JP2002335064A - フレキシブルプリント回路の製造方法 - Google Patents

フレキシブルプリント回路の製造方法

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JP2002335064A
JP2002335064A JP2001174854A JP2001174854A JP2002335064A JP 2002335064 A JP2002335064 A JP 2002335064A JP 2001174854 A JP2001174854 A JP 2001174854A JP 2001174854 A JP2001174854 A JP 2001174854A JP 2002335064 A JP2002335064 A JP 2002335064A
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base film
roll
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Ichiro Terunuma
一郎 照沼
Kazuya Akashi
一弥 明石
Atsushi Momota
敦司 百田
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長くて大きなフレキシブルプリント回路でも
安価で連続的に製造することができるフレキシブルプリ
ント回路の製造方法を提供する。 【解決手段】 銅箔4とベースフィルム2とを重ね合わ
せ、これら銅箔4とベースフィルム2とを挟み込むよう
に、銅箔4側に刃付きロール5、ベースフィルム2側に
ワークロール6を配置する。刃付きロール5は、形成す
べき導体パターンに合わせた突条等からなる回転刃5a
が形成されたもので、ワークロール6は刃付きロール5
と協動する。刃付きロール5とワークロール6とは、銅
箔4とベースフィルム2とを連続的に加圧して銅箔4の
導体パターン部分4aのみをカッティングしつつベース
フィルム2に接着させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電子機器等に用
いられるフレキシブルプリント回路に関し、特に絶縁ベ
ース材の上に導電材をパターン形成してなる回路が形成
されたフレキシブルプリント回路の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、欧米を中心に展開されている自動
車用電装部品のモジュール化の動きは、既存の部品同士
を組み合わせるアセンブリ型モジュールから、補機類、
ユニット間の機能を統合する統合型モジュールへと進化
を遂げ、最終的には補機類やユニットとそれらを繋ぐワ
イヤハーネスとを一体化する融合型モジュールに移行す
ると言われている。この融合型モジュールを開発する上
で、フレキシブルプリント回路(FPC)若しくはフラ
ットケーブル(FFC)は、ユニットや補機類、スイッ
チ等の回路部品の実装が可能であり、且つ軽量で高密度
配線も可能であるため、融合型モジュール配線の本命と
考えられている。
【0003】FPC又はFFCは、通常、図13に示す
ように構成されている。即ち、FPC又はFFC100
は、ポリエステルフィルム(PET)やポリイミドフィ
ルム(PI)等からなるベース材101の上に接着材1
04によって銅箔からなる導体パターン102をラミネ
ートし、その上に導体保護及び絶縁のための合成樹脂等
からなるカバーレイ103を接着材105を介して被覆
してなる。
【0004】図14及び図15は、FPC100の製造
工程を示すフローチャートである。前工程では、まず、
銅箔表面の洗浄等を含む整面工程を経た後(S11)、
銅箔とベース材であるドライフィルムとをラミネートす
るドライフィルムラミネート処理(S12)が実行され
る。このラミネート処理は、図16に示すように、接着
材104が上部に塗布されたベース材101の上に銅箔
106を載置し、これらを熱ロール装置のワークロール
301a,301bを通過させることにより熱ロールプ
レスして加熱・加圧接着及びキュアし、銅張積層板20
0を形成する工程である。このような工程を経て作成さ
れた銅張積層板200に配線パターンを形成するため、
次に銅箔106の表面にレジスト材を塗布した後、露光
(S13)、現像(S14)、修正(S15)、エッチ
ング(S16)を経て、所定の導体パターン102が形
