JP5151025B2 - Flexible circuit board - Google Patents

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Description

本発明は、フレキシブル基板内に複数の可撓性を有するシート状回路デバイスを埋設したフレキシブル回路基板およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a flexible circuit board in which a plurality of flexible sheet-like circuit devices are embedded in a flexible board, and a method for manufacturing the same.

近年のコンピュータを取り巻く環境の中で、コンピュータや周辺装置を衣服などに装着する、いわゆる「ウエアラブル・コンピュータシステム」や「ウエアラブルな電子装置」などが注目されている。   In the environment surrounding computers in recent years, so-called “wearable computer systems” and “wearable electronic devices” in which computers and peripheral devices are attached to clothes and the like are attracting attention.

そして、近年の技術革新により、コンピュータや入出力装置の超小型化・軽量化が進展し、上述のウエアラブルなコンピュータシステムや回路システムなどを実現する電子部品を内蔵した回路基板などが開発されている。   With recent technological innovations, computers and input / output devices have become extremely compact and lightweight, and circuit boards with built-in electronic components that realize the wearable computer systems and circuit systems described above have been developed. .

また、最近では、さらに、種々の形状を有する物品や自由自在に曲率が変化する場所でも装着できる薄くて柔軟性に優れるフレキシブル回路基板の実現が望まれている。   Further, recently, it has been desired to realize a flexible circuit board that is thin and excellent in flexibility and can be mounted even on articles having various shapes and places where the curvature changes freely.

現状では、従来のフレキシブル回路基板を応用して、柔軟なテープ状のプリント基板上に複数の非接触信号伝送器やICチップなどの複数の電子部品などを実装し、柔軟性を有する樹脂などでモールドしたICタグなどが開示されている(例えば、特許文献1参照)。   At present, by applying a conventional flexible circuit board, multiple electronic components such as non-contact signal transmitters and IC chips are mounted on a flexible tape-like printed circuit board, and flexible resin is used. A molded IC tag or the like is disclosed (for example, see Patent Document 1).

また、クレジットカードやキャッシュカードなどにおいて、カード素材にマイクロプロセッサやRAM、ROMなどの半導体メモリを含むICモジュールを内部に埋め込んだICカードが実用化されている。   In addition, in a credit card, a cash card, and the like, an IC card in which an IC module including a semiconductor memory such as a microprocessor, RAM, and ROM is embedded in a card material has been put into practical use.

例えば、ICカードの技術の一つとして、ICチップとコイルからなるICモジュールを表側ラベルと裏側ラベルとの間の中央部近傍に配置し、両ラベル間に樹脂を充填して一体化した例が開示されている(例えば、特許文献2参照)。そして、特許文献2によれば、ICカードの製造の際、ICモジュールと樹脂との熱収縮の差による反りなどの歪みが少なく、良好な品質のICカードを得ることができるとしている。   For example, as an IC card technology, an IC module composed of an IC chip and a coil is arranged in the vicinity of the center between the front side label and the back side label, and a resin is filled between both labels and integrated. It is disclosed (for example, see Patent Document 2). According to Patent Document 2, when manufacturing an IC card, it is possible to obtain a good quality IC card with less distortion such as warpage due to the difference in thermal shrinkage between the IC module and the resin.

ここで、以下に、従来のフレキシブル回路基板について、図12を用いて説明する。   Here, a conventional flexible circuit board will be described below with reference to FIG.

図12は、従来のフレキシブル回路基板の変形前後の状態を模式的に示す断面図である。   FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a state before and after deformation of a conventional flexible circuit board.

図12に示すように、フレキシブル回路基板300は、配線パターン(図示せず)と接続された、一般的に剛体である、例えばチップ状のキャパシタなどの複数の電子部品310が基板320の中央部分に配置して構成されている。   As shown in FIG. 12, the flexible circuit board 300 is generally a rigid body connected to a wiring pattern (not shown), and a plurality of electronic components 310 such as chip-like capacitors are arranged at the center portion of the board 320. It is arranged and arranged.

このような構成のフレキシブル回路基板300は、若干の曲げ変形は許容できるものである。
特開平4−27599号公報 特開平9−123650号公報
The flexible circuit board 300 having such a configuration can allow slight bending deformation.
JP-A-4-27599 JP-A-9-123650

しかしながら、特許文献1のフレキシブル回路基板によれば、剛体である電子部品が、ICタグの一方の面の片側近傍に設けられてモールドされているため、ICタグが大きく曲げられた場合、配線パターンの断線や接続不良が発生し、信頼性が低下するという課題がある。   However, according to the flexible circuit board of Patent Document 1, since an electronic component that is a rigid body is provided and molded near one side of one surface of the IC tag, when the IC tag is greatly bent, the wiring pattern There is a problem that disconnection and connection failure occur and reliability is lowered.

また、特許文献2のフレキシブル回路基板によれば、ICモジュールをラベル間の中央に配置し樹脂で充填して構成されている。しかし、ICカードを大きく曲げた場合、剛体であるICチップと樹脂との間の亀裂による接続不良やICチップの破損などにより、信頼性が低下するという課題がある。   Further, according to the flexible circuit board of Patent Document 2, an IC module is arranged in the center between labels and filled with resin. However, when the IC card is greatly bent, there is a problem that reliability is lowered due to poor connection due to a crack between the rigid IC chip and the resin, breakage of the IC chip, or the like.

さらに、剛体である電子部品を基板の中央部分に配置した従来のフレキシブル回路基板によれば、図12の上図や下図に示すように、凹状または凸状に変形させた場合、電子部品と樹脂との間の剥離や電子部品の割れなどが発生し、接続不良など信頼性の確保が困難であった。   Further, according to the conventional flexible circuit board in which the electronic component which is a rigid body is arranged in the central portion of the substrate, as shown in the upper and lower diagrams of FIG. It was difficult to ensure reliability such as poor connection due to peeling between the two and cracking of electronic parts.

また、上記のフレキシブル回路基板は、いずれも変形する用途を前提に開発されたものではなく、若干の曲げを許容するものでしかなかった。   In addition, the above flexible circuit boards were not developed on the premise that they are deformed, and only allowed slight bending.

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、複数の可撓性を有するシート状回路デバイスを埋設した、可撓性に優れ、大きな変形を許容できる信頼性の高いフレキシブル回路基板およびその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above problems, and has a highly flexible flexible circuit board that is embedded in a plurality of flexible sheet-like circuit devices and is highly flexible and capable of allowing large deformations. An object is to provide a manufacturing method.

上述したような課題を解決するために、本発明のフレキシブル回路基板は、少なくとも一方の面に配線パターンが設けられた可撓性を有する第1の基板と、配線パターンと接続された複数の可撓性を有するシート状回路デバイスと、シート状回路デバイスを埋設する可撓性を有する第2の基板と、を備え、第1の基板と第2の基板とを一体化した基板に配線パターンおよびシート状回路デバイスを埋設した構成を有する。   In order to solve the above-described problems, a flexible circuit board according to the present invention includes a flexible first board having a wiring pattern provided on at least one surface, and a plurality of possible circuit boards connected to the wiring pattern. A flexible sheet-like circuit device, and a flexible second substrate in which the sheet-like circuit device is embedded, and a wiring pattern and a substrate integrated with the first substrate and the second substrate. The sheet-like circuit device is embedded.

さらに、配線パターンおよびシート状回路デバイスが、基板の中立面近傍に埋設されていてもよい。   Furthermore, the wiring pattern and the sheet-like circuit device may be embedded near the neutral surface of the substrate.

さらに、シート状回路デバイスは、シート状キャパシタ、シート状インダクタ、シート状レジスタおよびシート状回路であってもよい。   Further, the sheet-like circuit device may be a sheet-like capacitor, a sheet-like inductor, a sheet-like resistor, and a sheet-like circuit.

さらに、シート状回路は、有機トランジスタを含んでいてもよい。   Furthermore, the sheet-like circuit may include an organic transistor.

