説明

フレキシブルプリント配線板及び該フレキシブルプリント配線板を用いたスライド式携帯電話端末

【課題】本発明の目的は、特にスライド式携帯用電子機器に適用された際に所望の摺動回数を維持することのできるフレキシブルプリント配線板及びこれを用いたスライド式携帯電話端末を提供することにある。
【解決手段】本発明は、少なくとも電気絶縁層と導体層とからなる基板の導体層上に、少なくとも接着剤層と電気絶縁層とからなるカバーレイが該接着剤層を介して設けられているフレキシブルプリント配線板であって、前記接着剤層は、貯蔵弾性率E’が1〜4GPaであり、損失弾性率E”が0.03〜0.1GPaであり、且つ延伸後の復元率が90%以上である樹脂からなり、前記基板における電気絶縁層の厚さが、7.5〜20μmであり、前記カバーレイにおける電気絶縁層の厚さが、7.5〜40μmであることを特徴とするフレキシブルプリント配線板を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フレキシブルプリント配線板及び前記フレキシブルプリント配線板を用いたスライド式携帯電話端末に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、携帯電話端末(以下、携帯電話ともいう)の普及が急速に進んでいる。それに伴い、携帯電話のコンパクト化等を目的として、ヒンジがないスティック式、回転式、折りたたみ式といった各種の携帯電話の需要がある。また、最近は、よりコンパクト化を目的としたスライド式携帯電話の普及が著しい。
【0003】
ところで、フレキシブルプリント配線板(以下、FPC基板ともいう)は、優れた柔軟性、屈曲性を有しているため、携帯用電子機器、特に携帯電話に広く用いられている。
【0004】
なお、ここでいうFPC基板には以下の二つのタイプに大きく分けることができる。例えばポリイミドフィルムなどの電気絶縁層の片面若しくは両面に接着層を設けた後、銅箔などの金属箔を積層貼着して導体層を形成した3層基板の導体層を回路形成した後、ポリイミドフィルムなどの電気絶縁層と接着剤層からなるカバーレイをその回路形成された導体層上に積層貼着させたタイプと、銅箔などの導体層にポリイミドなどの電気絶縁層を塗布後硬化させた2層基板の導体層を回路形成し、カバーレイをその回路形成された導体層上に積層貼着させたタイプがある。
【0005】
コンパクトな携帯用電子機器に適用するために、FPC基板も薄型化の開発が図られている。薄型化を目的としたフレキシブル配線板としては、例えば、特開2005−209913号公報において、少なくともベースフィルムと極薄銅箔とが接着剤組成物の硬化物を介して積層されてなる部分を有する極薄フレキシブル配線板であって、前記ベースフィルム、接着剤組成物の硬化物及び極薄銅箔からなる積層部分の厚さが20μm以下である極薄フレキシブル配線板が提案されている(特許文献1)。
【0006】
また、特開2005−235948号公報において、厚さ3〜10μmのアラミド樹脂系フィルムの一方の面に、平均粒径10μm以下の充填剤を含む接着剤層を有するフレキシブル配線板の保護用として用いられる極薄カバーレイ及び当該カバーレイを使用したフレキシブル配線板が提案されている(特許文献2)。しかしながら、これら公報における技術は、例えば、耐折半径を2mmとする耐折性試験や耐折半径を0.1mm又は0.38mmとする折り曲げ特性及び屈曲特性を向上させる技術であって、摺動半径が極めて小さい摺動特性を向上させる技術とは異なるものである。
【0007】
一方、薄型化が可能で、使い勝手のよい携帯電話機が提案されている。
例えば、特開2003−298695号公報では、上部筐体と下部筐体とをほぼ平行な方向に互いに移動可能に連結し、前記上部筐体と前記下部筐体との展開、収納に伴って、前記上部筐体、あるいは前記下部筐体からアンテナを伸張させ、またこれらに収納させることとしたスライド式携帯電話機が開示されている(特許文献3)。このスライド式携帯電話機は、アンテナが携帯電話機の開閉にともなって伸張、収納され、手間がかからず、また突出部分を設ける必要がなくなるため、携帯電話機の薄型化を可能としたものである。
【0008】
このような薄型化されたスライド式携帯電話で使用されるFPC基板は、スライドの際に所定の摺動半径を保持した状態で摺動するが、その際の摺動半径はかなり小さくする必要がある(以下、スライド摺動部の狭R化ともいう。Rは摺動半径。)。また、従来のFPC基板を使用した場合、数千回〜数万回で短絡してしまうという問題があった。
