JP2013211523A - フレキシブル回路基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】部品点数や組立工数の増加を招くことなく、回路パターンや実装される素子などを放熱するとともに、不要輻射を防止できるフレキシブル回路基板を提供する。
【解決手段】金属材料により形成されるベースフィルム１１ａと、ベースフィルム１１ａの第一の表面１１４に形成される第一の保護膜１２と、第一の保護膜１２に接着剤の膜１３を介して接着される回路パターン１４とを有し、ベースフィルム１１ａの第一の表面１１４の反対側の表面である第二の表面１１５には放熱のための凹凸１１６が形成される。
【選択図】図１
【解決手段】金属材料により形成されるベースフィルム１１ａと、ベースフィルム１１ａの第一の表面１１４に形成される第一の保護膜１２と、第一の保護膜１２に接着剤の膜１３を介して接着される回路パターン１４とを有し、ベースフィルム１１ａの第一の表面１１４の反対側の表面である第二の表面１１５には放熱のための凹凸１１６が形成される。
【選択図】図１
Description
本発明は、フレキシブル回路基板に関する。詳しくは、本発明は、金属箔の表面に絶縁層を介して回路パターンが形成されるフレキシブル回路基板に関する。
従来のフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）には、金属基材フィルムの表面に接着剤によって貼り付けられた導電体の箔からなる回路パターンを有する構成のものが知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の構成によれば、金属材料は一般的に樹脂組成物に比較して熱伝導率が高いため、フレキシブル回路基板に実装される素子などは、金属基材フィルムを通じて放熱される。このため、放熱の効果を高めることができる。
また、フレキシブル回路基板においては、回路パターンを流れるデジタル信号の高調波成分がノイズとして放出されることにより、他の電子機器に影響を与えるおそれがあるという問題を有する。そこで、このような問題を解決するため、金属箔や導電性ペーストなどのシールド部材を、プラスティックフィルムや接着剤などの絶縁性の材料を介して回路パターンを覆うように設ける構成が知られている（特許文献２参照）。このような構成によれば、回路パターンからの不要輻射（ＥＭＩ）の低減を図ることができる。
また、フレキシブル回路基板においては、回路パターンを流れるデジタル信号の高調波成分がノイズとして放出されることにより、他の電子機器に影響を与えるおそれがあるという問題を有する。そこで、このような問題を解決するため、金属箔や導電性ペーストなどのシールド部材を、プラスティックフィルムや接着剤などの絶縁性の材料を介して回路パターンを覆うように設ける構成が知られている（特許文献２参照）。このような構成によれば、回路パターンからの不要輻射（ＥＭＩ）の低減を図ることができる。
ところで、フレキシブル回路基板の放熱量は、大気放熱の場合には、金属箔や金属基材フィルムの露出表面積に依存する。従来の構成では、金属箔や金属基材フィルムの表面がフラットであるため、放熱の効果が低いという問題がある。放熱の効果を高くするための構成としては、たとえば、フレキシブル回路基板に、放熱板や放熱フィンなどを取り付ける構成が用いられている。しかしながら、このような構成では、部品点数や組立工数が増加するため、製品価格や製造コストの上昇を招いていた。
上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、部品点数や組立工数の増加を招くことなく、回路パターンや実装される素子などを放熱するとともに、不要輻射を防止できるフレキシブル回路基板を提供することである。
前記課題を解決するため、本発明は、金属材料からなるベースフィルムと、電気的な絶縁材料からなり、前記ベースフィルムの一方の表面に形成される第一の保護膜と、前記第一の保護膜の表面に設けられる回路パターンと、を有し、前記ベースフィルムの前記一方の表面と反対側の他方の表面には凹凸が形成されることを特徴とする。
前記ベースフィルムの表面には電気的な絶縁性を有する酸化膜がさらに形成され、前記第一の保護膜は前記酸化膜の表面に形成され、前記回路パターンと前記ベースフィルムとの間には、前記酸化膜および前記第一の保護膜が介在する構成であってもよい。
前記金属材料はアルミニウムからなり、前記酸化膜はアルマイト処理により形成される構成であってもよい。
前記金属材料はアルミニウムからなり、前記酸化膜はアルマイト処理により形成される構成であってもよい。
前記回路パターンは、前記第一の保護膜の表面に積層された絶縁材料からなる接着剤の膜により接着される構成であってもよい。
前記第一の保護膜は、ポリイミドにより形成される構成であってもよい。
また、本発明は、金属材料により形成されるベースフィルムと、電気的な絶縁材料からなり、前記ベースフィルムの一方の表面に形成される第一の保護膜と、前記保護膜の表面に形成される回路パターンと、を有し、前記ベースフィルムには、弾性変形可能で前記一方の表面とは反対側の他方の表面の側に突起する係止片が設けられることを特徴とする。
前記係止片は、前記ベースフィルムに一体に形成される構成であってもよい。
前記ベースフィルムの表面には電気的な絶縁性を有する酸化膜がさらに形成され、前記第一の保護膜は前記酸化膜の表面に形成され、前記回路パターンと前記ベースフィルムとの間には、前記酸化膜および前記第一の保護膜が介在する構成であってもよい。
