JP2006005134A

JP2006005134A - フレキシブルプリント配線板及びその製造方法

Info

Publication number: JP2006005134A
Application number: JP2004179495A
Authority: JP
Inventors: Munekimi Mizutani; 宗幹水谷
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2006-01-05

Abstract

【課題】フレキシブルプリント配線板によりワイヤーハーネスを代替する場合、フレキシブルプリント配線板の製造設備により、得られるフレキシブルプリント配線板の長さが制約を受ける。そこで、既存の設備で簡便に製造できる長尺なフレキシブルプリント基板を提供する。
【解決手段】可撓性を有する電気絶縁層１１及び１３間に導電材よりなる連続した配線パターン１２を備えるフレキシブルプリント配線板１であって、この配線パターン以外の領域に切込み１４をそなえ、この切込み１４の先端部近傍でフレキシブルプリント配線板が折り返されて、折り返し前よりも長尺のフレキシブルプリント配線を形成したフレキシブルプリント配線板。
【選択図】図１

Description

本発明は、フレキシブルプリント配線板及びその製造方法に関するものであり、より詳しくは、自動車のワイヤーハーネスの代わりとして用いることのできる長尺のフレキシブルプリント配線板及びその製造方法を提供するものである。

従来、自動車における電源の供給あるいは電気信号の伝達には、電線を用いたワイヤーハーネスが一般的であった。最近では、自動車部品のモジュール化及び部品内部の省スペース化により、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）を導体として用いた、ＦＰＣハーネスによる配線も行われるようになってきた。

フレキシブルプリント配線板は薄く、軽量で、構造材に沿わせる形で配線を行うことが可能であり、また、従来のワイヤーハーネスと比較して省スペースで配線を行うことができることから、自動車内装部品の配線材などとして有望視されている。

また、他のデバイスにおいても、省スペース化の観点からＦＰＣが使用され始めていて、ＦＰＣの基板サイズよりも長尺の配線が必要とされるときは、コネクタを介して複数のＦＰＣを接続することなどにより、配線材として使用されている。

ところが、従来のフレキシブルプリント基板は、実際には小さなサイズものが限定的に使用されるのみで、特に、自動車等の用途における、長距離の配線用には使用されてはいなかった。この背景には、従来よりも長尺の、長距離配線用のフレキシブル基板を製作するには、製造装置を大型化する必要があるため、既存の設備で長距離配線用のフレキシブル基板を製作することが困難と考えられてきたためである。例えば、回路配線層を絶縁層上に選択的に形成するために用いられる露光機や、回路配線層を形成した後にこの回路配線層を覆うように被成されるカバー絶縁層をキュアするための加熱プレス装置について、従来の装置に比べて格段に大型化する必要がある。また、このように製造装置を大型化するには、新たに設備投資が必要となるので、得られた製品は、大幅なコストアップを招いてしまう。さらに、フレキシブルプリント基板を分割して、露光、キュアを行う方法も考えられるが、位置合わせの問題などにより、歩留まりの悪化を招く。

また、コネクタを介して複数のフレキシブルプリント配線板を接続して長尺のＦＰＣとしたのでは、省スペースで配線できるというフレキシブルプリント配線板の利点が減ってしまう。

そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、既存の設備で簡便に製造できる長尺なフレキシブルプリント基板を、その有利な製造方法と共に提供することを目的とする。

本発明のフレキシブルプリント配線板は、可撓性を有する電気絶縁層間に導電材よりなる連続した配線パターンを備えるフレキシブルプリント配線板であって、この配線パターン以外の領域に切込みをそなえ、この切込みの先端部近傍でフレキシブルプリント配線板が折り返されて、折り返し前よりも長尺のフレキシブルプリント配線を形成したことを特徴とする。

また、本発明のフレキシブルプリント配線板は、前記切込みを２箇所以上備え、各切込みの先端部近傍でフレキシブルプリント配線板が折り返されているようにすることもできる。

また、本発明のフレキシブルプリント配線板は、前記切込みの先端部に、切込みの進展を防止する空隙を設けることは好ましく、また、前記切込みの先端部に、補強材を設けることもできる。

また、本発明のフレキシブルプリント配線板は、切込みの先端部近傍で折り返されているフレキシブルプリント配線板を、そのフレキシブルプリント配線板の重なり方向に挟む固定具を備える構成とすることもできる。

また、本発明のフレキシブルプリント配線板の製造方法は、可撓性を有する電気絶縁層上に、導電材よりなる連続した配線パターン及び切込み先端部の補強材を同時に形成し、次いでこの配線パターン及び切込み先端部の補強材を覆う電気絶縁層を形成した後、前記配線パターン以外の領域に切込みを設け、この切込みの先端部近傍でフレキシブルプリント配線板を折り返して、折り返し前よりも長尺のフレキシブルプリント配線を形成したことを特徴とする。

本発明のフレキシブルプリント配線板は、大型の設備を必要とすることなく製造できる長尺のフレキシブルプリント配線板であり、省スペース化が可能であるというフレキシブルプリント配線板の利点はそのままに、自動車の長距離配線用などとして有利に用いることができるので、その効果は大きい。

