JP3840180B2 - フレキシブルプリント配線板 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コネクタへの接続部を備えたフレキシブルプリント配線板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の、電子機器類の軽薄短小化にともない、機器内の配線材料としてフレキシブルプリント配線板が広く利用されている。
またフレキシブルプリント配線板においては一般に、一層の省スペース化を図るべく、その端部などに、コネクタへの接続部を一体的に設けることが行われる。
【０００３】
図４(a)は、接続部Ｃを備えたフレキシブルプリント配線板９ａの、当該接続部Ｃの付近を拡大した斜視図である。
図に見るようにこの例のフレキシブルプリント配線板９ａにおいては、柔軟な樹脂フィルムなどからなる基板９１０を、コネクタへの接続部Ｃを含む所定の平面形状に形成するとともに、当該接続部Ｃの表面に、基板９１０上の導体回路〔図４(b)および図５中の９２・・・〕と電気的に繋がれた複数の端子９３…を、図中に白抜きの矢印で示す、接続部Ｃのコネクタへの抜き挿し方向と平行に配列している。
【０００４】
なお図において符号９４０は、基板９１０上の導体回路９２…などを保護するためのカバーレイ、９５０は、上記接続部Ｃを補強してコネクタへの抜き挿しを容易にするための補強板である。
上記フレキシブルプリント配線板９ａは、下記の手順を経て製造したフレキシブルプリント配線用基板９から、打ち抜き加工などによって作製するのが一般的である。
【０００５】
すなわち図５に示すように、まず基板９１０のもとになる、樹脂フィルムなどからなるベースフィルム９１の表面に、導体回路９２…と、端子９３…と、各端子９３…の先端から延設しためっきリード９３ａ…とを、リソグラフィーを利用した通常の形成方法（アディテイブ法、サブトラクティブ法など）を用いて、銅などの金属薄膜にて所定の平面形状に形成する。
次に、上記めっきリード９３ａ…を利用して、各端子９３…の表面を金や半田などでメッキする。
【０００６】
次いでベースフィルム９１の表面に、接続部Ｃにおいて端子９３…を露出させるための開口９４ａを有する、カバーレイ９４０のもとになる保護フィルム９４を積層、接着して導体回路９２…などを保護する。また、保護フィルム９４には必要に応じて、図示していないが、導体回路９２…の所定の位置に設ける、素子などを実装する実装部を露出させるための開口を設けても良い。
そしてベースフィルム９１の、上記と反対側である裏面に、補強板９５０のもとになる厚手の補強フィルム９５を積層、接着して、フレキシブルプリント配線板９ａのもとになるフレキシブルプリント配線用基板９を製造する。
【０００７】
こうして得た図５のフレキシブルプリント配線用基板９を、図中に一点鎖線で示す、フレキシブルプリント配線板９ａの平面形状を構成する外周縁Ｆに沿って打ち抜き加工し、さらに必要に応じて前記実装部に素子を実装すると、図４(a)に示すフレキシブルプリント配線板９ａを製造することができる。
打ち抜き加工の具体的な方法としては、例えばブランキング型を用いて一括または分割して、上記外周縁Ｆの形状に合わせて打ち抜き加工する方法（ブランキング加工）が一般的に行われる。
【０００８】
またこのブランキング加工においては、ベースフィルム９１の、図示した領域外の所定の位置に形成したガイド孔に、ブランキング型に設けたガイドピンを挿通することによって、ベースフィルム９１上の端子９３…などと、ブランキング型とを位置合わせしながら打ち抜き加工するのが一般的である。
しかしブランキング加工では、上記位置合わせの精度に限界があるため、製造したフレキシブルプリント配線板の接続部Ｃをコネクタに接続した際に、個々の端子９３が、コネクタの、相対応する所定のコンタクトに正確に接続されない接続不良を生じるおそれがあった。
【０００９】
すなわちコネクタと接続部Ｃとは通常、当該接続部Ｃの、図４(a)中に白抜きの矢印で示す抜き挿し方向と平行に形成した両側辺Ｆ１、Ｆ１を、コネクタに設けたガイドに当接させることによって、個々の端子９３と、それに相対応する所定のコンタクトとが正確に接続されるように位置合わせをしている。
よって、この位置合わせの精度は、例えば一方の側辺Ｆ１と、それに最も近い一番端の端子９３の中心線との間のピッチ〔図４(b)中のｐ１〕の寸法精度、つまり式(1)：
ｐ１′＝ｐ１±α (1)
〔式(1)中、ｐ１′は実際のピッチ、ｐ１は目標とするピッチ、±αは両者の誤差、すなわち寸法精度を示す。〕
のうち±αの部分の大きさに依存し、このピッチｐ１の寸法精度±αは、前述したブランキング加工時の位置合わせの精度に依存する。
【００１０】
ところが、ガイド孔とガイドピンとによる位置合わせの精度は、およそ±１００μｍ（±０．１ｍｍ）を超える大きなものである。
このため、とくに隣り合う端子９３間のピッチ〔図４(b)中のｐ２〕を、前述した機器類の軽薄短小化にともなって、例えば０．５ｍｍ程度までファインピッチ化した接続部Ｃにおいては、当該接続部Ｃをコネクタに接続した際に、前記のように接続不良を生じるおそれがあるのである。
【００１１】
そこで、隣り合う端子９３間のピッチｐ２を０．５ｍｍ程度までファインピッチ化したフレキシブルプリント配線板において接続不良の発生をより確実に防止するため、そのもとになるフレキシブルプリント配線用基板について、打ち抜き加工時の位置合わせの精度を向上することが検討されている。
