(57)【要約】【課題】プリント配線板の剛性を保ちつつ、反りを低減できるプリント配線板を提供する。【解決手段】  絶縁性の基材１１と、基材上に形成され、プリント配線板の製品としての機能を奏する導体製配線部４１が形成された第１領域２１と、前記基材上に形成され、前記製品としての機能を奏しない導体製ダミー部５２が形成された第２領域２２と、を有するプリント配線板１０において、第１領域２１の導体残存率Ａに対する前記第２領域２２の導体残存率Ｂの割合（（Ｂ／Ａ）×１００（％））が、１０５〜３００％である。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性の基材と、
前記基材上に形成され、プリント配線板の製品としての機能を奏する導体製配線部が形成された第１領域と、
前記基材上に形成され、前記製品としての機能を奏しない導体製ダミー部が形成された第２領域と、を有するプリント配線板において、
前記第１領域の導体残存率Ａに対する前記第２領域の導体残存率Ｂの残存割合（（Ｂ／Ａ）×１００（％））が、１０５〜３００％であることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記第１領域は、前記第２領域により囲まれて配設されることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
【請求項３】
前記第２領域は、
導体が存在しない複数の多角形欠損部を、一の多角形欠損部の一辺と隣接する他の多角形欠損部の対向辺との間隔が等しくなるように規則的に配列してなることを特徴とする請求項１又は２記載のプリント配線板。
【請求項４】
前記導体製ダミー部は、均一な幅の、連続した非直線の導体パターンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製品部分である配線パターンが形成される回路本体部分及び製品外である捨て板部分とで構成されるプリント配線基板において、回路本体部分の残銅率と捨て板部分の残銅率とを等しくすることにより、温度、湿度の変化によるプリント配線基板の伸縮挙動を基板全体で同一にして、プリント配線基板の反り、ねじれを軽減するプリント配線基板が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−５１２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のプリント配線基板では、配線パターンの設計仕様によっては回路本体部分の残銅率が小さくなり、これにともない捨て板部分の残銅率も小さくなることがある。そのため、基板全体としての剛性とリフロー時の耐反り性とのバランスが悪いという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、プリント配線板の剛性を保ちつつ、反りを低減できるプリント配線板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、絶縁性の基材と、基材上に形成され、プリント配線板の製品としての機能を奏する導体製配線部が形成された第１領域と、前記基材上に形成され、前記製品としての機能を奏しない導体製ダミー部が形成された第２領域と、を有するプリント配線板において、第１領域の導体残存率Ａに対する第２領域の導体残存率Ｂの残存割合（（Ｂ／Ａ）×１００（％））が、１０５〜３００％であることを特徴とするプリント配線板によって、上記課題を解決する。ここで、第１領域の導体残存率Ａとは、基板上における、第１領域の全面積に占める配線部の面積割合をいい、第２領域の導体残存率Ｂとは、基板上における、第２領域の全面積に占めるダミー部の面積割合をいう。
【０００７】
上記発明において、第１領域の導体残存Ａに対する第２領域の導体残存率Ｂの残存割合は、１２０〜３００％とすることがより好ましく、さらに１５０〜３００％とすることがより好ましく、さらに２００〜３００％とすることがより好ましい。
【０００８】
また上記発明において、第１領域は、第２領域により囲まれて配設されてもよい。
【０００９】
また上記発明において、第２領域部は、導体が存在しない複数の多角形欠損部を、一の多角形欠損部の一辺と隣接する他の多角形欠損部の対向辺との間隔が等しくなるように規則的に配列して構成することができる。
【００１０】
