JP5999249B2 - フレキシブル多層基板 - Google Patents

Description

本発明は、フレキシブル多層基板に関するものである。

「フレキシブル多層基板」とは、柔軟に曲げることができる部分を含む多層基板であり、通常、樹脂層を積層することによって形成されている。何らかの部品をフレキシブル多層基板の表面に実装したりフレキシブル多層基板に内蔵したりすることもありうる。フレキシブル多層基板の最表面または内部には、配線などの役割を果たす導体パターンが適宜配置される。フレキシブル多層基板の最表面には、通常、外部との接続のための何らかの電極が配置される。

フレキシブル多層基板自体をマザー基板などの接続対象物に接続する際には、通常、フレキシブル多層基板から見て相対的に任意の位置において任意の角度で存在する接続対象物に対して、フレキシブル多層基板の一部を曲げることによって接続を実現している。

このようにフレキシブル多層基板の一部を曲げることは、フレキシブル多層基板が部品とマザー基板との間の単なる接続線または信号ラインとして機能する場合にも、フレキシブル多層基板が筺体やセットの小型化などに伴って発展していく場合にも必要なことである。

多層基板であるかどうかは明らかではないが、フレキシブル基板の一例が特開２０００−２７０２７２号公報（特許文献１）に記載されている。

特開２０００−２７０２７２号公報

フレキシブル多層基板の場合、基本的には複数の層の積層によって構成されているので、他の物に接続するためにフレキシブル多層基板の一部を曲げる際には、曲げ応力によって層間剥離が生じるおそれがあった。

今後、さらに設計自由度を上げようとした場合、フレキシブル多層基板はより急峻な条件での折り曲げにも耐えられるようにしなければならない。折り曲げる部分の薄さも求められる。

そこで、本発明は、フレキシブル多層基板の一部を接続のために折り曲げる際の層間剥離を生じにくくしたフレキシブル多層基板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に基づくフレキシブル多層基板は、複数の樹脂層を積層して形成された積層体を含むフレキシブル多層基板であって、上記積層体は、第１の側に面する第１主表面と、上記第１の側とは反対側である第２の側に面する第２主表面とを含み、上記積層体は、平面的に広がる第１根元領域を有し、上記複数の樹脂層は、少なくとも上記第１根元領域において上記複数の樹脂層のうちで最も上記第１の側に位置する少なくとも１層の樹脂層である第１樹脂層群を含み、上記第１樹脂層群は、上記第１根元領域からはみ出すことによって、上記複数の樹脂層のうち上記第１根元領域における上記第１樹脂層群に属さない少なくとも一部の樹脂層に比べて側方に張り出す第１張出部を有し、上記第１張出部は、上記第２の側に曲げた状態で第１の対象物に接続されるためのものである。

本発明によれば、第１樹脂層群とそれ以外の樹脂層群との境界である界面には、引き剥がす向きの力ではなく、押し付ける向きの力が作用するので、界面で剥離が生じることを防止することができる。すなわち、フレキシブル多層基板の一部を接続のために折り曲げる際の層間剥離を生じにくくしたフレキシブル多層基板とすることができる。