前記金属材料はアルミニウムからなり、前記酸化膜はアルマイト処理により形成される構成であってもよい。
前記回路パターンは、前記第一の保護膜の表面に積層された絶縁材料からなる接着剤の膜により接着される構成であってもよい。
前記第一の保護膜はポリイミドにより形成される構成であってもよい。
また、本発明は、金属材料により形成されるベースフィルムと、電気的な絶縁材料からなり、前記ベースフィルムの一方の表面に形成される第一の保護膜と、前記保護膜の表面に形成される回路パターンと、を有し、前記ベースフィルムには、弾性変形可能で前記一方の表面とは反対側の他方の表面の側に突起する係止片が設けられるとともに、前記他方の表面には凹凸が形成されることを特徴とする。
前記係止片は、前記ベースフィルムに一体に形成される構成であってもよい。
前記凹凸は、前記金属材料により形成される構成であってもよい。
前記ベースフィルムの表面には電気的な絶縁性を有する酸化膜がさらに形成され、前記第一の保護膜は前記酸化膜の表面に形成され、前記回路パターンと前記ベースフィルムとの間には、前記酸化膜および前記第一の保護膜が介在する構成であってもよい。
前記金属材料はアルミニウムからなり、前記酸化膜はアルマイト処理により形成される構成であってもよい。
前記回路パターンは、前記第一の保護膜の表面に積層された絶縁材料からなる接着剤の膜により接着される構成であってもよい。
前記第一の保護膜はポリイミドにより形成される構成であってもよい。
本発明によれば、ベースフィルムの他方の表面に放熱のための凹凸が形成されるため、部品点数や組立工数の増加を招くことなく、回路パターンや実装される素子などの放熱の効果を高めることができる。さらに、ベースフィルムが導電性材料である金属材料により形成されるため、実装される素子などや回路パターンが発する不要輻射を遮断することができる。したがって、フレキシブル回路基板からの不要輻射を防止または低減できる。
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
まず、第一の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ａの構成について、図１と図２を説明する。図１と図２は、本発明の第一の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ａの全体的な構成を模式的に示す斜視図である。なお、図１と図２は、互いに反対側の面を示す。図３は、本発明の第一の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ａの構成を模式的に示す断面図である。
図１〜図３に示すように、フレキシブル回路基板１ａは、ベースフィルム１１ａと、第一の保護膜１２と、接着剤の膜１３と、回路パターン１４と、第二の保護膜１５とを有する。
ベースフィルム１１ａは、金属材料により形成され、可撓性を有するフィルムである。たとえば、ベースフィルム１１ａには、厚さが２００〜４００μｍのアルミニウム箔が適用される。ベースフィルム１１ａの一方の表面（図３において上側の表面。説明の便宜上、この面を「第一の表面１１４」と称する）には、第一の保護膜１２が形成される（後述）。そして、前記一方の表面の反対側の他方の面（図３においては下側の表面。説明の便宜上、この面を第二の表面１１５と称する）には、凹凸１１６が形成される。この凹凸１１６は、ベースフィルム１１ａの表面積を増加させることによって放熱の効果を高めるために形成される。凹凸１１６は、金属材料からなりベースフィルム１１ａに一体に形成される。凹凸１１６の具体的な構成としては、たとえば、縦横５ｍｍピッチで並んだ４ｍｍ径の水玉模様で、水玉が凸部でその周囲がエッチング等（後述）によって凹部とした凹凸パターンが適用できる。このほか、ストライプ模様や市松模様なども適用できる。
また、ベースフィルム１１ａの所定の箇所には、スプロケットホール１１１やデバイスホール１１２など、厚さ方向に貫通する開口部（貫通孔）が形成される。スプロケットホール１１１は、フレキシブル回路基板１ａに所定の半導体素子や各種所定の電子部品など（以下、「素子など」と略して記す。）を実装する工程において、フレキシブル回路基板１ａの繰り出しや位置決めに用いられる。デバイスホール１１２は、素子などを実装するための装着用の開口部である。なお、フレキシブル回路基板１ａの繰り出しや位置決めを、スプロケットホール１１１を用いずに行う場合には、スプロケットホール１１１が形成されなくてもよい。また、フレキシブル回路基板１ａに表面実装型の素子などが実装される場合には、デバイスホール１１２が形成されなくてもよい。
第一の保護膜１２は、ベースフィルム１１ａの第一の表面１１４を覆うように形成される。第一の保護膜１２は、電気的な絶縁材料により形成される。たとえば、第一の保護膜１２には、金属材料からなるベースフィルム１１ａに、熱可塑性ポリイミドのフィルム、非熱可塑性ポリイミドのフィルムを順に積層し加熱圧着する方法で厚さを３〜１０μｍに仕上げた有機樹脂層などが適用される。このように、本発明の第一の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ａは、金属材料からなるベースフィルム１１ａと、電気的な絶縁材料からなる第一の保護膜１２と、電気的な絶縁材料からなる接着剤の膜１３とが積層する構造を有する。
