JP5760122B2 - 発光素子実装用フレキシブル配線板、発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光素子実装用フレキシブル配線板、発光装置に関する。特には、金属シートを含むベースフィルムが適用された発光素子実装用フレキシブル配線板と、この発光素子実装用フレキシブル配線板が適用された発光装置に関する。

近年、照明装置の光源として、低消費電力かつ長寿命であるＬＥＤが用いられている。蛍光灯のような長尺の照明装置には、複数のＬＥＤが一列に並べられた発光装置が使用される。このため、発光装置は照明装置の長さに応じた長さに設定される。しかし、照明装置の長さは一定ではないので、照明装置に応じた長さの発光装置を製造しなければならない。そこで、特許文献１には、長さの異なる照明装置に対応できるように、所望の長さに切断可能な発光装置が開示されている。特許文献１に記載の発光装置は、帯状のフレキシブル配線板に複数の発光素子が長手方向に並べて実装されるとともに、各発光素子間に設けられる電極が露出するという構成を有する。そして、電極が露出する位置において、フレキシブル配線板が切断可能である。

特開２０１２−８４３９２号公報

しかしながら、フレキシブル配線板のベースフィルムに金属シートが含まれると、切断された位置において導体パターン（特許文献１においては電極）にバリが生じる場合や、導体パターンが曲がる場合がある。そうすると、導体パターンと金属シートとが接触して短絡するおそれがある。このように、切断位置の状態が、発光素子の発光に影響を与えるおそれがある。

上記実情に鑑み、本発明は、切断位置において導体パターンとベースフィルムに含まれる金属シートとの短絡を防止できるフレキシブル配線板と、このフレキシブル配線板が適用された発光装置と、このフレキシブル配線板の製造方法を提供することである。

本発明は、両面を有機絶縁膜で被膜した可撓性を有する金属シートを含むベースフィルムと、前記ベースフィルムの一方の表面に積層される接着剤層と、前記接着剤層によって前記ベースフィルムに接着される導体パターンと、前記接着材層と前記導体パターンとを被覆するソルダーレジストまたはカバーフィルムと、を備えた長尺の発光素子実装用フレキシブル配線板であって、前記導体パターンは、発光素子を実装する端子パッドと前記発光素子に給電する長尺方向に延伸する給電配線が形成され、給電配線と前記フレキシブル配線板を横断して切断するための切断予定線との交差位置を含む領域には、前記金属シートに厚さ方向に貫通する開口部を有し、前記接着剤層、前記導体パターンと前記ソルダーレジストまたはカバーフィルムが積層されたことを特徴とする。

平面視において導体パターンと切断予定線とが交差する位置を含む領域には、金属シートに開口部が形成されており、導体パターンと金属シートとが積層していない。このような構成によれば、切断予定線でＦＰＣが切断され、切断位置において導体パターンにバリが生じた場合や、導体パターンが向かって曲がった場合であっても、導体パターンと金属シートとは接触しない。したがって、導体パターンと金属シートとの短絡を防止できる。

図１は、発光装置の構成の例を示す平面模式図である。 図２は、発光装置の構成の例を示す断面模式図である。 図３Ａは、本実施形態の発光装置が切断された状態を示す断面模式図である。 図３Ｂは、比較例の発光装置が切断された状態を示す断面模式図である。 図４Ａは、ＦＰＣおよび発光装置の製造方法の工程を示す断面模式図である。 図４Ｂは、ＦＰＣおよび発光装置の製造方法の工程を示す断面模式図である。 図４Ｃは、ＦＰＣおよび発光装置の製造方法の工程を示す断面模式図である。 図４Ｄは、ＦＰＣおよび発光装置の製造方法の工程を示す断面模式図である。 図４Ｅは、ＦＰＣおよび発光装置の製造方法の工程を示す断面模式図である。 図４Ｆは、ＦＰＣおよび発光装置の製造方法の工程を示す断面模式図である。 図４Ｇは、ＦＰＣおよび発光装置の製造方法の工程を示す断面模式図である。 図４Ｈは、ＦＰＣおよび発光装置の製造方法の工程を示す断面模式図である。 図５は、別例の開口部の構成を示す平面模式図である。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、フレキシブル配線板が適用されるプリント回路板として、発光素子であるＬＥＤが実装された発光装置を示す。ただし、フレキシブル配線板が適用されるプリント回路板は、発光装置に限定されない。なお、本実施形態では、「フレキシブル配線板」を「ＦＰＣ」と略して記すことがある。

