JP2007088249A - フレックスリジッドプリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 フレキ部の可撓できる領域を十分に確保するとともに、フレキ部の折り曲げに対する耐久性を向上することができるフレックスリジッドプリント配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】 部品を搭載可能なリジッド部と、該リジッド部に接続されて折り曲げ可能なフレキ部と、を備えるフレックスリジッドプリント配線板の製造方法である。前記フレックスリジッドプリント配線板が有するフィルム層における、フレキ部を構成する部位に、マスクフィルムを戴置するマスクフィルム戴置工程と、前記フィルム層における、リジッド部を構成する部位に、絶縁樹脂材を戴置する絶縁樹脂材戴置工程と、前記マスクフィルムを戴置した状態で絶縁樹脂材を加熱溶融して絶縁樹脂層を形成する絶縁樹脂層形成工程と、前記マスクフィルムを前記フィルム層から剥離するマスクフィルム剥離工程と、を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、部品を搭載可能なリジッド部と、該リジッド部に接続されて折り曲げ可能なフレキ部とを備えるフレックスリジッドプリント配線板の製造方法に関するものである。

周知のように、現在、フレックスリジッドプリント配線板はあらゆる電子機器に使用されている。一般に、このプリント配線基板は、部品を搭載可能なリジッド部と、該リジッド部に接続されて折り曲げ可能なフレキ部とを備えている。

例えば、特許文献１には、リジッド部とフレキ部とを備え、フレキシブル配線板の保護層が、光や熱により硬化し、かつ、硬化後もフレキシブル性を有する有機絶縁層により形成される技術が提案されている。
特開平７−１７６８３７号公報

しかしながら、従来においては、以下のような問題がある。この問題について図９、図１０を用いて説明する。図９は従来技術におけるフレックスリジッドプリント配線板の要部を示す平面図である。図１０は図９のＢＢ断面図である。従来、フレックスリジッドプリント配線板３１のリジッド部３２を形成するにあたっては、積層フィルム３９（図１０参照）の両面に、プリプレグ（繊維に適量の樹脂を含浸させたもの）を戴置し、これを加熱溶融することで、絶縁層３４を形成している。

しかしながら、これらの図に示すように、加熱溶融されることでプリプレグがフレキ部３３に流出して、絶縁層３４の端部３８がフレキ部３３まではみ出してしまう。その結果、フレキ部３３の折り曲げ位置が前記絶縁層３４の端部３８によって規制され、フレキ部３３の可撓できる領域が狭まってしまうという問題がある。すなわち、図１０に示すように、絶縁層３４の端部３８がフレキ部３３まではみ出した分、フレキ部３３の可撓できる領域がｌ１からｌ２に狭まってしまう。

そして、フレキ部３３を折り曲げる際に、絶縁層３４の積層フィルム３９と接触する部位３８に曲げ応力が集中するため、積層フィルム３９の劣化を速めてしまい、破断する虞があるという問題がある。
さらに、図１０に示すように、加熱溶融されたプリプレグがフレキ部３３に流出することで、絶縁層３４がフレキ部３３側に傾斜してしまい、これに伴って、絶縁層３４上に搭載されるリジッドプリント配線板４７や回路４２、ソルダレジスト４５も傾斜して配置されてしまう。このため、レイアウト性を悪化させてしまい、位置決めを十分に行えず信頼性の低下を引き起こすという問題がある。

従って、本発明は、フレキ部の可撓できる領域を十分に確保するとともに、フレキ部の折り曲げに対する耐久性を向上することができるフレックスリジッドプリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、部品を搭載可能なリジッド部と、該リジッド部に接続されて折り曲げ可能なフレキ部と、を備えるフレックスリジッドプリント配線板の製造方法であって、前記フレックスリジッドプリント配線板が有するフィルム層における、フレキ部を構成する部位に、マスクフィルムを戴置するマスクフィルム戴置工程と、前記フィルム層における、リジッド部を構成する部位に、絶縁樹脂材を戴置する絶縁樹脂材戴置工程と、前記マスクフィルムを戴置した状態で絶縁樹脂材を加熱溶融して絶縁樹脂層を形成する絶縁樹脂層形成工程と、前記マスクフィルムを前記フィルム層から剥離するマスクフィルム剥離工程と、を有することを特徴とする。

