(57)【要約】【課題】狭ギャップで屈曲させる場合でも、回路配線の断線を抑制することが可能なフレキシブルプリント配線板を提供する。【解決手段】フレキシブルプリント配線板２は、絶縁性基板２１と、絶縁性基板２１に積層された回路配線２２と、回路配線２２を覆うカバーレイフィルム２３と、を備えたフレキシブルプリント配線板２であって、下記（１）式及び（２）式を満たしている。  １２．５μｍ＜ｔ＜１６μｍ  …（１）式  ４．３３ＧＰａ≦Ｅａ≦９．３０ＧＰａ  …（２）式  但し、ｔは絶縁性基板２１の厚さであり、Ｅａは絶縁性基板２１の引張弾性率である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板に積層された回路配線と、
前記回路配線を覆うカバーレイフィルムと、を備えたフレキシブルプリント配線板であって、
下記（１）式及び（２）式を満たすことを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
１２．５μｍ＜ｔ＜１６μｍ  …（１）式
４．３３ＧＰａ≦Ｅａ≦９．３０ＧＰａ  …（２）式
但し、ｔは前記絶縁性基板の厚さであり、Ｅａは前記絶縁性基板の引張弾性率である。
【請求項２】
請求項１記載のフレキシブルプリント配線板であって、
下記（３）式を満たすことを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
４．７０ＧＰａ≦Ｅａ≦６．５０ＧＰａ  …（３）式
【請求項３】
請求項１又は２記載のフレキシブルプリント配線板であって、
下記（４）式を満たすことを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
１３．５０μｍ≦ｔ≦１４．２５μｍ  …（４）式
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、狭ギャップ（小さな半径）で屈曲可能なフレキシブルプリント配線板（FPC:flexible printed circuit）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
厚さが１２．５μｍ以下であり、且つ弾性率が４．３ＧＰａ以下のポリイミドフィルムでベースフィルムを構成したフレキシブルプリント配線板が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０８０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のフレキシブルプリント配線板では、屈曲性を向上させるために、ベースフィルムの厚さを薄くすると共に、当該ベースフィルムの弾性率を小さくしている。しかしながら、このフレキシブルプリント配線板を、狭ギャップで屈曲させた状態で往復スライド移動をさせると、座屈現象が生じて、回路配線が断線する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、狭ギャップでの屈曲時においても、回路配線の断線を抑制することが可能なフレキシブル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】
本発明に係るフレキシブルプリント配線板は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板に積層された回路配線と、前記回路配線を覆うカバーレイフィルムと、を備えたフレキシブルプリント配線板であって、下記（１）式及び（２）式を満たすことを特徴とする。
【０００７】
１２．５μｍ＜ｔ＜１６μｍ  …（１）式
４．３３ＧＰａ≦Ｅａ≦９．３０ＧＰａ  …（２）式
但し、ｔは前記絶縁性基板の厚さであり、Ｅａは前記絶縁性基板の引張弾性率である。
【０００８】
上記発明において、下記（３）式を満たしていてもよい。
【０００９】
４．７０ＧＰａ≦Ｅａ≦６．５０ＧＰａ  …（３）式
上記発明において、下記（４）式を満たしていてもよい。
【００１０】
１３．５０μｍ≦ｔ≦１４．２５μｍ  …（４）式
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、フレキシブルプリント配線板が上記（１）式及び（２）式を満たすことで、フレキシブルプリント配線板を狭ギャップで屈曲させる場合でも、回路配線の断線を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態におけるスライド式携帯電話の斜視図である。
【図２】図２は、図１のII-II線に沿ったフレキシブルプリント配線板の拡大断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態におけるフレキシブルプリント配線板の平面図である。
