JP2007324208A - プリント配線板、プリント配線板の製造方法および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】屈曲時の破損を回避して歩留まりを向上させた、一部に屈曲性を有するプリント配線板を提供する。
【解決手段】第１の層１０と第２の層２０との間の一部に可撓性シート部材２３を介在し、可撓性シート部材２３に対応する部分の第１の層１０を切欠して屈曲領域を形成した。
【選択図】図１
【解決手段】第１の層１０と第２の層２０との間の一部に可撓性シート部材２３を介在し、可撓性シート部材２３に対応する部分の第１の層１０を切欠して屈曲領域を形成した。
【選択図】図１
Description
本発明は、一部に屈曲性をもたせたプリント配線板、プリント配線板の製造方法および電子機器に関する。
リジッドプリント配線板の一部に屈曲性をもたせる技術として、複数のリジッド基板部相互の間に可撓性絶縁材料を用いた絶縁層を介在し、この絶縁層を介して複数のリジッド基板部相互を一体化することにより、複数のリジッド基板部相互の間に屈曲部を形成する技術が存在する。この技術は可撓性絶縁材料としてＦＰＣの基材として用いられるポリイミド系の絶縁材料を用いることによって実現される。
特開２００１−０３６２４６
しかしながら、ポリイミド基材は、吸水率が高いことから、吸湿に伴う形状変化、電気的な特性変化等を招き易く、部品を実装する場合、部品実装前に、ベーキング処理を施す必要があり、かつ材料が高価であることから製造性に問題があった。そこで、リジッド基板の屈曲性をもたせたい部分を一部削り取り薄肉化することによって、屈曲性をもたせることが考えられる。例えばＡ層とＢ層を積層したプリント配線板において、Ａ層を一部、Ｂ層の接合面までルータで切削することにより、切削領域に屈曲部を形成することが可能となる。しかしながらこの場合は、切削面に凹凸ができ、屈曲時の応力が薄肉部分に集中して配線板を破損するという問題があった。また、Ａ層を一部、Ｂ層の接合面に達する位置まで切削するための高精度の微細切削加工を必要とし、切削加工に長時間を要するという問題があった。
本発明は、屈曲時の破損を回避して歩留まりを向上させた、一部に屈曲性を有するプリント配線板を提供することを目的とする。
本発明は、積層した第１の層および第２の層を有するプリント配線板において、前記第１の層と第２の層との間の一部に可撓性シート部材を介在し、前記可撓性シート部材に対応する部分の前記第１の層の少なくとも一部を切欠して前記第２の層の一部に屈曲部を形成したことを特徴とする。
また、本発明は、第１の層および第２の層を有するリジッドプリント配線板の製造方法であって、前記第１の層と第２の層との間の一部に可撓性シート部材を介在して前記第１の層と第２の層を積層した後、前記可撓性シート部材に対応する部分の前記第１の層の少なくとも一部を切欠して前記第２の層の一部に屈曲部を形成することを特徴とする。
また、本発明は、筐体内に一部を屈曲させた回路基板を具備する電子機器であって、前記回路基板は、前記第１の層と第２の層との間の一部に可撓性シート部材を介在し、前記可撓性シート部材に対応する部分の前記第１の層の少なくとも一部を切欠して前記可撓性シート部材を含む前記第２の層を屈曲させたリジッドプリント配線板により構成されることを特徴とする。
屈曲時の破損を回避して歩留まりを向上させた、一部に屈曲性を有するプリント配線板が提供できる。
本発明は、プリント配線板において、Ａ層とＢ層の間に銀シールド材若しくは屈曲性ソルダーレジスト等の可撓性シート部材を挟み、該部材を挟み込んだＡ層とＢ層のうち、Ａ層を削除し、Ｂ層の一部を薄くすることで部分的に屈曲性を持たせたプリント配線板を提供する。
このようなプリント配線板構造により、切削面を平坦にした屈曲領域を形成でき、屈曲時の破損を回避して歩留まりを向上させた、一部に屈曲性を有するプリント配線板が提供できる。
以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本発明の実施形態に係るプリント配線板を、当該プリント配線板の製造工程とともに図１乃至図８を参照して説明する。
本発明の実施形態に係るプリント配線板を、当該プリント配線板の製造工程とともに図１乃至図８を参照して説明する。
図１乃至図８は本発明の実施形態に係るプリント配線板の製造工程を示している。図３乃至図８の工程で製造した成果物である本発明の実施形態に係るプリント配線板の構成を図１に示し、屈曲加工したプリント配線板の一例を図２に示している。
