JP2007273655A

JP2007273655A - 可撓性フラット回路基板及びその製造方法

Info

Publication number: JP2007273655A
Application number: JP2006096269A
Authority: JP
Inventors: Tomoharu Sagawa; 智春佐川
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2007-10-18

Abstract

【課題】可撓性フラット回路基板のコネクト部の補強部が外力によって剥がれ難く、その接合工程の際に抜き不良が発生することがなく、また可撓性フラット回路基板の使用時にコネクタの電極との接続抵抗が変化することがない可撓性フラット回路基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】外部のコネクタとのコネクト部１が端部に形成された可撓性絶縁フィルム２の一方の面に導電パターン３が形成され、前記導電パターン３の少なくとも一部が前記コネクト部１に集中させて形成されている可撓性フラット回路基板において、前記可撓性絶縁フィルム２のコネクト部１の他方の面には、合成樹脂が塗布されることにより、前記コネクト部１の補強部４が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）、ＦＦＣ（Flexible flat Cable）等の可撓性フラット回路基板及びその製造方法に関する。

従来より、可撓性フラット回路基板として、ＦＰＣやＦＦＣ等があり、例えば、ＦＰＣを電極シートとして、この電極シート上に形成された導電部材からなる配線（電極）を対向するようにして合わせ、その電極シート間に絶縁フィルムを介在させてなるメンブレンスイッチがある。メンブレンスイッチは、省スペース及び低コスト化を実現しつつも高い電気的信頼性を確保できるため、近年、例えばパーソナルコンピュータのキーボードや携帯電話のボタン等の薄型電子回路基板を装備した電子機器等に多用されるようになった。

図５は、従来のメンブレンスイッチを示す模式図である。従来のメンブレンスイッチ１００は、特許文献１に示すようにＦｅ（鉄）やＡｌ（アルミニウム）等の金属板からなる支持板（図示せず）上に配置され、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）からなる第１の絶縁フィルム１０１と第２の絶縁フィルム１０２とを絶縁スペーサ１０３を介して重合することにより構成されている。第１及び第２の絶縁フィルム１０１，１０２の対向面には、例えばＡｇ（銀）からなる複数の第１及び第２の電極１０４，１０５と、これらの電極間を接続する第１及び第２の配線１０６，１０７と、第１の配線１０６に接続される接続用配線１０８とが、例えばスクリーン印刷等の印刷法により形成され、第１の電極シート１０９と第２の電極シート１１０を構成している。絶縁スペーサ１０３には、第１及び第２の電極１０４，１０５が対向する位置に開口部１１１が形成され、この開口部１１１を介して第１及び第２の電極１０４，１０５が接触することによりスイッチ動作が行われる。なお、これら第１及び第２の電極シート１０９，１１０と絶縁スペーサ１０３は、組立治具等を利用して厳密に位置合わせされた後、融着ホーンから発振される超音波により形成される複数の融着部１１２において接合されている。また、第２の配線１０７と接続用配線１０８は、メンブレンスイッチ１００のテイル部１１３に集積されている。このテイル部１１３の先端は、その他の回路、例えばＦＰＣ、ＦＦＣ、ＰＣＢ（プリント回路基板）のコネクタと電気的な接続をとるためのコネクト部として機能している。

図６は、従来のメンブレンスイッチ１００のテイル部１１３の先端部を示す平面模式図、図７は、図６のＤ−Ｄ´断面図である。テイル部１１３は、上記第２の絶縁フィルム１０２を基材としてなり、この絶縁フィルム１０２の表面上に接続先の配線等と電気的に接続される導電部材であるＡｇのペースト等からなる複数本の第２の配線１０７及び接続用配線１０８が所定の間隔毎に交互に並設されている。また、このテイル部１１３の先端側から所定範囲を除いた以外の部分の絶縁フィルム１０２と配線１０７，１０８上には、これらを保護するためにＰＥＴやＰＥＮからなる絶縁保護フィルム１１４が形成されている。更に、テイル部１１３の先端部の絶縁フィルム１０２の裏面には、絶縁保護フィルム１１４と同様にＰＥＴやＰＥＮからなる補強板１１５がテイル部１１３を補強するために、粘着剤１１６を介して接合されている。

この補強板１１５は、適当な大きさに裁断した後、表面に配線１０７，１０８や絶縁保護フィルム１１４が形成された絶縁フィルム１０２のテイル部１１３の裏面に粘着剤１１６を介して貼り付けて、テイル部１１３を外形抜きすることによって、絶縁フィルム１０２のテイル部１１３の裏面に接合されている。

また、この補強板１１５は、図８に示すようにテイル部１１３をコネクタ１１７に嵌入させた際に、コネクタ１１７の内部の電極１１８に対して弾性的に押圧保持させる機能を有する。