≪ＦＰＣおよび発光装置の構成≫
図１は、本実施形態に係るＦＰＣ２が適用される発光装置１の構成の例を示す平面模式図である。図２は、本実施形態に係るＦＰＣ２が適用される発光装置１の構成の例を示す断面模式図であって、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。発光装置１は、本実施形態にかかるＦＰＣ２と、ＦＰＣ２に実装される発光素子であるＬＥＤ１１とを有する。

ＦＰＣ２は、長尺の帯状に形成される。ＦＰＣ２は、ベースフィルム２１と、ベースフィルム２１の一方の表面に積層する接着剤層２２と、この接着剤層２２によってベースフィルム２１の一方の表面に貼り付けられる導体パターン２３との三層積層構造を有する。

ベースフィルム２１は、金属シート２１１と、この金属シート２１１の両方の面を被覆する二層の絶縁膜２１２との三層積層構造を有する。

ベースフィルム２１の金属シート２１１には、たとえば、厚さが約５０μｍのアルミニウム箔が適用される。ただし、金属シート２１１としてのアルミニウム箔の厚さは、約５０μｍに限定されない。アルミニウム箔の厚さは、約２０〜４００μｍの範囲が適用できる。アルミニウム箔の厚さがこの範囲内にあると、ＦＰＣ２の製造において、アルミニウム箔の可撓性を利用することが容易である。絶縁膜２１２は、金属シート２１１を被覆している膜であり、金属シート２１１を他の部材などから電気的に絶縁し、化学的や機械的な損傷を防ぐ機能を有する。絶縁膜２１２には、ポリイミド樹脂を主成分とする有機絶縁膜が適用できる。この場合、絶縁膜２１２の厚さは、化学的や機械的な損傷から保護する観点から、２μｍ以上が好ましく２．５μｍ以上がより好ましい。また、絶縁膜２１２の厚さは、被覆する金属シート２１１自体の可撓性や剛性等の特性に影響を与えないように、５０μｍ以下が好ましく、２５μｍ以下がより好ましい。

このように、ベースフィルム２１は、金属シート２１１の一例であるアルミニウム箔を含む構成である。このような構成であると、ベースフィルム２１が金属シート２１１を含まない構成に比較して、実装されるＬＥＤ１１などの放熱の効果を高めることができる。また、金属シート２１１は電磁波を遮断するため、電磁シールド性を確保できる。

なお金属シート２１１は、アルミニウム箔以外に、銅箔やステンレス箔などといった、繰り返し屈曲に耐えられる金属箔を用いることができる。また、絶縁膜２１２は、ポリイミド樹脂を主成分とする有機絶縁膜に限定されず、各種の有機絶縁膜が適用できる。そして、このＦＰＣ２を用いた発光装置１は、金属シート２１１から構成されるベースフィルム２１に力を加えて、撓めたり曲げたりできる。特に、繰返しの曲げ伸ばしが可能である。また曲げた形状を金属シート２１１の剛性によって保持することができる。

接着剤層２２には、例えば、東レ株式会社製で厚さが１２μｍ程度の商品名「ＴＡＢ用接着剤＃８２００」が適用できる。このＴＡＢ用接着剤は、エポキシ樹脂を主体にしたシートであり、電気絶縁性が高く、熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度である。なお、熱伝導性の向上を図るためには、接着剤層２２はできるだけ薄いことが好ましい。

導体パターン２３には、ＬＥＤ１１に給電する給電配線２３１と、外部から給電を受けるための給電ケーブル２３５を接続する給電ランド２３２と、ＬＥＤ１１を接続する端子パッド２３３とが含まれる。
給電配線２３１は、ＬＥＤ１１に給電するための配線である。本実施形態では、２本の給電配線２３１が、略平行でＦＰＣ２の長手方向に延伸するように形成される。給電ランド２３２は、外部から給電を受けるための電線が接続されるランドである。給電ランド２３２は、２本の給電配線２３１のそれぞれの所定の位置に設けられ、ＬＥＤ１１を駆動させる電源を外部から供給するための給電ケーブル２３５が接続される。そして、２本の給電配線２３１のそれぞれに設けられる１個ずつの給電ランド２３２が、１組の給電ランド２３２の組を構成する。
端子パッド２３３は、ＬＥＤ１１の端子を接続するためのパッドである。なお、端子パッド２３３の数や構成は特に限定されない。端子パッド２３３の構成や数や位置は、実装されるＬＥＤ１１の構成や数、ＬＥＤ１１が実装される位置などに応じて適宜設定される。
端子パッド２３３と給電ランド２３２の表面には、ＬＥＤ１１の実装や電線のはんだ付け接続の製作工程の直前にはんだプリコート処理が施される。はんだプリコート処理が施される以前の端子パッド２３３と給電ランド２３２とである導体パターンの表面には、防錆効果とはんだ濡れ性を確保する目的であるプリフラックス処理がされ有機被膜からなるプリフラックス層２４が形成される。

