JP2015023059A - フレキシブルプリント配線板の接続構造、フレキシブルプリント配線板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、異方性導電材を必要とせず、接着強度の持続性に優れたフレキシブルプリント配線板の接続構造を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係るフレキシブルプリント配線板の接続構造は、ベースフィルムと、このベースフィルムの一方の面側に積層され、１又は複数の端子部を有する配線パターンとを備える一対のフレキシブルプリント配線板を用い、互いの端子部を対向させ、電気的に接続するフレキシブルプリント配線板の接続構造であって、上記一対のフレキシブルプリント配線板のうち少なくとも一方のベースフィルムが熱可塑性樹脂を主成分とし、上記一対のフレキシブルプリント配線板の互いのベースフィルムが熱融着している。上記フレキシブルプリント配線板の双方のベースフィルムが熱可塑性樹脂を主成分としていてもよい。上記配線パターンが隙間をもって配設される複数の端子部を有するとよい。
【選択図】図２

Description

本発明は、フレキシブルプリント配線板の接続構造、フレキシブルプリント配線板及びその製造方法に関する。

フレキシブルプリント配線板は、通常ポリイミド樹脂等により形成された絶縁性のベースフィルムと、このベースフィルム上に形成される銅製の配線パターンとを備えている。この配線パターンは端子部を有しており、この端子部には実装部品や他のフレキシブルプリント配線板等が電気的に接続される。

一対のフレキシブルプリント配線板を接続する場合、一般に導電性接着剤が用いられる（特開２０１１−２３３６０９）。導電性接着剤は、絶縁性のある樹脂接着剤に微細な導電性粒子を分散させて構成されている。接続するフレキシブルプリント配線板の対向する端子部を含む領域に上記導電性接着剤を介在させて、圧力と温度とを加えて挟圧することにより、これらフレキシブルプリント配線板が接着されると同時に、上記導電性粒子が端子部間に掛け渡されてこれら端子部が導通させられる。一方、隣接する端子部間は電気的に絶縁される。上記導電性接着剤としてはフィルム形態の異方性導電材が採用されることが多い。

特開２０１１−２３３６０９号公報

しかしながら、このような異方性導電材を使用すると、一対のフレキシブルプリント配線板を接続して得られる連結フレキシブルプリント配線板の部品数が多くなる。また、上記ポリイミド樹脂等及び異方性導電材が吸湿性を有するため、異方性導電材の接着剤が劣化し、連結フレキシブルプリント配線板の接着強度が低下しやすい。

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、異方性導電材を必要とせず、接着強度の持続性に優れたフレキシブルプリント配線板の接続構造を提供することである。

上記課題を解決するためになされた本発明に係るフレキシブルプリント配線板の接続構造は、
ベースフィルムと、このベースフィルムの一方の面側に積層され、１又は複数の端子部を有する配線パターンとを備える一対のフレキシブルプリント配線板を用い、互いの端子部を対向させ、電気的に接続するフレキシブルプリント配線板の接続構造であって、
上記一対のフレキシブルプリント配線板のうち少なくとも一方のベースフィルムが熱可塑性樹脂を主成分とし、
上記一対のフレキシブルプリント配線板の互いのベースフィルムが熱融着していることを特徴とする。

また、上記課題を解決するためになされた別の本発明に係る連結フレキシブルプリント配線板は、
ベースフィルムと、このベースフィルムの一方の面側に積層され、１又は複数の端子部を有する配線パターンとを備える一対のフレキシブルプリント配線板を備え、
互いの端子部を対向させ、電気的に接続した連結フレキシブルプリント配線板であって、
当該フレキシブルプリント配線板の接続構造を備えることを特徴とする。

さらに、上記課題を解決するためになされた別の本発明に係る連結フレキシブルプリント配線板の製造方法は、
ベースフィルムと、このベースフィルムの一方の面側に積層され、１又は複数の端子部を有する配線パターンとを備える一対のフレキシブルプリント配線板を、互いの端子部を対向させ電気的に接続した連結フレキシブルプリント配線板の製造方法であって、
互いの上記端子部が対向して当接するように上記一対のフレキシブルプリント配線板を重ね合わせて配設する工程と、
上記フレキシブルプリント配線板の重ね合わせ部分の表面側及び裏面側にヒーターを配設し、さらにこのヒーターを被覆するように金型を配設する工程と、
上記フレキシブルプリント配線板の重ね合わせ部分を熱圧着する工程と
を有する。

本発明は、異方性導電材を必要とせず、接着強度の持続性に優れたフレキシブルプリント配線板の接続構造を提供することができる。つまり、異方性導電材を必要としないことにより、当該フレキシブルプリント配線板は吸湿による接着強度の低下が起きにくい。

図１は、本発明の一実施形態のフレキシブルプリント配線板の接続構造を示す模式的断面図である。 図２は、図１のＡ−Ａ線での模式的断面図である。 図３は、図１のＢ−Ｂ線での模式的断面図である。 図４ａは、本発明の一実施形態の連結フレキシブルプリント配線板の製造方法におけるヒーター及び金型が配設された状態を示す断面図（切断面が連結フレキシブルプリント配線板と垂直面）である。 図４ｂは、図４ａのＣ−Ｃ線での模式的端面図である。

