JP2019216228A - 金属片付き配線基板および金属片付き配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接合部の腐食を抑制した金属片付き配線基板を提供する。【解決手段】金属片付き配線基板３は、配線パターン３０およびカバーレイ１０を有し、貫通孔１ａが形成されたフレキシブルプリント基板１と、配線パターン３０に接合された金属片２と、貫通孔１ａに充填された第１樹脂Ｒ１と、配線パターン３０と金属片２との接合部３２を上方から覆う第２樹脂Ｒ２と、を備えている。下面視において、第１樹脂Ｒ１および第２樹脂Ｒ２は一体となって接合部３２を囲っている。【選択図】図１

Description

本発明は、金属片付き配線基板および金属片付き配線基板の製造方法に関する。

従来から、下記特許文献１に示されるように、配線基板と、配線基板に接合された金属片と、を備えた金属片付き配線基板が知られている。

特開２０００−３０７２０２号公報

この種の金属線付き配線基板では、配線基板と金属片との接合部における腐食が問題となる場合がある。特に、接合部に水分が付着すると、ガルバニック腐食や酸素濃淡電池による腐食現象が生じる場合がある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、接合部の腐食を抑制した金属片付き配線基板を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１態様に係る金属片付き配線基板は、配線パターンおよびカバーレイを有し、貫通孔が形成されたフレキシブルプリント基板と、前記配線パターンに接合された金属片と、前記貫通孔に充填された第１樹脂と、前記配線パターンと金属片との接合部を上方から覆う第２樹脂と、を備え、下面視において、前記第１樹脂および前記第２樹脂は一体となって前記接合部を囲っている。

上記第１態様によれば、第２樹脂が接合部を上方から覆うとともに、下面視において、第１樹脂および第２樹脂が一体となって接合部を囲っている。このように、接合部を第１樹脂および第２樹脂で封止して外気との接触を遮断することで、接合部の腐食を抑制することができる。

ここで、前記第１樹脂が、前記貫通孔の開口縁を覆っていてもよい。

この場合、第１樹脂がフレキシブルプリント基板を金属片に固定する効果を高めることができる。これにより、接合部に外力などが加わりにくくなり、接合状態をより安定させることができる。

また、上面視において、前記第１樹脂および前記第２樹脂が離れていてもよい。

この場合、第１樹脂のうちフレキシブルプリント基板の下面から側方にはみ出た部分の有無が判別しやすくなる。

また、上面視において、前記第１樹脂および前記第２樹脂が接していてもよい。

この場合、第１樹脂および第２樹脂によって、フレキシブルプリント基板を金属片により強固に固定することができる。

また、前記第１樹脂の上端が、前記貫通孔の内部に位置していてもよい。

この場合、フレキシブルプリント基板に電子部品を実装する場合に、電子部品を配置可能な領域を広く確保することができる。

また、前記カバーレイには、開口部が形成されており、前記配線パターンは、前記開口部を通して前記カバーレイから露出した露出部を有し、前記露出部には、前記接合部と、前記貫通孔とが形成されていてもよい。

この場合、カバーレイの開口部から露出した配線パターンの露出部に樹脂を注入することで、接合部の上方を覆うと共に、貫通孔から露出部の下面側に回った樹脂によって、接合部の周囲を覆うことができる。このように、１回の樹脂の注入で、接合部を上方から覆うとともに、下面視において、接合部の周囲を囲うことができる。

また、上面視において、前記第２樹脂は、前記フレキシブルプリント基板の外縁よりも内側に形成されていてもよい。

この場合、第１樹脂のうちフレキシブルプリント基板の下面から側方にはみ出た部分の有無が判別しやすくなる。

また、前記貫通孔は、前記露出部において、前記接合部を囲むように複数形成されていてもよい。

この場合、接合部を囲む複数の貫通孔から露出部の下面側に樹脂を回り込ませることができ、下面視において、接合部の周囲を封止しやすくなる。

また、上面視において、前記貫通孔は、前記露出部の中心に形成されていてもよい。

この場合、貫通孔から露出部の下面側に回り込んだ樹脂は、露出部の中心から等方的に広がるため、露出部の下面側の気泡を側方に追い出しつつ、接合部の周囲を封止できる。

また、前記露出部と前記金属片との隙間に、前記第１樹脂が充填されていてもよい。

この場合、露出部と金属片との隙間に第１樹脂が充填されているので、温度変化が生じても空気の膨張などの影響を受けてフレキシブルプリント基板が金属片に対して押し上げられることがなく、フレキシブルプリント基板と金属片との接続信頼性を向上できる。

本発明の第２態様に係る金属片付き配線基板の製造方法は、フレキシブルプリント基板の配線パターンを金属片に接合する接合工程と、前記フレキシブルプリント基板を、前記金属片に対して押し上げた状態で、前記フレキシブルプリント基板の貫通孔に第１樹脂を注入する第１注入工程と、前記配線パターンと前記金属片との接合部を第２樹脂で覆う第２注入工程と、を有する。

