JP3656304B2

JP3656304B2 - フレキシブル回路基板の製造方法

Info

Publication number: JP3656304B2
Application number: JP00323196A
Authority: JP
Inventors: 和人前野
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 1996-01-11
Filing date: 1996-01-11
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2016-01-11
Also published as: JPH09191170A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ベースフィルム上に貼着された金属箔を所定パターンに切断した後、ほぼ全面にわたってカバーレイフィルムを接着してなるフレキシブル回路基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の電装品の配線等に用いられる所定パターンのフレキシブル回路基板（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ：以下「ＦＰＣ」と略す）は、一般に、図５に示したように、ポリエステル製またはポリイミド製のベースフィルム１の下面に、熱硬化性または熱可塑性の接着剤を介して金属箔３を仮固着し、金属箔３のみを所定の回路パターンに切断した後、ベースフィルム１および金属箔３の下面に、熱硬化性または熱可塑性の接着剤を塗布した表面保護層としての厚さ９０μｍのカバーレイフィルム５を重ね合わせ、熱プレスによってカバーレイフィルム５および金属箔３をベースフィルム１上に本固着し、さらに、実装部品の部品リード６を挿入してはんだ付けを行うためのスルーホール７等を穿設するとともに所定の形状に切断して形成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ＦＰＣにおいて、部品電極やリード用のスルーホール７またはＦＰＣランド等のはんだ付けする領域（以下「はんだ部位」と称す）が近接していると、例えば図５に示すように、電子装置のはんだ付け工程中に隣り合うはんだ部位のはんだ８同士が流れ込んでしまい、橋架状にショート（以後、「はんだブリッジショート」と称す）してしまう。かかる事態を避けるため、従来は、ＦＰＣでの部品実装密度を下げて、部品やリード同士が互いに近接しないような配線としていた。
【０００４】
しかしながら、近年の傾向から、電子装置の高機能化・小型軽量化に伴う部品の高密度実装化は避けがたい状況にあり、それはＦＰＣにおいても同様である。
【０００５】
この発明は、上記課題に鑑み、高密度化する実装部品に対してはんだブリッジショートの発生を防止し得るフレキシブル回路基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ベースフィルムの表面に金属配線および表面保護層が順次積層されてなるフレキシブル回路基板であって、少なくとも所定のはんだ部位の近辺における前記表面保護層の厚さは、１２５μｍより大で、且つ３００μｍ以下に設定され、前記表面保護層は、例えば、厚さが１２５μｍ以下の既存のカバーレイが複数枚重ね合わせられて成るフレキシブル回路基板の製造時に、まず、ベースフィルムの表面に熱硬化性または熱可塑性の接着剤を介して金属箔を仮固着し、前記金属箔の一部を打抜き型によって切断・除去して所定の配線パターンを形成した後、前記ベースフィルムおよび前記金属箔の全体領域のうち、少なくとも所定のはんだ部位の近辺について、カバーレイを複数層積層する。そして、所定のはんだ部位について前記カバーレイを打抜き型によって切断・除去すればよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
｛実施の形態１｝
図１はこの発明の実施の形態１のＦＰＣを示す断面図である。このＦＰＣは、表面の表面保護層の総厚さを従来より増すことで、はんだブリッジショートの原因となる隣接部位間のはんだの流れ込みを防止しようとするものであって、図２のように、ベースフィルム１１および金属箔１３の下面の表面保護層としての厚さ９０μｍのカバーレイ１５を３枚重ねにしている。ここで、一枚当たりのカバーレイ１５は、従来使用していたものと同様に、厚さ５０μｍのカバーレイフィルム１５ａと、このカバーレイフィルム１５ａの片側表面に塗布された厚さ４０μｍの接着剤層１５ｂとで構成され、これらが３枚積層されて形成されている。したがって、ベースフィルム１１および金属箔１３の下面の表面保護層の総厚さＴｃは２７０μｍに設定されていることになる。
【００１１】
この実施の形態におけるＦＰＣの製造工程を概説する。まず、個別の所定の供給ローラから夫々送り出されるベースフィルム１１および金属箔１３は、途中で金属箔１３側に接着剤が塗布された後、相互に重ね合わせられ、熱ローラに挟み込まれて加熱されることでベースフィルム１１と金属箔１３とが仮固着される。
【００１２】
そして、ロータリタイプ等の有刃打抜き型によって金属箔１３を切断するとともに、不要部分を剥離し、金属箔１３からなる回路パターンをベースフィルム１１上に形成する。
【００１３】
その後、所定の他の供給ローラからカバーレイフィルム１５ａを送り出し、その上面に接着剤層１５ｂを塗布形成しながら、このカバーレイ１５をベースフィルム１１および金属箔１３の下面にまず１枚だけ重ね合わせる。必要領域だけをカバーレイ１５で被覆したらこれを切断する。同様にしてカバーレイ１５の供給・重ね合わせ作業を繰り返して、カバーレイ１５を３枚重ねにする。
【００１４】
このようにしてベースフィルム１１および金属箔１３の下面にカバーレイ１５を３枚重ね合わせた後、熱ローラに挟み込まれて加熱されることによって、ベースフィルム１１、金属箔１３およびカバーレイ１５が互いに本固着される。その後、所定のはんだ部位にパンチングにてスルーホール１７等を所定形状に形成・除去し、図１に示したような製品（ＦＰＣ）を成す。
【００１５】
作成されたＦＰＣは、スルーホール１７に実装部品の部品リード１６が挿入されてはんだ付けが行われる。この際、溶融状態のはんだ１８は部品リード１６から外側の隣接部位に向けて流れ出ようとするが、カバーレイ１５を３枚重ねにして総厚さＴｃを２７０μｍに設定しているので、隣接部位間のはんだ１８の流れ込みが防止される。その結果、従来問題とされていたはんだブリッジショートの発生を防止できる。
【００１６】
ここで、上述のような厚さ９０μｍのカバーレイ１５の重ね合わせ枚数を変化させてはんだブリッジショートの発生率をみる実験を行った結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】

