(57)【要約】【課題】シールド型フレキシブル回路基板において、折り曲げ回数が増加した際のシールド効果の低下を抑制する。【解決手段】シールド型フレキシブル回路基板１は、その本体となるＦＰＣ基板２の少なくとも一方の主面に、例えば導電性接着剤層７を介して接着された軟磁性金属薄帯６を具備する。軟磁性金属薄帯６は例えばアモルファス磁性合金薄帯からなる。このようなシールド型フレキシブル回路基板１は、初期段階のノイズ減衰量をＮ、10万回の折り曲げ後におけるノイズ減衰量をＮ10としたとき、［（Ｎ−Ｎ10）／Ｎ×100］で表されるノイズ減衰量の低減差が10％以内とされている。【選択図】図１
2006100541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル回路基板と、前記フレキシブル回路基板の少なくとも一方の主面に接着された軟磁性金属薄帯とを具備し、
初期段階のノイズ減衰量をＮ、10万回の折り曲げ後におけるノイズ減衰量をＮ10としたとき、［（Ｎ−Ｎ10）／Ｎ×100］で表されるノイズ減衰量の低減差が10％以内であることを特徴とするシールド型フレキシブル回路基板。
【請求項２】
請求項１記載のシールド型フレキシブル回路基板において、
前記軟磁性金属薄帯は、前記フレキシブル回路基板に導電性接着剤層により接着されており、かつ前記導電性接着剤層を介して前記フレキシブル回路基板のグランドラインと電気的に接続されていることを特徴とするシールド型フレキシブル回路基板。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のシールド型フレキシブル回路基板において、
前記軟磁性金属薄帯はＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯であることを特徴とするシールド型フレキシブル回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電磁波等のシールド機能を有するシールド型フレキシブル回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、パソコン、デジタルカメラ等に代表される電子機器の小型化や高機能化等に伴って、配線を屈折した部分に配置する必要性が高まっている。このような条件を満足させる上で、電子機器の配線にはフレキシブル回路基板（ＦＰＣ基板：Flexible Printed Circuit基板）が多用されている。一方、電子機器においては電磁波ノイズの影響が問題になっている。このため、フレキシブル回路基板にも電磁波シールド対策を施すことが必須になってきている。
【０００３】
電磁波シールド機能を有するフレキシブル回路基板としては、例えばＦＰＣ基板上に導電性接着剤層や金属薄膜層等を有するシールド層を貼り合せると共に、ＦＰＣ基板のグランドラインに金属薄膜層を電気的に接続したものが知られている（例えば特許文献１〜２参照）。金属薄膜層は電磁波シールド層として機能させるものであり、例えばアルミニウム、銅、銀、金等の真空蒸着膜やスパッタ膜等が適用されている。特に、信頼性が高い銀の蒸着膜が好ましいとされている。
【特許文献１】特開2003-086907号公報
【特許文献２】特開2003-298285号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年の携帯電話やデジタルビデオカメラのような電子機器の特徴として、折り曲げて使用する箇所が多いことが挙げられる。このような箇所での折り曲げ回数が増えると、ＦＰＣ基板やシールド層が機械的に劣化し、シールド効果を示すノイズ減衰能力が低下するという新たな問題が生じている。
【０００５】
さらに、銀蒸着膜等からなる金属薄膜層の厚さが薄いと、折り曲げによる疲労が蓄積した際にノイズ減衰能力が低下するだけでなく、ＦＰＣ基板に応力負荷が加わることから、断線やＦＰＣ基板自体に亀裂等が発生するという問題がある。また、銀蒸着膜等の金属薄膜層の厚さを厚くすると、初期段階におけるノイズ減衰量が低くなると共に、折り曲げ疲労の増加に伴うノイズ減衰能力の低下も十分に抑制することができず、単に製造コストの増大を招く結果となる。
【０００６】
本発明はこのような課題に対処するためになされたもので、折り曲げ回数が増加した場合においてもシールド効果の低下を抑制することを可能にしたシールド型フレキシブル回路基板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】
【０００７】
