JP2007281378A - フレキシブル配線基板および電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで配線パターンの断線を防止することができるフレキシブル配線基板を提供する。
【解決手段】ＦＰＣ１は、パターン３を有する面とガラス基板６の面とが対向するようにガラス基板６に接続し、パターン３を有する面とは反対側の面において、第１端部１ａから第１端部１ａとは反対側の第２端部１ｂへ向かって延びる補強用銅箔５ｂを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器が備えるモジュールに接続されるフレキシブル配線基板およびフレキシブル配線基板を備えた電子部品に関するものである。

従来、ポリイミド等の高分子からなる可撓性の絶縁基板上に配線パターンを形成したフレキシブル配線基板（以下、ＦＰＣ（Flexible Print Circuit）と称する）が、各種電子部品間の接続、特に液晶表示モジュールと駆動回路との接続に用いられている。

液晶表示モジュールでは、ガラス基板の端部にＦＰＣを配置すると共に、そのＦＰＣを裏側に折り曲げて使用することが多い。この場合、ＦＰＣとガラス基板との圧着部分では、ガラス基板の鋭利なエッジによってＦＰＣの１点（１線）に力がかかり、ＦＰＣの配線が断線するという問題が生じる。この問題について具体的に説明する。

図４は、従来のＦＰＣ２１を備えた液晶表示モジュール２０の構成を示すものであり、（ａ）は、その断面図であり、（ｂ）は、その平面図である。図４に示すように、液晶表示モジュール２０は、ＦＰＣ２１、ガラス基板２６・２９、ドライバ２７、偏光板２８を備えている。ＦＰＣ２１の一方の端部２１ａは、ガラス基板２６の端部に配置されており、他方の端部２１ｂが、端部２１ａが配されているガラス基板２６の面とは反対側（裏側）に向かうようにＦＰＣ２１は折り曲げられる。

このとき、ガラス基板２６のエッジ２６ｅにＦＰＣ２１が当接することにより、ＦＰＣ２１に負荷がかかり、エッジ２６ｅとの当接部分において断線が生じる可能性がある。

この課題を解決する為に、ガラス基板のエッジとＦＰＣとの当接部分を樹脂によって保護する方法が提案されている。図５は、従来のＦＰＣ２１の構成を示す断面図である。図５に示すように、ＦＰＣ２１は、ベースフィルム２２、パターン２３、パターン用カバーフィルム２４を備えている。上述したように、ＦＰＣ２１は、ガラス基板２６の端部に配置されている。

そして、ガラス基板２６とパターン用カバーフィルム２４との間に樹脂２５が塗布されている。この樹脂２５によって、パターン２３が保護され、ＦＰＣ２１が折り曲げられたときに断線が発生する可能性を低減している。

また、特許文献１に記載のＦＰＣでは、配線パターンを保護するカバーフィルムの端部と補強板の端部とが重複する構成としている。この構成について具体的に説明する。

図６は、従来のＦＰＣ３０の構成を示す断面図である。図６に示すように、ＦＰＣ３０は、パターン用カバーフィルム３１、パターン３２、ベースフィルム３３を備えている。このＦＰＣ３０は、シールド３４、シールド用カバーフィルム３５を介して補強板３６に配置されている。

上記の構成において、パターン用カバーフィルム３１の端部３１ａは、補強板３６の端部３６ｂと重なっている。これにより、パターン用カバーフィルム３１から露出した、パターン３２の端部３２ａが補強板３６により平坦に保たれるため、パターン３２の断線を防止できる。

また、パターン用カバーフィルム３１の端部３１ｂの位置と、シールド３４の端部３４ｂの位置と、シールド用カバーフィルム３５の端部３５ｂの位置とがそれぞれ異なっているため、ＦＰＣ３０を曲げたときに生じる力が分散され、パターン３２の断線を防止できる。
特開平８−６２０９５号公報（１９９６年３月８日公開）

