折曲部を有する軟性回路基板及びその製造方法｛ＦＰＣＢｈａｖｉｎｇｂｅｎｄｉｎｇｐａｒｔａｎｄｍｅｔｈｏｄｔｈｅｓａｍｅ｝
【課題】折曲部を有する軟性回路基板において、カバーレイ及び接着層によりスプリングバック現象が生じるのを抑制し、折曲された状態が維持されるようにする。
【解決手段】折曲部Ａを有する軟性回路基板において、折曲部Ａを間に置いて互いに分離されたカバーレイ３２，３４を二つに形成し、折曲維持性に優れたインク印刷層５０を二つのカバーレイの間に回路パターン層２４の上に直接塗布する。このように二つのカバーレイの間にインク印刷層５０を形成することで、インク印刷層によって折曲された状態が維持される効果を有することになる。特に、異方導電性フィルムによる接合部２４ａが隣接する部位に使用する場合に、スプリングバック特性等の物理的影響を少なく受けるようにできるので、他伝導部位に接着された状態を維持できるので、接触不良等の問題を解決することができる効果がある。
【解決手段】折曲部Ａを有する軟性回路基板において、折曲部Ａを間に置いて互いに分離されたカバーレイ３２，３４を二つに形成し、折曲維持性に優れたインク印刷層５０を二つのカバーレイの間に回路パターン層２４の上に直接塗布する。このように二つのカバーレイの間にインク印刷層５０を形成することで、インク印刷層によって折曲された状態が維持される効果を有することになる。特に、異方導電性フィルムによる接合部２４ａが隣接する部位に使用する場合に、スプリングバック特性等の物理的影響を少なく受けるようにできるので、他伝導部位に接着された状態を維持できるので、接触不良等の問題を解決することができる効果がある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折曲部を有する軟性回路基板(FPCB)及びその製造方法に関するものであって、特に、液晶表示パンネルと連結するACF(Anisotropic Conductive Film-ACF)ボンディング部位に隣接した軟性回路基板を折曲して使用するのに最適するようにした技術に特徴を置いた折曲部を有する軟性回路基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、個人携帯用機器等に必須的に使用されるＬＣＤモジュールには、ＬＣＤ駆動に必要な駆動回路として集積回路素子及びその周辺素子等を実装する印刷回路基板を備えるようになり、このような印刷回路基板には軟性回路基板を多く使用している趨勢である。
【０００３】
このようなＬＣＤモジュールの軟性回路基板は、ナノサイズ高分子粒子異方導電性フィルム(Anisotropic Conductive Film-ACF、以下、ACFと称する)ボンディングを用いる電気的連結手段を通じてＬＣＤパンネルと連結してＬＣＤ駆動信号を転送するようにしている。
【０００４】
ところで、ＬＣＤモジュールの軟性回路基板とＬＣＤパンネルの連結のためには、生産する製品ケース形態や構造によって前記ＬＣＤモジュールの軟性回路基板を折曲する必要がある場合が非常に多い。これは、ＬＣＤモジュールの軟性回路基板とユーザーセットのメイン回路基板との間の連結方向が一直線に一致されない場合が多いためである。
【０００５】
したがって、従来にはACFボンディング部(以下で、層断面状を表現するときには、層構造説明のために‘ACF回路パターン層’と称する)を有する軟性回路基板を折曲する場合に図１ａに示された軟性回路基板(１００)を図１ｂのような構造になるように折曲するようになる。
【０００６】
図で、図面符号１００は、軟性回路基板である。軟性回路基板(１００)には回路パターン層(２４)が形成され、回路パターン層(２４)の一部分は軟性回路基板の端部に回路パターンとしてＡＣＦ回路パターン層(２４ａ)として電気的に連結されるようになり、回路パターン層(２４)の上部には接着層(１２８)を媒介としてカバーレイ(１３２)が付着される。
【０００７】
未説明符号の図面符号１０は、ポリイミド層(１２)とここに銅が張られた銅層(１４、１４’)から積層された一般的な銅箔積層板である。
ＡＣＦ回路パターン層(２４ａ)の隣接した適当な位置に折曲部を選定して図１ｂのように軟性回路基板を折曲するようになるが、この際、カバーレイ(１３２)と接着層(１２８)から積層された多層構造によって互いに異なる引張率が作用するようになり、カバーレイ及び接着層そのものの固有物性によって折曲された部分が再び張られる方向に原状復帰されようとする力の作用、即ち、スプリングバック特性が現れるようになる。これは、ＡＣＦ回路パターン層(２４ａ)が電気的に接触されるようにＡＣＦを他の回路に接着する際にも連結作業が容易でないようにする原因として作用することになり、連結した以降にも電気的接触不良等の問題を引き起こす原因になる。
【０００８】
したがって、従来の軟性回路基板では、折曲された部分が折曲状態をそのまま維持できるようにする技術的手段が求められた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−０６４４８９号公報
【特許文献２】特開平８−１１６１４０号公報
【特許文献３】特開２００２−１５１８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前述した従来の問題に鑑みて、案出されたものであって、軟性回路基板の折曲された状態を維持できるようにするカバーレイの部分的代替の技術的手段を提供することを目的とし、特に、軟性回路基板のＡＣＦ部位に隣接したところに適用の際に非常に有用に活用できる折曲部を有する軟性回路基板とその製造方法を提供するのに目的を置いている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した目的を達成するための本発明の折曲部を有する軟性回路基板は、ポリイミド層と銅層とが積層されてなる一般的な銅箔積層板に回路パターン層が備えられ、その上部に接着層によってカバーレイが付着される軟性回路基板において、前記軟性回路基板のうち、折曲が必要な折局部には前記回路パターン層が露出するように前記カバーレイ及び接着層がない空白部(Blank)を形成して互いに分離された第１のカバーレイと第２のカバーレイとを設け、前記空白部位にインクを塗布して熱硬化したインク印刷層を形成するが、前記インク印刷層は、前記空白部位の両側に位置した前記第１のカバーレイ及び第２のカバーレイの上部を一部分覆う構造であることを特徴とする。