【図４】図４は、本発明の実施例及び本発明に対する比較例のスライド屈曲試験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本実施形態におけるスライド式携帯電話の斜視図、図２は図１のII-II線に沿ったフレキシブルプリント配線板の拡大断面図、図３は本実施形態におけるフレキシブルプリント配線板の平面図である。
【００１５】
本実施形態におけるフレキシブルプリント配線板２は、例えば、図１に示すように、小さな半径Ｒ（例えば０．７５ｍｍ程度）で実質的に１８０度に屈曲し、ギャップＧが狭くなった状態で、スライド式携帯電話１に組み込まれている。
【００１６】
このフレキシブルプリント配線板２は、図２に示すように、絶縁性基板２１と、回路配線２２と、カバーレイフィルム２３と、を備えている。
【００１７】
絶縁性基板２１は、図２に示すように、フレキシブルプリント配線板２が屈曲した状態において、最も内側に位置する層である。この絶縁性基板２１の厚さは、ｔとなっている。絶縁性基板２１は、例えばポリイミド（polyimide）等の可撓性を有する材料で構成されており、引張弾性率がＥａとなっている。
【００１８】
本実施形態におけるフレキシブルプリント配線板２では、絶縁性基板２１の厚さｔが、下記（１）式を満たすことが好ましく、下記（４）式を満たすことがより好ましい。
【００１９】
１２．５μｍ＜ｔ＜１６μｍ  …（１）式
１３．５０μｍ≦ｔ≦１４．２５μｍ  …（４）式
また、本実施形態では、絶縁性基板２１の引張弾性率Ｅａが、下記（２）式を満たすことが好ましく、下記（３）式を満たすことがさらに好ましい。
【００２０】
４．３３ＧＰａ≦Ｅａ≦９．３０ＧＰａ  …（２）式
４．７０ＧＰａ≦Ｅａ≦６．５０ＧＰａ  …（３）式
回路配線２２は、図２に示すように、絶縁性基板２１とカバーレイフィルム２３（後述）の間に積層されている。回路配線２２は、例えば銅等の導電性を有する材料で構成されている。
【００２１】
この回路配線２２は、図３に示すように、例えば３本の配線で構成されており、その両端がカバーレイフィルム２３（後述）から露出している。なお、配線の数は、特に限定されない。
【００２２】
このような回路配線２２（配線）は、例えば片面銅張積層板（銅箔）をサブトラクティブ法（subtractive process）によりエッチングすることで形成されている。なお、回路配線２２（配線）を、絶縁性基板２１にアディティブ法（additive process）で直接的に形成してもよい。
【００２３】
なお、本実施形態におけるフレキシブルプリント配線板２では、絶縁性基板２１の一方（外側）の主面に回路配線２２が積層されているが、絶縁性基板２１の両面に回路配線２２を積層させてもよい。
【００２４】
カバーレイフィルム２３は、カバーレイ接着層２３１と、カバーレイ絶縁層２３２と、を有している。
【００２５】
カバーレイ接着層２３１は、図２に示すように、回路配線２２を覆っており、回路配線２２とカバーレイ絶縁層２３２（後述）を接着している。このカバーレイ接着層２３１は、例えばエポキシ系樹脂からなる接着剤で構成されている。
【００２６】
カバーレイ絶縁層２３２は、図２に示すように、カバーレイ接着層２３１に積層され、回路配線２２を保護している。このカバーレイ絶縁層２３２は、例えばポリイミド等の可撓性を有する材料で構成されている。
【００２７】
また、特に図示しないが、このカバーレイ絶縁層２３２には、電磁波を遮断するために、例えばアルミニウム箔等で構成されるシールド層を積層してもよい。
【００２８】
次に本実施形態の作用について説明する。
【００２９】
フレキシブルプリント配線板を屈曲させると、屈曲した状態から平坦な状態に復元しようとする復元力が生じる。特に、屈曲時のギャップが狭い程、当該復元力は大きくなる。これにより、フレキシブルプリント配線板と、フレキシブルプリント配線板を支持する部材（例えば、スライド式携帯電話の筐体）と、の間に生じる摩擦力も増大する。
【００３０】
ここで、絶縁性基板の厚さが薄く、且つ絶縁性基板の引張弾性率が小さいフレキシブルプリント配線板を、狭ギャップで屈曲させて往復スライド移動をさせると、上述のように増大した摩擦力に耐えられず、座屈現象が生じ易くなる。この座屈現象が発生することで、フレキシブルプリント配線板では、回路配線が断線することがある。
【００３１】
すなわち、フレキシブルプリント配線板では、絶縁性基板の厚さが薄く、且つ絶縁性基板の引張弾性率が小さい程、屈曲性が向上するものの、その一方で、屈曲時の半径が小さくなる程、座屈現象が生じ易くなり、結果として回路配線が断線し易くなる。
【００３２】
逆に、単に絶縁性基板の厚さを厚くすると共に、絶縁性基板の引張弾性率を大きくすると、フレキシブルプリント配線板に座屈現象が生じ難くなるものの、フレキシブルプリント配線板の屈曲性が低下する。
【００３３】
