JP5812207B2 - フレキシブル多層基板 - Google Patents

Description

本発明は、フレキシブル多層基板に関するものである。

切込みを有するフレキシブル配線基板の例が、特開２０１１−１２４３３２号公報（特許文献１）に記載されている。この例では、切込みを挟んで隣接する部分のうち一方を弾性変形させて曲げることによって、他の部材への接続の自由度を高めている。

また、特開２００４−２５９８３４号公報（特許文献２）には、切込みを有するフレキシブルプリント基板の例が記載されている。この例では、切込みを利用して、フレキシブルプリント基板の一部を曲げて接続している。

切込みのあるフレキシブル多層基板の第１の例を図１３に示す。フレキシブル多層基板９０１は、平面的に見て長方形であり、両方の端部付近にそれぞれ電極１８が配置されている。フレキシブル多層基板９０１においては、平面的に見たときの短辺から切込み３１が入っている。切込み３１は長辺に平行な方向に設けられている。切込み３１によって分けられた個々の部分は帯状となっており、曲げることができる。図１３におけるＸＩＶ−ＸＩＶ線に関する矢視断面図を図１４に示す。

切込みのあるフレキシブル多層基板の第２の例を図１５に示す。フレキシブル多層基板９０２は、平面的に見て長方形であり、四隅付近にそれぞれ電極１８が配置されている。フレキシブル多層基板９０２においては、平面的に見たときの長辺と短辺との両方から切込み３１が入っている。切込み３１は各辺に対して垂直な方向に設けられている。

特開２０１１−１２４３３２号公報 特開２００４−２５９８３４号公報

他の部材への接続を行なうために、切込みを挟んで隣接する部分のうち一方を弾性変形させて曲げる際には、切込みの最も奥の部分に応力が集中し、この切込みを起点として破損したり剥がれたりしやすいという問題があった。

そこで、本発明は、切込みを起点として破損したり剥がれたりしにくいフレキシブル多層基板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に基づくフレキシブル多層基板は、複数の樹脂層を積層して接合した積層体を備える。上記積層体は厚み方向に貫通する切込みを有する。平面的に見て、上記切込みは上記積層体の外周から上記積層体の内部にある切込み終点まで至っており、上記切込み終点の周囲には補強構造が設けられている。

本発明によれば、応力が集中しやすい切込み終点の周囲に補強構造が設けられているので、切込みを起点として破損したり剥がれたりすることを防止することができる。

本発明に基づく実施の形態１におけるフレキシブル多層基板の平面図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ線に関する矢視断面図である。 本発明に基づく実施の形態１におけるフレキシブル多層基板の第１の変形例の平面図である。 図３におけるＩＶ−ＩＶ線に関する矢視断面図である。 本発明に基づく実施の形態１におけるフレキシブル多層基板の第２の変形例の平面図である。 図５におけるＶＩ−ＶＩ線に関する矢視断面図である。 本発明に基づく実施の形態２におけるフレキシブル多層基板の平面図である。 図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に関する矢視断面図である。 本発明に基づく実施の形態２におけるフレキシブル多層基板の変形例の断面図である。 本発明に基づく実施の形態３におけるフレキシブル多層基板の平面図である。 図１０におけるＸＩ−ＸＩ線に関する矢視断面図である。 本発明に基づく実施の形態３におけるフレキシブル多層基板の変形例の断面図である。 従来技術に基づくフレキシブル多層基板の第１の例の平面図である。 図１３におけるＸＩＶ−ＸＩＶ線に関する矢視断面図である。 従来技術に基づくフレキシブル多層基板の第２の例の平面図である。

（実施の形態１）
図１、図２を参照して、本発明に基づく実施の形態１におけるフレキシブル多層基板について説明する。図１は、本実施の形態におけるフレキシブル多層基板１０１の平面図であり、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に関する矢視断面図である。

