WO2021006324A1 - フレキシブルプリント配線板及び電池配線モジュール - Google Patents
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Definitions
- This disclosure relates to a flexible printed wiring board and a battery wiring module.
- This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-128676, which is a Japanese patent application filed on July 10, 2019. All the contents of the Japanese patent application are incorporated herein by reference.
- CTI Comparative Tracking Index
- the insulation of the entire printed wiring board can be improved by using a rigid printed wiring board having a high CTI value as the base substrate.
- a base film used for a flexible printed wiring board for example, an aramid film has been proposed (see JP-A-11-49876).
- the CTI value is increased by controlling the amount of chlorine.
- the flexible printed wiring board includes a base film having an insulating property, a conductive pattern laminated on one surface side of the base film and including one or a plurality of lands, and the base film.
- a solder resist layer laminated on a part or all of the regions other than the land portion is provided on one surface, and the CTI value of the solder resist layer is 200 V or more.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a flexible printed wiring board according to an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 2 is a plan view of the battery wiring module 100.
- the CTI value of the conventional base film is about 150 V at the maximum. Therefore, even if the flexible printed wiring board is constructed by using the above-mentioned conventional base film, it cannot be said that the insulating property is sufficiently high, and the narrowing of the wiring pitch is limited. Therefore, a flexible printed wiring board with further improved insulation is desired.
- a high CTI layer using a base substrate material for a rigid printed wiring board known to have a high CTI value is arranged on the surface of the base film to form a base.
- a method of forming the film into a two-layer structure is also conceivable. However, in this method, the base film becomes thicker, and the flexibility, which is the greatest feature of the flexible printed wiring board, is reduced by the high CTI layer.
- the present disclosure has been made based on the above circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a flexible printed wiring board having improved insulation while suppressing a decrease in flexibility.
- the flexible printed wiring board of the present disclosure can improve the insulating property while suppressing the decrease in flexibility.
- the present inventors As a result of diligent studies on the improvement of the insulating property of the flexible printed wiring board, the present inventors have conventionally considered that it is necessary to increase the CTI of the entire surface of the base film, but the conductive patterns are covered with a high CTI layer. It was found that this would improve the insulation of the entire flexible printed wiring board. That is, the present inventors have focused on the fact that the insulation property of the flexible printed wiring board can be improved by increasing the CTI of the solder resist layer covering between the conductive patterns instead of increasing the CTI of the base film. Completed the disclosure.
- the flexible printed wiring board which has been made to solve the above problems, has an insulating base film and one or more lands laminated on one surface side of the base film. It is provided with a conductive pattern including a portion and a solder resist layer laminated on a part or all regions of one surface of the base film except for the land portion, and the CTI value of the solder resist layer is 200 V or more. Is.
- the flexible printed wiring board Since the CTI value of the solder resist layer of the flexible printed wiring board is equal to or higher than the above lower limit, the flexible printed wiring board is excellent in insulating properties. Therefore, the flexible printed wiring board can narrow the wiring pitch. Further, since it is not necessary to provide a new layer on the flexible printed wiring board in order to improve the insulating property, a decrease in flexibility can be suppressed.
- the average thickness of the solder resist layer is preferably 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
- the minimum pitch of the wiring portion included in the conductive pattern is preferably 30 ⁇ m or more and 900 ⁇ m or less.
- CTI value refers to a value measured in accordance with JIS-C-2134: 2007.
- the “land portion” refers to a portion of the conductive pattern in which the wiring is expanded to a size that allows solder connection in order to perform solder connection for mounting an electronic component in the middle of the wiring circuit.
- the "main component” means a component having the highest content, for example, a component having a content of 50% by mass or more.
- the “minimum pitch of the wiring portion” refers to the distance between the central axes of adjacent wirings when the wirings having a conductive pattern are closely stacked in a straight line.
- the flexible printed wiring board shown in FIG. 1 includes a base film 1, a conductive pattern 2, and a solder resist layer 3.
- the base film 1 is a member that supports the conductive pattern 2 and is a structural material that guarantees the strength of the flexible printed wiring board. Further, the base film 1 has insulating properties and flexibility.
- the main components of the base film 1 include, for example, polyimide, liquid crystal polymers typified by liquid crystal polyester, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyphenylene ether, soft materials such as fluororesin, paper phenol, paper epoxy, glass composite, and glass epoxy.
- a rigid material such as a glass base material, a rigid flexible material obtained by combining a soft material and a hard material, and the like can be used.
- polyimide having excellent heat resistance and flexibility is preferable.
- the base film 1 may be made porous, or may contain a filler, an additive, or the like.
- the thickness of the base film 1 is not particularly limited, but the lower limit of the average thickness of the base film 1 is preferably 5 ⁇ m, more preferably 12 ⁇ m.