導体パターン２３は、導体箔２３０（図４Ａ参照）から形成される。導体箔２３０には、たとえば、厚さが３５μｍの規格市販品の電解銅箔が適用できる。そして、導体箔２３０は、接着剤層２２によって、ベースフィルム２１の一方の絶縁膜２１２の表面に接着される。なお導体箔２３０として用いる銅箔の厚さは、３５μｍに限定されるものではなく、９〜５０μｍの厚さから、回路電流値、屈曲性等の特性を考慮して選択するのが良い。

ＦＰＣ２の一方の表面には、発光素子の一例である複数のＬＥＤ１１が、長手方向に直列に並ぶように実装される。それぞれのＬＥＤ１１の端子は、導体パターン２３の端子パッド２３３に接続されている。

さらに、ＦＰＣ２の一方の表面（導体パターン２３が接着される側の表面）には、カバーフィルムの例としてソルダーレジスト１２の膜が形成されてもよい。図１と図２に示すように、開口部２１３ａ，２１３ｂ（後述）が形成される部分を含めてソルダーレジスト１２の膜が形成される構成であってもよい。ここで開口部２１３ａ，２１３ｂとは、後述する金属シート２１１を厚さ方向に貫通する開口孔である。カバーフィルムの例であるソルダーレジスト１２には、たとえば、柔軟性や屈曲性を有するＦＰＣ用の感光性ソルダーレジストで、日本ポリテック株式会社製の品名「NPR80 ID60」が適用できる。ソルダーレジスト１２の膜が形成されると、導体パターン２３は、端子パッド２３３と給電ランド２３２とを除いて、ソルダーレジスト１２の膜によって被覆される。そして、端子パッド２３３と給電ランド２３２の表面（すなわち、導体パターン２３のうち、ソルダーレジスト１２に被覆されずに露出する部分）には、耐熱性のプリフラックス処理が施される。なお、ソルダーレジスト１２に替えて、有機材料からなる絶縁性のフィルムを基材とするカバーフィルムを用いても良い。

ＦＰＣ２には、切断予定線１０２が設定されている。この切断予定線１０２は、発光装置１を製作する際に、発光装置１に適用されるＦＰＣ２の長さの調整のために、ＦＰＣ２を横断して切断することを予定された線である。図１と図２に示すように、本実施形態では、複数の切断予定線１０２が、ＦＰＣ２の長手方向に所定の間隔をおいて設定される。それぞれの切断予定線１０２は、長手方向を横断する直線状に設定される。図１では、発光装置１の１つのユニット１０１ａ，１０１ｂが、３つのＬＥＤ１１が実装できる３対の端子パッド２３３と１対の給電ランド２３２を含み、切断予定線１０２が、各ユニット１０１ａ，１０１ｂの１対の給電ランド２３２の右側に設定される例を示す。実際のＦＰＣ２の切断は、ＬＥＤ１１の実装や電源供給する給電ケーブル２３５の接続の後に、製作する発光装置１の寸法に合わせて、ユニット１０１ａ，１０１ｂ毎又は複数のユニット１０１ａ，１０１ｂ毎に、ハサミやカッターなどで切断予定線１０２において切断する。なお、切断予定線１０２どうしの間隔は、発光装置１の仕様などに応じて適宜設定されるものであり、限定されない。切断予定線１０２は、ソルダーレジストの表面に、シンボルマークとしてＦＰＣ２の製造時に印刷しておくとよい。

本実施形態では、ＦＰＣ２にＬＥＤ１１が実装された状態では、発光装置１の複数のユニットがＦＰＣ２の長手方向に直列に並ぶ。図１と図２においては、直列に並ぶ複数のユニットのうちの二つのユニット１０１ａ，１０１ｂを抽出して示している。そして、本実施形態では、ＬＥＤ１１が実装されて切断予定線１０２で切断されたＦＰＣ２が、発光装置１の１つのユニット１０１ａ，１０１ｂを構成する。ＬＥＤ１１が実装されたＦＰＣ２を切断予定線１０２で切断することにより、発光装置１の１つずつのユニット１０１ａ，１０１ｂに分離できる。このように、発光装置１を１つずつのユニット１０１ａ，１０１ｂの寸法は、切断予定線１０２どうしの間隔によって規定されることになる。

発光装置１の１つずつのユニット１０１ａ，１０１ｂには、発光素子の一例である所定の数のＬＥＤ１１と、２本の略平行な給電配線２３１と、１組の給電ランド２３２とが含まれる。更に、給電ケーブル２３５が接続された発光装置１は、１つのユニット１０１ａ，１０１ｂごとに、外部から１組の給電ランド２３２と２本の給電配線２３１とを介してＬＥＤ１１に給電して、ＬＥＤ１１を発光させることができる。

