JP2008235346A - フレキシブルプリント配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器に対応した任意の形状に変形させて使用することができるフレキシブルプリント配線板を提供することを目的とする。
【解決手段】フレキシブルプリント配線板１は、基材２と、基材２の表面上に設けられた導体５と、導体５の表面上に設けられた絶縁層７とを備える。そして、絶縁層７が、ポリイミド樹脂を主成分とするカバーコートにより形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器の部品として用いられるフレキシブルプリント配線板に関する。

近年、電子機器の小型化・軽量化の要請から、電子機器分野においては、様々な電子部品が実装されたフレキシブルプリント配線板が使用されている。例えば、液晶パネルやプラズマディスプレイパネル等の電子機器においては、ベースとなる基材の表面に導体を設けるとともに、導体により形成された導体回路パターンを有する回路部と、導体により形成された配線パターンを有する配線部とを備えるフレキシブルプリント配線板が使用されている。

また、一般に、このようなフレキシブルプリント配線板においては、上述の導体回路パターンや配線パターンを保護するために、導体を覆うように、絶縁層が設けられている。そして、このような絶縁層として、一般に、導体を覆うべく、当該導体の表面上に積層された接着剤層と、当該接着剤層の表面上に積層された樹脂フィルムにより構成されたカバーレイフィルムが使用されている（例えば、特許文献１参照）。

次に、このようなカバーレイフィルムが使用された従来のフレキシブルプリント配線板の一例を、図面を参照して説明する。図３、図４に示すように、フレキシブルプリント配線板６０は、絶縁性の基材５０と、接着剤層７０を介して、基材５０の表面上に設けられ、所定の導体回路パターン４９を有するとともに、電子部品が搭載される回路部（または、電子部品搭載部）５１が形成された導体５２と、当該導体５２の表面に設けられ、導体５２上に積層された接着剤層７１と、その上に積層された樹脂フィルム７２により構成された絶縁層であるカバーレイフィルム５３と、導体５２により形成され、回路部５１から引き出された配線パターン５４を有する入力配線部５５、および出力配線部５６を備えている。また、このフレキシブルプリント配線板６０においては、図３、図４に示すように、入力配線部５５には、配線パターン５４に接続された入力端子部５８が設けられるとともに、出力配線部５６には、配線パターン５４に接続された出力端子部５７が設けられている。そして、このフレキシブルプリント配線板６０を液晶パネル等の電子機器に使用する場合は、一般に、異方導電性フィルムや半田付けにより、配線パターン５４の先端に形成された端子部（例えば、出力端子部５７）を被接続部材である電子機器の導体パターンに接続する構成となっている。

また、図３に示すように、入力配線部５５には折り曲げ部８０が設けられており、入力端子部５８を電子機器の導体パターンと電気的に接続する際に、当該折り曲げ部８０を折り曲げることにより、入力端子部５８と電子機器の導体パターンとの位置合わせを行い、入力端子部５８を電子機器の導体パターンと電気的に接続する構成となっている。また、同様に、図３に示すように、出力配線部５６には折り曲げ部８１が設けられており、出力端子部５７を電子機器の導体パターンと電気的に接続する際に、当該折り曲げ部８１を折り曲げることにより、出力端子部５７と電子機器の導体パターンとの位置合わせを行い、出力端子部５７を電子機器の導体パターンと電気的に接続する構成となっている。
特開平７−８６７１９号公報

しかし、上記従来のカバーレイフィルム５３が形成されたフレキシブルプリント配線板６０においては、上述のごとく、カバーレイフィルム５３が、接着剤層７１と樹脂フィルム７２により構成されており、当該カバーレイフィルム５３の剛性が大きいため、フレキシブルプリント配線板６０の柔軟性が低下する場合がある。従って、フレキシブルプリント配線板６０において、可撓性（フレキシビリティー）を十分に確保することができず、フレキシブルプリント配線板６０が使用される電子機器に対応した任意の形状に変形させて使用することが困難になる場合があるという問題があった。

より具体的には、例えば、出力端子部５７を電子機器の導体パターンと電気的に接続する際に、折り曲げ部８１を折り曲げることにより、出力端子部５７と電子機器の導体パターンとの位置合わせを行うが、折り曲げ部８１に設けられた絶縁層が、上述のカバーレイフィルム５３により形成されているため、折り曲げ部８１を折り曲げる際に、当該折り曲げ部８１の戻り（スプリングバック）が大きくなってしまう。その結果、折り曲げ部８１の折り曲げ加工が困難になるため、出力端子部５７を電子機器の導体パターンと電気的に接続する際に、出力端子部５７と電子機器の導体パターンとの位置合わせが困難になり、出力端子部５７を電子機器の導体パターンと電気的に接続する際の、作業性が低下するという問題があった。

そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、フレキシブルプリント配線板が使用される電子機器に対応した任意の形状に変形させて使用することができるフレキシブルプリント配線板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、基材と、基材の表面上に設けられた導体と、導体の表面上に設けられた絶縁層とを備えるフレキシブルプリント配線板であって、絶縁層が、ポリイミド樹脂を主成分とするカバーコートにより形成されていることを特徴とする。

同構成によれば、従来のカバーレイフィルムが形成されたフレキシブルプリント配線板に比し、フレキシブルプリント配線板の柔軟性が向上する。その結果、フレキシブルプリント配線板において、可撓性（フレキシビリティー）を確保することが可能になり、フレキシブルプリント配線板が使用される電子機器に対応した任意の形状に変形させて使用することが可能になる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板であって、カバーコートの厚みが、５μｍ〜３５μｍであることを特徴とする。同構成によれば、フレキシブルプリント配線板の柔軟性を向上させ、フレキシブルプリント配線板の任意の形状への変形加工がより一層容易になる。

請求項３に記載の発明は、基材と、基材の表面上に設けられた導体と、導体により形成された配線パターンを有するとともに、電子機器の導体パターンに接続される端子部が設けられた配線部と、配線部に設けられるとともに、端子部を電子機器の導体パターンと電気的に接続する際に、端子部と電子機器の導体パターンとの位置合わせを行うための折り曲げ部と、導体の表面上であって、端子部を除く部分に設けられた絶縁層とを備えるフレキシブルプリント配線板であって、折り曲げ部に設けられた絶縁層が、ポリイミド樹脂を主成分とするカバーコートにより形成されていることを特徴とする。

同構成によれば、従来のカバーレイフィルムが形成されたフレキシブルプリント配線板に比し、フレキシブルプリント配線板の折り曲げ部における柔軟性が向上する。その結果、フレキシブルプリント配線板において、可撓性（フレキシビリティー）を確保することが可能になり、フレキシブルプリント配線板が使用される電子機器に対応した任意の形状に変形させて使用することが可能になる。

また、折り曲げ部にカバーレイフィルムを設ける場合に比し、折り曲げ部を折り曲げる際の戻り（スプリングバック）を小さくすることができる。その結果、折り曲げ部の折り曲げ加工が容易になるため、端子部を電子機器の導体パターンと電気的に接続する際に、端子部と電子機器の導体パターンとの位置合わせが容易になり、端子部を電子機器の導体パターンと電気的に接続する際の、作業性が向上することになる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のフレキシブルプリント配線板であって、カバーコートの厚みが、５μｍ〜３５μｍであることを特徴とする。同構成によれば、折り曲げ部における折り曲げ性が向上し、折り曲げ部の折り曲げ加工がより一層容易になる。

本発明によれば、電子機器に対応した任意の形状に変形させて使用することができるフレキシブルプリント配線板を提供することができる。

以下に、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の概略構成を示す表面側の平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。なお、本実施形態においては液晶パネルやプラズマディスプレイパネル等の電子機器に使用されるフレキシブルプリント配線板を例に挙げて説明する。

このフレキシブルプリント配線板１は、図１、図２に示すように、柔軟な樹脂フィルムにて形成された絶縁性の基材２の片面に、接着剤層３を介して導体５を設けた、いわゆる片面板であって、当該導体５を覆うように、その片面に絶縁層７を設けたものである。

また、フレキシブルプリント配線板１には、図１に示すように、導体５により形成され、例えば、チップコンデンサー、チップ抵抗、コネクター等の電子部品が電気的に接続される導体回路パターン５ａを有する回路部２０が設けられている。また、図１に示すように、フレキシブルプリント配線板１は、導体５により形成され、回路部２０から引き出された配線パターン５ｂを有する入力配線部２１と出力配線部２２を備えている。なお、図１に示すように、出力配線部２２には、位置決め用のピン穴であるアライメントマーク１７が設けられている。

また、入力配線部２１には、配線パターン５ｂに接続された入力端子部１５が設けられるとともに、出力配線部２２には、配線パターン５ｂに接続された出力端子部１６が設けられている。そして、この入力端子部１５と出力端子部１６を液晶パネル等の被接続部材である電子機器の導体パターン（不図示）と電気的に接続すべく、絶縁層７を形成せずに入力端子部１５と出力端子部１６を外部に露出させた構成となっている。

