では下地の銅めっき面が基材１２の表面全面に残存しているため、回路体１４は相互に電気的に独立していない。

引き続いて、薄肉部３２を形成する。これは、例えば、フォトレジストから露出している基材１２の表面を強アルカリ性のエッチング剤で溶解及び除去することによって形成することができる。このエッチングの結果、側壁３８が傾斜した薄肉部３２が形成される。薄肉部３２の形成には、エッチングに代えて例えばレーザーによるアブレーションでも形成することが出来る。

上記のようにして薄肉部３２を形成した後、基材１２の両面からフォトレジストを溶解除去する。このフォトレジスト除去工程に続けて、基材１２の第１表面２６から銅層の一部を全面的にエッチングにより除去し、各回路体１４を電気的に独立させる。

その後、基材１２の第１表面２６の任意の部位に、液状ソルダーレジストをシルクスクリーン印刷により塗布する。ソルダーレジストとしては、使用する印刷方法に適した粘度を有する液状ソルダーレジストを使用することが出来る。また、光硬化性や熱硬化性の液状ソルダーレジストを、適宜選択して使用できる。シルクスクリーン印刷によって基材１２上の任意の部位に液状ソルダーレジストを塗布した後、液状ソルダーレジストを硬化させて、カバー層１６を形成する。

最後に、外部基板との接続性を向上するため、回路体１４のカバー層から露出した部分に、めっきによる金属膜を形成することができる。金属膜は、例えば、金（Ａｕ）めっきあるいは錫（Ｓｎ）めっきなどから形成することができる。

実施例１
以下の手順に従い、第１の実施形態にかかる可撓性回路基板１０を作製した。

幅１１ｍｍ、厚さ２５μｍの長尺のポリイミド製基材１２（商品名「カプトン１００Ｅ」、デュポン社製）の片面にスパッタによってCr/Niのシード層を設け、そのシード層上にCu層を設けた。その後、硫酸銅メッキにより銅層を全面に３〜５μｍ析出させた。

次いで基材の両面に光反応性のフォトレジストを全面的に塗布した。両面のフォトレジストを、フォトマスクを介して紫外線で露光し現像した。

基材をメッキ漕に浸漬し、硫酸銅メッキによってフォトマスクから露出している銅層表面に銅を約１５μｍ程度堆積した。

引き続き、基材を強アルカリ溶液に漬け、露光した側の基材表面をエッチングして、基材の一方の側端面から他方の側端面に渡る溝状の薄肉部を折曲げ部に形成した。

基材の両面からフォトレジストを溶解除去した後、金属部分をエッチングで全体的に除去し、相互に独立した回路体を得た。基材の第１表面に、ライン／スペースが約７５μｍ／約７５μｍ、厚み約１５μｍの配線が基材の折曲げ方向に沿って４本形成された。

銅配線上に熱硬化性液状ソルダーレジスト（宇部興産製ユピコート）を印刷し、１５０度で１時間硬化させ、厚さ１５〜１８μｍのカバー層を得た。カバー層から露出している回路体の部位に、NiとAuメッキを施した。基材を切断し、長さ１３０ｍｍ、幅１１ｍｍの可撓性回路基板を得た。得られた可撓性回路基板の折曲げ部各部の寸法は、表１に示した通りであった。

ソルダーレジスト印刷斑評価
得られた可撓性回路基板のソルダーレジストの塗布斑を、カバー層を倍率１０倍の実体顕微鏡下で観察した。顕著な塗布斑が見られたものは“不可”と判断し、塗布斑がない、もしくは顕著でないものを“可“と判断した。評価結果を表１に示す。

曲げ強さ測定
可撓性回路基板の曲げ強さを、ループスティフネスとして測定した。上述の様に作製した幅１１ｍｍ、長さ１３０ｍｍの可撓性回路基板を、ループ長が６０ｍｍとなるようにループ状に曲げて試験装置に固定した。このとき、折曲げ部がループのほぼ中央になるよう調整した。ループの高さが１０ｍｍになるまで３．５ｍｍ/秒の速さでループを押しつぶして、ループスティフネスを測定した。測定には東洋精機社製ループステフネステスタＤ型を使用した。測定結果を表１に示す。

実施例２〜４
実施例１と同様に可撓性回路基板を作製したが、フォトマスクの各部寸法を変更し、折曲げ部各部の寸法として表１に示すものを得た。

比較例１
実施例１と同様に可撓性回路基板を作製したが、基材の折曲げ部に薄肉部を設けなかった。

比較例２および３
実施例１と同様に可撓性回路基板を作製したが、薄肉部として表１に示す寸法のものを１つだけ形成した。

本発明の第１の実施形態に係る可撓性回路基板の上面図である。 本発明の第１の実施形態に係る可撓性回路基板の断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る可撓性回路基板の下面図である。 本発明の１の実施形態に係る可撓性回路基板を用いた液晶表示装置の部分を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る可撓性回路基板の下面図である。 本発明の第３の実施形態に係る可撓性回路基板の下面図である。 本発明の第４の実施形態に係る可撓性回路基板の下面図である。