なお、図１と図２では、発光装置１の１つのユニット１０１ａ，１０１ｂに３個のＬＥＤ１１が含まれる構成を示すが、ＬＥＤ１１の数は限定されない。発光装置１の１つのユニット１０１ａ，１０１ｂに含まれるＬＥＤ１１の数は、発光装置１に要求される特性などに応じて適宜設定される。したがって、発光装置１の１つのユニット１０１ａ，１０１ｂに４個以上のＬＥＤ１１が含まれてもよく、１個または２個のＬＥＤ１１が含まれてもよい。更に複数のＬＥＤ１１の配置は、長手方向の一列でなくともよく、複数列の配列や千鳥配列でもよい。

２本の給電配線２３１は、発光装置１の複数のユニット１０１ａ，１０１ｂを跨いでＦＰＣ２の長手方向に延伸する。このため、平面視において、２本の給電配線２３１と切断予定線１０２とが交差する位置が存在する。そして、図１に示すように、平面視において、ベースフィルム２１には、それぞれの給電配線２３１と切断予定線１０２とが交差する位置を含むように、開口部２１３ａ，２１３ｂが形成される。これらの開口部２１３ａ，２１３ｂは、図２に示すように、金属シート２１１と、接着剤層２２が設けられない側（導体パターン２３が設けられる側とは反対側）の絶縁膜２１２とを厚さ方向に一連に貫通する貫通孔である。ただし、接着剤層２２が設けられる側の絶縁膜２１２には、開口部２１３ａ，２１３ｂは形成されない。すなわち、この給電配線２３１と切断予定線１０２とが交差する位置およびその周辺の領域においてＦＰＣ２は、絶縁膜２１２と接着剤層２２と給電配線２３１とソルダーレジスト１２とが積層し、金属シート２１１は積層しない構成となっている。本実施形態では、説明の便宜上、平面視において給電配線２３１と切断予定線１０２が交差する位置を、「交差位置２０１」と記す。

ここで、開口部２１３ａ，２１３ｂの構成の例について説明する。２本の給電配線２３１ごとに形成される開口部２１３ａは、金属シート２１１によってＦＰＣ２に付与される特性に対する影響を小さくできるように、開口面積が小さいことが好ましい。開口部２１３ａ，２１３ｂによってＦＰＣ２が影響を受ける特性としては、たとえば、曲げの塑性変形特性、電磁シールド性、放熱・熱伝導特性、寸法安定性などである。また、金属シート２１１によるＦＰＣ２の形状維持の機能低下を抑制するために、開口部２１３ａでは、２本の給電配線２３１どうしの間と、幅方向の端面の近傍とには開口が無い構成としている。

開口部２１３ａ，２１３ｂの寸法は、前述と同様の理由により、小さいことが好ましい。たとえば、本実施形態では、開口部２１３ａ，２１３ｂの切断予定線１０２と直交する方向の寸法は２ｍｍ程度であるが、この寸法は０．５ｍｍ以上であればよい。また、交差位置２０１における導体パターン２３の切断予定線１０２方向の端から開口部２１３ａ，２１３ｂの切断予定線１０２方向の端までの寸法（図１に示す寸法Ｌ）は、１ｍｍ以上であることが良い。開口部２１３ａ，２１３ｂがこのような寸法を取ることで、金属シート２１１と切断された給電配線２３１との短絡が防げる。

図５は、別例の開口部２１３ｃ，２１３ｄの構成を示す。この別例では、ＦＰＣ２の長手方向に沿って３本の給電配線２３１が設けてあり、そのうちの２本の給電配線２３１が近接している。そして、切断予定線１０２ｃ上には、開口部２１３ｃと開口部２１３ｄとが設けられる。一方の開口部２１３ｃは、平面視において、３本のうちの近接する２本の給電配線２３１の２つの交差位置２０１ｃを内包するように形成される。もう一方の開口部２１３ｄは、平面視において、３本のうちの離れた１本の給電配線２３１の交差位置２０１ｄを内包するように形成される。

もちろん、開口部２１３ａ〜２１３ｄの形状や個数は、図１や図５の例示に限らず、給電配線２３１の本数や密度、ＦＰＣ２に求められる物性強度に応じて決定することができる。すなわち、図５においては、ＦＰＣ２に３本の給電配線２３１が設けられる構成を示したが、ＦＰＣ２に４本以上の給電配線２３１が設けられる構成であってもよい。そしてこの場合には、１つの切断予定線１０２ｃ上に複数の開口部２１３ｃ，２１３ｄが設けられ、これら複数の開口部２１３ｃ，２１３ｄのうちの少なくとも１つの開口部２１３ｃが、２つ以上の交差位置２０１ｃを内包する構成であればよい。

