(57)【要約】      （修正有）【課題】基板の折れ曲がりによる断線を防止することができるフレキシブル回路基板を提供すること。【解決手段】フレキシブル回路基板１は、一方の面１１及び他方の面１２を有し、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートを含んで構成される基板１０と、基板１０の一方の面１１上に形成される端子２０と、基板１０の他方の面１２上における端子２０と重なる領域に接着される補強基板３０と、基板１０と補強基板３０とを接着する接着剤４０と、を備え、接着剤４０は、ホットメルト接着剤であることを特徴とする。【選択図】図１
2011138805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面及び他方の面を有し、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートを含んで構成される基板と、
前記基板の前記一方の面上に形成される電極と、
前記基板の前記他方の面上における少なくとも前記電極と重なる領域に接着される補強基板と、
前記基板と前記補強基板とを接着する接着剤と、
を備え、
前記接着剤は、ホットメルト接着剤である
ことを特徴とするフレキシブル回路基板。
【請求項２】
前記電極は、前記基板の端部に形成される端子である
ことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル回路基板。
【請求項３】
前記補強基板における前記基板の前記端部側と反対側が、前記接着剤により接着されない領域とされ、前記接着されない領域の端部は自由端とされる
ことを特徴とする請求項２に記載のフレキシブル回路基板。
【請求項４】
前記電極は、前記基板に実装される電子部品の端子が接続されるランドである
ことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル回路基板。
【請求項５】
前記補強基板は、前記基板の前記他方の面上において、前記電子部品が実装される領域と重なる領域全体に接着される
ことを特徴とする請求項４に記載のフレキシブル回路基板。
【請求項６】
前記基板の前記一方の面上において、前記電極と接続される配線と、
前記配線の前記基板と反対側の表面上において、前記配線を被覆する保護層と、
を更に備え、
前記補強基板は、前記電極と重なる領域から前記保護層と重なる領域まで接着される
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のフレキシブル回路基板。
【請求項７】
前記ホットメルト接着剤の融点は、８０℃〜１５０℃とされる
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の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、フレキシブル回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、電子機器において、可撓性を有する基板上に配線が設けられたフレキシブル回路基板が用いられている。このようなフレキシブル回路基板の一つとして、配線と接続された電極が基板上に形成されたフレキシブル回路基板が知られている。この基板上の電極は、例えば、フレキシブル回路基板に実装される部品の端子が接続されるランドであったり、基板の端部に形成されて、フレキシブル回路基板が他の基板等と接続されるための端子であったりする。基板上の電極が、基板の端部に形成された端子である場合、このフレキシブル回路基板は、端子が形成された端部が、電子機器内のコネクタ等に挿入されて使用される。
【０００３】
下記特許文献１には、このようなフレキシブル回路基板が記載されている。下記特許文献１に記載のフレキシブル回路基板においては、樹脂から成る基板の一方の面上の端部に電極としての端子が形成されており、さらに、基板の他方の面上における端子と重なる位置に補強基板が接着されている。この補強基板は、アクリル系接着剤やテープ等により接着されている。そして、フレキシブル回路基板の端子がコネクタ等に挿入されるとき、この補強基板によりフレキシブル回路基板の折れ曲がりが抑制されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平０７-２９８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載のフレキシブル回路基板においては、補強基板が剥がれてしまう場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、補強基板の剥がれを防止することができるフレキシブル回路基板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】
【０００７】
