(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、フレキシブル配線板の強度と軽量化を両立することができるフレキシブル配線板用の補強部材およびそれを用いたフレキシブル配線板を提供することにある。【解決手段】  本発明のフレキシブル配線板用の補強部材は、フレキシブル配線板用の補強部材であって、第１金属箔と、樹脂層と、第２金属箔とをこの順に積層してなることを特徴とする。また、本発明のフレキシブル配線板は、上記に記載の補強部材を有することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル配線板用の補強部材であって、
前記補強部材は、第１金属層と、樹脂層と、第２金属層とをこの順に積層してなることを特徴とするフレキシブル配線板用の補強部材。
【請求項２】
前記樹脂層を構成する樹脂組成物は、熱硬化性樹脂および官能基を有する熱可塑性樹脂を含むものである請求項１に記載のフレキシブル配線板用の補強部材。
【請求項３】
前記樹脂層は、繊維基材に樹脂組成物を担持したものである請求項１または２に記載のフレキシブル配線板用の補強部材。
【請求項４】
前記第１金属層を構成する金属と、前記第２金属層を構成する金属とは、同じである請求項１ないし３のいずれかに記載のフレキシブル配線板用の補強部材。
【請求項５】
第１金属層の厚さ［ｔ１］と、樹脂層の厚さ［ｔ２］との比（ｔ１／ｔ２）は、０．０２〜１０である請求項１ないし４のいずれかに記載のフレキシブル配線板用の補強部材。
【請求項６】
弾性率が５，０００〜５０，０００ｋｇｆ／ｍｍ２である請求項１ないし５のいずれかに記載のフレキシブル配線板用の補強部材。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の補強部材を有するフレキシブル配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル配線板の補強部材およびフレキシブル配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブル配線板のコネクター端子部、部品実装部を補強するために、補強部材が一般に用いられている。このような補強部材には、ガラスエポキシ樹脂積層板、紙フェノール樹脂積層板等の樹脂を基材に含浸させて得られる樹脂積層板や、ステンレス合金等の金属板が用いられていた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特に、コネクター端子のように強度を求められる部品の場合、上述したような樹脂積層板では強度が足りず、ステンレス合金等の金属板が用いられている。
しかし、金属板は強度の点では優れているが、比重が大きいため、部品の軽量、小型化のために使用されるフレキシブルプリント配線板の補強板としては十分満足いくものではなかった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、フレキシブル配線板の強度と軽量化を両立することができるフレキシブル配線板用の補強部材およびそれを用いたフレキシブル配線板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記（１）〜（７）に記載の本発明により達成される。
（１）フレキシブル配線板用の補強部材であって、前記補強部材は、第１金属層と、樹脂層と、第２金属層とをこの順に積層してなることを特徴とするフレキシブル配線板用の補強部材。
（２）前記樹脂層を構成する樹脂組成物は、熱硬化性樹脂および官能基を有する熱可塑性樹脂を含むものである上記（１）に記載のフレキシブル配線板用の補強部材。
（３）前記樹脂層は、繊維基材に樹脂組成物を担持したものである上記（１）または（２）に記載のフレキシブル配線板用の補強部材。
（４）前記第１金属層を構成する金属と、前記第２金属層を構成する金属とは、同じである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載のフレキシブル配線板用の補強部材。
（５）第１金属層の厚さ［ｔ１］と、樹脂層の厚さ［ｔ２］との比（ｔ１／ｔ２）は、０．０２〜１０である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のフレキシブル配線板用の補強部材。
（６）弾性率が５，０００〜５０，０００ｋｇｆ／ｍｍ２である上記（１）ないし（５）のいずれかに記載のフレキシブル配線板用の補強部材。
（７）上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の補強部材を有するフレキシブル配線板。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、フレキシブル配線板の強度と軽量化を両立することができるフレキシブル配線板用の補強部材およびそれを用いたフレキシブル配線板得ることができる。
