JP2024053356A - フレキシブルプリント配線板、多層フレキシブルプリント配線板および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】高い耐折性を有するフレキシブルプリント配線板、多層フレキシブルプリント配線板及び電子機器を提供する。
【解決手段】フレキシブルプリント配線板は、絶縁フィルム２ａと、絶縁フィルム２ａの上に設けられた回路層２ｂと、回路層２ｂの上に設けられた接着剤層１ｂと、接着剤層１ｂの上に設けられた絶縁フィルム１ａと、を備え、フレキシブルプリント配線板の各層の弾性率および厚みによって与えられる係数αが０．１３以上０．２９以下である。ｔ１ａが絶縁フィルム１ａの厚み、ｔ１ｂが接着剤層の厚み、ｔ２ａが絶縁フィルム２ａの厚み、ｔ２ｂが回路層の厚み、ｔｃがフレキシブルプリント配線板の厚み方向の幾何中心であるとき、
ｔｃ＝（ｔ１ａ＋ｔ１ｂ＋ｔ２ａ＋ｔ２ｂ）／２
である。
【選択図】図２

Description

本発明は、フレキシブルプリント配線板、多層フレキシブルプリント配線板および電子機器に関する。

情報通信の高速化に伴い、フレキシブルプリント配線板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＦＰＣ）についても高速伝送特性が必要とされてきている。そのため、フレキシブルプリント配線板に用いられる材料として、１～２０ＧＨｚの高周波領域でも誘電正接が低い材料が要求されている。例えばポリイミドの一種であるモディファイドポリイミドは、１０ＧＨｚにおける誘電正接が０．００８以下である。

一方で、スマートフォンに代表される情報通信装置は、表示する情報量の増加からディスプレイの大型化が進んでいる。その中で、ディスプレイを折りたたむことができるフォルダブルフォンと呼ばれるスマートフォンが登場している。

フォルダブルフォン等の折りたたみ部分（屈曲部）にはフレキシブルプリント配線板が用いられる。屈曲部に用いられるフレキシブルプリント配線板は、繰り返し屈曲されるため、屈曲によって断線しにくい、高い屈曲特性（耐折性）が要求されている。例えば、ＪＩＳ Ｃ ５０１６ ８．７の試験にて２０万回以上耐えることが求められる。特許文献１には、絶縁基材と配線パターンとを備える配線付基材の配線側に、接着剤組成物の硬化剤を介してカバーレイが積層されたプリント配線板が記載されている。しかし、破断までの折り曲げ回数はせいぜい１２００回以上に過ぎない。

特許第７０９０４２８号

本発明の目的は、高い耐折性を有するフレキシブルプリント配線板、多層フレキシブルプリント配線板および電子機器を提供することである。

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究を重ね、その結果、フレキシブルプリント配線板を構成する各層の弾性率および厚みによって定義される係数が所定の範囲となるようにすることにより、高い耐折性を得られることを見いだし、本発明をなすに到ったものである。

本発明に係るフレキシブルプリント配線板は、
第１の絶縁フィルムと、
前記第１の絶縁フィルムの上に設けられた回路層と、
前記回路層の上に設けられた接着剤層と、
前記接着剤層の上に設けられた第２の絶縁フィルムと、を備え、
式（１）で与えられる係数αが０．１３以上０．２９以下であることを特徴とする。
ここで、Ｅ_１ａ：前記第２の絶縁フィルムの弾性率、Ｅ_１ｂ：前記接着剤層の弾性率、Ｅ_２ａ：前記第１の絶縁フィルムの弾性率、Ｅ_２ｂ：前記回路層の弾性率、ｔ_１ａ：前記第２の絶縁フィルムの厚み、ｔ_１ｂ：前記接着剤層の厚み、ｔ_２ａ：前記第１の絶縁フィルムの厚み、ｔ_２ｂ：前記回路層の厚み、ｔ_ｃは前記フレキシブルプリント配線板の厚み方向の幾何中心であり、式（２）で与えられる。

また、前記フレキシブルプリント配線板において、
前記係数αが０．１３以上０．１６以下であるようにしてもよい。

また、前記フレキシブルプリント配線板において、
前記回路層に隣接する前記第１の絶縁フィルムおよび前記接着剤層の弾性率が１．５ＧＰａ以上であるようにしてもよい。

また、前記フレキシブルプリント配線板において、
前記第１の絶縁フィルム、ならびに前記第２の絶縁フィルムおよび前記接着剤層を有するカバーレイの１０ＧＨｚにおける誘電正接が、いずれも０．００８未満であるようにしてもよい。

また、前記フレキシブルプリント配線板において、
前記第１の絶縁フィルムは、ポリイミド系材料、フッ素系材料、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、またはポリエチレンナフタレートからなり、前記回路層は銅箔からなり、前記接着剤層はオレフィン系接着剤、エポキシ系接着剤、ブチラール系接着剤またはウレタン系接着剤からなり、前記第２の絶縁フィルムはポリイミド系材料、フッ素系材料、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、またはポリエチレンナフタレートからなるようにしてもよい。

