WO2017164415A1 - 導電性補強部材、フレキシブルプリント配線板、及び、フレキシブルプリント配線板の製造方法 - Google Patents

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WO2017164415A1
WO2017164415A1 PCT/JP2017/012270 JP2017012270W WO2017164415A1 WO 2017164415 A1 WO2017164415 A1 WO 2017164415A1 JP 2017012270 W JP2017012270 W JP 2017012270W WO 2017164415 A1 WO2017164415 A1 WO 2017164415A1
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conductive
flexible printed
printed wiring
wiring board
reinforcing
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PCT/JP2017/012270
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真憲 宮本
西村 直人
祥久 山本
Original Assignee
タツタ電線株式会社
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/24Reinforcing the conductive pattern
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields

Definitions

  • the present invention relates to a conductive reinforcing member, a flexible printed wiring board, and a method for manufacturing a flexible printed wiring board.
  • a conductive reinforcing plate is provided at a position opposite to a mounting portion where an electronic component is mounted on a flexible printed wiring board or the like (for example, Patent Documents 1 to 5).
  • the conductive reinforcing plate can reduce distortion of the flexible printed wiring board and prevent defective mounting of the electronic component when mounting the electronic component on the flexible printed wiring board.
  • Such a conductive reinforcing plate is formed by punching a plate material made of stainless steel into a predetermined shape, adhered to a flexible printed wiring board, and the conductive adhesive is cured by heating and pressing with a hot press. In general, it is fixed to the reinforcing part.
  • the number of devices using high frequencies is increasing, and the ground effect is enhanced by ensuring the connection between the conductive reinforcing plate and the ground wiring pattern on the flexible printed wiring board. It is requested.
  • an opening is provided in the flexible printed wiring board to expose the wiring pattern for ground, and the conductive adhesive layered on the conductive reinforcing board is embedded in the opening by heating and pressurization, thereby The wiring pattern is electrically connected to the conductive reinforcing plate via the conductive adhesive.
  • a ground potential can be obtained from a conductive reinforcing plate connected to an external ground such as a casing of an electronic device.
  • the conductive reinforcing plate mounted on the flexible printed wiring board mounted in the electronic device is also thinning and miniaturization. It is requested.
  • the adhesion area with the flexible printed wiring board is reduced as the size is reduced, there is a problem that the adhesion of the conductive reinforcing plate to the flexible printed wiring board is reduced.
  • the opening through which the ground wiring pattern is exposed also becomes smaller, so it becomes difficult for the conductive adhesive to be embedded in the opening, resulting in poor contact between the conductive adhesive and the ground wiring pattern.
  • the limit of the thickness of a stainless steel plate generally used as a material for the conductive reinforcing plate is about 0.1 mm, but further thinning is required.
  • the conventional conductive reinforcing plate is formed by punching a plate made of stainless steel or the like into a predetermined shape, so that a lot of material loss occurs and the material cannot be used efficiently.
  • application of conductive adhesive to such conductive reinforcing members, positioning and arrangement of conductive reinforcing members on flexible printed wiring boards, and flexible printed wiring boards of conductive reinforcing members by heating and pressing, etc. There is a problem in that productivity is lowered because it is necessary to go through a process such as adhesion to the substrate.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a conductive reinforcing member and a flexible printed wiring board that can be reduced in thickness and size, and that can reduce costs and improve productivity.
  • the purpose is to do.
  • the conductive reinforcing member of the present invention is characterized in that a paste-like reinforcing material mainly composed of a resin in which conductive particles are dispersed is applied and solidified on a reinforcing portion of a base member on which a wiring pattern is formed. To do.
  • the conductive reinforcing member can be formed simultaneously with the reinforcing portion of the base member by applying and solidifying the paste-like reinforcing material to the reinforcing portion of the base member. Accordingly, it is possible to omit the step of applying the adhesive to the conductive reinforcing member and sticking it to the base member, and it is possible to reduce material loss that occurs when the conductive reinforcing plate is punched. In addition, since the paste-like reinforcing material is applied directly to the reinforcing part, it is easier to embed the reinforcing material in the opening where the ground wiring pattern is exposed than in the past, and the conductive adhesive and the ground wiring can be reduced even if the size is reduced.
  • the conductive reinforcing member and the flexible printed wiring board are formed by solidifying the paste-like reinforcing material directly applied to the flexible printed wiring board instead of the general stainless steel conductive reinforcing member to form the conductive reinforcing member.
  • the application work for all the reinforcement parts can be completed by a single application work by printing or the like.
  • the flexible printed wiring board having the above configuration can be reduced in thickness and size, and the cost reduction and productivity can be improved by reducing the number of steps and material loss.
  • the conductive reinforcing member of the present invention may be an isotropic conductive layer.
  • the conductive reinforcing member is an isotropic conductive layer, an electrically conductive state can be ensured in both the layer thickness direction and the surface direction.
  • the wiring pattern for ground can be connected to the external ground via the conductive reinforcing member, but also the electromagnetic wave shielding effect can be exhibited in the conductive reinforcing member.
  • the conductive reinforcing member of the present invention may have a laminated structure of an anisotropic conductive layer and an isotropic conductive layer.
  • the material cost can be reduced as compared with the case where the entire conductive reinforcing member is formed of an isotropic conductive layer.
  • the laminated structure may be a two-layer structure in which the anisotropic conductive layer is disposed between the base member and the isotropic conductive layer.
  • the anisotropic conductive layer and the anisotropic conductive layer can be easily set in thickness by applying the anisotropic conductive reinforcing material to the base member and then applying the anisotropic conductive reinforcing material. can do.
  • the conductive reinforcing member of the present invention may have a through hole that exposes the base member to the outside.
  • the conductive reinforcing member of the present invention may be formed in a lattice shape or a mesh shape.
  • the material cost can be reduced as compared with the case where the conductive reinforcing member is formed in a plate shape. Furthermore, since the lattice-like or mesh-like gap functions as a through hole, air bubbles present on the joint surface between the conductive reinforcing member and the base member can be discharged to the outside. A decrease in bonding force between the member and the base member can be suppressed.
  • the flexible printed wiring board of the present invention is characterized by including the conductive reinforcing member described above.
  • the conductive reinforcing member can be provided at the reinforcing portion of the base member by applying and solidifying the paste-like reinforcing material to the reinforcing portion of the base member. Accordingly, it is possible to omit the step of applying the adhesive to the conductive reinforcing member and sticking it to the base member, and it is possible to reduce material loss that occurs when the conductive reinforcing plate is punched. In addition, since the paste-like reinforcing material is applied directly to the reinforcing part, it is easier to embed the reinforcing material in the opening where the ground wiring pattern is exposed than in the past, and the conductive adhesive and the ground wiring can be reduced even if the size is reduced. It is possible to reduce poor conduction with the pattern.
  • the conductive reinforcing member and the flexible printed wiring board are formed by solidifying the paste-like reinforcing material directly applied to the flexible printed wiring board instead of the general stainless steel conductive reinforcing member to form the conductive reinforcing member.
  • the application work for all the reinforcement parts can be completed by a single application work by printing or the like.
  • the flexible printed wiring board having the above configuration can be reduced in thickness and size, and the cost reduction and productivity can be improved by reducing the number of steps and material loss.
  • a paste-like reinforcing material mainly composed of a resin in which conductive particles are dispersed is applied and solidified on a reinforcing portion of a base member on which a wiring pattern is formed.
  • a conductive reinforcing member is provided.
  • the conductive reinforcing member can be provided at the reinforcing part of the base member by applying and solidifying the paste-like reinforcing material to the reinforcing part of the base member. Accordingly, it is possible to omit the step of applying the adhesive to the conductive reinforcing member and sticking it to the base member, and it is possible to reduce material loss that occurs when the conductive reinforcing plate is punched. In addition, since the paste-like reinforcing material is applied directly to the reinforcing part, it is easier to embed the reinforcing material in the opening where the ground wiring pattern is exposed than in the past, and the conductive adhesive and the ground wiring can be reduced even if the size is reduced.
  • the conductive reinforcing member and the flexible printed wiring board are formed by solidifying the paste-like reinforcing material directly applied to the flexible printed wiring board instead of the general stainless steel conductive reinforcing member to form the conductive reinforcing member.
  • the application work for all the reinforcement parts can be completed by a single application work by printing or the like. As a result, it is possible to reduce the thickness and the size, and it is possible to reduce costs and improve productivity by reducing the number of processes and material loss.
  • the method for producing a flexible printed wiring board of the present invention includes a step of placing a mold member having a predetermined thickness having a hole corresponding to the reinforcing portion on the base member, and the paste-like reinforcing material includes the paste-like reinforcing material. You may have the process of apply
  • the discharge mechanism for discharging the paste-like reinforcing material is applied to the reinforcing portion of the base member by moving the discharging mechanism relative to the base member. You may have.
  • the conductive reinforcing member having a predetermined thickness can be stably provided on the base member by coating the reinforcing material using the mold member.
  • mass production becomes possible.
  • Thinning and miniaturization are possible, and cost reduction and productivity can be improved by reducing the number of processes and material loss.
  • the flexible printed wiring board 1 of this embodiment is demonstrated using FIG.
  • the flexible printed wiring board 1 may be combined with a rigid board and used as a rigid flexible wiring board.
  • the flexible printed wiring board 1 includes a base member 110 and a conductive reinforcing member 135.
  • the base member 110 includes a base layer 112 in which a wiring pattern 115 (signal wiring patterns 115a and 415a, a ground wiring pattern 115b) and a penetrating through hole 112a are formed, and an upper surface and a lower surface of the base layer 112.
  • Adhesive layers 113 and 413 provided respectively, and insulating films 111 and 411 bonded to the adhesive layers 113 and 413 are provided.
  • the flexible printed wiring board 1 includes a conductive reinforcing member 135 at a reinforcing portion of the base member 110.
  • the electronic component 150 is mounted on the base member 110 at a position opposite to the conductive reinforcing member 135.
  • the opposing position of the base member 110 on which the electronic component 150 is mounted is a reinforcing part.
  • the conductive reinforcing member 135 is obtained by applying and solidifying a paste-like reinforcing material mainly composed of a resin in which conductive particles are dispersed.
  • the flexible printed wiring board 1 may include the mounted electronic component 150.
  • a coating system is not specifically limited.
  • examples of the reinforcing material coating method include screen printing, gravure printing method, and ink jet method.
  • the adhesive layer 113 and the insulating film 111 have bottomed holes 113a and 111a penetrating in the layer direction at the reinforcing portions, respectively. Therefore, before the reinforcement material is applied, the ground wiring pattern 115b is exposed at the reinforcement portion of the flexible printed wiring board 1. That is, as a result of the paste-like reinforcing material being applied and solidified, the reinforcing material is embedded in the bottomed holes 113a and 111a. Thereby, the ground wiring pattern 115b is electrically connected to the conductive reinforcing member 135, and the ground potential can be obtained by contacting and connecting the conductive reinforcing member 135 to the external ground member.
  • the external ground member is, for example, a housing of an electronic device in which the flexible printed wiring board 1 is built.
  • the conductive reinforcing member 135 can be formed and provided at the reinforcing part of the base member 110 at the same time. Thereby, it is possible to omit the step of applying the adhesive to the conductive reinforcing member 135 and sticking it to the base member 110, and it is possible to reduce the material loss that occurs when the conventional conductive reinforcing plate is punched. Further, since the paste-like reinforcing material is directly applied to the reinforcing portion, the reinforcing material is more easily embedded in the opening in which the ground wiring pattern 115b is exposed than in the prior art. It is possible to reduce poor conduction with the wiring pattern 115b.
  • the conductive reinforcing member and the flexible print are formed because the conductive reinforcing member 135 is formed by solidifying a paste-like reinforcing material applied directly to the flexible printed wiring board 1 instead of a general stainless steel conductive reinforcing member.
  • the adhesiveness with the wiring board 1 can be increased and the thickness can be reduced.
