JPH01136395A - 補強板一体型フレキシブル配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はフレキシブル配線板に補強部を形成し一体化し
た補強板一体化フレキシブル配線板の製造方法に関する
ものである。

（従来技術及び解決しようとする問題点）近年電子工業
の発展に伴い、産業用、民生用機器の実装方式が簡略化
され、小型化、高信頼性、高性能化が要求される印刷配
線板が望まれている。

特に軽量で立体的に実装できるプラスチックスフィルム
をベース基板としたフレキシブル配線板が注目されてい
る。

しかし、フレキシブル配線板は５０〜２００μｍ厚さの
配線板であるため、部品を自動実装するには、フレキシ
ブル性がありすぎて実装がやりにくいこと、又機器への
取り付けがやりにくい等から０．５〜２．０■■の補強
板が部分的に貼り付けられる。

第３図は従来の補強化付フレキシブル配線板の−例の断
面図で、ベース基板（２）の片面に導体回路（３）を形
成し、その上にカバーレイ材料で絶縁層（４）を施した
フレキシブル配線板（１）に、あらかじめ孔開けした補
強板（６′）を接着剤層（５′）を介して貼着し、上記
接着剤１！ｌ（５’）を硬化させて形成していた。

フレキシブルなベース基板（２）としては耐熱性のある
ポリイミド系フィルムをベースとしたものが多く用いら
れ、補強板（Ｂ′）は紙フエノール板やガラス・エポキ
シ積層板等半田付は時に変形したり、収縮しない材料が
用いられ、接着剤（５′）としてはエポキシ系、ウレタ
ン系、アクリル系、フェノール系、トリアジン系の樹脂
等から成る接着剤が用いられる。

しかし、前記接着剤をフレキシブル配線板（１）あるい
は補強板（８′）に塗布したものを貼合せ、高温、高圧
でプレス接着して一体に形成していた。それら補強板（
６′）はあらかじめ打抜き成形したりＮＣ加工成形した
ものを、一つの製品に接着剤で１個１個接着しなければ
ならず、多い場合は４〜５個も貼合せねばならなかった
。このため多くの手間と費用がかかるばかりでなく、接
着剤中に気泡が入ったり、位置ずれを起こしたり、性能
上問題があった。又所定の位置に貼合せるためには、フ
レキンプル配線板（１）と補強板（８′）に位置合せ穴
をあけ、ピン治具を用いて貼合せたり、又仮接着したも
のをずれないようにセットして接着剤を硬化させる等多
大の手間を要した。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上述の問題点を解消した補強板一体型フレキシ
ブル配線板の製造方法を提供するもので、その特徴は、
フレキシブルベース基板上に・所要の導体回路を形成し
た後、端子部、ランド部を除き半田耐熱性を存する絶縁
層と、フレキシブルベース基板の補強を必要とする位置
に照射架橋型エンジニアリングプラスチしクスフイルム
をそれぞれ貼着し、その後高温に溶融した照射架橋型エ
ンジニアリングプラスチックスを前記フィルム上に射出
成形してエンジニアリングプラスチックス同志を熱融着
せしめて一体化し、しかる後、電子線を照射して架橋せ
しめることにある。

第１図は本発明の製造方法により得られた補強板一体フ
レキシブル配線板の一例の断面図である。

図面において、（１）はフレキシブル配線板で、フレキ
シブルベース基板（２）の片面に導体回路（３）を形成
し、その上に端子部、ランド部を除いてカバーレイ材料
で絶縁７ｉ！（４）を施して形成されている。

上記フレキシブルベース基板（２）の裏面には接着剤を
あらかじめ塗布した照射架橋型エンジニアリン個に行な
ってもよいが、工程上カバーレイフィルムを貼着すると
同時に熱プレスにより圧着するのが好ましい。

その後、高温に溶融した照射架橋型エンジニアングプラ
スチックスを前記エンジニアリングプラスチックフィル
ム（５）上に射出成形して熱溶着しながら補強部（６）
を形成し一体化する。さらにその後、半田耐熱性を向上
させるために、電子線を照射して前記エンジニアリング
プラスチックを架橋せしめる。

第２図は第１図のフレキシブル配Ｉｉ板の裏面図で、任
意の形状及び厚さををするエンジニアリングプラスチッ
クスによる補強部（６）が容易に形成できる。このよう
にして、従来は平面的であった配線板が、配線板の取付
は方法や場所に応じて、又部品の形状や機能に応じて任
意の厚さや形状のものを容易に形成でき、機能アップと
コストダウンを図ることができる。

このようなフレキシブル配線板はベース基板の片面のみ
ならず、両面配線板においても可能であり、又補強部の
形成も片面のみならず、両面同時に形成することも可能
である。又補強部の数は１ケ所から１０ケ所位まで可能
であり、実装される部品形状に合せて任意に選定するこ
とができる。

