JP6142933B1 - フレキシブルプリント配線板、フレキシブルプリント配線板の製造方法及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
<数1> Y≦0.16・X−1.17・・・(1)
を満たすものである。
<数2> Y≦0.16・X−1.17・・・(2)
を満たすようにし、前記第2絶縁層の上面に、導電性接着剤が形成された電磁波シールドシートの前記導電性接着剤が形成された面を貼りつける工程と、前記第1絶縁層の下面に、前記導電性接着剤が形成された前記電磁波シールドシートの前記導電性接着剤が形成された面を貼りつける工程と、熱プレスによって、前記電磁波シールドシートの前記導電性接着剤を前記スルーホール内に充填させる工程と、前記電磁波シールドシートの前記導電性接着剤及び前記スルーホール内の前記導電性接着剤を硬化させる工程と、をさらに備えたものである。
実施形態1に係るフレキシブルプリント配線板を説明する。まず、フレキシブルプリント配線板の構成を説明する。図1は、実施形態1に係るフレキシブルプリント配線板を例示した断面図である。図2は、実施形態1に係るフレキシブルプリント配線板を例示した分解斜視図である。図1及び図2に示すように、フレキシブルプリント配線板1は、絶縁性基材層10(第1絶縁層)、信号回路21、グランド回路22、カバーコート層30(第2絶縁層)、電磁波シールドシート40、電磁波シールドシート50及び複数のビア60を有している。なお、図2において、ビア60は省略されている。フレキシブルプリント配線板1は、フィルム状の部材、厚さが薄い部材、可撓性の部材等を含むため、フレキシブル性を有する。
《導電性接着剤層》
導電性接着剤層は、等方導電性接着剤層または異方導電性接着剤層から適宜選択できる。等方導電性接着剤層は、電磁波シールドシートを水平に置いた状態で、上下方向および水平方向に導電性を有する。また、異方導電性接着剤層は、電磁波シールドシートを水平に置いた状態で、上下方向のみに導電性を有する。
導電性接着剤層は、等方導電性あるいは異方導電性のいずれでもよく、等方導電性の場合、ビアでの接続信頼性が向上するため好ましい。
導電性接着剤層は、導電性接着剤を使用して形成できる。導電性接着剤は、熱硬化性樹脂、硬化剤、および導電性微粒子を含む従来公知のものを任意に用いることが可能である。
熱硬化性樹脂は、硬化剤と反応可能な官能基を複数有する樹脂である。官能基は、例えば、水酸基、フェノール性水酸基、メトキシメチル基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリン基、オキサジン基、アジリジン基、チオール基、イソシアネート基、ブロック化イソシアネート基、ブロック化カルボキシル基、シラノール基等が挙げられる。熱硬化性樹脂は、例えば、アクリル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンウレア樹脂、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フェノール系樹脂、アルキド樹脂、アミノ樹脂、ポリ乳酸樹脂、オキサゾリン樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の公知の樹脂が挙げられる。
熱硬化性樹脂は、単独または2種類以上併用できる。
硬化剤は、熱硬化性樹脂の官能基と反応可能な官能基を複数有している。硬化剤は、例えばエポキシ化合物、酸無水物基含有化合物、イソシアネート化合物、アジリジン化合物、アミン化合物、フェノール化合物、有機金属化合物等の公知の化合物が挙げられる。
硬化剤は、単独または2種類以上併用できる。
導電性微粒子は、導電性接着剤層に導電性を付与する機能を有する。導電性微粒子は、素材としては、例えば金、白金、銀、銅およびニッケル等の導電性金属およびその合金、ならびに導電性ポリマーの微粒子が好ましく、価格と導電性の面から銀がより好ましい。
また単一素材の微粒子ではなく金属や樹脂を核体とし、核体の表面を被覆した被覆層を有する複合微粒子もコストダウンの観点から好ましい。ここで核体は、価格が安いニッケル、シリカ、銅およびその合金、ならびに樹脂から適宜選択することが好ましい。被覆層は、導電性金属または導電性ポリマーが好ましい。導電性金属は、例えば、金、白金、銀、ニッケル、マンガン、およびインジウム等、ならびにその合金が挙げられる。また導電性ポリマーは、ポリアニリン、ポリアセチレン等が挙げられる。これらの中でも価格と導電性の面から銀が好ましい。
導電性微粒子は、単独または2種類以上併用できる。