本発明に係る多層フレキシブルプリント配線板は、
第３の絶縁フィルムと、
前記第３の絶縁フィルムの上に設けられた第２の回路層と、
前記第２の回路層の上に設けられた第２の接着剤層と、
前記第２の接着剤層の上に設けられた第４の絶縁フィルムと、を有するコア基板を備え、
前記第３の絶縁フィルムおよび／または前記第４の絶縁フィルムに、第３の接着剤層を介して、前記フレキシブルプリント配線板が張り合わされていることを特徴とする。

また、前記多層フレキシブルプリント配線板において、
前記第３の接着剤層は、前記多層フレキシブルプリント配線板の曲げ部には設けられていないようにしてもよい。

また、前記多層フレキシブルプリント配線板において、
前記回路層はグランド層を含み
前記第２の回路層は、前記コア基板の厚さ方向に見て前記グランド層に包含される領域に信号線を含むようにしてもよい。

また、前記多層フレキシブルプリント配線板において、
前記第３の接着剤層は、前記多層フレキシブルプリント配線板の曲げ部には設けられておらず、
前記回路層はグランド層を含み、
前記第２の回路層は、前記コア基板の厚さ方向に見て前記グランド層に包含される領域に信号線を含むようにしてもよい。

本発明に係る電子機器は、
前記フレキシブルプリント配線板、または、前記多層フレキシブルプリント配線板を備えることを特徴とする。

本発明によれば、高い耐折性を有するフレキシブルプリント配線板、多層フレキシブルプリント配線板および電子機器を提供することができる。

実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の断面図である。 実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の弾性率および厚みについて説明するための図である。 実施形態に係る多層プリント配線板の断面図である。 実施例および比較例に係るフレキシブルプリント配線板の平面図である。 耐折性の評価に用いる耐折性試験機の概要図である。 耐折性の評価結果を示す図である。 係数αの値と断線までの屈曲回数の関係を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図においては、同等の機能を有する構成要素に同一の符号を付している。また、各構成要素の縮尺比率は、図面上で認識可能な程度の大きさとするため、適宜に変えている。

（フレキシブルプリント配線板）
図１を参照して、フレキシブルプリント配線板について説明する。図１は、実施形態に係るフレキシブルプリント配線板１０の断面図である。フレキシブルプリント配線板１０は屈曲性を有し、例えばフォルダブルフォン等の電子機器の屈曲部に用いられる。

図１に示すように、本実施形態に係るフレキシブルプリント配線板１０は、絶縁フィルム２ａと、回路層２ｂと、接着剤層１ｂと、絶縁フィルム１ａとを備える。

絶縁フィルム２ａは、フレキシブルプリント配線板１０のベースとなる、絶縁材料からなるフィルムである。絶縁フィルム２ａの材料は、例えばＰＦＡ（テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素系材料、ポリイミド、モディファイドポリイミド（ＭＰＩ）などのポリイミド系材料、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、またはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）などである。

回路層２ｂは、絶縁フィルム２ａの上に設けられている。回路層２ｂは、銅箔等の金属箔を含み、導通性を有する。回路層２ｂは、金属箔が広く延在している部分、いわゆるグランド層を含んでもよい。あるいは、金属箔をパターニングして形成された、信号線やグランド線（ガードグランド）を含んでもよい。なお、回路層２ｂの金属箔の材料は、銅に限られず、銀、アルミニウム等の金属であってもよい。また、金属箔が銅箔の場合、電解銅箔および圧延銅箔のいずれでもよい。

本明細書においては、絶縁フィルム２ａおよび回路層２ｂをまとめて「配線基材」と呼ぶ。

接着剤層１ｂは、回路層２ｂの上に設けられ、回路層２ｂを被覆している。ここで、接着剤層１ｂが回路層２ｂの上に設けられることは、回路層２ｂが信号線等の配線パターンを有する場合、接着剤層１ｂが当該配線パターンを埋設するように設けられることを意味する。接着剤層１ｂの材料は、例えばオレフィン系接着剤、エポキシ系接着剤、ブチラール系接着剤またはウレタン系接着剤などである。

絶縁フィルム１ａは、接着剤層１ｂの上に設けられている。絶縁フィルム１ａの材料は、例えばフッ素系材料、ポリイミド系材料、液晶ポリマー、ＰＥＥＫ、またはＰＥＮなどからなる。

本明細書においては、絶縁フィルム１ａおよび接着剤層１ｂをまとめて「カバーレイ」と呼ぶ。

図２を用いて、フレキシブルプリント配線板１０の耐折性と相関する係数αについて説明する。係数αは、本願の発明者らによって見出された係数である。図２は、図１を拡大した図であり、本実施形態に係るフレキシブルプリント配線板１０の弾性率および厚みについて説明するための図である。

