プリント配線板の製造方法及びプリント配線板
【課題】曲げ半径が小さくても破断を回避可能なプリント配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】プリント配線板１の製造方法は、ベースフィルム１０上に配線パターン２０の銅層２３を形成する工程と、カバーレイ３０をベースフィルム１０に積層して、銅層２３の一部をカバーレイ３０から露出させつつ銅層２３をカバーレイ３０で覆うことで、基板中間体２を形成する工程と、基板中間体２を治具４０に取り付ける工程と、基板中間体２を治具４０に取り付けたまま、少なくとも銅層２３の露出部分を機械的に研磨する工程と、基板中間体２を治具４０から取り外す工程と、銅層２３の露出部分に対してめっき処理を行って、銅層２３の上にめっき層２４を形成する工程と、を備え、治具４０は、カバーレイ３０の折り曲げ予定部分に対応する領域に凹部を有する。
【解決手段】プリント配線板１の製造方法は、ベースフィルム１０上に配線パターン２０の銅層２３を形成する工程と、カバーレイ３０をベースフィルム１０に積層して、銅層２３の一部をカバーレイ３０から露出させつつ銅層２３をカバーレイ３０で覆うことで、基板中間体２を形成する工程と、基板中間体２を治具４０に取り付ける工程と、基板中間体２を治具４０に取り付けたまま、少なくとも銅層２３の露出部分を機械的に研磨する工程と、基板中間体２を治具４０から取り外す工程と、銅層２３の露出部分に対してめっき処理を行って、銅層２３の上にめっき層２４を形成する工程と、を備え、治具４０は、カバーレイ３０の折り曲げ予定部分に対応する領域に凹部を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子部を有すると共に小さな曲げ半径で折り曲げられるプリント配線板の製造方法及びプリント配線板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
他の配線基板等とコネクタ嵌合する配線端子部をめっき処理する前に、酸化膜や有機物等を除去するために、配線端子部の表面に対してバフ研磨処理を行う技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０８４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の技術では、プリント配線板において端子部以外も研磨されてしまうため、配線パターンをラミネートしているカバーレイの表面にも多数の研磨傷が形成される。
【０００５】
フレキシブルプリント配線板の折り曲げ半径が一層小さくなると、折り曲げ時にこうした研磨傷を起点としてクラックが進展し、当該フレキシブルプリント配線板が破断するという問題がある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、曲げ半径が小さくても破断を回避することが可能なプリント配線板の製造方法及びプリント配線板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［１］本発明に係るプリント配線板の製造方法は、絶縁層上に配線パターンの導体層を形成する第１の工程と、被覆層を前記絶縁層に積層して、前記導体層の一部を前記被覆層から露出させつつ前記導体層を前記被覆層で覆うことで、基板中間体を形成する第２の工程と、前記基板中間体を治具に取り付ける第３の工程と、前記基板中間体を前記治具に取り付けたまま、少なくとも前記導体層の露出部分を機械的に研磨する第４の工程と、前記基板中間体を前記治具から取り外す第５の工程と、前記導体層の露出部分に対してめっき処理を行って、前記導体層の上にめっき層を形成する第６の工程と、を備えており、前記治具は、前記被覆層の折り曲げ予定部分に対応する領域に凹部を有することを特徴とする。
【０００８】
［２］上記発明において、前記凹部の深さは、前記基板中間体の総厚以上であってもよい。
【０００９】
［３］また、本発明に係るプリント配線板は、絶縁層と、前記絶縁層上に形成され、端子部を有する配線パターンと、前記絶縁層に積層され、前記端子部を露出させつつ前記配線パターンを覆う被覆層と、を備えたプリント配線板であって、前記被覆層の表面に複数の研磨傷が形成されており、前記被覆層の表面における折り曲げ予定部分に形成された前記研磨傷は、前記被覆層の表面における前記折り曲げ予定部分以外の部分に形成された研磨傷よりも浅いことを特徴とする。
【００１０】
［４］上記発明において、前記プリント配線板は、前記折り曲げ予定部分で折り曲げられていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、導体層の露出部分を研磨する際に、治具に形成された凹部内に基板中間体が退避するので、被覆層の折り曲げ予定部分に形成される研磨傷を浅くすることができる。このため、プリント配線体を折り曲げ線で折り曲げた際に、研磨傷を起点としてクラックが進展するのを抑制することができ、曲げ半径が小さくてもプリント配線板の破断を回避することができる。
【００１２】
また、本発明では、被覆層の折り曲げ予定部分に形成された研磨傷が浅くなっているので、プリント配線体を折り曲げ線で折り曲げた際に、研磨傷を起点としてクラックが進展するのを抑制することができ、曲げ半径が小さくてもプリント配線板の破断を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施形態におけるプリント配線板を示す平面図である。
【図２】図２（ａ）は、図１のIIA-IIA線に沿った断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のIIB部の拡大図である。
【図３】図３（ａ）は、図１のIIIA-IIIA線に沿った断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のIIIB部の拡大図である。
【図４】図４（ａ）は、図１のIVA-IVA線に沿った断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のIVB部の拡大図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態におけるプリント配線板の製造方法を示すフローチャートである。
【図６】図６（ａ）〜図６（ｃ）は、図５の各ステップにおけるプリント配線板を示す図であり、図６（ａ）は図５のステップＳ１０における側面図であり、図６（ｂ）は図５のステップＳ２０における側面図であり、図６（ｃ）は図５のステップＳ３０における平面図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、図５の各ステップにおけるプリント配線板を示す断面図であり、図７（ａ）は図５のステップＳ４０を示す図であり、図７（ｂ）は図５のステップＳ８０を示す図である。
【図８】図８（ａ）は、本発明の実施形態で使用する治具の平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のVIIIB-VIIIB線に沿った断面図である。
【図９】図９（ａ）は、実施例２におけるサンプルの平面図であり、図９（ｂ）は、実施例２で使用する治具の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施形態におけるプリント配線板を示す平面図、図２（ａ）は図１のIIA-IIA線に沿った断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のIIB部の拡大図、図３（ａ）は図１のIIIA-IIIA線に沿った断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のIIIBの拡大図、図４（ａ）は図１のIVA-IVA線に沿った断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のIVBの拡大図である。
【００１６】
本実施形態におけるプリント配線板１は、例えば、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、スマートフォン、ノート型パソコン、タブレット型情報端末、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、及びデジタルオーディオカメラ等の電子機器に組み込まれるフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）である。このプリント配線板１は、図１〜図４に示すように、ベースフィルム１０、配線パターン２０、及びカバーレイ３０を備えており、全体としてＬ型形状を有している。なお、プリント配線板の平面形状は、特にこれに限定されず、任意の形状を選択することができる。