含有量が20〜500重量部であることにより、電磁波シールド性がより良好な電磁波シールドシートとすることができる。
絶縁層は、従来公知の絶縁性樹脂組成物を使用して形成できる。
絶縁性樹脂組成物は、導電性接着剤で説明した熱硬化性樹脂および硬化剤を必要に応じて任意成分を含むことができる。なお、絶縁層および導電性接着剤層に使用する熱硬化性樹脂、硬化剤は、同一、または異なっていてもよい。
図3は、実施形態1に係るフレキシブルプリント配線板の製造方法を例示した工程図であり、(a)〜(c)は、断面図を示し、(d)は、端面図を示す。図3(a)に示すように、まず、片面FCCL70を準備する。片面FCCLは、絶縁性基材層10上に回路パターン20が形成されたものである。
なお、硬化を促進させるため、熱プレス後に150〜190℃で30〜90分間ポストキュアを行う場合もある。なお、電磁波シールドシートは、加熱圧着後に電磁波シールド層ということがある。
次に、実施形態1の変形例に係るフレキシブルプリント配線板1aを説明する。
図4は、実施形態1の変形例に係るフレキシブルプリント配線板の電磁波シールドシートを例示した図である。図4に示すように、変形例の電磁波シールドシート40aにおいては、電磁波シールドシート40を、絶縁層42及び導電性接着剤層41の積層構造とする代わりに、導電性接着剤層41上に設けられた金属層43と、金属層43上に設けられた絶縁層42とを含んだ積層構造としている。また、図示しない電磁波シールドシート50aにおいて、絶縁層52及び導電性接着剤層51の積層構造とする代わりに、導電性接着剤層51の下方に設けられた金属層53と、金属層53の下方に設けられた絶縁層42とを含んだ積層構造としている。これにより、高周波信号を流した際の電磁波シールド性をより向上させることができる。電磁波シールドシート40aは、フレキシブルプリント配線板1aにおいては、導電性接着剤層41と絶縁層42と金属層43とを含み、フレキシブルプリント配線板1aの部材となる前の単体では、導電性接着剤と絶縁層42と金属層43を含んでいる。また、電磁波シールドシート50aは、フレキシブルプリント配線板1aにおいては、導電性接着剤層51と絶縁層52と金属層53とを含み、フレキシブルプリント配線板1aの部材となる前の単体では、導電性接着剤と絶縁層52と金属層53とを含んでいる。
金属箔に使用する金属は、例えばアルミニウム、銅、銀、金等の導電性金属が好ましく、電磁波シールド性およびコストの面から銅、銀、アルミニウムがより好ましく、銅がさらに好ましい。銅は、例えば、圧延銅箔または電解銅箔を使用することが好ましく、電解銅箔がより好ましい。電解銅箔を使用すると金属層の厚みをより薄くできる。また、金属箔はメッキで形成してもよい。金属箔の厚みは1〜5μmが好ましく、1.5〜4μmがより好ましい。
金属層は薄膜化の点から蒸着膜が好ましい。電磁波シールド性の点からは金属箔が好ましい。
次に、実施形態2に係るフレキシブルプリント配線板2を説明する。
図5は、実施形態2に係るフレキシブルプリント配線板を例示した断面図である。図6は、実施形態2に係るフレキシブルプリント配線板を例示した分解斜視図である。図5及び図6に示すように、フレキシブルプリント配線板2において、ビア60は、カバーコート層30、グランド回路22及び絶縁性基材層10を貫通したスルーホール61内に設けられている。複数のビア60は、グランド回路22に沿って、X軸方向に間隔を空けて並んで設けられている。すなわち、複数のビア60は、グランド回路22aも貫通し、グランド回路22aに沿って、X軸方向(一方向)に間隔を空けて並んだ列(第1のビアの列)と、グランド回路22bを貫通し、グランド回路22bに沿って、X軸方向(一方向)に間隔を空けて並んだ列(第2のビアの列)を有している。それ以外の構成は、実施形態1と同様である。
図7は、実施形態2に係るフレキシブルプリント配線板の製造方法を例示した工程端面図である。先ず、前述の第1の実施形態と同様に、図3(a)〜図3(c)に示す工程を実施する。これらの工程については、説明を省略する。
次に、実施形態3に係るフレキシブルプリント配線板3を説明する。本実施形態は、スルーホール61が、グランド回路22を貫通せずに、カバーコート層30の上面からグランド回路22の上面までと、グランド回路22の下面から絶縁性基材層10の下面まで形成されたものである。
図9は、実施形態3に係るフレキシブルプリント配線板の製造方法を例示した工程端面図である。先ず、前述の第1の実施形態と同様に、図3(a)〜図3(c)に示す工程を実施する。これらの工程については、説明を省略する。