ところが、上記従来のＦＰＣ２１では、配線パターン保護用の樹脂を塗布しているため、樹脂を塗布するための設備を新たに設ける必要があり、ＦＰＣの製造コストが増加する要因になってしまうという問題が生ずる。

また、特許文献１に記載の構成では、パターン用カバーフィルムによって断線を防止しているが、このようなカバーフィルムは、接着剤によってパターンまたはベースフィルムに接着するものであるため、ＦＰＣの製造工程が煩雑になり、製造コストが増加するという問題が生じる。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、低コストで配線パターンの断線を防止することができるフレキシブル配線基板を提供することにある。

本発明に係るフレキシブル配線基板は、上記の課題を解決するために、一方の端部である第１端部を、電子部品に接続するフレキシブル配線基板であって、配線パターンを有する面と上記電子部品の面とが対向するように上記電子部品に接続し、上記配線パターンを有する面とは反対側の面において、上記第１端部から当該第１端部とは反対側の第２端部へ向かって延びる金属層を有していることを特徴としている。

上記の構成によれば、フレキシブル配線基板が有する第１端部を、電子部品に接続するとき、配線パターンが配された面と電子部品の面とが対向するように、フレキシブル配線基板の第１端部を電子部品に接続する。このとき、第１端部から第２端部に向かって延びる金属層の第２端部側の端部が、電子部品の第２端部側の端部よりも第２端部に近い位置に位置するように、フレキシブル配線基板の第１端部を電子部品に接続する。

この状態でフレキシブル配線基板の第２の端部を、第１端部が固定されている電子部品の面とは反対側の面に向かうようにフレキシブル配線基板を折り曲げたとき、折り曲げることによって生じる負荷は、電子部品の、第２端部側の端部と、金属層の、第２端部側の端部とにおいて分散される。

そのため、フレキシブル配線基板を折り曲げることによって生じる負荷が電子部品の、第２端部側の端部に集中することによって配線パターンが断線する可能性を低減できる。

また、金属層によって上記負荷の分散を図っているため、金属層を配設するために従来の圧着装置を使用することができ、金属層を均一に圧着することができる。そのため、品質が均一なフレキシブル配線基板を安価に製造することができる。

また、上記金属層は、間隙、開口部または切りかき部もしくはそれらを組み合わせた形状を有するものであることが好ましい。

上記の構成によれば、間隙・開口部・切りかき部の大きさや間隔や数を調節することにより、金属層の屈曲性を調節することができ、よって、フレキシブル配線基板の屈曲耐性を調節できる。

そのため、フレキシブル配線基板を屈曲させたときに、電子部品の、第２端部側の端部にかかる力と、金属層の、第２端部側の端部にかかる力との比率を調節することができ、フレキシブル配線基板を屈曲させたときに配線パターンが断線する可能性をさらに低減することができる。

また、上記フレキシブル配線基板は、上記配線パターンを保護する配線パターン保護層をさらに備え、上記配線パターン保護層の、第１端部側の端部は、上記金属層の、第２端部側の端部よりも上記第１端部側に位置していることが好ましい。

上記の構成によれば、配線パターン保護層と金属層とが重複した領域が形成される。この重複領域によって、フレキシブル配線基板を屈曲させたときに、金属層の、第２端部側の端部に生じる負荷を、配線パターン保護層の、第１端部側の端部に分散させることができる。それゆえ、フレキシブル配線基板を屈曲させたときに配線パターンが断線する可能性をさらに低減することができる。

また、上記フレキシブル配線基板を備えた電子部品であって、上記電子部品に上記第１端部が接続されており、上記配線パターンを有する面は、上記電子部品の面と対向しており、上記金属層の、第２端部側の端部は、上記電子部品の、第２端部側の端部よりも上記第２端部に近い位置に位置している電子部品も本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明に係るフレキシブル配線基板は、以上のように、配線パターンを有する面と電子部品の面とが対向するように上記電子部品に接続し、上記配線パターンを有する面とは反対側の面において、第１端部から当該第１端部とは反対側の第２端部へ向かって延びる金属層を有している構成である。

