JP5166976B2 - フレキシブル回路基板、及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、フレキシブル回路基板（Flexible Printed Circuit board 以下、ＦＰＣという。）、及びその製造方法に関するものであり、特に、コネクタに接続される接続部に補強板を有するＦＰＣ、及びその製造方法に関するものである。

従来より、ＦＰＣのコネクタに接続される接続部（以下、「コネクタ接続部」という）には、コネクタとの嵌合と機械的強度とを確保のために、補強板が貼り合わせられることが多い。この補強板には、打ち抜き加工性や強度の面から、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたガラス−エポキシ樹脂板等が多く用いられている。従って、コネクタ接続部に前記補強板を貼り合わせてから、ＦＰＣの製品外形を打ち抜き加工する方法が一般的に行われている。一方、近年はＦＰＣの回路構成が高密度化されてきているので、それに伴ってコネクタの端子間隔が狭ピッチになり、補強板を含むコネクタ接続部の寸法精度の要求が厳しくなっている。また、補強板が厚いほど反（そ）りなどの形状の経時変化が少ないため、最近ではコネクタ接続部に厚い補強板を貼り合わせることが要求されている。

ところが、補強板が厚いほど、安定した強度が得られるが打ち抜き寸法精度が悪くなるというトレイドオフの関係がある。その理由は、打抜く補強板が厚くなるほどコネクタ接続部の強度は増すが、パンチ金型のパンチとダイスとの間のクリアランスが大きくなって打ち抜き寸法精度が悪くなるからである。一般的には、打ち抜く材料の厚みの概ね２〜３％のクリアランスを設定する必要がある。例えば、打抜き性を改善するためにポリイミドフィルムを使用したフレキシブル回路基板の場合、厚みが１７５μｍのポリイミドフィルムを打ち抜くときのクリアランスを４μｍ（つまり、クリアランスを約２．３％）に設定している（例えば、特許文献１参照）。また、プリント基板を打抜き加工するときのひび割れを防止するために、１．６ｍｍ厚みのガラス−エポキシ基材銅張積層板を打ち抜くときのクリアランスを４０μｍ（つまり、クリアランスを２．５％）に設定している技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−１４９５９１号公報 特開平２−１６３９９１号公報

しかしながら、コネクタ接続部の経時変化を少なくするために補強板を厚くする要求と、コネクタ接続部の端子間隔の寸法精度を高くする要求とを満足するさせるためには、補強板が厚くなるとクリアランスが大きくなって打ち抜き寸法精度が悪くなるというトレイドオフの関係を克服しなければならない。ところが、現在のＦＰＣの製造技術では補強板を厚くしたときに打ち抜き寸法精度を良好に維持する方法は見出されていない。

従って、コネクタ接続部に貼り合わせる補強板の厚みが厚い場合であっても、打ち抜き加工精度のよいコネクタ接続部の構造を有するＦＰＣ及びその製造方法を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は、この課題を解決することを目的とする。

本発明は上記の目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、コネクタ接続部に補強板を有するフレキシブル回路基板において、
前記補強板は、
前記コネクタ接続部の一面に貼り合わされ、該コネクタ接続部と一体的に打抜き加工された第１の補強板と、
前記第１の補強板の領域内に納まるように、前記第１の補強板の打抜き箇所より内部に貼り合わされた前記第１の補強板より面積の小さい第２の補強板と、
を備えてなることを特徴とするフレキシブル回路基板を提供する。

この構成によれば、打抜き加工を行う大きさの第１の補強板をコネクタ接続部の一面に貼り合わせた後に、打抜き加工をしない大きさの第２の補強板を第１の補強板の上に重ねて貼り合わせている。これによって、第１の補強板と第２の補強板とが貼り合わされた総合厚みによってコネクタ接続部の必要強度を確保することができると共に、第１の補強板の厚みのみによって所望の打抜き寸法精度を維持することができる。従って、補強板が厚いほどコネクタ接続部の経時変化は少ないが打ち抜き寸法精度は悪くなるというトレイドオフの関係を解消して、補強板の安定した強度と高い打ち抜き寸法精度の両方を改善したコネクタ接続部を実現することが可能となる。