特開２００２−１１１１５４号公報

このようなテイル部１１３の補強板１１５は、粘着剤１１６を介して、絶縁フィルム１０２の裏面に接合されているため、外力によって剥がれ易いという問題がある。また、その接合工程の外形抜きの際に、粘着剤１１６がはみ出すことがあり、このはみ出した粘着剤１１６が金型に付着して、抜き不良が発生する場合がある。さらに、メンブレンスイッチ１００の使用時に、雰囲気温度が上昇すると、粘着剤１１６が流動して、コネクタ１１７の電極１１８との接圧が下がり、接続抵抗が変化する場合がある。

そこで、本発明は、可撓性フラット回路基板のコネクト部の補強部が外力によって剥がれ難く、その接合工程の際に抜き不良が発生することがなく、また可撓性フラット回路基板の使用時にコネクタの電極との接続抵抗が変化することがない可撓性フラット回路基板及びその製造方法を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するため、本発明は、コネクタとのコネクト部が端部に形成された可撓性絶縁フィルムの一方の面に導電パターンが形成され、前記導電パターンの少なくとも一部が前記コネクト部に集中させて形成されている可撓性フラット回路基板において、前記可撓性絶縁フィルムのコネクト部の他方の面には、合成樹脂が塗布されることにより、前記コネクト部の補強部が形成されていることを特徴とする。

また、本発明は、端部に形成されたアダプタとのコネクト部に導電パターンの一部が集中するように、可撓性絶縁フィルムの一方の面に導電パターンを形成する工程と、前記可撓性絶縁フィルムのコネクト部の他方の面に、合成樹脂を塗布することによって、前記コネクト部の補強部を形成する工程と、を備えていることを特徴とする可撓性フラット回路基板の製造方法である。

以上のように本発明に係る可撓性フラット回路基板及びその製造方法によれば、コネクト部の補強部が、粘着剤を用いずに合成樹脂を塗布することによって形成されているので、その接合工程の外形抜きの際に、粘着剤がはみ出して金型に付着することはなく、抜き不良の発生を防止できる。また、本発明に係る可撓性フラット回路基板の補強部は、粘着剤と基材の二層構造ではなく、合成樹脂による一体構造であるため剥がれ難い。さらに、粘着剤を用いてないので、例えば、合成樹脂として耐熱性に優れているものを用いることにより、可撓性フラット回路基板の使用時に、雰囲気温度が上昇しても、コネクタの電極との接圧が下がり、接続抵抗が変化することはない。

本発明に係る可撓性フラット回路基板及びその製造方法は、合成樹脂を塗布することによって、コネクト部の補強部を形成しているので、補強部の膜厚を容易に調整することができ、コネクタに嵌入された際のコネクタの電極との適切な接圧を得ることができる。

本発明に係る可撓性フラット回路基板及びその製造方法において、合成樹脂の塗布は、印刷法やスプレー法による噴霧により行なわれることが好ましい。印刷法としては、スクリーン印刷法が好ましく、メッシュスクリーンや完全に孔の空いたマスクをスクリーンとして用いることができる。また、塗布される合成樹脂としては、エポキシ樹脂やアクリル樹脂などがある。

また、本発明に係る可撓性フラット回路基板の製造方法は、前記可撓性絶縁フィルムを所定の形状に裁断する工程をさらに備え、該裁断工程は、前記コネクト部の補強部を形成した後に行っても良い。このように可撓性絶縁フィルムの裁断工程をコネクト部の補強部を形成した後に行なうことによって、可撓性絶縁フィルムの成型と補強部の成型を同時に行なうことができるので、可撓性フラット回路基板の製造コストを下げることができる。本発明に係る可撓性フラット回路基板の製造方法は、さらに、前記補強部の表面を研磨して平坦化する工程をさらに備えていることが好ましい。

以上のように本発明によれば、可撓性フラット回路基板のコネクト部の補強部が外力によって剥がれ難く、その接合工程の際に抜き不良が発生することがなく、また可撓性フラット回路基板の使用時にコネクタの電極との接続抵抗が変化することがない可撓性フラット回路基板及びその製造方法を提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明に係る可撓性フラット回路基板の実施例として、メンブレンスイッチの実施例を説明する。図１は、本実施例に係るメンブレンスイッチのテイル部を示す上方斜視図、図２は、図１のＡ−Ａ´断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ´断面図である。メンブレンスイッチのテイル部１は、相手方コネクタと嵌合するコネクト部を形成するもので、ＰＥＴやＰＥＮ等の合成樹脂からなる絶縁フィルム２ａ，２ｂと、この絶縁フィルム２ａ，２ｂの表面にパターン形成された複数の配線３ａ〜３ｃと、絶縁フィルム２ａ，２ｂを裏面から補強するエポキシ樹脂やアクリル樹脂等の合成樹脂からなる補強部４ととから構成されている。

補強部４は、合成樹脂を絶縁フィルム２ａの裏面に塗布することによって形成され、テイル部１をコネクタに嵌入した際に、コネクタに嵌入された際のコネクタの電極との適切な接圧を得ることができるような膜厚に調整されている。

