JP4674901B2

JP4674901B2 - フレキシブルプリント配線板の製造方法

Info

Publication number: JP4674901B2
Application number: JP2005361390A
Authority: JP
Inventors: 博司原田
Original assignee: Nippon Avionics Co Ltd
Current assignee: Nippon Avionics Co Ltd
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2025-12-15
Also published as: JP2007165673A

Description

本発明は、フレキシブルプリント配線板に係り、特に熱圧着時にカバーレイフ
ィルムの接着剤のはみ出しを防止できるフレキシブルプリント配線板の製造方法
に関するものである。

最近の電子機器は、小形化、軽量化、薄形化および高密度実装化が急速に進め
られているが、これを実現する有効な手段の１つとして、フレキシブルプリント
配線板の活用が盛んとなっている。この中でも、耐屈曲性（電気回路（回路パタ
ーン）が破断するまでの寿命）の観点から、絶縁基板の片面だけに回路パターン
を形成した片面フレキシブルプリント配線板が、絶縁基板の裏表両面に回路パタ
ーンを形成した両面フレキシブルプリント配線板よりも多用されている（例えば
、特許文献１）。

この片面フレキシブルプリント配線板の従来の製造方法について図を用いて説
明する。
図２に示すように、この片面フレキシブルプリント配線板は、柔軟性のある絶
縁性フィルム（基材フィルム）２１の表面に導電性材料で回路パターン２３を形
成した後、その表面の局所を柔軟性のある絶縁フィルム２５で被覆したものであ
る。すなわち、フレキシブル基板（銅張板）２０は、基材フィルム２１の回路形
成面上に、カバーレイフィルムと呼ばれる接着剤２６付きの絶縁フィルム２５で
被覆されることが多い。カバーレイフィルムの目的は、回路パターン（銅箔回路
）２３をフィルム２１，２５の間にサンドイッチ構成させることによって、回路
パターン２３と基材フィルム２１の密着性を強固にして繰り返し屈曲や変位を受
けたときの回路パターン２３の切断や剥離を防ぎ、配線板が他の部品や筐体と接
触した場合の電気絶縁を確保し、外部からの湿気の侵入やさびの発生を防ぐこと
にある。

カバーレイフィルム２４の絶縁フィルム２５は基材フィルム２１と同種類のほ
ぼ同じ厚さのものを使用するのが通例であって、回路パターン２５を表裏２面の
フィルム２１，２５の間に位置させることによって、屈曲時に回路パターン２５
に加わる応力を極小にして屈曲特性を向上させている。なお、符号２２はフレキ
シブル基板２０の接着剤を示している。

図３に示すように、この片面フレキシブルプリント配線板の製造方法について
は、先ず、素材である、例えばポリイミドフィルムからなる基材フィルム２１の
片面に圧延銅箔２３が積層されてなるフレキシブル基板２０を所定の大きさに切
断する。フレキシブル基板２０に対して、ＮＣ多軸ボール盤によりスルーホール
のための穴明けを行い、このスルーホール（不図示）にめっき処理を施す。フレ
キシブル基板２０の片面にドライフィルム（不図示）を貼り付けした後、所定の
回路パターン２３を得るために、露光、現像により前記ドライフィルムからエッ
チングレジスト膜（不図示）を形成する。そして、この後、エッチング、レジス
ト除去処理を順次行うことにより、エッチングレジスト膜が形成されたところの
位置に回路パターン２３を形成する。

所定の大きさに切断されかつ窓２７が加工された、接着剤２６付きのカバーレ
イフィルム２４を、フレキシブル基板２０上に位置決めし、離型フィルム２８，
２９やクッション材（不図示）を介在させて、鏡面上板３１および鏡面下板３０
をそれぞれ矢印で示すように移動させて熱圧着することにより、回路パターン２
３が形成されたところのフレキシブル基板２０上にカバーレイフィルム２４を局
所的に被覆する。

