JP4886603B2

JP4886603B2 - プリント配線基板

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Publication number: JP4886603B2
Application number: JP2007145954A
Authority: JP
Inventors: 満本上; 壮宗田中
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2027-05-31
Also published as: CN101316480A; CN101316480B; JP2008300681A; US20080296049A1; US8071885B2

Description

本発明は、プリント配線基板に関する。

電子機器および電気機器等には、多数のフレキシブルプリント配線基板（例えば、特許文献１参照。）が使用されている。以下、フレキシブルプリント配線基板をプリント配線基板と略記する。

図５は、従来のプリント配線基板を示す外観斜視図である。図５に示すプリント配線基板７００は、ベース絶縁層７０１およびそのベース絶縁層７０１上に設けられる長尺状の導体パターン７０２を有する。また、ベース絶縁層上には、導体パターン７０２を覆うように図示しないカバー絶縁層が形成されている。

このような構成を有するプリント配線基板７００は屈曲性に優れており、図５に示すように、任意の位置において容易に折り曲げられる。そのため、従来より、プリント配線基板７００は、電子機器のヒンジ部等の屈曲部において有効に利用されてきた。
特開２００２−１１１１３８号公報

しかしながら、図５に示すように、プリント配線基板７００の一部を２つに折り曲げる場合、その折り曲げた領域では、上下方向において導体パターン７０２が対向する。それにより、対向する導体パターン７０２間に大きな容量成分が形成される。この場合、その導体パターン７０２が対向する領域とそれ以外の領域とで、導体パターン７０２の特性インピーダンスに差が生じる。その結果、プリント配線基板７００における電気信号の伝達効率が低下する。

本発明の目的は、導体パターンの特性インピーダンスの変化を防止することができるプリント配線基板を提供することである。

（１）第１の発明に係るプリント配線基板は、折り曲げて使用可能であって折り曲げられた状態のプリント配線基板であって、隣接する第１および第２の領域を有するとともに第１および第２の領域が重なり合うように第１の領域と第２の領域との境界で折り曲げられたベース絶縁層と、境界に直交する仮想的な軸線にほぼ沿うように第１および第２の領域にわたってベース絶縁層上に設けられる導体パターンと、導体パターンを覆うようにベース絶縁層上に設けられるカバー絶縁層とを備え、導体パターンは、第１の領域内に位置する第１の部分および第２の領域内に位置する第２の部分を有し、第１および第２の部分の少なくとも一部が互いに重なり合わないように、第１の部分および第２の部分の少なくとも一方が非直線形状を有するものである。

このプリント配線基板においては、ベース絶縁層は隣接する第１および第２の領域を有している。ベース絶縁層は第１および第２の領域が重なり合うように第１の領域と第２の領域の領域との境界で折り曲げられており、ベース絶縁層上には、上記境界に直交する仮想的な軸線にほぼ沿うように導体パターンが形成されている。導体パターンは、第１の領域内に位置する第１の部分および第２の領域内に位置する第２の部分を有している。

ここで、このプリント配線基板においては、上記第１の部分および上記第２の部分の少なくとも一部が互いに重なり合わないように、第１の部分および第２の部分の少なくとも一方が非直線形状を有している。

この場合、第１の部分と第２の部分との間に大きな容量成分が形成されることを防止することができる。それにより、第１および第２の部分において導体パターンの特性インピーダンスが変化することを防止することができる。その結果、プリント配線基板を電子機器のヒンジ部等において使用する場合にも、電気信号の伝達効率が低下することを十分に防止することができる。

（２）ベース絶縁層上に導体パターンが複数設けられ、複数の導体パターンのうち一の導体パターンの第１の部分と他の導体パターンの第２の部分とが互いに重なり合わないように複数の導体パターンが配置されてもよい。

