JP2006140416A

JP2006140416A - フレキシブルプリント配線基板

Info

Publication number: JP2006140416A
Application number: JP2004330856A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Eguchi; 博志江口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-11-15
Filing date: 2004-11-15
Publication date: 2006-06-01

Abstract

【課題】電子部品実装部に電子部品を接続させる際に形成される半田フィレットに対しての、フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）を屈曲させることで生じる曲げストレスを解消し、断線を防ぐことのできるＦＰＣを提供する。
【解決手段】ＦＰＣ１上の電子部品実装部２０近傍の所定の領域に、スリット１０を設けることで電子部品実装部２０以外の曲がりやすい部分のみが曲がるようにする。これにより、半田フィレット５にかかる曲げ応力を緩和、解消し、断線を防ぐことが可能となる。スリット１０は、電子部品実装部２０の近傍に、平行させる形で設けるのが好ましい。具体的には、電子部品２実装時に形成される半田フィレット５に平行する方向で設ける。スリット１０の長さは電子部品実装部２０の横幅よりも長いことが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品、あるいは、電子回路部品を搭載するフレキシブルプリント配線基板に関する。

近年、電子製品の小型化に伴い、電子回路基板の小型化も進められている。そこで、電子回路基板として、フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）が用いられるようになってきた。

ＦＰＣは、銅箔の精密エッチングで形成された回路を、絶縁特性や耐熱性に優れるポリイミドフィルムで覆った構造を持つ配線基板であり、片面ＦＰＣ、両面ＦＰＣ、多層構造ＦＰＣ等の種類が存在する。ＦＰＣは、機械的特性として屈曲性（可撓性）に優れており、必要な場合には屈曲させることができるので、限られたスペースに効率良く収納することができ、電子回路基板の小型化に資することになる。また、ＦＰＣには、ＩＣチップ等の電子部品を必要に応じて実装することができるので、回路の接続される状況に応じて調整をすることができる。

具体的にはＦＰＣは、液晶やＰＤＰ（Plasma Display Panel／プラズマディスプレイ）のドライバ等に多く使用されている。ＦＰＣは、これらの製品の小型化にＦＰＣは欠かすことのできない存在になっている。また、ＰＤＰのドライバ等において、扱う電力レベルが高いために調整を行う場合や、ノイズの発生の抑制を行う場合には、ＦＰＣ上の電子部品を実装するための電子部品実装部に電子部品、チップ部品を搭載する。

図５、図６に、電子部品の接続されたＦＰＣの構成を示す。図５は、従来のＦＰＣに電子部品を実装した状態を上から見たものであり、図６は、従来のＦＰＣに電子部品を実装した状態を横から見たものである。

ＦＰＣ１は、電子部品実装部２０を有する。電子部品実装部２０は、複数の半田付けランド４を有し、半田付けランド４上に電子部品２が搭載される。電子部品２は、周縁部分に入力電極および出力電極から成る電極部３を有し、電極部３が半田付けランド４に半田付けされ半田フィレット５を形成することで、ＦＰＣ１に電子部品が実装される。

ＦＰＣ１に電子部品２を半田付けすることで形成される半田フィレット５は、ＦＰＣ１のように屈曲性、伸縮性がないため、曲げのストレスに対して弱い。そのため、電子部品２を実装したＦＰＣ１を何度も屈曲させると、図７のように半田フィレット５はクラックを起こし、断線してしまう。これでは、ＦＰＣ１の屈曲部と電子部品実装部２０が重なってしまう場合に、ＦＰＣの持つ屈曲性を十分に生かすことができなくなってしまう。

そこで、近年では、いかにしてＦＰＣを屈曲させた際に生じる半田フィレットのクラックの抑制を図るかが考えられている。

ＦＰＣに、絶縁性および可撓性を有するベースフィルムの両面に接着層なしで接合された銅箔をパターニングして、電子部品の実装面に入力配線および出力配線を、実装面とは反対側の面にダミー配線層を形成することで、実装される電子部品の信頼性や性能の低下を防止する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、特許文献２では、部品を実装するための導体ランドにつながる導体ライン引き出し部の周辺に他の導体パターン等を配置することによりＦＰＣの補強を行い、ＦＰＣの屈曲によるストレスを軽減させ、断線を防ぐ技術が提案されている。

