JP2015026833A - 平坦化カバー層構造体を有するフレキシブル回路板 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル回路板の平坦化カバー層構造体を提供することで絶縁カバー層と接着層が変形し、凹む問題をなくす。
【解決手段】平坦化カバー層構造体は、フレキシブル回路板の基板上に敷設された導電性信号線の各１つの表面に第１の接着層３１を介して結合した絶縁層４を含む。導電性信号線の隣接する線の間にそれぞれ形成される分離領域２２は、それぞれが充填層６と共に形成され、それにより、充填層６は、第１の接着層３１に分離領域２２における平坦化高さｈ２を与え、この平坦化高さｈ２は、導電性信号線２１の高さｈ１と実質的に等しい。充填層６は、代替的に導体層２の表面よりも被覆高さだけ高い高さであってもよく、それにより、第１の接着層３１は、分離領域２２に平坦化高さｈ２を有し、この平坦化高さｈ２は、導電性信号線２１の高さｈ１と被覆高さとの和に実質的に等しい。
【選択図】図４

Description

本発明は、フレキシブル回路板の構造体の設計に関し、より詳細には、フレキシブル回路板の平坦化カバー層構造体に関する。

ノートブック・コンピュータ、携帯情報端末及び携帯電話を含めた現在普及している様々な電子製品には、フレキシブル・フラット・ケーブル及びフレキシブル回路板が信号伝送用搬送板として一般に使用されている。

従来のフレキシブル回路板を示す概略平面図である図１及び断面図である図２を参照すると、図示するように、基板１は、第１の面１１及び第２の面１２を有する。

導体層２は、基板１の第１の面１１に結合される。導体層２は、複数の伸張する導電性信号線２１を備える。導電性信号線２１は、互いに所定距離だけ離間され、それにより導電性信号線２１の隣接する２本の線ごとに、分離領域２２が間に画定される。導電性信号線２１は、所定の線高さｈ１を有し、一般に銅箔材料又は複合材料製である。

基板１は、ある伸張方向に伸張するように配置され、基板１の自由端は、複数の導電性接点１３を備える。基板１の自由端は、基板１の導電性接点１３が挿入スロットに設けられた対応接点を電気的に係合するように挿入スロット（図示せず）内に挿入可能である。第１の接着層３１は、第１の接着層３１によって絶縁カバー層４に結合した導体層２の表面上に形成される。

公知の製造工程では、絶縁カバー層４は、第１の接着層３１の接着により絶縁カバー層４が導体層２の第１の面１１に確実に結合されるようにプレスにかけられる。導体層２の導電性信号線２１間に存在する分離領域２２のために、絶縁カバー層４を結合のためにプレスする工程中に第１の接着層３１は、圧力がかけられるために変形し、凹み、それによって波状のしわが付いた表面構造体を示す。
したがって、断熱層４を設置した表面は、不規則で平坦ではない表面である。このことが、フレキシブル回路板の品質の悪化をもたらすことがあり、フレキシブル回路板上に設けられた信号伝送経路間の電気インピーダンスの不一致の結果、フレキシブル回路板の電気インピーダンスを正確に制御することを困難にするおそれがある。

図３を参照する。図３には、別の従来のフレキシブル回路板を例示する断面図が示されており、その構造は、図２に示す従来のフレキシブル回路板と同様である。差異は、導体層２の導電性信号線２１のそれぞれが第２の接着層３２によって基板１の第２の面１２に結合されていることである。

実際の適用では、両方とも公知のフレキシブル回路板は、上記で説明した欠点を呈し、したがって、インピーダンス整合の不良、信号の反射、電磁波の拡散、信号の送受信エラー及び信号波形のひずみといった問題を引き起こす。こうした問題の存在により、高精度の電子機構で通常使用される回路板への障害を引き起こす。

比較的高い動作周波数を有する電子デバイス（ノートブック・コンピュータ等）に関して、インピーダンスの精度は、より高い動作周波数に対してより厳密になる。従来の技術を用いて製造する回路板は、当産業のニーズに適していないおそれがある。

したがって、本発明の目的は、フレキシブル回路板の平坦化カバー層構造体を提供することであり、この平坦化カバー層構造体は、フレキシブル回路板の断熱カバー結合工程の間に絶縁カバー層及び接着層が変形し、凹む問題をなくす。