例えば特許文献１には、フレキシブルプリント配線用基板９の、接続部Ｃの近傍に、端子９３・・・などとともに、金属薄膜にて、位置合わせのためのターゲットマークを形成しておき、このターゲットマークの中心を、特殊計測用カメラを用いて検出しながらトリミングパンチ（マルチパンチ）を位置合わせして、接続部Ｃの両側辺Ｆ１、Ｆ１とその近傍とを打ち抜き加工（トリミング）することが記載されている。
【００１２】
そしてこの構成によれば、隣り合う端子９３間のピッチｐ２が０．５ｍｍ程度であるマイクロ接続に対応したフレキシブルプリント配線板９ａにおいて、打ち抜き加工時の位置合わせの精度を±１００μｍ以下として、接続不良の発生を確実に防止することができる。
【００１３】
【特許文献１】
特許第２６６２４７７号公報（請求項１、２、第０００４欄）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが近時、前述した機器類のさらなる軽薄短小化にともなって、フレキシブルプリント配線板９ａ上に形成する導体回路９２…の、これまで以上のファインピッチ化が求められつつあり、それにともなって接続部Ｃにおける端子９３間のピッチｐ２も、これまでよりさらにファインピッチ化することが要求されるようになってきた。
【００１５】
具体的には、マイクロ接続における隣り合う端子９３間のピッチｐ２は、前記のようにこれまでは０．５ｍｍであったものが、現在はファインピッチ化が進んで０．３ｍｍ程度のものが一般化しつつあり、さらに最近では０．２ｍｍ程度のものの開発が進んでいる。
しかし、上に述べた特許文献１に記載の位置合わせにおける精度の限界はおよそ±７０μｍ程度であって、それ以上の高精度化は困難である。
【００１６】
このため、上記のようにさらなるファインピッチ化が進行してもそれに十分に対応することができず、フレキシブルプリント配線板９ａの接続部Ｃをコネクタに接続した際に接続不良を生じることが再び問題となりつつある。
本発明の目的は、現状よりさらにファインピッチ化が進行しても接続不良を生じるおそれのない高精度の接続部を有するフレキシブルプリント配線板を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、金属薄膜からなる複数の端子を配列したコネクタへの接続部を含むフレキシブルプリント配線板であって、当該フレキシブルプリント配線板を構成する少なくともベースフィルムをレーザー加工するためのマスクとして用いるダミーパターンを、金属薄膜にて、接続部の両側部に形成し、前記ダミーパターンをマスクとしてレーザー加工して、接続部の両側辺が、±３０μｍ以下の精度で形成されているとともに、フレキシブルプリント配線板の平面形状を構成する外周縁のうち、前記両側辺以外の部分が、打ち抜き加工して形成されたことを特徴とするフレキシブルプリント配線板である。
【００１８】
請求項１の構成では、フレキシブルプリント配線板の接続部の平面形状を構成する外周縁のうち、コネクタへの接続時に端子の位置合わせとして機能させる接続部の両側辺を、上記のように金属薄膜にて形成したダミーパターンをマスクとして用いて、フレキシブルプリント配線用基板を形成する少なくともベースフィルム、詳しくは
・ ベースフィルム単体、
・ ベースフィルムとカバーレイのもとになる保護フィルムとのラミネートフィルム、
・ ベースフィルムと補強板のもとになる補強フィルムとのラミネートフィルム、あるいは
・ ベースフィルムと保護フィルムと補強フィルムとのラミネートフィルム
などをレーザー加工することで形成するようにしている。
すなわちこれらのフィルムのうち、ダミーパターンで覆われていない領域をレーザーの照射によって選択的にエッチング除去することによって、上記の、接続部の平面形状を構成する外周縁のうち、コネクタへの接続時に端子の位置合わせとして機能させる接続部の両側辺を形成するようにしている。
【００１９】
上記加工のうちダミーパターンの、端子に対する形成位置の精度は、両者の形成に例えばリソグラフィーを利用した形成方法などを採用することで、ミクロンレベル（およそ数ミクロン以下、以下同様）まで向上することが可能である。
また、このダミーパターンを用いたレーザー加工の加工精度も、基板等の膨張、収縮や、あるいはレーザー光の回り込みなどを考慮しても、やはりミクロンレベルまで向上することが可能である。
【００２０】
このためこの２つの加工を組み合わせることによって、これまで寸法精度向上のネックとなっていた打ち抜き加工を排除して、その寸法精度を飛躍的に向上することができる。具体的には、±３０μｍ以下まで高精度化することが可能となる。
したがって請求項１のフレキシブルプリント配線板は、現状よりさらにファインピッチ化が進行しても接続不良を生じるおそれのない高精度の接続部を備えたものとなる。
また、請求項１の構成によれば、フレキシブルプリント配線板の平面形状を構成する外周縁のうち、前記両側辺以外の部分を、打ち抜き加工によって形成しているため、前記フレキシブルプリント配線板の生産性を向上し、製造コストを低減することもできる。
【００２１】
請求項２記載の発明は、端子とダミーパターンとを、リソグラフィーを利用した形成方法によって同時に形成したことを特徴とする請求項１記載のフレキシブルプリント配線板である。
請求項２の構成によれば、前記のようにダミーパターンの、端子に対する形成位置の精度をミクロンレベルまで向上できる。