  • the application work for all the reinforcement parts can be completed by a single application work by printing or the like.
  • the flexible printed wiring board 1 having the above-described configuration can be reduced in thickness and size, and cost reduction and productivity can be improved by reducing the number of steps and material loss. Each configuration will be specifically described below.
  • the base member 110 includes the base layer 112, the adhesive layer 113, and the insulating film 111.
  • a signal wiring pattern 115a and a ground wiring pattern 115b are formed on the upper surface of the base layer 112.
  • a plurality of signal wiring patterns 415 a and 415 a are formed on the lower surface of the base layer 112.
  • One signal wiring pattern 415 a is electrically connected to the signal wiring pattern 115 a on the upper surface side through the through hole 112 a of the base layer 112.
  • Another signal wiring pattern 415 a is electrically connected to the electronic component 150 through the solder 401.
  • These wiring patterns 115 are formed by etching a conductive material.
  • the ground wiring pattern 115b indicates a pattern for maintaining the ground potential.
  • the adhesive layers 113 and 413 are adhesives that are interposed between the signal wiring patterns 115a and 415a or the ground wiring pattern 115b and the insulating films 111 and 411.
  • the adhesive layers 113 and 413 maintain the insulating properties and the insulating films 111 and 411. It has a role to adhere to the base layer 112.
  • the thickness of the adhesive layers 113 and 413 is 10 ⁇ m to 40 ⁇ m, but is not particularly limited and can be set as appropriate.
  • the base layer 112 and the insulating films 111 and 411 are both made of engineering plastic. Examples thereof include resins such as polyethylene terephthalate, polypropylene, cross-linked polyethylene, polyester, polybenzimidazole, polyimide, polyimide amide, polyether imide, and polyphenylene sulfide. When heat resistance is not required, an inexpensive polyester film is preferable. When flame resistance is required, polyphenylene sulfide film, and when heat resistance is required, polyimide film, polyamide film, glass epoxy film Is preferred.
  • the base layer 112 has a thickness of 10 ⁇ m to 40 ⁇ m
  • the insulating film 111 has a thickness of 10 ⁇ m to 30 ⁇ m. However, the thickness is not particularly limited and can be set as appropriate.
  • bottom holes 113a, 111a, 413a, and 411a are formed in the insulating films 111 and 411 and the adhesive layers 113 and 413 by a mold or the like, respectively.
  • the bottomed holes 113a and 111a expose a partial region of the ground wiring pattern 115b selected from the plurality of wiring patterns 115.
  • the bottomed holes 413a and 411a expose a partial region of the signal wiring pattern 415a selected from the plurality of wiring patterns 115.
  • bottomed holes 113a and 111a are formed in the stacking direction of the insulating film 111 and the adhesive layer 113 so that a part of the ground wiring pattern 115b is exposed to the outside.
  • Bottomed holes 413a and 411a are respectively formed in the stacking direction of the insulating film 411 and the adhesive layer 413 so that a partial region of the signal wiring pattern 415a is exposed to the outside.
  • the bottomed holes 113a, 111a, 413a, and 411a have appropriate hole diameters so that other adjacent wiring patterns are not exposed.
  • the conductive reinforcing member 135 applies a paste-like reinforcing material mainly composed of a resin such as a thermosetting resin in which conductive particles are dispersed to the reinforcing portion of the base member 110 on which the wiring pattern 115 is formed. This is formed by solidification by heating and pressing. That is, the paste-like reinforcing material is formed by adding conductive particles to the resin component.
  • the resin component is not limited to a thermosetting resin.
  • a thermoplastic resin and an ultraviolet curable resin may be used.
  • the resin component may be a mixture of any two or more of a thermosetting resin, a thermoplastic resin, and an ultraviolet curable resin.
  • the thermoplastic resin include polystyrene, vinyl acetate, polyester, polyethylene, polypropylene, polyamide, rubber, acrylic, and the like.
  • the ultraviolet curable resin include epoxy acrylate resins, polyester acrylate resins, and methacrylate-modified products thereof.
  • the curing form may be any of thermosetting, ultraviolet curing, electron beam curing, etc., as long as it can be cured.
  • a curing agent may be added to the reinforcing material.
  • the resin component in the reinforcing material is preferably composed of a thermosetting resin such as phenol, epoxy, urethane, melamine, or alkyd.
  • the resin component preferably contains an acrylate resin (acrylate monomer) and / or an epoxy resin, and may be composed only of an acrylate monomer and an epoxy resin.
  • one or more of alkyd resin, melamine resin or xylene resin may be blended with acrylate resin (acrylate monomer) and / or epoxy resin.
  • acrylate monomers include isoamyl acrylate, neopentyl glycol diacrylate, trimethylol propane triacrylate, ditrimethylol propane tetraacrylate, phenyl glycidyl ether acrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer, Examples thereof include bisphenol A diglycidyl ether acrylic acid adduct, ethylene glycol dimethacrylate, and diethylene glycol dimethacrylate.
  • the structure of the epoxy resin is not particularly limited.
  • the epoxy resin only needs to have one or more epoxy groups in the molecule, and two or more types can be used in combination.
  • Specific examples include bisphenol A type epoxy resins, brominated epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, novolac type epoxy resins, alicyclic epoxy resins, glycidyl amine type epoxy resins, glycidyl ether type epoxy resins, glycidyl ester type epoxy resins. And heterocyclic epoxy resins.
  • alkyd resin, melamine resin, and xylene resin are each used as a resin modifier, and are not particularly limited as long as the purpose can be achieved.
  • the lower limit of the acrylate resin is preferably 5% by weight and more preferably 20% by weight when the total amount is 100% by weight. That is, the upper limit of the epoxy resin is preferably 95% by weight, and more preferably 80% by weight.
  • the upper limit of the acrylate resin is preferably 95% by weight and more preferably 80% by weight. That is, the lower limit of the epoxy resin is preferably 5% by weight, and more preferably 20% by weight.
  • the proportion of acrylate resin and epoxy resin in the total amount of resin components is 60% by weight.
  • the content is 90% by weight or more. That is, the ratio of the resin blended as a modifier to the total amount of resin components is preferably less than 40% by weight, and more preferably less than 10% by weight.
  • the lower limit of the epoxy equivalent is preferably 200, and more preferably 300.
  • the upper limit of the epoxy equivalent is preferably 600, and more preferably 500.
  • the hydrolyzable chlorine concentration of an epoxy resin is 200 ppm or less, and it is more preferable that it is 50 ppm or less.
  • the upper limit of the hydrolyzable chlorine concentration of the whole resin component is 1000 ppm or less, and it is more preferable that it is 800 ppm or less.
  • the content of the epoxy resin in the resin component is preferably 20% by weight or more, and more preferably 30% by weight or more.
  • the resin component other than the epoxy resin in the resin component includes an epoxy resin, an alkyd resin, a melamine resin, a xylene resin, or the like that does not satisfy the above requirements, and these are preferably used in one or more types in the resin component.
  • acrylate resin is included in the resin component and the acrylate resin is blended with one or more of an epoxy resin, an alkyd resin, a melamine resin, and a xylene resin.
  • the proportion other than the acrylate resin is preferably less than 80% by weight, and more preferably less than 70% by weight.
  • Conductive reinforcing member 135 reinforcing material: conductive particles
  • the shape of the conductive particles is not particularly limited, but conventionally used ones such as dendrites, spheres, flakes, and fibers can be used.
  • the particle size is not limited, but is usually about 1 to 50 ⁇ m in average particle size.
  • the material for the conductive particles gold, silver, copper, nickel, carbon, solder, aluminum or the like can be used.
  • a metal powder composed of two or more kinds of alloys a metal powder composed of two or more kinds of alloys, a metal powder, resin balls, glass beads, etc. of a single metal or two or more kinds of alloys.
  • a silver-coated copper powder can be mentioned as a preferable example.
  • the lower limit of the amount of the conductive particles is preferably 5 parts by weight and more preferably 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component.
  • the upper limit of the compounding amount of the conductive particles is preferably 1800 parts by weight and more preferably 1600 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component.
  • the lower limit is preferably 10 parts by weight, more preferably 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the adhesive resin.
  • the upper limit is preferably 400 parts by weight, and more preferably 150 parts by weight.
  • the lower limit is preferably 40 parts by weight, more preferably 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the adhesive resin.
  • the upper limit is preferably 400 parts by weight, more preferably 350 parts by weight.
  • the conductive reinforcing member 135 is preferably an isotropic conductive layer.
  • the conductive reinforcing member 135 preferably has isotropic conductivity.
  • an electrically conductive state can be ensured in both the layer thickness direction and the surface direction, so that not only the ground wiring pattern 115b can be connected to the external ground via the conductive reinforcement member but also the conductive reinforcement.
  • the member 135 can exhibit an electromagnetic wave shielding effect.
  • the present invention is not limited to this, and the conductive reinforcing member 135 may be an anisotropic conductive layer having anisotropic conductivity.
  • the mixing ratio of the conductive particles to the resin component is preferably 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component, and the upper limit is 150 parts by weight. Is preferable.
  • the blending ratio of the conductive particles to the resin component is preferably 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component, and the upper limit is 1800. It is preferable to use parts by weight.
  • a reinforcing material including two or more metals including one or more low melting point metals having a melting point of 180 ° C. or less and one or more high melting point metals having a melting point of 800 ° C. or more. It is preferable to generate metallization by melting the low melting point metal to form an intermetallic compound with the high melting point metal.
  • the presence form of the two or more kinds of metals is not limited. For example, a certain kind of metal powder mixed with another kind of metal powder or a kind of metal powder coated with another kind of metal. Or a mixture of these.
  • the low melting point metal and the high melting point metal it is possible to use a single metal alloy or an alloy of two or more metals.
  • Preferred examples of the low melting point metal include indium (melting point: 156 ° C.) alone, or tin (melting point: 231 ° C.), lead (melting point: 327 ° C.), bismuth (melting point: 271 ° C.), or indium. Or what made 2 or more types of these into an alloy and made melting
  • the high melting point metal one or two of gold (melting point: 1064 ° C.), silver (melting point: 961 ° C.), copper (melting point: 1083 ° C.), or nickel (melting point: 1455 ° C.)
  • the alloys include more than seeds.
  • the blending ratio (weight ratio) of the low melting point metal powder and the high melting point metal powder is preferably in the range of 8: 2 to 2: 8.
  • the conductive particles and metallization it is preferable to add a flux to the reinforcing material.
  • the flux promotes metallization of the low melting point metal powder and the high melting point metal powder.
  • fluxes include zinc chloride, lactic acid, citric acid, oleic acid, stearic acid, glutamic acid, benzoic acid, oxalic acid, glutamic acid hydrochloride, aniline hydrochloride, cetylpyridine bromide, urea, hydroxyethyl laurylamine, polyethylene glycol
  • examples include laurylamine, oleylpropylenediamine, triethanolamine, glycerin, hydrazine, and rosin.
  • hydroxyethyl laurylamine has a low reactivity around room temperature and an activation temperature around 160 ° C., and is suitably used depending on the application.
  • latent flux may be added.
  • An example of the latent flux is a block type flux obtained by reacting amino alcohol with zinc 2-ethylhexylate.
  • amino alcohols include N-methyldiethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, N, N-diethylethanolamine, triethanolamine, N, N-dibutylethanolamine, N-methyl-N, N-diethanolamine.
  • polyethylene glycol alkylamines such as polyethylene glycol laurylamine, polyethylene glycol stearylamine, and polyethylene glycol dioleylamine.
  • the lower limit of the amount of flux used is preferably 0.3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of resin, more preferably 3 parts by weight, and even more preferably 5 parts by weight.
  • the upper limit of the amount of flux used is preferably 100 parts by weight, more preferably 80 parts by weight, and even more preferably 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin.
  • Conductive reinforcing member 135 reinforcing material: curing agent
  • the curing agent include, but are not limited to, a phenolic curing agent, an imidazole curing agent, a cationic curing agent, and a radical curing agent (polymerization initiator).