フレキシブル配線板と補強部を形成するエンジニアリン
グプラスチックスを一体化する手段としては、従来はあ
らかじめＢステージ状態の接着性フィルムをフレキシブ
ルベース基板側に貼合せておくことにより、射出された
エンジニアリングプラスチックスの熱により溶融硬化し
、一体化することが考えられていた。硬化速度は射出温
度によって接着性フィルムを選定するか、−旦熱融着の
みで一体化し、その後恒温槽等の加熱によりアフターキ
ュアーする等していた。

しかしながら、Ｂステージ状態の接着フィルム上に４０
０℃前後の高温のエンジニアリングプラスチックスをｌ
０００ｋｇ／ｃＪ前後の高圧で射出成形すると、接着フ
ィルムは押し流され、ゲート付近と型周辺で厚みが不均
一になり、気泡を巻き込んだり、接着力が不均一になう
たりした。又恒温槽でアフターキュアーを実施すると、
射出成形時の歪や樹脂の硬化収縮歪が生じ補強板のそり
が増大した。

本発明は上述に鑑みなされたもので、射出成形する材料
と類似の照射架橋型エンジニアリングプラスチックスを
あらかじめフィルム状に加工し、これをフレキシブル基
板の裏面に貼着することによって上記の問題点を解消し
た。

照射架橋型エンジニアリングプラスチックスフィルムに
は、導体回路を保護するカバーレイフィルムと同様の接
着剤を塗布し、カバーレイ絶縁層を施す時に、所定の形
状に打抜いたフィルムを同峙プレス接むすることにより
形成される。これらは４００℃前後の高温やＩ　０００
　ｋｇ／ｃＪ前後の高圧で射出形成しても５、該フィル
ムが流されたり、変形したりすることなく形状が保持さ
れていることが確認された。

又補強板として射出成形する照射架橋型エンジニアリン
グプラスチックスは、前記フィルムと４００℃前後の温
度で相溶性があり溶普することが必要である。好ましく
は前記フィルムと同一材質がよい。

［Ｊ架橋型エンジニアリングプラスチックスとは、トリ
アリルイソシアネート、トリメチロールプロパン、トリ
アリルアクリレート等の多官能モノマーを１種もしくは
２種以上１．０〜２０重量％含有したもので、γ線、β
線等の電子線を数Ｍｒａｄから数＋Ｍｒａｄ照射して三
次元架橋せしめるプラスチックスをいい、それらは半田
耐熱性のあることを必要とし、少くともＪＩＳＫ７２０
）によって評価される熱変形温度が１８０℃以上である
こ七が必要である。ここでいう半田耐熱性とは、ＩＣ，
抵抗、コンデンサー等の電子部品を１９０〜２５０℃で
、手半田付け、半田デイツプ付け、半田リフロー付は等
で半田付は出来る耐熱度をいい、補強部が大幅に収縮し
たり、そったりしないものをいう。

このように、フレキシブル配線板と補強部を射出成形に
より一体化して形成することは、単に個別貼合せしてい
たものを自動貼゛合するメリットのみならず、エレクト
ロニクス機器への組立てを容易にし、場合によっては、
機器のケースと一体化することも可能となり、大幅な生
産性及び機能性の向上を図るもので、今後ますます必要
とされる軽量化、小型化、機能付加へ向けて欠（ことの
出来ない配線材料となる。

（実施例） フレキシブル配線板のベース基板として、半田耐熱性の
あるポリイミドフィルム、ポリパラバン酸フィルム、ポ
リフェニレンサルファイドフィルム、ポリエーテルフィ
ルム等を用い、これにエポキシ系、フェノール系、アク
リル系、シリコン系、イミド系等の接着剤を塗布し、電
解鋼箔、圧ＭｔＲ箔を貼合せ、銅箔にはエツチングレジ
ストを印刷あるいは感光性フィルムをラミネートして塩
化鉄、又は塩化鋼等でエツチングとして導体回路を形成
した。

回路形成後、部品実装する端子部やランド部は露出する
ようソルダーレジスト又は耐熱性フィルムによりカバー
レイを行なって絶縁層を形成する。

この時、ソルダーレジストは裏面のエンジニアリングプ
ラスチックスフィルムを貼着する前に形成しておくが、
ポリイミド、ポリパラバン酸等の絶縁フィルムは所定の
形状に打抜いたものを位置決めし、仮止め状態にしてお
く。

その後、ポエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート、ナイロン８、ナイロン６−６、ナイロン１
２、ポリアセタール、ボリアリレート、ポリカーボネー
ト、スチレン・アクリロニトリル共重合体、アクリロニ
トリルブタジェン・スチレン共重合体等のエンジニアリ
ングプラスチックスに、トリアリルイソシアネート、ト
リメチロ−ルプロパン、トリアリルアクリレート等の多
官能モノマーを１．０〜２０重量％混線した照射架橋型
エンジニアリングプラスチックスを１０〜５０μｍの厚
さに押出し成形してフィルム杖にする。これに、エポキ
シ系、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系、イミド
系等の熱硬化型接着剤を５〜２０μｍ厚さに片面に塗布
し、半硬化杖態に乾燥し、フレキシブル配線板の所定の
位置に仮止めする。

