JP2009135285A - フレキシブルプリント配線板の製造方法およびその方法により製造されたフレキシブルプリント配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタを実装する際の、基板の変形を防止でき、コネクタを備えるフレキシブルプリント配線板を製造する際の歩留まりを向上することができるフレキシブルプリント配線板の製造方法およびその方法により製造された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】ベース基板５０において、フレキシブルプリント配線板の接続端子部７の外周７ａの外側にスリット３０を形成する。次いで、導体４の一部により形成されたランド部６に設けられた半田を介して、コネクタの端子をランド部６に載置する。次いで、熱処理により半田を溶融させるとともに、ランド部６を流動する溶融半田を凝固させ、コネクタの端子をランド部６に接続して、コネクタをフレキシブルプリント配線板の接続端子部７に実装する。この際、基材２に対して、熱処理の際に発生する熱が伝達される場合であっても、基材２に作用する力がスリット３０により分散される。
【選択図】図７

Description

本発明は、コネクタを搭載したフレキシブルプリント配線板の製造方法およびその方法により製造されたフレキシブルプリント配線板に関する。

近年、電子機器分野においては、電子機器の高密度化に伴い、例えば、電子機器類の可動部への配線などの用途に、フレキシブルプリント配線板が広く用いられている。また、電子機器類の小型化および高機能化に伴って、例えば、フレキシブルプリント配線板とリジッド配線板や、複数のフレキシブルプリント配線板を接続することにより形成された、種々の形状を有する配線板接合体が使用されている。

また、一般に、複数の配線板の接続構造として、コネクタによる接続構造が使用されている。より具体的には、例えば、フレキシブルプリント配線板とリジッド配線板を接続する場合は、各配線板の接続端子部にコネクタを搭載するとともに、これらのコネクタを接続することにより、フレキシブルプリント配線板とリジッド配線板を電気的に接続する構造が使用されている。

また、一般に、フレキシブルプリント配線板へのコネクタの実装は、フレキシブルプリント配線板の接続端子部に設けられたランド部に、コネクタの端子を半田付けすることにより行われている。より具体的には、例えば、基材と、基材上に設けられた導体とを備えるフレキシブルプリント配線板において、当該導体の一部により形成され、コネクタの端子が接続されるランド部を形成するとともに、リフローにより半田を溶融させて、当該ランド部にコネクタの端子を半田付けすることにより、コネクタをフレキシブルプリント配線板の接続端子部に実装することが行われている。

また、フレキシブルプリント配線板は、リジッド配線板に比し、強度が弱いため、コネクタが実装される接続端子部に、該接続端子部を補強するための補強部材を設ける構成となっている。そして、このフレキシブルプリント配線板を製造する際には、まず、接続端子部の、コネクタが実装される面と反対側の面において、基材上に、接着剤層を介して補強部材を設け、次いで、上述のリフローにより半田を溶融させて、コネクタをフレキシブルプリント配線板の接続端子部に実装する方法が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１４８５５４号公報

ここで、上記特許文献１に記載のフレキシブルプリント配線板においては、コネクタの端子と接続端子部に設けられたランド部を半田により接続する際に、上述のごとく、リフロー等の熱処理を行うが、ランド部が形成された基板は、一般に、樹脂により形成されているため、熱処理の際に発生する熱が基板に伝達されると、補強部材を設けた場合であっても、当該熱により基板に反り等の変形が生じる場合がある。その結果、ランド部とコネクタの端子との間で接続不良が生じ、コネクタを備えるフレキシブルプリント配線板を製造する際の歩留まり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、コネクタを実装する際の、基板の変形を防止でき、コネクタを備えるフレキシブルプリント配線板を製造する際の歩留まりを向上することができるフレキシブルプリント配線板の製造方法およびその方法により製造された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に記載の発明は、ベース基板において、基材と、基材上に設けられた導体を備えるとともに、接続端子部を有する複数のフレキシブルプリント配線板を形成する工程と、ベース基板において、接続端子部の外周の外側および接続端子部の少なくとも一方に、スリットを形成する工程と、接続端子部に設けられるとともに、導体の一部により形成されたランド部に半田を設け、半田を介して、コネクタの端子を、ランド部に載置する工程と、熱処理により半田を溶融させるとともに、ランド部を流動する溶融半田を凝固させることにより、コネクタの端子をランド部に接続して、コネクタをフレキシブルプリント配線板の接続端子部に実装する工程と、コネクタが実装されたフレキシブルプリント配線板を、ベース基板から打ち抜く工程とを少なくとも備えることを特徴とする。

