JP2006324467A

JP2006324467A - フレキシブル基板の製造方法及びフレキシブル基板

Info

Publication number: JP2006324467A
Application number: JP2005146335A
Authority: JP
Inventors: Hisaya Iwata; 尚也岩田
Original assignee: Fujifilm Holdings Corp
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2005-05-19
Filing date: 2005-05-19
Publication date: 2006-11-30

Abstract

【課題】必要部分の剛性を確保しつつ、材料費及び製造工数を下げてコストの低減を図ることができるフレキシブル基板を得る。
【解決手段】フレキシブル基板１０は、ベースフィルム１２を備えている。このベースフィルム１２は、例えばポリイミドフィルムとされており、表面上には所定のプリント配線が施されると共に種々の電気（電子）部品が実装されている。また、ベースフィルム１２には、プリプレグ・シート１４が一体に設けられている。プリプレグ・シート１４は、炭素繊維またはガラス繊維の織物もしくは一方向に引き揃えた繊維に樹脂材を含浸させた構成のものであり、板状（シート状）に形成されている。このプリプレグ・シート１４が、部品実装部分Ａの範囲に対応するベースフィルム１２の裏面側に、他の部材（例えば、接着剤等）を介することなく一体に設けられた構成となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ベースフィルム上に電気部品が実装されたフレキシブル基板の製造方法及びそのフレキシブル基板に関する。

近年、電子機器の小型化及び薄型化がめざましく、この流れに適応するために電子機器に適用されるフレキシブル基板には高い信頼性を保ちながらも薄型化、更に低コストでの生産性が要求されるようになってきた。

ここで、このようなフレキシブル基板のベースフィルム上には、所謂プリント配線が施されると共に様々な電子部品が実装されており、実装された各部品はプリント配線を介して電気的に接続されている。

ところで、フレキシブル基板を薄型化しようとすると、必然的に部品実装部分の剛性が不足するという問題が生じる。そこで、剛性不足の問題を解消するための様々な提案が成されている（例えば、特許文献１乃至特許文献３参照）。

前記公報に示された如き従来のフレキシブル基板では、ベースフィルム（例えば、ポリイミドフィルム）に接着剤（例えば、アクリル系、エポキシ系等）を介して補強板（例えば、ガラスエポキシ材、ＳＵＳ、ポリイミド等）を接着した構成となっている。これにより、部品実装部分の剛性を確保することができるようになっている。

しかしながら、前述の如きベースフィルムに接着剤を介して補強板を接着した構成のフレキシブル基板では、各種の材料費が高く、またしかもベースフィルムに補強板を接着するための工程（工数）などによってコスト高になる原因であった。
特開平５−１５２６９３号公報特開平１０−３２６９４７号公報特開２００１−１０２７０４号公報

本発明は上記事実を考慮し、必要部分の剛性を確保しつつ、材料費及び製造工数を下げてコストの低減を図ることができるフレキシブル基板の製造方法及びそのフレキシブル基板を得ることを目的とする。

請求項１に係る発明のフレキシブル基板の製造方法は、ベースフィルムの表面上に電気部品を実装する工程と、前記ベースフィルムの裏面に樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層を硬化させることによって、前記電気部品を実装したフレキシブル基板を完成させる工程と、から成っている。

請求項１記載のフレキシブル基板の製造方法では、ベースフィルムの表面上に電気部品を実装し、当該ベースフィルムの裏面に樹脂層を形成し、当該樹脂層を硬化させることでフレキシブル基板が完成されるため、ベースフィルムの部品実装部分の剛性を確保できるのみならず、接着剤等の他の部材が不要であるため、材料費を下げることができると共に製造工数も低減して低コストになる。

請求項２に係る発明のフレキシブル基板の製造方法は、請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法において、前記樹脂層を形成する工程は、樹脂のシートを前記ベースフィルムの裏面に接着する工程から成る、ことを特徴としている。

