JP2007103671A - 引き揃え線を用いた導電配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来技術で使用されているフレキシブル配線基板は、線材よりも柔軟性のある絶縁性の糸状材で形成され、無理なくフィルム状基材に縫い合わせでき、線材が断線し難くしたもので、フィルム状基材に縫い合わせることが不可欠なもので製作するのに多くの工程を必要とし、困難を伴うものであるという問題がある
【解決手段】 化学繊維からなる繊維を並列に引き揃えメッキレジストを形成し、メッキにて導電回路パターン７を引き揃え線１上に接触、または絡めて形成した引き揃え線を用いた導電配線基板により解決するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器等の電子部品が年々軽薄短小となり、それに伴なって配線パターンも微細になってきているのに対応できるようにした化学繊維からなる繊維を並列に引き揃えた引き揃え線を用いて形成した導電配線基板に関するものである。

従来の配線基板は、銅箔のエッチング法かメッキ法による配線形成が行われている。
また、導電ペーストによる配線パターンを形成した配線は、ピッチが大きくなってしまうのを改良して小さくできるようにした、可撓性を有する絶縁性のフィルム状基材と、このフィルム状基材上に印刷にて形成された導電パターンと、線材、及び糸状材とを備え、前記線材は導線で形成されると共に、前記線材と前記糸状材とが前記フィルム状基材に縫い合わされて、前記線材によって配線を形成したことを特徴とするフレキシブル配線基板（特許文献１参照）が存在している。
特許公開２００２−２５２４３２公報（特許請求の範囲、発明の詳細な説明の欄における段落｛０００３｝、｛０００４｝｛００１１｝〜｛００２４｝、図１、図３）

しかしながら、近年電子機器は小型化が進み、プリント基板も携帯電話・デジタルカメラ・パソコンに代表されるように、薄く・屈曲するフレキシブルな基板が求められている。
織布の繊維に直接メッキを折出させて柔軟な基材の繊維より剥れない導電回路パターンを開発・普及されてきたが、織布である経糸と緯糸の重なる交点の凹凸があるため、メッキを折出させて形成する導電回路パターンにも下地の凹凸が表われる難点があった。
また、前記従来技術である特許公開２００２−２５２４３２公報に示されたものは、導線で形成された線材と糸状材とがフィルム状基材に縫い合わされて、線材によって配線を形成したフレキシブル配線基板である。しかし、この従来のフレキシブル配線基板は、線材よりも柔軟性のある絶縁性の糸状材で形成され、無理なくフィルム状基材に縫い合わせでき、線材が断線し難くしたもので、フィルム状基材に縫い合わせることが不可欠なもので製作するのに多くの工程を必要とし、困難を伴うものであるという問題がある。
それに対し、本発明に係る化学繊維の引き揃え線を用いた導電配線基板は、前記問題点を解決したもので、化学繊維の経糸と緯糸を交差させない一方向の化学繊維で、つまり引き揃え線での状態で導電回路パターンを形成すればよい。化学繊維の引き揃え線は、緯糸がないと不安定で導電回路パターンはできないが、メッキレジストを緯糸の代わりとすることで固定し、メッキを化学繊維に絡ませて折出させメッキ導電回路パターンを形成する化学繊維からなる引き揃え線を用いた導電配線基板を提供できるものである。

上記課題を解決するための本発明の第１発明は、請求項１に記載された通りの引き揃え線を用いた導電配線基板であり、次のようなものである。
化学繊維からなる繊維を並列に引き揃えメッキレジストを形成し、メッキにて導電回路パターンを引き揃え線上に接触、または絡めて形成する構成である。

上記課題を解決するための本発明の第２発明は、請求項２に記載された通りの引き揃え線を用いた導電配線基板であり、次のようなものである。
化学繊維からなる引き揃え線を並列に引き揃え絶縁樹脂で被覆し、これを基材として導電回路パターンを形成する構成である。