  • curing agents may be sufficient.
  • the lower limit of the amount of the curing agent used is preferably 0.5 parts by weight and more preferably 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin.
  • the upper limit of the amount of the curing agent used is preferably 40 parts by weight and more preferably 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin.
  • phenolic curing agents examples include novolak phenol and naphtholic compounds.
  • imidazole curing agents include imidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-ethyl-4-methyl-imidazole, 1-cyanoethyl-2-un.
  • Examples include decylimidazole and 1-cyanoethyl-2-undecylimidazolium trimellitate.
  • cationic curing agents include amine salts of boron trifluoride, P-methoxybenzenediazonium hexafluorophosphate, diphenyliodonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium, tetra-n-butylphosphonium tetraphenylborate, tetra- Examples thereof include onium compounds represented by n-butylphosphonium-o, o-diethyl phosphorodithioate and the like.
  • radical curing agents examples include di-cumyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, and the like.
  • a phenol-based curing agent may be used as the curing agent, and one or more other curing agents listed above may be added.
  • 0.3 weight part is preferable with respect to 100 weight part of resin components.
  • the upper limit of the amount of the phenolic curing agent used is preferably 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component.
  • the lower limit of the amount of the curing agent other than the phenol-based curing agent is preferably 0.2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component.
  • the upper limit of the amount of the curing agent other than the phenol-based curing agent is preferably 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component.
  • a paste-like reinforcing material mainly composed of a resin in which conductive particles are dispersed is applied to the reinforcing portion of the base member 110 on which the wiring pattern 115 is formed. It is manufactured by solidifying it.
  • a manufacturing method is demonstrated concretely, it is not limited to this.
  • a mold member 140 having a predetermined thickness having a hole portion 141 corresponding to the reinforcement portion is placed on the base member 110.
  • the mold member 140 is placed on the base member 110” indicates that the mold member 140 is positioned with respect to the base member 110. That is, the hole portion 141 of the mold member 140 is positioned at the reinforcing portion, and is not limited to the mold member 140 being directly placed on the base member 110.
  • a paste-like reinforcing material is applied to the base member 110 through the mold member 140.
  • the application to the base member 110 may be performed by a screen printing method. Specifically, as shown in FIG. 3, the reinforcing material 120 placed on the mold member 140 is moved while being pressed by the squeegee 142. As a result, the reinforcing material 120 is pushed out from the hole 141 and applied to the reinforcing portion corresponding to the hole 141.
  • the application to the base member 110 may be performed by an ink jet printing method.
  • the discharge mechanism 143 that discharges the reinforcing material is moved relative to the base member 110 above the mold member 140.
  • the reinforcing material is applied only to the reinforcing portion corresponding to the hole 141.
  • the discharge mechanism 143 controls to discharge the reinforcing material only above the reinforcing portion, the mold member 140 can be dispensed with.
  • the applied reinforcing material is solidified by heating, pressing, ultraviolet irradiation, electron beam irradiation, or the like according to the hardening form of the reinforcing material, whereby the conductive reinforcing member 135 is formed.
  • the conductive reinforcing member 135 is formed by solidifying the reinforcing material through a preheating process, a pressing process, and a curing process.
  • the preheating step is preheating at a low temperature performed for the purpose of removing voids in the reinforcing material or limiting deformation of the reinforcing material in a subsequent pressing step.
  • heating is performed for 3 to 5 minutes in an atmosphere of 60 to 120 ° C.
  • the pressing process is performed after the preheating process for the purpose of smoothing the conductive reinforcing member 135 to be formed.
  • a pressure of 0.3 MPa is applied to a flexible printed wiring board coated with a reinforcing material on a flat surface such as a flat plate.
  • the curing process is heating performed after the pressing process for the purpose of sufficiently curing the applied reinforcing material.
  • heating is performed in an atmosphere of 100 to 160 ° C. for 15 to 30 minutes.
  • an ultraviolet curing step may be performed instead of the preheating step or in addition to the preheating step.
  • the temperature, heating time, and pressure value in the above process are not limited to these. Moreover, you may implement only a heating as a process to solidify.
  • the reinforcing material is a thermosetting resin in which conductive particles having a low melting point metal and a high melting point metal are dispersed, it is suitable for both curing of the resin component and metallization of the metal powder. It is preferable to select conditions. Although specific conditions vary depending on the composition and the like, the lower limit of the heating temperature is preferably 150 ° C, more preferably 160 ° C. The upper limit of the heating temperature is preferably 200 ° C and more preferably 180 ° C. The lower limit of the heating time is preferably 15 minutes, more preferably 30 minutes. The upper limit of the heating time is preferably 120 minutes, and more preferably 60 minutes.
  • the conductive reinforcing member may have a laminated structure of an anisotropic conductive layer and an isotropic conductive layer.
  • the flexible printed wiring board 201 has a conductive reinforcing member 235 formed of a laminated structure of an anisotropic conductive layer 235a and an isotropic conductive layer 235b. More specifically, it has a two-layer structure in which an anisotropic conductive layer 235a is disposed between the base member 210 and the isotropic conductive layer 235b.
  • the base member 210 to which the reinforcing material is applied includes a base layer 212 on which a wiring pattern 215 (signal wiring pattern 215a and ground wiring pattern 215b) is formed, and an adhesive layer 213 provided on the base layer 212. And an insulating film 211 bonded to the adhesive layer 213.
  • the electronic component 250 is mounted on the base member 210 at a position opposite to the conductive reinforcing member 235. In other words, the opposing position of the base member 210 on which the electronic component 250 is mounted becomes a reinforcing part.
  • the adhesive layer 213 and the insulating film 211 have bottomed holes 213a and 211a penetrating in the layer direction at the reinforcing portions, respectively. Therefore, before the reinforcement material is applied, the ground wiring pattern 215b is exposed at the reinforcement portion of the flexible printed wiring board 201. The lower part of the anisotropic conductive layer 235a is buried in the bottomed holes 213a and 211a.
  • the conductive reinforcing member 235 has a laminated structure of the anisotropic conductive layer 235a and the isotropic conductive layer 235b, so that the conductive reinforcing member 235 is made of a material more than the case where the entire conductive reinforcing member is formed of the isotropic conductive layer. Cost can be reduced.
  • the anisotropic conductive layer 235a and the anisotropic conductive layer 235b can be easily set in thickness by applying an anisotropic conductive reinforcing material to the base member 210 and then applying an anisotropic conductive reinforcing material. Can do.
  • the anisotropic conductive layer 235a is embedded in the bottomed holes 213a and 211a, and the anisotropic conductive layer 235b is stacked on the anisotropic conductive layer 235a, so that the bottomed holes 213a and 213a are embedded in the anisotropic conductive layer 235a.
  • 211a at least conduction in only the layer direction can be ensured, and in the isotropic conductive layer 235b, an electrically conductive state can be ensured in both the layer thickness direction and the surface direction.
  • the conductive particles can be reduced as much as possible to reduce the cost, and the conductive reinforcing member 235 can exhibit an electromagnetic wave shielding effect.
  • the conductive reinforcing member may have a through hole that exposes the base member to the outside.
  • the flexible printed wiring board 301 includes a base member 310 and a conductive reinforcing member 335 solidified by applying a paste-like reinforcing member on the base member 310.
  • the bottomed hole formed in the conductive reinforcing member 335 may be a through hole 3351a that forms a conductive reinforcing member 3351 having a pinhole, or a through hole 3352a that forms a mesh-like conductive reinforcing member 3352. It may be a through hole 3353a that forms a grid-like conductive reinforcing member 3353. Note that the through hole may have any shape, or a single through hole.
  • the conductive reinforcing member 335 has the through hole, bubbles existing on the joint surface between the conductive reinforcing member 335 and the base member 310 can be discharged to the outside through the through hole. Therefore, it is possible to suppress a decrease in bonding force between the conductive reinforcing member 335 and the base member 310 due to air bubbles. Moreover, material cost can be reduced compared with the case where an electroconductive reinforcement member is formed in plate shape.
  • a phenoxy resin Mitsubishi Chemical Co., Ltd., trade name “JER1256”, bisphenol A type phenoxy resin, weight average molecular weight: 50000
  • hexamethylene diisocyanate polyisocyanate compound isocyanurate type, NCO%: 23. 1 wt% 4.4 parts by weight and butyl carbitol were mixed to prepare a varnish.
  • the composition is the same as that of the above isotropic conductive paste.
  • An anisotropic conductive paste that is a reinforcing member in the form of a paste having an electrically conductive property was obtained.
  • a 37.5 ⁇ m thick CVL which is a surface protective film for flexible printed wiring boards, has an opening diameter of 0.2, 0.3, 0.5, 1.0 mm.
  • Bottom holes 111a and 113a were formed.
  • each CVL and CCL copper clad laminate
  • Base members 110 having holes 111a and 113a were respectively formed.
  • the base members 210 having the bottomed holes 211a and 213a having the opening diameters of 0.2, 0.5, and 1.0 mm are respectively formed in the same manner as the method for forming the base member 110. did.
  • Example 1 As shown in FIG. 7, a test wiring pattern 116 is provided on the base layer 112 of the base member 110. A part of the test wiring pattern 116 (one of the test wiring patterns 116) is exposed in the bottomed holes 111a and 113a, and the other part of the test wiring pattern 116 is formed by laminating the insulating film 111 and the adhesive layer 113. (The other test wiring pattern 116). That is, the two test wiring patterns 116 and 116 shown in FIG. 7 are electrically connected on the base layer 112.
  • an isotropic conductive paste is applied in a thickness of 40 ⁇ m on the base member 110 having the bottomed holes 111a and 113a having an opening diameter of 0.2 mm, and the isotropic conductive paste is applied to the bottomed holes 111a and 113a.
  • the embedded flexible printed wiring board 1 was created. And the flexible printed wiring board 1 of Example 1 provided with the conductive reinforcement member 135 connected to one test wiring pattern 116 by solidifying the isotropic conductive paste by heating at 160 ° C. for 30 minutes, did. Thereafter, the electrical resistance values of the conductive reinforcing member 135 connected to one test wiring pattern 116 and the other test wiring pattern 116 were measured.
  • the flexible printed wiring board 1 having the bottomed holes 111a and 113a having an opening diameter (ground diameter) of 0.2 mm in Example 1 is shown in FIG.
  • the previous resistance value is 61.0 m ⁇
  • the resistance value after one reflow is 25.6 m ⁇
  • the resistance value after three reflows is 25.4 m ⁇
  • the resistance value after five reflows is 26.4 m ⁇ .
  • Examples 2 to 4 In the same manner as in Example 1, the flexible printed wiring board 1 (Example 2) having the bottomed holes 111a and 113a having an opening diameter of 0.3 mm and the bottomed holes 111a and 113a having an opening diameter of 0.5 mm are provided. Conductive reinforcing member 135 and test for flexible printed wiring board 1 (Example 3) and flexible printed wiring board 1 (Example 4) having bottomed holes 111a and 113a having an opening diameter of 1.0 mm The electrical resistance value with respect to the wiring pattern 116 was measured.
  • the flexible printed wiring board 1 of Example 2 has a resistance value before reflow of 55.4 m ⁇ and a resistance value after reflow of 24. 24 mm, as indicated by the “triangle” line graph in FIG. It was found that the resistance value after 0 m ⁇ , 3 reflows was 24.8 m ⁇ , and the resistance value after 5 reflows was 23.8 m ⁇ . Further, the flexible printed wiring board 1 of Example 3 has a resistance value before reflow of 27.0 m ⁇ and a resistance value after 1 reflow of 12.4 m ⁇ , as shown by a “square mark” line graph in FIG.