［本発明の実施形態の説明］
本発明に係るフレキシブルプリント配線板の接続構造は、
ベースフィルムと、このベースフィルムの一方の面側に積層され、１又は複数の端子部を有する配線パターンとを備える一対のフレキシブルプリント配線板を用い、互いの端子部を対向させ、電気的に接続するフレキシブルプリント配線板の接続構造であって、
上記一対のフレキシブルプリント配線板のうち少なくとも一方のベースフィルムが熱可塑性樹脂を主成分とし、
上記一対のフレキシブルプリント配線板の互いのベースフィルムが熱融着していることを特徴とする。

当該フレキシブルプリント配線板の接続構造は、上記フレキシブルプリント配線板の互いのベースフィルムが熱融着している。このため上記互いのベースフィルムが一体化することでフレキシブルプリント配線板同士が接続され、異方性導電材を構成要素として含まないため、当該フレキシブルプリント配線板の接続構造の簡素化を図ることができ、さらに接続強度の持続性が向上する。

当該フレキシブルプリント配線板の接続構造は、上記フレキシブルプリント配線板の双方のベースフィルムが熱可塑性樹脂を主成分とするとよい。このようにフレキシブルプリント配線板の双方のベースフィルムが熱可塑性樹脂を主成分とすることで、当該フレキシブルプリント配線板の接続構造の接着強度の持続性がより向上する。

当該フレキシブルプリント配線板の接続構造は、上記フレキシブルプリント配線板の双方のベースフィルムの主成分を同一とするとよい。このようにフレキシブルプリント配線板の双方のベースフィルムの主成分を同一とすることで、上記双方のベースフィルムの熱融着性がより向上し、上記フレキシブルプリント配線板の接続構造の接着強度の持続性がさらに向上する。

当該フレキシブルプリント配線板の接続構造は、上記配線パターンが隙間をもって配設される複数の端子部を有していることが好ましい。また、上記隙間の平均間隔としては、５μｍ以上２０μｍ以下が好ましい。このように上記隙間の平均間隔を上記範囲内とすることで、上記フレキシブルプリント配線板のベースフィルムの熱融着時の双方のベースフィルムの充填性が向上する。また、当該フレキシブルプリント配線板の接続構造の上記複数の端子部の平均厚さとしては、２μｍ以上３０μｍ以下が好ましい。このように上記端子部の平均厚さを上記範囲内とすることで、上記フレキシブルプリント配線板のベースフィルムの接着強度と端子部の電気的接続性とをバランスよく得ることができる。

当該フレキシブルプリント配線板の接続構造は、上記端子部の外面を被覆するメッキ層をさらに備えるとよい。このように端子部の外面をメッキ層で被覆することで、端子部の破損等を的確に防止できる。

当該フレキシブルプリント配線板の接続構造は、上記熱可塑性樹脂が液晶ポリマーであるとよい。これにより、上記一対のフレキシブルプリント配線板のベースフィルムの接着強度がさらに向上し、さらに当該フレキシブルプリント配線板の接続構造の耐湿性を向上させることができる。

また、別の本発明に係る連結フレキシブルプリント配線板は、
ベースフィルムと、このベースフィルムの一方の面側に積層され、１又は複数の端子部を有する配線パターンとを備える一対のフレキシブルプリント配線板を備え、
互いの端子部を対向させ、電気的に接続した連結フレキシブルプリント配線板であって、
当該フレキシブルプリント配線板の接続構造を備えることを特徴とする。

当該連結フレキシブルプリント配線板は、上記一対のフレキシブルプリント配線板の互いのベースフィルムが熱融着している。このため上記互いのベースフィルムが一体化することでフレキシブルプリント配線板同士が接続され、異方性導電材を構成要素として含まないため、当該連結フレキシブルプリント配線板は高い接着強度を有する。

さらに、別の本発明に係る連結フレキシブルプリント配線板の製造方法は、
ベースフィルムと、このベースフィルムの一方の面側に積層され、１又は複数の端子部を有する配線パターンとを備える一対のフレキシブルプリント配線板を、互いの端子部を対向させ電気的に接続した連結フレキシブルプリント配線板の製造方法であって、
互いの上記端子部が対向して当接するように上記一対のフレキシブルプリント配線板を重ね合わせて配設する工程と、
上記フレキシブルプリント配線板の重ね合わせ部分の表面側及び裏面側にヒーターを配設し、さらにこのヒーターを被覆するように金型を配設する工程と、
上記フレキシブルプリント配線板の重ね合わせ部分を熱圧着する工程と
を有する。

当該連結フレキシブルプリント配線板の製造方法は、金型内で上記端子部が確実に当接するように上記一対のフレキシブルプリント配線板を重ね合わせることができる。この重ね合わせ部分が上記金型内で固定されるため、上記重ね合わせ部分を熱圧着することで、上記フレキシブルプリント配線板を容易かつ確実に得ることができる。