本発明のシールド型フレキシブル回路基板は、フレキシブル回路基板と、前記フレキシブル回路基板の少なくとも一方の主面に接着された軟磁性金属薄帯とを具備し、初期段階のノイズ減衰量をＮ、10万回の折り曲げ後におけるノイズ減衰量をＮ10としたとき、［（Ｎ−Ｎ10）／Ｎ×100］で表されるノイズ減衰量の低減差が10％以内であることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のシールド型フレキシブル回路基板は、電磁波のシールド効果に優れる軟磁性金属薄帯をシールド層として適用し、かつ10万回の折り曲げ後におけるノイズ減衰量の低減を抑制している。従って、シールド型フレキシブル回路基板の折り曲げ回数が増加した場合においても、良好なシールド効果の安定して維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。図１および図２は本発明の一実施形態によるシールド型フレキシブル回路基板の構成を示す図であり、図１はシールド型フレキシブル回路基板を幅方向に切断した断面図、図２はシールド型フレキシブル回路基板を一部切り欠いて示す平面図である。
【００１０】
これらの図に示すシールド型フレキシブル回路基板１は、その本体として屈曲性を有するフレキシブル回路基板２を有している。フレキシブル回路基板２には一般的なフレキシブル印刷回路基板（ＦＰＣ基板）が適用される。ＦＰＣ基板２の構造としては、例えばポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等からなる絶縁性支持フィルム３上に銅層等で導体回路４を形成し、その表面を絶縁性支持フィルム３と同様な絶縁性樹脂からなる絶縁性保護フィルム５で覆ったものが挙げられる。導体回路４は信号ライン４ａとグランドライン４ｂとを有している。
【００１１】
上述したようなＦＰＣ基板２の一方の主面上には、軟磁性金属薄帯６が導電性接着剤層７を介して接着されている。なお、軟磁性金属薄帯６はＦＰＣ基板２の両主面に接着してもよい。軟磁性金属薄帯６は電磁波シールド層として機能するものである。このように、シールド層に軟磁気特性を有する金属薄帯６を適用することで、従来の銀薄膜のような非磁性金属薄膜に比べて、電磁波のシールド効果を向上させることができる。すなわち、軟磁気特性を有する金属薄帯６によれば、例えば吸収された電磁波が熱に変換されて消費されるため、シールド効果の向上を図ることが可能となる。
【００１２】
さらに、軟磁性金属薄帯６はシールド型フレキシブル回路基板１を構成した際に、多数回の折り曲げ後においてもシールド効果が低下することを抑制したものである。具体的には、シールド効果を示すノイズ減衰量（dB）の折り曲げ初期段階における値をＮ、10万回の折り曲げ後におけるノイズ減衰量（dB）をＮ10としたとき、［（Ｎ−Ｎ10）／Ｎ×100］で表されるノイズ減衰量の低減差が10％以内という条件を満足するものである。すなわち、シールド型フレキシブル回路基板１は、
［（Ｎ−Ｎ10）／Ｎ×100］≦10（％）  …(1)
の条件を満足するものである。
【００１３】
この実施形態のシールド型フレキシブル回路基板１によれば、10万回の折り曲げ後においても良好なシールド効果を維持することが可能となる。ここで、(1)式の値が10％を超えるということは、実用的なシールド効果が得られないことを意味する。さらに、10万回の折り曲げによる軟磁性金属薄帯６の機械的な劣化を抑制することができる。従って、ＦＰＣ基板２への応力集中が緩和され、配線の断線やＦＰＣ基板２の亀裂等を防止することが可能となる。このようなシールド型フレキシブル回路基板１は、例えば携帯電話やデジタルビデオカメラのように折り曲げ箇所が多く、かつそのような部分に配線を配置する必要がある電子機器に好適に用いられるものである。
【００１４】
なお、シールド型フレキシブル回路基板１の折り曲げ試験は、試料を500gの張力で張り、曲率半径を0.7mm、折り曲げ角度を±135°とし、1分間に175回の折り曲げを実施するものとする。また、ノイズ減衰量はＫＥＣ法による10MHzの信号を出し、その信号の減衰量を測定する。このようなノイズ減衰量の測定を、初期段階と10万回の折り曲げ後にそれぞれ同一条件で実施し、これらノイズ減衰量の測定結果（Ｎ，Ｎ10）に基づいて、ノイズ減衰量の低減差［（Ｎ−Ｎ10）／Ｎ×100］を求めるものとする。
【００１５】
上述した軟磁性金属薄帯６にはアモルファス磁性合金薄帯を適用することが好ましい。すなわち、軟磁気特性を示す金属材料としては、例えばパーマロイ系材料やＣｏ系、Ｆｅ系、Ｎｉ系等のアモルファス合金材料が知られている。これらのうち、パーマロイ系材料は板厚が例えば100〜200μmと厚く、折り曲げに力を要することから、シールド型フレキシブル回路基板１に求められるフレキシブル性を損なうことになる。さらに、折り曲げ自体が可能であったとしても耐折り曲げ性に劣ることから、折り曲げ回数が増加した際のシールド効果の低下を十分に抑制することができない。