本実施の形態におけるフレキシブル多層基板１０１は、複数の樹脂層２を積層して接合した積層体３を備える。積層体３の内部には、ビア導体１６および導体パターン７が配置されている。積層体３は厚み方向に貫通する切込み３１を有する。平面的に見て、切込み３１は積層体３の外周から積層体３の内部にある切込み終点９まで至っている。切込み終点９の周囲には補強構造が設けられている。補強構造としては、さまざまな構造が考えられる。図１では補強構造の好ましい一例が示されているので、これについて次に述べる。

本実施の形態におけるフレキシブル多層基板において、補強構造は、少なくとも切込み終点９の周囲において、積層体３の少なくとも一方の表面の縁に沿うように前記表面に設けられた補強層２５を含む。このような補強層２５は樹脂によって形成することができる。このような補強層２５を樹脂で形成する場合は、ペースト状の樹脂を用いた印刷によって形成することができる。

本実施の形態では、切込みの最も奥の部分で応力が集中しやすい切込み終点９の周囲に補強構造が設けられているので、切込みを起点として破損したり剥がれたりすることを防止することができる。特に、補強構造が積層体３の少なくとも一方の表面の縁に沿うように前記表面に設けられた補強層２５であれば、確実に補強することができるので、好ましい。

本発明としては、切込み終点９の周囲にのみ補強構造を設けた構成であってもよいが、図１では、切込み終点９の周囲に限らずさらに広い範囲に補強構造としての補強層２５が設けられている。このような構成であってもよい。

切込み終点９の位置は、平面的に見て積層体３の内部に任意に設定されてよい。フレキシブル多層基板を他の部材と接合する際に、フレキシブル多層基板の一部をどの程度曲げるか、フレキシブル多層基板のうち曲げられる部分の長さおよび幅をどの程度確保するかといった条件に応じて、切込み終点９の位置は定められる。

平面的に見て、補強層２５は、積層体３の全周にわたって設けられていることが好ましい。このように補強層２５が設けられていれば、全周にわたって補強することができ、積層体の耐久性が増す。また、このように全周にわたって補強層２５が設けられていれば、積層体３の外周部は補強層２５の分だけ厚みが大きくなっているので、積層体３全体が圧着のためにプレスされたときに積層体３の外周部は確実に押圧されることとなる。したがって、通常であれば圧着が不十分となりやすい外周近傍の圧着を確実に行なうことができ、好ましい。通常、外周近傍の圧着が不十分となりやすいのは、積層体３の平面的に見たときの外周近傍以外の部分（以下「内側部分」という。）は導体パターン７などにより厚みが増す傾向にあるためである。そのため、内側部分よりも厚みが小さい外周近傍では、押圧が不十分となりやすく、その結果、圧着が不十分となりやすい。

図３は、本実施の形態における第１の変形例のフレキシブル多層基板１０２の平面図である。図３に示すように、補強層２５は、切込み終点９の周囲において、周辺の少なくとも一方の側に延在して配置されていることが好ましい。図３におけるＩＶ−ＩＶ線に関する矢視断面図を図４に示す。図３および図４に示した例では、切込み終点９の周囲において補強層２５が略正方形に広がって延在している。このような構成であれば、切込み終点９をより確実に補強することができる。

図５は、本実施の形態における第２の変形例のフレキシブル多層基板１０３の平面図である。補強層２５の延在する形状は、図３および図４に示した略正方形に限らず、他の形状であってもよい。周辺の少なくとも一方の側に延在していればよいので、図５に示すように、補強層２５は、切込み終点９の周囲において、切込み３１の延長方向に延在するように配置されていてもよい。切込み３１の延長方向とは、平面的に見て、積層体３の外周にある切込み３１の始点から積層体３の内部にある切込み終点９に至る向きのことである。これは、言い換えれば、平面的に見て、切込み終点９からさらに積層体３の内部に向かう向きのことである。図５におけるＶＩ−ＶＩ線に関する矢視断面図を図６に示す。

（実施の形態２）
図７、図８を参照して、本発明に基づく実施の形態２におけるフレキシブル多層基板について説明する。図７は、本実施の形態におけるフレキシブル多層基板１０４の平面図であり、図８は、図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に関する矢視断面図である。