第１参考例におけるフレキシブル多層基板の斜視図である。 第１参考例におけるフレキシブル多層基板を他の部材に接続するために、張出部をそれぞれ曲げた状態の第１の側面図である。 第１参考例におけるフレキシブル多層基板を他の部材に接続するために、張出部をそれぞれ曲げた状態の第２の側面図である。 第２参考例におけるフレキシブル多層基板の斜視図である。 第２参考例におけるフレキシブル多層基板を他の部材に接続した状態の第１の側面図である。 第２参考例におけるフレキシブル多層基板を他の部材に接続した状態の第２の側面図である。 第３参考例におけるフレキシブル多層基板の斜視図である。 第３参考例におけるフレキシブル多層基板を他の部材に接続した状態の第１の側面図である。 第３参考例におけるフレキシブル多層基板を他の部材に接続した状態の第２の側面図である。 本発明に基づく実施の形態１におけるフレキシブル多層基板の斜視図である。 本発明に基づく実施の形態１におけるフレキシブル多層基板の側面図である。 本発明に基づく実施の形態１におけるフレキシブル多層基板を他の部材に接続した状態の第１の側面図である。 本発明に基づく実施の形態１におけるフレキシブル多層基板を他の部材に接続した状態の第２の側面図である。 本発明に基づく実施の形態１におけるフレキシブル多層基板の第１の変形例の側面図である。 本発明に基づく実施の形態１におけるフレキシブル多層基板の第２の変形例の斜視図である。 本発明に基づく実施の形態２におけるフレキシブル多層基板の斜視図である。 本発明に基づく実施の形態２におけるフレキシブル多層基板の側面図である。 本発明に基づく実施の形態２におけるフレキシブル多層基板を第１の対象物および第２の対象物に接続した状態の第１の側面図である。 本発明に基づく実施の形態２におけるフレキシブル多層基板を第１の対象物および第２の対象物に接続した状態の第２の側面図である。 本発明に基づく実施の形態３におけるフレキシブル多層基板の側面図である。 本発明に基づく実施の形態３におけるフレキシブル多層基板の一部を曲げた状態の側面図である。 本発明に基づく実施の形態４におけるフレキシブル多層基板の斜視図である。 本発明に基づく実施の形態４におけるフレキシブル多層基板の側面図である。 本発明に基づく実施の形態４におけるフレキシブル多層基板を他の部材に接続するために、張出部をそれぞれ曲げた状態の第１の側面図である。 本発明に基づく実施の形態４におけるフレキシブル多層基板を他の部材に接続するために、張出部をそれぞれ曲げた状態の第２の側面図である。 本発明に基づく実施の形態５におけるフレキシブル多層基板の側面図である。 本発明に基づく実施の形態５におけるフレキシブル多層基板を他の部材に接続した状態の側面図である。 本発明に基づく実施の形態６におけるフレキシブル多層基板の斜視図である。 本発明に基づく実施の形態６におけるフレキシブル多層基板の側面図である。 本発明に基づく実施の形態６におけるフレキシブル多層基板を第１の対象物および第２の対象物に接続した状態の側面図である。

本発明に基づく実施の形態の説明に入る前に、発明者が想定して検討したいくつかの参考例について説明する。

（第１参考例）
図１〜図３に第１参考例を示す。図１に示すように、４枚の樹脂層２が積層されたフレキシブル多層基板が、２つの張出部１１，１２を備えているものとする。張出部１１は下の２層分が張り出したものであり、張出部１２は上の２層分が張り出したものである。張出部１１と張出部１２とは平面的に見て異なる位置において張り出している。このフレキシブル多層基板を他の部材に接続するために、張出部１１，１２をそれぞれ曲げた状態の側面図を図２に示す。図２における右側から見たところを図３に示す。このように下の２層による張出部１１を下側に曲げ、上の２層による張出部１２を上側に曲げてそれぞれ別個の対象物に接続するというのが、通常考えられる構造である。しかし、このように接続した場合、界面６１で層間剥離が発生するリスクがあった。

（第２参考例）
発明者は、より単純な例として、第２参考例を検討した。

図４〜図６に第２参考例を示す。図４に示すように、４枚の樹脂層２が積層されたフレキシブル多層基板が、１つの張出部１２を備えているものとする。このフレキシブル多層基板を他の部材に接続した状態の側面図を図５に示す。図５における右側から見たところを図６に示す。上側の２層によって形成された張出部１２が曲げられて他の部材３に接続されている。このように接続した場合、界面６２で層間剥離が発生するリスクがあった。