上記第２態様によれば、上記した金属片付き配線基板を安定して製造することができる。

本発明の上記態様によれば、接合部の腐食を抑制した金属片付き配線基板を提供することができる。

第１実施形態に係る金属片付き配線基板の断面図である。 （ａ）は図１の金属片付き配線基板の上面図である。（ｂ）は図１の金属片付き配線基板の下面図である。 図１の金属片付き配線基板の製造工程を説明する図である。 図３（ｆ）の上面図である。 第１樹脂および第２樹脂を設ける工程を説明する図である。 （ａ）は第１実施形態の変形例に係る金属片付き配線基板の上面図である。（ｂ）は（ａ）の断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は第１実施形態の他の変形例に係る金属片付き配線基板の断面図である。 （ａ）は第１実施形態の他の実施形態に係る金属片付き配線基板の断面図である。（ｂ）は（ａ）の変形例を示す断面図である。 第２実施形態に係る金属片付き配線基板の断面図である。 （ａ）は図９の金属片付き配線基板の上面図である。（ｂ）は図９の金属片付き配線基板の下面図である。 第２実施形態に係るフレキシブル配線基板の上面図である。 第１樹脂および第２樹脂を設ける工程を説明する図である。 （ａ）は第２実施形態の変形例に係る金属片付き配線基板の上面図である。（ｂ）は（ａ）の下面図である。 （ａ）は第２実施形態の他の変形例に係る金属片付き配線基板の上面図である。（ｂ）は（ａ）の断面図である。 （ａ）は第２実施形態の他の実施形態に係る金属片付き配線基板の断面図である。（ｂ）は（ａ）の変形例を示す断面図である。

（第１実施形態）
以下、本実施形態の金属片付き配線基板について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、金属片付き配線基板３は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）１と、フレキシブルプリント基板１の配線パターン３０に接合された金属片２と、を備えている。
フレキシブルプリント基板１は、第１カバーレイ１０と、第２カバーレイ２０と、配線パターン３０と、を有している。フレキシブルプリント基板１は、柔軟性に富んでおり、大きく撓ませた場合にも配線パターン３０が機能するように構成されている。

（方向定義）
本実施形態では、フレキシブルプリント基板１の厚さ方向を、単に厚さ方向という。また、厚さ方向に沿って、フレキシブルプリント基板１側を上方といい、金属片２側を下方という。
フレキシブルプリント基板１は、下方から上方に向かって、第２カバーレイ２０、配線パターン３０、第１カバーレイ１０の順に積層された積層構造を有している。

（フレキシブルプリント基板）
第１カバーレイ１０は、第１絶縁体１１と、第１絶縁体１１に塗布された第１接着層１２と、を有している。第２カバーレイ２０は、第２絶縁体２１と、第２絶縁体２１に塗布された第２接着層２２と、を有している。第１絶縁体１１はフレキシブルプリント基板１の最上層に位置し、第２絶縁体２１はフレキシブルプリント基板１の最下層に位置している。
第１絶縁体１１および第２絶縁体２１は、薄膜状に形成されている。絶縁体１１、２１としては、ポリイミドや液晶ポリマー等、可撓性および絶縁性のある材質を使用することができる。本実施形態では、絶縁体１１、２１として、厚さ２５μｍのポリイミドフィルムが用いられている。

第１接着層１２は配線パターン３０と第１絶縁体１１とを接着し、第２接着層２２は配線パターン３０と第２絶縁体２１とを接着している。接着層１２、２２の材質としては、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系等の、絶縁性および接着性を有する樹脂を用いることができる。本実施形態では、接着層１２、２２として、厚さ２５μｍのエポキシ系接着剤が用いられている。

第１カバーレイ１０には第１開口部１０ａが形成され、第２カバーレイ２０には第２開口部２０ａが形成されている。開口部１０ａ、２０ａは、カバーレイ１０、２０にレーザー加工、金型加工、ＮＣ加工（Numerical Control machining)などを施すことで形成することができる。第１開口部１０ａおよび第２開口部２０ａは、厚さ方向から見て、互いに重なる位置に配置されている。第１開口部１０ａおよび第２開口部２０ａは正方形状に形成されており、第１開口部１０ａは第２開口部２０ａよりも大きい。なお、開口部１０ａ、２０ａの形状、大きさ、配置などは適宜変更してもよい。

配線パターン３０は、第１カバーレイ１０および第２カバーレイ２０に挟まれている。
配線パターン３０の材質としては、例えば銅、ステンレス、アルミニウムなどの、導電性を有する金属の薄膜を用いることができる。本実施形態では、配線パターン３０として、厚さ３５μｍの電解銅箔が用いられている。配線パターン３０は、例えばサブトラクティブ法やセミアディティブ法などにより形成することができる。

本実施形態では、配線パターン３０のうち、開口部１０ａ、２０ａを通して第１カバーレイ１０および第２カバーレイ２０の間から露出した部分を露出部３１という。露出部３１の一部は、下方に向けて（金属片２に向けて）撓むともに、金属片２に接合されている。露出部３１のうち、金属片２に接合された部分を、接合部３２という。接合部３２により、金属片２と配線パターン３０とが電気的に接続されている。図２（ａ）に示すように、本実施形態の接合部３２は円形状に形成されている。

