JPS61131492A - フレキシブル印刷配線板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は７レキシプル印刷配線板に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

ＰＷ板の配線パターンはＰＷ板の機能、用途等に応じて
設計、製作さ些るが、ＦＷ板の機能変更の必要が生じた
り、設計ミスによシ改造する必要性が生じる場合がある
。そのような場合の対応策としてジャンパー配線が行わ
れる。

ここで、ジャンパー配線の例を第１図（底面図）、第２
図（立面図）に示す。基板１の裏面には所要の配線パタ
ーン５やランド６が形成され、各ランド６の孔に各椎部
品３の・リード３′が挿通され、配線パターン５やラン
ド６に半田４によシ半田付けされている。そして、必要
なランド６間にジャンパー線２が半田付けされて回路修
正がなされている。このように、基板ｌ上の配線パター
ンとは別に導電性の線により所要個所間を直接結線する
ことをジャンパー配線という。

かかるジャンパー配線には次のような問題がある。すな
わち、従来のジャンパー配線は各ＰＷ板についてそれぞ
れ人手により行われており、ジャンパー配線するために
は電線を配線長ごとに切断したり、絶縁被覆をむく等の
予備加工作業、が必要となる。そのため、配線作業に手
間がかがシ、また配線もれが生じる場合もある。さらに
、ジャンパー配線作業には熟練が必要であり、生産性の
低下をきたす。

この問題点を解決するものとして、昭和４４年（１９６
６）４月１８日に公告された実公昭４４−９５９２公報
に開示されている技術がある。！ｐち、電子部品取付用
取付孔および所要の印刷配線を有する主プリント基板上
に、前記取付孔のうち特定の取付孔と対応する位置に孔
部を有し、かつこの孔部間を接続するジャンパー配線を
施した印刷配線接続用副基板を重合し、開基板の孔部間
にピンを挿入して電気的に、かつ、機械的に主プリント
基板と副基板を結合するものである。

この従来技術を第３図（ａ）、（ロ）及び（Ｃ）に更に
詳細に示す。第３図の）は第３図（ａ）に示すＰＷ板の
■−■線断面図、第３図（Ｃ）は第３図（ａ）に示すＰ
Ｗ板の１−１線断面図である。

主ＦＷ板１には、電子部品の取付孔を有するランド６と
、他の取付孔を有するう／ドロとの間を電気的に結合す
るための印刷配線パターン５が形成されている。この主
ＰＷ板１には、主ＰＷ板１のランド６のスルーホールと
対応する位置に、孔部を有するランド６′を有し、かつ
、ジャンパー線？の配線対応個所に印刷配線９を施され
た副基板８が重ねられている。

第３図（Ｃ）におけるピン１７は、副基板１３を電気的
にかつ機械的に主ＰＷ板ＩＫ接合するためのピンである
。主プリント板１のランド６のスルーホールと副基板１
３のランド６′のスルーホールとが正しく対向するよう
に、副基板１３をＰＷ板１に重ねた後、このピン１７を
重ねられた開基板のスルーホールに挿入し、かつ半田を
流し込んで開基板は一体に固着される。

この従来技術を採用した場合、ジャンパ線の配線作業を
必要とせずあらかじめ所要の印刷配線を施した副基板を
主ＰＷ板にピンおよび半田により接合するので、ジャン
パ線の誤配線を防止し、ジャンパー配線作業を簡略化す
ることができる。

しかし、従来技術におけ本ＰＷ板では、ジャンパ線パタ
ーンが形成された副基板が主ＰＷ板にピン及び半田によ
り固着されるため、この接合作業に手間がかかるととも
に、この作業量によシＰＷ板のコスト増加を招く。

更に、この従来技術のＰＷ板では、副基板が主ＰＷと同
様なプリント基板により作られているため、副基板に厚
みが生じ、電子部品を搭載半田付した後の検索が難しい
という問題が生ずる。即ち、主ＰＷ板と副基板との接合
部のスルーホールに電子部品を搭載半田付した場合、開
基板の厚みにより電子部品のリードビンが裏面に出ず導
通検索等の検索がやりにくくなるのである。

