JP2014135389A - Flexible printed wiring board using metal base material film and non-contact ic card using flexible printed wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属基材フィルムを備えたフレキシブルプリント配線基板、及びそれを用いた非接触型ICカードに関するものである。特に、本発明は、金属基材フィルムの一部を配線構成に用いたフレキシブルプリント配線基板と、それを用いた非接触型ICカードに関するものである。 The present invention relates to a flexible printed wiring board provided with a metal base film and a non-contact type IC card using the same. In particular, the present invention relates to a flexible printed wiring board in which a part of a metal base film is used for a wiring configuration, and a non-contact IC card using the same.
近年、液晶ディスプレイ装置の動画解像度をよくするために、半導体チップの動作速度を早くする対応が行われている。動作速度を早くすると、発熱量が多くなる傾向にあるため、効率よく放熱することが求められている。
たとえば、特許文献1には、高熱伝導性の金属からなる金属基材フィルムに接着剤層を積層し、更にこの接着剤層に回路形成用の導電体箔を張り付けた構成のフレキシブルプリント配線基板が開示されている。
特許文献2には、アルミニウム板が適用された金属基材に、銅箔が適用された導電体箔を、ポリイミド樹脂により接合した金属ベースの配線基板が開示されている。
また、フレキシブルプリント配線基板においては、ある配線が他の配線を跨ぐために、ジャンパー配線や、複数の配線層を形成する構成が用いられている。
たとえば、特許文献3には、一方面にアンテナコイル状の配線が形成されたICカード用の両面配線構造のフレキシブルプリント配線基板が開示されている。
しかしながら、前記特許文献のいずれにも、フレキシブルプリント配線基板の放熱性の向上を図りつつ、ジャンパー配線や複数の配線層を用いずに配線レイアウトの自由度の向上を図る構成は開示されていない。
In recent years, in order to improve the moving image resolution of a liquid crystal display device, measures for increasing the operating speed of a semiconductor chip have been taken. When the operation speed is increased, the amount of heat generation tends to increase, and therefore efficient heat dissipation is required.
For example,
Patent Document 2 discloses a metal-based wiring board obtained by bonding a conductive foil applied with a copper foil to a metal base applied with an aluminum plate with a polyimide resin.
In the flexible printed wiring board, a configuration in which a jumper wiring or a plurality of wiring layers is formed is used so that a certain wiring straddles another wiring.
For example,
However, none of the above-mentioned patent documents disclose a configuration for improving the flexibility of wiring layout without using jumper wiring or a plurality of wiring layers while improving heat dissipation of the flexible printed wiring board.
本発明の目的は、放熱性に優れているとともに配線レイアウトの自由度を上げた、軽量でコンパクトな金属基材フィルムを用いたフレキシブルプリント配線基板、及びそれを用いた非接触型ICカードを提供することである。 An object of the present invention is to provide a flexible printed wiring board using a lightweight and compact metal base film that has excellent heat dissipation and increases the degree of freedom of wiring layout, and a non-contact type IC card using the same. It is to be.
前記課題を解決するため、本発明は、有機絶縁膜で被覆された金属基材フィルムと、前記有機絶縁膜に積層された接着剤層と、導電体箔により形成され前記接着剤層に積層された導体パターンと、を有し、前記金属基材フィルムと前記有機絶縁膜と前記接着剤層とを一連に貫通して前記導体パターンに達する貫通孔が形成され、前記貫通孔には、前記導体パターンと前記金属基材フィルムとを導通する導電材料が設けられることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a metal base film coated with an organic insulating film, an adhesive layer laminated on the organic insulating film, and a conductive foil and laminated on the adhesive layer. A through-hole is formed through the metal base film, the organic insulating film, and the adhesive layer in series to reach the conductor pattern, and the conductor is formed in the through-hole. A conductive material for conducting the pattern and the metal base film is provided.
本発明によれば、金属基材フィルムの一部に配線機能を持たせることができる。これにより、放熱性に優れているとともに配線レイアウトの自由度を上げた、軽量でコンパクトな金属基材フィルムを用いたフレキシブルプリント配線基板、及びそれを用いた非接触型ICカードを提供できる。 According to the present invention, a part of the metal substrate film can have a wiring function. Thereby, the flexible printed wiring board using the lightweight and compact metal base film which was excellent in heat dissipation and raised the freedom degree of wiring layout, and a non-contact type IC card using the same can be provided.