さらに、第1の基板および第2の基板の少なくとも一方は、配線パターンと接続される導電ビアを有していてもよい。   Furthermore, at least one of the first substrate and the second substrate may have a conductive via connected to the wiring pattern.

これらにより、可撓性を有するシート状回路デバイスとともに、配線パターンとシート状回路デバイスを応力歪みが小さい中立面近傍に埋設して一体化するため、可撓性を飛躍的に向上させるとともに、大きな変形に対しても接続不良やシート状回路デバイスの破損などのない信頼性に優れたフレキシブル回路基板を実現できる。   With these, in order to embed and integrate the wiring pattern and the sheet-like circuit device in the vicinity of the neutral surface where the stress strain is small, together with the flexible sheet-like circuit device, the flexibility is greatly improved, It is possible to realize a flexible circuit board excellent in reliability without connection failure or damage to a sheet-like circuit device even with a large deformation.

さらに、第1の基板の少なくとも一方の端部近傍には、配線パターンを露出させた接続端子部を設けてもよい。   Furthermore, a connection terminal portion exposing the wiring pattern may be provided in the vicinity of at least one end portion of the first substrate.

これにより、外部機器との接続を容易にするとともに、リペア性やシステム構築が容易なフレキシブル回路基板が得られる。   As a result, it is possible to obtain a flexible circuit board that facilitates connection with an external device and that facilitates repair and system construction.

また、本発明のフレキシブル回路基板の製造方法は、可撓性を有する第1の基板に複数本の配線パターンを形成する工程と、配線パターンに複数の可撓性を有するシート状回路デバイスを接続する工程と、配線パターンおよびシート状回路デバイスを、第1の基板と第2の基板を一体化して形成した基板に埋設する工程と、を含む。   The method for manufacturing a flexible circuit board according to the present invention includes a step of forming a plurality of wiring patterns on a first flexible substrate, and connecting a plurality of flexible sheet-like circuit devices to the wiring pattern. And a step of embedding the wiring pattern and the sheet-like circuit device in a substrate formed by integrating the first substrate and the second substrate.

さらに、基板に埋設する工程が、配線パターンおよびシート状回路デバイスを基板の中立面近傍に埋設する工程であってもよい。   Further, the step of embedding in the substrate may be a step of embedding the wiring pattern and the sheet-like circuit device in the vicinity of the neutral surface of the substrate.

さらに、シート状回路デバイスは、シート状キャパシタ、シート状インダクタ、シート状レジスタおよびシート状回路であってもよい。   Further, the sheet-like circuit device may be a sheet-like capacitor, a sheet-like inductor, a sheet-like resistor, and a sheet-like circuit.

これらの方法により、可撓性の高い複数のシート状回路デバイスを第1の基板と第2の基板を一体化して埋設することにより、配線パターンとシート状回路デバイスを応力歪みの小さい中立面近傍に配置して形成する。その結果、可撓性を飛躍的に向上させるとともに、大きな変形に対しても接続不良やシート状回路デバイスの破損などのない信頼性に優れたフレキシブル回路基板を作製できる。また、複数個のシート状回路デバイスを個別に性能確認した後に実装できるため、フレキシブル回路基板を低コストで生産性よく作製できる。   By these methods, a plurality of highly flexible sheet-like circuit devices are embedded by integrating the first substrate and the second substrate, so that the wiring pattern and the sheet-like circuit device are neutral surfaces with low stress strain. It is arranged in the vicinity. As a result, it is possible to dramatically improve the flexibility and to produce a flexible circuit board excellent in reliability without connection failure or damage to the sheet-like circuit device even with a large deformation. In addition, since a plurality of sheet-like circuit devices can be mounted after individually confirming their performance, a flexible circuit board can be produced at low cost and with high productivity.

さらに、第1の基板の少なくとも一方の端部近傍に配線パターンを露出させて接続端子部を形成する工程を含んでもよい。   Furthermore, a step of exposing the wiring pattern in the vicinity of at least one end of the first substrate to form a connection terminal portion may be included.

これにより、外部機器との接続の容易なフレキシブル回路基板を作製できる。   Thereby, a flexible circuit board that can be easily connected to an external device can be produced.

本発明のフレキシブル回路基板およびその製造方法によれば、可撓性を飛躍的に向上させた、接続不良やシート状回路デバイスの破損のない信頼性や品質に優れるという効果を奏する。   According to the flexible circuit board and the manufacturing method thereof of the present invention, there is an effect that the flexibility and the quality without drastic connection and breakage of the sheet-like circuit device are greatly improved.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面においては、説明を容易にするために任意に拡大して示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, for easy explanation, the drawings are arbitrarily enlarged.

また、以下の各実施の形態では、キャパシタ、インダクタおよびレジスタからなるフィルタ回路を有するフレキシブル回路基板を例に説明するが、これに限られないことはいうまでもない。   In each of the following embodiments, a flexible circuit board having a filter circuit including a capacitor, an inductor, and a resistor will be described as an example, but it goes without saying that the present invention is not limited to this.

(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態におけるフレキシブル回路基板について、図1から図4を用いて説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, the flexible circuit board in the 1st Embodiment of this invention is demonstrated using FIGS. 1-4.

図1(a)は本発明の第1の実施の形態におけるフレキシブル回路基板を模式的に示す透視平面図で、図1(b)は同図(a)のA−A線断面図である。   FIG. 1A is a perspective plan view schematically showing the flexible circuit board according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

また、図2(a)は本発明の第1の実施の形態におけるシート状回路デバイスであるキャパシタの一例を模式的に示す透視平面図で、図2(b)は同図(a)のA−A線断面図である。図3(a)は本発明の第1の実施の形態におけるシート状回路デバイスであるインダクタの一例を示す透視平面図で、図3(b)は同図(a)のA−A線断面図である。図4(a)は本発明の第1の実施の形態におけるシート状回路デバイスであるレジスタの一例を示す透視平面図で、図4(b)は同図(a)のA−A線断面図である。   FIG. 2A is a perspective plan view schematically showing an example of a capacitor which is a sheet-like circuit device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2B is A in FIG. FIG. FIG. 3A is a perspective plan view showing an example of an inductor which is a sheet-like circuit device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. It is. FIG. 4A is a perspective plan view showing an example of a register which is a sheet-like circuit device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. It is.

図1に示すように、フレキシブル回路基板10は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)などの可撓性を有する第1の基板12の少なくとも一方の面に複数本の配線パターン11と、配線パターン11の少なくとも一部と接続する複数個の導電ビア17を有する。そして、図2から図4に示すシート状キャパシタ151、シート状インダクタ152、シート状レジスタ153などの可撓性を有するシート状回路デバイス15を配線パターン11の所定の位置に実装し、これらのシート状回路デバイス15の各電極端子と配線パターン11とを接続する。   As shown in FIG. 1, the flexible circuit board 10 includes a plurality of wiring patterns 11 on at least one surface of a flexible first board 12 such as polyethylene terephthalate (PET), and at least one of the wiring patterns 11. A plurality of conductive vias 17 connected to a part are provided. Then, the sheet-like circuit device 15 having flexibility such as the sheet-like capacitor 151, the sheet-like inductor 152, and the sheet-like register 153 shown in FIGS. 2 to 4 is mounted at a predetermined position of the wiring pattern 11, and these sheets are mounted. Each electrode terminal of the circuit device 15 and the wiring pattern 11 are connected.

さらに、可撓性を有する第2の基板13を、第1の基板12に加熱しながら圧着することによりシート状回路デバイス15を第2の基板13に埋設し、第1の基板12と第2の基板13とを一体化してフレキシブル回路基板10が構成される。   Furthermore, the sheet-like circuit device 15 is embedded in the second substrate 13 by pressure-bonding the flexible second substrate 13 to the first substrate 12 while being heated. The flexible circuit board 10 is configured by integrating the board 13.