また上記発明において、前記導体製ダミー部は、均一な幅の、連続した非直線の導体パターンとして構成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、絶縁性の基板上において、第１領域の導体残存率Ａに対する第２領域の導体残存率Ｂの残存割合（（Ｂ／Ａ）×１００（％））を１０５〜３００％とするので、剛性と耐反り性との性能バランスが向上する。その結果、プリント配線板の剛性を保ちつつ、反りを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】発明の実施形態に係るフレキシブル配線板の銅張積層板を示す要部平面図である。
【図２】図１の銅張積層板のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１の銅張積層板をエッチングした後の銅張積層板を示す平面図である。
【図４】図３の銅張積層板の第１領域の一部を拡大して示す平面図である。
【図５】図３の銅張積層板の第２領域の一部を拡大して示す平面図である。
【図６】図５のダミー部のパターン例を拡大して示す平面図である。
【図７】表１に示す、残存割合に対する平坦度の特性を示すグラフである。
【図８】表１に示す、残存割合に対する平坦度の変化率の特性を示すグラフである。
【図９】発明の他の実施形態に係るフレキシブル配線板を示す図であって、複数の銅箔層に形成されるそれぞれのダミー部の位置関係を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
《第１実施形態》
図１は、本発明の一実施の形態を適用したフレキシブルプリント配線板１０（以下、片面銅張積層板１０ともいう。）の要部平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図１及び図２に示すように、本例の銅張積層板１０は、絶縁性基材１１（本発明の「基材」に相当）と、絶縁性基材１１の主面に形成され、後述する配線部４１及びダミー部５２を形成するための銅箔１２とを備えるシート状部材である。
【００１４】
絶縁性基材１１は、基材の耐熱性、誘電特性のよいポリイミドフィルムのほか、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエステルフィルム、またはこれらの樹脂フィルムをガラス繊維で強化したフィルムで構成することができる。
【００１５】
本例の配線部４１及び後述するダミー部５２は、銅箔１２により形成されているが、銅箔以外の導電材料箔、例えばアルミニウム箔から構成してもよい。
【００１６】
本例の銅張積層版１０は、絶縁性基材１１の片面のみに銅箔１２を貼り合わせてなるが、絶縁性基材１１の両面に銅箔を貼り合わせた両面銅張積層板でもよい。
【００１７】
銅張積層板１０は、銅箔１２をエッチングすることにより製品としての機能を奏する配線部が形成される。図３は、図１に示す銅張積層板１０の銅箔１２をエッチングした後の銅張積層板１０を示す。図３に示すように、本例の銅張積層板１０は、製品としての機能を奏する部分であって、電子部品などが実装される配線部４１が形成された第１領域２１と、製品としての機能は奏しないが製品の一部となる（又は完成品になる前に除去される）第２領域２２とを有する。
【００１８】
図４は第１領域２１の一部を示す拡大図であり、本例の第１領域２１には、電子部品を実装するためのパッド（ランド）４１１や、図示はしないがコネクタと嵌合する嵌合部などが形成される。配線部４１は、絶縁性基材１１の主面上に形成され、例えばパッド４１１に接続されている。なお、配線部４１やパッド４１１が形成されていない部分は、銅箔１２がエッチングされることにより、絶縁性基材１１が露出した状態となっている。
【００１９】
これに対して、図５は第２領域２２の一部分を示す拡大図である。第２領域２２は、プリント配線板の製品としての機能は奏しないが、図３に示したように平面視においてたとえば矩形状とされた第１部分２１を囲い、銅張積層板１０の外枠として剛性を保つ機能を発揮する。このため、第２領域２２には、後述するように、プリント配線板の製品としての機能を奏しないダミー部５２が形成されている。
【００２０】
