JP2005251958A - フレキシブルプリント配線基板及びフラットケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、可撓性を有しかつ電磁波のシールド性能を高めたフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）を提供するものである。
【解決手段】 かゝる本発明は、ＦＰＣの少なくとも片面側に、金属線材を編み込んでなる編み地や金属箔のプレス加工によるメッシュ状の多孔性金属箔からなる電磁波シールド層２００を設けたＦＰＣにあり、この編み地やメッシュ状の多孔性金属箔の採用により、所望の可撓性を有すると同時に、その編み目状の構造や多孔性の構造から、気密性が低いため、良好な耐イオンマイグレーション性も得られる。
【選択図】 なし

Description

本発明は、可撓性を有しかつ電磁波のシールド性能を高めたフレキシブルプリント配線基板及びフラットケーブルに関するものである。

従来から、自在に曲げることができる、可撓性に富んだフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）があり、これに、ノイズ除去用として、電磁波のシールド機能を持たせた電磁波シールド層を設けたものが提案されている（例えば特許文献１）。
特開２００１−１６７６４２号公報

一方、このようなＦＰＣが使用される、電子機器などにあっては、近年、機器自体の小型化、高密度化（高精細化）が求められおり、このため、このＦＰＣも含め、配線部品にあっては、導体（配線）間のピッチが小さくなる方向にある。また、環境問題などへの考慮や難燃性への対応などの理由から、導体間の絶縁材料などには、種々のものが用いられ、多様化している。

これらのことから、この種の配線部品においては、イオンマイグレーションが発生し易いという問題が生じてきている。イオンマイグレーションとは、回路間に電圧が印加されたとき、陽極の配線（導体）側から金属イオンが溶出し、回路間に析出して、絶縁性能を低下させる現象であり、最悪の場合には、回路間の短絡につながる恐れがある。

このイオンマイグレーションの起こり易さについては、種々の原因があるものの、電磁波のシールド機能を持たせた電磁波シールド層について言えば、気密性が高い場合、導体配線内部で起こり易いことが知られている。

上述した特許文献１のＦＰＣでは、電磁波シールド層を、金属箔を化学的に処理して（サブトラクティブ法やアディティブ法）、メッシュ状としてあるため、適度の可撓性があると同時に、気密性が低いため、自在な曲げに対応できる一方、ある程度の耐イオンマイグレーション性が得られるものの、金属箔の処理工程が化学的処理ということから、以下のような問題があった。

基本的に、化学的処理は、湿式条件下で行われることから、先ず、水密性が要求され、かつ化学処理液などがスムーズに供給できる高価な化学処理用の設備が必要なこと、化学処理液の制御・管理などのポンプや各種の弁などの手段が必要なこと、廃棄処理液が出ることから排出処理が必要なこと、コスト高となることなどの問題があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、基本的には、電磁波シールド層を、乾燥条件（乾式）下で機械的に形成できる、金属線材を編み込んだ編み地や、金属箔のプレス加工によるメッシュ状の多孔性金属箔により構成して、所望の可撓性と優れた電磁波のシールド機能を有するＦＰＣを提供するものである。また、これらの点は、フラットケーブルでも同様であることから、本発明のもう一つは、これらの新技術を適用したフラットケーブルを提供するものである。

請求項１記載の本発明は、フレキシブルプリント配線基板の少なくとも片面側に、金属線材を編み込んでなる電磁波シールド層を設けたことを特徴とするフレキシブルプリント配線基板にある。

請求項２記載の本発明は、前記電磁波シールド層が、金属線材を編み込んでなる編み地に樹脂を塗布させたフイルムからなり、これを前記配線基板側に、接着剤又は接着シートにより貼り付けることを特徴とする請求項１記載のフレキシブルプリント配線基板にある。