【００１６】
これに対して、アモルファス合金薄帯は例えば5〜50μmというような厚さで良好な軟磁気特性が得られるだけでなく、折り曲げ性（フレキシブル性）や耐折り曲げ性（折り曲げを繰り返した際の機械的な特性の耐性）に優れることから、折り曲げ回数が増加した際のシールド効果の低下を十分に抑制することが可能となる。すなわち、10万回の折り曲げ後におけるノイズ減衰量の低減差を小さく抑える（具体的には10％以内）ことができる。さらに、シールド効果を示すノイズ減衰量の値自体も向上させることが可能となる。このようなことから、軟磁性金属薄帯６には厚さが5〜50μmの範囲、さらに5〜20μmの範囲のアモルファス磁性合金薄帯を適用することが好ましい。
【００１７】
軟磁性金属薄帯６を構成するアモルファス磁性合金薄帯としては、例えば
一般式：（Ｔ1-aＭa）100-bＸb  …(2)
（式中、ＴはＣｏ、ＦｅおよびＮｉから選ばれる少なくとも1種の元素を、ＭはＭｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、ＲｅおよびＳｎから選ばれる少なくとも1種の元素を、ＸはＢ、Ｓｉ、ＣおよびＰから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、ａおよびｂは0≦ａ≦0.3、10≦ｂ≦35at％を満足する数である）
で実質的に表される組成を有するものが挙げられる。
【００１８】
上記した(2)式において、Ｔ元素は要求される磁気特性に応じて組成比率を調整するものとする。Ｍ元素は熱安定性、耐食性、結晶化温度の制御等のために添加される元素である。Ｍ元素の添加量があまり多すぎると相対的にＴ元素量が減少することから、アモルファス合金薄帯の磁気特性が低下する。Ｘ元素はアモルファス合金を得るのに必須の元素である。Ｘ元素の含有量があまり多すぎると透磁率の低下や脆さが生じ、逆に少なすぎるとアモルファス化が困難になる。
【００１９】
軟磁性金属薄帯６には、Ｃｏ基アモルファス合金薄帯、Ｆｅ基アモルファス合金薄帯、Ｎｉ基アモルファス合金薄帯のいずれも適用可能であるが、特に透磁率に優れるＣｏ基アモルファス合金薄帯を使用することが好ましい。Ｃｏ基アモルファス合金薄帯からなる軟磁性金属薄帯６によれば、シールド効果をより一層高めることができる。Ｃｏ基アモルファス合金薄帯の厚さは上記したように5〜50μmの範囲とすることが好ましい。Ｃｏ基アモルファス合金薄帯の厚さが5μm未満であると、機械的強度の低下等を招くおそれがある。一方、厚さが50μmを超えると透磁率が低下してシールド効果が劣化したり、また耐折り曲げ性が低下するおそれがある。Ｃｏ基アモルファス合金薄帯の厚さは5〜20μmの範囲とすることがより好ましい
【００２０】
このようなＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯としては、例えば
一般式：（Ｃｏ1-x-yＭ1xＭ2y）100-zＸz  …(2)
（式中、Ｍ1はＦｅおよびＮｉから選ばれる少なくとも1種の元素を、Ｍ2はＭｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、ＲｅおよびＳｎから選ばれる少なくとも1種の元素を、ＸはＢ、Ｓｉ、ＣおよびＰから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、ｘ、ｙおよびｚは0≦ｘ≦0.1、0≦ｘ＋ｙ≦0.3、10≦ｚ≦35at％を満足する数である）
で実質的に表される組成を有するものが挙げられる。
【００２１】
軟磁性金属薄帯６は、ＦＰＣ基板２に対して通常の絶縁性接着剤を用いて接着した場合においても電磁波シールド層として機能されることが可能であるが、シールド効果を高める上で、導電性接着剤層７を適用してＦＰＣ基板２のグランドライン４ｂと電気的に接続することが好ましい。導電性接着剤には、例えば接着剤樹脂に金属粉末やカーボン粉末等の導電性フィラーを配合したものが使用され、導電性フィラーの種類や配合量等に基づいて適度な導電性を得ることができる。
【００２２】
すなわち、軟磁性金属薄帯６は上記したような導電性接着剤層７を介してＦＰＣ基板２に接着されている。さらに、ＦＰＣ基板２の絶縁性保護フィルム５には、グランドライン４ｂの一部が露出するように開口部８が設けられている。軟磁性金属薄帯６は開口部８内に充填された導電性接着剤層７を介して、グランドライン４ｂと電気的に接続されている。このような構造を採用することによって、軟磁性金属薄帯６によるシールド効果をより一層向上させることが可能となる。