同構成によれば、基板に対して、半田を溶融させるための熱処理の際に発生する熱が伝達される場合であっても、基板に作用する力を、スリットにより分散させることが可能になる。従って、熱により基板に反り等の変形が生じるのを効果的に抑制することが可能になるため、結果として、ランド部とコネクタの端子との間における接続不良の発生を抑制することができ、コネクタを備えるフレキシブルプリント配線板を製造する際の歩留まりを向上させることができる。

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の製造方法あって、スリットを複数個形成することを特徴とする。同構成によれば、熱処理の際に発生する熱により基板に作用する力を、一層効果的に分散させることが可能になる。従って、コネクタを備えるフレキシブルプリント配線板を製造する際の歩留まりを更に向上させることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法あって、コネクタをフレキシブルプリント配線板の接続端子部に実装した後、接続端子部に、接続端子部を補強するための補強部材を設ける工程を更に含むことを特徴とする。同構成によれば、接続端子部を補強することが可能になり、接続端子部において、フレキシブルプリント配線板の剛性を高めることが可能になる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法あって、スリットが、所定の幅を有することを特徴とする。同構成によれば、熱処理の際に発生する熱により基板に作用する力を、一層効果的に分散させることが可能になる。従って、コネクタを備えるフレキシブルプリント配線板を製造する際の歩留まりを更に向上させることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の方法により製造されたことを特徴とするフレキシブルプリント配線板である。同構成によれば、基板に対して、半田を溶融させるための熱処理の際に発生する熱が伝達される場合であっても、基板に作用する力を、スリットにより分散させ、熱により基板に反り等の変形を効果的に抑制させたフレキシブルプリント配線板を得ることができる。従って、ランド部とコネクタの端子との間における接続不良の発生が抑制され、歩留まりが向上された、コネクタを備えるフレキシブルプリント配線板を提供することが可能になる。

本発明によれば、コネクタを備えるフレキシブルプリント配線板を製造する際の歩留まりを向上させることが可能になる。

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おけるフレキシブルプリント配線板における接続端子部の上面図であり、図２は、図１に示すフレキシブルプリント配線板の下面図である。また、図３は、図１に示すフレキシブルプリント配線板のＡ−Ａ断面図である。また、図４は、図１に示すフレキシブルプリント配線板の接続端子部に、電子部品であるコネクタを実装した状態を示す斜視図であり、図５は、図４に示すフレキシブルプリント配線板のＢ−Ｂ断面図である。

フレキシブルプリント配線板１は、図１〜図３に示すように、柔軟な樹脂フィルムにて形成された基材２と、この基材２の表面上に、接着剤層３を介して設けられた導体４とを備えるものである。この導体４は、所定の配線パターンにより形成されたものである。また、導体４を覆うように、導体４の表面上に、絶縁層であるカバーレイフィルム５が設けられている。このカバーレイフィルム５は、導体４を覆うべく、導体４の表面上に積層された接着剤層（不図示）とその上に積層された樹脂フィルム（不図示）により構成されている。

また、図１、図３に示すように、フレキシブルプリント配線板１の接続端子部７には、カバーレイフィルム５に覆われていない導体４の一部により形成されるとともに、電子部品であるコネクタの端子が接続される複数のランド部６が設けられている。これら複数のランド部６は、接続端子部７の外周７ａ側に向けて（即ち、図中の矢印Ｘの方向に向けて）延設されている。

そして、図４及び図５に示すように、ランド部６に半田４０を設け、半田４０を介して、電子部品であるコネクタ２０の端子２１を、ランド部６に載置し、リフローにより半田４０を溶融させて、ランド部６にコネクタ２０の端子２１を半田付けし、半田４０を介して、コネクタ２０の端子２１を接続端子部７のランド部６と接続することにより、コネクタ２０とフレキシブルプリント配線板１との電気的接続が行われ、コネクタ２０がフレキシブルプリント配線板１の接続端子部７に実装される構成となっている。

