JP2010278294A - フレキシブルプリント基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】屈曲耐性に優れたソルダレジスト膜が形成されたフレキシブルプリント基板及びその製造方法を提供することである。
【解決手段】基板本体２上の一部にソルダレジスト膜１６が形成されたフレキシブルプリント基板１において、ソルダレジスト膜１６の基板本体２との境界部分のうち、基板本体２の曲げの力が加わる可能性がある連結領域８との境界部分の壁面は、ソルダレジスト膜１６の上面から基板本体２側に向かって薄くなるように斜面２０が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、基板本体の表面の一部にソルダレジスト膜が形成されたフレキシブルプリント基板及びその製造方法に関するものである。

従来から、プリント配線板などの表面にソルダレジスト膜を形成する方法として、例えば、基板全面に感光性熱硬化型液状ソルダレジストを塗布した後に加熱することによって基板上の液状ソルダレジストを熱硬化させ、その熱硬化させたソルダレジスト膜上の所定の箇所にマスクフィルムを形成し、その後、紫外線を照射し、未露光部分を現像除去することによって、選択的にソルダレジスト膜の一部を除去する方法が知られている（特許文献１参照）。

ところで、一般に、液状ソルダレジストは、硬化すると硬くなり、曲がる力が加わると割れやすいという性質を有している。このため、屈曲性を要求されるフレキシブルプリント基板に液状ソルダレジストが使用される場合には、屈曲することのない領域にのみソルダレジスト膜を形成し、屈曲する領域のソルダレジスト膜は、除去されるのが通常である。しかしながら、上述のソルダレジスト膜の形成方法によれば、ソルダレジスト膜の側面の断面形状は、ほぼ垂直となるため、フレキシブルプリント基板上にソルダレジスト膜を形成した場合、フレキシブルプリント基板の屈曲による応力が、基板本体との境界部分であるソルダレジスト膜の側壁底部に集中し、フレキシブルプリント基板が塑性変形してしまうおそれがある。

一方、上述の紫外線照射や未露光部分現像除去する際の条件を調整することにより、ソルダレジスト膜の側壁の厚さ方向ほぼ中央の位置から外側下方に延びる斜面を形成することによって、ソルダレジスト膜が形成された基板の耐熱衝撃性を向上させることが知られている（特許文献２参照）。

特開平５−２４３７１５号公報 特開２００２−１１８３４８号公報

しかしながら、特許文献２に記載された基板は、ソルダレジスト膜の側壁の厚さ方向ほぼ中央の位置から斜面が形成されていることから、耐熱衝撃性に優れているものの、斜面の形状に制約があり設計自由度が小さく、屈曲による大きな変化に対応することができないという問題がある。また、ソルダレジスト膜の一部に部品実装ランドを露出させるための開口部を形成する際において、開口部の壁面が斜面に形成されると、部品実装密度を高めることができないという問題がある。

そこで、本発明は、屈曲耐性に優れたソルダレジスト膜が形成されたフレキシブルプリント基板及びその製造方法を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するため、本発明に係るフレキシブルプリント基板は、基板本体上の一部にソルダレジスト膜が形成されたフレキシブルプリント基板において、前記ソルダレジスト膜の基板本体との境界部分のうち、基板本体の曲げの力が加わる可能性がある領域との境界部分の壁面は、ソルダレジスト膜の上面から基板本体側に向かって薄くなるように斜面が形成されていることを特徴とする。

以上のように、本発明に係るフレキシブルプリント基板によれば、基板本体が屈曲した際に、ソルダレジスト膜に形成された斜面全体に応力が分散されるため、基板本体の屈曲によるソルダレジスト膜の側壁底部への応力の集中を緩和させ、フレキシブルプリント基板の屈曲耐性を向上させることができる。本発明に係るフレキシブルプリント基板において、基板本体の曲げの力が加わる可能性がある領域とは、主として基板本体上の部品実装ランドなどが設けられていない屈曲可能な領域及びその近傍をいう。