請求項３記載の本発明は、フラットケーブルの少なくとも片面側に、金属線材を編み込んでなる電磁波シールド層を設けたことを特徴とするフラットケーブルにある。

請求項４記載の本発明は、前記電磁波シールド層が、金属線材を編み込んでなる編み地に樹脂を塗布させたフイルムからなり、これを前記フラットケーブル側に、接着剤又は接着シートにより貼り付けることを特徴とする請求項３記載のフラットケーブルにある。

請求項５記載の本発明は、フレキシブルプリント配線基板の少なくとも片面側に、金属箔をプレス加工によりメッシュ状とした多孔性金属箔の電磁波シールド層を設けたことを特徴とするフレキシブルプリント配線基板にある。

請求項６記載の本発明は、フラットケーブルの少なくとも片面側に、金属箔をプレス加工によりメッシュ状とした多孔性金属箔の電磁波シールド層を設けたことを特徴とするフラットケーブルにある。

本発明によると、電磁波シールド層が、乾燥条件下で機械的に行える、金属線材を編み込んだ編み地や、金属箔のプレス加工によるメッシュ状の多孔性金属箔からなるため、従来のサブトラクティブ法やアディティブ法などの化学的処理に比較して、低コストで、所望の可撓性と優れた電磁波シールド機能を有するのＦＰＣ、及びフラットケーブルを得ることができる。

図１は、本発明に係るＦＰＣの最良の形態の一例を示したものである。このＦＰＣ１００は、回路層が片面側にだけある片面型の場合（なお、両面型とすることも可能）で、このＦＰＣ本体１１０の両面には、電磁波シールド層２００を設けてある。なお、電磁波シールド層２００も、用途によっては、片面だけとすること可能である。

ＦＰＣ本体１１０部分は、特に限定されないが、通常ＣＣＬフィルム１２０にＣＬフィルム１３０を積層させてなる。ＣＣＬフィルム１２０は、通常ポリイミドフィルム（例えば厚さ約２５μｍ）などのベースフィルム１２１に接着層１２２を介して、銅箔（例えば厚さ約１８μｍ）の回路層１２３が貼り合わされたものからなり、回路層１２３部分は、例えば、サブトラクテブ法やアディティブ法などの化学的処理によって形成される。ＣＬフィルム１３０は、ポリイミドフィルム（例えば厚さ約２５μｍ）などのベースフィルム１３１の片面に接着層１３２をラミネートさせたものからなる。そして、これは、保護カバーとして、その接着層１３２側を、ＣＣＬフィルム１２０の回路層１２３にして貼り付けられる。

このような構成のＦＰＣ本体１１０部分は、これのみで、電子機器の可撓性の要求される部分に使用されるが、機器によっては、ノイズ除去のため、高い電磁波シールド機能が求められる場合がある。

このような要求に答えるべく、本発明では、上記電磁波シールド層２００を次のようにして構成してある。例えば、先ず、図２に示すように、金属線材、例えは３０μｍに延伸した銅の極細線をメッシュ状の平織り（他の織り方も可能）にして、編み込んだ編み地２１０を作り、これを主材料として、ＦＰＣ本体１１０側に貼り付けてある。

具体的には、編み地２１０に、例えばロール上で、エポキシ系樹脂接着剤などの接着剤２２０を塗布し、ポリイミドフィルム（例えば厚さ約２５μｍ）などのベースフィルム２３０とラミネートさせた上で、これを、接着剤層２４０を介して、ＦＰＣ本体１１０側に被覆してある。なお、本発明では、この構成に限定されず、例えば、編み地２１０に塗布した接着剤２２０によりフィルム状して、ベースフィルム２３０を省略した形で、直接ＦＰＣ本体１１０側に被覆させることもできる。さらには、ＦＰＣ本体１１０側に編み地２１０を添わせて、接着剤で接着して被覆させることも可能である。

この金属線材を編み込んだ編み地２１０は、電線などの金属線編組と同様の装置で製造することができる。そして、より良い可撓性を確保するためには、用いる金属線、例えば銅線の外径は、０．１ｍｍ以下のものを使用することが望ましい。この編み地２１０の製造は、通常の工場内で、しかも、乾燥条件下で行えるため、化学的処理によりメッシュ化する場合に比較して、大幅なコストダウンが可能となる。