この場合、一の導体パターンと他の導体パターンとの間に大きな容量成分が形成されることを防止することができる。それにより、伝達効率の低下を十分に防止しつつ、複数の電気信号を伝達することが可能となる。
（３）第１および第２の部分は、軸線を中心として互いに対称な形状を有してもよい。
この場合、第１の部分と第２の部分とを確実にずらすことができる。それにより、第１および第２の部分において、導体パターンの特性インピーダンスが変化することを確実に防止することができる。
（４）第２の発明に係るプリント配線基板は、折り曲げて使用可能であって折り曲げ前の状態のプリント配線基板であって、隣接する第１および第２の領域を有するとともに第１の領域と第２の領域との境界で折り曲げ可能であって折り曲げ前の状態のベース絶縁層と、境界に直交する仮想的な軸線にほぼ沿うように第１および第２の領域にわたってベース絶縁層上に設けられる導体パターンと、導体パターンを覆うようにベース絶縁層上に設けられるカバー絶縁層とを備え、ベース絶縁層の境界に折り曲げ位置を示す線が設けられ、導体パターンは、第１の領域内に位置する第１の部分および第２の領域内に位置する第２の部分を有し、当該プリント配線基板の使用時に第１および第２の領域が重なり合うようにベース絶縁層が境界で折り曲げられた場合に、第１および第２の部分の少なくとも一部が互いに重なり合わないように、第１の部分および第２の部分の少なくとも一方が非直線形状を有するものである。
このプリント配線基板においては、ベース絶縁層は隣接する第１および第２の領域を有している。ベース絶縁層は第１の領域と第２の領域の領域との境界で折り曲げ可能であり、折り曲げ前の状態のベース絶縁層上には、上記境界に直交する仮想的な軸線にほぼ沿うように導体パターンが形成されている。導体パターンは、第１の領域内に位置する第１の部分および第２の領域内に位置する第２の部分を有している。
ここで、このプリント配線基板においては、ベース絶縁層を上記境界で折り曲げた場合に、上記第１の部分および上記第２の部分の少なくとも一部が互いに重なり合わないように、第１の部分および第２の部分の少なくとも一方が非直線形状を有している。
この場合、プリント配線基板を折り曲げて使用する際に、第１の部分と第２の部分との間に大きな容量成分が形成されることを防止することができる。それにより、第１および第２の部分において導体パターンの特性インピーダンスが変化することを防止することができる。その結果、プリント配線基板を電子機器のヒンジ部等において使用する場合にも、電気信号の伝達効率が低下することを十分に防止することができる。
（５）ベース絶縁層上に導体パターンが複数設けられ、当該プリント配線基板の使用時に第１および第２の領域が重なり合うようにベース絶縁層が境界で折り曲げられた場合に、複数の導体パターンのうち一の導体パターンの第１の部分と他の導体パターンの第２の部分とが互いに重なり合わないように複数の導体パターンが配置されてもよい。
この場合、当該プリント配線基板の使用時に第１および第２の領域が重なり合うようにベース絶縁層が境界で折り曲げられた場合に、一の導体パターンと他の導体パターンとの間に大きな容量成分が形成されることを防止することができる。それにより、伝達効率の低下を十分に防止しつつ、複数の電気信号を伝達することが可能となる。
（６）第１および第２の部分は、当該プリント配線基板の使用時に第１および第２の領域が重なり合うようにベース絶縁層が境界で折り曲げられた場合に、軸線を中心として互いに対称な形状を有してもよい。
この場合、当該プリント配線基板の使用時に第１および第２の領域が重なり合うようにベース絶縁層が境界で折り曲げられた場合にプリント配線基板を折り曲げて使用する際に、第１の部分と第２の部分とを確実にずらすことができる。それにより、第１および第２の部分において、導体パターンの特性インピーダンスが変化することを確実に防止することができる。
（７）ベース絶縁層は、第２の領域と反対側において第１の領域に隣接する第３の領域をさらに有し、導体パターンは、第１の領域内の第１の部分から第３の領域内で連続的かつ軸線に沿って直線状に延びる第３の部分をさらに有するものである。

（８）導体パターンの第１の部分と第２の部分とは、軸線を中心として互いに反対側に凸となるように湾曲する形状を有してもよい。

この場合、プリント配線基板を折り曲げて使用する際に、第１の部分と第２の部分とを十分にずらすことができる。それにより、第１および第２の部分において、導体パターンの特性インピーダンスが変化することを確実に防止することができる。

（９）第１および第２の部分は、第１の領域および第２の領域にわたって連続的に湾曲する形状を有してもよい。

この場合、プリント配線基板を折り曲げて使用する際に、第１の部分と第２の部分とをより確実にずらすことができる。それにより、第１および第２の部分において、導体パターンの特性インピーダンスが不連続に変化することをより確実に防止することができる。

（１０）第１および第２の部分は、それぞれ略円弧形状を有してもよい。

本発明によれば、プリント配線基板を折り曲げて使用する際に、第１の部分と第２の部分との間に大きな容量成分が形成されることを防止することができる。それにより、第１および第２の部分において導体パターンの特性インピーダンスが変化することを防止することができる。その結果、プリント配線基板を電子機器のヒンジ部等において使用する場合にも、電気信号の伝達効率が低下することを十分に防止することができる。

以下、本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント配線基板について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、フレシキブルプリント配線基板をプリント配線基板と略記する。