<第1実施形態>
まず、本発明の第1実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板1の構成について、図1を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板1の要部の構成を、模式的に示す断面図である。本発明の第1実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板1は、フレキシブルプリント配線基板用接着剤付テープ13(以下、FPC用接着剤付テープ13と略す)を用いて製作される。FPC用接着剤付テープ13は、金属基材フィルム5と、この金属基材フィルム5の両面を被覆する有機絶縁膜6と、一方の有機絶縁膜6の表面に積層される熱伝導性の良い接着剤層7とを有する。説明の便宜上、金属基材フィルム5において、接着剤層7の側を表側と称し、その反対側を裏側と称することがある。なお、接着剤層7の表面には、接着剤層7を保護するために保護膜15が貼られてある。(図3(a)参照)
<First Embodiment>
First, the configuration of the flexible printed
金属基材フィルム5には、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス鋼、鉄などが適用される。金属基材フィルム5の厚さは、0.02〜2.0mmの範囲が適用できる。厚さが0.02mm未満であると、製造時の取り扱いにおいて破損が多くなるおそれがある。厚さが2.0mmを超えると、放熱性は向上するが、プリント配線としての加工性が低下する。さらに、放熱性や可撓性が期待できる範囲で生産性を確保するためには、金属基材フィルム5の厚さが0.03〜0.0mm程度の範囲であることが好ましい。
本実施形態においては、金属基材フィルム5として、厚さが50μmのアルミニウム箔が適用される構成を例に示して説明する。
For the
In the present embodiment, a description will be given by taking as an example a configuration in which an aluminum foil having a thickness of 50 μm is applied as the
金属基材フィルム5の両面は、有機絶縁膜6により被覆されている。有機絶縁膜6は、絶縁性、傷等に対する耐性、耐はんだ性、耐熱性を有する膜が適用できる。例えば、有機絶縁膜6として、ポリイミド膜が適用できる。有機絶縁膜6としてのポリイミド膜は、熱伝導性の要求から薄いことが好ましく、たとえば約4μmの厚さが適用される。ただし、この厚さに限定されるものではなく、2〜20μmの範囲の厚さが好適に適用できる。なお、上記の有機絶縁膜6は、ポリイミド膜の限定されるものではない。有機絶縁膜6は、電気絶縁性、金属基材フィルム5への接着性、取扱い性、環境等の耐久力の観点から適宜選択されてよい。
Both surfaces of the
接着剤層7は、電気絶縁性が高く、かつ熱伝導性が良い膜が適用される。たとえば、接着剤層7として、厚さが5〜30μmのエポキシ系接着剤が適用できる。なお、接着剤層7の厚さは、導電体箔により形成される導体パターン9から金属基材フィルム5へ熱伝達を促進するため、できるだけ薄いことが望ましい。
As the
一方の有機絶縁膜6の表面には、接着剤層7を介して、導電体箔からなる導体パターン9が設けられている。導体パターン9は、フレキシブルプリント配線基板1の配線パターン21やランドパターン22である。導体パターン9には、たとえば、厚さが15〜50μm程度の銅箔が適用される。そして、銅箔をFPC用接着剤付テープ13にラミネートした後、従来公知のフォトリソグラフィ法を用いて、ランドパターン22や配線パターン21にパターニングされる。
さらに、導体パターン9と同じ側の有機絶縁膜6の表面の所定の箇所には、ソルダーマスク10が形成される。ソルダーマスク10は、公知の各種カバーレイフィルムや、ソルダーレジスト用インクのコーテングが適用される。そして、導体パターン9の所定の一部または全部は、ソルダーマスク10により被覆される。
なお、導体パターン9の具体的な構成(寸法や形状)は、特に限定されるものではない。また、ソルダーマスク10が形成される位置や範囲も限定されるものではない。これらは、フレキシブルプリント配線基板1の機能や用途などに応じて適宜設定される。
A
Further, a
The specific configuration (dimensions and shape) of the
FPC用接着剤付テープ13の所定の箇所には、厚さ方向に貫通する貫通孔4が形成される。この貫通孔4は、金属基材フィルム5と有機絶縁膜6とを一連に貫通しており、所定の導体パターン9の裏側の面に達している。この貫通孔4には、導電材料からなる導電性ペースト11が充填されている。そして、導体パターン9のうちの一部と、金属基材フィルム5とは、この貫通孔4に充填される導電性ペースト11(導電材料)によって、電気的に導通している。
そして、図1に示すように、FPC用接着剤付テープ13の裏面には、貫通孔4に充填される導電性ペースト11を覆うように、絶縁性樹脂層114が設けられる。なお、絶縁性樹脂層114は、電気的な絶縁性を有すればよく、その材料は特に限定されるものではない。
A through
And as shown in FIG. 1, the insulating
<第2実施形態>
(構成)
