JP2004311740A

JP2004311740A - フレキシブルプリント配線板

Info

Publication number: JP2004311740A
Application number: JP2003103746A
Authority: JP
Inventors: Taku Miwa; 卓三輪; Kazuhide Kita; 和英北; Takayuki Mayama; 孝之間山; Kazumi Nagasawa; 和美長澤; Shuichi Fujita; 秀一藤田
Original assignee: Arisawa Mfg Co Ltd
Current assignee: Arisawa Mfg Co Ltd
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】両面タイプの安価な三層基板でありながら、高い繰り返し屈曲性を発揮する実用性に秀れたフレキシブルプリント配線板を提供するものである。
【解決手段】繰り返し屈曲されるフレキシブルプリント配線板であって、厚さ２５μｍ以下の合成樹脂層１の両面に厚さ２０μｍ以下の接着層２ａ・２ｂが夫々積層され、この接着層２ａ・２ｂの表面に厚さ１８μｍ以下の金属箔３ａ・３ｂが積層され、該合成樹脂層１と該接着層２ａ・２ｂと該金属箔３ａ・３ｂとの厚さの総和が７０μｍ以下の構成であり、前記夫々の接着層２ａ・２ｂとして引張弾性率が１０００ＭＰａ以上のものが夫々採用されているものである。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブルプリント配線板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
携帯電話やノート型パソコン等のヒンジ部分に配設されるヒンジ用のフレキシブルプリント配線板には非常に高い屈曲性が要求されており、１０万回以上繰り返し屈曲しても回路に異常が発生しないものでなければならない。
【０００３】
ところで、フレキシブルプリント配線板には、所謂三層基板と二層基板との二種類がある。
【０００４】
三層基板は、合成樹脂層（例えば、ポリイミドフィルム）に接着層を介して金属箔（例えば、銅箔）を積層したもので、コスト安ではあるが、接着層が存在する分、繰り返し屈曲性は低い（金属箔の割れ等が生じ、断線状態となってしまう。）。
【０００５】
一方、二層基板は、合成樹脂層に金属箔層を直接積層したもので、繰り返し屈曲性は高いが、金属箔層を直接積層する為に高価な合成樹脂を使用したり、また、特殊な積層技術を採用しなければならない等、コスト高である。
【０００６】
更に、三層基板，二層基板の双方共に、合成樹脂層の片面にだけ金属箔層が設けられた片面タイプと、合成樹脂層の両面に金属箔層が設けられた両面タイプとがある。片面タイプは、厚さが薄い分、繰り返し屈曲性が高いという長所があり、また、両面タイプは、両面の金属箔層を用いて多くの回路を形成できる（配線密度を高められる。）という長所がある。
【０００７】
従来のヒンジ用のフレキシブルプリント配線板には、両面タイプの二層基板が採用されている。これは、片面タイプでは二層基板と三層基板の双方共に形成できる回路が少なく、配線密度を高められないことが問題であり、また、両面タイプの三層基板では、前記１０万回以上繰り返し屈曲という条件をクリアできないからである。
【０００８】
以上、従来からあるヒンジ用のフレキシブルプリント配線板は高価である。
【０００９】
本発明は、上記現状に鑑みて発明されたもので、両面タイプの安価な三層基板でありながら、高い繰り返し屈曲性を発揮する実用性に秀れたフレキシブルプリント配線板を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１１】
繰り返し屈曲されるフレキシブルプリント配線板であって、厚さ２５μｍ以下の合成樹脂層１の両面に厚さ２０μｍ以下の接着層２ａ・２ｂが夫々積層され、この接着層２ａ・２ｂの表面に厚さ１８μｍ以下の金属箔３ａ・３ｂが積層され、該合成樹脂層１と該接着層２ａ・２ｂと該金属箔３ａ・３ｂとの厚さの総和が７０μｍ以下の構成であり、前記夫々の接着層２ａ・２ｂとして引張弾性率が１０００ＭＰａ以上のものが夫々採用されていることを特徴とするフレキシブルプリント配線板に係るものである。