係数αはフレキシブルプリント配線板１０の各層の弾性率および厚みによって与えられる。具体的には、以下の式（１）で与えられる。

図２に示すように、Ｅ_１ａは絶縁フィルム１ａの弾性率である。Ｅ_１ｂは接着剤層１ｂの弾性率である。Ｅ_２ａは絶縁フィルム２ａの弾性率である。Ｅ_２ｂは回路層２ｂの弾性率である。

また、ｔ_１ａは絶縁フィルム１ａの厚みである。ｔ_１ｂは接着剤層１ｂの厚みである。ｔ_２ａは絶縁フィルム２ａの厚みである。ｔ_２ｂは回路層２ｂの厚みである。なお、後述の実施例１で説明されるように、ｔ_１ａ、ｔ_１ｂ、ｔ_２ａおよびｔ_２ｂの値は、カバーレイと配線基材を熱圧着する前に測定された値である。例えば、絶縁フィルム１ａ，２ａの厚みｔ_１ａ，ｔ_２ａは、材料となる各種製品の規格値である。接着剤層１ｂの厚みｔ_１ｂは、絶縁フィルム１ａに接着材をコーティングし、乾燥後に測定された値である。また、回路層２ｂの厚みｔ_２ｂは、回路層２ｂがエッチングにより薄肉化された後に測定された値である。

さらに、ｔ_ｃは、図２に示すように、フレキシブルプリント配線板１０の絶縁フィルム１ａの外表面から幾何中心Ｌまでの厚みである。ｔ_ｃは以下の式（２）で与えられる。

以上の式（１），（２）を用いて係数αは算出される。後述するように、係数αの値は、フレキシブルプリント配線板１０の耐折性と相関している。

なお、図２では幾何中心Ｌが接着剤層１ｂに位置する場合を示したが、ｔ_１ａ、ｔ_１ｂ、ｔ_２ａおよびｔ_２ｂの値によっては、幾何中心Ｌがその他の層（例えば回路層２ｂ）に位置する場合がある。この場合であっても、係数αは式（１）で与えられるものを用いることが可能である。

（多層フレキシブルプリント配線板）
図３を参照して、複数のフレキシブルプリント配線板１０を用いた多層フレキシブルプリント配線板の一例について説明する。図３は、実施形態に係る多層フレキシブルプリント配線板１００の断面図である。

多層フレキシブルプリント配線板１００は、屈曲性を有しており、例えばフォルダブルフォン等の電子機器の屈曲部に用いられる。図３に示す曲げ部Ｒは、多層フレキシブルプリント配線板１００が屈曲する部分である。

図３に示すように、多層フレキシブルプリント配線板１００は、コア基板２０と、コア基板２０の上下に設けられた２つのフレキシブルプリント配線板１０とを備える。すなわち、多層フレキシブルプリント配線板１００は、コア基板２０の両面にフレキシブルプリント配線板１０が張り合わされたものである。

コア基板２０は、フレキシブルプリント配線板１０と同様に、フレキシブルプリント配線板である。コア基板２０は、絶縁フィルム３ａと、回路層３ｂと、接着剤層４ｂと、絶縁フィルム４ａとを備える。

絶縁フィルム３ａは、コア基板２０のベースとなる、絶縁材料からなるフィルムである。絶縁フィルム３ａの材料は、例えばフッ素系材料、ポリイミド系材料、液晶ポリマー、ＰＥＥＫ、またはＰＥＮなどである。

回路層３ｂは、絶縁フィルム３ａの上に設けられている。回路層３ｂは、銅箔等の金属箔を含み、導通性を有する。回路層３ｂは、例えば金属箔をパターニングして形成された信号線を含む。なお、回路層３ｂは、複数の信号線を含んでもよい。また、回路層３ｂは、信号線を挟むように設けられたグランド線（ガードグランド）を含んでもよい。

なお、回路層３ｂが信号線を含むとともに、上下のフレキシブルプリント配線板１０の回路層２ｂがグランド層を含んでもよい。このとき当該信号線は、コア基板２０の厚さ方向に見て当該グランド層に包含される領域にあってもよい。すなわち、多層フレキシブルプリント配線板１００は、ストリップライン構造を有してもよい。

なお、以下の説明において絶縁フィルム３ａと回路層３ｂをまとめて配線基材と呼ぶ。

接着剤層４ｂは、回路層３ｂの上に設けられ、回路層３ｂを被覆している。ここで、接着剤層４ｂが回路層３ｂの上に設けられることは、回路層３ｂが信号線等の配線パターンを有する場合、接着剤層４ｂが当該配線パターンを埋設するように設けられることを意味する。接着剤層４ｂの材料は、例えばオレフィン系接着剤、エポキシ系接着剤、ブチラール系接着剤またはウレタン系接着剤などである。