- the upper limit of the average thickness of the base film 1 is preferably 500 ⁇ m, more preferably 200 ⁇ m. If the average thickness of the base film 1 is less than the above lower limit, the strength of the base film 1 may be insufficient. On the other hand, if the average thickness of the base film 1 exceeds the above upper limit, the flexibility of the flexible printed wiring board may be insufficient.
- the conductive pattern 2 constitutes a structure such as an electric wiring structure, a ground, and a shield.
- the conductive pattern 2 includes a plurality of land portions 2a and a wiring portion 2b connected to the land portions 2a, which are laminated on one surface side of the base film 1.
- the material forming the conductive pattern 2 is not particularly limited as long as it is a conductive material, and examples thereof include metals such as copper, aluminum, and nickel. Generally, copper, which is relatively inexpensive and has a high conductivity, is used. Used. Further, the surface of the conductive pattern 2 may be plated.
- the lower limit of the average thickness of the conductive pattern 2 is preferably 2 ⁇ m, more preferably 5 ⁇ m.
- the upper limit of the average thickness of the conductive pattern 2 is preferably 100 ⁇ m, more preferably 70 ⁇ m. If the average thickness of the conductive pattern 2 is less than the above lower limit, the conductivity of the conductive pattern 2 may be insufficient. On the contrary, if the average thickness of the conductive pattern 2 exceeds the above upper limit, the flexible printed wiring board may become unnecessarily thick and the flexibility may decrease.
- the land portion 2a and the wiring portion 2b of the conductive pattern 2 may have different average thicknesses, it is preferable that the land portion 2a and the wiring portion 2b have the same average thickness from the viewpoint of ease of manufacturing.
- the size of the land portion 2a included in the conductive pattern 2 is appropriately determined according to the electronic components mounted on the land portion 2a.
- the lower limit of the average width of the wiring portion 2b included in the conductive pattern 2 is preferably 2 ⁇ m, more preferably 5 ⁇ m.
- the upper limit of the average width of the wiring portion 2b is preferably 20 ⁇ m, more preferably 15 ⁇ m. If the average width of the wiring portion 2b is less than the above lower limit, the conductivity of the conductive pattern 2 may be insufficient. On the contrary, if the average width of the wiring portion 2b exceeds the above upper limit, the mounting density of the conductive pattern 2 decreases, which may make it difficult to mount electronic components or the like at high density.
- the lower limit of the minimum pitch of the wiring portion 2b included in the conductive pattern 2 30 ⁇ m is preferable, 50 ⁇ m is more preferable, and 100 ⁇ m is further preferable.
- the upper limit of the minimum pitch of the wiring portion 2b 900 ⁇ m is preferable, and 500 ⁇ m is more preferable. If the minimum pitch of the wiring portion 2b is less than the above lower limit, dielectric breakdown may occur when a high voltage is applied. On the contrary, if the minimum pitch of the wiring portion 2b exceeds the above upper limit, high-density mounting of electronic components or the like may become difficult.
- solder resist layer The solder resist layer 3 protects the conductive pattern 2 from external force, moisture, and the like.
- the solder resist layer 3 improves the insulating property of the flexible printed wiring board.
- the solder resist layer 3 is laminated on a part or all of one surface of the base film 1 except for the land portion 2a. That is, in the flexible printed wiring board, the base film 1 is not exposed on the outer surface.
- solder resist layer 3 for example, a photosensitive solder resist, a thermosetting solder resist, a dry film type solder resist, or the like can be used.
- epoxy resin As the main component of the solder resist layer 3, epoxy resin, polyimide, silicone resin and the like can be mentioned. Of these, an epoxy resin that easily increases the CTI value is preferable.
- the lower limit of the average thickness of the solder resist layer 3 is preferably 10 ⁇ m, more preferably 15 ⁇ m.
- the upper limit of the average thickness of the solder resist layer 3 is preferably 50 ⁇ m, more preferably 45 ⁇ m. If the average thickness of the solder resist layer 3 is less than the above lower limit, the insulating property of the flexible printed wiring board may be insufficient. On the contrary, if the average thickness of the solder resist layer 3 exceeds the above upper limit, the flexible printed wiring board may become unnecessarily thick and the flexibility may decrease.
- the "average thickness of the solder resist layer” refers to the region of the solder resist layer laminated on the surface of the base film (however, the region having a diameter of 1 mm or more), that is, the portion laminated on the surface of the conductive pattern. Refers to the average thickness of the area to be excluded.
- the solder resist layer 3 is preferably thicker than the conductive pattern 2. By making the solder resist layer 3 thicker than the conductive pattern 2, the solder resist layer 3 can surely suppress the exposure of the base film 1 to the outer surface. By suppressing the exposure of the base film 1 to the outer surface in this way, the insulating property of the flexible printed wiring board can be ensured.