このとき、第1の基板12と第2の基板13とを一体化して形成した基板14の厚み方向において、曲げなどの変形に対して引張応力や圧縮応力などの応力歪みが発生しない中立面16(伸び縮みしない面)近傍に、配線パターン11およびシート状回路デバイス15を配置する。ここで、配線パターン11およびシート状回路デバイス15の電極端子は、少なくとも中立面16から基板14の厚さの約20%の範囲内の位置に設けることが好ましい。   At this time, in the thickness direction of the substrate 14 formed by integrating the first substrate 12 and the second substrate 13, a neutral surface in which stress distortion such as tensile stress and compressive stress does not occur with respect to deformation such as bending. The wiring pattern 11 and the sheet-like circuit device 15 are arranged in the vicinity of 16 (the surface that does not expand or contract). Here, the electrode terminals of the wiring pattern 11 and the sheet-like circuit device 15 are preferably provided at a position within at least a range of about 20% of the thickness of the substrate 14 from the neutral surface 16.

以下に、本発明の第1の実施の形態におけるフレキシブル回路基板10に埋設されるシート状回路デバイスの構成の一例について説明する。   Below, an example of a structure of the sheet-like circuit device embed | buried under the flexible circuit board 10 in the 1st Embodiment of this invention is demonstrated.

まず、図2に示すように、シート状回路デバイスの一例であるシート状キャパシタ151は、例えばポリイミドやポリフェニレンサルファイド(例えば厚さ125μm以下、好ましくは50μm〜125μm)などのシート状基板20の片面に、低抵抗でシート状基板20と密着性のよい、例えばアルミニウム(Al)などの下層電極膜21を設ける。そして、下層電極膜21の上に比誘電率の大きな、例えば二酸化シリコン(SiO)などの誘電体膜23を形成し、その上に上層電極膜22を設ける。さらに、下層電極膜21、上層電極膜22と誘電体膜23を被覆する絶縁性樹脂材料からなる保護膜26を設ける。 First, as shown in FIG. 2, a sheet-like capacitor 151 which is an example of a sheet-like circuit device is formed on one side of a sheet-like substrate 20 such as polyimide or polyphenylene sulfide (for example, a thickness of 125 μm or less, preferably 50 μm to 125 μm). A lower electrode film 21 made of, for example, aluminum (Al), which has low resistance and good adhesion to the sheet-like substrate 20 is provided. Then, a dielectric film 23 such as silicon dioxide (SiO 2 ) having a large relative dielectric constant is formed on the lower electrode film 21, and the upper electrode film 22 is provided thereon. Further, a protective film 26 made of an insulating resin material that covers the lower electrode film 21, the upper electrode film 22 and the dielectric film 23 is provided.

そして、下層電極膜21や上層電極膜22と配線パターンを接続する電極端子24、25を、例えば導電ビアにより形成し、シート状キャパシタ151が構成される。   Then, the electrode terminals 24 and 25 for connecting the lower electrode film 21 and the upper electrode film 22 to the wiring pattern are formed by, for example, conductive vias, and the sheet capacitor 151 is configured.

また、図3に示すように、シート状回路デバイスの一例であるシート状インダクタ152は、例えばポリイミドやポリフェニレンサルファイドなどのシート状基板30の片面に、例えばアルミニウムや銅(Cu)などの低抵抗の電極材料により、例えば渦巻き状にパターン化してインダクタ31を設ける。そして、インダクタ31の両端から、シート状基板30の他方の面側に、配線パターンと接続する電極端子34、35として、例えば導電ビアなどを設ける。さらに、インダクタ31の上に絶縁性樹脂材料からなる保護膜36を被覆して形成し、シート状インダクタ152が構成される。   As shown in FIG. 3, a sheet-like inductor 152, which is an example of a sheet-like circuit device, has a low resistance such as aluminum or copper (Cu) on one side of a sheet-like substrate 30 such as polyimide or polyphenylene sulfide. The inductor 31 is provided by patterning, for example, spirally with an electrode material. Then, for example, conductive vias or the like are provided as electrode terminals 34 and 35 connected to the wiring pattern on the other surface side of the sheet-like substrate 30 from both ends of the inductor 31. Further, a protective film 36 made of an insulating resin material is coated on the inductor 31 to form a sheet-like inductor 152.

また、図4に示すように、シート状回路デバイスの一例であるシート状レジスタ153は、例えばポリイミドやポリフェニレンサルファイドなどのシート状基板40の片面に、例えば金属系あるいは炭素系などの抵抗体材料により、例えば矩形状のパターンを有するレジスタ41を設ける。そして、レジスタ41の両端から、シート状基板40の他方の面側に、配線パターンと接続する電極端子44、45として、例えば導電ビアなどを設ける。さらに、レジスタ41の上に絶縁性樹脂材料からなる保護膜46を被覆して形成し、シート状レジスタ153が構成される。   Further, as shown in FIG. 4, a sheet-like register 153, which is an example of a sheet-like circuit device, is formed on one side of a sheet-like substrate 40 such as polyimide or polyphenylene sulfide by a resistor material such as metal or carbon. For example, a register 41 having a rectangular pattern is provided. Then, for example, conductive vias or the like are provided as electrode terminals 44 and 45 connected to the wiring pattern on the other surface side of the sheet-like substrate 40 from both ends of the register 41. Furthermore, a protective film 46 made of an insulating resin material is coated on the register 41 to form a sheet-like register 153.

これらの構成により、可撓性を有するシート状回路デバイス15を実現することができる。   With these configurations, a flexible sheet-like circuit device 15 can be realized.

以下では、本発明の第1の実施の形態におけるフレキシブル回路基板10に曲げ変形を加えたときの状態について、図5を用いて説明する。   Hereinafter, a state when bending deformation is applied to the flexible circuit board 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図5は、本発明の第1の実施の形態におけるフレキシブル回路基板10に曲げ変形を加えたときの状態を模式的に示す断面図である。   FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a state when bending deformation is applied to the flexible circuit board 10 according to the first embodiment of the present invention.

図5の上図に示すように、配線パターン11とシート状回路デバイス15を埋設したフレキシブル回路基板10に凹状の曲げ変形を加えると、第1の基板12には外側に向かって大きな引張応力が発生し、第2の基板13には外側に向かって大きな圧縮応力が発生する。しかし、基板14の中立面16近傍に設けた配線パターン11やシート状回路デバイス15には、ほとんど応力が加わらない。   As shown in the upper diagram of FIG. 5, when a concave bending deformation is applied to the flexible circuit board 10 in which the wiring pattern 11 and the sheet-like circuit device 15 are embedded, a large tensile stress is applied to the first board 12 toward the outside. As a result, a large compressive stress is generated on the second substrate 13 toward the outside. However, almost no stress is applied to the wiring pattern 11 and the sheet-like circuit device 15 provided in the vicinity of the neutral surface 16 of the substrate 14.

同様に、図5の下図に示すように、フレキシブル回路基板10に凸状の曲げ変形を加えても、中立面16近傍に設けた配線パターン11およびシート状回路デバイス15には、応力が加わらない。   Similarly, as shown in the lower diagram of FIG. 5, even if convex bending deformation is applied to the flexible circuit board 10, stress is applied to the wiring pattern 11 and the sheet-like circuit device 15 provided in the vicinity of the neutral surface 16. Absent.

また、図5に示すように、埋設されたシート状回路デバイス15は、可撓性に優れるため、フレキシブル回路基板10に凹状あるいは凸状の曲げ変形を加えても、シート状回路デバイス15自体が変形を加えられた基板14に沿って容易に曲がることができる。このため、シート状回路デバイス15と基板14との剥離や、シート状回路デバイス15の破損が生じにくい。   Further, as shown in FIG. 5, since the embedded sheet-like circuit device 15 is excellent in flexibility, even if a concave or convex bending deformation is applied to the flexible circuit board 10, the sheet-like circuit device 15 itself is It can be easily bent along the deformed substrate 14. For this reason, peeling between the sheet-like circuit device 15 and the substrate 14 and damage to the sheet-like circuit device 15 are unlikely to occur.