【特許文献1】特開2005−209913号公報
【特許文献2】特開2005−235948号公報
【特許文献3】特開2003−298695号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
従って、本発明の目的は、特にスライド式携帯用電子機器におけるスライド摺動部の狭R化に適用可能であり、かつ、かかる条件下において数十万回という摺動を繰り返しても短絡しないフレキシブルプリント配線板を提供することにある。
【0010】
また、本発明の他の目的は、前記フレキシブルプリント配線板を用いたスライド式携帯電話端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、以下の発明を提供することにより、前記目的を達成したものである。
1.少なくとも電気絶縁層と導体層とからなる基板の導体層上に、少なくとも接着剤層と電気絶縁層とからなるカバーレイが該接着剤層を介して設けられているフレキシブルプリント配線板であって、
前記接着剤層は、貯蔵弾性率E’が1〜4GPaであり、損失弾性率E”が0.03〜0.1GPaであり、且つ延伸後の復元率が90%以上である樹脂からなり、
前記基板における電気絶縁層の厚さが、7.5〜20μmであり、
前記カバーレイにおける電気絶縁層の厚さが、7.5〜40μmである
ことを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
【0012】
2.前記接着剤層を構成する樹脂が、高分子量エポキシ樹脂を含有することを特徴とする前記1記載のフレキシブルプリント配線板。
【0013】
3.前記高分子量エポキシ樹脂の分子量が、20,000〜70,000であることを特徴とする前記2記載のフレキシブルプリント配線板。
【0014】
4.前記接着剤層の厚さが、5〜20μmであることを特徴とする前記1〜3の何れかに記載のフレキシブルプリント配線板。
【0015】
5.前記基板における導体層が、圧延金属箔又は特殊電解金属箔からなることを特徴とする前記1〜4の何れかに記載のフレキシブルプリント配線板。
【0016】
6.前記基板及びカバーレイそれぞれにおける電気絶縁層のうち少なくとも一方が、ポリイミドからなることを特徴とする前記1〜5の何れかに記載のフレキシブルプリント配線板。
【0017】
7.表示画面を備えた第1の筐体と、第2の筐体とを備え、前記表示画面を表面側に向けて前記第1の筐体と前記第2の筐体とを重ね合わせ、該第1の筐体が前記第2の筐体に対してほぼ平行に移動するよう連結したスライド式携帯電話端末であって、
前記第1の筐体及び前記第2の筐体の内部には、前記1〜6の何れかに記載のフレキシブルプリント配線板が摺動可能に収容され、前記第1の筐体が移動する際に前記第1の筐体に収容された前記配線板が、前記第2の筐体に収容された前記配線板に対してほぼ平行に摺動し、前記摺動する半径が0.4〜1mmRに保持されていることを特徴とするスライド式携帯電話端末。
【0018】
8.前記1〜6の何れかに記載のフレキシブルプリント配線板又は請求項7に記載のスライド式携帯電話端末に使用されるカバーレイであって、少なくとも接着剤層と電気絶縁層とからなり、
前記接着剤層は、貯蔵弾性率E’が1〜4GPaであり、損失弾性率E”が0.03〜0.1GPaであり、且つ延伸後の復元率が90%以上である樹脂からなり、
前記電気絶縁層の厚さは、7.5〜40μmであることを特徴とするカバーレイ。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、特にスライド式携帯用電子機器におけるスライド摺動部の狭R化に適用可能であり、かつ、従来のFPC基板では得ることができなかった、かかる条件下において数十万回以上という摺動を繰り返しても短絡しないフレキシブルプリント配線板、及び該フレキシブルプリント配線板を用いたスライド式携帯電話端末を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は、特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組合せのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0021】