本発明の別の目的は、フレキシブル回路板が平坦で規則的な表面を有することができるように平坦化カバー層を備えるフレキシブル回路板の構造体を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明は、絶縁層が第１の接着層を介してフレキシブル回路板の基板上に敷設された導電性信号線の各１つの表面に結合されるように構成する。導電性信号線の隣接する線の間にそれぞれ形成される分離領域は、それぞれが充填層と共に形成され、そのため、充填層は、分離領域における平坦化高さを第１の接着層に与え、この平坦化高さは、導電性信号線の高さと実質的に等しい。

本発明の別の実施形態では、充填層は、代替的に導体層の表面よりも被覆高さだけ高い高さであってもよく、それにより、第１の接着層は、分離領域に平坦化高さを有し、この平坦化高さは、導電性信号線の高さと被覆高さとの和に実質的に等しい。

導電性信号線は、差動モード信号である信号を伝送するように設けられ、矩形、台形、円及び楕円のうち１つの形状である断面を有することができる。

充填層は、液状の低誘電率材料、低電力損失（ｌｏｗ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｌｏｓｓ）材料、テフロン（登録商標）材料のうち１つを分離領域に充填し、その後、加熱又は紫外光若しくは赤外光の照射により硬化させて固定成形することによって形成し、こうして充填層を形成する。

絶縁カバー層は、第１の金属層を備える表面を有する。基板の第２の面は、第２の金属層に結合される。

基板は、片面板、両面板及び多層板のうち１つを備えることができる。

本発明の効果は、絶縁カバー層を結合するためにプレスする工程中に絶縁カバー層及び接着層の変形及び凹みを受けないフレキシブル回路板を提供することである。更に、フレキシブル回路板の絶縁カバー層は、規則的で平坦な表面を備える。実際の産業上の適用では、インピーダンス整合の不良、信号の反射、電磁波の拡散、信号の送受信エラー及び信号波形のひずみといった問題を効果的に改良することが可能である。
本発明によって提供する技法は、比較的高い動作周波数を有する電子デバイスに特に利益を与えるものである。

図面を参照しながら以下の本発明の好ましい実施形態の説明を読むことによって、本発明は当業者に明らかになるであろう。

従来のフレキシブル回路板を示す概略平面図である。 図１の線２−２に沿った断面図である。 別の従来のフレキシブル回路板を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態を示す断面図である。 図４に示す基板の第２の面が、導体層に対応し、対向する底部導体層を備えることを示す断面図である。 図４に示す基板の多層板の構成を示す概略図である。 図４に示す基板の多層板の別の構成を示す概略図である。 本発明の第２の実施形態を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態を示す断面図である。 本発明の第５の実施形態を示す断面図である。 本発明の第６の実施形態を示す断面図である。

図面、特に図４を参照する。図４には、本発明の第１の実施形態の断面図が示されている。図示するように、基板１は、第１の面１１及び第２の面１２を備える。

導体層２は、基板１の第１の面１１に結合される。第１の接着層３１は、導体層２の表面上に形成される。導体層２は、複数の伸張する導電性信号線２１を備える。導電性信号線２１は、所定の線高さｈ１を有し、一般に銅箔又は複合材料製である。

絶縁カバー層４は、第１の接着層３１を介して導体層２の表面上に重ねられる。絶縁カバー層４は、一般に絶縁材料製であり、又は代替的に純粋な樹脂、カバーレイ及びインクのうちの１つから作製される。絶縁カバー層４は、第１の金属層５１を更に備える表面を有する。第１の金属層５１は、銀ベースの材料層、アルミニウムベースの材料層、銅ベースの材料層、導電性炭素ペースト、導電性粒子含有樹脂層のうち１つでできている。

導電性信号線２１は、導電性信号線２１の隣接する線の間に分離領域２２を画定するように所定距離だけ互いに離間する。導電性信号線２１は、矩形、台形、円及び楕円のうち１つの形状である断面を有し、例えば高周波差動モード信号を伝送するために設けられる。

導体層２の導電性信号線２１間の分離領域２２は、それぞれが充填層６と共に形成され、それにより充填層６は、分離領域２２のそれぞれにおける平坦化高さｈ２を第１の接着層３１に与え、この平坦化高さｈ２は、導電性信号線２１の線高さｈ１と実質的に等しい。

充填層６は、印刷、被覆、ロール被覆によって、液状の低誘電率材料、低電力損失材料、テフロン材料のうち１つを分離領域２２に充填し、その後、加熱又は紫外光若しくは赤外光の照射により硬化させて成形することによって形成する。

