JP6453720B2 - フレキシブルプリント配線板 - Google Patents

Description

本発明は、フレキシブルプリント配線板に関する。

電子機器等の電気回路を構成するために、ベースフィルムの少なくとも一方の面側に導電パターンを形成したフレキシブルプリント配線板が広く用いられている。また、電子機器等では、過電流による電子部品の損傷を防止するために、過電流が流れると溶断して電流を遮断するヒューズを設けることが望まれる場合がある。このため、フレキシブルプリント配線板にヒューズが実装されることがある。

フレキシブルプリント配線板にヒューズを実装することは、部品点数や実装工程の増加によりフレキシブルプリント配線板のコストを増大させる。そこで、フレキシブルプリント配線板の導電パターンによって構成される回路の断面積を部分的に小さくし、過電流により溶断するヒューズの機能を付与することが提案されている（特開２００７−３１７９９０号公報参照）。

上記公報に記載のフレキシブルプリント配線板は、導電パターンを覆う絶縁体被覆（カバーレイ）を有している。

特開２００７−３１７９９０号公報

上記公報に記載のフレキシブルプリント配線板の構成では、断面積を減じて形成されるヒューズ部がベースフィルムと絶縁体被覆とに挟まれている。このためヒューズ部に過電流が流れたとき、発生したジュール熱がベースフィルム及び絶縁体被覆に伝導して拡散するため、ヒューズ部の温度が上昇して溶断することによって過電流を遮断するまでには時間がかかる。

本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、過電流を比較的迅速に遮断することができるフレキシブルプリント配線板を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係るフレキシブルプリント配線板は、絶縁性を有するベースフィルムと、このベースフィルムの少なくとも一方の面側に積層される導電パターンと、上記導電パターンを被覆するカバーレイとを備え、平面視で上記導電パターンの一部と重複する１又は複数の領域で上記カバーレイが存在しない１又は複数のカバーレイ不存在領域を有し、上記１又は複数のカバーレイ不存在領域に、上記カバーレイより熱伝導率が小さく、かつマトリックスが樹脂を主成分とするカバー材料を有する。

本発明の一態様に係るフレキシブルプリント配線板は、過電流を比較的迅速に遮断することができる。

図１は、本発明の一実施形態のフレキシブルプリント配線板を示す模式的平面図である。 図２は、図１のフレキシブルプリント配線板の模式的断面図である。 図３は、本発明の図１とは異なる実施形態のフレキシブルプリント配線板を示す模式的平面図である。 図４は、図３のフレキシブルプリント配線板の模式的断面図である。

［本発明の実施形態の説明］
本発明の一態様に係るフレキシブルプリント配線板は、絶縁性を有するベースフィルムと、このベースフィルムの少なくとも一方の面側に積層される導電パターンと、上記導電パターンを被覆するカバーレイとを備え、平面視で上記導電パターンの一部と重複する１又は複数の領域で上記カバーレイが存在しない１又は複数のカバーレイ不存在領域を有し、上記１又は複数のカバーレイ不存在領域に、上記カバーレイより熱伝導率が小さく、かつマトリックスが樹脂を主成分とするカバー材料を有する。なお、カバーレイが多層構造を有する場合、カバーレイの「熱伝導率」とは、カバーレイの厚さ方向の熱伝導率の平均値を意味する。

当該フレキシブルプリント配線板は、上記カバーレイが、平面視で上記導電パターンの一部と重複する１又は複数のカバーレイ不存在領域を有し、上記１又は複数のカバーレイ不存在領域に、上記カバーレイより熱伝導率が小さくマトリックスが樹脂を主成分とするカバー材料を有することによって、上記導電パターンの一部からの一方の面側への放熱が抑制される。これにより、導電パターンの一部の昇温速度が大きく、過電流によってこの導電パターンの一部が溶断することによって過電流を比較的迅速に遮断することができる。なお、「マトリックス」とは、カバー材料に保形性及び一体性を付与する成分を意味し、カバー材料が保形性及び一体性を有するマトリックスのみで形成されてもよい。

上記導電パターンが、回路の一部を構成し、他の部分より断面積が小さい１又は複数のヒューズ部を有し、上記１又は複数のカバーレイ不存在領域が平面視で上記ヒューズ部と重複するとよい。このように、導電パターンが、上記１又は複数のカバーレイ不存在領域と平面視で重複する位置に他の部分より断面積が小さいヒューズ部を有することによって、過電流によりヒューズ部が比較的容易に溶断し、過電流をより迅速に遮断することができる。

