JP2010212320A - フレキシブルプリント配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】補強材付きのフレキシブルプリント配線板に亀裂を生じにくくする。
【解決手段】フレキシブルプリント配線板１９は、本体部と、補強材１６とを有している。本体部は、ベースフィルムとその表面に形成された配線パターン２２とを備えている。ベースフィルムには、隣接する部分に対して外側に向かって突出した突出部８０が形成されている。補強材１６は、突出部８０の外縁から延びてベースフィルムを横断する境界線８５とこの境界線８５で区切られたベースフィルムの外縁の一方の側とで囲まれる領域で本体部に貼り付けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、補強材付きのフレキシブルプリント配線板に関する。

フレキシブルプリント配線板は、ベースフィルムの片方あるいは両方の面に、銅箔などの導電体の配線パターンが形成され、さらにその表面をカバーレイで覆ったものである。さらに、絶縁体のフィルムを挟んで複数の配線パターンが積層された多層のフレキシブルプリント配線板もある。フレキシブルプリント配線板は可撓性を有し、液晶ディスプレイ、携帯電話、ノートＰＣなどに用いられている。

フレキシブルプリント配線板に部品を搭載する場合や、フレキシブルプリント基板をコネクタに挿入する場合、ある程度の厚さと硬さが要求される。このような要求に対して、フレキシブルプリント基板に、適当な厚さおよび硬さの補強材を貼り付ける場合がある。

補強材を貼り付けたフレキシブルプリント基板には、補強材がある部分とない部分との境界に段差が形成される。このため、製造時の外形加工の際や、使用時の基板の屈曲などにより応力が加えられると、その段差と外縁との交点を起点として亀裂が発生する場合がある。そこで、たとえば特許文献１ないし特許文献３には、補強材の端縁を直線以外の形状に変えて亀裂が生じにくくする方法が開示されている。

特開平５−３４１２７号公報 特開平１０−１３５５８１号公報 特開２００７−３１７９８１号公報

特許文献１ないし特許文献３に記載されたように補強材の端縁の形状を直線以外の形状にする場合には、直線状の端縁を持つ補強材よりも、加工工程が多くなる場合がある。また、補強材の端縁の形状を直線以外の形状にする場合には、補強材の貼り付けの際に位置決めの精度を高める必要がある。このため、補強材の端縁の形状を直線以外の形状にすると、製造に要するコストが増大する。

そこで、本発明は、製造に要するコストの増大を抑制しつつ、補強材付きのフレキシブルプリント配線板に亀裂を生じにくくすることを目的とする。

上述の課題を解決するため、本発明は、可撓性を持つフィルムとこのフィルムの表面に形成された配線パターンとを有する本体部と、この本体部に貼り付けられた補強材と、を有するフレキシブルプリント配線板において、前記本体部には、前記本体部の外縁から前記本体部の内側に向かう前記補強材の境界線の起点に近づくにつれて前記境界線を挟む幅が小さくなる突出部が形成されていることを特徴とする。

また、本発明は、フレキシブルプリント配線板において、可撓性を持つフィルムと、このフィルムの表面に形成された配線パターンと、を有する本体部と、この本体部に貼り付けられた補強材と、を具備し、前記配線パターンは、前記フィルムの端部に位置する端子とこの端子から延びるパターンとを含み、前記フィルムには、前記端子から延びるパターンを横切る方向に突出した１対の突出部が形成されていて、前記補強材の境界線は、前記１対の突出部の間に延びていることを特徴とする。

本発明によれば、製造に要するコストの増大を抑制しつつ、補強材付きのフレキシブルプリント配線板に亀裂を生じにくくすることができる。

本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態における下面図である。 本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態における上面図である。 図１および図２のIII−III矢視断面図である。 本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態における製造方法のフローチャートである。 本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態において銅箔パターンが形成された素板の上面図である。 本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態において銅箔パターンが形成された素板の下面図である。 本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態においてカバーレイが接着された素板の上面図である。 本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態において補強板が接着された素板の上面図である。

本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、この説明は単なる例示であり、本発明はこの実施の形態に限定されず、様々な形態で実施することができる。

図１は、本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施の形態における下面図である。図２は、本実施の形態におけるフレキシブルプリント配線板の上面図である。図３は、図１および図２のIII−III矢視断面図である。