次に、本発明の第2実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板1の構成について、図2を参照して説明する。本発明の第2実施形態は、導体パターン9に含まれるGNDパッド30が、金属基材フィルム5に電気的に導通する形態である。なお、第1実施形態と共通の構成には同じ符号を付し、説明は省略する。図2(a)は、本発明の第2実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板1に、表面実装電子部品であるチップ部品28とSOP(Small Outline Package)型半導体部品29が実装された状態を模式的に表した平面図である。図2(b)は、図2(a)のA‐A線断面を模式的に示す図である。なお、図2(a)においては、ソルダーマスク10の図示を省略してある。
チップ部品28及びSOP型半導体部品29の所定の端子は、それぞれ、GNDパッド30を経由して接地されている。GNDパッド30は、導体パターン9の一形態であって、表面実装用の電子部品などをはんだで固定するためのランドパターン22である。GNDパッド30は、貫通孔4に充填される導電性ペースト11と金属基材フィルム5とを介して接地されるものである。
第2実施形態では、まず、FPC用接着剤付テープ13の裏面から貫通孔4を形成する。この貫通孔4は、金属基材フィルム5と両面の有機絶縁膜6と接着剤層7とを一連に貫通し、GNDパッド30の裏側の面に達する貫通孔である。その後、この貫通孔4に導電性ペースト11(導電性材料)を充填する。これにより、貫通孔4に導電性ペースト11が充填された構成の導電ペーストスルーホール111が形成される。このような構成とすることにより、実装された電子部品などのGND電位が確保される。勿論、金属基材フィルム5は、図2(b)中のGNDパッド30以外の場所で電源回路配線(図示せず)のグランド配線に接続されており、GND電位が確保されているものである。このように、金属基材フィルム5は、グランド配線の一部として機能する。
<Second Embodiment>
(Constitution)
Next, the configuration of the flexible printed
Predetermined terminals of the
In 2nd Embodiment, the through-
なお、導電ペーストスルーホールの構成及び形成方法は、前記のものに限定されない。たとえば、図2(b)の右側に示す導電ペーストスルーホール112のように、貫通孔41が、GNDパッド30をも一連に貫通しており、フレキシブルプリント配線基板1の表面から裏面まで貫通した構造であってもよい。この導電ペーストスルーホール112に用いる貫通孔41は、導体パターン9を形成した後に、孔加工により形成される。そして、GNDパッド30を貫通する貫通孔41を形成してから、導電性ペースト11を印刷法で貫通孔41に充填する。このような構成によれば、導電性ペースト11の充填埋まり性を向上させることができる。
In addition, the structure and forming method of the conductive paste through hole are not limited to the above. For example, like the conductive paste through
以上の構成により、フレキシブルプリント配線基板1上の電子部品などで発生する熱を、GNDパッド30を経由して金属基材フィルム5に効率的に伝達させることが可能となる。この結果、ヒートシンク効果の大きい金属基材フィルム5への効果的な伝熱が達成され、フレキシブルプリント配線基板1の昇温を抑えることができる。
勿論、導電ペーストスルーホール111、112の機能は、伝熱の機能だけでなく、GNDパッド30を接地するグランド配線としての機能も重要である。
With the above configuration, it is possible to efficiently transfer the heat generated by the electronic components on the flexible printed
Of course, the function of the conductive paste through
以上説明したように、本発明の第2実施形態によれば、グランド配線が金属基材フィルム5に設けられる構成であるから、別個のグランド配線層を設ける必要や、導体パターン9にグランド配線を設ける必要が無くなる。したがって、導電層の削減や回路層の導体パターン9の削減を図ることができる。
As described above, according to the second embodiment of the present invention, since the ground wiring is provided on the
(製造方法)
次に、第2実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板1の製造方法を、図3(a)〜図3(f)に従って、順に説明する。図3(a)〜図3(f)は、第2実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板1の製造方法の工程を模式的に示す断面図である。
(Production method)
Next, the manufacturing method of the flexible printed