【００１７】
ベースフィルム１０は、例えばポリイミド（ＰＩ）から構成されたフレキシブルな絶縁性フィルムである。なお、このベースフィルム１０を、例えば、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、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）、又はアラミド等で構成してもよい。本実施形態におけるベースフィルム１０が本発明における絶縁層の一例に相当する。
【００１８】
このベースフィルム１０上には複数の配線パターン２０が形成されている。本実施形態では、図１に示すように、複数の配線パターン２０が等間隔で平行に配置されており、ベースフィルム１０上にＬ型に延在している。なお、配線パターン２０の形状や配置等は特に限定されない。また、ベースフィルム１０の両面に配線パターンを形成したり、配線パターンにバイアホール等を含めてもよい。
【００１９】
この配線パターン２０の両端には端子部２２がそれぞれ設けられている。この端子部２２には、例えば他のプリント配線板やケーブル等に設けられたコネクタが接続されて、この端子部２２を介してプリント配線板１が外部の電子回路と接続される。なお、端子部が形成される位置は、配線パターンの端部に限定されず、配線パターンにおける任意の位置を選択することができる。また、配線パターンにおける端子部の数も特に限定されない。
【００２０】
配線パターン２０において端子部２２以外の部分２１（以下単に、配線部２１と称する。）は、例えば、ベースフィルム１０に積層された銅箔を所定形状にエッチングすることで形成されており、図３（ａ）や図４（ａ）に示すように、銅層２３のみで構成されている。これに対し、配線パターン２０の端子部２２は、図２（ａ）に示すように、配線部２１から延在する銅層２３と、当該銅層２３の表面に電解めっき処理によって形成されためっき層２４と、から構成されている。
【００２１】
このめっき層２４は、図２（ｂ）に示すように、ニッケル（Ｎｉ）層２４１を下地として有していると共に、そのニッケル層２４１の表面に形成された金（Ａｕ）層２４２を有している。このニッケル層２４１は、銅層２３への金層２４２の拡散を抑制するためのバリア層として機能する。なお、めっき層２４の構成は特に上記に限定されない。例えば、ニッケル層を省略して、銅層２３の上に金層２４２を直接形成してもよい。また、めっき層２４を無電解めっき処理によって形成してもよい。
【００２２】
カバーレイ３０は、図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、配線パターン２０の配線部２１を保護するための樹脂層３１と、この樹脂層３１をベースフィルム１０に接着する接着層３２と、を有しており、図１に示すように、配線パターン２０の配線部２１を覆うようにベースフィルム１０上に積層されている。一方、同図に示すように、配線パターン２０の端子部２２は、このカバーレイ３０から露出している。本実施形態におけるカバーレイ３０が、本発明における被覆層の一例に相当する。
【００２３】
このカバーレイ３０の樹脂層３１は、例えばポリイミド（ＰＩ）から構成されたフレキシブルな絶縁性基材である。なお、この樹脂層３１を、例えば、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、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）、又はアラミド等で構成してもよい。
【００２４】
一方、カバーレイ３０の接着層３２は、例えば、エポキシ系接着剤やアクリル系接着剤から構成されている。なお、ベースフィルム１０を液晶ポリマ（ＬＣＰ）で構成すると共に、カバーレイ３０の樹脂層３１も液晶ポリマ（ＬＣＰ）で構成する場合には、熱融着によってこれらを相互に貼り付けることができるので、接着層３２が不要となる。
【００２５】
なお、このカバーレイ３０を、例えば、ポリエステル、エポキシ、アクリル、ポリイミド、ポリウレタン等を用いた感光性カバーレイ材料からなるドライフィルムで構成してもよい。或いは、ポリイミドやエポキシをベースとしたカバーレイインクや、液状の感光性カバーレイ材料を、ベースフィルム１０上にスクリーン印刷することで、カバーレイ３０を形成してもよい。
【００２６】
このフレキシブルプリント配線板１は、図１に示すように、例えば、第１の折り曲げ線Ｃ１を中心として、曲げ半径０．３［ｍｍ］以下で折り曲げられると共に、第２の折り曲げ線Ｃ２を中心として、曲げ半径０．３［ｍｍ］以下で折り曲げられた状態で、電子機器に組み込まれる。因みに、本実施形態におけるプリント配線板１は、屈曲が繰り返される電子機器の可動部に組み込まれるのではなく、極小の曲げ半径で折り曲げた（塑性変形させた）状態で電子機器に恒久的に組み込まれる。このため、本実施形態のプリント配線板１には、屈曲耐久性よりも、極小曲げ半径に対する強靭性が要求される。なお、第１及び第２の折り曲げ線Ｃ１，Ｃ２はいずれも仮想上の直線である。また、上記のプリント配線板の折り曲げ位置や曲げ半径は一例に過ぎず、特にこれに限定されない。
【００２７】
ところで、本実施形態では、後述するように、端子部２２のめっき層２４を形成する前に、銅層２３上に存在する酸化物や有機物等の異物を除去するために、当該銅層２３の表面に対してバフ研磨処理が行われている。この際に、カバーレイ３０の樹脂層３１の表面３１１もバフ研磨に曝されてしまうため、図３（ｂ）や図４（ｂ）に示すように、樹脂層３１の表面３１１に多数の研磨傷３１２ａ，３１２ｂが形成されている。この研磨傷３１２ａ，３１２ｂは、カバーレイ３１１において第１及び第２の折り曲げ予定部分３１３，３１４や非折り曲げ予定部分３１５（何れも図１参照）を含む表面３１１全体に形成されている。
【００２８】
そして、本実施形態では、カバーレイ３０の表面３１１における第１の折り曲げ予定部分３１３に形成された研磨傷３１２ａの深さｄ１（図３（ｂ）参照）が、カバーレイ３０の表面３１１における非折り曲げ予定部分３１５に形成された研磨傷３１２ｂの深さｄ２（図３（ｂ）参照）よりも浅くなっている（ｄ１＜ｄ２）。具体的には、研磨傷３１２ａの深さｄ１は、例えば１［ｍｍ］未満であり、研磨傷３１２ｂの深さｄ２は、例えば１［μｍ］以上である。なお、研磨傷３１２ａの深さｄ１には０［ｍｍ］も含まれ、カバーレイ３０の表面３１１における第１及び第２の折り曲げ予定部分３１４，３１５に、研磨傷が形成されない領域が生じる場合もある。
【００２９】
特に図示しないが、同様に、カバーレイ３０の表面３１１における第２の折り曲げ予定部分３１４に形成された研磨傷の深さも、カバーレイ３０の表面３１１における非折り曲げ予定部分３１５に形成された研磨傷３１２ｂの深さより浅くなっている。
【００３０】
なお、第１の折り曲げ予定部分３１３は、カバーレイ３０において第１の折り曲げ線Ｃ１を中心とした折り曲げが予定されている部分であり、カバーレイ３０の表面３１１において、第１の折り曲げ線Ｃ１自体と、当該第１の折り曲げ線Ｃ１の近傍と、を含む領域である。同様に、第２の折り曲げ予定部分３１４も、カバーレイ３０において第２の折り曲げ線Ｃ２を中心として折り曲げが予定されている部分であり、カバーレイ３０の表面３１１において、第２の折り曲げ線Ｃ２自体と、当該第２の折り曲げ線Ｃ２の近傍と、を含む領域である。また、非折り曲げ予定部分３１５は、カバーレイ３０の表面３１１において第１及び第２の折り曲げ予定部分３１３，３１４以外の部分３１５である。
【００３１】
多数の研磨傷が形成されたプリント配線板を曲げ半径０．３［ｍｍ］以下で折り曲げると、この研磨傷を起点としてクラックが進展して、プリント配線板が破断して、配線パターンが断線してしまう場合がある。
【００３２】
これに対し、本実施形態では、上述のように、折り曲げ予定部分３１３，３１４に形成された研磨傷３１２ａの深さｄ１が、非折り曲げ予定部分３１５に形成された研磨傷３１２ｂの深さｄ２よりも浅くなっているので（ｄ１＜ｄ２）、プリント配線板１を折り曲げ線Ｃ１，Ｃ２で折り曲げた際に、研磨傷３１２ａを起点としてカバーレイ３０にクラックが進展するのを抑制することができ、曲げ半径が小さくてもプリント配線板１の破断を回避することができる。
【００３３】
以下に、本実施形態におけるプリント配線板の製造方法について、図５〜図８を参照しながら説明する。
【００３４】
図５は本実施形態におけるプリント配線板の製造方法を示すフローチャート、図６（ａ）〜図７（ｂ）は図５の各ステップにおけるプリント配線板を示す図、図８（ａ）及び図８（ｂ）は本実施形態で使用する治具を示す図である。なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）は、バフ研磨方向に沿ってプリント配線板の端面を見た図であり、図６（ｃ）はプリント配線板の平面図であり、図７（ａ）及び図７（ｂ）はバフ研磨方向に沿ったプリント配線板の断面図である。