このような編み地２１０の採用により、得られるＦＰＣ１００は、所望の可撓性を有すると同時に、その編み目状の構造から、気密性が低いため、良好な耐イオンマイグレーション性も得られる。

このような電磁波シールド層２００の形成にあたっては、上記の編み地２１０に限定されず、図３に示すように、金属箔２５１をプレス加工によりメッシュ状とした多孔性金属箔２５０を用いて形成してもよい。

先ず、多孔性金属箔２５０の形成には、例えば、剣山状の凹凸を有する金型でプレスしたり、或いは、剣山状の針を多数有するロールで連続プレスさせるなどして形成すればよい。なお、多孔性の孔は、丸孔に限らず、角孔、さらにはスリット状などの孔であってもよい。また、孔の大きさも、特に限定されないが、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度が望ましい。そして、多孔性金属箔２５０の形成後は、上記の編み地２１０の場合と同様、これに接着剤２２０を塗布し、ベースフィルム２３０とラミネートさせた上で、接着剤層２４０を介して、ＦＰＣ本体１１０側に被覆すればよい。なお、この場合も、この構成に限定されず、例えば、多孔性金属箔２５０に塗布した接着剤２２０によりフィルム状として、ベースフィルム２３０を省略した形で、直接ＦＰＣ本体１１０側に被覆させることもできる。さらには、ＦＰＣ本体１１０側に多孔性金属箔２５０を添わせて、接着剤で接着させることも可能である。

このような多孔性金属箔２５０の採用により、得られるＦＰＣ１００は、所望の可撓性を有すると同時に、その多孔性の構造から、気密性が低いため、良好な耐イオンマイグレーション性も得られる。

図４は、本発明に係るフラットケーブルの最良の形態の一例を示したものである。このフラットケーブル３００は、特に可撓性に優れたフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）の場合で、ＦＦＣ本体３１０側の両面に電磁波シールド層２００を設けてある。なお、電磁波シールド層２００は、用途によっては、片面だけとすること可能である。

ＦＦＣ本体３１０部分は、特に限定されないが、通常平角状の錫めっき銅線（例えば幅０．３ｍｍ、厚さ０．０３５ｍｍ）などの平角めっき金属線３１１を平行に配列し、この上下の面に、接着剤層３１２、３１３を介して、ポリエステルフィルム（例えば厚さ約２５μｍ）などのベースフィルム３１４、３１５を貼り合わせたものからなる。

このような構成のＦＦＣ本体３１０部分は、これのみで、可撓性を有するケーブルとして使用できるものの、上記のＦＰＣと同様の要求があるとこから、本発明では、電磁波シールド層２００を設けてある。この層は、上記図１のＦＰＣと同様にして構成してある。例えば、図２に示すような、金属線材を編み込んだ編み地２１０や、図３に示すような、金属箔２５１のプレス加工によるメッシュ状の多孔性金属箔２５０により構成として、被覆させる。

このような構成により、このフラットケーブル３００においても、上記ＦＰＣ１００の場合と同様、編み地２１０の採用、又は多孔性金属箔２５０の採用により、得られるＦＦＣ３００は、所望の可撓性を有すると同時に、その編み目状の構造や多孔性の構造から、気密性が低いため、良好な耐イオンマイグレーション性も得られる。