【００１２】
また、前述した構成において、前記第２のカバーレイは、狭い幅に形成されたものであり、前記軟性回路基板は、インク印刷層から前記第２のカバーレイの狭い幅を超えた位置に他の回路装置と連結するためのＡＣＦ回路パターン層が露出するように形成されたものであることを特徴とする。
【００１３】
一方、本発明の折曲部を有する軟性回路基板の製造方法は、銅箔積層板(１０)に回路パターン層を形成する第１段階；前記銅箔積層板の折曲部に対応する位置に鑑みて‘ロ’字型の空白部(BLANK)を設けるようにカバーレイを切断加工する第２段階；前記空白部が設けられたカバーレイを回路パターン層の上部に接着する第３段階；前記空白部に隣接する前記カバーレイの側端部の一部分を軽く覆う程度にインクを印刷して塗布し、硬化してインク印刷層を形成する第４段階；前記第４段階が済ませられた銅箔積層板乃至カバーレイを含む軟性回路基板を所望の形態でカッティングする第５段階；前記インク印刷層部位を折曲する第６段階；で行なうことを特徴とする。
【００１４】
ここで、前記第５段階でカバーレイカッティングの際に、カッティングされた後のカバーレイは前記第１のカバーレイと前記第２のカバーレイとして互いに分離されるが、前記カッティングされる以前のカバーレイは前記第２段階で前記第２のカバーレイが狭い幅に形成できるようにする位置として空白部の位置を配置して切断することで空白部を設けることと併せて前記第３段階で前記空白部がある前記カバーレイを付着したことを特徴とする。
【００１５】
前記第２のカバーレイ側方向の軟性回路基板の端部には、前記第１段階で他の回路装置と連結するためのＡＣＦ回路パターン層が形成されることを特徴とする。
前記第４段階で使用する前記インクは、無水物酸(Acid anhydride)１５〜３０重量％、エポキシ樹脂(Epoxy Resin)１５〜３０重量％、硫酸バリウム(Barium Sulfate)１５〜３０重量％、シリケート化合物(Silicate Compound)１５〜３０重量％、フェノールレジン(Phenol Resin)１５重量％以下、オーガニックピグメント(Organic Pigment)１５重量％以下、シリコンポリマー(Silicon Polymer)１５重量％以下、の組成を含めてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
このように構成される本発明の折曲部を有する軟性回路基板は、折曲部を間に置き、互いに分離されたカバーレイを二つに形成し、前記二つのカバーレイの間にインク印刷層を形成することで、インク印刷層によってカバーレイの機能をしながら折曲された状態が維持される効果を有することになる。
【００１７】
前記インク印刷層は、既存従来のカバーレイそのもの及び接着層そのものに比べてスプリングバック現象が著しく少ない特性のものを採用できるものであり、このような折曲維持性に優れたインク印刷層を二つのカバーレイの間に回路パターン層の上に直接塗布することで、インク印刷層の比較的少ないスプリングバック特性を除いては、既存従来のカバーレイ及び接着層のスプリングバック特性による作用を除去できるようになる。したがって、折曲状態はそのまま維持される優れた折曲維持特性を有することになる。これと同時に、カバーレイ機能代替としての絶縁保護機能を維持することは勿論である。
【００１８】
一方、このような軟性回路基板を製造する方法段階において、本発明は、カバーレイを別の二つのものに分離させるための工程技術とインク塗布の際にインクがＡＣＦ回路パターン層の上に塗布されないように制限する技術が存在する。
【００１９】
前記第２のカバーレイは、インク印刷層を形成するためにインクを塗布する際、インクがＡＣＦ回路パターン層に超えないようにするダムの役割をする。
即ち、本発明は、硬化される以前の液体状態のインク印刷層をなすために塗布された液体状態のインク液が第２のカバーレイと銅箔積層板(ＣＣＬ)との間に存在する段差によって生じた段差溝(図３ｄで、図面符号‘Ｂ’で示された部分)で表面張力(界面張力)によってインク液が第２のカバーレイを超えないようにする。
【００２０】
これは、一般的な界面現象において、分子の移動が自由な液体は角に位置した分子の数を最小化するために球のような形態をなすようになる特性と、角構造に従って移動するようになる表面張力と、固体−液体付着力の組合せの特性を利用したものである。前記表面張力(界面張力)は、液体と気体、或いは液体と固体等、互いに異なる状態の物質が接している際、その境界面に生じる面積を最小化するために作用する力で定義される自然法則上の理論であり、現象である。
【００２１】
また、前述したように、製造される軟性回路基板は、インク印刷層によって折曲部位がその折曲された状態を維持することが既存カバーレイを使用したときに比べて数倍以上優れた特性を有するようになるので、液晶表示パンネルとＡＣＦボンディング状態とを維持させ、長時間後にも接触不良が生じないようにする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１ａ】従来の折曲部を有する軟性回路基板を例示した層断面図。
【図１ｂ】折曲された状態を示した層断面図。
【図２】本発明の実施例による軟性回路基板を示した平面図。
【図３ａ】本発明の軟性回路基板の層構造を製造順序に従って示した層断面図。
【図３ｂ】本発明の軟性回路基板の層構造を製造順序に従って示した層断面図。
【図３ｃ】本発明の軟性回路基板の層構造を製造順序に従って示した層断面図。
【図３ｄ】本発明の軟性回路基板の層構造を製造順序に従って示した層断面図。
【図３ｅ】本発明の軟性回路基板の層構造を製造順序に従って示した層断面図。
【図３ｆ】本発明の軟性回路基板の層構造を製造順序に従って示した層断面図。