- the upper limit of the difference in the average thickness between the solder resist layer 3 and the conductive pattern 2 is preferably 20 ⁇ m, more preferably 15 ⁇ m. If the difference in the average thickness exceeds the upper limit, the flexible printed wiring board may become unnecessarily thick and the flexibility may decrease.
- the lower limit of the difference in the average thickness is not particularly limited and may be 0 ⁇ m.
- the solder resist layer 3 When the solder resist layer 3 is thicker than the conductive pattern 2, the solder resist layer 3 overhangs the surface of the land portion 2a as shown in FIG. 1 and covers a part of the outer periphery of the land portion 2a in a band shape. May be good.
- the solder resist layer 3 By projecting the solder resist layer 3 onto the surface of the land portion 2a, it is possible to prevent the formation of voids between the land portion 2a and the solder resist layer 3. Therefore, the exposure of the base film 1 to the outer surface can be more reliably suppressed.
- the upper limit of the average overhang distance of the solder resist layer 3 from the land portion 2a is preferably 200 ⁇ m, more preferably 100 ⁇ m. If the average overhang distance exceeds the upper limit, the exposed portion of the land portion 2a becomes narrow, which may make it difficult to mount electronic components or the like.
- the lower limit of the CTI value of the solder resist layer 3 is 200V, more preferably 300V, further preferably 400V, and particularly preferably 450V. If the CTI value of the solder resist layer 3 is less than the above lower limit, the insulating property of the flexible printed wiring board may be insufficient.
- the upper limit of the CTI value of the solder resist layer 3 is not particularly limited, but the CTI value of the solder resist layer 3 is usually 700 V or less.
- the flexible printed wiring board can be manufactured by, for example, a manufacturing method including a conductive pattern forming step, a solder resist laminating step, and a land portion forming step. (Conductive pattern forming process) In the conductive pattern forming step, for example, the conductive pattern 2 is formed by the following procedure.
- a conductor layer is formed on one surface of the base film 1.
- the conductor layer can be formed, for example, by adhering a foil-shaped conductor with an adhesive or by a known film forming method.
- Examples of the conductor include copper, silver, gold, nickel and the like.
- the adhesive is not particularly limited as long as it can adhere the conductor to the base film 1, and various known adhesives can be used.
- Examples of the film forming method include thin film deposition and plating.
- the conductor layer is preferably formed by adhering a copper foil to the base film 1 using a polyimide adhesive.
- the conductor layer is patterned to form the conductive pattern 2.
- the patterning of the conductor layer can be performed by a known method, for example, photoetching. Photoetching is performed by forming a resist film having a predetermined pattern on one surface of the conductor layer, and then treating the conductor layer exposed from the resist film with an etching solution to remove the resist film. (Solder resist laminating process) In the solder resist laminating step, the solder resist is laminated so as to cover the base film 1 and the conductive pattern 2. Specifically, a solder resist is applied to the surfaces of the base film 1 and the conductive pattern 2.
- a coverlay having an adhesive layer may be further laminated on the back surface of the insulating film.
- the solder resist is applied only to the portion where the electronic circuit or the like is mounted, and the coverlay is laminated on the other region.
- an opening to be the land portion 2a is formed in the solder resist applied in the solder resist laminating step.
- the opening can be formed by, for example, punching using a punch and a die, laser processing, or the like.
- the solder resist layer 3 laminated on a part or all of the regions except the land portion 2a can be formed.
- the conductive pattern may be laminated on both sides of the base film.
- a solder resist layer having a CTI value of 200 V or more may be laminated on both sides of the base film, but for example, if a high voltage circuit is provided on only one side of the base film, the CTI value is 200 V.
- the solder resist layer as described above may be laminated on only one side.
- a solder resist layer having a CTI value of 200 V or more is laminated only on the base film constituting the high voltage region. You may.
- the number of land portions is not limited to a plurality, and may be one.
- the flexible printed wiring board of the present disclosure can improve the insulating property while suppressing the decrease in flexibility. Therefore, even when an electronic circuit having a high voltage is mounted, the wiring can be narrowed in pitch by using the flexible printed wiring board of the present disclosure, so that the circuit can be miniaturized.
- FIG. 2 is a plan view of the battery wiring module 100.
- the battery wiring module 100 includes a flexible printed wiring board 10, an insulating protector 110, a bus bar 120, a relay member 130, and a connector 140.
- the flexible printed wiring board 10 is the above-mentioned flexible printed wiring board.
- the insulation protector 110 is a plate-shaped member.
- the insulating protector 110 is made of an insulating material. This insulating material is, for example, an insulating synthetic resin.