上記熱圧着工程における加熱温度としては、２７０℃以上３７０℃以下が好ましい。このように熱圧着工程における加熱温度を上記範囲内とすることで、上記一対のフレキシブルプリント配線板の互いのベースフィルムをより確実に接着することができる。

［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明に係るフレキシブルプリント配線板の実施形態について図面を参照しつつ詳説する。

［フレキシブルプリント配線板の接続構造］
図１のフレキシブルプリント配線板の接続構造１は、一対の第一フレキシブルプリント配線板１０及び第二フレキシブルプリント配線板２０を用い、上記第一フレキシブルプリント配線板１０の複数の端子部１２ａと上記第二フレキシブルプリント配線板２０の複数の端子部２２ａとを対向させ、電気的に接続するフレキシブルプリント配線板の接続構造であって、上記一対のフレキシブルプリント配線板のうち、少なくとも上記第一フレキシブルプリント配線板１０のベースフィルム１１が熱可塑性樹脂を主成分とし、上記一対の第一フレキシブルプリント配線板１０のベースフィルム１１と第二フレキシブルプリント配線板２０のベースフィルム２１とが熱融着している。なお、「表面側」とは図１における上方を意味し、「裏面側」とは図１における下方を意味するが、当該フレキシブルプリント配線板の接続構造の使用状態における上下等の方向を限定するものではない。

＜第一フレキシブルプリント配線板１０＞
上記第一フレキシブルプリント配線板１０は、可撓性を有するベースフィルム１１と、このベースフィルム１１の裏面に積層される配線パターン１２とを備えている。この配線パターン１２は、上記第二フレキシブルプリント配線板２０の複数の端子部２２ａと接続される複数の端子部１２ａと、この複数の端子部１２ａに連続して設けられる複数の配線部１２ｂとを有している。また、上記第一フレキシブルプリント配線板１０は、配線パターン１２のうち複数の端子部１２ａ以外の領域である複数の配線部１２ｂを被覆する保護膜１３を備えている。さらに、上記第一フレキシブルプリント配線板１０は、複数の端子部１２ａの外面を被覆するメッキ層１２ｃを備えている。

（ベースフィルム１１）
上記ベースフィルム１１は、可撓性及び電気絶縁性を有するシート状部材で構成されている。このベースフィルム１１は、熱可塑性樹脂を主成分としている。この熱可塑性樹脂としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリケトン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、フッ素樹脂、ポリアリレート樹脂、液晶ポリマー樹脂などが挙げられるが、接着強度及び耐湿性に優れた液晶ポリマー（ＬＣＰ）を用いることが好ましい。液晶ポリマーを用いることで、上記第一フレキシブルプリント配線板１０のベースフィルム１１と上記第二フレキシブルプリント配線板２０のベースフィルム２１との接着強度がさらに向上し、さらにフレキシブルプリント配線板の接続構造１の耐湿性を向上させることができる。なお、ベースフィルム１１は、充填材、添加剤等を含んでもよい。

上記液晶ポリマーには、溶融状態で液晶性を示すサーモトロピック型と、溶液状態で液晶性を示すリオトロピック型があるが、本発明ではサーモトロピック型液晶ポリマーを用いることが好ましい。

上記液晶ポリマーは、例えば芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオールや芳香族ヒドロキシカルボン酸等のモノマーとを合成して得られる芳香族ポリエステルである。その代表的なものとしては、パラヒドロキシ安息香酸（ＰＨＢ）とテレフタル酸と４，４’−ビフェノールとから合成される下記式（１）、（２）及び（３）のモノマーを重合した重合体、ＰＨＢとテレフタル酸とエチレングリコールとから合成される下記式（３）及び（４）のモノマーを重合した重合体、ＰＨＢと２，６−ヒドロキシナフトエ酸とから合成される下記式（２）、（３）及び（５）のモノマーを重合した重合体等を挙げることができる。

この液晶ポリマーとしては、液晶性を示すものであれば特に限定されず、上記各重合体を主体（液晶ポリマー中、５０モル％以上）とし、他のポリマー又はモノマーが共重合されていてもよい。また、液晶ポリマーは液晶ポリエステルアミドであってもよいし、液晶ポリエステルエーテルであってもよいし、液晶ポリエステルカーボネートであってもよいし、液晶ポリエステルイミドであってもよい。

液晶ポリエステルアミドは、アミド結合を有する液晶ポリエステルであり、例えば下記式（６）並びに上記式（２）及び（４）のモノマーを重合した重合体を挙げることができる。

液晶ポリマーは、それを構成する構成単位に対応する原料モノマーを溶融重合させ、得られた重合物（プレポリマー）を固相重合させることにより製造することが好ましい。これにより、耐熱性や強度・剛性が高い高分子量の液晶ポリマーを操作性良く製造することができる。溶融重合は、触媒の存在下に行ってもよく、この触媒の例としては、酢酸マグネシウム、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、酢酸鉛、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、三酸化アンチモン等の金属化合物や、４−（ジメチルアミノ）ピリジン、１−メチルイミダゾール等の含窒素複素環式化合物が挙げられ、含窒素複素環式化合物が好ましく用いられる。

