JP2006156502A - リジッドフレキシブルプリント配線板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル部で折り曲げても硬化樹脂が割れて飛散するようなことのないリジッド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。
【解決手段】複数のリジッド部２がフレキシブル部３を介して一体化されて形成されるリジッドフレキシブルプリント配線板１に関する。屈曲性を有する絶縁層４でフレキシブル部３が形成されている。回路形成されたリジッド基板５が絶縁層４の内部に設けられてリジッド部２が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯用電子機器のような小型・軽量の機器などに使用されるリジッド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る。

リジッドフレキシブルプリント配線板１は、複数のリジッド部２がフレキシブル部３を介して一体化されて形成されており、フレキシブル部３で折り曲げることによって小型化・省スペース化を図ることができるので、各種携帯用電子機器に広く使用されている。

このようなリジッドフレキシブルプリント配線板１は、例えば、特許文献１に開示されているような方法で製造することができる。すなわち、図４（ａ）に示すようにフレキシブル基板１５の両端部の両面にプリプレグ１６を介してリジッド基板１７を配置し、これらを熱圧着することによって、図４（ｂ）に示すようなリジッドフレキシブルプリント配線板１を得ることができる。

また、リジッドフレキシブルプリント配線板１は、特許文献２に開示されているような方法で製造することもできる。まず、図５（ａ）に示すように、細長い溝１８を並列に設けて形成されるリジッドシート１９を接着用フィルム２０を介してフレキシブルシート２１の両面に配置し、これらを熱圧着する。そして、図５（ｂ）に示すように、リジッドシート１９の２列の溝１８で挟まれた部分をカッター２２で切除すると、図５（ｃ）に示すようなリジッドフレキシブルプリント配線板１を得ることができる。
特開平７−１７６８３６号公報 特開平７−１３５３９３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている方法では、熱圧着する際にプリプレグ１６中の樹脂がフレキシブル部３側に染み出てそのまま硬化するおそれがある。そうすると、フレキシブル部３でリジッドフレキシブルプリント配線板１を折り曲げたときに、フレキシブル部３側に染み出て硬化していた樹脂２３（図４（ｂ）参照）が割れて飛散するという問題が生じる。

また、特許文献２に開示されている方法では、上記と同様の問題が生じるほか、リジッドシート１９の２列の溝１８で挟まれた部分をカッター２２で切除する際に、フレキシブル部３の回路（図示省略）に損傷を与えたり、リジッド部２とフレキシブル部３とを切り離してしまったりするという問題も生じる。このような問題が生じる可能性は、プリント配線板の薄型化が進む近年においては、さらに高まるものである。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、フレキシブル部で折り曲げても硬化樹脂が割れて飛散するようなことのないリジッドフレキシブルプリント配線板及び、リジッド部とフレキシブル部とを誤って切り離すようなことがないのはもちろん、フレキシブル部の回路に損傷を与えるようなこともなく、きわめて簡便にリジッドフレキシブルプリント配線板を製造することができる方法を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係るリジッドフレキシブルプリント配線板は、複数のリジッド部２がフレキシブル部３を介して一体化されて形成されるリジッドフレキシブルプリント配線板１において、屈曲性を有する絶縁層４でフレキシブル部３が形成されていると共に、回路形成されたリジッド基板５が絶縁層４の内部に設けられてリジッド部２が形成されていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１において、フレキシブル部３を形成する絶縁層４の厚みが０．２ｍｍ以下であることを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２において、金属箔付き樹脂シート６の樹脂で絶縁層４が形成されていることを特徴とするものである。

本発明の請求項４に係るリジッドフレキシブルプリント配線板の製造方法は、複数のリジッド部２がフレキシブル部３を介して一体化されて形成されるリジッドフレキシブルプリント配線板１を製造する方法であって、複数のリジッド基板５に回路形成し、次にこれらのリジッド基板５を離間させた状態でその両側に絶縁層形成シート７を配置し、これらの絶縁層形成シート７で各リジッド基板５を挟み込んで一体成形することを特徴とするものである。

本発明の請求項５に係るリジッドフレキシブルプリント配線板の製造方法は、複数のリジッド部２がフレキシブル部３を介して一体化されて形成されるリジッドフレキシブルプリント配線板１を製造する方法であって、リジッド基板５に複数のフレキシブル部形成用孔部８を穿設すると共に回路形成し、次にこのリジッド基板５の両側に絶縁層形成シート７を配置し、これらの絶縁層形成シート７でリジッド基板５を挟み込んで一体成形した後、この成形物を複数に分割することを特徴とするものである。