したがって請求項２のフレキシブルプリント配線板は、より高精度の接続部を備えたものとなる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、ベースフィルムの裏面に、接続部の補強板となる、厚み３００μｍ以下の補強フィルムを積層、接着したことを特徴とする請求項１記載のフレキシブルプリント配線板である。
請求項３の構成では、補強板のもとになる補強フィルムとして、上記のようにレーザー加工によるエッチング除去が容易な、厚み３００μｍ以下の樹脂製のフィルムを用いているため、当該補強フィルムを、ベースフィルムなどとともにレーザー加工する時間を短縮することができる。
【００２３】
したがって請求項３の構成によれば、フレキシブルプリント配線板の生産性を向上することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を、実施の形態の一例を示す図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明のフレキシブルプリント配線板のもとになるフレキシブルプリント配線用基板１の一例における、前記フレキシブルプリント配線板１ａの接続部Ｃとなる領域の付近を拡大した平面図である。また図２(a)は、上記例のフレキシブルプリント配線用基板１のうち、ベースフィルム１１をレーザー加工するためのマスクとして用いるダミーパターンＤＰの付近をさらに拡大した平面図である。
【００２５】
これらの図に見るように、この例のフレキシブルプリント配線用基板１は、柔軟な樹脂フィルムからなるベースフィルム１１の表面に、上述した、コネクタへの接続部Ｃを含む、フレキシブルプリント配線板１ａとなる領域を形成したものである。
なお図では、かかる領域を１個所のみ記載しているが、通常は、フレキシブルプリント配線板の生産性などを考慮して、１枚の定尺ベースフィルム１１（幅２５０ｍｍ×長さ４５０〜５５０ｍｍが一般的）の表面に上記の領域を２個所以上、形成するのが一般的である。したがって本発明においても同様に、図示していないが、１枚のベースフィルム１１の表面に、フレキシブルプリント配線板となる領域を２個所以上、設けるのが好ましい。
【００２６】
ベースフィルム１１の、上記領域内には、いずれも銅などの金属薄膜からなる、
・ フレキシブルプリント配線板の内部回路を構成する導体回路１２・・・と、
・ 当該導体回路１２・・・と電気的に接続され、フレキシブルプリント配線板の接続部Ｃに配列された端子１３・・・と、そして
・ ベースフィルム１１をレーザー加工するためのマスクとして用いるダミーパターンＤＰ、ＤＰと、
を形成してある。また各端子１３…の先端から領域外までめっきリード１３ａ…を延設してある。
【００２７】
またダミーパターンＤＰ、ＤＰは、フレキシブルプリント配線板１ａの平面形状を構成する外周縁Ｆのうち、コネクタへの接続時に端子１３・・・の位置合わせとして機能させる、接続部Ｃの両側辺〔図２(b)および図３中のＦ１、Ｆ１〕の輪郭に対応した形状に形成してある。
これらの各部は、リソグラフィーを利用した形成方法（アディテイブ法、サブトラクティブ法など）によって同時に形成するのが好ましい。これにより、前述したようにダミーパターンＤＰ、ＤＰの、端子１３・・・に対する形成位置の精度をミクロンレベルまで向上することができる。
【００２８】
また各端子１３…の表面は、従来同様にめっきリード１３ａ…を利用して、金や半田などでメッキするのが好ましい。
ベースフィルム１１の表面には、接続部Ｃにおいて端子１３…を露出させるための開口１４ａを有する保護フィルム１４を積層、接着して導体回路１２…などを保護するのが好ましい。また、保護フィルム１４には必要に応じて、図示していないが、導体回路１２…の所定の位置に設ける、素子などを実装する実装部を露出させるための開口を設けても良い。
【００２９】
またベースフィルム１１の、上記と反対側である裏面には、補強板となる厚手の補強フィルム１５を積層、接着するのが好ましい。
上記各部からなるフレキシブルプリント配線用基板１のうちベースフィルム１１としては、前述したように柔軟な樹脂のフィルムを使用する。とくに寸法安定性、耐熱性、耐久性、柔軟性等を考慮してポリイミドフィルムが好ましい。
また保護フィルム１４としても、同様の理由でポリイミドフィルムが好ましい。
【００３０】
さらに補強フィルム１５としては、先に述べたように、厚み３００μｍ以下の樹脂フィルムが好ましく、かかる樹脂フィルムとしては、上記と同様の理由でポリイミドフィルムが好ましい。
ベースフィルム１１の表面に保護フィルム１４を積層、接着し、かつ裏面に補強フィルム１５を積層、接着するためには接着剤を用いる。かかる接着剤としては、各層の上記特性を損なわないために、硬化性樹脂系の接着剤が好ましく、とくにエポキシ樹脂系の接着剤が好ましい。
【００３１】
また導体回路１２・・・等をサブトラクティブ法にて形成する場合、ベースフィルム１１の表面に、導体回路１２・・・等のもとになる金属箔を積層、接着するためには接着剤を用いる。かかる接着剤としても、硬化性樹脂系の接着剤が好ましく、とくにエポキシ樹脂系の接着剤が好ましい。
各層の厚みはとくに限定されないが、典型的な厚み構成の例としては、下記のものを挙げることができる。
【００３２】
保護フィルム１４：１２〜５０μｍ
カバーレイ接着剤層：１０〜４０μｍ
導体回路１２・・・等を形成する金属薄膜：９〜５０μｍ
端子１３・・・上の半田めっき層：２〜１０μｍ
ベース接着剤層：０〜２５μｍ
ベースフィルム１１：１２〜５０μｍ
補強板接着剤層：３０〜５０μｍ
補強フィルム１５：２５〜１２５μｍ
