JP3249766B2 - フレキシブルプリント基板 - Google Patents

フレキシブルプリント基板

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JP3249766B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はフレキシブルプリ
ント基板に関し、特に複数の導体パターンの長さが異な
るフレキシブルプリント基板に関する。
【0002】
【従来の技術】最近の機器設計においては「軽薄短小」
に一段と拍車がかけられ、機器のコンパクト化、機器内
の実装の高密度化が要求されている。この要求を満足す
べく「フレキシブルである」という利点を有するフレキ
シブルプリント基板(FPC(Flexible Pr
inted Circuit))が使用されるようにな
ってきている。
【0003】例えば、一体型VTR(Video Ta
pe Recorder)やコンピュータでは、FPC
が多量に使用されている。
【0004】図3は従来のフレキシブルプリント基板の
分解斜視図、図4はその断面図である。
【0005】このフレキシブルプリント基板100は、
ベースフィルム110と、接着剤層120と、保護層1
30とで構成される。
【0006】ベースフィルム110は、例えばポリエス
テルフィルムのベース基材上に、カーボンや銀等の導電
パターンを2つ形成してなる。導電パターン111は信
号用導体回路111aと接地用導体回路111bとで構
成される。また、導電パターン112は信号用導体回路
112aと接地用導体回路112bとで構成される。
【0007】接着剤層120はベースフィルム110と
保護層130との間に設けられ、ベースフィルム110
と保護層130とを接着させる。
【0008】この接着剤層120は絶縁性接着材を用い
て均一の厚さに形成されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、フレキシブ
ルプリント基板100は、電子部品等を実装するため
に、図3に示すようにL字形等に形成されることがあ
り、導体パターン111,112相互の物理的な長さに
差が生じる。
【0010】図3の場合では、外側の導体パターン11
1が内側の導体パターン112よりも長くなっている。
【0011】そのため、両方の導体パターン111,1
12から同時に信号を入力した場合、信号の出力には時
間差(信号遅延のばらつき(スキュー))が生じてしま
う。
【0012】この時間差は信号の伝送速度が遅い場合に
は問題とならないが、LVDS(Low Voltag
e Differencial Signaling)
等の高速回路や並列でより幅の広いデータバスが必要な
パラレルコンピュータでは内部伝送系での相互の信号遅
延の時間差を無視することはできず、時間差が回路の誤
動作の原因となってしまうという問題があった。
【0013】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は内部伝送系での相互の信号遅延の
時間差をなくし、回路の誤動作を発生させないフレキシ
ブルプリント基板を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項1記載の発明のフレキシブルプリント基板は、信
号用導体回路と接地用導体回路とで構成される導体パタ
ーンが複数形成されたベースフィルムと、前記導体パタ
ーンを覆う接着剤層とを備え、前記各々の導体パターン
の長さが異なるフレキシブルプリント基板において、前
記各々の導体パターンと対向する前記接着剤層の各部分
の誘電率をそれぞれの導体パターンの長さに応じて設定
したことを特徴とする。
【0015】接着剤層の各々の導体パターンと対向する
各部分の誘電率をそれぞれの導体パターンの長さに応じ
て設定したので、信号を導体パターンの長さに応じた速
度で伝達することができる。
【0016】請求項2記載の発明のフレキシブルプリン
ト基板は、信号用導体回路と接地用導体回路とで構成さ
れる2つの導体パターンが形成されたベースフィルム
と、前記導体パターンを覆う接着剤層とを備え、前記複
数の導体パターンの長さが異なるフレキシブルプリント
基板において、長い方の前記導体パターンと対向する前
記接着剤層部分に空気層を形成するとともに、短い方の
前記導体パターンに対向する前記接着剤層部分を前記空
気層より厚く形成したことを特徴とする。
【0017】長い方の導体パターンは接着剤層より誘電
率の低い空気層に対向するので、信号伝達速度を接着剤
層の場合より速くでき、短い方の導体パターンは接着剤
層を空気層より厚く形成して接着剤層の誘電率を高くし
たので、信号伝達速度を空気層の場合より低くできる。
【0018】請求項3記載の発明のフレキシブルプリン
ト基板は、請求項2に記載のフレキシブルプリント基板
において、前記空気層は前記接着剤層に設けられた複数
の丸孔により形成されていることを特徴とする。
【0019】空気層を接着剤層に設けられた複数の丸孔
により形成したので、空気層を形成し易く、丸孔の周囲
で空気層の潰れを防止できる。
【0020】請求項4記載の発明のフレキシブルプリン
ト基板は、信号用導体回路と接地用導体回路とで構成さ
れる導体パターンが複数形成されたベースフィルムと、