【図４】本発明の軟性回路基板の製造方法で軟性回路基板に付着されて互いに離隔された２つのカバーレイを作るためにカバーレイそのものに事前に空白部を設けた模様を例示したカバーレイの平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例について図を参照して具体的に説明することにする。
図３ａ乃至図３ｆに示されたように、本発明は、ポリイミド層(１２)と銅層(１４)が積層されてなる銅箔積層板(１０)に回路パターン層(２４)が備えられ、その上部に接着層(２８)によってカバーレイ(３０)が付着された軟性回路基板に限定される。前記カバーレイ(３０)は、本発明の特徴に関連した上部面のカバーレイであり、未説明符号４２は、下部面のカバーレイとして折曲部(Ａ)において下部面のカバーレイはその付着が不要なものであるので、図のように下部面に回路がある場合、保護のために必要によって部分的に取られることができる。本発明は、折曲部の下部面にカバーレイがないことを前提とし、強いて不要な下部面のカバーレイについて特許請求範囲に言及しないことにする。
【００２４】
図２及び図３ａ乃至図３ｆを参照すれば、本発明は、前記軟性回路基板(１)のうち、折曲が必要な折曲部(Ａ)には、前記回路パターン層(２４)が露出するように前記カバーレイ(３０)及び接着層(２８)がない空白部(Ｃ；Blank)を置いて第１のカバーレイ(３２)と第２のカバーレイ(３４)を分離させた構造である。前記空白部は、図３ａ乃至図３ｃでは、前記第１のカバーレイと第２のカバーレイとの間にカバーレイ及び接着層がない部分に該当し、図４では、図面符号‘Ｃ’で示されている。
【００２５】
前述した構造と併せて、本発明は、前記空白部(Ｃ)にインクを塗布して熱硬化したインク印刷層(５０)を形成するが、前記インク印刷層(５０)は、図２、図３ｅ及び図３ｆに示されたように、前記空白部の両側に位置した前記第１のカバーレイ(３２)及び第２のカバーレイ(３４)の上部を一部分覆う構造になったものである。
【００２６】
このように、一部分覆う構造になると、折曲の際にインク印刷層(５０)がカバーレイ(３２、３４)らから容易に剥離されないようにする作用をする。
また、本発明は、硬化される以前の液体状態のインク印刷層(５０)をなすために塗布された液体状態のインク液が第２のカバーレイ(３２)と銅箔積層板(１０；ＣＣＬ)との間に存在する段差によって生じた段差溝(図３ｄで、図面符号‘Ｂ’で示された部分)で表面張力(界面張力)によってインク液が第２のカバーレイ(３４)を容易に超えないようになる。液状のインクは、前記段差溝(Ｂ)に沿って縦に流れるようになり、段差溝(Ｂ)を横切って容易く超えないようになるので、一部分を覆う構造が維持できるのである。
【００２７】
インク印刷層は、カバーレイの厚さに準じてその厚さを決定すれば良く、カバーレイ及びインク印刷層の厚さが薄いほど軟性回路基板としての可撓性に有利であると言える。
図２、図３ｄ及び図４を参照すれば、前記第２のカバーレイ(３４)の幅(Ｐ３４)は、第１のカバーレイ(３２)の幅(Ｐ３２)に比べて狭いものであり、前記軟性回路基板(１)には、インク印刷層(５０)から前記第２のカバーレイ(３４)の幅(Ｐ３４)を超えた位置に他の回路装置と連結するためのＡＣＦ回路パターン層(２４ａ)が外部露出するように形成された構造であるものである。即ち、本発明は、本出願の請求項１のように折曲が必要な全ての軟性回路基板を対象とすることもでき、請求項２のようにＡＣＦを有する軟性回路基板のＡＣＦ隣接部位に限定して適用することもできる。
【００２８】
このような構造になる本発明の軟性回路基板は、次のような工程によって生産できる。
図３ａ乃至図３ｆを参照すれば、銅箔積層板(１０)に回路パターン層(２４)を形成する第１段階；前記銅箔積層板(１０)の折曲部(Ａ)に対応する位置に‘ロ’字型の空白部(Ｃ、図面の図４参照)を設けて、カバーレイ(３０)を切断加工する第２段階；前記空白部(Ｃ)が設けられたカバーレイ(３０)を回路パターン層(２４)の上部に接着層(２８)を媒介として接着する第３段階；前記空白部(Ｃ)に隣接する前記カバーレイ(３０)の側端部の上部面を一部分覆うようにインクを印刷して塗布し、硬化することでインク印刷層(５０)を形成する第４段階；前記第４段階を済ませた軟性回路基板(１)を予め定めた形態でカッティングするが、前記カバーレイ(３０)の‘ロ’字模様の両側面をカッティングしてなくすことで、第１のカバーレイ(３２)と第２のカバーレイ(３４)とに互いに分離されるようにする第５段階；及び前記軟性回路基板を前記インク印刷層(５０)部位で折曲する第６段階；で行なってなる。図３ａ乃至図３ｆの図で未説明符号２２はビアホールであり、未説明符号２６はエッチングされた部分である。
【００２９】
前記第５段階の‘ロ’字模様の両側面をカッティングするのは、図４で‘Ｄ’である切断ライン部分を切断するようになることに該当するものであって、この際に銅箔積層板(１０)及びインク印刷層(５０)もともに切断され、これによってカバーレイ(３０)は、図２のようにインク印刷層(５０)を間に置いた第１のカバーレイ(３２)と第２のカバーレイ(３４)とに分離される。
【００３０】
既存カバーレイ(Ｃ/Ｌ)の場合、約２７〜３７umの厚さになることが通常的である。
前記インク印刷層の場合、１０〜２０umの厚さに形成することが好ましく、このような厚さを形成することにおいて、インク組成及び組成比の特性が影響する。
【００３１】
前記第４段階で、前記インク印刷層を形成するための液状のインクは、以下の組成成分を含むことが好ましい。
以下、表１は、インク組成及び比率である。
【００３２】
【表１】
前記無水物酸(Acid anhydride)は、硬化促進のために使用し、その量が多いと、低い温度で硬化ができるようにする作用をし、硬化された状態で本発明にてスプリングバック特性、即ち折曲状態を維持するのに有用な作用をする。
【００３３】
前記エポキシ樹脂(Epoxy Resin)は、接着性及び折曲状態維持性のために使用される。エポキシ樹脂は、分子内にエポキシ基を有している。このエポキシ基は、下記硬化剤であるフェノールレジンと反応して架橋結合をした３次元的高分子構造を作るようになる。
【００３４】
前記硫酸バリウム(Barium Sulfate)は、顔料の分散役割のために使用される。
