JP2007165417A - Flexible printed wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯電話のヒンジ部分や光ピックアップのセンサー部分等において繰り返し屈曲させて使用されるフレキシブルプリント配線板に関するものである。 The present invention relates to a flexible printed wiring board that is repeatedly bent and used in a hinge portion of a mobile phone, a sensor portion of an optical pickup, and the like.
従来より、携帯電話のヒンジ部分や光ピックアップのセンサー部分等においては、繰り返し屈曲させることができるフレキシブルプリント配線板が使用されている。このようなフレキシブルプリント配線板は、ポリイミドフィルム等の可撓性基材(ベースフィルム)に銅箔等で導体パターンを形成し、さらにこの導体パターンを保護するためにポリイミドフィルム等のカバーレイで被覆することによって、製造されている(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, flexible printed wiring boards that can be bent repeatedly have been used in hinge portions of mobile phones, sensor portions of optical pickups, and the like. Such a flexible printed wiring board is formed by forming a conductor pattern with a copper foil or the like on a flexible substrate (base film) such as a polyimide film, and further covering with a coverlay such as a polyimide film to protect the conductor pattern. (See, for example, Patent Document 1).
そして、近年においては、フレキシブルプリント配線板の薄型化がますます進んでおり、可撓性基材としては厚みが25μm以下のものが使用されたり、また、導体パターンを形成するための銅箔としては厚みが18μm以下のものが使用されたりしている。
しかしながら、従来のフレキシブルプリント配線板にあっては、カバーレイが高価であるため、製造コストがかさむという問題があり、また、カバーレイは粘着性があるため、取扱いが難しく、製造工程において手間がかかるという問題もある。 However, in the conventional flexible printed wiring board, since the coverlay is expensive, there is a problem that the manufacturing cost is increased, and since the coverlay is sticky, it is difficult to handle and troublesome in the manufacturing process. There is also a problem of this.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、屈曲性を保持しつつ、製造コストを削減し、製造工程における手間を省くことができるフレキシブルプリント配線板を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a flexible printed wiring board capable of reducing manufacturing cost and saving labor in the manufacturing process while maintaining flexibility. It is.
本発明の請求項1に係るフレキシブルプリント配線板は、可撓性基材1に導体パターン2を形成して製造され、屈曲させて使用されるフレキシブルプリント配線板において、屈曲部3の内側に導体パターン2及びインクタイプのレジスト4を形成して成ることを特徴とするものである。
A flexible printed wiring board according to
請求項2に係る発明は、請求項1において、インクタイプのレジスト4の弾性率が1000MPa以上であることを特徴とするものである。
The invention according to
請求項3に係る発明は、請求項1又は2において、導体パターン2を部品搭載用ランド5として形成して成ることを特徴とするものである。
The invention according to
請求項4に係る発明は、請求項1乃至3のいずれかにおいて、屈曲部3の外側に補強材6を配設して成ることを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the reinforcing
請求項5に係る発明は、請求項1乃至4のいずれかにおいて、インクタイプのレジスト4がフォトレジスト7であることを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the ink-
本発明の請求項1に係るフレキシブルプリント配線板によれば、インクタイプのレジストを用いることによって、屈曲性を保持しつつ、製造コストを削減し、製造工程における手間を省くことができると共に、屈曲部の内側にインクタイプのレジストを形成することによって、このレジストには、圧縮の力が加わるだけで、引っ張りの力は加わらないので、亀裂が入りにくくなり、導体パターンの断線を防止することができるものである。 According to the flexible printed wiring board of the first aspect of the present invention, by using an ink-type resist, it is possible to reduce the manufacturing cost while maintaining the flexibility, and to save time and effort in the manufacturing process. By forming an ink-type resist on the inside of the part, this resist is only subjected to a compression force and not a pulling force, so that it is difficult to crack and the conductor pattern can be prevented from breaking. It can be done.