図４に示す構成では、片面板の例に関して基板１を説明する。本発明は、両面板又は多層板にも適用可能である。例えば、図５に示すように、基板１の第２の面１２は、導体層２に対応、対向する底部導体層２ａを備えることが示される。このようにして、単一基板の上面及び下面は、それぞれ導体層を備えることができ、それにより、両面板の基板の構造体を実現する。

概略図としての図６に示されるように、基板１は、代替的に、少なくとも２つの片面板を積層することにより形成した多層板の構成であってもよい。この構成では、接地層１４が、基板１と積層基板１ａとの間に形成され、積層基板１ａは、導体層７１から形成した底面を有する。導体層７１は、複数の導電性信号線７２及び充填層６ａを備える。

概略図としての図７に示されるように、基板１は、代替的に、少なくとも２つの片面板を背中合わせに積層することにより形成した多層板の構成であってもよい。この構成では、基板１の第２の面１２は、接地層１５、積層基板１ａ及び導体層７１を更に備え、それらに結合される。導体層７１は、複数の導電性信号線７２及び充填層６ａを備える。本実施形態では、導体層２、基板１、接地層１５、積層基板１ａ及び導体層７１はそれぞれ、これらの間に加えた中間接着層３４、３５、３６、３７と結合される。

図８は、本発明の第２の実施形態の断面図を示す。本実施形態は、図４に示した実施形態の対応構成要素と同様の構成部品を備え、差異は、導体層２の導電性信号線２１のそれぞれが第２の接着層３２によって基板１の第１の面１１に結合されていることである。

更に、基板１の第２の面１２は、第２の金属層５２に結合される。第２の金属層５２は、銀ベースの材料層、アルミニウムベースの材料層、銅ベースの材料層、導電性炭素ペースト、導電性粒子含有樹脂層のうち１つでできている。

図９に示すように、本発明の第３の実施形態の断面図を示す。本実施形態は、図８に示した実施形態の対応構成要素と同様の構成部品を備え、差異は、基板１の第２の面１２が第３の接着層３３によって第２の金属層５２に結合されていることである。

図１０に示すように、本発明の第４の実施形態の断面図を示す。本実施形態は、図４に示した実施形態の対応構成要素と同様の構成部品を備え、差異は、図４に示す実施形態の充填層６よりも大きい厚さを有する充填層６が使用されることである。

言い換えれば、導体層２の導電性信号線２１と導電性信号線２１のそれぞれの表面との間の分離領域２２は、充填層６で被覆され、充填層６は、導体層２の導電性信号線２１の表面よりも被覆高さｈ４だけ高い充填層高さｈ３を有し、それにより、第１の接着層３１は、分離領域２２に平坦化高さを有し、この平坦化高さは、導体層２の導電性信号線２１の線高さｈ１と被覆高さｈ４との和に実質的に等しい。

図１１に示すように、本発明の第５の実施形態の断面図を示す。本実施形態は、図１０に示した実施形態の対応構成要素と同様の構成部品を備え、差異は、導体層２の導電性信号線２１のそれぞれが第２の接着層３２によって基板１の第１の面１１に結合されていることである。更に、基板１の第２の面１２は、第２の金属層５２に結合されている。

図１２に示すように、本発明の第６の実施形態の断面図を示す。本実施形態は、図９に示した実施形態の対応構成要素と同様の構成部品を備え、差異は、基板１の第２の面１２が第３の接着層３３によって第２の金属層５２に結合されていることである。

本発明を好ましい実施形態を参照しながら説明してきたが、様々な修正及び変更を本発明の範囲から逸脱することなく行うことができることは当業者に明らかであり、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義されることを意図する。

１ 基板
２ 導体層
４ 絶縁カバー層
６ 充填層
１１ 第１の面
１２ 第２の面
２１ 導電性信号線
２２ 分離領域
３１ 第１の接着層
３２ 第２の接着層
３３ 第３の接着層
５１ 第１の金属層
５２ 第２の金属層
ｈ１ 所定の線高さ
ｈ２ 平坦化高さ
ｈ３ 充填層高さ
ｈ４ 被覆高さ

Claims (18)

1. 平坦化カバー層構造体を有するフレキシブル回路板であって、
   第１の面及び第２の面を備える基板、
   前記基板の前記第１の面に結合した導体層であって、前記導体層は、複数の伸張する導電性信号線を備え、前記導電性信号線は、前記導電性信号線の隣接する線の間に分離領域を画定するように所定距離だけ互いに離間する、導体層、
   前記導体層の表面上に形成される第１の接着層、及び
   前記第１の接着層を介して前記導体層の前記表面上に重ねられる絶縁カバー層、を備える、平坦化カバー層構造体を有するフレキシブル回路板であり、
   前記導体層の前記導電性信号線間の前記分離領域は、それぞれが充填層と共に形成され、それにより前記充填層は、前記分離領域における平坦化高さを前記第１の接着層に与え、前記平坦化高さは、前記導電性信号線の高さと実質的に等しい、
   フレキシブル回路板。
2. 前記導電性信号線は、矩形、台形、円及び楕円のうち１つの形状である断面を有する、請求項１に記載のフレキシブル回路板。
3. 前記導電性信号線のそれぞれは、差動モード信号である信号を伝送する、請求項１に記載のフレキシブル回路板。
4. 前記充填層は、液状の低誘電率材料、低電力損失材料、テフロン材料のうち１つを前記分離領域に充填し、その後、加熱又は紫外光若しくは赤外光の照射により硬化させて固定成形することによって形成し、こうして前記充填層を形成する、請求項１に記載のフレキシブル回路板。
5. 第２の接着層は、前記導体層を前記基板の前記第１の面に結合するために前記基板の前記第１の面と前記導体層との間に配置される、請求項１に記載のフレキシブル回路板。
6. 前記絶縁カバー層は、第１の金属層を備える表面を有する、請求項１に記載のフレキシブル回路板。
7. 前記基板の前記第２の面は、第２の金属層に結合される、請求項１に記載のフレキシブル回路板。
8. 前記第２の金属層は、第３の接着層によって前記基板の前記第２の面に結合される、請求項７に記載のフレキシブル回路板。
9. 前記基板は、片面板、両面板及び多層板のうち１つを備える、請求項１に記載のフレキシブル回路板。
10. フレキシブル回路板であって、
    第１の面及び第２の面を備える基板、
    第１の結合層によって前記基板の前記第１の面に結合した導体層であって、前記導体層は、複数の伸張する導電性信号線を備え、前記導電性信号線は、前記導電性信号線の隣接する線の間に分離領域を画定するように所定距離だけ互いに離間する、導体層、
    前記導体層の表面上に形成される第１の接着層、及び
    第２の接着層を介して前記導体層の前記表面上に重ねられる絶縁カバー層、
    を備えるフレキシブル回路板において、
    前記導体層の前記導電性信号線と前記導体層のそれぞれの表面の間の前記分離領域はそれぞれ、充填層で形成され、前記充填層は、前記導体層の前記表面よりも被覆高さだけ高い高さを有し、それにより、前記第１の接着層は、前記分離領域に平坦化高さを有し、前記平坦化高さは、前記導電性信号線の前記高さと前記被覆高さとの和に実質的に等しいことを特徴とする、
    フレキシブル回路板。
11. 前記導電性信号線は、矩形、台形、円及び楕円のうち１つの形状である断面を有する、請求項１０に記載のフレキシブル回路板。
12. 前記導電性信号線のそれぞれは、差動モード信号である信号を伝送する、請求項１０に記載のフレキシブル回路板。
13. 前記充填層は、液状の低誘電率材料、低電力損失材料、テフロン材料のうち１つを前記分離領域に充填し、その後、加熱又は紫外光若しくは赤外光の照射により硬化させて固定成形させることによって形成し、こうして前記充填層を形成する、請求項１０に記載のフレキシブル回路板。
14. 第２の接着層は、前記導体層を前記基板の前記第１の面に結合するために、前記基板の前記第１の面と前記導体層との間に配置される、請求項１０に記載のフレキシブル回路板。
15. 前記絶縁カバー層は、第１の金属層を備える表面を有する、請求項１０に記載のフレキシブル回路板。
16. 前記基板の前記第２の面は、第２の金属層に結合される、請求項１０に記載のフレキシブル回路板。
17. 前記第２の金属層は、第３の接着層によって前記基板の前記第２の面に結合される、請求項１６に記載のフレキシブル回路板。
18. 前記基板は、片面板、両面板及び多層板のうち１つを備える、請求項１０に記載のフレキシブル回路板。

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