JP2790921B2 - フレキシブル印刷配線板 - Google Patents

フレキシブル印刷配線板

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子機器への配線、ケ
ーブル、或はコネクター機能を付与した複合部品として
有用な優れた屈曲性、耐折性を有するフレキシブル印刷
配線板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年エレクトロニクス分野の発展がめざ
ましく特に通信用、民生用などの電子機器の小型化、軽
量化、高密度化が進み、これらの性能に対する要求が益
々高度なものとなってきている。このような要求に対し
てフレキシブル印刷配線用基板は、可撓性を有し繰り返
し屈曲に耐えるため、狭い空間に立体的高密度の実装が
可能であり、電子機器への配線、ケーブル、或はコネク
ター機能を付与した複合部品としてその用途が拡大しつ
つある。
【0003】フレキシブル印刷配線用基板は、一般に電
気絶縁性基材としてポリイミド樹脂またはポリエステル
樹脂のフィルムが用いられ、これらの基材フィルムと銅
箔、アルミニウム箔などの金属箔とを接着剤を介して積
層一体化したものをベースとし、これに回路を形成して
カメラ、電卓、コンピューターなどの多くの機器に実装
されている。このフレキシブル印刷配線用基板には、金
属箔とフィルムとの接着性ばかりでなく、寸法安定性、
耐熱性、耐薬品性、可撓性、電気絶縁性などの諸特性の
良好なことが要求されている。
【0004】さらに最近、プリンター、フロッピーディ
スクドライブ、ハードディスクドライブ等の機械本体と
可動部品の接続ににフレキシブル印刷配線板が使用され
る機会が多くなり、図1に例示したようにフレキシブル
印刷配線板の電気回路の平行パターン部10が可動部とな
るため、前述の特性を満たすとともに、屈曲性、耐折性
に対する要求が強くなっている。
【0005】フレキシブル印刷配線板の屈曲性、耐折性
を向上させる方法として、1)接着剤の組成の改良、
2)構成材料の薄膜化が試みられているが、いずれの場
合においても屈曲性は改良されるものの、1)の方法で
は、その他の特性である半田耐熱性、長期耐熱性、引き
剥がし強度等で十分に満足するものは得られず、2)の
方法では、基材である絶縁フィルム、銅箔に関して厚さ
を指定されるケースが多く、さらに物性と接着剤層の厚
さとのかねあいから極端に薄くできないという点に問題
があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、フレキシブ
ル印刷配線板の構成・形状に着目してなされたもので、
屈曲性および耐折性に優れたフレキシブル印刷配線板を
提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するためにフレキシブル印刷配線板の加工方法に
ついて鋭意検討した結果、本発明を完成するに至ったも
のであり、その要旨とするところは、回路形成されたフ
レキシブル印刷配線板の屈曲部、耐折部において、1)
総厚さの最大差が平均総厚さの6%以内、2)平均総厚
さの中心と金属箔回路層厚さの中心との差が平均総厚さ
の4%以内、であることを特徴とするフレキシブル印刷
配線板にある。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。本発明が
適用されるフレキシブル印刷配線板の構成を説明する。
図2の縦断面図に示したように、大きく分けてフレキシ
ブル印刷配線用基板とカバーレイフィルムとから構成さ
れている。さらにフレキシブル印刷配線用基板はベース
フィルム1と金属箔5とを接着剤層3を介して積層した
ものであり、カバーレイフィルムはベースフィルム2に
接着剤層4を積層し、接着剤層4側を電気回路を作製し
た金属箔5表面に貼り合わせたものである。また、実装
段階では図1の平面図に例示したような金属箔回路13
(図1では5本からなる)を含むフレキシブル印刷配線