図3(a)は、製造の開始材料であるFPC用接着剤付テープ13の要部の構成を模式的に示す断面図である。FPC用接着剤付テープ13は、金属基材フィルム5と、その両面を被覆する有機絶縁膜6と、一方の有機絶縁膜6の表面に設けられる接着剤層7とから構成される。接着剤層7の表面には、接着剤層7を保護するために、PETフィルムからなる保護膜15が貼られている。
金属基材フィルム5には、厚さが約50μmのアルミニウム箔が適用されるものとする。有機絶縁膜6には、厚さが約4μmのポリイミド膜が適用されるものとする。接着剤層7には、厚さが約12μmのエポキシ系の樹脂からなるシートが適用されるものとする。すなわち、エポキシ系の樹脂からなるシートが、一方の有機絶縁膜6の表面に貼り付けられることによって、接着剤層7が形成される。接着剤層7には、例えば、東レ(株)製の厚さが12μm程度の商品名「TAB用接着剤#8200」が用いられる。これは、エポキシ樹脂を主体にしたシートであり、電気絶縁性が高く、熱伝導率が1W/m・K程度である。なお、熱伝導性を上げるために、接着剤層7は、極力薄いものを用いることが好ましい。
Fig.3 (a) is sectional drawing which shows typically the structure of the principal part of the
An aluminum foil having a thickness of about 50 μm is applied to the
図3(b)は、貫通孔形成工程を模式的に示す断面図である。この工程では、FPC用接着剤付テープ13の所定の箇所に貫通孔4を形成する。貫通孔4は、導体パターン9と金属基材フィルム5との電気的な導通に用いられる。貫通孔4の形成方法としては、GNDパッド30が設けられる位置に精度よく形成するため、パンチング金型を用いる方法が適用できる。また、各GNDパッド30の幅は約0.8mm程度とし、これに対応する貫通孔4の直径は0.55mmとした。
FIG. 3B is a cross-sectional view schematically showing the through hole forming step. In this step, the through-
図3(c)は、導体パターン9の材料である銅箔3を貼り付ける工程を模式的に示す断面図である。この工程においては、まず、保護膜15を剥がしながら銅箔3を加圧ラミネートする。その後、所定の条件(温度や時間)で接着剤層7を硬化させる。なお、銅箔3には、厚さが約12μmのFPC用銅箔が適用できる。
FIG. 3C is a cross-sectional view schematically showing a process of attaching the
図3(d)は、銅箔3から必要な導体パターン9を形成する回路形成工程を、模式的に示す断面図である。この工程には、従来のTAB用のフレキシブルプリント配線基板の回路形成技術を使うことができる。この工程においては、FPC用接着剤付テープ13の裏面に裏止めレジスト(図略)をコーテングしておく。これにより、貫通孔4に露出している導体パターン9の裏側や金属基材フィルム5の内壁を、パターニングに用いるエッチング液等から保護する。そして、導体パターン9の形成後に、貫通孔4を保護した裏止めレジストの剥離処理を行う。
FIG. 3D is a cross-sectional view schematically showing a circuit forming process for forming the
図3(e)は、貫通孔4に導電性ペースト11を充填する工程を、模式的に示す断面図である。回路形成工程(図3(d))での裏止めレジストが剥離処理により完全に除去されていることを確認してから、スクリーン印刷法を用いて導電性ペースト11を貫通孔4に充填する。ここでは、製作中のフレキシブルプリント配線基板1を、導体パターン9が下向きとなり貫通孔4が上向きに開口する状態で、印刷テーブル上に載置する。そして、スクリーン印刷法により、貫通孔4に導電性ペースト11を充填する。導電性ペースト11には、ハリマ化成製品名NPSが適用される。そして、充填後、たとえば120°Cの温度で導電性ペースト11を硬化させる。
FIG. 3E is a cross-sectional view schematically showing the process of filling the through
図3(f)は、ソルダーマスク10を形成する工程を、模式的に示す断面図である。あらかじめ、ソルダーマスク10を、部品用ランド部等が露出するように加工しておく。そして、前記工程を経た製造中のフレキシブルプリント配線基板1の導体パターン9を覆うように、ソルダーマスク10を加圧ラミネートする。これにより、フレキシブルプリント配線基板1が完成する。ソルダーマスク10には、宇部興産(株)製の製品名:ユーピレックスS(厚さ12.5μm)が適用できる。
FIG. 3F is a cross-sectional view schematically showing the process of forming the
図3(a)〜(f)に示す各工程は、従来のTAB用テープキャリアの製造工程の多くを利用できる。このため、安定した品質と生産性の向上が達成しうるものである。 Each of the steps shown in FIGS. 3A to 3F can use many of the conventional steps for manufacturing a TAB tape carrier. For this reason, stable quality and productivity improvement can be achieved.