【００２３】
この実施形態のシールド型フレキシブル回路基板１によれば、電磁波のシールド効果に優れると共に、折り曲げ性や耐折り曲げ性（劣化耐性）に優れる軟磁性金属薄帯６を適用しているため、折り曲げ回数が増加した場合（具体的には10万回以上）においても良好なシールド効果を安定して維持することが可能となる。また、電磁波のシールド効果は軟磁性金属薄帯６の電磁波シールド特性に加えて、その厚さを安価に増加させることができるため、従来の非磁性金属薄膜に比べて高めることができる。さらに、軟磁性金属薄帯６をＦＰＣ基板２のグランドライン４ｂと電気的に接続することで、電磁波シールド効果はより一層向上する。これらによって、折り曲げ箇所を有する電子機器の配線に好適なシールド型フレキシブル回路基板１を提供することが可能となる。
【実施例】
【００２４】
次に、本発明の具体的な実施例およびその評価結果について述べる。
【００２５】
実施例１、比較例１
まず、幅12mm×厚さ0.3mmのＦＰＣ基板２を用意した。このＦＰＣ基板２の保護フィルムには予めグランドライン４ｂを露出させる開口部８が設けられている。このようなＦＰＣ基板２上にＣｕフィラーを配合した導電性接着剤７を用いて、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯６を接着した。Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯６にはＣｏ-Ｆｅ−Ｎｂ−Ｓｉ−Ｂ系組成を有し、かつ幅12mm×厚さ15μmの形状を有するものを使用した。このようなＣｏ基アモルファス合金薄帯６は導電性接着剤層７を介してＦＰＣ基板２のグランドライン４ｂと電気的に接続されている。
【００２６】
また、本発明との比較例として、実施例１と同一のＦＰＣ基板２の主面に対してＡｇペーストを塗布することによって、厚さ1μmのＡｇ層を形成した。このＡｇ層はＦＰＣ基板２のグランドライン４ｂと直接電気的に接続されている。
【００２７】
上述した実施例１および比較例１によるシールド型フレキシブル回路基板に対して、前述した条件にしたがって折り曲げ試験を実施した。さらに、折り曲げ回数が12000回、23000回、40000回、100000回、200000回に到達した時点におけるノイズ減衰量を、それぞれ前述した方法にしたがって測定した。これら実施例１および比較例１によるノイズ減衰量の測定結果を表１および図３に示す。
【００２８】
【表１】
2006100541.tif 000003
【００２９】
表１および図３から明らかなように、実施例１によるシールド型フレキシブル回路基板は、初期段階（12000回の折り曲げ後）におけるノイズ減衰量が優れることに加えて、10万回の折り曲げ後、さらには20万回の折り曲げ後においても、初期段階のノイズ減衰量がほぼ維持されていることが分かる。すなわち、10万回の折り曲げ後におけるノイズ減衰量（Ｎ10）は初期段階（Ｎ）とほぼ同等の値が維持されている。12000回の折り曲げ後におけるノイズ減衰量をＮとすると、前述した(1)式で表されるノイズ減衰量の低減差は約0.5％である。また、ＦＰＣ基板の断線や基板亀裂等も生じていなかった。
【００３０】
これに対して、比較例１によるシールド型フレキシブル回路基板は、初期段階におけるノイズ減衰量（Ｎ）が実施例１より劣っており、さらに10万回の折り曲げ後にはノイズ抑制効果がなくなっていることが分かる。比較例１のシールド型フレキシブル回路基板において、12000回の折り曲げ後におけるノイズ減衰量をＮとすると、前述した(1)式で表されるノイズ減衰量の低減差は約23％である。これはシールド層としてのＡｇ層の機械的な経時劣化に加えて、一部に亀裂が生じたためである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態によるシールド型フレキシブル基板の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるシールド型フレキシブル基板の構成を一部切り欠いて示す平面図である。
【図３】本発明の実施例１によるシールド型フレキシブル基板の折り曲げ回数とノイズ減衰量との関係を比較例１と対比して示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…シールド型フレキシブル回路基板、２…フレキシブル印刷回路基板（ＦＰＣ基板）、４…導体回路、４ｂ…グランドライン、６…軟磁性金属薄帯、７…導電性接着剤層、８…開口部。
【図１】
2006100541.tif 000004
【図２】
2006100541.tif 000005
【図３】
2006100541.tif 000006