【００３５】
先ず、図５のステップＳ１０において、図６（ａ）に示すように、ベースフィルム１０上に配線パターン２０をサブトラクティブ法によって形成する。具体的には、銅張積層板の銅箔上に、配線パターン２０に対応した形状のマスクを用いてレジストパターンを形成した後、塩化鉄エッチング液、塩化銅エッチング液、又はアルカリエッチャント等を用いて銅箔に対してエッチング処理を行う。これにより、ベースフィルム１０上に配線パターン２０の配線部２１が形成される。なお、端子部２２については、このステップＳ１０において銅層２３のみが形成される。本実施形態における銅層２３が本発明における導体層の一例に相当する。
【００３６】
なお、配線パターン２０の形成方法は、特に上記に限定されない。例えば、セミアディティブ法のように、めっき処理によって配線パターンを形成してもよい。或いは、銀ペーストや銅ペースト等の導電性ペーストをベースフィルム上にスクリーン印刷することで、配線パターンを形成してもよい。
【００３７】
次いで、図５のステップＳ２０において、図６（ｂ）に示すように、カバーレイ３０をベースフィルム１０上に積層し、ホットプレスによってこれらを加熱及び加圧することで、カバーレイ３０をベースフィルム１０に貼り付ける。この際、配線パターン２０の配線部２１は、カバーレイ３０に全て覆われるが、当該配線パターン２０の両端に位置する端子部２２の銅層２３は、カバーレイ３０から露出している。
【００３８】
なお、以下において、図５のステップＳ２０でカバーレイ３０を貼り終えたプリント配線板１の半製品（中間製品）を、基板中間体２と称する。すなわち、この基板中間体２は、ベースフィルム１０と、ベースフィルム１０上に形成された配線パターン２０と、ベースフィルム１０に積層され、配線パターン２０の両端部を露出させつつ配線パターン２０を覆うカバーフィルム３０と、を備えているが、配線パターン２０の両端部では銅層２３が露出しており、配線パターン２０の端子部２２が未完成となっている状態である。
【００３９】
図５のステップＳ３０において、図６（ｃ）に示すように、バフ研磨処理用の治具４０に基板中間体２を取り付ける。具体的には、当該治具４０の上に基板中間体２を位置決めして載置した後、基板中間体２の端部を粘着テープ等で治具４０に貼り付けることで、基板中間体２を治具４０に固定する。
【００４０】
ここで、本実施形態における治具４０は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、基板中間体２の全体を支持する平板状の支持体４１を有している。この支持体４１は、例えば、フェノール樹脂やポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等から構成されている。
【００４１】
この支持体４１には、上述したプリント配線板１のカバーレイ３０の第１及び第２の折り曲げ予定部分３１３，３１４に対応する部分に、凹部４２がそれぞれ形成されている。この凹部４２は、基板中間体２の幅よりも広い幅を有していると共に、図８（ｂ）に示すように基板中間体２の総厚ｈ１よりも大きな深さｄ３を有しており（ｈ１＜ｄ３）、基板中間体２がこの凹部４２の内部に部分的に入り込むことが可能となっている。具体的には、この凹部４２の深さは、例えば０．５［ｍｍ］以上、好ましくは１［ｍｍ］以上である。
【００４２】
また、この凹部４２の開口縁部には曲面状の面取り部４３が形成されている。このため、凹部４２内に基板中間体２が入り込む際に、当該凹部４２の開口によって、基板中間体２が傷つくのを防止することができる。
【００４３】
次いで、図５のステップＳ４０において、図７（ａ）に示すように、バフ研磨機のバフロール５０を回転させながら基板中間体２に対して相対的に移動させて、配線パターン２０の端子部２２における銅層２３の表面を研磨する。この研磨によって、銅層２３上に存在する酸化物や有機物等の異物が除去される。また、端子部２２のみならず、カバーレイ３０の樹脂層３１の表面３１１もバフ研磨機のバフロール６０によって研磨される。
【００４４】
この際、本実施形態では、基板中間体２において折り曲げ予定部分３１３，３１４に対応する部分が、治具４０の凹部４２の内部に入り込み、バフロール５０からカバーレイ３０に対して印加される押圧力が緩和される。このため、カバーレイ３０の表面３１３における折り曲げ予定部分３１３，３１４には、１［ｍｍ］未満の深さを有する浅い研磨傷３１２ａが形成される。
【００４５】
一方、カバーレイ３０の表面３１１における非折り曲げ予定部分３１５には、バフロール５０によって、１［μｍ］以上の深さを有する深い研磨傷３１２ｂが形成される。
【００４６】
なお、このステップＳ４０で使用されるバフロール５０は、研磨剤を均一に付着させた布をロールに巻き付けて構成されている。研磨剤としては、例えば、酸化アルミ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミックス微粒子やダイヤモンド微粒子を例示することができる。また、この研磨剤が付着される布としては、例えば、ナイロン製の布やポリプロピレン製の布等を例示することができる。
【００４７】
なお、カバーレイ３０の表面３１１に形成された多数の研磨傷３１２ａ，３１２ｂは、回転するバフロール５０の前進／後退方向（図１における「バフ研磨方向」を参照）に対して実質的に平行に配置されており、相互に平行に配置されている。また、本実施形態では、図１に示すように、第１の折り曲げ線Ｃ１が、バフロール５０の前進／後退方向に対して直交しているのに対し、第２の折り曲げ線Ｃ２が、バフロール５０の前進／後退方向に対して実質的に平行となっている。
【００４８】
次いで、図５のステップＳ５０において、基板中間体２を治具４０から取り外した後、図５のステップＳ６０において、配線パターン２０の端子部２２における銅層２３に対して前処理を行う。具体的には、先ず、端子部２２の銅層２３に対して脱脂洗浄処理を行うことで、銅層２３の表面上の油性物質を除去する。次いで、端子部２２の銅層２３に対して酸処理を行うことで、銅層２３上の酸化膜を除去する。なお、このステップＳ６０における前処理の内容は一例に過ぎず、特にこれに限定されない。
【００４９】
次いで、図５のステップＳ７０において、電解ニッケルめっき処理によって、端子部２２における銅層２３の表面にニッケル層２４１（図２（ｂ）参照）を形成する。次いで、図５のステップＳ８０において、電解金めっき処理によって、ニッケル層２４１の表面に金層２４２（図２（ｂ）参照）を形成する。これにより、図７（ｂ）に示すように、銅層２３上にめっき層２４が形成され、端子部２２が完成する。
【００５０】
因みに、ステップＳ４０において端子部２２の銅層２３の表面を研磨せずに、ステップＳ７０において銅層２３に対してめっき処理を行ってしまうと、銅層２３とめっき層２４との間の界面の密着性が低くなる場合がある。このため、端子部２２における接触抵抗が高くなったり、コネクタ挿抜の繰り返しに対する端子部２２の耐摩耗性が低下する場合がある。
【００５１】
以上のように、本実施形態では、配線パターン２０の両端から露出する銅層２３をバフ研磨処理する際に、治具４０の凹部４２内に基板中間体２が退避するので、カバーレイ３０の表面３１１において折り曲げ予定部分３１３，３１４に形成される研磨傷３１２ａを浅くすることができる。このため、プリント配線板１を折り曲げ線Ｃ１，Ｃ２で折り曲げた際に、研磨傷３１２ａを起点としてクラックが進展するのを抑制することができ、曲げ半径が小さくてもプリント配線板１の破断を回避することができる。
【００５２】
本実施形態における図５のステップＳ１０が本発明における第１の工程の一例に相当し、本実施形態における図５のステップＳ２０が本発明における第２の工程の一例に相当し、本実施形態における図５のステップＳ３０が本発明における第３の工程の一例に相当し、本実施形態における図５のステップＳ４０が本発明における第４の工程の一例に相当し、本実施形態における図５のステップＳ５０が本発明における第５の工程の一例に相当し、本実施形態における図５のステップＳ６０〜Ｓ８０が本発明における第６の工程の一例に相当する。
【００５３】
なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００５４】
以下に、本発明をさらに具体化した実施例及び比較例により本発明の効果を確認した。以下の実施例及び比較例は、上述した実施形態におけるプリント配線板の破断抑制効果を確認するためのものである。
【実施例】
【００５５】
＜実施例１＞
実施例１では、実施形態において説明した図１に示すようなＬ型形状のプリント配線板をサンプルとして１０個作製した。
【００５６】
