JP4036620B2

JP4036620B2 - フレキシブルプリント回路の製造方法

Info

Publication number: JP4036620B2
Application number: JP2001102060A
Authority: JP
Inventors: 一郎照沼
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2002298667A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車用のワイヤハーネス等に用いられるフレキシブルプリント回路に関し、特に絶縁ベース材の上に長手方向に延びる複数本の銅箔がラミネートされたフレキシブルプリント回路の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、欧米を中心に展開されている自動車用電装部品のモジュール化の動きは、既存の部品同士を組み合わせるアセンブリ型モジュールから、補機類、ユニット間の機能を統合する統合型モジュールへと進化を遂げ、最終的には補機類やユニットとそれらを繋ぐワイヤハーネスとを一体化する融合型モジュールに移行すると言われている。この融合型モジュールを開発する上で、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）は、ユニットや補機類、スイッチ等の回路部品の実装が可能であり、且つ軽量で高密度配線も可能であるため、融合型モジュール配線の本命と考えられている。
【０００３】
フレキシブルプリント回路は、通常、図５に示すように構成されている。即ち、ＦＰＣ１００は、ポリエステルフィルム（ＰＥＴ）やポリイミドフィルム（ＰＩ）等からなるベース材１０１の上に接着材１０４によって銅箔からなる導体パターン１０２を形成し、その上に導体保護及び絶縁のための合成樹脂等からなるカバーレイ１０３を接着材１０５を介して被覆してなる。
【０００４】
図６及び図７は、このＦＰＣ１００の製造工程を示すフローチャートである。前工程では、まず、銅箔表面の洗浄等を含む整面工程を経た後（Ｓ１１）、銅箔とベース材であるドライフィルムとをラミネートするドライフィルムラミネート処理（Ｓ１２）が実行される。このラミネート処理は、図８に示すように、接着材１０４が上部に塗布されたベース材１０１の上に銅箔１０６を載置し、これらを熱ロール装置のワークロール３０１ａ，３０１ｂを通過させることにより熱ロールプレスして加熱・加圧接着及びキュア（乾燥・硬化）し、銅張積層板２００を形成する工程である。このような工程を経て作製された銅張積層板２００に配線パターンを形成するため、次に銅箔１０６の表面にレジスト材を塗布した後、露光（Ｓ１３）、現像（Ｓ１４）、エッチング（Ｓ１５）を経て、所定の導体パターン１０２が形成される。
【０００５】
後工程では、図７に示すように、導体パターン１０２の表面研磨（Ｓ２１）の後、導体パターン１０２の表面の保護のためカバーレイフィルムがラミネートされる（Ｓ２２）。このカバーレイフィルムのラミネート処理は、図９に示すように、導体パターン１０２が形成された銅張積層板２０１の上に、接着材１０５が下面に塗布されたカバーレイフィルム１０３を載置し、これらを熱ロール装置のワークロール３０２ａ，３０２ｂを通過させることにより熱ロールプレスして加熱・加圧接着してＦＰＣ１００を形成する工程である。その後、所定の温度でキュアし（Ｓ２３）、導体パターン１０２のカバーレイされていない部分をメッキ（Ｓ２４）したのち、パンチ（Ｓ２５）、トリム抜き（Ｓ２６）及び外形抜き（Ｓ２７）を経て、最後に完成品検査（Ｓ２８）が行われてＦＰＣ１００が完成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなＦＰＣ製造方法では、製造工程が多く、コストが高くなるという問題がある。そこで、製造工程を削減してコスト低減を図る方法として、ベース材にスタンピングにより直接回路を形成する「ホットスタンプ法」が検討されている。この方法は、回路パターン部分を凸にした加熱金型で銅箔をベース材上にプレスすることにより、回路形成を行う方法であり、銅箔の樹脂側の面に粗面化処理を施し、図１０に示すように、銅箔表面に銅の微細な粒を析出させる。これにより、接着材を用いることなく樹脂との接着強度を高めることができる（アンカー効果）。
【０００７】
しかし、この方法で用いられる銅箔は、粗面化処理が施されたものであるため、一般的な銅箔に比べて製造コストが高く、自動車用ＦＰＣのように長くて大きなものを製造しようとした場合、コストアップに繋がってしまうという問題がある。また、熱プレスによるＦＰＣの製造方法の場合、その特性上ベース材にはある程度の厚さを持たせなければならないため、ベース材の厚みが増せばＦＰＣの可撓性が損なわれるおそれがあるという問題もある。
【０００８】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、長くて大きなフレキシブルプリント回路でも安価に製造可能で、高い可撓性を有するフレキシブルプリント回路の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るフレキシブルプリント回路の製造方法は、銅箔をプレス台に吸着させた状態で金型にて打ち抜いて導体パターンを形成し、この形成した導体パターンを吸着した状態で導体パターンの一方の面に基材となる樹脂部材を塗布し、塗布した樹脂部材を硬化させることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、銅箔をプレス台に吸着させた状態で金型にて打ち抜いて導体パターンを形成し、この形成した導体パターンの一方の面に基材となる樹脂部材を塗布し硬化させて被着させることによりフレキシブルプリント回路を製造するようにしているので、銅箔に表面処理等の加工処理を施す必要がなくなると共に、接着材等の材料も不要となり、打ち抜いて残った銅箔をそのままリサイクル処理することも可能となるため、長いフレキシブルプリント回路を製造する場合でもコストアップを抑えることが可能となる。なお、前記基材となる樹脂部材が塗布された導体パターンの他方の面にカバー材となる樹脂部材を塗布し、塗布した樹脂部材を硬化させるようにしてフレキシブルプリント回路を製造するようにすれば、基材を形成する設備を用いて同様の工程でカバー材を形成することができるため、更にコストアップを抑えることが可能となる。また、例えばフレキシブルプリント回路の基材やカバー材となる樹脂部材として、ＰＥＴ等の樹脂よりも硬度の低いホットメルト樹脂やソルダーレジストを使用するため、基材やカバー材の厚みが増しても可撓性が損なわれないフレキシブルプリント回路を製造することができる。
