JP6795732B2 - フレキシブルプリント配線板、フレキシブルプリント配線板の製造方法及び電子部材 - Google Patents
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Description
実施形態1に係るフレキシブルプリント配線板を説明する。まず、フレキシブルプリント配線板の構成を説明する。図1は、実施形態1に係るフレキシブルプリント配線板を例示した断面図である。図1に示すように、フレキシブルプリント配線板1は、積層配線板100、シールドフィルム部201、シールドフィルム部202、カバー層301、カバー層302を備えている。フレキシブルプリント配線板1は、フィルム状の部材、厚さが薄い部材、可撓性の部材等を含むため、フレキシブル性を有する。フレキシブルプリント配線板1は、平らにした状態で一方向に延びている。
導電性接着剤層は、等方導電性接着剤層または異方導電性接着剤層から適宜選択できる。等方導電性接着剤層は、シールドフィルム200を水平に置いた状態で、上下方向および水平方向に導電性を有する。また、異方導電性接着剤層は、シールドフィルム200を水平に置いた状態で、上下方向のみに導電性を有する。導電性接着剤層は、等方導電性あるいは異方導電性のいずれでもよく、等方導電性の場合、アースビア64での接続信頼性が向上するため好ましい。また、フレキシブルプリント配線板1の端面103及び104からのノイズ漏洩の低減にも効果的である。導電性接着剤層は、導電性接着剤を使用して形成できる。導電性接着剤は、熱硬化性樹脂、硬化剤、および導電性微粒子を含む従来公知のものを任意に用いることが可能である。以下で、熱硬化性樹脂、硬化剤、及び、導電性微粒子を説明する。
熱硬化性樹脂は、硬化剤と反応可能な官能基を複数有する樹脂である。官能基は、例えば、水酸基、フェノール性水酸基、メトキシメチル基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリン基、オキサジン基、アジリジン基、チオール基、イソシアネート基、ブロック化イソシアネート基、ブロック化カルボキシル基、シラノール基等が挙げられる。熱硬化性樹脂は、例えば、アクリル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンウレア樹脂、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フェノール系樹脂、アルキド樹脂、アミノ樹脂、ポリ乳酸樹脂、オキサゾリン樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の公知の樹脂が挙げられる。
硬化剤は、熱硬化性樹脂の官能基と反応可能な官能基を複数有している。硬化剤は、例えば、エポキシ化合物、酸無水物基含有化合物、イソシアネート化合物、アジリジン化合物、アミン化合物、フェノール化合物、有機金属化合物等の公知の化合物が挙げられる。硬化剤は、単独または2種類以上併用できる。硬化剤は、熱硬化性樹脂100重量部に対して各種1〜50重量部含むことが好ましく、3〜30重量部がより好ましく、3〜20重量部がさらに好ましい。
導電性微粒子は、導電性接着剤層に導電性を付与する機能を有する。導電性微粒子は、素材としては、例えば金、白金、銀、銅およびニッケル等の導電性金属およびその合金、ならびに導電性ポリマーの微粒子が好ましく、価格と導電性の面からは、銀または銅がより好ましい。
導電性微粒子は、単独または2種類以上併用できる。
絶縁被覆層は、従来公知の絶縁性樹脂組成物を使用して形成できる。絶縁性樹脂組成物は、導電性接着剤で説明した熱硬化性樹脂および硬化剤を必要に応じて任意成分を含むことができる。なお、絶縁層および導電性接着剤層に使用する熱硬化性樹脂、硬化剤は、同一、または異なっていてもよい。絶縁性樹脂組成物は、導電性接着剤と同様の方法で得ることが出来る。また、絶縁層は、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド等の絶縁性樹脂を成形したフィルムを使用することもできる。絶縁層の厚みは、通常2〜20μm程度である。
次に、実施形態2に係るフレキシブルプリント配線板を説明する。図5は、実施形態2に係るフレキシブルプリント配線板を例示した断面図である。図5に示すように、フレキシブルプリント配線板2は、フレキシブルプリント配線板1と比べて、シールドフィルム200の構成が異なっている。すなわち、フレキシブルプリント配線板2は、実施形態1のシールドフィルム部201及び202の代わりに、1枚のシールドフィルム203を備えている。積層配線板100、カバー層301及びカバー層302の構成は、実施形態1と同様であるので説明を省略する。
次に、実施形態3に係るフレキシブルプリント配線板3を説明する。図6は、実施形態3に係るフレキシブルプリント配線板を例示した断面図である。