具体的には、先ず、厚さ２５［μｍ］のポリイミドフィルム(ベースフィルム)に厚さ１８［μｍ］の銅箔が積層され、図１中のＳ１，Ｓ２がいずれも５０［ｍｍ］、ｗ１，ｗ２が何れも１０［ｍｍ］のＬ型形状の片面銅箔積層板を準備し、この銅箔上にレジストパターンを形成してから当該銅箔に対してエッチング処理を行うことで、０．１［ｍｍ］間隔で平行に配置されたＬ型の配線パターンを３０本形成した。それぞれの配線パターンの幅は０．１［ｍｍ］とした。
【００５７】
次いで、厚さ１２．５［μｍ］のポリイミドフィルムに、厚さ３０［μｍ］の熱硬化型接着剤を塗布したカバーレイを、配線パターンの両端がそれぞれ３［ｍｍ］露出するように、ベースフィルム上に積層し、ホットプレスにて１６５℃で７０分間キュア処理することで、カバーレイをベースフィルムに貼り合わせてプリント配線板（基板中間体）を形成した。なお、この実施例１では配線パターンの端子部のめっき処理は省略した。
【００５８】
次いで、上述の図８（ａ）及び図８（ｂ）で説明した構成の治具にプリント配線板を貼り付けた後、当該プリント配線板の全面に対してバフ研磨処理を行い、バフ研磨終了後にプリント配線板を治具から取り外した。治具の凹部の深さｄ３（図８（ｂ）参照）は１［ｍｍ］とした。また、バフロールの前進／後退方向（バフ研磨方向）は、第２の折り曲げ線（図１における符号Ｃ２に相当）に対して平行とした。
【００５９】
このバフ研磨処理では、粒度＃１０００の酸化アルミをナイロン布に付着させたバフロールを使用し、バフロールの回転数を１４５０［ｒｐｍ］とし、送り速度が１．６５［ｍ／ｍｉｎ］とした。さらに、バフロールの押圧力は、１．５〜２．０［ｍｍ］のフットマークが形成されるように設定した。
【００６０】
以上のように作製された１０個のプリント配線板を、直径０．６［ｍｍ］のマンドレル（曲げ半径：０．３［ｍｍ］）を用いて、第１の折り曲げ線（図１における符号Ｃ１に相当）を中心としてそれぞれ１〜１０回折り曲げた後に、顕微鏡を用いて、カバーレイの第１の折り曲げ予定部分（図１における符号３１３に相当）を目視により観察した。
【００６１】
また、第１の折り曲げ線と同様の条件で、１０個のプリント配線板を第２の折り曲げ線（図１における符号Ｃ２に相当）を中心としてそれぞれ１〜１０回折り曲げた後に、カバーレイの第２の折り曲げ予定部分（図１における符号３１４に相当）を観察した。
【００６２】
この実施例１のサンプルでは、第１及び第２の折り曲げ予定部分のいずれについても、プリント配線板を１０回折り曲げてもカバーレイの表面にクラックは発生していなかった。
【００６３】
＜実施例２＞
実施例２では、図９（ａ）に示すようなストレートな形状のプリント配線板をサンプルとして１０個作製した。なお、図９（ａ）は実施例２におけるサンプルの平面図を示す。図９（ａ）において、上述の実施形態におけるプリント配線板と同様の構成である部分について同一の符号を付している。
【００６４】
具体的には、先ず、厚さ２５［μｍ］のポリイミドフィルム（ベースフィルム）に厚さ１８［μｍ］の銅箔が積層され、図９（ａ）中のＳ３が１００［ｍｍ］、ｗ３が１０［ｍｍ］の短冊形状の片面銅張積層板を準備し、この銅箔上にレジストパターンを形成してから当該銅箔に対してエッチング処理を行うことで、０．１［ｍｍ］間隔で平行に配置された直線形状の配線パターンを３０本形成した。それぞれの配線パターンの幅は０．１［ｍｍ］とした。また、同図に示すように、プリント配線板の長手方向の中央部の１箇所のみに折り曲げ線Ｃ３を設定した。
【００６５】
次いで、厚さ１２．５［μｍ］のポリイミドフィルムに、厚さ３０［μｍ］の熱硬化型接着剤を塗布したカバーレイを、配線パターンの両端部がそれぞれ３［ｍｍ］露出するように、ベースフィルム上に積層し、ホットプレスにて１６５℃で７０分間キュア処理することで、カバーレイをベースフィルムに貼り合わせた。
【００６６】
次いで、図９（ｂ）に示す治具にプリント配線板を貼り付けた後、実施例１と同様の条件で、当該プリント配線板の全面に対してバフ研磨処理を行い、バフ研磨終了後にプリント配線板を治具から取り外した。この実施例２では、バフロールの前進／後退方向（バフ研磨方向）を、第３の折り曲げ線Ｃ３に対して平行とした。
【００６７】
実施例２で使用した治具には、図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照しながら実施形態で説明した治具４０と同様に、図９（ｂ）に示すように、カバーレイの折り曲げ予定部分３１６に対応する領域に凹部を形成した。なお、図９（ｂ）は実施例２で使用する治具の平面図であり、同図において上述の実施形態における治具と同様の構成である部分に同一の符号を付している。
【００６８】
この実施例２のサンプルについても、実施例１と同様の条件で、１０個のプリント基板を長手方向の中央でそれぞれ１〜１０回折り曲げた後に、カバーレイの折り曲げ予定部分（すなわちカバーレイの中央部分）を観察した。この実施例２のサンプルでも、プリント配線板を１０回折り曲げてもカバーレイの折り曲げ予定部分にクラックは発生していなかった。
【００６９】
＜比較例１＞
比較例１では、凹部が形成されていない板状部材を治具として用いたことを除いて、実施例１と同様のプリント配線板をサンプルとして１０個作製した。
【００７０】
この比較例１のサンプルについても、実施例１の同様の条件で、１０個のプリント配線板を第１の折り曲げ線を中心としてそれぞれ１〜１０回折り曲げた後に、カバーレイの第１の折り曲げ予定部分を観察した。
【００７１】
同様に、実施例１と同様の条件で、１０枚のプリント配線板を第２の折り曲げ線を中心としてそれぞれ１〜１０回折り曲げた後に、カバーレイの第２の折り曲げ予定部分を観察した。
【００７２】
第１の折り曲げ予定部分については、第１の折り曲げ線の方向に対して、バフ研磨処理におけるバフロールの前進／後退方向が直交していたため、プリント配線板を１０回折り曲げてもカバーレイの表面にクラックは発生していなかった。
【００７３】
一方、第２の折り曲げ予定部分については、プリント配線板を３回折り曲げた時点でカバーレイの樹脂層が破断し、プリント配線板を８回折り曲げた時点でカバーレイの接着層も破断して配線パターンが露出した。
【００７４】
＜比較例２＞
比較例２では、凹部が形成されていない板状部材を治具として用いたことを除いて、実施例２と同様のプリント配線板をサンプルとして１０個作製した。
【００７５】
この比較例２のサンプルについても、実施例１と同様の条件で、１０個のプリント配線板を長手方向の中央でそれぞれ１〜１０回折り曲げた後に、カバーレイの折り曲げ予定部分（すなわちカバーレイの中央部分）を観察した。
【００７６】
この比較例２のサンプルでは、上述の比較例１における第２の折り曲げ予定部分と同様に、プリント配線板を３回折り曲げた時点でカバーレイの樹脂層が破断し、プリント配線板を８回折り曲げた時点でカバーレイの接着層も破断して配線パターンが露出した。
【００７７】
以上のように、凹部を有する治具を用いてバフ研磨処理を行った実施例１及び実施例２では、折り曲げに伴うクラックの発生を抑制することができた。これに対し、凹部を有しない治具を用いてバフ研磨処理を行った比較例１及び比較例２では、カバーレイの表面においてバフロールの前進／後退方向に沿った折り曲げ線を含む折り曲げ予定部分にクラックが発生した。
【符号の説明】
【００７８】
１…プリント配線板
２…基板中間体
１０…ベースフィルム
２０…配線パターン
２１…配線部
２２…端子部
２３…銅層
２４…めっき層
２４１…ニッケル層
２４２…金層
３０…カバーレイ
３１…樹脂層
３１１…表面
３１２ａ，３１２ｂ…研磨傷
３１３，３１４…折り曲げ予定部分
３１５…非折り曲げ予定部分
４０…治具
４１…支持体
４２…凹部
４３…面取り部
５０…バフロール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子部を有すると共に小さな曲げ半径で折り曲げられるプリント配線板の製造方法及びプリント配線板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
他の配線基板等とコネクタ嵌合する配線端子部をめっき処理する前に、酸化膜や有機物等を除去するために、配線端子部の表面に対してバフ研磨処理を行う技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０８４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の技術では、プリント配線板において端子部以外も研磨されてしまうため、配線パターンをラミネートしているカバーレイの表面にも多数の研磨傷が形成される。
【０００５】