前記シリケート化合物(Silicate Compound)は、インク印刷層の絶縁特性を高めるために使用される。
【００３５】
前記フェノールレジン(Phenol Resin)は、インクが熱硬化されるようにするために使用される。
前記オーガニックピグメント(Organic Pigment)は、インク印刷層の色相具現のために添加される顔料として使用される。
【００３６】
前記シリコンポリマー(Silicon Polymer)は、粘着性と気体の透過性のために使用され、また、軟性の特性によって本発明が追求する軟性回路基板の折曲性及び折曲維持性のために使用される。
【００３７】
上記のような方法で製造される本発明は、折曲部を有する軟性回路基板に適用されるものであるが、特に好ましくはＡＣＦを有する軟性回路基板でＡＣＦ隣接部位に適用することが好ましい。
【００３８】
このために、前記第２のカバーレイ(３４)方向の前記軟性回路基板(１)の端部には、前記製造方法の第１段階で他の回路装置と連結するためのＡＣＦ回路パターン層(２４ａ)が形成されるものとして限定して特許請求範囲の権利に特定した。
【００３９】
ここで、前記ＡＣＦ回路パターン層(２４ａ)は、その回路パターンの上部にナノサイズ高分子粒子異方導電性フィルム(Anisotropic Conductive Film-ACF)を載せることができるが、これは本発明の製造方法の後工程で行なわれることが一般的であるが、前記第１段階工程直後や他の段階直後に行なうことができる。
【００４０】
このように、本発明で提供する全ての構造と方法を適用して製造された軟性回路基板を本発明が目的する折曲状態維持性能を実験した。これは、軟性回路基板が折曲状態で張られる状態に原状復帰しようとするスプリングバック(Spring Back)特性を実験したものである。
【００４１】
以下の表２は、本原因が既存カバーレイの際とスプリングバック特性実験データである。
【００４２】
【表２】
試料は、同一の軟性回路基板ベース(ＣＣＬ)にカバーレイとインクとを比較テストした。
【００４３】
試料を前記表２の備考写真のように丸く巻いて右側板を左側に押したとき、右側方向に受ける力を測定した実験である。即ち、曲がった状態で張られようとする力をグラム(ｇ)で測定したものである。
【００４４】
試料でインク印刷層の場合、１０〜２０umの厚さ、カバーレイ(Ｃ/Ｌ)の場合、約２７〜３７umの厚さで行なった。
前記表２の実験でカバーレイ及びインク印刷層で製造した軟性回路基板の試料１乃至試料５をスプリングバック特性実験した際、既存のようにカバーレイ使用の際に比べてインク印刷層を使用した際にスプリングバック特性について本発明が目標とする課題でその性能がさらに４倍乃至５倍近く優れていたことが確認できた。
【００４５】
したがって、本発明のように軟性回路基板でインク印刷層を形成すると曲がる状態を容易く維持できるようになるので、ＡＣＦ部位のように折曲される部分に適用の際に非常に有用であることが分かる。
【符号の説明】
【００４６】
１…軟性回路基板、１０…銅箔積層板、１２…ポリイミド層、１４…銅層、２４…回路パターン層、２４ａ…ＡＣＦ回路パターン層、２８…接着層、３０…カバーレイ、３２…第１のカバーレイ、３４…第２のカバーレイ、４２…下部面カバーレイ、５０…インク印刷層、Ａ…折曲部、Ｂ…段差溝、Ｃ…空白部、Ｄ…切断ライン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折曲部を有する軟性回路基板(FPCB)及びその製造方法に関するものであって、特に、液晶表示パンネルと連結するACF(Anisotropic Conductive Film-ACF)ボンディング部位に隣接した軟性回路基板を折曲して使用するのに最適するようにした技術に特徴を置いた折曲部を有する軟性回路基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、個人携帯用機器等に必須的に使用されるＬＣＤモジュールには、ＬＣＤ駆動に必要な駆動回路として集積回路素子及びその周辺素子等を実装する印刷回路基板を備えるようになり、このような印刷回路基板には軟性回路基板を多く使用している趨勢である。
【０００３】
このようなＬＣＤモジュールの軟性回路基板は、ナノサイズ高分子粒子異方導電性フィルム(Anisotropic Conductive Film-ACF、以下、ACFと称する)ボンディングを用いる電気的連結手段を通じてＬＣＤパンネルと連結してＬＣＤ駆動信号を転送するようにしている。
【０００４】
ところで、ＬＣＤモジュールの軟性回路基板とＬＣＤパンネルの連結のためには、生産する製品ケース形態や構造によって前記ＬＣＤモジュールの軟性回路基板を折曲する必要がある場合が非常に多い。これは、ＬＣＤモジュールの軟性回路基板とユーザーセットのメイン回路基板との間の連結方向が一直線に一致されない場合が多いためである。
【０００５】
したがって、従来にはACFボンディング部(以下で、層断面状を表現するときには、層構造説明のために‘ACF回路パターン層’と称する)を有する軟性回路基板を折曲する場合に図１ａに示された軟性回路基板(１００)を図１ｂのような構造になるように折曲するようになる。
【０００６】
図で、図面符号１００は、軟性回路基板である。軟性回路基板(１００)には回路パターン層(２４)が形成され、回路パターン層(２４)の一部分は軟性回路基板の端部に回路パターンとしてＡＣＦ回路パターン層(２４ａ)として電気的に連結されるようになり、回路パターン層(２４)の上部には接着層(１２８)を媒介としてカバーレイ(１３２)が付着される。
【０００７】
未説明符号の図面符号１０は、ポリイミド層(１２)とここに銅が張られた銅層(１４、１４’)から積層された一般的な銅箔積層板である。
ＡＣＦ回路パターン層(２４ａ)の隣接した適当な位置に折曲部を選定して図１ｂのように軟性回路基板を折曲するようになるが、この際、カバーレイ(１３２)と接着層(１２８)から積層された多層構造によって互いに異なる引張率が作用するようになり、カバーレイ及び接着層そのものの固有物性によって折曲された部分が再び張られる方向に原状復帰されようとする力の作用、即ち、スプリングバック特性が現れるようになる。これは、ＡＣＦ回路パターン層(２４ａ)が電気的に接触されるようにＡＣＦを他の回路に接着する際にも連結作業が容易でないようにする原因として作用することになり、連結した以降にも電気的接触不良等の問題を引き起こす原因になる。