回路パターン１４は、金属材料などの導体により形成される薄膜パターンである。回路パターン１４は、たとえば、厚さが８〜５０μｍ程度の銅フィルム３０１（後述）によって形成される。そして、回路パターン１４は、第一の保護膜１２の表面に、接着剤の膜１３により接着される。なお、回路パターン１４の具体的な構成は、フレキシブル回路基板１ａの回路構成などに応じて適宜設定されるものであり、特に限定されるものではない。そして、電気的な導体であるベースフィルム１１ａと、回路パターン１４とは、電気的な絶縁材料である第一の保護膜１２および接着剤の膜１３によって、電気的に絶縁される。
第二の保護膜１５は、回路パターン１４を覆うように形成される。第二の保護膜１５は、電気的な絶縁材料により形成される。第二の保護膜１５には、たとえば、厚さが１０〜５０μｍ程度のソルダーレジスト塗布膜、またはカバーレイフィルムが適用される。そして、第二の保護膜１５は、回路パターン１４を覆うことによって、回路パターン１４を保護する。
なお、回路パターン１４のうちの所定の一部は、第二の保護膜１５に覆われずに露出する。そして、露出する部分は、コンタクトパッドやインナーリードとなる。コンタクトパッドは、素子などを回路パターン１４に電気的に接続するための部分である。コンタクトパッドは、フレキシブル回路基板１ａと外部の機器などとを電気的に接続するための接点（端子）となる部分である。そして、回路パターン１４のうちの第二の保護膜１５に覆われずに露出する部分の表面には、ニッケルメッキの膜１４１と金メッキの膜１４２とが積層して形成される。
このような構成によれば、フレキシブル回路基板１ａに実装される素子などが発する熱は、ベースフィルム１１ａを通じて外部（たとえば大気中）に放散される。すなわち、ベースフィルム１１ａは金属材料により形成されているため、樹脂材料により形成される構成と比較すると熱伝導率が高い。さらに、ベースフィルム１１ａの第二の表面１１５には凹凸１１６が形成されているため、凹凸１１６が形成されない構成と比較すると表面積（大気に触れる面積）が大きい。このため、放熱の効果を高めることができる。したがって、たとえば、ＬＥＤなどといった、熱により特性が劣化する素子などが実装される場合において、当該素子などの温度上昇を防止して特性の劣化を防止できる。また、ベースフィルム１１ａが金属材料により形成される構成であるため、実装される素子などや回路パターン１４が発するノイズが遮断される。したがって、不要輻射（ＥＭＩ）の防止または低減を図ることができる。
次に、第一の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ａの製造方法について、図４〜図７を参照して説明する。図４〜図７は、第一の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ａの製造方法の流れを模式的に示す断面図である。
図４（ａ）は、フレキシブル回路基板１ａのスタート材料３０２を示す。図４（ａ）に示すように、スタート材料３０２は、アルミニウム箔であるベースフィルム１１ａと、ベースフィルム１１ａの第一の表面１１４に形成される第一の保護膜１２と、第一の保護膜１２の表面に形成される接着剤の膜１３とを有するフィルムである。まず最初、スタート材料３０２に打ち抜き金型でスプロケットホール１１１やデバイスホール１１２を孔加工する。なお、この段階では、ベースフィルム１１ａの第二の表面１１５（図中においては下側の表面）には、凹凸１１６は形成されていない。
次に、図４（ｂ）に示すように、回路パターン１４の材料である銅フィルム３０１が、ベースフィルム１１ａに形成される接着剤の膜１３（図中においては上側の表面）にラミネート加工などにより接着される。すなわち、銅フィルム３０１が加熱されながら加圧される。これにより、銅フィルム３０１と接着剤の膜１３とが密着するとともに、接着剤の膜１３が熱により硬化する。この結果、スプロケットホール１１１やデバイスホール１１２の第一の表面側が銅フィルム３０１で覆われる。
次に、図４（ｃ）に示すように、接着された銅フィルム３０１の表面を覆うように、第一のフォトレジストの膜２０１（エッチングレジストの膜）が形成される。更に、第二の表面１１５側からスプロケットホール１１１とデバイスホール１１２とを埋めるように、及び第二の表面１１５を覆うように塗布して第一のフォトレジストの膜２０１を形成する。図においては、第一のフォトレジストの膜２０１としてポジ型のフォトレジストが適用される構成を示すが、ネガ型のフォトレジストが適用される構成であってもよい。
次に、図４（ｄ）に示すように、ベースフィルム１１ａの第二の表面１１５に形成される第一のフォトレジストの膜２０１に、露光処理が施される。この露光処理においては、フォトマスクＦ1などを介して、ベースフィルム１１ａの第二の表面１１５に形成される
第一のフォトレジストの膜２０１の所定の領域に、所定の波長帯域の光エネルギが照射される。図４（ｄ）中の矢印は、照射される光エネルギを模式的に示す。
第一のフォトレジストの膜２０１の所定の領域に、所定の波長帯域の光エネルギが照射される。図４（ｄ）中の矢印は、照射される光エネルギを模式的に示す。