本発明の第1の実施の形態によれば、配線パターンおよびシート状回路デバイスを応力歪みの小さい中立面近傍に配置するため、曲率の大きな曲げや捩りなどの変形に対して、接続不良などの発生のない信頼性や耐久性に優れたフレキシブル回路基板10を実現できる。   According to the first embodiment of the present invention, since the wiring pattern and the sheet-like circuit device are arranged in the vicinity of the neutral surface having a small stress strain, a connection failure or the like against a deformation such as bending or twisting with a large curvature. The flexible circuit board 10 excellent in reliability and durability with no occurrence of defects can be realized.

また、図2から図4を用いて説明したシート状回路デバイス15自体も、可撓性を有するため、基板14の変形時にクラックや剥離などを生じにくい。そのため、繰り返しの変形などを受ける用途に対しても、特性や信頼性の低下しないフレキシブル回路基板10が得られる。   Further, the sheet-like circuit device 15 itself described with reference to FIGS. 2 to 4 also has flexibility, so that it is difficult to cause cracks or peeling when the substrate 14 is deformed. Therefore, it is possible to obtain the flexible circuit board 10 in which characteristics and reliability are not deteriorated even for applications that undergo repeated deformation and the like.

また、第1の基板と第2の基板の一体化で形成された基板により、シート状回路デバイスを構成する保護膜とともに、2重に保護できるため、耐湿性などの信頼性をさらに向上することができる。   In addition, since the substrate formed by integrating the first substrate and the second substrate can be double-protected together with the protective film constituting the sheet-like circuit device, the reliability such as moisture resistance is further improved. Can do.

なお、第1の基板12や第2の基板13としては、上記PETのほかに、例えばポリエステルやポリエチレンなどの熱可塑性樹脂やエポキシ、フェノール、尿素やメラニンなどの熱硬化性樹脂を用いることができる。ここで、第1の基板12と第2の基板13が熱可塑性樹脂からなる場合には、同じ材料で構成してもよいが、第2の基板13にガラス転移温度の低い材料を用いることが、第1の基板12に形成した配線パターン11などの流動を抑制できるため、より好ましい。   As the first substrate 12 and the second substrate 13, in addition to the above PET, a thermoplastic resin such as polyester or polyethylene, or a thermosetting resin such as epoxy, phenol, urea or melanin can be used. . Here, when the first substrate 12 and the second substrate 13 are made of a thermoplastic resin, they may be made of the same material, but a material having a low glass transition temperature is used for the second substrate 13. Since the flow of the wiring pattern 11 and the like formed on the first substrate 12 can be suppressed, it is more preferable.

また、第2の基板13の材料としては、少なくともシート状回路デバイス15の基板に使用される後述するシート状基板や絶縁性樹脂材料より、軟化するガラス転移温度が低い樹脂材料が好ましい。これにより、第2の基板13にシート状回路デバイス15を埋設するときのシート状回路デバイス15のシート状基板などの軟化による性能の低下を未然に防止できる。なお、シート状基板や絶縁性樹脂材料が、熱硬化性樹脂からなる場合には、特に考慮しなくてもよい。   The material of the second substrate 13 is preferably a resin material that is softened and has a lower glass transition temperature than at least a sheet-like substrate or an insulating resin material, which will be described later, used for the substrate of the sheet-like circuit device 15. As a result, it is possible to prevent deterioration in performance due to softening of the sheet-like substrate of the sheet-like circuit device 15 when the sheet-like circuit device 15 is embedded in the second substrate 13. In addition, when a sheet-like board | substrate and insulating resin material consist of thermosetting resins, it does not need to consider especially.

また、配線パターン11の形成方法としては、例えば銅やアルミニウムなどの金属箔を第1の基板12の表面に貼り付けた後、エッチングなどによりパターン形成する方法、パターン化した導電層上に金属膜をメッキする方法や銀粒子などを含有した導電性ペーストをスクリーン印刷し硬化する方法などで形成することができる。   As a method for forming the wiring pattern 11, for example, a method of forming a pattern by etching after attaching a metal foil such as copper or aluminum to the surface of the first substrate 12, a metal film on the patterned conductive layer It is possible to form the film by a method of plating, a method of screen-printing and curing a conductive paste containing silver particles or the like.

以下、本発明の第1の実施の形態におけるフレキシブル回路基板の製造方法について、図6を用いて説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the flexible circuit board in the 1st Embodiment of this invention is demonstrated using FIG.

図6は、本発明の第1の実施の形態におけるフレキシブル回路基板の製造方法の一例を説明する工程断面図である。なお、図6において、図1と同じ構成要素には同じ符号を付して説明する。   FIG. 6 is a process cross-sectional view illustrating an example of a method for manufacturing a flexible circuit board in the first embodiment of the present invention. In FIG. 6, the same components as those in FIG.

まず、図6(a)に示すように、例えば可撓性を有するPETからなる第1の基板12(例えば厚さ125μm以下、好ましくは50μm〜125μm)の所定の位置に設けた貫通孔に、例えばスクリーン印刷などを用いて、導電性ペーストを充填し導電ビア17を形成する。ここで、所定の位置とは、導電ビア17を介して、フレキシブル回路基板と外部機器とを接続する位置である。   First, as shown in FIG. 6A, in a through hole provided at a predetermined position of a first substrate 12 (for example, a thickness of 125 μm or less, preferably 50 μm to 125 μm) made of, for example, flexible PET, For example, the conductive via 17 is formed by filling the conductive paste using screen printing or the like. Here, the predetermined position is a position where the flexible circuit board and the external device are connected via the conductive via 17.

つぎに、図6(b)に示すように、第1の基板12の少なくとも一方の面に、例えば銀などの導電フィラーを含有する導電性ペーストを用いて、スクリーン印刷し硬化させることにより、例えば厚さ15μm〜45μmの複数本の配線パターン11を形成する。これにより、配線パターン11と導電ビア17とが接続される。   Next, as shown in FIG. 6B, on at least one surface of the first substrate 12, by using a conductive paste containing a conductive filler such as silver, for example, by screen printing and curing, for example, A plurality of wiring patterns 11 having a thickness of 15 μm to 45 μm are formed. Thereby, the wiring pattern 11 and the conductive via 17 are connected.

また、必要に応じて、配線パターン11上に、例えばメッキ法などにより、銅メッキをしてもよい。これにより、配線抵抗を低減することができる。   Further, if necessary, the wiring pattern 11 may be plated with copper by, for example, a plating method. Thereby, wiring resistance can be reduced.

つぎに、図6(c)に示すように、図2から図4で示したシート状キャパシタ151、シート状インダクタ152、シート状レジスタ153などからなる複数個の可撓性を有する厚さ50μm〜100μmのシート状回路デバイス15を所定の位置にそれぞれ実装する。そして、シート状回路デバイス15の各電極端子と配線パターン11とを、例えば圧着や導電性接着などにより接続する。   Next, as shown in FIG. 6C, a plurality of flexible thicknesses 50 .mu.m to 50 .mu.m or more comprising the sheet capacitor 151, the sheet inductor 152, the sheet resistor 153, etc. shown in FIGS. 100 μm sheet-like circuit devices 15 are respectively mounted at predetermined positions. Then, each electrode terminal of the sheet-like circuit device 15 and the wiring pattern 11 are connected by, for example, pressure bonding or conductive bonding.

