JPH0349290A - フレキシブルプリント配線板及びその製造方法 - 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、フレキシブルプリント配線板に係わリ、特に
実装部分の平面性の保持又は強度確保のための補強が、
コンパクトでしかも弊害なく為されたフレキシブルプリ
ント配線板に関する。

「従来の技術」 一般に二層以下の導体層からなり可撓性を有するフレキ
シブルプリント配線板（以下、ＦＰＣと略記する。）は
、その薄（て柔軟な特徴から軽薄短小化の著しい電子機
器や高集積タイプの配線材料として広く使われている。

このＦＰＣは、例えば第５図に示すように、可撓性を有
するブラスッチクフィルム等からなる絶縁体層１と、こ
の絶縁体層ｌの上面に接着層２により接着された金属箔
をエツチングして形成された導体層３とにより基本構成
であるベース配線板（図において、符号ａで示す部分）
をなすものである。そして、このベース配線板ａの上面
には、接着層４により接着されたカバーレイフィルム５
が設けられ、これにより、部品実装のための接続部６を
除いてベース配線板ａの表面が覆われるようになってい
る。

そして、このようなＦＰＣに部品実装をする場合には、
実装作業性及び実装後の接続信頼性の両面から、実装部
分を平坦にしかつ反り・撓み等か起き難いように、第５
図に示すように、部品実装部分の背面にガラスエボキン
などの樹脂シートよりなる補強板７を接着層８により貼
付して補強することか行われていた。

「発明が解決しようとする課題」 上記従来のＦＰＣは、以下のような改善すべき点を有し
ていた。

すなわち、補強板７を接ｆりすることにより、部品実装
部分は一般の配線板と同様の厚みを有するようになって
しまい、前述したＦＰＣ本来の特徴か十分に発揮されて
いなかった。

また、機器等に屈曲状ｊｆＪに取り付けられた際に、屈
曲部分が補強板に近接していると、ストレスか補強板周
辺に集中し、補強板の接着面の剥離やＦ２０回路の破断
といった現象を誘発する。このため屈曲や折り曲げを行
う部分と部品実装部分とをある程度離して配置しなけれ
ばならなかった。

さらに、ＦＰＣに半導体ペアチップ素子を直接実装し、
ワイヤボンディングによりＣ０Ｂ（チ。

ブオンボード）実装を行う場合などでは、補強板接着剤
の耐熱レベルによってボンディング性能を箸しく損なう
ことがあった。

本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであって
、部品実装部分の補強が薄くコンパクトにしかも弊害な
く為されたＦＰＣ及びその製造方法を提供することを目
的としている。

「課題を解決するための手段」 本発明のフレキシブルプリント配線板は、可撓性を有す
る絶縁体層に回路を形成する導体層を積層してなるベー
ス配線板と、該ベース配線板の表面を覆うように熱硬化
性の接着剤により接着されたカバーレイフィルムと、熱
硬化性樹脂よりなり前記カバーレイフィルムと前記ベー
ス配線板との間の所定位置に介装された補強材とにより
構成されていることを特徴としている。

また、前記補強材が、シート状の基材に熱硬化性樹脂を
含浸させたものであることを特徴とじている。

また、前記補強材が、その周縁部が緩やかな傾ｆ１をな
すように形成されていることを特徴としている。

そして、本発明のフレキシブルプリント配線板の製造方
法は、半重合硬化状態の熱硬化性樹脂よりなる層又は熱
硬化性樹脂をシート状の基材に含浸させ半重合硬化状態
としたプリプレグよりなる層をカバーレイフィルムを接
着する前にベース配線板の表面の所定位置にＩＦ５成し
ておき、該層を完全に覆うようにカバーレイフィルムを
貼付した後、前記層をカバーレイフィルムの接着剤とと
もにυ１１熱して硬化させることにより、前記補強材を
形１戊するようにしたことを特徴としている。

［作用Ｊ 本発明のフレキシブルプリント配線板は、補強材が熱硬
化性樹脂よりなりカバーレイフィルムにより覆われて設
けられている。このため、補強材は、軟化状態において
ベース配線板の表面に薄い層状に形成しておきその後加
熱して硬化させることにより、補強としての機能を発揮
させることができるとともに容易にその厚さを薄く調整
することができる。

また、カバーレイフィルムにより補強材の接着強度か補
強されるため、従来接着性が悪く適用が困難であった耐
熱性熱硬化樹脂を補強材の素材として用いることができ
、これにより、ポンディング阻害因子がなくなりボンデ
ィング性能が損なわれることがない。さらに、カバーレ
イフィルムが外部からの外力による変形を緩和して補強
材にクラブク等が発生するのを防止する。