第２領域２２のダミー部５２は、上記配線部４１のエッチング処理と同時に形成された、均一な幅の、連続した非直線の銅箔パターンである。換言すれば、銅箔１２をエッチング処理した複数の正六角形の抜きパターン１２（欠損部１２ともいう。）が主面内において規則的に配列された、抜きパターンのハニカム構造の残余部分からなる銅箔パターンである。それぞれの正六角形の欠損部５１は所定方向（１２０°間隔）について等間隔に配列され、任意の正六角形の欠損部５１の一辺と、当該任意の正六角形の欠損部５１と隣合う正六角形の欠損部５１の対向する辺との距離が等しくなるように、欠損部５１が形成され、正六角形の欠損部５１には、絶縁性基材１１が露出する。
【００２１】
図４に示す配線部４１及び図５に示すダミー部５２は、以下の方法で形成される。まず、図１の銅張積層板１０の銅箔１２の面上にエッチングレジスト層を形成し、配線部４１及びダミー部５２のパターンを露光し、現像する。その後、表面に露出している銅箔１２を塩化第二銅によってエッチングする。次に、エッチングレジストを除去することにより、図３〜図５に示す銅張積層板１０が形成される。なお、配線部４１及びダミー部５２の形成方法は、エッチング処理に限定されず、例えば導電性ペーストを印刷する方法であってもよい。
【００２２】
そして、図３に示す銅張積層板１０の主面に、図示しないカバーレイフィルムを積層し、本例のフレキシブル配線板が形成される。
【００２３】
ところで、フレキシブルプリント配線板１０、特に製品としての機能を奏する第１領域２１は、電子部品等が実装される部分であるため、反りや捩れのない優れた平坦度を有することが求められる。しかしながら、プリント配線板１０に電子部品等を実装してハンダをリフローさせる工程において、リフロー時に発生するガスによりプリント配線板１０が膨れることによって、或いはリフロー時の熱による基材１１と銅箔１２との収縮率の差によって、平坦度が低下する可能性がある。その一方で、製造工程内におけるハンドリング作業性を高めるために、プリント配線板１０にはある程度以上の剛性が求められる。なお平坦度とは、プリント配線板１０の面内における、パッド４１１を含む配線部４１の高さの最大値と最小値の差と定義され、平坦度が小さいほどプリント配線板１０の反りや捩れが小さいことを意味する。
【００２４】
そこで本例では、プリント配線板１０の剛性を保ちつつ、プリント配線板１０の平坦度を許容される範囲内に抑えるために、
以下のように、第１領域２１の導体残存率Ａに対する第２領域２２の導体残存率Ｂの割合を規定する。こうすることで、リフロー後のプリント配線板１０の膨れによる平坦度の低下を抑制しつつ、プリント配線板１０の剛性を確保することでハンドリング作業性に優れたプリント配線板１０を提供することができる。
【００２５】
第１領域２１の導体残存率Ａとは、銅張積層板１０の主面上における第１領域２１の全面積に対し、導体である銅箔が残っている面積の割合を示し、図３から図５に示す銅張積層板１０の導体残存率Ａは、第１領域２１の全面積に対する配線部４１の面積の割合となる。また、第２領域２２の導体残存率Ｂとは、銅張積層板１０の主面上における第２領域２２の全面積に対し、導体である銅箔が残っている面積の割合を示し、図３から図５に示す銅箔積層板１０の導体残存率Ｂは、第２領域２２の面積に対する、ダミー部５２の面積の割合となる。
【００２６】
配線部４１の形状（パターン）はプリント配線板１０の設計仕様によりほぼ決まってしまう。そのため、配線部４１の形状を変えて第１領域２１の導体残存率Ａを調整することは現実的ではない。そのため、本例では、設計仕様により決まる配線部４１の形状を変えずに第２領域２２の導体残存率Ｂを調整することで、フレキシブルプリント配線板１０の平坦度を所定の範囲内に入るように調整する。
【００２７】
第２領域２２の導体残存率Ｂは、たとえば図６に示すように、絶縁性基材１１が露出する正六角形の欠損部５１の面積を調整することで調整することができる。換言すれば、ダミー部５２の線幅を調整することで第２領域２２の導体残存率Ｂを調整することができる。図６は欠損部５１の面積（ダミー部５２の線幅）が相違する３つの態様を示す要部拡大図であって、図６（ａ）〜図６（ｃ）の中で導体残存率Ｂが最小の態様を図６（ａ）に示し、導体残存率Ｂが最大の態様を図６（ｃ）に示し、導体残存率Ｂがこれらの中間の態様を図６（ｂ）に示す。
【００２８】
なお、各欠損部５１の中心の配置（レイアウトパターン）を一定にして欠損部５１の面積（ダミー部５２の線幅）を調整すること以外にも、たとえば同じ面積の欠損部５１の配置密度（稠密度）を調整すること、換言すれば各欠損部５１の中心のレイアウトパターンを調整することで導体残存率Ｂを調整してもよい。