開口部２１３ａ〜２１３ｄの断面形状は、たとえば、図３Ａの下側（導体パターン２３が設けられない側）に向かって断面積が徐々に大きくなるような形状（たとえば、テーパ状）であってもよい。エッチング法によって金属シート２１１に開口部２１３ａ〜２１３ｄを形成する場合には、エッチングファクター理論によって、開口部２１３ａ〜２１３ｄの断面形状がテーパ状になる。断面形状がテーパ状の開口部２１３ａ〜２１３ｄは、ＦＰＣ２の切断作業に適している。なお、開口部２１３ａ〜２１３ｄの平面視の形状も、図１や図５に示す形状に限定されるものではない。開口部２１３ａ〜２１３ｄの平面視の形状は、矩形のほか、円形、楕円形などであってもよい。

また、本実施形態では、ユニット１０１ａ，１０１ｂどうしの間に１つの直線による切断予定線１０２が設定され、その切断予定線１０２と給電配線２３１との交差位置２０１が、平面視において開口部２１３ａ，２１３ｂに含まれる構成を示した。しかしながら、切断予定線１０２は直線に限定されるものではなく、かつその延伸方向は、ＦＰＣ２の長手方向に直角な方向に限定されるものではない。たとえば、切断予定線１０２は、屈曲線であってもよく湾曲線であってもよい。また、ユニット１０１ａ，１０１ｂどうしの間に２本以上の切断予定線１０２が設定され、複数の切断予定線１０２に対応する開口部２１３ａ，２１３ｂが形成される構成であってもよい。この場合には、複数の切断予定線１０２から実際に切断する切断予定線１０２を選択するという方法を用いることができる。

このような構成であると、次のような効果が得られる。図３Ａは、本実施形態にかかる発光装置１が金属シート２１１に形成した開口部２１３を通る切断予定線１０２で切断された状態を示す断面模式図である。図３Ｂは、比較例にかかる発光装置９が切断予定線１０２で切断された状態を示す断面模式図である。なお、本実施形態と比較例とで共通する構成については、共通の符号を付してある。比較例にかかる発光装置９には、交差位置２０１を含む領域に、金属シート２１１に厚さ方向に貫通する開口部が形成されていない。鋏やカッターなどを用いて本実施形態にかかる発光装置１と比較例にかかる発光装置９を切断すると、給電配線２３１の切断位置には、金属シート２１１の側に向かってバリ３０１が突出することがある。またこの際、給電配線２３１が金属シート２１１の側に向かって曲がることがある。

図３Ｂに示す比較例では、交差位置２０１において、給電配線２３１と金属シート２１１とが、絶縁膜２１２と接着剤層２２とを挟んで積層している。このため、給電配線２３１の切断位置に生じたバリ３０１や、曲がった給電配線２３１が、接着剤層２２と絶縁膜２１２とを突き抜けて金属シート２１１と接触することがある。そうすると、給電配線２３１と金属シート２１１とが短絡する。
これに対して、図３Ａに示すように、本実施形態では、交差位置２０１を含む領域には、金属シート２１１に厚さ方向に貫通する開口部２１３ａ，２１３ｂが形成される。このため、切断予定線１０２上においては、給電配線２３１と金属シート２１１とが積層していない。このような構成であると、切断によって給電配線２３１にバリ３０１が生じた場合や、給電配線２３１が金属シート２１１の側に曲がった場合であっても、給電配線２３１と金属シート２１１とが接触しない。したがって、給電配線２３１と金属シート２１１との絶縁を確保できる。
このように、本実施形態によれば、発光装置１の切断位置において、導体パターン２３と金属シート２１１との短絡を防止できる。したがって、発光装置１の信頼性の向上を図ることができる。

平面視において開口部２１３ａ，２１３ｂに重畳する領域は、ソルダーレジスト１２に被覆されていてもいなくてもよい。この領域がソルダーレジスト１２に被覆されているか否かは、給電配線２３１と金属シート２１１との短絡の防止の効果には影響が少ない。したがって、ソルダーレジスト１２の膜の有無は問わない。

開口部２１３ａ，２１３ｂは、たとえば、図１に示すように、１つの開口部２１３ａに１つの交差位置２０１のみが含まれる構成であってもよい。また、１つの開口部２１３ｂが、１本の切断予定線１０２上に形成される２つの交差位置２０１を含む構成であってもよい。なお、１本の切断予定線１０２上に３つ以上の交差位置２０１が形成される場合には、１つの開口部２１３ｂに全ての交差位置２０１が含まれる構成が適用できる。また、開口部２１３ａ，２１３ｂは、たとえば、切断予定線１０２に沿った細長いスリット状に形成される構成が適用できる。ただし、開口部２１３ａ，２１３ｂは、細長いスリット状に限定されない。開口部２１３ａ，２１３ｂの形状や寸法は、ＦＰＣ２の切断の作業性や、ＦＰＣ２の取扱い性などを考慮して、適宜設定される。