  • the resistance value after 3 reflows was 11.2 m ⁇
  • the resistance value after 5 reflows was 11.4 m ⁇
  • the flexible printed wiring board 1 of Example 4 has a resistance value before reflow of 27.2 m ⁇ and a resistance value after one reflow of 10.8 m ⁇ , as shown by the “diamond” line graph in FIG. It was found that the resistance value after 3 reflows was 10.8 m ⁇ , and the resistance value after 5 reflows was 10.6 m ⁇ .
  • a test wiring pattern 216 is provided on the base layer 212 of the base member 210.
  • the test wiring pattern 216 has a partial area (one test wiring pattern 216) exposed in the bottomed holes 211a and 213a, and the other partial area is formed by laminating the insulating film 211 and the adhesive layer 213. (The other test wiring pattern 116). That is, the two test wiring patterns 216 and 216 shown in FIG. 8 are electrically connected on the base layer 212.
  • an anisotropic conductive paste is applied with a thickness of 10 ⁇ m on the base member 210 having the bottomed holes 211a and 213a having an opening diameter of 0.2 mm, and the anisotropic conductive paste is applied to the bottomed holes 211a and 213a.
  • a flexible printed wiring board 201 coated with an isotropic conductive paste with a thickness of 30 ⁇ m was prepared.
  • the anisotropic conductive paste and the isotropic conductive paste are solidified by heating at 160 ° C. for 30 minutes, whereby the anisotropic conductive conductive reinforcing member 235a and one test wiring pattern 216 are connected.
  • the flexible printed wiring board 201 of Example 5 was provided with an isotropic conductive isotropic conductive layer 235b in a laminated structure.
  • the flexible printed wiring board 201 (Example 6) having the bottomed holes 211a and 213a having an opening diameter of 0.5 mm and the opening diameter of 1.0 mm.
  • a flexible printed wiring board 201 (Example 7) having bottomed holes 211a and 213a was prepared. And about the flexible printed wiring board 201 of these Examples 5, 6, and 7, the electrical resistance value of the isotropic conductive layer 235b to which one test wiring pattern 216 is connected and the other test wiring pattern 216 is measured. did. *
  • a test wiring pattern 116 is provided on the base layer 112 of the base member 110.
  • a part of the test wiring pattern 116 (one of the test wiring patterns 116) is exposed in the bottomed holes 111a and 113a, and the other part of the test wiring pattern 116 is formed by laminating the insulating film 111 and the adhesive layer 113.
  • the other test wiring pattern 116 That is, the two test wiring patterns 116 and 116 shown in FIG. 9 are electrically connected on the base layer 112.
  • an isotropic conductive adhesive member (CBF-300-W6, manufactured by Tatsuta Electric Cable Co., Ltd.) is used on the base member 110 having the bottomed holes 111a and 113a having an opening diameter of 0.2 mm.
  • a flexible printed wiring board 101 to which a SUS member to which one of the test wiring patterns 116 is connected is attached by an isotropic conductive adhesive layer having a thickness of 40 ⁇ m by placing a stainless steel SUS member and heating and pressing.
  • Comparative Example 1 flexible printed wiring boards 301 having bottomed holes 111a and 113a with opening diameters of 0.3, 0.5, and 1.0 mm were prepared as Comparative Examples 2, 3, and 4. .
  • the electrical resistance values of the SUS member to which one test wiring pattern 116 is connected and the other test wiring pattern 116 were measured in the same manner as in Example 1.
  • the flexible printed wiring board 101 of Comparative Example 1 has a resistance value before reflow of 139.0 m ⁇ and a resistance value of 187.m ⁇ after one reflow, as shown by the “circle” line graph in FIG. It was found that the resistance value after 0 m ⁇ , 3 reflows was 300.0 m ⁇ , and the resistance value after 5 reflows was 377.0 m ⁇ .
  • the flexible printed wiring board 301 of Comparative Example 2 has a resistance value before reflow of 64.0 m ⁇ and a resistance value after reflow of 87.0 m ⁇ , as indicated by the “triangle” line graph in FIG. It was found that the resistance value after reflowing 12 times was 121.0 m ⁇ , and the resistance value after reflowing 5 times was 144.0 m ⁇ .
  • the flexible printed wiring board 1 of Comparative Example 3 has a resistance value before reflow of 45.0 m ⁇ and a resistance value of 60.0 m ⁇ after one reflow as shown by the “square mark” in FIG. It was found that the resistance value after 3 reflows was 68.0 m ⁇ , and the resistance value after 5 reflows was 65.0 m ⁇ .
  • the flexible printed wiring board 1 of Comparative Example 4 has a resistance value before reflow of 34.0 m ⁇ and a resistance value after reflow of 41.0 m ⁇ , as indicated by the “diamond” line graph in FIG. It was found that the resistance value after 4 reflows was 42.0 m ⁇ , and the resistance value after 5 reflows was 39.0 m ⁇ .
  • Example 1 The electric resistance value of Example 1 is the original, after one reflow, after three reflows, and the electric resistance value after the five reflows is the same as the original of Comparative Example 1, after one reflow, and the three reflows. Thereafter, the electric resistance values are higher than those after five reflows. Similarly, the electrical resistance values of Examples 2, 3, and 4 are higher than those of Comparative Examples 2, 3, and 4, respectively.
  • the flexible printed wiring board in which the isotropic conductive paste is embedded in the bottomed holes 111a and 113a as in Examples 1 to 4 can be obtained by combining the SUS member and the isotropic conductive member of Comparative Examples 1 to 4. It can be said that the ground effect is better than the flexible printed wiring board used.
  • the electrical resistance value hardly increases even when the number of reflows is increased, while in Comparative Examples 2 and 3, the electrical resistance value is greatly increased as the number of reflows is increased.
  • the flexible printed wiring board in which the isotropic conductive paste is embedded in the bottomed holes 111a and 113a is more isotropically conductive with the SUS member when the opening diameter of the bottomed hole is 0.2 mm to 0.3 mm. It can be said that the ground effect is significantly better than a flexible printed wiring board using a conductive member.
  • Examples 5 to 7 are flexible printed wiring boards in which an isotropic conductive paste (thickness: 30 ⁇ m) and an anisotropic conductive paste (thickness: 10 ⁇ m) are laminated.
