(57)【要約】  【課題】導体パターンを有する樹脂製シートを複数枚積層し、熱プレスにより溶着させて、リジッド部とフレキ部とを有するプリント基板を製造する方法において、特にフレキ部の樹脂製シート同士の充分な溶着を得る。  【解決手段】フレキ部に相当する位置に開口部１ａを形成した樹脂製シート１と、開口部を形成しない樹脂製シート２を用意し、それらを熱プレス板１２上に載置する。そして、開口部１ａと同一大きさの突部１１ｂ、１２ｂを有した熱プレス板１１、１２で積層した樹脂製シート１、２を挟圧すると共に加熱する。この時、熱プレス板１１、１２の突部１１ｂ、１２ｂは、それぞれ樹脂製シートの開口部１ａに嵌まり込むように進入するので、柔軟な材質からなる緩衝材１７、１８が圧力によって開口部１ａに押し込まれ、開口部１ａ内に隙間無く入り込み、熱プレス板１１、１２によってかけられた熱と圧力が、良好に樹脂製シート１、２へと伝わる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体パターンを有する樹脂製シートを複数枚積層し、熱プレスにより溶着させて、リジッド部とフレキ部とを有するプリント基板を製造する方法であって、
フレキ部に相当する位置に開口部を形成した樹脂製シートを用意する工程と、
前記工程で用意した開口部を有する樹脂製シートと同一大きさであって、開口部を形成しない樹脂製シートを用意する工程と、
用意した前記樹脂製シートを、複数枚積層し、上下から熱プレス板で挟んで加熱し、樹脂製シートを互いに溶着させる工程と、を含み、
前記熱プレス板には前記開口部と同一大きさの突部が形成されて、前記樹脂製シートを挟んだ時に、該突部が、前記開口部に嵌まり込み、開口部を形成しない樹脂製シートのシート面に当接することを特徴とするリジッド部とフレキ部を有するプリント基板の製造方法。
【請求項２】
前記熱プレス板の突部が、熱プレス板とは別体の耐熱性部材を熱プレス板の表面に固着したものである請求項１に記載のリジッド部とフレキ部を有するプリント基板の製造方法。
【請求項３】
前記樹脂製シートを、複数枚積層し、上下から熱プレス板で挟んで加熱し、樹脂製シートを互いに溶着させる工程において、樹脂製シートと熱プレス板との間に、シート状緩衝材を介在させる請求項１又は請求項２に記載のリジッド部とフレキ部を有するプリント基板の製造方法。
【請求項４】
前記樹脂製シートには、少なくとも２箇所に位置決め用穴が形成され、前記熱プレス板には位置決めピンが立設されて、前記熱プレス板で樹脂製シートを挟む時に、前記位置決めピンが前記位置決め用穴に進入して、樹脂製シートと熱プレス板の位置合わせが行われる請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のリジッド部とフレキ部を有するプリント基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板の製造方法に関し、さらに詳しくは、その中間に屈曲自在な部分を有するシート状プリント基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
導体パターンをプリントした樹脂製シートを複数枚積層し、上下から熱プレス板で挟んで互いに溶着させて製作するシート状プリント基板が知られている。そして、そのようにして製作されたシート状プリント基板は、電子回路の高密度実装が容易であり、携帯電話器等の小型化が著しい電子機器用として高い用途特性がある。
【０００３】
また、樹脂製シートの積層枚数を部分的に少なくすれば、積層枚数が少ない部分は、枚数が多い部分に比べて屈曲性が高くなるので、その部分が擬似的なヒンジとなり、携帯電話器等の可動部分にも装着可能となって、さらに用途が広がる。このような、電子回路が高密度実装された板状部分（リジッド部）と、板状部分同士をヒンジ状に連結する屈曲自在な部分（フレキ部）とからなるプリント基板を、リジッド−フレキ基板と呼んでいる。
【０００４】
そして、リジッド−フレキ基板を、簡単な工程で製造する方法として、積層する樹脂フィルムに、フィルムごとに異なった形状の開口を形成し、開口が形成されない樹脂フィルムを、開口が形成された樹脂フィルムで挟み込んで溶着する方法が開発されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