次に、実施形態3の変形例を説明する。図7は、実施形態3の変形例1に係るフレキシブルプリント配線板を例示した断面図であり、図8は、実施形態3の変形例2に係るフレキシブルプリント配線板を例示した断面図であり、図9は、実施形態3の変形例3に係るフレキシブルプリント配線板を例示した断面図である。
以下、実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。まず、測定試料の作製方法を説明する。
(実施例1)
積層配線板100を、両面FCCL及び片面FCCLを用いて作製する。両面FCCLは、厚さ50[μm]のポリイミドフィルムの両面に、厚さ12[μm]の圧延銅箔を積層させたものである。両面FCCLにおける一方の圧延銅箔に信号回路31及び32、並びに、グランド回路41及び42を形成する。信号回路31及び32、並びに、グランド回路41及び42のX軸方向の長さは、例えば、10[cm]である。グランド回路41及び42は、信号回路31及び32の両側の外側に、信号回路31及び32に平行に形成する。なお、回路の外観、公差の検査仕様は、JPCA規格(JPCA−DG02)とする。両面FCCLにおける他方の圧延銅箔は、導電層11となる。両面FCCLにおけるポリイミドフィルムは、絶縁層21となる。
図14は、実施例1〜10の構成及び測定結果を例示した図である。図14に示すように、実施例1のフレキシブル配線板(FPC)の構成、シールドフィルムの種類、及び、シールドフィルム200被着後の裁断位置によって決まるシールドフィルムのみ重なった部分の幅を変更した以外は、実施例1と同様の試料作製を行うことで、実施例2〜9、比較例1、2のフレキシブルプリント配線板を得る。
1枚のシールドフィルム203を積層配線板100の周囲を巻くように覆い、シールドフィルム203の始点部203aと終点部203bとが重なっている。シールドフィルム203及び積層配線板100を上下方向に熱プレスする際に、積層配線板100の両端面に、シールドフィルム203のみ重なった部分の幅が、1000[μm]となるようにしている。
得られたフレキシブルプリント配線板に、ネットワークアナライザを用いて、1MHzから20GHzの範囲の信号を送り、近磁界プローブを介した放射ノイズを測定する。測定時のプローブ位置は、X軸方向がフレキシブルプリント配線板上の高周波測定器との接続点から+20[mm]の位置であり、Y軸方向がシールドフィルムを裁断した断面部であり、Z軸方向がフレキシブルプリント配線板の上部から+100[μm]の位置である。尚、実施例1〜10および比較例1〜2は、信号回路31及び32の幅を70[μm]とし、信号回路31及び32同士の間隔を100[μm]とし、グランド回路41及び42の幅を100[μm]とし、グランド回路41と信号回路31との間の距離を400[μm]としている。
図14及び図15に示すように、フレキシブル配線板における積層配線板100は、延在部70を有していない方が、シールド効果は大きい。しかしながら、延在部70を有していても、比較例よりは、シールド効果は大きい。また、1枚のシールドフィルム203で巻いた実施例10の場合には、2枚のシールドシート200を用いた場合よりも、1〜2[GHz]の範囲において、シールド効果が大きい。
実施例1及び実施例5に示すように、種類Bのシールドフィルムを用いた場合のシールド効果は、種類Aのシールドフィルムを用いた場合よりも大きい。また、種類Bのシールドフィルムを用いた場合には、1〜3[GHz]の範囲にわたって、シールド効果は大きい。
シールドフィルムのみ重なった部分の幅が200[μm]以上の場合は、100[μm]の場合よりもシールド効果は大きい。シールドフィルムのみ重なった部分の幅が200〜1000[μm]では、1〜3[GHz]の範囲において、シールド効果に有意な差はない。
得られたフレキシブルプリント配線板を、長さ30mm程度に切断して試料片を作成した後、試料片を10個容器に密閉し、振盪器にてストローク40[mm]、速度120[回/min]で、10[min]振盪したときのフレキシブルプリント配線板の耐性を評価する。傷、破損なしの場合を優良(◎)で示し、傷は見られるものの、破損なしの場合を良好(○)で示し、10個中、破損が1〜2個の場合を良(△)で示す。
11、12 導電層
21、22、23 絶縁層
30、31、32 信号回路
40、41、42 グランド回路
51 シールド層
52 絶縁被覆層
53 金属層
61 カバーレイ
62 絶縁性接着剤層
63 貫通孔
64 アースビア
70 延在部
71 延在導電層
72、72a 延在絶縁層
73 貫通孔
74 接続ビア
100、100a、100b 積層配線板
101 下面
102 上面
103、104 端面
200、203 シールドフィルム
201、202 シールドフィルム部
203a 始点部
203b 終点部
301、302 カバー層
303、304 レジスト層
1001 フレキシブルプリント配線板
1002 絶縁層
1003 信号回路
1004 グランド回路
1005、1006 絶縁層