【００２９】
特に本例のプリント配線板１０では、第１領域２１の導体残存率Ａに対する第２領域２２の導体残存率Ｂの残存割合（Ｂ／Ａ×１００（％））を、１０５〜３００％、好ましくは１２０〜３００％、より好ましくは１５０〜３００％、さらにより好ましくは２００〜３００％とすることで、プリント配線板１０自体の剛性を損なわずに、平坦度を高めることができる。これによりプリント配線板１０の裏面に別の補強板を設けなくてもプリント配線板の剛性を保つことができるため、リフローなどの熱が作用しても補強板による反りや捩れの発生を防ぐことができる。
【００３０】
また本例のプリント配線板１０は、第１領域２１の周囲に第２領域２２が形成され、この第２領域２２に図５に示す連続した非直線の銅箔パターンからなるダミー部５２が形成されているので、剛性の高い第２領域２２が外枠となって第１領域２１を囲むことになる。その結果、プリント配線板１０全体の剛性を高めることができ、製造工程内等のハンドリング作業性が向上する。
【００３１】
また、特許文献１に示されたような非連続の（離散的な）正六角形のダミーパターンに比べると、本例のように連続した銅箔１２からなるダミー部５２の方が、リフロー時の熱により生じるプリント配線板１０の反りや捩れにつながる応力を面方向に均等に分散させることができるため、プリント配線板１０の平坦度を抑えることができる。さらに本例では、図５又は図６に示すように、ダミー部５２の線幅（正六角形の欠損部５１の間の距離）を等しく設定しているため、プリント配線板１０に作用する熱応力の均一化を図ることができる。
【００３２】
また、プリント配線板１０の製造工程において、第２領域２２はアライメントのためのガイドとなるが、当該第２領域２２に相対的に剛性が高いダミー部５２を設けているので、補強板等の剛性を保つための別部材を用いる必要がない。
【００３３】
なお、本例では、第２領域２２の欠損部５１の形状を正六角形としたが、正方形、ひし形その他の多角形でもよい。
《第２実施形態》
上述した第１実施形態に係るプリント配線板１０は、１つの基材１１と１つの銅箔１２とからなる単層構造のプリント配線板１０であるのに対し、本例のプリント配線板１０は複数の基材１１と、各基材１１に設けられた複数の銅箔１２とからなる多層構造のプリント配線板１０である。こうした多層構造のプリント配線板１０についても、本発明を適用することができる。以下、上述した単層構造のプリント配線板１０と共通する構成については詳細な説明は省略し、主たる相違構成について説明する。
【００３４】
図９は、本例の多層構造のフレキシブルプリント配線板１０において、各銅箔１２に形成された各ダミー部８１，８２，８３の相対位置を説明するための平面図である。なお、各ダミー部８１，８２，８３は、図５に示すダミー部５２と同様に所定の線幅を有するが、図９では便宜的に線で示す。
【００３５】
本例のフレキシブルプリント配線板１０は、複数の銅張積層板を熱硬化接着剤などで貼り合わせることにより多層構造に製造される。この際、積層された各銅張積層板の主面に形成された銅箔のダミー部８１，８２，８３が、Ｘ軸方向に一定の周期（ピッチ）でずらして配置されている。すなわち図９に示すように、たとえば４層構造のプリント配線板１０である場合は、第１層目のダミー部８１の位置に対し、第２層目のダミー部８２は１／３周期分ずれており、第３層目のダミー部８３は２／３周期分ずれている。そして、第１層目のダミー部８１と第４層目のダミー部（不図示）が、Ｘ方向に対して同じ位置になる。このようにダミー部８１，８２，８３の位置は、例えば、各層の銅箔１２をエッチングする際にエッチング用マスクの位置をずらすように調整すればよい。
【００３６】
本例の多層構造のフレキシブルプリント配線板１０は、各層の主面に形成される銅箔１２のダミー部８１，８２，８３の位置を周期的にずらして各層を重ねるため、銅箔１２のダミー部８１，８２，８３とダミー部以外の部分（図５に示す欠損部に相当）とが重なり、プリント配線板１０に生じようとする段差を抑えることができる。多層構造のプリント配線板１０において銅箔１２のダミー部８１，８２，８３の位置をずらさないとプリント配線板１０全体として表面が波打つ可能性があるが、本例ではこうした段差の発生を抑制することができる。
【００３７】