(フレキシブルプリント配線板)
本発明のフレキシブルプリント配線板についての好ましい実施形態を、図面を用いて詳述する。図1は、第1実施形態のフレキシブルプリント配線板の斜視図を示す。
図1に示すように、第1実施形態のフレキシブルプリント配線板100は、電気絶縁層11と回路パターンが形成されている導体層12とからなる基板101の導体層12上に、接着剤層13と電気絶縁層14とからなるカバーレイ102が該接着剤層13を介して設けられている。なお、図1では、理解し易いように、基板101とカバーレイ102を分離して示している。
【0022】
そして、カバーレイ102における接着剤層13は、貯蔵弾性率E’が1〜4GPaであり、損失弾性率E”が0.03〜0.1GPaであり、且つ延伸後の復元率が90%以上である樹脂からなる。
本発明において、貯蔵弾性率E’及び損失弾性率E”は、Rheometric Scientific社製の動的粘弾性測定装置で測定した値である。また、延伸後の復元率は、後述する実施例での試験方法により得られる値である。
【0023】
接着剤層13を構成する樹脂の貯蔵弾性率E’は、1〜4GPaであるが、特に、可撓性を発現させる点で、1〜3GPaであることが好ましい。
また、同樹脂の損失弾性率E”は、0.03〜0.1GPaであるが、特に、延伸後の復元性を向上させ、粘性を上げる点で、0.04〜0.1GPaであることが好ましい。
また、同樹脂の延伸後の復元率は、90%以上であるが、特に、同樹脂の形状を保持し、残留応力をためにくい点で、99%以上であることが好ましく、99.5%以上であることがより好ましい。
【0024】
接着剤層13の厚さは、5〜20μmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは5〜15μmである。
【0025】
接着剤層13を構成する樹脂は、フレキシブルプリント配線板分野で使用されるエポキシ樹脂をベースにした接着剤用樹脂に高分子量エポキシ樹脂が加えられたものであれば、特に制限はない。本実施形態では高分子量エポキシ樹脂としてフェノキシ樹脂を採用する。当該フェノキシ樹脂としては、主鎖の骨格がビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビフェニル等の単体からなるもの、又は、例えばビスフェノールAとビスフェノールFとからなる複数の骨格を含んだものも使用することができる。また、FPCで要求される難燃性を付与するためにハロゲンやリンが含有したフェノキシ樹脂を使用することもできる。
【0026】
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールAエポキシ樹脂の他、例えばビスフェノールエポキシ樹脂(ビスフェノールS、ビスフェノールF等)、ノボラックエポキシ樹脂(フェノールノボラック、クレゾールノボラック等)、ビフェニルエポキシ樹脂などを使用することができる。
中でも、接着剤層13の樹脂は、フェノキシ樹脂のような分子鎖が直鎖状(リニア状)の高分子量エポキシ樹脂であることが好ましい。これは三次元網目構造を有する樹脂に比べ、リニア状の分子鎖を有する樹脂の場合には、分子鎖がリニア状であるために外部応力が加わったときの応力を貯蔵し易く、当該応力から開放されたときに貯蔵した応力を早期に放出するという(復元性に優れる)点で好ましいためである。
フェノキシ樹脂の含有量は、樹脂全体中に20〜90%であることが好ましい。これにより樹脂自体の復元性が向上する。
【0027】
接着剤層13を構成する樹脂として用いることのできる樹脂は、その重量平均分子量が20,000〜70,000であることが好ましく、25,000〜50,000であることが好ましい。分子量がかかる範囲にある場合には、復元性に優れ、後述する塗布などの加工性が向上する点で好ましい。
【0028】
接着剤層13を構成する樹脂には、必要に応じて、ノボラックフェノール系硬化剤、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジフェニルエーテル、イミダゾール、ヘキサメチレンジアミン、ジシアンジアミドなどの硬化剤を使用することが可能である。
【0029】