成される。
【0005】後工程では、図15に示すように、導体パ
ターン102の表面研磨(S21)の後、導体パターン
102の表面の保護のためカバーレイフィルムがラミネ
ートされる(S22)。このカバーレイフィルムのラミ
ネート処理は、図17に示すように、導体パターン10
2が形成された銅張積層板201の上に、接着材105
が下面に塗布されたカバーレイフィルム103を載置
し、これらを熱ロール装置のワークロール302a,3
02bを通過させることにより熱ロールプレスして加熱
・加圧接着してFPC100を形成する工程である。そ
の後、所定の温度でキュアし(S23)、導体パターン
102のカバーレイされていない部分をメッキ(S2
4)した後、パンチ(S25)、トリム抜き(S26)
及び外形抜き(S27)を経て、最後に完成品検査(S
28)が行われてFPC100が完成する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなFPC製造方法では、製造工程が多く、コストが高
くなるという問題がある。そこで、製造工程を削減して
コスト低減を図る方法として、ベース材にスタンピング
により直接回路を形成する「ホットスタンプ法」が検討
されている。この方法は、回路パターンの部分を凸にし
た加熱金型で銅箔をベース材上にプレスすることにより
回路形成を行う方法であり、銅箔の樹脂側の面に粗面化
処理を施し、図18に示すように、銅箔表面に銅の微細
な粒を析出させる。これにより、接着材を用いることな
く樹脂との接着強度を高めることができる(アンカー効
果)。
【0007】しかし、この方法は、比較的小さなFPC
を製造するには適しているものの、ワイヤハーネスに用
いるFPCのように長くて大きなものを製造しようとし
た場合、非常に大きな金型が必要となり、結果的に金型
制作費がFPCのコストダウンを困難にするという問題
がある。また、この方法では、1回のプレス毎に形成さ
れるFPCの回路パターンの大きさが金型に形成された
回路パターンの大きさに制約されるため、例えば大きな
回路の形成を行うためにはそれ相応の回路パターンが形
成された大きな金型が必要で、同様にコストダウンを困
難にするという問題がある。更に、FPCの回路パター
ンの形成を金型によるプレス加工で行うため、回路形成
毎にプレス動作が必要になり、連続的に回路を形成して
生産性の向上を図ることが困難であるという問題があ
る。
【0008】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたもので、長くて大きなフレキシブルプリ
ント回路でも安価で連続的に製造することができるフレ
キシブルプリント回路の製造方法を提供することを目的
とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明に係るフレキシ
ブルプリント回路の製造方法は、銅箔とベースフィルム
とを重ね合わせ、これら銅箔とベースフィルムとを挟み
込むように、銅箔側に形成すべき導体パターンに合わせ
た刃が形成された刃付きロールを配置すると共に、ベー
スフィルム側に前記刃付きロールと協動する搬送手段を
配置し、前記刃付きロールと搬送手段とで、銅箔とベー
スフィルムとを連続的に加圧して前記銅箔の導体パター
ン部分のみをカッティングしつつベースフィルムに接着
させながら搬送するようにしたことを特徴とする。な
お、ここで、刃付きロールの刃とは、好ましくは突条、
突起等のエッジ部分でも良いし、エッジ部分が鋭利に突
出したものでも良い。
【0010】また、この発明に係るフレキシブルプリン
ト回路の製造方法は、銅箔とベースフィルムとを重ね合
わせ、これら銅箔とベースフィルムとを挟み込むよう
に、銅箔側に形成すべき導体パターンに合わせた周方向
に延びる刃が軸方向に複数形成された刃付きロールを配
置すると共に、ベースフィルム側に前記刃付きロールと
協動する搬送手段を配置し、前記刃付きロールと搬送手
段とで、銅箔とベースフィルムとを連続的に加圧して前
記銅箔の導体パターン部分のみをカッティングしつつベ
ースフィルムに接着させながら搬送するようにしたこと
を特徴とする。
【0011】本発明によれば、刃付きロールと搬送手段
とで銅箔及びベースフィルムを挟み込み、銅箔とベース
フィルムとを連続的に加圧して前記銅箔の導体パターン
部分のみをカッティングしつつベースフィルムに接着さ
せながら搬送することによりフレキシブルプリント回路