また、補強材がシート状の基材に熱硬化性樹脂を含浸さ
せたものとされていることによって、軟化状態における
樹脂の不必要な変形あるいは流動が防止され、補強材の
厚さ等の寸法あるいは形状を精度高く設定することが可
能となる。

また、補強材が、その周縁部が緩やかな傾斜をなすよう
に形成されている。このため、屈曲部や折り曲げ部が補
強材に近接していても補強材周辺にストレス集中が起こ
らず、補強材の剥がれや回路の破壊などが防止される。

また、本発明のフレキンプルプリント配線板の製造方法
によれば、補強材となる半重合硬化状態（すなわち、Ｂ
状態）の樹脂よりなる層は、その表面がカバーレイフィ
ルムに覆われた状態でカバーレイフィルムの接着剤とと
もに加熱され完全に硬化させられるので、その硬化の過
程で内部の樹脂が再フローする際には、その周縁のみが
流動し１１１１記接着剤と密着して傾斜をなすように広
がる。

このため、周縁が傾斜し全体として台形状の補強材をカ
バーレイフィルムとベース配線板の間に容易に形成でき
る。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明す
る。

第１図はＦＰＣの部分側断面図である。図において符号
へで示す部分かベース配線板である。ベース配線板Ａは
、厚さが２５μｍのボリミイドフィルムからなる絶縁体
層１０の両面に、厚さが３５μｍの圧延銅箔からなる導
体層Ｉ＋、１２を、接着層１３．１３により接着してな
るＣＣＬ（銅張積層板）をエツチング等により加工した
もので、該加工により導体層１１．１２は不要部分を除
去され回路パターンを形成している。このベース配線板
Ａには、内周に導体層１１．１２を互いに接続する回路
導体が形成されたスルーホール１４が設けられ、これに
より上下の回路パターンが接続されている。

ベース配線板Ａの上面及び下面にはそれぞれカバーレイ
フィルムＢ、Ｃが表面を覆うように設けられている。カ
バーレイフィルムＢ、Ｃは、厚さが２５μｍのポリイミ
ドフィルム１５の片面に、熱硬化性の接着剤よりなり厚
さが２５μｍの接着剤層１６を形成したもので、この接
着剤層１６によりベース配線板Ａの表面に接着されてい
る。このカバーレイフィルムＢ、Ｃには、部品実装用に
導体層ＩＩ、＋２より形成された接続用ランド１７゜１
８を外部に露出させるための窓１９．２０がそれぞれ形
成されている。

そして、部品実装部分となる位置であって下側のカバー
レイフィルムＣとベース配置、１．１ｆｆｌＡトの間に
は、補強材２１が介装されている。補強材２１は、耐熱
性熱硬化樹脂よりなるもので、カバーレイフィルムＢの
接着層２１とともに加熱されて硬化させられ、接若層１
６と密着するようにして設けられている。この補強材２
１には、所定位置に前記ランド１８を露出させるための
窓２１ｂが形成されている。また、この補強材２Ｉは、
その周縁部２１ａ及び窓２１ｂの内周が緩やかな傾斜を
なすようにして形成され、また全体かカバーレイフィル
ムＣにより完全に覆われるようになっている。

ここで、補強材２１の材料としては、マレイミド等の樹
脂からなりＭＥＫ（メチルエチルケトン）とキシレンの
混合溶剤を溶剤とした６０％ワニス１００重量部に、ノ
ホラックタイプエポキシ樹脂２０徂徂部をｌ見合した後
、オクチル酸亜鉛０．０２市里部を添加して十分に撹拌
混合し、さらにＮ、Ｎジメチルベンジルアミン１重量部
を少量づつ添加し十分に混合して得られた材料で、粘度
が１００〜２ＱＱｐｓに調整されたもの（以下、補強樹
脂と称する。）を用いることができる。また、補強材２
１の寸法あるいは形状を精度高く設定したい場合には、
前記補強樹脂と同様の配合により得られた材料であって
粘度がｌＯ〜３０ｐｓに調整されたものを、厚さか５０
〜１００μｍのガラス布に含浸させ、これを！！；ｊｒ
度か１００〜１５０度で２００〜４００ｓｅｃの条件で
乾燥させ樹脂をＢ状態硬化させて得られたプリプレグ（
以下、補強プリプレグと称する）を用いることが好まし
い。