なお貫通孔4に導電性ペースト11を充填する構成(図3(e)参照)に代えて、図4に示すように、貫通孔4の内壁に銅めっきを施す構成であってもよい。図4は、貫通孔4の内壁に銅めっきおよび金めっきが施される構成を有するフレキシブルプリント配線基板1の構成を模式的に示す断面図である。この場合には、銅めっき層113および金めっき層115によって、GNDパッド30と金属基材フィルム5とが導通する。このような構造も、実装した電子部品などが発生する熱を金属基材フィルム5に伝達させる構造として好適である。
Instead of the configuration in which the through-
銅めっき層113および金めっき層115の形成方法は、次のとおりである。
図3(d)に示す工程までを経た製造中のフレキシブルプリント配線基板1に、図3(f)に示すように、ソルダーマスク10を加圧ラミネートする。なお、必要によっては、更に表側で露出している導体パターン9を覆うように、めっきレジスト(図示せず)を施す。その後、無電解銅めっきを行い、さらに電解銅めっきを続けて行う。これにより、図4に示すように、貫通孔4の内側に、厚さが10μm以上の銅めっき層113を形成する。GNDパッド30と金属基材フィルム5とは、銅めっき層113を介して、熱的にも電気的にも接続したことになる。さらに、この銅めっき層113の表面の腐食防止のため、金めっきを続けて行い、銅めっき層113の表面に金めっき層115を形成する。これにより、銅めっき層113と金めっき層115の積層構造が形成される。この銅めっき層113の表面の腐食防止のため、金めっきのほかニッケルめっき処理を行ってもよい。このように、銅めっき層113と金めっき層115との積層構造や、銅めっき層113とニッケルめっき層の積層構造とすることにより、信頼性を増すことができる。
また、導電ペーストスルーホール111、112および銅めっき層113のうち、表側と裏側に露出している表面を、ソルダーレジスト用インク等の絶縁性樹脂層114でコートしておくことが良い。
The formation method of the
As shown in FIG. 3F, the
Moreover, it is preferable to coat the surfaces exposed on the front side and the back side of the conductive paste through
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について、図5と図6を参照して説明する。図5(a)は、本発明の第3実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板40の概略構成を模式的に示す平面図である。図5(b)は、図5(a)のB−B線断の概略を示す図である。図6は、フレキシブルプリント配線基板40の製造工程を模式的に示す断面図である。以下の説明において、本発明の第1実施形態および第2実施形態と共通する構成については、同じ符号を付し、説明を省略する。また、製造方法についても、共通する工程については説明を省略する。
第3実施形態は、導体パターン9が1層であり、金属基材フィルム5が、放熱の機能に加えて、グランド配線とは異なる回路の機能を有する形態である。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Fig.5 (a) is a top view which shows typically schematic structure of the flexible printed
In the third embodiment, the
(構成)
本発明の第3実施形態は、RF−ID用のフレキシブルプリント配線基板40である。第3実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板40は、RF−ID(Radio Frequency Identification)用のアンテナやインレット等に用いることができるコイル形状(渦巻き状)のアンテナ回路43を有する。
図5に示すように、導体パターン9として、コイル形状のアンテナ回路43と、アンテナ回路43の一端に設けられる外側端子46および他端に設けられる内側端子47と、IC用端子48とが設けられる。外側端子46は、アンテナ回路43の渦巻の外側に位置する端子である。内側端子47は、アンテナ回路43の渦巻の内側に位置する端子である。
FPC用接着剤付テープ13には、裏面から外側端子46に達する貫通孔4aと、裏面からIC用端子48に達する貫通孔4bとが形成される。そして、これらの貫通孔4a、4bには、導電性材料である導電性ペースト11が充填されている。これにより、外側端子46とIC用端子48とは、それぞれ、貫通孔4a、4bに充填される導電性ペースト11を介して、金属基材フィルム5に電気的に導通している。
(Constitution)
The third embodiment of the present invention is a flexible printed
As shown in FIG. 5, a coil-shaped
In the FPC adhesive-attached
金属基材フィルム5には、平面視において、外側端子46とIC用端子48とを一纏めに囲むような溝44が形成される。これにより、金属基材フィルム5には、平面視において、アンテナ回路43の外側から内側に亘る領域に島状パターン51が形成される。金属基材フィルム5において、溝44に囲まれる島状パターン51と、島状パターン51以外の部分とは、溝44によって電気的に絶縁している。そして、外側端子46とIC用端子48とは、島状パターン51を経由して電気的に導通する。このように、島状パターン51は、外側端子46とIC用端子48とを電気的に接続する回路としての機能を有する。また、溝44には絶縁性樹脂が充填されており、この絶縁性樹脂が島状パターン51とそれ以外の部分とを絶縁する絶縁壁45として機能する。
このように、第3実施形態において、金属基材フィルム5には、互いに電気的に絶縁された複数の部分が形成される。
A
Thus, in the third embodiment, the
図5に示すように、金属基材フィルム5には、平面視において、アンテナ回路43の内側の領域に開口50が形成される。この開口50は、電波受信時において、コイル状のアンテナ回路43の内側を磁力線が通り抜けるための開口である。
さらに、フレキシブルプリント配線基板40の表側の表面には、ソルダーマスク10が設けられる。ソルダーマスク10には、開口が形成されており、外側端子46と内側端子47とIC用端子48とは、この開口から露出している。
As shown in FIG. 5, the
Further, a