また、樹脂層を構成する樹脂組成物に熱可塑性樹脂（特に官能基を有する熱可塑性樹脂）を含有する場合、特に打ち抜き加工時の粉落ち量を低減することができる。
また、有機繊維基材に樹脂組成物を担持した場合、補強効果を保持した状態で特に軽量化に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明のフレキシブル配線板用の補強部材について説明する。
図１は、本発明の補強部材の一例を示す断面図である。図２は、補強部材を有するフレキシブル配線板の一例を示す側面図である。
補強部材１０は、第１金属層１と、樹脂層２と、第２金属層３とがこの順に積層されている。このように、金属層と、樹脂層との複合材料とすることにより、金属板単独で得られている強度、樹脂層単独で得られている軽量化、打ち抜き加工性等の優れた特性に加えて、両者を併用することにより樹脂層単独で用いた場合に懸念されていた粉落ちの問題をも改善することができる。
以下、各構成要素について説明する。
【０００９】
第１金属層１は、フレキシブルプリント配線板の補強部材の剛性を発揮する機能を有している。さらに、後述する樹脂層２を打ち抜いた際に発生する粉落ちを防止する機能をも有している。
第１金属層１を構成する金属としては、例えばステンレス、チタニウム合金、アルミニウム合金等が挙げられる。これらの中でもステンレスが好ましい。これにより、特に剛性を向上することができる。第１金属層としては、金属箔を用いることができる。
【００１０】
第１金属層１の厚さは、特に限定されないが、１０〜１００μｍが好ましく、特に２０〜５０μｍが好ましい。厚さが前記下限値未満であると剛性が低下する場があり、前記上限値を超えると軽量化する効果が低下する場合がある。
【００１１】
第１金属層１の弾性率は、特に限定されないが、５，０００〜５０，０００（ｋｇｆ／ｍｍ２）が好ましく、特に１７，０００〜２５，０００（Ｋｇｆ／ｍｍ２）が好ましい。弾性率が前記下限値未満であると剛性が低下する場合があり、前記上限値を超えると打ち抜き加工性が低下する場合がある。
【００１２】
樹脂層２は、金属層を接着し、かつ、厚さを調整するする機能を有している。
樹脂層２は、例えば樹脂組成物単独で構成されている層、樹脂組成物を繊維基材に担持してなる複合樹脂層等が挙げられる。これらの中でも複合樹脂層が好ましい。これにより、金属層間の貼り合わせ強度を向上することができる。
【００１３】
このような樹脂組成物としては、例えば熱硬化性樹脂を含むものが挙げられる。前記熱硬化性樹脂としては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、未変性のレゾールフェノール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レゾールフェノール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂等のフェノール樹脂、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、ビスフェノールＦエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられる。これらの中でも、特に、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、ビスフェノールＦエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂およびクレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂から選ばれる１種以上の樹脂を用いることが好ましい。これにより、耐熱性が確保できる。
【００１４】
前記熱硬化性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記樹脂組成物全体の２０〜９５重量％が好ましく、特に６０〜９０重量％が好ましい。含有量が前記下限値未満であると耐熱性が低下する場合があり、前記上限値を超えると可とう性が低下する場合がある。
【００１５】
また、前記樹脂組成物は、前述のような熱硬化性樹脂に熱可塑性樹脂をさらに含んでいることが好ましい。これにより、打ち抜きの際の粉落ち量を低減することができる。
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール等のビニルアルコール系樹脂、カルボキシル基変性樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でもフェノキシ系樹脂が好ましい。これにより、可とう性を向上することができる。
【００１６】
