JP4569400B2 - Circuit board - Google Patents
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Description
本発明は、回路基板に関するものである。 The present invention relates to a circuit board.
従来、フレキシブル回路基板は、リジッド回路基板同士を電気的に接続する電線的な役割を主に担っていた。ところが、近年では、フレキシブル回路基板は、薄く、軽く、屈曲性に優れることから、携帯電話、PDAまたは液晶表示装置等のモバイル機器を中心に、リジッド回路基板の代わりに利用されてきている。そのため、フレキシブル回路基板上に電子部品を搭載することが近年急増してきている。また、最近の機器においては、デジタル化や高周波数化が進んだことに伴い、電磁波によるノイズの問題が表面化しているため、その問題に対する何らかの対策が求められている。 Conventionally, a flexible circuit board has mainly played a role of electric wires for electrically connecting rigid circuit boards. However, in recent years, flexible circuit boards have been used instead of rigid circuit boards mainly in mobile devices such as mobile phones, PDAs, and liquid crystal display devices because they are thin, light, and excellent in flexibility. For this reason, mounting electronic components on a flexible circuit board has been increasing rapidly in recent years. In recent devices, the problem of noise due to electromagnetic waves has surfaced with the progress of digitalization and higher frequency, and some countermeasure is required for the problem.
かかる対策の一つとして、フレキシブル回路基板にシールド層を設けることが考えられる(例えば、特許文献1,2)。これらの文献に記載されたフレキシブル回路基板は、基材(フレキシブル基板)と、基材の一面上に形成された導体回路と、導体回路を覆う絶縁層とを備えている。上記絶縁層のうち導体回路のグランド回路上に設けられた部分には、開口が設けられている。そして、その開口を通じて、導電性の印刷回路で形成したシールド層と上記グランド回路とを接続するとともに、そのシールド層上に絶縁層を設けた構造となっている。
One possible countermeasure is to provide a shield layer on the flexible circuit board (for example,
ここで言うシールドとは、いわゆる電磁波シールドの事である。電磁波における電界をE、磁界をH、波動インピーダンスをZsとすると、これらの関係は一般的に次式で表される。
E=Zs・H
The shield referred to here is a so-called electromagnetic wave shield. When the electric field in the electromagnetic wave is E, the magnetic field is H, and the wave impedance is Zs, these relationships are generally expressed by the following equations.
E = Zs · H
シールド層とそれに隣接する他の層(例えば空気層)とで波動インピーダンスZsの差が大きい程、シールド層の電磁波に対する反射率が増大する。例えば、空気中の波動インピーダンスZsは真空中と同じく377Ωであるのに対し、金属中の波動インピーダンスZsは、Zs≪1と極めて小さい。したがって、シールド層の材料が金属の場合、シールド層に入射した電磁波のうちそこで反射する割合が非常に高いため、当該シールド層は、薄くても、電磁波に対し充分なシールド効果を発揮できることが知られている。
ところで、上述のとおり、フレキシブル回路基板には、コネクタ、ICまたはチップ部品等の電子部品が設けられる場合がある。チップ部品とは、例えば、抵抗器またはコンデンサー等である。そして、かかる場合、電子部品を保持するのに充分な機械的強度を確保すべく、フレキシブル基板に補強板を貼着することがある。 By the way, as described above, the flexible circuit board may be provided with electronic components such as connectors, ICs or chip components. The chip component is, for example, a resistor or a capacitor. In such a case, a reinforcing plate may be attached to the flexible substrate in order to ensure sufficient mechanical strength to hold the electronic component.
このとき、シールド層上に補強板を貼着すると、補強板が剥離し易くなることがある。したがって、回路基板の信頼性という観点からは、補強板を貼着する部分にはシールド層を設けないことが好ましい。しかしながら、その場合、基板の全面にシールド層が設けられている場合と比べて、充分なシールド効果が得られないという問題があった。 At this time, if a reinforcing plate is stuck on the shield layer, the reinforcing plate may be easily peeled off. Therefore, from the viewpoint of the reliability of the circuit board, it is preferable not to provide a shield layer in the portion where the reinforcing plate is attached. However, in that case, there is a problem that a sufficient shielding effect cannot be obtained as compared with the case where the shield layer is provided on the entire surface of the substrate.