上記ベースフィルム１１の平均厚さの下限としては、５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。ベースフィルム１１の平均厚さが上記下限未満の場合、このベースフィルム１１の強度が不十分となるおそれがある。一方、ベースフィルム１１の平均厚さの上限としては、１００μｍが好ましく、５０μｍがより好ましい。ベースフィルム１１の平均厚さが上記上限を超える場合、上記第一フレキシブルプリント配線板１０のベースフィルム１１と上記第二フレキシブルプリント配線板２０のベースフィルム２１との接着強度が低下するおそれがある。

上記ベースフィルム１１の融点の下限値としては、特に限定されるものではないが、融点の下限としては、２７０℃が好ましく、３００℃がより好ましい。ベースフィルム１１の融点が上記下限未満の場合、このベースフィルム１１が容易に融けてフィルムの形状でなくなるおそれがある。一方、ベースフィルム１１の融点の上限としては、３７０℃が好ましく、３４０℃がより好ましい。ベースフィルム１１の融点が上記上限を超える場合、ベースフィルム１１を加熱した時に、ベースフィルム１１が融着する前に上記第二フレキシブルプリント配線板２０のベースフィルム２１等が融けるおそれがある。

（配線パターン１２）
配線パターン１２は、略平行に配設される複数の配線部１２ｂと、この配線部１２ｂの端部に設けられた複数の上記端子部１２ａとを有している。

上記配線パターン１２は、上記ベースフィルム１１に積層された金属層を（保護膜積層前において）エッチングすることによって所望の平面形状（パターン）に形成されている。この配線パターン１２を形成する金属層は、導電性を有する材料で形成可能であるが、銅箔によって形成することで、容易かつ確実に配線パターン１２を形成することができる。なお、この配線パターン１２の平面形状形成のためのエッチングとしては、ドライエッチング又はウェットエッチングによることが可能である。エッチングスピードの観点による生産性からは、ウェットエッチングが好ましい。なお、このエッチングは、配線パターン１２となる部分については金属層をマスキングしておき、エッチング液を用いて金属層の所望部分（マスキングしていない部分）を除去することで行われ、このエッチング液としては、例えば硫酸過水（硫酸と過酸化水素水との混合液）、加硫酸ソーダ等を用いることができる。

なお、上記金属層をベースフィルム１１に積層する方法としては、特に限定されず、例えば金属箔を接着剤で貼り合わせる接着法、金属箔上にベースフィルム１１の材料である樹脂組成物を塗布するキャスト法、スパッタリングや蒸着法でベースフィルム１１上に形成した厚さ数ｎｍの薄い導電層（シード層）の上に電解メッキで金属層を形成するスパッタ／メッキ法、金属箔を熱プレスで貼り付けるラミネート法等を用いることができる。

（端子部１２ａ）
複数の端子部１２ａは、後述する上記第二フレキシブルプリント配線板２０のベースフィルム２１上に形成される配線パターン２２が有する複数の端子部２２ａと電気的に接続される端子である。

上記複数の端子部１２ａは、上記ベースフィルム１１の端部から離間して配設されている。これにより、このベースフィルム１１の端部と上記複数の端子部１２ａとの隙間に加熱により流動した上記ベースフィルム１１が充填されるため、ベースフィルム同士の接続強度及び端子部の接続状態の維持性能を向上させることができる。

上記端子部１２ａと上記ベースフィルム１１の端部との端子部１２ａの並列方向（幅方向）と垂直方向の平均間隔（Ｄ１）の下限としては、１０μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。上記平均間隔（Ｄ１）が上記下限未満である場合、端子部１２ａの側面（端子部１２ａの上記端部側面）における熱融着時のベースフィルム１１の充填量が減少し、端子部１２ａが露出するおそれや、ベースフィルム同士の接続強度が不十分となるおそれがある。一方、上記平均間隔（Ｄ１）の上限としては、２５μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。上記平均間隔（Ｄ１）が上記上限を超える場合、当該フレキシブルプリント配線板の接続構造１の幅が不要に大きくなるおそれがある。

上記端子部１２ａと上記ベースフィルム１１の端部との端子部１２ａの並列方向（幅方向）の平均間隔（Ｄ２）の下限としては、１０μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。上記平均間隔（Ｄ２）が上記下限未満である場合、端子部１２ａの側面（端子部１２ａの上記端部側面）における熱融着時のベースフィルム１１の充填量が減少し、端子部１２ａが露出するおそれや、ベースフィルム同士の接続強度が不十分となるおそれがある。一方、上記平均間隔（Ｄ２）の上限としては、２５μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。上記平均間隔（Ｄ２）が上記上限を超える場合、当該フレキシブルプリント配線板の接続構造１の長さが不要に大きくなるおそれがある。