本実施の形態のフレキシブルプリント配線板１９は、本体部と補強材１６とを有している。本体部は、ベースフィルム１０と、このベースフィルムの両面を覆う第１のカバーレイ１１および第２のカバーレイ１２とを備えている。ベースフィルム１０は、その表面に形成される配線パターン２２の基材となる薄いフィルムであり、可撓性を持つ絶縁材料で形成される。また、第１のカバーレイ１１および第２のカバーレイ１２は、ベースフィルム１０の表面に形成された配線パターン２２を保護する薄い膜で、めっきやソルダーマスクとしての機能を持ち、ベースフィルム１０と同様に可撓性を持つ絶縁材料で形成される。

ベースフィルム１０、第１のカバーレイ１１および第２のカバーレイ１２は、いずれも半透明のポリイミドなどで３０μｍ程度の厚さの膜状に形成されている。なお、ここではベースフィルム１０は単層としたが、内部に１層以上の配線パターンが形成された複層のベースフィルムを用いてもよい。

ベースフィルム１０と第２のカバーレイ１２との間には、配線パターン２２が形成されている。配線パターン２２の一部は、第２のカバーレイ１２に覆われずに露出した端子１７となっている。端子１７は、たとえば銅などの導電体の箔で形成された配線パターン２２の表面に金などの導電体で電解めっき２５が形成されたものである。つまり、端子１７から、信号線３５あるいはアース線３６が延びている。

ベースフィルム１０は、たとえば大きな長方形とこの長方形の一つの辺から延び出た小さな長方形８１とを組み合わせた形状に形成されている。端子１７は、この小さな長方形８１の大きな長方形と接する部分に対向する辺の近傍に形成されている。

この小さな長方形８１の大きな長方形から延びる方向を挟んだ一対の辺には、それぞれ突出部８０が形成されている。つまり、ベースフィルム１０には、端子１７から延びる信号線３５あるいはアース線３６のパターンを横切る方向に突出する１対の突出部８０が形成されている。これらの突出部８０は、小さな長方形８１に対して、外側、すなわちベースフィルム１０が存在する領域に対して反対側に向かって、たとえば０．４ｍｍ以上突出している。

また、ベースフィルム１０と第１のカバーレイ１１との間にも配線パターン２２が形成されていてもよい。ベースフィルム１０と第１のカバーレイ１１との間に形成された配線パターン２２は、ベースフィルム１０と第２のカバーレイ１２との間に形成された配線パターン２２と、ベースフィルム１０を貫通する接続ビア２３を介して接続されている。同一の接続ビア２３に接続されたベースフィルム１０の両面の配線パターン２２は、接続ビア２３の内面を覆う接続導電体によって電気的に接続されている。

第１のカバーレイ１１は、ベースフィルム１０、配線パターン２２に接着剤１３で接着されている。第２のカバーレイ１２は、ベースフィルム１０および配線パターン２２に接着剤１４で接着されている。

端子１７の一部の裏側には、補強材１６が接着剤１５で第１のカバーレイ１１の表面に接着されている。補強材１６の材質は、必要とされる厚さおよび硬さが得られるものであればどのようなものでもよく、たとえばポリエステルである。

補強材１６はベースフィルム１０よりも小さい。また、補強材１６の少なくとも一部は、ベースフィルム１０の外縁に沿った形状を有している。ベースフィルム１０の外縁からベースフィルム１０の内側に向かう補強材１６の境界線８５の起点８２は、突出部８０に位置している。突出部８０は、境界線８５を挟むベースフィルム１０の幅が起点８２に近づくにつれて小さくなっている部分である。

補強材１６は、２つの突出部８０のそれぞれの外縁の間を結んでベースフィルム１０を横断する境界線８５と、この境界線８５で区切られたベースフィルム１０の外縁の端子１７が形成されている側と、で囲まれる領域に貼り付けられている。つまり、補強材１６の境界線８５は、１対の突出部８０の間に延びている。境界線８５は、直線になるように補強材１６は設けられている。

突出部８０の先端部の外縁は、たとえば外側に凸で極率半径が０．２ｍｍ以上の円弧状に形成されている。補強材１６の境界線８５の起点８２は、このような円弧状の部分に位置している。突出部８０が隣接する部分と突出部８０との接続部分の外縁８３は、たとえば内側に、すなわちベースフィルム１０が存在する領域に向かう方向に凸で極率半径が０．２ｍｍ以上の円弧状に形成されている。

