JP2006278747A - フレキシブルプリント基板およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 補強板の熱による反りを極力抑えた補強板付きフレキシブルプリント基板およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】 部分的に補強板ｂが裏打ちされたフレキシブルプリント基板ａにおいて、前記補強板は、ガラス繊維ｄで強化された樹脂積層板により形成され、前記ガラス繊維は１５ｍｍ以下の長さであることを特徴とするフレキシブルプリント基板、およびガラス繊維で強化され樹脂積層されてなる補強板によって部分的に裏打ち補強されたフレキシブルプリント基板の製造方法において、前記補強板ｂにおける、部品搭載端子近傍を除く部分に前記ガラス繊維の長さが１５ｍｍ以下となるように穴開け加工を施し、前記フレキシブルプリント基板の一部に前記補強板を積層した、ことを特徴とするフレキシブルプリント基板の製造方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フレキシブルプリント基板およびその製造方法に係り、とくに基板の一部を補強する構造およびその製造方法に関する。
フレキシブルプリント基板は、その柔軟性を利用した用途が広がっている。一方、フレキシブルプリント基板に部品を搭載したり、コネクタに接続するには、機械的強度を持たせるために何らかの補強、一般には補強板の積層を行なっている（非特許文献１、特許文献１ないし４）。
この補強板は、厚さ０．１ないし２．０ｍｍ程度の絶縁硬質シート材を所定形状に加工し、フレキシブルプリント基板の少なくとも片面に、接着剤で積層する。材料として用い得るものは数種類あるが、耐熱性、反り特性に優れている点で、ガラス織布を基材とするエポキシ樹脂積層板が汎用されている。
JIS K 6912 特公平07-028106号公報 特開2001-036199号公報 特開2001-148554号公報 特開2003-101167号公報
上述のように、ガラス織布を基材とするエポキシ樹脂積層板は、優れた特性を有するものではある。
しかしながら、ガラス織布を基材とするエポキシ樹脂積層板は、フレキシブルプリント基板と熱膨張係数が異なるため、部品実装後のリフロー半田処理をする際に反りを生じる問題がある。
リフロー後に冷却すると、反りは元に戻るが、部品実装され半田付けされた箇所は反りが戻らず、反ったまま固定されて実装部品が浮いたり、部品と基板との間に隙間ができて半田付けができなかったりする。これも、補強板の寸法が小さい場合は影響が少ないが、長さが１５ｍｍを超えると大きな問題となる。
本発明は、上述の点を考慮してなされたもので、補強板の熱による反りを極力抑えた補強板付きフレキシブルプリント基板およびその製造方法を提供することを目的とする。
上記目的達成のため、本発明では、
部分的に補強板が裏打ちされたフレキシブルプリント基板において、前記補強板は、ガラス繊維で強化された樹脂積層板により形成され、前記ガラス繊維は１５ｍｍ以下の長さであることを特徴とするフレキシブルプリント基板、および
ガラス繊維で強化され樹脂積層されてなる補強板によって部分的に裏打ち補強されたフレキシブルプリント基板の製造方法において、前記補強板における、部品搭載端子近傍を除く部分に前記ガラス繊維の長さが１５ｍｍ以下となるように穴開け加工を施し、前記フレキシブルプリント基板の一部に前記補強板を積層した、ことを特徴とするフレキシブルプリント基板の製造方法、
を提供するものである。
本発明は上述のように、フレキシブルプリント基板に設けられる補強板のガラス繊維を長さ１５ｍｍ以下にしたため、ガラス繊維の熱膨張係数の影響による対歪応力を緩和して反りおよび捩れを抑制し、かつ適切に補強されたフレキシブルプリント基板を提供することができる。
また、フレキシブルプリント基板の製造に当たって穴開けした補強板をフレキシブルプリント基板に積層することにより、反り、捩れの少ないプレキシブルプリント基板を能率よく提供することができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
実施形態１
図１は、本発明の実施形態１を示したものである。この場合、フレキシブルプリント基板ａのコネクタ接続部分を裏打ち補強する例を示している。フレキシブルプリント基板ａの端部に形成されたコネクタ接続用配線パターンを、補強板ｂにより裏打ちする。補強板ｂには、所定間隔で均等に加工穴ｃが開けてある。この結果、補強板ｂに内包されたガラス繊維は、加工穴ｃによって適宜間隔毎に切断されている。