絶縁フィルム４ａは、接着剤層４ｂの上に設けられている。絶縁フィルム４ａの材料は、例えばフッ素系材料、ポリイミド系材料、液晶ポリマー、ＰＥＥＫ、またはＰＥＮなどからなる。

なお、以下の説明において絶縁フィルム４ａと接着剤層４ｂをまとめてカバーレイと呼ぶ。

図３に示すように、コア基板２０の絶縁フィルム３ａの上には、接着剤層５が設けられ、接着剤層５を介してフレキシブルプリント配線板１０が張り合わされている。また、コア基板２０の絶縁フィルム４ａの上には、接着剤層６が設けられ、接着剤層６を介して別のフレキシブルプリント配線板１０が張り合わされている。各フレキシブルプリント配線板１０についての詳細は、既に述べた通りであるため省略する。

より詳しくは、コア基板２０の絶縁フィルム３ａには、上側のフレキシブルプリント配線板１０の絶縁フィルム２ａが張り合わされている。すなわち、コア基板２０の絶縁フィルム３ａと、上側のフレキシブルプリント配線板１０の絶縁フィルム２ａとが対向する。なお、これに限られず、コア基板２０の絶縁フィルム３ａには、上側のフレキシブルプリント配線板１０の絶縁フィルム１ａが張り合わされてもよい。

同様に、コア基板２０の絶縁フィルム４ａには、下側のフレキシブルプリント配線板１０の絶縁フィルム２ａが張り合わされている。なお、これに限られず、絶縁フィルム４ａには、下側のフレキシブルプリント配線板１０の絶縁フィルム１ａが張り合わされてもよい。

接着剤層５，６の材料は、例えばオレフィン系接着剤、エポキシ系接着剤、ブチラール系接着剤またはウレタン系接着剤などである。

なお、図３に示すように、接着剤層５は中空部を有してもよい。すなわち、接着剤層５は、曲げ部Ｒには設けられていなくてもよい。同様に、接着剤層６は中空部を有してもよい。接着剤層５および／または接着剤層６が中空部を有することにより、多層フレキシブルプリント配線板１００の屈曲時に回路層２ｂおよび回路層３ｂに掛かる歪みを分散できる。これにより、多層フレキシブルプリント配線板１００の耐折性を高めることができる。

中空部を有する場合、多層フレキシブルプリント配線板１００の耐折性の評価は、構成要素ごとに行えばよい。すなわち、コア基板２０、上側のフレキシブルプリント配線板１０、または下側のフレキシブルプリント配線板１０を単独で取り出し、それぞれについて耐折性を評価することで、多層フレキシブルプリント配線板１００の耐折性を評価することができる。したがって、本願における耐折性の評価は、図１および図２に示したフレキシブルプリント配線板１０についてのみ行うこととする。

（耐折性の評価）
本願ではフレキシブルプリント配線板１０の例として、実施例１～７および比較例１～２について耐折性を評価した。

図４および図５を用いて、本願における耐折性の評価について詳しく説明する。図４は、実施例および比較例に係るフレキシブルプリント配線板１０の平面図である。図５は、耐折性の評価に用いる耐折性試験機の概要図である。なお、説明のため、図４においては、カバーレイ（絶縁フィルム１ａおよび接着剤層１ｂ）を透過して示している。

図４に示すように、耐折性の評価に用いるフレキシブルプリント配線板１０の回路層２ｂは、端子（ランド）１１と、端子（ランド）１２と、端子１１および端子１２を電気的に接続する配線１３とを有する。フレキシブルプリント配線板１０のカバーレイは、配線１３を被覆している。端子１１，１２は露出している。

＜耐折性試験＞
本願における耐折性試験は、ＪＩＳ Ｃ ５０１６ ８．７に規定されたものである。フレキシブルプリント配線板１０の耐折性が高いとは、配線１３が断線するまでの屈曲回数が多いことを意味する。

フレキシブルプリント配線板１０の断線までの屈曲回数は、次のように定義される。耐折性試験の間、屈曲回数を計測しつつ、配線１３の抵抗値（すなわち、図４に示す２つの端子１１と端子１２の間の抵抗値）を測定する。当該抵抗値が規定値（たとえば２００Ω）より大きい値となったときの屈曲回数を、フレキシブルプリント配線板１０の断線までの屈曲回数とする。

耐折性試験は、図５に示される耐折性試験機１０００を用いて行った。耐折性試験機１０００は、ＭＩＴ耐折性試験のための装置である。ここでは、耐折性試験機１０００として東洋精機ＭＩＴ Ｄ－２を用いて、曲げ半径１．０ｍｍ、曲げ角度±９０°、速度９０回／分、荷重４．９Ｎの条件において、フレキシブルプリント配線板１０の断線までの屈曲回数を測定した。

（耐折性の評価結果）
図６および図７を用いて、個々の実施例１～７および比較例１～２に係るフレキシブルプリント配線板１０について、耐折性の評価結果を説明する。図６は、耐折性の評価結果を示す図である。図７は、係数αの値と断線までの屈曲回数の関係を示す図である。

