JP2004247453A - フレックスリジットプリント配線板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プリプレグとして使用できる材料の選択幅が広がり、歩留まりが向上し、外観に優れているフレックスリジットプリント配線板及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】フレキシブル配線板１０にフレックス部１７となる空隙部１５を残してリジット部１８となるプリプレグ１１と銅箔１２を積層したフレックスリジットプリント配線板において、前記プリプレグ１１は、空隙部１５に面した縁部に予め硬化部１９を形成したものからなり、その製造工程は、プリプレグ１１における空隙部１５に面した縁部に加熱手段２１により予め硬化部１９を形成する工程と、この硬化部１９を形成したプリプレグ１１をリジット部１８となる銅箔１２とともにフレキシブル配線板１０に積層して加熱硬化せしめる工程とを具備している。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１枚のプリント配線板に、フレックス部１７とリジット部１８の混在するフレックスリジットプリント配線板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プリント配線板は、硬質のリジットプリント配線板と、軟質のフレキシブルプリント配線板の２種類に分けられるが、フレックスリジットプリント配線板は、これらの２種類の配線板を１つに結合したものである。部品搭載が可能で、部品重量に耐え、筐体に固定するための強度を有するリジット部と、自由に屈曲し、小さい空間で配線板とコネクタの間や配線板同士の間をつなぐフレックス部とからなっている。
【０００３】
このようなフレックスリジットプリント配線板の製造方法は、従来、図５に示す方法で形成されていた。
（ａ）において、予めプリント配線の施されたフレキシブル配線板１０の両面（又は片面）に、絶縁と接着とを兼ねた半硬化のプリプレグ１１を載せる。このとき、フレックス部１７となる部分には空隙部１５が形成される。前記プリプレグ１１の上には、さらにリジット部１８のプリント配線を形成する銅箔１２が載せられる。さらに、厚手の離型フィルム１３を被せて上下の鏡面板１４でプレスしつつ加熱する。
（ｂ）において、プリプレグ１１は、ガラス繊維からなる補強材に、熱硬化樹脂と硬化剤との混合したものを塗布して半硬化状態（Ｂ−ｓｔａｇｅ）に形成したものであり、プレスしつつ加熱すると、プリプレグ１１の内部で樹脂と硬化剤とが反応して一時的に柔らかになった後に硬化して、フレキシブル配線板１０と銅箔１２とを接続する接着剤として作用すると共に、絶縁層となる。この上下の鏡面板１４によるプレス加熱時に、厚手の離型フィルム１３が空隙部１５ではプレスされずに空隙部１５を埋めるように作用するが、空隙部１５の隅までは追従することができないので、一時的に柔らかになったプリプレグ１１の樹脂と硬化剤の混合したものの一部が空隙部１５側の角隅へ流動してフレックス部１７となる部分にしみ出し部１６ができる。
（ｃ）において、プリプレグ１１の硬化後に、鏡面板１４と離型フィルム１３を除くと、フレックス部１７に樹脂が流れ出た状態でしみ出し部１６が形成されたフレックスリジットプリント配線板となる。
【０００４】
このようなプリプレグ１１が流動するのを抑制するため、従来は、流動の少ない、ローフロープリプレグが使用されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ローフロープリプレグは、流動が少ないため、フレキシブル配線板１０や銅箔１２との接着が不十分であったり、かすれが発生したりして、不良品の発生率が高くなり、歩留まりが低下していた。
また、ローフロープリプレグは、半硬化状態を管理するのが面倒で、プリプレグ１１として使用できる材料が限定され、選択幅が狭くなる。
さらに、流動がほとんどないため、外観がよくない。等の問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、プリプレグとして使用できる材料の選択幅が広がり、歩留まりが向上し、外観に優れているフレックスリジットプリント配線板及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フレキシブル配線板１０にフレックス部１７となる空隙部１５を残してリジット部１８となるプリプレグ１１と銅箔１２を積層したフレックスリジットプリント配線板において、前記プリプレグ１１は、空隙部１５に面した縁部に予め硬化部１９を形成したものからなることを特徴とするフレックスリジットプリント配線板である。