そして、前記カバーレイ絶縁フィルムの高温、高圧プレ
ス接着時に前記エンジニアリングプラスチックスフィル
ムを同時に貼着する。フレキシブル配線板の構造あるい
は形状によっては、カバーレイ絶縁フィルムとエンジニ
アリングプラスチックスフィルムは別個の工程を経て貼
着してもよい。

前記フレキシブル配線板は、その後、射出成形金型内に
セットする。この時フレキシブル配線板のエンジニアリ
ングプラスチックフィルム面は、射出されるゲートに対
して直角に向いているのが好ましい。

射出する照射架橋型エンジニアリングプラスチックスは
、前記補強部の裏打ちとして用いたフィルムの樹脂と同
一もしくは同等のもので、熱によって溶融し、電子線照
射によって架橋するものである。このようなプラスチッ
クスは２５０〜４００℃の高温下で金型内に注入される
。この時多官能上ツマ−は熱によって反応せず、熱分解
しないことが必要である。

多官能モノマーの含育量が１．０ｉ１ｆｉ％未填では熱
変形温度を１８０℃以上にすることが困難で、半田耐熱
性が得られず、２０重量％を超えると、樹脂と七ツマ−
が分離し易く、成形品が不均一になったり、架橋後に脆
くなり実用性が得られない。

エンジニアリングプラスチックスには多官能上ツマー以
外に、樹脂改質剤としてエラストマーやホモポリマー、
無機充填剤、顔料等を添加したものを用いることができ
る。

照射架橋型エンジニアリングプラスチックスは、少なく
ともフレキシブルベース基板の耐熱温度よりやや低めの
温度で金型内に射出成形される。圧力は導体回路の変形
をきたさない圧力でなければならない。又エンジニアリ
ングプラスチックスは任意の形状に成形できるが、その
形状は配線板に応力が残らないようにすると共に、補強
板に成形歪が残り、半田付けの際の温度で、板がそった
り、収縮しないようにする必要がある。

ベース基板の補強部に射出成形した照射架橋型エンジニ
アリングプラスチックスは常温に冷却後、２　Ｎｒａｄ
〜４０Ｍｒａｄの電子線を照射して架橋させる。

照射量は多官能モノマーの添加量とエンジニアリングプ
ラスチックスの種類によって最適架橋度を選定して決定
される。又補強板の厚みによって、電子線照射電圧や時
間が決定される。

照射架橋型エンジニアリングプラスチックスの半田耐熱
特性は架橋ゲル分率と熱変形温度によって決る。

架橋は電子線照射機によって連続的に行われ、あらかじ
め貼着したエンジニアリングプラスチックスフィルムと
、射出成形したエンジニアリングプラスチックスが化学
的に一体化され、これにより本発明の優位性が・得られ
る。

（発明の効果） 上述したように、本発明の補強板一体型フレキシブル配
線板の製造方法によれば、フレキシブル配線板に補強部
を射出成形により一体化形成するので、従来の個々の貼
合せによる多くの手間と費用を著しく軽減すると共に、
得られたフレキシブル配線板の性能も著しく向上する。

従って、今後袋々必要とされる軽量化、小型化及び機能
付加が要求される電子機器において、極めてを効なもの
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法により得られた補強板一体型
フレキシブル配線板の一例の断面図、第２図は第１図の
フレキシブル配線板の裏面図である。 第３図は従来の補強板一体型フレキシブル配線板の一例
の断面図である。 １・・・フレキシブル配線板、２・・・ベース基［，３
・・・導体回路、４・・・絶縁属、５・・・照射架橋型
エンジニアリングプラスチックスフィルム、６・・・補
強部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フレキシブルベース基板上に所要の導体回路を形
   成した後、端子部、ランド部を除き半田耐熱性を有する
   絶縁層と、フレキシブルベース基板の補強を必要とする
   位置に照射架橋型エンジニアリングプラスチックスフイ
   ルムをそれぞれ貼着し、その後高温に溶融した照射架橋
   型エンジニアリングプラスチックスを前記フィルム上に
   射出成形してエンジニアリングプラスチックス同志を熱
   溶着せしめて一体化し、しかる後電子線を照射して架橋
   せしめることを特徴とする補強板一体型フレキシブル配
   線板の製造方法。
2. （２）照射架橋型エンジニアリングプラスチックスがト
   リアリルイソシアヌレート、トリメチロールプロパン、
   トリアリルアクリレート等の多官能モノマーを１．０〜
   ２０重量％含有したエンジニアリングプラスチックスで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の補強
   板一体型フレキシブル配線板の製造方法。