  • the isotropic conductive paste in Examples 1 to 4 The thickness is the same as that of the flexible printed wiring board (thickness: 40 ⁇ m). Therefore, the flexible printed wiring boards of Examples 5 to 7 have a configuration in which a part of the layer (thickness: 10 ⁇ m) of the isotropic conductive paste (thickness: 40 ⁇ m) in Examples 1 to 4 is replaced with the anisotropic conductive paste. It can be said that.
  • the original electrical resistance values of Examples 5 to 7 in which a part of the isotropic conductive paste of Examples 1 to 4 was replaced with an anisotropic conductive paste were 144.5 m ⁇ (opening diameter 0.2 mm), 36.3 m ⁇ . (Opening diameter 0.5 mm) and 25.8 m ⁇ (opening diameter 1.0 mm).
  • the original resistance values in Examples 1, 3 and 4 were 61.0 m ⁇ (opening diameter 0.2 mm), 27.0 m ⁇ (opening diameter 0.5 mm), 27.2 m ⁇ (opening diameter 1.0 mm). It is.
  • Examples 5, 6 and 7 and Examples 1, 3, and 5 are compared with each other, substantially the same resistance value is exhibited when the opening diameter is 1.0 mm and 0.5 mm, while when the opening diameter is 0.2 mm. Since the resistance values are greatly different, by combining the isotropic conductive paste and the anisotropic conductive paste, the signal wiring pattern and the ground wiring pattern with an opening diameter of less than 0.5 mm, particularly 0.2 mm or less. It has been found that the impedance of the circuit board can be controlled by controlling the capacitance.
  • the flexible printed wiring board of Example 5 has substantially the same resistance value (144.5 m ⁇ ) as the resistance value (139.0 m ⁇ ) of Comparative Example 1 (0.2 mm opening diameter). Since the standard of the value is 1 ⁇ or less, there is no problem.

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Abstract

薄型化及び小型化が可能であり、コストダウン及び生産性の向上を図ることが可能な導電性補強部材及びフレキシブルプリント配線板を提供する。導電性補強部材135は、配線パターン115が形成されたベース部材110の補強部位に、導電性粒子が分散された熱硬化性樹脂を主成分とするペースト状の補強材料120を塗布及び固化されたものである。

Description

導電性補強部材、フレキシブルプリント配線板、及び、フレキシブルプリント配線板の製造方法
 本発明は、導電性補強部材、フレキシブルプリント配線板、及び、フレキシブルプリント配線板の製造方法に関する。
 従来、フレキシブルプリント配線板等における電子部品が実装される実装部位の対向位置に、導電性補強板が設けられることが知られている(例えば、特許文献1乃至5)。導電性補強板は、フレキシブルプリント配線板へ電子部品を実装する際に、フレキシブルプリント配線板の歪みを軽減し、電子部品の実装不良を防止することができるようになっている。
 このような導電性補強板は、ステンレス製等の板材を所定形状に打ち抜いて形成され、フレキシブルプリント配線板に接着され、熱プレス機による加熱・加圧により導電性接着剤が硬化されることによって、補強部位に固着されることが一般的である。
 ところで、携帯電話やコンピュータなどの電子機器において、高周波数を使用する機器が増加しており、導電性補強板とフレキシブルプリント配線板におけるグランド用配線パターンとの接続を確実にして、グランド効果を高めることが要望されている。具体的に、フレキシブルプリント配線板に開口を設けてグランド用配線パターンを露出させ、加熱・加圧において導電性補強板に積層された導電性接着剤が当該開口部に埋め込まれることにより、グランド用配線パターンは導電性接着剤を介して導電性補強板に導通される。これにより、電子機器の筐体等の外部グランドに接続された導電性補強板からグランド電位を得ることが可能となる。
特開2005-317946号公報 特開2007-189091号公報 特開2009-218443号公報 特開2012-156457号公報 特開2013-041869号公報
 ところで、近年の携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器の薄型化及び小型化に伴って、電子機器内に搭載されるフレキシブルプリント配線板に実装される導電性補強板についても薄型化及び小型化が要求されている。しかしながら、小型化に伴ってフレキシブルプリント配線板との接着面積が減少するため、フレキシブルプリント配線板に対する導電性補強板の密着力が低下してしまうという問題があった。また、全体的な小型化に伴ってグランド用配線パターンが露出された開口も小さくなるため、導電性接着剤が当該開口に埋め込まれ難くなり、導電性接着剤とグランド用配線パターンとの接触不良を増加させる虞があった。さらには、一般的に導電性補強板の材料として用いられるステンレス製の板材の厚みの限界は0.1mm程度であるが、さらなる薄型化が要求されている。
 また、上記従来の導電性補強板は、ステンレス製等の板材を打ち抜き加工して所定の形状に形成されるため、材料ロスが多く発生してしまい、効率的に材料を用いることができなかった。また、このような導電性補強部材への導電性接着剤の塗布、導電性補強部材のフレキシブルプリント配線板への位置決め及び配置、及び、加熱・加圧等による導電性補強部材のフレキシブルプリント配線板への接着等の工程を経る必要があるため、生産性が低下するという問題があった。
 本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、薄型化及び小型化が可能であり、コストダウン及び生産性の向上を図ることが可能な導電性補強部材及びフレキシブルプリント配線板を提供することを目的とする。
 本発明の導電性補強部材は、配線パターンが形成されたベース部材の補強部位に、導電性粒子が分散された樹脂を主成分とするペースト状の補強材料を塗布及び固化されたことを特徴とする。
 上記の構成によれば、ペースト状の補強材料をベース部材の補強部位に塗布及び固化することによって、導電性補強部材を形成すると同時にベース部材の補強部位に設けることができる。これにより、導電性補強部材に接着剤を塗布してベース部材に貼り付ける工程を省くことができると共に、導電性補強板の打ち抜き時に発生する材料ロスを削減することができる。また、ペースト状の補強材料を直接補強部位に塗布するため、従来よりもグランド用配線パターンが露出された開口に補強材料が埋め込まれ易くなり、小型化されても導電性接着剤とグランド用配線パターンとの導通不良を軽減することができる。また、一般的なステンレス製の導電性補強部材ではなく、フレキシブルプリント配線板に直接塗布したペースト状の補強材料を固化して導電性補強部材を形成するため、導電性補強部材とフレキシブルプリント配線板との密着性を高くすると共に薄型化を図ることができる。さらには補強部位が複数あれば、印刷等により一度の塗布作業で全ての補強部位に対する塗布作業を完了することができる。この結果、上記の構成を有したフレキシブルプリント配線板は、薄型化及び小型化が可能であり、工程数及び材料ロスの削減によるコストダウン及び生産性が向上したものとなる。
 また、本発明の導電性補強部材は、等方導電層であってもよい。
 上記の構成によれば、導電性補強部材が等方導電層であるため、層厚方向および面方向の何れにも電気的な導電状態を確保することができる。これにより、導電性補強部材を介してグランド用配線パターンを外部グランドに接続できるだけでなく、導電性補強部材に電磁波シールド効果を発現させることができる。
 また、本発明の導電性補強部材において、前記導電性補強部材は、異方導電層と等方導電層との積層構造であってもよい。
 上記の構成によれば、導電性補強部材の全部を等方導電層で構成した場合よりも、材料コストを低減することができる。
 また、本発明の導電性補強部材において、前記積層構造は、前記ベース部材と前記等方導電層との間に前記異方導電層を配置した2層構造であってもよい。
 上記の構成によれば、ベース部材に異方導電性の補強材料を塗布した後、等方導電性の補強材料を塗布することによって、異方導電層及び等方導電層の厚みを容易に設定することができる。
 また、本発明の導電性補強部材は、前記ベース部材を外部に露出させる貫通穴を有していてもよい。
 上記の構成によれば、導電性補強部材とベース部材との接合面に存在する気泡を貫通穴を介して外部に排出することができるため、気泡による導電性補強部材とベース部材との接合力の低下を抑制することができる。
 また、本発明の導電性補強部材は、格子状又は網目状に形成されていてもよい。
 上記の構成によれば、導電性補強部材を板状に形成する場合と比較して、材料コストを低減することができる。さらに、格子状や網目状の隙間が貫通穴としての機能を有することによって、導電性補強部材とベース部材との接合面に存在する気泡を外部に排出することができるため、気泡による導電性補強部材とベース部材との接合力の低下を抑制することができる。
 また、本発明のフレキシブルプリント配線板は、上記に記載の導電性補強部材を備えたことを特徴とする。
 上記の構成によれば、ペースト状の補強材料をベース部材の補強部位に塗布及び固化することによって、導電性補強部材をベース部材の補強部位に設けることができる。これにより、導電性補強部材に接着剤を塗布してベース部材に貼り付ける工程を省くことができると共に、導電性補強板の打ち抜き時に発生する材料ロスを削減することができる。また、ペースト状の補強材料を直接補強部位に塗布するため、従来よりもグランド用配線パターンが露出された開口に補強材料が埋め込まれ易くなり、小型化されても導電性接着剤とグランド用配線パターンとの導通不良を軽減することができる。また、一般的なステンレス製の導電性補強部材ではなく、フレキシブルプリント配線板に直接塗布したペースト状の補強材料を固化して導電性補強部材を形成するため、導電性補強部材とフレキシブルプリント配線板との密着性を高くすると共に薄型化を図ることができる。さらには補強部位が複数あれば、印刷等により一度の塗布作業で全ての補強部位に対する塗布作業を完了することができる。この結果、上記の構成を有したフレキシブルプリント配線板は、薄型化及び小型化が可能であり、工程数及び材料ロスの削減によるコストダウン及び生産性が向上したものとなる。
 また、本発明のフレキシブルプリント配線板の製造方法は、配線パターンが形成されたベース部材の補強部位に、導電性粒子が分散された樹脂を主成分とするペースト状の補強材料を塗布及び固化することにより導電性補強部材を設けることを特徴とする。
 上記の製造方法によれば、ペースト状の補強材料をベース部材の補強部位に塗布及び固化することによって、導電性補強部材をベース部材の補強部位に設けることができる。これにより、導電性補強部材に接着剤を塗布してベース部材に貼り付ける工程を省くことができると共に、導電性補強板の打ち抜き時に発生する材料ロスを削減することができる。また、ペースト状の補強材料を直接補強部位に塗布するため、従来よりもグランド用配線パターンが露出された開口に補強材料が埋め込まれ易くなり、小型化されても導電性接着剤とグランド用配線パターンとの導通不良を軽減することができる。また、一般的なステンレス製の導電性補強部材ではなく、フレキシブルプリント配線板に直接塗布したペースト状の補強材料を固化して導電性補強部材を形成するため、導電性補強部材とフレキシブルプリント配線板との密着性を高くすると共に薄型化を図ることができる。さらには補強部位が複数あれば、印刷等により一度の塗布作業で全ての補強部位に対する塗布作業を完了することができる。この結果、薄型化及び小型化が可能であり、工程数及び材料ロスの削減によるコストダウン及び生産性を向上させることができる。
 また、本発明のフレキシブルプリント配線板の製造方法は、前記補強部位に対応した穴部を有した所定厚みの型枠部材を前記ベース部材に載置する工程と、前記ペースト状の補強材料を前記型枠部材を介して前記ベース部材に塗工する工程と、前記補強材料を固化する工程とを有していてもよい。
 また、本発明のフレキシブルプリント配線板の製造方法は、前記ペースト状の補強材料を吐出する吐出機構を、前記ベース部材に対して相対移動させることによって、当該ベース部材の前記補強部位に塗布する工程を有していてもよい。
 上記の製造方法によれば、型枠部材を用いた補強材料の塗工により所定厚みの導電性補強部材を安定してベース部材に設けることができる。特に、複数の補強部位が存在する場合、一度の塗工作業で全ての補強部位に所定厚みの導電性補強部材を設けることができるため、大量生産が可能になる。
 薄型化及び小型化が可能であり、工程数及び材料ロスの削減によるコストダウン及び生産性を向上させることができる。
フレキシブルプリント配線板の一部断面図である。 フレキシブルプリント配線板の製造方法の一例を示す説明図である。 フレキシブルプリント配線板の製造方法の一例を示す説明図である。 フレキシブルプリント配線板の製造方法の一例を示す説明図である。 フレキシブルプリント配線板の変形例の一部断面図である。 フレキシブルプリント配線板の変形例の斜視図及び補強部材の上面図である。 フレキシブルプリント配線板の一部断面図である。 フレキシブルプリント配線板の一部断面図である。 フレキシブルプリント配線板の一部断面図である。 フレキシブルプリント配線板の電気抵抗値の測定結果を示す図である。 フレキシブルプリント配線板の電気抵抗値の測定結果を示す図である。
