説明

放熱フレキシブル配線板

【課題】液体セラミック塗料を塗布した放熱フレキシブルプリント配線板{以下、放熱フレキシブル配線板;放熱FPC(Flexible printed circuit board)という}に関し、放熱効果の優れた液体セラミック塗料を塗布することにより、FPCの薄い、軽い、曲げ性等の利点を活かしながら放熱対策を行うことが出来るだけでなく、薄型化実装と軽量化と実装設計の自由度の向上がはかれ、曲げ性も損なわない放熱FPCに関する。
【解決手段】本発明の第1としては、発熱部品やFPC基材や回路パターンに液体セラミック塗料を塗布した放熱FPCとした点で、第2としては、カバーレイ層の代わりに液体セラミック塗料を塗布することにより、カバーレイ層も兼ねた放熱カバーレイ構造とした点で、第3としては、FPC基材に貫通孔やバイヤホールを設け、前記回路パターンとFPC基材と発熱部品の表面に液体セラミック塗料を塗布して放熱FPC構造にした点である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体セラミック塗料を塗布した放熱フレキシブルプリント配線板{以下、放熱フレキシブル配線板;放熱FPC(Flexible printed circuit board)という}に関し、放熱効果の優れた液体セラミック塗料を塗布することにより、FPCの薄い、軽い、曲げ性がある等の利点を活かしながら放熱対策を行うことが出来るだけでなく、薄型化実装と軽量化と実装設計の自由度の向上がはかれ、曲げ性も損なわない放熱FPCに関する。
【背景技術】
【0002】
現在、電子部品の高集積化、高速化による発熱密度は、益々増大する傾向にあり、これらを用いる電子機器の熱対策は、より重要性を増してきている。従来の熱対策の代表的な例としては、図2(イ)に示すようにフレキシブル配線板に放熱板13′を取り付ける方法(例えば、特許文献1参照。)や図2(ロ)に示すようにフレキシブル配線板にヒートシンク14′を取り付ける(例えば、特許文献2参照。)等の方法があった。
【0003】
【特許文献1】特開平10−229255号公報
【特許文献2】特開平11−195736号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
解決しようとする課題は、上記の放熱板やヒートシンクによる放熱部品は、空冷ファン等の対流によって放熱させる方式のために表面積を大きくしなければならず、どうしてもかさばってしまうので、実装体積が大きくなってしまうだけでなく、重量が増え、しかもFPCの利点とする折角の曲げ性が損なわれてしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の放熱FPCの第1番目としては、発熱部品やFPC基材や回路パターンに液体セラミック塗料を塗布して放熱FPCとした点で、第2番目としては、カバーレイ層の代わりに液体セラミック塗料を塗布することにより、カバーレイ層も兼ねた放熱カバーレイ構造とした点で、第3番目としては、FPC基材に貫通孔やバイヤホールを設け、前記回路パターンとFPC基材と発熱部品の表面に液体セラミック塗料を塗布して放熱FPC構造にした点である。
【発明の効果】
【0006】
本発明の放熱FPCは、液体セラミック塗料を塗布して放熱対策を行うことにより、
1.液体セラミック塗料による膜が、熱放射による放熱を行い、放射率が0.96と非常
に高く(理想値:1)放熱する能力が高い。
2.薄膜(≧50μm)で放熱効果が得られる。
3.薄膜のため、厚さ及び重量が殆ど増えず、薄型、軽量化がはかれる。
4.熱放射膜に曲げ性(可とう性)があり、FPCの曲げ性を損なわない。
5.液体セラミック塗料には、電気絶縁性があり、回路パターン上にも直接塗布出来る。