- a flexible printed wiring board 10 is placed on the upper surface of the insulation protector 110.
- the bus bar 120 is a plate-shaped member formed of a conductive material.
- This conductive material is, for example, a metallic material.
- the metal material is, for example, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, stainless steel (SUS) and the like.
- the bus bar 120 is electrically connected to a power storage element (not shown).
- This power storage element is, for example, a secondary battery. An arbitrary number of power storage elements are connected in series or in parallel by the bus bar 120.
- the relay member 130 is a plate-shaped member formed of a conductive material.
- This conductive material is, for example, a metallic material.
- the metal material is, for example, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, stainless steel (SUS), nickel, nickel alloy and the like.
- the relay member 130 electrically connects the extra length absorbing portion of the flexible printed wiring board 10 and the bus bar 120.
- the battery wiring module 100 does not have to have the relay member 130.
- the bus bar 120 is electrically connected to the extra length absorbing portion of the flexible printed wiring board 10 without going through the relay member 130.
- the battery wiring module 100 is electrically connected to an external device or the like by the connector 140.
- the flexible printed wiring board of the present disclosure is applicable to the battery wiring module 100 attached to the power storage module including the power storage element.
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Abstract
本開示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一方の面側に積層され、かつ1又は複数のランド部を含む導電パターンと、上記ベースフィルムの一方の面のうち、ランド部を除く一部又は全ての領域に積層されるソルダーレジスト層とを備え、上記ソルダーレジスト層のCTI値が200V以上である。
Description
本開示は、フレキシブルプリント配線板及び電池配線モジュールに関する。本出願は、2019年7月10日に出願した日本特許出願である特願2019-128676号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。
近年、多くのシステムが電子化され、小型化されている。それに伴って、プリント配線板への期待が高まっている。中でも可撓性を有しコンパクトに実装できるフレキシブルプリント配線板が注目されている。
このようなシステムの中には、電源電圧が高いものもあり、プリント配線板にはそれに見合う高い絶縁性が要求される。この絶縁性の指標としては、比較トラッキング指数(CTI、Comparative Tracking Index)が用いられる。このCTI値が低いと、絶縁性の観点から配線の最小ピッチを狭めることができず、実装効率が低下する。
可撓性を有さないリジッドプリント配線板では、そのベース基板としてCTI値の高いものを用いることで、プリント配線板全体の絶縁性を高めることができる。同様にフレキシブルプリント配線板用に用いられるベースフィルムとしては、例えばアラミドフィルムが提案されている(特開平11-49876号公報参照)。この公報に記載のアラミドフィルムでは、塩素量を制御することでCTI値を高めている。
本開示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一方の面側に積層され、かつ1又は複数のランド部を含む導電パターンと、上記ベースフィルムの一方の面のうち、ランド部を除く一部又は全ての領域に積層されるソルダーレジスト層とを備え、上記ソルダーレジスト層のCTI値が200V以上である。
[本開示が解決しようとする課題]
