JPH0724325B2 - 補強板一体型フレキシブル配線板の製造方法 - Google Patents

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0.5〜2.0mmの補強板が部分的に
貼り付けられる。

第３図は従来の補強板付フレキシブル配線板の一例の断
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
接着剤層（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
ポリイミド系フイルムをベースとしたものが多く用いら
れ、補強板（６′）は紙フェノール板やガラス・エポキ
シ積層板等半田付け時に変形したり、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（６′）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、
フレキシブル配線板（１）と補強板（６′）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熱
溶融性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す
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層
（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熱
溶融性エンジニアリングプラスチックスフイルム（５）
を貼着する。これらフイルムの貼着はそれぞれ別個に行
なってもよいが、工程上カバーレイフイルムを貼着する
のと同時に熱プレスにより圧着するのが好ましい。その
後高温に溶融したエンジニアリ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スフイルム上に射出成
形して熱溶着させながら補強部（６）を形成し、一体化
する。

第２図は第１図のフレキシブル配線板の裏面図で、任意
の形状及び厚さのエンジニアリングプラスチックスによ
る補強部が容易に形成できる。従来は平面的であった配
線板が、配線板の取付け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に同時に形成することも可能
である。補強部の数は１ヶ所から10ヶ所位まで可能であ
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、あ
らかじめＢステージ状態の接着性フイルムをフレキシブ
ル配線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。そしてその後恒温槽等
の加熱によりアフターキュアすることをしていた。

しかしながら、Ｂステージ状態の接着フイルム上に400
℃前後の高温のエンジニアリングプラスチックスを1000
kg/cm²前後の高圧で射出成形すると、接着フイルムは押
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して接着力が不均一になったりし
た。又恒温槽でアフターキュアを実施すると、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。

本発明は上記に鑑み、射出成形するエンジニアリングプ
ラスチックスと類似のエンジニアリングプラスチックス
をあらかじめフイルム状に加工し、これをフレキシブル
ベース基板に貼着することにより上記の問題点を解消し
た。

エンジニアリングプラスチックスフイルムは、導体回路
を保護するカバーレイフイ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
たフイルムを同時にプレス接着することにより形成さ
れ、これらは400℃前後の高温や1000kg/cm²前後の高圧
で射出成形しても、該フイルムが流されたり、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エンジニアリングプラ
スチックスは、前記フイルムと400℃前後の温度で相溶
性があり、融着することができる。

又射出するエンジニアリングプラスチックスは半田平熱
性のあるものが望ましく、少くともJISK7207によって評
価される熱変形温度が180℃以上であることが必要であ
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、半田ディ
ップ付け、半田リフロー付け等で半田付け出来る耐熱度
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、今後益々必要とされる軽量
化、小型化、機能付加へ向けて欠く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
あるポリイミドフイルム、ポリパラバン酸フイルム、ポ
リフェニレンサルファイドフイルム、ポリエーテルフイ
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
解銅箔、圧延銅箔を貼合せ、銅箔にはエッチングレジス
トを印刷あるいは感光性フイルムをラミネートして塩化
鉄、又は塩化銅等でエッチングして導体回路を形成し
た。

導体回路形成後、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イルムによりカ
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
ン酸等の絶縁フイ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、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリエーテルサルファイド、ポリエーテルエーテ
ルケトン等の熱溶融性エンジニアリングプラスチックス
を10〜50μｍの厚さに押し出し成形してフイルム状にし
たものに、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、シリ
コン系、イミド系等の熱硬化性接着剤を５〜20μｍ厚さ
に塗布し半硬化状態に乾燥したフイルムをフレキシブル
ベース基板の所定の位置に仮止めする。そして、前記カ
バーレイ絶縁フイルムの高温高圧プレス接着時に、上記
仮止めした熱溶融性エンジニアリングプラスチックスフ
イルムも同時に貼着する。なお、フレキシブル配線板の
構造あるいは形状によっては、前記２つのフイルムはそ
れぞれ別個の工程を経て貼着してもよい。

補強部を形成する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。その際、フレキシブル配線板
のエンジニアリングプラスチックスフイルム面は射出さ
れるゲート面に対して直角に向いていることが好まし
い。

射出するエンジニアリングプラスチックスとしては、ポ
リフェニレンサルファイド、ポルエーテルイミド、ポリ
エーテルサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン等
の結晶性又は非結晶性樹脂で、少なくともこれらの樹脂
を300〜450℃の高温下で、前記フレキシブル配線板をセ
ットした金型内へ注入する。この際、フレキシブル配線
板は射出圧力によって変形しないよう、金型内で強くク
ランプしておくことが必要である。又射出するエンジニ
アリングプラスチックスは少なくともベース基板のフイ
ルムの耐熱温度よりやや低目でないと、導体回路の変形
をきたすので好ましくない。さらに、エンジニアリング
プラスチックスは任意の形状に成形することができる
が、その形状は配線板に応力が残らないよう充分検討す
る必要がある。

（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、今後益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、極めて有効なもの
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……ベース基板、３……
導体回路、４……絶縁層、５……エンジニアリングプラ
スチックスフイルム、６……補強部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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
   する位置に熱溶融性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エンジ
   ニアリングプラスチックスを前記フイルム上に射出成形
   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
   めて一体化す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. 【請求項２】エンジニアリングプラスチックスフイルム
   が少なくとも200℃以上の軟化温度を有し、かつ射出成
   形温度以下で軟化して溶着するもので、射出成形するエ
   ンジニアリングプラスチックスと相溶性のあることを特
   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。
3. 【請求項３】射出成形するエンジニアリングプラスチッ
   クスの厚みが一定でなく異形の補強部を形成することを
   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。