また、図１に示すように、フレキシブルプリント配線板１の入力配線部２１には折り曲げ部４０が設けられており、入力端子部１５を電子機器の導体パターンと電気的に接続する際に、当該折り曲げ部４０を折り曲げることにより、入力端子部１５と電子機器の導体パターンとの位置合わせを行い、入力端子部１５を電子機器の導体パターンと電気的に接続する構成となっている。

また、同様に、図１に示すように、フレキシブルプリント配線板１の出力配線部２２には折り曲げ部４１が設けられており、出力端子部１６を電子機器の導体パターンと電気的に接続する際に、当該折り曲げ部４１を折り曲げることにより、出力端子部１６と電子機器の導体パターンとの位置合わせを行い、出力端子部１６を電子機器の導体パターンと電気的に接続する構成となっている。

また、図２に示すように、接続信頼性を高めるために、入力端子部１５と出力端子部１６の表面をめっき層１１により被覆する構成としている。このめっき層１１は、環境への配慮から、鉛を含有しないめっき層を使用することが好ましく、また、入力端子部１５、出力端子部１６と電子機器の導体パターン間の接続信頼性の低下を防止するとの観点から、鉛を含有しないめっき層１１として、金めっき層を使用することができる。

導体５の表面へのめっき処理は、無電解めっき法、または電解めっき法により行われ、金めっき層を設ける際には、露出した導体５の表面に対して、まず、拡散防止層としてのニッケルめっき層を形成した後、当該ニッケルめっき層の表面上に金めっき層を形成する方法が採用される。また、このフレキシブルプリント配線板１を液晶パネル等の電子機器に使用する場合は、異方導電性フィルムや半田付けにより、配線パターン５ｂの先端に形成された入力端子部１５、出力端子部１６を、電子機器の導体パターン部に接続する構成となっている。

基材２を構成する樹脂フィルムとしては、柔軟性に優れた樹脂材料からなるものが使用される。かかる樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルム等の、フレキシブルプリント配線板用として汎用性のある樹脂のフィルムがいずれも使用可能である。また、特に、柔軟性に加えて高い耐熱性や機械的強度をも有しているのが好ましく、かかる樹脂フィルムとしては、例えば、ポリアミド系の樹脂フィルム、ポリイミド、ポリアミドイミドなどのポリイミド系の樹脂フィルム、耐熱性ポリエステルフィルム、およびポリエチレンナフタレ−ト等が好適に使用される。なお、基材２の厚みとしては、１０μｍ〜１５０μｍが好ましい。厚みが１０μｍ未満の場合は、十分な機械的強度が得られない場合があり、また、１５０μｍよりも大きい場合は、フレキシブルプリント配線板１の柔軟性が低下する場合があるからである。

接着剤層３を構成する接着剤としては、柔軟性や耐熱性にすぐれたものが好ましく、かかる接着剤としては、例えば、ナイロン系、エポキシ樹脂系、ブチラール樹脂系、アクリル樹脂系などの、各種の樹脂系の接着剤が挙げられる。さらに、これらの接着剤樹脂中にセラミック系フィラーやゴム系フィラーを分散させて使用することもできる。

また、所定の導体回路パターン５ａ、配線パターン５ｂを有する導体５を構成する金属箔としては、銅箔が好適に使用される。また、この金属箔を、常法によりエッチングして、加工することにより、導体回路パターン５ａ、および配線パターン５ｂを有する導体５が形成されている。

ここで、本発明のフレキシブルプリント配線板１においては、導体５の表面に設けられた絶縁層７が、カバーコートにより形成されている点に特徴がある。より具体的には、図１、図２に示すように、フレキシブルプリント配線板１においては、入力端子部１５、出力端子部１６を除く部分に絶縁層７が設けられている。そして、当該絶縁層７として、折り曲げ部４０，４１にカバーコートが設けられるとともに、折り曲げ部４０，４１以外の部分にもカバーコートが設けられる構成となっている。

絶縁層７であるカバーコートとしては、ポリイミド系の感光性カバーコートインクにより形成された、ポリイミド樹脂を主成分とするものが使用される。このポリイミド系の感光性カバーコートインクとしては、例えば、ポリイミド樹脂（３６〜３７重量％）を主成分とし、安息香酸エチル（２３〜２４重量％）、トリエチレングリコールジメチルエーテル（３５〜３６重量％）、および水酸化マグネシウム（３．５〜４重量％）を含有するものを使用することができる。また、使用されるポリイミド樹脂の種類としては、例えば、芳香族ポリイミド重合体等が挙げられる。