上記カバーレイ不存在領域の少なくとも１つが、平面視で上記ヒューズ部を包含するとよい。このように、上記カバーレイ不存在領域の少なくとも１つが、平面視で上記ヒューズ部を包含することによって、ヒューズ部からの放熱をより確実に抑制できるので、過電流をより迅速に遮断することができる。

上記カバー材料が、複数の気泡を含有するとよい。このように、上記カバー材料が複数の気泡を含有することによって、カバー材料の熱伝導率を比較的容易かつ確実に小さくすることができるので、過電流の迅速な遮断を比較的容易に達成できる。

上記複数の気泡が、上記マトリックス中に含有する中空ビーズにより形成されているとよい。このように、上記複数の気泡が上記マトリックス中に含有する中空ビーズにより形成されていることによって、気泡の形成が比較的容易かつ確実であり、カバー材料の熱伝導率をより確実に小さくすることができるので、過電流の迅速な遮断を容易に達成することができる。

上記複数の気泡が、上記マトリックス中に含有する多孔質フィラーにより形成されていてもよい。このように、上記複数の気泡が上記マトリックス中に含有する多孔質フィラーにより形成されていることによって、気泡の形成が比較的容易であり、カバー材料の熱伝導率を比較的容易に小さくすることができるので、過電流の迅速な遮断を容易に達成することができる。

上記複数の気泡が、発泡剤の発泡により形成されていてもよい。このように、上記複数の気泡が、発泡剤の発泡により形成されていることによって、気泡の形成が比較的容易であり、カバー材料の熱伝導率を比較的容易に小さくすることができるので、過電流の迅速な遮断を容易に達成することができる。

上記マトリックスの主成分の樹脂が熱硬化性樹脂又は感光性樹脂であるとよい。このように、上記マトリックスの主成分の樹脂が熱硬化性樹脂又は感光性樹脂であることによって、カバーレイ不存在領域内に配設する際のカバー材料の粘度を低くすることができ、カバー材料の充填が容易となる。

上記カバー材料の熱伝導率としては、０．１８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下が好ましい。このように、上記カバー材料の熱伝導率が上記上限以下であることによって、導電パターンからカバー材料に逃げる熱量をより確実に抑制できるので、過電流をさらに迅速に遮断することができる。

上記ベースフィルム、導電パターン及びカバーレイを含む積層体を表裏に貫通し、かつ上記カバーレイ不存在領域の外縁の一部を画定する１又は複数の開口をさらに備えるとよい。このように、上記ベースフィルム、導電パターン及びカバーレイを含む積層体を表裏に貫通し、かつ上記カバーレイ不存在領域の外縁の一部を画定する１又は複数の開口をさらに備えることによって、ベースフィルム、カバーレイ及びカバー材料のヒューズ部から幅方向に連続する領域、すなわち幅方向の熱の逃げ場が小さくなるので、ヒューズ部からの熱の拡散をさらに抑制できる。

［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明に係るフレキシブルプリント配線板の実施形態について図面を参照しつつ詳説する。

［第一実施形態］
図１及び図２に示す本発明の一実施形態のフレキシブルプリント配線板は、絶縁性を有するベースフィルム１と、このベースフィルム１の一方の面側に積層される導電パターン２と、導電パターン２を被覆するカバーレイ３とを備える。

当該フレキシブルプリント配線板は、導電パターン２が、回路の一部を構成し、他の部分より断面積が小さく、この回路に過電流が流れた際にジュール熱により溶断するよう形成される１のヒューズ部４を有する。このヒューズ部４は、少なくとも当該フレキシブルプリント配線板の回路に用いられる電源をその両端に直接接続した場合に流れる電流によって溶断するよう断面積が減じられた部分である。

さらに、当該フレキシブルプリント配線板は、カバーレイ３が、平面視でヒューズ部４（導電パターン２の一部）と重複する１つのカバーレイ不存在領域５を有し、このカバーレイ不存在領域５に、カバーレイ３、好ましくはさらにベースフィルム１よりも熱伝導率が小さく、マトリックスが樹脂を主成分とするカバー材料６を有する。つまり、カバーレイ３にはカバーレイ不存在領域５を画定する孔が形成され、この孔の内部にカバー材料６が充填されている。