また、特許文献３では、格子状に配列された複数の接続端子を有する電子部品を搭載するＦＰＣにおいて、ＦＰＣ上に複数の接続ランドを設け、接続ランドの集合からなる矩形状のランド領域の対角線上で、ランド領域の近傍かつ外側に位置する所定領域に開口部を設けることで、屈曲部による影響を除去し、接続の信頼性を向上させる技術が提案されている。
特開２０００−２９４８９４号公報特開２００２−３６８３４９号公報特開平１１−１０３１３７号公報

しかし、上記の技術は、以下の問題点を有している。

特許文献１記載の技術では、裏面にダミー配線層を形成するため、ＦＰＣの表面と裏面の両面に配線パターンが必要となり、安価な片面一層の配線基板に適用することができない。

また、特許文献２記載の技術では、補強用の導体パターンによりストレスは緩和されるが、屈曲されることには変わりなく、断線の防止策として完全とはいえない。また、特許文献３記載の技術は、ＣＳＰやＢＧＡのような端子が格子状に配列された電子部品にしか対応ができない。

本発明は、上記の事情に鑑みて提案されたものであり、電子部品実装部に電子部品を実装する際に形成される半田フィレットに対しての、ＦＰＣを屈曲させることで生じる曲げストレスを解消し、断線を防ぐことのできるＦＰＣを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、電子部品を実装する電子部品実装部を有するフレキシブルプリント配線基板であって、前記電子部品実装部は、前記フレキシブルプリント配線基板上に前記電子部品を実装するための接続ランドを複数有し、前記フレキシブルプリント配線基板は、前記電子部品実装部近傍の所定の領域に開口部を有することを特徴とするフレキシブルプリント配線基板である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記開口部は、前記電子部品実装部の一辺より長く、前記電子部品実装部に平行に複数設けられることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記開口部の端部の形状は、Ｕ字形状であることを特徴とする。

本発明により、フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）を屈曲させた場合に、曲がりやすい箇所でＦＰＣが屈曲し、電子部品実装部にかかる曲げ応力が減少することから、ＦＰＣの本来の屈曲性の高さを保ちつつ、電子部品の半田付けする際に形成する半田フィレットの断線の可能性を縮小させることができる。

図１、図２を参照して、第一の実施形態に係るフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）について説明する。図１は、本実施形態のＦＰＣを上から見たものを表す。また、図２は、本実施形態のＦＰＣを横から見たものを表す。

ＦＰＣ１は、電子部品実装部２０と、スリット（開口部）１０とを有する。電子部品実装部２０は、複数の半田付けランド４を有し、半田付けランド４上に電子部品２が搭載される。電子部品２は、周縁部分に入力電極および出力電極から成る電極部３を有し、電極部３が半田ランド４に半田付けされ半田フィレット５を形成することで、ＦＰＣ１に電子部品が実装される。

一般に、半田フィレット５は、ＦＰＣ１のような伸縮性、屈曲性はなく、曲げのストレスに弱い。そこで、本実施形態のＦＰＣ１は、電子部品実装部２０近傍の所定の領域にスリット１０を設けることで、電子部品実装部２０以外の曲がりやすい部分のみが曲がるようにしている。これにより、半田フィレット５にかかる曲げ応力が緩和、解消され、クラックの発生を抑制し、断線を防ぐことが可能となる。

