JP4663793B2 - フレキシブルプリント回路基板及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）及びそのようなフレキシブルプリント回路基板の製造方法に関する。

［関連出願の相互参照］
本願は、その開示が参照により本明細書にその全体が援用される、２００５年１０月２５日出願の中国特許出願第２００５１００２１９６３０号からの優先権を主張する。

既知のように、種々の電子デバイスが小型化及び軽量化される傾向にあり、これらは多機能化と高速化も進められている。種々の周波数を有する電磁波が、これらの電子デバイスの動作中に生成されて放射され、結果として相互干渉が起こる。したがって、電磁波の干渉を防ぐことは、電子デバイスをシールドする有効な手段である。これは、入射電磁波が動作中の電子デバイスに干渉することを防ぐことができるだけでなく、これらの電子デバイスの動作中に放射される電磁波が、他の動作中の電子デバイスに干渉することも有効に防ぐことができる。このような状況下において、電子デバイスの組立てに用いられるフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）において電磁波シールドを適用する必要性が高まってきている。

現在、ＦＰＣにおける電磁波シールドの方法は、主に以下の方法を含む。
銅箔：この方法では、電磁波をシールドするために、銅箔はＦＰＣ製品上でホットプレスされる。銅箔は、より良好なシールド効果及び可撓性を有する。しかしながら、厚みが大きく、ホットプレスを２回以上行わなければならない。したがって、この方法は、長い製造期間及び高コストを有する。
銀ペースト：この方法では、銀ペースト等の導電コーティング層が、電磁波をシールドするために、印刷等によってＦＰＣ製品の表面上に均一にコーティングされる。この方法には、低コスト及び良好な可撓性という利点がある。しかし、当該方法は、不十分なシールド効果、コーティングの容易な剥離、印刷及び硬化等が必要、並びに製造時間が長いという不都合がある。
銀箔：この方法では、新規の種類のシールド材料、すなわち、日本のタツタ電線株式会社によって開発された銀箔を用いる。銀箔は、保護フィルム層、絶縁層、金属箔層、異方性導電接着剤層及び剥離層を備え、優れたシールド効果及び可撓性を有する。さらに、短いプレス時間、短い製造時間、及び高い製造効率という利点を有し、近年ＦＰＣにおいて広く用いられている。

さらに、ＩＣ、抵抗器、及びコンデンサ等の種々の電子部品がＦＰＣ上に実装される。ＦＰＣの装入部分は、電子部品の組立てを容易にするために、或る特定のレベルの強度及び剛性を有していなければならない。これは、補強板をＦＰＣのこれらの部分に貼り付けることを必要とする。典型的な補強板は、ＦＲ４等の、補強材としてガラス繊維入りエポキシ樹脂積層板、ＰＩ補強板等の耐熱性樹脂の成形部品、アルミ板、ステンレス鋼板又は型に鍛造することによって、立体形状を有する複合補強材を含む。

補強板は接着剤層によって貼り付けられる。接着剤は、主に熱硬化型タイプ及び感圧型タイプからなる。ホットプレスプロセス及び焼成プロセスによって加えられる高温及び高圧が、熱硬化型接着剤がその接着力を十全に発揮するために必要とされる。したがって、これは、長い操作時間及びより高いコストを要する。しかしながら、感圧型接着剤が自らに、或る剥離強度レベルをもたらすためには、圧力のみが必要とされる。したがって、これは、単純な操作、短時間及び低コストという利点を有するが、この剥離強度は若干低い。

電子製品が小型化することで、種々の電子部品の小型化及び超精密化が進められる傾向がある。また、種々の電子部品を支えるＦＰＣは、小型化、高密度化、及び多機能化が進められる傾向にある。近年、いくつかの製品は補強板とシールド材料との間の有効な接着を必要としている。図１に示すように、接着方法は以下の通りである。感圧両面粘着テープ２が、補強板１に貼り付けられて、ロールプレスによってテープ２と補強板１とを接着する。同時に、テープ２の他方の面は剥離紙層で覆われている。剥離紙は、テープ２の他方の面を覆い、補強板１が銀箔３に貼り付けられる前に取り除かれ、その後補強板１がテープ２によって銀箔３に貼り付けられる。接着した後で、圧力が補強板１に加えられて、テープ２と銀箔３とを接着する。しかしながら、銀箔は非常に滑らかな保護フィルム層を有するため、この接着プロセス中に、テープ３によって、銀箔は補強板に強く接着されない。したがって、剥離強度は設計された使用要件を満たすことができない。