また、副基板接合後に、主ＰＷ板接合部の配線パターン
の切断等の変更が生じたとき、ピン及び半田で主ＰＷ板
と副基板とが接合されている従来技術のＰＷ板では、副
基板を除去するためにピン及び半田を除く作業が必要と
なり作業量が膨大である。

上記の問題点を解決するために、ジャンパ配線ニ相当す
るパターンをフレキシブル基板上に形成し、このフレキ
シブル基板を親基板に接着、又は、粘着させた後、親基
板上のパターンと７レキシプル基板上のジャンパ配線パ
ターンとの電気的接続をする手法がある。この手法は、
特願昭５８−１６０１２１号に詳述されている。

この場合、フレキシブル基板を親基板に接着、又は、粘
着した後、接着位置の修正、親基板のパターン変更確認
等を行う目的で引き剥がす場合がある。特に、フレキシ
ブル基板の外形内側コーナ部でベースフィルム−及び、
カバーフィルムが機械的作用によりさけ、隣接する配線
パターンまで切断してしまう。

また、フレキシブル基板上に設けられた配線パタン形状
により、導体（例、銅）と基板（例、ポリイミド°）と
の熱膨張率の違いにより、フレキシプル基板にそシ、ね
じれが生じてしまう。従って、フレキシブル基板を主Ｆ
Ｗ板に実装する場合、そシ、ねじれによる作業性の低下
がもたらされる。

また、製造行程（例えばカバーレイ接着、粘着剤の塗布
など）においてそり、ねじれが発生上てしまい製造性が
低下する。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の問題点を解決するために、基材上に配
線パタンとは別の擬似パタンを有したフレキシブル基板
を提供し、基板のさけ、そり、及び、ねじれを防止する
ことを目的とする。

〔発明の実施例〕

以下、第４図及至第１１図を参照して、本発明の詳細な
説明する。

第４図および第５図に示すように、主ＰＷ板７の裏面に
は配線パターン５やランドが形成されている。各ランド
６の孔には、各種１部品３のリード３′が挿通され、配
線パターン５やランド６に半田４により牛田付けされて
いる。

第６図および第７図に示すように、ポリイミド、ポリエ
ステル等の材質のフレキシブル基板よりなる副ＰＷ板８
には、第１図に示すジャンパー配線２と同一結線となる
ように配線パターン９やランド１０が設けられている。

各ランド１０には透孔１１が形成されている。更に、副
ＰＷ板８には、両面接着性の粘着シート１５が貼付され
ている。

この副ＰＷ板８の製造方法は、以下の手順による。まず
、フレキシブル基板の基体上に所望の配線９、及び、ラ
ンド１０のパターンがエツチング等の手法に１）形成さ
れる。次に、この所望のパターンが形成されたフレキシ
ブル基板８に粘着シート１５が貼付される。最後に、ラ
ンドの中央部にフレキシブル基板８及び粘着シート１５
を貫通する孔１″１があけられる。

副ＰＷ板８の主ＰＷ板７への取付けは第８図に示すよう
に、配線９を施すべき主ＰＷ板７のランド６の孔と副Ｐ
Ｗ板８の透孔１１とを位置合わせしながら、粘着シート
１５によシ副ＦＷ板８と主ＰＷ板７とを接着することに
よって行われる。

第９図（ａ）、Φ）及び（Ｃ）　Ｋ示すような位置合わ
せマ７り１８を副ＰＷ板８上に設けると、副ＦＷ板８と
主ＦＷ板７との位置合わせを確実に行うことができる。

第９図（ａ）　Ｋおいでは、副ＦＷ板８が接着される主
ＦＷ板７の領域において選択された２つのランド６′に
対応した副ＦＷ板８上の位置に十字形のパターン１８が
形成される。そして、十字形パターン１８の中央部にラ
ンド６′を見とおすための透孔１９があけられている。