前記導体パターンを覆う接着剤層とを備え、前記各々の
導体パターンの長さが同じフレキシブルプリント基板に
おいて、前記各々の導体パターンと対向する前記接着剤
層の各部分の誘電率をそれぞれ異ならせることを特徴と
する。
【0021】接着剤層の各々の導体パターンと対向する
各部分の誘電率をそれぞれ異ならせたので、各々の導体
パターンの長さが同じであっても相互に信号を遅延させ
ることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
【0023】図1はこの発明の一実施形態に係るフレキ
シブルプリント基板の分解斜視図、図2はその断面図で
ある。
【0024】このフレキシブルプリント基板は、ベース
フィルム10と、接着剤層20と、保護層30とから構
成される。
【0025】保護層30は例えばポリエステルやポリイ
ミド等から構成される。この保護層30は接着剤層の上
面に設けられ、導体パターン11,12と他の電子機器
(図示せず)との接触事故を防止する。
【0026】ベースフィルム10は、例えばポリエステ
ルフィルムやポリイミドフィルムからなるベース基材上
に、導電パターン11,12を印刷法によって厚さ18
μm程度に形成してなる。
【0027】導電パターン11,12はフレキシブルプ
リント基板の電気導通性を得るためのものであり、信号
用導体回路11a,12aと接地用導体回路11b,1
2bとで構成される。信号用導体回路11a,12aと
接地用導体回路11b,12bとは図示のように交互に
配置され、クロストーク等のノイズの発生を防止して良
好な信号伝送性能が得られる。
【0028】なお、導電パターン11,12には用途に
応じてカーボンタイプや銀タイプが用いられ、例えばス
クリーン印刷法により形成される。
【0029】接着剤層20はベースフィルム10と保護
層30との間に設けられ、ベースフィルム10と保護層
30とを接着させる。この接着剤層20には絶縁性接着
剤が使用される。絶縁性接着剤としては、例えばエポキ
シ系やポリイミド系のものを用いる。
【0030】なお、電気特性に関する比誘電率に関して
は、エポキシ系接着剤が4.3であり、ポリイミド系接
着剤が3.8程度であるので、遅延を大きくしたい場合
にはエポキシ系接着剤が使用される。
【0031】ところで、信号用導体回路11a,12a
と接地用導体回路11b,12bとの間の静電容量Cは
信号用導体回路11a,12a及び接地用導体回路11
b,12bの形状や信号用導体回路11a,12a及び
接地用導体回路11b,12bを覆う誘電体(電気的絶
縁体)の誘電率εによって決定され、誘電率εが大きい
程静電容量Cは大きくなる。
【0032】ここで、導電パターン周囲の透磁率をμと
したとき、この透磁率μと誘電率εとから導電パターン
の信号伝送速度vを数1から求めることができる。
【0033】
【数1】 透磁率μは絶縁体(非磁性体)の種類に拘らず一定値を
とるので、誘電率εの大小によって信号伝送速度vが増
減する。
【0034】なお、誘電率εは真空中が最も小さく、空
気中は真空中とほぼ同じ値であり、FPC材料(絶縁性
接着剤)は真空中の3〜5倍の値を有する。
【0035】したがって、FPC材料を用いたときには
信号伝送速度vは真空中に比し低くなることがわかる。
【0036】この実施形態に係るフレキシブルプリント
基板はこの性質を利用したものであって、図1に示すよ
うに、ベースフィルム10の長い方の導電パターン11
に対応する接着剤層20部分には連続する丸孔21から
なる空気層を形成するとともに、短い方の導電パターン
12に対応する接着剤層部分には空気層部分より厚い厚
接着剤部22を形成している。
【0037】上記接着剤層20は、例えば熱可塑性樹脂
をペースト状にして、スクリーン印刷で形成される。
【0038】この構成によって、長い方の導電パターン
11の場合は誘電率の低い空気層に囲まれて信号伝送速
度vが高くなり、短い方の導電パターン12の場合は誘
電率が高くなって信号伝送速度vが低くなる。
【0039】このとき、両者の誘電率を2つの導体パタ
ーン11,12の長さに応じて設定してやれば、2つの
導体パターン11,12の間の信号遅延のばらつき(ス
キュー)をなくすことができる。
【0040】具体的には、電磁界シミュレーションを活
用し、2つの導体パターン11,12の間の信号遅延の
ばらつきに応じて厚接着剤部22の厚さを決定する。
【0041】この実施形態によれば、以下の効果を発揮
できる。
【0042】導体パターン11,12の長さに応じて空
気層に対する接着剤層の厚さを変えることで信号伝達速
度vを調整できるので、導体パターン相互の信号遅延の
ばらつきをなくすことができる。
【0043】空気層を接着剤層に設けられた複数の丸孔
により形成したので、丸孔の周囲で空気層の潰れを防止
でき、空気層の潰れに起因する誘電率の変化を防止でき
る。
【0044】空気層と接着剤層の厚さとでもって2つの
導体パターン11,12の間の信号遅延のばらつきを調
整するので、調整範囲が広がり調整し易い。
【0045】なお、上記実施形態では2つの導体パター
ンの間の信号遅延のばらつきを空気層(丸孔21)と厚
接着剤部22の厚さとで調整したが、この構成に限るも
のではなく、例えば空気層を形成せずに厚接着剤部22
の厚さを変えるようにしても、厚接着剤部22の厚さを