本発明者は、上記特許文献１に記載のフレキシブル回路基板において、補強基板が剥がれてしまう原因について鋭意研究をした。その結果、上記特許文献１に記載のフレキシブル回路基板において、基板がポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートから構成される場合に、補強基板が剥がれてしまうことを見出した。そして、本発明者は、さらに研究を重ねた結果、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートは、一定時間、所定の温度の環境下に放置されるエージングが施されて使用されることが多く、このエージングにより基板の表面に微粒子のオリゴマーが析出していることを見出した。そして、このオリゴマーが、基板と補強基板との接着を阻害しているという結論に達した。そこで、本発明者は、さらに鋭意研究を重ねて本発明をするに至った。
【０００８】
すなわち、本発明のフレキシブル回路基板は、一方の面及び他方の面を有し、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートを含んで構成される基板と、前記基板の前記一方の面上に形成される電極と、前記基板の前記他方の面上における少なくとも前記電極と重なる領域に接着される補強基板と、前記基板と前記補強基板とを接着する接着剤と、を備え、前記接着剤は、ホットメルト接着剤であることを特徴とするものである。
【０００９】
このようなフレキシブル回路基板によれば、基板の一方の面に形成される電極に外部から力がかかるとき、補強基板により基板の折れ曲がりが抑制できる。このとき、基板と補強基板とを接着する接着剤は、ホットメルト接着剤であるため、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートを含んで構成される基板の表面にオリゴマーが析出している場合においても、補強基板が基板から剥がれることが防止できる。このように接着剤としてホットメルト接着剤を用いる場合に、基板の表面にオリゴマーが析出している場合においても、補強基板が基板から剥がれることが防止できる原因については定かではない。しかし、本発明者は、ホットメルト接着剤が熱により溶かされてから、冷却されて固まるまでに、ホットメルト接着剤が、オリゴマーを包み込むように取り込んで、基板の表面に直接ホットメルト接着剤が付着するためであると考えている。
【００１０】
さらに上記フレキシブル回路基板において、前記電極は、前記基板の端部に形成される端子であることが好ましい。
【００１１】
このようなフレキシブル回路基板によれば、フレキシブル回路基板の端部に形成された端子がコネクタ等に挿入されるとき、補強基板により基板の折れ曲がりを抑制できる。
【００１２】
さらに上記フレキシブル回路基板において、前記補強基板における前記基板の前記端部側と反対側が、前記接着剤により接着されない領域とされ、前記接着されない領域の端部は自由端とされることが好ましい。
【００１３】
このようなフレキシブル回路基板によれば、補強基板における接着されない領域の端部が自由端とされることで、この補強基板における接着されない領域を把持することができる。従って、基板の端部に形成される端子をコネクタ等に挿入するとき、補強基板の自由端側を把持して挿入するができ、効率よく端子をコネクタ等に挿入することができる。
【００１４】
或いは上記フレキシブル回路基板において、前記電極は、前記基板に実装される電子部品の端子が接続されるランドであることが好ましい。
【００１５】
このようなフレキシブル回路基板によれば、基板に電子部品を実装するときに、補強基板により、基板の折れ曲がりによるランドの歪みを抑制して、ランドと電子部品の端子との接続を良好なものとすることができる。
【００１６】
さらに上記フレキシブル回路基板において、前記補強基板は、前記基板の前記他方の面上において、前記電子部品が実装される領域と重なる領域全体に接着されることが好ましい。
【００１７】
このようなフレキシブル回路基板によれば、電子部品が実装される領域全体において、基板の折れ曲がりが抑制できる。従って、電子部品を適切に実装することができる。
【００１８】
また上記フレキシブル回路基板において、前記基板の前記一方の面上において前記電極と接続される配線と、前記配線の前記基板と反対側の表面上において前記配線を被覆する保護層と、を更に備え、前記補強基板は、前記電極と重なる領域から前記保護層と重なる領域まで接着されることが好ましい。
【００１９】
このようなフレキシブル回路基板においては、保護層を備えることで、基板の一方の面上に設けられる配線が保護される。このような保護層が設けられる場合においては、外部から基板に力が加わる場合、この力による応力が、基板の保護層が設けられる領域と保護層が設けられない領域との境界に集中する傾向がある。この場合、この境界で断線が生じやすい。しかし、補強基板が、電極と重なる領域から保護層と重なる領域まで接着されるため、補強基板により、この応力が分散されて、応力集中による断線等を防止することができる。
【００２０】
また、上記フレキシブル回路基板において、前記ホットメルト接着剤の融点は、８０℃〜１５０℃とされることが好ましい。
【００２１】