本発明による回路基板は、電子部品がフレキシブル基板の導体回路に搭載されている回路基板であって、上記フレキシブル基板と、上記フレキシブル基板の一面上に設けられた上記導体回路と、上記フレキシブル基板の上記一面側に設けられ、上記導体回路の一部を残して当該導体回路を覆う絶縁性の被覆層と、上記被覆層上に設けられた導電性の導体板と、を備え、上記導体板は、上記導体回路の上記一部に対向する部分が板ばね構造を有しており、当該接続部において上記導体回路を付勢しており、上記導体回路の上記一部に対向する部分が上記導体回路と電気的に接続されていることを特徴とする。 Circuit board according to the present invention is a circuit board on which electronic components are mounted on the conductor circuit of the flexible substrate, and the flexible substrate, and the conductor circuit provided on one surface of the flexible substrate, the flexible substrate An insulating coating layer that is provided on the one surface side and covers the conductor circuit while leaving a part of the conductor circuit; and a conductive conductor plate provided on the coating layer. The portion of the conductor circuit facing the part has a leaf spring structure, and the conductor circuit is biased at the connecting portion, and the part of the conductor circuit facing the part is the conductor. It is electrically connected to a circuit .
この回路基板においては、導体板が導体回路と電気的に接続されている。これにより、当該導体板に、基板の機械的強度を補強する補強板としての機能のみならず、ノイズの原因となる電磁波を遮蔽するシールド層としての機能をも持たせることができる。このため、充分なシールド効果を有する回路基板が実現される。 In this circuit board, the conductor plate is electrically connected to the conductor circuit. Thereby, the conductor plate can have not only a function as a reinforcing plate that reinforces the mechanical strength of the substrate but also a function as a shield layer that shields electromagnetic waves that cause noise. For this reason, a circuit board having a sufficient shielding effect is realized.
さらに、導体板は、導体回路との接続部分において導体回路を付勢している。これにより、導体板と導体回路とを接着しなくとも、両者間の電気的な接続を確実に得ることができる。 Further, the conductor plate urges the conductor circuit at the connection portion with the conductor circuit. Thereby, even if it does not adhere | attach a conductor board and a conductor circuit, the electrical connection between both can be obtained reliably.
本発明によれば、充分なシールド効果を有する回路基板が実現される。 According to the present invention, a circuit board having a sufficient shielding effect is realized.
以下、図面を参照しつつ、本発明による回路基板の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of a circuit board according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are assigned to the same elements, and duplicate descriptions are omitted.
図1は、本発明による回路基板の一実施形態を示す断面図である。回路基板1は、基板10、導体回路20、被覆層30、および導体板40を備えている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a circuit board according to the present invention. The
基板10は、フレキシブル基板である。基板10は、例えば樹脂フィルム基材である。また、樹脂フィルム基材としては、例えば、ポリイミド樹脂フィルム、ポリエーテルイミド樹脂フィルム、ポリアミドイミド樹脂フィルム等のポリイミド樹脂系樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム等のポリアミド樹脂系フィルム、ポリエステル樹脂フィルム等のポリエステル樹脂系フィルムが挙げられる。中でも、屈曲性、弾性率および耐熱性を向上させる観点からは、ポリイミド樹脂系フィルムが特に好ましい。
The
基板10の厚さは、特に限定されないが、好ましくは5〜50μm、より好ましくは12.5〜25μmである。厚さがこの範囲内であると、特に屈曲性に優れる一方で、良好な加工性を確保するのに充分な堅さが得られる。