上記各部からなるフレキシブルプリント配線用基板１を加工して、本発明のフレキシブルプリント配線板を製造するには、まず図１および図２(a)中に短い破線で囲み、かつ網目模様で覆ったレーザー照射領域ＬＡにレーザーを照射してレーザー加工することで、上記接続部Ｃの、コネクタへの接続時に端子１３・・・の位置合わせとして機能させる両側辺Ｆ１、Ｆ１の輪郭を形成する。
【００３３】
詳しくは、上記のレーザー照射領域ＬＡに対して、ダミーパターンＤＰを構成する金属を全くエッチングしないか、または極めて低速でしかエッチングせず、かつ前記ポリイミドなどの樹脂を高速でエッチングすることができる強度に調整した炭酸ガスレーザーやＹＡＧレーザー、エキシマレーザーなどを照射して、当該レーザー照射領域ＬＡのうち、ダミーパターンＤＰで覆われていない部分の保護フィルム１４、ベースフィルム１１、および補強フィルム１５と、各フィルム間の接着剤層とを選択的にエッチング除去する。
【００３４】
例えば炭酸ガスレーザーの場合は、４〜１０Ｊのエネルギー量で５〜１０ショットの照射を行うと、レーザーを裏面まで貫通させて、上記各層をエッチング除去することができる。
しかも炭酸ガスレーザーなどを用いた場合、エッチング加工後の各層の端面や、ダミーパターンＤＰの表面などは、いずれも殆どダメージを受けることがない。とくに各層の端面は、トムソン加工した場合と大差ない状態を維持する。このためレーザー加工によって形成した接続部Ｃの両側辺Ｆ１、Ｆ１を、コネクタへの接続時に端子１３・・・の位置合わせとして十分に機能させることができる。
【００３５】
このあと、フレキシブルプリント配線板１ａの平面形状を構成する外周縁Ｆのうち、上記両側辺Ｆ１、Ｆ１以外の部分、すなわち図１や図２(a)中に一点鎖線で示した、接続部Ｃのうち両側辺Ｆ１、Ｆ１と交差する端辺Ｆ２や、あるいは両側辺Ｆ１、Ｆ１に続く、フレキシブルプリント配線板の本体部の両側辺Ｆ３、Ｆ３などを抜き加工すると、図２(b)および図３に示す、本発明の一実施形態としてのフレキシブルプリント配線板１ａを製造することができる。
【００３６】
端辺Ｆ２や側辺Ｆ３、Ｆ３などは、両側辺Ｆ１、Ｆ１ほどの寸法精度が要求されないので、従来同様にブランキング型などによる打ち抜き加工をして形成する。これにより、フレキシブルプリント配線板の生産性を向上し、製造コストを低減することができる。
かくして製造された、図２(b)および図３に示すフレキシブルプリント配線板１ａにおいては、一方の側辺Ｆ１と、それにもっとも近い一番端の端子１３の中心線との間のピッチ〔図２(b)中のｐ１〕の寸法精度を、先に述べたように±３０μｍ以下まで高精度化することができる。
【００３７】
このため接続部Ｃにおいて配列された、隣り合う端子１３間のピッチ〔図２(b)中のｐ２〕を、たとえ０．２ｍｍ程度までファインピッチ化したとしても、当該接続部Ｃをコネクタに接続した際に、個々の端子１３が、コネクタの、相対応する所定のコンタクトに正確に接続されない接続不良を生じるのを確実に防止することが可能となる。
なお図２(b)および図３中の符号１１０は、ベースフィルム１１を、上記の抜き加工（レーザー加工および打ち抜き加工）によって所定の平面形状に加工して形成した基板、１４０は、保護フィルム１４を、同じ抜き加工によって所定の平面形状に加工して形成したカバーレイ、１５０は、補強フィルム１５を、同じ抜き加工によって所定の平面形状に加工して形成した補強板である。
【００３８】
なお本発明の構成は、以上で説明した図の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で、種々の設計変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のフレキシブルプリント配線板のもとになるフレキシブルプリント配線用基板の一例における、前記フレキシブルプリント配線板の接続部となる領域の付近を拡大した平面図である。
【図２】 同図(a)は、上記例のフレキシブルプリント配線用基板のうち、ベースフィルムをレーザー加工するためのマスクとして用いるダミーパターンの付近をさらに拡大した平面図、同図(b)は、上記例のフレキシブルプリント配線用基板をレーザー加工などして製造したフレキシブルプリント配線板の、同じダミーパターンの付近を拡大した平面図である。
【図３】 上記例のフレキシブルプリント配線用基板をレーザー加工などして製造した本発明のフレキシブルプリント配線板の、実施の形態の一例における、接続部の付近の斜視図である。
【図４】 同図(a)は、従来の、フレキシブルプリント配線用基板を打ち抜き加工して製造したフレキシブルプリント配線板の、接続部の付近の斜視図、同図(b)は、上記フレキシブルプリント配線板のうち、接続部の一方の側辺の近傍を拡大した平面図である。
【図５】 図４のフレキシブルプリント配線用基板のうち、フレキシブルプリント配線板の接続部となる領域の付近を拡大した平面図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、コネクタへの接続部を備えたフレキシブルプリント配線板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の、電子機器類の軽薄短小化にともない、機器内の配線材料としてフレキシブルプリント配線板が広く利用されている。
またフレキシブルプリント配線板においては一般に、一層の省スペース化を図るべく、その端部などに、コネクタへの接続部を一体的に設けることが行われる。