【００１１】
なお、基材及びカバー材となる樹脂部材として用いられるホットメルト樹脂は、熱可塑性、反応硬化型又は湿気硬化型のホットメルト樹脂でも良く、ソルダーレジストは、ＵＶ硬化型又は熱硬化型のソルダーレジストでも良い。また、基材及びカバー材となる樹脂部材は、材質又は融点が異なるものを組み合わせて使用されていると良い。例えば、基材に湿気硬化型、カバー材に熱可塑性のホットメルト樹脂などの組み合わせである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、この発明の好ましい実施の形態を説明する。
図１及び図２は、この発明の一実施形態に係るＦＰＣの製造方法を説明するための概略的な断面図、図２は、同工程図である。
まず、図１（ａ）に示すように、プレス台２０の上に銅箔３を載置し、載置した銅箔３に、加工面側に所定の導体パターンを形成するための複数の型刃４が形成された金型（スタンピングダイ）２をプレスして、銅箔３から複数の銅箔からなる配線１（同図（ｂ）参照）を打ち抜き、ＦＰＣの回路部分を形成する（Ｓ１）。この際、プレス台２０の上に載置した銅箔３のうち、配線１の形成部分を、例えばプレス台２０側からバキューム等により吸引し、プレス台２０に吸着させ固定する。このようにすれば、金型２によるプレスの後に、打ち抜かれた配線１からなる回路構成を維持したまま、残った銅箔３を簡単にプレス台２０上から除去し、そのまま別途処理工程（例えば、接着材を用いる場合の接着材除去処理）等を経ないでリサイクルに供することができるからである。
【００１３】
次に、同図（ｂ）に示すように、配線１をプレス台２０に吸着固定した状態で移動させ、配線１の上面に、ホットメルトアプリケータ５からホットメルト樹脂６を塗布する（Ｓ２）。塗布するホットメルト樹脂６については、熱可塑性を有するもの、反応硬化型のもの又は湿気硬化型のものが望ましい。ホットメルト樹脂６を塗布した後、同図（ｃ）に示すように、配線１及びホットメルト樹脂６を移動させ、冷却乾燥装置９によりホットメルト樹脂６を冷却したり、又は反応硬化装置（図示せず）等により反応等させることにより、成形して硬化・乾燥させ、ベース材７を形成する（Ｓ３）。
【００１４】
こうして片面にベース材７を形成した後、図２（ａ）に示すように、配線１を反転させ（Ｓ４）、同図（ｂ）に示すように、反対面についても再びホットメルトアプリケータ５からホットメルト樹脂６を塗布し（Ｓ５）、同図（ｃ）に示すように、冷却乾燥装置９等によりホットメルト樹脂６を冷却等することでホットメルト樹脂６を成形等して（Ｓ６）、カバーレイ８を形成すれば、図４に示すようなＦＰＣ１０が完成する（Ｓ７）。このＦＰＣ１０は、ホットメルト樹脂６をベース材７として、長手方向に複数の配線１による導体パターンが形成され、更にその上にホットメルト樹脂６によるカバーレイ８が形成された構造からなる。
【００１５】
この構成によれば、接着材等を銅箔３に塗布することなくＦＰＣを製作することができるため、簡単にリサイクルすることができ、銅箔３の無駄になる部分が発生しないので材料費を大幅に削減することができる。また、従来のエッチング法によるＦＰＣの製造方法に比べて、プレス設備やホットメルト関連設備があればＦＰＣを製作することができるので、大幅な設備費削減が可能となり、加工費を少なくすることができる。また、ＰＥＴ等の樹脂よりも硬度の低いホットメルト樹脂６等を塗布することによりベース材７やカバーレイ８を形成するため、可撓性の高いＦＰＣを製造することが可能となる。
【００１６】
なお、水分のない場所、金属板等に直に配設しない場所又は干渉物等のない場所でのＦＰＣの製作においては、ステップＳ２やステップＳ５で塗布するベース材７やカバーレイ８に使用するホットメルト樹脂６の代わりに、ソルダーレジストを塗布するようにしても良い。この場合、塗布するソルダーレジストとしては、作業性やコスト等の観点からＵＶ硬化型又は熱硬化型のソルダーレジストが望ましい。また、ステップＳ２で塗布する樹脂とステップＳ５で塗布する樹脂との組み合わせを、例えばその樹脂の材質や融点の違いなどに基づき、異なるものとしても良い。このようにすれば、それぞれの樹脂が加熱時に混ざり合うことがなく、且つそれぞれの樹脂の特質を生かしたベース材７とカバーレイ８とを形成することができるからである。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、銅箔をプレス台に吸着させた状態で金型にて打ち抜いて導体パターンを形成し、この形成した導体パターンの一方の面に基材となる樹脂部材を塗布し硬化させて被着させることによりＦＰＣを製造するようにしているので、銅箔に表面処理等の加工処理を施す必要がなくなると共に、接着材等の材料も不要となり、打ち抜いて残った銅箔をそのままリサイクル処理することも可能となるため、長いＦＰＣを製造する場合でもコストアップを抑えることが可能となる。このため、安価にＦＰＣを製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係るフレキシブルプリント回路の製造方法を説明するための概略的な断面図である。
【図２】同断面図である。
【図３】同フレキシブルプリント回路の製造工程を示すフローチャートである。
【図４】同フレキシブルプリント回路の分解斜視図である。
【図５】フレキシブルプリント回路の平面図、横断面図及び縦断面図である。
【図６】従来のフレキシブルプリント回路の製造工程のうち前工程を示すフローチャートである。
【図７】従来のフレキシブルプリント回路の製造工程のうち後工程を示すフローチャートである。
【図８】従来のフレキシブルプリント回路の製造方法を説明するための概略的な側面図である。
【図９】従来のフレキシブルプリント回路の製造方法を説明するための概略的な側面図である。
【図１０】粗面化処理の前後の銅箔表面の顕微鏡写真を示す図である。
【符号の説明】
１…配線、２…金型、３…銅箔、４…型刃、５…ホットメルトアプリケータ、６…ホットメルト樹脂、７…ベース材、８…カバーレイ、９…冷却乾燥装置、１０…ＦＰＣ。