副ＰＷ板８門主ＰＷ板７に接着するに際し、十字形パタ
ーン１８、の中央部の孔１９を所定のランド６’に合わ
せることにより、位置決めが確実に座される。

第９図Φ）においては、十字形パターンの代わりに、短
形パターン１８が位置決めマークとして採用される。

第９図（Ｃ）は、副ＰＷ板８が主ｐｗ板７上のう／ドロ
、又は、ランド６にあけられたスルーホール、又は、パ
ターン５を見とおすに十分な透明度を持つ場合忙有効な
位置決めマークを示すものである。

即ち、孔１９をあけず十字パターン１８だけとし、この
十字パターン１８の中心を所定のランド６′に合わせる
ものである。副ＦＷ板８が十分な透明度を持つ場合には
、ランド６’に合わせる他に、位置決めパターンを主Ｐ
Ｗ板７上に形成された配線パターン５と重なるパターン
としてもよい。

第９図（ａ）、Φ）、（Ｃ）に示す例では、位置決めバ
ター／１８をジャンパ配線パターン９と同じ材料（例え
ば銅箔）としたが、塗料によりペイントするものであっ
てもよい。しかし、パターン９の製造時に同時に位置決
めパターン１８も作成され余分な作業を要しないという
メリットから、位置決めパターン１８も配線パターン９
と同じ材質とすることが望ましい。

主ＰＷ板７に副ＦＷ板８を粘着シート１５により接着す
る方法のメリットは、作業者が接着位置を誤った場合、
又は、副ＰＷ板８に施されたジャンパ配線に更に変更が
ある場合など、容易に副Ｐｗ板８をはがすことができる
点にある。

次に、主ＰＷ板７と副ＰＷ板８の接着後、図８に示すよ
うに、各部品３のリード３′が副ＰＷ板８の対応するラ
ンド１０の透孔１１をも挿通するようにして、副ＰＷ板
８の非接着面の側を溶融半田に接解ぢせ半田付けを施す
ことにより副ＰＷ板８と主ＰＷ板７との電気的接続が行
われる。にのとき、副ＰＷ板の透孔１１をランド６の透
孔より少し太き目に形成しておき、副Ｐ’ｖＶ板８を主
ＰＷ板７に重ね合せてランド１０側から半田付けをする
ようにすることで、ランド１０側から溶融した半田が透
孔１１を介してランド６側に流れ込むようにする。

部品３の装着は、副ＰＷ板８がフレキシブル基板であシ
薄いため、基板重ね合わせの影響が少なく自動部品挿入
機を利用することが可能である。

更に、半田付けは、７レキシプル基板の材質と粘着シー
トの材質とが耐熱性のよいものであれば自動半田付とす
ることができる。この耐熱性を考えると、１ｌｌＰＷ板
８と主ＰＷ板７との間に熱硬化性樹脂等の接着材を介在
させ、副ＰＷ板８の非接着面の側からヒートブレスを加
えることによって、副ＦＷ板８と主ＰＷ板７とを接着す
るのがよい。

この場合の副ＰＷ板８の製造方法は、以下の手順による
。まず、７レキシプル基板の基体上に所望の配線９、及
び、ランド１０のパターンがエツチング等の手法により
形成される一次Ｋ、所望のパターンが形成されたフレキ
シブル基板８に熱硬化性樹脂の接着剤が塗付される。最
後にランド１０の中央部にフレキシブル基板８及び接着
剤塗付層を貫通する透孔１１があけられる。

以上の説明では、主ＦＷ板７と副ＰＷ板８との接着後に
部品３を実装することを述べたが、主ＰＷ板７への部品
３の実装、半田付後に副ＰＷ板８を固定してもよい。即
ち、先に主ＰＷ板のう／ドロとリード３′を半田付けし
てから副ＰＷ板８を重ね合せてリード３′をランドＩＯ
Ｋ通し、そして半田付けする。この場合も、副ＰＷ板の
透孔１１は、主Ｐ’Ｗ板６とリード３′との半田付けの
半田のフィレブト即ち突出部１６（第８図に破線で示す
）を避けるため、少し太き目に形成するのがよい。