図１に示すように、フレキシブルプリント基板１には、このフレキシブルプリント基板１を厚さ方向に貫通する貫通孔１ａが形成されている。貫通孔１ａは、厚さ方向から見て（上面視または下面視において）円形状に形成されている。貫通孔１ａの直径は０．０５〜５ｍｍが好ましく、０．１〜３ｍｍがさらに好ましい。

図示は省略するが、フレキシブルプリント基板１には電子部品が実装されていてもよい。電子部品は、コンデンサ、抵抗、サーミスタ、ＩＣ、ＬＥＤ等であってもよい。電子部品を実装する場合、電子部品と配線パターン３０とを電気的に接続させるための開口が、第１カバーレイ１０または第２カバーレイ２０に設けられていてもよい。

（金属片）
金属片２は、アルミニウムなどの金属によって、膜状、棒状、あるいは板状に形成されている。なお、金属片２の材質、形状は適宜変更してもよい。本実施形態では、金属片２として、厚さが１ｍｍの板状のアルミニウム（Ａ１０５０）が用いられている。
金属片２は、第２絶縁体２１の第２開口部２０ａを下方から覆っている。金属片２は、配線パターン３０の接合部３２に接合されており、配線パターン３０に電気的に接続されている。

（第１樹脂および第２樹脂）
図１に示すように、本実施形態の金属片付き配線基板３は、第１樹脂Ｒ１および第２樹脂Ｒ２を備えている。樹脂Ｒ１、Ｒ２の材質としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、およびウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂、並びに熱可塑性樹脂またはＵＶ硬化型樹脂などを用いることができる。樹脂Ｒ１、Ｒ２として同じ材質を用いると、両者の境界面が生じにくくなるため、樹脂Ｒ１、Ｒ２の材質は同じであることが好ましい。ただし、樹脂Ｒ１、Ｒ２の材質は、互いに異なっていてもよい。

第１樹脂Ｒ１は、貫通孔１ａ内に充填されている。本実施形態では、第１樹脂Ｒ１は、貫通孔１ａ内から上方にはみ出すように充填されている。このため、第１樹脂Ｒ１は貫通孔１ａの開口縁を上方から覆っており、リベット状に形成されている。また、第１樹脂Ｒ１の一部はフレキシブルプリント基板１の上面１１ａ（第１絶縁体１１の上面）の上に位置している。第１樹脂Ｒ１の一部は、フレキシブルプリント基板１と金属片２との間に設けられた隙間Ｇ内に入り込んでいる。図２（ａ）に示すように、第１樹脂Ｒの一部はフレキシブルプリント基板１の下面２１ａ（第２絶縁体２１の下面）からはみ出している。このため、第１樹脂Ｒ１のうち、フレキシブルプリント基板１よりも下方に位置する部分の一部は、上方から視認可能となっている。

図１に示すように、第２樹脂Ｒ２は、第１開口部１０ａ内に上方から充填され、露出部３１および接合部３２を上方から覆っている。第２樹脂Ｒ２は、第１開口部１０ａ内から上方にはみ出すように充填されている。このため、第２樹脂Ｒ２は第１開口部１０ａの開口縁を上方から覆っている。また、第２樹脂Ｒ２の一部はフレキシブルプリント基板１の上面１１ａの上に位置している。第２樹脂Ｒ２の一部は、フレキシブルプリント基板１の上面１１ａからはみ出しており、金属片２の上面に接している。

図２（ａ）に示すように、上面視において、第１樹脂Ｒ１および第２樹脂Ｒ２は互いに離れている。
図２（ｂ）は、図１の金属片付き配線基板３を下方から見て、金属片２の図示を省略した図である。図２（ｂ）に示す下面視において、第１樹脂Ｒ１および第２樹脂Ｒ２は一体となって接合部３２を囲っている。このため、接合部３２は第１樹脂Ｒ１および第２樹脂Ｒ２によって封止されている。なお、フレキシブルプリント基板１の下方に位置する樹脂Ｒ１、Ｒ２の大部分は、極薄い薄膜状となっている。このため、図１ではフレキシブルプリント基板１の下方に位置する樹脂Ｒ１、Ｒ２の一部の図示を省略している。

なお、樹脂Ｒ１、Ｒ２は、接合部３２を封止する効果に加えて、フレキシブルプリント基板１を金属片２に固定する効果も有している。

（製造方法）
次に、以上のような構成を有する金属片付き配線基板３の製造方法の一例について、図３（ａ）〜（ｆ）および図５（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。図３（ａ）〜（ｆ）には、フレキシブルプリント基板１を作製し、配線パターン３０を金属片２に接合するまでの工程が示されている。図５（ａ）〜（ｄ）には、樹脂Ｒ１、Ｒ２を充填する工程が示されている。

（準備工程）
まず、フレキシブルプリント基板１を用意する準備工程が行われる。準備工程では、図３（ａ）に示すように、第１カバーレイ１０および導体のシートＳを用意する。第１カバーレイ１０には、あらかじめ第１開口部１０ａが設けられている。第１カバーレイ１０の第１接着層１２は、半硬化状態となっている。シートＳは、銅、ステンレス、アルミニウムなどの導電性を有する金属箔である。