次に、実施形態4に係るフレキシブルプリント配線板を説明する。
図10は、実施形態4に係るフレキシブルプリント配線板を例示した断面図である。図10に示すように、フレキシブルプリント配線板4のグランド回路22は、ビア60と信号回路21との間に設けられている。
次に、実施形態5に係るフレキシブルプリント配線板を説明する。
図11は、実施形態5に係るフレキシブルプリント配線板を例示した断面図である。図11に示すように、実施形態5のフレキシブルプリント配線板5は、両面FCCL80を用いて形成されたものであり、実施形態1に係るフレキシブルプリント配線板1における電磁波シールドシート50の代わりに、銅層23が設けられたものである。銅層23は、絶縁性基材層10の下面に全面に設けられている。絶縁性基材層10及びカバーコート層30を貫通したビア60は、導電性接着剤層41(第1導電層)と銅層23(第2導電層)とを接続している。なお、フレキシブルプリント配線板5には、ビア60とは異なるビアであって、導電性接着剤層41と銅層23とを接続するとともにグランド回路22に接続する少なくとも1つの図示しないビアが設けられている。これにより、導電性接着剤層41及び銅層23はアースに接続される。これ以外の構成は、実施形態1と同様である。
図12は、実施形態5に係るフレキシブルプリント配線板の製造方法を例示した工程図であり、(a)〜(c)は、断面図を示し、(d)は、端面図を示す。図12(a)に示すように、まず、両面FCCL80を用意する。両面FCCL80は、絶縁性基材層10の両面に銅層20および23が設けられたものである。
次に、実施形態6に係るフレキシブルプリント配線板を説明する。
図13は、実施形態6に係るフレキシブルプリント配線板を例示した断面図である。図13に示すように、本実施形態に係るフレキシブルプリント配線板6は、両面FCCL80を用いたものであり、実施形態2に係るフレキシブルプリント配線板2における電磁波シールドシート50の代わりに、銅層23が設けられたものである。銅層23は、絶縁性基材層10の下面に全面に設けられている。絶縁性基材層10、グランド回路22及びカバーコート層30を貫通したビア60は、導電性接着剤層41(第2導電層)と銅層23(第1導電層)とを接続している。その他の構成は、実施形態2と同様である。
先ず、前述の第5の実施形態と同様に、図12(a)〜図12(c)に示す工程を実施する。これらの工程については、説明を省略する。次に、カバーコート層30、グランド回路22及び絶縁性基材層10を貫通し、銅層23に到達する複数のスルーホール61を形成する。すなわち、複数のスルーホール61を、グランド回路22aも貫通し、グランド回路22aに沿って、X軸方向(一方向)に間隔を空けて並ぶように形成する。また、複数のスルーホール61を、グランド回路22bも貫通し、グランド回路22bに沿って、X軸方向(一方向)に間隔を空けて並ぶように形成する。
次に、実施形態7に係るフレキシブルプリント配線板を説明する。
図14は、実施形態7に係るフレキシブルプリント配線板を例示した断面図である。図14に示すように、本実施形態に係るフレキシブルプリン配線板7は、両面FCCL80を用いたものであり、実施形態4に係るフレキシブルプリント配線板4における電磁波シールドシート50の代わりに、銅層23が設けられたものである。銅層23は、絶縁性基材層10の下面に全面に設けられている。フレキシブルプリント配線板7のグランド回路22は、ビア60と信号回路21との間に設けられている。絶縁性基材層10及びカバーコート層30を貫通したビア60は、導電性接着剤層41(第2導電層)と銅層23(第1導電層)とを接続している。なお、フレキシブルプリント配線板7には、ビア60とは異なるビアであって、導電性接着剤層41と銅層23とを接続するとともにグランド回路22に接続する少なくとも1つの図示しないビアが設けられている。これにより、導電性接着剤層41及び銅層23はアースに接続される。これ以外の構成は、実施形態2と同様である。
先ず、前述の第5の実施形態と同様に、図12(a)〜図12(c)に示す工程を実施する。これらの工程については、説明を省略する。次に、−Y軸方向側のグランド回路22aから−Y軸方向側に離れた位置において、X軸方向(一方向)に沿って間隔を空けて並び、カバーコート層30の上面から絶縁性基材層10の下面まで貫通し、銅層23に到達する複数のスルーホール61と、+Y軸方向側のグランド回路22bから+Y軸方向側に離れた位置において、X軸方向(一方向)に沿って間隔を空けて並び、カバーコート層30の上面から絶縁性基材層10の下面まで貫通し、銅層23に到達する複数のスルーホール61を形成する。
