JP2023024926A - フレキシブル回路基板及びそのヒートシンク - Google Patents
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Abstract
【課題】ヒートシンクを有するフレキシブル回路基板を提供する。【解決手段】本発明は、可撓性基板、電子素子、及びヒートシンク、を備えている。可撓性基板は上面及び下面を有し、電子素子は可撓性基板の上面に設置され、ヒートシンクは可撓性基板の下面に設置されている。ヒートシンクはフレキシブル回路基板に対する放熱を行い、銅層を有し、銅層は容積率が５０％未満ではない結晶方向がミラー指数（１，０，０）である銅粒子を有している。【選択図】図２
Description
本発明は、フレキシブル回路基板に関し、より詳しくは、ヒートシンクを有するフレキシブル回路基板に関する。
フレキシブル回路基板は体積が小さく、可撓性を有し、厚さが薄いという特性を有しているため、携帯電話、ノートパソコン、スマートウォッチ等の軽さと薄さが求められるモバイル装置に広く適用されている。しかしながら、体積が小さいため、フレキシブル回路基板の放熱が容易ではない。このため、現在のフレキシブル回路基板は背面にヒートシンクを貼着して放熱を補助している。
図１は従来のヒートシンクを有するフレキシブル回路基板４００とパネル基板２００及び制御回路基板３００の接続を示す概略構成図である。実際の使用には、フレキシブル回路基板４００の両端をパネル基板２００及び制御回路基板３００にそれぞれ電気的に接続し、制御回路基板３００が入力した信号を処理した後にパネル基板２００に伝送して制御を行う。フレキシブル回路基板４００は取り付けの必要に応じて折曲するが、これによりフレキシブル回路基板４００の背面に貼付されたヒートシンク４１０も追随して折曲される。現在、モバイル装置全体が軽量薄型化を目指して発展しており、フレキシブル回路基板４００の折曲角度は大きくなっている。このため、曲げ強さの低いヒートシンク４１０ではフレキシブル回路基板４００から容易に剥離し、放熱効果を失う。
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的かつ効果的に課題を改善する本発明の提案に至った。
本発明は、課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明の目的は、ヒートシンク中の結晶方向がミラー指数（１，０，０）である銅粒子の容積率を５０％超とすることでヒートシンクの曲げ強さを効果的に高め、ヒートシンクがフレキシブル回路基板から剥離しないようにする。
上記課題を解決するために、本発明のある態様のヒートシンクを有するフレキシブル回路基板は、可撓性基板、電子素子、及びヒートシンク、を備えている。前記可撓性基板は上面及び下面を有し、前記電子素子は前記可撓性基板の前記上面に設置され、前記ヒートシンクは前記可撓性基板の前記下面に設置されている。前記ヒートシンクは銅層を有し、前記銅層は容積率が５０％未満ではない結晶方向がミラー指数（１，０，０）である銅粒子を有している。
本発明の別の態様は、ヒートシンクである。このヒートシンクは、フレキシブル回路基板に対する放熱を行う。前記ヒートシンクは銅層を有し、且つ前記銅層は容積率が５０％未満ではない結晶方向がミラー指数（１，０，０）である銅粒子を有している。
本発明は、ヒートシンクの銅層は容積率が５０％未満ではない結晶方向がミラー指数（１，０，０）である銅粒子を有し、ヒートシンクが好ましい曲げ強さを有し、ヒートシンクが折曲されるときにフレキシブル回路基板から剥離しない。
本明細書及び図面の記載により、以下の事項が明らかとなる。
以下、本発明の実施形態によるフレキシブル回路基板及びそのヒートシンクを図面に基づいて説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態がある。
図２は本発明の一実施形態に係るヒートシンクを有するフレキシブル回路基板１００を模式的に示した断面図である。ヒートシンクを有するフレキシブル回路基板１００は可撓性基板１１０と、電子素子１２０と、ヒートシンク１３０と、を備えている。ヒートシンクを有するフレキシブル回路基板１００はソルダーマスク層及びチップアンダーフィルをさらに有している。
図２を参照すると、可撓性基板１１０はポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）或いは電気的絶縁性、安定性、耐薬品性を有している他のポリマーで製造され、可撓性基板１１０は上面１１１及び下面１１２を有している。上面１１１はパターン化回路層１１１ａを有し、パターン化回路層１１１ａは上面１１１に電気めっきされている銅層に対しパターン化エッチングプロセスを行って形成された微細回路である。電子素子１２０は可撓性基板１１０の上面１１１に設置されていると共にパターン化回路層１１１ａに電気的に接続されている。本実施形態では、電子素子１２０はフリップチップユニットであり、チップ１２１及び複数のバンプ１２２を有している。各バンプ１２２の両端はチップ１２１及びパターン化回路層１１１ａにそれぞれ電気的に接続され、チップ１２１とパターン化回路層１１１ａとの間で信号を伝送するために用いている。