＜ベースフィルム＞
ベースフィルム１は、導電パターン２を支持する部材であって、当該フレキシブルプリント配線板の強度を担保する構造材である。

このベースフィルム１の主成分としては、例えばポリイミド、液晶ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、フッ素樹脂等の軟質材、紙フェノール、紙エポキシ、ガラスコンポジット、ガラスエポキシ、ガラス基材等の硬質材、軟質材と硬質材とを複合したリジッドフレキシブル材などを用いることができる。これらの中でも耐熱性に優れるポリイミドが好ましい。なお、ベースフィルム１は、多孔化されたものでも良く、また、充填材、添加剤等を含んでもよい。

上記ベースフィルム１の厚さは、特に限定されないが、例えばベースフィルム１の平均厚さの下限としては、５μｍが好ましく、１２μｍがより好ましい。また、ベースフィルム１の平均厚さの上限としては、２ｍｍが好ましく、１．６ｍｍがより好ましい。ベースフィルム１の平均厚さが上記下限に満たない場合、ベースフィルム１の強度が不十分となるおそれがある。一方、ベースフィルム１の平均厚さが上記上限を超える場合、ベースフィルム１の熱容量が大きくなり、ヒューズ部４の溶断を遅延させるおそれがある。

＜導電パターン＞
導電パターン２は、層状の導体を少なくとも部分的に回路を構成するようパターニングして形成される。この導電パターン２は、電路となる配線部７と、この配線部７の一部分の幅を減じることにより他の部分よりも断面積を小さくしたヒューズ部４とを有する。また、導電パターン２は、図示しないが、例えば電子部品の実装のためのランド、配線接続のため端子部等を有してもよい。

導電パターン２を形成する材料としては、導電性を有し、通電によるジュール熱により溶断可能な材料であれば特に限定されないが、例えば銅、アルミニウム、ニッケル等の金属が挙げられ、一般的には安価で導電率が大きい銅が用いられる。また、導電パターン２は、表面にめっき処理が施されてもよい。

導電パターン２の平均厚さの下限としては、２μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。一方、導電パターン２の平均厚さの上限としては、５００μｍが好ましく、１００μｍがより好ましい。導電パターン２の平均厚さが上記下限に満たない場合、導電性が不十分となるおそれがある。一方、導電パターン２の平均厚さが上記上限を超える場合、当該フレキシブルプリント配線板の可撓性が不足するおそれや、ヒューズ部４の形成（溶断可能となるよう断面積を部分的に低減すること）が容易でなくなるおそれがある。

導電パターン２の配線部７は、略一定の幅を有する帯状に形成されることが好ましい。なお、略一定とは、製造上発生し得る誤差程度の偏差を許容することを意味し、好ましくは平均幅との差が１０％以下であることを意味する。

この配線部７の平均幅の下限としては、０．１ｍｍが好ましく、０．２ｍｍがより好ましい。一方、配線部７の平均幅の上限としては、１ｍｍが好ましく、０．８ｍｍがより好ましい。配線部７の平均幅が上記下限に満たない場合、導電性が不十分となるおそれがある。逆に、配線部７の平均幅が上記上限を超える場合、当該フレキシブルプリント配線板が不必要に大きくなるおそれがある。

＜カバーレイ＞
カバーレイ３は、ベースフィルム１及び導電パターン２を含む積層体の一方の面側に被覆されている。このカバーレイ３は、主に導電パターン２が他の部材等と接触して損傷することや短絡することを防止する。

カバーレイ３としては、例えば絶縁層と接着剤層とを有する２層フィルムを用いることができる。カバーレイ３を絶縁層と接着剤層との２層構造とする場合、絶縁層の材質としては特に限定されるものではないが、ベースフィルム１を構成する樹脂フィルムと同様のものを使用することができる。

カバーレイ３の絶縁層の平均厚さの下限としては、５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。一方、カバーレイ３の絶縁層の平均厚さの上限としては、６０μｍが好ましく、４０μｍがより好ましい。カバーレイ３の絶縁層の平均厚さが上記下限に満たない場合、カバーレイ３の絶縁性が不十分となるおそれがある。一方、カバーレイ３の絶縁層の平均厚さが上記上限を超える場合、当該フレキシブルプリント配線板の可撓性が不十分となるおそれがある。

また、カバーレイ３を絶縁層と接着剤層との２層構造とする場合、接着剤層を構成する接着剤としては、特に限定されるものではないが、柔軟性や耐熱性に優れたものが好ましく、かかる接着剤としては、例えばナイロン樹脂系、エポキシ樹脂系、ブチラール樹脂系、アクリル樹脂系などの各種樹脂系の接着剤が挙げられる。