【０００３】
図４(a)は、接続部Ｃを備えたフレキシブルプリント配線板９ａの、当該接続部Ｃの付近を拡大した斜視図である。
図に見るようにこの例のフレキシブルプリント配線板９ａにおいては、柔軟な樹脂フィルムなどからなる基板９１０を、コネクタへの接続部Ｃを含む所定の平面形状に形成するとともに、当該接続部Ｃの表面に、基板９１０上の導体回路〔図４(b)および図５中の９２・・・〕と電気的に繋がれた複数の端子９３…を、図中に白抜きの矢印で示す、接続部Ｃのコネクタへの抜き挿し方向と平行に配列している。
【０００４】
なお図において符号９４０は、基板９１０上の導体回路９２…などを保護するためのカバーレイ、９５０は、上記接続部Ｃを補強してコネクタへの抜き挿しを容易にするための補強板である。
上記フレキシブルプリント配線板９ａは、下記の手順を経て製造したフレキシブルプリント配線用基板９から、打ち抜き加工などによって作製するのが一般的である。
【０００５】
すなわち図５に示すように、まず基板９１０のもとになる、樹脂フィルムなどからなるベースフィルム９１の表面に、導体回路９２…と、端子９３…と、各端子９３…の先端から延設しためっきリード９３ａ…とを、リソグラフィーを利用した通常の形成方法（アディテイブ法、サブトラクティブ法など）を用いて、銅などの金属薄膜にて所定の平面形状に形成する。
次に、上記めっきリード９３ａ…を利用して、各端子９３…の表面を金や半田などでメッキする。
【０００６】
次いでベースフィルム９１の表面に、接続部Ｃにおいて端子９３…を露出させるための開口９４ａを有する、カバーレイ９４０のもとになる保護フィルム９４を積層、接着して導体回路９２…などを保護する。また、保護フィルム９４には必要に応じて、図示していないが、導体回路９２…の所定の位置に設ける、素子などを実装する実装部を露出させるための開口を設けても良い。
そしてベースフィルム９１の、上記と反対側である裏面に、補強板９５０のもとになる厚手の補強フィルム９５を積層、接着して、フレキシブルプリント配線板９ａのもとになるフレキシブルプリント配線用基板９を製造する。
【０００７】
こうして得た図５のフレキシブルプリント配線用基板９を、図中に一点鎖線で示す、フレキシブルプリント配線板９ａの平面形状を構成する外周縁Ｆに沿って打ち抜き加工し、さらに必要に応じて前記実装部に素子を実装すると、図４(a)に示すフレキシブルプリント配線板９ａを製造することができる。
打ち抜き加工の具体的な方法としては、例えばブランキング型を用いて一括または分割して、上記外周縁Ｆの形状に合わせて打ち抜き加工する方法（ブランキング加工）が一般的に行われる。
【０００８】
またこのブランキング加工においては、ベースフィルム９１の、図示した領域外の所定の位置に形成したガイド孔に、ブランキング型に設けたガイドピンを挿通することによって、ベースフィルム９１上の端子９３…などと、ブランキング型とを位置合わせしながら打ち抜き加工するのが一般的である。
しかしブランキング加工では、上記位置合わせの精度に限界があるため、製造したフレキシブルプリント配線板の接続部Ｃをコネクタに接続した際に、個々の端子９３が、コネクタの、相対応する所定のコンタクトに正確に接続されない接続不良を生じるおそれがあった。
【０００９】
すなわちコネクタと接続部Ｃとは通常、当該接続部Ｃの、図４(a)中に白抜きの矢印で示す抜き挿し方向と平行に形成した両側辺Ｆ１、Ｆ１を、コネクタに設けたガイドに当接させることによって、個々の端子９３と、それに相対応する所定のコンタクトとが正確に接続されるように位置合わせをしている。
よって、この位置合わせの精度は、例えば一方の側辺Ｆ１と、それに最も近い一番端の端子９３の中心線との間のピッチ〔図４(b)中のｐ１〕の寸法精度、つまり式(1)：
ｐ１′＝ｐ１±α (1)
〔式(1)中、ｐ１′は実際のピッチ、ｐ１は目標とするピッチ、±αは両者の誤差、すなわち寸法精度を示す。〕
のうち±αの部分の大きさに依存し、このピッチｐ１の寸法精度±αは、前述したブランキング加工時の位置合わせの精度に依存する。
【００１０】
ところが、ガイド孔とガイドピンとによる位置合わせの精度は、およそ±１００μｍ（±０．１ｍｍ）を超える大きなものである。
このため、とくに隣り合う端子９３間のピッチ〔図４(b)中のｐ２〕を、前述した機器類の軽薄短小化にともなって、例えば０．５ｍｍ程度までファインピッチ化した接続部Ｃにおいては、当該接続部Ｃをコネクタに接続した際に、前記のように接続不良を生じるおそれがあるのである。
【００１１】
そこで、隣り合う端子９３間のピッチｐ２を０．５ｍｍ程度までファインピッチ化したフレキシブルプリント配線板において接続不良の発生をより確実に防止するため、そのもとになるフレキシブルプリント配線用基板について、打ち抜き加工時の位置合わせの精度を向上することが検討されている。
例えば特許文献１には、フレキシブルプリント配線用基板９の、接続部Ｃの近傍に、端子９３・・・などとともに、金属薄膜にて、位置合わせのためのターゲットマークを形成しておき、このターゲットマークの中心を、特殊計測用カメラを用いて検出しながらトリミングパンチ（マルチパンチ）を位置合わせして、接続部Ｃの両側辺Ｆ１、Ｆ１とその近傍とを打ち抜き加工（トリミング）することが記載されている。
【００１２】
そしてこの構成によれば、隣り合う端子９３間のピッチｐ２が０．５ｍｍ程度であるマイクロ接続に対応したフレキシブルプリント配線板９ａにおいて、打ち抜き加工時の位置合わせの精度を±１００μｍ以下として、接続不良の発生を確実に防止することができる。