このような融点のホットメルト接着剤を使用することで、ホットメルト接着剤を溶かすときにポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートを含んで構成される基板の熱による変形を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、補強基板の剥がれを防止することができるフレキシブル回路基板が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るフレキシブル回路基板の断面における様子を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るフレキシブル回路基板の断面における様子を示す断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係るフレキシブル回路基板の断面における様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係るフレキシブル回路基板の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るフレキシブル回路基板の断面における様子を示す断面図である。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態のフレキシブル回路基板１は、一方の面１１及び他方の面１２を有する基板１０と、基板１０の一方の面１１上の端部に形成される電極としての端子２０と、基板１０の他方の面１２上に接着される補強基板３０と、基板１０と補強基板３０とを接着する接着剤４０とを主な構成として備える。
【００２７】
基板１０は、可撓性を有する平板状の形状とされている。また、基板１０は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を含んで構成されている。このような基板１０の厚さは、特に限定されるわけではないが、３８μｍ〜３００μｍとされる。
【００２８】
また、この基板１０の一方の面１１上の端部に形成される端子２０は、１層または２層以上の薄い導電層により形成されている。このような導電層としては、特に限定されないが、例えば、導電性ペーストや金属めっき等により構成されている。導電性ペーストとしては、銀粒子やニッケル粒子を含む金属ペーストや、カーボンペーストが挙げられる。また、金属めっきの材料としては、金、銅、ニッケル等が挙げられる。また、端子２０が２層の導電層から形成される場合には、銀ペーストから成る層の上にカーボンペーストから成る層が形成されることが好ましい。このように構成することで、カーボンペーストが、導電層としての役割を果たすと共に、銀ペーストのマイグレーションを防止する保護層としての役割を果たすことができる。さらに端子２０の厚さは、特に限定されないが、例えば、０．１μｍ〜３０μｍであることが好ましい。
【００２９】
また、端子２０は、基板１０の一方の面１１上に設けられ、端子２０と同様の構成とされる配線２１と接続されている。さらに、この配線２１は、基板１０側と反対側の表面が絶縁性の保護層５０により被覆されている。この絶縁性の保護層５０は、ポリイミド等の樹脂や、絶縁性テープにより構成されている。
【００３０】
また、基板１０の他方の面１２に垂直な方向に沿って基板１０を見る場合に、基板１０の他方の面１２上における端子２０が形成される端部と重なる領域には、補強基板３０が接着剤４０により接着されている。この補強基板３０は、基板１０側の表面の全面が接着剤４０と接触して、基板１０に接着されている。さらに、補強基板３０は、他方の面１２に垂直な方向に沿って基板１０を見る場合に、保護層５０と重なる領域にも接着されている。従って、補強基板３０は、端子２０が形成される端部と重なる領域から保護層５０と重なる領域まで接着されている。
【００３１】
この補強基板３０は、樹脂から構成されている。この補強基板３０を構成する樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ポリイミド、ガラスエポキシ、紙等が挙げられる。また、補強基板３０の厚さは、特に限定されるわけではないが、５０μｍ〜２５０μｍとされる。
【００３２】
また、この補強基板３０と基板１０とを接着する接着剤は、ホットメルト接着剤により構成されている。このホットメルト接着剤としては、特に限定されないが、ポリエステル系、ポリオレフィン系、熱可塑性ポリウレタン、合成ゴム系等のホットメルト接着剤が挙げられる。中でも、ポリエステル系のホットメルト接着剤が基板１０の材質であるＰＥＴやＰＥＮとの密着性に富んでいるため、強く接着される観点から好ましい。また、このホットメルト接着剤の融点は、基板１０や補強基板３０の融点より低い限りにおいて、特に限定されないが、６０℃〜２００℃とされ、特に、８０℃〜１５０℃とされることが、基板１０の熱による変形を抑制する観点から好ましい。
【００３３】
本実施形態におけるフレキシブル回路基板１によれば、基板１０の端部に形成される端子２０がコネクタ等に挿入されるとき、補強基板３０により基板１０の折れ曲がりが抑制できる。このとき、基板１０と補強基板３０とを接着する接着剤４０は、ホットメルト接着剤であるため、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートを含んで構成される基板１０の表面にオリゴマーが析出している場合においても、補強基板３０が基板１０から剥がれることが防止できる。このように接着剤４０としてホットメルト接着剤を用いる場合に、基板１０の表面にオリゴマーが析出している場合においても、補強基板３０が基板１０から剥がれることが防止できる原因については定かではない。しかし、本発明者は、ホットメルト接着剤が熱により溶かされてから、冷却されて固まるまでに、ホットメルト接着剤が、オリゴマーを包み込むように取り込んで、基板１０の表面に直接ホットメルト接着剤が接着するためであると考えている。