 以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
(フレキシブルプリント配線板1の全体構成)
 先ず、図1を用いて、本実施形態のフレキシブルプリント配線板1について説明する。尚、このフレキシブルプリント配線板1は、リジット基板と組み合わせ、リジットフレキシブル配線板として用いてもよい。
 図1に示すように、フレキシブルプリント配線板1は、ベース部材110と、導電性補強部材135とを有している。具体的に、ベース部材110は、配線パターン115(信号用配線パターン115a・415a、グランド用配線パターン115b)及び貫通するスルーホール112aが形成されたベース層112と、ベース層112の上面及び下面にそれぞれ設けられた接着剤層113・413と、接着剤層113・413に接着された絶縁フィルム111・411と、を有している。そして、フレキシブルプリント配線板1は、ベース部材110の補強部位に、導電性補強部材135を備える。そして、ベース部材110における導電性補強部材135の対向位置に電子部品150が実装される。換言すれば、電子部品150が実装されるベース部材110の対向位置が補強部位となる。導電性補強部材135は、導電性粒子が分散された樹脂を主成分とするペースト状の補強材料を塗布及び固化されたものである。尚、フレキシブルプリント配線板1は、実装された電子部品150を含んだものとしてもよい。
 尚、ベース部材110への補強材料の塗布について、塗工方式は特に限定されない。例えば、補強材料の塗工方式として、スクリーン印刷、グラビア印刷方式、及び、インクジェット方式等を挙げることができる。
 本実施形態では、接着剤層113と、絶縁フィルム111とが、補強部位に、層方向へ貫通する有底孔113a・111aを夫々有している。従って、補強材料が塗布される前の段階では、フレキシブルプリント配線板1の補強部位において、グランド用配線パターン115bが露出された状態となる。即ち、ペースト状の補強材料が塗布され、固化される結果、補強材料は有底孔113a・111a内に埋め込まれることになる。これにより、グランド用配線パターン115bは、導電性補強部材135と電気的に接続され、導電性補強部材135を外部グランド部材に接触・接続させることによってグランド電位を得ることができる。図示しないが、この外部グランド部材とは、例えば、フレキシブルプリント配線板1が内蔵される電子機器の筐体等である。
 このように、ペースト状の補強材料をベース部材110の補強部位に塗布し、これを固化することによって、導電性補強部材135を形成すると同時にベース部材110の補強部位に設けることができる。これにより、導電性補強部材135に接着剤を塗布してベース部材110に貼り付ける工程を省くことができると共に、従来の導電性補強板の打ち抜き時に発生する材料ロスを削減することができる。また、ペースト状の補強材料を直接補強部位に塗布するため、従来よりもグランド用配線パターン115bが露出された開口に補強材料が埋め込まれ易くなり、小型化されても導電性接着剤とグランド用配線パターン115bとの導通不良を軽減することができる。また、一般的なステンレス製の導電性補強部材ではなく、フレキシブルプリント配線板1に直接塗布したペースト状の補強材料を固化して導電性補強部材135を形成するため、導電性補強部材とフレキシブルプリント配線板1との密着性を高くすると共に薄型化を図ることができる。さらには補強部位が複数あれば、印刷等により一度の塗布作業で全ての補強部位に対する塗布作業を完了することができる。この結果、上記の構成を有したフレキシブルプリント配線板1は、薄型化及び小型化が可能であり、工程数及び材料ロスの削減によるコストダウン及び生産性が向上したものとなる。以下、各構成を具体的に説明する。
(ベース部材110)
 上述のように、ベース部材110は、ベース層112、接着剤層113、絶縁フィルム111を有している。ベース層112の上面には、信号用配線パターン115aやグランド用配線パターン115bが形成されている。また、ベース層112の下面には、複数の信号用配線パターン415a・415aが形成されている。1つの信号用配線パターン415aは、ベース層112のスルーホール112aを介して上面側の信号用配線パターン115aに電気的に接続されている。また、別の信号用配線パターン415aは、半田401を介して電子部品150に電気的に接続される。これらの配線パターン115は、導電性材料をエッチング処理することにより形成される。グランド用配線パターン115bは、グランド電位を保つためのパターンのことを指す。
 接着剤層113・413は、信号用配線パターン115a・415aやグランド用配線パターン115bと絶縁フィルム111・411との間に介在する接着剤であり、絶縁性を保つと共に、絶縁フィルム111・411をベース層112に接着させる役割を有する。尚、接着剤層113・413の厚みは、10μm~40μmであるが、特に限定される必要はなく適宜設定可能である。
 ベース層112と絶縁フィルム111・411は、いずれもエンジニアリングプラスチックからなる。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、架橋ポリエチレン、ポリエステル、ポリベンズイミダゾール、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイドなどの樹脂が挙げられる。あまり耐熱性を要求されない場合は、安価なポリエステルフィルムが好ましく、難燃性が要求される場合においては、ポリフェニレンサルファイドフィルム、さらに耐熱性が要求される場合にはポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、ガラスエポキシフィルムが好ましい。尚、ベース層112の厚みは、10μm~40μmであり、絶縁フィルム111の厚みは、10μm~30μmであるが、特に限定される必要はなく適宜設定可能である。
 上述のように、上記の絶縁フィルム111・411および接着剤層113・413には、金型などによって、有底孔113a・111a・413a・411aが夫々形成されている。有底孔113a・111aは、複数の配線パターン115の中から選択されたグランド用配線パターン115bの一部領域を露出させるものである。有底孔413a・411aは、複数の配線パターン115の中から選択された信号用配線パターン415aの一部領域を露出させるものである。本実施形態の場合、グランド用配線パターン115bの一部領域が、外部に露出するように、絶縁フィルム111および接着剤層113における積層方向に有底孔113a・111aが夫々に形成されている。信号用配線パターン415aの一部領域が、外部に露出するように、絶縁フィルム411および接着剤層413における積層方向に有底孔413a・411aが夫々に形成されている。尚、有底孔113a・111a・413a・411aは、隣接する他の配線パターンを露出させないように適宜穴径が設定されている。
(導電性補強部材135)
 導電性補強部材135は、配線パターン115が形成されたベース部材110の補強部位に、導電性粒子が分散された熱硬化性樹脂等の樹脂を主成分とするペースト状の補強材料を塗布し、これを加熱加圧等することにより固化されて形成されたものである。即ち、ペースト状の補強材料は、樹脂成分に導電性粒子が添加されて形成される。
 尚、樹脂成分は、熱硬化性樹脂に限定されない。例えば、熱可塑性樹脂、及び、紫外線硬化性樹脂等を用いてもよい。また、樹脂成分は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、及び、紫外線硬化性樹脂のうち何れか2以上の混合であってもよい。熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン系、酢酸ビニル系、ポリエステル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリアミド系、ゴム系、アクリル系等が挙げられる。紫外線硬化性樹脂としては、エポキシアクリレート樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、及びそれらのメタクリレート変性品等が挙げられる。尚、硬化形態としては、熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化などどれでもよく、硬化するものであればよい。また、ペースト状の補強材料の例を以下に挙げるが、これらに限定されるものではない。また、補強材料には、硬化剤を添加してもよい。また、補強材料には、消泡剤、増粘剤、粘着剤等の添加剤を添加してもよい。
(導電性補強部材135:補強材料:樹脂成分)
 補強材料における樹脂成分は、フェノール系、エポキシ系、ウレタン系、メラミン系、アルキド系などの熱硬化性樹脂で構成されることが好ましい。具体的に、樹脂成分は、アクリレート樹脂(アクリレートモノマー)、及び/又は、エポキシ樹脂を含んでいることが好ましく、アクリレートモノマー及びエポキシ樹脂のみからなるものであってもよい。また、アルキド樹脂、メラミン樹脂又はキシレン樹脂のうちの1種以上をアクリレート樹脂(アクリレートモノマー)、及び/又は、エポキシ樹脂にブレンドしたものであってもよい。
 また、アクリレートモノマー(アクリレート樹脂を構成するモノマー)の具体例としては、イソアミルアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、フェニルグリシジルエーテルアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ビスフェノールAジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、エチレングリコールジメタクリレート、及び、ジエチレングリコールジメタクリレート等が挙げられる。
 また、エポキシ樹脂について、構造等は特に限定されない。例えば、エポキシ樹脂は、分子内にエポキシ基を1個以上有するものであればよく、2種以上を併用することもできる。具体例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂等が挙げられる。
 また、アルキド樹脂、メラミン樹脂、及び、キシレン樹脂はそれぞれ樹脂改質剤として用いられるものであり、その目的を達成できるものであれば特に限定されない。
(アクリレート樹脂、及び、エポキシ樹脂のいずれも含む場合の例)
 樹脂成分に、アクリレート樹脂(アクリレートモノマー)、及び、エポキシ樹脂のいずれも含む場合、これらの総量を100重量%としたときアクリレート樹脂の下限は、5重量%が好ましく、20重量%がより好ましい。即ち、エポキシ樹脂の上限は、95重量%が好ましく、80重量%がより好ましい。また、アクリレート樹脂の上限は、95重量%が好ましく、80重量%がより好ましい。即ち、エポキシ樹脂の下限は、5重量%が好ましく、20重量%がより好ましい。
 また、アクリレート樹脂(アクリレートモノマー)、及び、エポキシ樹脂にアルキド樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂のうちの1種以上をブレンドする場合、樹脂成分総量中のアクリレート樹脂及びエポキシ樹脂の割合を、60重量%以上とすることが好ましく、90重量%以上とすることがより好ましい。即ち、改質剤としてブレンドする樹脂の樹脂成分総量に対する割合は、40重量%未満とすることが好ましく、10重量%未満とすることがより好ましい。
(エポキシ樹脂を含む場合の例)
 樹脂成分にエポキシ樹脂を含む場合、エポキシ当量の下限は、200であることが好ましく、300であることがより好ましい。また、エポキシ当量の上限は、600であることが好ましく、500であることがより好ましい。また、エポキシ樹脂の加水分解性塩素濃度が200ppm以下であることが好ましく、50ppm以下であることがより好ましい。また、樹脂成分全体の加水分解性塩素濃度の上限は、1000ppm以下であることが好ましく、800ppm以下であることがより好ましい。
 また、樹脂成分におけるエポキシ樹脂の含有量は、20重量%以上であることが好ましく、30重量%以上であることがより好ましい。この場合、樹脂成分におけるエポキシ樹脂以外の樹脂成分としては、上記要件を満たさないエポキシ樹脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂等が挙げられ、これらを1種又は2種以上、樹脂成分中に好ましくは80重量%以下、より好ましくは70重量%以下の割合で併用することができる。
(アクリレート樹脂を含む場合の例)
 また、樹脂成分に、アクリレート樹脂を含む場合であって、アクリレート樹脂に、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂のうちの1種以上をブレンドする場合の配合比は、樹脂成分総量中のアクリレート樹脂以外の割合を80重量%未満とすることが好ましく、70重量%未満とすることがより好ましい。
(導電性補強部材135:補強材料:導電性粒子)
 導電性粒子の形状は特に限定されないが、樹枝状、球状、リン片状、繊維状等の従来から用いられているものが使用できる。また、粒径も制限されないが、通常は平均粒径で1~50μm程度である。
 導電性粒子の材料としては、金、銀、銅、ニッケル、カーボン、ハンダ、アルミ等を用いることができる。また、これらのうちの単一の金属からなる金属粉のほか、2種以上の合金からなる金属粉や、これらの金属粉、樹脂ボール及びガラスビーズ等を単一の金属または2種以上の合金でコートしたものも使用でき、好ましい例としては銀コート銅粉が挙げられる。
 導電性粒子の材料にもよるが、導電性粒子の配合量の下限は、樹脂成分100重量部に対して5重量部とすることが好ましく、10重量部とすることがより好ましい。また、導電性粒子の配合量の上限は、樹脂成分100重量部に対して1800重量部とすることが好ましく、1600重量部とすることがより好ましい。
 具体的に、導電性粒子として銀コート銅粉を用いる場合は、接着性樹脂100重量部に対して下限は10重量部とするのが好ましく、さらに好ましくは20重量部とするのがよい。また、上限は400重量部とするのが好ましく、さらに好ましくは150重量部とするのがよい。
 また、導電性粒子としてニッケルフィラーを用いる場合は、接着性樹脂100重量部に対して下限は40重量部とするのが好ましく、さらに好ましくは100重量部とするのがよい。また、上限は400重量部とするのが好ましく、さらに好ましくは350重量部とするのがよい。
 尚、導電性補強部材135は、等方導電層であることが好ましい。換言すれば、導電性補強部材135が等方導電性を有していることが好ましい。これにより、層厚方向および面方向の何れにも電気的な導電状態を確保することができるため、導電性補強部材を介してグランド用配線パターン115bを外部グランドに接続できるだけでなく、導電性補強部材135に電磁波シールド効果を発現させることができる。しかしながら、これに限定されず、導電性補強部材135は、異方導電性を有した異方導電層であってもよい。