フレキシブルプリント配線板の折り曲げ半径が一層小さくなると、折り曲げ時にこうした研磨傷を起点としてクラックが進展し、当該フレキシブルプリント配線板が破断するという問題がある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、曲げ半径が小さくても破断を回避することが可能なプリント配線板の製造方法及びプリント配線板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［１］本発明に係るプリント配線板の製造方法は、絶縁層上に配線パターンの導体層を形成する第１の工程と、被覆層を前記絶縁層に積層して、前記導体層の一部を前記被覆層から露出させつつ前記導体層を前記被覆層で覆うことで、基板中間体を形成する第２の工程と、前記基板中間体を治具に取り付ける第３の工程と、前記基板中間体を前記治具に取り付けたまま、少なくとも前記導体層の露出部分を機械的に研磨する第４の工程と、前記基板中間体を前記治具から取り外す第５の工程と、前記導体層の露出部分に対してめっき処理を行って、前記導体層の上にめっき層を形成する第６の工程と、を備えており、前記治具は、前記被覆層の折り曲げ予定部分に対応する領域に凹部を有することを特徴とする。
【０００８】
［２］上記発明において、前記凹部の深さは、前記基板中間体の総厚以上であってもよい。
【０００９】
［３］また、本発明に係るプリント配線板は、絶縁層と、前記絶縁層上に形成され、端子部を有する配線パターンと、前記絶縁層に積層され、前記端子部を露出させつつ前記配線パターンを覆う被覆層と、を備えたプリント配線板であって、前記被覆層の表面に複数の研磨傷が形成されており、前記被覆層の表面における折り曲げ予定部分に形成された前記研磨傷は、前記被覆層の表面における前記折り曲げ予定部分以外の部分に形成された研磨傷よりも浅いことを特徴とする。
【００１０】
［４］上記発明において、前記プリント配線板は、前記折り曲げ予定部分で折り曲げられていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、導体層の露出部分を研磨する際に、治具に形成された凹部内に基板中間体が退避するので、被覆層の折り曲げ予定部分に形成される研磨傷を浅くすることができる。このため、プリント配線体を折り曲げ線で折り曲げた際に、研磨傷を起点としてクラックが進展するのを抑制することができ、曲げ半径が小さくてもプリント配線板の破断を回避することができる。
【００１２】
また、本発明では、被覆層の折り曲げ予定部分に形成された研磨傷が浅くなっているので、プリント配線体を折り曲げ線で折り曲げた際に、研磨傷を起点としてクラックが進展するのを抑制することができ、曲げ半径が小さくてもプリント配線板の破断を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施形態におけるプリント配線板を示す平面図である。
【図２】図２（ａ）は、図１のIIA-IIA線に沿った断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のIIB部の拡大図である。
【図３】図３（ａ）は、図１のIIIA-IIIA線に沿った断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のIIIB部の拡大図である。
【図４】図４（ａ）は、図１のIVA-IVA線に沿った断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のIVB部の拡大図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態におけるプリント配線板の製造方法を示すフローチャートである。
【図６】図６（ａ）〜図６（ｃ）は、図５の各ステップにおけるプリント配線板を示す図であり、図６（ａ）は図５のステップＳ１０における側面図であり、図６（ｂ）は図５のステップＳ２０における側面図であり、図６（ｃ）は図５のステップＳ３０における平面図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、図５の各ステップにおけるプリント配線板を示す断面図であり、図７（ａ）は図５のステップＳ４０を示す図であり、図７（ｂ）は図５のステップＳ８０を示す図である。
【図８】図８（ａ）は、本発明の実施形態で使用する治具の平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のVIIIB-VIIIB線に沿った断面図である。
【図９】図９（ａ）は、実施例２におけるサンプルの平面図であり、図９（ｂ）は、実施例２で使用する治具の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施形態におけるプリント配線板を示す平面図、図２（ａ）は図１のIIA-IIA線に沿った断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のIIB部の拡大図、図３（ａ）は図１のIIIA-IIIA線に沿った断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のIIIBの拡大図、図４（ａ）は図１のIVA-IVA線に沿った断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のIVBの拡大図である。
【００１６】
本実施形態におけるプリント配線板１は、例えば、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、スマートフォン、ノート型パソコン、タブレット型情報端末、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、及びデジタルオーディオカメラ等の電子機器に組み込まれるフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）である。このプリント配線板１は、図１〜図４に示すように、ベースフィルム１０、配線パターン２０、及びカバーレイ３０を備えており、全体としてＬ型形状を有している。なお、プリント配線板の平面形状は、特にこれに限定されず、任意の形状を選択することができる。
【００１７】
ベースフィルム１０は、例えばポリイミド（ＰＩ）から構成されたフレキシブルな絶縁性フィルムである。なお、このベースフィルム１０を、例えば、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、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）、又はアラミド等で構成してもよい。本実施形態におけるベースフィルム１０が本発明における絶縁層の一例に相当する。
【００１８】
このベースフィルム１０上には複数の配線パターン２０が形成されている。本実施形態では、図１に示すように、複数の配線パターン２０が等間隔で平行に配置されており、ベースフィルム１０上にＬ型に延在している。なお、配線パターン２０の形状や配置等は特に限定されない。また、ベースフィルム１０の両面に配線パターンを形成したり、配線パターンにバイアホール等を含めてもよい。
【００１９】
この配線パターン２０の両端には端子部２２がそれぞれ設けられている。この端子部２２には、例えば他のプリント配線板やケーブル等に設けられたコネクタが接続されて、この端子部２２を介してプリント配線板１が外部の電子回路と接続される。なお、端子部が形成される位置は、配線パターンの端部に限定されず、配線パターンにおける任意の位置を選択することができる。また、配線パターンにおける端子部の数も特に限定されない。
【００２０】
配線パターン２０において端子部２２以外の部分２１（以下単に、配線部２１と称する。）は、例えば、ベースフィルム１０に積層された銅箔を所定形状にエッチングすることで形成されており、図３（ａ）や図４（ａ）に示すように、銅層２３のみで構成されている。これに対し、配線パターン２０の端子部２２は、図２（ａ）に示すように、配線部２１から延在する銅層２３と、当該銅層２３の表面に電解めっき処理によって形成されためっき層２４と、から構成されている。
【００２１】
このめっき層２４は、図２（ｂ）に示すように、ニッケル（Ｎｉ）層２４１を下地として有していると共に、そのニッケル層２４１の表面に形成された金（Ａｕ）層２４２を有している。このニッケル層２４１は、銅層２３への金層２４２の拡散を抑制するためのバリア層として機能する。なお、めっき層２４の構成は特に上記に限定されない。例えば、ニッケル層を省略して、銅層２３の上に金層２４２を直接形成してもよい。また、めっき層２４を無電解めっき処理によって形成してもよい。
【００２２】
カバーレイ３０は、図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、配線パターン２０の配線部２１を保護するための樹脂層３１と、この樹脂層３１をベースフィルム１０に接着する接着層３２と、を有しており、図１に示すように、配線パターン２０の配線部２１を覆うようにベースフィルム１０上に積層されている。一方、同図に示すように、配線パターン２０の端子部２２は、このカバーレイ３０から露出している。本実施形態におけるカバーレイ３０が、本発明における被覆層の一例に相当する。