上述のとおり、接着剤塗布済みのカバーレイフィルムをフレキシブル基板（銅
張板）に貼り付けるとき、熱圧着によりカバーレイフィルムの接着剤を軟化させ
、これを回路パターン（銅箔回路）間に流動させ、気泡を押出して接着する。と
ころで、耐屈曲電線において、曲げ時の歪が零となる中立線が導体の中心にある
と、耐屈曲性が向上することが知られている。

しかし、フレキシブルプリント配線板の場合、その断面積層構造において回路
パターンを中心に基材フィルムとカバーフィルムが対称である、すなわち曲げ時
の歪が零となる中立線Ｍ（図２参照）が回路パターン２３の中心にあると、耐屈
曲性は向上するが、このためには接着剤やプレス条件を改善する必要がある。

すなわち、通常の接着剤よりやわらかい接着剤を用いて、熱圧着時の接着剤の
流動性を上げると、今度は、回路（パターン）端子部分等においてカバーレイフ
ィルム端部から接着剤が回路パターン上にはみ出る現象が顕著になり、回路端子
部分の機能を阻害するという問題点が生じる。そして、この回路端子部分の機能
を回復するために、デザインナイフではみ出した接着剤を除去する必要がある。
この除去作業は、この回路パターンそのもの、あるいはこの近傍に存在する他の
回路パターンを傷つけないよう細心の注意を払って行わなければならず、作業者
には高度な技能が要求されるばかりでなく、精神的な負担が重いという問題点が
生じていた。

この問題点を解決するために次のようなフレキシブルプリント配線板の製造方
法が提案されている。
このフレキシブルプリント配線板の製造方法は、回路パターンを有する基材フ
ィルムに対向して、接着剤付きのカバーレイフィルムを位置決めし、両フィルム
を一対のプレス板で熱圧着することにより、前記基材フィルムの回路形成面上の
局所に前記カバーレイフィルムを被覆する耐屈曲性フレキシブルプリント配線板
の製造方法において、前記熱圧着する際、前記基材フィルムおよび前記カバーレ
イフィルムの少なくとも一方と前記一対のプレス板の少なくとも一方との間の、
耐屈曲性要求部分に対応する位置に、スペーサを介在させたことを特徴とするも
のである（特許文献１）。

このようなフレキシブルプリント配線板の製造方法によれば、カバーレイフィ
ルムを熱圧着で接着する際、製品フレキシブルプリント配線板の耐屈曲性要求部
分に対して、局所的にスペーサを介在させることにより、耐屈曲性要求部分の接
着剤に流動性を増して、耐屈曲性要求部分では、断面積層構造を対称化される。
このように、接着剤の組成やプレス条件を変更させないので、回路端子部分にお
けるカバーレイフィルム端部からの接着剤のはみ出しや、カバーレイフィルム下
部の気泡発生が伴わない。
特開平７−２８３４９４

しかしながら、このフレキシブルプリント配線板の製造方法ではスペーサを介
在させる必要があり、その分余分な材料と工程を必要とし、製造コストが増加す
るという問題点がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、従来から使われている
クッション材の内カバーレイフィルムのクリアランス部に対応する位置に略同径
の開口部を設けることで、簡単にカバーレイフィルムの接着剤の流れ出しを防止
することができるフレキシブルプリント配線板の製造方法を提供することを目的
とする。

本発明になるフレキシブルプリント配線板の製造方法は、回路パターンを有する基材フィルムに対向して、接着剤付きのカバーレイフィルムを位置決めし、両フィルムを両側からクッション材で挟み込み、その外側から一対のプレス板で熱圧着することにより、前記基材フィルムの回路形成面上の局所に前記カバーレイフィルムを被覆するフレキシブルプリント配線板の製造方法において、前記カバーレイフィルムとして、前記回路パターンの内被覆しない部分を打抜いたクリアランス部を設けたものを、前記カバーレイフィルム側に配置されるクッション材として、前記クリアランス部に対応する位置に前記クリアランス部の内径より小さい内径の開口部を設けたものを用いることを特徴とするものである。