上記複数の端子部１２ａの平均幅（Ｗ）の下限としては、１０μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。上記平均幅（Ｗ）が上記下限未満である場合、対向する複数の端子部を当接させる際の位置合わせが困難になるおそれがある。一方、上記平均幅（Ｗ）の上限としては、２５μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。上記平均幅（Ｗ）が上記上限を超える場合、当該フレキシブルプリント配線板の接続構造１の幅が不要に大きくなるおそれや、複数の端子部１２ａ間の隙間が小さくなって、上記ベースフィルム１１の熱融着時の充填性が低下するおそれがある。

上記複数の端子部１２ａの隙間の平均間隔（Ｄ３）の下限としては、１０μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。上記平均間隔（Ｄ３）が上記下限未満である場合、熱融着時に端子部１２ａ間に十分にベースフィルム１１が充填されず、ベースフィルム同士の接続強度が不十分となるおそれがある。一方、上記平均間隔（Ｄ３）の上限としては、２５μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。上記平均間隔（Ｄ３）が上記上限を超える場合、当該フレキシブルプリント配線板の接続構造１の幅が不要に大きくなるおそれがある。

上記複数の端子部１２ａの平均厚さ（Ｔ）の下限としては、２μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。上記平均厚さ（Ｔ）が上記下限未満である場合、熱融着時に対向する端子部間にベースフィルムが入り込みやすくなり端子部間の電気的接続性が低下するおそれがある。一方、上記平均厚さ（Ｔ）の上限としては、３０μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。上記平均厚さ（Ｔ）が上記上限を超える場合、対向するベースフィルム間の対向方向の間隔が大きくなるので、ベースフィルム間における上記ベースフィルム１１の熱融着時の充填性が低下し、当該フレキシブルプリント配線板の接続構造１の接続強度が不十分となるおそれがある。

（配線部１２ｂ）
上記複数の配線部１２ｂは、上記複数の配線パターン１２の一部であり、上記複数の端子部１２ａ以外の領域である。上記複数の配線部１２ｂには、後述の保護膜１３が被覆される。

上記複数の配線部１２ｂは、上記複数の端子部１２ａと同一厚みに設けられているが、この複数の配線部１２ｂを上記複数の端子部１２ａよりも厚く設けることや薄く設けることも適宜設計変更可能な事項である。

（メッキ層１２ｃ）
上記メッキ層１２ｃは、端子同士の密着性を良くすること、すなわち端子間の導電性を良くするために、上記複数の端子部１２ａの外面を被覆している。具体的には、上記複数の配線パターン１２の外面のうち、後述するように保護膜１３によって覆われていない箇所をメッキ層１２ｃは被覆している。

上記メッキ層１２ｃの厚さは特に限定されるものではないが、メッキ層１２ｃの平均厚さの下限としては、２μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。上記平均厚さが上記下限未満である場合、メッキ層１２ｃによる効果を十分に奏することができないおそれがある。一方、上記メッキ層１２ｃの上記平均厚さの上限としては、３０μｍが好ましく、２５μｍがより好ましい。上記平均厚さが上記上限を超える場合、メッキ層１２ｃ自体が不要に厚くなり、複数の端子部間の隙間が少なくなるので、ベースフィルムの熱融着時の充填性が低下するおそれがある。

上記メッキ層１２ｃは、公知のメッキ処理により形成することができる。このメッキ処理としては、ニッケルメッキ、金メッキ又は半田メッキであるとよい。具体的には、メッキ処理としては、例えば、ハイフロー半田メッキ、ワット浴（硫酸ニッケル−塩化ニッケル）メッキ、スルファミン酸ニッケル、ハード金メッキ、ソフト金メッキなどを採用することができる。また、このようなメッキは、保護膜１３により配線パターン１２を覆った後に行うことが好ましい。

（保護膜１３）
上記保護膜１３は、上述のように上記複数の配線パターン１２の上記複数の配線部１２ｂを覆う膜である。この保護膜１３としては、例えばカバーレイを用いることができる。このカバーレイは、絶縁層１３ａと接着剤層１３ｂとを有し、この接着剤層１３ｂを介して上記複数の配線部１２ｂ及びベースフィルム１１の表面に上記絶縁層１３ａが積層される。この絶縁層１３ａの材質としては特に限定されるものではないが、ベースフィルム１１を構成する樹脂フィルムと同様のものを使用することができる。

また、カバーレイの接着剤層１３ｂを構成する接着剤としては、特に限定されるものではないが、柔軟性や耐熱性に優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。

カバーレイの接着剤層１３ｂの平均厚さの下限としては、特に限定されるものではないが、１５μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。上記平均厚さが上記下限未満である場合、接着性が不十分となるおそれがある。また、上記平均厚さの上限としては、特に限定されるものではないが、３５μｍが好ましく、３０μｍがより好ましい。一方、上記平均厚さが上記上限を超える場合、上記第一フレキシブルプリント配線板１０がフレキシブル性を損なうおそれがある。