【０００８】
したがって、従来の軟性回路基板では、折曲された部分が折曲状態をそのまま維持できるようにする技術的手段が求められた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−０６４４８９号公報
【特許文献２】特開平８−１１６１４０号公報
【特許文献３】特開２００２−１５１８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前述した従来の問題に鑑みて、案出されたものであって、軟性回路基板の折曲された状態を維持できるようにするカバーレイの部分的代替の技術的手段を提供することを目的とし、特に、軟性回路基板のＡＣＦ部位に隣接したところに適用の際に非常に有用に活用できる折曲部を有する軟性回路基板とその製造方法を提供するのに目的を置いている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した目的を達成するための本発明の折曲部を有する軟性回路基板は、ポリイミド層と銅層とが積層されてなる一般的な銅箔積層板に回路パターン層が備えられ、その上部に接着層によってカバーレイが付着される軟性回路基板において、前記軟性回路基板のうち、折曲が必要な折局部には前記回路パターン層が露出するように前記カバーレイ及び接着層がない空白部(Blank)を形成して互いに分離された第１のカバーレイと第２のカバーレイとを設け、前記空白部位にインクを塗布して熱硬化したインク印刷層を形成するが、前記インク印刷層は、前記空白部位の両側に位置した前記第１のカバーレイ及び第２のカバーレイの上部を一部分覆う構造であることを特徴とする。
【００１２】
また、前述した構成において、前記第２のカバーレイは、狭い幅に形成されたものであり、前記軟性回路基板は、インク印刷層から前記第２のカバーレイの狭い幅を超えた位置に他の回路装置と連結するためのＡＣＦ回路パターン層が露出するように形成されたものであることを特徴とする。
【００１３】
一方、本発明の折曲部を有する軟性回路基板の製造方法は、銅箔積層板(１０)に回路パターン層を形成する第１段階；前記銅箔積層板の折曲部に対応する位置に鑑みて‘ロ’字型の空白部(BLANK)を設けるようにカバーレイを切断加工する第２段階；前記空白部が設けられたカバーレイを回路パターン層の上部に接着する第３段階；前記空白部に隣接する前記カバーレイの側端部の一部分を軽く覆う程度にインクを印刷して塗布し、硬化してインク印刷層を形成する第４段階；前記第４段階が済ませられた銅箔積層板乃至カバーレイを含む軟性回路基板を所望の形態でカッティングする第５段階；前記インク印刷層部位を折曲する第６段階；で行なうことを特徴とする。
【００１４】
ここで、前記第５段階でカバーレイカッティングの際に、カッティングされた後のカバーレイは前記第１のカバーレイと前記第２のカバーレイとして互いに分離されるが、前記カッティングされる以前のカバーレイは前記第２段階で前記第２のカバーレイが狭い幅に形成できるようにする位置として空白部の位置を配置して切断することで空白部を設けることと併せて前記第３段階で前記空白部がある前記カバーレイを付着したことを特徴とする。
【００１５】
前記第２のカバーレイ側方向の軟性回路基板の端部には、前記第１段階で他の回路装置と連結するためのＡＣＦ回路パターン層が形成されることを特徴とする。
前記第４段階で使用する前記インクは、無水物酸(Acid anhydride)１５〜３０重量％、エポキシ樹脂(Epoxy Resin)１５〜３０重量％、硫酸バリウム(Barium Sulfate)１５〜３０重量％、シリケート化合物(Silicate Compound)１５〜３０重量％、フェノールレジン(Phenol Resin)１５重量％以下、オーガニックピグメント(Organic Pigment)１５重量％以下、シリコンポリマー(Silicon Polymer)１５重量％以下、の組成を含めてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
このように構成される本発明の折曲部を有する軟性回路基板は、折曲部を間に置き、互いに分離されたカバーレイを二つに形成し、前記二つのカバーレイの間にインク印刷層を形成することで、インク印刷層によってカバーレイの機能をしながら折曲された状態が維持される効果を有することになる。
【００１７】
前記インク印刷層は、既存従来のカバーレイそのもの及び接着層そのものに比べてスプリングバック現象が著しく少ない特性のものを採用できるものであり、このような折曲維持性に優れたインク印刷層を二つのカバーレイの間に回路パターン層の上に直接塗布することで、インク印刷層の比較的少ないスプリングバック特性を除いては、既存従来のカバーレイ及び接着層のスプリングバック特性による作用を除去できるようになる。したがって、折曲状態はそのまま維持される優れた折曲維持特性を有することになる。これと同時に、カバーレイ機能代替としての絶縁保護機能を維持することは勿論である。
【００１８】
一方、このような軟性回路基板を製造する方法段階において、本発明は、カバーレイを別の二つのものに分離させるための工程技術とインク塗布の際にインクがＡＣＦ回路パターン層の上に塗布されないように制限する技術が存在する。
【００１９】
前記第２のカバーレイは、インク印刷層を形成するためにインクを塗布する際、インクがＡＣＦ回路パターン層に超えないようにするダムの役割をする。
即ち、本発明は、硬化される以前の液体状態のインク印刷層をなすために塗布された液体状態のインク液が第２のカバーレイと銅箔積層板(ＣＣＬ)との間に存在する段差によって生じた段差溝(図３ｄで、図面符号‘Ｂ’で示された部分)で表面張力(界面張力)によってインク液が第２のカバーレイを超えないようにする。
【００２０】