＜第１の実施の形態＞
（１）プリント配線基板の製造方法
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。

まず、図１（ａ）に示すように、ベース絶縁層１を用意する。ベース絶縁層１は、例えばポリイミドからなる。ベース絶縁層１の厚みは５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上３０μｍ以下であることがより好ましい。

次に、図１（ｂ）に示すように、公知のセミアディティブ法によりベース絶縁層１上に所定のパターンを有する複数の導体パターン（配線パターン）２を形成する。導体パターン２は、例えば銅からなる。導体パターン２の厚みは５μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、８μｍ以上２４μｍ以下であることがより好ましい。また、導体パターン２の幅は１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上１５０μｍ以下であることがより好ましい。なお、導体パターン２のパターン形状は後述する。

次に、図１（ｃ）に示すように、ベース絶縁層１上に導体パターン２を覆うように接着剤層３を介してカバー絶縁層４を形成する。接着剤層３としては、例えばエポキシ樹脂系を主成分とした接着剤を用いる。カバー絶縁層４は、例えばポリイミドからなる。カバー絶縁層４の厚みは２μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましい。

以上のようにして、プリント配線基板１００が完成する。

（２）導体パターンの形状
図２は、図１のプリント配線基板１００を示す上面図である。なお、図２においては、簡便のため接着剤層３およびカバー絶縁層４は図示していない。

図２に示すように、本実施の形態に係るプリント配線基板１００は、直線領域Ｒ０、第１の湾曲領域Ｒ１および第２の湾曲領域Ｒ２を有する。また、プリント配線基板１００は長方形状を有し、直線領域Ｒ０、第１の湾曲領域Ｒ１および第２の湾曲領域Ｒ２は矩形状を有する。本実施の形態においては、プリント配線基板１００は、第１の湾曲領域Ｒ１と第２の湾曲領域Ｒ２との境界Ａにおいて折り曲げて使用される。境界Ａは、プリント配線基板１００の長辺に垂直な直線上に位置する。

なお、境界Ａには、線状の溝が形成されてもよく、線状のマークが設けられてもよい。また、プリント配線基板１００が容易に折り曲げ可能であれば境界Ａに何も設けられてなくてもよい。なお、使用者は、プリント配線基板１００を境界Ａから長手方向にずれた位置で折り曲げることもできる。

各導体パターン２は、直線領域Ｒ０において仮想的な軸線Ｓ１に沿って直線状に延びる直線部２０、第１の湾曲領域Ｒ１においてベース絶縁層１の一側方に凸状に湾曲しつつ上記軸線Ｓ１に沿って延びる第１の湾曲部２１、および第２の湾曲領域Ｒ２においてベース絶縁層１の他側方に凸状に湾曲しつつ上記軸線Ｓ１に沿って延びる第２の湾曲部２２を有する。

図３は、図２のプリント配線基板１００を境界Ａで折り曲げた状態を示す上面図である。

図３に示すように、本実施の形態においては、プリント配線基板１００を境界Ａで折り曲げた場合に、第１の湾曲部２１と第２の湾曲部２２とが上下方向において重ならないように導体パターン２が形成されている。

なお、折り曲げられた状態のプリント配線基板１００の境界Ａの曲率半径は、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。この場合、導体パターン２の屈曲による損傷を防止しつつ、折り曲げられたプリント配線基板１００の厚みを小さくすることができる。

（３）本実施の形態の効果
以上のように、本実施の形態においては、プリント配線基板１００を境界Ａにおいて折り曲げた場合、第１の湾曲部２１と第２の湾曲部２２とが上下方向において重ならない。それにより、プリント配線基板１００を境界Ａで折り曲げて使用する場合に、第１の湾曲領域Ｒ１上の第１の湾曲部２１と第２の湾曲領域Ｒ２上の第２の湾曲部２２との間に大きな容量成分が形成されることが防止される。したがって、第１および第２の湾曲部２１,２２において導体パターン２の特性インピーダンスが変化することを防止することができる。その結果、直線部２０の特性インピーダンスと第１および第２の湾曲部２１,２２の特性インピーダンスとに差が生じることを防止することができる。

したがって、プリント配線基板１００を電子機器のヒンジ部等において使用する場合にも、第１の湾曲部２１上に第２の湾曲部２２が位置するようにプリント配線基板１００を折り曲げることにより、導体パターン２の特性インピーダンスが変化することを防止することができる。それにより、プリント配線基板１００による電気信号の伝達効率の低下を防止することができる。