次に、第１カバーレイ１０とシートＳとを対向させて位置合わせする。そして、図３（ｂ）に示すように第１カバーレイ１０とシートＳとを積層し、加熱プレスにより一体化させる。これにより、第１接着層１２が硬化するとともに、第１カバーレイ１０とシートＳとが固定される。加熱プレスは、例えば温度１００~２００℃、圧力０．１~１０ＭＰａ、加圧時間１~１２０分の範囲が好ましい。さらに、必要に応じて、上記加熱プレス後にオーブンにて加熱してもよい。

次に、図３（ｃ）に示すように、第１カバーレイ１０と一体となったシートＳを加工して配線パターン３０を形成する。配線パターン３０は、サブトラクティブ法やレーザー加工によって得ることができる。本実施形態では、サブトラクティブ法を採用し、シートＳをエッチング処理することで配線パターン３０を形成する。これにより、配線パターン３０には開口３０ａが形成される。

次に、図３（ｄ）に示すように、配線パターン３０の下方に第２カバーレイ２０を配置する。第２カバーレイ２０には、あらかじめ第２開口部２０ａが設けられている。そして、第１カバーレイ１０および配線パターン３０と第２カバーレイ２０とを位置決めして積層し、加熱プレスにより一体化させる。これにより、第２接着層２２が硬化するとともに、各部材１０、２０、３０が固定される。なお、加熱プレスの条件は、第１カバーレイ１０とシートＳとを一体化させる際と同様でもよい。

次に、図３（ｅ）に示すように、一体となった第１カバーレイ１０、配線パターン３０、および第２カバーレイ２０に対して、貫通孔１ａを形成する（貫通孔形成工程）。貫通孔１ａは、レーザー加工またはドリル加工などによって形成することができる。
次に、図３（ｆ）に示すように、フレキシブルプリント基板１の下方に金属片２を配置して、配線パターン３０の露出部３１と金属片２とを接合する（接合工程）。接合の方法は、抵抗溶接、超音波接合、レーザー溶接などを用いることができる。接合の際に、冶具などが押し付けられることで、露出部３１の一部は下方に延伸して金属片２に接触する。
そして、露出部３１のうち金属片２に接合された部分が接合部３２となる。

以上の工程により、フレキシブルプリント基板１の配線パターン３０と金属片２とが接合され、図３（ｆ）および図４に示すような状態となる。
なお、配線パターン３０を金属片２に接合する前または接合する後で、電子部品をフレキシブルプリント基板１に実装してもよい。

次に、樹脂Ｒ１、Ｒ２によって接合部３２を封止する方法を、図５（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、冶具Ｊをフレキシブルプリント基板１の下面２１ａ（第２絶縁体２１の下面）に突き当てる。そして、冶具Ｊによってフレキシブルプリント基板１を上方に押圧し、フレキシブルプリント基板１と金属片２との間に隙間Ｇを形成する。隙間Ｇの上下方向における大きさは、貫通孔１ａの下方において、０．５〜５ｍｍ程度が好ましい。

次に、図５（ｂ）に示すように、樹脂Ｒ１を注出するディスペンサのノズルＮの位置を貫通孔１ａに合わせる。ノズルＮの先端は、貫通孔１ａの内部に位置させても良いし、貫通孔１ａの上方に位置させてもよい。ノズルＮの先端から金属片２までの距離は、０．１〜５ｍｍであることが好ましい。

次に、図５（ｃ）に示すように、フレキシブルプリント基板１を金属片２に対して押し上げた状態で、ノズルＮから封止用の硬化前の樹脂Ｒ１を注出し、貫通孔１ａ内に注入する（第１注入工程）。このとき、樹脂Ｒ１がフレキシブルプリント基板１の下面２１ａに流れ込み、下面２１ａから側方にはみ出るまで樹脂Ｒ１を注入する（図２（ａ）、（ｂ）参照）。具体的には、樹脂Ｒ１が下面２１ａから側方にはみ出たことを、目視または画像認識によって判定した上で、ノズルＮからの樹脂Ｒ１の注出を停止してもよい。あるいは、樹脂Ｒ１が下面２１ａからはみ出るように注出するための注出量を予め把握しておき、この注出量の樹脂Ｒ１をノズルＮから注出させてもよい。

なお、フレキシブルプリント基板１と金属片２との間には、冶具Ｊによって形成された比較的大きな隙間Ｇに加えて、部材の表面粗さや表面の歪みなどに起因する微小な隙間が形成されている。そして、このような微小な隙間に硬化前の液状の樹脂Ｒ１が接すると、毛管力が作用する。隙間Ｇは上記の微小な隙間と連続しているため、貫通孔１ａから隙間Ｇに入り込んだ樹脂Ｒ１は、毛管力によって下面２１ａの全体に広がるように流動する。

次に、樹脂Ｒ２を注出するディスペンサのノズルＮの位置を、第１開口部１０ａの位置に合わせる。なお、樹脂Ｒ２を注出するノズルＮは、樹脂Ｒ１を注出するノズルＮと同一であってもよいし、異なっていてもよい。同一のノズルＮを用いる場合は、ノズルＮを貫通孔１ａから第１開口部１０ａまで移動させる。