【００１３】
【特許文献１】
特許第２６６２４７７号公報（請求項１、２、第０００４欄）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが近時、前述した機器類のさらなる軽薄短小化にともなって、フレキシブルプリント配線板９ａ上に形成する導体回路９２…の、これまで以上のファインピッチ化が求められつつあり、それにともなって接続部Ｃにおける端子９３間のピッチｐ２も、これまでよりさらにファインピッチ化することが要求されるようになってきた。
【００１５】
具体的には、マイクロ接続における隣り合う端子９３間のピッチｐ２は、前記のようにこれまでは０．５ｍｍであったものが、現在はファインピッチ化が進んで０．３ｍｍ程度のものが一般化しつつあり、さらに最近では０．２ｍｍ程度のものの開発が進んでいる。
しかし、上に述べた特許文献１に記載の位置合わせにおける精度の限界はおよそ±７０μｍ程度であって、それ以上の高精度化は困難である。
【００１６】
このため、上記のようにさらなるファインピッチ化が進行してもそれに十分に対応することができず、フレキシブルプリント配線板９ａの接続部Ｃをコネクタに接続した際に接続不良を生じることが再び問題となりつつある。
本発明の目的は、現状よりさらにファインピッチ化が進行しても接続不良を生じるおそれのない高精度の接続部を有するフレキシブルプリント配線板を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、金属薄膜からなる複数の端子を配列したコネクタへの接続部を含むフレキシブルプリント配線板であって、当該フレキシブルプリント配線板を構成する少なくともベースフィルムをレーザー加工するためのマスクとして用いるダミーパターンを、金属薄膜にて、接続部の両側部に形成し、前記ダミーパターンをマスクとしてレーザー加工して、接続部の両側辺が、±３０μｍ以下の精度で形成されているとともに、フレキシブルプリント配線板の平面形状を構成する外周縁のうち、前記両側辺以外の部分が、打ち抜き加工して形成されたことを特徴とするフレキシブルプリント配線板である。
【００１８】
請求項１の構成では、フレキシブルプリント配線板の接続部の平面形状を構成する外周縁のうち、コネクタへの接続時に端子の位置合わせとして機能させる接続部の両側辺を、上記のように金属薄膜にて形成したダミーパターンをマスクとして用いて、フレキシブルプリント配線用基板を形成する少なくともベースフィルム、詳しくは
・ ベースフィルム単体、
・ ベースフィルムとカバーレイのもとになる保護フィルムとのラミネートフィルム、
・ ベースフィルムと補強板のもとになる補強フィルムとのラミネートフィルム、あるいは
・ ベースフィルムと保護フィルムと補強フィルムとのラミネートフィルム
などをレーザー加工することで形成するようにしている。
すなわちこれらのフィルムのうち、ダミーパターンで覆われていない領域をレーザーの照射によって選択的にエッチング除去することによって、上記の、接続部の平面形状を構成する外周縁のうち、コネクタへの接続時に端子の位置合わせとして機能させる接続部の両側辺を形成するようにしている。
【００１９】
上記加工のうちダミーパターンの、端子に対する形成位置の精度は、両者の形成に例えばリソグラフィーを利用した形成方法などを採用することで、ミクロンレベル（およそ数ミクロン以下、以下同様）まで向上することが可能である。
また、このダミーパターンを用いたレーザー加工の加工精度も、基板等の膨張、収縮や、あるいはレーザー光の回り込みなどを考慮しても、やはりミクロンレベルまで向上することが可能である。
【００２０】
このためこの２つの加工を組み合わせることによって、これまで寸法精度向上のネックとなっていた打ち抜き加工を排除して、その寸法精度を飛躍的に向上することができる。具体的には、±３０μｍ以下まで高精度化することが可能となる。
したがって請求項１のフレキシブルプリント配線板は、現状よりさらにファインピッチ化が進行しても接続不良を生じるおそれのない高精度の接続部を備えたものとなる。
また、請求項１の構成によれば、フレキシブルプリント配線板の平面形状を構成する外周縁のうち、前記両側辺以外の部分を、打ち抜き加工によって形成しているため、前記フレキシブルプリント配線板の生産性を向上し、製造コストを低減することもできる。
【００２１】
請求項２記載の発明は、端子とダミーパターンとを、リソグラフィーを利用した形成方法によって同時に形成したことを特徴とする請求項１記載のフレキシブルプリント配線板である。
請求項２の構成によれば、前記のようにダミーパターンの、端子に対する形成位置の精度をミクロンレベルまで向上できる。
したがって請求項２のフレキシブルプリント配線板は、より高精度の接続部を備えたものとなる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、ベースフィルムの裏面に、接続部の補強板となる、厚み３００μｍ以下の補強フィルムを積層、接着したことを特徴とする請求項１記載のフレキシブルプリント配線板である。
請求項３の構成では、補強板のもとになる補強フィルムとして、上記のようにレーザー加工によるエッチング除去が容易な、厚み３００μｍ以下の樹脂製のフィルムを用いているため、当該補強フィルムを、ベースフィルムなどとともにレーザー加工する時間を短縮することができる。
【００２３】