なお、図１は、開口部２１３ａ，２１３ｂの構成の例を説明するための模式図であり、１枚のＦＰＣ２に、構成が異なる複数種類の開口部２１３ａ，２１３ｂが形成されることを意味するものではない。実際には、交差位置２０１を含むように、いずれかの構成の開口部２１３ａ，２１３ｂが選択的に形成される。

ここで、ＦＰＣ２の各部の寸法の例を示す。ＦＰＣ２の短手方向寸法は約３５ｍｍが適用できる。２本の給電配線２３１のそれぞれの幅は約１ｍｍが適用できる。特に給電配線２３１に並列回路で接続しているＬＥＤ１１の個数は、切断により決定されたＦＰＣ２の長さとともに多くなり、給電配線に流れる電流が大きくなる。したがって、給電配線２３１の線幅は、電流許容を大きく採れる幅広に設定しておくことが良い。２本の給電配線２３１の間隔は、約１〜１５ｍｍの範囲が適用できる。開口部２１３ａ，２１３ｂの幅（切断予定線１０２の延伸方向に直角な方向の寸法をいう）は、約２ｍｍが適用できる。給電配線２３１ごとに個別の開口部２１３ａが形成される場合には、開口部２１３ａの長さ（切断予定線１０２の延伸方向に平行な方向の寸法をいう）は、給電配線２３１の幅の２倍以上であることが好ましい。開口部２１３ｂが、１本の切断予定線１０２上に存在する２つの交差位置２０１を含む構成であれば、開口部２１３ｂの長さは、２本の給電配線２３１を跨ぐ長さ以上に設定される。

なお、図１においては、複数のＬＥＤ１１が２本の給電配線２３１に並列接続される構成を示したが、ＬＥＤ１１の電気的な接続の態様は、この構成に限定されない。たとえば、給電配線２３１に複数のＬＥＤ１１が直列接続される構成であってもよい。

このような発光装置１は、所望の仕様（長さや発光明るさ）に設定されて、各種照明装置に組み込まれることになる。

なお、本実施形態では、切断予定線１０２がＦＰＣ２の短手方向に延伸する直線である構成を示したが、切断予定線１０２の方向や形状は限定されない。また、切断予定線１０２は、ＦＰＣ２の切断時における切断位置のずれなどを考慮して、ある程度の幅を有する帯状に設定される構成であってもよい。さらに、ＦＰＣ２には、切断予定線１０２を示すマーキング（印刷など）が施されてもよい。

本実施形態では、切断予定線１０２と交差する導体パターン２３として給電配線２３１を示したが、切断予定線１０２に交差する導体パターン２３は給電配線２３１に限定されない。給電配線２３１以外の導体パターン２３であっても、切断予定線１０２と交差する場合には、交差位置２０１を含むように、金属シート２１１に開口部２１３ａ，２１３ｂが形成される。

≪ＦＰＣおよび発光装置の製造方法≫
次に、ＦＰＣ２および発光装置１の製造方法について説明する。図４Ａ〜図４Ｈは、ＦＰＣ２および発光装置１の製造方法の各工程を示す断面模式図である。本実施形態においては、ＦＰＣ２および発光装置１の製造方法として、ロール・トゥ・ロール工法が適用できる。ロール・トゥ・ロール工法では、ＦＰＣ２および発光装置１は、ロールに巻かれた長尺のベースフィルム２１を開始材料として、他方のロールに巻き取りながら連続的に製造される。

図４Ａに示すように、開始材料であるベースフィルム２１は、金属シート２１１とその両面を被覆する絶縁膜２１２との三層積層構造を有する。そして、ベースフィルム２１の一方の面に設けた絶縁膜２１２の表面に接着剤層２２が形成され、さらに接着剤層２２によって導体箔２３０が貼り付けられる。接着剤層２２には、前記のとおり、商品名「ＴＡＢ用接着剤＃８２００」が適用できる。この場合には、接着剤層２２がベースフィルム２１の絶縁膜２１２の表面にラミネートされる。導体箔２３０には、たとえば厚さが３５μｍの電解銅箔（規格市販品）が適用できる。この工程を経ると、ベースフィルム２１と接着剤層２２と導体箔２３０とからなる三層積層構造のフレキシブル銅張板が得られる。