このように、本実施形態におけるフレキシブルプリント配線板１においては、絶縁層７として、ポリイミド樹脂を主成分とするカバーコートを使用する構成としているため、上記従来のカバーレイフィルム５３が形成されたフレキシブルプリント配線板６０に比し、フレキシブルプリント配線板１の柔軟性が向上する。従って、フレキシブルプリント配線板１において、可撓性（フレキシビリティー）を確保することが可能になり、結果として、フレキシブルプリント配線板１を、当該フレキシブルプリント配線板１が使用される電子機器に対応した任意の形状に変形させて使用することが可能になる。

なお、フレキシブルプリント配線板１の柔軟性を向上させ、フレキシブルプリント配線板１の任意の形状への変形加工をより一層容易にするとの観点から、カバーコートの厚みとしては、５μｍ〜３５μｍが好ましい。

また、折り曲げ部４０，４１に、上述のカバーコートを設ける構成としているため、折り曲げ部４０，４１に、上記従来のカバーレイフィルム５３を設ける場合に比し、折り曲げ部４０，４１を折り曲げる際に、当該折り曲げ部４０，４１の戻り（スプリングバック）を小さくすることができる。

なお、折り曲げ部４０，４１における折り曲げ性を向上させ、折り曲げ部４０，４１の折り曲げ加工をより一層容易にするとの観点から、折り曲げ部４０，４１に設けられたカバーコートの厚みとしては、５μｍ〜３５μｍが好ましい。

次に、フレキシブルプリント配線板１の製造方法の一例を説明する。フレキシブルプリント配線板１の製造工程としては、まず、基材２上に導体５が積層された積層体を作製する。より具体的には、柔軟な樹脂フィルムにて形成された基材２の片面に、接着剤層３を積層する。次いで、接着剤層３を介して積層された、銅箔などの金属箔を、常法によりエッチングして、導体回路パターン５ａ、配線パターン５ｂを有する導体５を形成する。

次いで、この導体回路パターン５ａ、および配線パターン５ｂを含む、導体５の表面上に、ポリイミド系の感光性カバーコートインクをスクリーン印刷等により塗布して乾燥させ、さらに露光現像することにより、導体５の表面上に、絶縁層７として、ポリイミド樹脂を主成分とするカバーコートを形成する。なお、この際、入力端子部１５、出力端子部１６に相当する部分には、絶縁層７を形成せず、入力端子部１５と出力端子部１６を外部に露出させる。

また、スクリーン印刷を行う際に、スクリーン印刷機が備える印刷テーブルと、当該印刷テーブル上に固定される、カバーコートインクを印刷する前のフレキシブルプリント配線板との真空における密着性を確保する観点から、必要に応じて、印刷面の裏面に、着脱可能な粘着性を有するフィルムを予め貼り付ける構成としても良い。また、一般に、１回の印刷でコーティングできる厚さの範囲は狭く、導体回路パターン５ａ、および配線パターン５ｂの形状によっては、１回の印刷では、コーティングしきれず、塗り残しができる場合があるため、２回の印刷を行うようにしても良い。この場合、各印刷後に、ポリイミド系の感光性カバーコートインクのタック性がなくなる程度の予備乾燥を行い、上述の粘着性を有するフィルムを剥がした後に、本乾燥を実施する。

そして、出力配線部２２において、例えば、所定の配線パターンや導体回路パターンの追加、パンチング、ドリリング、レーザー照射、および金型加工等によりアライメントマーク１７を形成することにより、フレキシブルプリント配線板１が製造されることになる。なお、ＣＣＤカメラ等において、アライメントマーク１７を認識する際の、認識性の向上の観点から、アライメントマーク１７の直径は、０．１〜１．０ｍｍとすることが好ましい。

以上に説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）本発明のフレキシブルプリント配線板１においては、絶縁層７として、ポリイミド樹脂を主成分とするカバーコートを使用する構成としている。従って、上記従来のカバーレイフィルム５３が形成されたフレキシブルプリント配線板６０に比し、フレキシブルプリント配線板１の柔軟性が向上する。その結果、フレキシブルプリント配線板１において、可撓性（フレキシビリティー）を確保することが可能になり、フレキシブルプリント配線板１が使用される電子機器に対応した任意の形状に変形させて使用することが可能になる。

（２）本発明のフレキシブルプリント配線板１においては、絶縁層７であるカバーコートの厚みを、５μｍ〜３５μｍとする構成としている。従って、フレキシブルプリント配線板１の柔軟性が向上し、フレキシブルプリント配線板１の任意の形状への変形加工がより一層容易になる。