本実施の形態におけるフレキシブル多層基板１０４は、基本的構成は、実施の形態１で説明したフレキシブル多層基板１０３と同様である。本実施の形態におけるフレキシブル多層基板１０４は、補強構造として、切込み終点９の周囲において、積層体３の少なくとも一方の表面の縁に沿うように前記表面に設けられた補強層２５を含む。フレキシブル多層基板１０４は、フレキシブル多層基板１０３に比べて次の点が異なる。

フレキシブル多層基板１０４においては、補強層２５は、積層体３の表面に接するように配置された金属箔パターン２４を含む。したがって、補強層２５は、樹脂部分と金属箔パターン２４とを含むことになる。図７および図８に示されるように金属箔パターン２４は、補強層２５に沿って配置されており、補強層２５の樹脂部分によって覆い隠されている。

積層体３の樹脂層２は、一般的に、金属箔付き樹脂シートの金属箔をパターニングすることによって得られるが、本実施の形態で示した金属箔パターン２４は、積層体の最上層および最下層をなす樹脂層２を処理する際に、金属箔付きの樹脂シートの金属箔の一部を金属箔パターン２４として残すことによって得ることができる。金属箔パターン２４は銅箔によるパターンであってもよい。一般的に、積層体３は、銅箔付き樹脂シートを用いて作成されるので、銅箔によって金属箔パターン２４を得ることは容易である。

本実施の形態においても、実施の形態１で述べたような効果を得ることができる。さらに本実施の形態では、補強層２５は、積層体３の表面に接するように配置された金属箔パターン２４を含むので、圧着時に圧力をかけやすくなる。また、金属箔パターン２４を通して熱が伝わるので、このような金属箔パターン２４を設けることによって放熱性が改善される。

断面図で見たときに、図８ではなく図９に示すような構造であってもよい。すなわち、補強層２５に含まれる金属箔パターン２４は、補強層２５の側面から露出していてもよい。補強層２５に含まれる金属箔パターン２４は、補強層２５の幅の全体にわたって延在していてもよい。この構成を採用することにより、放熱性をさらに改善することができる。

図８および図９では、上下両面において補強層２５が配置され、上下両面の補強層２５の中に金属箔パターン２４が設けられている。補強層２５が上下両面ではなく上下のうち一方の面のみに設けられている場合にも、補強層２５の中にこのような金属箔パターン２４を配置することによって一定の効果を得ることができる。

なお、実施の形態１，２においては、断面図で見たときに補強層２５が最表面の樹脂層２から突出している構造として示したが、これはあくまで例示であり、この構造に限らない。フレキシブル多層基板は、補強層２５が最表面の樹脂層２に埋め込まれていわゆるつらいちとなっている構造であってもよい。すなわち、樹脂層２の表面と補強層２５の表面とが同一面上に位置している構造であってもよい。このような構造は、平板状の金型を用いて、樹脂層２の軟化温度より高くかつ圧着温度より低い温度で再度平坦化のためのプレスを行なうことなどによって、得ることができる。

（実施の形態３）
図１０、図１１を参照して、本発明に基づく実施の形態３におけるフレキシブル多層基板について説明する。図１０は、本実施の形態におけるフレキシブル多層基板２０１の平面図であり、図１１は、図１０におけるＸＩ−ＸＩ線に関する矢視断面図である。

本実施の形態におけるフレキシブル多層基板２０１は、複数の樹脂層２を積層して接合した積層体３を備える。積層体３は厚み方向に貫通する切込み３１を有する。平面的に見て、切込み３１は積層体３の外周から積層体３の内部にある切込み終点９まで至っている。切込み終点９の周囲には補強構造が設けられている。ここでいう補強構造は、切込み終点９の周囲において、積層体３の少なくとも一方の表面の樹脂層を含む一部の樹脂層２を残して他の樹脂層２が切込み終点９からさらに後退している構造である。

本実施の形態では、表面の樹脂層２を残すことによって補強構造を実現しているが、このような構造であれば、切込み終点９への応力集中を緩和することができるので、切込みを起点として破損したり剥がれたりすることを防止することができる。