本発明に係るフレキシブルプリント基板において、前記ソルダレジスト膜には、前記基板本体の部品実装ランドを露出させる開口部が形成され、その壁面は、垂直に形成されていることを特徴としても良く、このように開口部の壁面が垂直に形成されることにより、複数の開口を密接して形成させることが可能となり、電子部品の実装密度を高めることができる。

また、前記斜面は、前記基板本体上に形成された前記ソルダレジスト膜の厚さの２倍以上の長さを有する斜面であることを特徴としても良く、このように斜面を緩やかに形成し、基板本体の屈曲による応力を分散させることができる斜面の面積を大きくすることによって、フレキシブルプリント基板の屈曲耐性をより向上させることができる。

また、本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造方法は、フレキシブルプリント基板の基板本体の曲げの力が加わる可能性がある領域にマスクを配置する第１工程と、前記マスクを配置したフレキシブルプリント基板上の少なくともマスクが開口された領域に液状ソルダレジストを印刷する第２工程と、前記第２工程後に、前記マスクを除去する第３工程と、前記第３工程後に、前記液状ソルダレジストを流動可能な条件下で一定時間放置する第４工程と、前記第４工程後に、前記液状ソルダレジストを硬化させてソルダレジスト膜を形成する第５工程とを備えたことを特徴とする。

本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造方法によれば、液状ソルダレジストを流動可能な条件下で一定時間放置することにより、ソルダレジスト膜の基板本体との境界部分のうち、基板本体の曲げの力が加わる可能性がある領域との境界部分の壁面が、ソルダレジスト膜の上面から基板本体側に向かって薄くなるような斜面を形成することができる。また、この斜面は液状ソルダレジストが流動して形成されたものであるため、基板本体の屈曲による応力が一箇所に集中しない滑らかな斜面を形成することができ、液状ソルダレジストの放置時間を調整することによってソルダレジスト膜の厚さに対する斜面の長さも充分に得ることができる。

また、本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造方法において、前記液状ソルダレジストは、感光性熱硬化型液状ソルダレジストであり、前記第４工程は、前記液状ソルダレジストが熱硬化しない温度で放置し、前記第５工程は、前記液状ソルダレジストを熱硬化させることを特徴としても良い。

さらに、前記第５工程後に、前記ソルダレジスト膜の一部にマスクを配置する第６工程と、前記第６工程後に、前記ソルダレジスト膜を露光する第７工程と、前記第７工程後に、現像除去によって、前記ソルダレジスト膜の前記基板本体の部品実装ランドを露出させる開口部を形成する第８工程とをさらに備えたことを特徴としても良く、これにより、基板本体に形成されたソルダレジスト膜のうち、部品実装ランドの周囲に壁面が垂直な開口部を形成することができる。

以上のように、本発明によれば、屈曲耐性に優れたソルダレジスト膜が形成されたフレキシブルプリント基板及びその製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るフレキシブルプリント基板の平面図 図１のＡ−Ａ´線に沿った断面図 本実施形態に係るフレキシブルプリント基板に形成されるソルダレジスト膜の基板本体との境界部分を示す部分拡大図 本実施形態に係るフレキシブルプリント基板のソルダレジスト膜の形成工程を示す断面図 本発明の他の実施形態に係るフレキシブルプリント基板の断面図

次に、本発明の一実施形態に係るフレキシブル基板について、図面に基づいて説明する。本実施形態に係るフレキシブルプリント基板１は、図１及び図２に示すように、帯状の基板本体２の表面２ａに複数の部品実装ランド１０が形成された電子部品実装領域４と、基板本体２の表面２ａにコネクタ１２が設けられたコネクタ領域６と、これら電子部品実装領域４とコネクタ領域６を連結する連結領域８と、から構成されており、基板本体２の裏面２ｂのコネクタ領域６のほぼ全域には、補強板１４が設けられている。