1007 導電層
1008 絶縁被覆層
1009 シールドフィルム
1010 スルーホール
1011 ビア
1012 放射ノイズ
1021 フレキシブルフラットケーブル
1022 電磁波吸収材
1023 熱硬化接着剤
1110 フレキシブルプリント配線板
Claims (9)
- 一方向に延びた積層配線板と、
絶縁性の絶縁被覆層の片面に導電性のシールド層が形成されたシールドフィルムであって、前記積層配線板の上面及び下面を、前記シールド層側で覆うとともに、前記積層配線板の、前記上面に平行な面内における前記一方向に直交する他方向の両端面の少なくとも一部を、前記シールド層側で覆う前記シールドフィルムと、
を備え、
前記積層配線板は、
第1導電層と、
前記第1導電層上に設けられた第1絶縁層と、
前記第1絶縁層上に設けられ、前記一方向に延びた部分を有する信号回路と、
前記第1絶縁層及び前記信号回路上に設けられた第2絶縁層と、
前記第2絶縁層上に設けられた第2導電層と、
を含み、
前記シールド層は、前記第2導電層と接続され、
前記第1導電層から前記他方向に延びた延在導電層と、前記第1絶縁層から前記他方向に延びた延在絶縁層と、を含む延在部をさらに備え、
前記シールドフィルムは、
前記下面を覆う第1シールドフィルム部と、
前記上面を覆う第2シールドフィルム部と、
を含み、
前記第1シールドフィルム部及び前記第2シールドフィルム部の前記シールド層は、前記両端面から外側の前記他方向に延びる部分を有し、
前記第2シールドフィルム部は、前記延在部を貫通する複数の接続ビアを介して、前記第1シールドフィルム部に接続された、
フレキシブルプリント配線板。 - 前記複数の接続ビアは、前記シールド層に含まれた材料と同じ材料を含む、
請求項1に記載のフレキシブルプリント配線板。 - 前記複数の接続ビアは、前記延在部を貫通する貫通孔の内面にメッキされた導電材料または前記貫通孔の内部に充填された導電材料を含む、
請求項1に記載のフレキシブルプリント配線板。 - 前記積層配線板は、
前記第1絶縁層上に設けられ、前記一方向に延びた部分を有する第1グランド回路及び第2グランド回路をさらに含み、
前記第2絶縁層は、前記第1グランド回路及び前記第2グランド回路上に設けられ、
前記信号回路は、前記第1グランド回路と前記第2グランド回路との間に配置された、
請求項1〜3のいずれか一項に記載のフレキシブルプリント配線板。 - 前記上面と、前記上面を覆う前記シールド層との間に設けられた絶縁性の第2カバー層を貫通するアースビアは、前記第2グランド回路の直上に配置された、
請求項4に記載のフレキシブルプリント配線板。 - 前記シールドフィルムは、前記絶縁被覆層と前記シールド層との間に形成された金属層を含む請求項1〜5のいずれか一項に記載のフレキシブルプリント配線板。
- 第1導電層と、
前記第1導電層上に設けられた第1絶縁層と、
前記第1絶縁層上に設けられ、一方向に延びた部分を有する信号回路と、
前記第1絶縁層及び前記信号回路上に設けられた第2絶縁層と、
前記第2絶縁層上に設けられた第2導電層と、
を含む積層配線板を準備する工程と、
絶縁性の絶縁被覆層の片面に導電性のシールド層が形成されたシールドフィルムを準備する工程と、
前記積層配線板の下面を、前記シールドフィルムの前記シールド層側で覆い、前記積層配線板の上面を、前記シールドフィルムの前記シールド層側で覆うとともに、前記積層配線板の、前記上面に平行な面内における前記一方向に直交する他方向の両端面の少なくとも一部を前記シールドフィルムの前記シールド層側で覆う工程と、
前記積層配線板及び前記積層配線板を覆う前記シールドフィルムを上下方向にプレスする工程と、
を備え、
前記シールドフィルムは、
前記下面を覆う第1シールドフィルム部と、
前記上面を覆う第2シールドフィルム部と、
を含み、
前記積層配線板を準備する工程において、
前記第1導電層から前記他方向に延びた延在導電層と、前記第1絶縁層から前記他方向に延びた延在絶縁層と、を含む延在部も準備し、
前記シールド層側で覆う工程において、
前記下面及び前記延在部の下面を、前記第1シールドフィルム部で覆い、前記上面及び前記延在部の上面を、前記第2シールドフィルム部で覆う、
フレキシブルプリント配線板の製造方法。 - 前記シールド層側で覆う工程において、
前記積層配線板の下面を、絶縁性の第1カバー層を介して、前記シールドフィルムの前記シールド層側で覆い、前記積層配線板の上面を、貫通孔が形成された絶縁性の第2カバー層を介して、前記シールドフィルムの前記シールド層側で覆い、
前記プレスする工程において、
前記貫通孔に前記シールド層の一部を充填させる、
請求項7に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法。 - 前記請求項1〜6のいずれか一項に記載の前記フレキシブルプリント配線板が接続された電子部材。
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