＜第二フレキシブルプリント配線板２０＞
上記第二フレキシブルプリント配線板２０は、上記第一フレキシブルプリント配線板１０の構成と同じように、可撓性を有するベースフィルム２１と、このベースフィルム２１の一方の面に積層される配線パターン２２とを備えている。この配線パターン２２は、上記第一フレキシブルプリント配線板１０の複数の端子部１２ａと接続される複数の端子部２２ａと、この複数の端子部２２ａに連続して設けられる複数の配線部２２ｂとを有している。また、当該第二フレキシブルプリント配線板２０は、上記配線パターン２２のうち上記複数の端子部２２ａ以外の領域である上記複数の配線部２２ｂを被覆する保護膜２３を備えている。さらに、上記第二フレキシブルプリント配線板２０は、上記複数の配線部２２ｂの外面を被覆するメッキ層２２ｃを備えている。

上記第二フレキシブルプリント配線板２０のベースフィルム２１は、可撓性及び電気絶縁性を有するシート状部材で構成されている。このベースフィルム２１としては、具体的には樹脂フィルムを採用可能である。この樹脂フィルムの材料としては、例えばポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂などが好適に用いられるが、上記第一フレキシブルプリント配線板１０のベースフィルム１１で例示した熱可塑性樹脂を主成分とすることが好ましい。また、上記ベースフィルム２１の主成分を上記第一フレキシブルプリント配線板１０のベースフィルム１１の主成分と同一とすることがさらに好ましく、これによりベースフィルム間の熱融着による接続性をさらに向上させることができる。

上記第二フレキシブルプリント配線板２０の配線パターン２２、端子部２２ａ、配線部２２ｂ、メッキ層２２ｃ、接着剤層２３ｂ、及び保護膜２３は、上記第一フレキシブルプリント配線板１０の配線パターン１２、端子部１２ａ、配線部１２ｂ、メッキ層１２ｃ、接着剤層１３ｂ、及び保護膜１３と同様とすることができるため詳細な説明は省略する。

当該フレキシブルフレキシブルプリント配線板の接続構造１は、図２に示すように、第一フレキシブルプリント配線板１０のベースフィルム１１の裏面に積層される複数の端子部１２ａと、第二フレキシブルプリント配線板２０のベースフィルム２１の裏面に積層される複数の端子部２２ａとが１対１で互いに対向し当接している。つまり、第一フレキシブルプリント配線板１０の複数の端子部１２ａの裏面に第二フレキシブルプリント配線板２０の複数の端子部２２ａの表面が当接し、これらが電気的に接続されている。また、これらの複数の端子部の周囲には加熱により流動した第一フレキシブルプリント配線板１０のベースフィルム１１が（第二フレキシブルプリント配線板２０のベースフィルム２１が熱可塑性樹脂を主成分としている場合は、このベースフィルム２１も）充填され、ベースフィルム同士が一体化し、複数の端子部の接続状態を維持している。同時に、複数の端子部はベースフィルムで被覆されている。

［連結フレキシブルプリント配線板］
本発明の連結フレキシブルプリント配線板は、一対の上記第一フレキシブルプリント配線板１０と上記第二フレキシブルプリント配線板２０とを、互いの端子部を対向させ、電気的に接続したものであって、当該フレキシブルプリント配線板の接続構造１を備える。

当該連結フレキシブルプリント配線板は、上記第一フレキシブルプリント配線板１０のベースフィルム１１が熱可塑性樹脂を主成分としており、異方性導電材を必要としないことにより、吸湿による接着強度の低下が起きにくい。

［連結フレキシブルプリント配線板の製造方法］
次に、上記構成からなる当該連結フレキシブルプリント配線板の製造方法について図４ａ及び図４ｂを参照しつつ説明する。

当該連結フレキシブルプリント配線板の製造方法は、以下の工程を有する。
（１）互いの端子部が対向して当接するように一対の上記第一フレキシブルプリント配線板１０と上記第二フレキシブルプリント配線板２０とを重ね合わせて配設する工程
（２）上記第一フレキシブルプリント配線板１０と上記第二フレキシブルプリント配線板２０との上記重ね合わせ部分における上記第一フレキシブルプリント配線板１０の上記ベースフィルム１１の表面側及び上記第二フレキシブルプリント配線板２０の上記ベースフィルム２１の裏面側にそれぞれヒーター５，６を配設し、さらにこれらのヒーター５，６を被覆するようにそれぞれ金型３，４を配設する工程
（３）上記第一フレキシブルプリント配線板１０と上記第二フレキシブルプリント配線板２０との上記重ね合わせ部分を熱圧着する工程

＜（１）対向配設工程＞
この連結フレキシブルプリント配線板の製造方法においては、まず、図４ａ及び図４ｂに示すように、上記第一フレキシブルプリント配線板１０の複数の端子部１２ａと上記第二フレキシブルプリント配線板２０の複数の端子部２２ａとが対向して当接するように一対の上記第一フレキシブルプリント配線板１０と上記第二フレキシブルプリント配線板２０とを部分的に重ね合わせて配設する。