本発明の主要な目的は、ＦＰＣの従来技術における、低い剥離強度の不足を克服するために、高い剥離強度を有するフレキシブルプリント回路基板及びそのようなフレキシブルプリント回路基板の製造方法を提供することである。

本発明のＦＰＣは、基板と、当該基板上に適切に貼り付けられる銀箔と補強板とを備え、インク層が銀箔と補強板との間に配置される。

そのような本発明のＦＰＣの製造方法は以下のステップを含む。
Ａ１：銀箔をＦＰＣの表面に貼り付けるステップ
Ｂ１：インク層を、銀箔の表面の、補強板が貼り付けられる部分に印刷するステップ
Ｃ１：補強板をインク層に貼り付けるステップ

本発明は、以下の利点を有する。インク層を銀箔上に印刷し、その後補強板を貼り付け、特にインクをドット、ストリップ、又はメッシュの形態で印刷することによって、銀箔の表面粗さが大きくなる一方で、ＦＰＣの全体の厚さは増大せず、結果として補強板の接着力が高まる。これは、補強板と銀箔との間の接着を強化し、補強板と銀箔との間の剥離強度の要件を満たす。さらに、本発明の方法は、低コスト及び操作が容易という利点を有する。

本発明の特徴及び利点は、本発明の実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明することによって、より明らかになるであろう。

ここで、本発明の実施形態が添付の図面を参照して詳細に説明される。

図２及び図３に示すように、本発明のＦＰＣは、基板５と、当該基板上に適切に貼り付けられる、銀箔３と補強板１とを備え、インク層４が銀箔３と補強板１との間にさらに配置される。

より具体的には、インク層４は銀箔３の、補強板１を貼り付けようとする部分に印刷される。

好ましくは、インク層のインクは、有機溶媒と種々の樹脂とを、一般的には粘稠液の形態で混合することによって形成することができ、異なる特性を有する種々の種類を有する。インクの硬化方式は、２種類に分けることができる。光硬化及び熱硬化である。一般に、熱硬化型インクはより良好な接着力を有し、文字の印字に用いられ、通常、優れた耐摩耗性及び接着力を有する。印刷後の焼成による熱硬化の場合には、インクは、基板のようなプリント担体上に強く接着することができ、その特性を安定に保つことができる。

熱硬化型インクは、一般的に２つの成分、すなわち、主剤及び硬化剤を含む。用いられるときに、これらの２つの成分は、或る割合に従って混合され、その後均一に攪拌される。印刷が終わった後、インクは、或る温度で、焼成されて硬化される。

この実施形態では、熱硬化型インクが好ましい。良好な接着がインク層４と銀箔３との間に形成されるように、銀箔３がこのインクで印刷された後、銀箔３は炉に入れられて焼成され、或る時間で硬化する。他方で、感圧両面粘着テープ２が補強板１に貼り付けられて、圧延によってテープ２と補強板１とを接着する。同時に、テープ２の他方の面を覆う剥離紙が、銀箔３に補強板１が貼り付けられる前に取り除かれ、その後、補強板１はテープ２によって銀箔３に接着する。接着した後、補強板１に圧力が加えられて、テープ２と銀箔３とをインク層４を介して接着する。本明細書では、インク層４は、銀箔３と良好に接着し、その後テープ２を介して補強板１がインク層４に接着されるため、インク層４はブリッジの役割を果たす。すなわち、インク層４を用いて銀箔３を接着する。インク層は、好ましくは、ドット網状に印刷される。インクが層全体に印刷されるプロセスは単純であるが、インク層全体がＦＰＣ５の厚さを増やす。インクドットの厚さは、１０〜２０マイクロメートルの範囲に調整され、製品の全体の厚さに影響を与え得ないことが好ましい。同時に、インク層に覆われる面積の補強板の接着面積に対する比は、適切に調整されなければならず、好ましくは１０％〜３０％である。面積比が低下するほど、ドットが小さくなるか、又はドット密度が低くなり、結果としてドットの接着力が低下する。他方で、面積比が上昇するほど、ドットが大きくなるか又はドット密度が高くなり、結果としてＦＰＣ５の全体の厚さが増す。インク層は、ストライプ又はメッシュの形態で印刷することができる。