あるいは、副ＰＷ基板のランド１０を基板の表裏面双方
に表出するようにし、透孔１１を少し太き目に形成して
おき、副ＰＷ板８を主ＰＷ板７に重ね合せてランド１０
と６相互の接触を確保してさらにランド１０側から半田
付けをするようにすることで、ランド１０側から溶融し
た半田が透孔１１を介してランド６側に流れ込むの・で
電気的接続と副ＰＷ板７の固定とを同時に行う。

これらの場合には、半田付けにより副ＰＷ板８と主ＰＷ
板７との固定がなされるので、必ずしも接着剤を使用す
る必要はないが、半田付は作業を容易にするために副Ｐ
Ｗ板８と主ＰＷ板７とを粘着シート、接着材等により接
着することが好ましい。

また、部品３実装後に副ＰＷ板を取付ける場合、自動部
品挿入機により部品３が実装されているとリード３′が
抜は防止のため同一方向に多少曲げられているので孔１
１が正円形だと取付けＫ〈い。

従って、曲げの方向に長円形の孔とすると取付けが簡単
である。

第１０図および第１１図に示されたＰＷ板は、第３図、
第４図に示されたＰＷ板と略同様であるが、副ＰＷ板８
の各所に貫通穴１２が設けられている点で異なる。この
貫通穴１２は、配線パターン７のうち、切断箇所および
将来設計変更等により切断が必要となる可能性のある箇
所に対応する位置に設けられている。

このように、上記の実施例のＰＷ板では、副ＰＷ板に貫
通穴が設けられ、この穴を通して主ＰＷ板上の配線パタ
ーンの切断の有無が目視で確認できるので、検査を容易
にかつ短時間で行なうことができる。また、副ＰＷ板の
下に位置する、主ＰＷ板上の配線パターンにつき、新九
に切断の必要が生じたときも、貫通穴を湧してカッター
を挿入し、配線パターンを切断し得るので、切断のため
に副ＰＷ板をはがす必要がなくなる。

尚上記の実施例では、副ＰＷ板に貫通穴を設けることに
よシ、主ＰＷ板上の配線パターンを目視できるようＫし
たが、代りに、副ＰＷ板を透明ないし半透明の板で形成
することとしてもよい。この場合、副ＰＷ板を切断の容
易な材料で形成することＫより、配線パターン５を副Ｆ
Ｗ板とともに切断除去することができる。従って、この
場合も配線パターン５の切断のために１副ＦＷ板をはが
す必要がない。

副ＰＷ板８の主ＰＷ板８と対面する側にパターンや主Ｆ
Ｗ板７と接続不要の２／ドが形成されている場合には、
該パターンやランードを覆う絶縁層を設けるなど゛の絶
縁処理を施こすことにより、主ＦＷ板７側のパターンと
の接触を防止することができる。

副ＰＷ板８を両面にパターンが形成されたフレキシブル
基板とした場合には、副ＦＷ板８の配線密度が向上する
他に次の利点がある。これは両面基板とした場合、副Ｐ
Ｗ板８の透孔１１の壁面にも銅箔等が施されるため、副
ＰＷ板８のランド１０と主ＰＷ板７のランド６との半田
流れがよくなり、電気的接続が確実となるう 副ＰＷ板８を薄いフレキシブル基板により形成した場合
には、主ＰＷ板７に容易に貼シ付けることができる等作
業性が向上する。しかも、ＰＷ板１の裏面のうち、副Ｐ
Ｗ板８が設けられた部分と設けられていない部分の凹凸
の差、言い換えると主ＰＷ板７の裏面からの副ＰＷ板８
の裏面までの差（突出長）が小さくなり、半田付は作業
、ランドに接触子を接触させて行な′う回路試験等が容
易かつ確実に行なえる。また、配線パターン５の切断も
一層容易になる。