カバーレイ３の接着剤層の平均厚さの下限としては、１０μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。一方、カバーレイ３の接着剤層の平均厚さの上限としては、５０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましい。カバーレイ３の接着剤層の平均厚さが上記下限に満たない場合、接着性が不十分となるおそれがある。逆に、カバーレイ３の接着剤層の平均厚さが上記上限を超える場合、当該フレキシブルプリント配線板の可撓性が不十分となるおそれがある。

＜ヒューズ部＞
ヒューズ部４は、配線部７の一部分の幅を減じることにより、配線部７の他の部分よりも断面積が小さいことで単位長さあたりの電気抵抗が大きく、過電流が流れるとジュール熱により加熱して溶断するよう形成されている。つまり、ヒューズ部４は、前後の配線部７より線幅が小さく形成されている。

なお、ヒューズ部４の断面積は、少なくともヒューズ部４の両端に当該フレキシブルプリント配線板の電源を直接接続したときに流れる電流で溶断するよう設計される。好ましくは、ヒューズ部４の断面積は、上記電源を直接接続したときに流れる電流よりも小さい値の溶断電流によってヒューズ部４が溶断されるよう定められる。より詳しくは、ヒューズ部４の断面積は、例えば回路に実装される素子の絶縁耐力等を考慮して上記溶断電流を設定し、この溶断電流でヒューズ部４が溶断するよう、導電パターン２を形成する材料の物性、並びにヒューズ部４からの熱の放散量に影響を及ぼすベースフィルム１及びカバーレイ３を形成する材料の物性や形状等を考慮して適宜選択される。

導電パターン２が銅で形成される場合のヒューズ部４の最小幅の下限としては、５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。一方、ヒューズ部４の最小幅の上限としては、３００μｍが好ましく、２００μｍがより好ましい。ヒューズ部４の最小幅が上記下限に満たない場合、ヒューズ部４の幅の製造誤差によりヒューズ部４が溶断される電流値（ヒューズ部４の定格電流）のばらつきが大きくなるおそれがある。逆に、ヒューズ部４の最小幅が上記上限を超える場合、ヒューズ部４の厚さの製造誤差によりヒューズ部４が溶断される電流値のばらつきが大きくなるおそれがある。

ヒューズ部４は、長さ方向中央部において断面積が最小となることが好ましい。また、ヒューズ部４は、幅（断面積）が最小となる部分が長さ方向に延在する帯状であることが好ましい。これにより、ヒューズ部４の長さ方向中央部で発生したジュール熱が前後方向に熱伝導して両側の配線部７に逃げることを抑制でき、ヒューズ部４の過電流による迅速な溶断を促進することができる。

ヒューズ部４の長さ（両側の配線部７よりも断面積が１０％以上減じられている領域の長さ）の下限としては、０．５ｍｍが好ましく、１ｍｍがより好ましい。一方、ヒューズ部４の長さの上限としては、２０ｍｍが好ましく、１５ｍｍがより好ましい。ヒューズ部４の長さが上記下限に満たない場合、長さ方向前後への熱の逃げを十分に抑制できないおそれがある。逆に、ヒューズ部４の長さが上記上限を超える場合、当該フレキシブルプリント配線板が不必要に大きくなるおそれがある。

ヒューズ部４の断面積が略最小となる部分（断面積の最小値との差が５％以内である部分）の長さの下限としては、０．３ｍｍが好ましく、０．８ｍｍがより好ましい。一方、ヒューズ部４の断面積が略最小となる部分の長さの上限としては、１５ｍｍが好ましく、１２ｍｍがより好ましい。ヒューズ部４の断面積が略最小となる部分の長さが上記下限に満たない場合、長さ方向前後への熱の逃げを十分に抑制できないおそれがある。逆に、ヒューズ部４の断面積が略最小となる部分の長さが上記上限を超える場合、当該フレキシブルプリント配線板が不必要に大きくなるおそれがある。

＜カバーレイ不存在領域＞
カバーレイ不存在領域５は、平面視でヒューズ部４及びその前後の配線部７のヒューズ部４の近傍領域を包含するよう形成されるとよい。つまり、カバーレイ不存在領域５のヒューズ部４の長手方向の長さはヒューズ部４の長さよりも大きいことが好ましく、カバーレイ不存在領域５のヒューズ部４の幅方向の幅はヒューズ部４の前後の配線部７の幅よりも大きいことが好ましい。カバーレイ不存在領域５が平面視でヒューズ部４を包含することによって、ヒューズ部４からカバーレイ３に伝導する熱量を効果的に抑制できる。また、カバーレイ不存在領域５が平面視で配線部７のヒューズ部４の近傍領域をも包含することによって、ヒューズ部４から前後の配線部７に伝導した熱がカバーレイ３に逃げることを抑制し、ヒューズ部４の昇温速度をより向上できる。