次に、図５（ｄ）に示すように、ノズルＮから封止用の樹脂Ｒ２を注出し、接合部３２を含む露出部３１の全体を樹脂Ｒ２で覆う（第２注入工程）。本実施形態では、図２（ａ）に示すように、樹脂Ｒ２がフレキシブルプリント基板１の端部の全体を覆うように樹脂Ｒ２を注出する。これにより、第１開口部１０ａ内の空間全域と、フレキシブルプリント基板１の上面１１ａの一部と、金属片２の上面の一部とに、樹脂Ｒ２が付着する。そして、金属片２の上面で、第１樹脂Ｒ１と第２樹脂Ｒ２とが接して一体となる。これにより、図２（ｂ）に示すように、樹脂Ｒ１、Ｒ２が一体となって接合部３２を囲んだ状態となる。この状態で樹脂Ｒ１、Ｒ２を加熱または紫外線照射などによって硬化させることで、接合部３２が封止される。以上の工程により、金属片付き配線基板３を得ることができる。

なお、樹脂Ｒ１、Ｒ２を硬化させる前に、冶具Ｊによるフレキシブルプリント基板１の押圧を解除してもよい。これにより、フレキシブルプリント基板１と金属片２との距離が縮まり、隙間Ｇの体積が縮小する。これにより、樹脂Ｒ１が隙間Ｇから押し出されて、先述の微小な隙間に向けて流動する。したがって、樹脂Ｒ１、Ｒ２によって、より確実に接合部３２を囲った状態とすることができる。

以上説明したように、本実施形態の金属片付き配線基板３は、貫通孔１ａに充填された第１樹脂Ｒ１と、接合部３２を上方から覆う第２樹脂Ｒ２と、を備え、下面視において樹脂Ｒ１、Ｒ２が一体となって接合部３２を囲っている。このように、接合部３２を樹脂Ｒ１、Ｒ２で封止して外気との接触を遮断することで、接合部３２の腐食を抑制することができる。

また図１に示すように、第１樹脂Ｒ１が貫通孔１ａの上方の開口縁を覆うリベット状に形成されていることで、第１樹脂Ｒ１がフレキシブルプリント基板１を金属片２に固定する効果が高まる。これにより、接合部３２に外力などが伝わりにくくなり、接合状態をより安定させることができる。

また図２（ａ）に示すように、上面視において、第１樹脂Ｒ１および第２樹脂Ｒ２が離れている。これにより、第１樹脂Ｒ１のうちフレキシブルプリント基板１の下面２１ａから側方にはみ出た部分の有無が判別しやすくなっている。

また、上記した製造方法は、配線パターン３０を金属片２に接合する接合工程と、フレキシブルプリント基板１を金属片２に対して押し上げた状態で貫通孔１ａに第１樹脂Ｒ１を注入する第１注入工程と、接合部３２を第２樹脂Ｒ２で覆う第２注入工程と、を有している。このような製造方法により、本実施形態の金属片付き配線基板３を安定して製造することができる。

なお、樹脂Ｒ１、Ｒ２を設ける範囲は適宜変更することができる。例えば図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１樹脂Ｒ１および第２樹脂Ｒ２が、上面視で接して一体となっていてもよい。この場合、樹脂Ｒ１、Ｒ２によって、フレキシブルプリント基板１を金属片２により強固に固定することができる。

また、図７（ａ）に示すように、第２開口部２０ａ内の一部に第１樹脂Ｒ１もしくは第２樹脂Ｒ２、または第１樹脂Ｒ１および第２樹脂Ｒ２が入り込んでいてもよい。あるいは図７（ｂ）に示すように、第２開口部２０ａ内の空間の全域に第１樹脂Ｒ１もしくは第２樹脂Ｒ２、または第１樹脂Ｒ１および第２樹脂Ｒ２が充填されていてもよい。これらの場合、接合部３２をより確実に封止することができる。
また、図７（ｃ）に示すように、第１樹脂Ｒ１の上端が貫通孔１ａ内に位置していてもよい。この構成によれば、フレキシブルプリント基板１に電子部品を実装する場合に、電子部品を配置可能な領域を広く確保することができる。

なお、第１実施形態の形態は、上述した前記実施形態に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変更を加えることが可能である。

例えば、前記実施形態では、第２開口部２０ａおよび第１開口部１０ａによって配線パターン３０が上下に露出したフレキシブルプリント基板１を用いていたが、フレキシブルプリント基板１の形態は適宜変更してもよい。

例えば図８（ａ）に示すように、フレキシブルプリント基板１は、第１カバーレイ１０に代えて、絶縁性および可撓性を有する基材１３を有していてもよい。図８（ａ）の例では、配線パターン３０は、基材１３の下面に設けられている。配線パターン３０および基材１３の端部には、第２絶縁体２１が設けられておらず、配線パターン３０が金属片２に接合されている。そしてこの接合部が第２樹脂Ｒ２によって覆われている。このような形態でも、第１樹脂Ｒ１および第２樹脂Ｒ２によって、配線パターン３０と金属片２との接合部を封止することができる。