次に、実施形態8に係るフレキシブルプリント配線板8について説明する。
図15は、実施形態8に係るフレキシブルプリント配線板を例示した断面図である。図15に示すように、本実施形態に係るフレキシブルプリン配線板8は、両面FCCL80を用いたものであり、両面FCCL80における一方の面11に信号回路21及びグランド回路22が設けられるとともに、一方の面11の反対側の他方の面12にも信号回路21及びグランド回路22が設けられている。また、他方の面12の信号回路21は、一方の面11の信号回路21の下方に位置し、他方の面12のグランド回路22は、一方の面11のグランド回路22の下方に位置している。
そして、他方の面12側においても、一方の面11側と同様に、絶縁性基材層10に近い順に、絶縁性接着剤層31、カバーレイ32、導電性接着剤層51、絶縁層52が積層されている。絶縁性接着剤層31及びカバーレイ32は、カバーコート層30を構成し、導電性接着剤層51及び絶縁層52は、電磁波シールドシート50を構成している。
図16は、実施形態8に係るフレキシブルプリント配線板の製造方法を例示した工程図であり、(a)〜(c)は、断面図を示し、(d)は、端面図を示す。図16(a)に示すように、まず、両面FCCL80を用意する。両面FCCL80は、絶縁性基材層10の一方の面11に回路パターン20が設けられ、他方の面12に銅層23が設けられたものである。
次に、実施形態9に係るフレキシブルプリント配線板9を説明する。
図17は、実施形態9に係るフレキシブルプリント配線板9を例示した断面図である。図17に示すように、フレキシブルプリント配線板9は、両面FCCL80を用いたものであり、フレキシブルプリント配線板8とは、複数のビア60の位置が異なっている。
次に、実施形態10に係るフレキシブルプリント配線板を説明する。
図18は、実施形態10に係るフレキシブルプリント配線板を例示した断面図である。図18に示すように、本実施形態に係るフレキシブルプリン配線板9aは、両面FCCL80を用いたものであり、フレキシブルプリント配線板8とは、複数のビア60の位置が異なっている。
また、シミュレーションは、グランド回路22の最端部にグランド設置した条件で行った。
ビア60のX軸方向における幅が略1[mm]の条件にて、信号回路21を伝送する信号の波長が、15[mm]〜300[mm]であるとき、信号回路21を伝送する信号の波長が、ビア60のX軸方向における幅に対して15〜300倍であるとき、放射ノイズの漏れを抑制することができた。
10 絶縁性基材層
11 面
20 回路パターン
23 銅層
21 信号回路
22、22a、22b グランド回路
30 カバーコート層
31 絶縁性接着剤層
32 カバーレイ
40、40a、50、50a 電磁波シールドシート
41、51 導電性接着剤層
42、52 絶縁層
43、53 金属層
60、60a、60b、60c、60d ビア
61、61a、61b、61c、61d スルーホール
70 片面FCCL
80 両面FCCL
90 放射ノイズ
101、102 フレキシブルプリント配線板
110 絶縁層
120、123、124 銅層
121 信号回路
122 グランド回路
130 絶縁層
131、134 絶縁性接着剤層
132、135 カバーレイ
140、150 シールドシート
141、151 導電層
142、152 絶縁層
143、153 銅箔層
160 ビア
161 スルーホール
162 メッキ層
170 片面FCCL
180 両面FCCL
Claims (11)
- 第1導電層と、
前記第1導電層上に設けられた第1絶縁層と、
前記第1絶縁層上に設けられ一方向に延びた部分を有する信号回路と、
前記第1絶縁層及び前記信号回路上に設けられた第2絶縁層と、
前記第2絶縁層上に設けられた第2導電層と、
前記第2絶縁層の上面から前記第1絶縁層の下面まで貫通し、前記第2導電層と前記第1導電層とを接続する導電性の複数のビアと、
を備え、
前記複数のビアは、前記一方向に沿って間隔を空けて並んだ第1のビアの列と、前記一方向に沿って間隔を空けて並んだ第2のビアの列とを有し、
前記信号回路は、前記第1のビアの列と、前記第2のビアの列との間に配置され、
前記一方向において隣り合う前記ビアの間隔をYとし、
前記信号回路を伝送する信号の波長をXとしたときに、以下の式(1)、
<数1> Y≦0.16・X−1.17・・・(1)
を満たし、
前記信号回路を伝送する信号の波長は、前記ビアの前記一方向における幅に対して60〜300倍であり、
前記第1絶縁層上に設けられ前記一方向に延びた部分を有する第1グランド回路及び第2グランド回路をさらに備え、