それゆえ、フレキシブル配線基板を折り曲げることによって生じる負荷によって配線パターンが断線する可能性を低減できるとともに、品質が均一なフレキシブル配線基板を安価に製造することができるという効果を奏する。

本発明の実施の一形態について図１〜図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。以下では、本実施の形態のフレキシブル配線基板１（以下、ＦＰＣ１と称する）を液晶表示モジュール（電子部品）に備えた場合の構成を例に挙げて説明する。

（液晶表示モジュール１０の構成）
図２は、液晶表示モジュール１０の構成を示すものであり、（ａ）はその断面図であり、（ｂ）はその平面図である。図２（ａ）に示すように、液晶表示モジュール１０は、ＦＰＣ１、ガラス基板６・９、液晶表示モジュール１０を駆動するためのドライバ７、ガラス基板６・９を透過する光の偏光方向を変える偏光板８を備えている。

ガラス基板６・９の間には、図示しない液晶層が配されており、ガラス基板６・９および液晶層は、液晶表示パネルとして機能する。この液晶表示パネルは、ドライバ７と電気的に接続されており、ドライバ７によって印加される電圧に応じて駆動する。

ガラス基板６は、ガラス基板９よりも長く形成されており、ガラス基板９の一方の表面にガラス基板６、ドライバ７、ＦＰＣ１が配されている。また、ガラス基板６の端部には、液晶表示パネルから延びる配線パターン（不図示）と接続している複数の外部接続端子が並んで設けられている。

ＦＰＣ１は、その一方の端部（第１端部１ａと称する）が、ガラス基板６の端部に配された外部接続端子（不図示）に接続されている。そして、ＦＰＣ１の他方の端部（第２端部１ｂと称する）が、第１端部１ａが配されているガラス基板６の面とは反対側（裏側）の面に向かうようにＦＰＣ１は折り曲げられる。ＦＰＣ１の第２端部１ｂは、他の電子部品、例えば、コンデンサや電源回路等の回路部品に接続される。

（ＦＰＣ１の構成）
図１は、ＦＰＣ１の構成を示す断面図である。図１に示すように、ＦＰＣ１は、ベースフィルム２、パターン３（配線パターン）、パターン用カバーフィルム４（配線パターン保護層）、補強用銅箔５（金属層）が積層されてなるものである。

ベースフィルム２は、ポリイミド等の高分子からなる可撓性の絶縁フィルムである。このベースフィルム２の材質や厚み、形状は特に限定されない。

パターン３は、ベースフィルム２の表面に形成された配線パターンであり、ドライバ７および他の電子部品と接続している。このパターン３は、例えば、銅箔パターンであるが、パターン３の材質や構成は特に限定されない。ＦＰＣ１の第１端部１ａをガラス基板６の端部に配された外部接続端子（不図示）に接続した状態において、パターン３の、第１端部１ａ側の端部は、ガラス基板６と対向している。

パターン用カバーフィルム４は、パターン３を外部から絶縁するとともに腐食や物理的な負荷から保護するためのものである。パターン３のうち、第１端部１ａ側の領域はガラス基板６に接触しているため、ガラス基板６に接触していない領域（第２端部１ｂ側の領域）にパターン用カバーフィルム４が配される。パターン用カバーフィルム４は、例えば、ポリイミド等の絶縁性樹脂からなる可撓性のフィルムであるが、その材質や厚みは特に限定されない。

パターン３には、ガラス基板６およびパターン用カバーフィルム４のいずれにも覆われていない領域（非被覆領域１１と称する）が設けられている。この非被覆領域１１は、ガラス基板６のエッジのうち、ＦＰＣ１を上述したように（図１にて、Ｚ軸負方向に）折り曲げたときにパターン３と圧接するエッジ（エッジ６ｅと称する）の近傍に設けられている。換言すれば、パターン用カバーフィルム４の、第１端部１ａ側の端部（端部４ａと称する）とガラス基板６の、第２端部１ｂ側の端部（端部６ｂと称する）とは間隔をおいて配されている。