また、本発明になる前記フレキシブルプリント配線板の製造方法は、前記クッ
ション材の開口部の内径が前記カバーレイフィルムのクリアランス部内径より０
．０５〜０．５ｍｍ狭いことを特徴とするものであり、前記クッション材が前記
基材フィルム上に形成された前記回路パターンの凹凸に追随できる柔軟性を備え
たものであることを特徴とするものである。

本発明になるフレキシブルプリント配線板の製造方法を用いることにより、ク
ッション材が沈み込むことでクッション材の開口部の内壁がカバーレイフィルム
の接着剤の流れ出しを防止する防壁として働くので、接着剤が流れ出した場合で
も回路パターンまで到達することはなくなる。したがって、回路パターンに形成
された端子機能を損なうことはないので信頼性の高いフレキシブルプリント配線
板の製造方法を提供することができる。また、この製造方法を用いることにより
信頼性の高いフレキシブルプリント配線板も提供することができる。

以下、本発明について図を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明を実施するための最良の形態を示す図である。図１（ａ）はプ
レス工程直前時の要部断面図、図１（ｂ）はプレス工程後のフレキシブルプリン
ト配線板の要部断面図、図１（ｃ）は完成時のフレキシブルプリント配線板を上
方（紙面の上の部分）から見た要部平面図である。図１（ｂ）に示すプレス工程
後のフレキシブルプリント配線板には、本来クッション材は除去されているが、
説明の都合上除去前の図としている。

図１において、１は本実施の形態になるフレキシブルプリント配線板で、ポリ
イミドの基材フィルム３上に、エポキシ系またはポリエステル系などの接着剤４
を介して回路パターン（回路銅箔）５が設けられている。この銅箔には電解銅箔
または圧延銅箔が用いられる。
一方、基材フィルム３とほぼ同厚のポリイミドのフィルム６に接着剤７が塗布
されてなるカバーレイフィルム２は、回路パターン５を含む局所を絶縁被覆する
ものである。接着剤７は、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の通常の接着剤を用い
る。

１０、１４は絶縁被覆工程で使用されるクッション材である。このようなカバ
ーレイフィルム２には、従来同様回路パターン５のうちで他の部材との接続の必
要によりクリアランス部８が設けられている。一方、本実施の形態のクッション
材１４には絶縁被覆工程時にクリアランス部８に重なる部分に開口部１５が設け
られている。ここで、クリアランス部８の内径と開口部１５の内径は略同径、好
ましくは開口部１５の内径がクリアランス部８の内径の９０〜９５パーセントと
する。後述するように、絶縁被覆工程時の熱圧着によるカバーレイフィルム２の
接着剤７のクリアランス部８からの流れ出しを堰き止める防壁１６を形成するた
めである。

次に、本発明になるフレキシブルプリント配線板の製造方法について説明する
。この製造工程の主要な工程は、次の工程からからなる。
第1は回路パターン形成工程である。
まず、フレキシブル片面銅張板１を準備する。そして回路パターン５を形成す
る。この回路パターン５の形成方法には、フォトエッチング法とスクリーン印刷
法が公知であるが、一般には、導体幅、導体間隔の寸法によりいずれか一方が選
択される。回路パターンの密度が高いときにはフォトレジスト法を用いて回路パ
ターンを形成する。

次に、絶縁被覆工程である。
上述の工程により回路パターン５が形成されたフレキシブル片面銅張板１には
、回路の保護、はんだ付け時のブリッジ防止、電気的絶縁、屈曲特性の向上等を
目的として絶縁被覆が施される。一般にはフィルム状のカバーレイフィルムを熱
圧着する方法とインクタイプのカバー材をスクリーン印刷法により塗布する方法
が公知であるが、フィルム状のカバーレイフィルムを熱圧着する方法を採用する
。カバーレイフィルム２にはランド部等絶縁被覆を施さない部分にはクリアラン
ス部８を打抜きにより設けておく。