図４は、本実施の形態における製造方法のフローチャートである。図５は、本実施の形態において銅箔パターンが形成された素板の上面図である。図６は、本実施の形態において銅箔パターンが形成された素板の下面図である。図７は、本実施の形態においてカバーレイが接着された素板の上面図である。図８は、本実施の形態において補強板が接着された素板の上面図である。

本実施の形態では、まず、両面銅張板に穴あけ加工を施す（Ｓ１）。両面銅張板は、ベースフィルム１０の両側の面に銅箔が張り付けられたものである。銅箔の厚さは、３０μｍ程度である。この両面銅張板に、ベースフィルム１０の両側の配線パターン２２を接続する位置、および、配線パターン２２と給電パターン２１とを接続する位置に穴あけ加工を施して接続ビア２３を形成する。

次に、必要に応じて清浄処理などを施した後に、無電解めっきを施して、接続ビア２３の内面に接続導電体を形成する（Ｓ２）。接続導電体は、無電解めっきの後さらに電解めっきを施して形成してもよい。

その後、必要に応じて銅箔に表面処理を施し、銅箔表面にレジスト皮膜を形成する（Ｓ３）。配線パターン２２に対応するフォトマスクを被せて露光することにより、レジスト皮膜にパターンを焼き付ける。さらにパターンを現像して、エッチングを行うことにより、所定の銅箔パターンがベースフィルム１０の表面に形成される（Ｓ４）。その後、残存しているレジスト被膜を剥離する（Ｓ５）。

図５および図６において、点線は外形加工線３４を示す。外形加工線３４とは、最終的に切り出されるフレキシブルプリント配線板１９の外形を示す仮想的な線である。最終的なフレキシブルプリント配線板１９に残る配線パターン２２などは、すべて外形加工線３４の内側、すなわち配線パターン２２側に形成される。本実施の形態では、一枚の長方形のベースフィルム１０から２つのフレキシブルプリント配線板１９を製造する場合を示している。なお、一枚のベースフィルム１０から１つのフレキシブルプリント配線板１９を製造してもよいし、３つ以上のフレキシブルプリント配線板１９を製造してもよい。

エッチング済みの素板４３の外形加工線３４の内側には、端子部３７、端子部３７に接続された信号線３５および端子部３７に接続されたアース線３６などからなる配線パターン２２が形成されている。一部の信号線３５の途中には、裏側の信号線３５との接続のために接続ビア２３が形成される接続ビア形成部３８が設けられる。

エッチング済みの素板４３の外形加工線３４の外側、すなわち配線パターン２２に対して反対側にはほぼ全体にわたって銅箔３２が残された状態となっている。電気的に独立した端子部３７には、それぞれ給電パターン２１が接続されている。それぞれの給電パターン２１は、外形加工線３４の外側の銅箔３２から外形加工線３４を跨いで延びている。

エッチング処理の終了後、エッチング済みの素板４３に第１のカバーレイ１１および第２のカバーレイ１２を接着する（Ｓ７）。素板４３に接着するカバーレイには、あらかじめ型抜き加工を施しておく（Ｓ６）。

第２のカバーレイ１２には、端子部３７を露出させる切欠部５１および給電部５３を露出させる切欠部５２を工程Ｓ６で形成しておく。給電部５３を露出させる切欠部５２は、たとえばコーナー部に形成される。端子部３７を露出させる切欠部５１および給電部５３を露出させる切欠部５２は、連続した一つの領域として形成されていてもよい。第１のカバーレイ１１および第２のカバーレイ１２は、エッチング済みの素板４３の両面に接着剤１３，１４で接着されて、カバーレイが接着された素板４４が形成される。

次に、カバーレイが接着された素板４４の切欠部５２に露出した銅箔３２に給電することによって電解めっき処理を施す（Ｓ８）。これにより、端子部３７の配線パターン２２の表面に電解めっき２５が形成される。

その後、ベースフィルム１０の端子部３７に対して裏面の所定の位置に補強材１６を貼り付ける（Ｓ９）。この補強材１６は、２つのフレキシブルプリント配線板１９に対応する２つの外形加工線３４に跨って、１つの帯状のものが貼り付けられる。