カバーレイ102における電気絶縁層14は、その厚さが7.5〜40μmである。特に、基板全体の可撓性が向上し、圧縮応力が低減される点で、電気絶縁層14の厚さは、7.5〜25μmであることが好ましい。ここで、厚さがかかる所定範囲内にある本実施形態の電気絶縁層14を用いた場合に圧縮応力が低減される理由について、図9を参照しつつ説明する。図9(a)は、カバーレイ102における電気絶縁層14が薄い場合の圧縮応力の状態を示したものであり、図9(b)は、前記電気絶縁層14が厚い場合の圧縮応力の状態を示したものである。なお、図9(a)と図9(b)は、摺動半径が同じ場合の状態を比較したものである。
【0030】
図9(a)及び(b)に示すように、摺動半径が同じ場合、カバーレイの電気絶縁層が厚くなると、配線板の内側の径(内径)が小さくなる(狭くなる)(図9(b))。これにより、内側に向かうほど圧縮応力が大きく作用するため、狭Rにおけるスライド摺動特性が低下する。なお、図9(a)に示す構成(両面にシールド層を設けた構成)は、後述の実施例における摺動試験で行った構成である。
【0031】
電気絶縁層14は、例えば、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルムなどの電気絶縁フィルムが採用される。特に、十分な耐熱性と可撓性を有するポリイミドが好ましい。
【0032】
カバーレイ102の形成方法は、電気絶縁層14の表面に接着剤層13用の樹脂を適宜塗布し、加熱乾燥させ、半硬化状態(以下、Bステージともいう)にすることにより得られる。カバーレイ102を、基板101における回路パターンが得られた導体層12上に設け、加熱硬化させることにより、第1の実施形態フレキシブルプリント配線板を形成する。
【0033】
接着剤層13用の樹脂を塗布する際の塗工方法としては、コンマコーター、ダイコーター、グラビアコーターなどが挙げられ、各層の所望の厚さなどに応じて適宜採用することができる。
【0034】
基板101における電気絶縁層11は、その厚さが7.5〜20μmである。特に、基板全体の可撓性が向上し、圧縮応力が低減される点で、電気絶縁層11の厚さは、7.5〜15μmであることが好ましい。なお、圧縮応力が低減する原理は前述した通りである。
【0035】
電気絶縁層11としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミドなどの絶縁性を有する樹脂から構成されたものが採用され、特に耐熱性などの点からポリイミドが好ましい。電気絶縁層11は単層又は複層でもよい。
【0036】
また、電気絶縁層11を構成する樹脂には、諸特性を低下させない範囲で必要に応じて種々の添加剤、例えばレベリング剤、カップリング剤、消泡剤等を加えても良い。
【0037】
基板101における導体層12は、例えば銅、SUSなどの金属箔等が使用される。金属箔等の厚さは、本分野で使用される厚さの範囲内であれば特に制限はない。また、当該金属箔表面には、防錆性、接着性を発現させるために、合金処理、有機処理等を施しても良い。
【0038】
本発明においては、基板101における導体層12は銅箔を用いることができ、特に、圧延銅箔又は特殊電解銅箔からなることが好ましい。導体層12が圧延銅箔からなる場合には、クラックが進み難く、断線が発生し難い点で好ましい。なお、特殊電解銅箔は、通常の電解銅箔に比べ、結晶粒が大きく、圧延銅箔と類似の構造を有するため、圧延銅箔と同等の効果を得ることができる点で好ましい。
【0039】
本発明においては、基板101及びカバーレイ102それぞれにおける電気絶縁層11,14のうち少なくとも一方がポリイミドからなることが、絶縁信頼性、耐熱性に優れ、高弾性である点で好ましい。特に、両方ともポリイミドからなることがより好ましい。
【0040】
基板101の製造方法は、例えば、キャスト法による2層片面基板の製法等を採用することができる。
2層片面基板の作製方法の一例を示すと、銅箔等の支持体にポリイミド前駆体樹脂液を塗布、乾燥させた後、当該樹脂を熱イミド化法又は化学イミド化法によりイミド化して作製する方法がある。なお、熱イミド化法は加熱によりイミド化反応を進める方法であり、化学イミド化法はポリイミド前駆体樹脂液に脱水剤と触媒を加えてイミド化させる方法である。
ポリイミド前駆体樹脂液としては、ポリアミック酸等を使用することができ、例えば、パラフェニレンジアミン又はその誘導体を含むジアミン類と3,3',4,4'-ビフェニルテトラカルボン酸無水物等のテトラカルボン酸類とを反応させて得られるものが挙げられる。
