JP2007165490A

JP2007165490A - 補強板付き配線回路基板

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Publication number: JP2007165490A
Application number: JP2005358401A
Authority: JP
Inventors: Koji Kataoka; 浩二片岡
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2005-12-13
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2007-06-28
Also published as: CN1984525B; US20070134945A1; CN1984525A; US7465883B2

Abstract

【課題】屈曲により発生する引き裂きを十分に防止することができる補強板付き配線回路基板を提供することである。
【解決手段】ベース絶縁層１の裏面の所定の領域に補強板３が形成されている。補強板３の端縁は、両方の側部３０、円弧状部分３１および端部３２を有する。補強板３の両方の側部３０がベース絶縁層１の端縁１０と同一線上に形成されている。円弧状部分３１は、所定の曲率半径Ｒ１を有する円６の一部に沿った形状を有する。円弧状部分３１は、ベース絶縁層１の端縁１０に接点Ｐ１で接するように形成されている。接点Ｐ１において円弧状部分３１の接線とベース絶縁層１の端縁１０とのなす角度は０度である。
【選択図】図１

Description

本発明は、補強板付き配線回路基板に関する。

フレキシブル配線回路基板は、ハードディスクドライブのように配線に屈曲特性が要求される電子機器に用いられている。作業性および接続性を向上させるために、フレキシブル配線回路基板に補強板が積層される。

しかしながら、このような補強板付きフレキシブル配線回路基板を繰り返し屈曲させると、フレキシブル配線回路基板の端縁と補強板の端縁との交点を起点としてフレキシブル配線回路基板に引き裂きが発生する場合がある。

そこで、特許文献１に記載されたフレキシブルプリント回路基板では、補強板のエンドラインとフレキシブルプリント回路基板の外形線とのなす角度が１５度以上３０度以下に形成されている。

また、特許文献２に記載された補強板付可撓性回路基板では、補強板の端部の中央部が円弧状または台形状等の部分的な張出形状にされている。
特開平１０−１３５５８１号公報実公平０５−０３４１２７号公報

しかしながら、ハードディスクドライブ等の電子機器に搭載されるフレキシブル配線回路基板は、厚みが薄く、屈曲により大きな曲げ応力がかかる。

特許文献１に記載されたフレキシブルプリント回路基板では、屈曲時に補強板の直線形状に沿って引き裂きが伝播する。その結果、配線パターンの断線が生じやすい。

また、特許文献２に記載された補強板付可撓性回路基板においても、補強板の端縁と可撓性回路基板の端縁との交点を起点として屈曲により発生する引き裂きを十分に防止することができない。

本発明の目的は、屈曲により発生する引き裂きを十分に防止することができる補強板付き配線回路基板を提供することである。

（１）本発明に係る補強板付き配線回路基板は、配線回路基板と、配線回路基板の所定領域に形成された補強板とを備え、補強板の端縁は、配線回路基板の端縁に交差または接する曲線状部分を有するものである。

本発明に係る補強板付き配線回路基板においては、補強板の端縁が配線回路基板の端縁に交差または接する曲線状部分を有するので、屈曲による配線回路基板の引き裂きが十分に防止される。それにより、配線パターンの断線が生じない。

（２）曲線状部分は、配線回路基板の端縁に接する円弧状部分であってもよい。この場合、屈曲による配線回路基板の引き裂きがより十分に防止される。

（３）曲線状部分は、配線回路基板の端縁に交差する円弧状部分であってもよい。この場合、屈曲による配線回路基板の引き裂きが十分に防止される。

（４）円弧状部分と配線回路基板の端縁との交点において円弧状部分の接線と配線回路基板の端縁とのなす角度は１５度以下であることが好ましい。この場合、屈曲による配線回路基板の引き裂きがより十分に防止される。

（５）配線回路基板は、絶縁層と配線パターンとが積層されたフレキシブル配線回路基板であってもよい。

フレキシブル配線回路基板は高い屈曲特性を有する。この場合でも、補強板の端縁がフレキシブル配線回路基板の端縁に交差または接する曲線状部分を有するので、屈曲によるフレキシブル配線回路基板の引き裂きが十分に防止される。それにより、配線パターンの断線が生じない。その結果、フレキシブル配線回路基板の信頼性が高くなる。