次に、図５（ａ）に示すように、露光処理が施された第一のフォトレジストの膜２０１に、現像処理が施される。この現像処理において、第一のフォトレジストの膜２０１のうちの所定の領域（フォトレジストがポジ型であれば、露光処理において光エネルギが照射された部分）が除去される。勿論、スプロケットホール１１１やデバイスホール１１２を埋めた第一のフォトレジストの膜２０１は、フォトマスクＦ1の働きで露光処理の光照射がされない部分である。現像処理後も銅フィルム３０１の裏面とスプロケットホール１１１やデバイスホール１１２の内壁となっているベースフィルム１１ａの表面を第一のフォトレジストの膜２０１がしっかりと覆っている。露光処理を経ると、ベースフィルム１１ａの第二の表面１１５に、第一のフォトレジストの膜２０１からなる第一のレジストパターン２０２が形成される。そして、ベースフィルム１１ａの第二の表面１１５の所定の領域が第一のレジストパターン２０２により覆われ、残りの領域が第一のレジストパターン２０２に覆われずに露出する。なお、接着された銅フィルム３０１は、露光処理がされなかった第一のフォトレジストの膜２０１に覆われたままであり、露出しない。
次に、図５（ｂ）に示すように、第一のレジストパターン２０２をエッチングマスクとして用いて、ベースフィルム１１ａの第二の表面１１５がエッチングされる。このエッチングには、たとえば、公知の各種の混酸（硝酸・酢酸・リン酸）のアルミエッチング液が適用される。これにより、第一のレジストパターン２０２に覆われない部分がエッチングされて凹部となり、第一のレジストパターン２０２に覆われる部分がエッチングされずに凸部となる。この結果、ベースフィルム１１ａの第二の表面１１５に凹凸１１６が形成される。凹凸１１６の平面形状（凹凸１１６の幅やピッチ）は、第一のレジストパターン２０２の平面形状（すなわち、露光処理で用いられるフォトマスクの構成）によって適宜設定される。凹凸１１６の深さは、エッチング条件（エッチング時間や温度など）によって適宜設定されるが、本実施例ではベースフィルム１１ａのスタート時の厚みの３分の１程度の約１００μｍになるように設定する。なお、ベースフィルム１１ａの第一の表面１１４に第一の保護膜１２を介して接着された銅フィルム３０１は、第一のフォトレジストの膜２０１によって覆われて保護されている。このため、この工程では、銅フィルム３０１はエッチングされない。
次に、図５（ｃ）に示すように、銅フィルム３０１を覆う第一のフォトレジストの膜２０１と、ベースフィルム１１ａの第二の表面を覆う第一のレジストパターン２０２が除去される。第一のフォトレジストの膜２０１と第一のレジストパターン２０２の除去には、たとえば苛性ソーダが用いられる。
次に、図５（ｄ）に示すように、ベースフィルム１１ａの上側に形成される接着剤の膜１３に接着された銅フィルム３０１と、ベースフィルム１１ａの第二の表面１１５及びスプロケットホール１１１やデバイスホール１１２とを覆うように、第二のフォトレジストの膜２０３が形成される。図においては、第二のフォトレジストの膜２０３としてポジ型のフォトレジストが適用される構成を示すが、ネガ型のフォトレジストが適用される構成であってもよい。
次に、図６（ａ）に示すように、銅フィルム３０１の表面を覆う第二のフォトレジストの膜２０３に、露光処理が施される。この露光処理においては、フォトマスクＦ2などを
介して、銅フィルム３０１を覆う第二のフォトレジストの膜２０３の所定の領域に、所定の波長帯域の光エネルギが照射される。図６（ａ）中の矢印は、照射される光エネルギを模式的に示す。
介して、銅フィルム３０１を覆う第二のフォトレジストの膜２０３の所定の領域に、所定の波長帯域の光エネルギが照射される。図６（ａ）中の矢印は、照射される光エネルギを模式的に示す。
次に、図６（ｂ）に示すように、露光処理が施された第二のフォトレジストの膜２０３に、現像処理が施される。現像処理には、たとえば、炭酸ナトリウム水溶液等が用いられる。そして、この現像処理において、第二のフォトレジストの膜２０３の所定の領域（第二のフォトレジストの膜２０３がポジ型であれば光エネルギが照射された領域）が、現像液に溶解して除去される。これにより、銅フィルム３０１の表面に、第二のフォトレジストの膜２０３からなる第二のレジストパターン２０４が形成される。そして、銅フィルム３０１の所定の領域が第二のレジストパターン２０４により覆われ、残りの領域が第二のレジストパターン２０４により覆われずに露出する。なお、ベースフィルム１１ａの第二の表面１１５及びスプロケットホール１１１やデバイスホール１１２は、露光処理が施されなかった第二のフォトレジストの膜２０３により覆われたままであり、露出しない。
次に、図６（ｃ）に示すように、第二のレジストパターン２０４をエッチングマスクとして用いて、銅フィルム３０１がエッチングされる。このエッチングにより、銅フィルム３０１からなる回路パターン１４が形成される。なお、銅フィルム３０１がエッチングされる工程においては、ベースフィルム１１ａの第二の表面１１５に形成される凹凸１１６は、第二のフォトレジストの膜２０３により覆われて保護される。また、銅フィルム３０１がエッチングにより除去された部分は、接着剤の膜１３が露出するが、ベースフィルム１１ａは接着剤の膜１３に覆われているため露出しない。このため、この工程では、ベースフィルム１１ａはエッチングされない。
次に、図６（ｄ）に示すように、回路パターン１４を覆う第二のレジストパターン２０４と、ベースフィルム１１ａの第二の表面１１５およびスプロケットホール１１１やデバイスホール１１２を覆う第二のフォトレジストの膜２０３が除去される。第二のフォトレジストの膜２０３と第二のレジストパターン２０４の除去には、たとえば、苛性ソーダが用いられる。