図４Ｂに示すように、導体箔２３０から導体パターン２３が形成される。導体パターン２３には、少なくとも、ＬＥＤ１１に給電するための給電配線２３１と、外部から給電を受けるための電線を接続するための給電ランド２３２と、ＬＥＤ１１の端子を接続するための端子パッド２３３とが含まれる。導体パターン２３の形成には、公知の写真蝕刻法（フォトリソグラフィ法）が適用できる。

図４Ｃに示すように、導体パターン２３が形成された側の面に、ソルダーレジスト１２の膜が形成される。ソルダーレジスト１２には、たとえば、ＦＰＣ用の感光性ソルダーレジストで、日本ポリテック株式会社製の品名「NPR80 ID60」が適用できる。この工程を経ると、導体パターン２３のうちの所定の部分が、ソルダーレジスト１２の膜に被覆される。ただし、給電ランド２３２と端子パッド２３３とは、ソルダーレジスト１２の膜に被覆されずに露出する。なお、ソルダーレジスト１２の膜は形成されなくてもよい。

図４Ｄに示すように、給電ランド２３２と端子パッド２３３の表面に、耐熱型のプリフラックス処理が施される。たとえば、端子パッド２３３と給電ランド２３２である導体パターンの表面には、防錆効果とはんだ濡れ性を確保する目的でプリフラックス処理がされ有機被膜で形成されるプリフラックス層２４が適用される。

図４Ｅ〜図４Ｇに示す工程では、交差位置２０１を含む領域の金属シート２１１がエッチングで除去されて開口部２１３ａ，２１３ｂが形成される。
図４Ｅに示すように、これまでの工程を経たＦＰＣ２の両面が、エッチングレジスト５０１の膜で被覆される。導体パターン２３が形成される側の面は、全域がエッチングレジスト５０１の膜で被覆される。一方、その反対側の面においては、開口部２１３に対応する部位のエッチングレジスト５０１は現像処理によって取り除かれる。エッチングレジスト５０１には、感光性の液状レジスト（例えば東京応化工業（株）製のPMERシリーズ）が適用できる。
次に図４Ｆに示すように、エッチングレジスト５０１の膜の取り除かれた部分に露出する絶縁膜２１２が除去される。絶縁膜２１２の除去には、機械的に削り取る方法が適用できる。この工程を経ると、エッチングレジスト５０１の膜および絶縁膜２１２を除去して形成される開口から、金属シート２１１が露出する。
次に図４Ｇに示すように、金属シート２１１のうちの露出する部分が、エッチングによって除去される。これにより、金属シート２１１には、厚さ方向に貫通する開口部２１３ａ，２１３ｂが形成される。金属シート２１１がアルミニウム箔である場合は、開口部２１３ａ，２１３ｂを形成するためのエッチング液として、扇化学工業株式会社の商品名『ETCHITRON OES-11』が適用できる。このように、本実施形態では、金属シート２１１は、導体パターン２３が設けられる側とは反対側からエッチングされ、開口部２１３ａ，２１３ｂが形成される。
以上の工程を経ると、金属シート２１１のうち、平面視において交差位置２０１を含む領域が除去される。このため、この領域は、導体パターン２３（給電配線２３１）と接着剤層２２と絶縁膜２１２とが残っている状態となる。

図４Ｈに示すように、エッチングレジスト５０１の膜が除去される。
以上の工程を経て、本実施形態にかかるＦＰＣ２が製造される。なお、図５における別例の開口部２１３ｃ，２１３ｄが形成されるＦＰＣ２も、同様の方法により製造される。
そして、製造されたＦＰＣ２に、ＬＥＤ１１が実装される（図１と図２参照）。これにより、発光装置１が製造される。このように本実施形態では、金属シート２１１の開口部２１３ａ，２１３ｂが、ＬＥＤ１１の実装前に形成される。

製造された発光装置１は、切断予定線１０２で切断されて所望の長さに形成される。そして、所望の長さに切断された発光装置１は、所望の仕様（発光明るさなど）に設定されて、各種の照明装置に組み込まれる。

前記のとおり、平面視において交差位置２０１を含む領域には、金属シート２１１が除去されて開口部２１３ａ，２１３ｂが形成されている。このため、発光装置１のＦＰＣ２が切断予定線１０２で切断されて導体パターン２３にバリ３０１が生じた場合や、導体パターン２３が金属シート２１１の側に向かって曲がった場合であっても、導体パターン２３が金属シート２１１に接触することがない。したがって、切断位置において、導体パターン２３と金属シート２１１との短絡を防止できる。そして、発光装置１の信頼性の向上を図ることができる。図５における別例の開口部２１３ｃ，２１３ｄが形成されるＦＰＣ２が適用される発光装置１も、同様の効果を奏する。