したがって請求項３の構成によれば、フレキシブルプリント配線板の生産性を向上することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を、実施の形態の一例を示す図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明のフレキシブルプリント配線板のもとになるフレキシブルプリント配線用基板１の一例における、前記フレキシブルプリント配線板１ａの接続部Ｃとなる領域の付近を拡大した平面図である。また図２(a)は、上記例のフレキシブルプリント配線用基板１のうち、ベースフィルム１１をレーザー加工するためのマスクとして用いるダミーパターンＤＰの付近をさらに拡大した平面図である。
【００２５】
これらの図に見るように、この例のフレキシブルプリント配線用基板１は、柔軟な樹脂フィルムからなるベースフィルム１１の表面に、上述した、コネクタへの接続部Ｃを含む、フレキシブルプリント配線板１ａとなる領域を形成したものである。
なお図では、かかる領域を１個所のみ記載しているが、通常は、フレキシブルプリント配線板の生産性などを考慮して、１枚の定尺ベースフィルム１１（幅２５０ｍｍ×長さ４５０〜５５０ｍｍが一般的）の表面に上記の領域を２個所以上、形成するのが一般的である。したがって本発明においても同様に、図示していないが、１枚のベースフィルム１１の表面に、フレキシブルプリント配線板となる領域を２個所以上、設けるのが好ましい。
【００２６】
ベースフィルム１１の、上記領域内には、いずれも銅などの金属薄膜からなる、
・ フレキシブルプリント配線板の内部回路を構成する導体回路１２・・・と、
・ 当該導体回路１２・・・と電気的に接続され、フレキシブルプリント配線板の接続部Ｃに配列された端子１３・・・と、そして
・ ベースフィルム１１をレーザー加工するためのマスクとして用いるダミーパターンＤＰ、ＤＰと、
を形成してある。また各端子１３…の先端から領域外までめっきリード１３ａ…を延設してある。
【００２７】
またダミーパターンＤＰ、ＤＰは、フレキシブルプリント配線板１ａの平面形状を構成する外周縁Ｆのうち、コネクタへの接続時に端子１３・・・の位置合わせとして機能させる、接続部Ｃの両側辺〔図２(b)および図３中のＦ１、Ｆ１〕の輪郭に対応した形状に形成してある。
これらの各部は、リソグラフィーを利用した形成方法（アディテイブ法、サブトラクティブ法など）によって同時に形成するのが好ましい。これにより、前述したようにダミーパターンＤＰ、ＤＰの、端子１３・・・に対する形成位置の精度をミクロンレベルまで向上することができる。
【００２８】
また各端子１３…の表面は、従来同様にめっきリード１３ａ…を利用して、金や半田などでメッキするのが好ましい。
ベースフィルム１１の表面には、接続部Ｃにおいて端子１３…を露出させるための開口１４ａを有する保護フィルム１４を積層、接着して導体回路１２…などを保護するのが好ましい。また、保護フィルム１４には必要に応じて、図示していないが、導体回路１２…の所定の位置に設ける、素子などを実装する実装部を露出させるための開口を設けても良い。
【００２９】
またベースフィルム１１の、上記と反対側である裏面には、補強板となる厚手の補強フィルム１５を積層、接着するのが好ましい。
上記各部からなるフレキシブルプリント配線用基板１のうちベースフィルム１１としては、前述したように柔軟な樹脂のフィルムを使用する。とくに寸法安定性、耐熱性、耐久性、柔軟性等を考慮してポリイミドフィルムが好ましい。
また保護フィルム１４としても、同様の理由でポリイミドフィルムが好ましい。
【００３０】
さらに補強フィルム１５としては、先に述べたように、厚み３００μｍ以下の樹脂フィルムが好ましく、かかる樹脂フィルムとしては、上記と同様の理由でポリイミドフィルムが好ましい。
ベースフィルム１１の表面に保護フィルム１４を積層、接着し、かつ裏面に補強フィルム１５を積層、接着するためには接着剤を用いる。かかる接着剤としては、各層の上記特性を損なわないために、硬化性樹脂系の接着剤が好ましく、とくにエポキシ樹脂系の接着剤が好ましい。
【００３１】
また導体回路１２・・・等をサブトラクティブ法にて形成する場合、ベースフィルム１１の表面に、導体回路１２・・・等のもとになる金属箔を積層、接着するためには接着剤を用いる。かかる接着剤としても、硬化性樹脂系の接着剤が好ましく、とくにエポキシ樹脂系の接着剤が好ましい。
各層の厚みはとくに限定されないが、典型的な厚み構成の例としては、下記のものを挙げることができる。
【００３２】
保護フィルム１４：１２〜５０μｍ
カバーレイ接着剤層：１０〜４０μｍ
導体回路１２・・・等を形成する金属薄膜：９〜５０μｍ
端子１３・・・上の半田めっき層：２〜１０μｍ
ベース接着剤層：０〜２５μｍ
ベースフィルム１１：１２〜５０μｍ
補強板接着剤層：３０〜５０μｍ
補強フィルム１５：２５〜１２５μｍ
上記各部からなるフレキシブルプリント配線用基板１を加工して、本発明のフレキシブルプリント配線板を製造するには、まず図１および図２(a)中に短い破線で囲み、かつ網目模様で覆ったレーザー照射領域ＬＡにレーザーを照射してレーザー加工することで、上記接続部Ｃの、コネクタへの接続時に端子１３・・・の位置合わせとして機能させる両側辺Ｆ１、Ｆ１の輪郭を形成する。
【００３３】