また、前記熱可塑性樹脂は、前記熱硬化性樹脂と反応性を有する官能基を持っていることが好ましい。これにより、粉落ち量の発生を特に防止することができる。前記官能基としては、例えばエポキシ基、水酸基、カルボキシル基等が挙げられる。これらの中でもエポキシ基が好ましい。これにより、耐熱性を向上することができる。
【００１７】
前記官能基としては、例えばエポキシ基、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、ブチラール基等が挙げられる。これらの中でも、エポキシ基、カルボキシル基、水酸基の中から選ばれる１種以上が好ましい。
【００１８】
この熱可塑性樹脂中の前記官能基の量は、特に限定されないが、前記熱可塑性樹脂全体の１〜４０重量％が好ましく、特に２〜１０重量％が好ましい。含有量が前記範囲内であると、特に可とう性に優れる。
【００１９】
前記熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、１０，０００〜１００，０００が好ましく、特に５０，０００〜８０，０００が好ましい。重量平均分子量が前記範囲内であると、特に反応性に優れる。
【００２０】
前記熱可塑性樹脂（特にフェノキシ樹脂）の含有量は、特に限定されないが、前記樹脂組成物全体の３〜５０重量％が好ましく、特に５〜２０重量％が好ましい。含有量が前記範囲内であると、耐熱性および可とう性の両方に優れる。
【００２１】
前記樹脂組成物には、前記熱硬化性樹脂と、前記熱可塑性樹脂等以外に、本発明の目的を損なわない範囲で硬化剤、カップリング剤、反応性希釈材等の添加剤を添加することできる。
【００２２】
樹脂層２は、上述のような樹脂組成物単独で構成されている層であっても良いが、前記樹脂組成物を基材に担持した複合樹脂層が好ましい。
前記基材としては、例えば繊維基材、不織基材、成形基材等が挙げられる。これらの中でも繊維基材が好ましい。これにより、金属層との貼り合わせ時のハンドリングがしやすくなると共に金属層との貼り合わせ強度を向上することができる。
【００２３】
前記繊維基材としては、例えばガラス繊維基材、ガラス不織布基材等の無機繊維基材、ポリエステル繊維基材、液晶ポリマー繊維基材等の有機繊維基材等が挙げられる。これらの中でも有機繊維基材が好ましい。これにより、軽量化と、強度とのバランスに優れる。
【００２４】
樹脂層２の厚さは、特に限定されないが、１０〜５００μｍが好ましく、特に２５〜１５０μｍが好ましい。厚さが前記下限値未満であると貼り合わせ強度が低下する場合があり、前記上限値を超えるとフレキシブルプリント配線板の補強部材として厚すぎて補強部材として使用できない場合がある。
【００２５】
ここで、第１金属層１の厚さ［ｔ１］と、樹脂層２の厚さ［ｔ２］との比（ｔ１／ｔ２）は、特に限定されないが、０．０２〜１０であることが好ましく、特に０．１〜５であることが好ましい。比が前記下限値未満であると補強部材の強度が低下する場合があり、前記上限値を超えると軽量化の効果が薄れる場合がある。
【００２６】
このような樹脂層２を得る方法としては、例えば、液状に調整した樹脂ワニスを繊維基材に含浸、乾燥する方法、液状に調整した樹脂ワニスを金属層に塗工し乾燥する方法、フィルムに塗工し乾燥する方法等が挙げられる。
【００２７】
第２金属層３は、フレキシブルプリント配線板の補強部材の剛性を発揮する機能を有している。前述する樹脂層２を打ち抜いた際に発生する粉落ちを防止する機能をも有している。
第２金属層３を構成する金属としては、例えばステンレス、チタニウム合金、アルミニウム合金、等が挙げられる。これらの中でもステンレスが好ましい。これにより、特に剛性を向上することができる。
【００２８】
第２金属層３を構成する金属は、第１金属層１を構成する金属と同じであっても異なっていても良いが、同じであることが好ましい。これにより、表裏の膨張係数のバランスを取ることができ、それによって反りを防止することができる。第２金属層３としては、金属箔を用いることができる。
【００２９】
第２金属層３の厚さは、特に限定されないが、１０〜１００μｍが好ましく、特に２０〜５０μｍが好ましい。第１金属層と同じ厚さであることが最も好ましい。厚さが前記下限値未満であると補強する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると軽量化する効果が低下する場合がある。
【００３０】
第２金属層３の厚さと、第１金属層１との厚さは、同じであっても、異なっていても良いが、同じであることが好ましい。これにより、表裏の膨張度のバランスを取ることができ、それによって反りを防止することができる。
【００３１】
第２金属層３の弾性率は、特に限定されないが、５，０００〜５０，０００（ｋｇｆ／ｍｍ２）が好ましく、特に１７，０００〜２５，０００（Ｋｇｆ／ｍｍ２）が好ましい。弾性率が前記下限値未満であると剛性が低下する場合があり、前記上限値を超えると打ち抜き加工性が低下する場合がある。