これは、一般的な界面現象において、分子の移動が自由な液体は角に位置した分子の数を最小化するために球のような形態をなすようになる特性と、角構造に従って移動するようになる表面張力と、固体−液体付着力の組合せの特性を利用したものである。前記表面張力(界面張力)は、液体と気体、或いは液体と固体等、互いに異なる状態の物質が接している際、その境界面に生じる面積を最小化するために作用する力で定義される自然法則上の理論であり、現象である。
【００２１】
また、前述したように、製造される軟性回路基板は、インク印刷層によって折曲部位がその折曲された状態を維持することが既存カバーレイを使用したときに比べて数倍以上優れた特性を有するようになるので、液晶表示パンネルとＡＣＦボンディング状態とを維持させ、長時間後にも接触不良が生じないようにする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１ａ】従来の折曲部を有する軟性回路基板を例示した層断面図。
【図１ｂ】折曲された状態を示した層断面図。
【図２】本発明の実施例による軟性回路基板を示した平面図。
【図３ａ】本発明の軟性回路基板の層構造を製造順序に従って示した層断面図。
【図３ｂ】本発明の軟性回路基板の層構造を製造順序に従って示した層断面図。
【図３ｃ】本発明の軟性回路基板の層構造を製造順序に従って示した層断面図。
【図３ｄ】本発明の軟性回路基板の層構造を製造順序に従って示した層断面図。
【図３ｅ】本発明の軟性回路基板の層構造を製造順序に従って示した層断面図。
【図３ｆ】本発明の軟性回路基板の層構造を製造順序に従って示した層断面図。
【図４】本発明の軟性回路基板の製造方法で軟性回路基板に付着されて互いに離隔された２つのカバーレイを作るためにカバーレイそのものに事前に空白部を設けた模様を例示したカバーレイの平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例について図を参照して具体的に説明することにする。
図３ａ乃至図３ｆに示されたように、本発明は、ポリイミド層(１２)と銅層(１４)が積層されてなる銅箔積層板(１０)に回路パターン層(２４)が備えられ、その上部に接着層(２８)によってカバーレイ(３０)が付着された軟性回路基板に限定される。前記カバーレイ(３０)は、本発明の特徴に関連した上部面のカバーレイであり、未説明符号４２は、下部面のカバーレイとして折曲部(Ａ)において下部面のカバーレイはその付着が不要なものであるので、図のように下部面に回路がある場合、保護のために必要によって部分的に取られることができる。本発明は、折曲部の下部面にカバーレイがないことを前提とし、強いて不要な下部面のカバーレイについて特許請求範囲に言及しないことにする。
【００２４】
図２及び図３ａ乃至図３ｆを参照すれば、本発明は、前記軟性回路基板(１)のうち、折曲が必要な折曲部(Ａ)には、前記回路パターン層(２４)が露出するように前記カバーレイ(３０)及び接着層(２８)がない空白部(Ｃ；Blank)を置いて第１のカバーレイ(３２)と第２のカバーレイ(３４)を分離させた構造である。前記空白部は、図３ａ乃至図３ｃでは、前記第１のカバーレイと第２のカバーレイとの間にカバーレイ及び接着層がない部分に該当し、図４では、図面符号‘Ｃ’で示されている。
【００２５】
前述した構造と併せて、本発明は、前記空白部(Ｃ)にインクを塗布して熱硬化したインク印刷層(５０)を形成するが、前記インク印刷層(５０)は、図２、図３ｅ及び図３ｆに示されたように、前記空白部の両側に位置した前記第１のカバーレイ(３２)及び第２のカバーレイ(３４)の上部を一部分覆う構造になったものである。
【００２６】
このように、一部分覆う構造になると、折曲の際にインク印刷層(５０)がカバーレイ(３２、３４)らから容易に剥離されないようにする作用をする。
また、本発明は、硬化される以前の液体状態のインク印刷層(５０)をなすために塗布された液体状態のインク液が第２のカバーレイ(３２)と銅箔積層板(１０；ＣＣＬ)との間に存在する段差によって生じた段差溝(図３ｄで、図面符号‘Ｂ’で示された部分)で表面張力(界面張力)によってインク液が第２のカバーレイ(３４)を容易に超えないようになる。液状のインクは、前記段差溝(Ｂ)に沿って縦に流れるようになり、段差溝(Ｂ)を横切って容易く超えないようになるので、一部分を覆う構造が維持できるのである。
【００２７】
インク印刷層は、カバーレイの厚さに準じてその厚さを決定すれば良く、カバーレイ及びインク印刷層の厚さが薄いほど軟性回路基板としての可撓性に有利であると言える。
図２、図３ｄ及び図４を参照すれば、前記第２のカバーレイ(３４)の幅(Ｐ３４)は、第１のカバーレイ(３２)の幅(Ｐ３２)に比べて狭いものであり、前記軟性回路基板(１)には、インク印刷層(５０)から前記第２のカバーレイ(３４)の幅(Ｐ３４)を超えた位置に他の回路装置と連結するためのＡＣＦ回路パターン層(２４ａ)が外部露出するように形成された構造であるものである。即ち、本発明は、本出願の請求項１のように折曲が必要な全ての軟性回路基板を対象とすることもでき、請求項２のようにＡＣＦを有する軟性回路基板のＡＣＦ隣接部位に限定して適用することもできる。
【００２８】
このような構造になる本発明の軟性回路基板は、次のような工程によって生産できる。
図３ａ乃至図３ｆを参照すれば、銅箔積層板(１０)に回路パターン層(２４)を形成する第１段階；前記銅箔積層板(１０)の折曲部(Ａ)に対応する位置に‘ロ’字型の空白部(Ｃ、図面の図４参照)を設けて、カバーレイ(３０)を切断加工する第２段階；前記空白部(Ｃ)が設けられたカバーレイ(３０)を回路パターン層(２４)の上部に接着層(２８)を媒介として接着する第３段階；前記空白部(Ｃ)に隣接する前記カバーレイ(３０)の側端部の上部面を一部分覆うようにインクを印刷して塗布し、硬化することでインク印刷層(５０)を形成する第４段階；前記第４段階を済ませた軟性回路基板(１)を予め定めた形態でカッティングするが、前記カバーレイ(３０)の‘ロ’字模様の両側面をカッティングしてなくすことで、第１のカバーレイ(３２)と第２のカバーレイ(３４)とに互いに分離されるようにする第５段階；及び前記軟性回路基板を前記インク印刷層(５０)部位で折曲する第６段階；で行なってなる。図３ａ乃至図３ｆの図で未説明符号２２はビアホールであり、未説明符号２６はエッチングされた部分である。