詳しくは、上記のレーザー照射領域ＬＡに対して、ダミーパターンＤＰを構成する金属を全くエッチングしないか、または極めて低速でしかエッチングせず、かつ前記ポリイミドなどの樹脂を高速でエッチングすることができる強度に調整した炭酸ガスレーザーやＹＡＧレーザー、エキシマレーザーなどを照射して、当該レーザー照射領域ＬＡのうち、ダミーパターンＤＰで覆われていない部分の保護フィルム１４、ベースフィルム１１、および補強フィルム１５と、各フィルム間の接着剤層とを選択的にエッチング除去する。
【００３４】
例えば炭酸ガスレーザーの場合は、４〜１０Ｊのエネルギー量で５〜１０ショットの照射を行うと、レーザーを裏面まで貫通させて、上記各層をエッチング除去することができる。
しかも炭酸ガスレーザーなどを用いた場合、エッチング加工後の各層の端面や、ダミーパターンＤＰの表面などは、いずれも殆どダメージを受けることがない。とくに各層の端面は、トムソン加工した場合と大差ない状態を維持する。このためレーザー加工によって形成した接続部Ｃの両側辺Ｆ１、Ｆ１を、コネクタへの接続時に端子１３・・・の位置合わせとして十分に機能させることができる。
【００３５】
このあと、フレキシブルプリント配線板１ａの平面形状を構成する外周縁Ｆのうち、上記両側辺Ｆ１、Ｆ１以外の部分、すなわち図１や図２(a)中に一点鎖線で示した、接続部Ｃのうち両側辺Ｆ１、Ｆ１と交差する端辺Ｆ２や、あるいは両側辺Ｆ１、Ｆ１に続く、フレキシブルプリント配線板の本体部の両側辺Ｆ３、Ｆ３などを抜き加工すると、図２(b)および図３に示す、本発明の一実施形態としてのフレキシブルプリント配線板１ａを製造することができる。
【００３６】
端辺Ｆ２や側辺Ｆ３、Ｆ３などは、両側辺Ｆ１、Ｆ１ほどの寸法精度が要求されないので、従来同様にブランキング型などによる打ち抜き加工をして形成する。これにより、フレキシブルプリント配線板の生産性を向上し、製造コストを低減することができる。
かくして製造された、図２(b)および図３に示すフレキシブルプリント配線板１ａにおいては、一方の側辺Ｆ１と、それにもっとも近い一番端の端子１３の中心線との間のピッチ〔図２(b)中のｐ１〕の寸法精度を、先に述べたように±３０μｍ以下まで高精度化することができる。
【００３７】
このため接続部Ｃにおいて配列された、隣り合う端子１３間のピッチ〔図２(b)中のｐ２〕を、たとえ０．２ｍｍ程度までファインピッチ化したとしても、当該接続部Ｃをコネクタに接続した際に、個々の端子１３が、コネクタの、相対応する所定のコンタクトに正確に接続されない接続不良を生じるのを確実に防止することが可能となる。
なお図２(b)および図３中の符号１１０は、ベースフィルム１１を、上記の抜き加工（レーザー加工および打ち抜き加工）によって所定の平面形状に加工して形成した基板、１４０は、保護フィルム１４を、同じ抜き加工によって所定の平面形状に加工して形成したカバーレイ、１５０は、補強フィルム１５を、同じ抜き加工によって所定の平面形状に加工して形成した補強板である。
【００３８】
なお本発明の構成は、以上で説明した図の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で、種々の設計変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のフレキシブルプリント配線板のもとになるフレキシブルプリント配線用基板の一例における、前記フレキシブルプリント配線板の接続部となる領域の付近を拡大した平面図である。
【図２】 同図(a)は、上記例のフレキシブルプリント配線用基板のうち、ベースフィルムをレーザー加工するためのマスクとして用いるダミーパターンの付近をさらに拡大した平面図、同図(b)は、上記例のフレキシブルプリント配線用基板をレーザー加工などして製造したフレキシブルプリント配線板の、同じダミーパターンの付近を拡大した平面図である。
【図３】 上記例のフレキシブルプリント配線用基板をレーザー加工などして製造した本発明のフレキシブルプリント配線板の、実施の形態の一例における、接続部の付近の斜視図である。
【図４】 同図(a)は、従来の、フレキシブルプリント配線用基板を打ち抜き加工して製造したフレキシブルプリント配線板の、接続部の付近の斜視図、同図(b)は、上記フレキシブルプリント配線板のうち、接続部の一方の側辺の近傍を拡大した平面図である。
【図５】 図４のフレキシブルプリント配線用基板のうち、フレキシブルプリント配線板の接続部となる領域の付近を拡大した平面図である。
Claims (3)
- 金属薄膜からなる複数の端子を配列したコネクタへの接続部を含むフレキシブルプリント配線板であって、当該フレキシブルプリント配線板を構成する少なくともベースフィルムをレーザー加工するためのマスクとして用いるダミーパターンを、金属薄膜にて、接続部の両側部に形成し、前記ダミーパターンをマスクとしてレーザー加工して、接続部の両側辺が、±３０μｍ以下の精度で形成されているとともに、フレキシブルプリント配線板の平面形状を構成する外周縁のうち、前記両側辺以外の部分が、打ち抜き加工して形成されたことを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
- 端子とダミーパターンとを、リソグラフィーを利用した形成方法によって同時に形成したことを特徴とする請求項１記載のフレキシブルプリント配線板。
- ベースフィルムの裏面に、接続部の補強板となる、厚み３００μｍ以下の補強フィルムを積層、接着したことを特徴とする請求項１記載のフレキシブルプリント配線板。
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