請求項２記載のフレキシブル基板の製造方法では、樹脂のシートをベースフィルムの裏面に接着することで樹脂層が形成されるため、製造工数が簡素化でき効果的に低コストを図ることができる。

請求項３に係る発明のフレキシブル基板の製造方法は、請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法において、前記樹脂層を形成する工程は、液体状の樹脂を前記ベースフィルムの裏面にスピンコート、スプレーコート、塗布の何れかの方法によって堆積する工程から成る、ことを特徴としている。

請求項３記載のフレキシブル基板の製造方法では、液体状の樹脂をベースフィルムの裏面に堆積することで樹脂層が形成されるため、製造工数が簡素化でき効果的に低コストを図ることができる。

請求項４に係る発明のフレキシブル基板の製造方法は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のフレキシブル基板の製造方法において、前記樹脂層は、硬化された後に単一層で所定のレベル以上の強度をもたらす厚みを有する、ことを特徴としている。

請求項４記載のフレキシブル基板の製造方法では、フレキシブル基板に必要な剛性を効果的に確保することができる。

請求項５に係る発明のフレキシブル基板の製造方法は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のフレキシブル基板の製造方法において、前記樹脂層を構成する樹脂は、炭素繊維、ガラス繊維の織物もしくは一方向に引き揃えた繊維に各種樹脂材を含浸した複合材料から成る、ことを特徴としている。

請求項５記載のフレキシブル基板の製造方法では、複合材料（好適には、プリプレグ・シート）により樹脂層が構成され、フレキシブル基板に必要な剛性を効果的に確保することができる。

請求項６に係る発明のフレキシブル基板の製造方法は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のフレキシブル基板の製造方法において、前記硬化は、紫外線照射あるいは加熱によって達成される、ことを特徴としている。

請求項６記載のフレキシブル基板の製造方法では、紫外線照射あるいは加熱によって樹脂層を硬化させるため、製造工数（工程）が簡素化でき効果的に低コストを図ることができる。

請求項７に係る発明のフレキシブル基板の製造方法は、請求項６に記載のフレキシブル基板の製造方法において、前記加熱の温度は、前記樹脂層を構成する樹脂の硬化温度以上で、かつ前記電気部品の損傷する温度以下である、ことを特徴としている。

請求項７記載のフレキシブル基板の製造方法では、フレキシブル基板に必要な剛性を効果的に確保しつつ、電気部品の損傷を防止できる。

請求項８に係る発明のフレキシブル基板は、所定の電気部品が表面上に実装されたベースフィルムと、所定のレベル以上の強度をもたらす厚みを有し、前記ベースフィルムの裏面に接するように形成された単一層の樹脂層と、から成っている。

請求項８記載のフレキシブル基板では、部品実装部分に対応するベースフィルム裏面側に、他の部材（例えば、接着剤等）を介することなく、単一層の樹脂層が一体に設けられており、ベースフィルムの部品実装部分の剛性を確保できる。

またしかも、他の部材を介しないため、フレキシブル基板の薄型化を図ることができる。さらに、接着剤等の他の部材が不要であるため、材料費を下げることができると共に、ベースフィルムに補強板等を接着するための工程（工数）も不要になり、低コストになる。

請求項９記載のフレキシブル基板は、請求項８に記載のフレキシブル基板において、前記樹脂層は、炭素繊維、ガラス繊維の織物もしくは一方向に引き揃えた繊維に各種樹脂材を含浸した複合材料から成る、ことを特徴としている。

請求項９記載のフレキシブル基板では、複合材料（好適には、プリプレグ・シート）により樹脂層が構成され、フレキシブル基板に必要な剛性を効果的に確保することができる。

請求項１０記載のフレキシブル基板は、請求項８に記載のフレキシブル基板において、前記樹脂層を構成する樹脂は、ポリイミド、エポキシ、ポリエステル、フェノールの何れかである、ことを特徴としている。