以下、本発明のフレキシブルプリント配線板の実施の形態を、図面を用いて説明する。

図１は、本発明のフレキシブルプリント配線板の一例を模式的に示す斜視図である。図１においてフレキシブルプリント配線板１は、可撓性を有する第１の絶縁層１１の上に回路配線層１２が形成され、この回路配線層１２を覆って、可撓性を有する第２の絶縁層１３が形成されている。かような第１の絶縁層１１及び回路配線層１２は、例えば、ポリイミドフィルムと銅箔とからなる銅張積層板（ＣｏｐｐｅｒＣｌａｄＬａｍｉｎａｔｅ；ＣＣＬ）を出発材として、エッチング法により回路配線層１２を選択的に形成させたものを用いることができる。また、第２の絶縁層１３は、ポリイミドを基材とする、いわゆるカバーレイフィルムを用いることができる。

図１に示した回路配線層１２は、２本の配線が、矩形のフレキシブルプリント配線板１の、ある一辺の端部１ａから他方の端部１ｂへ向かい、そしてこの他方の端部１ｂから一辺の別の端部１ｃへ戻ってくるような、配線が折り返されて一方の端部から他方の端部へと往復する配線パターンになっている。この一辺の端部１ａ及び１ｃは、回路配線層１２が外部の回路と接続する端子となる部分であり、はんだめっき又は金めっきが施される。

そして、このようなフレキシブルプリント配線板１における配線パターン以外の領域であって、回路配線層１２が往復している間の領域に、この回路配線層１２の往復方向とほぼ平行な切込み１４が設けられている。この切込み１４の長さは、フレキシブルプリント配線板１の一方の端部１ａから他方の端部１ｂまでの距離の半分よりも長くする。その理由は、後述するように当該切込みの先端部近傍で折り返したときに、フレキシブルプリント配線板１の一方の端部１ａから他方の端部１ｂまでの距離よりも長尺のプリント配線板を得るためには、切込みの長さが、当該距離の半分以上であることが必要であるからである。

また、この切込み１４の先端部には、切込みが所定の位置から更に伝播することを防止して配線の破断を回避するために、平面形状が略円形状で、プリント配線板１の厚み方向に貫く空隙１５が形成されている。

なお、図１に示した配線パターンは、本発明の構成を説明するために例示されたものであって、配線の長さ、配線数、配線パターンなどは、図示した例に限定されるものではない。

次に，図１に示したプリント配線板１は、図２に折り返し途中の形状を示すように、切込み１４の先端部近傍おいて、切込みの方向と平行な線分に沿って谷折りにされるとともに、切込みの方向と直角な線分に方向に沿って山折りにされる。この折り返しの方向を図２中に矢印で示した。

折り返し後のプリント配線板の形状を図３に示す。同図に示すように、切込みの先端部近傍で折り返すことによって、直線的なプリント配線板１が得られている。そして、折返し後のプリント配線板１における一辺の端部１ａから１ｃまでの長さは、折り返し前の一辺の端部１ａから他方の端部１ｂまでの長さよりも長くなっている。したがって、本発明のプリント配線板は、既存の製造装置を用いて、従来よりも長尺のプリント配線板とすることができるのである。

図４に、本発明のプリント配線板の他の実施形態を示す。同図に示したプリント配線板２は、可撓性を有する第１の絶縁層２１の上に回路配線層２２が形成され、この回路配線層２２を覆って、可撓性を有する第２の絶縁層２３が形成されている。かような第１の絶縁層２１及び回路配線層２２は、図１に示したプリント配線板１と同様に、例えば、ポリイミドフィルムと銅箔とからなる銅張積層板（ＣｏｐｐｅｒＣｌａｄＬａｍｉｎａｔｅ；ＣＣＬ）を出発材として、エッチング法により回路配線層１２を選択的に形成させたものを用いることができる。また、第２の絶縁層２３は、ポリイミドを基材とする、いわゆるカバーレイフィルムを用いることができる。

そして、図４に示した回路配線層２２は、２本の配線が、矩形のフレキシブルプリント配線板２の、ある一辺の端部２ａから他方の端部２ｂへ向かい、そしてこの他方の端部２ｂから一辺の別の端部２ｃへ戻り、更に、他方の別の端部２ｄへ向かうような、配線が折り返されて一方の端部から他方の端部へと往復する、ジグザグ状あるいは蛇行状の配線パターンになっている。この一辺の端部２ａ及び２ｄは、回路配線層２２が外部の回路と接続する端子となる部分であり、はんだめっき又は金めっきが施される。

そして、このようなフレキシブルプリント配線板２における配線パターン以外の領域であって、回路配線層２２が往復している間の領域に、この回路配線層２２の往復方向とほぼ平行な切込み２４が、２本設けられている。これらの切込み２４の長さは、フレキシブルプリント配線板２の一方の端部２ａから他方の端部２ｂまでの距離の半分よりも長くしている。また、これらの切込み２４の先端部には、切込みが必要以上に伝播することを防止して配線の破断を回避するために、平面形状が略円形状で、プリント配線板２の厚み方向に貫く空隙２５が形成されている。