 導電性補強部材135を異方導電層とする場合、導電性粒子の樹脂成分への配合割合は、樹脂成分100重量部に対して下限は5重量部とするのが好ましく、上限は150重量部とするのが好ましい。また、導電性補強部材135を等方導電層とする場合、導電性粒子の樹脂成分への配合割合は、樹脂成分100重量部に対して下限は60重量部とするのが好ましく、上限は1800重量部とするのが好ましい。
 また、導電性粒子として、融点が180℃以下の低融点金属1種以上と、融点が800℃以上の高融点金属1種以上とを含む2種以上の金属を含め、補強材料を塗布した後の加熱により低融点金属が溶融し高融点金属と金属間化合物を形成するメタライズ化を発生させることが好ましい。上記2種以上の金属の存在形態は限定されないが、例えば、ある種の金属粉を他の種類の金属からなる金属粉と混合したもの、又はある種の金属粉を他の種類の金属でコートしたもの、あるいはこれらを混合したものが挙げられる。
 低融点金属及び高融点金属としては、単一の金属からなるものほか、2種以上の金属の合金を使用することもできる。低融点金属の好ましい例としては、インジウム(融点:156℃)単独、又は錫(融点:231℃)、鉛(融点:327℃)、ビスマス(融点:271℃)、又はインジウムのうちの1種又はこれらのうちの2種以上を合金にして融点180℃以下にしたものが挙げられる。また、高融点金属の好ましい例としては、金(融点:1064℃)、銀(融点:961℃)、銅(融点:1083℃)、又はニッケル(融点:1455℃)のうちの1種又は2種以上の合金が挙げられる。
 また、低融点金属粉と高融点金属粉との配合比(重量比)は、8:2~2:8の範囲内であることが好ましい。また、低融点金属としてはスズが含まれていることが好ましく、中でもスズ(Sn)とビスマス(Bi)の合金が好ましく、その合金比率がSn:Bi=80:20~42:58であることが特に好ましい。
 このように、導電性粒子として、低融点金属粉と高融点金属粉とを用い、メタライズ化を発生させる場合には、補強材料にフラックスを添加することが好ましい。フラックスは、低融点金属粉と高融点金属粉とのメタライズ化を促進するものである。フラックスの例としては、塩化亜鉛、乳酸、クエン酸、オレイン酸、ステアリン酸、グルタミン酸、安息香酸、シュウ酸、グルタミン酸塩酸塩、アニリン塩酸塩、臭化セチルピリジン、尿素、ヒドロキシエチルラウリルアミン、ポリエチレングリコールラウリルアミン、オレイルプロピレンジアミン、トリエタノールアミン、グリセリン、ヒドラジン、ロジン等が挙げられる。例えば、ヒドロキシエチルラウリルアミンは、室温付近の反応性が低く160℃付近に活性温度を有しており、用途に応じて好適に用いられる。
 また、潜在性フラックスを添加してもよい。潜在性フラックスの例として、アミノアルコールに2-エチルヘキシル酸亜鉛を反応させて得られるブロック型フラックスが挙げられる。アミノアルコールの具体例としては、N-メチルジエタノールアミン、N,N-ジメチルエタノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、N,N-ジブチルエタノールアミン、N-メチル-N,N-ジエタノールアミン、又はポリエチレングリコールラウリルアミン、ポリエチレングリコールステアリルアミン、ポリエチレングリコールジオレイルアミン等のポリエチレングリコールアルキルアミン等が挙げられる。
 フラックスの使用量の下限は、樹脂100重量部に対して0.3重量部が好ましく、3重量部がより好ましく、5重量部がさらに好ましい。フラックスの使用量の上限は、樹脂100重量部に対して100重量部が好ましく、80重量部がより好ましく、15重量部がさらに好ましい。
(導電性補強部材135:補強材料:硬化剤)
 硬化剤としては、フェノール系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、カチオン系硬化剤、ラジカル系硬化剤(重合開始剤)が挙げられるがこれに限定されない。また、これら硬化剤から選択された1種又は2種以上であってもよい。硬化剤の使用量の下限は、樹脂100重量部に対して0.5重量部が好ましく、3重量部がより好ましい。硬化剤の使用量の上限は、樹脂100重量部に対して40重量部が好ましく、20重量部がさらに好ましい。
 フェノール系硬化剤の例としては、ノボラックフェノール、ナフトール系化合物等が挙げられる。
 イミダゾール系硬化剤の例としては、イミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-エチル-4-メチル-イミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイトが挙げられる。
 カチオン系硬化剤の例としては、三フッ化ホウ素のアミン塩、P-メトキシベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルイオドニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウム、テトラ-n-ブチルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラ-n-ブチルホスホニウム-o,o-ジエチルホスホロジチオエート等に代表されるオニウム系化合物が挙げられる。
 ラジカル系硬化剤(重合開始剤)の例としては、ジ-クミルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等が挙げられる。
(フェノール系硬化剤を用いる例)
 上記のように、硬化剤として、フェノール系硬化剤を用いてもよく、さらに上記に挙げた他の硬化剤を1種以上添加してもよい。フェノール系硬化剤の使用量の下限は、樹脂成分100重量部に対して、0.3重量部が好ましい。フェノール系硬化剤の使用量の上限は、樹脂成分100重量部に対して、35重量部が好ましい。また、フェノール系硬化剤以外の硬化剤の使用量の下限は、樹脂成分100重量部に対して0.2重量部が好ましい。フェノール系硬化剤以外の硬化剤の使用量の上限は、樹脂成分100重量部に対して35重量部が好ましい。
(導電性補強部材を有したフレキシブルプリント配線板の製造方法)
 導電性補強部材を有したフレキシブルプリント配線板は、配線パターン115が形成されたベース部材110の補強部位に、導電性粒子が分散された樹脂を主成分とするペースト状の補強材料が塗布され、これが固化されることにより製造される。以下、製造方法について具体的に説明するがこれに限定されない。
(塗布)
 図2に示すように、先ず、補強部位に対応した穴部141を有した所定厚みの型枠部材140がベース部材110に載置される。
 尚、「型枠部材140がベース部材110に載置される」とは、ベース部材110に対して型枠部材140が位置決めされることを示す。即ち、型枠部材140の穴部141が、補強部位に位置決めされることを示し、型枠部材140がベース部材110に直接載置されることに限定されるものではない。
 次に、ペースト状の補強材料が型枠部材140を介してベース部材110に塗工される。例えば、ベース部材110への塗布は、スクリーン印刷方式によって行われてもよい。具体的に、図3に示すように、型枠部材140上に載せた補強材料120を、スキージ142で押し付けながら移動させる。これにより、補強材料120が、穴部141から押し出され、穴部141に対応する補強部位に塗布されることになる。
 また、例えば、ベース部材110への塗布は、インクジェット印刷方式によって行われてもよい。具体的に、図4に示すように、型枠部材140の上方において、補強材料を吐出する吐出機構143をベース部材110に対して相対移動させる。これにより、穴部141に対応する補強部位にのみ補強材料が塗布されることになる。また、補強部位の上方においてのみ吐出機構143が補強材料を吐出する制御を行えば、型枠部材140を不要とすることができる。
(固化)
 塗布された補強材料は、補強材料の硬化形態に応じて、加熱、プレス、紫外線照射、電子線照射等が行われて固化されることにより、導電性補強部材135が形成される。
 例えば、補強材料の樹脂成分が熱硬化性樹脂である場合、導電性補強部材135は、補強材料が、プレヒート工程、プレス工程、及び、キュア工程を経て固化されることで形成される。プレヒート工程は、補強材料中のボイドを抜いたり、後のプレス工程における補強材料の変形を制限する等の目的で行われる低温での予備加熱である。例えば、プレヒート工程では、60℃~120℃の雰囲気下において3~5分間の加熱が行われる。プレス工程は、形成される導電性補強部材135を平滑化する目的で、プレヒート工程後に行われる。例えば、プレス工程では、平板等の平ら面で、補強材料が塗布されたフレキシブルプリント配線板に、0.3MPaの圧力が加えられる。キュア工程は、塗布された補強材料を十分に硬化を進行させる目的で、プレス工程後に行われる加熱である。例えば、キュア工程では、100~160℃の雰囲気下において15~30分間の加熱が行われる。尚、補強材料の樹脂成分が紫外線硬化樹脂を含んでいる場合、プレヒート工程の代わりに、もしくは、プレヒート工程に加えて、紫外線硬化工程を実施してもよい。
 尚、上記工程における温度、加熱時間、圧力値はこれに限定されない。また、固化する工程として、加熱のみを実施してもよい。例えば、補強材料が、熱硬化性樹脂に、低融点金属と高融点金属とを有した導電性粒子を分散させたものである場合、樹脂成分の硬化と金属粉のメタライズ化の双方に適した条件を選択することが好ましい。具体的な条件は組成等により異なるが、加熱温度の下限は、150℃が好ましく、160℃がより好ましい。加熱温度の上限は、200℃が好ましく、180℃がより好ましい。また、加熱時間の下限は、15分間が好ましく、30分間がより好ましい。加熱時間の上限は、120分間が好ましく、60分間がより好ましい。
 以上の詳細な説明では、本発明をより容易に理解できるように、特徴的部分を中心に説明したが、本発明は、以上の詳細な説明に記載する実施形態に限定されず、その他の実施形態にも適用することができ、その適用範囲は可能な限り広く解釈されるべきである。
 また、本明細書において用いた用語及び語法は、本発明を的確に説明するために用いたものであり、本発明の解釈を制限するために用いたものではない。また、当業者であれば、本明細書に記載された発明の概念から、本発明の概念に含まれる他の構成、システム、方法等を推考することは容易であると思われる。従って、請求の範囲の記載は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で均等な構成を含むものであるとみなされるべきである。また、本発明の目的及び本発明の効果を充分に理解するために、すでに開示されている文献等を充分に参酌することが望まれる。
(変形例)
 例えば、導電性補強部材が異方導電層と等方導電層との積層構造であってもよい。具体的に、図5に示すように、フレキシブルプリント配線板201は、導電性補強部材235が異方導電層235aと等方導電層235bとの積層構造で形成されている。より具体的には、ベース部材210と等方導電層235bとの間に異方導電層235aを配置した2層構造である。また、補強材料が塗布されるベース部材210は、配線パターン215(信号用配線パターン215a、グランド用配線パターン215b)が形成されたベース層212と、ベース層212上に設けられた接着剤層213と、接着剤層213に接着された絶縁フィルム211と、を有している。そして、ベース部材210における導電性補強部材235の対向位置に電子部品250が実装される。換言すれば、電子部品250が実装されるベース部材210の対向位置が補強部位となる。
 また、接着剤層213と、絶縁フィルム211とが、補強部位に、層方向へ貫通する有底孔213a・211aを夫々有している。従って、補強材料が塗布される前の段階では、フレキシブルプリント配線板201の補強部位において、グランド用配線パターン215bが露出された状態となる。また、異方導電層235aの下部は、この有底孔213a・211aに埋め込まれている。
 このように、導電性補強部材235が、異方導電層235aと等方導電層235bとの積層構造であることにより、導電性補強部材の全部を等方導電層で構成した場合よりも、材料コストを低減することができる。また、ベース部材210に異方導電性の補強材料を塗布した後、等方導電性の補強材料を塗布することによって、異方導電層235a及び等方導電層235bの厚みを容易に設定することができる。
 さらに、異方導電層235aが有底孔213a・211aに埋め込まれ、その異方導電層235aに等方導電層235bが積層されることにより、異方導電層235aが埋め込まれる有底孔213a・211aにおいては層方向のみの導通を少なくとも確保し、等方導電層235bでは層厚方向および面方向の何れにも電気的な導電状態を確保することができる。これにより、導電性粒子をなるべく少なくしてコスト軽減を図ることができると共に、導電性補強部材235に電磁波シールド効果を発現させることができる。
 また、図6に示すように、導電性補強部材は、ベース部材を外部に露出させる貫通穴を有していてもよい。具体的に、フレキシブルプリント配線板301は、ベース部材310と、ベース部材310上にペースト状の補強部材が塗布されて固化された導電性補強部材335とを有している。導電性補強部材335に形成された有底孔は、ピンホールを有する導電性補強部材3351を形成する貫通穴3351aであってもよいし、網目状の導電性補強部材3352を形成する貫通穴3352aであってもよいし、格子状の導電性補強部材3353を形成する貫通穴3353aであってもよい。尚、貫通穴はどのような形状であってもよく、単数であってもよい。
 このように、導電性補強部材335が貫通穴を有していることによって、導電性補強部材335とベース部材310との接合面に存在する気泡を貫通穴を介して外部に排出することができるため、気泡による導電性補強部材335とベース部材310との接合力の低下を抑制することができる。また、導電性補強部材を板状に形成する場合と比較して、材料コストを低減することができる。
 以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。また、実施例において、特に明記しない限り、「部」および「%」は重量基準である。
(ペースト状の補強部材の作成)
 フェノキシ樹脂(三菱化学社製、商品名「JER1256」、ビスフェノールA型フェノキシ樹脂、重量平均分子量:50000)6.7重量部と、ヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネート化合物(イソシアヌレートタイプ、NCO%:23.1重量%)4.4重量部と、ブチルカルビトールとを混合してワニスを調製した。上記ワニス(固形分:11.1重量部)に、フレーク状銀コート銅粉(平均粒子径:8μm~10μm、銀コート量:15重量%、アスペクト比:45)100重量部と、トリエタノールアミン2重量部と、リン含有有機チタネート(ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート)2重量部と消泡剤とを加えて、等方導電性のペースト状の補強部材となる等方導電性ペーストを得た。