しかしながら、上記従来のベースフィルムのCTI値は、最大150V程度である。このため、上記従来のベースフィルムを用いてフレキシブルプリント配線板を構成しても、絶縁性が十分に高いとはいえず、配線の狭ピッチ化は限定的である。このため、さらに絶縁性を高めたフレキシブルプリント配線板が望まれている。
しかしながら、上記従来のベースフィルムのCTI値は、最大150V程度である。このため、上記従来のベースフィルムを用いてフレキシブルプリント配線板を構成しても、絶縁性が十分に高いとはいえず、配線の狭ピッチ化は限定的である。このため、さらに絶縁性を高めたフレキシブルプリント配線板が望まれている。
フレキシブルプリント配線板の絶縁性を高めるためには、例えばCTI値の高いものが知られているリジッドプリント配線板用のベース基板材料を用いた高CTI層をベースフィルムの表面に配設し、ベースフィルムを2層構造とする方法も考えられる。しかし、この方法では、ベースフィルムが厚くなるうえに、フレキシブルプリント配線板の最大の特徴である可撓性が、高CTI層により低下してしまう。
本開示は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、可撓性の低下を抑止しつつ絶縁性を高めたフレキシブルプリント配線板の提供を目的とする。
[本開示の効果]
本開示のフレキシブルプリント配線板は、可撓性の低下を抑止しつつ絶縁性を高めることができる。
[本開示の実施形態の説明]
本発明者らがフレキシブルプリント配線板の絶縁性の向上について鋭意検討した結果、従来ベースフィルム表面全体の高CTI化が必要であると考えられていたところ、導電パターン間が高CTI層で被覆されればフレキシブルプリント配線板全体の絶縁性を高められることを見出した。つまり、本発明者らはベースフィルムの高CTI化に代えて、導電パターン間を被覆するソルダーレジスト層を高CTI化することでフレキシブルプリント配線板の絶縁性の向上が達成できることに着目し、本開示を完成させた。
[本開示の効果]
本開示のフレキシブルプリント配線板は、可撓性の低下を抑止しつつ絶縁性を高めることができる。
[本開示の実施形態の説明]
本発明者らがフレキシブルプリント配線板の絶縁性の向上について鋭意検討した結果、従来ベースフィルム表面全体の高CTI化が必要であると考えられていたところ、導電パターン間が高CTI層で被覆されればフレキシブルプリント配線板全体の絶縁性を高められることを見出した。つまり、本発明者らはベースフィルムの高CTI化に代えて、導電パターン間を被覆するソルダーレジスト層を高CTI化することでフレキシブルプリント配線板の絶縁性の向上が達成できることに着目し、本開示を完成させた。
すなわち、上記課題を解決するためになされた本開示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一方の面側に積層され、かつ1又は複数のランド部を含む導電パターンと、上記ベースフィルムの一方の面のうち、ランド部を除く一部又は全ての領域に積層されるソルダーレジスト層とを備えており、上記ソルダーレジスト層のCTI値が200V以上である。
当該フレキシブルプリント配線板は、ソルダーレジスト層のCTI値が上記下限以上であるので、当該フレキシブルプリント配線板は、絶縁性に優れる。従って、当該フレキシブルプリント配線板は、配線の狭ピッチ化ができる。さらに、当該フレキシブルプリント配線板は、絶縁性を高めるために新たな層を設ける必要がないので、可撓性の低下が抑止できる。
上記ソルダーレジスト層の平均厚さとしては、10μm以上50μm以下が好ましい。このようにソルダーレジスト層の平均厚さを上記範囲内とすることで、可撓性の低下を抑止しつつ高CTI化を図ることができる。
上記導電パターンに含まれる配線部の最小ピッチとしては、30μm以上900μm以下が好ましい。このように導電パターンに含まれる配線部の最小ピッチを上記範囲内とすることで配線部間の絶縁性を維持しつつ実装密度を向上できる。
ここで、「CTI値」は、JIS-C-2134:2007に準拠して測定される値を指す。「ランド部」とは、導電パターンにおいて配線回路の途中に電子部品を実装するための半田接続を行うために、半田接続ができる大きさにまで配線を拡大した部分のことをいう。
また、「主成分」とは、最も含有量の多い成分をいい、例えば含有量が50質量%以上の成分をいう。「配線部の最小ピッチ」とは、導電パターンによる配線を直線状に最密に積層した場合の隣接する配線の中心軸間の距離を指す。
[本開示の実施形態の詳細]
以下、本開示に係るフレキシブルプリント配線板について図面を参照しつつ詳説する。
[本開示の実施形態の詳細]
以下、本開示に係るフレキシブルプリント配線板について図面を参照しつつ詳説する。
図1に示すフレキシブルプリント配線板は、ベースフィルム1と、導電パターン2と、ソルダーレジスト層3とを備える。
<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。また、ベースフィルム1は、絶縁性及び可撓性を有する。
<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。また、ベースフィルム1は、絶縁性及び可撓性を有する。
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、液晶ポリエステルに代表される液晶ポリマー、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、ポリフェニレンエーテル、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及び可撓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よく、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、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、500μmが好ましく、200μm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未満であると、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と、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。
