フレキシブル配線基板及びフレキシブル配線基板の製造方法

【課題】コネクタ端子間の短絡を防ぐことができるプリント配線基板を提供する。
【解決手段】コネクタ端子パターンを含む配線パターンが主面に形成された絶縁性基板と、コネクタ端子パターンを覆う導電層と、配線パターンの一部を覆う絶縁性保護層とを備え、絶縁性基板のコネクタ端子パターン間であって、絶縁性保護層と絶縁基板とにより形成される段差部に貫通孔が形成されていることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル配線基板及びフレキシブル配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブル配線基板に関し、銅などの導体の配線を腐食から保護するため、コネクタに接続する露出部分をめっきで覆い、露出部分以外を絶縁保護層フィルムで覆う手法が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５２０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、コネクタに接続される端子パターンにめっきを形成する場合において、めっきが意図しない場所に形成され、短絡する可能性があった。コネクタに接続される端子パターン間のピッチが狭い場合は、各端子パターンのめっきが接触し短絡する可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、コネクタ端子パターンを含む配線パターンが主面に形成された絶縁性基板と、コネクタ端子パターンを覆う導電層と、配線パターンの一部を覆う絶縁性保護層とを備え、絶縁性基板のコネクタ端子パターン間であって、絶縁性保護層と絶縁基板とにより形成される段差部に貫通孔が形成されているフレキシブル配線基板によって、上記課題を解決する。
【０００６】
上記発明において、貫通孔の直径は、１００μｍ以上で（コネクタ端子パターン間の距離−５０μｍ）以下としてもよい。
【０００７】
また上記発明において、貫通孔の直径は、（コネクタ端子パターン間の距離−１００μｍ）以下としてもよい。
【０００８】
また本発明は、絶縁性基板の主面にコネクタ端子パターンを含む配線パターンを形成する工程と、コネクタ端子パターン上に導電性ペーストを印刷する印刷工程と、配線パターンの一部を絶縁性保護層により覆う工程と、印刷工程の後に、絶縁性基板に貫通孔を設ける工程とを含み、貫通孔は、コネクタ端子パターン間であって、絶縁性保護層と絶縁基板とにより形成する段差に設けられるフレキシブル配線基板の製造方法によって、上記課題を解決する。
【０００９】
また本発明は、絶縁性基板の主面にコネクタ端子パターンを含む配線パターンを形成する工程と、コネクタ端子パターン上に導電性ペーストを印刷する印刷工程と、配線パターンの一部を絶縁性保護層により覆う工程と、印刷工程の前に、絶縁性基板に貫通孔を設ける工程とを含み、貫通孔は、コネクタ端子パターン間であって、絶縁性保護層と絶縁基板とにより形成される段差に設けられるフレキシブル配線基板の製造方法によって、上記課題を解決する。
【００１０】
上記発明において、貫通孔の直径は、１００μｍ以上で（コネクタ端子パターン間の距離−５０μｍ）以下としてもよい。
【００１１】
また上記発明において、貫通孔の直径は、（コネクタ端子パターン間の距離−１００μｍ）以下としてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、絶縁性基板は、コネクタ端子間で、絶縁性保護層と絶縁基板とにより形成される段差部に貫通孔を有するため、コネクタ端子間の短絡を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】発明の実施形態に係るフレキシブル配線基板の銅張積層板の平面図である。
【図２】図１の銅張積層板のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１の銅張積層板をエッチングした後の銅張積層板の平面図である。