次に、図７（ａ）に示すように、回路パターン１４の所定の部分を覆うように、第二の保護膜１５が形成される。第二の保護膜１５の形成方法には、たとえば、スクリーン印刷法でソルダーレジストインクを塗布し熱硬化させる方法、または予め所定形状にカットしたカバーレイフィルムを加熱ラミネートする方法が適用される。
次に、図７（ｂ）に示すように、回路パターン１４のうちのインナーリードやコンタクトパッドとなる部分（第二の保護膜１５に覆われない部分）にニッケルメッキの膜１４１が形成される。さらに、ニッケルメッキの膜１４１の表面に金メッキの膜１４２が形成される。
以上の工程を経て、本発明の第一の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ａが製造される。
このように、ベースフィルム１１ａの第二の表面１１５に、放熱のための凹凸１１６が形成される。このような構成によれば、部品点数や組立工数の増加を招くことなく、回路パターン１４や実装される素子などの放熱の効果を高めることができる。さらに、ベースフィルム１１ａが導電性材料である金属材料により形成されるため、実装される素子などや回路パターン１４が発する不要輻射を遮断することができる。したがって、フレキシブル回路基板１ａからの不要輻射を防止または低減できる。
次に、本発明の第二の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ｂについて、図８〜図１０を参照して説明する。図８と図９は、本発明の第二の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ｂの構成を模式的に示す斜視図である。そして、図８と図９は、互いに反対側から見た図を示す。図１０は、本発明の第二の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ｂが他の部材４０１に取り付けられている状態を模式的に示す断面図である。なお、第一の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ａと共通の構成については、同じ符号を付して示し、説明は省略する。
本発明の第二の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ｂは、ベースフィルム１１ｂと、第一の保護膜１２と、接着剤の膜１３と、回路パターン１４と、第二の保護膜１５とを有する。
ベースフィルム１１ｂには、金属箔が適用される。金属箔には、たとえば、銅、鉄、ニッケル、クロム、モリブデン、アルミニウムのいずれか、またはこれらのうちのいずれかを主成分とする合金からなる。または、金属箔には、ステンレス箔が適用できる。
ベースフィルム１１ｂの第二の表面１１５には、第一の実施例と同様に凹凸１１６が形成される構成であってもよく、凹凸１１６が形成されない構成であってもよい。さらに、ベースフィルム１１ｂには、フレキシブル回路基板１ｂを他の部材４０１に取り付けるための係止片１１３が一体に形成される。他の部材４０１としては、たとえば、フレキシブル回路基板１ｂが使用される装置の筐体やフレームなどが挙げられる。係止片１１３は、弾性変形可能であり、ベースフィルム１１ｂの第二の表面１１５の側に曲げ起こされて突起する舌片状の構成を有する。係止片１１３の形成方法としては、たとえば、プレス加工によって、ベースフィルム１１ｂに略「Ｕ」字形状の切込みを形成するとともに、第二の表面１１５の側に曲げ起こして突起させる方法が適用できる。このような構成によれば、第二の表面１１５の側に突起する係止片１１３を、ベースフィルム１１ｂに一体に形成することができる。
なお、第一の保護膜１２と、接着剤の膜１３と、回路パターン１４と、第二の保護膜１５とは、第一の実施例と同じ構成が適用できる。したがって、説明は省略する。また、係止片１１３は、を設ける位置は、周囲に回路パターン１４の無い位置に設けるようにして、係止片１１３及びその周囲には第一の保護膜１２および接着剤の膜１３が形成されていないベースフィルム１１ｂを予め準備することが良い。この場合でも勿論、ベースフィルム１１ｂは、図１０から判るように回路パターン１４からは第一の保護膜１２および接着剤の膜１３によって電気的に絶縁されている。
ここで、フレキシブル回路基板１ｂを他の部材４０１に取り付ける構成について、図１０を参照して説明する。図１０に示すように、係止片１１３を弾性変形させ、ベースフィルム１１ｂの第二の表面１１５と係止片１１３側の第一の表面１１４とによって、他の部材４０１を挟む。そうすると、フレキシブル回路基板１ｂが他の部材４０１に取り付けられる。そして、ベースフィルム１１ｂの第二の表面１１５と他の部材４０１とが直接的に接触するとともに、係止片１１３の弾性力によって、ベースフィルム１１ｂの第二の表面１１５が、他の部材４０１の表面に密着した状態となる。このような構成によれば、素子などが発する熱は、ベースフィルム１１ｂを通じて他の部材４０１に伝導しやすくなる。このため、素子などやフレキシブル回路基板１ｂの冷却の効果を高めることができる。
すなわち、従来は、フレキシブル回路基板を他の部材に取り付けるために、たとえば、接着剤や両面テープやネジが用いられていた。しかしながら、接着剤や両面テープを用いる構成では、フレキシブル回路基板と他の部材とが直接接触しないため、フレキシブル回路基板と他の部材との間の熱伝導率が低下する。また、ネジを用いる構成では、他の部材にネジ止め用の孔（ネジ孔など）を形成する必要がある。さらに、ネジを用いる構成では、フレキシブル回路基板の全体を他の部材に密着させることが困難である。このため、これらの従来の構成は、放熱の効果が低い。