つぎに、図6(d)に示すように、例えばPETなどからなる可撓性を有する第2の基板13(例えば厚さ125μm以下、好ましくは50μm〜125μm)を、シート状回路デバイス15を実装した第1の基板12の上に対向させて載置する。そして、例えばプレス機(図示せず)などを用いて、第1の基板12と第2の基板13を加熱しながら加圧する。これにより、シート状回路デバイス15が少なくとも第2の基板13に埋設される。このとき、第1の基板12と第2の基板13の界面の少なくとも一部同士は融着して一体化する。   Next, as shown in FIG. 6D, a flexible second substrate 13 made of, for example, PET or the like (for example, a thickness of 125 μm or less, preferably 50 μm to 125 μm) is mounted on the sheet-like circuit device 15. The first substrate 12 is placed facing the first substrate 12. Then, the first substrate 12 and the second substrate 13 are pressurized while being heated using, for example, a press machine (not shown). Thereby, the sheet-like circuit device 15 is embedded in at least the second substrate 13. At this time, at least a part of the interface between the first substrate 12 and the second substrate 13 is fused and integrated.

そして、図6(e)に示すように、第1の基板12と第2の基板13とが一体化された基板14の応力の小さい中立面16近傍に、配線パターン11とシート状回路デバイス15が配置されたフレキシブル回路基板10が作製される。   Then, as shown in FIG. 6 (e), the wiring pattern 11 and the sheet-like circuit device are disposed in the vicinity of the neutral surface 16 where the stress is small in the substrate 14 in which the first substrate 12 and the second substrate 13 are integrated. The flexible circuit board 10 in which 15 is arranged is produced.

本発明の第1の実施の形態の製造方法によれば、可撓性を有する複数個のシート状回路デバイスを埋設し一体化することにより、配線パターンとシート状回路デバイスを応力の小さい中立面近傍に形成するため、大きな変形に対しても、クラックや断線の生じにくい信頼性に優れたフレキシブル回路基板を作製できる。   According to the manufacturing method of the first embodiment of the present invention, by embedding and integrating a plurality of flexible sheet-like circuit devices, the wiring pattern and the sheet-like circuit device are neutral with low stress. Since it is formed in the vicinity of the surface, it is possible to manufacture a flexible circuit board with excellent reliability that is less susceptible to cracks and disconnection even with large deformations.

また、第1の基板と第2の基板との一体化で形成された基板により、シート状回路デバイスの保護膜とともに2重に保護できるため、耐湿性などの信頼性をさらに向上したフレキシブル回路基板を作製できる。   In addition, since the substrate formed by integrating the first substrate and the second substrate can be double-protected together with the protective film of the sheet-like circuit device, the flexible circuit substrate further improves the reliability such as moisture resistance. Can be produced.

また、複数個のシート状回路デバイスを個別に性能確認した後に実装できるため、低コストで生産性に優れたフレキシブル回路基板を実現できる。   In addition, since a plurality of sheet-like circuit devices can be mounted after individually confirming their performance, a flexible circuit board having excellent productivity at low cost can be realized.

以下に、本発明の第1の実施の形態におけるフレキシブル回路基板に用いられるシート状回路デバイスの別の例について、図7を用いて説明する。   Hereinafter, another example of the sheet-like circuit device used for the flexible circuit board according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図7(a)は、本発明の第1の実施の形態におけるシート状回路デバイスの別の例を示す部分平面図で、図7(b)は同図(a)のA−A線断面図である。   Fig.7 (a) is a fragmentary top view which shows another example of the sheet-like circuit device in the 1st Embodiment of this invention, FIG.7 (b) is the sectional view on the AA line of the same figure (a). It is.

つまり、シート状回路デバイスの一例としてシート状回路160を構成したものである。そして、シート状回路160は、例えば複数個の有機トランジスタ161で構成された、例えば論理回路、メモリ回路、制御回路や駆動回路などである。   That is, the sheet-like circuit 160 is configured as an example of the sheet-like circuit device. The sheet-like circuit 160 is, for example, a logic circuit, a memory circuit, a control circuit, a drive circuit, or the like that is configured by a plurality of organic transistors 161.

図7に示すように、全体は図示しないが、例えば論理回路などのシート状回路160を構成する有機トランジスタ161は、例えばポリイミドやポリフェニレンサルファイドなどのシート状基板70の片面に、ゲート電極71、ゲート絶縁膜72、有機半導体73、ドレイン電極74、ソース電極75をそれぞれ所定の配置およびパターンで形成し、電極端子(図示せず)を設けたものである。そして、複数個の有機トランジスタ161の上には絶縁性樹脂材料などからなる保護膜76で被覆してシート状回路160が構成される。   As shown in FIG. 7, although not shown in its entirety, for example, an organic transistor 161 constituting a sheet-like circuit 160 such as a logic circuit has a gate electrode 71 and a gate on one side of a sheet-like substrate 70 such as polyimide or polyphenylene sulfide. The insulating film 72, the organic semiconductor 73, the drain electrode 74, and the source electrode 75 are formed in a predetermined arrangement and pattern, respectively, and electrode terminals (not shown) are provided. A sheet-like circuit 160 is formed on the plurality of organic transistors 161 by covering with a protective film 76 made of an insulating resin material or the like.

ここで、例えば高分子系の有機トランジスタ161において、ゲート電極71、ドレイン電極74、ソース電極75などの導体は、例えばPEDOT(ポリチオフェン系)やPPV(ポリフェニレンビニレン)などの低温形成可能な金属膜やメッキ膜が用いられる。また、ゲート絶縁膜72は、PVPh(ポリビニルフェノール)などが用いられる。また、有機半導体73は、ポリチオフェン系などのキャリアの移動度の大きい有機半導体材料などを用いることができる。   Here, in the polymer organic transistor 161, for example, conductors such as the gate electrode 71, the drain electrode 74, and the source electrode 75 are metal films that can be formed at a low temperature, such as PEDOT (polythiophene) or PPV (polyphenylene vinylene). A plating film is used. The gate insulating film 72 is made of PVPh (polyvinylphenol) or the like. As the organic semiconductor 73, an organic semiconductor material having a high carrier mobility such as polythiophene can be used.

そして、複数個の有機トランジスタ161から構成されるシート状回路160は、例えばインクジェットや輪転機などの印刷プロセスを用いて形成することができる。   And the sheet-like circuit 160 comprised from the some organic transistor 161 can be formed using printing processes, such as an inkjet and a rotary press, for example.

上述したように、可撓性を有する有機トランジスタからなる論理回路などのシート状回路を実装することにより、各種電子機能を有したシステムなど汎用性の高いフレキシブル回路基板を実現できる。   As described above, by mounting a sheet-like circuit such as a logic circuit made of a flexible organic transistor, a highly versatile flexible circuit board such as a system having various electronic functions can be realized.

なお、上記実施の形態では、シート状回路が有機トランジスタで構成される例で説明したが、これに限られない。例えば、低温形成が可能なアモルファスシリコン、酸化亜鉛などの半導体材料でTFT(薄膜トランジスタ)を形成し、可撓性を有するシート状回路を構成してもよい。   In the above embodiment, an example in which the sheet-like circuit is formed of an organic transistor has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a TFT (thin film transistor) may be formed of a semiconductor material such as amorphous silicon or zinc oxide that can be formed at a low temperature to constitute a flexible sheet-like circuit.

(第2の実施の形態)
以下、本発明の第2の実施の形態におけるフレキシブル回路基板について、図8を用いて説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the flexible circuit board in the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated using FIG.

図8(a)は本発明の第2の実施の形態におけるフレキシブル回路基板を模式的に示す透視平面図で、図8(b)は同図(a)のA−A線断面図である。   FIG. 8A is a perspective plan view schematically showing a flexible circuit board according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a sectional view taken along line AA of FIG.

図8は、第1の基板の少なくとも一方の端部近傍において、配線パターンを露出させて接続端子部を設けている点で第1の実施の形態とは異なるものである。なお、他の構成は、第1の実施の形態と同様である。   FIG. 8 is different from the first embodiment in that a connection terminal portion is provided by exposing a wiring pattern in the vicinity of at least one end portion of the first substrate. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

図8に示すように、フレキシブル回路基板80は、例えばPETなどの可撓性を有する第1の基板82の少なくとも一方の面に複数本の配線パターン81が設けられている。そして、図2から図4に示すシート状キャパシタ151、シート状インダクタ152、シート状レジスタ153などのシート状回路デバイス15が、所定の位置で配線パターン81と接続して実装されている。   As shown in FIG. 8, the flexible circuit board 80 is provided with a plurality of wiring patterns 81 on at least one surface of a flexible first board 82 such as PET. Then, the sheet-like circuit device 15 such as the sheet-like capacitor 151, the sheet-like inductor 152, and the sheet-like register 153 shown in FIGS. 2 to 4 is mounted in connection with the wiring pattern 81 at a predetermined position.

