JP7357582B2 - フレキシブルプリント配線板 - Google Patents
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Description
本開示に係るフレキシブルプリント配線板は、熱硬化性樹脂を用いて絶縁層を形成する際に、熱硬化性樹脂の硬化後の熱収縮に伴うフレキシブルプリント配線板のベースフィルムの反りを抑制できる。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
H=(y2-y1)×100/A・・・(1)
(式(1)中、y2は上記ベースフィルムの表面を基準として、上記ベースフィルムの表面に垂直な方向成分の変位量の最大値である。y1は上記ベースフィルムの表面に垂直な方向成分の変位量の最小値である。)
上記ベースフィルムの反り量Hが上記範囲であることで、当該フレキシブルプリント配線板は、より安定した品質を得ることができる。
以下、本開示の各実施形態に係るフレキシブルプリント配線板ついて図面を参照しつつ詳説する。
図1及び図2のフレキシブルプリント配線板1は、絶縁性を有するベースフィルム2と、上記ベースフィルムの両面に設けられる平面コイル3と、上記ベースフィルム2の両面に上記平面コイルと電気的絶縁状態で設けられる複数のダミー配線41と、上記ベースフィルム2、上記平面コイル3及び上記ダミー配線41に積層される絶縁層4とを備える。上記ベースフィルム2は、フレキシブルプリント配線板の基板となる。
ベースフィルム2は、電気絶縁性を有する。ベースフィルム2は、平面コイル3を形成するための基材層である。ベースフィルム2は可撓性を有する。なお、「主成分」とは、質量換算で最も含有割合の大きい成分をいい、例えば含有量が50質量%以上の成分をいう。
平面コイル3は、導電性を有する導体からなる層であり、1条の平面コイル3は、複数回の渦巻き状に巻かれている配線構造を有する。平面コイル3は、例えばベースフィルム2に積層されるシード層と、このシード層に積層される電気めっき層との積層体である。また、平面コイル3は、ベースフィルム2におけるスルーホールを形成するための孔の周縁部に配置されるランド部13を有する。
複数のダミー配線41は、平面コイル3と電気的絶縁状態で設けられている。具体的には、複数のダミー配線41は、上記ベースフィルム2における上記平面コイル3の外側領域に上記平面コイル3と間隔を空けて配置され、導通されないように電気的に孤立して形成される。このように、複数のダミー配線41を設けることで、当該フレキシブルプリント配線板の強度を高めることができる。複数のダミー配線41は、ベースフィルム2の表面及び裏面それぞれにおいて、全て平行に配設されていることが好ましい。なお、本開示において、「平行」とは、両者のなす角度が5°以下、好ましくは3°以下であることをいう。
絶縁層4は、平面コイル3、複数のダミー配線41、並びにベースフィルム2における平面コイル3及び複数のダミー配線41が積層されていない領域に積層される。絶縁層4は、主として平面コイル3の他の部材等との接触による損傷及び短絡を防止する。そのため、絶縁層4は、意図的に設けられる開口や切欠きを除いて平面コイル3の外面を全面的に被覆していることが好ましい。
H=(y2-y1)×100/A・・・(1)
上記式(1)中、y2は上記ベースフィルムの表面を基準として、上記ベースフィルムの表面に垂直な方向成分の変位量の最大値である。y1は上記ベースフィルムの表面に垂直な方向成分の変位量の最小値である。
上記ベースフィルムの反り量Hが上記範囲であることで、当該フレキシブルプリント配線板は、より安定した品質を得ることができる。
次に、当該フレキシブルプリント配線板1の製造方法の一例について説明する。当該フレキシブルプリント配線板の製造方法は、絶縁性を有するベースフィルムに平面コイル及び複数のダミー配線を含む導電パターンを設置する工程(以下、導電パターン設置工程ともいう。)と、上記導電パターン設置工程後にベースフィルム及び平面コイルに絶縁層を積層する工程(以下、絶縁層積層工程ともいう。)とを備える。
上記導電パターン設置工程では、ベースフィルムの表面に、平面コイルと同時に複数のダミー配線を設置する。上記導電パターン設置工程は、例えばセミアディティブ法を用いて平面コイル及び複数のダミー配線を含む導電パターンを設置する。具体的には、上記導電パターン設置工程は、ベースフィルムの表面に、シード層を積層する工程と、このシード層積層工程後に上記シード層の表面に平面コイル3及び複数のダミー配線41の反転形状を有するレジストパターンを形成する工程と、上記レジストパターン形成工程後のシード層の表面に電気めっきする工程と、上記電気めっき工程後に、上記レジストパターン及び上記シード層のレジストパターンと重なり合う領域を除去する工程とを有する。上記シード層積層工程は、例えば無電解めっきによって行ってもよく、金属粒子を含むインクを塗布し、この金属粒子を焼結することで行ってもよく、上記金属粒子の焼結及び無電解めっきの両方によって行ってもよい。