この発明によれば、前記マスクフィルム戴置工程で前記フィルム層におけるフレキ部を構成する部位にマスクフィルムを戴置し、前記絶縁樹脂材戴置工程で前記フィルム層におけるリジッド部を構成する部位に絶縁樹脂材を戴置して、その後、前記絶縁樹脂層形成工程を行う。これにより、前記絶縁樹脂形成工程で加熱溶融した絶縁樹脂材が、前記フィルム層におけるフレキ部を構成する部位に流入することを、前記マスクフィルムにより防ぐことができる。従って、前記絶縁樹脂形成工程で形成される絶縁樹脂層の端部が前記フレキ部にはみ出すことを防ぐことができるので、フレキ部の可撓できる領域が狭まることを防止でき、可撓できる領域を十分に確保することができる。また、前記フレキ部への絶縁樹脂層のはみ出しを防止できるため、前記フレキ部を折り曲げる際に生じる曲げ応力を前記フレキ部との境界部位だけでなくその周囲の部位のリジッド部に分散させることができる。これにより境界部分に生じる応力を低減できるので、前記フレキ部の折り曲げに対する耐久性を向上することが可能となる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のものであって、前記マスクフィルムとして、透過性を有するものを用いることを特徴とする。
この発明によれば、前記マスクフィルム剥離工程を行う際に、前記マスクフィルムの判別を容易に行うことができ、前記マスクフィルム剥離工程の処理を容易に行うことができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のものであって、前記マスクフィルム剥離工程は、前記リジッド部にソルダレジストを形成するソルダレジスト形成工程の後に、行うことを特徴とする。
この発明によれば、前記マスクフィルム戴置工程で前記マスクフィルムを前記フィルム層に戴置した後、前記ソルダレジスト形成工程で前記リジッド部にソルダレジストを形成されるまでは、前記マスクフィルムが前記フィルム層に戴置されている。従って、前記フィルム層におけるフレキ部を構成する部位への絶縁樹脂材の流入をマスクフィルムにより防止することができ、さらに、前記絶縁樹脂層の上に形成されるリジッドプリント配線板や回路およびソルダレジストを形成する際の様々な処理（エッチング等）から前記フレキ部を構成する部位をマスクフィルムにより保護することができる。よって、前記絶縁樹脂層を形成した後に、前記フレキ部を上述の処理から保護する工程が不要となり、製造工程を容易にすることができる。

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のものであって、前記前記マスクフィルムとして、その端部が前記リジッド部に対して突出するものを用いることを特徴とする。
この発明によれば、前記マスクフィルムを戴置して形成される前記フレキ部が、その端部を前記リジッド部に対して突出する形状とすることができる。これにより、前記フレキ部を折り曲げる際に生じる曲げ応力をリジッド部内にさらに分散させることができる。これにより境界部分に生じる応力をさらに低減できるので、前記フレキ部の折り曲げに対する耐久性をより向上することが可能となる。

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のものであって、前記マスクフィルムとして、その高さが前記絶縁樹脂材よりも低いものを用いることを特徴とする。
この発明によれば、前記絶縁樹脂層形成工程において絶縁樹脂材をプレスしながら加熱溶融させる場合であっても、前記マスクフィルムが前記プレスの障害となることを抑制することができ、前記絶縁樹脂層表面の平坦度を向上することができる。これにより、前記絶縁樹脂層上に搭載されるリジッドプリント配線板や回路、フォルダレジストもそれぞれ傾斜して配置されることを防止できるので、レイアウト性を向上することができ、位置決め精度を確保して信頼性を向上することができる。

請求項１に係る発明によれば、フレキ部の可撓できる領域を十分に確保するとともに、フレキ部の折り曲げに対する耐久性を向上することができる。
請求項２に係る発明によれば、マスクフィルム剥離工程の処理を容易に行うことができる。