カバーレイ不存在領域５の形状としては、ヒューズ部４と重複する領域を有する形状であればよく、図示する方形の他にも、例えば円形、楕円形等、任意の形状とすることができる。

ヒューズ部４の長さ方向中央の側縁からカバーレイ不存在領域５の周縁までの最短距離の下限としては、２０μｍが好ましく、５０μｍがより好ましい。一方、ヒューズ部４の長さ方向中央の側縁からカバーレイ不存在領域５の周縁までの最短距離の上限としては、２ｍｍが好ましく、１ｍｍがより好ましい。ヒューズ部４の長さ方向中央の側縁からカバーレイ不存在領域５の周縁までの最短距離が上記下限に満たない場合、ヒューズ部４からカバーレイ３への熱伝導を十分に抑制できないおそれがある。逆に、ヒューズ部４の長さ方向中央の側縁からカバーレイ不存在領域５の周縁までの最短距離が上記上限を超える場合、当該フレキシブルプリント配線板の強度を損なうおそれがある。

カバーレイ不存在領域５のヒューズ部４前後の配線部７との重複長さ（ヒューズ部４からの長手方向の突出長さ）の上限としては、１０ｍｍが好ましく、５ｍｍがより好ましい。カバーレイ不存在領域５のヒューズ部４前後の配線部７との重複長さが上記上限を超える場合、当該フレキシブルプリント配線板の強度が不十分となるおそれがある。

＜カバー材料＞
カバー材料６は、ヒューズ部４から一方の面側への熱の放散を抑制すると共に、ヒューズ部４を被覆することで、水等が進入して溶断後のヒューズ部４の両端間を短絡（再導通）させることを防止する。

カバー材料６は、樹脂を主成分とするマトリックスを有し、熱伝導率を低下させるフィラーを含んでもよく、カバー材料６全体としての熱伝導率を比較的容易かつ確実に低下させられる複数の気泡を含むことが好ましい。

カバー材料６の気泡は、フィラーにより形成してもよく、発泡剤の発泡により形成してもよい。フィラーや発泡剤を使用すれば、気泡の形成が比較的容易であり、カバー材料の熱伝導率を比較的容易に小さくすることができるので、過電流をより迅速に遮断することができる。

カバー材料６のマトリックスの主成分となる樹脂としては、特に限定されないが、カバーレイ不存在領域５に充填する際のカバー材料６の粘度を低くすることができ、カバー材料６の充填が容易となる熱硬化性樹脂又は感光性樹脂（光硬化型樹脂）を用いることが好ましい。

上記熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド、ユリア樹脂等が挙げられる。

上記感光性樹脂としては、例えばウレタンアクリレ−ト系樹脂、エポキシアクリレ−ト系樹脂、エステルアクリレ−ト系樹脂、アクリレ−ト系樹脂、エポキシ系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、オキセタン系樹脂等が挙げられる。

カバー材料６のマトリックスは、添加剤等を含んでもよい。また、カバー材料６のマトリックスとして、例えば市販のソルダーレジスト等を用いてもよい。

カバー材料６のフィラーとしては、マトリックスよりも熱伝導率が小さいものであればよいが、気泡を形成できる中空ビーズ又は多孔質フィラーが好ましい。

上記中空ビーズ又は多孔質フィラーの材質としては、例えば樹脂、ガラス、セラミックス等が挙げられる。

また、中空ビーズ又は多孔質フィラーの平均径の上限としては、５０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましい。中空ビーズ又は多孔質フィラーの平均径が上記上限を超える場合、カバー材料６の保形性及び一体性が不十分となり、カバーレイ不存在領域５への充填状態を維持できないおそれがある。なお、「平均径」とは、レーザー回折法により測定される粒子径の分布において体積積算値が５０％となる粒子径を意味する。