【図４】図３の銅張積層板のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】図３の銅張積層板にカバーレイを積層した積層板の平面図である。
【図６】図５の積層板のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図７】図５の積層板のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図８】図５の積層板に、導電層を積層した積層板の平面図である。
【図９】図５の積層板のＸ部分の拡大図である。
【図１０】図９の積層板のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図１１】図９の積層板のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。
【図１２】図８の積層板に対応する実際の積層板の写真を示す図である。
【図１３】図８の積層板に貫通孔を設けた積層板の平面図である。
【図１４】図１３の積層板のＧ−Ｇに沿う断面図である。
【図１５】図１３の積層板のＨ−Ｈ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
《第１実施形態》
図１は、本実施形態のプリント配線基板、例えばフレキシブル配線基板の一部である、片面銅張積層板１０（ＣＣＬ：ＣｏｐｐｅｒＣｌａｄＬａｍｉｎａｔｅ）を示し、図２は、銅張積層板１０の断面図であって、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図を示す。
【００１５】
図１及び図２に示すように、銅張積層板１０は、絶縁性基材１１と、絶縁性基板の主面に形成され、後述する配線パターンを構成するための銅箔１２を備えるシートである。絶縁性基材１１は、基材の耐熱性、誘電特性のよいポリイミドフィルムを用いる。なお、絶縁性基材１１は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエステル（ＰＥ）、ガラス繊維で強化された樹脂積層板等を用いてもよい。また銅張積層板１０は、両面銅張積層板でもよい。なお、配線パターンは、銅箔１２以外の導電材料（例えば、アルミニウム）から構成してもよい。
【００１６】
図３は、図１に示す銅張積層板１０の銅箔１２をエッチングした後の銅張積層板１０を示し、図４は、銅箔積層板１０の断面図であって、図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。回路層１２０は、銅箔１２をエッチングすることにより形成され、コネクタ端子パターン１２１と、配線パターンである回路パターン１２２を有する。コネクタ端子パターンのピッチ（図３に示す「ａ」に相当）は、一般的に、０．８〜０．３５ｍｍである。コネクタ端子パターン１２１のライン（Ｌｉｎｅ）の幅（図３に示す「ｂ」に相当）は、０．１〜０．４ｍｍに設計される。また、コネクタ端子間のスペース（Ｓｐａｃｅ、図３に示す「ｃ」に相当）は、後述するカーボン被覆量を考慮すると、０．４ｍｍ以上に設計されることが好ましいが、その限りではない。回路層１２の厚みは、コネクタ端子パターンの回路形成が可能な厚さで、カーボンペーストで被覆できる厚さが規定され、好ましくは、３６μｍ以下である。
【００１７】
図５は、図３及び図４に示す銅張積層板１０の回路パターン１２２をカバーレイ１３で覆った後の積層板を示し、図６は、図５の積層板の断面図であって、図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図であり、図７は、図５の積層板の断面図であって、図５のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。カバーレイ１３は、ポリイミドの絶縁層１３１と接着層１３２を有し、回路層１２０の一部である回路パターン１２２を覆うように、熱プレスにより、形成される。カバーレイ１３は、図７に示すように、回路層１２０に埋め込まれるように、回路層１２０の厚さに対して、同程度以上の厚さで形成される。