【００３４】
さらに、フレキシブル回路基板１においては、保護層５０を備えることで、基板１０の一方の面１１上に設けられる配線２１が保護される。このような保護層５０が設けられる場合においては、外部から基板１０に力が加わる場合、この力による応力が、基板１０の保護層５０が設けられる領域と保護層５０が設けられない領域との境界に集中する傾向がある。この場合、この境界で断線が生じやすい。しかし、補強基板３０が、端子２０と重なる領域から保護層５０と重なる領域まで接着されるため、補強基板３０により、この応力が分散されて、応力集中による断線等を防止することができる。
【００３５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図２を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図２は、本発明の第２実施形態に係るフレキシブル回路基板の断面における様子を示す断面図である。
【００３６】
図２に示すように、本実施形態のフレキシブル回路基板２は、補強基板３１が基板１０に接着される領域３３と接着されない領域３２とを有する点において、第１実施形態におけるフレキシブル回路基板１と異なる。
【００３７】
具体的には、補強基板３１は、基板１０の他方の面１２に垂直な方向に沿って基板１０を見る場合に、端子２０が形成される端部と重なる領域から保護層５０と重なる領域まで接着されており、この接着されている領域が領域３３とされる。また、補強基板３１において、基板１０の端部側と反対側の領域が基板１０に接着されておらず、この接着されていない領域が領域３２とされる。そして、この接着されていない領域３２の端部が自由端とされている。この接着されていない領域３２の長さは、特に限定されないが、２ｍｍ〜２０ｍｍであることが、補強基板３１の自由端側を把持する観点から好ましい。
【００３８】
本実施形態におけるフレキシブル回路基板２によれば、補強基板３１における接着されない領域３２の端部が自由端とされることで、この補強基板３１における接着されない領域３２を把持することができる。従って、基板１０の端部に形成される端子２０をコネクタ等に挿入するとき、補強基板３１の自由端側を把持して挿入するができ、効率よく端子２０をコネクタ等に挿入することができる。
【００３９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図３を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図３は、本発明の第３実施形態に係るフレキシブル回路基板の断面における様子を示す断面図である。
【００４０】
図３に示すように、本実施形態のフレキシブル回路基板３は、基板１０の一方の面１１上に形成される一対の電極としてのランド２３、２３を備えている。ランド２３は、第１実施形態における端子２０と同様の構成とされる。また、それぞれのランド２３、２３には、配線２１が接続されている。そして、配線２１は、保護層５０により被覆されている。
【００４１】
また、これら一対のランド２３、２３が形成される領域、及び、基板１０の一対のランド２３、２３で挟まれる領域は、電子部品７０が実装される領域１５とされる。この電子部品７０は、本体７１の両端部に一対の端子７２が形成された構成とされている。このような電子部品７０としては、例えば、コンデンサ、ＬＥＤ、フィルタ、半導体部品等が挙げられる。そして、電子部品７０が基板１０に実装されるとき、一対のランド２３、２３は、図示しない導電性ペースト等の導電性接続部材により、一対の端子７２、７２と接続される。
【００４２】
そして、基板１０の他方の面１２に垂直な方向に沿って基板１０を見る場合に、基板１０の他方の面１２上における電子部品７０が実装される領域１５と重なる領域には、補強基板３０が接着剤４０により接着されている。具体的には、補強基板３０は、領域１５と重なる領域から、保護層５０と重なる領域にかけて接着されている。
【００４３】
本実施形態におけるフレキシブル回路基板３によれば、基板１０に電子部品７０を実装するときに、基板１０の折れ曲がりによるランド２３の歪みを抑制して、ランド２３と電子部品７０の端子７２との接続を良好なものとすることができる。
【００４４】
さらにフレキシブル回路基板３は、補強基板３０が、基板１０の他方の面１２上において、電子部品７０が実装される領域と重なる領域全体に接着されているため、電子部品７０が実装される領域全体において、基板１０の折れ曲がりが抑制できる。従って、電子部品７０を適切に実装することができる。
【００４５】
以上、本発明について、第１、第２実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４６】