また、請求項２記載の発明は、第１の補強板の厚みは所定の打抜き寸法精度を確保できる厚みであり、第２の補強板の厚みはコネクタ接続部の必要厚み分を補う厚みであることを特徴とする請求項１記載のフレキシブル回路基板を提供する。

この構成によれば、所定の打抜き寸法精度を確保できる厚みの第１の補強板をコネクタ接続部に貼り合わせた後に、安定した強度を維持するために必要な厚み分を補うための第２の補強板を第１の補強板の上に重ねて貼り合わせている。これにより、コネクタ接続部の補強板に対して安定した強度と高い打ち抜き寸法精度を持たせることができるので、高密度な回路接続が可能なフレキシブル回路基板を実現することが可能となる。

また、請求項３記載の発明は、コネクタ接続部に補強板を有するフレキシブル回路基板の製造方法において、フレキシブル回路基板のワーク内に製品外形を寸法取りする第１の工程と、製品外形より大きく打ち抜き形成した第１の補強板をフレキシブル回路基板のワーク内に貼り合わせる第２の工程と、第１の補強板の領域内に、第１の補強板より面積の小さい第２の補強板を貼り合わせる第３の工程と、製品外形の打抜き加工と同時に、第２の補強板の領域が打ち抜かれないようにして、第１の補強板の領域を打ち抜く第４の工程とを含むことを特徴とするフレキシブル回路基板の製造方法を提供する。

このようなフレキシブル回路基板の製造方法によれば、フレキシブル回路基板におけるコネクタ接続部を打ち抜くときに同時に第１の補強板を打ち抜くが、第２の補強板は打ち抜かない。従って、第１の補強板と第２の補強板の総合厚みによってコネクタ接続部の安定した強度を維持し、且つ第１の補強板の厚みのみによって高い打ち抜き寸法精度を実現することができる。

また、請求項４記載の発明は、上記第４の工程において、第１の補強板の打ち抜きによって補強板全体の打抜き寸法精度が確保され、第１の補強板と第２の補強板との合計厚みによってコネクタ接続部の必要厚みが確保されることを特徴とする請求項３記載のフレキシブル回路基板の製造方法を提供する。

このようなフレキシブル回路基板の製造方法によれば、第１の補強板によって高い打ち抜き寸法精度を持たせることができると共に、第１の補強板に対して第２の補強板を重ねて貼り合わせることにより、コネクタ接続部に対して安定した強度を持たせることができる。従って、端子間隔が狭いコネクタ接続部を最適に補強することができるので、高密度な回路接続が可能なフレキシブル回路基板を実現することができる。

請求項１記載の発明によれば、第１の補強板を打抜き加工し、第２の補強板は打抜き加工しないで第１の補強板の上に重ねて貼り合わせている。従って、第１の補強板と第２の補強板との総合厚みによって安定した強度を確保し、第１の補強板の厚みのみによって高い打抜き寸法精度を実現することができる。これによって、補強板が厚いほどコネクタ接続部の経時変化は少ないが打ち抜き寸法精度は悪くなるというトレイドオフの関係を解消して、安定した強度と打ち抜き寸法精度の両方を改善することができる。

請求項２記載の発明によれば、打抜き寸法精度を確保できる厚みの第１の補強板をコネクタ接続部に貼り合わせた後に、所定の強度を維持するために必要な厚み分を補うための第２の補強板を第１の補強板の上に重ねて貼り合わせている。従って、フレキシブル回路基板の実装密度に応じて第１の補強板と第２の補強板の各厚みを適宜に選択することができるので、請求項１記載の発明の効果に加えて、実装密度に応じて端子間隔が異なるコネクタ接続部に対して常に最適な強度の補強板を提供することができる。

請求項３記載の発明によれば、コネクタ接続部を打ち抜くときに、第１の補強板を打ち抜くが、第２の補強板は打抜かないという製造方法を採っている。従って、第１の補強板と第２の補強板の総合厚みによってコネクタ接続部の安定した強度を維持し、且つ第１の補強板の厚みのみによって高い打ち抜き寸法精度を確保することができる。