＜（２）ヒーター及び金型配設工程＞
次に、図４ａ及び図４ｂに示すように、上記重ね合わせ部分の表面側にヒーター５を配設する。さらに、このヒーター５を被覆するように金型３を配設する。一方、上記重ね合わせ部分の裏面側にヒーター６を配設する。さらに、このヒーター６を被覆するように金型４を配設する。なお、あらかじめヒーターを内蔵した金型を用いてもよい。これにより、上記第一フレキシブルプリント配線板１０の複数の端子部１２ａと上記第二フレキシブルプリント配線板２０の複数の端子部２２ａとの位置合わせを容易に行うことができると共に、熱圧着時に端子部間にズレが生じることを防止することができる。また、軟化したベースフィルムが重ね合わせ領域以外に流動することを防止して、確実に端子部をベースフィルムで被覆し、かつベースフィルム同士を熱融着することができる。

＜（３）熱圧着工程＞
次に、上記重ね合わせ部分の表面側上方に配設された上記ヒーター５及び上記重ね合わせ部分の裏面側下方に配設された上記ヒーター６を所定の温度に加熱した状態で、上記第一フレキシブルプリント配線板１０と上記第二フレキシブルプリント配線板２０とを挟圧することにより、上記第一フレキシブルプリント配線板１０の複数の端子部１２ａと上記第二フレキシブルプリント配線板２０の複数の端子部２２ａとが熱圧着される。このとき、上記第一フレキシブルプリント配線板１０の上記ベースフィルム１１は熱可塑性樹脂を主成分としているため、加熱により軟化し、上記第一フレキシブルプリント配線板１０のベースフィルム１１と上記第二フレキシブルプリント配線板２０のベースフィルム２１とが熱融着する。

上記熱圧着工程では、公知の熱圧着装置を用いることができる。この熱圧着装置としては、例えば単動プレス装置、多段プレス装置、単動真空プレス装置、多段真空プレス装置、オートクレープ装置、熱ロールラミネート機、ダブルベルトプレス機などが挙げられる。中でも、得られる積層体に気泡等の欠点が生じにくい点から単動プレス装置、多段真空プレス装置が好ましい。また面内の圧力ムラの軽減のために、鏡面板、クッション板等を上記第一フレキシブルプリント配線板１０及び上記第二フレキシブルプリント配線板２０の表面又は裏面に用いても差し支えない。

上記加熱方法については、所定の温度で加熱することができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば熱媒循環方式、熱風加熱方式、誘電加熱方式等が挙げられる。また、加圧方式についても、所定の圧力を加えることができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば油圧方式、空気圧方式、ギャップ間圧力方式等が挙げられる。

熱圧着時の加熱温度は特に限定されるものではないが、上記加熱温度の下限としては、２７０℃が好ましく、３００℃がより好ましい。上記加熱温度の温度分布は、端子部が接触する領域で最も高く、その領域から離れるにつれて低下し、金型３，４の外周部では、熱可塑性樹脂の軟化温度よりも低くなるように設計することが望ましい。上記加熱温度が上記下限未満である場合、上記第一フレキシブルプリント配線板１０のベースフィルム１１と上記第二フレキシブルプリント配線板２０のベースフィルム２１との接着強度が不十分となるおそれがある。一方、上記加熱温度の上限としては、３７０℃が好ましく、３４０℃がより好ましい。上記加熱温度が上記上限を超える場合、上記第一フレキシブルプリント配線板１０のベースフィルム１１の主成分である熱可塑性樹脂が溶融状態となり、対向する上記第一フレキシブルプリント配線板１０の端子部１２ａと上記第二フレキシブルプリント配線板２０の端子部２２ａとの間にベースフィルム１１が入り込みやすくなり電気的接続性が低下するおそれがある。

［利点］
当該フレキシブルプリント配線板の１は、上記第一フレキシブルプリント配線板１０のベースフィルム１１が熱可塑性樹脂を主成分としており、上記第二フレキシブルプリント配線板２０のベースフィルム２１と熱融着することで、上記第一フレキシブルプリント配線板１０と上記第二フレキシブルプリント配線板２０とを異方性導電材を用いることなく電気的に接続することができる。そのため、当該連結フレキシブルプリント配線板は、接続構造の簡素化を図ることができる。また、吸湿による接着強度の低下が起きにくく、接着強度の持続性に優れる。

また、当該フレキシブルプリント配線板の接続構造１は、複数の端子部が隙間を持って配設されるため、この端子部間にベースフィルムが充填され、接着強度にさらに優れる。

また、当該フレキシブルプリント配線板の接続構造１は、各端子部がメッキ層で被覆されていることで、端子部の破損等を的確に防止でき、端子部間の接続不良等が発生することを的確に防止することができる。

［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

上記第一フレキシブルプリント配線板１０のベースフィルム１１は、裏面の重ね合わせ領域に上記第二フレキシブルプリント配線板２０のベースフィルム２１と対向して熱融着するための凸部を有していてもよい。この凸部は、例えばベースフィルム１１の裏面の一部を厚く形成する方法や、別途同種のフィルムを部分的に積層する方法等を用いることができる。このような凸部を設けることで、ベースフィルム間の接着をさらに容易かつ確実にすることができる。