【００１８】
従来のようにカバーレイ１５を１枚しか使用しない場合、はんだブリッジショートの発生率は２５％となる。これに対し、カバーレイ１５を２枚重ねにした場合、はんだブリッジショートの発生率は２０％になる。さらに、カバーレイ１５を３枚重ねにした場合、はんだブリッジショートの発生率は３％となり、さらに４枚重ねにした場合、はんだブリッジショートの発生率は０％となる。この実験結果を見ると、カバーレイ１５の枚数を増やすほど、はんだブリッジショートの発生率を低減できることがわかる。なお、現行のカバーレイ１５の場合、最大厚さは１２５μｍのものが製造されている（ＪＩＳ規格−Ｃ６４７２）。したがって、これより総厚さＴｃが大となるようにすれば、少なくとも現行のＦＰＣよりもはんだブリッジショートの発生率を低減できる。また、総厚さＴｃを１８０μｍより大に設定すれば、従来に比較してはんだブリッジショートの発生率を飛躍的に低減できることがわかる。すなわち、望ましくは、総厚さＴｃが１８０μｍより大に設定すればよい。
【００１９】
ただし、はんだ部位周辺の表面保護層の総厚さＴｃが過剰に高くなると、はんだ付け作業がしずらくなる。具体的には、表面保護層の総厚さＴｃが３００μｍより大になると、部品電極やリード用のスルーホールまたはＦＰＣランドにはんだ１８が全く付着しない不具合、すなわち「未はんだ」の発生が顕著になる。したがって、実用的には、はんだ部位周辺の表面保護層の総厚さＴｃを３００μｍ以下に抑えるので妥当である。以上のことから、厚さ９０μｍのカバーレイ１５なら３枚重ね（総厚さＴｃ＝２７０μｍ）に、厚さ１２５μｍのカバーレイ１５なら２枚重ね（総厚さＴｃ＝２５０μｍ）にするのが望ましい。
【００２０】
｛実施の形態２｝
図３はこの発明の実施の形態２のＦＰＣを示す断面図である。このＦＰＣは、はんだブリッジショートの発生率の高いはんだ部位（以下「特定部位」と称す）の近辺の表面保護層２１の総厚さのみを、その他の表面保護層２２の総厚さより大に設定したものである。特定部位近辺の表面保護層２１の総厚さは実施の形態１の表面保護層の総厚さと同様に１２５μｍより大で且つ３００μｍ以下の条件を満たすよう、厚さ９０μｍのカバーレイ１５の下面に、さらに厚さ１８０μｍのカバーレイ２３を貼着し、総厚さが２７０μｍになるよう形成されている。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２１】
この実施の形態におけるＦＰＣの製造工程を概説する。まず、実施の形態１と同様にして、ベースフィルム１１の下面に金属箔１３を仮固着し、この金属箔１３を所定形状に切断して回路パターンを形成する。
【００２２】
その後、所定の他の供給ローラからカバーレイフィルム１５ａを送り出し、その上面に接着剤層１５ｂを塗布形成しながら、このカバーレイ１５をベースフィルム１１および金属箔１３の下面にまず１枚だけ重ね合わせる。必要領域だけをカバーレイ１５で被覆したらこれを切断する。同様にして厚さ１８０μｍのカバーレイ２３の供給・重ね合わせ作業を行い、特定部位近辺の表面保護層２１の総厚さを２７０μｍにする。
【００２３】
その後、特定部位近辺の表面保護層２１の形状に沿って、表面側のカバーレイ２３の一部を切断し、特定部位近辺の表面保護層２１のみを残してそれ以外を除去する。その後、熱ローラに挟み込ませて加熱することによって、ベースフィルム１１、金属箔１３およびカバーレイ１５，２３が互いに本固着される。しかる後、所定のはんだ部位にパンチングにてスルーホール１７等を所定形状に形成・除去し、図３に示したような製品（ＦＰＣ）を成す。
【００２４】