本発明の第１実施形態に係るプリント配線板１は、図１、および図２に示すように、積層された第１の層１０と、第２の層２０とを有する。
図１に示すプリント配線板１において、第１の層１０は、コア材により形成される絶縁層１２と、プリプレグ材により形成される絶縁層１３とを有して構成される。コア材により形成される絶縁層１２には、両面に導電層が形成されている。この導電層のうち、第２の層２０と接合する導電層には、可撓性シート部材２３の両端面に接する導電パターン１５，１５がエッチングにより形成されている。プリプレグ材により形成される絶縁層１３には、片面に導電層１１が形成されている。
第２の層２０は、プリプレグ材により形成される絶縁層２２を有して構成される。絶縁層２２には両面に導電層が形成されている。図では最外層の側に形成された導電層２１に、後述する切欠部１４により形成される屈曲領域（３０）を跨がる配線層を形成する導電パターン２１ａが形成されている。
第１の層１０および第２の層２０には、第１の層１０と第２の層２０を回路接続するためのスルーホール（ｔｈ）が形成されている。
積層された第１の層１０と第２の層２０との間には、可撓性シート部材２３が介在されている。可撓性シート部材２３は、第２の層２０の側に設けられている。可撓性シート部材２３は、図４に示す銀シールド材２３（ａ）、若しくは図５に示す屈曲性ソルダーレジスト２３（ｂ）により構成される。
可撓性シート部材２３に、銀シールド材２３（ａ）を用いる場合は、図４に示すように、第１の層１０の導電パターン１５，１５に重なる面、および第２の層２０の絶縁層２２に重なる面に、それぞれ導電性接着剤２３Ｐを塗布して、銀シールド材２３（ａ）と絶縁層２２、銀シールド材２３（ａ）と導電パターン１５，１５をそれぞれ接着する。
第１の層１０の第２の層２０と接する導電層には、第２の層２０の第１の層１０と接する面に設けられた可撓性シート部材２３の一端および他端に個別に接する導電パターン１５，１５が設けられている。この導電パターン１５，１５は、エッチングにより形成されている。従って第１の層１０と第２の層２０が積層された状態では第１の層１０と第２の層２０の接合面において、導電パターン１５，１５相互の間に、該パターンの厚みに相当する間隙が形成されている。
可撓性シート部材２３の両端は、第２の層２０に設けられたプリプレグ材により形成される絶縁層２２と、第１の層１０に設けられた導電パターン１５，１５に挟まれている。
第１の層１０には、可撓性シート部材２３に対応する部分を切削した切欠部１４が設けられている。この切欠部１４は、ルータによる切削加工、若しくはレーザ加工で穿設される。この穿設は、第１の層１０の導電パターン１５，１５を形成した導電層に及ぶ切削により穿設される。従ってこの穿設で切削された切欠部１４は導電パターン１５，１５相互の間に形成された間隙に連通し、導電パターン１５，１５の一部と、可撓性シート部材２３の両端を除く部分がそれぞれ切欠部１４に露出している。この切欠部１４により露出した部分の領域が屈曲領域となる。この屈曲領域の両端は導電パターン１５，１５により屈曲方向に対して補強され、屈曲耐久性の向上を図っている。
図１に示す屈曲領域を形成したプリント配線板１の屈曲例を図２に示している。この図２に示す屈曲例は、第１の層１０と第２の層２０を積層したプリント配線板が上記切欠部１４により形成された屈曲領域３０の両端をそれぞれ屈曲して段差部を有したプリント配線板を構成した例を示している。
このような本発明の実施形態に係るプリント配線板構造においては、切欠部１４に露出した部分が平坦面であり、従って屈曲時の応力が屈曲領域３０の広い範囲に分散されることから、屈曲時の破損が回避され、歩留まりが向上する。さらに、切欠部１４の切削加工において、切欠部１４が導電パターン１５，１５相互の間の間隙に連通する積層構造であることから、長時間を要する高精度の微細切削加工を必要とせず、短時間で容易に切欠部１４を切削加工できる。
以下に、図３乃至図８と、図１及び図２を参照して上記した実施形態に係るプリント配線板１の製造工程を説明する。