（３）本発明のフレキシブルプリント配線板１においては、折り曲げ部４０，４１に設けられた絶縁層７を、ポリイミド樹脂を主成分とするカバーコートにより形成する構成としている。従って、折り曲げ部４０，４１にカバーレイフィルムを設ける場合に比し、折り曲げ部４０，４１を折り曲げる際の戻り（スプリングバック）を小さくすることができる。その結果、折り曲げ部４０，４１の折り曲げ加工が容易になるため、入力端子部１５、出力端子部１６を電子機器の導体パターンと電気的に接続する際に、入力端子部１５、出力端子部１６と電子機器の導体パターンとの位置合わせが容易になり、入力端子部１５、出力端子部１６を電子機器の導体パターンと電気的に接続する際の、作業性が向上することになる。

（４）本発明のフレキシブルプリント配線板１においては、折り曲げ部４０，４１に設けられたカバーコートの厚みを、５μｍ〜３５μｍとする構成としている。従って、折り曲げ部４０，４１における折り曲げ性が向上し、折り曲げ部４０，４１の折り曲げ加工がより一層容易になる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の設計変更をすることが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。

・例えば、導体５が、接着剤層３を介さず、直接、基材２上に形成される構成としても良い。その方法としては、例えば、導体５のもとになる金属箔の片面に、基材２のもとになるホットメルトタイプの樹脂フィルムを、高温高圧下でラミネートして貼り合わせる方法（ラミネーション法）、あるいは樹脂の前駆体（モノマー、オリゴマー、プレポリマーなど）を含む塗布液を塗布して、乾燥、固化させた後、必要に応じて硬化反応させて基材２を形成する方法（キャスティング法）や、基材２の片面に、例えば、無電解めっき、真空蒸着、スパッタリングなどを利用して導電層を形成し、次いで、電解めっきを行うことにより導体５を形成するめっき法などが挙げられる。

・また、上記実施形態においては、フレキシブルプリント配線板１として、絶縁性の基材２の片面に導体５を設けた、いわゆる片面板を例に挙げて説明したが、柔軟な樹脂フィルムにて形成された絶縁性の基材の両面の各々に、２層の導体を設け、当該導体を覆うように、その両面に２層の絶縁層であるカバーコートを設けた、いわゆる両面板において、本発明を適用する構成としても良い。より具体的には、導体の両面に設けられた２層の絶縁層の各々を、上述の実施形態において説明した絶縁層７であるカバーコートにより形成する。この場合、両面板の折り曲げ部にカバーコートが設けられることになり、上記実施形態の場合と同様に、上述の（１）〜（３）の効果を得ることができる。

・また、上記実施形態においては、導体回路パターン５ａ、および配線パターン５ｂを含む、導体５の表面上に、絶縁層７として、ポリイミド樹脂からなるカバーコートを設ける構成としたが、当該カバーコートは、少なくとも、折り曲げ部４０，４１に設けられていれば良い。

本発明の活用例としては、電子機器の部品として用いられるフレキシブルプリント配線板が挙げられる。

本発明の実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の概略構成を示す表面側の平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 従来のフレキシブルプリント配線板の概略構成を示す表面側の平面図である。 図４のＣ−Ｃ断面図である。

符号の説明

１…フレキシブルプリント配線板、２…基材、５…導体、５ａ…導体回路パターン、５ｂ…配線パターン、７…絶縁層（カバーコート）、１５…入力端子部、１６…出力端子部、１７…アライメントマーク、２０…回路部、２１…入力配線部、２２…出力配線部、４０…折り曲げ部、４１…折り曲げ部

Claims (4)

1. 基材と、
   前記基材の表面上に設けられた導体と、
   前記導体の表面上に設けられた絶縁層と
   を備えるフレキシブルプリント配線板において、
   前記絶縁層が、ポリイミド樹脂を主成分とするカバーコートにより形成されていることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
2. 前記カバーコートの厚みが、５μｍ〜３５μｍ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プリント配線板。
3. 基材と、
   基材の表面上に設けられた導体と、
   前記導体により形成された配線パターンを有するとともに、電子機器の導体パターンに接続される端子部が設けられた配線部と、
   前記配線部に設けられるとともに、前記端子部を前記電子機器の導体パターンと電気的に接続する際に、前記端子部と前記電子機器の導体パターンとの位置合わせを行うための折り曲げ部と、
   前記導体の表面上であって、前記端子部を除く部分に設けられた絶縁層と
   を備えるフレキシブルプリント配線板において、
   前記折り曲げ部に設けられた前記絶縁層が、ポリイミド樹脂を主成分とするカバーコートにより形成されていることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
4. 前記カバーコートの厚みが、５μｍ〜３５μｍであることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブルプリント配線板。

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