（６）補強板は金属板を含んでもよい。この場合、補強板付き配線回路基板の取り扱い性および強度が向上する。

本発明によれば、補強板の端縁が配線回路基板の端縁に交差または接する曲線状部分を有するので、屈曲による配線回路基板の引き裂きが十分に防止される。それにより、配線パターンの断線が生じない。

以下、本発明に係る補強板付き配線回路基板の一例として、補強板付きフレキシブル配線回路基板について説明する。

（１）第１の実施の形態
（１−１）配線回路基板の構成
図１は第１の実施の形態に係る補強板付き配線回路基板の裏面の模式的平面図である。また、図２は図１の補強板付き配線回路基板のＸ−Ｘ線断面図、図３は図１の補強板付き配線回路基板のＹ−Ｙ線断面図である。

図２および図３に示すように、例えばポリイミドからなるベース絶縁層１上に例えば銅からなるストライプ状の複数の配線パターン２が平行に形成されている。配線パターン２を覆うように例えばポリイミドフィルムからなるカバー絶縁層５が形成されている。ベース絶縁層１、配線パターン２およびカバー絶縁層５がフレキシブル配線回路基板１００を構成する。

また、ベース絶縁層１の裏面の所定の領域に例えば金属板からなる補強板３が形成されている。金属板は例えばステンレスからなる。補強板３の厚みは１５μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。それにより、補強板付き配線回路基板の十分な屈曲特性および強度が確保される。

図１に示すように、補強板３の端縁は、両方の側部３０、円弧状部分３１および端部３２を有する。本実施の形態では、補強板３の両方の側部３０がベース絶縁層１の端縁１０と同一線上に形成されている。

円弧状部分３１は、所定の曲率半径Ｒ１を有する円６の一部に沿った形状を有する。この円弧状部分３１は、ベース絶縁層１の端縁１０に接点Ｐ１で接するように形成されている。したがって、接点Ｐ１と円６の中心Ｐ０とのなす角度は９０度となり、接点Ｐ１において円弧状部分３１の接線はベース絶縁層１の端縁１０に一致する。すなわち、接点Ｐ１において円弧状部分３１の接線とベース絶縁層１の端縁１０とのなす角度は０度である。

（１−２）配線回路基板の製造方法
次に、図１に示した補強板付き配線回路基板の製造方法について説明する。ここでは、一例としてセミアディティブ法を用いた場合について説明する。

図４はセミアディティブ法を用いた場合の配線回路基板の製造方法を説明するための工程断面図である。

まず、図４（ａ）に示すように、金属板からなる補強板３上にベース絶縁層１を形成する。

次に、図４（ｂ）に示すように、ベース絶縁層１上にめっきレジスト４を形成する。めっきレジスト４は、ベース絶縁層１上に所定のパターンの溝部を有する。このめっきレジスト４は、例えば、ドライフィルムレジスト等によりベース絶縁層１上にレジスト膜を形成し、そのレジスト膜を所定のパターンで露光し、その後、現像することにより形成される。

さらに、図４（ｃ）に示すように、電解めっきにより溝部に配線パターン２を形成する。

次に、図４（ｄ）に示すように、めっきレジスト４を化学エッチング（ウェットエッチング）または剥離によって除去する。

次に、図４（ｅ）に示すように、配線パターン２を覆うようにカバー絶縁層５を形成する。また、ベース絶縁層１の裏面の所定の領域を除く補強板３の領域をエッチングにより除去する。これにより、図１に示した補強板付き配線回路基板が完成する。

なお、配線回路基板の製造方法としては、上記のセミアディティブ法に限定されず、サブトラクティブ法等の他の形成方法を用いてもよい。

（１−３）第１の実施の形態の効果
本実施の形態に係る補強板付き配線回路基板においては、補強板３の端縁がベース絶縁層１の端縁１０に接する円弧状部分３１を有するので、屈曲によるフレキシブル配線回路基板１００の引き裂きがより十分に防止される。それにより、配線パターン２の断線が生じない。