板に加工し、一端に機械本体との接続孔11、他端に可動
部品との接続孔12を設け、夫々をセットすれば10で示し
た範囲がフレキシブル印刷配線板の本発明でいう屈曲部
および耐折部になる。
【0009】このフレキシブル印刷配線用基板およびカ
バーレイフィルムのベースフィルム(1または2)は電
気絶縁性フィルムで、材質としてポリエステル、ポリイ
ミド、ポリパラバン酸、ポリエーテルスルホン、ポリエ
ーテルケトン等が例示されるが、特にポリイミドフィル
ムが好ましい。厚さは通常12.5〜75μmの範囲である
が、必要に応じて適宜のさのものが使用される。
【0010】次いで、前述のように電気絶縁性フィルム
に接着剤を塗布して接着剤層を形成するのであるが、こ
れに用いる接着剤としては、ナイロン/エポキシ系、 N
BR/フェノール系、カルボキシル基含有 NBR/エポキシ
系、ポリエステル/エポキシ系等が挙げられ、配線板の
使用環境条件を充分考慮して選択される。接着剤に用い
る溶剤としては、メチルエチルケトン、トルエン等で特
に限定されない。また接着剤に無機フィラー、難燃剤等
を加えることも可能である。接着剤層の厚さは通常、フ
レキシブル印刷配線用基板については10〜30μm、カバ
ーレイフィルムについては20〜50μmの範囲がよいが、
必要に応じて適宜の厚さのものが使用される。
【0011】金属箔としては、電解箔、圧延銅箔および
アルミニウム箔、タングステン箔等従来より使用され、
あるいはその利用が提案されているもののなかから任意
に選ぶことができる。一般には銅箔、特に電解もしくは
圧延銅箔が用いられるが、屈曲性、耐折性を特に必要と
する場合には、圧延銅箔を用いるのがよい。その他アル
ミニウム箔、ニッケル箔等のような導電性金属箔を用い
ることもできる。金属箔は通常厚さ18〜35μmのものが
利用される。
【0012】次に、本発明の特徴であるフレキシブル印
刷配線板の屈曲部および耐折部の表面を平滑にし、かつ
配線板の総厚さの中心に金属箔回路を形成させる方法を
図2に基づいて述べる。 フレキシブル印刷配線板の屈
曲部の金属箔回路層厚さの中心tが配線板の平均総厚さ
Sの中心Tに形成されるよう、予め設計されたフレキシ
ブル印刷配線用基板とカバーレイフィルムを用い、これ
を硬質ゴム、硬質プラスティックもしくは金属板等の硬
度が高く、平滑でかつ加工温度での熱変形が少ない加熱
装置を備えた圧着板で挟んで加熱圧着することによって
得られる。この際の加熱圧着条件としては、温度 140〜
180℃、圧力20〜60kg/cm2、時間10〜90min が一般的で
あるが、用いられる接着剤の種類、回路の形状等により
適宜決めることができる。
【0013】ここで、フレキシブル印刷配線板の屈曲
性、耐折性を十分満足し得るものとするには、下記式1
で表したように特に屈曲部および耐折部の平均総厚さS
の最大差(Smax −Smin )(ここにSmax は総厚さの
最大値、Smin は総厚さの最小値を表す)が平均総厚さ
Sの6%以内とするのが好ましく、さらに好ましくは3
%以内である。6%を超えてしまうと総厚さの中心部分
にストレスが集中してしまい、基材の疲労および破壊が
促進され、屈曲性および耐折性が悪くなってしまう。 [(Smax −Smin )/S]×100≦ 6(%)・・・式1 また、下記式2で表したように屈曲、耐折部の平均総厚
さの中心Tと金属箔回路層厚さの中心tとの差の絶対値
は、平均総厚さSの4%以内が好ましく、さらに好まし
くは2%以内である。4%を超えてしまうと、屈曲およ
び捩れ時に金属箔回路にかかるストレスが不均一になっ
てしまい、金属箔回路の疲労が促進され、屈曲性および
耐折性が悪くなってしまう。 (|T−t|/S)×100 ≦ 4(%)・・・式2 なお、総厚さについては、引き剥がし強度、半田耐熱性
などの特性に影響がない範囲で薄くすることが好まし
い。勿論、フレキシブル印刷配線基板、カバーレイフィ
ルムおよび両者を加熱圧着したフレキシブル印刷配線板