請求項６の発明は、請求項４又は５において、真空ラミネータを用いて一体成形することを特徴とするものである。

請求項７の発明は、請求項４乃至６のいずれかにおいて、絶縁層形成シート７が金属箔付き樹脂シート６であることを特徴とするものである。

本発明の請求項１に係るリジッドフレキシブルプリント配線板によれば、フレキシブル部で折り曲げても硬化樹脂が割れて飛散するようなことがないものである。

請求項２の発明によれば、屈曲性の低下を防止することができるものである。

請求項３の発明によれば、エッチングで金属箔を外層回路に加工することができるので便利である。

本発明の請求項４に係るリジッドフレキシブルプリント配線板の製造方法によれば、リジッド部とフレキシブル部とを誤って切り離すようなことがないのはもちろん、フレキシブル部の回路に損傷を与えるようなこともなく、きわめて簡便にリジッドフレキシブルプリント配線板を製造することができるものである。

本発明の請求項５に係るリジッドフレキシブルプリント配線板の製造方法によれば、リジッド部とフレキシブル部とを誤って切り離すようなことがないのはもちろん、フレキシブル部の回路に損傷を与えるようなこともなく、きわめて簡便に複数のリジッドフレキシブルプリント配線板を一度にまとめて製造することができ、生産性を向上させることができるものである。

請求項６の発明によれば、空気を追い出しながら、リジッド基板と絶縁層形成シート及び絶縁層形成シート同士を貼着することができ、さらに真空下であるため脱気を促進することができるものである。

請求項７の発明によれば、エッチングで金属箔を外層回路に加工することができるので便利である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明の実施の形態の一例を示すものである。リジッドフレキシブルプリント配線板１は、複数のリジッド部２がフレキシブル部３を介して一体化されて形成されるものであり、次のようにして製造することができる。

まず、複数のリジッド基板５の表面に回路１１を形成する。リジッド基板５としては、ガラスクロス等を補強材とする銅張積層板のような硬質の金属張積層板を用いることができる。また、回路１１はサブトラクティブ法等により形成することができる。回路１１の厚みは９〜７０μｍ程度であり、リジッド基板５の厚みは０．０４〜０．８ｍｍ程度である。なお、リジッド基板５に形成した回路１１は後に内層回路１１ａとなる。

次に、図１（ａ）に示すように、複数のリジッド基板５を略同一面内において離間させ、この状態で複数のリジッド基板５の両側に絶縁層形成シート７を配置する。絶縁層形成シート７としては、屈曲性を有するポリイミドのような樹脂からなる半硬化状態の樹脂シート１２のほか、このような樹脂シート１２の片面に銅箔等の金属箔１３を接着させた金属箔付き樹脂シート６を用いることができる。金属箔付き樹脂シート６を用いる場合には、樹脂シート１２の部分をリジッド基板５に対向させるものであり、樹脂シート１２の部分の厚みは０．０３〜０．１ｍｍであることが好ましく、金属箔１３の部分の厚みは３〜３５μｍ程度である。金属箔付き樹脂シート６を用いると、エッチングで金属箔１３を外層回路１１ｂに加工することができるので便利である。よって、以下では、絶縁層形成シート７として金属箔付き樹脂シート６を用いる場合について説明するが、これに限定されるものではない。

次に、図１（ｂ）に示すように、２枚の金属箔付き樹脂シート６で各リジッド基板５を挟み込んで一体成形する。

このとき、２枚の金属箔付き樹脂シート６の間にリジッド基板５が存在しない箇所では、樹脂シート１２の部分が相互に対向しているので、上記のように一体成形すると、樹脂シート１２の部分同士が融着することによって、屈曲性を有する絶縁層４が形成される。つまり、この絶縁層４でフレキシブル部３が形成されることとなる。なお、図１（ｂ）中の破線は樹脂シート１２の部分同士の融着面を示し、図２中の楕円で囲まれた箇所はフレキシブル部３が形成される箇所を示す。ただし、図２では上側の金属箔付き樹脂シート６は図示省略している。

一方、２枚の金属箔付き樹脂シート６の間にリジッド基板５が存在する箇所では、各樹脂シート１２の部分がリジッド基板５の表裏に融着することによって、各リジッド基板５の両側に絶縁層４が形成される。これは換言すれば、絶縁層４の内部にリジッド基板５が設けられることに等しく、この箇所でリジッド部２が形成されることとなる。

ここで、一体成形は、積層プレスを用いて加熱・加圧することにより行うことができるが、この場合、リジッド部２とフレキシブル部３との境界部分に空気が残存してボイドとなるおそれがある。よって、一体成形は、真空ラミネータを用いて加熱・加圧することにより行うのが好ましい。この場合、空気を追い出しながら、リジッド基板５と金属箔付き樹脂シート６及び金属箔付き樹脂シート６同士を貼着することができ、さらに真空下であるため脱気を促進することができるものである。