また、フレキシブルプリント配線板１の接続端子部７においては、図２、図３に示すように、コネクタ２０が実装される面１ｂと反対側の面１ｃにおいて、基材２の表面上に、接着剤層８を介して、接続端子部７を補強するための補強部材９が設けられている。この補強部材９としては、例えば、ガラスエポキシ基板、アルミニウム等の金属板や、ポリイミド等の樹脂板を使用することができる。

基材２、及びカバーレイフィルム５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、このような樹脂材料としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂などの、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をも有していることが好ましく、このような樹脂としては、例えば、ポリアミド系の樹脂や、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やポリエチレンナフタレートが好適に使用される。

接着剤層３，８を構成する接着剤としては、柔軟性や耐熱性に優れたものが好ましく、このような接着剤としては、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。また、導体４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、コネクタ２０の端子２１は、例えば、銅、銀、鉛、またはこれらの合金により構成されている。なお、半田４０としては、例えば、錫を９５ｗｔ％以上含む半田ペースト等が好適に使用でき、また、環境への配慮から、鉛を含まない半田ペーストを使用することが好ましい。

次に、本発明の実施形態におけるフレキシブルプリント配線板の製造方法の一例について説明する。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、図６に示すように、フレキシブルプリント配線板１の母体となる大判サイズのベース基板５０において、複数枚（図６においては、４枚）の基材２（単基板）を割り当てる。次いで、基材２の表面上に、接着剤層３を介して導体４を積層して、基材２の表面上に導体４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、常法により露光、エッチングして、所定の配線パターンを有する導体４を形成する。

次いで、図７に示すように、接続端子部７において、所定の配線パターンを有する導体４により形成されたランド部６の部分を除いて、接着剤層付きの樹脂フィルムをラミネート処理して、カバーレイフィルム５を貼り合わせることにより、導体４の表面上にカバーレイフィルム５を積層し、コネクタ２０が実装される前のフレキシブルプリント配線板１を形成する。

次いで、図７に示すように、ベース基板５０において、接続端子部７の外周７ａの外側に、複数（図７においては、２個）のスリット３０を形成する。このようなスリット３０は、ベース基板５０において、スリット３０の端部３０ａ，３０ｂとなる箇所に丸い貫通孔を予め形成しておき、刃型によるパンチングによってこの貫通孔を連通させることにより形成される。また、スリット３０は、フレキシブルプリント配線板１の接続端子部７の外周７ａから所定間隔（即ち、図７に示すＤの間隔）を空けて配置されており、本実施形態においては、接続端子部７の外周７ａに沿って（即ち、接続端子部７の外周７ａと略平行に）形成されている。

次いで、図８に示すように、コネクタ２０の端子２１をフレキシブルプリント配線板１の接続端子部７に形成されたランド部６と接続して、コネクタ２０をフレキシブルプリント配線板１の接続端子部７に実装する。より具体的には、まず、ランド部６に半田４０を設け、半田４０を介して、電子部品であるコネクタ２０の端子２１を、ランド部６に載置する。次いで、リフロー等の熱処理により半田４０を溶融させた後、ランド部６を流動する溶融半田を凝固させることにより、図９に示すように、コネクタ２０の端子２１をランド部６に接続することにより、コネクタ２０とフレキシブルプリント配線板１との電気的接続が行われ、コネクタ２０がフレキシブルプリント配線板１の接続端子部７に実装される。

この際、上述のごとく、ベース基板５０において、接続端子部７の外周７ａの外側に、スリット３０が形成されているため、柔軟性に優れた樹脂材料により形成された基材２に対して、リフロー等の熱処理の際に発生する熱が伝達される場合であっても、基材２に作用する力（即ち、基材２が反って変形しようとする力）を、スリット３０により分散させることが可能になる。従って、熱により基材２に反り等の変形が生じるのを効果的に抑制することが可能になる。

次いで、接続端子部７における、コネクタ２０が実装された面１ｂと反対側の面１ｃにおいて、基材２の表面上に、接着剤層８を介して、接続端子部７を補強するための補強部材９を設け、接続端子部７において、フレキシブルプリント配線板１の剛性を高める。