これに対して、本発明の第二の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ｂによれば、ベースフィルム１１ｂの第二の表面１１５と他の部材４０１とを、直接的に接触させることができる。このため、接着剤や両面テープを用いる構成と比較すると、フレキシブル回路基板１ｂと他の部材４０１との間の熱伝導率の向上を図ること（または低下を防止すること）がてきる。さらに、係止片１１３が弾性変形可能な構成であれば、係止片１１３の弾性力によって、ベースフィルム１１ｂの第二の表面１１５が他の部材４０１に密着した状態に維持される。
このように、本発明の第二の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ｂによれば、第一の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ａと同様の効果を奏することができる。さらに、本発明の第二の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ｂによれば、フレキシブル回路基板１ｂのベースフィルム１１ｂと他の部材４０１との間の熱伝導率の向上を図ることができる。したがって、素子などの冷却の効果の向上を図ることができる。
本発明の第二の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ｂの製造方法は、第一の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ａの製造方法に、係止片１１３を形成する工程が付加されたものとなる。係止片１１３の形成方法は前記のとおりである。なお、ベースフィルム１１ｂの第二の表面１１５に凹凸１１６が形成されない場合には、凹凸１１６を形成するための工程が省略される。したがって、本発明の第二の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ｂの製造方法の説明は省略する。
次に、本発明の第三の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ｃについて、図１１を参照して説明する。図１１は、本発明の第三の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ｃの構成を模式的に示す断面図である。なお、本発明の第一の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ａと同じ構成については、同じ符号を付して示し、説明を省略する。
図１１に示すように、フレキシブル回路基板１ｃは、ベースフィルム１１ｃと、第一の保護膜１２と、接着剤の膜１３と、回路パターン１４と、第二の保護膜１５とを有する。
ベースフィルム１１ｃは、金属材料により形成され、可撓性を有するフィルムである。そして、ベースフィルム１１ｃの第一の表面１１４には、酸化膜１１７が形成される。酸化膜１１７は、電気的な絶縁性を有する物質である。なお、第二の表面１１５には、酸化膜１１７が形成されてもよく、されなくてもよい。少なくとも一方の表面である第一の表面１１４に酸化膜１１７が形成される構成であればよい。そして、ベースフィルム１１ｃの金属材料がアルミニウムからなる場合には、アルマイト処理によって形成した酸化膜がこの実施例に適用できる。
ベースフィルム１１ｃは、第一の表面１１４に電気的な絶縁性を有する酸化膜１１７が形成される構成を除いては、第一の実施例と同じ構成が適用できる。また、第一の保護膜１２と、接着剤の膜１３と、回路パターン１４と、第二の保護膜１５とは、第一の実施例と同じ構成が適用できる。
このように、電気的な導体により形成されるベースフィルム１１ｃと回路パターン１４との間には、電気的な絶縁材料である（絶縁性を有する）酸化膜１１７と第一の保護膜１２とが介在する。したがって、回路パターン１４とベースフィルム１１ｃとの間の電気的な絶縁性能の向上を図ることができる。
すなわち、接着剤の膜１３により回路パターン１４が第一の保護膜１２に接着される構成では、回路パターン１４と接着剤の膜１３との接着強度の向上を図るために、回路パターン１４の材料である銅フィルム３０１の表面に、あらかじめ粗化処理が施される。そして、この粗化処理によって、銅フィルム３０１の表面に微小な凹凸が形成される。このため、回路パターン１４（銅フィルム３０１）に形成される凹凸の凸部が、接着剤の膜１３を貫通し、第一の保護膜１２に接触することがある。このように、接着剤の膜１３では、回路パターン１４とベースフィルム１１ｃとの電気的な絶縁を確保できないことがある。そうすると、回路パターン１４とベースフィルム１１ｃとの電気的な絶縁は、第一の保護膜１２によって確保されることになる。そして、回路パターン１４の材料である銅フィルム３０１を第一の保護膜１２に接着する方法としては、ラミネート加工が用いられる。ラミネート加工においては、銅フィルム３０１を加圧しながら接着するため、加圧力によって銅フィルム３０１の表面の微小な突起が第一の保護膜１２を貫通し、ベースフィルム１１ｃに接触するおそれがある。このため、第一の保護膜１２のみでは、回路パターン１４（銅フィルム３０１）とベースフィルム１１ｃとが電気的に短絡する可能性がある。