なお、図６における弾性率および誘電正接は、以下のように定義される。

弾性率は、動的粘弾性測定（Dynamic Mechanical Analysis：ＤＭＡ）によって測定された、２５℃における貯蔵弾性率である。以下に説明する各実施例における弾性率の値は、ＩＰＣ ＴＭ－６５０ ２．４．２４．４に規定された方法により測定されたものである。測定装置として、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製ＤＭＡ８５０を用いた。絶縁フィルム２ａ、回路層２ｂ、接着剤層１ｂおよび絶縁フィルム１ａのそれぞれのサンプルとして、長さ１６ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み０．０３８ｍｍの短冊状に切り出したものを用意した。各サンプルを、－５０℃から３００℃まで昇温速度５℃／分で昇温し、昇温する間、周波数１Ｈｚで０．２５％の歪みを加えた。以上の条件により、貯蔵弾性率を測定した。

誘電正接は、空洞共振摂動法を用いて測定された、２５℃、１０ＧＨｚにおける誘電正接である。測定装置として、キーコム製ＴＭ空洞共振器を用いた。カバーレイおよび絶縁フィルム２ａのそれぞれのサンプルとして、長さ３０ｍｍ、幅０．９４ｍｍ、厚み０．０３８ｍｍの短冊状に切り出したものを用意した。当該各サンプルを、ＪＩＳ Ｃ ２５６５によって規定された摂動方式を用いて、誘電正接を測定した。カバーレイの誘電正接は、接着剤層１ｂおよび絶縁フィルム１ａが積層された状態で測定した。

［実施例１］
本実施例に係るフレキシブルプリント配線板１０は、配線基材（すなわち、絶縁フィルム２ａおよび回路層２ｂ）として、日鉄ケミカル＆マテリアル社製ＦＣ１２－１２－００ＵＥＪを用いた。絶縁フィルム２ａは、弾性率７．４ＧＰａ、誘電正接０．００４であった。絶縁フィルム２ａは、厚み１２．５μｍである。絶縁フィルム２ａの材料は、ポリイミド（品種Ｆ）である。また、回路層２ｂは、弾性率４５ＧＰａであった。回路層２ｂは、厚み９μｍである。回路層２ｂの材料は、電解銅箔（品種Ｈ）である。

より詳しくは、本実施例に係る配線基材は、以下の工程で得られたものを用いた。まず、日鉄ケミカル＆マテリアル社製ＦＣ１２－１２－００ＵＥＪを用意する。次に、銅箔エッチングにより、回路層２ｂの厚みを９μｍまで薄肉化する。その後、所定のマスクを被せ、塩化銅系エッチング液を用いてエッチングを行うことにより、図４に示す線幅９２μｍ、スペース幅１２５μｍの配線１３を形成する。以上の工程によって、本実施例に係る配線基材を得た。

次に、本実施例に係るカバーレイ（すなわち、絶縁フィルム１ａおよび接着剤層１ｂ）について説明する。

本実施例では、絶縁フィルム１ａとして、東レ・デュポン社製カプトン５０ＥＮ－Ｓ（厚み１２．５μｍ）（品種Ａ）（「カプトン」は登録商標）を用いた。絶縁フィルム１ａは、弾性率４．４ＧＰａであった。絶縁フィルム１ａは、厚み１２．５μｍである。絶縁フィルム１ａの材料は、ポリイミドからなる。また、接着剤層１ｂは、弾性率２．１ＧＰａであった。接着剤層１ｂは、厚み１５μｍである。接着剤層１ｂの材料は、オレフィン系接着剤（品種Ｊ）である。

より詳しくは、カバーレイとして、以下の工程で得られたものを用いた。まず、絶縁フィルム１ａの上にオレフィン系接着剤を乾燥後の厚みが１５μｍになるようにコーティングする。次に、大気中で１４０℃、３分の乾燥を行う。以上の工程によって、本実施例に係るカバーレイを得た。

本実施例に係るカバーレイは、１０ＧＨｚにおける誘電正接が０．００６５であった。

次に、本実施例に係るフレキシブルプリント配線板１０について説明する。

本実施例に係るフレキシブルプリント配線板１０は、以下の工程で得られたものを用いた。まず、上述の工程により配線基材およびカバーレイをそれぞれ得る。次に、配線基材の回路層２ｂとカバーレイの接着剤層１ｂを対向させ、熱圧着プレスを行う。詳しくは、窒素雰囲気中で１７０℃、４時間のキュア加熱を行う。以上の工程により、本実施例に係るフレキシブルプリント配線板１０を得た。

本実施例に係るフレキシブルプリント配線板１０において、係数αの値は、０．１５９であった。このフレキシブルプリント配線板１０について耐折性試験を行った結果、断線までの屈曲回数は約２８．７万回であった。