また、図８（ｂ）に示すように、フレキシブルプリント基板１は複数層の配線パターン３０を有していてもよい。図８（ｂ）の例では、２つの配線パターン３０の間に、絶縁層４０が設けられている。そして、絶縁層４０の下方の配線パターン３０が金属片２に接合され、この接合部が第２樹脂Ｒ２によって覆われている。この場合にも、第１樹脂Ｒ１および第２樹脂Ｒ２によって、配線パターン３０と金属片２との接合部を封止することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図９に示すように、第２実施形態の金属片付き配線基板３では、カバーレイ１０、２０に形成された開口部１０ａ、２０ａから露出した配線パターン３０の露出部３１に、貫通孔１ａが形成されている点で、上記実施形態と異なる。

図１０（ａ）に示すように、貫通孔１ａは、露出部３１において、接合部３２を囲むように複数形成されている。複数の貫通孔１ａは、接合部３２を中心とする同心円上において、周方向に間隔をあけて複数（本実施形態では４つ）形成されている。なお、貫通孔１ａは、４つに限らず、任意の個数でよく、また、接合部３２の周囲であれば、任意の配置でよい。

図９に示すように、接合部３２の周囲は、露出部３１が下方に向けて（金属片２に向けて）撓んでいる。この露出部３１の撓み部３３は、接合部３２に向かって縮径する逆さ円錐状に形成されている。複数の貫通孔１ａは、撓み部３３の側面に形成され、金属片２の上面（接合部３２の接合面）に対して傾斜している。このため、複数の貫通孔１ａは、接合部３２の周囲からフレキシブルプリント基板１の外縁に向かって四方に傾いている。

第１樹脂Ｒ１は、貫通孔１ａ内に充填されて、露出部３１の下面側（裏面側）に回り込んでおり、露出部３１と金属片２との隙間Ｇ１（撓み部３３の外側面、第２開口部２０ａの内壁面、及び金属片２の上面で囲まれた環状空間）を充填している。また、第１樹脂Ｒ１の一部は、フレキシブルプリント基板１と金属片２との間に設けられた隙間Ｇ内に入り込んでいる。図１０（ａ）に示す上面視において、第１樹脂Ｒの一部はフレキシブルプリント基板１の下面２１ａ（第２絶縁体２１の下面）からはみ出している。このため、第１樹脂Ｒ１のうち、フレキシブルプリント基板１よりも下方に位置する部分の一部は、上方から視認可能となっている。

第２樹脂Ｒ２は、第１開口部１０ａ内に上方から充填され、露出部３１および接合部３２を上方から覆っている。第２樹脂Ｒ２は、第１開口部１０ａ内から上方にはみ出すように充填されている。このため、第２樹脂Ｒ２は、第１開口部１０ａの開口縁を上方から覆っている。また、第２樹脂Ｒ２の一部は、フレキシブルプリント基板１の上面１１ａの上に位置している。第２樹脂Ｒ２の一部は、フレキシブルプリント基板１の外縁よりも内側に形成されていている。すなわち、第２樹脂Ｒ２は、フレキシブルプリント基板１の上面１１ａからはみ出しておらず、金属片２にも接していない。

図９に示すように、露出部３１の下面側（裏面側）に充填された第１樹脂Ｒ１は、貫通孔１ａを介して露出部３１の上面側（表面側）を覆う第２樹脂Ｒ２と一体となっている。第２樹脂Ｒ２と一体となった第１樹脂Ｒ１は、図１０（ｂ）に示す下面視において、接合部３２を囲っている。このため、接合部３２は、第１樹脂Ｒ１および第２樹脂Ｒ２によって封止されている。

（製造方法）
次に、以上のような構成を有する第２実施形態の金属片付き配線基板３の製造方法の一例について、図１１および図１２（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。図１１には、露出部３１に貫通孔１ａが形成されたフレキシブルプリント基板１が図示されている。この貫通孔１ａは、上述した第１実施形態の図３（ａ）〜（ｆ）に示す準備工程において、図３（ｃ）の配線パターン３０を形成する際に、配線パターン３０と同時に形成するとよい。すなわち、貫通孔１ａは、配線パターン３０と同様に、サブトラクティブ法やレーザー加工によって得ることができる。他の準備工程は、上記実施形態と同様であるため、説明を割愛する。

次に、樹脂Ｒ（Ｒ１、Ｒ２）によって接合部３２を封止する方法を、図１２（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。

まず、図１２（ａ）に示すように、樹脂Ｒを注出するディスペンサのノズルＮの位置を、第１開口部１０ａの位置に合わせる。ノズルＮの先端は、接合部３２の直上に位置させるとよい。これにより、複数の貫通孔１ａのうち、特定の貫通孔１ａへの樹脂Ｒの充填量の偏りを防止できる。なお、本手法では、上述した第１実施形態の図５（ａ）に示す冶具Ｊを使用していないが、冶具Ｊを使用してもよい。

次に、図１２（ｂ）に示すように、ノズルＮから樹脂Ｒを注出する。ノズルＮから抽出された樹脂Ｒは、接合部３２を含む露出部３１の上面側を覆うと共に、貫通孔１ａに充填され露出部３１の下面側に回り込む。露出部３１の下面側に回り込んだ樹脂Ｒは、露出部３１と金属片２との隙間Ｇ１に存在する空気を側方（隙間Ｇ）に押し出しつつ、隙間Ｇ１を充填していく。