<導電パターン>
導電パターン2は、電気配線構造、グラウンド、シールドなどの構造を構成するものである。導電パターン2は、ベースフィルム1の一方の面側に積層され、かつ複数のランド部2a及びこのランド部2aに接続する配線部2bを含む。
<導電パターン>
導電パターン2は、電気配線構造、グラウンド、シールドなどの構造を構成するものである。導電パターン2は、ベースフィルム1の一方の面側に積層され、かつ複数のランド部2a及びこのランド部2aに接続する配線部2bを含む。
導電パターン2を形成する材料としては、導電性を有する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、一般的には比較的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がさらに好ましい。一方、導電パターン2の平均厚さの上限としては、100μmが好ましく、70μmがより好ましい。導電パターン2の平均厚さが上記下限未満であると、導電パターン2の導電性が不十分となるおそれがある。逆に、導電パターン2の平均厚さが上記上限を超えると、当該フレキシブルプリント配線板が不必要に厚くなり、可撓性が低下するおそれがある。なお、導電パターン2のランド部2a及び配線部2bで異なる平均厚さとすることもできるが、製造の容易性からランド部2aと配線部2bとは、同じ平均厚さとすることが好ましい。
導電パターン2に含まれるランド部2aの大きさは、ランド部2aに実装される電子部品に応じて適宜決定される。
導電パターン2に含まれる配線部2bの平均幅の下限としては、2μmが好ましく、5μmがより好ましい。一方、配線部2bの平均幅の上限としては、20μmが好ましく、15μmがさらに好ましい。配線部2bの平均幅が上記下限未満であると、導電パターン2の導電性が不十分となるおそれがある。逆に、配線部2bの平均幅が上記上限を超えると、導電パターン2の実装密度が下がるため、電子部品等の高密度実装が困難となるおそれがある。
また、導電パターン2に含まれる配線部2bの最小ピッチの下限としては、30μmが好ましく、50μmがより好ましく、100μmがさらに好ましい。一方、配線部2bの最小ピッチの上限としては、900μmが好ましく、500μmがより好ましい。配線部2bの最小ピッチが上記下限未満であると、高電圧を印加した際に絶縁破壊が生じるおそれがある。逆に、配線部2bの最小ピッチが上記上限を超えると、電子部品等の高密度実装が困難となるおそれがある。
<ソルダーレジスト層>
ソルダーレジスト層3は、導電パターン2を外力や水分等から保護する。また、当該フレキシブルプリント配線板においては、ソルダーレジスト層3は、当該フレキシブルプリント配線板の絶縁性を向上させる。ソルダーレジスト層3は、ベースフィルム1の一方の面のうち、ランド部2aを除く一部又は全ての領域に積層される。つまり、当該フレキシブルプリント配線板は、ベースフィルム1が外面に露出しない。
<ソルダーレジスト層>
ソルダーレジスト層3は、導電パターン2を外力や水分等から保護する。また、当該フレキシブルプリント配線板においては、ソルダーレジスト層3は、当該フレキシブルプリント配線板の絶縁性を向上させる。ソルダーレジスト層3は、ベースフィルム1の一方の面のうち、ランド部2aを除く一部又は全ての領域に積層される。つまり、当該フレキシブルプリント配線板は、ベースフィルム1が外面に露出しない。
ソルダーレジスト層3としては、例えば、感光性ソルダーレジスト、熱硬化性ソルダーレジスト、ドライフィルム型ソルダーレジスト等を用いることができる。
また、ソルダーレジスト層3の主成分としては、エポキシ樹脂、ポリイミド、シリコーン樹脂等を挙げることができる。中でもCTI値を高め易いエポキシ樹脂が好ましい。
ソルダーレジスト層3の平均厚さの下限としては、10μmが好ましく、15μmがさらに好ましい。一方、ソルダーレジスト層3の平均厚さの上限としては、50μmが好ましく、45μmがさらに好ましい。ソルダーレジスト層3の平均厚さが上記下限未満であると、当該フレキシブルプリント配線板の絶縁性が不足するおそれがある。逆に、ソルダーレジスト層3の平均厚さが上記上限を超えると、当該フレキシブルプリント配線板が不必要に厚くなり、可撓性が低下するおそれがある。なお、「ソルダーレジスト層の平均厚さ」とは、ソルダーレジスト層のうちベースフィルムの表面に積層されている領域(ただし直径1mm以上の領域)、つまり導電パターンの表面に積層されている部分を除く領域の厚さの平均値を指す。
ソルダーレジスト層3は、導電パターン2より厚いことが好ましい。ソルダーレジスト層3を導電パターン2より厚くすることで、ソルダーレジスト層3により確実にベースフィルム1の外面への露出を抑止できる。このようにベースフィルム1の外面への露出を抑止することで、当該フレキシブルプリント配線板の絶縁性を担保することができる。
ソルダーレジスト層3が導電パターン2より厚い場合、ソルダーレジスト層3と導電パターン2との平均厚さの差の上限としては、20μmが好ましく、15μmがより好ましい。上記平均厚さの差が上記上限を超えると、当該フレキシブルプリント配線板が不必要に厚くなり、可撓性が低下するおそれがある。一方、上記平均厚さの差の下限としては、特に限定されず、0μmであってもよい。
また、ソルダーレジスト層3が導電パターン2より厚い場合には、ソルダーレジスト層3は、図1に示すようにランド部2aの表面に張り出し、ランド部2aの外周の一部を帯状に被覆してもよい。ソルダーレジスト層3がランド部2aの表面に張り出すことで、ランド部2aとソルダーレジスト層3との間に空隙が生じることを抑止できる。従って、さらに確実にベースフィルム1の外面への露出が抑止できる。