また、別の方法として、フレキ部分に形成する領域に離型シートを挿入すると共に、スリットを形成して、溶着後に、スリットで囲まれた部分を除去し、フレキ部分を形成する方法が開発されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００２−３０５３８２号公報
【特許文献２】特開２００３−２６４３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に示される製造方法では、積層する樹脂フィルムの枚数が、平面的な位置の違いにより異なっている（例えば、フレキ部を形成する領域では１枚であるが、一方のリジッド部を形成する領域では３枚の積層、他方のリジッド部を形成する領域では４枚の積層等）。つまり、樹脂フィルムの厚さが部分ごとに異なっている。従って、積層した樹脂フィルムをプレス機により上下から挟み込んで加熱する時に、樹脂フィルムの全面に亘って略均等で充分な圧力がかかり、プレス機からの熱が均等でかつ充分に樹脂フィルムに伝わるようにするために、プレス機と樹脂フィルム間に弾性を有する緩衝材を介在させて加熱プレスを行っている。
【０００７】
ところが、樹脂フィルムの厚さの違いが大きい場合には、緩衝材として柔軟性の高いものを選んだとしても、樹脂フィルムの厚さが薄い部分（開口部）へはプレス機による圧力及び熱が充分に伝わらず、従って、特にフレキ部の樹脂フィルム同士の溶着が、良好になされないという問題があった。
【０００８】
これを、図５を参照してさらに説明する。図５（ａ）、（ｂ）は従来の製造方法が適用される装置を示し、下加熱プレス板４０の上に、開口を形成していない樹脂フィルム４１と、開口４２ａを形成した樹脂フィルム４２を２枚ずつ載置し、さらに開口を形成した樹脂フィルム４２上に柔軟性を有する緩衝材４３を介在させ、上加熱プレス板４４によって下方向きに圧力をかける。図５（ａ）はプレスする前の状態を示し、図５（ｂ）はプレス中の状態を示す。構成を分かり易くするために、各樹脂フィルム４１、４２、緩衝材４３の厚み等は誇張して示してある。
【０００９】
この装置において、上加熱プレス板４４を徐々に下方移動し、圧力をかけると、緩衝材４３は変形しながら樹脂フィルム４２の開口４２ａに進入していくが、開口部分の凹み幅が大きい場合には、開口４２ａに進入する緩衝材４３の下面が樹脂フィルム４１の上面４１ａにまで到達せず（図５（ｂ））、従って、特に開口４２ａに相当する部分（フレキ部）の樹脂フィルム４１同士の溶着が不完全にしかなされないという問題があった。開口４２ａ部分の凹み幅が小さい場合には、開口４２ａに進入する緩衝材４３の下面は樹脂フィルム面４１ａに当接するであろうが、その場合でも緩衝材４３を介して加えられる下側の樹脂フィルム４１面への圧力は相当に小さく、フレキ部の樹脂フィルム４１同士の溶着は充分には得られない。また、緩衝材４３を柔軟性の極めて高いものに選択することが考えられるが、コスト高となる上に、フレキ部の樹脂フィルム４１面への圧力伝達はあまり改善されない。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みて創案されたものであり、導体パターンを有する樹脂製シートを複数枚積層し、熱プレスにより溶着させて、リジッド部とフレキ部とを有するプリント基板を製造する方法において、フレキ部を形成する部分の樹脂製シートが、熱プレス板によって充分に圧力と熱が加えられ、樹脂製シート同士の充分な溶着が得られ、強度の高い（フレキ部の破損が生じにくい）リジッドーフレキ基板が得られる製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための請求項１の発明は、導体パターンを有する樹脂製シートを複数枚積層し、熱プレスにより溶着させて、リジッド部とフレキ部とを有するプリント基板を製造する方法であって、フレキ部に相当する位置に開口部を形成した樹脂製シートを用意する工程と、前記工程で用意した開口部を有する樹脂製シートと同一大きさであって、開口部を形成しない樹脂製シートを用意する工程と、用意した前記樹脂製シートを、複数枚積層し、上下から熱プレス板で挟んで加熱し、樹脂製シートを互いに溶着させる工程と、を含み、前記熱プレス板には前記開口部と同一大きさの突部が形成されて、前記樹脂製シートを挟んだ時に、該突部が、前記開口部に嵌まり込み、開口部を形成しない樹脂製シートのシート面に当接することを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記熱プレス板の突部が、熱プレス板とは別体の耐熱性部材を熱プレス板の表面に固着したものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記樹脂製シートを、複数枚積層し、上下から熱プレス板で挟んで加熱し、樹脂製シートを互いに溶着させる工程において、樹脂製シートと熱プレス板との間に、シート状緩衝材を介在させることを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記樹脂製シートには、少なくとも２箇所に位置決め用穴が形成され、前記熱プレス板には位置決めピンが立設されて、前記熱プレス板で樹脂製シートを挟む時に、前記位置決めピンが前記位置決め用穴に進入して、樹脂製シートと熱プレス板の位置合わせが行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１乃至請求項３の発明によれば、熱プレス板で積層された樹脂製シートを挟んだ時に、熱プレス板の突部が、樹脂製シートの開口部に嵌まり込んで進入するので、フレキ部を形成する樹脂製シート部分が、突部によって充分な熱と圧力を加えられ、樹脂製シート同士の充分な溶着状態が得られる。従って、特にフレキ部の強度が高いリジッドーフレキ基板が容易に得られる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、熱プレス板で樹脂製シートを挟む時に、前記位置決めピンが前記位置決め用穴に進入して、樹脂製シートと熱プレス板の位置合わせが行われるので、熱プレス板の突部の樹脂製シートの開口部への嵌まり込みがより円滑に行われる。従って、特にフレキ部の強度が高いリジッドーフレキ基板がさらに容易に得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について図に基づいて詳細に説明する。まず、後にフレキ部となる部分に開口部１ａを形成した樹脂製シート１と、開口部を形成しない樹脂製シート２を用意する。図１（ａ）は、開口部１ａを形成した樹脂製シート１の平面を示し、図１（ｂ）は、開口部を形成しない樹脂製シート２の平面を示す。本実施形態では、１枚の樹脂製シートから製品としてのリジッドーフレキ基板５０（図４）が３枚取れるように、方形の開口部１ａとその両側の導体パターン３が単位となった組が、３組樹脂製シート１上に形成してある。導体パターン３は、樹脂製シート１上に公知の方法により貼着してあり、導体パターン３の裏面側の樹脂製シートには、各層の導体パターン３を導通するためのビアホールが形成してある（不図示）。なお、便宜的に図１（ａ）の方形の区画で示した領域４が、導体パターン３の配置された領域を示す。また、樹脂製シート１の対向する２箇所の角部には、後述する位置決めピンが挿通する位置決め用丸穴５と位置決め用長穴６が形成してある。
【００１８】
開口部を形成しない樹脂製シート２も、開口部を形成した樹脂製シート１と同様に、１枚の樹脂製シートから製品としてのリジッドーフレキ基板が３枚取れるように、同一の導体パターン７が３組樹脂製シート上に形成してある。図１（ａ）と同様に、図１（ｂ）の方形の区画で示した領域８が、導体パターン７の配置された領域を示し、導体パターン７の裏面側の樹脂製シートには、ビアホール（不図示）が形成してある。また、樹脂製シートの対向する２箇所の角部には、後述する位置決めピンが挿通する位置決め用丸穴９と位置決め用長穴１０が形成してある。
【００１９】
次に、上記のようにして用意された樹脂製シート１、２を上下から挟んで圧力を加えるための熱プレス板１１、１２について、図２と図３を参照して説明する。熱プレス板は、上熱プレス板１１と下熱プレス板１２とからなり、共に積層した樹脂製シート１、２の開口部１ａに相当する位置に、開口部１ａと略同一大きさの突部１１ｂ、１２ｂを有している。下熱プレス板１２の対向する２箇所の角部には、位置決めピン１３、１４が立設してあり、上熱プレス板１１の対向する２箇所の角部には、位置決めピンが進入する貫通穴１５、１６が形成してある。