Although the thickness of the board |
基板10の一面(面S1)上には、導体回路20が設けられている。本実施形態において導体回路20は、基板10の面S2上にも設けられている。すなわち、基板10の両面に導体回路20が設けられている。また、基板10には、スルーホール12が設けられている。このスルーホール12を通じて、面S1上の導体回路20と面S2上の導体回路20とが互いに電気的に接続されている。
On one surface (surface S1) of the
基板10の面S1側には、導体回路20の一部を残して導体回路20を覆う被覆層30が設けられている。本実施形態において被覆層30は、基板10の面S2側にも設けられている。被覆層30は、接着材32および絶縁性樹脂フィルム34を含んで構成されたカバーレイフィルムである。ただし、被覆層30として、カバーレイフィルムを用いることは必須ではない。例えば、被覆層30として、熱硬化性樹脂を含む液状体の樹脂組成物をスクリーン印刷法などにより形成した後に加熱硬化したものを用いてもよい。なお、曲げ特性の面からは、カバーレイフィルムを用いることが好ましい。
A
接着材32は、例えば、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂またはポリウレタン系樹脂等の熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物で構成されていることが好ましい。中でも、密着性および耐熱性の向上という観点からは、エポキシ系樹脂が特に好ましい。
The
絶縁性樹脂フィルム34の材料としては、基板10と同様のものを用いることができる。絶縁性樹脂フィルム34についても、弾性率および耐熱性を向上させる観点からは、ポリイミド樹脂を含むフィルムが特に好ましい。
As the material of the
面S1側に設けられた被覆層30上には、導体板40が設けられている。具体的には、導体板40は、接着剤52によって、被覆層30の絶縁性樹脂フィルム34に固定されている。この導体板40は、基板10の機械的強度を補強する補強板である。導体板40は、導体回路20の上記一部(すなわち導体回路20のうち被覆層30によって覆われていない部分)に対向する部分が導体回路20のグランド回路と電気的に接続されている。特に本実施形態においては、導体板40は、導体回路20に接触しており、それにより導体回路20と直接に接続されている。また、導体板40と導体回路20とは、接着剤によって互いに接着されておらず、非接着状態にある。
A
導体板40は、その接続部において導体回路20を付勢している。具体的には、導体板40は、導体回路20の上記一部に対向する部分が板ばね構造を有しており、それにより復元力を蓄えている。導体板40は、この復元力によって導体回路20を付勢している。換言すれば、導体板40は、その復元力に起因して、導体回路20に圧力を及ぼしている。
The
この導体板40は、開口部42および突片部44を有している。開口部42は、導体回路20の上記一部に対向する部分に設けられている。また、突片部44は、開口部42の上部に張り出すとともに、導体回路20まで延びている。この突片部44が板ばね構造を成している。ここで、図2は、導体板40の平面図示している。同図において、点線は、導体回路20との接続部を示している。また、図1からわかるように、突片部44は、その一部が屈曲しており、その屈曲面が導体回路20に接触している。
The
導体板40としては、金属板を用いることが好ましい。金属板としては、例えば、ステンレス板、鉄板、銅板またはアルミ板が挙げられる。これらの中でもステンレス板を用いることが特に好ましい。ステンレス板を用いることにより、板厚を薄くしても、電子部品を支えるのに充分な強度を実現することができる。導体板40の厚さは、特に限定はされないが、好ましくは0.025〜2mm、より好ましくは0.1〜0.5mmである。導体板40の厚さがこの範囲内にあれば、小型機器への内蔵も容易であるとともに、電子部品を支えるのに充分な強度が得られる。
As the
基板10の面S2側には、電子部品60が設けられている。電子部品60は、導体回路20と電気的に接続されている。電子部品60は、例えば、コネクタ、ICまたはチップ部品等である。また、チップ部品とは、例えば、抵抗器またはコンデンサー等である。上述の導体板40は、基板10を挟んで、電子部品60の反対側に設けられている。
An
基板10の面S1側には、電磁波シールド層70も設けられている。電磁波シールド層70は、基板10の面S1側のうち、導体板40が設けられた領域以外の領域に設けられている。すなわち、回路基板1において、導体板40と電磁波シールド層70とは、互いに重なり合うことなく、別々の領域に設けられている。本実施形態において電磁波シールド層70は、導電性の接着層72、導電性薄膜74および絶縁層76を含んで構成されており、多層のフィルム状をしている。すなわち、この電磁波シールド層70においては、絶縁層76上に導電性薄膜74が形成され、さらにその上に、導電粒子と接着剤とを含む導電性の接着層72が形成されている。
An electromagnetic
導電性薄膜74を構成する金属としては、金、銀、銅、チタン、アルミ、その他の合金等が挙げられる。これらの中でも、電磁波遮蔽性の向上という観点からは、銀が特に好ましい。また、上記導電粒子としては、例えば、銀または銅等の導電性材料を有しているものが好ましい。導電性薄膜74の厚さは、好ましくは0.01〜50μm、より好ましくは0.2〜10μmである。
Examples of the metal constituting the conductive
絶縁層76としては、例えば、ポリイミド樹脂フィルム、ポリエーテルイミド樹脂フィルム、ポリアミドイミド樹脂フィルム等のポリイミド系樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム等のポリアミド系樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルム等のポリエステル系樹脂フィルムが挙げられる。中でも、弾性率および耐熱性の向上という観点からは、ポリイミド系樹脂からなるフィルムを用いることが特に好ましい。
Examples of the insulating