基板本体２の表面２ａの電子部品実装領域４には、ソルダレジスト膜１６が形成されている。このソルダレジスト膜１６の部品実装ランド１０と整合する位置には、部品実装ランド１０を露出可能な開口部１８が形成されており、この開口部１８の内壁面１８ａは、ほぼ垂直に形成されている。また、ソルダレジスト膜１６の連結領域８との境界部分の壁面は、ソルダレジスト膜の上面から基板本体側に向かって薄くなるように斜面２０が形成されている。

この斜面２０を形成する底面の傾斜方向の長さｓは、ソルダレジスト膜１６の厚さｔに対して２倍以上に形成されている。また、ソルダレジスト膜１６の厚さｔは十分に薄いことが望ましく、５〜７５μｍ程度が好ましい。このように、電子部品実装領域４に硬化したソルダレジスト膜１６が形成されることにより、電子部品実装領域４は屈曲しにくくなる。

したがって、基板本体２の補強板１４及びソルダレジスト膜１６が形成されていない連結領域８は、曲がる可能性がある領域であり、この連結領域８及びその近傍が基板本体２に曲げの力が加わる可能性がある領域となる。

なお、コネクタ領域６に設けられたコネクタ１２は、第２の電子部品の導電部と電気的に接続可能な導電部材であればよく、例えば、基板本体２の回路部分にニッケルや金などのメッキを施した接点端子であっても良い。

次に、基板本体２にソルダレジスト膜１６を形成する方法について、図面に基づいて説明する。まず、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、基板本体（可撓性を有する銅張積層板の銅箔をエッチング処理して回路を形成したもの）２の表面２ａの電子部品実装領域４以外の領域にマスク２２を配置する（第１工程）。次に、図４（ｃ）に示すように、電子部品実装領域４の全域に感光性熱硬化型液状ソルダレジスト（太陽インキ製、ＰＳＲ−４０００ＦＬＸ）１５を印刷する（第２工程）。次に、図４（ｄ）に示すように、マスク２２をその上に印刷された液状ソルダレジスト１５とともに基板本体２から除去する（第３工程）。

この状態において、液状ソルダレジスト１５は、紫外線が照射されず、流動可能な温度条件（例えば、２０〜３０℃）で一定時間（例えば５分から２０分程度）、放置する（第４工程）。この工程において、液状ソルダレジスト１５が基板本体２の表面２ａに沿って流動することによって、液状ソルダレジスト１５の端部に滑らかな斜面２０が形成される。この際、液状ソルダレジスト１５の放置時間を長くする等の調整を行うことにより、斜面２０の長さｓを長くすることや、斜面２０と基板本体２とのなす角θを小さくすることができる。

その後、基板本体２に印刷された液状ソルダレジスト１５を８０℃程度の高温で２０分〜３０分程度加熱し、液状ソルダレジスト１５を熱硬化させることによって、図４（ｅ）に示すように斜面を有するソルダレジスト膜１６を形成する（第５工程）。

次に、図４（ｆ）に示すように、基板本体２の表面２ａ上に形成されたソルダレジスト膜１６のうち、部品実装ランド１０が形成されている部分にソルダレジストを開口したい形状に設計した、例えばガラスやＰＥＴからなるフォトマスク２４を配置し（第６工程）、この状態において、ソルダレジスト膜１６に紫外線を照射し露光する（第７工程）。その後、図４（ｇ）に示すように、未露光部をフォトマスク２４と共に現像除去して、ソルダレジスト膜１６に基板本体２の部品実装ランド１０を露出させる開口部１８を形成する（第８工程）。このように、露光及び現像によって開口部１８を形成することにより、開口部１８の壁面１８ａを垂直に形成することができる。

そして、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板１は、以上の方法によりソルダレジスト膜１６が形成された基板本体２のうち、コネクタ領域６にコネクタ１２が設けられ、基板本体２の裏面２ｂのコネクタ領域６のほぼ全域に補強板１４が設けられることにより製造される。