ガラス繊維は、樹脂と固着されているから、補強板の強度は十分に高く保たれているが、ガラス繊維1束ずつが１５ｍｍ以下の長さであるから、樹脂と固着された範囲が１５ｍｍ以内に限定され、それ以上に及ぶことはない。このため、ガラス繊維と樹脂との熱膨張係数の違いによる伸縮度合いの違いは、１５ｍｍ以下の範囲に留まる。したがって、ガラス繊維と樹脂との熱膨張係数の違いによって生じる補強板の反りは、限定されたものとなる。
図２は、ガラス織布ｄに加工穴ｈを開けた状態を示している。加工は、ドリル、ルータ、プレス等の一般的な穴開け加工法による。ガラス織布ｄの寸法は、この場合２ｍｍ×２ｍｍ程度とし、加工穴ｅを１ｍｍとした。そして、ガラス織布は、経緯各方向のガラス繊維束が加工穴１つで3束ずつ切断されている。
このような加工穴ｅをガラス織布全体に適宜間隔で均等に分散配置すれば、ガラス繊維ｄは所定長以下の長さとなる。加工穴ｅの間隔を１５ｍｍとすれば、ガラス繊維ｄの最大長を１５ｍｍ以下にすることができる。
そして、ガラス繊維ｄとその周囲の樹脂との熱膨張係数の違いによるストレスは、ガラス繊維ｄの長さの範囲内で生じるものであるから、限定的なものとなる。
図３は、補強板ｂにおける加工穴ｃの穴数を最少にした場合の分布状況を示したものである。この場合、補強板は１５ｍｍ×１５ｍｍであり、１マスが１ｍｍ×１ｍｍで表されている。
そして、縦方向、横方向ともに1つずつの加工穴ｃを開け、しかも補強板全体の穴開け加工数が最も少なくなるように、加工穴ｃの位置を分散配置している。図示の場合、加工穴ｃの数は、２２５マスにつき１６個であるが、補強板の強度に支障がなければ、図3に示した例よりも多数の加工穴ｃを開口してもよい。
なお、この加工穴ｃは、フレキシブルプリント基板の部品搭載位置、とくに部品接続端子から１ｍｍ以内の位置は避けるようにして、端子への半田付け不良が生じないようにする。
（実施例）
厚み０．２ｍｍで３５ｍｍ×３５ｍｍのガラス織布を基材とするエポキシ樹脂積層板に、径１．０ｍｍの加工穴ｃを、図３に示した最も穴数の少ないパターンにしたがい分散させて穴開け加工し、補強板とした。
この補強板を、積層接着剤を用いてフレキシブルプリント基板に、圧力２．０ＭＰａ、温度１７０℃で５分間圧着して、補強板付きフレキシブルプリント基板を形成した。
（比較例）
実施例と同じ寸法のガラス織布を基材とするエポキシ樹脂積層板に、穴加工なしのままフレキシブルプリント基板に積層接着剤を介し、圧力２．０ＭＰａ、温度１７０℃で５分間圧着して補強板付きフレキシブルプリント基板を作成した。
（実施例と比較例との対比）
図４は、実施例と比較例とを加熱して熱膨張係数の影響を調べる加熱方式を示したものである。実施例としてのサンプルおよび比較例としてもサンプル３０個ずつを、図４に示すように、補強板付きフレキシブルプリント基板ｆをホットプレートｇ上に載置して、その反り量ｈがどのようなものかを測定した。その結果、比較例では、最大２．０ｍｍ、平均値０．５ｍｍであったが、実施例では最大０．８ｍｍ、平均値０．２ｍｍであった。
これにより、本発明に係る補強板付きフレキシブルプリント基板は、ガラス繊維と樹脂との熱膨張係数の違いによる影響が大幅に緩和されていることが確認された。
本発明の一実施例の構成を示す説明図。 補強板におけるガラス繊維と加工穴との関係を示す説明図。 補強板における加工穴の穴数を最少とする分布状況の例を示す図。 補強板付きフレキシブルプリント基板を加熱するためホットプレート上に置いた状態を示す図。
符号の説明
ａ フレキシブルプリント基板
ｂ 補強板
ｃ 加工穴
ｄ 反り量
ｅ ガラス繊維
ｆ 補強板付きフレキシブルプリント基板
ｇ ガラス繊維
ｈ ドリル穴加工

Claims (3)

  1. 部分的に補強板が裏打ちされたフレキシブルプリント基板において、
    前記補強板は、ガラス繊維で強化された樹脂積層板により形成され、前記ガラス繊維は１５ｍｍ以下の長さである
    ことを特徴とするフレキシブルプリント基板。
  2. 請求項1記載のフレキシブルプリント基板において、
    前記補強板は、ガラス織布を基材とするエポキシ樹脂積層板である
    ことを特徴とするフレキシブルプリント基板。
  3. ガラス繊維で強化され樹脂積層されてなる補強板によって部分的に裏打ち補強されたフレキシブルプリント基板の製造方法において、
    前記補強板における、部品搭載端子近傍を除く部分に前記ガラス繊維の長さが１５ｍｍ以下となるように穴開け加工を施し、
    前記フレキシブルプリント基板の一部に前記補強板を積層した、
    ことを特徴とするフレキシブルプリント基板の製造方法。
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