（第３参考例）
発明者は、第２参考例の変形例として、第３参考例を検討した。

図７〜図９に第３参考例を示す。図７に示すように、５枚の樹脂層２が積層されたフレキシブル多層基板が、曲げるための部分１３を備えている。このフレキシブル多層基板においては、部分１３のみが張り出しているというわけではく、部分１３に沿うように部分１４が延在する。部分１３と部分１４とは互いに直接は接合されていない。このフレキシブル多層基板を他の部材に接続した状態の側面図を図８に示す。図８における右側から見たところを図９に示す。上側の２層によって形成された部分１３が曲げられて他の部材３に接続されている。このように接続した場合、界面６３で層間剥離が発生するリスクがあった。

発明者は、これらの参考例においてそれぞれ生じうる層間剥離の問題を検討し、以下に述べるような本発明をなすに至った。

（実施の形態１）
図１０〜図１３を参照して、本発明に基づく実施の形態１におけるフレキシブル多層基板について説明する。本実施の形態におけるフレキシブル多層基板１０１の斜視図を図１０に示し、側面図を図１１に示す。本実施の形態におけるフレキシブル多層基板１０１は、複数の樹脂層２を積層して形成された積層体１を含むフレキシブル多層基板である。積層体１は、第１の側８１に面する第１主表面４１と、第１の側８１とは反対側である第２の側８２に面する第２主表面４２とを含む。積層体１は、平面的に広がる第１根元領域７１を有する。複数の樹脂層２は、少なくとも第１根元領域７１において複数の樹脂層２のうちで最も第１の側８１に位置する少なくとも１層の樹脂層２である第１樹脂層群５１を含む。第１樹脂層群５１は、第１根元領域７１からはみ出すことによって、複数の樹脂層２のうち第１根元領域７１における第１樹脂層群５１に属さない少なくとも一部の樹脂層２に比べて側方に張り出す第１張出部２１を有する。第１張出部２１は、第２の側８２に曲げた状態で第１の対象物としての部材３に接続されるためのものである。

図１２は、フレキシブル多層基板１０１を部材３に接続した様子を示す。第１張出部２１が第２の側８２に曲げられ、第１張出部２１の先端部が部材３に接続されている。図１２における右側から見たところを図１３に示す。

第１張出部２１の先端部と部材３との間の接続手段としては、適当な公知技術を採用することができる。

本実施の形態におけるフレキシブル多層基板１０１では、複数の樹脂層２のうちで少なくとも第１根元領域７１において最も第１の側８１に位置する少なくとも１層の樹脂層２である第１樹脂層群５１に設けられた第１張出部２１が、第１の側８１ではなく第２の側８２に曲げられることによって部材３に接続することとなっているので、第１樹脂層群５１とそれ以外の樹脂層群との境界である界面６４には、引き剥がす向きの力ではなく、押し付ける向きの力が作用する。したがって、界面６４で剥離が生じることを防止することができる。いいかえれば、本実施の形態によれば、フレキシブル多層基板の一部を接続のために折り曲げる際の層間剥離を生じにくくしたフレキシブル多層基板とすることができる。

第１樹脂層群５１は、「少なくとも１層の樹脂層２」であるので、１層のみからなるものであってもよく、２層以上の集合体であってもよい。

第１樹脂層群５１は、複数の樹脂層２のうちで「少なくとも第１根元領域７１において」最も第１の側８１に位置すればよいので、平面的に見たときに他の領域においては、第１樹脂層群５１よりもさらに第１の側８１に位置する樹脂層２があってもよい。すなわち、たとえば図１４に示すフレキシブル多層基板１０１ｉのような構成であってもよい。フレキシブル多層基板１０１ｉでは、第１根元領域７１以外の領域においてさらに第１の側８１に位置する樹脂層２が存在するが、このような樹脂層２が存在しても第１樹脂層群５１は図１４に示すとおりとなる。