請求項３に係る発明によれば、前記絶縁樹脂層を形成した後に、前記フレキ部を保護するための工程が不要となり、製造工程を容易にすることができる。
請求項４に係る発明によれば、前記フレキ部の折り曲げに対する耐久性をより向上することが可能となる。
請求項５に係る発明によれば、レイアウト性を向上することができ、位置決め精度を確保して信頼性を向上することができる。

以下、この発明の実施の形態におけるフレックスリジッドプリント配線板およびその製造方法を図面と共に説明する。まず、この発明の実施の形態により製造されるフレックスリジッドプリント配線板について図６、図７を用いて説明する。図６は本発明の実施の形態におけるフレックスリジッドプリント配線板の要部を示す平面図である。図７は図６のＡＡ断面図である。

これらの図に示すように、フレックスリジッドプリント配線板１は、部品を搭載可能なリジッド部２と、該リジッド部２に接続されて折り曲げ可能なフレキ部３と、を備えている。フレキ部３は、ベースフィルム９と、その両側に積層配置されたカバーレイフィルム１０、１０とを備えて構成されている（これらを積層フィルム１６、と称す）。

ベースフィルム９は通常ポリイミド、ポリエステル等の耐熱性樹脂で形成されている。このベースフィルム９の両面には、屈曲性に優れた銅箔等の金属導体１１が貼りつけられており、この金属導体１１には回路パターンが形成されている。

そして、ベースフィルム９の両面には、金属導体１１を覆う絶縁材であるカバーレイフィルム１０、１０が積層されている。カバーレイフィルム１０、１０としては、通常ポリイミド、ポリエステル等のベースフィルム９と同質の材料の絶縁フィルムが用いられる。なお、カバーレイフィルム１０、１０と金属導体１１との間には接着剤層（図示せず）が介在する。この結果フレキ部３は、柔軟性を持ち折り曲げ可能となる。

一方、リジッド部２は、前記フレキ部３と同一構造の積層フィルム１６に、プリプレグにより形成される絶縁樹脂層４を介在してリジッドプリント配線板１７を積層したものである。ここでプリプレグは、ガラス布や紙等の基材にエポキシ、ポリイミド等の樹脂を含浸させ乾燥処理して半硬化状態としたものである。そして、リジッドプリント配線板１７には、銅箔等からなる金属導体１２が貼りつけられており、この金属導体１２には回路パターンが形成されている。さらに、リジッドプリント配線板１７の上に、金属導体１２の表面を覆うソルダレジスト５が形成されている。

以下、本発明の実施の形態におけるフレックスリジッドプリント配線板の製造方法について、図１〜図５を用いて説明する。図１は、フレックスリジッドプリント配線板を構成する積層フィルムの断面図である。図２は積層フィルムにプリプレグ基材を戴置した状態での断面図（図６のＡＡ断面図）である。積層フィルム１６の両面に、プリプレグにより構成される基材１３を戴置する。プリプレグ基材１３は、フレキ部３に対応する部位をくり抜いたくり抜き部１４が形成されている。これにより、積層フィルム１６は、リジッド部２を構成する部位がプリプレグ基材１３により覆われる一方、フレキ部３を構成する部位が開口した状態となる（絶縁樹脂材戴置工程）。

図３は、積層フィルムにマスクフィルムを戴置した状態での断面図である。同図に示すように、前記フレックスリジッドプリント配線板が有する積層フィルム１６における、フレキ部３を構成する部位に、マスクフィルム１８を戴置する（マスクフィルム戴置工程）。ここで、前記マスクフィルム１８は、略直方体形状であり、ＰＥＴ等の透過性を有する材質で形成されている。また、マスクフィルム１８は、その高さＨｍを前記プリプレグ基材１３の高さＨｐよりも低く設定されている。

図４は、プリプレグ基材を加熱溶融した状態での断面図（図６のＡＡ断面図）である。同図に示すように、マスクフィルム１８を戴置した状態で、プリプレグ基材１３を加熱溶融して、絶縁樹脂層４を形成する（絶縁樹脂層形成工程）。
このようにすると、前記絶縁樹脂形成工程で加熱溶融したプリプレグ基材１３が、前記積層フィルム１６におけるフレキ部３を構成する部位に流入することを、前記マスクフィルム１８により防ぐことができる。従って、前記絶縁樹脂形成工程で形成される絶縁樹脂層４の端部が前記フレキ部３にはみ出すことを防ぐことができるので、フレキ部３の可撓できる領域が狭まることを防止でき（図１０参照）、可撓できる領域を十分に確保することができる。