変えずに空気層だけを用いるようにしてもよい。
【0046】また、接着剤層20には丸孔21によって
空気層を形成したが、これに限るものではなく、長孔に
しても、メッシュ構造にしてもよい。
【0047】更に、2つの導体パターンに対応する接着
剤層を材質の異なる(誘電率の異なる)接着剤層(例え
ば、エポキシ系、ポリイミド系)で構成するようにして
もよい。
【0048】また、この実施形態では従来と同様に平面
視L字形状のフレキシブルプリント基板を例にとって説
明したが、この形状は任意に決めることができる。
【0049】更に、上記実施形態では、導体パターンが
2つの場合で説明したが、3つ以上の導体パターンの場
合でも同様の効果を発揮できる。
【0050】なお、上記実施形態によれば、スキューの
ないフレキシブルプリント基板を得ることができるが、
逆に導体パターンと対向する接着剤層の誘電率を変えて
フレキシブルプリント基板に意図的にスキューを設ける
構成としてもよい。
【0051】この構成によって、異なる回路を伝送され
てきた複数の信号の位相を揃えるとき、スキューを設け
て必要な時間だけ特定の信号を遅らせたり、RF増幅の
途中に上記構成のフレキシブルプリント基板を設け、信
号が遅延する回路を通過するタイミングで後の基板の増
幅器を働かせ、前の増幅器を止めてRF増幅器の発振を
防止したりすることができる。
【0052】
【発明の効果】以上に説明したように請求項1に記載の
発明のフレキシブルプリント基板によれば、接着剤層の
複数の導体パターンと対向する各部分の誘電率をそれぞ
れの導体パターンの長さに応じて設定したので、信号は
導体パターンの長さに応じた速度で伝達され、導体パタ
ーン相互の信号遅延の相対的ばらつきがなくして回路の
誤動作を防止できる。
【0053】請求項2に記載の発明のフレキシブルプリ
ント基板によれば、長い方の導体パターンは接着剤層よ
り誘電率の低い空気層に対向するので、信号伝達速度を
接着剤層の場合より速くでき、短い方の導体パターンは
接着剤層を空気層より厚く形成して接着剤層の誘電率を
高くしたので、信号伝達速度を空気層の場合より低くで
きる。したがって、導体パターンの長さに応じて空気層
に対する接着剤層の厚さを変えて信号伝達速度を調整
し、導体パターン相互の信号遅延のばらつきをなくして
回路の誤動作を防止できる。
【0054】請求項3に記載の発明のフレキシブルプリ
ント基板によれば、空気層を形成し易く、丸孔の周囲で
空気層の潰れを防止でき、空気層の潰れに起因する誘電
率の変化を防止できる。
【0055】請求項4に記載の発明のフレキシブルプリ
ント基板によれば、各々の導体パターンの長さが同じで
あっても相互に信号を遅延させることができるので、例
えば基板間に設けて基板間に存在するスキューを吸収す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の一実施形態に係るフレキシブ
ルプリント基板の分解斜視図である。
【図2】図2はこの発明の一実施形態に係るフレキシブ
ルプリント基板の断面図である。
【図3】図3は従来のフレキシブルプリント基板の分解
斜視図である。
【図4】図4は従来のフレキシブルプリント基板の断面
図である。
【符号の説明】
10 ベースフィルム 11a,12a 信号用導体回路 11b,12b 接地用導体回路 11,12 導体パターン 20 接着剤層 21 丸孔

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号用導体回路と接地用導体回路とで構
    成される導体パターンが複数形成されたベースフィルム
    と、前記導体パターンを覆う接着剤層とを備え、前記各
    々の導体パターンの長さが異なるフレキシブルプリント
    基板において、 前記各々の導体パターンと対向する前記接着剤層の各部
    分の誘電率をそれぞれの導体パターンの長さに応じて設
    定したことを特徴とするフレキシブルプリント基板。
  2. 【請求項2】 信号用導体回路と接地用導体回路とで構
    成される2つの導体パターンが形成されたベースフィル
    ムと、前記導体パターンを覆う接着剤層とを備え、前記
    複数の導体パターンの長さが異なるフレキシブルプリン
    ト基板において、 長い方の前記導体パターンと対向する前記接着剤層部分
    に空気層を形成するとともに、短い方の前記導体パター
    ンに対向する前記接着剤層部分を前記空気層より厚く形
    成したことを特徴とするフレキシブルプリント基板。
  3. 【請求項3】 前記空気層は前記接着剤層に設けられた
    複数の丸孔により形成されていることを特徴とする請求
    項2に記載のフレキシブルプリント基板。
  4. 【請求項4】 信号用導体回路と接地用導体回路とで構
    成される導体パターンが複数形成されたベースフィルム
    と、前記導体パターンを覆う接着剤層とを備え、前記各
    々の導体パターンの長さが同じフレキシブルプリント基
    板において、 前記各々の導体パターンと対向する前記接着剤層の各部
    分の誘電率をそれぞれ異ならせることを特徴とするフレ
    キシブルプリント基板。
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