上記課題を解決するための本発明の第３発明は、請求項３に記載された通りの引き揃え線を用いた導電配線基板であり、次のようなものである。
化学繊維からなる引き揃え線に感光剤でメッキレジストを形成し、メッキにて導電回路パターンを引き揃え線上に形成する構成である。

上記課題を解決するための本発明の第４発明は、請求項４に記載された通りの引き揃え線を用いた導電配線基板であり、次のようなものである。
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明に加えて、化学繊維単独に代えて化学繊維からなる引き揃え線に他の材質・形状からなる引き揃え線を化学繊維と組み合わせ、この組み合わせた引き揃え線を基材として用いて導電回路パターンを形成する構成である。

上記課題を解決するための本発明の第５発明は、請求項５に記載された通りの引き揃え線を用いた導電配線基板であり、次のようなものである。
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明に加えて、引き揃え線である化学繊維からなる引き揃え線、または化学繊維からなる引き揃え線に他の材質・形状からなる引き揃え線を組み合わせた引き揃え線に形成された導電回路パターンを導電積層や他の配線基板と導電接続する構成である。

上記課題を解決するための本発明の第６発明は、請求項６に記載された通りの引き揃え線を用いた導電配線基板であり、次のようなものである。
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明に加えて、電子部品を搭載する構成である。

本発明に係る化学繊維からなる繊維を並列した引き揃え線を用いた導電配線基板は、上記説明のような構成であるので、以下に記載する効果を奏する。
（１）従来は導電回路パターン形成は織布であるため、繊維の交点が導電回路パターンの形成で凹凸のある導電回路パターンとなるが、本発明は交点のない直線繊維であるため平らな導電回路パターンとなる。
（２）基材である化学繊維の直径が２０〜３０μｍの化学繊維を用いた時、メッキレジストの感光剤の厚みが薄くでき、導電回路パターンの線幅が２０〜３０μｍで形成できる。
（３）化学繊維からなる繊維を並列した引き揃え線で導電回路パターンを形成すると、導電回路パターンとメッキレジスト層を基材から剥離するとき、引き揃え線を用いて剥がすことでパターンの離型が容易にできる。
（４）織らないため、引き揃え線の化学繊維の材質（耐熱・引張り強度・耐薬品性）を選ぶことができ、また線径、ピッチの変更が自由にできる。
（５）織らないため、織れない繊維である硬直な繊維を用いての導電回路パターンができる。
（６）織らないため、安価で柔らかい導電回路パターンができる。
（７）引き揃え線にメッキでの導電回路パターンはメッキが繊維に絡んでいるため、パターンの脱落・剥離のないフレキシブルな導電回路パターンを得ることができる。
（８）基材の引き揃え線に両面からの導電回路パターンが形成できるから、部品の実装、他の配線基板との接続が裏面よりハンダ付け等で行うことができるので正確にできる。また、化学繊維に絡めてハンダ付けができるので、強力な導電接続ができる。
（９）織布では織り交点が厚くなるので微細パターンを形成することが困難であるが、化学繊維からなる繊維を並列に引き揃えた引き揃え線を基材とするので薄いため、微細パターンを形成することができる。
（１０）織布の厚みで２つの導電回路パターンを形成することができる。
（１１）連続作業を行う場合、支持板であるステンレス板から製品である導電配線基板を剥がし取るのに、並列に引き揃えた引き揃え線と平行方向に引き剥がすことが極めて簡単にできる。
（１２）織布の経糸で一層の導電回路パターンを形成し、緯糸でもう一層の導電回路パターンを形成して重ねることで、織布にできない耐熱、引張り強度のある硬直な繊維もプリント配線基板の基材として使用できるメリットがある。