6.3項から5項により、カバーレイの代替になるので、カバーレイを兼ねた放熱カバー
レイにすることが出来る。
7.放熱部分の形状及び配置設定が容易であり、製品毎に放熱部品をカスタマイズする必
要がなく、実装設計の自由度を上げることが出来る。
8.上記項目により、FPCの特徴である薄い、軽い、曲げ性がある等の特徴を活かしな
がら、放熱効果が得られる。
という利点があるので、その工業的価値は大なるものがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
以下、本発明の放熱FPC1の実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。
【実施例1】
【0008】
始めに、本発明の第1実施例の放熱FPC1としては、図面を省略するが、FPCの発熱部品やFPC基材や回路パターンに液体セラミック塗料を塗布した放熱FPCである。ここで、本発明の放熱FPCは、発熱部品やFPC基材や回路パターンにスプレー、印刷、ロールコータ等で塗布して行った。
【実施例2】
【0009】
次に、本発明の第2実施例の放熱FPC1としては、図1(イ)に示すように、前記カバーレイ層の全体又は一部の代わりに液体セラミック塗料を塗布した放熱フレキシブル配線板である。ここで、通常、カバレーイ層としては、ポリイミドフィルムを使用するが、この代わりに液体セラミック塗料2を使用することによって、カバーレイ層も兼ねた放熱カバーレイ構造である。図に示すように、カバーレイ層の全体でも一部でも構わない。
【実施例3】
【0010】
本発明の第3実施例の放熱FPC1としては、図1(ロ)に示すように第2実施例の回路パターンと液体セラミック塗料との間に、更に密着性を上げるためにアンダーコートを施した放熱FPCである。ここで、アンダーコートとしては、エポキシ系に代表される接着剤やボンディングシートによる熱圧着を採用した。アンダーコートとの密着性を高めるには、前処理として下地回路パターンの化学的、機械的粗化を行う方が好ましい。尚、これ以外のアンダーコートの変形例として、図1(イ)に示す構造の回路パターン4とFPC基材3に塗布しても良い。
【実施例4】
【0011】
本発明の第4実施例の放熱FPC1としては、図1(ハ)に示すように、第2実施例の液体セラミック塗料の塗布表面に、更に機械的強度と耐湿性向上をはかるためにオーバーコートを施した放熱FPCである。ここで、オーバーコートの代表例としては、ポリエステルフィルムを使用したが、これに限るものではない。
【実施例5】
【0012】
本発明の第5実施例の放熱FPC1としては、図1(ニ)に示すように、特殊な形状の場合の実施例で、前記FPC基材に貫通孔7やバイヤホール8を設け、前記回路パターン4とFPC基材3と発熱部品5の表面に液体セラミック塗料2を塗布し、FPCの全面にわたって塗布した放熱FPCである。この場合、貫通孔7やバイヤホール8により、発熱部品5の熱が、液体セラミック塗料2に伝えられ、より効果的に放熱を行うことが出来る。
【実施例6】
【0013】
本発明の第6実施例として、第1実施例から第5実施例の液体セラミック塗料は、熱を赤外線に変換して放射し、赤外線放射効果を有する熱放射膜が、二酸化ケイ素・酸化アルミニウムを含有する液体とカオリンを含有するエマルジョン性組成物からなる。ここで、液体セラミック塗料は、シリコーン樹脂を含むエマルジョンに酸化アルミニウム等の金属酸化物又は窒化アルミニウム等の窒化物を1種以上、含有させたエマルジョン性組成物からなり、カオリンは、金属酸化物に入る。
【0014】
次に、図1(イ)の全体の構造のもので、本発明の液体セラミック塗料を塗布した放熱FPC1について、液体セラミック塗料塗布面積に対する温度低減効果を下記の表1に示す。
【0015】