【０００８】
以上のようなフレックス部１７とリジット部１８とからなるフレックスリジットプリント配線板は、プリプレグ１１における空隙部１５に面した縁部に加熱手段２１により予め硬化部１９を形成する工程と、この硬化部１９を形成したプリプレグ１１をリジット部１８となる銅箔１２とともにフレキシブル配線板１０に積層して加熱硬化せしめる工程とを具備した製造方法により製造される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、半硬化状態（Ｂ−ｓｔａｇｅ）に形成したプリプレグにおけるフレックス部に面した周縁部を積層の前処理として部分的に硬化させ、これをフレキシブル配線板の上に積層し、さらに銅箔を載せて加熱硬化させるようにしたものである。
このような構成とすることにより、プリプレグ１１の樹脂と硬化剤の混合したものが十分流動性を有するものを使用できるなど、使用できる材料の選択幅が広がり、また、流動性があるので不良品の発生率が少なくなり、歩留まりが向上し、しかも、しみ出し部のない外観に優れたフレックスリジットプリント配線板及びその製造方法を提供することができる。
【００１０】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１（ａ）において、絶縁と接着とを兼ねた半硬化状態のプリプレグ１１は、ガラス繊維などからなる補強材に、熱硬化樹脂と硬化剤との混合したものを塗布して半硬化状態（Ｂ−ｓｔａｇｅ）に形成したものであり、フレックス部１７となる空隙部１５に面した周縁部の１．０〜２．０ｍｍ程度を積層に先立って、前処理として部分的に加熱処理をすることで硬化させて硬化部１９としたものが用いられる。加熱硬化する具体的方法は、後述する。
下部の鏡面板１４の上に、離型フィルム１３，銅箔１２，前処理したプリプレグ１１，フレキシブル配線板１０，前処理したプリプレグ１１，銅箔１２，離型フィルム１３を順次重ねて、上部の鏡面板１４を載せる。このとき、プリプレグ１１は、前処理の前に、フレックス部１７となる部分が空隙部１５となるように切り欠いたものを配置する。また、プリプレグ１１は、前述のように前処理として周縁部のみを加熱処理して硬化部１９としたものが用いられる。
【００１１】
図１（ｂ）において、上下の鏡面板１４を被せて、プレスしつつ加熱する。プリプレグ１１は、加熱されると、プリプレグ１１の内部で樹脂と硬化剤とが反応して樹脂部分が一時的に柔らかになった後、硬化して、フレキシブル配線板１０と銅箔１２とを接続する接着剤として作用すると共に、絶縁層となる。この上下の鏡面板１４によるプレスと加熱時に、一時的に柔らかになったプリプレグ１１の樹脂が空隙部１５側へ流動しようとするが、周縁部が既に硬化部１９となって硬化状態にあるため、流動しようとする樹脂の流れを堰き止めてしみ出し部１６は生じることはない。もし、硬化部１９の上下面に樹脂がわずかに流れた場合には、むしろ、硬化部１９とフレキシブル配線板１０との間，硬化部１９と銅箔１２との間の接着剤として作用する。
【００１２】
図１（ｃ）において、プリプレグ１１の硬化後に、鏡面板１４と離型フィルム１３を除くと、フレックス部１７とリジット部１８との境界部分には、プリプレグ１１の樹脂がほとんど流れ出ることなく、しみ出し部のないフレックスリジットプリント配線板となる。
【００１３】
前記実施例では、フレキシブル配線板１０の両面に硬化部１９，銅箔１２を積層する場合について説明したが、これに限られるものではなく、フレキシブル配線板１０の片面だけの場合であってもよい。
【００１４】
つぎに、半硬化のプリプレグ１１の周縁部のみを部分的に加熱硬化する具体的方法を説明する。
第１例（図２）
プリプレグ１１におけるフレックス部１７となる部分に空隙部１５を切り欠き形成する。この空隙部１５の形状は、フレックス部１７とリジット部１８との形状によって決定されるものであり、図示の例に限られるものではない。
空隙部１５の切り欠き形成されたプリプレグ１１を、他の部材に溶着することを防止するため溶着防止フィルム２０の上に載せる。
プリプレグ１１の空隙部１５を切り欠いた縁の部分の上方約１０ｍｍに、加熱手段２１としての熱風ノズル２１ａを臨ませて約１．５ｍｍの幅で熱風２２を噴射する。熱風２２を噴射した部分の硬化時間に合わせて熱風ノズル２１ａを空隙部１５の縁に沿って移動させ、空隙部１５の全周縁部分を硬化部１９とする。
前記熱風ノズル２１ａの熱風２２は、プリプレグ１１を形成する樹脂や硬化剤の量、種類などにもよるが、エポキシ樹脂を使用した場合、温度が１００〜５４０℃、好ましくは、３００〜４００℃、風量が最大６．０ｌ／ｍｉｎ、好ましくは、４．０〜６．０ｌ／ｍｉｎとする。