この非被覆領域１１を設けることにより、ＦＰＣ１を上述したように折り曲げやすくすることができる。

補強用銅箔５は、ＦＰＣ１の屈曲耐性を高めるための金属薄膜であり、図１に示すように、パターン３が配されている面とは反対側の、ベースフィルム２の面に配されており、かつ、第１端部１ａ側に配されている。補強用銅箔５の端部のうち、第２端部１ｂ側の端部（端部５ｂと称する）は、ガラス基板６の端部６ｂよりも第２端部１ｂに近い位置に位置している。換言すれば、補強用銅箔５は、第１端部１ａを基点として第２端部１ｂへ向かって延びており、ガラス基板６の端部６ｂよりもさらに第２端部１ｂ側に延びている。

また、補強用銅箔５の端部５ｂは、パターン用カバーフィルム４の端部４ａよりも第２端部１ｂに近い位置に位置している。そのため、補強用銅箔５、ベースフィルム２、パターン３、パターン用カバーフィルム４が互いに重複する領域が形成されている。この重複領域は、第１端部１ａから第２端部１ｂへ向かう方向において０．５ｍｍ以上の長さを有していることが好ましい。

補強用銅箔５の形状は、図２（ａ）に示すように矩形であり、ガラス基板６の端部６ｂからはみ出した補強用銅箔５の領域は、ＦＰＣ１の全面積と比較するとわずかである。

また、補強用銅箔５は、ＦＰＣ１の屈曲耐性を高めることができる金属薄膜であればよいため、その材質は銅に限定されない。すなわち、補強用銅箔５に相当する金属薄膜を銅以外の金属、例えば、アルミニウムやニッケルによって形成してもよい。

補強用銅箔５の厚さは、パターン用カバーフィルム４と同程度の厚さであることが好ましく、例えば、１０〜２０μｍであることが好ましいが、この厚さに限定されない。

補強用銅箔５は、加熱圧着または加圧圧着を行う圧着装置によってベースフィルム２に圧着される。そのため、補強用銅箔５をベースフィルム２に接着させるための接着剤は不要である。また、上記圧着装置は、従来用いられてきたものでよいため、補強用銅箔５を圧着するための特別な装置は必要ない。

補強用銅箔５を圧着する場合は、ガラス基板６の端部６ｂの近傍においてベースフィルム２に補強用銅箔５を積層した状態で、補強用銅箔５に圧着装置の圧着ツールを当接させる。

（補強用銅箔５の効果）
次に、ＦＰＣ１を屈曲させたときに、補強用銅箔５が果たす役割について説明する。図２（ａ）に示すように、ＦＰＣ１の第２端部１ｂが、第１端部１ａが配されているガラス基板６の面とは反対側の面に向かうようにＦＰＣ１を折り曲げた場合、ガラス基板６のエッジ６ｅに負荷がかかる。それと同時に、補強用銅箔５の端部５ｂにおいても負荷がかかる。

補強用銅箔５が配されていなければ、ガラス基板６のエッジ６ｅに負荷がすべてかかるため、エッジ６ｅにおいてパターン３が断線する可能性が高い。しかし、ＦＰＣ１においては、エッジ６ｅと同時に補強用銅箔５の端部５ｂにおいても負荷がかかるため、ＦＰＣ１を折り曲げることによって生じる負荷を分散することができる。それゆえ、パターン３が断線する可能性を低減することができる。

また、図１に示すように、補強用銅箔５の端部５ｂは、パターン用カバーフィルム４の端部４ａよりも第２端部１ｂに近い位置に位置している。そのため、ＦＰＣ１を屈曲させたときに、補強用銅箔５の端部５ｂに生じる負荷を、パターン用カバーフィルム４の端部４ａに分散することができる。それゆえ、フレキシブル配線基板を屈曲させたときにパターン３が断線する可能性をさらに低減することができる。