さて、副ＰＷ板８にフレキシブル基板を使用した場合、
次の問題が生ずる。第１に、基板が薄いために、作業時
、副ＰＷ板８に彼れが生じてしまうことである。特に、
副ＰＷ板８の辺縁凹部にこの破れが生じやすい。この問
題を解決するために、第１２図（ａ）、第１２図Φ）に
示すように、副ＰＷ板８に、配線パターン９とは関係し
ない補強用の擬似パターン１９が形成される。第１２図
（ａ）に示す副ＰＷ板８では、特に補強が必要な辺縁凹
部にのみ一層パターン１９が形成される。第１２図（ｂ
）に示す副ＰＷ板８では、更に補強を確実にするため、
周辺全てに擬似パターン１９が形成される。このような
擬似パターン１９を設けることにより、副ＰＷ板８の辺
縁に破れが生じたとしても、擬似パターン１９を越えて
内側に彼れが進行することは第２の問題点は、副Ｐ４８
上に形成される配ない。

線パターン９がＰＷ板８上に均等に配されず、偏りが生
じる場合、そシやねじれが生ずることである。これは、
導体（例えば銅）とフレキシブル印刷配線基板の基材（
例えばポリイミド）との熱膨張率の違いにより生じる。

ｍｌ　Ｐ　Ｗ板８にそりやねじれが生ずると、副ＰＷ板
８と主ＰＷ板７との密〜　着性が悪くなり、作業性の悪
化、誤接続等を招く。

、ｊ（７）Ｍ□解決す、−あよ、電気回路よ必、□る配
線パターン９以外空白部分に配線パターン９とは接続さ
れていないそり・ねじれ防止パターン２０がフレキシブ
ル印刷配線基板８の全面に設けられる。これにより、基
板８上が均一の導体面がとめ、材料の熱膨張が均一とな
りそり・ねじれが防止される、尚、必ずしもパターン２
０を全面に施す必要はなく、均一となるように分散配置
し□てもよい。尚、第１２図（Ｃ）に示された擬似ノく
ターン２１も基材破れの防止効果がある。

以上の問題点は、フレキシブル基板を使用するときには
一般的（生じる問題であり、一般的にフレキシブル基板
を使用する電気回路全てに応用することができる。

また、副ＰＷ板の応用として以下のことがある。

副印刷板上に形成するパターンはジャンパ配線パターン
には限らない。即ち、主印刷配線板全面にわたって配線
層を増やさなくとも局部的に配線層を増やせば所望の電
気回路を形成することができる場合、副印刷配線板を主
印刷配線板上に取付けることによってこの目的を達成す
ることができる。主印刷配線板の配線層を増加する経費
は一層あたシ単層板１枚に相当子る経費がかかるがこれ
に代えて、副印刷配線板を取付けることにより、このコ
ストを削減することができる。

〔発明の効果〕

本発明のフレキシブル基板は、配線パターンとは別に擬
似パターンが基材上に形成されたことＫより、基材の彼
れを防止し、また仮に基材〈破れが生じたとしても彼れ
の影響を配線パターンの切断という事態の発生を防止す
ることができる。更に、配線パターンの配置が基材上で
偏りを生ずる場合でも、擬似パターンを形成することＫ
より、熱、湿度等の影響によるフレキシブル基板のそり
、たわみ、ねじれを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

８１図、及至、第３図は従来のジャンパ配線方法をとっ
た印刷配線板を示す図、第４図、及至、１１図は主ＰＷ
板にフレキシブル印刷配線板を実装してジャンパ配線を
行フた印刷配線板を示す図、第１２図、第１３図は本発
明の実施例を示す図である。 ８・・・フレキシブル印刷配線板 １９．２０・・・擬似パタン （７３１７）　　代理人　弁理士　則近憲（ほか１名） 第　２　図 第　３　図 ｊ　　ロー ψ−−マ笥　［Ｆ］ 第６図 第７図 ＄　１２図 １　　＋３　　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基材上に形成された配線パタンと同一の材質によ
   り、基材上に配線パタンとは別の擬似パタンが形成され
   たことを特徴とするフレキシブル印刷配線板。
2. （２）前記擬似パタンが基材の周辺部に形成され、周辺
   部の基材破れを防止することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のフレキシブル印刷配線板。
3. （３）前記擬似パタンが、前記配線パタンの基材上分布
   をほぼ均一にすべく、前記基材上に形成され、基材のそ
   り、又は、ねじれを防止することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のフレキシブル印刷配線板。