＜第２の実施の形態＞
図４は、本発明の第２の実施の形態に係るプリント配線基板を示す断面図である。第２の実施の形態に係るプリント配線基板２００が図１（ｃ）のプリント配線基板１００と異なるのは以下の点である。

図４に示すように、本実施の形態に係るプリント配線基板２００においては、ベース絶縁層１の下面上にグランド層５が設けられている。また、ベース絶縁層１の下面上においてグランド層５を覆うように接着剤層６を介してカバー絶縁層７が設けられている。

なお、グランド層５、接着剤層６およびカバー絶縁層７は、それぞれ図１の導体パターン２、接着剤層３およびカバー絶縁層４と同様の方法および材料によって形成することができる。また、本実施の形態においては、プリント配線基板２００の幅方向において、複数の導体パターン２がグランド層５の内側に位置する。

本実施の形態に係るプリント配線基板２００においても、図２および図３で説明した導体パターン２と同様の形状で導体パターン２が形成される。したがって、プリント配線基板２００を電子機器のヒンジ部等において使用する場合にも、図３のプリント配線基板１００と同様にプリント配線基板２００を折り曲げることにより、導体パターン２の特性インピーダンスが変化することを防止することができる。それにより、プリント配線基板２００による電気信号の伝達効率の低下を防止することができる。

＜他の実施の形態＞
上記においては、ベース絶縁層１の材料としてポリイミドが用いられているが、ベース絶縁層１の材料として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルスルフォン等の他の材料が用いられてもよい。また、上記においては、カバー絶縁層４,７の材料としてポリイミドが用いられているが、カバー絶縁層４,７の材料として感光性ポリイミド等の他の材料が用いられてもよい。

また、上記においては、セミアディティブ法により導体パターン２が形成されているが、アディティブ法またはサブトラクティブ法により導体パターン２が形成されてもよい。

また、上記においては、プリント配線基板１００の一部を二つ折りにして使用する場合について説明したが、プリント配線基板１００を他の形状で折り曲げて使用してもよい。なお、この場合、プリント配線基板１００の折り曲げ形状に応じて、導体パターン２の形状を適宜変更する必要がある。詳細には、プリント配線基板１００を折り曲げた場合に、導体パターン２が上下方向において重ならないように導体パターン２の形状を設定する必要がある。

また、第１の湾曲部２１および第２の湾曲部２２の形状は上記の例に限定されない。例えば、第１および第２の湾曲部２１,２２が矩形状に形成されてもよく、円弧状に形成されてもよい。また、第１の湾曲部２１と第２の湾曲部２２とがそれぞれ異なる形状で形成されてもよい。また、第１の湾曲領域Ｒ１上の導体パターン２および第２の湾曲領域Ｒ２上の導体パターン２のいずれか一方を直線状にしてもよい。

＜請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応＞
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記実施の形態では、第１の湾曲領域Ｒ１が第１の領域の例であり、第２の湾曲領域Ｒ２が第２の領域の例であり、第１の湾曲部２１が第１の部分の例であり、第２の湾曲部２２が第２の部分の例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

実施例および比較例のプリント配線基板を作製し、導体パターンの特性インピーダンスを測定した。

（実施例）
実施例においては、図４で説明したプリント配線基板２００を作製した。なお、ベース絶縁層１の厚みは２５μｍであり、導体パターン２の幅は４０μｍであり、導体パターン２の厚みは１０μｍであり、カバー絶縁層４の厚みは１２．５μｍである。

（比較例）
比較例においては、図５で説明したプリント配線基板７００を作製した。ベース絶縁層７０１の厚みは２５μｍであり、導体パターン７０２の幅は４０μｍであり、導体パターン７０２の厚みは１０μｍであり、カバー絶縁層の厚みは１２．５μｍである。

（特性インピーダンスの測定）
実施例のプリント配線基板２００を図３と同様に折り曲げ、導体パターン２により２００ＭＨｚのデジタル信号を伝送させた。そして、直線部２０の特性インピーダンスならびに第１および第２の湾曲部２１,２２の特性インピーダンスを測定した。その結果、直線部２０の特性インピーダンスと第１および第２の湾曲部２１,２２の特性インピーダンスとで大きな差は生じなかった。

また、比較例のプリント配線基板７００を図５に示すように折り曲げ、導体パターン７０２が上下方向において重なる領域の導体パターン７０２の特性インピーダンスおよびそれ以外の領域の導体パターン７０２の特性インピーダンスを測定した。その結果、導体パターン７０２が上下方向において重なる領域の導体パターン７０２の特性インピーダンスが、それ以外の領域の導体パターン７０２の特性インピーダンスに比べて１０Ω低くなった。