本発明の第三の実施例においては、ベースフィルム１１ｃの第一の表面１１４には、電気的な絶縁性を有する酸化膜１１７が形成される。このため、回路パターン１４とベースフィルム１１ｃとの電気的な絶縁は、それらの間に介在する第一の保護膜１２と酸化膜１１７とによって確保される。すなわち、回路パターン１４とベースフィルム１１ｃとの電気的な絶縁性能は、酸化膜１１７と第一の保護膜１２の絶縁性能によって決まる。
第三の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ｃによれば、第一の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ａと同様の効果を奏する。さらに、このような構成によれば、ベースフィルム１１ｃの第一の表面１１４に酸化膜１１７が形成されない構成と比較すると、回路パターン１４とベースフィルム１１ｃとの電気的な絶縁性能の向上を図ることができる。
なお、第三の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ｃの製造方法は、スタート材料が異なるほかは、第一の実施例と同じ方法が適用できる。スタート材料には、第一の表面１１４に酸化膜１１７が形成されるベースフィルム１１ｃと、酸化膜１１７の表面に形成される第一の保護膜１２と、第一の保護膜１２の表面に形成される接着剤の膜１３とを有するフィルムが用いられる。そして、このようなスタート材料を用い、第一の実施例と同じ製造方法によって、第三の実施例にかかるフレキシブル回路基板１ｃが製造される。
また他方、第一の表面１１４に酸化膜１１７が形成されるベースフィルムをスタート材料とする第二の実施例への適用も容易に可能である。特にアルマイト処理による酸化膜は極めて薄く１０μｍ程度にすることができるので、第二の実施例における係止片の加工性や弾性及びベースフィルムの熱伝導性などの影響も軽微であり、その適用は、第二の実施例と同様の効果がえられる。
以上、本発明の各種実施形態（各種実施例）について、図面を参照して詳細に説明したが、本発明は前記実施形態（実施例）に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変が可能である。たとえば、前記実施形態においては、単層の所定の配線パターンを備える構成を示したが、複数層の所定の配線パターンを備える構成であってもよい。
本発明は、ベースフィルムが金属材料により形成されるフレキシブル回路基板に利用可能である。そして、本発明によれば、部品点数や組立工数の増加を招くことなく、回路パターンや実装される素子などを放熱するとともに、不要輻射を防止できる。
なお、前記実施形態（実施例）においては、ＴＡＢ用のフレキシブル回路基板を示したが、本発明は、ＴＡＢ用以外のフレキシブル回路基板以外にも適用できる。また、前記実施形態においては、フレキシブル回路基板を示したが、本発明は、可撓性を有さない回路基板（いわゆるリジッド回路基板）にも適用できる。
なお、前記実施形態（実施例）においては、ＴＡＢ用のフレキシブル回路基板を示したが、本発明は、ＴＡＢ用以外のフレキシブル回路基板以外にも適用できる。また、前記実施形態においては、フレキシブル回路基板を示したが、本発明は、可撓性を有さない回路基板（いわゆるリジッド回路基板）にも適用できる。
１ａ，１ｂ，１ｃ：本発明の各実施例にかかるフレキシブル回路基板、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ：ベースフィルム、１１１：スプロケットホール、１１２：デバイスホール、１１３：係止片、１１４：第一の表面、１１５：第二の表面、１１６：凹凸、１１７：酸化膜、１２：第一の保護膜、１３：接着剤の膜、１４：回路パターン、１４１：ニッケルメッキの膜、１４２：金メッキの膜、１５：第二の保護膜
前記課題を解決するため、本発明は、金属材料からなるベースフィルムと、電気的な絶縁材料からなり、前記ベースフィルムの一方の表面に形成される第一の保護膜と、前記第一の保護膜の表面に設けられる回路パターンと、を有し、前記ベースフィルムの前記一方の表面とは反対側の他方の表面には頂部が平面の凸部と底部が平面の凹部を有する凹凸形状が形成されることを特徴とする。
複数の前記凸部が二次元に配列されるように形成され、前記凸部と前記凹部の面積比が略同じであってもよい。
また、前記凸部に対する前記凹部の深さは、前記凹凸形状が形成される前の前記ベースフィルムの厚みの３分の１程度の寸法であってもよい。
また、前記金属材料はアルミニウムのフィルムからなり、前記アルミニウムのフィルムの表面にはアルマイト処理膜が形成される構成であってもよい。
また、前記凸部に対する前記凹部の深さは、前記凹凸形状が形成される前の前記ベースフィルムの厚みの３分の１程度の寸法であってもよい。
また、前記金属材料はアルミニウムのフィルムからなり、前記アルミニウムのフィルムの表面にはアルマイト処理膜が形成される構成であってもよい。
また、本発明は、金属材料により形成されるベースフィルムと、電気的な絶縁材料からなり前記ベースフィルムの一方の表面に形成される第一の保護膜と、前記保護膜の表面に形成される回路パターンと、を有し、前記ベースフィルムには、前記一方の表面とは反対側の他方の表面の側に突起し、前記金属材料を用い前記ベースフィルムから一体的に形成される係止片が、弾性変形可能に設けられるとともに、前記他方の表面には頂部が平面の凸部と底部が平面の凹部を有する凹凸形状が形成されることを特徴とする。