［実施例２］
実施例２に係るフレキシブルプリント配線板１０は、実施例１におけるカバーレイの接着剤層１ｂの厚みを８μｍとした場合である。他の部分は、実施例１と同様である。本実施例に係るカバーレイは、１０ＧＨｚにおける誘電正接が０．００７７であった。

本実施例に係るフレキシブルプリント配線板１０において、係数αの値は、０．１４７であった。このフレキシブルプリント配線板１０について耐折性試験を行った結果、断線までの屈曲回数は約２５．６万回であった。

［実施例３］
実施例３に係るフレキシブルプリント配線板１０は、実施例１におけるカバーレイの接着剤層１ｂの厚みを２０μｍとした場合である。他の部分は、実施例１と同様である。本実施例に係るカバーレイは、１０ＧＨｚにおける誘電正接が０．００５９であった。

本実施例に係るフレキシブルプリント配線板１０において、係数αの値は、０．１６８であった。このフレキシブルプリント配線板１０について耐折性試験を行った結果、断線までの屈曲回数は約２１．３万回であった。

［実施例４］
実施例４に係るフレキシブルプリント配線板１０は、実施例１におけるカバーレイの絶縁フィルム１ａとして、Ｔａｉｍｉｄｅ社製ＢＫ－０１２（品種Ｂ）を用いた場合である。他の部分は、実施例１と同様である。本実施例に係る絶縁フィルム１ａは、弾性率４．２ＧＰａであった。絶縁フィルム１ａの材料は、ポリイミドからなる。本実施例に係るカバーレイは、１０ＧＨｚにおける誘電正接が０．００７９であった。

本実施例に係るフレキシブルプリント配線板１０において、係数αの値は、０．１５４であった。このフレキシブルプリント配線板１０について耐折性試験を行った結果、断線までの屈曲回数は約２５．１万回であった。

［実施例５］
実施例５に係るフレキシブルプリント配線板１０は、実施例１における回路層２ｂの厚みを１２μｍとし、カバーレイの接着剤層１ｂの厚みを２０μｍとした場合である。他の部分は、実施例１と同様である。実施例１と比べて接着剤層１ｂの厚みを増した理由は、回路層２ｂに対する接着剤層１ｂの充填性を考慮したためである。本実施例に係るカバーレイは、１０ＧＨｚにおける誘電正接が０．００５９であった。

本実施例に係るフレキシブルプリント配線板１０において、係数αの値は、０．１３１であった。このフレキシブルプリント配線板１０について耐折性試験を行った結果、断線までの屈曲回数は約２５．６万回であった。

［実施例６］
実施例６に係るフレキシブルプリント配線板１０は、実施例１における配線基材（すなわち、絶縁フィルム２ａおよび回路層２ｂ）として、有沢製作所製ＰＤＳ０５１２ＲＡＣを用いた場合である。他の部分は、実施例１と同様である。絶縁フィルム２ａは、弾性率６．７ＧＰａ、誘電正接０．００３であった。絶縁フィルム２ａは、厚み１２．５μｍである。絶縁フィルム２ａの材料は、ポリイミド（品種Ｇ）である。また、回路層２ｂは、弾性率２１ＧＰａであった。回路層２ｂは、厚み９μｍである。回路層２ｂの材料は、圧延銅箔（品種Ｉ）である。回路層２ｂは、銅箔エッチングにより薄肉化したものを用いた。

本実施例に係るフレキシブルプリント配線板１０において、係数αの値は、０．２８７であった。このフレキシブルプリント配線板１０について耐折性試験を行った結果、断線までの屈曲回数は約２１．５万回であった。

［実施例７］
実施例７に係るフレキシブルプリント配線板１０は、実施例１におけるカバーレイの接着剤層１ｂの材料が、ブチラール系接着剤（品種Ｍ）の場合である。他の部分は、実施例１と同様である。本実施例に係るカバーレイの接着剤層１ｂは、弾性率４．２ＧＰａであった。接着剤層１ｂは、厚み１５μｍである。本実施例に係るカバーレイは、１０ＧＨｚにおける誘電正接が０．０１８であった。

本実施例に係るフレキシブルプリント配線板１０において、係数αの値は、０．２０７であった。このフレキシブルプリント配線板１０について耐折性試験を行った結果、断線までの屈曲回数は約２０．５万回であった。

以上の実施例１～７に係るフレキシブルプリント配線板１０において、係数αの値は、いずれも０．１３以上０．２９以下であった。また、実施例１～７に係るフレキシブルプリント配線板１０について耐折性試験を行った結果、断線までの屈曲回数は、いずれも２０万回以上であった。

次に、比較例１～２に係るフレキシブルプリント配線板１０について説明する。

［比較例１］
比較例１に係るフレキシブルプリント配線板１０は、実施例１におけるカバーレイの絶縁フィルム１ａとして、宇部興産社製ユーピレックス－Ｓ（品種Ｄ）（「ユーピレックス」は登録商標）を用いた場合である。他の部分は、実施例１と同様である。本比較例に係るカバーレイの絶縁フィルム１ａは、弾性率１０ＧＰａであった。絶縁フィルム１ａは、厚み１２．５である。本比較例に係るカバーレイは、１０ＧＨｚにおける誘電正接が０．００３６であった。