は全てロール状フィルムから連続生産されるので本発明
を満足させるには、これら基材について高い寸法精度が
要求される。この寸法精度を達成するためには原料フィ
ルム、銅箔の厚さ管理、接着剤の塗工厚さ管理、前記し
た加熱圧着時の諸条件管理を自動計測制御を主にして充
分行うことが必要である。
【0014】
【実施例】以下本発明の具体的実施態様を実施例および
比較例を挙げて説明するが、本発明はこれら実施例に限
定されるものではない。各例に共通の試験評価方法を次
に示す。 A)MIT 耐折性:JIS P8115 に準拠、先端半径 0.8R、
荷重500g。 B)JPCA屈曲性:JPCA SSF-1に準拠、屈曲半径 1.75R、
回転数 3000rpm、ストローク 10mm、設定抵抗初期値の
2倍。
【0015】(実施例1) (1) フレキシブル印刷配線基板:GAS33S42(信越化学社
製商品名) 構成:ベースフィルム;ポリイミド25μm、銅箔;圧延
銅箔35μm、接着剤;エポキシ樹脂10μm。 (2) カバーレイフィルム:CA335 (信越化学社製商品
名) 構成:ベースフィルム;ポリイミド25μm、接着剤;エ
ポキシ樹脂30μm。 (3) 評価回路(図1の屈曲、耐折部10参照):全幅 5
mm、回路幅 200μm、線間 300μm、回路数 5
本、回路長さ 100mm。 (4) 加熱圧着時の材料構成(上から下へ):熱板−シリ
コーンゴム板(5mmt)−ステンレス板(0.1mmt)−カバーレ
イフィルム−フレキシブル印刷配線用基板−ステンレス
板(0.1mmt)−シリコーンゴム(5mmt)−熱板。上記評価回
路を形成したフレキシブル印刷配線用基板1とカバーレ
イフィルム2とを温度 160℃、圧力40kg/cm2、時間30mi
n の条件下で加熱圧着して評価用フレキシブル印刷配線
板を作製し、その特性を測定して表1に示した。
【0016】(実施例2、比較例1)フレキシブル印刷
配線用基板の接着剤層厚さおよびカバーレイフィルムの
接着剤層厚さを変えた以外は実施例1と同様に加熱圧着
し、その特性を測定して表1に示した。
【0017】(比較例2)加熱圧着時のステンレス板を
ポリプロピレンフィルム50μmに変更した以外は実施例
1と同様な操作を行ない、評価用フレキシブル印刷配線
板を得、その特性を表1に併記した。
【0018】
【表1】
【0019】
【発明の効果】本発明により屈曲性、耐折性に優れたフ
レキシブル印刷配線板を提供することが可能であり、産
業上その利用価値が極めて高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフレキシブル印刷配線板の実施態様の
1例を示す概略平面図。
【図2】本発明のフレキシブル印刷配線板の材料構成と
寸法関係を示す縦断面図。
【符号の説明】
1 配線基板のベースフィルム 2 カバーレイフィルムのベースフィルム 3 配線基板の接着剤層 4 カバーレイフィルムの接着剤層 5 金属箔回路 10 屈曲、耐折部 11 機器本体取付孔 12 機器可動部取付孔
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−112594(JP,A) 実開 平3−41960(JP,U) 実開 昭57−55972(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05K 1/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回路形成されたフレキシブル印刷配線用基
    板とカバーレイフィルムを加熱圧着してなるフレキシブ
    ル印刷配線板の屈曲部、耐折部において、 1)総厚さの最大差が、平均総厚さの6%以内、 2)平均総厚さの中心と金属箔回路層厚さの中心との差
    が平均総厚さの4%以内であることを特徴とするフレキ
    シブル印刷配線板。
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