請求項2に係る発明によれば、屈曲部の円弧を一定の形状に保つことができ、導体パターンに加わる応力を緩和することができるものである。
According to the invention which concerns on
請求項3に係る発明によれば、部品搭載用ランドに個別部品(ディスクリート部品)を搭載することができるものである。
According to the invention which concerns on
請求項4に係る発明によれば、インクタイプのレジストの弾性率が低くても、これを補うような補強材を用いることによって、屈曲部の円弧を一定の形状に保つことができ、導体パターンに加わる応力を緩和することができるものである。
According to the invention of
請求項5に係る発明によれば、インクタイプのレジストの取扱いがさらに容易となり、製造工程における手間をさらに省くことができるものである。 According to the fifth aspect of the present invention, the ink type resist can be handled more easily, and the labor in the manufacturing process can be further saved.
以下、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
本発明に係るフレキシブルプリント配線板は、図1に示すように、可撓性基材1(ベースフィルム)に導体パターン2を形成して製造され、屈曲させて使用されるものであるが、特に、破線で囲んで示す屈曲部3の内側に導体パターン2及びインクタイプのレジスト4を形成するものである。ここで、可撓性基材1としては、ポリイミドフィルムやポリエステルフィルム等を用いることができる。また、導体パターン2は、可撓性基材1に銅箔等の金属箔をラミネートした後、これをエッチングすることによって形成することができる。また、インクタイプのレジスト4としては、熱硬化型レジストやフォトレジスト7(感光性レジスト)等を用いることができる。以下においては、熱硬化型レジストを用いる場合と、フォトレジスト7を用いる場合とに分けて説明する。なお、屈曲させたフレキシブルプリント配線板においては、内側であれば、図1に示すように、屈曲部3以外の部分(平坦部8)に導体パターン2及びインクタイプのレジスト4を形成してもよい。
As shown in FIG. 1, the flexible printed wiring board according to the present invention is manufactured by forming a
まず、インクタイプのレジスト4として熱硬化型レジストを用いてフレキシブルプリント配線板を製造する方法について説明する。図2はこの製造工程の一例を示すものであり、特に、フレキシブルプリント配線板の一部である屈曲部3を拡大して示すものである。なお、屈曲部3は、フレキシブルプリント配線板を製造した後、これを屈曲させることによって形成されるものである。
First, a method for manufacturing a flexible printed wiring board using a thermosetting resist as the
まず、図2(a)に示すように、可撓性基材1に金属箔をラミネートした後、これをエッチングすることによって、導体パターン2を形成する。ここで、導体パターン2は、後に屈曲部3となる箇所にあっては、可撓性基材1の片面に形成するものであり、また、後に屈曲部3とならず平坦部8となる箇所にあっては、可撓性基材1の両面に形成することができる。
First, as shown to Fig.2 (a), after laminating | stacking metal foil on the
次に、図2(b)に示すように、ステンレスやナイロン等で形成したスクリーン版9を用い、このスクリーン版9で導体パターン2を被覆するように位置合わせをした後、スクリーン版9の孔部10を通して、スキージ11によって押し出したインクタイプのレジスト4を印刷する。
Next, as shown in FIG. 2 (b), the
ここで、インクタイプのレジスト4としては、硬化後の弾性率が1000MPa以上(実質上の上限は5000MPa)であるものを用いるのが好ましい。これにより、フレキシブルプリント配線板を製造した後、これを屈曲させたときに、屈曲部3の円弧を一定の形状に保つことができ、導体パターン2に加わる応力を緩和することができるものである。しかし、インクタイプのレジスト4の硬化後の弾性率が1000MPa未満であると、このような効果を得ることができないおそれがある。
Here, as the ink-
そして、上記のようにスクリーン印刷をした後、加熱して、インクタイプのレジスト4を硬化させることによって、図2(c)に示すように、スクリーン版9で被覆されていた導体パターン2を部品搭載用ランド5として形成することができる。これにより、トランジスタ、ダイオード、抵抗、コンデンサ等の個別部品(ディスクリート部品)を部品搭載用ランド5に搭載することができるものである。なお、図2(c)では個別部品は図示省略している。