本比較例に係るフレキシブルプリント配線板１０において、係数αの値は、０．２９８であった。このフレキシブルプリント配線板１０について耐折性試験を行った結果、断線までの屈曲回数は約６．３万回であった。

［比較例２］
比較例２に係るフレキシブルプリント配線板１０は、実施例１におけるカバーレイ（すなわち、絶縁フィルム１ａおよび接着剤層１ｂ）として、ＡＰＬＵＳ社製ＨＦＣ０２５ＤＭ１を用いた場合である。絶縁フィルム１ａの材料は、ポリイミド（品種Ｅ）からなる。接着剤層１ｂの材料は、エポキシ系接着剤（品種Ｌ）である。他の部分は、実施例１と同様である。本比較例に係るカバーレイの絶縁フィルム１ａは、弾性率４．１ＧＰａであった。絶縁フィルム１ａは、厚み１２．５μｍである。また、本比較例に係るカバーレイの接着剤層１ｂは、弾性率１．０ＧＰａであった。接着剤層１ｂは、厚み２５μｍである。本比較例に係るカバーレイは、１０ＧＨｚにおける誘電正接が０．００７６であった。

本比較例に係るフレキシブルプリント配線板１０において、係数αの値は、０．１２６であった。このフレキシブルプリント配線板１０について耐折性試験を行った結果、断線までの屈曲回数は約５．０万回であった。

以上の比較例１～２に係るフレキシブルプリント配線板１０において、係数αの値は、いずれも０．１３未満の値、または０．２９より大きい値であった。比較例１～２に係るフレキシブルプリント配線板１０について耐折性試験を行った結果、断線までの屈曲回数は、いずれも１０万回未満であり、２０万回の半分未満の回数であった。

以上の実施例１～７および比較例１～２に係るフレキシブルプリント配線板１０に対する耐折性試験の結果から分かるように、係数αの値と断線までの屈曲回数は、次のように相関している。すなわち、係数αの値が０．１３以上かつ０．２９以下であれば、断線までの屈曲回数は２０万回以上となる。反対に、係数αの値が０．１３未満または０．２９より大きい場合、断線までの屈曲回数は２０万回を大幅に下回る数となる。

また、係数αの値が０．１３以上かつ０．１６以下であれば、断線までの屈曲回数は２５万回以上となり、さらに良好な耐折性を得ることができる（実施例１、２、４、５参照）。

以上説明したように、係数αの値を０．１３以上かつ０．２９以下とすることで、高い耐折性を有するフレキシブルプリント配線板１０を提供することができる。

さらに、係数αの値を０．１３以上かつ０．１６以下とすることで、より高い耐折性を有するフレキシブルプリント配線板１０を提供することができる。

このように、本実施形態では、カバーレイおよび配線基材から構成されるフレキシブルプリント配線板において、全体の厚みから求まる幾何中心を考慮して各層の弾性率と厚みから求まる係数αが０．１３以上０．２９以下であるように各層の材料および厚みを決めることで、フレキシブルプリント配線板の耐折性を向上させることができる。

なお、回路層２ｂに隣接する絶縁フィルム２ａおよび接着剤層１ｂの弾性率が、いずれも１．５ＧＰａ以上であるフレキシブルプリント配線板１０を用いてもよい。これにより、例えば回路層２ｂにマイクロクラックが生じることを抑制することができる。したがって、より高い耐折性を有するフレキシブルプリント配線板１０を提供することができる。

また、実施例１～６に係るフレキシブルプリント配線板１０のように、絶縁フィルム２ａ、ならびに絶縁フィルム１ａおよび接着剤層１ｂを有するカバーレイの１０ＧＨｚにおける誘電正接が、いずれも０．００８未満であるフレキシブルプリント配線板１０を用いてもよい。これにより、高い耐折性と高速伝送特性を両立したフレキシブルプリント配線板１０を提供することができる。

多層フレキシブルプリント配線板についても同様である。すなわち、コア基板およびフレキシブルプリント配線板の係数αの値が、いずれも０．１３以上かつ０．２９以下となるものを構成要素として用いることで、高い耐折性を有する多層フレキシブルプリント配線板を提供することができる。

なお、当該多層フレキシブルプリント配線板はストリップライン構造を有してもよい。例えば、多層フレキシブルプリント配線板１００において、回路層３ｂが信号線を含むとともに、上下のフレキシブルプリント配線板１０の回路層２ｂがグランド層を含んでもよい。このとき当該信号線は、コア基板２０の厚さ方向に見て当該グランド層に包含される領域にあってもよい。これにより、回路層３ｂの信号線を伝送する信号の損失を抑えることができる。また、高い耐折性と高速伝送特性を両立した多層フレキシブルプリント配線板を提供することができる。