上記中空ビーズとしては、例えばアクリル系樹脂を微小な中空球状に形成したものを用いることができる。中空ビーズの具体例としては、例えばＪＳＲ社の中空粒子（粒子径０．３μｍ以上１μｍ以下）、松本油脂製薬社の「マツモトマイクロスフィアＭＨＢ−Ｒ」（粒子径５μｍ以上２５μｍ以下）、積水化成品工業社の「テクポリマー単中空微粒子」（平均径３μｍ）等を挙げることができる。

上記発泡剤としては、加熱することにより分解して、例えば窒素ガス、炭酸ガス、一酸化炭素、アンモニアガス等を発生するものを用いることができ、有機発泡剤又は無機発泡剤が使用できる。

有機発泡剤としては、例えばアゾジカルボンアミド（Ａ．Ｄ．Ｃ．Ａ）、アゾビスイソブチロニトリル（Ａ．Ｉ．Ｂ．Ｎ）等のアゾ系発泡剤、例えばジニトロソペンタメチレンテトラミン（Ｄ．Ｐ．Ｔ）、Ｎ，Ｎ’ジニトロソ−Ｎ，Ｎ’−ジメチルテレフタルアミド（Ｄ．Ｎ．Ｄ．Ｍ．Ｔ．Ａ）等のニトロソ系発泡剤、例えばＰ−トルエンスルホニルヒドラジド（Ｔ．Ｓ．Ｈ）、Ｐ，Ｐ−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（Ｏ．Ｂ．Ｓ．Ｈ）、ベンゼンスルホニルヒドラジド（Ｂ．Ｓ．Ｈ）等のヒドラジド系、他にはトリヒドラジノトリアジン（Ｔ．Ｈ．Ｔ）、アセトン−Ｐ−スルホニルヒドラゾンなどが例示され、これらを単独で、又は二種類以上合わせて使用できる。

また、無機発泡剤としては、例えば重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、ホウ化水素ナトリウム、ソジウムボロンハイドライド、シリコンオキシハイドライド等が例示される。一般的に無機発泡剤は、ガス発生速度が有機発泡剤より緩慢でありガス発生の調整が難しい。そのため、化学発泡剤としては、有機発泡剤が好ましい。

カバー材料６の熱伝導率の上限としては、０．１８Ｗ／（ｍ・Ｋ）が好ましく、０．１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）がより好ましく、０．１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）がさらに好ましい。カバー材料６の熱伝導率が上記上限を超える場合、ヒューズ部４からカバー材料６への熱伝導を十分に抑制できず、過電流の遮断が遅延するおそれがある。

［フレキシブルプリント配線板の製造方法］
当該フレキシブルプリント配線板は、ベースフィルム１の一方の面側に積層した導体層のパターニングによりヒューズ部４を有する導電パターン２を形成する工程と、ベースフィルム１及び導電パターン２の積層体の一方の面側にカバーレイ不存在領域５を形成したカバーレイ３を積層する工程と、カバーレイ不存在領域５にカバー材料６を充填する工程とを備える方法によって製造することができる。

＜導電パターン形成工程＞
上記導電パターン形成工程では、例えばフォトリソグラフィによりレジストパターンを形成して導体層をエッチングする公知の方法を用いることができる。なお、ベースフィルム１と導電パターン２を形成する導体層との積層は、接着剤を用いる方法、熱圧着する方法、ベースフィルム１上に例えば蒸着、メッキ等によって導体層を積層する方法などを用いることができる。

＜カバーレイ積層工程＞
上記カバーレイ積層工程では、例えば絶縁層の裏面に接着剤層を有するカバーレイ３をベースフィルム１及び導電パターン２の積層体の一方の面側に積層する。カバーレイ３のカバーレイ不存在領域５は、例えばパンチ及びダイを用いた打ち抜き等によって行うことができる。ベースフィルム１及び導電パターン２に対してカバーレイ３とを確実に接着するために、熱圧着することが好ましく、真空熱圧着装置を用いることがより好ましい。

＜カバー材料充填工程＞
上記カバー材料充填工程では、例えば印刷技術を用いて、カバーレイ不存在領域５にカバー材料６を充填する。カバー材料６によってカバーレイ不存在領域５を確実に封止するために、カバー材料６の印刷範囲をカバーレイ不存在領域５よりも一回り大きい範囲とするとよい。

充填されたカバー材料６は充填状態で硬化されることが好ましい。このカバー材料６の硬化は、例としてマトリックスの主成分が熱硬化性樹脂である場合には加熱により行うことができる。