第１樹脂層群５１は、複数の樹脂層２のうち「第１根元領域７１における第１樹脂層群５１に属さない少なくとも一部の層」に比べて側方に張り出していればよいのであって、積層体１に含まれる複数の樹脂層２全体の中では他にも同程度またはそれ以上に張り出している部分があってもよい。たとえば、図１５に示すフレキシブル多層基板１０１ｊのような構成であってもよい。フレキシブル多層基板１０１ｊでは、第１樹脂層群５１の第１張出部２１は、第１樹脂層群５１に含まれる樹脂層２のうち領域１５にあるものに比べれば張り出しているとはいえないが、「第１根元領域７１における第１樹脂層群５１に属さない少なくとも一部の層」、すなわち、第１根元領域７１にある上側の２層に比べれば張り出している。この構造においても、第１張出部２１を第２の側８２に曲げることによって接続を行なう場合、上述したのと同様の効果を得ることができる。

（実施の形態２）
図１６〜図１９を参照して、本発明に基づく実施の形態２におけるフレキシブル多層基板について説明する。本実施の形態におけるフレキシブル多層基板１０２の斜視図を図１６に示し、側面図を図１７に示す。本実施の形態におけるフレキシブル多層基板１０２は、基本的に実施の形態１で述べた構成を備え、さらに次の構成を備えている。フレキシブル多層基板１０２においては、積層体１は、平面的に広がる第２根元領域７２を有する。複数の樹脂層２は、少なくとも第２根元領域７２において複数の樹脂層２のうちで最も第２の側８２に位置する少なくとも１層の樹脂層２である第２樹脂層群５２を含む。第２樹脂層群５２は、第２根元領域７２からはみ出すことによって、複数の樹脂層２のうち第２根元領域７２における第２樹脂層群５２に属さない少なくとも一部の樹脂層２に比べて側方に張り出す第２張出部２２を有する。第２張出部２２は、第１の側８１に曲げて第２の対象物に接続されるためのものである。

第２樹脂層群５２は、「少なくとも１層の樹脂層２」であるので、１層のみからなるものであってもよく、２層以上の集合体であってもよい。

図１８は、フレキシブル多層基板１０２を第１の対象物３１および第２の対象物３２に接続した様子を示す。図１８における右側から見たところを図１９に示す。第１張出部２１が第２の側８２に曲げられ、第１張出部２１の先端部が第１の対象物３１に接続されると同時に、第２張出部２２が第１の側８１に曲げられ、第２張出部２２の先端部が第２の対象物３２に接続されている。

本実施の形態におけるフレキシブル多層基板１０２では、複数の樹脂層２のうちで少なくとも第１根元領域７１において最も第１の側８１に位置する少なくとも１層の樹脂層２である第１樹脂層群５１に設けられた第１張出部２１が、第１の側８１ではなく第２の側８２に曲げられることによって第１の対象物３１に接続することとなっており、なおかつ、複数の樹脂層２のうちで少なくとも第２根元領域７２において最も第２の側８２に位置する少なくとも１層の樹脂層２である第２樹脂層群５２に設けられた第２張出部２２が、第２の側８２ではなく第１の側８１に曲げられることによって第２の対象物３２に接続することとなっているので、第１樹脂層群５１とそれ以外の樹脂層群との境界である界面６５には、引き剥がす向きの力ではなく、押し付ける向きの力が作用する。したがって、界面６５で剥離が生じることを防止することができる。いいかえれば、本実施の形態によれば、フレキシブル多層基板の一部を接続のために折り曲げる際の層間剥離のリスクを低減したフレキシブル多層基板とすることができる。

（実施の形態３）
図２０、図２１を参照して、本発明に基づく実施の形態３におけるフレキシブル多層基板について説明する。本実施の形態におけるフレキシブル多層基板１０２ｉの側面図を図２０に示し、接続のために一部を曲げた状態を図２１に示す。フレキシブル多層基板１０２ｉの基本的な構成は、実施の形態２で説明したフレキシブル多層基板１０２と同様である。したがって、他の部材との接続の際には、第１張出部２１が第２の側８２に曲げられ、第２張出部２２が第１の側８１に曲げられる。