【0041】
さらに具体例を示すと、支持体として銅箔の粗化面にポリイミド前駆体樹脂液を硬化後の厚さが所望の厚さとなるように塗布した後、80〜150℃の温度領域で段階的に昇温しながら1〜30分間乾燥させる。続けて、窒素雰囲気下、3時間、180〜約400℃まで段階的に昇温させ、当該樹脂のイミド化反応を進め、2層片面基板(図3)を得る。
なお、反応温度は、当該樹脂のガラス転移点温度以上、熱分解温度以下で行うことが好ましい。
【0042】
そして、図3に示すポリイミド層(PI)及び銅箔層(Cu)からなる2層片面基板の銅箔層を所望の回路パターンが形成されるよう、エッチングにより除去・乾燥することにより基板を得ることができる。
【0043】
なお、第1実施形態では基板として2層片面基板を用いているが、本発明においては、2層両面基板を用いることもできる。かかる2層両面基板の作製方法として、ラミネート法の一例を以下に示す。具体的には、(1)キャスト法で作製した2層片面板のポリイミド層(PI)の表面に熱可塑性ポリイミド(TPI)層を形成した後、銅箔層(Cu)を加熱圧着し作製する方法や、(2)ポリイミドフィルム(PI)の両面にTPIを塗布、乾燥させたものに銅箔層を加熱圧着し作製する方法(図4参照)がある。
【0044】
TPIとしては、例えば、4,4‘−ジアミノジフェニルエーテル又はその誘導体を含むジアミン類と3,3’,4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物等のテトラカルボン酸類とを反応させて得られるポリアミック酸等を用いることができる。ラミネート温度は、TPIのガラス転移点温度以上、熱分解温度以下が好ましく、更に好ましくは250〜400℃の範囲内である。
【0045】
そして、図4に示すように、2層両面基板(図4(a))の片面銅箔層(図の上側)を所望の回路パターンが形成されるよう、エッチングにより除去・乾燥する。更にその後、2層両面基板(図4(a))の回路パターンと反対側の片面銅箔層(図の下側)のすべてをエッチングにより除去・乾燥することにより基板(図4(b))を得る。
【0046】
次に、本発明のフレキシブルプリント配線板の第2実施形態について詳述する。図2は、第2実施形態のフレキシブルプリント配線板の斜視図を示す。
図2に示すように、第2実施形態のフレキシブルプリント配線板200は、前述した第1実施形態における基板101及びカバーレイ102の上に、更に、電気絶縁層21と金属蒸着層22と接着剤層23とからなるシールド層201が該接着剤層23を介して設けられてなるものである。なお、本図ではシールド層201を片面に設けた形態のみを図示しているが両面に設けて使用することもできる。
また、シールド層201を設けることにより、アース、電磁波シールド等の機能を備えている。
【0047】
第2実施形態のフレキシブルプリント配線板200におけるカバーレイ102以下の層、即ち電気絶縁層11と回路パターンが形成されている導体層12とからなる基板101、及び接着剤層13と電気絶縁層14とからなるカバーレイ102は、前述した第1実施形態における層と同様であり、従って第1実施形態において詳述した事項が適宜適用される。
【0048】
シールド層201は本発明における摺動特性を発現するものであれば、特に制限はないが、本実施形態では電気絶縁層21と金属蒸着層22と接着層23から構成されるものを使用している。電気絶縁層21は使用条件により適宜選択できるが、例えばポリエステルフィルム等のプラスチックフィルムを用いることができる。また、金属蒸着層22は、例えば銀等からなる蒸着層である。また、接着剤層23は、本分野のシールド材で使用される接着剤であれば特に制限はない。また、各層の厚さは使用構成により適宜選択することができる。なお、上記構成以外に銀等の金属微粒子を分散させたペースト状の樹脂をカバーレイ表面に塗布・硬化して、シールド層として用いることも可能である。
【0049】
(スライド式携帯電話端末)
本発明のスライド式携帯電話端末は、その一実施形態として、図5に示すスライド式携帯電話端末を提供することができる。