図１２（ｃ）に示すように、ノズルＮからの樹脂Ｒの注出を継続する。そうすると、露出部３１の下面側に回り込んだ樹脂Ｒは、隙間Ｇ１からフレキシブルプリント基板１の下面２１ａに流れ込み、下面２１ａから側方にはみ出る。フレキシブルプリント基板１と金属片２との間には、微小な隙間Ｇが形成されており、隙間Ｇに入り込んだ樹脂Ｒ１は、下面２１ａの全体に広がるように流動する。

複数の貫通孔１ａは、金属片２の上面に対して斜めに形成されているため、隙間Ｇに対して樹脂Ｒの注入圧をかけやすくなっている。このため、下面２１ａの側方から樹脂Ｒを容易に滲み出させることができる。樹脂Ｒが下面２１ａから側方にはみ出たことを、目視または画像認識によって判定することで、接合部３２の周囲が樹脂Ｒで完全に充填できたことを確認できる。

次に、図１２（ｄ）に示すように、接合部３２を含む露出部３１の全体を樹脂Ｒで覆うと共に、第１開口部１０ａ内の空間全域と、フレキシブルプリント基板１の上面１１ａの一部（第１開口部１０ａの開口縁）を樹脂Ｒで覆う。このとき、ノズルＮは、図１２（ｃ）に示す位置から上方に移動させてもよい。また、ノズルＮは、接合部３２の直上から側方に移動させてもよい。これにより、第１開口部１０ａ内の空間全域と、フレキシブルプリント基板１の上面１１ａの一部に、樹脂Ｒを付着させることができる。この状態で樹脂Ｒ（Ｒ１、Ｒ２）を硬化させることで、接合部３２が封止される。
以上の工程により、図９に示す金属片付き配線基板３を得ることができる。

以上説明したように、第２実施形態の金属片付き配線基板３は、カバーレイ１０、２０には、開口部１０ａ、２０ａが形成されており、配線パターン３０は、開口部１０ａ、２０ａを通してカバーレイ１０、２０から露出した露出部３１を有し、露出部３１には、接合部３２と、貫通孔１ａとが形成されている。この構成によれば、配線パターン３０の露出部３１に樹脂Ｒを注入することで、接合部３２の上方を覆うと共に、貫通孔１ａから露出部３１の下面側に回った樹脂Ｒによって、接合部３２の周囲を覆うことができる。このように、１回の樹脂Ｒの注入で、接合部３２を上方から覆うとともに、下面視において、接合部３２の周囲を囲うことができる。

また、図１０（ａ）に示すように、上面視において、第２樹脂Ｒ２は、フレキシブルプリント基板１の外縁よりも内側に形成されている。この構成によれば、第１樹脂Ｒ１のうちフレキシブルプリント基板１の下面２１ａから側方にはみ出た部分の有無が判別しやすくなる。すなわち、接合部３２の周囲が第１樹脂Ｒ１で完全に充填できたことを確認しやすくなる。

また、貫通孔１ａは、露出部３１において、接合部３２を囲むように複数形成されている。この構成によれば、接合部３２の周囲から露出部３１の下面側に樹脂を回り込ませることができ、下面視において、接合部３２の周囲を封止しやすくなる。

また、第２実施形態の金属片付き配線基板３は、図９に示すように、露出部３１と金属片２との隙間Ｇ１に、第１樹脂Ｒ１が充填されている。この構成によれば、隙間Ｇ１に第１樹脂Ｒ１が充填されているので、温度変化が生じても空気の膨張などの影響を受けてフレキシブルプリント基板１が金属片２に対して押し上げられることがなく、フレキシブルプリント基板１と金属片２との接続信頼性を向上できる。

なお、露出部３１における貫通孔１ａの配置は適宜変更することができる。例えば、図１３（ａ）に示すように、上面視において、貫通孔１ａは、露出部３１の中心に形成されていてもよい。この場合、接合部３２は、露出部３１において貫通孔１ａを囲むように複数形成するとよい。接合部３２は、貫通孔１ａを中心とする同心円上において、周方向に間隔をあけて複数（図１３（ａ）に示す例では４つ）形成されている。

この場合、図１３（ｂ）に示す下面視において矢印で示すように、貫通孔１ａから露出部３１の下面側に回り込んだ樹脂は、露出部３１の中心から、隣り合う接合部３２の隙間を通って等方的に広がるため、露出部３１の下面側の気泡を側方に追い出しつつ、接合部３２の周囲を封止しやすくなる。すなわち、貫通孔１ａは１つであるため、貫通孔１ａが複数ある場合のような特定の貫通孔１ａに対する樹脂Ｒの充填量の偏りに対する懸念がなくなる。よって、接合部３２の周囲をより確実に封止できるようになる。