化学繊維からなる引き揃え線を並列に引き揃え絶縁樹脂で被覆し、これを基材として導電回路パターンを形成した引き揃え線を用いた導電配線基板である。

以下、本発明の各実施例を図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る引き揃え線を用いた導電配線基板の引き揃え線を接着剤付き感光フィルムで固定し、導電回路パターンを形成して、導電配線基板を支持板より剥離して製品化する様子を示す概略斜視図、図２は、本発明に係る引き揃え線を用いた導電配線基板の支持板の実施例で、（Ａ）は平面ステンレス板を示し、（Ｂ）は溝付きステンレス板と、この溝付きステンレス板の一部拡大図、図３は、導電配線基板の具体的実施例を示すもので、（Ａ）は導電回路パターンを基材に接触した状態で形成したものを示す断面図、（Ｂ）は導電回路パターンを基材に絡めた状態で形成したものを示す断面図、（Ｃ）は導電回路パターンをフィルムに埋め込んだ断面図、図４は、引き揃え線を接着剤付きテープで固定し、導電回路パターンを形成した引き揃え線を用いた導電配線基板を示す概略斜視図、図５の（Ａ）（Ｂ）で示すものは、引き揃え線の支持手段の具体的な実施例を示す断面図、図６は、導電配線基板を２層に配列した実施例を示す概略断面図、図７は、異方性導電接続に適したリング状のメッキ接続部を形成した実施例を示すもので、（Ａ）はその概略斜視図、（Ｂ）はチップ部品と導電配線基板を接続した概略断面図、（Ｃ）は通常の基材に導電接続を行う導電回路パターンとリング状メッキ接続部で導電接続するものを組み合わせた実施例を示す概略斜視図、図８は、化学繊維の線材と角形金属の線材を組み合わせて基材を形成し、この基材上に導電回路パターンを形成した実施例を示す概略斜視図、図９は、引き揃え線を電子部品や導電配線基板の導電接続部の形状やピッチに合わせて、引き揃え線の直径や間隔、本数を変えて、プリント回路基板と接続した実施例を示す概略斜視図、図１０は、引き揃え線を接着剤付き打ち抜きフィルムで固定し、導電回路パターンを形成して、導電配線基板を形成する様子を示す概略斜視図である。

本発明は、化学繊維からなる織布を基材として、導電回路パターンを形成すると、繊維の経糸・緯糸の交点で導電回路パターン上にも凹凸ができる従来のものに対して、引き揃えた一方向の糸だけを基材としてメッキを折出させ、導電回路パターンを平面に形成するものである。

また、利用の仕方として並列に引き揃えた引き揃え線をテープ、繊維、シート、合成樹脂で固定するか、テープ、繊維、シート、合成樹脂を組み合わせて固定し、この固定した引き揃え線を配線基板として、この配線基板上に導電回路パターンを面付けし、プリント基板を導電接続する等、本願発明の各種引き揃え線を用いた導電配線基板の引き揃え線の先端を他の相手配線基板や電子部品に接触させ、導通することで導電検査を行うことができ、さらに導電加工にも用いることができる。

以下、図１〜図１０に基づいて、化学繊維からなる繊維を並列に引き揃えた引き揃え線（以下、引き揃え線という）を用いた導電配線基板の実施例について具体的に詳細を説明する。
先ず、本発明の用途について説明すると、化学繊維からなる繊維を並列に引き揃えた引き揃え線を用いた導電配線基板は、フレキシブル基板、リジット・フレキシブル基板、ＴＡＢ、多層フレキシブル基板、ビルドアップ基板、ピッチ変換基板、非接触カードアンテナ、タグアンテナ、パッケージ基板、検査用導電基板、エイジング基板、ＬＥＤ用基板、ＥＬ用基板、電磁波シールド基板、ヒューズ基板、テープキャリアパッケージ基板、リードフレーム、異方性導電接続材、ピッチ変換基板等のフレキシブル導電基板として用いることが考えられる。

次に、引き揃え線の化学繊維としては、ポリエステル、ナイロン、液晶ポリマー、アラミド、セラミック繊維、ガラス繊維等の各種化学繊維が採用され、金属線は、主に銅・アルミ・ステンレス、及び各種合金線である。なお、用途に応じて金属線に銅・ニッケル・錫・銀・金等の各種メッキ・プラズマ加工の表面処理した線、カーボン繊維や絶縁コーティングした金属線を採用する。ケミカル繊維に導電性を持たせる金属表面処理、メッキ等の加工をすることにより、柔軟性のある引き揃え導電線ができるものである。また、線の断面形状は、円形、楕円形、角形が採用され、金属線もカラー着色し、絶縁性を持たせ、識別もできるようにする。

引き揃え線は、平面だけの配線ではなく立体配線もできるものである。引き揃え線は何本かの間隔を置いて補強のため、各種金属からなる導体線を入れることも考えられる。

引き揃え線とＩＣチップ・プリント基板との導電接続は、ＡＣＦ（異方性導電フィルム）、導電接着剤、ハンダペーストを用いる方法がある。そして、引き揃え導電線にスクリーン印刷・感光剤でのパターンを形成して、導電パターンを形成する。
なお、感光剤は、ドライフィルムタイプ、液状タイプ、永久レジストタイプ、剥離タイプ、ネガタイプ、ポジタイプ等の種々のタイプを用途に合わせて採用することが可能である。

引き揃え線を用いた異方性導電パターンは弾力性があり、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）と基板の接続、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）の電気検査に用いる。また、引き揃え線を平行方向・直角方向に重ねて多層配線基板として用いる。引き揃え線を多層に積層するものとして、一層目の引き揃え線の配線層に対し、９０度移動させて、２層目を積層し、９０度方向を変換して配線を組み合わせたり、引き揃え線の横方向の導電接続は、超音波接着、ハンダ接続が主で、メッキ、導電接着剤で接続し、Ｅ型アンテナ、クシ型電極、クシ型ＥＬ電極として用いることができる。

ここで、図面に基づいて順次具体的な実施例について説明する。
図１で示した実施例は、並列に引き揃えた化学繊維からなる引き揃え線１を引き出し、安定した状態で支持するためのステンレス板等からなる支持板２上に案内し、該支持板２上で接着剤付き感光フィルム３を繰り出しながらロール４等で押圧し、引き揃え線１を固定する。
なお、接着剤付き感光フィルム３に代えて接着剤付きフィルムに感光剤を後から塗布しても同様になることはいうまでもない。

次に、支持板２に支持され、必要な大きさに切断された接着剤付き感光フィルム３上に導電回路パターンを露光・現像・メッキを行って形成する。さらに、図の矢印ａで示すように、出来上がった導電配線基板５を支持板２から剥離する。

図２で示した実施例で、（Ａ）に示したものは、平面ステンレス板からなる支持板２に引き揃え線１を並列に引き揃えた場合を表わしており、（Ｂ）は溝付きステンレス板からなる支持板２´に引き揃え線１を各溝１７に挿入するように並列に引き揃えた場合を表わし、この溝１７の形状は円形、角形、３角形等を選択して形成したもので、引き揃え線１の配置が等間隔に整然と位置付けられることが理解できる。

図３で示した実施例で、（Ａ）に示したものは、接着剤付き感光フィルム３である基材６に引き揃え線１を固定し、この引き揃え線１に導電回路パターン７を接触状態で形成したものである。（Ｂ）に示すものは、接着剤付き感光フィルム３である基材６に引き揃え線１を固定し、この引き揃え線１に導電回路パターン７を絡めた状態で形成したものである。（Ｃ）に示すものは、厚めの樹脂フィルムからなる基材６にプレス等で引き揃え線１を埋め込んだものに導電回路パターン７を形成したものである。

図４で示した実施例は、基材６である接着剤付き感光フィルム３に代えて、接着剤付きテープ８で引き揃え線１を固定し、接着剤付きテープ８で固定された引き揃え線１を介して導電回路パターン７を形成したものである。

図５で示した実施例は、基材の他の構造を示すもので、（Ａ）に示すものは、引き揃え線１を合成樹脂に埋め込ませたものを基材６として、導電回路パターン７を接触させて形成したものである。（Ｂ）に示すものは、強度を高めるために、引き揃え線１を合成樹脂に埋め込ませた基材６の上に、さらに引き揃え線１を接着剤９で固定し、この上に設けた引き揃え線１に導電回路パターン７を絡めて形成したものである。

図６で示した実施例は、基材６の両面に引き揃え線１を固定するもので、一面は横方向に引き揃え、他面は縦方向に引き揃え、この両面の引き揃え線１に絡ませて導電回路パターン７を形成し、必要な個所は両面の導電回路パターン７同士をスルホールさせて接続状態に形成したものである。

図７で示した実施例は、異方性導電接続を可能にした実施例で、（Ａ）に示すように、フィルム状感光剤１０を基材として、引き揃え線１を固定し、フィルム状感光剤１０を介して引き揃え線１をリング状に覆うようにメッキで接続部１１を形成したものである。この異方性導電接続を可能にした引き揃え線１に形成されたリング状メッキ接続部１１を利用して（Ｂ）に示すように、例えば上方にチップ部１２を下方に導電配線基板５を接続してチップ部品と導電配線基板５を接続した実施例を示すものである。
また、（Ｃ）で示すように、複数本のフィルム状感光剤１０で、引き揃え線１を固定し、そのフィルム状感光剤１０を介して、リング状のメッキ接続部１１を形成するのに続いて接着剤付き感光フィルム３で引き揃え線１を固定して導電回路パターン７を接触、あるいは絡めて形成したものである。

図８で示した実施例は、並列に引き揃えた化学繊維からなる引き揃え線１に適宜間隔で角型金属線１３（図示のものは２本）を組み合わせて接着剤付きテープ８で固定したものを基材６として使用し、メッキで形成した導電回路パターン７を金属線１３と接続して、交互に導電回路パターン７を交互に接続する実施例を示すものである。

図９で示した実施例は、並列に引き揃えた引き揃え線１を電子部品や、プリント回路基板１４の導電接続部１５の形状及びピッチに合わせて並列に引き揃えた引き揃え線１の直径や間隔や本数を変えた実施例である。さらに、化学繊維からなる引き揃え線１のうち、適宜本数の着色化学繊維１９を組み合わせた実施例である。

図１０で示した実施例は、化学繊維からなる繊維を並列に引き揃えた引き揃え線１に、接着剤付き打ち抜きフィルム１６を圧着ロール４で圧着張り付けした基材６を利用して導電配線基板を作るもので、打ち抜き窓の部分を部品接続、導電回路形成の開口部１８として利用し、メッキ等を施すことで導電回路パターン７を形成するものである。

以上説明した導電配線基板５は、化学繊維からなる繊維を並列に引き揃えた引き揃え線１と導電回路パターン２の導電接続法としては、ハンダ接続、導電（ペースト）接着剤による接続、超音波による接続、圧着法による接続等が考えられる。

また、導電回路パターンを形成するメッキとしては、銀・錫・ニッケル・金等の各種メッキが考えられる。引き揃え線１を支持するフィルムとしては、ＰＥＴフィルム、アラミドフィルム、ポリエステルフィルム、イミドフィルム、液晶ポリマーフィルム、接着剤付き各種フィルム、導電接続として孔明き各種フィルム、導電回路埋め込み用樹脂フィルム等が選択できる。

さらに、導電回路パターン７の形成には、スクリーン印刷、インクジェット印刷、感光性フィルムや感光性レジストによる露光・現像・メッキによる形成、電着法等が選択できる。

また、印刷用インクとしては、メッキレジスト用剥離タイプ、熱硬化タイプ、ＵＶ硬化タイプ、感光性インク、ナノペーストインク等印刷法に適合するものを選択するものである。

各種配線基板に利用でき、平面状のもの立体状のものにも利用することができる。

本発明に係る引き揃え線を用いた導電配線基板の引き揃え線を接着剤付きフィルムや感光フィルムで固定し、導電回路パターンを形成して、導電配線基板を支持板より剥離して製品化する様子を示す概略斜視図である。 本発明に係る引き揃え線を用いた導電配線基板の支持板の実施例で、（Ａ）は平面ステンレス板を示し、（Ｂ）は溝付きステンレス板と、この溝付きステンレス板の一部拡大図である。 導電配線基板の具体的実施例を示すもので、（Ａ）は導電回路パターンを基材に接触した状態で形成したものを示す断面図、（Ｂ）は導電回路パターンを基材に絡めた状態で形成したものを示す断面図、（Ｃ）は厚めの樹脂フィルムからなる基材にプレス等で引き揃え線を埋め込んだものに導電回路パターンを形成した断面図である。 引き揃え線を接着剤付きテープで固定し、導電回路パターンを形成した引き揃え線を用いた導電配線基板を示す概略斜視図である。 本発明である引き揃え線を用いた導電配線基板の引き揃え線の支持手段の具体的な２つの実施例を示す断面図である。 導電配線基板を２層に配列した実施例を示す概略断面図である。 異方性導電接続に適したリング状のメッキ接続部を形成した実施例を示すもので、（Ａ）はその概略斜視図、（Ｂ）はチップ部品と導電配線基板を接続した概略断面図、（Ｃ）は通常の基材に導電接続を行う導電回路パターンとリング状メッキ接続部で導電接続するものを組み合わせた実施例を示す概略斜視図である。 化学繊維の線材と角形金属の線材を組み合わせて基材を形成し、この基材上に導電回路パターンを形成した実施例を示す概略斜視図である。 引き揃え線を電子部品や導電配線基板の導電接続部の形状やピッチに合わせて、引き揃え線の直径や間隔、本数を変えて、プリント回路基板と接続した実施例を示す概略斜視図である。 引き揃え線を接着剤付き打ち抜きフィルムで固定し、導電回路パターンを形成して、導電配線基板を形成する様子を示す概略斜視図である。

符号の説明

１・・・・引き揃え線 ２・・・・支持板
３・・・・接着剤付き感光フィルム ４・・・・圧着ロール
５・・・・導電配線基板 ６・・・・基材
７・・・・導電回路パターン ８・・・・接着剤付きテープ
９・・・・接着剤 １０・・・・フィルム状感光剤
１１・・・・メッキ接続部 １２・・・・チップ部品
１３・・・・角型金属線 １４・・・・プリント回路基板
１５・・・・導電接続部 １６・・・・接着剤付き打ち抜きフィルム
１７・・・・溝 １８・・・・部品接続、導電回路形成の開口部
１９・・・・着色化学繊維

Claims (6)

1. 化学繊維からなる繊維を並列に引き揃えメッキレジストを形成し、メッキにて導電回路パターンを引き揃え線上に接触、または絡めて形成したことを特徴とする引き揃え線を用いた導電配線基板。
2. 化学繊維からなる引き揃え線を並列に引き揃え絶縁樹脂で被覆し、これを基材として導電回路パターンを形成したことを特徴とする引き揃え線を用いた導電配線基板。
3. 化学繊維からなる引き揃え線に感光剤でメッキレジストを形成し、メッキにて導電回路パターンを引き揃え線上に形成したことを特徴とする引き揃え線を用いた導電配線基板。
4. 化学繊維単独に代えて化学繊維からなる引き揃え線に他の材質・形状からなる引き揃え線を化学繊維と組み合わせ、この組み合わせた引き揃え線を基材として用いて導電回路パターンを形成したことを特徴とする請求項１〜請求項３のうち、いずれか１項に記載の引き揃え線を用いた導電配線基板。
5. 請求項１〜請求項４のうち、いずれか１項に記載の引き揃え線である化学繊維からなる引き揃え線、または化学繊維からなる引き揃え線に他の材質・形状からなる引き揃え線を組み合わせた引き揃え線に形成された導電回路パターンを導電積層や他の配線基板と導電接続したことを特徴とする導電配線基板。
6. 電子部品を搭載したことを特徴とする請求項１〜請求項５のうち、いずれか１項に記載の引き揃え線を用いた導電配線基板。

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