ヒートシンク１３０は可撓性基板１１０の下面１１２に設置され、本実施形態では、ヒートシンク１３０は銅層１３１及び接着層（図示省略）を有している。接着層は銅層１３１と可撓性基板１１０との間に位置し、接着層は銅層１３１を可撓性基板１１０の下面１１２に接着するために用いている。好ましくは、ヒートシンク１３０は電子素子１２０の下方に位置し、電子素子１２０が発生する熱を放熱するために用いている。
本実施形態では、銅層１３１は容積率が５０％未満ではない結晶方向がミラー指数（１，０，０）である銅粒子を有し、結晶方向がミラー指数（１，０，０）である銅粒子で構成されている銅は好ましい曲げ強さを有している。よって、本実施形態に係るヒートシンク１３０の銅層１３１も曲げ強さを有し、折曲された際にフレキシブル回路基板１００から剥離しないようにしている。好ましくは、ヒートシンク１３０と電子素子１２０との間が電気的に接続されていないため、ヒートシンク１３０も電流信号が流れず、ヒートシンク１３０の導電性を考慮する必要がなく、ヒートシンク１３０の銅層１３１は容積率が５０％未満ではない結晶方向がミラー指数（１，０，０）である銅粒子で構成可能である。
好ましくは、ヒートシンク１３０の放熱効果を考量し、ヒートシンク１３０の銅層１３１中の結晶方向がミラー指数（１，０，０）である銅粒子の粒径を５μｍ超とし、且つヒートシンク１３０の銅層１３１の厚さを５～５０μｍの間の範囲とすることで、ヒートシンク１３０が折曲能力を有すると同時に需要を満たした放熱能力も有する。
本発明は、ヒートシンク１３０の銅層１３１は容積率が５０％未満ではない結晶方向がミラー指数（１，０，０）である銅粒子を有し、これにより曲げ強さを有し、ヒートシンク１３０が折曲される際にフレキシブル回路基板１００から剥離しないようにしている。
以上、本発明は、上記実施形態に記載の技術的範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれことが、特許請求の範囲の記載より明らかである。
１００ ヒートシンクを有するフレキシブル回路基板
１１０ 可撓性基板
１１１ 上面
１１１ａ パターン化回路層
１１２ 下面
１２０ 電子素子
１２１ チップ
１２２ バンプ
１３０ ヒートシンク
１３１ 銅層
２００ パネル基板
３００ 制御回路基板
４００ フレキシブル回路基板
４１０ ヒートシンク
１１０ 可撓性基板
１１１ 上面
１１１ａ パターン化回路層
１１２ 下面
１２０ 電子素子
１２１ チップ
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１３０ ヒートシンク
１３１ 銅層
２００ パネル基板
３００ 制御回路基板
４００ フレキシブル回路基板
４１０ ヒートシンク
Claims (8)
- 上面及び下面を有している可撓性基板と、
前記上面に設置されている電子素子と、
前記可撓性基板の前記下面に設置され、銅層を有していると共に前記銅層は容積率が５０％未満ではない結晶方向がミラー指数（１，０，０）である銅粒子を有しているヒートシンクと、を備えていることを特徴とするヒートシンクを有するフレキシブル回路基板。 - 前記銅層中の結晶方向がミラー指数（１，０，０）である銅粒子の粒径は５μｍ超であることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンクを有するフレキシブル回路基板。
- 前記電子素子はフリップチップユニットであることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンクを有するフレキシブル回路基板。
- 前記ヒートシンクは前記電子素子下方に位置し、且つ前記ヒートシンクと前記電子素子との間は電気的に接続されていないことを特徴とする請求項１または３に記載のヒートシンクを有するフレキシブル回路基板。
- 前記ヒートシンクの前記銅層の厚さは５～５０μｍの間の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンクを有するフレキシブル回路基板。
- フレキシブル回路基板に対する放熱を行うためのフレキシブル回路基板のヒートシンクであって、前記ヒートシンクは銅層を有し、且つ前記銅層は容積率が５０％未満ではない結晶方向がミラー指数（１，０，０）である銅粒子を有していることを特徴とするフレキシブル回路基板のヒートシンク。
- 前記銅層中の結晶方向がミラー指数（１，０，０）である銅粒子の粒径は５μｍ超であることを特徴とする請求項６に記載のフレキシブル回路基板のヒートシンク。
- 前記ヒートシンクの前記銅層の厚さは５～５０μｍの間の範囲であることを特徴とする請求項６または７に記載のフレキシブル回路基板のヒートシンク。
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