請求項４記載の発明によれば、第１の補強板によって高い打ち抜き寸法精度を持たせ、且つ、第１の補強板と第２の補強板とを重ね合わせることによりコネクタ接続部に対して安定した強度を持たせることができる。従って、端子間隔が狭いコネクタ接続部を最適に補強することができるので、高密度な回路接続が可能なフレキシブル回路基板を実現することが可能となる。

本発明は、コネクタ接続部に貼り合わせる補強板の厚みが厚い場合であっても、打ち抜き加工精度のよいコネクタ接続部の構造を有するＦＰＣ及びその製造方法を提供するという目的を達成するために、コネクタ接続部に補強板を有するフレキシブル回路基板において、補強板は、コネクタ接続部の一面に貼り合わされ、該コネクタ接続部と一体的に打抜き加工された第１の補強板と、第１の補強板の打抜き加工領域の内部に貼り合わされた第２の補強板とを備えてなることを特徴とするフレキシブル回路基板を提供することによって実現した。

以下、図１乃至図３を用いて本発明におけるＦＰＣの製造方法の好適な実施例について詳述する。図１は、本発明の一実施例に係るＦＰＣにおけるコネクタ接続部の製造工程を示す図である。まず、図１（ａ）に示す製品外形の寸法取工程において、ＦＰＣワーク１０の内部にＦＰＣ１の製品外形を寸法取りする。

次に、図１（ｂ）に示す補強板貼り合わせ工程において、あらかじめＦＰＣ１の製品外形よりも大きく打ち抜き形成した第１の補強板２を、ＦＰＣワーク１０の内部において接着剤シート（図示せず）を介して貼り合わせる。このとき、第１の補強板２の厚みは所望の打ち抜き寸法精度が確保できる厚さとする。

さらに、コネクタ接続部の必要厚み分を補うための第２の補強板３を、第１の補強板２より小さい補強面積で外形加工する。そして、第１の補強板２の領域内に納まるように第２の補強板３を貼り合わせる。すなわち、第２の補強板３を、第１の補強板２の領域内においてＦＰＣ１の製品外形より内部に重ねて貼り合わせる。

その後、図１（ａ）で寸法取りしたＦＰＣ１の製品外形を打ち抜くと、図１（ｃ）に示す製品外形打抜き工程に示すように、打ち抜き箇所Ｓが斜線で示した打抜き寸法精度となるようなＦＰＣのコネクタ接続部が得られる。すなわち、斜線で示したコネクタ接続部の打ち抜き箇所Ｓの寸法精度は、第１の補強板２の厚みと第２の補強板３の厚みを合わせたコネクタ接続部の必要厚み分のクリアランスによって生じる寸法精度ではなく、打ち抜かれる第１の補強板２の厚み分によるクリアランスによって生じる寸法精度である。言い換えると、コネクタ接続部の必要厚み分に相当するクリアランスに比べて、打抜き部分である第１の補強板２の厚み分に相当するクリアランスを小さくすることができるので、結果的に、コネクタ接続部の打抜き寸法精度を高くすることができる。

図２は、図１（ｃ）に示すコネクタ接続部のＡ−Ａ断面視を打抜く状態を示す断面図である。同図に示すように、ＦＰＣ１の一面の所定領域に第１の補強板２が貼り合わされ、さらに、第１の補強板２の領域内に第２の補強板３が貼り合わされている。このとき、ＦＰＣ１、第１の補強板２、及び第２の補強板３の領域（大きさ）は、それぞれ、図１（ｃ）に示した通りである。

コネクタ接続部を打ち抜くときは、図２に示すように、第１の補強板２及び第２の補強板３を貼り合わせた面を上にしてダイス４の上に載置し、上方からパンチ５によって打ち抜く。このとき、第２の補強板３はパンチの凸部の間に入るようにセットして、上方からパンチ５をプレスしてＦＰＣ１のコネクタ接続部を打ち抜く。これによって、ＦＰＣ１のコネクタ接続部は図１（ｃ）の斜線で示す打ち抜き箇所Ｓのクリアランス（寸法精度）で打ち抜かれる。