絶縁層76の厚さは、好ましくは5〜50μm、より好ましくは12.5〜25μmである。厚さが上記下限値以上であることにより、充分な絶縁性が得られる。また、厚さが上記上限値以下であることにより、充分な可撓性が得られる。
The thickness of the insulating
ただし、電磁波シールド層70としては、導電性樹脂ペーストをスクリーン印刷法等により形成した後に加熱硬化し、さらに、その表面に絶縁樹脂インキ等を同じくスクリーン印刷法等により形成した後に加熱硬化したものを用いてもよい。なお、上述のフィルム状の電磁波シールド層の方が、工程の簡略化が可能であるという点で、シールド手段としてより好ましいものである。
However, as the electromagnetic
図3および図4を参照しつつ、回路基板1の製造方法の一例を説明する。まず、基板10の両面に銅箔20aが形成された両面銅張り積層板を用意する(図3(a))。次いで、エッチング等により、基板10の両面の銅箔20aを所望の形状にパターニングする。これにより、導体回路20が形成される(図3(b))。
An example of a method for manufacturing the
続いて、導体回路20上に被覆層30を形成する(図3(c))。この被覆層30の形成は、絶縁性樹脂フィルム34に接着材32を塗布したカバーレイフィルムを貼付することにより、行うことができる。カバーレイフィルムを形成する方法としては、熱圧成形装置により圧着する等の方法が挙げられる。この場合、圧着条件は、例えば、圧着温度80〜220℃、圧着圧力0.2〜10MPaとする。
Subsequently, the
被覆層30は、導体回路20上の一部を残して形成される。すなわち、被覆層30には、導体板40を導体回路20に電気的に接続するための開口部30a、電子部品60を搭載するための開口部30b、および電磁波シールド層70を導体回路20に電気的に接続するための開口部30cが設けられる。これらの開口部30a,30b,30cは、予めパンチング等により形成してもよいし、被覆層30を形成した後に形成してもよい。
The
次に、導体板40を被覆層30に貼着するに先立って、被覆層30上に接着剤52を塗布する(図4(a))。この状態で、開口部30aを覆うように、導体板40を被覆層30上に接着剤52を介して貼着する(図4(b))。また、開口部30cを覆うように、電磁波シールド層70を形成する(図4(c))。さらに、開口部30b中に、電子部品60を設けることにより、図1に示す回路基板1を得る。
Next, before adhering the
回路基板1の効果を説明する。回路基板1においては、導体板40が導体回路20と電気的に接続されている。これにより、導体板40に、基板10の機械的強度を補強する補強板としての機能のみならず、ノイズの原因となる電磁波を遮蔽するシールド層としての機能をも持たせることができる。このため、充分なシールド効果を有する回路基板1が実現されている。
The effect of the
さらに、導体板40は、導体回路20との接続部分において導体回路20を付勢している。これにより、導体板40と導体回路20とを接着しなくとも、両者間の電気的な接続を確実に得ることができる。実際、回路基板1において、導体板40と導体回路20とは互いに非接着状態にある。したがって、導体板40を意図的に剥離し易くなるため、リペア性に優れた回路基板1が実現されている。
Further, the
また、導体板40と導体回路20とを接着する必要がないため、その分だけ回路基板1の製造工程を簡略化できる。したがって、製造が容易な回路基板1が実現されている。
Further, since there is no need to bond the
導体板40は、復元力を有しており、その復元力によって導体回路20を付勢している。これにより、導体板40が導体回路20を付勢する構成を容易に実現することができる。また、導体板40は、板ばね構造を有している。これにより、板状の導体板40の形状を活かしつつ、導体板40に復元力を付与することができる。
The
導体板40は、開口部42および突片部44を有しており、その突片部44が板ばね構造を成している。これにより、簡略な構成で、板ばね構造を得ることができる。
The
突片部44は、その一部が屈曲しており、その屈曲面が導体回路20に接触している。これにより、導体板40の強度、特に導体回路20との接続部分の強度が増すため、回路基板1の信頼性が一層向上する。また、導体板40と導体回路20とを線接触させることができる。線接触であれば、面接触の場合に比べて、導体板40が導体回路20に及ぼす圧力が大きくなるので、両者間の電気的な接続が一層確実なものとなる。
A part of the projecting
基板10は、フレキシブル基板である。このため、基板10の機械的強度を補強する補強板として機能する導体板40を設けることが特に有用である。また、基板10のうち電子部品60が搭載された部分は、特に大きな負荷を受ける部分である。回路基板1においては、この部分を覆うように導体板40が設けられているため、導体板40の補強板として効果的に機能している。
The
本発明による回路基板は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態においては導体板40と導体回路20とが直接に接続されている例を示したが、これらは、図5に示すように、導電部材82を介して接続されていてもよい。この場合も、導体板40は、導電部材82を介して導体回路20を付勢している。
The circuit board according to the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, the example in which the
図6および図7に示すように、導体板40の導体回路20との接続部には、突起46が設けられていてもよい。図7は、図6中の導体板40の平面図を示している。本例において、突起46は、導体板40と導体回路20との接続部(図7中の点線)に沿って複数設けられている。ただし、突起46は、1つだけ設けられていてもよい。このように突起46を設けることにより、導体板40と導体回路20とを点接触させることができる。これにより、導体板40が導体回路20に及ぼす圧力を、線接触の場合よりも大きくすることができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, a protrusion 46 may be provided at a connection portion between the