配線３ａ〜３ｃは、Ａｇペーストを、例えばそれぞれ厚さ３５μｍ及び０．５ｍｍ間隔（ピッチ）をおいて絶縁フィルム２ａ上にスクリーン印刷法などにより印刷することで形成され、更にその上には絶縁フィルム２ｂが積層されている。この絶縁フィルム２ｂは、これら配線３ａ〜３ｃのテイル部１の先端側には形成されていないため、この部分の配線３ａ〜３ｃは、剥き出し（露出）状態になっている。

図４は、上述したテイル部１を有するメンブレンスイッチの形成工程を示すフローチャートである。まず、メンブレンスイッチを形成する電極や配線等の導電パターンを構成する導電材として、バインダに撥水性成分を混合したＡｇペーストを作成し（Ｓ１）、ＰＥＴやＰＥＮなどからなるメンブレンスイッチの基体となる絶縁フィルム等を構成するシート等の回路基材の所定面に、例えばスクリーン印刷などの方法により印刷し（Ｓ２）、次いで、仮乾燥（キュア）を行なう（Ｓ３）。次に、補強部５を形成する合成樹脂の原料として、例えば、液状エポキシ樹脂９５％、シリカ粉末３％及び消泡剤２％の樹脂溶液を作成し（Ｓ４）、回路基材の裏面、すなわち導電パターンが印刷された面と反対の面の所定箇所に、作成された樹脂溶液を例えばスクリーン印刷などの方法により印刷し（Ｓ５）、乾燥を行なうことによって補強部を形成する（Ｓ６）。その後、回路基材を所望の形状（テイル部を含む）に加工し（Ｓ７）、補強部の表面を乾式の研磨機などによって研磨して平面化する（Ｓ８）。これにより、本実施例に係るメンブレンスイッチを形成することができる。なお、メンブレンスイッチを製造する際には、このような工程により形成された可撓性フラット回路基板を用いて、更に幾つかの工程を経る必要があるが、従来の製造工程と同様であり本発明の要旨に直接関係しないため、この実施例では説明を省略する。

以上のように、本実施例に係るメンブレンスイッチは、合成樹脂の塗布工程を行なった後に、回路基材を所望の形状に加工しているので、メンブレンスイッチの成型と補強部の成型を同時に行なうことができるだけでなく、例えば、一枚のシート状の回路基材に複数の導電パターンを印刷することによって、複数のメンブレンスイッチの補強部を一度に印刷することができる。

本実施例においては、導電パターンや補強部を回路基材に印刷した後に、回路基材を所望の形状に加工したが、回路基材を所望の形状に加工した後に、導電パターンや補強部を回路基材に印刷しても良い。

また、本実施例として、メンブレンスイッチを説明したが、本発明に係る可撓性フラット回路基板は、これに限定されず、ポリイミドベース銅箔回路など他のＦＰＣやＦＦＣに用いることができる。

本発明に係る可撓性フラット回路基板の実施例のメンブレンスイッチのテイル部を示す上方斜視図である。図１のＡ−Ａ´線に沿った断面図である。図１のＢ−Ｂ´線に沿った断面図である。本実施例に係るメンブレンスイッチの形成工程を示すフローチャートである。従来のメンブレンスイッチを示す模式図である。従来のメンブレンスイッチのテイル部の先端部を示す平面模式図である。図６のＤ−Ｄ´線に沿った断面図である。従来のメンブレンスイッチのテイル部をコネクタに嵌入させた状態を示す側面断面図である。

符号の説明

１・・・テイル部、２・・・絶縁フィルム、３・・・配線、４・・・補強板

Claims

外部のコネクタとのコネクト部が端部に形成された可撓性絶縁フィルムの一方の面に導電パターンが形成され、前記導電パターンの少なくとも一部が前記コネクト部に集中させて形成されている可撓性フラット回路基板において、
前記可撓性絶縁フィルムのコネクト部の他方の面には、合成樹脂が塗布されることにより、前記コネクト部の補強部が形成されていることを特徴とする可撓性フラット回路基板。
前記合成樹脂の塗布は、印刷法により行なわれていることを特徴とする請求項１記載の可撓性フラット回路基板。
端部に形成された外部のコネクタとのコネクト部に導電パターンの一部が集中するように、可撓性絶縁フィルムの一方の面に導電パターンを形成する工程と、
前記可撓性絶縁フィルムのコネクト部の他方の面に、合成樹脂を塗布することによって、前記コネクト部の補強部を形成する工程と、
を備えていることを特徴とする可撓性フラット回路基板の製造方法。
前記可撓性絶縁フィルムを所定の形状に加工する工程をさらに備え、
該加工工程は、前記コネクト部の補強部を形成した後に行なうことを特徴とする請求項３記載の可撓性フラット回路基板の製造方法。
前記補強部の表面を研磨して平坦化する工程をさらに備えていることを特徴とする請求項３又は４記載の可撓性フラット回路基板の製造方法。
前記合成樹脂の塗布は、印刷法により行なうことを特徴とする請求項３乃至５いずれか記載の可撓性フラット回路基板の製造方法。