前記第2絶縁層は、前記第1グランド回路及び前記第2グランド回路上に設けられ、
前記信号回路は、前記第1グランド回路と前記第2グランド回路との間に配置され、
前記第1のビアの列は、前記信号回路と前記第1グランド回路との間に配置され、
前記第1のビアの列と、前記第1グランド回路との間に前記第2絶縁層が入っており、
前記第2のビアの列は、前記信号回路と前記第2グランド回路との間に配置され、
前記第2のビアの列と、前記第2グランド回路との間に前記第2絶縁層が入っているフレキシブルプリント配線板。 - 前記ビアは、電磁波シールドシートの導電性接着剤が硬化したものである請求項1に記載のフレキシブルプリント配線板。
- 前記第2導電層上に設けられた第3絶縁層をさらに備え、
前記電磁波シールドシートは、前記第2導電層及び前記第3絶縁層を含み、
前記第2導電層は、前記電磁波シールドシートの前記導電性接着剤が硬化したものである請求項2に記載のフレキシブルプリント配線板。 - 前記第2導電層上に設けられた金属層と、
前記金属層上に設けられた第3絶縁層と、
をさらに備え、
前記電磁波シールドシートは、前記第2導電層、前記金属層及び前記第3絶縁層を含み、
前記第2導電層は、前記電磁波シールドシートの前記導電性接着剤が硬化したものである請求項2に記載のフレキシブルプリント配線板。 - 前記一方向において隣り合う前記ビアの間隔は、1mm〜3mmである請求項1〜4のいずれか一項に記載のフレキシブルプリント配線板。
- 前記一方向において隣り合う前記ビアの間隔は、前記ビアの前記一方向における幅に対して1〜3倍である請求項1〜5のいずれか一項に記載のフレキシブルプリント配線板。
- 前記信号回路を伝送する信号の波長は、60mm〜300mmである請求項1〜4のいずれか一項に記載のフレキシブルプリント配線板。
- 前記一方向において隣り合う前記ビアの間隔は、1mm〜7mmである請求項1〜4、7のいずれか一項に記載のフレキシブルプリント配線板。
- 前記一方向において隣り合う前記ビアの間隔は、前記ビアの前記一方向における幅に対して、1〜7倍である請求項1〜4、7、8のいずれか一項に記載のフレキシブルプリント配線板。
- 前記請求項1〜9のいずれか一項に記載のフレキシブルプリント配線板が接続された電子機器。
- 第1絶縁層上に一方向に延びた部分を有する信号回路、第1グランド回路及び第2グランド回路を形成する工程と、
前記第1絶縁層、前記信号回路上、前記第1グランド回路上及び前記第2グランド回路上に第2絶縁層を形成する工程と、
前記第2絶縁層の上面から前記第1絶縁層の下面まで貫通する複数のスルーホールを形成する工程と、
を備え、
前記信号回路を、前記第1グランド回路と前記第2グランド回路との間に配置されるように形成し、
前記複数のスルーホールを、前記一方向に沿って間隔を空けて並んだ第1のスルーホールの列と、前記一方向に沿って間隔を空けて並んだ第2のスルーホールの列とになるように形成し、
前記複数のスルーホールを、前記信号回路が、前記第1のスルーホールの列と、前記第2のスルーホールの列との間に配置されるように形成し、
前記第1のスルーホールの列を、前記信号回路と前記第1グランド回路との間に配置されるように形成し、
前記第1のスルーホールの列と、前記第1グランド回路との間に前記第2絶縁層が入っており、
前記第2のスルーホールの列を、前記信号回路と前記第2グランド回路との間に配置されるように形成し、
前記第2のスルーホールの列と、前記第2グランド回路との間に前記第2絶縁層が入っており、
前記一方向において隣り合う前記スルーホールの間隔をYとし、
前記信号回路を伝送する信号の波長をXとしたときに、以下の式(2)、
<数2> Y≦0.16・X−1.17・・・(2)
を満たすようにし、
前記信号回路を伝送する信号の波長は、前記スルーホールの前記一方向における幅に対して60〜300倍であるようにし、
前記第2絶縁層の上面に、導電性接着剤が形成された電磁波シールドシートの前記導電性接着剤が形成された面を貼りつける工程と、
前記第1絶縁層の下面に、前記導電性接着剤が形成された前記電磁波シールドシートの前記導電性接着剤が形成された面を貼りつける工程と、
熱プレスによって、前記電磁波シールドシートの前記導電性接着剤を前記スルーホール内に充填させる工程と、
前記電磁波シールドシートの前記導電性接着剤及び前記スルーホール内の前記導電性接着剤を硬化させる工程と、
をさらに備えたフレキシブルプリント配線板の製造方法。
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