また、前記フレキ部３への絶縁樹脂層４のはみ出しを防止できるため、前記フレキ部３を折り曲げる際に生じる曲げ応力を前記フレキ部３との境界部位だけでなくその周囲の部位のリジッド部２に分散させることができる。これにより境界部分に生じる応力を低減できるので、前記フレキ部３の折り曲げに対する耐久性を向上することが可能となる。

本実施の形態では、プリプレグ基材１３に加熱機器を直接接触させて加熱（ホットプレス）する。上述のように、前記マスクフィルム１８として、その高さが前記絶縁樹脂層４よりも低いものを用いているので、プリプレグ基材１３をプレスしながら加熱溶融させる場合であっても、前記マスクフィルム１８が前記プレスの障害となることを抑制することができ、前記絶縁樹脂層４表面の平坦度を向上することができる。

図５は、ソルダレジストを形成してマスクフィルムを剥離した状態を示す断面図（図６のＡＡ断面図）である。同図に示すように、絶縁樹脂層４の上にリジッドプリント配線板１７を戴置して、リジッドプリント配線板１７の上に貼り付けられた金属導体１２に回路形成処理を行う。さらに、回路形成がされたリジッドプリント配線板１７にソルダレジスト５を形成する処理を行う。また、図示はしていないが、リジッド部２の所定個所にレーザ等で貫通孔を形成し、この貫通孔の導通を確保するためにその内周部をメッキする処理も併せて行う。

このとき、絶縁樹脂層４の表面の平坦度が確保されているので、前記絶縁樹脂層４上に搭載されるリジッドプリント配線板１７や回路の形成された金属導体１２、ソルダレジスト５もそれぞれ傾斜して配置されることを防止できるので、レイアウト性を向上することができ、位置決め精度を確保して信頼性を向上することができる。

その後、前記フレキ部３からマスクフィルム１８をヘラ等の部材により剥離する処理を行う（マスクフィルム剥離工程）。このように、マスクフィルム１８を前記積層フィルム１６に戴置した後、前記ソルダレジスト形成工程で前記リジッド部２にソルダレジスト５を形成されるまでは、前記マスクフィルム１８が前記積層フィルム１６に戴置されている。従って、前記絶縁樹脂層４の上に形成されるリジッドプリント配線板１７や回路の形成された金属導体１２およびソルダレジスト５を形成する際の様々な処理（エッチング等）から、前記フレキ部３を構成する部位をマスクフィルム１８により保護することができる。よって、前記絶縁樹脂層４を形成した後に、前記フレキ部３を上述の処理から保護する工程が不要となり、製造工程を容易にすることができる。
また、前記マスクフィルム１８として、透過性を有するものを用いているので、前記マスクフィルム剥離工程を行う際に、前記マスクフィルム１８の判別を容易に行うことができ、この処理を容易に行うことができる。

そして、前記マスクフィルム１８として、その端部が前記リジッド部２に対して突出するものを用いている。これにより、前記マスクフィルム１８を戴置して形成される前記フレキ部３が、その端部を前記リジッド部２に対して突出する形状とすることができる。これにより、前記フレキ部３を折り曲げる際に生じる曲げ応力をリジッド部２内にさらに分散させることができる。これにより境界部分に生じる応力をさらに低減できるので、前記フレキ部の折り曲げに対する耐久性をより向上することが可能となる。

図８は図１に示すフレックスリジッドプリント配線板の変形例を示す平面図である。同図には、マスクフィルム１８として、その端部が前記リジッド部２に対して突出するものを用いる場合を示している。このようにすると、前記マスクフィルム１８を戴置して形成される前記フレキ部３が、その端部を前記リジッド部２に対して突出する形状とすることができる。これにより、前記フレキ部３を折り曲げる際に生じる曲げ応力を、リジッド部２内にさらに分散させることができる。これにより境界部分に生じる応力をさらに低減できるので、前記フレキ部３の折り曲げに対する耐久性をより向上することが可能となる。