【表1】



【0016】
この表から、液体セラミック塗料の塗布面積に応じて温度低減効果は、増大するが、片面の場合には約10℃、両面の場合には約20℃の温度低減効果を有することがわかる。
次に、表には示さないが、液体セラミック塗料の厚さについても検証を行った結果、50μm未満では放熱効果が十分とはいえないが、50μm以上にすればほぼ好ましい結果が得られた。50μmより厚く塗布していくと、放熱効果は、大幅な変化は見られず、緩やかな上昇傾向を示すことがわかった。
【0017】
更に、本発明の液体セラミック塗料を塗布した放熱FPC1とヒートシンクの比較表を表2に示す。
【0018】

【表2】



【0019】
この表から、本発明の液体セラミック塗料を塗布した放熱FPCは、ヒートシンクと同等以上の放熱効果が得られた。また、塗布膜を100μmとした場合、本発明の液体セラミック塗料 塗布部分の体積は、ヒートシンク部品に対して、約1/8になって大幅に縮小されていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【0020】
これまで、本発明の放熱FPCは、代表的な放熱FPC及び貫通孔やバイヤホールの例に挙げて説明したが、多少の変形例があっても構わず、各種の変形例を含むものであることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】(イ)は、カバーレイ層6の全体又は一部の代わりに液体セラミック塗料2を塗布した本発明の放熱FPC1Aの第2実施例である。(ロ)は、第2実施例の回路パターン4と液体セラミック塗料2塗布との間にアンダーコート10を施した本発明の放熱FPC1Bの第3実施例である。(ハ)は、第2実施例の液体セラミック塗料2の塗布表面に、更に機械的強度と耐湿性向上をはかるためにオーバーコート11を施した本発明の放熱FPC1Cの第4実施例である。(ニ)は、FPC基材3と回路パターン4に貫通孔7やバイヤホール8を設け、回路パターンと4とFPC基材3と発熱部品5の表面に液体セラミック塗料2を塗布した本発明の放熱FPC1Dの第5実施例である。
【図2】(イ)は、従来の放熱板13′により、放熱する場合の実施例である。(ロ)は、従来のヒートシンク14′により、放熱する場合の実施例である。
【符号の説明】
【0022】
1A、1B、1C、1D
本発明の放熱フレキシブル配線板(放熱FPC)
2 液体セラミック塗料
3 FPC基材
4 回路パターン
5 発熱部品
6 カバーレイ層
7 貫通孔
8 バイヤホール
9 めっき
10 アンダーコート
11 オーバーコート
1′ 従来の放熱フレキシブル配線板(放熱FPC)
5′ 発熱部品
12′ FPC
13′ 放熱板
14′ ヒートシンク

【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁体からなるFPC基材の上に回路パターンを形成し、更にその上に発熱部品を搭載し、前記回路パターンの上にカバーレイ層を有するフレキシブル配線板において、発熱部品やFPC基材や回路パターンに液体セラミック塗料を塗布したことを特徴とする放熱フレキシブル配線板。
【請求項2】
絶縁体からなるFPC基材の上に回路パターンを形成し、更にその上に発熱部品を搭載し、前記回路パターンの上にカバーレイ層を有するフレキシブル配線板において、前記カバーレイ層の全体又は一部の代わりに液体セラミック塗料を塗布したことを特徴とする放熱フレキシブル配線板。
【請求項3】
請求項1から請求項2の回路パターンと液体セラミック塗料との間に、更に密着性を上げるためにアンダーコートを施したことを特徴とする放熱フレキシブル配線板。
【請求項4】
請求項1から請求項3の液体セラミック塗料の塗布表面に、更に機械的強度と耐湿性向上をはかるためにオーバーコートを施したことを特徴とする放熱フレキシブル配線板。
【請求項5】
絶縁体からなるFPC基材の上に回路パターンを形成し、更にその上に発熱部品を搭載し、前記回路パターンの上にカバーレイ層を有するフレキシブル配線板において、前記FPC基材に貫通孔或いはバイヤホールを設け、前記回路パターンとFPC基材と発熱部品の表面に液体セラミック塗料を塗布したことを特徴とする放熱フレキシブル配線板。
【請求項6】
請求項1から請求項5の液体セラミック塗料は、熱を赤外線に変換して放射し、赤外線放射効果を有する熱放射膜が、二酸化ケイ素・酸化アルミニウムを含有する液体とカオリンを含有するエマルジョン性組成物からなることを特徴とする放熱フレキシブル配線板。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2005−276943(P2005−276943A)
【公開日】平成17年10月6日(2005.10.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−85250(P2004−85250)
【出願日】平成16年3月23日(2004.3.23)
【出願人】(390002598)沖電線株式会社 (45)
【出願人】(000000295)沖電気工業株式会社 (6,645)
【Fターム(参考)】