そして、プレス金型等を用いて、フレキシブルプリント配線板１を、その外形に沿って、ベース基板５０から打ち抜くことにより、図４、図５に示す、接続端子部７にコネクタ２０が実装されたフレキシブルプリント配線板１が製造される。

なお、リフロー等の熱処理の際に発生する熱により基材２に作用する力を、一層効果的に分散させるとの観点から、複数のスリット３０を形成することが好ましい。図７においては、２個のスリット３０を設ける構成としたが、当該スリットを３個以上設ける構成としても良い。また、同様の理由により、図７に示すように、スリット３０の長さＬは、接続端子部７の幅Ｓ以上とすることが好ましく、また、スリット３０は、所定の幅Ｗを有する構成とすることが好ましい。なお、この幅Ｗの値は、特に限定されず、例えば、当該幅Ｗを１ｍｍに設定することができる。

また、図７に示す、スリット３０と、フレキシブルプリント配線板１の接続端子部７の外周７ａとの間隔Ｄは、０．５ｍｍ〜５．０ｍｍとすることが好ましい。これは、間隔Ｄが０．５ｍｍ未満の場合は、スリット３０が、接続端子部７の外周７ａに近接して配置されることになるため、フレキシブルプリント配線板１を、その外形に沿って、ベース基板５０から打ち抜く際に、スリット３０とプレス金型等が干渉し合う場合があり、間隔Ｄが５．０ｍｍよりも大きい場合は、基材２に反り等の変形が生じるのを効果的に抑制するという効果が薄れる場合があるためである。即ち、間隔Ｄを、０．５ｍｍ〜５．０ｍｍに設定することにより、打ち抜きの際のスリット３０とプレス金型等の干渉を防止することができるとともに、基材２に作用する力を、スリット３０により分散させるという効果を確実に発揮させることが可能になる。

上記実施形態のフレキシブルプリント配線板によれば、以下のような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の製造方法においては、ベース基板５０において、接続端子部７の外周７ａの外側に、スリット３０を形成した後、ランド部６に半田４０を設け、半田４０を介して、コネクタ２０の端子２１を、ランド部６に載置し、次いで、熱処理により半田４０を溶融させるとともに、ランド部６を流動する溶融半田を凝固させることにより、コネクタ２０の端子２１をランド部６に接続して、コネクタ２０を接続端子部７に実装する構成としている。従って、基材２に対して、熱処理の際に発生する熱が伝達される場合であっても、基材２に作用する力を、スリット３０により分散させて、熱により基材２に反り等の変形が生じるのを効果的に抑制することが可能になる。その結果、ランド部６とコネクタ２０の端子２１との間における接続不良の発生を抑制することができ、コネクタ２０を備えるフレキシブルプリント配線板１を製造する際の歩留まりを向上させることができる。

（２）スリット３０を形成する際に、当該スリット３０を複数個（本実施形態においては２個）形成する構成としている。従って、リフロー等の熱処理の際に発生する熱により基材２に作用する力を、一層効果的に分散させることが可能になるため、コネクタ２０を備えるフレキシブルプリント配線板１を製造する際の歩留まりを更に向上させることができる。

（３）コネクタ２０をフレキシブルプリント配線板１の接続端子部７に実装した後、接続端子部７において、補強部材９を設ける構成としている。従って、接続端子部７を補強することが可能になり、接続端子部７において、フレキシブルプリント配線板１の剛性を高めることが可能になる。

（４）所定の幅Ｗを有するスリット３０を形成する構成としている。従って、リフロー等の熱処理の際に発生する熱により基材２に作用する力を、一層効果的に分散させることが可能になるため、コネクタ２０を備えるフレキシブルプリント配線板１を製造する際の歩留まりを更に向上させることができる。

（５）スリット３０の長さＬが、接続端子部７の幅Ｓ以上となるように、スリット３０を形成する構成としている。従って、リフロー等の熱処理の際に発生する熱により基材２に作用する力を、一層効果的に分散させることが可能になるため、コネクタ２０を備えるフレキシブルプリント配線板１を製造する際の歩留まりを更に向上させることができる。