【００３２】
第２金属層３の弾性率と、第１金属層１の弾性率とは、同じであっても、異なっていても良いが、同じであることが好ましい。これにより、表裏の膨張度のバランスを取ることができ、それによって反りを防止することができる。
【００３３】
このような第１金属層１と、樹脂層２と、第２金属層３とを、この順に積層して加熱・加圧して補強部材１０を得る。
加熱・加圧する条件は、特に限定されないが、１００〜２５０℃×１０〜２４０分間が好ましく、特に１３０〜１８０℃×２０〜１２０分間が好ましい。
【００３４】
補強部材１０の弾性率は、特に限定されないが、５,０００〜５０，０００（ｋｇｆ／ｍｍ２）が好ましく、特に１７，０００〜２５，０００（Ｋｇｆ／ｍｍ２）が好ましい。弾性率が前記範囲内であると、特に強度に優れる。
【００３５】
また、補強部材１０の厚さは、特に限定されないが、１０〜５００μｍが好ましく、特に５０〜３００μｍが好ましい。厚さが前記範囲範囲内であると、特にフレキシブル回路配線板用途の形状設計に適している。
【００３６】
以上のように本発明の補強部材１０を図１に示す好適な実施形態に基づいて説明したが、これに限定されない。例えば第１金属層１と、樹脂層２と、第２金属層３に加えて、他の金属層がさらに設けられている場合等である。
【００３７】
次に、上述の補強部材を有するフレキシブル配線板について説明する。
図２は、補強部材を有するフレキシブル配線板の一例を示す側面図である。
フレキシブル配線板１００は、基材フィルム４の一方の面側の一部に補強部材１０が設けられている。
基材フィルム４の多方面側には、配線回路５が形成されており、配線回路５を覆うようにオーバーレイ６が設けられている。
【００３８】
補強部材１０と、基材フィルム４とは、そのまま接合されていても、接着剤層を介して接合されていても良い。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されない。
（実施例１）
１．補強部材の作製
第１金属層としてステンレス合金；ＳＵＳ３０４（厚さ２５μｍ、弾性率３０，０００ｋｇｆ／ｍｍ２）を、第２金属層としてステンレス合金；ＳＵＳ３０４（厚さ２５μｍ、弾性率３０，０００ｋｇｆ／ｍｍ２）を用いた。樹脂層としては、下記の組成の樹脂ワニスをポリアリレー系液晶ポリマー樹脂メルトブロー成型基材（クラレ社製、ベクルス）に塗布機を用いて、担持して得られたもの（厚さ１００μｍ）を用いた。
【００４０】
樹脂ワニスの組成
熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂（旭化成エポキシ株式会社製、ＡＥＲ８００４）９３重量％と、官能基を有する熱可塑性樹脂としてフェノキシ樹脂（ジャパンエポキシ社製、１２５６）５重量％と、硬化剤１（日本カーバイド工業株式会社製、ジシアンジアミド）１．８重量％と硬化剤２（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．２重量％をＤＭＦとＭＥＫに溶解して固形分４０重量％の樹脂ワニスを得た。
【００４１】
補強部材の成形
第１金属層と、樹脂層と、第２金属層とをこの順に積層して、１７０℃で６０分間、加熱・加圧して、厚さ１５０μｍで、弾性率２１，０００ｋｇｆ／ｍｍ２の補強部材を得た。
【００４２】
２．フレキシブル配線板の製造
上述の補強部材を、打ち抜き前にはりあわせして、一括して打ち抜いてフレキシブル配線板を得た。
【００４３】
（実施例２）
補強部材を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
第２金属層として、チタン箔（厚２５μｍ、弾性率１０，８５０ｋｇｆ／ｍｍ２）を用いた。
【００４４】
（実施例３）
補強部材を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
樹脂層の基材にガラスクロス（日東紡績株式会社、品番ＷＥＡ−１１６）を用いた。
【００４５】
（実施例４）
補強部材を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
金属層の厚みを２５μｍとし、樹脂層の厚さを２５０μｍとして、第１金属層との厚さの比を０．１とした。
【００４６】
（実施例５）
補強部材を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
金属層厚みを５０μｍとし、樹脂層の厚さを１０μｍとして、第１金属層との厚さの比を５とした。
【００４７】
（実施例６）
補強部材を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
金属層の厚みを１０μｍとし樹脂層の厚みを４０μｍとした。