この熱圧着時には両側からクッション材１０，１４介してフレキシブル銅張板
１とカバーレイフィルム２を挟み込んで熱圧着するのが一般的である。本発明の
フレキシブルプリント配線板の製造方法においては、このクッション材に特徴が
ある。
すなわち、熱圧着時にカバーレイフィルムとクッション材が重なり合うわけで
あるが、このときカバーレイフィルム２のクリアランス部８と重なり合うクッシ
ョン材１４にも対応する位置に開口部１５を設けておくのである。

このクッション材１４の開口部１５の内径はカバーレイフィルム２のクリアラ
ンス部８の内径より０．０５〜０．５ｍｍ狭いことが望ましい。
また、クッション材１４は基材フィルム３上に形成された回路パターン５の凹
凸に追随できるように柔軟性に富んだものが望ましい。このような条件は、クッ
ション材１４の開口部１５の内壁がカバーレイフィルム２の接着剤７の流れ出し
を堰きとめる防壁の役目を果たすために、効果的な防壁を形成するために必要な
条件だからである。

このようにして、絶縁被覆工程後のフレキシブルプリント配線板の要部断面図
が図１（ｂ）に示されている。図示のように、カバーレイフィルム２の接着剤７
とクッション材１０，１４は熱圧着時の加圧により幅が狭くなっている。そして
、カバーレイフィルム２の接着剤７がカバーレイフィルム２のクリアランス部８
から一部流れ出しているが、クッション材１４の沈み込みにより生じた防壁１６
により堰き止められて、クリアランス部８から大きくはみ出すことがなくなって
いる。

この絶縁被覆工程が完了した後、クッション材１０，１４を除去すると図１（
ｃ）に示すように、接着剤７の流れ出しによる大きなはみ出しはなく、クリアラ
ンス部８は略原形を保持している。

続いて、表面処理工程、必要により補強材張り合わせ工程、形状加工工程を経
て、最終的に所定のフレキシブルプリント配線板が製造されるのである。
これらの工程は公知の技術のうち用途に合わせて適切なものを選択するが、本
発明の目的はカバーレイフィルム２の接着剤７の回路パターン５上への流れ出し
を防止することであるから、詳しい説明は省略する。

本発明になるフレキシブルプリント配線板の製造方法を実施するための最良の形態を示す図である。従来のフレキシブルプリント配線板の製造方法におけるフレキシブルプリント配線板の要部断面図である。従来のフレキシブルプリント配線板の製造方法におけるフレキシブルプリント配線板のプレス工程直前時の断面図である。

符号の説明

１・・・プレキシブル片面銅張板
２・・・カバーレイフィルム
３・・・基材フィルム
４、７・・・接着剤
５・・・回路パターン
６・・・フィルム
８・・・クリアランス部
１０、１４・・・クッション材
１５・・・開口部

Claims

回路パターンを有する基材フィルムに対向して、接着剤付きのカバーレイフィルムを位置決めし、両フィルムを両側からクッション材で挟み込み、その外側から一対のプレス板で熱圧着することにより、前記基材フィルムの回路形成面上の局所に前記カバーレイフィルムを被覆するフレキシブルプリント配線板の製造方法において、
前記カバーレイフィルムとして、前記回路パターンの内被覆しない部分を打抜いたクリアランス部を設けたものを、前記カバーレイフィルム側に配置されるクッション材として、前記クリアランス部に対応する位置に前記クリアランス部の内径より小さい内径の開口部を設けたものを用いること
を特徴とするフレキシブルプリント配線板の製造方法。
前記クッション材の開口部の内径は前記カバーレイフィルムのクリアランス部内径より０．０５〜０．５ｍｍ狭い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の製造方法。
前記クッション材は前記基材フィルム上に形成された前記回路パターンの凹凸に追随できる柔軟性を備えたものであ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配線板の製造方法。