そして、上記のように一体成形した後は、図１（ｃ）に示すように、各リジッド部２にめっきスルーホール１４を形成すると共に、リジッド部２及びフレキシブル部３の表面に外層回路１１ｂを形成することによって、リジッドフレキシブルプリント配線板１を得ることができる。ここで、リジッド部２及びフレキシブル部３の表面にはもともと金属箔付き樹脂シート６の金属箔１３が存在していたので、外層回路１１ｂの形成はエッチングで容易に行うことができる。複数のリジッド基板５に形成した内層回路１１ａ同士は、めっきスルーホール１４及び外層回路１１ｂにより、電気的に接続されることとなる。なお、図示省略しているが、外層回路１１ｂを保護するため、フレキシブル部３及びリジッド部２の表面にソルダレジストを塗工するようにしてもよい。

上述のとおり、本発明では、図５に示す方法とは異なり、カッター２２を用いる必要がないので、リジッド部２とフレキシブル部３とを誤って切り離すようなことがないのはもちろん、フレキシブル部３の回路に損傷を与えるようなこともなく、きわめて簡便にリジッドフレキシブルプリント配線板１を製造することができるものである。

また、本発明では、回路形成されたリジッド基板５は絶縁層４の内部に設けられており、フレキシブル部３ではリジッド基板５と絶縁層４との界面が露出していないので、図４に示すものとは異なり、フレキシブル部３で折り曲げても硬化樹脂２３が割れて飛散するようなことがないものである。フレキシブル部３は、屈曲性を有する絶縁層４で形成されているので、このフレキシブル部３で折り曲げることができるが、フレキシブル部３を形成する絶縁層４の厚みが０．２ｍｍを超えると屈曲性が低下するおそれがあるので、フレキシブル部３を形成する絶縁層４の厚みは０．２ｍｍ以下（実質上の下限は０．０６ｍｍ）であることが好ましい。なお、１個のリジッドフレキシブルプリント配線板１には複数のフレキシブル部３が形成されていてもよい。

図３は本発明の実施の形態の他例を示すものであり、この例においては、次のようにして、複数のリジッドフレキシブルプリント配線板１を一度にまとめて製造することができる。

まず、図３に示すように、リジッド基板５に複数のフレキシブル部形成用孔部８をパンチングやルータ加工により穿設する。フレキシブル部形成用孔部８の形状は、特に限定されるものではないが、例えば、矩形状とすることができる。リジッド基板５としては、上述したものと同様のものを用いることができる。また、各フレキシブル部形成用孔部８の両側に回路（図示省略）を形成する。

次に、図１（ａ）と同様に、上記のリジッド基板５の両側に絶縁層形成シート７を配置する。絶縁層形成シート７としては、上述したものと同様のものを用いることができるので、この例でも、絶縁層形成シート７として金属箔付き樹脂シート６を用いる場合について説明するが、これに限定されるものではない。なお、図３では上側の金属箔付き樹脂シート６は図示省略している。

次に、図１（ｂ）と同様に、２枚の金属箔付き樹脂シート６でリジッド基板５を挟み込んで一体成形する。

このとき、リジッド基板５においてフレキシブル部形成用孔部８が穿設されている箇所では、２枚の金属箔付き樹脂シート６の樹脂シート１２の部分が相互に対向しているので、上記のように一体成形すると、樹脂シート１２の部分同士が融着することによって、屈曲性を有する絶縁層４が形成される。つまり、この絶縁層４でフレキシブル部３が形成されることとなる。なお、図３中の楕円で囲まれた箇所はフレキシブル部３が形成される箇所を示す。

一方、２枚の金属箔付き樹脂シート６の間にリジッド基板５が存在する箇所では、各樹脂シート１２の部分がリジッド基板５の表裏に融着することによって、リジッド基板５の両側に絶縁層４が形成される。これは換言すれば、絶縁層４の内部にリジッド基板５が設けられることに等しく、この箇所でリジッド部２が形成されることとなる。

ここで、一体成形は、上述したように、真空ラミネータを用いて加熱・加圧することにより行うのが好ましい。

そして、上記のように一体成形して成形物を得た後は、図１（ｃ）と同様に、各リジッド部２にめっきスルーホール１４を形成すると共に、リジッド部２及びフレキシブル部３の表面に外層回路１１ｂを形成する。ここで、リジッド部２及びフレキシブル部３の表面にはもともと金属箔付き樹脂シート６の金属箔１３が存在していたので、外層回路１１ｂの形成はエッチングで容易に行うことができる。リジッド基板５に形成した内層回路１１ａ同士は、めっきスルーホール１４及び外層回路１１ｂにより、電気的に接続されることとなる。なお、図示省略しているが、外層回路１１ｂを保護するため、フレキシブル部３及びリジッド部２の表面にソルダレジストを塗工するようにしてもよい。

