JP2007318080A - フレキシブルプリント基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】FPC1は、絶縁層2の片側のみに接着層3を介して金属箔層4が形成されている。金属箔層4の表面であって、接着層3と接する側には粗化処理がなされ凸凹が形成されている。FPC1は部分的に、絶縁層2と接着層3とが除去され、絶縁層2と接着層3とが除去された側の金属箔層4の表面が平坦になるように処理されている。絶縁層2と接着層3とが除去された領域Aには、表面処理がなされた側と反対側に、金属箔層4を補強するためのオーバーコート層5が金属箔層4に沿って設けられている。金属箔層4の第一金属箔面4a上と、金属箔層4の表面平坦処理がなされた面である第二金属箔面4b上に駆動IC6aが搭載されて、金属箔層4によって電気的に導通されている。
【選択図】図1
Description
図5(a)において、FPC51は、絶縁層52の両側に接着層53を介して金属箔層54が形成されている。FPC51には、両側の金属箔層54を導通するためのスルーホール55が部分的に設けられている。
図1に、本発明の実施形態に係るフレキシブルプリント基板の断面構成を示す。
図1(a)に示すFPC1において、絶縁層2の片側のみに接着層3を介して金属箔層4が形成されている。金属箔層4は、導電性の良い銅や銅合金によって形成することが好ましく、金属箔層4の表面であって、接着層3と接する側には粗化処理がなされ凸凹が形成されている。この粗化処理については後に詳述する。
なお、駆動IC6a,6bが実装される領域には、金属箔層4に金等の貴金属めっきや、半田・ニッケルめっきなどを施してもよく、それ以外の非実装領域にはカバーコートを施してもよい。このような加工を加えるにあたっても、金属箔層4が絶縁層2の片面のみに形成されているため、加工の工数を削減することができる。
ここで、より好ましい範囲としての金属箔層4の厚みの上限を35μmとしたのは、ファインピッチ化への対応のためである。近年FPCの分野では、隣接する導電部間のピッチを50μm以下としたファインピッチのものが主流となっているが、ピッチの大きさと金属箔層4の厚みとは、エッチング工程における加工限界があるため、互いに連動している。そのため、ピッチをこのように小さくするためには、金属箔層4の厚みを35μm以下に抑える必要があり、この厚みを超えると、ファインピッチへの対応が困難となる。また、金属箔層4の厚みが9μmを下まわると、金属箔層4が導電体としての機能を十分に発揮することができなくなるため、下限を9μmとしている。
複合材をもとに作製する場合には、金属箔層4に対して銅エッチングにより回路を形成し、積層されているポリイミドまたは液晶ポリマーなどの樹脂を加工して、所定の領域の金属箔を剥き出しの状態にする。あるいは、この工程を逆にして、所定の領域の金属箔を剥き出しの状態にした後、金属箔層4に対して銅エッチングにより回路を形成する。次に、必要に応じて金属箔層4の表面を保護するためにめっきを施し、金属箔が剥き出しになっている領域にオーバーコート層5を形成する。
第一に、接着層3を持たない場合であって、絶縁層2が熱可塑性のポリイミドの場合には、ウエットエッチングを用いることができる。この方法によると、フォトリソグラフィーにより高位置精度の微細加工が可能であり、処理時間が短く、装置を安価に構成することができる。
第二に、プラズマエッチングを用いることができる。この方法によると、フォトリソグラフィーにより高位置精度の微細加工が可能であるが、処理時間が長くなり、装置構成上高価になりやすく、コストダウンが難しい。
第四に、単層材をもとにFPCを作製する場合には、金型やルーターなどによる機械加工によることができる。しかし、この方法は位置精度が劣り、微細加工には不向きであるため、ラフパターンのFPC用としては用いることができる。
ファインピッチのFPCにおいては、金属箔層4が接着層3を介して絶縁層2が接着されている場合には、金属箔層4と接着層3との接触面積を増やすために、あるいは、接着層3を介さずに絶縁層2と金属箔層4が熱圧着等の手段によって直接貼り付けられている場合には、金属箔層4と絶縁層2との接触面積を増やすために、金属箔層4には粗化処理がなされている。この粗化処理は、金属箔層4の表面に凹凸を形成することによってなされ、通常は0.5μm〜2μmの寸法の凹凸が形成されている場合が多いが、この例では、ファインピッチに対応するための接着力強化のため、2μm〜10μmの寸法の凹凸を形成している。
図2に、絶縁層2と接着層3の除去工程と、金属箔層4の平坦化工程を示す。
絶縁層2の表面に写真現像型のレジスト10をラミネートする(図2(a))。レジスト10は、耐アルカリ性のあるものを用いる。このレジスト10の上に、パターンマスクを密着させて露光し、レジスト10を現像する(図2(b)。レジスト10が削除された領域の絶縁層2と接着層3を、第一液ウエットエッチング処理によって除去する(図2(c))。この処理では、KOHベースの混合液を用いる。