(製造方法)
次に、第3実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板40の製造方法について説明する。なお、第2実施形態と共通する工程については、説明を省略する。
図5に示すように、導体パターン9を形成する。導体パターン9には、コイル形状のアンテナ回路43と、外側端子46と、内側端子47と、IC用端子48とが含まれる。これらは、第2実施形態の導体パターン9と同様な製造方法により形成される。さらに、FPC用接着剤付テープ13に、裏面から外側端子46とIC用端子48に達する貫通孔4を形成する。導体パターン9および貫通孔4の形成には、第2実施形態の導体パターン9と同様の製造工程が適用される(図3(a)〜図3(d)参照)。接着剤層7および金属基材フィルム5の材質および厚さは、第1実施形態と同じとした。コイル形状のアンテナ回路43は、回路幅が0.2mmでコイル状に形成される。外側端子46、内側端子47及びIC用端子48は、一辺が1.5mm四辺形とした。貫通孔4の直径は、1.0mmとした。
貫通孔4に導電性ペースト11を充填して硬化させ、導電ペーストスルーホール111を形成した。これにより、外側端子46とIC用端子48とは、導電ペーストスルーホール111と金属基材フィルム5を経由して電気的に導通する構造とした。図6(a)は、この状態まで製造が進んだフレキシブルプリント配線基板40を模式的に示す断面図である。また、この状態のフレキシブルプリント配線基板40は、第2実施形態における図3(a)〜(f)に示すプロセスを用いて製造される。
(Production method)
Next, a method for manufacturing the flexible printed
As shown in FIG. 5, a
The through
図6(b)〜図6(e)は、第3実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板40の特徴的な製造工程を模式的に示す断面図である。
図6(b)に示すように、製造途中のフレキシブルプリント配線基板40の表側の表面に、ソルダーマスク10が張り付けられる。ソルダーマスク10によって、導体パターン9のうち、後にはんだ付けが行われる端子等を除く部分が覆われる。ソルダーマスク10には、端子等が露出するように、開口49が形成される。
FIG. 6B to FIG. 6E are cross-sectional views schematically showing a characteristic manufacturing process of the flexible printed
As shown in FIG. 6B, the
図6(c)(d)に示す工程においては、金属基材フィルム5に閉ループ状の溝44を形成し、外側端子46とIC用端子48とを導通させている部分を、他の部分から電気的に絶縁した島状パターン51に形成する。それとともに、金属基材フィルム5に開口50を形成する。この開口50は、電波受信時において、コイル状のアンテナ回路43の内側を磁力線が通り抜けるための開口である。
溝44および開口50の加工方法は、同じ次の作業で行うことができる。
図6(c)に示すように、金属基材フィルム5の裏面を被覆する有機絶縁膜6のうち、溝44と開口50に該当する部分を機械的に取り除き、有機絶縁膜6に開口55を形成する。次いで、溝44と開口50の位置を除いて、アルミエッチングレジストをコーテングする。また、表側の表面については、端子等の露出いている導体パターン9を、エッチングレジストでコートする(不図示)。次いで、アルミエッチング液中にフレキシブルプリント配線基板40を浸して、露出している金属基材フィルム5を除去して溝44と開口50を形成する(図6(d)参照)。これにより、溝44に囲まれる島状パターン51と開口50とが形成される。なお、溝44の幅は、約1mmとした。
その後、図6(e)に示すように、島状パターン51を囲う溝44に、絶縁壁45を形成した。絶縁壁45は、溝44に、ソルダーレジスト用インクなどの絶縁性樹脂などを充填することによって形成される。これにより、金属基材フィルム5の島状パターン51とそれ以外の部分とで、確実な絶縁性が確保できるようにした。
In the steps shown in FIGS. 6C and 6D, the closed loop-shaped
The processing method of the groove |
As shown in FIG. 6C, the portion corresponding to the
Thereafter, as shown in FIG. 6E, an insulating
以上の構成により、図5(b)に示すように、外側端子46とIC用端子48とは、導電ペーストスルーホール111と金属基材フィルム5からなる島状パターン51とを経由して、電気的に導通する。このように、金属基材フィルム5は、両端子を接続する配線としての機能を有する。
With the above configuration, as shown in FIG. 5B, the
本発明の第3実施形態では、コイル型アンテナ配線のような渦巻状配線における内側端と外側端を接続する必要性に対する事例を示す。ただし、本発明は、このような渦巻状配線の接続に限定されるものではない。例えば、前記構成によれば、フレキシブルプリント配線基板の配線層が一層のみであり、接続すべき2点間に別の配線が存在する場合に、その別の配線を跨いで若しくは交差して2点間の接続することができる。 In the third embodiment of the present invention, an example for the necessity of connecting the inner end and the outer end of a spiral wiring such as a coil type antenna wiring will be described. However, the present invention is not limited to the connection of such spiral wiring. For example, according to the above configuration, when the wiring layer of the flexible printed wiring board is only one layer and another wiring exists between two points to be connected, two points crossing or crossing the other wiring. Can be connected between.