実施の形態２に示した例では、第１樹脂層群５１と第２樹脂層群５２とが直接接していたが、本実施の形態におけるフレキシブル多層基板１０２ｉのように、両者の間に第１樹脂層群５１と第２樹脂層群５２とのいずれにも属さない１層以上の樹脂層２が介在してもよい。

本実施の形態においても、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。第１樹脂層群５１と第２樹脂層群５２との間にあって第１樹脂層群５１と第２樹脂層群５２とのいずれにも属さない１層以上の樹脂層２を「中間層群」というものとすると、第１樹脂層群５１と中間層群との境界に界面６６があり、第２樹脂層群５２と中間層群との境界に界面６７がある。図２１に示すように、第１張出部２１および第２張出部２２をそれぞれ接続のために曲げたときには、界面６６，６７にはいずれも、引き剥がす向きの力ではなく、押し付ける向きの力が作用する。したがって、界面６６，６７で剥離が生じることを防止することができる。

（実施の形態４）
本発明に基づくフレキシブル多層基板に備わる積層体は、上下対称のものに限定されない。

図２２〜図２５を参照して、本発明に基づく実施の形態４におけるフレキシブル多層基板について説明する。本実施の形態におけるフレキシブル多層基板１０３の斜視図を図２２に示し、側面図を図２３に示す。フレキシブル多層基板１０３は、８枚の樹脂層２が積層されたフレキシブル多層基板であり、第１張出部２１および第２張出部２２を備えている。フレキシブル多層基板１０３は、上下非対称な構成となっている。その他の基本的な構成は、実施の形態２で説明したフレキシブル多層基板１０２と同様である。

図２４は、フレキシブル多層基板１０３を他の部材に接続する際の姿勢を示す。第１張出部２１が第２の側８２に曲げられ、第１張出部２１の先端部が第１の対象物に接続されている。第２張出部２２が第１の側８１に曲げられ、第２張出部２２の先端部が第２の対象物に接続されている。図２４における右側から見たところを図２５に示す。

本実施の形態においても、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
なお、上記各実施の形態では、説明の便宜から、フレキシブル多層基板に含まれる積層体を樹脂層２のみの単純な重なりであるかのように簡略化して図示してきたが、実際には、積層体の内部および／または表面には導体パターン、ビア導体などが適宜形成されていてよい。フレキシブル多層基板は各種部品を備えていてもよい。各種部品は積層体の表面に実装されていてもよく、積層体に内蔵されていてもよい。

（実施の形態５）
図２６〜図２７を参照して、本発明に基づく実施の形態５におけるフレキシブル多層基板について説明する。本実施の形態におけるフレキシブル多層基板１０１ｅの側面図を図２６に示し、接続のために第１張出部２１を曲げた状態の側面図を図２７に示す。

フレキシブル多層基板１０１ｅは、基本的には実施の形態１で説明したフレキシブル多層基板１０１と同様の構成である。ただし、フレキシブル多層基板１０１ｅにおいては、第１張出部２１の先端部には、第１の対象物との間で電気的接続を行なうための接続端子４が配置されている。

なお、ここでは一例として、１つの先端部に２つの接続端子４が配置されている構成となっているが、これはあくまで一例であって、１つの先端部に配置される接続端子４の数は１つであっても２つであってもよく、３つ以上であってもよい。

本実施の形態においても、実施の形態１で説明したのと同様の効果が得られる。本実施の形態のように第１張出部２１の先端部に接続端子４が設けられていることにより、対象物との間の電気的接続が容易となる。

（実施の形態６）
図２８〜図３０を参照して、本発明に基づく実施の形態６におけるフレキシブル多層基板について説明する。本実施の形態におけるフレキシブル多層基板１０２ｅの斜視図を図２８に示し、側面図を図２９に示す。フレキシブル多層基板１０２ｅを第１の対象物３１および第２の対象物３２に接続した状態の側面図を図３０に示す。