【００２３】
このカバーレイ３０の樹脂層３１は、例えばポリイミド（ＰＩ）から構成されたフレキシブルな絶縁性基材である。なお、この樹脂層３１を、例えば、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、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）、又はアラミド等で構成してもよい。
【００２４】
一方、カバーレイ３０の接着層３２は、例えば、エポキシ系接着剤やアクリル系接着剤から構成されている。なお、ベースフィルム１０を液晶ポリマ（ＬＣＰ）で構成すると共に、カバーレイ３０の樹脂層３１も液晶ポリマ（ＬＣＰ）で構成する場合には、熱融着によってこれらを相互に貼り付けることができるので、接着層３２が不要となる。
【００２５】
なお、このカバーレイ３０を、例えば、ポリエステル、エポキシ、アクリル、ポリイミド、ポリウレタン等を用いた感光性カバーレイ材料からなるドライフィルムで構成してもよい。或いは、ポリイミドやエポキシをベースとしたカバーレイインクや、液状の感光性カバーレイ材料を、ベースフィルム１０上にスクリーン印刷することで、カバーレイ３０を形成してもよい。
【００２６】
このフレキシブルプリント配線板１は、図１に示すように、例えば、第１の折り曲げ線Ｃ１を中心として、曲げ半径０．３［ｍｍ］以下で折り曲げられると共に、第２の折り曲げ線Ｃ２を中心として、曲げ半径０．３［ｍｍ］以下で折り曲げられた状態で、電子機器に組み込まれる。因みに、本実施形態におけるプリント配線板１は、屈曲が繰り返される電子機器の可動部に組み込まれるのではなく、極小の曲げ半径で折り曲げた（塑性変形させた）状態で電子機器に恒久的に組み込まれる。このため、本実施形態のプリント配線板１には、屈曲耐久性よりも、極小曲げ半径に対する強靭性が要求される。なお、第１及び第２の折り曲げ線Ｃ１，Ｃ２はいずれも仮想上の直線である。また、上記のプリント配線板の折り曲げ位置や曲げ半径は一例に過ぎず、特にこれに限定されない。
【００２７】
ところで、本実施形態では、後述するように、端子部２２のめっき層２４を形成する前に、銅層２３上に存在する酸化物や有機物等の異物を除去するために、当該銅層２３の表面に対してバフ研磨処理が行われている。この際に、カバーレイ３０の樹脂層３１の表面３１１もバフ研磨に曝されてしまうため、図３（ｂ）や図４（ｂ）に示すように、樹脂層３１の表面３１１に多数の研磨傷３１２ａ，３１２ｂが形成されている。この研磨傷３１２ａ，３１２ｂは、カバーレイ３１１において第１及び第２の折り曲げ予定部分３１３，３１４や非折り曲げ予定部分３１５（何れも図１参照）を含む表面３１１全体に形成されている。
【００２８】
そして、本実施形態では、カバーレイ３０の表面３１１における第１の折り曲げ予定部分３１３に形成された研磨傷３１２ａの深さｄ１（図３（ｂ）参照）が、カバーレイ３０の表面３１１における非折り曲げ予定部分３１５に形成された研磨傷３１２ｂの深さｄ２（図３（ｂ）参照）よりも浅くなっている（ｄ１＜ｄ２）。具体的には、研磨傷３１２ａの深さｄ１は、例えば１［ｍｍ］未満であり、研磨傷３１２ｂの深さｄ２は、例えば１［μｍ］以上である。なお、研磨傷３１２ａの深さｄ１には０［ｍｍ］も含まれ、カバーレイ３０の表面３１１における第１及び第２の折り曲げ予定部分３１４，３１５に、研磨傷が形成されない領域が生じる場合もある。
【００２９】
特に図示しないが、同様に、カバーレイ３０の表面３１１における第２の折り曲げ予定部分３１４に形成された研磨傷の深さも、カバーレイ３０の表面３１１における非折り曲げ予定部分３１５に形成された研磨傷３１２ｂの深さより浅くなっている。
【００３０】
なお、第１の折り曲げ予定部分３１３は、カバーレイ３０において第１の折り曲げ線Ｃ１を中心とした折り曲げが予定されている部分であり、カバーレイ３０の表面３１１において、第１の折り曲げ線Ｃ１自体と、当該第１の折り曲げ線Ｃ１の近傍と、を含む領域である。同様に、第２の折り曲げ予定部分３１４も、カバーレイ３０において第２の折り曲げ線Ｃ２を中心として折り曲げが予定されている部分であり、カバーレイ３０の表面３１１において、第２の折り曲げ線Ｃ２自体と、当該第２の折り曲げ線Ｃ２の近傍と、を含む領域である。また、非折り曲げ予定部分３１５は、カバーレイ３０の表面３１１において第１及び第２の折り曲げ予定部分３１３，３１４以外の部分３１５である。
【００３１】
多数の研磨傷が形成されたプリント配線板を曲げ半径０．３［ｍｍ］以下で折り曲げると、この研磨傷を起点としてクラックが進展して、プリント配線板が破断して、配線パターンが断線してしまう場合がある。
【００３２】
これに対し、本実施形態では、上述のように、折り曲げ予定部分３１３，３１４に形成された研磨傷３１２ａの深さｄ１が、非折り曲げ予定部分３１５に形成された研磨傷３１２ｂの深さｄ２よりも浅くなっているので（ｄ１＜ｄ２）、プリント配線板１を折り曲げ線Ｃ１，Ｃ２で折り曲げた際に、研磨傷３１２ａを起点としてカバーレイ３０にクラックが進展するのを抑制することができ、曲げ半径が小さくてもプリント配線板１の破断を回避することができる。
【００３３】
以下に、本実施形態におけるプリント配線板の製造方法について、図５〜図８を参照しながら説明する。
【００３４】
図５は本実施形態におけるプリント配線板の製造方法を示すフローチャート、図６（ａ）〜図７（ｂ）は図５の各ステップにおけるプリント配線板を示す図、図８（ａ）及び図８（ｂ）は本実施形態で使用する治具を示す図である。なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）は、バフ研磨方向に沿ってプリント配線板の端面を見た図であり、図６（ｃ）はプリント配線板の平面図であり、図７（ａ）及び図７（ｂ）はバフ研磨方向に沿ったプリント配線板の断面図である。
【００３５】
先ず、図５のステップＳ１０において、図６（ａ）に示すように、ベースフィルム１０上に配線パターン２０をサブトラクティブ法によって形成する。具体的には、銅張積層板の銅箔上に、配線パターン２０に対応した形状のマスクを用いてレジストパターンを形成した後、塩化鉄エッチング液、塩化銅エッチング液、又はアルカリエッチャント等を用いて銅箔に対してエッチング処理を行う。これにより、ベースフィルム１０上に配線パターン２０の配線部２１が形成される。なお、端子部２２については、このステップＳ１０において銅層２３のみが形成される。本実施形態における銅層２３が本発明における導体層の一例に相当する。
【００３６】
なお、配線パターン２０の形成方法は、特に上記に限定されない。例えば、セミアディティブ法のように、めっき処理によって配線パターンを形成してもよい。或いは、銀ペーストや銅ペースト等の導電性ペーストをベースフィルム上にスクリーン印刷することで、配線パターンを形成してもよい。
【００３７】
次いで、図５のステップＳ２０において、図６（ｂ）に示すように、カバーレイ３０をベースフィルム１０上に積層し、ホットプレスによってこれらを加熱及び加圧することで、カバーレイ３０をベースフィルム１０に貼り付ける。この際、配線パターン２０の配線部２１は、カバーレイ３０に全て覆われるが、当該配線パターン２０の両端に位置する端子部２２の銅層２３は、カバーレイ３０から露出している。
【００３８】
なお、以下において、図５のステップＳ２０でカバーレイ３０を貼り終えたプリント配線板１の半製品（中間製品）を、基板中間体２と称する。すなわち、この基板中間体２は、ベースフィルム１０と、ベースフィルム１０上に形成された配線パターン２０と、ベースフィルム１０に積層され、配線パターン２０の両端部を露出させつつ配線パターン２０を覆うカバーフィルム３０と、を備えているが、配線パターン２０の両端部では銅層２３が露出しており、配線パターン２０の端子部２２が未完成となっている状態である。
【００３９】
図５のステップＳ３０において、図６（ｃ）に示すように、バフ研磨処理用の治具４０に基板中間体２を取り付ける。具体的には、当該治具４０の上に基板中間体２を位置決めして載置した後、基板中間体２の端部を粘着テープ等で治具４０に貼り付けることで、基板中間体２を治具４０に固定する。
【００４０】
ここで、本実施形態における治具４０は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、基板中間体２の全体を支持する平板状の支持体４１を有している。この支持体４１は、例えば、フェノール樹脂やポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等から構成されている。
【００４１】