その後、上記のようにして得た成形物をルータ加工等により複数に分割することによって、複数のリジッドフレキシブルプリント配線板１を一度にまとめて得ることができる。なお、フレキシブル部３となるフレキシブル部形成用孔部８の両側に位置するリジッド部２同士が直接つながらないように、例えば、図３中のイで示す破線で分割するのはいうまでもない。また、図３に示す例では、１枚のリジッド基板５に６個のフレキシブル部形成用孔部８を穿設し、フレキシブル部形成用孔部８ごとに分割することによって、６個のリジッドフレキシブルプリント配線板１を得るようにしたものであるが、１枚のリジッド基板５に穿設するフレキシブル部形成用孔部８の数は特に限定されるものではなく、また、１個のリジッドフレキシブルプリント配線板１には複数のフレキシブル部３が形成されていてもよい。

本発明では、複数のリジッドフレキシブルプリント配線板１を得るため、ルータ加工等を行う必要があるものの、図５に示す方法とは異なり、リジッド部２とフレキシブル部３との境界部分に刃を入れるものではないので、リジッド部２とフレキシブル部３とを誤って切り離すようなことがないのはもちろん、フレキシブル部３の回路に損傷を与えるようなこともなく、きわめて簡便に複数のリジッドフレキシブルプリント配線板１を一度にまとめて製造することができ、生産性を向上させることができるものである。

また、本発明でも、回路形成されたリジッド基板５は絶縁層４の内部に設けられており、フレキシブル部３ではリジッド基板５と絶縁層４との界面が露出していないので、図４に示すものとは異なり、フレキシブル部３で折り曲げても硬化樹脂２３が割れて飛散するようなことがないものである。フレキシブル部３は、屈曲性を有する絶縁層４で形成されているので、このフレキシブル部３で折り曲げることができるが、フレキシブル部３を形成する絶縁層４の厚みが０．１ｍｍを超えると屈曲性が低下するおそれがあるので、この場合も、フレキシブル部３を形成する絶縁層４の厚みは０．２ｍｍ以下（実質上の下限は０．０６ｍｍ）であることが好ましい。

本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）〜（ｃ）は断面図である。 同上の平面図である。ただし、上側の絶縁層形成シートは図示省略している。 本発明の実施の形態の他例を示す平面図である。ただし、上側の絶縁層形成シートは図示省略している。 従来技術の一例を示すものであり、（ａ）（ｂ）は断面図である。 従来技術の他例を示すものであり、（ａ）〜（ｃ）は断面図である。

符号の説明

１ リジッドフレキシブルプリント配線板
２ リジッド部
３ フレキシブル部
４ 絶縁層
５ リジッド基板
６ 金属箔付き樹脂シート
７ 絶縁層形成シート
８ フレキシブル部形成用孔部

Claims (7)

1. 複数のリジッド部がフレキシブル部を介して一体化されて形成されるリジッドフレキシブルプリント配線板において、屈曲性を有する絶縁層でフレキシブル部が形成されていると共に、回路形成されたリジッド基板が絶縁層の内部に設けられてリジッド部が形成されていることを特徴とするリジッドフレキシブルプリント配線板。
2. フレキシブル部を形成する絶縁層の厚みが０．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のリジッドフレキシブルプリント配線板。
3. 金属箔付き樹脂シートの樹脂で絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のリジッドフレキシブルプリント配線板。
4. 複数のリジッド部がフレキシブル部を介して一体化されて形成されるリジッドフレキシブルプリント配線板を製造する方法であって、複数のリジッド基板に回路形成し、次にこれらのリジッド基板を離間させた状態でその両側に絶縁層形成シートを配置し、これらの絶縁層形成シートで各リジッド基板を挟み込んで一体成形することを特徴とするリジッドフレキシブルプリント配線板の製造方法。
5. 複数のリジッド部がフレキシブル部を介して一体化されて形成されるリジッドフレキシブルプリント配線板を製造する方法であって、リジッド基板に複数のフレキシブル部形成用孔部を穿設すると共に回路形成し、次にこのリジッド基板の両側に絶縁層形成シートを配置し、これらの絶縁層形成シートでリジッド基板を挟み込んで一体成形した後、この成形物を複数に分割することを特徴とするリジッドフレキシブルプリント配線板の製造方法。
6. 真空ラミネータを用いて一体成形することを特徴とする請求項４又は５に記載のリジッドフレキシブルプリント配線板の製造方法。
7. 絶縁層形成シートが金属箔付き樹脂シートであることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載のリジッドフレキシブルプリント配線板の製造方法。

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