上記凸部の平均高さ（厚さ）の下限としては、１μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。上記凸部の平均高さが上記下限未満の場合、凸部を設ける効果が十分に得られないおそれがある。一方、上記凸部の平均高さの上限としては、特に限定されず端子部１２ａの平均厚さ以下とすることができる。

また、メッキ層は本発明の必須の構成要件ではない。また、メッキ層を設ける場合にあっても、メッキ層が配線パターン外面全体を被覆してもよい。

上記実施形態においては、フレキシブルプリント配線板が複数の端子部を有するものについて説明したが、１つの端子部を有するものであってもよい。

上記連結フレキシブルプリント配線板の製造方法の熱圧着工程において、熱圧着時に真空引きする熱圧着装置を用いてもよい。このような熱圧着装置を用いることで、ベースフィルム間に気泡が形成されることを防止して、当該連結フレキシブルプリント配線板の接着強度を高めることができる。

上記実施形態においては、保護膜としてカバーレイを用いたものについて説明したが、本発明において、保護膜として例えばソルダーレジスト等を用いることも可能であり、また保護膜としてカバーレイとソルダーレジストとの双方を用いることも適宜設計変更可能な事項である。

また、第一フレキシブルプリント配線板又は第二フレキシブルプリント配線板は、複数のベースフィルム又は配線パターンを有する多層フレキシブルプリント配線板であってもよい。

本発明は、互いの接続用端子を異方性導電材を介さず電気的に接続できるフレキシブルプリント配線板の接続構造、この接続構造を有する連結フレキシブルプリント配線板、及び当該連結フレキシブルプリント配線板の製造方法を提供することができる。

１ フレキシブルプリント配線板の接続構造
１０ 第一フレキシブルプリント配線板
１１ ベースフィルム
１２ 配線パターン
１２ａ 端子部
１２ｂ 配線部
１２ｃ メッキ層
１３ 保護膜
１３ａ 絶縁層
１３ｂ 接着剤層
２０ 第二フレキシブルプリント配線板
２１ ベースフィルム
２２ 配線パターン
２２ａ 端子部
２２ｂ 配線部
２２ｃ メッキ層
２３ 保護膜
２３ａ 絶縁層
２３ｂ 接着剤層
３、４ 金型
５、６ ヒーター

Claims (9)

1. ベースフィルムと、このベースフィルムの一方の面側に積層され、１又は複数の端子部を有する配線パターンとを備える一対のフレキシブルプリント配線板を用い、互いの端子部を対向させ、電気的に接続するフレキシブルプリント配線板の接続構造であって、
   上記一対のフレキシブルプリント配線板のうち少なくとも一方のベースフィルムが熱可塑性樹脂を主成分とし、
   上記一対のフレキシブルプリント配線板の互いのベースフィルムが熱融着していることを特徴とするフレキシブルプリント配線板の接続構造。
2. 上記一対のフレキシブルプリント配線板の双方のベースフィルムが熱可塑性樹脂を主成分としている請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板の接続構造。
3. 上記一対のフレキシブルプリント配線板の双方のベースフィルムの主成分が同一である請求項２に記載のフレキシブルプリント配線板の接続構造。
4. 上記配線パターンが隙間をもって配設される複数の端子部を有し、上記隙間の平均間隔が５μｍ以上２０μｍ以下であり、上記複数の端子部の平均厚さが２μｍ以上３０μｍ以下である請求項１、請求項２又は請求項３に記載のフレキシブルプリント配線板の接続構造。
5. 上記１又は複数の端子部の外面を被覆するメッキ層をさらに備える請求項１から請求項４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接続構造。
6. 上記熱可塑性樹脂が液晶ポリマーである請求項１から請求項５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接続構造。
7. ベースフィルムと、このベースフィルムの一方の面側に積層され、１又は複数の端子部を有する配線パターンとを備える一対のフレキシブルプリント配線板を備え、
   互いの端子部を対向させ、電気的に接続した連結フレキシブルプリント配線板であって、
   請求項１から請求項６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接続構造を備えることを特徴とする連結フレキシブルプリント配線板。
8. ベースフィルムと、このベースフィルムの一方の面側に積層され、１又は複数の端子部を有する配線パターンとを備える一対のフレキシブルプリント配線板を、互いの端子部を対向させ電気的に接続した連結フレキシブルプリント配線板の製造方法であって、
   互いの上記端子部が対向して当接するように上記一対のフレキシブルプリント配線板を重ね合わせて配設する工程と、
   上記フレキシブルプリント配線板の重ね合わせ部分の表面側及び裏面側にヒーターを配設し、さらにこのヒーターを被覆するように金型を配設する工程と、
   上記フレキシブルプリント配線板の重ね合わせ部分を熱圧着する工程と
   を有する連結フレキシブルプリント配線板の製造方法。
9. 上記熱圧着工程における加熱温度が２７０℃以上３７０℃以下である請求項８に記載の連結フレキシブルプリント配線板の製造方法。
   

Images