本発明の実施形態に係る発光装置１は、切断による装置長さが調整容易であること、ベースフィルム２１が金属シートを含んでおり、放熱性に加えて可撓性や曲げ加工性がよいことから、取り付け面の形状の制約が少なく設置対象面を様々に選択できる。従って、本発明の実施形態に係る発光装置１は、曲線状照明装置や車両用灯具であるフロントランプ、テールアンプに容易に搭載できる。

以上、本発明の各種の実施形態を、図面を参照して詳細に説明したが、前記各種の実施形態は、本発明の実施にあたっての具体例の一つを示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前記各種の実施形態に限定されない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。

たとえば、ＦＰＣが適用される装置として発光装置を示したが、ＦＰＣが適用される装置は発光装置に限定されない。また、実施形態で示したベースフィルムの材質や寸法は一例であり、前記材質や寸法に限定されない。さらに、導体パターンの構成も、実施形態に示した構成に限定されない。

本発明は、金属シートを含むベースフィルムが適用されたフレキシブル配線板と、このフレキシブル配線板が適用された発光装置と、このフレキシブル配線板の製造方法に好適な技術である。本発明によれば、フレキシブル配線板の切断位置において、導体パターンと金属シートとの短絡を防止できる。

１：発光装置、１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ：１つのユニット、１０２：切断予定線、１１：ＬＥＤ（発光素子）、１２：ソルダーレジスト、２：本実施形態のフレキシブル配線板（ＦＰＣ）、２０１：交差位置、２１：ベースフィルム、２１１：金属シート、２１２：絶縁膜、２１３ａ〜２１３ｄ：開口部、２２：接着剤層、２３：導体パターン、２３０：導体箔、２３１：給電配線、２３２：給電ランド、２３３：端子パッド、２３５：給電ケーブル、２４：プリフラックス層、３０１：導体パターンのバリ、５０１：エッチングレジスト、９：比較例の発光装置

Claims (10)

1. 両面を有機絶縁膜で被膜した可撓性を有する金属シートを含むベースフィルムと、
   前記ベースフィルムの一方の表面に積層される接着剤層と、
   前記接着剤層によって前記ベースフィルムに接着される導体パターンと、
   前記接着剤層と前記導体パターンとを被覆するソルダーレジストまたはカバーフィルムと、
   を備えた長尺の発光素子実装用フレキシブル配線板であって、
   前記導体パターンは、発光素子を実装する端子パッドと前記発光素子に給電する長尺方向に延伸する給電配線が形成され、
   前記給電配線と前記フレキシブル配線板を横断して切断するための切断予定線との交差位置を含む領域には、前記金属シートに厚さ方向に貫通する開口部を有し、前記接着剤層と、前記導体パターンと、前記ソルダーレジストまたはカバーフィルムとが積層されたこと
   を特徴とする発光素子実装用フレキシブル配線板。
2. 前記金属シートはアルミニウム箔であり、前記有機絶縁膜はポリイミド樹脂を含む膜である
   ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子実装用フレキシブル配線板。
3. 前記アルミニウム箔の厚みは２０〜４００μｍであり、
   前記ポリイミド樹脂を含む膜の厚みは２〜２５μｍである
   ことを特徴とする請求項２に記載の発光素子実装用フレキシブル配線板。
4. 平面視において、前記給電配線と交差する前記開口部の輪郭は、前記導体パターンと略直交している
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の発光素子実装用フレキシブル配線板。
5. 前記開口部は、前記切断予定線と直交する方向の寸法が０．５ｍｍ以上である
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の発光素子実装用フレキシブル配線板。
6. 前記交差位置における前記導体パターンの切断予定線の方向の端から前記開口部の切断予定線の方向の端までの寸法は１ｍｍ以上である
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の発光素子実装用フレキシブル配線板。
7. １つの前記切断予定線には２つ以上の前記交差位置が含まれ、
   １つの前記切断予定線に含まれる少なくとも１つの前記開口部には、２つ以上の前記交差位置が含まれる
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の発光素子実装用フレキシブル配線板。
8. 前記給電配線のみが前記切断予定線と交差する
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の発光素子実装用フレキシブル配線板。
9. 前記切断予定線で切断された請求項１から８のいずれか１項に記載の発光素子実装用フレキシブル配線板と、
   前記フレキシブル配線板の前記導体パターンに含まれる給電ランドに接続される給電ケーブルと、
   前記導体パターンに含まれる端子パッドに接続される発光素子と、
   を有する
   ことを特徴とする発光装置。
10. 前記発光素子は、前記接着剤層と前記端子パッドとの表面に実装された
    ことを特徴とする請求項９に記載の発光装置。

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