そして、作成されたＦＰＣのスルーホール１７に実装部品の部品リード１６を挿入しはんだ付けを行う際、溶融状態のはんだ１８は部品リード１６から外側の隣接部位に向けて流れ出ようとするが、特定部位近辺の表面保護層２１の総厚さを２７０μｍに設定しているので、実施の形態１と同様、その隣接する特定部位間のはんだ１８の流れ込みが防止される。その結果、従来問題とされていたはんだブリッジショートの発生を防止できる。具体的な実験の結果、総厚さ２７０μｍの条件で、はんだブリッジショートの発生率が４％になった。したがって、従来の２５％（表１）に比べて飛躍的に改善されていることがわかる。さらに、特定部位以外の領域については、表面保護層２２の厚さを従来と同様に設定しているので、ＦＰＣの曲げ強度等の条件を従来と同様に維持できる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、少なくとも所定のはんだ部位の近辺における表面保護層の厚さを１２５μｍより大に設定しているので、実装部品について高密度化を行っても、この高密度に隣接するはんだ部位間において、溶融状態のはんだの流れ込みを防止でき、その結果、従来問題とされていたはんだブリッジショートの発生を防止でき、フレキシブル回路基板の歩留まりを向上できる。また、表面保護層の厚さを３００μｍ以下に設定しているので、はんだ付け作業が困難になる事態を防止でき、従来と同程度に「未はんだ」の発生を抑制できる。
【００２７】
そして、既存のカバーレイを用いながらもはんだブリッジショートの発生を防止でき、新たなカバーレイ製造設備を用意しなくても、フレキシブル回路基板の歩留まりを向上できる。
【００２８】
かかるフレキシブル回路基板を製造する際、ベースフィルムの表面に熱硬化性または熱可塑性の接着剤を介して金属箔を仮固着し、前記金属箔の一部を打抜き型によって切断・除去して所定の配線パターンを形成し、前記ベースフィルムおよび前記金属箔の全体領域のうち、少なくとも所定のはんだ部位の近辺について、カバーレイを複数層積層し、所定のはんだ部位について前記カバーレイを打抜き型によって切断・除去するので、フレキシブル回路基板を容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１のフレキシブル回路基板を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１のフレキシブル回路基板を示す一部拡大断面図である。
【図３】この発明の実施の形態２のフレキシブル回路基板を示す断面図である。
【図４】この発明の変形例のフレキシブル回路基板を示す断面図である。
【図５】従来のフレキシブル回路基板を示す断面図である。
【符号の説明】
１１ベースフィルム
１３金属箔
１５カバーレイ
１５ａカバーレイフィルム
１５ｂ接着剤層
１６部品リード
１７スルーホール
１８はんだ
２１特定部位近辺の表面保護層
２２特定部位近辺以外の表面保護層
２３カバーレイ

Claims

ベースフィルムの表面に金属配線および表面保護層が順次積層されてなるフレキシブル回路基板であって、少なくとも所定のはんだ部位の近辺における前記表面保護層の厚さは、１２５μｍより大で、且つ３００μｍ以下に設定され、前記表面保護層は、厚さが１２５μｍ以下のカバーレイが複数枚重ね合わせられて成るフレキシブル回路基板を製造する方法であって、
ベースフィルムの表面に熱硬化性または熱可塑性の接着剤を介して金属箔を仮固着する工程と、
前記金属箔の一部を打抜き型によって切断・除去して所定の配線パターンを形成する工程と、
前記ベースフィルムおよび前記金属箔の全体領域のうち、少なくとも所定のはんだ部位の近辺について、カバーレイを複数層積層する工程と、
所定のはんだ部位について前記カバーレイを打抜き型によって切断・除去する工程と、
を備えるフレキシブル回路基板の製造方法。