 また、フレーク状銀コート銅粉(平均粒子径:8μm~10μm、銀コート量:15重量%、アスペクト比:45)15重量部以外は、上記の等方導電性ペーストと同様の組成である異方導電性のペースト状の補強部材である異方導電性ペーストを得た。
(ベース部材110・210の作成)
 図7に示すように、フレキシブルプリント配線板用の表面保護フィルムである37.5μm厚のCVL(cover lay)に、開口径が0.2,0.3,0.5,1.0mmの有底孔111a・113aを形成した。そして、これらの各CVLと、銅箔及び基材を備えたCCL(copper clad laminate)とを貼り合せることによって、開口径が0.2,0.3,0.5,1.0mmの有底孔111a・113aを有したベース部材110をそれぞれ作成した。また、図8に示すように、ベース部材110の作成方法と同様にして、開口径が0.2,0.5,1.0mmの有底孔211a・213aを有したベース部材210をそれぞれ作成した。
(実施例1)
 図7に示すように、ベース部材110のベース層112上には、テスト用配線パターン116を設けた。テスト用配線パターン116は、一部領域(一方のテスト用配線パターン116)が有底孔111a・113aにおいて露出されると共に、他の一部領域が絶縁フィルム111と接着剤層113とが積層されずに露出される(他方のテスト用配線パターン116)。即ち、図7に示される2つのテスト用配線パターン116・116は、ベース層112上において電気的に接続されている。そして、開口径が0.2mmの有底孔111a・113aを有したベース部材110上に、40μmの厚みで等方導電性ペーストを塗布し、有底孔111a・113aに等方導電性ペーストを埋め込んだフレキシブルプリント配線板1を作成した。そして、等方導電性ペーストを160℃で30分間加熱して固化することによって、一方のテスト用配線パターン116に接続される導電性補強部材135を備えた実施例1のフレキシブルプリント配線板1とした。この後、一方のテスト用配線パターン116が接続される導電性補強部材135と他方のテスト用配線パターン116との電気抵抗値を測定した。測定は、リフロー前のタイミングで実施すると共に、260℃で10秒間のリフローを1回、3回、5回行った後のタイミングでそれぞれ実施した。測定結果を表1に示す。尚、表1中の「オリジナル」は、リフロー前を意味する。
 この結果、図10における「丸印」の折れ線グラフで示すように、実施例1における開口径(グランド径)が0.2mmの有底孔111a・113aを有したフレキシブルプリント配線板1は、リフロー前の抵抗値が61.0mΩ、1回のリフロー後の抵抗値が25.6mΩ、3回のリフロー後の抵抗値が25.4mΩ、5回のリフロー後の抵抗値が26.4mΩであることが判明した。
(実施例2~4)
 実施例1と同様にして、開口径が0.3mmの有底孔111a・113aを有したフレキシブルプリント配線板1(実施例2)と、開口径が0.5mmの有底孔111a・113aを有したフレキシブルプリント配線板1(実施例3)と、開口径が1.0mmの有底孔111a・113aを有したフレキシブルプリント配線板1(実施例4)とについて、導電性補強部材135とテスト用配線パターン116との電気抵抗値をそれぞれ測定した。
 この結果、実施例2のフレキシブルプリント配線板1は、図10における「三角印」の折れ線グラフで示すように、リフロー前の抵抗値が55.4mΩ、1回のリフロー後の抵抗値が24.0mΩ、3回のリフロー後の抵抗値が24.8mΩ、5回のリフロー後の抵抗値が23.8mΩであることが判明した。また、実施例3のフレキシブルプリント配線板1は、図10における「四角印」の折れ線グラフで示すように、リフロー前の抵抗値が27.0mΩ、1回のリフロー後の抵抗値が12.4mΩ、3回のリフロー後の抵抗値が11.2mΩ、5回のリフロー後の抵抗値が11.4mΩであることが判明した。また、実施例4のフレキシブルプリント配線板1は、図10における「ダイヤ印」の折れ線グラフで示すように、リフロー前の抵抗値が27.2mΩ、1回のリフロー後の抵抗値が10.8mΩ、3回のリフロー後の抵抗値が10.8mΩ、5回のリフロー後の抵抗値が10.6mΩであることが判明した。
(実施例5~7)
 図8に示すように、ベース部材210のベース層212上には、テスト用配線パターン216を設けた。テスト用配線パターン216は、一部領域(一方のテスト用配線パターン216)が有底孔211a・213aにおいて露出されると共に、他の一部領域が絶縁フィルム211と接着剤層213とが積層されずに露出される(他方のテスト用配線パターン116)。即ち、図8に示される2つのテスト用配線パターン216・216は、ベース層212上において電気的に接続されている。そして、開口径が0.2mmの有底孔211a・213aを有したベース部材210上に、10μmの厚みで異方導電性ペーストを塗布して、有底孔211a・213aに異方導電性ペーストを埋め込んだ後、30μmの厚みで等方導電性ペーストを塗布したフレキシブルプリント配線板201を作成した。そして、異方導電性ペースト及び等方導電性ペーストを160℃で30分間加熱して固化することによって、異方導電性の導電性補強部材235aと、一方のテスト用配線パターン216が接続される等方導電性の等方導電層235bとを積層構造で備えた実施例5のフレキシブルプリント配線板201とした。
 また、実施例5のフレキシブルプリント配線板201と同様にして、開口径が0.5mmの有底孔211a・213aを有したフレキシブルプリント配線板201(実施例6)と、開口径が1.0mmの有底孔211a・213aを有したフレキシブルプリント配線板201(実施例7)とを作成した。そして、これらの実施例5・6・7のフレキシブルプリント配線板201について、一方のテスト用配線パターン216が接続される等方導電層235bと他方のテスト用配線パターン216との電気抵抗値を測定した。 
 この結果、実施例5・6・7のフレキシブルプリント配線板201は、リフロー前の抵抗値がそれぞれ144.5mΩ、36.3Ω、25.8mΩであることが判明した。
(比較例1~4)
 図9に示すように、ベース部材110のベース層112上には、テスト用配線パターン116を設けた。テスト用配線パターン116は、一部領域(一方のテスト用配線パターン116)が有底孔111a・113aにおいて露出されると共に、他の一部領域が絶縁フィルム111と接着剤層113とが積層されずに露出される(他方のテスト用配線パターン116)。即ち、図9に示される2つのテスト用配線パターン116・116は、ベース層112上において電気的に接続されている。そして、開口径が0.2mmの有底孔111a・113aを有したベース部材110上に、等方導電性接着部材(タツタ電線社製、CBF-300-W6)を介して0.1mm厚のステンレス製のSUS部材を載置し、加熱及び加圧することによって、40μm厚の等方導電性接着剤層により一方のテスト用配線パターン116が接続されるSUS部材が取り付けられたフレキシブルプリント配線板101を比較例1として作成した。また、比較例1と同様にして、開口径が0.3、0.5、1.0mmの有底孔111a・113aを有したフレキシブルプリント配線板301を比較例2・3・4として作成した。そして、各比較例1~4について、実施例1と同様にして、一方のテスト用配線パターン116が接続されるSUS部材と他方のテスト用配線パターン116との電気抵抗値をそれぞれ測定した。
 この結果、比較例1のフレキシブルプリント配線板101は、図11における「丸印」の折れ線グラフで示すように、リフロー前の抵抗値が139.0mΩ、1回のリフロー後の抵抗値が187.0mΩ、3回のリフロー後の抵抗値が300.0mΩ、5回のリフロー後の抵抗値が377.0mΩであることが判明した。比較例2のフレキシブルプリント配線板301は、図11における「三角印」の折れ線グラフで示すように、リフロー前の抵抗値が64.0mΩ、1回のリフロー後の抵抗値が87.0mΩ、3回のリフロー後の抵抗値が121.0mΩ、5回のリフロー後の抵抗値が144.0mΩであることが判明した。
 また、比較例3のフレキシブルプリント配線板1は、図11における「四角印」の折れ線グラフで示すように、リフロー前の抵抗値が45.0mΩ、1回のリフロー後の抵抗値が60.0mΩ、3回のリフロー後の抵抗値が68.0mΩ、5回のリフロー後の抵抗値が65.0mΩであることが判明した。比較例4のフレキシブルプリント配線板1は、図11における「ダイヤ印」の折れ線グラフで示すように、リフロー前の抵抗値が34.0mΩ、1回のリフロー後の抵抗値が41.0mΩ、3回のリフロー後の抵抗値が42.0mΩ、5回のリフロー後の抵抗値が39.0mΩであることが判明した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
(評価:実施例1~4・比較例1~4)
 実施例1の電気抵抗値は、オリジナル、1回のリフロー後、3回のリフロー後、5回のリフロー後の電気抵抗値は、比較例1のオリジナル、1回のリフロー後、3回のリフロー後、5回のリフロー後の電気抵抗値よりもそれぞれ高い。同様に、実施例2・3・4の電気抵抗値は、比較例2・3・4の電気抵抗値よりもそれぞれ高い。これにより、実施例1~4のように有底孔111a・113aに等方導電性ペーストを埋め込んだフレキシブルプリント配線板の方が、比較例1~4のSUS部材と等方導電性部材とを用いたフレキシブルプリント配線板よりも、グランド効果がよいといえる。
 実施例1~4は、リフロー回数が増えても電気抵抗値が殆ど増加しないのに対し、比較例2、3は、リフロー回数が増えるのに従って電気抵抗値が大きく増加している。これにより、有底孔の開口径が0.2mm~0.3mmの範囲において、有底孔111a・113aに等方導電性ペーストを埋め込んだフレキシブルプリント配線板の方が、SUS部材と等方導電性部材とを用いたフレキシブルプリント配線板よりも、グランド効果が大幅によいといえる。
 また、実施例1~4は、オリジナルからリフローを行ったときに、電気抵抗値が低下するのに対し、比較例1~4は増加している。これにより、有底孔の開口径が0.2mm~1.0mmの範囲において、有底孔111a・113aに等方導電性ペーストを埋め込んだフレキシブルプリント配線板の方が、SUS部材と等方導電性部材とを用いたフレキシブルプリント配線板よりも、リフローを行った後のグランド効果がよいといえる。
(評価:実施例5~7)
 実施例5~7は、等方導電性ペースト(厚み:30μm)と異方導電性ペースト(厚み:10μm)とを積層したフレキシブルプリント配線板であり、実施例1~4における等方導電性ペースト(厚み:40μm)のフレキシブルプリント配線板と同一の厚みである。従って、実施例5~7のフレキシブルプリント配線板は、実施例1~4における等方導電性ペースト(厚み:40μm)の一部の層(厚み:10μm)を異方導電性ペーストに置き換えた構成であると言える。
 実施例1~4の等方導電性ペーストの一部を異方導電性ペーストに置き換えた実施例5~7のオリジナルの電気抵抗値は、144.5mΩ(開口径0.2mm)、36.3mΩ(開口径0.5mm)、25.8mΩ(開口径1.0mm)である。これに対し、実施例1・3・4におけるオリジナルの抵抗値は、61.0mΩ(開口径0.2mm)、27.0mΩ(開口径0.5mm)、27.2mΩ(開口径1.0mm)である。これにより、実施例5・6・7及び実施例1・3・5を対比すると、開口径が1.0mm及び0.5mmにおいては略同じ抵抗値を示す一方、開口径が0.2mmにおいては大きく異なる抵抗値を示すことから、等方導電性ペーストと異方導電性ペーストとを組み合わせることによって、0.5mm未満、特に0.2mm以下の開口径において信号用配線パターンおよびグランド配線パターンとの静電容量をコントロールすることで、回路基板のインピーダンスをコントロールすることが可能であることが判明した。
 尚、実施例5のフレキシブルプリント配線板は、比較例1(0.2mmの開口径)の抵抗値(139.0mΩ)と略同じ抵抗値(144.5mΩ)であるが、一般的には抵抗値の規格は1Ω以下であるため問題にはならない。
1・201・301 フレキシブルプリント配線板
110・210・310 ベース部材
111・211・411 絶縁フィルム
111a・211a・411a 有底孔
112・212 ベース層
112a スルーホール
113・213・413 接着剤層
113a・213a・413a 有底孔
115・215 配線パターン
115a・215a・415a 信号用配線パターン
115b・215b グランド用配線パターン
116・216 テスト用配線パターン
120 補強材料
135・235・335・3351・3352・3353 導電性補強部材
3353a・3352a・3353a 貫通穴
140 型枠部材
141 穴部
142 スキージ
143 吐出機構
150・250 電子部品
401 半田

Claims (10)

  1.  配線パターンが形成されたベース部材の補強部位に、導電性粒子が分散された樹脂を主成分とするペースト状の補強材料を塗布及び固化されたことを特徴とする導電性補強部材。
  2.  前記導電性補強部材は、等方導電層であることを特徴とする請求項1に記載の導電性補強部材。
  3.  前記導電性補強部材は、異方導電層と等方導電層との積層構造であることを特徴とする請求項1に記載の導電性補強部材。
  4.  前記積層構造は、前記ベース部材と前記等方導電層との間に前記異方導電層を配置した2層構造であることを特徴とする請求項3に記載の導電性補強部材。
  5.  前記ベース部材を外部に露出させる有底孔を有することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の導電性補強部材。
  6.  格子状又は網目状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の導電性補強部材。
  7.  請求項1乃至6の何れか1項に記載の導電性補強部材を備えたことを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
  8.  配線パターンが形成されたベース部材の補強部位に、導電性粒子が分散された樹脂を主成分とするペースト状の補強材料を塗布及び固化することにより導電性補強部材を設けることを特徴とするフレキシブルプリント配線板の製造方法。
  9.  前記補強部位に対応した穴部を有した所定厚みの型枠部材を前記ベース部材に載置する工程と、
     前記ペースト状の補強材料を前記型枠部材を介して前記ベース部材に塗工する工程と、
     前記補強材料を固化する工程とを有することを特徴とする請求項8に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法。
  10.  前記ペースト状の補強材料を吐出する吐出機構を、前記ベース部材に対して相対移動させることによって、当該ベース部材の前記補強部位に塗布する工程を有することを特徴とする請求項8又は9に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法。
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