本発明は、種々の電気機器または電子機器に用いられるプリント配線基板に利用することができる。

本発明の一実施の形態に係るプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。図１のプリント配線基板を示す上面図である。図２のプリント配線基板を第１の湾曲領域と第２の湾曲領域との境界で折り曲げた状態を示す上面図である。第２の実施の形態に係るプリント配線基板を示す断面図である。従来のプリント配線基板を示す外観斜視図である。

符号の説明

１ベース絶縁層
２導体パターン
３接着剤層
４カバー絶縁層
２０直線部
２１第１の湾曲部２１
２２第２の湾曲部２２
１００,２００プリント配線基板
Ａ境界
Ｒ０直線領域
Ｒ１第１の湾曲領域
Ｒ２第２の湾曲領域

Claims

折り曲げて使用可能であって折り曲げられた状態のプリント配線基板であって、
隣接する第１および第２の領域を有するとともに前記第１および第２の領域が重なり合うように前記第１の領域と前記第２の領域との境界で折り曲げられたベース絶縁層と、
前記境界に直交する仮想的な軸線にほぼ沿うように前記第１および第２の領域にわたって前記ベース絶縁層上に設けられる導体パターンと、
前記導体パターンを覆うように前記ベース絶縁層上に設けられるカバー絶縁層とを備え、
前記導体パターンは、前記第１の領域内に位置する第１の部分および前記第２の領域内に位置する第２の部分を有し、前記第１および第２の部分の少なくとも一部が互いに重なり合わないように、前記第１の部分および前記第２の部分の少なくとも一方が非直線形状を有することを特徴とするプリント配線基板。
前記ベース絶縁層上に前記導体パターンが複数設けられ、
前記複数の導体パターンのうち一の導体パターンの前記第１の部分と他の導体パターンの前記第２の部分とが互いに重なり合わないことを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板
前記第１および第２の部分は、前記軸線を中心として互いに対称な形状を有することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のプリント配線基板。
折り曲げて使用可能であって折り曲げ前の状態のプリント配線基板であって、
隣接する第１および第２の領域を有するとともに前記第１の領域と前記第２の領域との境界で折り曲げ可能であって折り曲げ前の状態のベース絶縁層と、
前記境界に直交する仮想的な軸線にほぼ沿うように前記第１および第２の領域にわたって前記ベース絶縁層上に設けられる導体パターンと、
前記導体パターンを覆うように前記ベース絶縁層上に設けられるカバー絶縁層とを備え、
前記ベース絶縁層の前記境界に折り曲げ位置を示す線が設けられ、
前記導体パターンは、前記第１の領域内に位置する第１の部分および前記第２の領域内に位置する第２の部分を有し、当該プリント配線基板の使用時に前記第１および第２の領域が重なり合うように前記ベース絶縁層が前記境界で折り曲げられた場合に、前記第１および第２の部分の少なくとも一部が互いに重なり合わないように、前記第１の部分および前記第２の部分の少なくとも一方が非直線形状を有することを特徴とするプリント配線基板。
前記ベース絶縁層上に前記導体パターンが複数設けられ、
当該プリント配線基板の使用時に前記第１および第２の領域が重なり合うように前記ベース絶縁層が前記境界で折り曲げられた場合に、前記複数の導体パターンのうち一の導体パターンの前記第１の部分と他の導体パターンの前記第２の部分とが互いに重なり合わないことを特徴とする請求項４記載のプリント配線基板
前記第１および第２の部分は、当該プリント配線基板の使用時に前記第１および第２の領域が重なり合うように前記ベース絶縁層が前記境界で折り曲げられた場合に、前記軸線を中心として互いに対称な形状を有することを特徴とする請求項４または５のいずれかに記載のプリント配線基板。
前記ベース絶縁層は、前記第２の領域と反対側において前記第１の領域に隣接する第３の領域をさらに有し、
前記導体パターンは、前記第１の領域内の前記第１の部分から前記第３の領域内で連続的かつ前記軸線に沿って直線状に延びる第３の部分をさらに有することを特徴する請求項１〜６のいずれかに記載のプリント配線基板。
前記導体パターンの前記第１の部分と前記第２の部分とは、前記軸線を中心として互いに反対側に凸となるように湾曲する形状を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のプリント配線基板。
前記第１および第２の部分は、前記第１の領域および前記第２の領域にわたって連続的に湾曲する形状を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のプリント配線基板。
前記第１および第２の部分は、それぞれ略円弧形状を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のプリント配線基板。