また、ＦＰＣを抜き落とすように打ち抜く場合は、図３に示すように、第１の補強板２及び第２の補強板３を貼り合わせた面を下にしてダイス４の上に載置し、上方からパンチ５によって打ち抜く。このとき、第２の補強板３をダイス４の開口部内に入るようにしてセットして、上方からパンチ５をプレスしてＦＰＣ１のコネクタ接続部を打ち抜く。

図４は、図１（ｃ）に示す製品外形打抜き工程によって打ち抜かれたコネクタ接続部の断面図である。図４に示すように、ＦＰＣ１におけるコネクタ接続部１ａの一面には、第１の補強板２と第２の補強板３が貼り合わされて、補強板全体の厚みを厚くしてコネクタ接続部の必要厚み分を確保して、補強板全体の強度を高めている。しかし、第１の補強板２は打抜き加工されたものであるが、第２の補強板３は打抜き加工されたものではないので、コネクタ接続部１ａは、所定の強度を得るのに必要な補強板全体の厚みを確保しながら、第１の補強板２の厚みのみによって打抜き寸法精度を所定の精度に維持することができる。

尚、コネクタ接続部１ａの表面側は、絶縁ベースの表面に回路金属箔が形成され、さらに、該回路金属箔の表面にニッケル・金メッキが施され、コネクタ接続部１ａを除くＦＰＣ１の表面には回路金属箔の表面にカバーフィルムがコーティングされているが、これらの構成は、本発明の実施形態とは直接関係ないので省略されている。

尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。

本発明の一実施例に係るＦＰＣにおけるコネクタ接続部の製造工程を示す図。 図１（ｃ）に示すコネクタ接続部のＡ−Ａ断面視を打抜く状態を示す断面図 コネクタ接続部を打抜く他の状態を示す断面図。 図２に示す製品外形打抜き工程によって打ち抜かれたコネクタ接続部の断面図。

符号の説明

１ ＦＰＣ（フレキシブル回路基板）
１ａ コネクタ接続部
２ 第１の補強板
３ 第２の補強板
４ ダイス
５ パンチ
１０ ＦＰＣワーク
Ｓ 打ち抜き箇所

Claims (4)

1. コネクタ接続部に補強板を有するフレキシブル回路基板において、
   前記補強板は、
   前記コネクタ接続部の一面に貼り合わされ、該コネクタ接続部と一体的に打抜き加工された第１の補強板と、
   前記第１の補強板の領域内に納まるように、前記第１の補強板の打抜き箇所より内部に貼り合わされた前記第１の補強板より面積の小さい第２の補強板と、
   を備えてなることを特徴とするフレキシブル回路基板。
2. 上記第１の補強板の厚みは所定の打抜き寸法精度を確保できる厚みであり、上記第２の補強板の厚みは、上記コネクタ接続部の必要厚み分を補う厚みであることを特徴とする請求項１記載のフレキシブル回路基板。
3. コネクタ接続部に補強板を有するフレキシブル回路基板の製造方法において、
   前記フレキシブル回路基板のワーク内に製品外形を寸法取りする第１の工程と、
   前記製品外形より大きく打ち抜き形成した第１の補強板を前記フレキシブル回路基板のワーク内に貼り合わせる第２の工程と、
   前記第１の補強板の領域内に、該第１の補強板より面積の小さい第２の補強板を貼り合わせる第３の工程と、
   前記製品外形の打抜き加工と同時に、前記第２の補強板の領域が打ち抜かれないようにして、前記第１の補強板の領域を打ち抜く第４の工程と
   を含むことを特徴とするフレキシブル回路基板の製造方法。
4. 前記第４の工程において、上記第１の補強板の打ち抜きによって補強板全体の打抜き寸法精度が確保され、上記第１の補強板と上記第２の補強板との合計厚みによって上記コネクタ接続部の必要厚みが確保されることを特徴とする請求項３記載のフレキシブル回路基板の製造方法。
   

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