図5に示すように、スライド式携帯電話端末500は、表示画面を備えた第1の筐体51と、第2の筐体52とを備え、表示画面を表面側に向けた第1の筐体51と第2の筐体52とを重ね合わせ、該第1の筐体51が第2の筐体52に対してほぼ平行に移動するよう連結したスライド式携帯電話端末であって、第1の筐体51及び第2の筐体52の内部には、第1実施形態のフレキシブルプリント配線板100が摺動可能に収容され、第1の筐体51が移動する際に第1の筐体51に収容された配線板100が、第2の筐体52に収容された配線板100に対してほぼ平行に摺動し、その摺動する半径が0.4〜1mmRに保持されている。
【0050】
スライド式携帯電話端末500は、図5(a)の状態(使用時)から図5(b)の状態(収納時)へ、第1の筐体51を適宜にスライドさせて使用される。
【0051】
そして、スライド式携帯電話端末500における第1実施形態のフレキシブルプリント配線板100は、使用時に摺動半径Rを0.4〜1mmRに保持しつつ摺動するように設けられている。このように、スライド式携帯電話端末500は、前述した本発明のフレキシブルプリント配線板を使用しているため、所望の摺動回数を維持することができ、使用耐性等の優れた特性を備えたものである。
なお、一般にスライド摺動するタイプとしては一定の摺動半径を保持したまま摺動するタイプと摺動半径が所定の範囲内(例えば、0.65〜1mmRの範囲で摺動する)で変動して摺動するタイプがあるが、本発明は何れのタイプにも優れた摺動特性を発揮することができる。
【0052】
図6(a)及び(b)に示すように、従来は携帯電話端末の要求特性として薄型化の必要性がなかったが、近年の携帯電話端末における薄型化及び多機能化が要望されるに従い、スライド摺動部の狭R化が必要となった。本発明のスライド式携帯電話端末は、かかる狭R化の要望を満たしたものである。
【0053】
また、本発明においては、前述したフレキシブルプリント配線板又は前述したスライド式携帯電話端末に使用されるカバーレイであって、少なくとも接着剤層と電気絶縁層とからなり、前記接着剤層は、貯蔵弾性率E’が1〜4GPaであり、損失弾性率E”が0.03〜0.1GPaであり、且つ延伸後の復元率が90%以上である樹脂からなり、前記電気絶縁層の厚さは、7.5〜40μmであるカバーレイが提供される。
【0054】
以下、本発明の実施例及び試験例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はかかる実施例により何ら制限されるものではない。
【0055】
(1)カバーレイの作製
表1に示すカバーレイ用樹脂を調製し、該樹脂が表2に示す所定の厚さとなるように、アピカル(登録商標)NPI(株式会社カネカ製)の片面にバーコーターを用いて塗布し、150℃で5分間乾燥させて(好ましい条件範囲:100℃〜180℃、1〜10分間)、当該樹脂がBステージ(半硬化)であるカバーレイフィルムを得た。なお、樹脂面は離型処理が施されたセパレートフィルムで保護し、使用時に剥がして使用した。
【0056】
【表1】

【0057】
表1に示す各樹脂の物性を測定するためのサンプルは以下の手順により作製した。まず、表1に示す配合割合となるように各材料を加え、良く撹拌した後、当該樹脂を180℃×30分で加熱硬化して所定のサンプル形状となるように作製した。
表1に示す各樹脂の弾性率(E’,E”)は、23℃における値であり、Rheometric Scientific社製の動的粘弾性測定装置で測定した値である。動的粘弾性の測定は以下の条件にて行った。
サンプルサイズ:40mm×10mm×厚さ0.1mm、
温度範囲:−30〜150℃
また、破断伸びは、JIS C 2318に準拠して測定した値である。本実施例では破断伸びの測定は以下の条件にて行った。
サンプルサイズ:200mm×13mm×厚さ0.1mm
固定治具間の距離:100mm
引っ張り速度:50mm/min
上記条件でサンプルを引っ張り、サンプルが破断したときのサンプル伸び量をLとしたとき以下の式で求めることができる。
破断伸び(%)=(L/チャック間距離)×100
また、樹脂の伸縮試験方法は、図8に示す加重プロファイルに基づき、以下の条件にて行った。
サンプルサイズ:11mm×5mm×厚さ0.1mm
装置:株式会社島津製作所製TMA−60
測定温度:30℃
加重速度:50g/min
減重速度:−50g/min
Max加重:100g
【0058】
伸び率の計算式は、図8のL0、L1及びL3に基づいて、次の通りである。
<1st cycle>
{(L1−L0)/L0}×100
<2nd cycle>
{(L3−L0)/L0}×100
復元率の計算式は、図8のL0、L2及びL4に基づいて、次の通りである。