【００１８】
図８は、図５に示す積層板のコネクタ端子パターン１２１を導電層１４で覆った後の積層板を示す。コネクタ端子パターン１２１は、導電性及び外力に対する耐久性が要求されるため、導電層１４により保護する。導電層１４は、導電性を有したペーストとして、例えばカーボンペーストを印刷することにより形成される。
【００１９】
ところで、図１から図８に示す積層板は、回路層１２０とカバーレイ１３との間又は絶縁性基材１１とカバーレイ１３との間に段差が形成されているため、導電層１４を印刷する際、段差付近におけるコネクタ端子間で、短絡が生じる可能性がある。以下、当該短絡原因について、図９〜図１１を参照して説明する。図９は、図５のＸ部分の拡大図を示し、図１０は、図９のＥ−Ｅ線に沿う断面図を、図１１は、図９のＦ−Ｆ線に沿う断面図を示す。
【００２０】
図９〜図１１は、カーボンペーストをコネクタ端子パターン１２１に印刷する前の積層体の状態を示す。図１０に示すように絶縁性基材１１とコネクタ端子パターン１２１との間には段差４１が、コネクタ端子パターン１２１とカバーレイ１３との間には段差４２があり、図１１に示すように、絶縁性基材１１とカバーレイ１３との間には段差４３がある。そのため、カーボンペーストを印刷する際、図１０及び図１１を参照し、印刷板の印刷面２０が段差４１、４２、４３の形状に追随できず、印刷面２０と段差４１、４２、４３との間に、空間が形成され、カーボンペーストが入り込んでしまう。特に、図９の点線で囲う領域Ｐの部分は、絶縁性基材１１とカバーレイ１３との間に形成される段差４３が大きく、隙間が大きくなるため、カーボンペーストが入り込み易い。また、当該空間を考慮して、設計時にペーストの量を多めに設定し印刷を行う場合、段差部分にはカーボンペーストが入り込むが、ペーストの塗布量が多くなることにより、コネクタ端子間で短絡が生じる可能性が高くなる。
【００２１】
ここで、実際に、コネクタ端子パターン１２１の端子間の間で、絶縁層基板１１とカバーレイ１３との間の段差４３において、カーボンペーストの滲みによる、混線の状態を、図１２に示す。図１２は、図８の積層板に対応する実際の積層板の写真を示す。コネクタ端子パターンの端子間のピッチは０．５ｍｍで、コネクタ端子パターン１２１のラインの幅を０．１ｍ、コネクタ端子パターンの端子間のスペース（Ｓｐａｃｅ）を０．４ｍｍとした。図１２より、コネクタ端子パターン１２１の端子間で、混線が生じ、短絡が生じていることを確認できる。この短絡、混線の現象は、製品内に段差が生じるフレキシブルプリント基板（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｔｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｓ）等に、ペーストのスクリーン印刷技術を用いた場合に生じる現象であり、上記のように、コネクタ部分で生じる。図１２では、端子間ピッチ０．５ｍｍ（Ｌｉｎｅ／Ｓｐａｃｅ＝０．１ｍｍ／０．４ｍｍ）を用いたが、例えば、端子間ピッチを０．８ｍｍ（Ｌｉｎｅ／Ｓｐａｃｅは、０．１ｍｍ／０．７ｍｍ〜０．４ｍｍ／０．４ｍｍの間とする）とする場合も、上記の短絡が生じる可能性はある。
【００２２】
本発明は、上記現象を防ぐために、コネクタ端子パターン１２１の端子間で、絶縁性基材１１とカバーレイ１３との間の段差４３に、貫通孔３０を設ける構成とした。図１３は、絶縁性基材１１に貫通孔３０を設けた積層板を示す。図１４は、図１３の積層板のＧ−Ｇ線に沿う断面図を、図１５は、図１３の積層板のＨ−Ｈ線に沿う断面図を示す。貫通孔３０は、カーボンが滲みやすい箇所である、コネクタ端子パターン１２１の端子間で、絶縁性基材１１とカバーレイ１３との間の段差４３の部分に設ける。これにより、絶縁性基材１１とカバーレイ１３との間の段差の部分であって、コネクタ端子パターン１２１の端子間同士が、貫通孔３０により遮断されるため、コネクタ端子パターン１２１に印刷される導電層１４が短絡することを防ぐことができる。