【００２９】
前記第５段階の‘ロ’字模様の両側面をカッティングするのは、図４で‘Ｄ’である切断ライン部分を切断するようになることに該当するものであって、この際に銅箔積層板(１０)及びインク印刷層(５０)もともに切断され、これによってカバーレイ(３０)は、図２のようにインク印刷層(５０)を間に置いた第１のカバーレイ(３２)と第２のカバーレイ(３４)とに分離される。
【００３０】
既存カバーレイ(Ｃ/Ｌ)の場合、約２７〜３７umの厚さになることが通常的である。
前記インク印刷層の場合、１０〜２０umの厚さに形成することが好ましく、このような厚さを形成することにおいて、インク組成及び組成比の特性が影響する。
【００３１】
前記第４段階で、前記インク印刷層を形成するための液状のインクは、以下の組成成分を含むことが好ましい。
以下、表１は、インク組成及び比率である。
【００３２】
【表１】
前記無水物酸(Acid anhydride)は、硬化促進のために使用し、その量が多いと、低い温度で硬化ができるようにする作用をし、硬化された状態で本発明にてスプリングバック特性、即ち折曲状態を維持するのに有用な作用をする。
【００３３】
前記エポキシ樹脂(Epoxy Resin)は、接着性及び折曲状態維持性のために使用される。エポキシ樹脂は、分子内にエポキシ基を有している。このエポキシ基は、下記硬化剤であるフェノールレジンと反応して架橋結合をした３次元的高分子構造を作るようになる。
【００３４】
前記硫酸バリウム(Barium Sulfate)は、顔料の分散役割のために使用される。
前記シリケート化合物(Silicate Compound)は、インク印刷層の絶縁特性を高めるために使用される。
【００３５】
前記フェノールレジン(Phenol Resin)は、インクが熱硬化されるようにするために使用される。
前記オーガニックピグメント(Organic Pigment)は、インク印刷層の色相具現のために添加される顔料として使用される。
【００３６】
前記シリコンポリマー(Silicon Polymer)は、粘着性と気体の透過性のために使用され、また、軟性の特性によって本発明が追求する軟性回路基板の折曲性及び折曲維持性のために使用される。
【００３７】
上記のような方法で製造される本発明は、折曲部を有する軟性回路基板に適用されるものであるが、特に好ましくはＡＣＦを有する軟性回路基板でＡＣＦ隣接部位に適用することが好ましい。
【００３８】
このために、前記第２のカバーレイ(３４)方向の前記軟性回路基板(１)の端部には、前記製造方法の第１段階で他の回路装置と連結するためのＡＣＦ回路パターン層(２４ａ)が形成されるものとして限定して特許請求範囲の権利に特定した。
【００３９】
ここで、前記ＡＣＦ回路パターン層(２４ａ)は、その回路パターンの上部にナノサイズ高分子粒子異方導電性フィルム(Anisotropic Conductive Film-ACF)を載せることができるが、これは本発明の製造方法の後工程で行なわれることが一般的であるが、前記第１段階工程直後や他の段階直後に行なうことができる。
【００４０】
このように、本発明で提供する全ての構造と方法を適用して製造された軟性回路基板を本発明が目的する折曲状態維持性能を実験した。これは、軟性回路基板が折曲状態で張られる状態に原状復帰しようとするスプリングバック(Spring Back)特性を実験したものである。
【００４１】
以下の表２は、本原因が既存カバーレイの際とスプリングバック特性実験データである。
【００４２】
【表２】
試料は、同一の軟性回路基板ベース(ＣＣＬ)にカバーレイとインクとを比較テストした。
【００４３】
試料を前記表２の備考写真のように丸く巻いて右側板を左側に押したとき、右側方向に受ける力を測定した実験である。即ち、曲がった状態で張られようとする力をグラム(ｇ)で測定したものである。
【００４４】
試料でインク印刷層の場合、１０〜２０umの厚さ、カバーレイ(Ｃ/Ｌ)の場合、約２７〜３７umの厚さで行なった。
前記表２の実験でカバーレイ及びインク印刷層で製造した軟性回路基板の試料１乃至試料５をスプリングバック特性実験した際、既存のようにカバーレイ使用の際に比べてインク印刷層を使用した際にスプリングバック特性について本発明が目標とする課題でその性能がさらに４倍乃至５倍近く優れていたことが確認できた。
【００４５】
したがって、本発明のように軟性回路基板でインク印刷層を形成すると曲がる状態を容易く維持できるようになるので、ＡＣＦ部位のように折曲される部分に適用の際に非常に有用であることが分かる。
【符号の説明】
【００４６】
１…軟性回路基板、１０…銅箔積層板、１２…ポリイミド層、１４…銅層、２４…回路パターン層、２４ａ…ＡＣＦ回路パターン層、２８…接着層、３０…カバーレイ、３２…第１のカバーレイ、３４…第２のカバーレイ、４２…下部面カバーレイ、５０…インク印刷層、Ａ…折曲部、Ｂ…段差溝、Ｃ…空白部、Ｄ…切断ライン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミド層と銅層とが積層されてなる銅箔積層板に回路パターン層が備えられ、その上部に接着層によってカバーレイが付着された、折曲部を有する軟性回路基板において、
前記軟性回路基板のうち、折曲が必要な折曲部には、前記回路パターン層が露出するように前記カバーレイ及び接着層がない空白部を置いて、第１のカバーレイと第２のカバーレイとを分離させ、前記空白部にインクを塗布して熱硬化したインク印刷層を形成し、前記インク印刷層は前記空白部の両側に位置した前記第１のカバーレイ及び第２のカバーレイの上部を一部分覆う構造になったことを特徴とする軟性回路基板。
【請求項２】
前記第２のカバーレイの幅は、前記第１のカバーレイの幅に比べて狭いものであり、前記軟性回路基板には前記インク印刷層から前記第２のカバーレイの幅を超えた位置で他の回路装置と連結するためのＡＣＦ回路パターン層が外部露出するように形成された構造であることを特徴とする請求項１に記載の折曲部を有する軟性回路基板。