ここで、本発明は、本発明の実施例及び比較例を参照してさらに説明される。

外部の電磁波の干渉を防ぐために、銀箔が回路のいくつかの部分に接着されるシールド方法が、１つの製品に適用される。取付けを容易にするため、補強板が、銀箔の強度及び平坦さの改善を必要とする部分に接着された。銀箔は、日本のタツタ電線株式会社のＳＰ−ＰＣ１０００Ｖ３である。補強板は、Jiantao社のＦＲ−４であり、その厚さは０．２ｍｍである。両面粘着テープは、Ridong社のタイプ５９１５である。本発明の方法によれば、補強板が銀箔３に接着される前に、銀箔は、初めにインクで印刷され、すなわち、インク４が、ドット網状の形態で、補強板１を接着する必要のある部分に印刷された。インクは、台湾のChuanyu社のＢＫ−３熱硬化型インクである。印刷されたドットは、０．４５ｍｍの直径及び０．９ｍｍの間隔を有し、インクに覆われた面積は、１９．６％である。印刷後、製品は炉に入れられて、１３５℃で４０分間焼成され、硬化した。その後、硬化したインクは、銀箔の表面に強く接着された。図３に示すように、インク４は、ドット網状の形態である。その後、タイプ５９１５の両面接着テープが補強板１に貼り付けられ、補強板１は折り畳まれて銀箔３に貼り付けられた。最後に、補強板と銀箔とを強く接着させるため、手によって両面接着テープ２に圧力が加えられた。

１０個の製品が、高温・高湿度下プログラム可能テスタ（Taili instrument社のＭＨＵ−２２５ＣＳＳＡ）を用いて、高温・高湿度下実験で試験された。実験の条件は以下の通りであった：温度８０℃、湿度８０％、及び時間１５時間。

試験結果：補強板の剥離は、１０個の製品のうちの１つのみに起こった。不良品の割合は１０％である。

比較例

この比較実施例における製品、材料、及び試験機器は、上記実施例のものと同じである。

シールドに用いる銀箔を回路部分に接着した後、補強板がインク層を用いずに直接接着された。１０個の製品が高温・高湿度下実験で試験された。実験の条件は以下の通りであった：温度８０℃、湿度８０％、及び時間１５時間。

試験結果：補強板の剥離は、１０個の製品のうちの６個に起こった。不良品の割合は６０％である。

したがって、従来の方法と比較して、本発明は銀箔と補強板との間の接着を効果的に改善することができ、それらの間の剥離強度を著しく高める。本発明は、銀箔と補強板との間を接着するために適用することができるだけではなく、銀箔又は銅箔を他の材料と接着するためにも適用することができる。本発明は、ＦＰＣに適用することができるだけではなく、他のコンポーネントにも適用することができる。

従来技術における、銀箔と補強板との接着構造を示す概略図である。 本発明の一実施形態による、銀箔と補強板との接着構造を示す概略図である。 本発明の一実施形態による、ＦＰＣの構造を示す概略図である。

Claims (8)

1. フレキシブルプリント回路基板であって、基板と、該基板上に適切に貼り付けられる、銀箔と補強板とを備え、有機溶媒を樹脂と混合することによって形成されるインク層が該銀箔と該補強板との間に配置される、フレキシブルプリント回路基板。
2. 前記インク層のインクは、ドット、ストライプ又はメッシュの形態である、請求項１に記載のフレキシブルプリント回路基板。
3. 前記インク層の厚さが、１０〜２０マイクロメートルである、請求項１に記載のフレキシブルプリント回路基板。
4. 前記インク層が覆う面積が、前記補強板の面積の１０％〜３０％である、請求項１に記載のフレキシブルプリント回路基板。
5. フレキシブルプリント回路基板の製造方法であって、その方法は以下のステップを含む。
   Ａ１：銀箔を前記フレキシブルプリント回路基板の表面に貼り付けるステップ
   Ｂ１：有機溶媒を樹脂と混合することによって形成されるインク層を、前記銀箔の表面の、補強板が貼り付けられる部分に印刷するステップ
   Ｃ１：前記補強板を前記インク層に貼り付けるステップ
6. 前記インク層のインクが、ドット、ストライプ又はメッシュの形態であり、
   前記インク層の厚さが、１０〜２０マイクロメートルであり、
   前記インク層が覆う面積が、前記補強板の面積の１０％〜３０％である、請求項５に記載の方法。
7. 前記方法が、ステップＢ１の後且つステップＣ１の前に、前記印刷されたインク層を有する前記フレキシブルプリント回路基板を焼成するステップであって、前記インク層を硬化するためにフレキシブル回路基板を焼成するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
8. ステップＢ１の後且つステップＣ１の前に、
   感圧両面粘着テープを前記補強板に貼り付け、圧延によって該テープを該補強板と接着し、剥離紙を前記テープの他方の面から取り除き、その後前記テープによって、前記補強板を前記銀箔に接着するステップ
   をさらに含み、ステップＣ１の後に、
   前記インク層によって前記補強板上の前記テープを前記銀箔に接着するために、前記補強板に圧力を加えるステップ
   をさらに含む、請求項５に記載の方法。

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