【００２３】
貫通孔３０は、カーボンペーストを印刷する前に、予め、絶縁性基材１１に設けてもよく、または、カーボンペーストを印刷した後に設けてもよい。以下、印刷前と印刷後に分けて、貫通孔３０を設ける方法を説明する。
【００２４】
まずカーボンペーストを印刷する前に、貫通孔３０を設ける方法について説明する。絶縁性基材１１に回路層１２０を形成し、カバーレイ１３を接着する。そして、コネクタ端子パターン１２１の端子間であり、絶縁性基材１１とカバーレイ１３により形成される段差の部分に貫通孔３０をドリル等で空ける。貫通孔３０の直径は、印刷時に用いるペーストの粘度や、積層体を構成する、回路層１２０及びカバーレイ１３の厚さ等により、適宜設定されるが、貫通孔３０を絶縁性基材１１に空けるためのドリル等の機器を考慮すると、１００μｍ以上である。またコネクタ端子パターン１２１の端子をカーボンペーストで完全に被覆するために、貫通孔３０の直径は、（コネクタ端子パターン１２１の端子間の距離−５０μｍ）にする。すなわち、貫通孔３０の大きさは、１００μｍ以上で（コネクタ端子パターン１２１の端子間の距離−５０μｍ）に、設定される。貫通孔３０を形成した後、コネクタ端子パターン１２１を覆うように、カーボンペーストを印刷し、導電層１４を形成する。
【００２５】
印刷時において、貫通孔３０の付近に多めに塗布されたカーボンペーストは、貫通孔３０に流れ込むため、コネクタ端子パターン１２１の端子間で、カーボンが滲まず、端子間の短絡を防ぐことができる。これにより、本例は、コネクタ端子パターン１２１を導電層１４で覆い、保護しつつ、コネクタ端子パターン１２１の端子間の混線、短絡を防ぐことができる。
【００２６】
また貫通孔３０の直径は、１００μｍ以上が好ましい。貫通孔３０の直径が１００μｍ未満の場合、印刷時にカーボンペーストが貫通孔３０に完全に流れ込まず、貫通孔３０内で、ペーストが混線する可能性があるためである。本例は、貫通孔３０の直径を、好ましくは、１００μｍ以上で（コネクタ端子パターン１２１の端子間の距離−５０μｍ）にするため、コネクタ端子パターン１２１の端子を導電層１４で覆いつつ、コネクタ端子パターン１２１の端子間の混線、短絡を防ぐことができる。
【００２７】
なお、貫通孔を空ける工程は、必ずしも、カバーレイ１３を積層した直後である必要はなく、予め絶縁性基材１１に貫通孔３０を設けてもよく、絶縁性基材１１に銅箔１２を貼り合わせた銅張積層板１０に貫通孔３０を設けてもよく、絶縁性基材１１上に回路層１２０を形成した直後に貫通孔３０を設けてもよい。
【００２８】
次に、カーボンペーストを印刷した後に、貫通孔３０を設ける方法について説明する。カーボンペーストを印刷した後に貫通孔３０を空ける場合、コネクタ端子パターン１２１の端子間で、混線が生じている部分をドリル等により貫通孔３０を設ける。これにより、混線が生じていた、コネクタ端子パターン１２１の端子間が断絶されるため、端子間の短絡を防ぐことができる。貫通孔３０の直径は、好ましくは、カーボンペーストの滲みの状態から判断して、混線部分を最小限で取り除く程度の大きさが好ましく、ドリルの径を選択することで、大きさを変えればよい。また貫通孔３０の直径は、好ましくは、（コネクタ端子パターン１２１の端子間の距離−１００μｍ）とするとよい。コネクタ端子パターン１２１の端子は、カーボンペーストにより被覆されることが必要である。そのため、貫通孔３０の直径に、上記の上限値を設けるとこで、貫通孔３０を空けることにより端子が露出されることを防ぐことができる。
【００２９】
なお、貫通孔３０を設ける工程は、導電層１４を印刷した後であれば、いつでもよく、貫通孔３０を空ける部分に、図示しない補強板等が貼り合わせている場合であっても、貫通孔３０を設けてもよい。また貫通孔３０は、コネクタ端子パターン１２１の端子間で混線が生じている部分に空ければよく、必ずしも全ての端子間に貫通孔３０を設ける必要はない。