を製造するようにしているので、長くて大きなフレキシ
ブルプリント回路を連続的に製造することができ、銅箔
の全面貼付やエッチングといった工程が不要となり、大
型のプレス用金型も必要としない。このため、フレキシ
ブルプリント回路の製造コストの低減や生産性の向上を
図ることが可能となる。
【0012】なお、銅箔をベースフィルムに接着させる
際には、接着材を用いる方法もあるが、接着材を用いず
に銅箔をベースフィルムに直接接着する場合には、両者
の接着強度を高めるため、前記銅箔とベースフィルムと
を加圧するに先立って、前記銅箔の前記ベースフィルム
に接着される側の面に粗面化処理を施すようにしておく
ことが望ましい。また、同様に接着強度を高めるため、
前記刃付きロールは、加熱ロールであることが望まし
い。
【0013】また、搬送手段としては、前記刃付きロー
ルと共に回転するワークロールであっても良いし、前記
銅箔及びベースフィルムの移動方向に沿って移動する移
動テーブルであっても良い。
【0014】また、前記銅箔とベースフィルムとを加圧
し前記銅箔の導体パターン部分のみをカッティングした
後に、前記銅箔側及びベースフィルム側の少なくとも一
方に接着材を塗布するようにしても良い。このようにす
れば、例えば製造したフレキシブルプリント回路を所定
の長さで断裁した後、重ね合わせて接着することができ
るため、いわゆるクロス配線等も可能になり、回路配線
の配線レイアウトの自由度を高めることができるように
なる。
【0015】更に、前記銅箔とベースフィルムとを重ね
合わせ、更に前記ベースフィルム側にクッション材を重
ね合わせるようにしても良い。このようにすれば、搬送
手段に刃付きロールの加圧力がそのまま直接伝わること
を防止することができ、搬送手段に凹み等が形成されて
変形してしまうことを防ぐことができると共に、刃付き
ロールが変形してしまうことも防ぐことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、こ
の発明の好ましい実施の形態を説明する。図1は、この
発明をフラットケーブルに適用した第1の実施形態に係
るフレキシブルプリント回路の製造方法を説明するため
の概略的な側面図、図2は、図1におけるA−A´矢視
図(一部断面)である。供給ロール1に巻回されたPE
T又はPEN等の樹脂からなるベースフィルム2と、供
給ロール3に巻回された銅箔4とは、引き出されて上下
に重ねられ、刃付きロール5及びワークロール6の間に
供給される。刃付きロール5は、図2に示すように、全
体が円筒状で、その外周面に、形成すべき導体パターン
に応じて、例えば周方向に延びる突条からなる回転刃5
aと溝5bとを軸方向に所定の幅及びピッチで交互に複
数形成してなる。銅箔4は刃付きロール5側、ベースフ
ィルム2はワークロール6側に配置され、刃付きロール
5とワークロール6は、ベースフィルム2と銅箔4とを
図1中白抜き矢印方向に加圧しながら図中実線矢印方向
に回転する。これにより、銅箔4は、刃付きロール5の
回転刃5aの部分で切断されると共に、ベースフィルム
2側に押し付けられる。また、刃付きロール5の溝5b
の部分は、銅箔4及びベースフィルム2を加圧しない。
銅箔4のベースフィルム2と密着する側の面には、予め
図9に示したような粗面化処理が施されており、且つ刃
付きロール5は、例えば所定の温度に加熱されている。
なお、ワークロール6は、刃付きロール5の熱に対する
熱伝導率0.13〜0.23(W/m・℃)の断熱性を
備え、ベースフィルム2のいわゆる熱ダレを防止する。
これにより、ベースフィルム2側に押し付けられた銅箔
4の導体パターン部分4aは、ベースフィルム2に所定
の接着強度を持って接着され、巻取りロール7に巻き取
られる。また、ベースフィルム2に接着されなかった銅
箔4の残りの部分4bは、巻取りロール8に巻き取られ
てリサイクルに供される。その後のカバーレイ形成につ
いては、図17に示した方法及び後述する方法を適用で
きるので、ここでは説明を割愛する。
【0017】この製造方法によれば、大型の金型やプレ
ス装置を一切使用せずに、刃付きロールによって銅箔の
切断と圧着とを連続且つ同時に行って導体パターンを形
成することができるので、長くて大きなフレキシブルプ
リント回路を連続的且つ短時間で製作することができ
る。このため、金型費が必要なくなるだけでなく、外形
抜きを行う際の制約もなくなるので、大幅なコストダウ
ンが可能となる。また、金型を使用しないことから、設