【００１５】
第２例（図３）
前記同様、プリプレグ１１に空隙部１５を切り欠き形成し、溶着防止フィルム２０の上に載せる。
プリプレグ１１の空隙部１５を切り欠いた縁の部分に、（ａ）に示すように、加熱手段２１としての予め加熱された熱硬化バー２１ｂを接触させる。この熱硬化バー２１ｂは、例えば、厚さ１．５ｍｍ、幅５ｍｍ程度の直方体をなし、所定時間プリプレグ１１の縁部分に押し当てて硬化させて硬化部１９となし、硬化後に熱硬化バー２１ｂを空隙部１５の縁に沿って順次移動させ、空隙部１５の全周縁部分を硬化部１９とする。
直方体の熱硬化バー２１ｂに替えて、（ｃ）に示すように、厚さが１．０ｍｍ程度で、空隙部１５の全周縁部分と同一形状の熱硬化ブロック２１ｃとし、この熱硬化ブロック２１ｃをプリプレグ１１の縁部分に押し当てて１回の操作で硬化させて硬化部１９となし、空隙部１５の全周縁部分を硬化部１９とすることもできる。
これらの場合において、熱硬化バー２１ｂ又は熱硬化ブロック２１ｃの温度は、プリプレグ１１を形成する樹脂や硬化剤の量、種類などにもよるが、エポキシ樹脂を使用した場合、温度が２００〜４００℃、好ましくは、２００〜３００℃とする。
【００１６】
第３例（図４）
前記同様、プリプレグ１１に空隙部１５を切り欠き形成し、溶着防止フィルム２０の上に載せる。
プリプレグ１１の空隙部１５を切り欠いた縁の部分の上方に臨ませて、加熱手段２１としての光照射器２１ｄを配置する。この光照射器２１ｄは、例えば、レーザを発射するレーザ発振器や、ハロゲンランプと集光レンズなどを内蔵した光学集光器などからなる。この光照射器２１ｄからスポット径が１．５ｍｍ程度の加熱用光線２３を照射し、この加熱用光線２３を照射した部分の硬化時間に合わせて光照射器２１ｄを空隙部１５の縁に沿って移動させ、空隙部１５の全周縁部分を硬化部１９とする。
【００１７】
これら図２ないし図４に示す例では、プリプレグ１１の空隙部１５を切り欠いた縁の部分に上面から加熱するようにしたが、必要に応じて側面（切り口側）から加熱したり、下面から溶着防止フィルム２０を介して加熱したり、さらにこれらの組み合わせによって加熱するなどの方法によることもできる。
【００１８】
前記実施例では、プリプレグ１１に空隙部１５を切り欠き形成してからこの切り欠いた縁の部分を加熱硬化するようにしたが、これに限られるものではなく、空隙部１５の形成される部分を予め加熱硬化した後、空隙部１５を切り欠き形成するようにしてもよい。
また、プリプレグ１１に空隙部１５を切り欠き形成する動作と加熱硬化する動作とを同時に行なうようにしてもよい。
【００１９】
図１に示す製造工程では、プリプレグ１１に空隙部１５を切り欠き形成し、その周縁部を加熱硬化して硬化部１９とし、これをフレキシブル配線板１０に載せ、さらに、プリプレグ１１の上にリジット部１８となる銅箔１２を載せ、その上に離型フィルム１３を被せて鏡面板１４でプレス加熱硬化するようにした。
しかしこの工程順序に限られるものではなく、空隙部１５を切り欠いたプリプレグ１１にリジット部１８となる銅箔１２を積層してから硬化部１９を形成し、これをフレキシブル配線板１０に積層し、離型フィルム１３を被せて全体をプレス加熱硬化するようにしてもよい。
また、フレキシブル配線板１０に、空隙部１５を切り欠き形成してフレキシブル配線板１０に載せて硬化部１９を形成し、その後銅箔１２、離型フィルム１３を積層してプレス加熱硬化するようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、フレキシブル配線板１０にフレックス部１７となる空隙部１５を残してリジット部１８となるプリプレグ１１と銅箔１２を積層したフレックスリジットプリント配線板において、前記プリプレグ１１は、空隙部１５に面した縁部に予め硬化部１９を形成したものからなるので、流動性のあるプリプレグを用いることができ、フレキシブル配線板１０や銅箔１２との接着が十分行なわれ、歩留まりが向上する。また、プリプレグの半硬化状態の管理がし易く、プリプレグ１１として使用できる材料の選択幅が広くなり、特に、しみ出しのない外観の優れたフレックスリジットプリント配線板を得ることができる。
【００２１】
請求項２記載の発明によれば、フレキシブル配線板１０にフレックス部１７となる空隙部１５を残してリジット部１８となるプリプレグ１１と銅箔１２を積層したフレックスリジットプリント配線板の製造方法において、前記プリプレグ１１における空隙部１５に面した縁部に加熱手段２１により予め硬化部１９を形成する工程と、この硬化部１９を形成したプリプレグ１１をリジット部１８となる銅箔１２とともにフレキシブル配線板１０に積層して加熱硬化せしめる工程とを具備したので、製造の作業性に優れ、かつ、品質の優れたフレックスリジットプリント配線板を得ることができる。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、プリプレグ１１に硬化部１９を形成する加熱手段２１は、前記プリプレグ１１における空隙部１５に面した縁部に熱風ノズル２１ａから熱風２２を噴射して硬化するようにしたので、簡単な熱風発生装置だけでプリプレグ１１に硬化部１９を形成することができる。
【００２３】
請求項４記載の発明によれば、プリプレグ１１に硬化部１９を形成する加熱手段２１は、前記プリプレグ１１における空隙部１５に面した縁部に予め加熱した熱硬化バー２１ｂ又は熱硬化ブロック２１ｃを接触せしめて硬化するようにしたので、プリプレグ１１の硬化部１９が硬化時にプレスされ、後工程の全体のプレス加熱後の厚さを規制できる。
【００２４】
請求項５記載の発明によれば、プリプレグ１１に硬化部１９を形成する加熱手段２１は、前記プリプレグ１１における空隙部１５に面した縁部に光照射器２１ｄから加熱用光線２３を照射して硬化するようにしたので、スポット径の正確な制御ができ、硬化部１９の幅を必要最小限小さくでき、この硬化部１９におけるフレキシブル配線板１０や銅箔１２との接着がより確実に行なわれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフレックスリジットプリント配線板及びその製造方法の一実施例を示すもので、（ａ）は、積層直前の断面図、（ｂ）は、積層後にプレス加熱硬化した断面図、（ｃ）は、完成したフレックスリジットプリント配線板の断面図である。
【図２】プリプレグ１１に硬化部１９を形成する加熱手段２１の第１例として熱風ノズル２１ａを用いた斜視図である。
【図３】プリプレグ１１に硬化部１９を形成する加熱手段２１の第２例で、（ａ）は、熱硬化バー２１ｂを用いた斜視図、（ｂ）は、熱硬化ブロック２１ｃを用いた斜視図である。
【図４】プリプレグ１１に硬化部１９を形成する加熱手段２１の第３例として光照射器２１ｄを用いた斜視図である。
【図５】従来のフレックスリジットプリント配線板及びその製造方法を示すもので、（ａ）は、積層直前の断面図、（ｂ）は、積層後にプレス加熱硬化した断面図、（ｃ）は、完成したフレックスリジットプリント配線板の断面図である。
【符号の説明】
１０…フレキシブル配線板、１１…プリプレグ、１２…銅箔、１３…離型フィルム、１４…鏡面板、１５…空隙部、１６…しみ出し部、１７…フレックス部、１８…リジット部、１９…硬化部、２０…溶着防止フィルム、２１…加熱手段、２１ａ…熱風ノズル、２１ｂ…熱硬化バー、２１ｃ…熱硬化ブロック、２１ｄ…光照射器、２２…熱風、２３…加熱用光線。

Claims (5)

1. フレキシブル配線板１０にフレックス部１７となる空隙部１５を残してリジット部１８となるプリプレグ１１と銅箔１２を積層したフレックスリジットプリント配線板において、前記プリプレグ１１は、空隙部１５に面した縁部に予め硬化部１９を形成したものからなることを特徴とするフレックスリジットプリント配線板。
2. フレキシブル配線板１０にフレックス部１７となる空隙部１５を残してリジット部１８となるプリプレグ１１と銅箔１２を積層したフレックスリジットプリント配線板の製造方法において、前記プリプレグ１１における空隙部１５に面した縁部に加熱手段２１により予め硬化部１９を形成する工程と、この硬化部１９を形成したプリプレグ１１をリジット部１８となる銅箔１２とともにフレキシブル配線板１０に積層して加熱硬化せしめる工程とを具備したことを特徴とするフレックスリジットプリント配線板の製造方法。
3. プリプレグ１１に硬化部１９を形成する加熱手段２１は、前記プリプレグ１１における空隙部１５に面した縁部に熱風ノズル２１ａから熱風２２を噴射して硬化するようにしたことを特徴とする請求項１記載のフレックスリジットプリント配線板の製造方法。
4. プリプレグ１１に硬化部１９を形成する加熱手段２１は、前記プリプレグ１１における空隙部１５に面した縁部に予め加熱した熱硬化バー２１ｂ又は熱硬化ブロック２１ｃを接触せしめて硬化するようにしたことを特徴とする請求項１記載のフレックスリジットプリント配線板の製造方法。
5. プリプレグ１１に硬化部１９を形成する加熱手段２１は、前記プリプレグ１１における空隙部１５に面した縁部に光照射器２１ｄから加熱用光線２３を照射して硬化するようにしたことを特徴とする請求項１記載のフレックスリジットプリント配線板の製造方法。

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