フレキシブル多層基板１０２ｅは、基本的には実施の形態２で説明したフレキシブル多層基板１０２と同様の構成である。ただし、フレキシブル多層基板１０２ｅにおいては、第２張出部２２の先端部には、第２の対象物３２との間で電気的接続を行なうための接続端子４が配置されている。また、図２９に示したように、第１張出部２１の先端部には、第１の対象物３１との間で電気的接続を行なうための接続端子４が配置されていてもよい。

本実施の形態においても、実施の形態２または５で説明したのと同様の効果が得られる。本実施の形態のように第２張出部２２の先端部に接続端子４が設けられていることにより、対象物との間の電気的接続が容易となる。また、図２９に示したように、第１張出部２１および第２張出部２２の各先端部に接続端子４がそれぞれ設けられていれば、各対象物との間の電気的接続が容易となる。

なお、本発明においては、接続端子４の形状、有無、位置、数などは任意に調整、選択可能である。

また、上記各実施の形態において示した積層体の形状、層数はあくまで一例である。積層体全体に含まれる層数や積層体の各部分に含まれる層数は、ここまでに例示した数に限らず、他の数であってもよい。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明は、フレキシブル多層基板に利用することができる。

１ 積層体、２ 樹脂層、３ 部材、４ 接続端子、１１，１２ 張出部、１３，１４ 部分、１５ 領域、２１ 第１張出部、２２ 第２張出部、３１ 第１の対象物、３２ 第２の対象物、４１ 第１主表面、４２ 第２主表面、５１ 第１樹脂層群、５２ 第２樹脂層群、６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７ 界面、７１ 第１根元領域、７２ 第２根元領域、８１ 第１の側、８２ 第２の側、１０１，１０１ｅ，１０１ｉ，１０１ｊ，１０２，１０２ｅ，１０３ フレキシブル多層基板。

Claims (3)

1. 複数の樹脂層を積層して形成された積層体を含むフレキシブル多層基板であって、
   前記積層体は、第１の側に面する第１主表面と、前記第１の側とは反対側である第２の側に面する第２主表面とを含み、
   前記積層体は、平面的に広がる第１根元領域を有し、
   前記複数の樹脂層は、少なくとも前記第１根元領域において前記複数の樹脂層のうちで最も前記第１の側に位置する少なくとも１層の樹脂層である第１樹脂層群を含み、
   前記第１樹脂層群は、前記第１根元領域からはみ出すことによって、前記複数の樹脂層のうち前記第１根元領域における前記第１樹脂層群に属さない少なくとも一部の樹脂層に比べて側方に張り出す第１張出部を有し、
   前記第１張出部は、前記第２の側に曲げた状態で第１の対象物に接続されるためのものであり、
   前記積層体は、平面的に広がる第２根元領域を有し、
   前記複数の樹脂層は、少なくとも前記第２根元領域において前記複数の樹脂層のうちで最も前記第２の側に位置する少なくとも１層の樹脂層である第２樹脂層群を含み、
   前記第２樹脂層群は、前記第２根元領域からはみ出すことによって、前記複数の樹脂層のうち前記第２根元領域における前記第２樹脂層群に属さない少なくとも一部の樹脂層に比べて側方に張り出す第２張出部を有し、
   前記第２張出部は、前記第１の側に曲げて第２の対象物に接続されるためのものである、フレキシブル多層基板。
2. 前記第１張出部の先端部には、前記第１の対象物との間で電気的接続を行なうための接続端子が配置されている、請求項１に記載のフレキシブル多層基板。
3. 前記第２張出部の先端部には、前記第２の対象物との間で電気的接続を行なうための接続端子が配置されている、請求項１または２に記載のフレキシブル多層基板。

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