以上のように、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板１においては、補強板１４を基板本体２の裏面２ｂのコネクタ領域６に設けたが、図５に示すように、基板本体２の裏面２ｂの電子部品実装領域４のほぼ全域にも設けられるとしても良く、これにより、電子部品実装領域４を更に屈曲しにくくさせることができ、屈曲による応力の集中を更に緩和させることができる。

また、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板１は、ソルダレジストとして、感光性熱硬化型ソルダレジストを用いたが、これに限定されるものではなく、感光性（紫外線硬化型）ソルダレジストを用いても良い。第４工程は、感光性ソルダレジストを用いる場合、紫外線が照射されず、２０〜３０℃の温度条件下で一定時間放置する。そして、感光性熱硬化型ソルダレジストと同様に第７工程まで進めた後、基板全体に紫外線を照射して完全に硬化させる。

以上のように、本実施形態に係るフレキシブルプリント基板１によれば、基板本体２の連結領域８が屈曲した際に、ソルダレジスト膜１６に形成された斜面２０全体に応力が分散されるため、基板本体２の屈曲によるソルダレジスト膜１６の側壁底部への応力の集中を緩和させ、フレキシブルプリント基板１の屈曲耐性を向上させることができる。

また、本発明に係るフレキシブルプリント基板は、マスクを用いてソルダレジスト膜を形成しない領域の液状ソルダレジストを除去し、紫外線が照射されず、液状ソルダレジストが流動可能な温度条件下で一定時間放置することにより、ソルダレジスト膜の端部に傾斜を形成しているので、大きな工程の追加をせずに屈曲耐性に優れたフレキシブルプリント基板を得ることができる。

１ フレキシブルプリント基板
２ 基板本体
４ 電子部品実装領域
６ コネクタ領域
８ 連結領域
１０ 部品実装ランド
１５ 液状ソルダレジスト
１６ ソルダレジスト膜
１８ 開口部
２０ 斜面

Claims (6)

1. 基板本体上の一部にソルダレジスト膜が形成されたフレキシブルプリント基板において、
   前記ソルダレジスト膜の基板本体との境界部分のうち、基板本体の曲げの力が加わる可能性がある領域との境界部分の壁面は、ソルダレジスト膜の上面から基板本体側に向かって薄くなるように斜面が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基板。
2. 前記ソルダレジスト膜には、前記基板本体の部品実装ランドを露出させる開口部が形成され、その壁面は、垂直に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。
3. 前記斜面は、前記基板本体上に形成された前記ソルダレジスト膜の厚さの２倍以上の長さを有する斜面であることを特徴とする請求項１又は２記載のフレキシブルプリント基板。
4. フレキシブルプリント基板の基板本体の曲げの力が加わる可能性がある領域にマスクを配置する第１工程と、
   前記マスクが配置されたフレキシブルプリント基板上の少なくともマスクが開口された領域に液状ソルダレジストを印刷する第２工程と、
   前記第２工程後に、前記マスクを除去する第３工程と、
   前記第３工程後に、前記液状ソルダレジストを流動可能な条件下で一定時間放置する第４工程と、
   前記第４工程後に、前記液状ソルダレジストを硬化させてソルダレジスト膜を形成する第５工程とを備えたことを特徴とするフレキシブルプリント基板の製造方法。
5. 前記液状ソルダレジストは、感光性熱硬化型液状ソルダレジストであり、
   前記第４工程は、前記液状ソルダレジストが熱硬化しない温度で放置し、
   前記第５工程は、前記液状ソルダレジストを熱硬化させることを特徴とする請求項４記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
6. 前記第５工程後に、前記ソルダレジスト膜の一部にマスクを配置する第６工程と、
   前記第６工程後に、前記ソルダレジスト膜を露光する第７工程と、
   前記第７工程後に、現像除去によって、前記ソルダレジスト膜の前記基板本体の部品実装ランドを露出させる開口部を形成する第８工程とをさらに備えたことを特徴とする請求項５記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。

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