＜利点＞
当該フレキシブルプリント配線板は、カバーレイ３に形成されるカバーレイ不存在領域５に、カバーレイ３よりも熱伝導率が小さいカバー材料６が充填されていることによって、ヒューズ部４からの放熱が抑制される。これにより、ヒューズ部４の昇温速度が大きく、当該フレキシブルプリント配線板は過電流を比較的迅速に遮断することができる。

［第二実施形態］
図３及び図４に示す本発明の一実施形態のフレキシブルプリント配線板は、絶縁性を有するベースフィルム１と、このベースフィルム１の一方の面側に積層される導電パターン２と、ベースフィルム１及び導電パターン２を含む積層体の一方の面側に被覆されるカバーレイ３とを備える。

当該フレキシブルプリント配線板は、導電パターン２が、回路の一部を構成し、他の部分より断面積が小さく、この回路に過電流が流れた際にジュール熱により溶断するよう形成される１のヒューズ部４を有する。このヒューズ部４は、少なくとも当該フレキシブルプリント配線板の回路に用いられる電源をその両端に直接接続した場合に流れる電流によって溶断するよう断面積が減じられた部分である。

さらに、当該フレキシブルプリント配線板は、カバーレイ３が、平面視でヒューズ部４と重複する１つのカバーレイ不存在領域５を有し、このカバーレイ不存在領域５に、カバーレイ３より熱伝導率が小さく、マトリックスが樹脂を主成分とするカバー材料６が充填されている。

また、当該フレキシブルプリント配線板は、ベースフィルム１、導電パターン２及びカバーレイ３の積層体を厚さ方向に貫通する開口８を有する。この開口８は、カバーレイ不存在領域５に接するよう形成されている。

図３のフレキシブルプリント配線板におけるベースフィルム１、導電パターン２（ヒューズ部４及び配線部７を含む）、カバーレイ３及びカバー材料６は、その平面形状を除いて、図１のフレキシブルプリント配線板におけるベースフィルム１、導電パターン２、カバーレイ３及びカバー材料６と同様である。このため、図３のフレキシブルプリント配線板について、図１のフレキシブルプリント配線板と重複する説明は省略する。

＜カバーレイ不存在領域＞
カバーレイ不存在領域５は、平面視でヒューズ部４の中央領域と重複するが、ヒューズ部４の両端部とは重複しないよう形成されている。つまり、カバーレイ不存在領域５のヒューズ部４の長手方向の長さはヒューズ部４の長さよりも小さい。一方、カバーレイ不存在領域５のヒューズ部４の幅方向の幅は、ヒューズ部４の前後の配線部７の幅よりも大きい。

このように、カバーレイ不存在領域５は、平面視で少なくともヒューズ部４の中央領域と重複することによって、ヒューズ部４の溶断する領域からの放熱を抑制することができる。図３のフレキシブルプリント配線板におけるカバーレイ不存在領域５は、ヒューズ部４の長手方向の長さを除いて、図１のフレキシブルプリント配線板におけるカバーレイ不存在領域５と同様に形成することができる。

カバーレイ不存在領域５のヒューズ部４との重複領域のヒューズ部４の長手方向の平均長さの下限としては、ヒューズ部４の平均長さの４０％が好ましく、６０％がより好ましい。上記カバーレイ不存在領域５のヒューズ部４との重複領域の平均長さが上記下限に満たない場合、ヒューズ部４からの放熱を十分抑制できず、過電流の遮断が遅延するおそれがある。

＜開口＞
開口８は、カバーレイ不存在領域５に隣接し、カバーレイ不存在領域５及びカバー材料６の周縁の一部を画定する。この開口８は、ベースフィルム１、カバーレイ３及びカバー材料６のヒューズ部４から幅方向に連続する領域、すなわち幅方向の熱の逃げ場を小さくすることによって、ヒューズ部４からベースフィルム１、カバーレイ３及びカバー材料６への熱の拡散を抑制する。

この開口８の平面形状としては、特に限定されず、例えば方形、円形、楕円形、スリット状等とすることができる。また、開口８は、当該フレキシブルプリント配線板の周縁に開放される切り欠き状に形成されてもよい。

［フレキシブルプリント配線板の製造方法］
当該フレキシブルプリント配線板は、ベースフィルム１の一方の面側に積層した導体層のパターニングによりヒューズ部４を有する導電パターン２を形成する工程と、ベースフィルム１及び導電パターン２の積層体の一方の面側にカバーレイ不存在領域５を形成したカバーレイ３を積層する工程と、カバーレイ不存在領域５にカバー材料６を充填する工程と、ベースフィルム１、導電パターン２、カバーレイ３及びカバー材料６を含む積層体に開口８を形成する工程とを備える方法によって製造することができる。