【００３０】
貫通孔３０の位置について、図１４の積層板においては、貫通孔３０の一端（エッジ部分）Ｐ１とカバーレイの一端（エッジ部分）Ｐ２が面一になるよう形成されているが、必ずしも面一にする必要はない。また、当該貫通孔３０の一端Ｐ１が、カバーレイ１３の一端Ｐ２より右側の位置になるよう、言い換えると、貫通孔３０の一部がカバーレイ１３で覆われるように、貫通孔３０及びカバーレイ１３を配置してもよい。これにより、絶縁性基板１１とカバーレイ１３との間の段差４３に、より正確に貫通孔３０を位置づけることができるため、コネクタ端子パターン１２１を導電層１４で覆う際、絶縁性基板１１とカバーレイ１３との間の段差４３に、カーボンペーストが滲み、入り込んだとしても、貫通孔３０から抜け出し、コネクタ端子パターン１２１の間の短絡を防ぐことができる。なお本例は、段差部４３に貫通孔３０を設けるが、カーボンペーストを滞留させるための、凹部であってもよい。
【００３１】
なお、本例の絶縁性基材１１が本発明の「絶縁性基板」に相当し、導電層１４が「導電層」に相当し、コネクタ端子パターン１２１が「コネクタ端子パターン」に、回路層１２０が「配線パターン」に、カバーレイ１３が「絶縁性保護層」に、貫通孔３０が「貫通孔」に相当、段差４３が「段差部」に相当する。
【符号の説明】
【００３２】
１０…銅張積層板
１１…絶縁性基材
１２…銅箔
１２０…回路層
１２１…コネクタ端子パターン
１２２…回路パターン
１３…カバーレイ
１３１…絶縁層
１３２…接着層
１４…導電層
２０…印刷面
３０…貫通孔
４１…段差
４２…段差
４３…段差

【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクタ端子パターンを含む配線パターンが主面に形成された絶縁性基板と、
前記コネクタ端子パターンを覆う導電層と、
前記配線パターンの一部を覆う絶縁性保護層とを備え、
前記絶縁性基板の前記コネクタ端子パターン間であって、前記絶縁性保護層と前記絶縁基板とにより形成される段差部に貫通孔が形成されていることを特徴とするフレキシブル配線基板。
【請求項２】
前記貫通孔の直径は、１００μｍ以上で（前記コネクタ端子パターン間の距離−５０μｍ）以下であることを特徴とする請求項１記載のフレキシブル配線基板。
【請求項３】
前記貫通孔の直径は、（前記コネクタ端子パターン間の距離−１００μｍ）以下であることを特徴とする請求項１記載のフレキシブル配線基板。
【請求項４】
絶縁性基板の主面にコネクタ端子パターンを含む配線パターンを形成する工程と、
前記コネクタ端子パターン上に導電性層を印刷する印刷工程と、
前記配線パターンの一部を絶縁性保護層により覆う工程と、
前記印刷工程の後に、前記絶縁性基板に貫通孔を設ける工程とを含み、
前記貫通孔は、前記コネクタ端子間であって、前記絶縁性保護層と前記絶縁基板とにより形成される段差部に設けられることを特徴とするフレキシブル配線基板の製造方法。
【請求項５】
絶縁性基板の主面にコネクタ端子パターンを含む配線パターンを形成する工程と、
前記コネクタ端子パターン上に導電性層を印刷する印刷工程と、
前記配線パターンの一部を絶縁性保護層により覆う工程と、
前記印刷工程の前に、前記絶縁性基板に貫通孔を設ける工程とを含み、
前記貫通孔は、前記コネクタ端子パターン間であって、前記絶縁性保護層と前記絶縁基板とにより形成される段差部に設けられることを特徴とするフレキシブル配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記貫通孔の直径は、１００μｍ以上で（前記コネクタ端子パターン間の距離−５０μｍ）以下であることを特徴とする請求項４又は５記載のフレキシブル配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記貫通孔の直径は、（前記コネクタ端子パターン間の距離−１００μｍ）以下であることを特徴とする請求項４又は５記載のフレキシブル配線基板の製造方法。

【図１】