上記実施形態においては、突片部44の一部が屈曲しており、その屈曲面が導体回路20に接続されている構成を示したが、かかる構成は必須ではない。例えば、図8に示すように、突片部44の先端部が導体回路20に接続されていてもよい。
In the above-described embodiment, a configuration in which a part of the projecting
本発明による回路基板は、携帯電話やパソコン等の電気機器において好適に用いることができる。 The circuit board according to the present invention can be suitably used in electric devices such as mobile phones and personal computers.
1 回路基板
10 基板
12 スルーホール
20 導体回路
30 被覆層
32 接着材
34 絶縁性樹脂フィルム
40 導体板
42 開口部
44 突片部
46 突起
52 接着剤
60 電子部品
70 電磁波シールド層
72 接着層
74 導電性薄膜
76 絶縁層
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記フレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板の一面上に設けられた前記導体回路と、
前記フレキシブル基板の前記一面側に設けられ、前記導体回路の一部を残して当該導体回路を覆う絶縁性の被覆層と、
前記被覆層上に設けられた導電性の導体板と、を備え、
前記導体板は、前記導体回路の前記一部に対向する部分が板ばね構造を有しており、当該接続部において前記導体回路を付勢しており、前記導体回路の前記一部に対向する部分が前記導体回路と電気的に接続されていることを特徴とする回路基板。 A circuit board in which an electronic component is mounted on a conductor circuit of a flexible board,
The flexible substrate ;
And the conductor circuit provided on one surface of the flexible substrate,
An insulating covering layer that is provided on the one surface side of the flexible substrate and covers the conductor circuit leaving a part of the conductor circuit;
A conductive conductor plate provided on the coating layer,
The conductor plate has a leaf spring structure at a portion facing the part of the conductor circuit, biases the conductor circuit at the connection portion, and faces the part of the conductor circuit. A circuit board, wherein the portion is electrically connected to the conductor circuit .
前記導体板は、
前記導体回路の前記一部に対向する部分に設けられた開口部と、
前記開口部に張り出すとともに、前記導体回路まで延びる突片部と、を有し、
前記突片部が前記板ばね構造を成している回路基板。 The circuit board according to claim 1 ,
The conductor plate is
An opening provided in a portion facing the part of the conductor circuit;
And a projecting piece that extends to the opening and extends to the conductor circuit,
A circuit board in which the protruding piece portion forms the leaf spring structure.
前記突片部は、その一部が屈曲しており、当該屈曲面が前記導体回路に接触している回路基板。 The circuit board according to claim 2 ,
A part of the protruding piece is bent, and the bent surface is in contact with the conductor circuit.
前記導体板と前記導体回路とは、互いに非接着状態にある回路基板。 The circuit board according to any one of claims 1 to 3 ,
The circuit board and the conductor circuit are in a non-bonded state with each other.
前記導体板は、前記フレキシブル基板の機械的強度を補強する補強板である回路基板。 In the circuit board according to any one of claims 1 to 4,
The circuit board is a reinforcing board that reinforces the mechanical strength of the flexible board.
前記導体板は、ステンレス板、鉄板、銅板またはアルミ板である回路基板。 The circuit board according to any one of claims 1 to 5 ,
The circuit board is a stainless steel plate, an iron plate, a copper plate, or an aluminum plate.
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