さらに、各層の銅張積層板を接着する層間接着剤が、リフロー処理の熱により膨れることがあるが、本例では、各層の銅張積層板の主面上におけるダミー部と欠損部との段差によって、層間接着剤の膨れを吸収することができる。
【００３８】
なお、多層構造の層数は３層に限定される趣旨ではなく、２層構造でも４層以上の構造であってもよい。また本例ではダミー部８１，８２，８３の位置をずらす周期を１／３周期としたが、必ずしも周期の１／３とする必要はなく、好ましくは周期の１／４以上から１／２以下であればよい。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明をさらに具体化した実施例を説明する。
《試料の作製》
厚さ２０μｍのポリイミドフィルムの片面に、厚さ１２μｍの銅箔を貼り合わせた銅張積層板を用意し、上述したエッチング方法で、それぞれ第２領域の導体残存率Ｂが異なるプリント配線板１０を作製した。これら第２領域の導体残存率Ｂが異なるプリント配線板１０を、２６０℃×１分のハンダのリフロー工程を通過させ、得られたプリント配線板１０の平坦度を計測した。第１領域には同じ配線部をパターニングすることで導体残存率Ａを等しくし、この導体残存率Ａに対する導体残存率Ｂの残存割合（（Ｂ／Ａ）×１００（％））を１０５％、１２０％、１５０％、２００％、３００％とした試料をそれぞれ実施例１〜５とし、残存割合を６０％、８０％、１００％とした試料をそれぞれ比較例１〜３とした。これらの評価結果を表１に示す。また表１に対応するグラフを図７に示す。また、表１に示す平坦度の評価結果を用いて残存割合に対する平坦度の変化率を算出した。変化率は、Δ平坦度／Δ残存割合により算出した。図８は、残存割合に対する平坦度の変化率の特性を示すグラフである。なお、図８中のプロット点に付されている値は、変化率を算出する際に使用した残存割合の二値の中間値である。
【００４０】
【表１】
2011171473.tif 000003
【００４１】
《考察》
表１及び図７に示すように、実施例１〜５のプリント配線板では平坦度が５０μｍ以下になり、比較例１〜３に比べて、リフロー後のプリント配線板の反り及び捩れが抑制されていることが確認された。特に、実施例３〜５のプリント配線板では平坦度が３０μｍ以下になり、よりリフロー後のプリント配線板の反り及び捩れが抑制されている。
【００４２】
また、図８に示す残存割合に対する平坦度の変化率をみると、残存割合が１０２．５％の時に平坦度の変化率の絶対値が最も大きくなるが、残存割合が１０５％以上になると変化率がゼロに近づき、平坦度を小さく抑えることができる。これにより、残存割合を６０〜３００％の範囲で変化させた場合に、残存割合１０５％を基点として、平坦度が２５μｍに漸近することが分かる。
【００４３】
以上の結果より、導体残存率Ａに対する導体残存率Ｂの残存割合を１０５〜３００％に設定することで、リフロー後のプリント配線板１０の反り及び捩れが防止され、平坦度を高め得ることが確認された。
【００４４】
なお、プリント配線板１０の剛性によるハンドリング作業性については、導体残存率Ａに対する導体残存率Ｂの残存割合を６０〜３００％に設定する限り、特に差異はない。また本例のプリント配線板１０において、残存割合の上限値は３００％に規定されている。残存割合が３００％を超えると、第２領域２２の銅箔１２が占める面積が大きくなるため、リフロー時に絶縁性基材１１や接着層から発生するガスが基材１１と銅箔１２との層間に閉じ込められ、外部に排出しにくくなり、その結果として反りが発生するおそれがある。これにより、リフロー時に発生するガスを効率良く排出することができ、その結果として、プリント配線板１０の反りを抑えることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０…銅張積層板
１１…絶縁性基材
１２…銅箔
２１…第１領域
２２…第２領域
４１…配線部
４１１…パッド
５１…欠損部
５２，８１，８２，８３…ダミー部
【図１】
2011171473.tif 000004
【図２】
2011171473.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011171473.tif 000009
【図７】
2011171473.tif 000010
【図８】
2011171473.tif 000011
【図９】
2011171473.tif 000012