以」二のように構成された第１図に示すＦ　Ｐ　Ｃハ、
以下のようにして製造することができる。

まず、前述の両面板のＣＣＬの導体層１１，１２上に写
真法によりレジストパターンを作成しエツチングによっ
て導体層１１．１２の不要部分を除去して回路パターン
を形成するとともに、スルーホール１４を形成しベース
配線板へを作成する。

そして、補強材２Ｉの材料として前記補強樹脂を用いる
場合には、部品実装部分の所定位置に印刷法等により補
強樹脂を厚さが均一になるように塗布し、加熱処理によ
りＢ状態硬化させることにより、また、補強材２１の材
料として前記？１０強ブノブレグを用いる場合には、前
記所定位置に所定の外形に成形された補強プリプレグを
仮圧着することにより、第３図に示すように、所定位置
に窓２２ｂを有し補強材２１となる層２２をベース配線
板Δの下面に形成する。

つぎに、第３図に示すように、窓１９が形成さレタカハ
ーレイフィルムＢをベース配線板への」二面に位置決め
して貼付するとともに、第２図に示すように、窓２０が
形成されたカバーレイフィルムＣを前記層２２の全面を
完全に覆うように位置決めしてベース配線板Ａの下面に
貼付する。その後、熱プレスにより、これらカバーレイ
フィルムＢ、Ｃを加熱圧着し、カバーレイフィルムＢ、
　　Ｃの接着層１６を補強樹脂または補強プリプレグよ
りなる層２２とともに加熱して完全に硬化（Ｃ状態に）
させて、上記第１図に示すＦＰＣを製造する。

この際、前記層２２は、その表面がカバーレイフィルム
Ｃに覆われた状態でカバーレイフィルムＣの接着層１６
とともに加熱され完全に硬化させられるので、その硬化
の過程で内部の樹脂が再フローする際には、その周縁の
みが流動し前記接着層１６と密着して傾斜をなすように
広がり、第１図に示すように周縁が傾斜し全体として台
形状をなす補強材２１か形成される。

ここで、前記加熱圧着の時間・温度等の条件を、前記層
２２内部の樹脂の再フローレベルを勘案して決定すれば
、前記層２２の周縁の樹脂が若干外側に向かって流動し
緩やかな傾斜をなすようにすることができる。具体的に
は、本実施例の場合温度条件を１７０〜１８０度とし、
加熱時間を１２０ｍ１ｎ程度とするのが好ましい。

本実施例によれば、以下のような効果がある。

すなわち、補強材２１は、軟化状態においてベース配線
板の表面に薄い層状に形成しておき、その後加熱して硬
化させることにより補強としての機能を発揮させるよう
にしているので、容易にその厚さを薄く調整することが
できる。このため、従来のように、補強を設けることに
よりＦＰＣの特徴が劣化しない。また、補強を施した面
に対しても補強プリプレグ又は補強樹脂よりなる層２２
に窓２２ｂを形成し、これにより部品実装することが可
能となる。

また、Ｎｆｉ強材２１が、その周縁部が緩やかな傾斜を
なすように形成されている。このため、屈曲部や折り曲
げ部が補強材に近接していても補強材周辺にストレス集
中が起こらず、補強材の剥かれや回路の破壊などが防止
されている。

また、補強材２１となる層２２を、カバーレイフィルム
Ｃとベース配線板Ａ間の所定位置に形成しておき、カバ
ーレイフィルムＣの接冴剤とともに加熱するという簡単
な工程で、周縁が傾斜し全体として台形状の補強材２１
が容易に形成できる。

また、補強材２１がｉｔ熱性熱硬化樹脂により構成され
ていることから、従来の１１η強板接着剤のようなボン
ディング阻害因子がなくなりＦＰＣとしてのボンディン
グ性能か損なわれることがない。

また、耐熱性熱硬化樹脂の有する接着性の悪さや、完全
硬化後の外部の変形によるクラック笠の発生といった問
題に関し、補強材２１がカバーレイフィルムＣにより覆
われて設けられていることから、補強材２１とベース配
線板Ａとの接青強度カ補強されかつカバーレイフィルｌ
、　Ｃが外部からの外力による変形を緩和してクラック
等の発生が抑制されるという効果がある。

また、半導体ペアチップ素子の直接実装などに生じるＦ
ＰＣの膨張係数と素子の膨張係数との差による問題を、
補強材２１の膨張係数によりＦＰＣの膨張係数を調整す
ることにより緩和することができる。