【００２０】
なお、上下の熱プレス板１１、１２は、それぞれ１枚の金属（鉄、ステンレス、銅等）平板１１ａ、１２ａ上に、ポリイミドテープ等の接着部材を用いて、突部１１ｂ、１２ｂを構成する金属（鉄、ステンレス、銅等）板、又はフッ素樹脂（テフロン（登録商標）等）の板材、又はポリイミドの板材を接着したものである。いずれも、樹脂製シート１、２が溶着する温度にまで温度上昇しても、樹脂製シート１、２に付着したり、当該突部１１ｂ、１２ｂが著しく膨張したり、状態変化を起こさない材料からなっているので、実際のプレス時に突部１１ｂ、１２ｂが後述の緩衝材１７、１８や開口部１ａに付着してしまうとか、プレス後に突部１１ｂ、１２ｂの開口部１ａからの抜脱がスムーズに行われない等のトラブルが生じない。また、平板１１ａ、１２ａに突部を構成する板材１１ｂ、１２ｂを接着するだけであるので、例えば鉄等の金属からなる平板の基材を研削することによって、突部を有する熱プレス板を製作する場合に比べて、製作が極めて容易であり、その分、全体の製造コストを低減できる。
【００２１】
次に、上記熱プレス板１１、１２を用いて積層した樹脂製シート１、２を挟んで圧力をかけると共に加熱する工程について説明する。図３（ａ）に示すように、まず、下熱プレス板１２上にシート状緩衝材１７を載置し、その上に開口部１ａを形成した樹脂製シート１を１枚、開口部を形成しない樹脂製シート２を２枚、及び開口部１ａを形成した樹脂製シート１を２枚、その順で載置する。そして、さらにその上にシート状緩衝材１８を載置する。この時、樹脂製シート１、２に形成した丸穴５、９と長穴６、１０を、下熱プレス板１２から立設した位置決めピン１３、１４に挿入して樹脂製シート１、２を積層するので、下熱プレス板１２と各樹脂製シート１、２の相対位置が適正となる。つまり、下熱プレス板１２の突部１２ｂと樹脂製シート１の開口部１ａとの平面位置が一致するので、後のプレス時に下熱プレス板１２の突部１２ｂが正確に樹脂製シートの開口部１ａへと進入するようになる。また、本実施形態では緩衝材１７、１８としてフッ素樹脂シートを用いており、緩衝材１７、１８の厚みは、それぞれ、各緩衝材が当接する開口部１ａの凹み幅に応じた厚みに設定されている。つまり、緩衝材１７の厚みｔ１７は、下側の開口部１ａの凹み幅より若干大きい厚みに設定してあり、緩衝材１８の厚みｔ１８は、上側の開口部１ａの凹み幅より若干大きい厚みに設定してある。また、各緩衝材１７、１８には、位置決めピン１５、１６が挿通する穴１９、２０が形成してある。
【００２２】
次に、上述のようにして下熱プレス板１２上に積層した樹脂製シート１、２と緩衝材１７、１８上に、上熱プレス板１１を、その貫通穴１５、１６が位置決めピン１３、１４に挿通するようにして載置する。各樹脂製シート１、２は位置決めピン１３、１４に挿通されて適正位置に位置決めされているので、上熱プレス板１１の突部１１ｂと上側の開口部１ａの平面位置も一致される。
【００２３】
次に、図３（ｂ）に示したように、上熱プレス板１１の上方のプレスヘッド２１を徐々に下方へ移動し、下側のプレスベース２２との間で、緩衝材１７、１８を介して各樹脂製シート１、２に上下から圧力をかける。この時、プレスヘッド２１とプレスベース２２内に内装されたヒータ（不図示）が通電され、プレスヘッド２１及びプレスベース２２自体が高温になることによって、上下の熱プレス板１１、１２が高温に加熱され、樹脂製シート１、２が溶融する手前の温度まで加熱される。そして、この加熱と共に樹脂製シート１、２には高い圧力がかけられるので、樹脂製シート１、２同士が一体に溶着する。なお、各樹脂製シート１、２は、積層される前に、その表面に紫外線を照射し、表面のポリマー組織をモノマー組織に変化させておくことにより、より容易に溶着するように処理しておくことが好ましい。また、本実施形態では、プレスヘッド２１とプレスベース２２内に内装したヒータが通電されて、プレスヘッド２１とプレスベース２２自体が高温となるものであったが、上下の熱プレス板１１、１２内にヒータを内装して、熱プレス板１１、１２自体が高温となるものであってもよいし、全体を加熱室内に挿入して、周囲から加熱するものであってもよい。