図１１では、積層体３の下面のみにおいて樹脂層２を突出させて残すこととしているが、図１２に示すように、積層体３の上下両面において樹脂層２を突出させて残すこととしてよい。

本実施の形態における補強構造は、曲げたときに引張応力が作用する側において特に補強の効果を奏する。図１１に示す構造であれば、積層体のうち図１１の左右の続きに存在する部分（図示せず）が曲げられることによって、切込み終点９に下に凸の曲線となる向きの曲げが生じる際に、特に耐久性を発揮する。

図１２に示す構造であれば、上下両面において樹脂層２が突出しているので、どちら向きの曲げに対しても耐久性を発揮することができる。

図１１および図１２では、補強構造を実現するに当たって、積層体の表面において一方の表面当たり１層の樹脂層２のみを残して突出させることとしているが、１層のみとは限らない。一方の表面当たり２層以上の樹脂層２を残して突出させることとしてもよい。

本実施の形態で説明した補強構造を得るためには、積層体３を構成する樹脂層２となるべき樹脂シートの各々に積層前に切込みを入れておけばよい。補強構造として突出させて残す樹脂層２に対応する樹脂シートには切込み終点９までの切込みを設け、他の樹脂層２に対応する樹脂シートには切込み終点９より深い位置まで入り込むように切込みを設けておけばよい。それぞれ所定の切込みを入れた樹脂シートを積層して圧着することによって積層体３を得ることとすれば、本実施の形態で説明した補強構造を備えるフレキシブル多層基板を得ることができる。

ここまで、積層体３を構成する複数の樹脂層２のうちの一部を突出させることを前提に説明したが、突出させる層としては、樹脂層２ではない層を配置してもよい。突出させる層は、樹脂層２とは異なる材料の層であってもよい。

なお、上記各実施の形態では、積層体の内部に部品が内蔵されているか否かを明記していなかったが、当然、内蔵部品を備えたフレキシブル多層基板であっても、本発明は適用可能である。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明は、フレキシブル多層基板に利用することができる。

２ 樹脂層、３ 積層体、７ 導体パターン、９ 切込み終点、１６ ビア導体、１８ 電極、２４ 金属箔パターン、２５ 補強層、３１ 切込み、１０１，１０２，１０３，１０４，２０１ フレキシブル多層基板。

Claims (6)

1. 複数の樹脂層を積層して接合した積層体を備え、
   前記積層体は厚み方向に貫通する切込みを有し、平面的に見て、前記切込みは前記積層体の外周から前記積層体の内部にある切込み終点まで至っており、前記切込み終点の周囲には補強構造が設けられており、
   前記補強構造は、前記積層体の表面に接するように配置された所定幅の金属箔パターン、および、前記金属箔パターン上に配置されかつ前記金属箔パターンの幅以上に形成される樹脂部分を含む、フレキシブル多層基板。
2. 複数の樹脂層を積層して接合した積層体を備え、
   前記積層体は厚み方向に貫通する切込みを有し、平面的に見て、前記切込みは前記積層体の外周から前記積層体の内部にある切込み終点まで至っており、前記切込み終点の周囲には補強構造が設けられており、
   前記補強構造は、前記切込み終点の周囲において、前記積層体の少なくとも一方の表面の樹脂層を含む一部の樹脂層を残して他の樹脂層が前記切込み終点からさらに後退している構造である、フレキシブル多層基板。
3. 前記補強構造は、少なくとも前記切込み終点の周囲において、前記積層体の少なくとも一方の表面の縁に沿うように前記表面に設けられた補強層を含む、請求項１または２に記載のフレキシブル多層基板。
4. 前記補強層は、前記切込み終点の周囲において、周辺の少なくとも一方の側に広がって配置されている、請求項３に記載のフレキシブル多層基板。
5. 平面的に見て、前記補強層は、前記積層体の全周にわたって設けられている、請求項３または４に記載のフレキシブル多層基板。
6. 前記補強構造は、前記切込み終点の周囲において、前記積層体の少なくとも一方の表面の樹脂層を含む一部の樹脂層を残して他の樹脂層が前記切込み終点からさらに後退している構造である、請求項１に記載のフレキシブル多層基板。

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