前記係止片は、前記ベースフィルムに形成された切込みに囲まれる部分が曲げ起こされて形成される構成であってもよい。
また、前記凹凸形状は、前記金属材料により形成される構成であってもよい。
また、前記凹凸形状は、前記金属材料により形成される構成であってもよい。
なお、第一の保護膜１２と、接着剤の膜１３と、回路パターン１４と、第二の保護膜１５とは、第一の実施例と同じ構成が適用できる。したがって、説明は省略する。また、係止片１１３は、周囲に回路パターン１４の無い位置に設けるようにして、係止片１１３及びその周囲には第一の保護膜１２および接着剤の膜１３が形成されていないベースフィルム１１ｂを予め準備することが良い。この場合でも勿論、ベースフィルム１１ｂは、図１０から判るように回路パターン１４からは第一の保護膜１２および接着剤の膜１３によって電気的に絶縁されている。
Claims (18)
- 金属材料からなるベースフィルムと、
電気的な絶縁材料からなり、前記ベースフィルムの一方の表面に形成される第一の保護膜と、
前記第一の保護膜の表面に設けられる回路パターンと、
を有し、
前記ベースフィルムの前記一方の表面と反対側の他方の表面には凹凸が形成されることを特徴とするフレキシブル回路基板。 - 前記ベースフィルムの表面には電気的な絶縁性を有する酸化膜がさらに形成され、
前記第一の保護膜は前記酸化膜の表面に形成され、
前記回路パターンと前記ベースフィルムとの間には、前記酸化膜および前記第一の保護膜が介在することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル回路基板。 - 前記金属材料はアルミニウムからなり、前記酸化膜はアルマイト処理により形成されることを特徴とする請求項２に記載のフレキシブル回路基板。
- 前記回路パターンは、前記第一の保護膜の表面に積層された絶縁材料からなる接着剤の膜により接着されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のフレキシブル回路基板。
- 前記第一の保護膜はポリイミドにより形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のフレキシブル回路基板。
- 金属材料により形成されるベースフィルムと、
電気的な絶縁材料からなり、前記ベースフィルムの一方の表面に形成される第一の保護膜と、
前記保護膜の表面に形成される回路パターンと、
を有し、
前記ベースフィルムには、弾性変形可能で前記一方の表面とは反対側の他方の表面の側に突起する係止片が設けられることを特徴とするフレキシブル回路基板。 - 前記係止片は、前記ベースフィルムに一体に形成されることを特徴とする請求項６に記載のフレキシブル回路基板。
- 前記ベースフィルムの表面には電気的な絶縁性を有する酸化膜がさらに形成され、
前記第一の保護膜は前記酸化膜の表面に形成され、
前記回路パターンと前記ベースフィルムとの間には、前記酸化膜および前記第一の保護膜が介在することを特徴とする請求項６または７に記載のフレキシブル回路基板。 - 前記金属材料はアルミニウムからなり、前記酸化膜はアルマイト処理により形成されることを特徴とする請求項８に記載のフレキシブル回路基板。
- 前記回路パターンは、前記第一の保護膜の表面に積層された絶縁材料からなる接着剤の膜により接着されることを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載のフレキシブル回路基板。
- 前記第一の保護膜はポリイミドにより形成されることを特徴とする請求項６から１０のいずれか１項に記載のフレキシブル回路基板。
- 金属材料により形成されるベースフィルムと、
電気的な絶縁材料からなり、前記ベースフィルムの一方の表面に形成される第一の保護膜と、
前記保護膜の表面に形成される回路パターンと、
を有し、
前記ベースフィルムには、弾性変形可能で前記一方の表面とは反対側の他方の表面の側に突起する係止片が設けられるとともに、前記他方の表面には凹凸が形成されることを特徴とするフレキシブル回路基板。 - 前記係止片は、前記ベースフィルムに一体に形成されることを特徴とする請求項１２に記載のフレキシブル回路基板。
- 前記凹凸は、前記金属材料により形成されることを特徴とする請求項１２または１３に記載のフレキシブル回路基板。
- 前記ベースフィルムの表面には電気的な絶縁性を有する酸化膜がさらに形成され、
前記第一の保護膜は前記酸化膜の表面に形成され、
前記回路パターンと前記ベースフィルムとの間には、前記酸化膜および前記第一の保護膜が介在することを特徴とする請求項１２から１４のいずれか１項に記載のフレキシブル回路基板。 - 前記金属材料はアルミニウムからなり、前記酸化膜はアルマイト処理により形成されることを特徴とする請求項１５に記載のフレキシブル回路基板。
- 前記回路パターンは、前記第一の保護膜の表面に積層された絶縁材料からなる接着剤の膜により接着されることを特徴とする請求項１２から１６のいずれか１項に記載のフレキシブル回路基板。
- 前記第一の保護膜はポリイミドにより形成されることを特徴とする請求項１２から１７のいずれか１項に記載のフレキシブル回路基板。
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