因みに、表１に示したように、本発明に係るＦＰＣ（実施例１）、ＦＦＣ（実施例２）と、従来の構成からなるＦＰＣ（比較例１〜２）、ＦＦＣ（比較例３〜４）のサンプルを製造した。なお、実施例１は、図１のＦＰＣとほぼ同構造で、金属線材を編み込んだ編み地２１０の電磁波シールド層２００を設けたものである。実施例２は、図４のＦＦＣとほぼ同構造で、金属線材を編み込んだ編み地２１０の電磁波シールド層２００を設けたものである。比較例１は、図１のＦＰＣとほぼ同構造で、金属箔の電磁波シールド層２００を設けたものである。比較例２は、図１のＦＰＣとほぼ同構造で、電磁波シールド層２００がないものである。比較例３は、図４のＦＦＣとほぼ同構造で、金属箔の電磁波シールド層２００を設けたものである。比較例４は、図４のＦＦＣとほぼ同構造で、電磁波シールド層２００がないものである。また、各ＦＰＣでは回路層部分の配線間のスペースを１００μｍとし、各ＦＦＣでは各平角めっき金属線間のスペースを１００μｍとした。

そして、上記各サンプルについて、耐イオンマイグレーション性、及び電磁波ノイズ性能について調べた。なお、耐イオンマイグレーション性の試験は、高温高湿槽を用い、８５℃、８５％ＲＨの雰囲気中に各サンプルを保持し、定電圧電源により、隣接する配線間、又は平角めっき金属線間との電位差が５０Ｖで、一定となるよう電圧を負荷して行った。この試験を、２５０時間行った後、各サンプルを解体して、隣接する配線間、又は平角めっき金属線間に発生した析出物を、透過光によって観察できる顕微鏡により調べた。つまり、イオンマイグレーションによるデンドライトの有無を調べた。そして、デンドライトの見られないものを合格品「〇」として表示し、デンドライトの見られたものを不合格品「×」して表示した。また、電磁波ノイズ性能の試験は、雑音電界強度試験により行った。そして、電磁波のシールド性能の良好なものを合格品「〇」として表示し、電磁波のシールド性能の不良のものを不合格品「×」して表示した。これらの各評価は、表１に併記した。

上記表１から、本発明に係るサンプル（実施例１〜２）の場合、耐イオンマイグレーション性、及び電磁波ノイズ性能のいずれにおいても、良好であることが判る。
これに対して、従来構成からなるサンプル（比較例１〜４）の場合、耐イオンマイグレーション性、及び電磁波ノイズ性能のいずれかにおいても、問題があることが判る。

本発明に係るＦＰＣの一例を示した説明図である。 図１のＦＰＣにおける電磁波シールド層の一例を示した説明図である。 図１のＦＰＣにおける電磁波シールド層の他例を示した説明図である。 本発明に係るＦＦＣの一例を示した説明図である。

符号の説明

１００・・・ＦＰＣ、１１０・・・ＦＰＣ本体、１２０・・・ＣＣＬ、１３０・・・ＣＬ、２００・・・電磁波シールド層、２１０・・・金属線材を編み込んだ編み地、３００・・・ＦＦＣ、２５０・・・メッシュ状の多孔性金属箔、

Claims (6)

1. フレキシブルプリント配線基板の少なくとも片面側に、金属線材を編み込んでなる電磁波シールド層を設けたことを特徴とするフレキシブルプリント配線基板。
2. 前記電磁波シールド層が、金属線材を編み込んでなる編み地に樹脂を塗布させたフイルムからなり、これを前記配線基板側に、接着剤又は接着シートにより貼り付けることを特徴とする請求項１記載のフレキシブルプリント配線基板。
3. フラットケーブルの少なくとも片面側に、金属線材を編み込んでなる電磁波シールド層を設けたことを特徴とするフラットケーブル。
4. 前記電磁波シールド層が、金属線材を編み込んでなる編み地に樹脂を塗布させたフイルムからなり、これを前記フラットケーブル側に、接着剤又は接着シートにより貼り付けることを特徴とする請求項３記載のフラットケーブル。
5. フレキシブルプリント配線基板の少なくとも片面側に、金属箔をプレス加工によりメッシュ状とした多孔性金属箔の電磁波シールド層を設けたことを特徴とするフレキシブルプリント配線基板。
6. フラットケーブルの少なくとも片面側に、金属箔をプレス加工によりメッシュ状とした多孔性金属箔の電磁波シールド層を設けたことを特徴とするフラットケーブル。
   

Images