（２）第２の実施の形態
図５は第２の実施の形態に係る補強板付き配線回路基板の裏面の模式的平面図である。

第２の実施の形態に係る補強板付き配線回路基板が第１の実施の形態に係る補強板付き配線回路基板と異なるのは、次の点である。

図５に示すように、補強板３の端縁は、両方の側部３０、凸状に湾曲した円弧状部分３１および端部３２を有する。本実施の形態では、補強板３の両方の側部３０が配線パターン２の長手方向に対して垂直な方向にベース絶縁層１の端縁１０から外側にずれ量ｄ１ずれている。このずれは、製造工程で発生する。

円弧状部分３１は、所定の曲率半径Ｒ２を有する円６の一部に沿った形状を有する。この円弧状部分３１は、ベース絶縁層１の端縁１０に交点Ｐ２で交差するように形成されている。交点Ｐ２において円弧状部分３１の接線Ｔとベース絶縁層１の端縁１０とのなす角度をθとする。

本実施の形態に係る補強板付き配線回路基板においては、補強板３の端縁がベース絶縁層１の端縁１０に交差する円弧状部分３１を有するので、屈曲によるフレキシブル配線回路基板１００の引き裂きが十分に防止される。それにより、配線パターン２の断線が生じない。

特に、円弧状部分３１の接線Ｔとベース絶縁層１の端縁１０とのなす角度θは１５度以下であることが好ましい。それにより、屈曲によるベース絶縁層１の引き裂きがより十分に防止される。

ベース絶縁層１の端縁１０からの補強板３の側部３０のずれ量ｄ１は、０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。

このずれ量ｄ１を考慮すると、補強板３の円弧状部分３１の曲率半径Ｒ２は、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。それにより、屈曲によるベース絶縁層１の引き裂きがより十分に防止される。また、補強板３の円弧状部分３１の曲率半径Ｒ２は、１．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であることがさらに好ましい。それにより、屈曲によるベース絶縁層１の引き裂きがさらに十分に防止される。

（３）第３の実施の形態
図６は第３の実施の形態に係る補強板付き配線回路基板の裏面の模式的平面図である。

第３の実施の形態に係る補強板付き配線回路基板が第１の実施の形態に係る補強板付き配線回路基板と異なるのは、次の点である。

図６に示すように、補強板３の端縁は、両方の側部３０、凹状に湾曲した円弧状部分３１および端部３２を有する。本実施の形態では、補強板３の両方の側部３０が配線パターン２の長手方向に対して垂直な方向にベース絶縁層１の端縁１０から内側にずれ量ｄ２ずれている。このずれは、製造工程で発生する。

円弧状部分３１は、所定の曲率半径Ｒ３を有する円６の一部に沿った形状を有する。この円弧状部分３１は、ベース絶縁層１の端縁１０に交点Ｐ１，Ｐ３で交差するように形成されている。交点Ｐ１，Ｐ３において円弧状部分３１の接線Ｔとベース絶縁層１の端縁１０とのなす角度をθとする。

ベース絶縁層１の端縁１０からの補強板３の側部３０のずれ量ｄ２は、０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。

このずれ量ｄ２を考慮すると、補強板３の円弧状部分３１の曲率半径Ｒ３は、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。それにより、屈曲によるベース絶縁層１の引き裂きがより十分に防止される。また、補強板３の円弧状部分３１の曲率半径Ｒ３は、１．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であることがさらに好ましい。それにより、屈曲によるベース絶縁層１の引き裂きがさらに十分に防止される。

（４）他の実施の形態
補強板３の端縁の円弧状部分３１を除く部分の形状は、上記実施の形態の形状に限定されない。すなわち、補強板３の端縁のうちベース絶縁層１の端縁１０と交差または接する円弧状部分３１以外の部分は、補強板３の端縁に集中する応力を緩和するために任意の形状に形成してもよい。例えば、図７に示すように、補強板３の端縁の端部３２が湾曲した形状を有してもよい。

補強板３の材料は、ステンレスに限らず、アルミニウム等の他の材料を用いてもよい。

ベース絶縁層１およびカバー絶縁層５の材料は、ポリイミドに限らず、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルスルフォン等の他の絶縁材料を用いてもよい。

配線パターン２の材料は、銅に限らず、銅合金、金、アルミニウム等の他の金属材料を用いてもよい。

上記実施の形態では、ベース絶縁層１の裏面に形成された補強板３をエッチングにより所定の形状に加工しているが、所定の形状に加工された補強板３をベース絶縁層１の裏面に貼り合わせてもよい。