この支持体４１には、上述したプリント配線板１のカバーレイ３０の第１及び第２の折り曲げ予定部分３１３，３１４に対応する部分に、凹部４２がそれぞれ形成されている。この凹部４２は、基板中間体２の幅よりも広い幅を有していると共に、図８（ｂ）に示すように基板中間体２の総厚ｈ１よりも大きな深さｄ３を有しており（ｈ１＜ｄ３）、基板中間体２がこの凹部４２の内部に部分的に入り込むことが可能となっている。具体的には、この凹部４２の深さは、例えば０．５［ｍｍ］以上、好ましくは１［ｍｍ］以上である。
【００４２】
また、この凹部４２の開口縁部には曲面状の面取り部４３が形成されている。このため、凹部４２内に基板中間体２が入り込む際に、当該凹部４２の開口によって、基板中間体２が傷つくのを防止することができる。
【００４３】
次いで、図５のステップＳ４０において、図７（ａ）に示すように、バフ研磨機のバフロール５０を回転させながら基板中間体２に対して相対的に移動させて、配線パターン２０の端子部２２における銅層２３の表面を研磨する。この研磨によって、銅層２３上に存在する酸化物や有機物等の異物が除去される。また、端子部２２のみならず、カバーレイ３０の樹脂層３１の表面３１１もバフ研磨機のバフロール６０によって研磨される。
【００４４】
この際、本実施形態では、基板中間体２において折り曲げ予定部分３１３，３１４に対応する部分が、治具４０の凹部４２の内部に入り込み、バフロール５０からカバーレイ３０に対して印加される押圧力が緩和される。このため、カバーレイ３０の表面３１３における折り曲げ予定部分３１３，３１４には、１［ｍｍ］未満の深さを有する浅い研磨傷３１２ａが形成される。
【００４５】
一方、カバーレイ３０の表面３１１における非折り曲げ予定部分３１５には、バフロール５０によって、１［μｍ］以上の深さを有する深い研磨傷３１２ｂが形成される。
【００４６】
なお、このステップＳ４０で使用されるバフロール５０は、研磨剤を均一に付着させた布をロールに巻き付けて構成されている。研磨剤としては、例えば、酸化アルミ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミックス微粒子やダイヤモンド微粒子を例示することができる。また、この研磨剤が付着される布としては、例えば、ナイロン製の布やポリプロピレン製の布等を例示することができる。
【００４７】
なお、カバーレイ３０の表面３１１に形成された多数の研磨傷３１２ａ，３１２ｂは、回転するバフロール５０の前進／後退方向（図１における「バフ研磨方向」を参照）に対して実質的に平行に配置されており、相互に平行に配置されている。また、本実施形態では、図１に示すように、第１の折り曲げ線Ｃ１が、バフロール５０の前進／後退方向に対して直交しているのに対し、第２の折り曲げ線Ｃ２が、バフロール５０の前進／後退方向に対して実質的に平行となっている。
【００４８】
次いで、図５のステップＳ５０において、基板中間体２を治具４０から取り外した後、図５のステップＳ６０において、配線パターン２０の端子部２２における銅層２３に対して前処理を行う。具体的には、先ず、端子部２２の銅層２３に対して脱脂洗浄処理を行うことで、銅層２３の表面上の油性物質を除去する。次いで、端子部２２の銅層２３に対して酸処理を行うことで、銅層２３上の酸化膜を除去する。なお、このステップＳ６０における前処理の内容は一例に過ぎず、特にこれに限定されない。
【００４９】
次いで、図５のステップＳ７０において、電解ニッケルめっき処理によって、端子部２２における銅層２３の表面にニッケル層２４１（図２（ｂ）参照）を形成する。次いで、図５のステップＳ８０において、電解金めっき処理によって、ニッケル層２４１の表面に金層２４２（図２（ｂ）参照）を形成する。これにより、図７（ｂ）に示すように、銅層２３上にめっき層２４が形成され、端子部２２が完成する。
【００５０】
因みに、ステップＳ４０において端子部２２の銅層２３の表面を研磨せずに、ステップＳ７０において銅層２３に対してめっき処理を行ってしまうと、銅層２３とめっき層２４との間の界面の密着性が低くなる場合がある。このため、端子部２２における接触抵抗が高くなったり、コネクタ挿抜の繰り返しに対する端子部２２の耐摩耗性が低下する場合がある。
【００５１】
以上のように、本実施形態では、配線パターン２０の両端から露出する銅層２３をバフ研磨処理する際に、治具４０の凹部４２内に基板中間体２が退避するので、カバーレイ３０の表面３１１において折り曲げ予定部分３１３，３１４に形成される研磨傷３１２ａを浅くすることができる。このため、プリント配線板１を折り曲げ線Ｃ１，Ｃ２で折り曲げた際に、研磨傷３１２ａを起点としてクラックが進展するのを抑制することができ、曲げ半径が小さくてもプリント配線板１の破断を回避することができる。
【００５２】
本実施形態における図５のステップＳ１０が本発明における第１の工程の一例に相当し、本実施形態における図５のステップＳ２０が本発明における第２の工程の一例に相当し、本実施形態における図５のステップＳ３０が本発明における第３の工程の一例に相当し、本実施形態における図５のステップＳ４０が本発明における第４の工程の一例に相当し、本実施形態における図５のステップＳ５０が本発明における第５の工程の一例に相当し、本実施形態における図５のステップＳ６０〜Ｓ８０が本発明における第６の工程の一例に相当する。
【００５３】
なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００５４】
以下に、本発明をさらに具体化した実施例及び比較例により本発明の効果を確認した。以下の実施例及び比較例は、上述した実施形態におけるプリント配線板の破断抑制効果を確認するためのものである。
【実施例】
【００５５】
＜実施例１＞
実施例１では、実施形態において説明した図１に示すようなＬ型形状のプリント配線板をサンプルとして１０個作製した。
【００５６】
具体的には、先ず、厚さ２５［μｍ］のポリイミドフィルム(ベースフィルム)に厚さ１８［μｍ］の銅箔が積層され、図１中のＳ１，Ｓ２がいずれも５０［ｍｍ］、ｗ１，ｗ２が何れも１０［ｍｍ］のＬ型形状の片面銅箔積層板を準備し、この銅箔上にレジストパターンを形成してから当該銅箔に対してエッチング処理を行うことで、０．１［ｍｍ］間隔で平行に配置されたＬ型の配線パターンを３０本形成した。それぞれの配線パターンの幅は０．１［ｍｍ］とした。
【００５７】
次いで、厚さ１２．５［μｍ］のポリイミドフィルムに、厚さ３０［μｍ］の熱硬化型接着剤を塗布したカバーレイを、配線パターンの両端がそれぞれ３［ｍｍ］露出するように、ベースフィルム上に積層し、ホットプレスにて１６５℃で７０分間キュア処理することで、カバーレイをベースフィルムに貼り合わせてプリント配線板（基板中間体）を形成した。なお、この実施例１では配線パターンの端子部のめっき処理は省略した。
【００５８】
次いで、上述の図８（ａ）及び図８（ｂ）で説明した構成の治具にプリント配線板を貼り付けた後、当該プリント配線板の全面に対してバフ研磨処理を行い、バフ研磨終了後にプリント配線板を治具から取り外した。治具の凹部の深さｄ３（図８（ｂ）参照）は１［ｍｍ］とした。また、バフロールの前進／後退方向（バフ研磨方向）は、第２の折り曲げ線（図１における符号Ｃ２に相当）に対して平行とした。
【００５９】
このバフ研磨処理では、粒度＃１０００の酸化アルミをナイロン布に付着させたバフロールを使用し、バフロールの回転数を１４５０［ｒｐｍ］とし、送り速度が１．６５［ｍ／ｍｉｎ］とした。さらに、バフロールの押圧力は、１．５〜２．０［ｍｍ］のフットマークが形成されるように設定した。
【００６０】
以上のように作製された１０個のプリント配線板を、直径０．６［ｍｍ］のマンドレル（曲げ半径：０．３［ｍｍ］）を用いて、第１の折り曲げ線（図１における符号Ｃ１に相当）を中心としてそれぞれ１〜１０回折り曲げた後に、顕微鏡を用いて、カバーレイの第１の折り曲げ予定部分（図１における符号３１３に相当）を目視により観察した。
【００６１】
また、第１の折り曲げ線と同様の条件で、１０個のプリント配線板を第２の折り曲げ線（図１における符号Ｃ２に相当）を中心としてそれぞれ１〜１０回折り曲げた後に、カバーレイの第２の折り曲げ予定部分（図１における符号３１４に相当）を観察した。
【００６２】
この実施例１のサンプルでは、第１及び第２の折り曲げ予定部分のいずれについても、プリント配線板を１０回折り曲げてもカバーレイの表面にクラックは発生していなかった。
【００６３】
＜実施例２＞
実施例２では、図９（ａ）に示すようなストレートな形状のプリント配線板をサンプルとして１０個作製した。なお、図９（ａ）は実施例２におけるサンプルの平面図を示す。図９（ａ）において、上述の実施形態におけるプリント配線板と同様の構成である部分について同一の符号を付している。
【００６４】