ソルダーレジスト層3がランド部2aの外周の一部を被覆する場合、ソルダーレジスト層3のランド部2aからの平均張り出し距離の上限は、200μmが好ましく、100μmがより好ましい。上記平均張り出し距離が上記上限を超えると、ランド部2aの露出部分が狭くなるため電子部品等の実装が困難となるおそれがある。
ソルダーレジスト層3のCTI値の下限としては、200Vであり、300Vがより好ましく、400Vがさらに好ましく、450Vが特に好ましい。ソルダーレジスト層3のCTI値が上記下限未満であると、当該フレキシブルプリント配線板の絶縁性が不足するおそれがある。一方、ソルダーレジスト層3のCTI値の上限は、特に限定されないが、ソルダーレジスト層3のCTI値は通常700V以下である。
<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、例えば導電パターン形成工程と、ソルダーレジスト積層工程と、ランド部形成工程とを備える製造方法により製造することができる。
(導電パターン形成工程)
導電パターン形成工程では、例えば以下の手順により導電パターン2を形成する。
<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、例えば導電パターン形成工程と、ソルダーレジスト積層工程と、ランド部形成工程とを備える製造方法により製造することができる。
(導電パターン形成工程)
導電パターン形成工程では、例えば以下の手順により導電パターン2を形成する。
まず、ベースフィルム1の一方の面に導体層を形成する。
導体層は、例えば、接着剤を用いて箔状の導体を接着することにより、あるいは公知の成膜手法により形成できる。導体としては、例え銅、銀、金、ニッケル等が挙げられる。接着剤としては、ベースフィルム1に導体を接着できるものであれば特に制限はなく、公知の種々のものを使用することができる。成膜手法としては、例えば蒸着、めっき等が挙げられる。導体層は、ポリイミド接着剤を用いて銅箔をベースフィルム1に接着して形成することが好ましい。
導体層は、例えば、接着剤を用いて箔状の導体を接着することにより、あるいは公知の成膜手法により形成できる。導体としては、例え銅、銀、金、ニッケル等が挙げられる。接着剤としては、ベースフィルム1に導体を接着できるものであれば特に制限はなく、公知の種々のものを使用することができる。成膜手法としては、例えば蒸着、めっき等が挙げられる。導体層は、ポリイミド接着剤を用いて銅箔をベースフィルム1に接着して形成することが好ましい。
次に、この導体層をパターニングして導電パターン2を形成する。
導体層のパターニングは、公知の方法、例えばフォトエッチングにより行うことができる。フォトエッチングは、導体層の一方の面に所定のパターンを有するレジスト膜を形成した後に、レジスト膜から露出する導体層をエッチング液で処理し、レジスト膜を除去することにより行われる。
(ソルダーレジスト積層工程)
ソルダーレジスト積層工程では、ベースフィルム1及び導電パターン2を被覆するようにソルダーレジストを積層する。具体的には、ベースフィルム1及び導電パターン2の表面にソルダーレジストを塗布する。
導体層のパターニングは、公知の方法、例えばフォトエッチングにより行うことができる。フォトエッチングは、導体層の一方の面に所定のパターンを有するレジスト膜を形成した後に、レジスト膜から露出する導体層をエッチング液で処理し、レジスト膜を除去することにより行われる。
(ソルダーレジスト積層工程)
ソルダーレジスト積層工程では、ベースフィルム1及び導電パターン2を被覆するようにソルダーレジストを積層する。具体的には、ベースフィルム1及び導電パターン2の表面にソルダーレジストを塗布する。
なお、ソルダーレジストを積層した後に、さらに絶縁フィルムの裏面に接着剤層を有するカバーレイを積層してもよい。この場合、ソルダーレジストは電子回路等が実装されている部分のみに塗布され、他の領域にカバーレイが積層される。
(ランド部形成工程)
ランド部形成工程では、上記ソルダーレジスト積層工程で塗布したソルダーレジストにランド部2aとなる開口部を形成する。開口部の形成は、例えばパンチ及びダイを用いる打ち抜きや、レーザー加工等により、行うことができる。これによりランド部2aを除く一部又は全ての領域に積層されるソルダーレジスト層3を形成することができる。
<利点>
当該フレキシブルプリント配線板は、ソルダーレジスト層3のCTI値が200V以上であるので、当該フレキシブルプリント配線板は、絶縁性に優れる。従って、当該フレキシブルプリント配線板は、配線の狭ピッチ化ができる。さらに、当該フレキシブルプリント配線板は、絶縁性を高めるために新たな層を設ける必要がないので、可撓性の低下が抑止できる。
[その他の実施形態]
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない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、請求の範囲によって示され、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。
(ランド部形成工程)
ランド部形成工程では、上記ソルダーレジスト積層工程で塗布したソルダーレジストにランド部2aとなる開口部を形成する。開口部の形成は、例えばパンチ及びダイを用いる打ち抜きや、レーザー加工等により、行うことができる。これによりランド部2aを除く一部又は全ての領域に積層されるソルダーレジスト層3を形成することができる。
<利点>
当該フレキシブルプリント配線板は、ソルダーレジスト層3のCTI値が200V以上であるので、当該フレキシブルプリント配線板は、絶縁性に優れる。従って、当該フレキシブルプリント配線板は、配線の狭ピッチ化ができる。さらに、当該フレキシブルプリント配線板は、絶縁性を高めるために新たな層を設ける必要がないので、可撓性の低下が抑止できる。
[その他の実施形態]