（５）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応
本実施の形態では、円弧状部分３１が曲線状部分に相当し、ベース絶縁層１が絶縁層に相当し、フレキシブル配線回路基板１００が配線回路基板に相当する。

（１）実施例および比較例の補強板付き配線回路基板の作製
実施例１〜４では、図１に示した補強板付き配線回路基板としてハードディスク用フレキシブル回路基板を作製した。補強板付き配線回路基板の製造方法としては、上記のセミアディティブ法を用いた。ここで、ハードディスク用フレキシブル回路基板は、例えばハードディスクドライブ装置内に用いられ、磁気ディスクの所望のトラックに磁気ヘッドを位置決めするための板状の支持体である。ハードディスク用フレキシブル回路基板の金属板が補強板に相当する。

ベース絶縁層１の厚みは１０μｍであり、カバー絶縁層５の厚みは５μｍであり、補強板３の厚みは５０μｍである。また、配線パターン２の厚みは１０μｍ、配線パターン２の幅は３０μｍ、配線パターン２間の間隔は３０μｍである。

比較例では、補強板３の端縁の形状を除いて実施例と同様にして補強板付き配線回路基板としてハードディスク用フレキシブル回路基板を作製した。比較例の補強板付き配線回路基板では、ベース絶縁層１の端縁１０と交差する補強板３の端縁の部分が直線形状を有する。

表１に実施例１〜４および比較例の補強板付き配線回路基板の補強板３の端縁の寸法および形状を示す。

実施例１の補強板付き配線回路基板の補強板３は図１に示した形状を有し、実施例２〜４の補強板付き配線回路基板の補強板３は図５に示した形状を有する。

（２）評価
実施例１〜４および比較例の補強板付き配線回路基板をハードディスクドライブに２０日間使用した。その結果、実施例１〜４の補強板付き配線回路基板では、引き裂きが発生しなかったが、比較例の補強板付き配線回路基板では、引き裂きが発生する場合が生じた。

これらの結果から、補強板３の端縁がベース絶縁層１の端縁１０に交差または接する円弧状部分３１を有することにより、屈曲によるフレキシブル配線回路基板１００の引き裂きが確実に防止されることがわかった。

本発明は、電子機器内の種々の電子部品の配線等に有効に利用できる。

図１は第１の実施の形態に係る補強板付き配線回路基板の裏面の模式的平面図である。図２は図１の補強板付き配線回路基板のＸ−Ｘ線断面図である。図３は図１の補強板付き配線回路基板のＹ−Ｙ線断面図である。図４はセミアディティブ法を用いた場合の配線回路基板の製造方法を説明するための工程断面図である。図５は第２の実施の形態に係る補強板付き配線回路基板の裏面の模式的平面図である。図６は第３の実施の形態に係る補強板付き配線回路基板の裏面の模式的平面図である。図７は他の実施の形態に係る補強板付き配線回路基板の裏面の模式的平面図である。

符号の説明

１ベース絶縁層
２配線パターン
３補強板
４めっきレジスト
５カバー絶縁層
６円
１０端縁
１００フレキシブル配線回路基板
３０側部
３１円弧状部分
３２端部
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３曲率半径
Ｐ０中心
Ｐ１接点
Ｐ２交点
Ｔ接線
ｄ１，ｄ２ずれ量

Claims

配線回路基板と、
前記配線回路基板の所定領域に形成された補強板とを備え、
前記補強板の端縁は、前記配線回路基板の端縁に交差または接する曲線状部分を有することを特徴とする補強板付き配線回路基板。
前記曲線状部分は、前記配線回路基板の端縁に接する円弧状部分であることを特徴とする請求項１記載の補強板付き配線回路基板。
前記曲線状部分は、前記配線回路基板の端縁に交差する円弧状部分であることを特徴とする請求項１記載の補強板付き配線回路基板。
前記円弧状部分と前記配線回路基板の端縁との交点において前記円弧状部分の接線と前記配線回路基板の端縁とのなす角度は１５度以下であることを特徴とする請求項３記載の補強板付き配線回路基板。
前記配線回路基板は、絶縁層と配線パターンとが積層されたフレキシブル配線回路基板であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の補強板付き配線回路基板。
前記補強板は金属板を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の補強板付き配線回路基板。