具体的には、先ず、厚さ２５［μｍ］のポリイミドフィルム（ベースフィルム）に厚さ１８［μｍ］の銅箔が積層され、図９（ａ）中のＳ３が１００［ｍｍ］、ｗ３が１０［ｍｍ］の短冊形状の片面銅張積層板を準備し、この銅箔上にレジストパターンを形成してから当該銅箔に対してエッチング処理を行うことで、０．１［ｍｍ］間隔で平行に配置された直線形状の配線パターンを３０本形成した。それぞれの配線パターンの幅は０．１［ｍｍ］とした。また、同図に示すように、プリント配線板の長手方向の中央部の１箇所のみに折り曲げ線Ｃ３を設定した。
【００６５】
次いで、厚さ１２．５［μｍ］のポリイミドフィルムに、厚さ３０［μｍ］の熱硬化型接着剤を塗布したカバーレイを、配線パターンの両端部がそれぞれ３［ｍｍ］露出するように、ベースフィルム上に積層し、ホットプレスにて１６５℃で７０分間キュア処理することで、カバーレイをベースフィルムに貼り合わせた。
【００６６】
次いで、図９（ｂ）に示す治具にプリント配線板を貼り付けた後、実施例１と同様の条件で、当該プリント配線板の全面に対してバフ研磨処理を行い、バフ研磨終了後にプリント配線板を治具から取り外した。この実施例２では、バフロールの前進／後退方向（バフ研磨方向）を、第３の折り曲げ線Ｃ３に対して平行とした。
【００６７】
実施例２で使用した治具には、図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照しながら実施形態で説明した治具４０と同様に、図９（ｂ）に示すように、カバーレイの折り曲げ予定部分３１６に対応する領域に凹部を形成した。なお、図９（ｂ）は実施例２で使用する治具の平面図であり、同図において上述の実施形態における治具と同様の構成である部分に同一の符号を付している。
【００６８】
この実施例２のサンプルについても、実施例１と同様の条件で、１０個のプリント基板を長手方向の中央でそれぞれ１〜１０回折り曲げた後に、カバーレイの折り曲げ予定部分（すなわちカバーレイの中央部分）を観察した。この実施例２のサンプルでも、プリント配線板を１０回折り曲げてもカバーレイの折り曲げ予定部分にクラックは発生していなかった。
【００６９】
＜比較例１＞
比較例１では、凹部が形成されていない板状部材を治具として用いたことを除いて、実施例１と同様のプリント配線板をサンプルとして１０個作製した。
【００７０】
この比較例１のサンプルについても、実施例１の同様の条件で、１０個のプリント配線板を第１の折り曲げ線を中心としてそれぞれ１〜１０回折り曲げた後に、カバーレイの第１の折り曲げ予定部分を観察した。
【００７１】
同様に、実施例１と同様の条件で、１０枚のプリント配線板を第２の折り曲げ線を中心としてそれぞれ１〜１０回折り曲げた後に、カバーレイの第２の折り曲げ予定部分を観察した。
【００７２】
第１の折り曲げ予定部分については、第１の折り曲げ線の方向に対して、バフ研磨処理におけるバフロールの前進／後退方向が直交していたため、プリント配線板を１０回折り曲げてもカバーレイの表面にクラックは発生していなかった。
【００７３】
一方、第２の折り曲げ予定部分については、プリント配線板を３回折り曲げた時点でカバーレイの樹脂層が破断し、プリント配線板を８回折り曲げた時点でカバーレイの接着層も破断して配線パターンが露出した。
【００７４】
＜比較例２＞
比較例２では、凹部が形成されていない板状部材を治具として用いたことを除いて、実施例２と同様のプリント配線板をサンプルとして１０個作製した。
【００７５】
この比較例２のサンプルについても、実施例１と同様の条件で、１０個のプリント配線板を長手方向の中央でそれぞれ１〜１０回折り曲げた後に、カバーレイの折り曲げ予定部分（すなわちカバーレイの中央部分）を観察した。
【００７６】
この比較例２のサンプルでは、上述の比較例１における第２の折り曲げ予定部分と同様に、プリント配線板を３回折り曲げた時点でカバーレイの樹脂層が破断し、プリント配線板を８回折り曲げた時点でカバーレイの接着層も破断して配線パターンが露出した。
【００７７】
以上のように、凹部を有する治具を用いてバフ研磨処理を行った実施例１及び実施例２では、折り曲げに伴うクラックの発生を抑制することができた。これに対し、凹部を有しない治具を用いてバフ研磨処理を行った比較例１及び比較例２では、カバーレイの表面においてバフロールの前進／後退方向に沿った折り曲げ線を含む折り曲げ予定部分にクラックが発生した。
【符号の説明】
【００７８】
１…プリント配線板
２…基板中間体
１０…ベースフィルム
２０…配線パターン
２１…配線部
２２…端子部
２３…銅層
２４…めっき層
２４１…ニッケル層
２４２…金層
３０…カバーレイ
３１…樹脂層
３１１…表面
３１２ａ，３１２ｂ…研磨傷
３１３，３１４…折り曲げ予定部分
３１５…非折り曲げ予定部分
４０…治具
４１…支持体
４２…凹部
４３…面取り部
５０…バフロール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層上に配線パターンの導体層を形成する第１の工程と、
被覆層を前記絶縁層に積層して、前記導体層の一部を前記被覆層から露出させつつ前記導体層を前記被覆層で覆うことで、基板中間体を形成する第２の工程と、
前記基板中間体を治具に取り付ける第３の工程と、
前記基板中間体を前記治具に取り付けたまま、少なくとも前記導体層の露出部分を機械的に研磨する第４の工程と、
前記基板中間体を前記治具から取り外す第５の工程と、
前記導体層の露出部分に対してめっき処理を行って、前記導体層の上にめっき層を形成する第６の工程と、を備えており、
前記治具は、前記被覆層の折り曲げ予定部分に対応する領域に凹部を有することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント配線板の製造方法であって、
前記凹部の深さは、前記基板中間体の総厚以上であることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項３】
絶縁層と、
前記絶縁層上に形成され、端子部を有する配線パターンと、
前記絶縁層に積層され、前記端子部を露出させつつ前記配線パターンを覆う被覆層と、を備えたプリント配線板であって、
前記被覆層の表面に複数の研磨傷が形成されており、
前記被覆層の表面における折り曲げ予定部分に形成された前記研磨傷は、前記被覆層の表面における前記折り曲げ予定部分以外の部分に形成された研磨傷よりも浅いことを特徴とするプリント配線板。
【請求項４】
請求項３に記載のプリント配線板であって、
前記プリント配線板は、前記折り曲げ予定部分で折り曲げられていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項１】
絶縁層上に配線パターンの導体層を形成する第１の工程と、
被覆層を前記絶縁層に積層して、前記導体層の一部を前記被覆層から露出させつつ前記導体層を前記被覆層で覆うことで、基板中間体を形成する第２の工程と、
前記基板中間体を治具に取り付ける第３の工程と、
前記基板中間体を前記治具に取り付けたまま、少なくとも前記導体層の露出部分を機械的に研磨する第４の工程と、
前記基板中間体を前記治具から取り外す第５の工程と、
前記導体層の露出部分に対してめっき処理を行って、前記導体層の上にめっき層を形成する第６の工程と、を備えており、
前記治具は、前記被覆層の折り曲げ予定部分に対応する領域に凹部を有することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント配線板の製造方法であって、
前記凹部の深さは、前記基板中間体の総厚以上であることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項３】
絶縁層と、
前記絶縁層上に形成され、端子部を有する配線パターンと、
前記絶縁層に積層され、前記端子部を露出させつつ前記配線パターンを覆う被覆層と、を備えたプリント配線板であって、
前記被覆層の表面に複数の研磨傷が形成されており、
前記被覆層の表面における折り曲げ予定部分に形成された前記研磨傷は、前記被覆層の表面における前記折り曲げ予定部分以外の部分に形成された研磨傷よりも浅いことを特徴とするプリント配線板。
【請求項４】
請求項３に記載のプリント配線板であって、
前記プリント配線板は、前記折り曲げ予定部分で折り曲げられていることを特徴とするプリント配線板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−８４７７６（Ｐ２０１３−８４７７６Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２３７５０（Ｐ２０１１−２２３７５０）
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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