計変更のコストも抑えることができる。
【0018】図3は、この発明をフラットケーブルに適
用した第2の実施形態に係るフレキシブルプリント回路
の製造方法を説明するための概略的な側面図、図4は、
図3におけるB−B´矢視図(一部断面)、図5は、図
3の上方斜視図である。第1の実施形態では、刃付きロ
ール5と協動する搬送手段としてワークロール6を用い
たが、この実施形態では、搬送手段としてベースフィル
ム2及び銅箔4と共に移動するワークテーブル11を使
用している。この場合、ワークテーブル11は、例えば
それ自体が移動するものでも良いし、ベルトコンベア方
式で移動するものでも良い。また、この実施形態では、
銅箔4は刃付きロール5側、ベースフィルム2はワーク
テーブル11側に配置され、刃付きロール5とワークテ
ーブル11は、ベースフィルム2と銅箔4とを図3中白
抜き矢印方向に加圧しながら図中実線矢印方向に回転す
る。これにより、図4及び図5に示すように、銅箔4
は、刃付きロール5の回転刃5aの部分で切断されると
共に、ベースフィルム2側に押し付けられて、第1の実
施形態と同様に導体パターン部分4aが形成される。な
お、図6及び図7に示すように、回転刃5aと溝5bの
幅やピッチを、形成すべき導体パターンに応じて適宜変
更し刃付きロール5を形成すれば、種々の導体パターン
を形成することができる。
【0019】図8は、この発明をフラットケーブルに適
用した第3の実施形態に係るフレキシブルプリント回路
の製造方法を説明するための概略的な側面図である。こ
の実施形態では、導体パターン部分4aを形成した後、
例えば熱可塑性樹脂アプリケータ(図示せず)の熱可塑
性樹脂吐出ヘッドのノズル9から、ホットメルト樹脂等
の接着材14を形成した導体パターン部分4a側に塗布
して硬化させた後、巻取りロール7で導体パターン部分
4aが形成されたベースフィルム2を巻き取るようにし
てフレキシブルプリント回路を製作するようにすれば、
例えば自動車のインナーパネルやドアトリム等の樹脂成
形部品への装着が容易となるフレキシブルプリント回路
を製造することができる。なお、ワークテーブル11の
代わりに、図9に示すように、第1の実施形態で説明し
たようなワークロール6を用いても良い。また、図10
に示すように、このようにして導体パターン4a側に接
着材14を塗布したフレキシブルプリント回路10,2
0を所定の長さや幅に断裁し、重合して加熱することに
より接着材14を溶融してそれぞれのフレキシブルプリ
ント回路10,20同士を互いに接着するようにすれ
ば、いわゆる多層構造のフレキシブルプリント回路30
も容易に製造することができる。これにより、従来は予
め多層構造でフレキシブルプリント回路を製造しなけれ
ば実現しなかった、いわゆるクロス配線等も簡単に実現
することができるため、フレキシブルプリント回路の設
計の自由度を高めることが可能となる。また、熱可塑性
樹脂アプリケータのノズル9からホットメルト樹脂等を
吐出して接着材14として使用する代わりに、フレキシ
ブルプリント回路上に絶縁保護膜からなるカバーレイを
形成するようにしても良い。
【0020】図11は、この発明をフラットケーブルに
適用した第5の実施形態に係るフレキシブルプリント回
路の製造方法を説明するための概略的な側面図である。
この実施形態では、供給ロール1に巻回されたベースフ
ィルム2と、供給ロール3に巻回された銅箔4とが引き
出されて上下に重ねられると共に、供給ロール12に巻
回されたクッション材15がベースフィルム2の下に重
ねられて、刃付きロール5及びワークロール6の間に供
給される。銅箔は刃付きロール5側、ベースフィルム2
はワークロール6側に配置され、更にクッション材15
はベースフィルム2のワークテーブル6側に配置され
る。刃付きロール5とワークロール6は、ベースフィル
ム2と銅箔4とクッション材15とを図11中白抜き矢
印方向に加圧しながら図中実線方向に回転し、銅箔4の
導体パターン部分4aをベースフィルム2に接着する。
クッション材15は、例えば樹脂部材や金属板等からな
り、加圧される際に自身が凹むことで刃付きロール5及
びワークロール6の加圧力を吸収し、ワークロール6の
ワーク面や刃付きロール5の回転刃5aにその加圧力を
そのまま直接伝えないようにする。なお、クッション材
15は、巻取りロール13により巻き取られてリサイク
ルに供される。この実施形態では、刃付きロール5とワ