請求項１０記載のフレキシブル基板では、各種の材料費が比較的安価であり、コストの低減を図ることができる。

以上説明した如く、本発明に係るフレキシブル基板の製造方法及びそのフレキシブル基板では、必要部分の剛性を確保しつつ、材料費及び製造工数を下げてコストの低減を図ることができる

図１には、従来のフレキシブル基板２０の構成が概略的な断面図にて示されている。

フレキシブル基板２０は、ベースフィルム２２を備えている。このベースフィルム２２は、例えばポリイミドフィルムとされており、表面上には所定のプリント配線パターンが施されると共に様々な電気（電子）部品が実装され、実装された各部品はプリント配線を介して電気的に接続されている。

また、ベースフィルム２２の裏面には、接着剤２４を介して補強部材２６（例えば、ガラスエポキシ板、ＳＵＳ板、銅板など）を接着した構成となっており、フレキシブル基板２０（ベースフィルム２２）の強度を確保している。

一方、図２には、本発明の実施の形態に係るフレキシブル基板１０の構成が概略的な断面図にて示されている。

フレキシブル基板１０は、ベースフィルム１２を備えている。このベースフィルム１２は、例えばポリイミドフィルムとされており、表面上には所定のプリント配線パターンが施されると共に様々な電気（電子）部品が実装され、実装された各部品はプリント配線を介して電気的に接続されている。

また、ベースフィルム１２の裏面には、プリプレグ・シート１４が接するように一体に設けられている。プリプレグ・シート１４は、炭素繊維、ガラス繊維、またはアラミド繊維の織物もしくは一方向に引き揃えた繊維に樹脂材を含浸させた構成のものであり、板状（シート状）に形成されている。このプリプレグ・シート１４が、部品実装部分Ａの範囲に対応するベースフィルム１２の裏面側に、他の部材（例えば、接着剤等）を介することなく一体に設けられた構成となっている。

すなわち、このフレキシブル基板１０は、前記従来のフレキシブル基板２０と異なり、他のガラスエポキシ板などの特別な補強部材は設けられていない構成となっている。

次に、前述の如きフレキシブル基板１０の製造方法（製作手順）を説明する。

先ず、ベースフィルム１２を準備し、このベースフィルム１２の表面上に、当業者の周知の方法によって、所望の配線パターンを形成し、その配線パターン上に所定の電気（電子）部品を実装する。続いて、所定の形状に整形したプリプレグ・シート１４（炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維の織物もしくは一方向に引き揃えた繊維に各種樹脂材を含浸させたシート）をベースフィルム１２に貼り付ける。

ここで、プリプレグ・シート１４自身が接着性を有するシートであるのでベースフィルム１２にプリプレグ・シート１４を直接に貼り付けることができる。また、プリプレグ・シート１４の組成は、絶縁性や強度、熱膨張率などのパラメータに従って選択される（例えば、市販のプリプレグ・シートから最も用途に適切なものを選択することもできる）。また、プリプレグ・シート１４の厚みは、硬化後のフレキシブル基板１０が適用される用途に対応して必要な強度を有するように選択される。さらに、必要に応じてプリプレグ・シート１４を複数枚重ねて所望の強度を有する厚みに形成してもよい。

続いて、選択されたプリプレグ・シート１４に応じて所定の温度（主に、８０℃〜１８０℃で、好適には８０℃〜１３０℃、表面に実装された電気部品を損傷するより低い温度）で所定の時間（選択されたプリプレグ・シート１４によるが、好適には、３０分〜１２時間）加熱することによって、当該プリプレグ・シート１４を硬化させる。また、光硬化型のプリプレグ・シート１４を用いた場合には、選択されたプリプレグ・シート１４に応じた所定の条件（例えば、紫外線で１００ｍＷ／ｃｍ²×１ｍｉｎ）で光硬化させる。