なお、接着層3を介さずに絶縁層2と金属箔層4が熱圧着等の手段によって直接貼り付けられている場合には、凹凸11を有する金属箔層4と絶縁層2とが直接接合しており、上述した金属箔層4の平坦化を同様に実施する。
上述した平坦化処理の有無によって、めっき処理の良否が決定されることを、図3に基づいて説明する。
図4(a)に示すコネクタ部20においては、金属箔層4に接着層3を介して設けられた絶縁層2が除去された領域で、表面平坦処理がなされた金属箔層4の表面にめっき金属12が付着しており、表面平坦処理がなされた面と反対側の金属箔層4の面には、接着層21を介してバックシート22が設けられている。コネクタ部20は、以下に説明する接合端子の着脱によっても機械的強度が保証されることが必要であることから、上述したオーバーコート層5よりも強度の高いバックシート22を設けており、バックシート22は例えば、ガラスクロスをエポキシ樹脂で固めて構成されるガラスエポキシ樹脂等によって形成することができる。
接合端子30をFPCのコネクタ部20に接合しようとするときは、図4(b)に示すように、接合端子30を矢印の方向に沿ってFPCの絶縁層2に近づける。接合端子30がその先端部に弾力性に富むスプリング接点31を有するものであると、スプリング接点31はその弾力性によって絶縁層2を押圧しながら乗り越え、絶縁層2が除去された領域に付着しためっき金属12と接触することによって、接合端子30はコネクタ部20と電気的に接合される。めっき金属12は金属箔層4に平坦に付着しているため、接合端子30との電気的接続は良好に維持される。また、絶縁層2が除去された領域は、接合端子30と接合するために必要な広さが確保されれば良く、接合端子30が一旦接合されると、スプリング接点31は絶縁層2が除去された領域内で保持される。
このようなコネクタ部20は、FPCの端部に設けることの他、必要に応じて任意の位置に設けることも可能である。
上述したコネクタ部20をFPC上に設けることにより、別個の部品としてコネクタを用いることなく、着脱が容易なコネクタ部として機能させることができるため、部品点数の低減が可能である。特に、携帯電話のように実装するスペースが極めて限られているものにおいては、別個の部品を用いることで新たなスペースを必要とする場合が多く、これによって高密度の実装が阻害されることがあるが、本発明によると狭いスペースでの実装が可能となる点で有利である。また近年のコネクタは小型化が顕著となっており、このような小型のコネクタを装着する作業は精密さが要求され、組み立て工程が煩雑になることを考慮すると、FPC自体がコネクタ機能をも有することは極めて有用である。
2 絶縁層
3 接着層
4 金属箔層
4a 第一金属箔面
4b 第二金属箔面
5 オーバーコート層
6a,6b 駆動IC
10 レジスト
11 凹凸
12 めっき金属
20 コネクタ部
21 接着層
22 バックシート
30 接合端子
31 スプリング接点
A 絶縁層2と接着層3とが除去された領域
Claims (6)
- 絶縁層の片側のみに金属箔層が形成されたフレキシブルプリント基板であって、前記金属箔層の表面には粗化処理がなされ凸凹が形成されており、前記絶縁層が部分的に除去された領域では金属箔層の表面の凹凸を平坦化する表面平坦処理がなされ、この表面平坦処理がなされた面は電子部品を直接搭載することが可能な広さを有し、絶縁層が除去された領域には、表面平坦処理がなされた側と反対側の金属箔層表面に、金属箔層を補強するためのオーバーコート層が金属箔層に沿って設けられていることを特徴とするフレキシブルプリント基板。
- 前記絶縁層と前記オーバーコート層は、ポリイミドまたは液晶ポリマーを用いて形成されていることを特徴とする請求項1記載のフレキシブルプリント基板。
- 前記金属箔層の厚みは、9μm以上35μm以下であることを特徴とする請求項1または2記載のフレキシブルプリント基板。
- 前記表面平坦処理は、ウエットエッチングと化学研磨とを組み合わせて、またはウエットエッチングとプラズマエッチングと化学研磨とを組み合わせてなされていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のフレキシブルプリント基板。
- 前記オーバーコート層が設けられた領域以外であって、前記絶縁層が除去された領域に、表面平坦処理がなされた面と反対側の金属箔層表面にバックシートが設けられて、接合端子を着脱可能なコネクタ部が形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のフレキシブルプリント基板。
- 前記金属箔層の表面平坦処理がなされた面に金属めっきが施されていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のフレキシブルプリント基板。
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