上記絶縁層積層工程では、絶縁層4を熱硬化性樹脂の硬化によって積層する。このように、上記絶縁層積層工程で、上記絶縁層を熱硬化性樹脂の硬化によって積層することによって、上記平面コイルの絶縁層の外面側への露出が防止されたフレキシブルプリント配線板を容易かつ確実に製造することができる。上記絶縁層積層工程では、例えば平面コイル3の平均厚さよりも平均厚さの小さい感光性ドライフィルムを平面コイル3及び複数のダミー配線41の外面側から熱ラミネートする。上記感光性ドライフィルムを平面コイル3及び複数のダミー配線41の外面側から加熱しつつ押圧することで、この感光性ドライフィルムが流動し、平面コイル3の外面及び複数のダミー配線41の外面を被覆しつつ、平面コイル3間の隙間及び複数のダミー配線41間の隙間を埋める。これにより、絶縁層4の厚さを小さくして、当該フレキシブルプリント配線板の薄型化を促進することができる。
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
試験例1~試験例6として、図3及び図4に示すように一辺が200μmの方形状のポリイミド製ベースフィルム2の試験片の表面側にラインアンドスペース(L/S)が20μm/20μmの平行かつ直線状かつ銅製の複数の配線15を備えるフレキシブルプリント配線板10を設計した。矢印Xは、ベースフィルム2の主収縮方向(最も収縮しやすい方向)を示す。また、フレキシブルプリント配線板10は、複数の配線15間に同形状の感光性ドライフィルム用樹脂の成型品14が配置されている。配線15及びエポキシ-アクリル製の感光性ドライフィルム用樹脂の成型品14の平均高さ45μm、ベースフィルム2の平均厚さ12.5μmとした。フレキシブルプリント配線板10に用いた材料の物性値を表1に示す。次に、試験例1から試験例6のベースフィルム2の裏面側に、上記表面側の配線パターン(L/S=20μm/20μm)と同形状であって、表2に示す平均交差角を有する銅製の配線パターンを設計した。
(ヤング率)
試験例1から試験例6について、JIS-Z2280(1993)に準拠してヤング率を測定した。各試料について得られたダミー配線、感光性ドライフィルム用樹脂及びベースフィルムのヤング率を表1に示す。
試験例1から試験例6について、ダミー配線の線膨張係数はJIS-Z2285(2003)に準拠して測定した。感光性ドライフィルム用樹脂及びベースフィルムの線膨張係数は、JIS-K7197(2012)に準拠して測定した。また、各試料について得られた、ダミー配線、感光性ドライフィルム用樹脂及びベースフィルムの線膨張係数を表1に示す。
試験例1から試験例6について、感光性ドライフィルム用樹脂の熱硬化温度である180℃から20℃(室温)に温度変化させたときの熱収縮に伴うベースフィルム2の反り量(%)を算出した。試験片として、ダミー配線の配線領域における一辺の長さ200μmの方形状の試験片を用いた。上述のように、ベースフィルムの反り量H(%)は、下記式(1)に基づいて算出した。
H=(y2-y1)×100/A・・・(1)
式(1)中、y2は上記ベースフィルムの表面を基準として、上記ベースフィルムの表面に垂直な方向成分の変位量の最大値である。y1は上記ベースフィルムの表面に垂直な方向成分の変位量の最小値である。
試験例1から試験例6のフレキシブルプリント配線板のベースフィルムの反り量(%)を表2に示す。
2 ベースフィルム
13 ランド部
3 平面コイル
4 絶縁層
5、15 配線
14 樹脂成形品
41 ダミー配線
X 主収縮方向
Claims (7)
- 絶縁性を有するベースフィルムと、
上記ベースフィルムの両面に設けられる平面コイルと、
上記ベースフィルムの両面に上記平面コイルと電気的絶縁状態で設けられる複数のダミー配線と、
上記ベースフィルム、上記平面コイル及び上記ダミー配線に積層される絶縁層と
を備え、
上記ベースフィルムにおける表面のダミー配線と裏面のダミー配線との平均交差角が30度以下であるフレキシブルプリント配線板。 - 上記複数のダミー配線の平均線幅が5μm以上50μmである請求項1に記載のフレキシブルプリント配線板。
- 上記ダミー配線のヤング率が40000MPa以上130000MPa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。
- 上記ベースフィルムがポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマー又はフッ素樹脂を主成分とする請求項1、請求項2又は請求項3に記載のフレキシブルプリント配線板。
- 上記絶縁層が感光性ドライフィルムの硬化物を含む請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のフレキシブルプリント配線板。
- 上記ベースフィルムの表面の面積に対する上記ダミー配線の配線領域の面積の割合が60%以上である請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のフレキシブルプリント配線板。
- 上記ダミー配線の配線領域における一辺の長さAの方形状の試験片の下記式(1)で表される上記ベースフィルムの反り量H(%)が0.50以下である請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のフレキシブルプリント配線板。
H=(y2-y1)×100/A・・・(1)
(式(1)中、y2は上記ベースフィルムの表面を基準として、上記ベースフィルムの表面に垂直な方向成分の変位量の最大値である。y1は上記ベースフィルムの表面に垂直な方向成分の変位量の最小値である。)
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