本発明の他の実施例によれば、表面に電気部品の実装されたベースフィルム１２の裏面に、熱あるいは光硬化性を持たせたポリイミド、エポキシ、ポリエステル、フェノールなどを含む樹脂（ＦＲＰ、プリプレグ剤を用いてもよい）をスピンコート、あるいはスプレーコートといった当業者の周知の方法によって塗布する。一度の塗布では所定の強度を持つ厚みの樹脂層を得られない場合には、この塗布の工程を繰り返す。そして、得られた樹脂層を所定の条件で熱硬化、あるいは光硬化させる。

さらに、本発明の他の実施例によれば、表面に電気部品の実装されたベースフィルム１２の裏面に、炭素繊維やガラス繊維、アラミド繊維などを載せ、刷毛やローラーで硬化剤を含む樹脂を塗布し、樹脂に応じた所定の条件で硬化させることもできる（ハンドレイアップ法）。

次に、本実施の形態の作用について説明する。

上記構成のフレキシブル基板１０では、部品実装部分Ａに対応するベースフィルム１２裏面側に、他の部材（例えば、接着剤等）を介することなく、プリプレグ・シート１４が一体に設けられている。プリプレグ・シート１４は、軽量でしかも高剛性かつ高強度であるため、ベースフィルム１２の部品実装部分Ａの剛性を確保できる。

またしかも、他の補強用の特別な部材を有しないため、フレキシブル基板１０の薄型化を図ることができる。さらに、接着剤等の他の部材が不要であるため、材料費を下げることができると共に、ベースフィルム１２に補強板等を接着するための工程（工数）も不要になり、低コストになる。

このように、本実施の形態に係るフレキシブル基板１０では、必要部分の剛性を確保しつつ、材料費及び製造工数を下げてコストの低減を図ることができる。

従来のフレキシブル基板の構成を示す概略的な断面図である。本発明の実施の形態に係るフレキシブル基板の構成を示す概略的な断面図である。

符号の説明

１０フレキシブル基板
１２ベースフィルム
１４プリプレグ・シート（樹脂層）

Claims

ベースフィルムの表面上に電気部品を実装する工程と、
前記ベースフィルムの裏面に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層を硬化させることによって、前記電気部品を実装したフレキシブル基板を完成させる工程と、
から成るフレキシブル基板の製造方法。
前記樹脂層を形成する工程は、樹脂のシートを前記ベースフィルムの裏面に接着する工程から成る、
ことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法。
前記樹脂層を形成する工程は、液体状の樹脂を前記ベースフィルムの裏面にスピンコート、スプレーコート、塗布の何れかの方法によって堆積する工程から成る、
ことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法。
前記樹脂層は、硬化された後に単一層で所定のレベル以上の強度をもたらす厚みを有する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のフレキシブル基板の製造方法。
前記樹脂層を構成する樹脂は、炭素繊維、ガラス繊維の織物もしくは一方向に引き揃えた繊維に各種樹脂材を含浸した複合材料から成る、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のフレキシブル基板の製造方法。
前記硬化は、紫外線照射あるいは加熱によって達成される、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のフレキシブル基板の製造方法。
前記加熱の温度は、前記樹脂層を構成する樹脂の硬化温度以上で、かつ前記電気部品の損傷する温度以下である、ことを特徴とする請求項６に記載のフレキシブル基板の製造方法。
所定の電気部品が表面上に実装されたベースフィルムと、
所定のレベル以上の強度をもたらす厚みを有し、前記ベースフィルムの裏面に接するように形成された単一層の樹脂層と、
から成るフレキシブル基板。
前記樹脂層は、炭素繊維、ガラス繊維の織物もしくは一方向に引き揃えた繊維に各種樹脂材を含浸した複合材料から成る、
ことを特徴とする請求項８に記載のフレキシブル基板。
前記樹脂層を構成する樹脂は、ポリイミド、エポキシ、ポリエステル、フェノールの何れかである、ことを特徴とする請求項８に記載のフレキシブル基板。