<1st cycle>
(L0/L2)×100
<2nd cycle>
(L0/L4)×100
【0059】
なお、伸び率とは、伸縮試験においてサンプルの最大変形時の変形量を初期サンプル長で除した数値をいう。また、復元率とは、初期サンプル長を伸縮試験後のサンプル長で除した数値(試験後のサンプルの復元の度合いを数値化したもので、100%が完全復元を示す)をいう。
【0060】
(2)基板
本実施例で使用した基板は、ラミネート法からなる基板は株式会社有沢製作所製のPKFWシリーズを、キャスト法からなる基板は株式会社有沢製作所製のPNS Hシリーズを使用した。
(3)シールド材
本実施例で使用したシールド材は、タツタシステムエレクトロニクス株式会社製のSFPC5000を使用した。
(4)フレキシブルプリント配線板の作製
表2に示す基板(ポリイミド上に銅箔の回路を形成した2層基板)とセパレートフィルムを剥がしたカバーレイの接着面(樹脂側)とを貼り合わせて、180℃×2.94MPa×30分(好ましい条件範囲:140℃〜200℃、圧力2〜5MPa、10〜60分)の条件でプレス成形後、さらにセパレートフィルムを剥がしたシールド材の接着面をカバーレイ及び基板のPI面の両方に貼り合わせて、160℃×30分で成形した後、フレキシブルプリント配線板を得た。基板における銅箔としては、圧延銅箔については日鉱金属株式会社製のもの、特殊電解銅箔については日本電解株式会社製のものを用いた。
【0061】
表2に示す各実施例及び比較例の構成からなるフレキシブルプリント配線板について、以下の測定方法及び装置に従って、摺動評価を行った。なお、表2中の構成1〜17が実施例を示し、比較1〜3の構成が比較例を示す。
【0062】
<摺動の測定方法>
摺動方法:IPC-FC-241A 2.4.3に準拠して測定を行った。
装置:低速狭R摺動試験機(図7(a)及び(b)参照)
測定条件:ストローク(摺動時移動距離(片道)):50mm
速度(1分間の摺動回数):100cpm
摺動半径:1mm
測定温度:室温
【0063】
(摺動評価に用いる装置)
本実施例で摺動評価に用いた装置の概略断面図を図7(a)に示す。ここでの摺動評価方法は、IPC−FC−241A 2.4.3に準拠した方法である。
図7(a)に示すように、下板とカムに連結された上板との間に、サンプルがU字形になるように固定し、ストロークを50mm、摺動半径を1.0mmに保持しつつ、カムの回転を利用してサンプルを摺動させて評価する。
ここで、摺動半径とは、サンプルを固定している板の隙間÷2である(サンプルの内径ではない:図7(a)参照)。
【0064】
図7(b)に示すように、評価に用いたサンプルの形態は、細長状の基板における導体層のパターンがL/S(ライン幅/スペース幅)=75/75μm、長さ15mmの銅ライン20本からなるものを用いた。
なお、測定時には、カバーレイとしてのポリイミド面と、基板側のポリイミド面の両面にシールド層を設けてから試験を行った。
【0065】
摺動評価の結果を、実施例及び比較例に用いたカバーレイ及び基板の構成(各層の厚さ、樹脂タイプ、銅箔種類、製法)とともに表2に示す。
【0066】
【表2】

【0067】
摺動回数が100万回に達したものについては結果を100万回と示し、それ以上の測定はしていない。摺動回数のランク分けは、次の通りである。
◎:80万回以上、○:20万回以上、△:10万回以上、×:10万回未満
【産業上の利用可能性】
【0068】
本発明は、特にスライド式携帯用電子機器に適用された際に所望の摺動回数を維持することのできるフレキシブルプリント配線板及びこれを用いたスライド式携帯電話端末並びにこれらに用いられるカバーレイとして、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【0069】
【図1】第1実施形態のフレキシブルプリント配線板を、基板とカバーレイを分離して示す斜視図である。
【図2】第2実施形態のフレキシブルプリント配線板を、基板とカバーレイとシールド層を分離して示す斜視図である。
【図3】基板の作製法の一例であるキャスト法の一工程を示す概略斜視図である。
【図4】基板の作製法の一例であるラミネート法の一工程を示す概略斜視図である。
【図5】スライド式携帯電話端末の一実施形態を示す概略断面図である。
【図6】携帯電話端末における配線板の狭R化の必要性を示す概略説明図である。