さらに、第1の基板82の少なくとも一方の端部近傍から配線パターン81を露出させて接続端子部84を形成するとともに、シート状回路デバイス15を埋設する、例えばPETなどからなる第2の基板83を設けて、フレキシブル回路基板80が構成される。   Furthermore, the wiring pattern 81 is exposed from the vicinity of at least one end of the first substrate 82 to form the connection terminal portion 84 and the sheet-like circuit device 15 is embedded, for example, a second substrate 83 made of PET or the like. The flexible circuit board 80 is configured.

ここで、接続端子部84は、外部機器のコネクタなどとの接続に用いるものである。なお、接続端子部84は、第1の基板82の一方の端部に設け、他方の端部は、例えば導電ビアなどで接続する構成としてもよい。   Here, the connection terminal portion 84 is used for connection with a connector of an external device. The connection terminal portion 84 may be provided at one end portion of the first substrate 82, and the other end portion may be connected by, for example, a conductive via.

本発明の第2の実施の形態によれば、接続端子部により、取り外しなどの接続が容易にできるため、リペア性やシステムの構築性に優れたフレキシブル回路基板を実現できる。   According to the second embodiment of the present invention, a connection such as removal can be easily performed by the connection terminal portion, so that a flexible circuit board excellent in repairability and system structurability can be realized.

以下、本発明の第2の実施の形態におけるフレキシブル回路基板の製造方法について、図9を用いて説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the flexible circuit board in the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated using FIG.

図9は、本発明の第2の実施の形態におけるフレキシブル回路基板の製造方法の一例を説明する工程断面図である。なお、図9において、図8と同じ構成要素には同じ符号を付して説明する。   FIG. 9 is a process cross-sectional view illustrating an example of a method for manufacturing a flexible circuit board according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 9, the same components as those in FIG.

図9は、第1の基板82に接続端子部84を形成する工程を有する点で、図6に示す第1の実施の形態とは異なるものである。   FIG. 9 is different from the first embodiment shown in FIG. 6 in that it includes a step of forming the connection terminal portion 84 on the first substrate 82.

まず、図9(a)に示すように、例えば可撓性を有するPETからなる第1の基板82(例えば厚さ125μm以下、好ましくは50μm〜125μm)の少なくとも一方の面に、例えば銅やアルミニウムなどの金属箔を、例えばエッチング法などを用いて、例えば厚さ15μm〜30μmの複数本の配線パターン81を形成する。   First, as shown in FIG. 9A, for example, copper or aluminum is formed on at least one surface of a first substrate 82 made of, for example, flexible PET (for example, a thickness of 125 μm or less, preferably 50 μm to 125 μm). A plurality of wiring patterns 81 having a thickness of 15 μm to 30 μm, for example, are formed using a metal foil such as an etching method.

つぎに、図9(b)に示すように、図2から図4で示したシート状キャパシタ151、シート状インダクタ152、シート状レジスタ153などからなる複数個の可撓性を有する厚さ50μm〜100μmのシート状回路デバイス15を所定の位置にそれぞれ実装する。そして、シート状回路デバイス15の各電極端子と配線パターン81とを、それぞれ、例えば圧着や導電性接着などにより接続する。   Next, as shown in FIG. 9B, a plurality of flexible thicknesses 50 .mu.m to 50 .mu.m comprising the sheet-shaped capacitor 151, sheet-shaped inductor 152, sheet-shaped resistor 153 and the like shown in FIGS. 100 μm sheet-like circuit devices 15 are respectively mounted at predetermined positions. Then, each electrode terminal of the sheet-like circuit device 15 and the wiring pattern 81 are connected to each other by, for example, pressure bonding or conductive bonding.

つぎに、図9(c)に示すように、第1の基板82より短い形状の、例えばPETなどからなる可撓性を有する第2の基板83(例えば厚さ125μm以下、好ましくは50μm〜125μm)を、シート状回路デバイス15を実装した第1の基板82の上に対向させて載置する。このとき、第1の基板82の少なくとも一方の端部近傍において、配線パターン81を第2の基板83の端部より露出させて載置する。そして、例えばプレス機(図示せず)などを用いて、第1の基板82と第2の基板83を加熱しながら加圧する。これにより、シート状回路デバイス15が少なくとも第2の基板83に埋設される。このとき、第1の基板82と第2の基板83の界面の少なくとも一部同士は融着して一体化する。   Next, as shown in FIG. 9C, a flexible second substrate 83 (for example, a thickness of 125 μm or less, preferably 50 μm to 125 μm) having a shape shorter than that of the first substrate 82 and made of, for example, PET or the like. ) On the first substrate 82 on which the sheet-like circuit device 15 is mounted. At this time, in the vicinity of at least one end of the first substrate 82, the wiring pattern 81 is exposed from the end of the second substrate 83 and placed. Then, the first substrate 82 and the second substrate 83 are pressurized while being heated using, for example, a press machine (not shown). Thereby, the sheet-like circuit device 15 is embedded in at least the second substrate 83. At this time, at least a part of the interface between the first substrate 82 and the second substrate 83 is fused and integrated.

上記方法により、第2の基板83の端部より配線パターン81を露出させて接続端子部84が形成される。   By the above method, the connection terminal portion 84 is formed by exposing the wiring pattern 81 from the end portion of the second substrate 83.

つぎに、図9(d)に示すように、第1の基板82と第2の基板83とが一体化された基板85の応力の小さい中立面16近傍に、配線パターン81とシート状回路デバイス15が配置されたフレキシブル回路基板80が作製される。   Next, as shown in FIG. 9 (d), a wiring pattern 81 and a sheet-like circuit are disposed in the vicinity of the neutral surface 16 where the stress is small in the substrate 85 in which the first substrate 82 and the second substrate 83 are integrated. A flexible circuit board 80 on which the device 15 is arranged is manufactured.

本発明の第2の実施の形態の製造方法によれば、接続端子部84により、外部機器との接続を容易にした、汎用性の高い、耐久性や信頼性に優れたフレキシブル回路基板を作製できる。   According to the manufacturing method of the second embodiment of the present invention, a flexible circuit board having high versatility and excellent durability and reliability, which is easily connected to an external device, is produced by the connection terminal portion 84. it can.

以下に、本発明の第2の実施の形態におけるフレキシブル回路基板の別の例について、図10を用いて説明する。   Hereinafter, another example of the flexible circuit board according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図10は、本発明の第2の実施の形態におけるフレキシブル回路基板の別の例を模式的に示す透視平面図である。   FIG. 10 is a perspective plan view schematically showing another example of the flexible circuit board in the second exemplary embodiment of the present invention.

図10に示すように、フレキシブル回路基板170に、シート状回路デバイスとして、例えば温度、方位、脈拍や発汗量などを検知するシート状センサ171、シート状メモリデバイス172や有機EL素子などからなるシート状ディスプレイデバイス173などの機能デバイスを実装した構成を有するものである。   As shown in FIG. 10, on a flexible circuit board 170, as a sheet-like circuit device, for example, a sheet comprising a sheet-like sensor 171, a sheet-like memory device 172, an organic EL element, or the like that detects temperature, orientation, pulse, sweat amount, etc. And a functional device such as a display device 173.

この構成により、例えば、複数の装置をフレキシブルに接続する配線基板などの用途に制限されない、機能デバイスを有する可撓性に優れたフレキシブル回路基板170を実現できる。   With this configuration, for example, it is possible to realize a flexible circuit board 170 that has a functional device and is not limited to applications such as a wiring board that flexibly connects a plurality of devices.