このようなプリント配線板を、図２及び図３に示したプリント配線板１と同様に、切込み２４の先端部近傍において、切込みの方向と平行な線分に沿って谷折りにされるとともに、切込みの方向と直角な線分に方向に沿って山折りにされることにより、折り返し前よりも長尺のプリント配線板を得ることができる。

しかも、図４に示したプリント配線板２は、切込み２４が２本あり、これらの切込み２４の各々で折り返すことにより、図１に示した、プリント配線板１が切込み１４を１本有する場合に比べて、より長尺のプリント配線板とすることができる。

本発明のプリント配線板は、切込みの本数について、図１〜３に示した１本の場合及び図４に示した２本の場合に限られず、それ以上の本数とすることもできることはいうまでもなく、この切込みの本数に応じて、プリント配線板の長さをより一層、長くすることができる。

また、本発明のプリント配線板は、折り返し方により、逆向きのＦＰＣの接続も可能となる。

次に、本発明の他の実施形態を、図５を用いて説明する。図５に示すプリント配線板３は、切込み１４の先端部に、補強材１６を設けている。この補強材を設けることにより、切込み１４の先端部が、所定の位置から更に伝播することを防止して配線の破断を回避することができる。この補強材１６は、回路配線の形成時に同時に形成された銅箔であってもよいし、また、絶縁層の外表面上に取り付けられた薄膜であってもよい。もっとも、回路配線の形成時に同時に銅箔を同時に形成すれば、補強材１６を別途に取り付ける作業が必要としないから、製造工程が増える不利がなく、この点で有利である。

以上説明した本発明のフレキシブルプリント配線板を製造する方法の一例について説明する。

ポリイミドフィルムと銅箔とからなる銅張積層板（ＣｏｐｐｅｒＣｌａｄＬａｍｉｎａｔｅ；ＣＣＬ）を出発材として、エッチング法により回路配線層を選択的に形成する。このエッチング時に、切込みの先端部の位置となる部分に、回路配線層と同じ材料よりなる補強材を、エッチング法により回路配線層と同時に形成する。

次いで、この配線パターン及び切込み先端部の補強材を覆うカバーレイを貼り合わせ接着した後に、端子となる部分には、はんだめっき又は金めっきを施す。その後、切込みの先端部に相当する位置に、切込みの亀裂伝播を防止するための円形の空隙を金型での打ち抜き加工により形成した後、ＶＩＣ金型を用いて切込みを形成する。

この切込みの形成後は、外形抜き加工を行う。この外形抜き加工後に、切込みの先端部にて折り返すことにより、本発明の長尺のフレキシブルプリント配線板が得られる。

なお、本発明のフレキシブルプリント配線板において、折り返された部分は、当該フレキシブルプリント配線板が重なり合っており、このフレキシブルプリント配線板を自動車などに取り付ける時にかさばるだけでなく、折り返されたフレキシブルプリント配線板の反力により、幾分か折り返される以前の形状に戻ろうとする。そこで、この折り返された部分に、フレキシブルプリント配線板の重なり方向に挟む固定具を設けることは有利である。この固定具は、簡単な構造のクリップなどであってもよい。

本発明のフレキシブルプリント配線板の一例を模式的に示す斜視図である。図１のフレキシブルプリント配線板の折り返し途中の形状を示す斜視図である。図１のフレキシブルプリント配線板の折り返し後の形状を示す斜視図。本発明のプリント配線板の他の実施形態を示す斜視図である。本発明のプリント配線板の他の実施形態を示す平面図である。

符号の説明

１プリント配線板
１１第１の絶縁層
１２回路配線層
１３第２の絶縁層
１４切込み
１５空隙

Claims

可撓性を有する電気絶縁層間に導電材よりなる連続した配線パターンを備えるフレキシブルプリント配線板であって、この配線パターン以外の領域に切込みをそなえ、この切込みの先端部近傍でフレキシブルプリント配線板が折り返されて、折り返し前よりも長尺のフレキシブルプリント配線を形成したことを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
前記切込みを２箇所以上備え、各切込みの先端部近傍でフレキシブルプリント配線板が折り返されてい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板。
前記切込みの先端部に、切込みの進展を防止する空隙を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブルプリント配線板。
前記切込みの先端部に、補強材を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線板。
切込みの先端部近傍で折り返されているフレキシブルプリント配線板を、そのフレキシブルプリント配線板の重なり方向に挟む固定具を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線板。
可撓性を有する電気絶縁層上に、導電材よりなる連続した配線パターン及び切込み先端部の補強材を同時に形成し、次いでこの配線パターン及び切込み先端部の補強材を覆う電気絶縁層を形成した後、前記配線パターン以外の領域に切込みを設け、この切込みの先端部近傍でフレキシブルプリント配線板を折り返して、折り返し前よりも長尺のフレキシブルプリント配線を形成したことを特徴とするフレキシブルプリント配線板の製造方法。