図３に示す第１工程では、プリント配線板材料となる第１の層１０に形成した導電パターン１５，１５と、第２の層２０との間に、可撓性シート部材２３を介挿する。可撓性シート部材２３には、図４に示す銀シールド材２３（ａ）、若しくは図５に示す屈曲性ソルダーレジスト２３（ｂ）が用いられる。銀シールド材２３（ａ）の厚さは、例えば３２ｕｍ程度あり、屈曲性ソルダーレジスト２３（ｂ）の厚さは、例えば１５ｕｍ程度である。銀シールド材２３（ａ）を用いる場合は、図４に示すように、第１の層１０の導電パターン１５，１５に重なる面、および第２の層２０の絶縁層２２に重なる面に、それぞれ導電性接着剤２３Ｐを塗布して、銀シールド材２３（ａ）と絶縁層２２、銀シールド材２３（ａ）と導電パターン１５，１５をそれぞれ接着する。屈曲性ソルダーレジスト２３（ｂ）を用いる場合は、レジスト基材に接着剤を塗布して同様に接着する。
図６に示す第２工程では、スルーホール（ｔｈ）、パターン面のソルダーレジストなど、パターン設計に従うプリント配線板の形成を行う。
図７に示す第３工程では、屈曲領域３０を形成するための切削加工を行う。この切削加工工程では、ルータによる切削加工、若しくはレーザ加工で、第１の層１０の可撓性シート部材２３に対応する領域に、第１の層１０の導電パターン１５，１５を形成した導電層に及ぶ切欠部１４を形成する。この切削工程により、切欠部１４が導電パターン１５，１５相互の間に形成された間隙に連通し、導電パターン１５，１５の一部と、可撓性シート部材２３の両端を除く部分がそれぞれ切欠部１４に露出している。切欠部１４が導電パターン１５，１５相互の間に形成された間隙に連通する積層構造としていることから、切欠部１４の切削に高精度の微細加工を必要とせず、しかも短時間で切欠部１４を形成できる。
この切欠部１４により屈曲領域を形成した、一部に屈曲部を有するプリント配線板構造を図１に示している。この図１に示すプリント配線板構造は、切欠部１４により露出した屈曲領域の両端が導電パターン１５，１５により屈曲方向に対して補強され、高い屈曲耐久性をもつ屈曲補強構造となっている。
図２に示す第４工程では、図１に示す、一部に屈曲部を有したプリント配線板を目的とする形状に屈曲加工する。例えば図２に示すように、第１の層１０と第２の層２０を積層したプリント配線板が上記切欠部１４により形成された屈曲領域３０の両端をそれぞれ同じ曲げ角で屈曲して段差部を有したプリント配線板１を構成している。
上記したように本発明の実施形態によれば、切削加工による一部に屈曲部を形成した歩留まりのよいプリント配線板を提供することができる。また微細切削加工を必要とせず、短時間でかつ容易に屈曲領域を形成できることから生産性を向上できる。また、基材に例えばポリイミド絶縁材等の高価な材料を必要としないので、一部に屈曲性を有するプリント配線板を安価に提供できる。
上記した実施形態に係る、一部に屈曲性を有するプリント配線板を実装した電子機器の構成を図９に示している。ここでは上記実施形態により製造されたプリント配線板をポータブルコンピュータ等の小型電子機器に適用した例を示している。
図９に於いて、ポータブルコンピュータ５０の本体５１には、表示部筐体５２がヒンジ機構を介して回動自在に設けられている。本体５１には、ポインティングデバイス、キーボード５３等の操作部が設けられている。表示部筐体５２には例えばＬＣＤ等の表示デバイス５４が設けられている。
また本体５１には、上記ポインティングデバイス、キーボード５３等の操作部および表示デバイス５４を制御する各種の制御回路素子（Ｐ）を組み込んだプリント回路板（マザーボード）５５が設けられている。このプリント回路板５５は、上記図２に示した実施形態により製造された、一部に屈曲性を有する（一部に屈曲領域３０を形成した）プリント配線板（１）を用いて実現される。
このプリント回路板５５に用いたプリント配線板は、本体（筐体）５１の基板収納部の実装スペースに合わせて屈曲領域３０が屈曲され、本体（筐体）５１内に実装される。この一部に屈曲部を有するプリント回路板５５は、本体（筐体）５１に実装する以前に基板収納部の実装スペースに合わせて予め屈曲しておく場合と、本体（筐体）５１に実装するときに実装過程で屈曲される場合との双方でそれぞれ適用が可能である。また、基板の板面が例えば加熱工程等で撓む基板構造において、該基板の実装時に、上記撓みによるストレスを、一部に形成した屈曲部で吸収することも可能である。
上記した一部に屈曲部を有したプリント回路板５５を用いることで、本体（筐体）５１内の基板実装スペースを有効に活用した、より小型化を図った電子機器が提供できる。また歩留まりのよいプリント配線板を適用することで安価な機器を提供できる。また、ＦＰＣ構造とは異なるガラスエポキシ基材を用いたリジッドプリント配線板を適用することで電気的に安定した機器を提供できる。