なお、上記各実施の形態では、配線パターンおよびシート状回路デバイスを、第1の基板と第2の基板からなる基板の中立面近傍に埋設した、最も好ましい形態を例に説明したが、これに限られない。例えば、中立面近傍から外れた位置で、基板に埋設しても、シート状回路デバイスが可撓性を有するため、曲げ変形などに対して、従来の剛体からなる電子部品を搭載したフレキシブル回路基板と比べ、大きな効果を奏するものである。   In each of the above embodiments, the wiring pattern and the sheet-like circuit device have been described by taking the most preferable form as an example, in which the wiring pattern and the sheet-like circuit device are embedded in the vicinity of the neutral surface of the substrate composed of the first substrate and the second substrate. Not limited to. For example, even if embedded in a substrate at a position off the vicinity of the neutral plane, the sheet-like circuit device has flexibility, so a flexible circuit equipped with a conventional rigid electronic component against bending deformation, etc. Compared to the substrate, it has a great effect.

以下に、上記各実施の形態におけるフレキシブル回路基板を用いた実施例について、図11を用いて説明する。   An example using the flexible circuit board in each of the above embodiments will be described below with reference to FIG.

図11は、本発明の各実施の形態におけるフレキシブル回路基板を用いた実施例を説明する概念図である。   FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating an example using a flexible circuit board in each embodiment of the present invention.

図11に示すように、例えば入出力装置201〜204とパーソナルコンピュータなどの制御装置207が分離される形態を有するウエアラブル・コンピュータシステムとして、フレキシブル回路基板を用いて、例えば身体に着用する衣服などに装着したものである。   As shown in FIG. 11, as a wearable computer system having a configuration in which, for example, the input / output devices 201 to 204 and the control device 207 such as a personal computer are separated, a flexible circuit board is used, for example, on clothes worn on the body. It is what was attached.

ここで、入出力装置201は、RFの通信機やGPS用の送受信機などである。また、入出力装置202は、表示機能付きの時計や音声、文字などの入力装置あるいはリモコンスイッチ装置などである。そして、入出力装置203は、表示あるいは音声を出力する、例えばHMD(ヘッドマウントディスプレイ)やヘッドホン(図示せず)などである。さらに、入出力装置204は、例えば携帯電話などの無線通信機である。   Here, the input / output device 201 is an RF communication device, a GPS transceiver, or the like. The input / output device 202 is a timepiece with a display function, an input device such as a voice or a character, or a remote control switch device. The input / output device 203 is, for example, an HMD (head mounted display) or headphones (not shown) that outputs a display or sound. Further, the input / output device 204 is a wireless communication device such as a mobile phone.

そして、上記システムを構築する各入出力装置を相互に接続する配線ケーブル208として、例えば図8のフィルタ機能を搭載した接続端子部84を有するフレキシブル回路基板80を用いることができる。また、入出力装置202などは、本発明の表示素子などの機能デバイスを搭載したフレキシブル回路基板170で構成することもできる。   For example, a flexible circuit board 80 having a connection terminal portion 84 with a filter function shown in FIG. 8 can be used as the wiring cable 208 for connecting the input / output devices constituting the system to each other. Further, the input / output device 202 or the like can also be configured by a flexible circuit board 170 on which a functional device such as a display element of the present invention is mounted.

本発明の実施の形態のフレキシブル回路基板80を配線ケーブル208として用いることにより、その高い可撓性により、大きく変形する部分や、絶えず変形を受ける部分、例えば衣服などに装着しても、接続不良やシート状回路デバイスの破損などがない、耐久性や信頼性に優れたウエアラブル・コンピュータシステムなどを構築できる。   By using the flexible circuit board 80 according to the embodiment of the present invention as the wiring cable 208, connection failure even when worn on a part that is greatly deformed or a part that is constantly deformed, such as clothes, due to its high flexibility. And wearable computer systems with excellent durability and reliability without damage to sheet-like circuit devices.

また、本発明の実施の形態のフレキシブル回路基板80を用いた配線ケーブル208はフィルタ機能を有するので、例えば電磁ノイズなどの環境においても大きな効果を発揮することができる。   Moreover, since the wiring cable 208 using the flexible circuit board 80 according to the embodiment of the present invention has a filter function, it can exert a great effect even in an environment such as electromagnetic noise.

また、本発明の実施の形態のフレキシブル回路基板170を、例えば入出力装置202に適用することにより、薄型で装着性に優れたシステムを構築することができる。   Further, by applying the flexible circuit board 170 according to the embodiment of the present invention to, for example, the input / output device 202, a thin and excellent system can be constructed.

なお、上述の実施例においては、ウエアラブル・コンピュータシステムとしてフレキシブル回路基板を衣服などに装着する例で説明したが、これに限られない。例えば、フレキシブルなICカードやRFIDタグなどにも適用できる。   In the above-described embodiment, the example in which the flexible circuit board is mounted on the clothes as the wearable computer system has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, it can be applied to a flexible IC card, an RFID tag, or the like.

また、本発明の薄型で柔軟性に優れたフレキシブル回路基板は、身体に限らず種々の形状の物品や電子装置あるいは自由自在に曲率が変化する場所に装着して用いることができる。そのため、使用できる箇所や場所で制限されない自由度の高いシステムの構築に大きな効果を奏することができる。   Moreover, the thin and excellent flexible circuit board of the present invention can be used not only on the body but also in various shapes of articles and electronic devices, or in places where the curvature can be freely changed. Therefore, a great effect can be achieved in the construction of a system with a high degree of freedom that is not limited by places and places where it can be used.

本発明におけるフレキシブル回路基板およびその製造方法は、可撓性の飛躍的な向上により、種々の形状を有する物品や自由自在に曲率が変化する場所に用いるフレキシブル回路基板として有用である。   The flexible circuit board and the method of manufacturing the same according to the present invention are useful as articles having various shapes and flexible circuit boards used in places where the curvature is freely changed due to a dramatic improvement in flexibility.

(a)本発明の第1の実施の形態におけるフレキシブル回路基板を模式的に示す透視平面図(b)同図(a)のA−A線断面図(A) Perspective plan view schematically showing the flexible circuit board in the first embodiment of the present invention (b) AA line sectional view of FIG. (a)本発明の第1の実施の形態におけるシート状回路デバイスであるキャパシタの一例を模式的に示す透視平面図(b)同図(a)のA−A線断面図(A) Perspective plan view schematically showing an example of a capacitor which is a sheet-like circuit device according to the first embodiment of the present invention (b) AA line sectional view of the same figure (a) (a)本発明の第1の実施の形態におけるシート状回路デバイスであるインダクタの一例を示す透視平面図(b)同図(a)のA−A線断面図(A) Perspective plan view showing an example of an inductor which is a sheet-like circuit device according to the first embodiment of the present invention (b) AA line sectional view of the same figure (a) (a)本発明の第1の実施の形態におけるシート状回路デバイスであるレジスタの一例を示す透視平面図(b)同図(a)のA−A線断面図(A) Perspective plan view showing an example of a register which is a sheet-like circuit device according to the first embodiment of the present invention (b) AA line sectional view of the same figure (a) 本発明の第1の実施の形態におけるフレキシブル回路基板に曲げ変形を加えたときの状態を模式的に示す断面図Sectional drawing which shows typically a state when bending deformation is added to the flexible circuit board in the 1st Embodiment of this invention 本発明の第1の実施の形態におけるフレキシブル回路基板の製造方法の一例を説明する工程断面図Process sectional drawing explaining an example of the manufacturing method of the flexible circuit board in the 1st Embodiment of this invention (a)本発明の第1の実施の形態におけるシート状回路デバイスの別の例を示す部分平面図(b)同図(a)のA−A線断面図(A) Partial top view which shows another example of the sheet-like circuit device in the 1st Embodiment of this invention (b) The sectional view on the AA line of the same figure (a) (a)本発明の第2の実施の形態におけるフレキシブル回路基板を模式的に示す透視平面図(b)同図(a)のA−A線断面図(A) Perspective plan view schematically showing a flexible circuit board in the second embodiment of the present invention (b) AA line sectional view of FIG. 本発明の第2の実施の形態におけるフレキシブル回路基板の製造方法の一例を説明する工程断面図Process sectional drawing explaining an example of the manufacturing method of the flexible circuit board in the 2nd Embodiment of this invention 本発明の第2の実施の形態におけるフレキシブル回路基板の別の例を示す透視平面図The perspective top view which shows another example of the flexible circuit board in the 2nd Embodiment of this invention 本発明の各実施の形態におけるフレキシブル回路基板を用いた実施例を説明する概念図The conceptual diagram explaining the Example using the flexible circuit board in each embodiment of this invention 従来のフレキシブル回路基板の変形前後の状態を模式的に示す断面図Sectional drawing which shows the state before and behind a deformation | transformation of the conventional flexible circuit board typically