なお、上記実施例のＦＰＣは両面に窓１９，２０を設け
、両面に部品実装ができるようにしたものであるが、第
４図に示すように補強材２１に窓を設けないで片面のみ
に部品実装するようにしてもよい。

「発明の効果」 請求項１記載のフレキシブルプリント配線板によれば、
容易に補強材の厚さを薄く調整することができるので、
従来のように、補強を設けることによりＦＰＣの特徴が
劣化しない。また、補強を施した面に対しても窓を形成
し、これにより部品実装することか可能となるという効
果かある。

また、従来接首性が悪く適用が困難であった耐熱性熱硬
化樹脂を補強材の素材として用いることができ、これに
より、半導体ペアチップ素子の直接実装を行う場合など
、従来の補強板接着剤のようなボンディング性阻害因子
がなくなり、ＦＰＣのホンディング性能が損なわれるこ
とがない。

さらに、カバーレイフィルムが外部からの外力による変
形を緩和して補強材にクラック等が発生することかない
。

そして、請求項２記戦のフレキ／プルプリンＩ・配線板
は、上記請求項１記載の発明の効果に加え、補強材がソ
ート状の基材に熱硬化性樹脂を含浸させたものとされて
いることによって、軟化状態における樹脂の不必要な変
形あるいは流動か防止され、補強材の寸法あるいは形状
を精度高く設定することができるという効果を有する。

そして、請求項３記載のフレキシブルプリント配線板は
、上記請求項１または請求項２記載の発明の効果に加え
、補強材の周縁部が緩やかな傾斜をなすように形成され
ていることによって、屈曲部や折り曲げ部が補強材に近
接していても補強材周辺にストレス集中が起こらず、補
強材の剥がれや回路の破壊などが防止されるという効果
を有する。

また、請求項４あるいは請求項５記載のフレキシブルプ
リント配線板の製造方法によれば、Ｎｆｉ強材となる層
を、カバーレイフィルムとベース配線板間の所定位置に
形成しておき、カバーレイフィルムの接着剤とともに加
熱するという簡単な工程で、周縁が傾斜し全体として台
形状の補強材が形成でき、請求項３記載のフレキシブル
プリント配線板が容易に製造できるという効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例を示す図であって、第
１図はフレキンプルプリント配線板の完成品の部分断面
図、第２図、第３図はそれぞれフレキシブルプリント配
線板の製造工程における中間品の部分断面図である。 また、第４図は本発明の変形実施例を示す図であって、
フレキシブルプリント配線阪の完成品の部分断面図であ
る。 また、第５図は従来のフレキンプルプリント、配線板の
部分断面図である。 １０・・・・・絶縁体層、 ＋１，１２・・・・・導体層、２１・・・・・・補強材
、２２・・・・層、Ａ・・・・・ベース配線板、ＢＣ・
・・・・・カバーレイフィルム。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）可撓性を有する絶縁体層に回路を形成する導体層
   を積層してなるベース配線板と、該ベース配線板の表面
   を覆うように熱硬化性の接着剤により接着されたカバー
   レイフィルムと、熱硬化性樹脂よりなり部品実装部分に
   位置して前記カバーレイフィルムと前記ベース配線板と
   の間に介装された補強材とにより構成されていることを
   特徴とするフレキシブルプリント配線板。
2. （２）前記補強材は、シート状の基材に熱硬化性樹脂を
   含侵させたものであることを特徴とする請求項１記載の
   フレキシブルプリント配線板。
3. （３）前記補強材はその周縁部が緩やかな傾斜をなすよ
   うに形成されていることを特徴とする請求項１又は請求
   項２記載のフレキシブルプリント配線板。
4. （４）半重合硬化状態の熱硬化性樹脂よりなる層をカバ
   ーレイフィルムを接着する前にベース配線板の表面の所
   定位置に形成しておき、該層を完全に覆うようにカバー
   レイフィルムを貼付した後、前記層をカバーレイフィル
   ムの接着剤とともに加熱して硬化させることにより、前
   記補強材を形成するようにしたことを特徴とする請求項
   １記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法。
5. （５）熱硬化性樹脂をシート状の基材に含侵させ半重合
   硬化状態としたプリプレグよりなる層をカバーレイフィ
   ルムを接着する前にベース配線板の表面の所定位置に形
   成しておき、該層を完全に覆うようにカバーレイフィル
   ムを貼付した後、前記層をカバーレイフィルムの接着剤
   とともに加熱して硬化させることにより、前記補強材を
   形成するようにしたことを特徴とする請求項２記載のフ
   レキシブルプリント配線板の製造方法。