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない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、請求の範囲によって示され、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。
上記実施形態では、ベースフィルムの片面のみに導電パターンが積層される場合について説明したが、導電パターンは、ベースフィルムの両面に積層されてもよい。この場合、ベースフィルムの両面ともに、CTI値が200V以上であるソルダーレジスト層を積層してもよいが、例えばベースフィルムの片面のみに高電圧回路を有するような場合であれば、CTI値が200V以上であるソルダーレジスト層は片面のみに積層されてもよい。
また、フレキシブルプリント配線板が高電圧領域と低電圧領域とに区分されている場合であれば、高電圧領域を構成するベースフィルムに対してのみCTI値が200V以上であるソルダーレジスト層を積層してもよい。
上記実施形態では、ランド部が複数ある場合を用いて説明したが、ランド部の数は複数に限定されるものではなく、1つであってもよい。
以上のように、本開示のフレキシブルプリント配線板は、可撓性の低下を抑止しつつ絶縁性を高めることができる。従って、電圧の高い電子回路を実装する場合においても、本開示のフレキシブルプリント配線板を用いることで、配線を狭ピッチ化できるので、回路の小型化が図れる。
(電池配線モジュール)
以下に、本開示の一態様に係る電池配線モジュール(「電池配線モジュール100」とする)を説明する。図2は、電池配線モジュール100の平面図である。図2に示されるように、電池配線モジュール100は、フレキシブルプリント配線板10と、絶縁プロテクタ110と、バスバー120と、中継部材130と、コネクタ140とを有している。フレキシブルプリント配線板10は、上記のフレキシブルプリント配線板である。
以下に、本開示の一態様に係る電池配線モジュール(「電池配線モジュール100」とする)を説明する。図2は、電池配線モジュール100の平面図である。図2に示されるように、電池配線モジュール100は、フレキシブルプリント配線板10と、絶縁プロテクタ110と、バスバー120と、中継部材130と、コネクタ140とを有している。フレキシブルプリント配線板10は、上記のフレキシブルプリント配線板である。
絶縁プロテクタ110は、板状の部材である。絶縁プロテクタ110は、絶縁性の材料により形成されている。この絶縁性の材料は、例えば、絶縁性の合成樹脂である。絶縁プロテクタ110の上面には、フレキシブルプリント配線板10が載置されている。
バスバー120は、導電性の材料により形成された板状の部材である。この導電性の材料は、例えば、金属材料である。この金属材料は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼(SUS)等である。バスバー120は、蓄電素子(図示せず)に電気的に接続されている。この蓄電素子は、例えば、二次電池である。バスバー120により、任意の個数の蓄電素子が、直列又は並列に接続される。
中継部材130は、導電性の材料により形成された板状の部材である。この導電性の材料は、例えば、金属材料である。この金属材料は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼(SUS)、ニッケル、ニッケル合金等である。中継部材130は、フレキシブルプリント配線板10の余長吸収部とバスバー120とを電気的に接続している。なお、電池配線モジュール100は、中継部材130を有していなくてもよい。この場合、バスバー120は、中継部材130を介さずにフレキシブルプリント配線板10の余長吸収部に電気的に接続される。電池配線モジュール100は、コネクタ140により、外部装置等と電気的に接続される。
このように、本開示のフレキシブルプリント配線板は、蓄電素子を含む蓄電モジュールに取り付けられる電池配線モジュール100に適用可能である。
1 ベースフィルム、2 導電パターン、2a ランド部、2b 配線部、3 ソルダーレジスト層、100 電池配線モジュール、110 絶縁プロテクタ、120 バスバー、130 中継部材、140 コネクタ、10 フレキシブルプリント配線板。
Claims (4)
- 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一方の面側に積層され、かつ1又は複数のランド部を含む導電パターンと、
上記ベースフィルムの一方の面のうち、ランド部を除く一部又は全ての領域に積層されるソルダーレジスト層とを備え、
上記ソルダーレジスト層のCTI値が、200V以上である、フレキシブルプリント配線板。 - 上記ソルダーレジスト層の平均厚さが、10μm以上50μm以下である、請求項1に記載のフレキシブルプリント配線板。
- 上記導電パターンに含まれる配線部の最小ピッチが、30μm以上900μm以下である、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。
- 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を備え、
車両に搭載された電池モジュールに取り付けられる、電池配線モジュール。
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Legal Events
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---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20836855 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2021530732 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20836855 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |