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JP4945829B2 - フレキシブルプリント配線板およびその製造方法 - Google Patents
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Description

本発明は、電子機器の部品として用いられるフレキシブルプリント配線板およびその製造方法に関する。
近年、電子機器の小型化・軽量化の要請から、電子機器分野においては、様々な電子部品が実装されたフレキシブルプリント配線板が使用されている。例えば、液晶パネル、やプラズマディスプレイパネル、データ転送の高速化が要求されるCD/DVD用のハードディスクドライブ等の電子機器においては、ベースとなる基材の表面に導体を設けるとともに、導体により形成された導体回路パターンを有する回路部と、導体により形成された導体配線パターンを有する配線部とを備えるフレキシブルプリント配線板が使用されている。
また、フレキシブルプリント配線板を電子機器において使用する際に、フレキシブルプリント配線板を電子機器の筐体等に固着して使用する場合があり、この場合、フレキシブルプリント配線板に設けられた粘着剤層を介して、フレキシブルプリント配線板を電子機器の筐体等に固着する構成が採用されている(例えば、特許文献1参照)。
また、このような粘着剤層を備えるフレキシブルプリント配線板としては、例えば、離型紙と、前記離型紙の表面上に形成された粘着剤により形成された粘着剤層を備える粘着テープを、ラミネート処理により、フレキシブルプリント配線板の基材の表面上に貼り合わせて貼着したものが一般的に使用されている。
ここで、従来の粘着テープを備えたフレキシブルプリント配線板においては、ラミネート処理により、粘着剤層を介して、粘着テープをフレキシブルプリント配線板本体の表面上に貼り合わせて貼着する際に、粘着テープの粘着剤層とフレキシブルプリント配線板本体の間に気泡(ボイド)が発生するという問題があった。
そこで、上記不都合を解消すべく、一般に、上記ラミネート処理を行う際の条件を変更することが行われている。より具体的には、例えば、粘着剤層とフレキシブルプリント配線板本体の間に気泡が発生しないように、ラミネート処理を行う際の速度を下げるとともに、粘着テープを貼着する際の圧力を上げる、といった工夫がなされている。
特開2003−37375号公報
しかし、ラミネート処理を行う際の条件を変更しただけでは、粘着剤層とフレキシブルプリント配線板本体の間における気泡の発生を抑制することは困難であった。従って、気泡を有する不良品の発生を効果的に抑制することができず、粘着テープを備えるフレキシブルプリント配線板の歩留まりが低下するという問題があった。また、上記従来の方法では、ラミネート処理の速度を下げるため、粘着テープを備えるフレキシブルプリント配線板の生産性が大幅に低下するという問題があった。
そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、粘着テープを備えたフレキシブルプリント配線板の生産性の低下を抑制することができるとともに、歩留まりを向上することができるフレキシブルプリント配線板およびその製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、基材と、基材の表面上に設けられ、所定の導体パターンを有する導体と、導体の表面上に設けられた絶縁層とを備えるフレキシブルプリント配線板本体と、離型紙と、離型紙の表面上に形成された粘着剤層とを備えるとともに、粘着剤層を介して、フレキシブルプリント配線板本体の表面上に貼着され、少なくとも1つ以上のスリットが形成された粘着テープとを備えることを特徴とするフレキシブルプリント配線板である。
同構成によれば、例えば、ラミネート処理により、粘着剤層を介して、粘着テープをフレキシブルプリント配線板本体の表面上に貼り合わせて貼着する際に、粘着テープの粘着剤層とフレキシブルプリント配線板本体の間に発生した気泡を、粘着テープに形成されたスリットを経由して、外部へと排出することが可能になる。従って、粘着テープを備えたフレキシブルプリント配線板の生産性の低下を抑制することが可能になるとともに、気泡を有する不良品の発生を効果的に抑制することが可能になり、粘着テープを備えるフレキシブルプリント配線板の歩留まりを向上することが可能になる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のフレキシブルプリント配線板であって、スリットが、10mm〜30mmの間隔で配列されていることを特徴とする。同構成によれば、粘着剤層とフレキシブルプリント配線板本体の間に発生した気泡を外部へと排出する効果を十分に発揮した状態で、粘着剤層を介して、フレキシブルプリント配線板を電子機器の筐体等に固着する際の作業性が低下するのを回避することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のフレキシブルプリント配線板であって、スリットが、導体パターンに沿って形成されていることを特徴とする。同構成によれば、導体パターンの周辺において、気泡の発生を効果的に抑制することができるとともに、発生した気泡を効果的に外部に排出しやすくなる。
請求項4に記載の発明は、離型紙の表面上に粘着剤層が形成された粘着テープを製造する工程と、粘着テープを所定の形状に加工するとともに、粘着テープに少なくとも1つ以上のスリットを形成する工程と、基材と、基材の表面上に設けられ、所定の導体パターンを有する導体と、導体の表面上に設けられた絶縁層とを備えるフレキシブルプリント配線板本体を製造する工程と、フレキシブルプリント配線板本体の表面上に、粘着剤層を介して、粘着テープを貼り合わせて貼着する工程とを少なくとも備え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である。
同構成によれば、例えば、ラミネート処理により、粘着剤層を介して、粘着テープをフレキシブルプリント配線板本体の表面上に貼り合わせて貼着する際に、粘着テープの粘着剤層とフレキシブルプリント配線板本体の間に発生した気泡を、粘着テープに形成されたスリットを経由して、外部へと排出することが可能になる。従って、粘着テープを備えたフレキシブルプリント配線板の生産性の低下を抑制することが可能になるとともに、気泡を有する不良品の発生を効果的に抑制することが可能になり、粘着テープを備えるフレキシブルプリント配線板の歩留まりを向上することが可能になる。
本発明によれば、粘着テープを備えたフレキシブルプリント配線板の生産性の低下を抑制することが可能になる。また、気泡を有する不良品の発生を効果的に抑制することが可能になり、粘着テープを備えるフレキシブルプリント配線板の歩留まりを向上することが可能になる。
以下に、本発明の好適な実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の概略構成を示す表面側の平面図であり、図2は、図1のA−A断面図である。
このフレキシブルプリント配線板1は、図1、図2に示すように、柔軟な樹脂フィルムにて形成された絶縁性の基材2の片面に、接着剤層3を介して、所定の導体パターンを有する導体5を設けた、いわゆる片面板であって、当該導体5を覆うように、その片面に絶縁層であるカバーレイフィルム4を設けたものである。また、図1、図2に示すように、カバーレイフィルム4の表面上には、離型紙(セパレータ)6を有する粘着剤層7が設けられている。即ち、本実施形態におけるフレキシブルプリント配線板1は、基材2、接着剤層3、導体5、およびカバーレイフィルム4を備えるフレキシブルプリント配線板本体1aと、離型紙6、および粘着剤層7を備える粘着テープ10により構成されている。そして、フレキシブルプリント配線板1を電子機器において使用する際には、粘着剤層7から離型紙6を剥離して、当該粘着剤層7を介して、フレキシブルプリント配線板1を電子機器の筐体等に固着する構成となっている。
また、フレキシブルプリント配線板1には、図1に示すように、導体5により形成された導体回路パターン5aを有する回路部20が設けられている。また、図1に示すように、フレキシブルプリント配線板1は、導体5により形成され、回路部20から引き出された導体配線パターン5bを有する入力配線部21と出力配線部22を備えている。
また、入力配線部21には、導体配線パターン5bに接続された入力端子部15が設けられるとともに、出力配線部22には、導体配線パターン5bに接続された出力端子部16が設けられている。そして、この入力端子部15と出力端子部16を液晶パネル等の被接続部材である電子機器の導体パターン(不図示)と電気的に接続すべく、カバーレイフィルム4を形成せずに入力端子部15と出力端子部16を外部に露出させた構成となっている。
また、図1に示すように、フレキシブルプリント配線板1の入力配線部21には折り曲げ部40が設けられており、入力端子部15を電子機器の導体パターンと電気的に接続する際に、当該折り曲げ部40を折り曲げることにより、入力端子部15と電子機器の導体パターンとの位置合わせを行い、入力端子部15を電子機器の導体パターンと電気的に接続する構成となっている。
また、同様に、図1に示すように、フレキシブルプリント配線板1の出力配線部22には折り曲げ部41が設けられており、出力端子部16を電子機器の導体パターンと電気的に接続する際に、当該折り曲げ部41を折り曲げることにより、出力端子部16と電子機器の導体パターンとの位置合わせを行い、出力端子部16を電子機器の導体パターンと電気的に接続する構成となっている。
なお、接続信頼性を高めるために、入力端子部15と出力端子部16の表面をめっき層(不図示)により被覆する構成としている。このめっき層は、環境への配慮から、鉛を含有しないめっき層を使用することが好ましく、また、入力端子部15、出力端子部16と電子機器の導体パターン間の接続信頼性の低下を防止するとの観点から、鉛を含有しないめっき層として、金めっき層を使用することができる。
導体5の表面へのめっき処理は、無電解めっき法、または電解めっき法により行われ、金めっき層を設ける際には、露出した導体5の表面に対して、まず、拡散防止層としてのニッケルめっき層を形成した後、当該ニッケルめっき層の表面上に金めっき層を形成する方法が採用される。また、このフレキシブルプリント配線板1を液晶パネル等の電子機器に使用する場合は、異方導電性フィルムや半田付けにより、導体配線パターン5bの先端に形成された入力端子部15、出力端子部16を、電子機器の導体パターン部に接続する構成となっている。
基材2を構成する樹脂フィルムとしては、柔軟性に優れた樹脂材料からなるものが使用される。かかる樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルム等の、フレキシブルプリント配線板用として汎用性のある樹脂のフィルムがいずれも使用可能である。また、特に、柔軟性に加えて高い耐熱性や機械的強度をも有しているのが好ましく、かかる樹脂フィルムとしては、例えば、ポリアミド系の樹脂フィルム、ポリイミド、ポリアミドイミドなどのポリイミド系の樹脂フィルム、耐熱性ポリエステルフィルム、およびポリエチレンナフタレ−ト等が好適に使用される。なお、基材2の厚みとしては、10μm〜150μmが好ましい。厚みが10μm未満の場合は、十分な機械的強度が得られない場合があり、また、150μmよりも大きい場合は、フレキシブルプリント配線板1の柔軟性が低下する場合があるからである。
接着剤層3を構成する接着剤としては、柔軟性や耐熱性にすぐれたものが好ましく、かかる接着剤としては、例えば、ナイロン系、エポキシ樹脂系、ブチラール樹脂系、アクリル樹脂系などの、各種の樹脂系の接着剤が挙げられる。さらに、これらの接着剤樹脂中にセラミック系フィラーやゴム系フィラーを分散させて使用することもできる。
また、所定の導体回路パターン5a、導体配線パターン5bを有する導体5を構成する金属箔としては、銅箔が好適に使用される。また、この金属箔を、常法によりエッチングして、加工することにより、導体回路パターン5a、および導体配線パターン5bを有する導体5が形成されている。
カバーレイフィルム4は、図2に示すように、導体5を覆うべく、導体5の表面上に積層された接着剤層8と、当該接着剤層8の表面上に積層された樹脂フィルム9により構成されている。また、樹脂フィルム9としては、上述の基材2を構成する樹脂フィルムと同様のものを使用することができる。なお、上述の基材2の場合と同様の理由により、樹脂フィルム9としては、10μm〜150μmの厚みを有するものを使用することが好ましい。また、接着剤層8を構成する接着剤としては、上述の接着剤層3を構成する接着剤と同様のものを使用することができる。また、カバーレイフィルム4は、ラミネート処理により、導体5の表面上に設けることができる。
また、粘着剤層7を構成する粘着剤としては、例えば、アクリル系樹脂、クロロポリプレン系ゴム、スチレン・ブタンジエンゴム、ブチルゴム、酢酸ビニル樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリビニルブチラート、エポキシ系樹脂等を使用することができる。なお、粘着剤層7の厚みは、20μm〜150μmであるのが好ましい。粘着剤層7の厚みが20μm未満の場合は、接着力が低下するという不都合が生じる場合があり、また、150μmを越える場合は、柔軟性が低下するという不都合が生じる場合があるからである。
離型紙6としては、例えば、紙、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等を使用することができる。なお、粘着剤層7からの剥離性を高めるために、離型紙6の表面に対して、シリコーン処理やフッ素処理等の離型処理を施すことが好ましい。
次に、フレキシブルプリント配線板1の製造方法の一例を説明する。フレキシブルプリント配線板1の製造工程としては、まず、離型紙6の表面上に粘着剤層7が形成された粘着テープ10を製造する。より具体的には、まず、離型紙6が巻き付いた巻き出しロール(不図示)を用意し、離型紙6を、当該巻き出しロールから巻き取りロール(不図示)へと連続的に搬送させながら、当該離型紙6の表面上に、例えば、上述のアクリル系樹脂からなる粘着剤を塗工、乾燥して、離型紙6の表面上に粘着剤層7が形成された粘着テープ10を製造する。この際、図3に示すように、離型紙6に形成された粘着剤層7の表面上に、他の離型紙19を貼り合わせて、粘着剤層7の両面を離型紙6,19により挟んだ状態にし、この状態で、粘着テープ10を、巻き取りロールにおいてロール状に巻き取る構成となっている。
次いで、プレス金型等を用いて、他の離型紙19を有する粘着テープ10を所定の形状(即ち、フレキシブルプリント配線板本体1aの外形に合わせた形状)に加工する。この際、本実施形態においては、図4、図5に示すように、粘着テープ10の所定の形状への加工と同時に、当該粘着テープ10(即ち、離型紙6、および粘着剤層7)に少なくとも1つ以上(本実施形態においては、8個)のスリット17を形成する構成としている。このスリット17は、例えば、プレス金型に設けられた刃型によるパンチングによって形成することができる。
次いで、基材2上に導体5が積層された積層体を作製する。より具体的には、柔軟な樹脂フィルムにて形成された基材2の片面に、接着剤層3を積層する。次いで、接着剤層3を介して積層された、銅箔などの金属箔を、常法によりエッチングして、導体回路パターン5a、導体配線パターン5bを有する導体5を形成する。
次いで、この導体回路パターン5a、および配線パターン5b上に、入力端子部15、出力端子部16に相当する部分を除いて、接着剤層8付きの樹脂フィルム9をラミネート処理して、カバーレイフィルム4を貼り合わせることにより、導体5の表面上にカバーレイフィルム4を積層し、粘着剤層7が積層される前のフレキシブルプリント配線板本体1aを形成する。
次いで、図6に示すように、粘着テープ10から他の離型紙19を剥離するとともに、離型紙6付きの粘着剤層7からなる粘着テープ10を、ラミネート処理により、フレキシブルプリント配線板本体1aのカバーレイフィルム4の表面上に貼り合わせて貼着することにより、カバーレイフィルム4の表面上に離型紙6付きの粘着剤層7を積層して、図1に示す、粘着テープ10を備えるフレキシブルプリント配線板1が製造される。
ここで、本実施形態においては、上述のごとく、粘着テープ10にスリット17が形成されているため、ラミネート処理により、粘着テープ10をフレキシブルプリント配線板本体1aのカバーレイフィルム4の表面上に貼り合わせる際に、粘着テープ10の粘着剤層7とフレキシブルプリント配線板本体1aのカバーレイフィルム4の間に発生した気泡を、粘着テープ10に形成されたスリット17を経由して、外部へと排出することが可能になる。従って、粘着テープ10を備えたフレキシブルプリント配線板1の生産性の低下を抑制することが可能になるとともに、気泡を有する不良品の発生を効果的に抑制することが可能になり、フレキシブルプリント配線板1の歩留まりを向上することが可能になる。
なお、図4に示す、粘着テープ10に形成されたスリット17の間隔Dは、10mm〜30mmとすることができ、15mm〜25mmが好ましく、18mm〜22mmが更に好ましい。これは、スリット17の間隔Dが、10mm未満の場合は、粘着テープ10に形成されるスリット17の数が増えるため、粘着テープ10のコシがなくなり、粘着剤層7を介して、フレキシブルプリント配線板1を電子機器の筐体等に固着する際の作業性が低下する場合があるからであり、30mmより大きい場合は、上述の気泡を外部へと排出する効果が十分に発揮されない場合があるためである。
また、図1に示すように、スリット17を導体パターン(即ち、導体回路パターン5a)に沿って形成する構成とすることが好ましい。このような構成により、導体パターンの周辺において、気泡の発生を効果的に抑制することができるとともに、発生した気泡を効果的に外部に排出しやすくなる。
以上に説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)発明のフレキシブルプリント配線板1においては、離型紙6と、離型紙6の表面上に形成された粘着剤層7とを備えるとともに、粘着剤層7を介して、フレキシブルプリント配線板本体1aの表面上に貼着され粘着テープ10を備える構成としている。そして、当該粘着テープ10に、少なくとも1つ以上のスリット17を形成する構成としている。従って、例えば、ラミネート処理により、粘着剤層7を介して、粘着テープ10をフレキシブルプリント配線板本体1aの表面上に貼り合わせて貼着する際に、粘着テープ10の粘着剤層7とフレキシブルプリント配線板本体1aの間に発生した気泡を、粘着テープ10に形成されたスリット17を経由して、外部へと排出することが可能になる。従って、粘着テープ10を備えたフレキシブルプリント配線板1の生産性の低下を抑制することが可能になるとともに、気泡を有する不良品の発生を効果的に抑制することが可能になり、粘着テープを備えるフレキシブルプリント配線板1の歩留まりを向上することが可能になる。
(2)また、スリット17を、10mm〜30mmの間隔で配列する構成としている。従って、粘着剤層7とフレキシブルプリント配線板本体1aの間に発生した気泡を外部へと排出する効果を十分に発揮した状態で、粘着剤層7を介して、フレキシブルプリント配線板1を電子機器の筐体等に固着する際の作業性が低下するのを回避することができる。
(3)また、スリット17を、導体パターンである導体回路パターン5aに沿って形成する構成としている。従って、導体パターンの周辺において、気泡の発生を効果的に抑制することができるとともに、発生した気泡を効果的に外部に排出しやすくなる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の設計変更をすることが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。
・例えば、上記実施形態においては、カバーレイフィルム4の表面上に、粘着テープ10を貼り付けて貼着する構成としたが、当該粘着テープ10は、フレキシブルプリント配線板本体1aの表面上であれば、どの場所に貼着しても良い。例えば、図7に示すように、基材2の表面上に、粘着テープ10を貼り付けて貼着する構成としても良い。この場合も、ラミネート処理により、粘着剤層7を介して、粘着テープ10をフレキシブルプリント配線板本体1aの表面上(即ち、基材2の表面上)に貼り合わせて貼着する際に、粘着テープ10の粘着剤層7と基材2の間に発生した気泡を、粘着テープ10に形成されたスリット17を経由して、外部へと排出することが可能になる。
・また、上記実施形態においては、スリット17を導体回路パターン5aに沿って形成する構成としたが、図8に示すように、スリット17を、導体5に形成された導体パターンである導体配線パターン5bに沿って形成する構成としても良い。このような構成により、導体配線パターン5bの周辺において、気泡の発生を効果的に抑制することができるとともに、発生した気泡を効果的に外部に排出しやすくなる。
・また、上記実施形態においては、粘着テープ10に直線形状を有するスリット17を形成する構成としたが、当該スリット17の形状はこれに限定されず、例えば、図9に示すように、曲線形状を有する導体配線パターン5bに沿って、曲線形状を有するスリット23を形成する構成としても良い。また、例えば、導体配線パターン5bの曲線部5cに沿って、直線形状を有するスリット17を形成する構成としても良い。
・また、導体5が、接着剤層3を介さず、直接、基材2上に形成される構成としても良い。その方法としては、例えば、導体5のもとになる金属箔の片面に、基材2のもとになるホットメルトタイプの樹脂フィルムを、高温高圧下でラミネートして貼り合わせる方法(ラミネーション法)、あるいは樹脂の前駆体(モノマー、オリゴマー、プレポリマーなど)を含む塗布液を塗布して、乾燥、固化させた後、必要に応じて硬化反応させて基材2を形成する方法(キャスティング法)や、基材2の片面に、例えば、無電解めっき、真空蒸着、スパッタリングなどを利用して導電層を形成し、次いで、電解めっきを行うことにより導体5を形成するめっき法などが挙げられる。
・また、上記実施形態においては、絶縁層として、カバーレイフィルム4を使用する構成としたが、当該カバーレイフィルム4の代わりに、カバーコートを使用する構成としても良い。このカバーコートとしては、例えば、ポリイミド系の感光性カバーコートインクにより形成された、ポリイミド樹脂を主成分とするものが使用される。また、このポリイミド系の感光性カバーコートインクとしては、例えば、ポリイミド樹脂(36〜37重量%)を主成分とし、安息香酸エチル(23〜24重量%)、トリエチレングリコールジメチルエーテル(35〜36重量%)、および水酸化マグネシウム(3.5〜4重量%)を含有するものを使用することができる。また、使用されるポリイミド樹脂の種類としては、例えば、芳香族ポリイミド重合体等が挙げられる。
・また、上記実施形態においては、フレキシブルプリント配線板1として、絶縁性の基材2の片面に導体5を設けた、いわゆる片面板を例に挙げて説明したが、柔軟な樹脂フィルムにて形成された絶縁性の基材の両面の各々に、2層の導体を設け、当該導体を覆うように、その両面に2層の絶縁層を設けた、いわゆる両面板において、本発明を適用する構成としても良い。
本発明の活用例としては、電子機器の部品として用いられるフレキシブルプリント配線板およびその製造方法が挙げられる。
本発明の実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の概略構成を示す表面側の平面図である。 図1のA−A断面図である。 本発明の実施形態に係るフレキシブルプリント配線板に使用される粘着テープを示す断面図であって、特に、スリットを形成する前の図である。 本発明の実施形態に係るフレキシブルプリント配線板に使用される粘着テープを示す表面側の平面図であって、特に、スリットを形成した後の図である。 図4のB−B断面図である。 粘着テープを、ラミネート処理により、フレキシブルプリント配線板本体の表面上に貼り合わせて貼着する状態を説明するための断面図である。 本発明の実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の変形例を説明するための図である。 本発明の実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の変形例を説明するための図である。 本発明の実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の変形例を説明するための図である。
符号の説明
1…フレキシブルプリント配線板、1a…フレキシブルプリント配線板本体、2…基材、4…カバーレイフィルム、5…導体、5a…導体回路パターン、5b…導体配線パターン
6…離型紙、7…粘着剤層、10…粘着テープ、17…スリット、19…他の離型紙、23…スリット、D…スリットの間隔

Claims (4)

  1. 基材と、前記基材の表面上に設けられ、所定の導体パターンを有する導体と、前記導体の表面上に設けられた絶縁層とを備えるフレキシブルプリント配線板本体と、
    離型紙と、前記離型紙の表面上に形成された粘着剤層とを備えるとともに、前記粘着剤層を介して、前記フレキシブルプリント配線板本体の表面上に貼着され、少なくとも1つ以上のスリットが形成された粘着テープと
    を備えることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
  2. 前記スリットが、10mm〜30mmの間隔で配列されていることを特徴とする請求項1に記載のフレキシブルプリント配線板。
  3. 前記スリットが、前記導体パターンに沿って形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のフレキシブルプリント配線板。
  4. 離型紙の表面上に粘着剤層が形成された粘着テープを製造する工程と、
    前記粘着テープを所定の形状に加工するとともに、該粘着テープに少なくとも1つ以上のスリットを形成する工程と、
    基材と、前記基材の表面上に設けられ、所定の導体パターンを有する導体と、前記導体の表面上に設けられた絶縁層とを備えるフレキシブルプリント配線板本体を製造する工程と、
    前記フレキシブルプリント配線板本体の表面上に、前記粘着剤層を介して、前記粘着テープを貼り合わせて貼着する工程と
    を少なくとも備え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。
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