また、例えば、図１４（ａ）に示すように、第１樹脂Ｒ１および第２樹脂Ｒ２が、上面視で接して一体となっていてもよい。すなわち、図１４（ａ）に示す上面視において、第２樹脂Ｒ２は、フレキシブルプリント基板１の上面１１ａからはみ出している。また、第２樹脂Ｒ２は、図１４（ｂ）に示す断面視において、フレキシブルプリント基板１の下面２１ａからはみ出した第１樹脂Ｒ１と接している。この場合、第１樹脂Ｒ１及び第２樹脂Ｒ２によって、フレキシブルプリント基板１を金属片２により強固に固定することができる。

また、例えば、配線パターン３０を露出させる開口部１０ａ、２０ａは、いずれか一方があればよい。例えば、図１５（ａ）に示すように、フレキシブルプリント基板１は、第１カバーレイ１０に代えて、基材１３を有しており、第２カバーレイ２０に配線パターン３０を露出させる第２開口部２０ａが形成されている。配線パターン３０の露出部３１には、接合部３２及び貫通孔１ａが形成されている。貫通孔１ａは、配線パターン３０及び基材１３を貫通して形成されている。また、貫通孔１ａは、接合部３２を囲むように複数形成されている。このような形態でも、第１樹脂Ｒ１および第２樹脂Ｒ２によって、配線パターン３０と金属片２との接合部３２を封止することができる。

また、図１５（ｂ）に示すように、フレキシブルプリント基板１は、複数層の配線パターン３０を有していてもよい。図１５（ｂ）の例では、２つの配線パターン３０の間に、絶縁層４０が設けられている。絶縁層４０の上方の配線パターン３０は、第１カバーレイ１０に覆われている。また、絶縁層４０の下方の配線パターン３０は、第２カバーレイ２０に覆われている。第１カバーレイ１０には開口部１０ａが形成されて無いが、第２カバーレイ２０には、下方の配線パターン３０を露出させる第２開口部２０ａが形成されている。この配線パターン３０の露出部３１には、接合部３２及び貫通孔１ａが形成されている。貫通孔１ａは、下方の配線パターン３０、絶縁層４０、上方の配線パターン３０、及び第１カバーレイ１０を貫通して形成されている。また、貫通孔１ａは、接合部３２を囲むように複数形成されている。このような形態でも、第１樹脂Ｒ１および第２樹脂Ｒ２によって、配線パターン３０と金属片２との接合部３２を封止することができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に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変更を加えることが可能である。

例えば、貫通孔１ａは、円形に限らず、楕円形や、四角形、その他の非円形であってもよい。また、貫通孔１ａを複数形成する場合、形の異なる２種類以上の貫通孔１ａを組み合わせて任意の位置に配置してもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。

１…フレキシブルプリント基板、１ａ…貫通孔、２…金属片、３…金属片付き配線基板、１０…第１カバーレイ（カバーレイ）、１０ａ…第１開口部（開口部）、２０…第２カバーレイ（カバーレイ）、２０ａ…第２開口部（開口部）、３０…配線パターン、３１…露出部、３２…接合部、Ｒ１…第１樹脂、Ｒ２…第２樹脂

Claims (11)

1. 配線パターンおよびカバーレイを有し、貫通孔が形成されたフレキシブルプリント基板と、
   前記配線パターンに接合された金属片と、
   前記貫通孔に充填された第１樹脂と、
   前記配線パターンと金属片との接合部を上方から覆う第２樹脂と、を備え、
   下面視において、前記第１樹脂および前記第２樹脂は一体となって前記接合部を囲っている、金属片付き配線基板。
2. 前記第１樹脂が、前記貫通孔の開口縁を覆っている、請求項１に記載の金属片付き配線基板。
3. 上面視において、前記第１樹脂および前記第２樹脂が離れている、請求項１または２に記載の金属片付き配線基板。
4. 上面視において、前記第１樹脂および前記第２樹脂が接している、請求項１または２に記載の金属片付き配線基板。
5. 前記第１樹脂の上端が、前記貫通孔の内部に位置している、請求項１から３のいずれか１項に記載の金属片付き配線基板。
6. 前記カバーレイには、開口部が形成されており、
   前記配線パターンは、前記開口部を通して前記カバーレイから露出した露出部を有し、
   前記露出部には、前記接合部と、前記貫通孔とが形成されている、請求項１に記載の金属片付き配線基板。
7. 上面視において、前記第２樹脂は、前記フレキシブルプリント基板の外縁よりも内側に形成されている、請求項６に記載の金属片付き配線基板。
8. 前記貫通孔は、前記露出部において、前記接合部を囲むように複数形成されている、請求項６または７に記載の金属片付き配線基板。
9. 上面視において、前記貫通孔は、前記露出部の中心に形成されている、請求項６または７に記載の金属片付き配線基板。
10. 前記露出部と前記金属片との隙間に、前記第１樹脂が充填されている、請求項６から９のいずれか１項に記載の金属片付き配線基板。
11. フレキシブルプリント基板の配線パターンを金属片に接合する接合工程と、
    前記フレキシブルプリント基板を、前記金属片に対して押し上げた状態で、前記フレキシブルプリント基板の貫通孔に第１樹脂を注入する第１注入工程と、
    前記配線パターンと前記金属片との接合部を第２樹脂で覆う第２注入工程と、を有する、金属片付き配線基板の製造方法。

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