【００１２】
また、繰り返し屈曲されるフレキシブルプリント配線板であって、厚さ２５μｍ以下の合成樹脂層１の両面に厚さ２０μｍ以下の接着層２ａ・２ｂが夫々積層され、この接着層２ａ・２ｂの表面に厚さ１８μｍ以下の金属箔３ａ・３ｂが積層され、該合成樹脂層１と該接着層２ａ・２ｂと該金属箔３ａ・３ｂとの厚さの総和が５５μｍ以下の構成であり、前記夫々の接着層２ａ・２ｂとして引張弾性率が４００ＭＰａ以上のものが夫々採用されていることを特徴とするフレキシブルプリント配線板に係るものである。
【００１３】
また、請求項１，２いずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線板において、金属箔３ａ・３ｂとして銅箔が採用されていることを特徴とするフレキシブルプリント配線板に係るものである。
【００１４】
また、請求項１〜３いずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線板において、合成樹脂層１としてポリイミド樹脂製の合成樹脂層１が採用されていることを特徴とするフレキシブルプリント配線板に係るものである。
【００１５】
また、請求項１〜４いずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線板において、該フレキシブルプリント配線板はヒンジ部用のものであることを特徴とするフレキシブルプリント配線板に係るものである。
【００１６】
【発明の作用及び効果】
本発明は繰り返した実験の結果、得られた作用効果を請求項としてまとめたもので、両面タイプの三層基板（合成樹脂層１の両面に接着層２ａ・２ｂが夫々積層され、この接着層２ａ・２ｂの表面に金属箔３ａ・３ｂが積層されたもの）であっても、合成樹脂層１，接着層２ａ・２ｂ及び金属箔３ａ・３ｂの厚さ、厚さの総和、並びに、接着層２ａ・２ｂの引張弾性率が適正なものである場合、１０万回以上の繰り返し屈曲を行っても、金属箔３ａ・３ｂの剥離や回路の切断等の問題が発生せず、よって、高い繰り返し屈曲性が要求されるヒンジ用のフレキシブルプリント配線板として良好な特性が得られることを確認した。
【００１７】
また、両面タイプであるから、多数の回路を形成して配線密度を高めることができ、更に、製造が容易で安価な三層基板であるから、当然ながら、コスト安となる。
【００１８】
本発明は上述のように構成したから、多数の回路を形成でき、安価で且つ高い繰り返し屈曲性を有する実用性に秀れたフレキシブルプリント配線板となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図面は本発明の一実施例を図示したものであり、以下に説明する。
【００２０】
本実施例は、携帯電話やノート型パソコン等のヒンジ部分に配設されるフレキシブルプリント配線板であって、厚さ２５μｍ以下の合成樹脂層１の両面に厚さ２０μｍ以下の接着層２ａ・２ｂが夫々積層され、この接着層２ａ・２ｂの表面に厚さ１８μｍ以下の金属箔３ａ・３ｂが積層され、該合成樹脂層１と該接着層２ａ・２ｂと該金属箔３ａ・３ｂとの厚さの総和が適正な厚さ以下の構成であり、前記夫々の接着層２ａ・２ｂとして引張弾性率が適正な弾性率以上のものが夫々採用されているものである。
【００２１】
前記合成樹脂層１，前記接着層２ａ・２ｂ及び前記金属箔３ａ・３ｂの厚さの総和と前記接着層２ａ・２ｂの引張弾性率との間には相関がある。前記厚さの総和が５５μｍ以下の場合には前記引張弾性率が４００ＭＰａ以上必要であり、また、前記厚さの総和が７０μｍ以下の場合には前記引張弾性率が１０００ＭＰａ以上必要となる。尚、この数値は、後述の実験結果に基づくものである。
【００２２】
合成樹脂層１は、絶縁性，屈曲性に秀れたもの、例えば、ポリイミド樹脂製のものが採用されている。
【００２３】
接着層２ａ・２ｂは、絶縁性，屈曲性に秀れたもの、例えば、エポキシ系接着剤が採用されている。また、接着剤として、接着力の高いものと、屈曲性及び絶縁性の高いものとを混合したものを採用すると良い。
【００２４】