Then, after performing screen printing as described above, the
また、図2(c)に示すように、可撓性基材1において導体パターン2を形成した面と反対側の面に補強材6を配設してもよい。この補強材6は、公知の接着剤を用いてポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、PETフィルム等を可撓性基材1に接着することによって配設することができる。この補強材6は、最終的には、フレキシブルプリント配線板の屈曲部3の外側に配設されることとなるが、これによれば、インクタイプのレジスト4の弾性率が低くても、これを補うような補強材6を用いることによって、屈曲部3の円弧を一定の形状に保つことができ、導体パターン2に加わる応力を緩和することができるものである。なお、インクタイプのレジスト4の弾性率と補強材6の弾性率との和が1000MPa以上(実質上の上限は5000MPa)となるように、補強材6を選定するのが好ましい。
Moreover, as shown in FIG.2 (c), you may arrange | position the
そして、図2(c)に示す導体パターン2及びインクタイプのレジスト4が内側となるように屈曲させることによって、図1に示すようなフレキシブルプリント配線板を得ることができる。なお、図1に示すフレキシブルプリント配線板は簡略化して図示したものであるが、導体パターン2は、図1に示すように、インクタイプのレジスト4で被覆しておいてもよい。
A flexible printed wiring board as shown in FIG. 1 can be obtained by bending the
ところで、図5はインクタイプのレジスト4の代わりに従来のカバーレイ12を用いてフレキシブルプリント配線板を製造する工程の一例を示すものである。この例では、導体パターン2の位置に対応するように、カバーレイ12をあらかじめ型抜きしておき、その後、位置合わせをして、可撓性基材1に張り合わせて成形する必要があるが、カバーレイ12は粘着性があって、位置合わせ等の作業を行うのが難しいものである。
FIG. 5 shows an example of a process for manufacturing a flexible printed wiring board using a
しかし、図2に示すものにあっては、カバーレイ12に比べて安価なインクタイプのレジスト4を用いることによって、屈曲性を保持しつつ、製造コストを削減し、製造工程における手間を省くことができるものである。しかも、屈曲部3の内側にインクタイプのレジスト4を形成することによって、このレジスト4には、圧縮の力が加わるだけで、引っ張りの力は加わらないので、亀裂が入りにくくなり、導体パターン2の断線を防止することができるものである。なお、屈曲部3の外側にインクタイプのレジスト4を形成すると、このレジスト4には、引っ張りの力が加わるので、亀裂が入りやすくなり、これに伴って導体パターン2が断線するものである。
However, in the case shown in FIG. 2, by using the
次に、インクタイプのレジスト4としてフォトレジスト7を用いてフレキシブルプリント配線板を製造する方法について説明する。図3はこの製造工程の一例を示すものであり、特に、フレキシブルプリント配線板の一部である屈曲部3を拡大して示すものである。なお、屈曲部3は、フレキシブルプリント配線板を製造した後、これを屈曲させることによって形成されるものである。
Next, a method for manufacturing a flexible printed wiring board using the
まず、図3(a)に示すように、可撓性基材1に金属箔をラミネートした後、これをエッチングすることによって、導体パターン2を形成する。ここで、導体パターン2は、後に屈曲部3となる箇所にあっては、可撓性基材1の片面に形成するものであり、また、後に屈曲部3とならずに平坦部8となる箇所にあっては、可撓性基材1の両面に形成することができる。
First, as shown to Fig.3 (a), after laminating | stacking metal foil on the
次に、図3(b)に示すように、ステンレス等で形成したスクリーン枠13を用い、このスクリーン枠13で導体パターン2を囲んだ後、スキージ11によって押し出したインクタイプのレジスト4をスクリーン枠13内に印刷する。
Next, as shown in FIG. 3B, a
ここで、インクタイプのレジスト4としては、硬化後の弾性率が1000MPa以上(実質上の上限は5000MPa)であるものを用いるのが好ましい。これにより、フレキシブルプリント配線板を製造した後、これを屈曲させたときに、屈曲部3の円弧を一定の形状に保つことができ、導体パターン2に加わる応力を緩和することができるものである。しかし、インクタイプのレジスト4の硬化後の弾性率が1000MPa未満であると、このような効果を得ることができないおそれがある。
Here, as the ink-type resist 4, it is preferable to use one having an elastic modulus after curing of 1000 MPa or more (substantially upper limit is 5000 MPa). Thereby, after manufacturing a flexible printed wiring board, when this is bent, the circular arc of the bending
次に、印刷したインクタイプのレジスト4を乾燥させた後、図3(c)に示すように、ポリエチレンテレフタレート(PET)等で形成したフォトマスクフィルム14を用い、このフォトマスクフィルム14で導体パターン2を隠蔽するように位置合わせをする。その後、フォトマスクフィルム14の開口部15を通して、紫外線等の光を照射することによって露光を行う。
Next, after the printed ink type resist 4 is dried, as shown in FIG. 3C, a
そして、露光を行った後、公知の現像液で現像を行って、フォトマスクフィルム14で隠蔽されていたインクタイプのレジスト4を溶解除去することによって、図3(d)に示すように、露出した導体パターン2を部品搭載用ランド5として形成することができる。これにより、トランジスタ、ダイオード、抵抗、コンデンサ等の個別部品(ディスクリート部品)を部品搭載用ランド5に搭載することができるものである。なお、図3(d)では個別部品は図示省略している。
Then, after the exposure, development is performed with a known developer to dissolve and remove the ink-type resist 4 concealed by the
また、図3(d)に示すように、可撓性基材1において導体パターン2を形成した面と反対側の面に補強材6を配設してもよい。この補強材6は、公知の接着剤を用いてポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、PETフィルム等を可撓性基材1に接着することによって配設することができる。この補強材6は、最終的には、フレキシブルプリント配線板の屈曲部3の外側に配設されることとなるが、これによれば、インクタイプのレジスト4の弾性率が低くても、これを補うような補強材6を用いることによって、屈曲部3の円弧を一定の形状に保つことができ、導体パターン2に加わる応力を緩和することができるものである。なお、インクタイプのレジスト4の弾性率と補強材6の弾性率との和が1000MPa以上(実質上の上限は5000MPa)となるように、補強材6を選定するのが好ましい。
Moreover, as shown in FIG.3 (d), you may arrange | position the reinforcing
そして、図3(d)に示す導体パターン2及びインクタイプのレジスト4が内側となるように屈曲させることによって、図1に示すようなフレキシブルプリント配線板を得ることができる。なお、図1に示すフレキシブルプリント配線板は簡略化して図示したものであるが、導体パターン2は、図1に示すように、インクタイプのレジスト4で被覆しておいてもよい。
A flexible printed wiring board as shown in FIG. 1 can be obtained by bending the
ところで、すでに説明したように、図5に示す例では、導体パターン2の位置に対応するように、カバーレイ12をあらかじめ型抜きしておく必要があるが、カバーレイ12は粘着性があって取扱いが難しいものであるため、この作業は手間がかかるものである。
By the way, as already explained, in the example shown in FIG. 5, the cover lay 12 needs to be punched in advance so as to correspond to the position of the
しかし、図3に示すものにあっては、カバーレイ12に比べて安価なインクタイプのレジスト4を用いることによって、屈曲性を保持しつつ、製造コストを削減し、製造工程における手間を省くことができるものである。特に、インクタイプのレジスト4としてフォトレジスト7を用いるようにしているので、取扱いがさらに容易となり、製造工程における手間をさらに省くことができるものである。しかも、屈曲部3の内側にインクタイプのレジスト4を形成することによって、このレジスト4には、圧縮の力が加わるだけで、引っ張りの力は加わらないので、亀裂が入りにくくなり、導体パターン2の断線を防止することができるものである。なお、屈曲部3の外側にインクタイプのレジスト4を形成すると、このレジスト4には、引っ張りの力が加わるので、亀裂が入りやすくなり、これに伴って導体パターン2が断線するものである。
However, in the case shown in FIG. 3, by using the ink type resist 4 which is cheaper than the
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.
(実施例1)
ポリイミドフィルムである「ユーピレックスVTフィルム」(宇部興産(株)製:厚み25μm)を可撓性基材1として用い、図3(a)に示すように、この可撓性基材1に金属箔として銅箔(古河サーキットフォイル(株)製:厚み12μm)をラミネートした後、これをエッチングすることによって、導体パターン2を形成した。
Example 1
A “upilex VT film” (manufactured by Ube Industries, Ltd .: thickness 25 μm), which is a polyimide film, is used as the
次に、図3(b)に示すように、ステンレスで形成したスクリーン枠13を用い、このスクリーン枠13で導体パターン2を囲んだ後、スキージ11によって押し出したインクタイプのレジスト4をスクリーン枠13内に印刷した。
Next, as shown in FIG. 3B, a
ここで、インクタイプのレジスト4として、硬化後の弾性率が3200MPaであるフォトレジスト7(日本ポリテック(株)製「NPR−80 ID60」)を用いた。 Here, as the ink-type resist 4, a photoresist 7 (“NPR-80 ID60” manufactured by Nippon Polytech Co., Ltd.) having an elastic modulus after curing of 3200 MPa was used.
次に、印刷したインクタイプのレジスト4を乾燥させた後、図3(c)に示すように、ポリエチレンテレフタレート(PET)で形成したフォトマスクフィルム14を用い、このフォトマスクフィルム14で導体パターン2を隠蔽するように位置合わせをした。その後、フォトマスクフィルム14の開口部15を通して、紫外線を照射することによって露光を行った。
Next, after the printed ink type resist 4 is dried, as shown in FIG. 3C, a
そして、露光を行った後、公知の現像液で現像を行って、フォトマスクフィルム14で隠蔽されていたインクタイプのレジスト4を溶解除去することによって、図3(d)に示すように、露出した導体パターン2を部品搭載用ランド5として形成した。
Then, after the exposure, development is performed with a known developer to dissolve and remove the ink-type resist 4 concealed by the
そして、図3(d)に示す導体パターン2及びインクタイプのレジスト4が内側となるように屈曲させることによって、図4(a)に示すようなフレキシブルプリント配線板を得た。なお、図4では部品搭載用ランド5は図示省略している。
Then, the flexible printed wiring board as shown in FIG. 4A was obtained by bending the
(実施例2)
インクタイプのレジスト4として、硬化後の弾性率が1600MPaであるフォトレジスト7(日本ポリテック(株)製「NPR−90 YR106」)を用いるようにした以外は、実施例1と同様にして、図4(a)に示すようなフレキシブルプリント配線板を得た。
(Example 2)
As in the ink type resist 4, a photo resist 7 (“NPR-90 YR106” manufactured by Nippon Polytech Co., Ltd.) having an elastic modulus after curing of 1600 MPa was used in the same manner as in Example 1, except that FIG. A flexible printed wiring board as shown in 4 (a) was obtained.
(実施例3)
インクタイプのレジスト4として、硬化後の弾性率が200MPaであるフォトレジスト7(日本ポリテック(株)製「NPR−5」)を用い、屈曲部3の外側に補強材6として弾性率が4800MPaであるPETフィルム(東レ・デュポン(株)製「ルミラー」)を接着剤で貼り付けて配設するようにした以外は、実施例1と同様にして、図4(c)に示すようなフレキシブルプリント配線板を得た。
(Example 3)
As the ink type resist 4, a photoresist 7 (“NPR-5” manufactured by Nippon Polytech Co., Ltd.) having an elastic modulus after curing of 200 MPa is used, and an elastic modulus is 4800 MPa as a reinforcing
(比較例1)
図3(d)に示す導体パターン2及びインクタイプのレジスト4が外側となるように屈曲させるようにした以外は、実施例1と同様にして、図4(b)に示すようなフレキシブルプリント配線板を得た。
(Comparative Example 1)
A flexible printed wiring as shown in FIG. 4B is the same as in Example 1 except that the
(比較例2)
ポリイミドフィルムである「ユーピレックスVTフィルム」(宇部興産(株)製:厚み25μm)を可撓性基材1として用い、図5に示すように、この可撓性基材1に金属箔として銅箔(古河サーキットフォイル(株)製:厚み12μm)をラミネートした後、これをエッチングすることによって、導体パターン2を形成した。
(Comparative Example 2)
A polyimide film, “UPILEX VT film” (Ube Industries, Ltd .: 25 μm thick) was used as the
一方、図5に示すように、導体パターン2の位置に対応するように、ポリイミドフィルムであるカバーレイ12(京セラケミカル(株)製「TFA560」)をあらかじめ型抜きしておいた。なお、このカバーレイ12の弾性率は4000MPaである。
On the other hand, as shown in FIG. 5, the cover lay 12 (“TFA560” manufactured by Kyocera Chemical Co., Ltd.), which is a polyimide film, was previously punched so as to correspond to the position of the
次に、図5に示すように、型抜きしたカバーレイ12を通して導体パターン2が露出するように位置合わせをして、カバーレイ12を可撓性基材1に張り合わせた。
Next, as shown in FIG. 5, alignment was performed so that the
そして、図5に示す導体パターン2及びカバーレイ12が内側となるように屈曲させることによって、図4(a)に示すようなフレキシブルプリント配線板を得た。
And the flexible printed wiring board as shown to Fig.4 (a) was obtained by making it bend so that the
(屈曲性試験)
実施例1〜3及び比較例1、2のフレキシブルプリント配線板について、屈曲性試験を行った。屈曲性試験は、IPC規格に準拠した屈曲信頼性試験機を用いて、図4に示すように、各フレキシブルプリント配線板を屈曲させた状態で平坦部8と平行な方向にストロークが2.0mmとなるように振動させることによって行い、そして、導体パターン2の抵抗値が初期値から20%上昇するまでの振動回数を計測した。その結果を下記[表1]に示す。
(Flexibility test)
The flexible printed wiring boards of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 were subjected to a flexibility test. As shown in FIG. 4, the bendability test is performed using a bend reliability tester compliant with the IPC standard, and the stroke is 2.0 mm in a direction parallel to the
上記[表1]にみられるように、実施例1〜3のものはいずれも、屈曲性を保持していることが確認される。 As seen in the above [Table 1], it is confirmed that all of Examples 1 to 3 retain flexibility.
特に、インクタイプのレジスト4の弾性率が実施例2よりも高い実施例1のものは、屈曲性が十分に保持されていることが確認される。 In particular, it is confirmed that the flexibility of the ink type resist 4 of Example 1 in which the elastic modulus is higher than that of Example 2 is sufficiently retained.
また、インクタイプのレジスト4の弾性率が実施例1、2よりも低い実施例3のものであっても、屈曲部の外側に補強材が配設されているので、実施例1と同様に屈曲性が十分に保持されていることが確認される。 In addition, even if the elastic modulus of the ink-type resist 4 is that of Example 3 which is lower than that of Examples 1 and 2, since the reinforcing material is disposed outside the bent portion, the same as in Example 1 It is confirmed that the flexibility is sufficiently maintained.
一方、屈曲部3の外側にインクタイプのレジスト4を形成した比較例1のものは、屈曲性を保持することができないことが確認される。
On the other hand, it is confirmed that the comparative example 1 in which the ink type resist 4 is formed outside the
また、比較例2のものは、実施例1と同様に、屈曲性を十分に保持することができるものの、高価で取扱いが難しいカバーレイ12を用いたものであるため、製造コストが増加し、製造に手間がかかるものであった。 Moreover, although the thing of the comparative example 2 can fully hold a flexibility like Example 1, since it is a thing using the cover lay 12 which is expensive and difficult to handle, manufacturing cost increases, It took time to manufacture.
1 可撓性基材
2 導体パターン
3 屈曲部
4 インクタイプのレジスト
5 部品搭載用ランド
6 補強材
7 フォトレジスト
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