Claims

銅箔をプレス台に吸着させた状態で金型にて打ち抜いて導体パターンを形成し、
この形成した導体パターンを吸着した状態で導体パターンの一方の面に基材となる樹脂部材を塗布し、塗布した樹脂部材を硬化させる
ことを特徴とするフレキシブルプリント回路の製造方法。
前記基材となる樹脂部材が塗布された導体パターンの他方の面にカバー材となる樹脂部材を塗布し、塗布した樹脂部材を硬化させる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回路の製造方法。
前記銅箔は、電解銅箔又は圧延銅箔であることを特徴とする請求項１又は２記載のフレキシブルプリント回路の製造方法。
前記基材及びカバー材となる樹脂部材は、ホットメルト樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のフレキシブルプリント回路の製造方法。
前記ホットメルト樹脂は、熱可塑性、反応硬化型又は湿気硬化型のホットメルト樹脂であることを特徴とする請求項４記載のフレキシブルプリント回路の製造方法。
前記基材及びカバー材となる樹脂部材は、ソルダーレジストであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のフレキシブルプリント回路の製造方法。
前記ソルダーレジストは、ＵＶ硬化型又は熱硬化型のソルダーレジストであることを特徴とする請求項６記載のフレキシブルプリント回路の製造方法。
前記基材及びカバー材となる樹脂部材は、材質が異なるものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載のフレキシブルプリント回路の製造方法。
前記基材及びカバー材となる樹脂部材は、融点が異なるものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載のフレキシブルプリント回路の製造方法。