金属箔３ａ・３ｂの表面には、保護用のカバーレイ層４が設けられている。このカバーレイ層４は、一般的なカバーレイ、例えば、絶縁フィルム５（ポリイミドフィルム等）に接着剤層６が設けられたものが採用される。
【００２５】
合成樹脂層１の厚さは、１２．５乃至２５μｍのものが採用される。そして、合成樹脂層１が薄い場合には、金属箔３ａ・３ｂとして厚いもの（例えば、厚さ１８μｍのもの）が採用でき、合成樹脂層１が厚い場合には、金属箔３ａ・３ｂとして薄いもの（例えば、厚さ３μｍのもの）が採用できる。
【００２６】
接着層２ａ・２ｂの厚さは、前記厚さの総和と前記引張弾性率とを考慮して決定する。
【００２７】
以下、本実施例の効果を確認した実験例を示す。
【００２８】
合成樹脂層１としてポリイミドシート、金属箔３ａ・３ｂとして銅箔、カバーレイ層４として厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルム（絶縁フィルム６）に厚さ２５μｍの接着剤（接着剤層６）を設けたものを採用した。
【００２９】
合成樹脂層１の厚さ，金属箔３ａ・３ｂの厚さ，接着層２ａ・２ｂの厚さ及び引張弾性率の異なるサンプル（比較例及び実施例）を各種作成し、図２に図示する形状で、全長７０ｍｍ、巾６．４ｍｍのヒンジ用のフレキシブルプリント回路基板１０を形成した。
【００３０】
また、金属箔３ａ・３ｂをエッチングして巾６００μｍの回路を片面に４本形成した。回路を形成しない他面は全面をエッチングしないままの状態とした。また、回路の端部にはリード線１１をハンダ付によって付設した。
【００３１】
このフレキシブルプリント回路基板１０を実際にヒンジ部分で使用されるのと同様に長さ方向にぐるりと一回転巻回し（図３参照）、図４に図示するように、内径７ｍｍの筒体１２（疑似筺体）に該巻回部分１３を導入し（この巻回部分１３の径は５ｍｍ程度であった。）、これにより該筒体１２からフレキシブルプリント回路基板１０の一端部を２９ｍｍ、他端部２５ｍｍ突出せしめ、この突出するフレキシブルプリント回路基板１０の両端部を固定し、常温で、他端部を一端部に対して２．５°から１６５°となるように繰り返し屈曲せしめる実験を毎分１２０回で行った。
【００３２】
実験の結果を図５に示す。
【００３３】
具体的には、特に実施例１及び２と各比較例との比較から、金属箔３ａ・３ｂの厚さによる屈曲性への影響は比較的少なく、厚さ１８μｍ以下であれば十分な屈曲性（繰り返し屈曲回数１０万回以上）を発揮する可能性があることが確認された。
【００３４】
また、特に実施例４と各比較例との比較から、合成樹脂層１の厚さによる屈曲性への影響は少なく、厚さ２５μｍ以下であれば十分な屈曲性を発揮する可能性があることが確認された。
【００３５】
また、特に実施例５と各比較例との比較から、接着層２ａ・２ｂの厚さによる屈曲性への影響は少なく、厚さ２０μｍ以下であれば十分な屈曲性を発揮する可能性があることが確認された。
【００３６】
また、特に各実施例と比較例１との比較から、厚さの総和の影響は大きく、厚さの総和が６８．５μｍ以下でなければ十分な屈曲性を発揮することができないことが確認された。尚、実施例２及び４の屈曲回数の結果から、厚さの総和の上限は７０μｍであると考えられた。
【００３７】
また、特に実施例２と比較例２との比較から、厚さの総和と共に接着層２ａ・２ｂの引張弾性率も重要であることが確認された。具体的には、厚さの総和が７０μｍ以下の比較例２及び３は、引張弾性率が９００ＭＰａであった為、屈曲性が不十分であったが、同じ引張弾性率９００ＭＰａの実施例３は、厚さの総和が５０．５μｍであった為、十分な屈曲性を発揮していた。この点から、厚さの総和の上限を７０μｍとする場合には引張弾性率が９００ＭＰａより高い必要があり、厚さの総和の上限を５０．５μｍとする場合には引張弾性率が９００ＭＰａでも十分であることが確認された。
【００３８】
尚、各実施例及び比較例の屈曲回数の結果から、厚さの総和の上限を７０μｍとする場合の引張弾性率の下限は１０００ＭＰａ、厚さの総和の上限を５５μｍとする場合の引張弾性率の下限は４００ＭＰａであると考えられた。
【００３９】