符号の説明

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 可撓性回路基板
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 基材
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ 回路体
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ カバー層
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ 折曲げ方向
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 折曲げ部
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 第１部分
２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ 第２部分
２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ 第１表面
２８、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ 第２表面
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ 側端面
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ 薄肉部
３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ 支持部
３６、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ 第３表面
３８、３８ａ、３８ｂ、３８ｃ 側壁
３９、３９ａ 溝
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ 支持面
４１ｂ、４１ｃ 外周
４６ａ 連結部（支持部）
７０ 液晶表示装置
７２ 液晶パネル
７４ バックライト
７６ 駆動回路基板

Claims (14)

1. 折曲げ部によって隔てられた第１部分および第２部分を含む導電性材料からなる基材であり、該基材が第1表面および第２表面を有し、前記折曲げ部の該第２表面側に折曲げ方向に隣接する複数の薄肉部を有し、該薄肉部が折曲げ方向と交差する方向に延在し、相互に隣接する該複数の薄肉部間に支持部を有し、該薄肉部の前記折曲げ方向における幅が該支持部の前記折曲げ方向における幅よりも大きい可撓性材料からなる基材と、
   前記基材の前記第１表面に密着して形成された回路体と、
   該回路体の表面の少なくとも一部を覆うように前記第１表面上に設けられたカバー層と、
   を備える可撓性回路基板。
2. 前記薄肉部が前記基材の少なくとも一方の側端面に達している、請求項１記載の可撓性回路基板。
3. 前記複数の薄肉部のうちの少なくとも一つを前記折曲げ方向と交差する方向に分割するように、前記薄肉部に支持部を有する請求項１または２記載の可撓性回路基板。
4. 折曲げ部によって隔てられた第１部分および第２部分を含む基材であり、該基材が第1表面および第２表面を有し、前記折曲げ部の該第２表面側に１の薄肉部と、該薄肉部に１以上の支持部を有する可撓性材料からなる基材と、
   前記基材の前記第１表面に密着して形成された導電性材料からなる回路体と、
   該回路体の表面の少なくとも一部を覆うように前記基材の前記第1表面に設けられたカバー層と、
   を備える可撓性回路基板。
5. 前記支持部が支持面を備え、該支持面の外周全てが前記薄肉部と接している請求項４記載の可撓性回路基板。
6. 前記薄肉部を前記折曲げ方向と交差する方向に分割するように、前記薄肉部に支持部を有する請求項４または５記載の可撓性回路基板。
7. 前記カバー層が、シルクスクリーン印刷によって前記基材上に塗布された液状ソルダーレジストを硬化して得られたものである請求項１から６のいずれか１項に記載の可撓性回路基板。
8. 前記カバー層が、前記薄肉部を形成した後に設けられたものである請求項７記載の可撓性回路基板。
9. 前記折曲げ部において前記薄肉部の占める領域が前記支持部の占める領域よりも広い請求項１〜８のいずれか１項に記載の可撓性回路基板。
10. 前記薄肉部がエッチングにより設けられたものである請求項１から９のいずれか１項記載の可撓性回路基板。
11. 前記薄肉部の側壁と該薄肉部の第３表面との成す角度が鈍角である請求項１から１０のいずれか１項に記載の可撓性回路基板。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の可撓性回路基板を有する電子機器。
13. 以下の各ステップを含む可撓性回路基板の製造方法。
    ａ．基材を準備する工程
    ｂ．該基材上に回路体を形成する工程
    ｃ．折曲げ部となる該基材の第２表面側から該基材材料の一部を除去して、折曲げ方向と交差する方向に前記基材の一方の側端面近傍から他方の側端面近傍まで延在する複数の薄肉部と、相互に隣接する該複数の薄肉部間に支持部とを該薄肉部の前記折曲げ方向における幅が該支持部の前記折曲げ方向における幅よりも大きくなるように形成する工程
    ｄ．前記回路体の少なくとも一部を覆うようにカバー層を前記基材表面に設ける工程
14. 以下の各ステップを含む可撓性回路基板の製造方法。
    ａ．基材を準備する工程
    ｂ．該基材上に回路体を形成する工程
    ｃ．折曲げ部となる該基材の第２表面側から該基材材料の一部を除去して、１の薄肉部と、該薄肉部に１以上の支持部とを形成する工程
    ｄ．前記回路体の少なくとも一部を覆うようにカバー層を前記基材表面に設ける工程

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