なお、コイル状のアンテナ回路43の内側の開口50は、金属基材フィルム5のうち、このアンテナ回路43の内側の領域に相当する部分を取り除いて形成されるものである。RF−ID用のアンテナコイルでは、外部のリーダにより発生される磁束がコイル状のアンテナ回路43を貫くことが必要である。このため、この部分には金属が無いことが良い。この開口50には、金属基材フィルム5と同じ厚さの絶縁性樹脂などを充填してもよい。また、本発明の第3実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板40をRF−ID用のインレット等に用いる場合には、例えばICタグを製作するために積層する表面シートや粘着剤によって、この開口50を塞いでもよい。
The
本発明の第3実施形態によれば、導体パターン9が一層からなる片面配線のフレキシブルプリント配線基板40において、コイル状のアンテナ回路43の外側端子46とIC用端子48を接続するためのジャンパー線の機能を、金属基材フィルム5に設けられた島状パターン51で代替えすることが可能となった。この結果、容易な生産法を用い、複雑な構造物を加えることなく、コイル状の導体パターン9を有するフレキシブルプリント配線基板40を製造できる。そして、放熱性に優れているとともに配線レイアウトの自由度が向上した、軽量でコンパクトなフレキシブルプリント配線基板40を提供できる。
According to the third embodiment of the present invention, the jumper wire for connecting the
<第4実施形態>
次に、第4実施形態について、図7および図8を参照して説明する。第4実施形態は、第3実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板40を用いた非接触型ICカード60の実施形態である。図7(a)は、フレキシブルプリント配線基板40に形成された内側端子47とIC用端子48に、RI-ID用のICチップ61が実装された状態を模式的に示す平面図である。図7(b)は、図7(a)のC−C線における断面構造を模式的に示す図である。これらの図は、フレキシブルプリント配線基板40が、非接触型ICカード60を製作するためのインレット用に準備された状態である。図8は、非接触型ICカード60の構成と、その製造方法の概要を説明する図である。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. The fourth embodiment is an embodiment of a non-contact
図8に示すように、非接触型ICカード60は、ICチップ61が実装されたフレキシブルプリント配線基板40と、それを表裏から挟むスペーサシート62、63と、さらにスペーサシート62、63の表面に重ねて設けられる外装シート64、65とを有する。
フレキシブルプリント配線基板40の構成は前述のとおりである。なお、フレキシブルプリント配線基板40において、ICチップ61が接続される内側端子47やIC用端子48の表面は、はんだ、銀、金等の金属メッキが施されていてがよい。
ICチップ61には、公知の各種RI-ID用のICチップが適用できる。
スペーサシート62、63は、熱可塑性材料により形成される。スペーサシート62、63及び外装シート64、65には、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂(以下、PVC樹脂)からなる樹脂シートが用いられる。
As shown in FIG. 8, the non-contact
The configuration of the flexible printed
Various known RI-ID IC chips can be applied to the
The
非接触型ICカード60は、フレキシブルプリント配線基板40と、スペーサシート62、63と、外装シート64、65とを重ね、加熱・加圧して接合することにより製造される。
本実施形態では、表側の面用のスペーサシート63には、ICチップ61の厚みの張出し部に相当する位置に開口が形成されている。本実施形態でのスペーサシート63は、ICチップ61の位置に相当する部分にあらかじめ開口が形成されたものが適用される。そして、フレキシブルプリント配線基板40は、スペーサシート62、63が着接される表裏の表面に絶縁性接着剤を施す。その後、フレキシブルプリント配線基板40をスペーサシート62、63で挟み込み、フレキシブルプリント配線基板40とスペーサシート62、63とを貼り合わせる。
スペーサシート62、63の厚さは、加熱、加圧されて変形した場合に、フレキシブルプリント配線基板40の導体パターン9を隙間なく覆い、金属基材フィルム5に設けられた開口50を埋めることができる厚さに設定されている。
このスペーサシート62、63をフレキシブルプリント配線基板40に貼り合わせた後に、その外側の上下面のそれぞれに、PVC樹脂製の2枚の外装シート64、65を重ねる。これにより非接触型ICカード60が構成される。
そして、全体を加熱加圧プレス装置などを用いて接合した後、所定の規格サイズにカットする。これにより、図8(b)に示す一体化した非接触型ICカード60が完成する。
なお、本実施形態においては、非接触型ICカードを製造する例について説明したが、非接触型ICタグについても同様に製造することができる。
The non-contact
In the present embodiment, an opening is formed in the
The thickness of the
After the
And after joining the whole using a heating-pressing press apparatus etc., it cuts to a predetermined standard size. Thereby, the integrated non-contact
In this embodiment, an example of manufacturing a non-contact type IC card has been described. However, a non-contact type IC tag can be manufactured in the same manner.