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、上記実施形態においては、ベース基板５０において、接続端子部７の外周７ａの外側に、スリット３０を形成する構成としたが、図１０に示すように、接続端子部７に、長さＭ、および所定の幅Ｗを有するスリット３０を形成する（即ち、接続端子部７の外周７ａの内側にスリット３０を形成する）構成としても良い。このような構成においても、上述の効果（１）〜（４）と同様の効果を得ることができる。

なお、ベース基板５０において、接続端子部７の外周７ａの外側に、スリット３０を形成するとともに、接続端子にもスリット３０を形成する構成としても良いことは言うまでもない。即ち、本発明においては、ベース基板５０の、接続端子部７の外周７ａの外側および接続端子部７の少なくとも一方に、スリット３０が形成されていれば良い。

・上記実施形態においては、スリット３０を、接続端子部７の外周７ａに沿って形成する構成としたが、上述した、リフロー等の熱処理の際に発生する熱により基材２に作用する力を効果的に分散させるという作用を発揮できれば、当該スリット３０は、必ずしも接続端子部７の外周７ａに沿って形成する必要はない。

・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は、片面フレキシブルプリント配線板であったが、本発明は、基材２の両面に導体４が設けられた両面フレキシブルプリント配線板にも適用できることは言うまでもない。

本発明の活用例としては、コネクタが実装されたフレキシブルプリント配線板の製造方法およびその方法により製造された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おけるフレキシブルプリント配線板における接続端子部の上面図である。 図１に示すフレキシブルプリント配線板の下面図である。 図１に示すフレキシブルプリント配線板のＡ−Ａ断面図である。 図１に示すフレキシブルプリント配線板の接続端子部に、電子部品であるコネクタを実装した状態を示す斜視図である。 図４に示すコネクタが実装されたフレキシブルプリント配線板のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施形態におけるフレキシブルプリント配線板の製造方法を説明するための図であり、特に、ベース基板において、複数枚の基材（単基板）を割り当てて、スリットを形成した状態を示す図である。 図６に示すＥの部分の部分拡大図である。 本発明の実施形態におけるフレキシブルプリント配線板の製造方法を説明するための図であり、特に、コネクタをフレキシブルプリント配線板の接続端子部に実装する際の状態を示した斜視図である。 本発明の実施形態におけるフレキシブルプリント配線板の製造方法を説明するための図であり、特に、コネクタをフレキシブルプリント配線板の接続端子部に実装した状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるフレキシブルプリント配線板の変形例を説明するための図である。

符号の説明

１…フレキシブルプリント配線板、２…基材、４…導体、６…ランド部、７…接続端子部、７ａ…接続端子部の外周、９…補強部材、２０…コネクタ、２１…コネクタの端子、３０…スリット、４０…半田、５０…ベース基板、Ｄ…スリットと接続端子部の外周との間隔、Ｌ…スリットの長さ、Ｗ…スリットの幅

Claims (5)

1. ベース基板において、基材と、前記基材上に設けられた導体を備えるとともに、接続端子部を有する複数のフレキシブルプリント配線板を形成する工程と、
   前記ベース基板において、前記接続端子部の外周の外側および前記接続端子部の少なくとも一方に、スリットを形成する工程と、
   前記接続端子部に設けられるとともに、前記導体の一部により形成されたランド部に半田を設け、前記半田を介して、コネクタの端子を、前記ランド部に載置する工程と、
   熱処理により前記半田を溶融させるとともに、前記ランド部を流動する溶融半田を凝固させることにより、前記コネクタの端子を前記ランド部に接続して、前記コネクタを前記フレキシブルプリント配線板の前記接続端子部に実装する工程と、
   前記コネクタが実装されたフレキシブルプリント配線板を、前記ベース基板から打ち抜く工程と
   を少なくとも備えることを特徴とするフレキシブルプリント配線板の製造方法。
2. 前記スリットを複数個形成す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の製造方法。
3. 前記コネクタを前記フレキシブルプリント配線板の前記接続端子部に実装した後、前記接続端子部に、該接続端子部を補強するための補強部材を設ける工程を更に含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法。
4. 前記スリットが、所定の幅を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の方法により製造されたことを特徴とするフレキシブルプリント配線板。

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