符号の説明Explanation of symbols

10,80,170 フレキシブル回路基板
11,81 配線パターン
12,82 第1の基板
13,83 第2の基板
14,85 基板
15 シート状回路デバイス
16 中立面
17 導電ビア
20,30,40,70 シート状基板
21 下層電極膜
22 上層電極膜
23 誘電体膜
24,25,34,35,44,45 電極端子
26,36,46,76 保護膜
31 インダクタ
41 レジスタ
71 ゲート電極
72 ゲート絶縁膜
73 有機半導体
74 ドレイン電極
75 ソース電極
84 接続端子部
151 シート状キャパシタ
152 シート状インダクタ
153 シート状レジスタ
160 シート状回路
161 有機トランジスタ
171 シート状センサ
172 シート状メモリデバイス
173 シート状ディスプレイデバイス
201,202,203,204 入出力装置
207 制御装置
208 配線ケーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,80,170 Flexible circuit board 11,81 Wiring pattern 12,82 1st board | substrate 13,83 2nd board | substrate 14,85 Board | substrate 15 Sheet-like circuit device 16 Neutral surface 17 Conductive via 20,30,40,70 Sheet substrate 21 Lower electrode film 22 Upper electrode film 23 Dielectric film 24, 25, 34, 35, 44, 45 Electrode terminal 26, 36, 46, 76 Protective film 31 Inductor 41 Resistor 71 Gate electrode 72 Gate insulating film 73 Organic Semiconductor 74 Drain electrode 75 Source electrode 84 Connection terminal portion 151 Sheet-shaped capacitor 152 Sheet-shaped inductor 153 Sheet-shaped register 160 Sheet-shaped circuit 161 Organic transistor 171 Sheet-shaped sensor 172 Sheet-shaped memory device 173 Sheet-shaped display device 201, 202, 03,204 output device 207 controller 208 cables

Claims (4)

可撓性を有する第1の基板と、
可撓性を有するシート状キャパシタと可撓性を有するシート状インダクタと可撓性を有するシート状レジスタとがそれぞれ個別に形成された複数のシート状回路デバイスと、
前記シート状回路デバイスと接続される配線パターンと、
前記第1の基板と接合された可撓性を有する第2の基板と、からのみを備え、前記複数のシート状回路デバイスの一方の面および側面を前記第2の基板に埋設し、前記複数のシート状回路デバイスの他方の面を前記第1の基板と前記第2の基板間の接合面に位置させ、
前記第1の基板と前記第2の基板間に前記配線パターンを配置したフレキシブル回路基板であって、
前記第2の基板の基板材料は、前記第1の基板の基板材料よりガラス転移温度が低い樹脂材料であり、
前記シート状キャパシタは、
ポリイミドからなる第1シートと、
前記第1シート上に設けた下層電極膜と、
前記下層電極膜上に設けた誘電体膜と、
前記誘電体膜上に設けた上層電極膜と、
前記下層電極膜と前記誘電体膜と前記上層電極膜とを被覆する絶縁性樹脂からなる第1保護膜と、
前記第1保護膜中に位置し、前記下層電極膜と前記配線パターンとを接続する第1導電ビアと、
前記第1保護膜中に位置し、前記上層電極膜前記配線パターンとを接続する第2導電ビアとからなり、
前記シート状インダクタは、
ポリイミドからなる第2シートと、
前記第2シートの一方の面上に電極材料からなる渦巻き状のインダクタパターンと、
前記インダクタパターン上で絶縁性樹脂材料からなる第2保護膜と、
前記インダクタパターンの両端から前記第2シートの他方の面側に第3導電ビアで接続され、前記配線パターンと接続される第1電極端子とからなり、
前記シート状レジスタは、
ポリイミドからなる第3シートと、
前記第3シートの一方の面上に抵抗体材料からなる矩形状のレジスタパターンと、
前記レジスタパターン上で絶縁性樹脂材料からなる第3保護膜と、
前記レジスタパターンの両端から前記第3シートの他方の面側に第4導電ビアで接続され、前記配線パターンと接続される第2電極端子とからなることを特徴とするフレキシブル回路基板。
A first substrate having flexibility;
A plurality of sheet-like circuit devices each having a flexible sheet-like capacitor, a flexible sheet-like inductor, and a flexible sheet-like resistor, and
A wiring pattern connected to the sheet-like circuit device;
A flexible second substrate joined to the first substrate, and one surface and a side surface of the plurality of sheet-like circuit devices are embedded in the second substrate, The other surface of the sheet-like circuit device is positioned on the bonding surface between the first substrate and the second substrate,
A flexible circuit board in which the wiring pattern is disposed between the first board and the second board,
The substrate material of the second substrate is a resin material having a glass transition temperature lower than that of the first substrate,
The sheet capacitor is
A first sheet made of polyimide;
A lower electrode film provided on the first sheet;
A dielectric film provided on the lower electrode film;
An upper electrode film provided on the dielectric film;
A first protective film made of an insulating resin that covers the lower electrode film, the dielectric film, and the upper electrode film;
A first conductive via located in the first protective film and connecting the lower electrode film and the wiring pattern;
A second conductive via located in the first protective film and connecting the upper electrode film and the wiring pattern;
The sheet-like inductor is
A second sheet made of polyimide;
A spiral inductor pattern made of an electrode material on one surface of the second sheet;
A second protective film made of an insulating resin material on the inductor pattern;
A first conductive terminal connected to the other surface side of the second sheet from both ends of the inductor pattern with a third conductive via, and connected to the wiring pattern,
The sheet-like register is
A third sheet made of polyimide;
A rectangular resistor pattern made of a resistor material on one surface of the third sheet;
A third protective film made of an insulating resin material on the register pattern;
A flexible circuit board comprising: second electrode terminals connected to the wiring pattern from both ends of the register pattern by a fourth conductive via to the other surface side of the third sheet.
前記配線パターンおよび前記シート状回路デバイスが、前記第1の基板と前記第2の基板間の中立面近傍に配置したことを特徴とする請求項1に記載のフレキシブル回路基板。 The flexible circuit board according to claim 1, wherein the wiring pattern and the sheet-like circuit device are arranged in the vicinity of a neutral plane between the first substrate and the second substrate. 前記第1の基板および前記第2の基板の少なくとも一方は、前記配線パターンと接続される導電ビアを有することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか1項に記載のフレキシブル回路基板。 3. The flexible circuit board according to claim 1, wherein at least one of the first substrate and the second substrate has a conductive via connected to the wiring pattern. 4. . 前記第1の基板の少なくとも一方の端部近傍には、前記配線パターンを露出させた接続端子部を設けたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のフレキシブル回路基板。 4. The flexible circuit according to claim 1, wherein a connection terminal portion exposing the wiring pattern is provided in the vicinity of at least one end portion of the first substrate. 5. substrate.
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