図３は、本実施形態のＦＰＣを屈曲させた状態を横から見た状態を示す。図３において、実線で示されるＦＰＣ１は、電子部品実装部２０が存在するスリット１０の内側のＦＰＣ１の屈曲状態を示し、点線で示されるＦＰＣ１は、スリット１０の外側のＦＰＣ１の屈曲状態を示す。図３に示されるように、スリット１０の外側においてはＦＰＣ１の本来の屈曲性の高さを発揮し、スリット１０の内側においてはスリット１０の内側で曲がりやすい部分が屈曲するので、電子部品実装部２０が受ける曲げ応力は小さくなり、同時に半田フィレット５が受ける曲げ応力５も小さくなるのでクラックの発生が抑制され、断線の可能性をなくすことが可能となる。

なお、図３においては、ＦＰＣ１を山型に屈曲させているが、ＦＰＣ１を谷型に屈曲させても、同様にスリット１０の内側で曲がりやすい部分が屈曲するので、電子部品実装部２０が受ける曲げ応力は小さくなり、同時に半田フィレット５が受ける曲げ応力５も小さくなるので断線の可能性をなくすことが可能となる。

なお、本実施形態においてスリット１０は、図面に示すように電子部品実装部２０の近傍に、これに平行させる形で設けるのが好ましい。具体的には、電子部品２実装時に形成される半田フィレット５に平行する方向で設けるのがこの好ましい。また、スリット１０の長さは電子部品実装部２０の横幅よりも長いことが好ましい。なお、図１においては、スリット１０を直線の形状で設けているが、スリット１０は直線に限られるものではなく、必要に応じてスリットを変形させて設けてもよい。

本実施形態によりスリット１０を設けることで、ＦＰＣ１を屈曲させた場合に、曲がりやすい箇所でＦＰＣ１が屈曲し、電子部品実装部２０にかかる曲げ応力が減少することから、ＦＰＣ１の本来の屈曲性の高さを保ちつつ、電子部品２の半田付けする際に形成する半田フィレット５のクラックによる断線の可能性を縮小させることができる。

第二の実施形態について説明する。本実施形態のＦＰＣは、第一の実施形態のＦＰＣにおいて、スリット１０の開口端に角を持たせないようにスリット１０の各端の形状を変形させている。具体的には、図４に示すように各端部の形状をＵ字形にすることが好ましい。

第一の実施形態においてＦＰＣ１を屈曲させた場合、ＦＰＣ１自身の膨張縮小や他の外力によってスリット１０に様々な応力が生じる。この際に図１のスリット１０のように開口端に角を持つ形状の場合、各端部において応力の集中が起こり、各端部を起点としてＦＰＣ１に亀裂が発生することがある。本実施形態のＦＰＣは、スリット１０の各端部を角を持たない形状であるＵ字形にすることで、応力の集中を回避し、各端部を起点とした亀裂の発生を抑制している。

本実施形態により、第一の実施形態のＦＰＣにおいて、スリット１０にかかる様々な応力が端部に集中することを回避することができるので、各端部を起点としてＦＰＣ１に亀裂が発生することを抑制し、ＦＰＣ１の耐久性、持続性を向上させることができる。

本実施形態に係るＦＰＣを上から見た図である。本実施形態に係るＦＰＣを横から見た図である。本実施形態に係るＦＰＣを屈曲させた図である。スリットを変形させたＦＰＣを示す図である。従来のＦＰＣを上から見た図である。従来のＦＰＣを横から見た図である。従来のＦＰＣを屈曲させた図である。

符号の説明

１フレキシブルプリント配線基板
２電子部品
３電極部
４半田付けランド
５半田フィレット
１０スリット

Claims

電子部品を実装する電子部品実装部を有するフレキシブルプリント配線基板であって、
前記電子部品実装部は、前記フレキシブルプリント配線基板上に前記電子部品を実装するための接続ランドを複数有し、
前記フレキシブルプリント配線基板は、前記電子部品実装部近傍の所定の領域に開口部を有することを特徴とするフレキシブルプリント配線基板。
前記開口部は、前記電子部品実装部の一辺より長く、前記電子部品実装部に平行に複数設けられ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。
前記開口部の端部の形状は、Ｕ字形状であることを特徴とする請求項１または２記載のフレキシブルプリント配線基板。