【００２４】
そして、上記の加熱圧着工程において、上下の熱プレス板１１、１２の突部１１ｂ、１２ｂは、それぞれ樹脂製シートの開口部１ａに嵌まり込むように進入しようとするので、柔軟な材質からなる緩衝材１７、１８が圧力によって開口部１ａに押し込まれ、開口部１ａ内に隙間無く入り込む（図３（ｂ））。従って、熱プレス板１１、１２によってかけられた熱と圧力が、効率良く樹脂製シート１、２へと伝わり、特にフレキ部を形成する樹脂製シート２同士の溶着が良好に形成される。
【００２５】
樹脂製シート１、２同士が溶着された後、上熱プレス板１１を上方へ移動させて、圧力を解放し、溶着した樹脂製シート１、２を位置決めピン１３、１４から抜き出して取り出す。この時、熱プレス板１１、１２の突部１１ｂ、１２ｂは、前述のとおりの条件の材質であるので、緩衝材１７、１８に付着したり、大きく膨張して開口部１ａからの抜き出しが困難になったりするトラブルが生じない。熱プレス板１２から抜き出した樹脂製シート１、２は、その後、導体パターン３、７と開口部１ａの外周線Ｌ（図１）に沿って切断されて樹脂製シート１、２と分離され、３枚のリジッドーフレキ基板となる。図４に樹脂製シートから分離した後のリジッドーフレキ基板５０を示す。外周線Ｌに沿って切断されることによって２層の樹脂製シート２のみとなった部分がフレキ部（屈曲自在な部分）５０ｆを構成し、残りの５層の樹脂製シート１、２からなる部分がリジッド部５０ｒとなる。
【００２６】
以上のようにして、特にフレキ部５０ｆの強度の高いリジッドーフレキ基板５０が容易に製造できる。なお、上記実施形態では、完成したリジッドーフレキ基板５０のフレキ部５０ｆは１箇所であったが、樹脂製シート１の開口部１ａを複数個所としてフレキ部が複数あるリジッドーフレキ基板を製造することも可能である。また、上記実施形態では、緩衝材１７、１８を熱プレス板１１、１２と積層した樹脂製シート１、２間に挿入して、熱プレス板１１、１２の熱と圧力が緩衝材１７、１８を介して樹脂製シート１、２に伝達するようにしたが、緩衝材１７、１８を挿入せずに、上下の熱プレス板１１、１２が直接樹脂製シート１、２に当接するようにしてもよい。この場合には、熱プレス板１１、１２の突部１１ｂ、１２ｂの大きさ及び形状を、より正確に開口部１ａの大きさ及び形状と一致させる必要があるが、消耗品である緩衝材の費用が不要であるし、熱プレス板１１、１２により加えられる熱及び圧力の樹脂製シート１、２への伝達効率が上がるので、樹脂製シートが溶着するまでの所要時間が短縮できる。また、突部１１ｂ、１２ｂを前述のとおりの材質で形成すれば、突部１１ｂ、１２ｂが樹脂製シート１、２に付着したり、開口部１ａからの抜き出しが困難になることが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に用いる樹脂製シートを示す図であり、（ａ）は開口部を形成された樹脂製シートの平面図、（ｂ）は開口部を形成されていない樹脂製シートの平面図。
【図２】同じく熱プレス板の平面図。
【図３】同じく積層した樹脂製シートを熱プレス板で挟んで加熱圧着する工程を示す図であり、（ａ）は圧力をかける前の状態を示す側面断面図、（ｂ）は圧力をかけた状態の側面断面図。
【図４】同じく完成したリジッドーフレキ基板の斜視図。
【図５】従来の方法によるリジッドーフレキ基板の製造工程を示す図であり、（ａ）は圧力をかける前の状態を示す側面断面図、（ｂ）は圧力をかけた状態の側面断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１  開口部を形成した樹脂製シート
１ａ  開口部
２  開口部を形成しない樹脂製シート
３  導体パターン
７  導体パターン
９  位置決め用丸穴
１０  位置決め用長穴
１１  上熱プレス板
１１ｂ  突部
１２  下熱プレス板
１２ｂ  突部
１３  位置決めピン
１４  位置決めピン
１７  シート状緩衝材
１８  シート状緩衝材
５０  リジッドーフレキ基板
５０ｆ  フレキ部
５０ｒ  リジッド部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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