【００４８】
（実施例７）
補強部材を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
金属層の厚みを５０μｍとし樹脂層の厚みを２００μｍとした。
【００４９】
（比較例１）
補強部材を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
第２金属層を用いずに、第１金属層と、樹脂層とで補強部材を得た。
【００５０】
（比較例２）
補強部材を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
第１金属層および第２金属層を用いずに、樹脂層のみで補強部材を得た。
【００５１】
（比較例３）
補強部材を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
第１金属層  軟鉄（厚さ１００μｍ、弾性率４，０００ｋｇｆ／ｍｍ２）で補強部材を得た。
【００５２】
各実施例および比較例で得られた補強部材およびフレキシブル配線板について、以下の評価を行なった。評価項目を内容と共に示す。得られた結果を表１に示す。
１．粉落ち量
粉落ち量は、フレキシブル配線板を打ち抜いた際に発生する粉落ち量で評価した。各符号は、以下の通りである。
◎：粉落ちがほとんど発生せず。
○：粉落ち量が０．５ｇ未満であった。
△：粉落ち量が０．５ｇ以上、１ｇ未満であった。
×：粉落ち量が１ｇ以上であった。
【００５３】
２．反り
反り量は、１００ｍｍ×１００ｍｍの試料を用い定盤上でＪＩＳすきまゲージを用いて測定する方法で評価した。
◎：反りが殆ど無し
○：反り量が０．１ｍｍ未満
△：反り量が０．１ｍｍ以上、０．３ｍｍ未満
×：反り量が０．３ｍｍ以上
【００５４】
３．補強部材の重さ
補強部材の重さを、１００ｍｍ×１００ｍｍの試料を用い１／１００ｇまで測定できる電子天秤で測定した。
◎：重量が５ｇ未満
○：重量が５ｇ以上、１０ｇ未満
△：重量が１０ｇ以上、３０ｇ未満
×：重量が３０ｇ以上
【００５５】
４．補強部材の弾性率
補強部材の弾性率を、テンシロンで曲げ弾性率で評価した。
◎：弾性率が１７，０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上、２５，０００ｋｇｆ／ｍｍ２未満
○：弾性率が９，０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上、１７，０００ｋｇｆ／ｍｍ２未満
：または、２５，０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上、３０，０００ｋｇｆ／ｍｍ２未満
△：弾性率が５，０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上、９，０００ｋｇｆ／ｍｍ２未満
：または、３０，０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上、５０，０００ｋｇｆ／ｍｍ２未満
×：弾性率が５，０００ｋｇｆ／ｍｍ２未満または５０，０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上
【００５６】
５．打ち抜き加工性
打ち抜き加工性は、ＡＳＴＭ型を用い２０ｔプレスで打ち抜きマイクロメーターバリの高さを評価した。各符号は、以下の通りである。
◎：バリが殆ど無い
○：バリの高さが０．０５ｍｍ未満
△：バリの高さが０．０５ｍｍ以上、０．１ｍｍ未満
×：バリの高さが０．１ｍｍ以上
【００５７】
【表１】
2006339173.tif 000003
【００５８】
表１から明らかなように実施例１〜７は、粉落ち量が少なくなっていた。
また、実施例１〜７は、弾性率も優れており、補強効果に優れていることが示された。
また、実施例１、２、４および６は、軽量化にも特に優れていた。
また、実施例１〜４および６は、打ち抜き加工性にも特に優れていた。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の補強部材は、フレキシブル配線板の補強用部材として好適に用いられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】補強部材の一例を示す断面図である。
【図２】補強部材を有するフレキシブル配線板の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１      第１金属層
２      樹脂層
３      第２金属層
４      基材フィルム
５      配線回路
６      オーバーレイ
１０    補強部材
１００  フレキシブル配線板
【図１】
2006339173.tif 000004
【図２】
2006339173.tif 000005