また、ストリップライン構造を有する当該多層フレキシブルプリント配線板において、各構成要素の１０ＧＨｚにおける誘電正接が、いずれも０．００８未満であるものを用いてもよい。例えば、多層フレキシブルプリント配線板１００において、コア基板２０の絶縁フィルム３ａおよびカバーレイ、上下のフレキシブルプリント配線板１０の絶縁フィルム２ａおよびカバーレイ、ならびに接着剤層５および接着剤層６について、１０ＧＨｚにおける誘電正接が、いずれも０．００８未満であるものを用いてもよい。これにより、高い耐折性と高い高速伝送特性を両立した多層フレキシブルプリント配線板を提供することができる。

また、係数αの値が０．１３以上かつ０．２９以下であるフレキシブルプリント配線板または多層フレキシブルプリント配線板をフォルダブルフォン等の電子機器に用いることで、高い耐折性を有する電子機器を提供することができる。

なお、本願のフレキシブルプリント配線板、多層フレキシブルプリント配線板は、リジッドフレックス基板の曲げ部に適用してもよい。

上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

１ａ，２ａ，３ａ，４ａ 絶縁フィルム
１ｂ，４ｂ，５，６ 接着剤層
２ｂ，３ｂ 回路層
１０ フレキシブルプリント配線板
１１，１２ 端子
１３ 配線
２０ コア基板
１００ 多層フレキシブルプリント配線板
１０００ 耐折性試験機
Ｌ 幾何中心を示す線
Ｒ 曲げ部

Claims (10)

1. 第１の絶縁フィルムと、
   前記第１の絶縁フィルムの上に設けられた回路層と、
   前記回路層の上に設けられた接着剤層と、
   前記接着剤層の上に設けられた第２の絶縁フィルムと、を備え、
   式（１）で与えられる係数αが０．１３以上０．２９以下である、フレキシブルプリント配線板。
   ここで、Ｅ_１ａ：前記第２の絶縁フィルムの弾性率、Ｅ_１ｂ：前記接着剤層の弾性率、Ｅ_２ａ：前記第１の絶縁フィルムの弾性率、Ｅ_２ｂ：前記回路層の弾性率、ｔ_１ａ：前記第２の絶縁フィルムの厚み、ｔ_１ｂ：前記接着剤層の厚み、ｔ_２ａ：前記第１の絶縁フィルムの厚み、ｔ_２ｂ：前記回路層の厚み、ｔ_ｃは前記フレキシブルプリント配線板の厚み方向の幾何中心であり、式（２）で与えられる。
   
2. 前記係数αが０．１３以上０．１６以下である、請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板。
3. 前記回路層に隣接する前記第１の絶縁フィルムおよび前記接着剤層の弾性率が１．５ＧＰａ以上である、請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板。
4. 前記第１の絶縁フィルム、ならびに前記第２の絶縁フィルムおよび前記接着剤層を有するカバーレイの１０ＧＨｚにおける誘電正接が、いずれも０．００８未満である、請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板。
5. 前記第１の絶縁フィルムは、ポリイミド系材料、フッ素系材料、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、またはポリエチレンナフタレートからなり、前記回路層は銅箔からなり、前記接着剤層はオレフィン系接着剤、エポキシ系接着剤、ブチラール系接着剤またはウレタン系接着剤からなり、前記第２の絶縁フィルムはポリイミド系材料、フッ素系材料、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、またはポリエチレンナフタレートからなる、請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板。
6. 第３の絶縁フィルムと、
   前記第３の絶縁フィルムの上に設けられた第２の回路層と、
   前記第２の回路層の上に設けられた第２の接着剤層と、
   前記第２の接着剤層の上に設けられた第４の絶縁フィルムと、を有するコア基板を備え、
   前記第３の絶縁フィルムおよび／または前記第４の絶縁フィルムに、第３の接着剤層を介して、請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板が張り合わされている、多層フレキシブルプリント配線板。
7. 前記第３の接着剤層は、前記多層フレキシブルプリント配線板の曲げ部には設けられていない、請求項６に記載の多層フレキシブルプリント配線板。
8. 前記回路層はグランド層を含み、
   前記第２の回路層は、前記コア基板の厚さ方向に見て前記グランド層に包含される領域に信号線を含む、請求項６に記載の多層フレキシブルプリント配線板。
9. 前記第３の接着剤層は、前記多層フレキシブルプリント配線板の曲げ部には設けられておらず、
   前記回路層はグランド層を含み、
   前記第２の回路層は、前記コア基板の厚さ方向に見て前記グランド層に包含される領域に信号線を含む、請求項６に記載の多層フレキシブルプリント配線板。
10. 請求項１～５のいずれかに記載のフレキシブルプリント配線板、または、請求項６～９のいずれかに記載の多層フレキシブルプリント配線板を備える電子機器。