１…プリント配線板、１０…第１の層、１１，２１…導電層、１２，１３，２２…絶縁層、１４…切欠部、１５，２１ａ…導電パターン、２０…第２の層、２３…可撓性シート部材、２３（ａ）…銀シールド材、２３（ｂ）…屈曲性ソルダーレジスト、２３Ｐ…導電性接着剤、３０…屈曲領域、５０…ポータブルコンピュータ、５１…本体、５２…表示部筐体、５３…キーボード、５４…表示デバイス、５５…プリント回路板（マザーボード）。
Claims (14)
- 積層した第１の層および第２の層を有するプリント配線板において、
前記第１の層と第２の層との間の一部に可撓性シート部材を介在し、
前記可撓性シート部材に対応する部分の前記第１の層の少なくとも一部を切欠して前記第２の層の一部に屈曲部を形成したことを特徴とするプリント配線板。 - 前記可撓性シート部材の少なくとも一部は前記切欠した領域から露出していることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
- 前記可撓性シート部材は銀シールド材であることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
- 前記可撓性シート部材は屈曲性ソルダーレジストであることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
- 前記第１の層は、複数の導電層を有し、前記複数の導電層のうち、前記可撓性シート部材に隣接する導電層には、前記切欠領域の両側に、前記可撓性シート部材の端部に重なる導電パターンが形成されていることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
- 前記第２の層は、複数の導電層を有し、少なくとも１導電層に前記屈曲部を跨ぐ配線パターンが形成されていることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
- 前記可撓性シート部材は銀シールド材であり、前記第１の層は前記切欠領域の両側に前記可撓性シート部材の端部に重なる導電パターンを有し、前記銀シールド材と前記第１の層に設けられた前記導電パターン、および前記銀シールド材と前記第２の層がそれぞれ導電性接着剤により接着されていることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
- 前記第１の層をプリプレグ材とコア材を積層して形成し、前記コア材に、エッチングにより前記導電パターンを形成していることを特徴とする請求項７記載のプリント配線板。
- 第１の層および第２の層を有するリジッドプリント配線板の製造方法であって、
前記第１の層と第２の層との間の一部に可撓性シート部材を介在して前記第１の層と第２の層を積層した後、前記可撓性シート部材に対応する部分の前記第１の層の少なくとも一部を切欠して前記第２の層の一部に屈曲部を形成することを特徴とするプリント配線板の屈曲加工方法。 - 前記可撓性シート部材は銀シールド材若しくは屈曲性ソルダーレジストであることを特徴とする請求項９記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記可撓性シート部材は銀シールド材であり、前記第１の層は前記切欠領域の両側に前記可撓性シート部材の端部に重なる導電パターンを有し、前記銀シールド材と前記第１の層に設けられた前記導電パターン、および前記銀シールド材と前記第２の層をそれぞれ導電性接着剤により接着することを特徴とする請求項９記載のプリント配線板の屈曲加工方法。
- 筐体内に一部を屈曲させた回路基板を具備する電子機器であって、
前記回路基板は、
前記第１の層と第２の層との間の一部に可撓性シート部材を介在し、前記可撓性シート部材に対応する部分の前記第１の層の少なくとも一部を切欠して前記可撓性シート部材を含む前記第２の層を屈曲させたリジッドプリント配線板により構成されることを特徴とする電子機器。 - 前記回路基板は前記筐体内に段差をもたせて実装されることを特徴とする請求項１２記載の電子機器。
- 前記回路基板は前記筐体内に実装されることにより屈曲されることを特徴とする請求項１２記載の電子機器。
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