本実施形態における非接触型ICカード60に適用されるスペーサシート62、63や外装シート64、65の材料は、上述したものに限定されるものではない。スペーサシート62、63や外装シート64、65の材質は、積層成形のための加熱温度が比較的低く、ICチップ61自体と配線接続部への影響が少ないものが用いられる。たとえば、これらの樹脂としては、PVC樹脂のほかに、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET樹脂)や、ポリエチレンテレフタレート−グリコール共重合体(PET−G)を用いてもよい。また、スペーサシート62、63の厚さは、75〜500μm程度が適用できる。ICチップ61等は、フレキシブルプリント配線基板40に実装されると、フレキシブルプリント配線基板40の表面から張出す。このため、スペーサシート63の厚さを前述の範囲とすることにより、接着後のスペーサシート63の厚さを、50〜500μm程度の範囲に調整することができる。
また、本実施形態では、スペーサシート62、63とフレキシブルプリント配線基板40とが対面する面に接着剤を塗布して積層する例について説明したが、この構成に限定されない。たとえば、スペーサシート62、63とフレキシブルプリント配線基板40の材質を同じにすれば、加熱・加圧成形により接着可能である。この場合には、接着剤を塗布しなくてもよい。
またフレキシブルプリント配線基板40において、ICチップ61が接続される内側端子47やIC用端子48の表面は、はんだ、銀、金等の金属メッキが施されていてがよい。
The materials of the
Moreover, although this embodiment demonstrated the example which apply | coats and laminates | stacks an adhesive agent on the surface which the
In the flexible printed
本実施形態における非接触型ICカード60によれば、
i)金属基材フィルム5を有するフレキシブルプリント配線基板40は、熱やひずみによるカールが少ないか、またはこのカールの修正が容易である。このため、非接触型ICカード60の製造が容易である。
ii)アンテナ回路43の外側端子46とIC用端子48を接続する配線は、金属基材フィルム5を利用している。このため、ジャンパー配線等を用いる構成に比べ、フレキシブルプリント配線基板40がコンパクトに仕上がっている。
等の利点がある。
According to the non-contact
i) The flexible printed
ii) The
There are advantages such as.
本発明は、金属基材フィルムを備えたフレキシブルプリント配線基板、及びそれを用いた非接触型ICカードに有効な技術である。本発明によれば、フレキシブルプリント配線基板の放熱性と配線レイアウトの自由度の向上を図ることができる。 The present invention is a technique effective for a flexible printed wiring board provided with a metal base film and a non-contact type IC card using the same. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the improvement of the heat dissipation of a flexible printed wiring board and the freedom degree of wiring layout can be aimed at.
1:第1実施形態1にかかるフレキシブルプリント配線基板
3:銅箔
4:貫通孔
5:金属基材フィルム
6:有機絶縁膜
7:接着剤層
9:導体パターン
10:ソルダーマスク
11:導電性ペースト
13:FPC用接着剤付きテープ
14:銅箔
15:保護膜
21:配線パターン
22:ランドパターン
28:チップ部品
29:SOP(Small outline package)型半導体部品
30:GNDパッド
40:第2実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板
41:貫通孔
43:アンテナ回路
44:溝
45:絶縁壁
46:アンテナ外側端子
47:アンテナ端子内側
48:IC用端子
49:開口
50:開口
51:島状パターン
111:導電ペーストスルーホール
112:導電ペーストスルーホール
113:銅めっき層
114:絶縁性樹脂層
60:非接触型ICカード
61:ICチップ
62,63:スペーサシート
64,65:外装シート
1: Flexible printed
Claims (15)
前記有機絶縁膜に積層された接着剤層と、
導電体箔により形成され前記接着剤層に積層された導体パターンと、
を有し、
前記金属基材フィルムと前記有機絶縁膜と前記接着剤層とを一連に貫通して前記導体パターンに達する貫通孔が形成され、前記貫通孔には、前記導体パターンと前記金属基材フィルムとを導通する導電材料が設けられることを特徴とするフレキシブルプリント配線基板。 A metal substrate film coated with an organic insulating film;
An adhesive layer laminated on the organic insulating film;
A conductor pattern formed of a conductive foil and laminated on the adhesive layer;
Have
A through hole is formed through the metal base film, the organic insulating film, and the adhesive layer in series to reach the conductor pattern, and the conductor pattern and the metal base film are formed in the through hole. A flexible printed wiring board comprising a conductive material that conducts electricity.
前記導体パターンの前記少なくとも2か所は、前記金属基材フィルムの前記複数の部分のうちの1つを経由して電気的に導通していることを特徴とする請求項9に記載のフレキシブルプリント配線基板。 A groove is formed in the metal base film, and a plurality of portions electrically insulated from each other by the groove are formed,
The flexible print according to claim 9, wherein the at least two portions of the conductor pattern are electrically connected via one of the plurality of portions of the metal base film. Wiring board.
前記金属基材フィルムの前記複数の部分のうちの1つ部分とが電気的に導通していることを特徴とする請求項12に記載の非接触型ICカード。 A coiled antenna circuit formed by the conductor pattern;
The contactless IC card according to claim 12, wherein one of the plurality of portions of the metal base film is electrically connected.
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