例えば、第１〜第３実施形態において、配線２１は、保護層５０により保護されるものとしたが、保護層５０を設けなくても良い。
【００４７】
また、端子２０と配線２１とは、同様の構成とされたが、端子２０と配線２１とが異なる構成であっても良い。例えば、配線２１が導線性ペーストから構成され、端子２０が金属めっきにより構成されたり、端子２０が２層以上の導電層により形成される場合には、配線２１が端子２０の基板１０側の導電層により形成されても良い。
【００４８】
また、第３実施形態において、ランド２３は一対とされたが、ランド２３の数は、基板１０に実装される電子部品の種類により異なる。従って、ランド２３の数は、１つでも良く、３つ以上とされても良い。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは無い。
【００５０】
（実施例１）
厚さが７５μｍのＰＥＴから成る基板を準備し、１７５℃の環境下で２時間エージングした。その後、この基板の一方の面上の端部に銀ペーストにより、複数の端子と配線とを形成した。また、厚さが１８８μｍのＰＥＴから成る補強基板を準備した。その後、この補強基板に、シートタイプの接着剤として共重合ポリエステル系のホットメルト接着剤（東亜合成社製、型番ＰＳＥ１１００ＥＥ）を張り付けた。
【００５１】
次に複数の端子が形成された基板の他方の面上に、ホットメルト接着剤が配置されるように、基板と補強基板とを重ね合わせた。そして、熱ラミネータにより、１２０℃で３秒間ホットメルト接着剤を溶かし、次いで、自然冷却によりホットメルト接着剤を固化した。このとき、ホットメルト接着剤の厚さは、３０μｍであった。
【００５２】
次に、型抜き機により、基板と補強基板とを打ち抜き、複数のフレキシブル回路基板を作成した。このとき基板は、幅が１１．５ｍｍで、長さが７０ｍｍであり、補強基板の幅と長さは、基板と同様にした。また、このとき打ち抜きの位置を調整して、ホットメルト接着剤が、基板及び補強基板の端部において、幅が基板と同様で、長さが１０ｍｍとなるようにした。そして、補強基板におけるホットメルト接着剤で接着されない領域は、長さが２０ｍｍとなるようにして、補強基板の接着されていない領域の端部を自由端とした。
【００５３】
（実施例２）
接着剤として、補強基板にシート型のホットメルト接着剤を張り付ける代わりに、１００℃で溶かされた架橋反応型ポリエステル系のホットメルト接着剤（藤倉化成社製、型番なし）を補強基板上に印刷したこと以外は、実施例１と同様にしてフレキシブル回路基板を作成した。
【００５４】
（比較例１）
接着剤として、アクリル系接着剤を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフレキシブル回路基板を作成した。
【００５５】
（ピール試験）
次に、それぞれのフレキシブル回路基板について、基板を固定し、補強基板の自由端を基板に平行な方向に沿って、補強基板の自由端側から基板と補強基板とが接着されている端部側に向かう方向に引っ張り、基板から補強基板を引き剥がした。このとき引き剥がす速さは、１００ｍｍ／分とした。このとき幅２０ｍｍ当たりにおいて、基板から補強基板を引き剥がす力について測定した。その結果を表１に示す。
【００５６】
（折り曲げ試験）
次に、基板と補強基板とが接着されている領域と、基板と補強基板とが接着されていない領域との境界を支点にして、折り曲げ試験を行った。この折り曲げの半径を徐々に小さくしていき、補強基板の剥がれ量が１．０ｍｍ以上になったときの半径を測定した。その結果を表１に示す。
【００５７】
（クリープ試験）
次に、基板が上で補強基板が下になるようにして、基板を水平に固定し、補強基板の自由端に幅１ｍｍあたりにつき質量が３ｇとなる重りを固定した。こうして、補強基板の接着されていない領域が垂直になった状態で、８０℃で２０時間放置した。そして、２０時間後に補強基板の剥がれの長さを測定した。その結果を表１に示す。
【表１】
2011138805.tif 000003
【００５８】
表１に示すようにピール試験において、実施例１、２は、共に比較例１よりも強い力で補強基板を基板から引き剥がす結果となった。
【００５９】
また、折り曲げ試験において、実施例１、２は、共に比較例１よりも小さい半径となるまで、補強基板の剥がれが１．０ｍｍ以上にならなかった。
【００６０】
また、クリープ試験において、実施例１、２は、共に比較例１よりも小さい剥がれの長さとなった。
【００６１】
以上より、本発明によるフレキシブル回路基板によれば、補強基板の剥がれが防止できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明によれば、補強基板の剥がれを防止することができるフレキシブル回路基板が提供される。
【符号の説明】
【００６３】
１、２、３・・・フレキシブル回路基板
１０・・・基板
２０・・・端子（電極）
２１・・・配線
２３・・・ランド（電極）
３０、３１・・・補強基板
４０・・・接着剤
５０・・・保護層
７０・・・電子部品
７１・・・本体
７２・・・端子
【図１】
2011138805.tif 000004
【図２】
2011138805.tif 000005
【図３】
2011138805.tif 000006