【図7】(a)は本実施例で摺動評価に用いた装置を示す概略断面図であり、(b)は同評価に用いたサンプルの一部層を省略して示す概略平面図である。
【図8】実施例及び比較例に用いた樹脂の伸縮試験の測定概要図である。
【図9】(a)は実施形態1におけるカバーレイの電気絶縁層が薄い場合の圧縮応力の状態を示す概略断面図であり、(b)は上記電気絶縁層が厚い場合の圧縮応力の状態を示す概略断面図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも電気絶縁層と導体層とからなる基板の導体層上に、少なくとも接着剤層と電気絶縁層とからなるカバーレイが該接着剤層を介して設けられているフレキシブルプリント配線板であって、
前記接着剤層は、貯蔵弾性率E’が1〜4GPaであり、損失弾性率E”が0.03〜0.1GPaであり、且つ延伸後の復元率が90%以上である樹脂からなり、
前記基板における電気絶縁層の厚さが、7.5〜20μmであり、
前記カバーレイにおける電気絶縁層の厚さが、7.5〜40μmであることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
【請求項2】
前記接着剤層を構成する樹脂が、高分子量エポキシ樹脂を含有することを特徴とする請求項1記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項3】
前記高分子量エポキシ樹脂の分子量が、20,000〜70,000であることを特徴とする請求項2記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項4】
前記接着剤層の厚さが、5〜20μmであることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項5】
前記基板における導体層が、圧延金属箔又は特殊電解金属箔からなることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項6】
前記基板及びカバーレイそれぞれにおける電気絶縁層のうち少なくとも一方が、ポリイミドからなることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項7】
表示画面を備えた第1の筐体と、第2の筐体とを備え、前記表示画面を表面側に向けて前記第1の筐体と前記第2の筐体とを重ね合わせ、該第1の筐体が前記第2の筐体に対してほぼ平行に移動するよう連結したスライド式携帯電話端末であって、
前記第1の筐体及び前記第2の筐体の内部には、請求項1〜6の何れかに記載のフレキシブルプリント配線板が摺動可能に収容され、前記第1の筐体が移動する際に前記第1の筐体に収容された前記配線板が、前記第2の筐体に収容された前記配線板に対してほぼ平行に摺動し、前記摺動する半径が0.4〜1mmRに保持されていることを特徴とするスライド式携帯電話端末。
【請求項8】
請求項1〜6の何れかに記載のフレキシブルプリント配線板又は請求項7に記載のスライド式携帯電話端末に使用されるカバーレイであって、
少なくとも接着剤層と電気絶縁層とからなり、前記接着剤層は、
貯蔵弾性率E’が1〜4GPaであり、損失弾性率E”が0.03〜0.1GPaであり、且つ延伸後の復元率が90%以上である樹脂からなり、
前記電気絶縁層の厚さは、7.5〜40μmであることを特徴とするカバーレイ。

【図1】
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【図2】
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【図6】
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【図9】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2008−243989(P2008−243989A)
【公開日】平成20年10月9日(2008.10.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−79945(P2007−79945)
【出願日】平成19年3月26日(2007.3.26)
【出願人】(000155698)株式会社有沢製作所 (117)
【Fターム(参考)】