ークロール6との間には、供給ロール12及び巻取りロ
ール13により、常に凹みの無い新しいクッション材1
5が介在するため、確実にワーク面や回転刃5aに対す
る加圧力を緩和することができる。これにより、刃付き
ロール5やワークロール6の変形等を防止することがで
きる。このため、設備費や設備交換費を少なくすること
ができ、コストの増加を抑えることが可能となる。
【0021】なお、上述した実施形態は、フラットケー
ブルに本発明を適用したので刃付きロール5の回転刃5
aは、形成すべき導体パターンに合わせて刃付きロール
5の周方向に延びるものであるが、通常のフレキシブル
プリント回路に適用する場合には、図12に示すよう
に、周方向や軸方向等、任意の方向に延びる回転刃5a
を使用すれば良く、形成すべき導体パターンが刃付きロ
ール5の外周面に転写されたときの転写パターンに対応
した回転刃5aが形成されていれば良い。このようにす
れば、刃付きロール5が一回転する毎に、所望の導体パ
ターンからなる回路を連続的に形成することができ、生
産性の向上が見込まれるからである。また、刃付きロー
ル5の外周面の面積が大きければ、1回の回転により形
成することができる回路も大きくすることができ、同じ
大きさの回路を形成しようとする場合に必要な金型を用
いた製造ラインよりも小規模な設備でフレキシブルプリ
ント回路を製造することができる。このため、設備費等
を少なくすることができる。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
刃付きロールと搬送手段とで銅箔及びベースフィルムを
挟み込み、銅箔とベースフィルムとを連続的に加圧して
前記銅箔の導体パターン部分のみをカッティングしつつ
ベースフィルムに接着させながら搬送することによりフ
レキシブルプリント回路を製造するようにしているの
で、長くて大きなフレキシブルプリント回路を連続的に
製造することができ、銅箔の全面貼付やエッチングとい
った工程が不要となり、大型のプレス用金型も必要とし
ない。このため、フレキシブルプリント回路の製造コス
トの低減や生産性の向上を図ることが可能となるという
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明をフラットケーブルに適用した第1
の実施形態に係るフレキシブルプリント回路の製造方法
を説明するための概略的な側面図である。
【図2】 図1おけるA−A´矢視図である。
【図3】 この発明をフラットケーブルに適用した第2
の実施形態に係るフレキシブルプリント回路の製造方法
を説明するための概略的な側面図である。
【図4】 図3におけるB−B´矢視図である。
【図5】 図3の上方斜視図である。
【図6】 同製造方法により製造される他のフレキシブ
ルプリント回路を示す正面図及び上面図である。
【図7】 同製造方法により製造される更に他のフレキ
シブルプリント回路を示す正面図及び上面図である。
【図8】 この発明をフラットケーブルに適用した第3
の実施形態に係るフレキシブルプリント回路の製造方法
を説明するための概略的な側面図である。
【図9】 この発明をフラットケーブルに適用した第4
の実施形態に係るフレキシブルプリント回路の製造方法
を説明するための概略的な側面図である。
【図10】 この発明をフラットケーブルに適用した第
3及び第4の実施形態に係るフレキシブルプリント回路
の製造方法により製造されたフレキシブルプリント回路
を示す縦断面図である。
【図11】 この発明をフラットケーブルに適用した第
5の実施形態に係るフレキシブルプリント回路の製造方
法を説明するための概略的な側面図である。
【図12】 この発明をフラットケーブルに適用した第
6の実施形態に係るフレキシブルプリント回路の製造方
法を説明するための上面図である。
【図13】 フレキシブルプリント回路によるフラット
ケーブルの平面図、横断面図及び縦断面図である。
【図14】 従来のフレキシブルプリント回路の製造工
程のうち前工程を示すフローチャートである。
【図15】 従来のフレキシブルプリント回路の製造工
程のうち後工程を示すフローチャートである。
【図16】 従来のフレキシブルプリント回路の製造方
法を説明するための概略的な側面図である。
【図17】 従来のフレキシブルプリント回路の製造方
法を説明するための概略的な側面図である。
【図18】 粗面化処理の前後の銅箔表面の顕微鏡写真
を示す図である。
【符号の説明】
1,3…供給ロール、2…ベースフィルム、4…銅箔、
5…刃付きロール、6…ワークロール、7,8…巻取り
ロール、9…ノズル、11…ワークテーブル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 百田 敦司 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 Fターム(参考) 5E339 AA02 BC02 BD06 BE02 5E343 AA33 BB67 DD56 DD62 EE43 FF08 GG11

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銅箔とベースフィルムとを重ね合わせ、
    これら銅箔とベースフィルムとを挟み込むように、銅箔
    側に形成すべき導体パターンに合わせた刃が形成された
    刃付きロールを配置すると共に、ベースフィルム側に前
    記刃付きロールと協動する搬送手段を配置し、 前記刃付きロールと搬送手段とで、銅箔とベースフィル
    ムとを連続的に加圧して前記銅箔の導体パターン部分の
    みをカッティングしつつベースフィルムに接着させなが
    ら搬送するようにしたことを特徴とするフレキシブルプ
    リント回路の製造方法。
  2. 【請求項2】 銅箔とベースフィルムとを重ね合わせ、
    これら銅箔とベースフィルムとを挟み込むように、銅箔
    側に形成すべき導体パターンに合わせた周方向に延びる
    刃が軸方向に複数形成された刃付きロールを配置すると
    共に、ベースフィルム側に前記刃付きロールと協動する
    搬送手段を配置し、 前記刃付きロールと搬送手段とで、銅箔とベースフィル
    ムとを連続的に加圧して前記銅箔の導体パターン部分の
    みをカッティングしつつベースフィルムに接着させなが
    ら搬送するようにしたことを特徴とするフレキシブルプ
    リント回路の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記銅箔とベースフィルムとを加圧する
    に先立って、前記銅箔の前記ベースフィルムに接着され
    る側の面に粗面化処理を施すようにしたことを特徴とす
    る請求項1又は2記載のフレキシブルプリント回路の製
    造方法。
  4. 【請求項4】 前記刃付きロールは、加熱ロールである
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のフ
    レキシブルプリント回路の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記搬送手段は、前記刃付きロールと共
    に回転するワークロールであることを特徴とする請求項
    1〜4のいずれか1項記載のフレキシブルプリント回路
    の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記搬送手段は、前記銅箔及びベースフ
    ィルムの移動方向に沿って移動する移動テーブルである
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載のフ
    レキシブルプリント回路の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記搬送手段は、熱伝導率が0.13〜
    0.23(W/m・℃)の断熱性を有するものであるこ
    とを特徴とする請求項5又は6記載のフレキシブルプリ
    ント回路の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記銅箔とベースフィルムとを加圧し前
    記銅箔の導体パターン部分のみをカッティングした後
    に、前記銅箔側及びベースフィルム側の少なくとも一方
    に接着材を塗布してなることを特徴とする請求項1〜7
    のいずれか1項記載のフレキシブルプリント回路の製造
    方法。
  9. 【請求項9】 前記銅箔とベースフィルムとを重ね合わ
    せ、更に前記ベースフィルム側にクッション材を重ね合
    わせるようにしたことを特徴とする請求項1〜8のいず
    れか1項記載のフレキシブルプリント回路の製造方法。
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