【請求項３】
銅箔積層板に回路パターン層を形成する第１段階；
前記銅箔積層板の折曲部に対応する位置で、‘ロ’字型の空白部を設けてカバーレイを切断加工する第２段階；
前記空白部が設けられたカバーレイを回路パターン層の上部に接着層を媒介として接着する第３段階；
前記空白部に隣り合う前記カバーレイの側端部の上部面を一部分覆うようにインクを印刷して塗布し、硬化することでインク印刷層を形成する第４段階；
前記第４段階を済ませた軟性回路基板をカッティングするが、前記カバーレイの‘ロ’字状の両側面をカッティングしてなくすことで、第１のカバーレイと第２のカバーレイとに互いに分離されるようにする第５段階；及び
第５段階を通じて製造された軟性回路基板をインク印刷層部位で折曲する第６段階
を含めることを特徴とする折曲部を有する軟性回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記第２のカバーレイ方向の前記軟性回路基板の端部には、前記第１段階で他の回路装置と連結するためのＡＣＦ回路パターン層が形成されることを特徴とする請求項３に記載の折曲部を有する軟性回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記第４段階で使用する前記インクは、
無水物酸(Acid anhydride)１５〜３０重量％、エポキシ樹脂(Epoxy Resin)１５〜３０重量％、硫酸バリウム(Barium Sulfate)１５〜３０重量％、シリケート化合物(Silicate Compound)１５〜３０重量％、フェノールレジン(Phenol Resin)１５重量％以下、オーガニックピグメント(Organic Pigment)１５重量％以下、シリコンポリマー(Silicon Polymer)１５重量％以下の組成成分を含むことを特徴とする請求項３に記載の軟性回路基板の製造方法。
【請求項１】
ポリイミド層と銅層とが積層されてなる銅箔積層板に回路パターン層が備えられ、その上部に接着層によってカバーレイが付着された、折曲部を有する軟性回路基板において、
前記軟性回路基板のうち、折曲が必要な折曲部には、前記回路パターン層が露出するように前記カバーレイ及び接着層がない空白部を置いて、第１のカバーレイと第２のカバーレイとを分離させ、前記空白部にインクを塗布して熱硬化したインク印刷層を形成し、前記インク印刷層は前記空白部の両側に位置した前記第１のカバーレイ及び第２のカバーレイの上部を一部分覆う構造になったことを特徴とする軟性回路基板。
【請求項２】
前記第２のカバーレイの幅は、前記第１のカバーレイの幅に比べて狭いものであり、前記軟性回路基板には前記インク印刷層から前記第２のカバーレイの幅を超えた位置で他の回路装置と連結するためのＡＣＦ回路パターン層が外部露出するように形成された構造であることを特徴とする請求項１に記載の折曲部を有する軟性回路基板。
【請求項３】
銅箔積層板に回路パターン層を形成する第１段階；
前記銅箔積層板の折曲部に対応する位置で、‘ロ’字型の空白部を設けてカバーレイを切断加工する第２段階；
前記空白部が設けられたカバーレイを回路パターン層の上部に接着層を媒介として接着する第３段階；
前記空白部に隣り合う前記カバーレイの側端部の上部面を一部分覆うようにインクを印刷して塗布し、硬化することでインク印刷層を形成する第４段階；
前記第４段階を済ませた軟性回路基板をカッティングするが、前記カバーレイの‘ロ’字状の両側面をカッティングしてなくすことで、第１のカバーレイと第２のカバーレイとに互いに分離されるようにする第５段階；及び
第５段階を通じて製造された軟性回路基板をインク印刷層部位で折曲する第６段階
を含めることを特徴とする折曲部を有する軟性回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記第２のカバーレイ方向の前記軟性回路基板の端部には、前記第１段階で他の回路装置と連結するためのＡＣＦ回路パターン層が形成されることを特徴とする請求項３に記載の折曲部を有する軟性回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記第４段階で使用する前記インクは、
無水物酸(Acid anhydride)１５〜３０重量％、エポキシ樹脂(Epoxy Resin)１５〜３０重量％、硫酸バリウム(Barium Sulfate)１５〜３０重量％、シリケート化合物(Silicate Compound)１５〜３０重量％、フェノールレジン(Phenol Resin)１５重量％以下、オーガニックピグメント(Organic Pigment)１５重量％以下、シリコンポリマー(Silicon Polymer)１５重量％以下の組成成分を含むことを特徴とする請求項３に記載の軟性回路基板の製造方法。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図３ｄ】
【図３ｅ】
【図３ｆ】
【図４】
【図１ｂ】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図３ｄ】
【図３ｅ】
【図３ｆ】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−３８３７９（Ｐ２０１３−３８３７９Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１６７５５（Ｐ２０１２−１６７５５）
【出願日】平成２４年１月３０日（２０１２．１．３０）
【出願人】（５１０２８６０３１）フレックスコム インコーポレイテッド (4)
【氏名又は名称原語表記】ＦＬＥＸＣＯＭ ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月３０日（２０１２．１．３０）
【出願人】（５１０２８６０３１）フレックスコム インコーポレイテッド (4)
【氏名又は名称原語表記】ＦＬＥＸＣＯＭ ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
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