また、補強用銅箔５によって、上記負荷の分散を図っているため、補強用銅箔５を配設するために従来の圧着装置を使用することができる。そのため、補強用銅箔５を均一に圧着することができる。よって、品質の高いフレキシブル配線基板を安価に製造することができる。

なお、樹脂等からなる補強用薄膜に対して従来の圧着装置による圧着を行うと、当該補強用薄膜を均一に圧着することは困難である。

（補強用銅箔５の変更例）
図３は、補強用銅箔５の別の形状を示すものであり、（ａ）は楕円形状、（ｂ）はストライプ形状、（ｃ）は網目形状の補強用銅箔５を示す平面図である。

図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、補強用銅箔５の形状は、矩形に限定されず、楕円形状の薄膜を複数整列させた形状であってもよいし、ストライプ形状（細い間隙が複数入った形状）や網目形状であってもよい。すなわち、補強用銅箔５は、複数の開口部や間隙、切りかき部を有するものであってもよい。これら開口部や間隙、切りかき部の大きさや間隔や数、粗密を調節することにより、補強用銅箔５の屈曲性を調節することができる。

すなわち、補強用銅箔５に設ける開口部等の面積が増えれば、補強用銅箔５は屈曲しやすくなる。そのため、補強用銅箔５の形状を変更することにより、ＦＰＣ１の屈曲性（ＦＰＣ１を屈曲させるときの硬さ）を調節できる。

したがって、ＦＰＣ１を屈曲させたときに、ガラス基板６のエッジ６ｅにかかる力と補強用銅箔５の端部５ｂにかかる力との比率を調節することができ、パターン３が断線する可能性をより低減することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

折り曲げても断線しにくいフレキシブル配線基板であるため、種々の電子機器が備える電子部品間を接続するための配線基板として適用できる。

一実施形態のフレキシブル配線基板の構成を示す断面図である。 液晶表示モジュールの構成を示すものであり、（ａ）はその断面図であり、（ｂ）はその平面図である。 補強用銅箔の別の形状を示すものであり、（ａ）は楕円形状、（ｂ）はストライプ形状、（ｃ）は網目形状の補強用銅箔を示す平面図である。 従来のフレキシブル配線基板を備えた液晶表示モジュールの構成を示すものであり、（ａ）は、その断面図であり、（ｂ）は、その平面図である。 従来のフレキシブル配線基板の構成を示す断面図である。 従来のフレキシブル配線基板の別の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ フレキシブル配線基板
１ａ 第１端部
１ｂ 第２端部
３ パターン（配線パターン）
４ パターン用カバーフィルム（配線パターン保護層）
４ａ 端部（第１端部側の端部）
５ 補強用銅箔（金属層）
５ｂ 端部（第２端部側の端部）
６ ガラス基板（電子部品）
６ｂ 端部（第２端部側の端部）
１０ 液晶表示モジュール（電子部品）

Claims (4)

1. 一方の端部である第１端部を、電子部品に接続するフレキシブル配線基板であって、
   配線パターンを有する面と上記電子部品の面とが対向するように上記電子部品に接続し、
   上記配線パターンを有する面とは反対側の面において、上記第１端部から当該第１端部とは反対側の第２端部へ向かって延びる金属層を有していることを特徴とするフレキシブル配線基板。
2. 上記金属層は、間隙、開口部または切りかき部もしくはそれらを組み合わせた形状を有するものであることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル配線基板。
3. 上記配線パターンを保護する配線パターン保護層をさらに備え、
   上記配線パターン保護層の、第１端部側の端部は、上記金属層の、第２端部側の端部よりも上記第１端部側に位置していることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル配線基板。
4. 請求項１に記載のフレキシブル配線基板を備えた電子部品であって、
   上記電子部品に上記第１端部が接続されており、
   上記配線パターンを有する面は、上記電子部品の面と対向しており、
   上記金属層の、第２端部側の端部は、上記電子部品の、第２端部側の端部よりも上記第２端部に近い位置に位置していることを特徴とする電子部品。

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