次に、補強材１６が接着された素板４５は、外形加工線３４に沿った形状の金型によるプレスによって、素板４５の板厚方向にせん断する方向に力が加えられる。たとえば、外形加工線３４の内側には上向きの力が加えられ、外形加工線３４の外側には下向きの力が加えられる。これにより、素板４５から、２つのフレキシブルプリント配線板１９が切り出される。このようにして、補強材１６が取り付けられた素板４５を外形加工線３４に沿って切断する（Ｓ１０）ことにより、フレキシブルプリント配線板１９が得られる。

補強材１６が貼り付けられたフレキシブルプリント配線板１９では、補強材１６の端部に生じる段差と外縁との交点を基点として亀裂が生じやすい。たとえば外形加工におけるプレス時に、せん断力によって亀裂が生じる場合がある。さらに、プレス時に生じた亀裂が微小なものであっても、その後の外部応力によって亀裂が進展する場合がある。また、外形加工をレーザなどで行った場合など、外形加工時に亀裂が生じない場合であっても、その後の組立て時、あるいは使用時に、外部の応力によって亀裂が生じる場合がある。

しかし、本実施の形態のフレキシブルプリント配線板１９では、補強材１６が取り付けられたことによって生じる段差は、突出部８０の外縁から延びてベースフィルム１０を横断する境界線８５に位置している。つまり、亀裂が生じやすい段差と外縁との交点は、突出部８０に位置している。このため、亀裂が生じやすい段差と外縁との交点への応力の集中は緩和されて、亀裂が生じにくくなる。

また、突出部８０に隣接した部分の外縁に沿って配線パターン２２を形成したとしても、突出部８０にまで配線パターン２２を形成しなければならない必要性は小さい。このため、仮に補強材１６の端部に生じる段差と外縁との交点を基点として亀裂が生じたとしても、配線パターン２２に影響を与える可能性は小さい。

さらに、突出部８０の先端の外縁の形状を円弧状とすることによって、突出部８０の先端に応力が集中しやすい場所が少なくなり、亀裂が生じにくくなる。また、突出部８０とその隣接部分との接続部分の外縁の形状を円弧状とすることによって、その部分への応力の集中が小さくなり、亀裂が生じにくくなる。

本実施の形態において境界線８５の形状は、特定の形状に限定されない。したがって、補強材１６を素板４４に貼り付ける前に、特定の形状に補強材１６を予め加工しておく必要がない。さらに、補強材１６の貼り付けの際に位置決めの精度を必要以上に高める必要はない。一方、突出部８０は、素板４５から切り出すための金型を変更することによって形成することができる。このため、本実施の形態のフレキシブルプリント配線板１９の製造に要するコストは、従来に比べてそれほど増加しない。

１０…ベースフィルム、１１…第１のカバーレイ、１２…第２のカバーレイ、１３…接着剤、１４…接着剤、１５…接着剤、１６…補強材、１７…端子、１９…フレキシブルプリント配線板、２１…給電パターン、２２…配線パターン、２３…接続ビア、２５…電解めっき、３２…銅箔、３４…外形加工線、３５…信号線、３６…アース線、３７…端子部、３８…接続ビア形成部、４３…素板、４４…素板、４５…素板、５１…切欠部、５２…切欠部、５３…給電部、８０…突出部、８２…起点、８５…境界線

Claims (6)

1. 可撓性を持つフィルムとこのフィルムの表面に形成された配線パターンとを有する本体部と、この本体部に貼り付けられた補強材と、を有するフレキシブルプリント配線板において、
   前記本体部には、前記本体部の外縁から前記本体部の内側に向かう前記補強材の境界線の起点に近づくにつれて前記境界線を挟む幅が小さくなる突出部が形成されていることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
2. 前記本体部の前記起点の近傍は外側に凸の円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板。
3. 前記突出部が隣接する部分とその突出部との接続部の外縁は内側に凸の円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフレキシブルプリント配線板。
4. 前記突出部は少なくとも２つ形成されていて、前記境界線は２つの前記突出部の間に延びていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線板。
5. 前記境界線は直線であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線板。
6. 可撓性を持つフィルムと、このフィルムの表面に形成された配線パターンと、を有する本体部と、
   この本体部に貼り付けられた補強材と、
   を具備し、
   前記配線パターンは、前記フィルムの端部に位置する端子とこの端子から延びるパターンとを含み、
   前記フィルムには、前記端子から延びるパターンを横切る方向に突出した１対の突出部が形成されていて、
   前記補強材の境界線は、前記１対の突出部の間に延びていることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。

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