図３のフレキシブルプリント配線板製造方法における導電パターン形成工程、カバーレイ積層工程及びカバー材料充填工程は、図１のフレキシブルプリント配線板製造方法における導電パターン形成工程、カバーレイ積層工程及びカバー材料充填工程と同様とすることができる

＜開口形成工程＞
上記開口形成工程では、例えばパンチ及びダイを用いた打ち抜き等によって開口８を形成する。開口８は、カバーレイ不存在領域５に充填されているカバー材料６の一部を除去するように形成してもよい。

［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

当該フレキシブルプリント配線板は、断面積が減じられたヒューズ部を有するものに限られず、導電パターンの一部と平面視で重複するカバーレイ不存在領域に熱伝導率が小さいカバー材料が充填されることにより、導電パターンのカバーレイ不存在領域と重複する部分（例えば前後の回路と断面積が等しい配線部）が過電流によって他部分よりも先に溶融温度に達するよう構成されたものであってもよい。

当該フレキシブルプリント配線板は、導電パターンがヒューズ部とこのヒューズ部両側に接続され、外部回路に接続するための端子部とを主たる要素とするヒューズ、つまり一つの電気部品として使用されるものであってもよい。

当該フレキシブルプリント配線板において、ヒューズ部は、導電パターンの他の部分より厚さが小さいことによって断面積が減じられた部分であってもよい。

当該フレキシブルプリント配線板は、１のヒューズ部と平面視で重複する複数のカバーレイ不存在領域を有し、この複数のカバーレイ不存在領域にそれぞれカバー材料を有してもよい。

当該フレキシブルプリント配線板は、複数のヒューズ部を有してもよい。複数のヒューズ部を並べて配設する場合、それぞれのヒューズ部に１又は複数のカバーレイ不存在領域が重複してもよく、１のカバーレイ不存在領域に複数のヒューズ部が重複してもよい。

当該フレキシブルプリント配線板は、両面基板又は多層基板であってもよい。この場合、ヒューズ部の近傍領域の熱容量を大きくしないよう、平面視でヒューズ部と重複する領域及びその近傍領域には他の導体が配設されないよう導電パターンを形成するとよい。

当該フレキシブルプリント配線板における開口は、任意の構成であり、配置及びカバーレイ不存在領域の形状との組合せは限定されない。例えばカバーレイ不存在領域から離して開口を形成してもよく、ヒューズ部４全体を包含するカバーレイ不存在領域に隣接して開口を形成してもよい。

当該フレキシブルプリント配線板は、過電流遮断機能が求められる回路を構成するフレキシブルプリント配線板に広く適用可能である。

１ ベースフィルム
２ 導電パターン
３ カバーレイ
４ ヒューズ部
５ カバーレイ不存在領域
６ カバー材料
７ 配線部
８ 開口

Claims (5)

1. 絶縁性を有するベースフィルムと、
   このベースフィルムの少なくとも一方の面側に積層される導電パターンと、
   上記導電パターンを被覆するカバーレイと
   を備え、
   平面視で上記導電パターンの一部と重複する１又は複数の領域で上記カバーレイが存在しない１又は複数のカバーレイ不存在領域を有し、
   上記１又は複数のカバーレイ不存在領域に、上記カバーレイより熱伝導率が小さく、かつマトリックスが樹脂を主成分とするカバー材料を有し、
   上記導電パターンが、回路の一部を構成し、他の部分より断面積が小さい１又は複数のヒューズ部を有し、
   上記１又は複数のカバーレイ不存在領域が平面視で上記ヒューズ部と重複し、
   上記カバー材料が、複数の気泡を含有し、
   上記複数の気泡が、上記マトリックス中に含有する多孔質フィラーにより形成されているフレキシブルプリント配線板。
2. 上記１又は複数のカバーレイ不存在領域の少なくとも１つが、平面視で上記ヒューズ部を包含する請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板。
3. 上記マトリックスの主成分の樹脂が熱硬化性樹脂又は感光性樹脂である請求項１又は請求項２に記載のフレキシブルプリント配線板。
4. 上記カバー材料の熱伝導率が０．１８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線板。
5. 上記ベースフィルム、導電パターン及びカバーレイを含む積層体を表裏に貫通し、かつ上記カバーレイ不存在領域の外縁の一部を画定する１又は複数の開口をさらに備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線板。

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