なお、本発明の内容は上述の実施の形態のみに限られるものでないことはもちろんである。例えば、実施の形態では、ベースフィルム９の両側にカバーレイフィルム１０、１０をそれぞれ積層した場合について説明したが、片側のみに設けるようにしてもよく、カバーレイフィルム１０を設けなくてもよい。また、絶縁樹脂層の材料としては、実施の形態のようにプリプレグを用いることが剛性等の点で好ましいが、他の材料で絶縁樹脂層を形成してもよい。また、絶縁樹脂層を積層フィルムの両面に形成する場合には、実施の形態のように、絶縁樹脂層が前記フレキ部と接触する境界部分を、積層方向から見て略同一位置となるように形成すると、フレキ部を長さ方向に対して双方向に折り曲げる際に好適であるが、それぞれの境界部分の位置がずれていてもよい。

本発明の実施の形態におけるフレックスリジッドプリント配線板の製造工程を示すものであり、フレックスリジッドプリント配線板を構成する積層フィルムの断面図（図６のＡＡ断面図）である。 本発明の実施の形態におけるフレックスリジッドプリント配線板の製造工程を示すものであり、積層フィルムにプリプレグ基材を戴置した状態での断面図（図６のＡＡ断面図）である。 本発明の実施の形態におけるフレックスリジッドプリント配線板の製造工程を示すものであり、積層フィルムにマスクフィルムを戴置した状態での断面図（図６のＡＡ断面図）である。 本発明の実施の形態におけるフレックスリジッドプリント配線板の製造工程を示すものであり、プリプレグ基材を加熱溶融した状態での断面図（図６のＡＡ断面図）である。 本発明の実施の形態におけるフレックスリジッドプリント配線板の製造工程を示すものであり、ソルダレジストを形成してマスクフィルムを剥離した状態を示す断面図（図６のＡＡ断面図）である。 本発明の実施の形態におけるフレックスリジッドプリント配線板を示す概略平面図である。 図６に示すフレックスリジッドプリント配線板を示すＡＡ断面図である。 図６に示すフレックスリジッドプリント配線板の変形例を示す平面図である。 従来技術におけるフレックスリジッドプリント配線板の要部を示す平面図である。 図９のＢＢ断面図である。

符号の説明

１…フレックスリジッドプリント配線板
２…リジッド部
３…フレキ部
４…絶縁樹脂層
７…端部
１６…積層フィルム
１８…マスクフィルム

Claims (5)

1. 部品を搭載可能なリジッド部と、
   該リジッド部に接続されて折り曲げ可能なフレキ部と、を備えるフレックスリジッドプリント配線板の製造方法であって、
   前記フレックスリジッドプリント配線板が有するフィルム層における、フレキ部を構成する部位に、マスクフィルムを戴置するマスクフィルム戴置工程と、
   前記フィルム層における、リジッド部を構成する部位に、絶縁樹脂材を戴置する絶縁樹脂材戴置工程と、
   前記マスクフィルムを戴置した状態で絶縁樹脂材を加熱溶融して絶縁樹脂層を形成する絶縁樹脂層形成工程と、
   前記マスクフィルムを前記フィルム層から剥離するマスクフィルム剥離工程と、を有することを特徴とするフレックスリジッドプリント配線板の製造方法。
2. 前記マスクフィルムとして、透過性を有するものを用いることを特徴とする請求項１に記載のフレックスリジッドプリント配線板の製造方法。
3. 前記マスクフィルム剥離工程は、前記リジッド部にソルダレジストを形成するソルダレジスト形成工程の後に、行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフレックスリジッドプリント配線板の製造方法。
4. 前記マスクフィルムとして、その端部が前記リジッド部に対して突出するものを用いることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のフレックスリジッドプリント配線板の製造方法。
5. 前記マスクフィルムとして、その高さが前記絶縁樹脂材よりも低いものを用いることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のフレックスリジッドプリント配線板の製造方法。
   
   

Images