また、特に実施例３及び６と他の実施例及び比較例との比較から、厚さの総和が屈曲性に及ぼす影響が極めて大きいことが確認された。具体的には厚さの総和が小さい場合、屈曲性は飛躍的に向上する。
【００４０】
また、特に実施例５と他の実施例及び比較例との比較から、金属箔３ａ・３ｂの厚さが極端に低い場合、屈曲性が飛躍的に向上することが確認された。
【００４１】
以上の実験結果から、厚さ２５μｍ以下の合成樹脂層１の両面に厚さ２０μｍ以下の接着層２ａ・２ｂが夫々積層され、この接着層２ａ・２ｂの表面に厚さ１８μｍ以下の金属箔３ａ・３ｂが積層され、該合成樹脂層１と該接着層２ａ・２ｂと該金属箔３ａ・３ｂとの厚さの総和が７０μｍ以下の構成であり、前記夫々の接着層２ａ・２ｂとして引張弾性率が１０００ＭＰａ以上のものが夫々採用されているフレキシブルプリント配線板は、十分な屈曲性を発揮することが確認された。
【００４２】
また、同様に、厚さ２５μｍ以下の合成樹脂層１の両面に厚さ２０μｍ以下の接着層２ａ・２ｂが夫々積層され、この接着層２ａ・２ｂの表面に厚さ１８μｍ以下の金属箔３ａ・３ｂが積層され、該合成樹脂層１と該接着層２ａ・２ｂと該金属箔３ａ・３ｂとの厚さの総和が５５μｍ以下の構成であり、前記夫々の接着層２ａ・２ｂとして引張弾性率が４００ＭＰａ以上のものが夫々採用されているフレキシブルプリント配線板も、十分な屈曲性を発揮することが確認された。
【００４３】
本実施例は上述のように構成したから、安価な三層基板で、且つ、回路を多数形成できる両面タイプでありながら、ヒンジ部分に使用する場合に要求される繰り返し屈曲性をクリアできる実用性に秀れたフレキシブルプリント回路板となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の説明断面図である。
【図２】実験で形成したフレキシブルプリント回路基板１０の説明平面図である。
【図３】実験で形成したフレキシブルプリント回路基板１０の巻回状態を示す説明斜視図である。
【図４】実験方法を示す説明側面断面図である。
【図５】実験データをまとめた表である。
【符号の説明】
１合成樹脂層
２ａ・２ｂ接着層
３ａ・３ｂ金属箔

Claims

繰り返し屈曲されるフレキシブルプリント配線板であって、厚さ２５μｍ以下の合成樹脂層の両面に厚さ２０μｍ以下の接着層が夫々積層され、この接着層の表面に厚さ１８μｍ以下の金属箔が積層され、該合成樹脂層と該接着層と該金属箔との厚さの総和が７０μｍ以下の構成であり、前記夫々の接着層として引張弾性率が１０００ＭＰａ以上のものが夫々採用されていることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
繰り返し屈曲されるフレキシブルプリント配線板であって、厚さ２５μｍ以下の合成樹脂層の両面に厚さ２０μｍ以下の接着層が夫々積層され、この接着層の表面に厚さ１８μｍ以下の金属箔が積層され、該合成樹脂層と該接着層と該金属箔との厚さの総和が５５μｍ以下の構成であり、前記夫々の接着層として引張弾性率が４００ＭＰａ以上のものが夫々採用されていることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
請求項１，２いずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線板において、金属箔として銅箔が採用されていることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
請求項１〜３いずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線板において、合成樹脂層としてポリイミド樹脂製の合成樹脂層が採用されていることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
請求項１〜４いずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線板において、該フレキシブルプリント配線板はヒンジ部用のものであることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。