これに対し、本実施形態におけるフレキシブルプリント配線板２では、上記（１）式及び（２）式に示すように、絶縁性基板２１の厚さｔの上限と、絶縁性基板２１の引張弾性率Ｅａの上限と、を規定することで屈曲性の低下を抑制し（狭ギャップでの屈曲を可能にし）、且つ絶縁性基板２１の厚さｔの下限と、絶縁性基板２１の引張弾性率Ｅａの下限と、を規定することで、狭ギャップで屈曲した状態での往復スライド移動における座屈現象の発生を抑制している。
【００３４】
以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【実施例】
【００３５】
以下に、本発明をさらに具体化した実施例及び比較例により本発明の効果を確認した。以下の実施例及び比較例は、上述した実施形態におけるフレキシブルプリント配線板において、回路配線の断線を抑制する効果を確認するためのものである。
【００３６】
図４は本発明の実施例及び本発明に対する比較例のスライド屈曲試験の結果を示すグラフである。
【００３７】
＜実施例１＞
実施例１では、上述した実施形態と同一構造のフレキシブルプリント配線板のサンプルを１０個作製した。この実施例１のサンプルでは、絶縁性基板をポリイミドで構成し、回路配線を銅で構成し、カバーレイ接着層をエポキシ系樹脂からなる接着剤で構成し、カバーレイ絶縁層をポリイミドで構成した。
【００３８】
また、この実施例１のサンプルでは、絶縁性基板の厚さｔを１４μｍ（設計値）とし、絶縁性基板の引張弾性率Ｅａを４．３３ＧＰａとし、回路配線の厚さを１２μｍとし、回路配線の引張弾性率を３１．５ＧＰａとし、カバーレイ接着層の厚さを１５μｍとし、カバーレイ接着層の硬化後の引張弾性率を２．６ＧＰａとし、カバーレイ絶縁層の厚さを１２．５μｍとし、カバーレイ絶縁層の引張弾性率を３．９ＧＰａとした。
【００３９】
なお、実施例１の１０個のサンプルにおいて、絶縁性基板の厚さｔの最大値は１４．２５μｍであり、最小値は１３．５０μｍであった（実施例２〜４及び比較例３において同じ）。
【００４０】
この実施例１のサンプルについて、スライド屈曲試験を行った。このスライド屈曲試験は、絶縁性基板を内側にして、フレキシブルプリント配線板を半径０．６５ｍｍで実質的に１８０度に屈曲させた状態（ギャップＧが１．３ｍｍ）で、フレキシブルプリント配線板の一端を固定し、他端を繰り返し往復スライド移動させ、回路配線が断線した時の往復スライド移動の回数を調べた。
【００４１】
また、このスライド屈曲試験では、往復スライド移動のストロークを５０ｍｍとし、往復スライド移動のスピードを１００ｍｍ／秒とし、当該ストロークの両端（０ｍｍと５０ｍｍの位置）において間欠時間を各２秒ずつとした。実施例１の結果を表１及び図４に示す。
【００４２】
【表１】
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なお、表１及び図４において「屈曲寿命[回]」とは、回路配線が断線した時の往復スライド移動の回数であり、１０個のサンプルの平均値である。また、表１中の「評価」では、「屈曲寿命[回]」が４万回未満であれば不合格の「×」とし、「屈曲寿命[回]」が４万回以上であれば合格の「○」とし、「屈曲寿命[回]」が８万回以上であれば合格の中でも好ましい「◎」とした（実施例２〜４及び比較例１〜７において同じ）。
【００４３】
＜実施例２〜４＞
実施例２〜４では、表１に示すように、絶縁性基板の引張弾性率Ｅａをそれぞれ４．７０ＧＰａ,６．５０ＧＰａ,９．３０ＧＰａとしたこと以外は、実施例１と同一構造のサンプルをそれぞれ１０個作製した。
【００４４】
これらの実施例２〜４のサンプルに対し、実施例１と同様の要領で、スライド屈曲試験を行った。実施例２〜４についての結果を表１及び図４に示す。
【００４５】
＜比較例１＞
比較例１では、絶縁性基板の厚さｔを１２μｍとし、絶縁性基板の引張弾性率Ｅａを４．２０ＧＰａとしたこと以外は、実施例１と同一構造のサンプルを１０個作製した。
【００４６】
この比較例１のサンプルに対し実施例１と同様の要領で、スライド屈曲試験を行った。比較例１についての結果を表１及び図４に示す。
【００４７】
＜比較例２＞
比較例２では、絶縁性基板の厚さｔを１２μｍとし、絶縁性基板の引張弾性率Ｅａを６．５０ＧＰａとしたこと以外は、実施例１と同一構造のサンプルを１０個作製した。
【００４８】
この比較例２のサンプルに対し実施例１と同様の要領で、スライド屈曲試験を行った。比較例２についての結果を表１及び図４に示す。
【００４９】
＜比較例３＞
比較例３では、絶縁性基板の厚さｔを１４μｍとし、絶縁性基板の引張弾性率Ｅａを４．２０ＧＰａとしたこと以外は、実施例１と同一構造のサンプルを１０個作製した。
【００５０】
この比較例３のサンプルに対し実施例１と同様の要領で、スライド屈曲試験を行った。比較例３についての結果を表１及び図４に示す。
【００５１】
＜比較例４〜７＞
比較例４〜７では、表１に示すように、絶縁性基板の厚さｔを１６μｍとし、絶縁性基板の引張弾性率Ｅａをそれぞれ４．２０ＧＰａ,４．３３ＧＰａ,４．９７ＧＰａ,９．３０ＧＰａとしたこと以外は、実施例１と同一構造のサンプルをそれぞれ１０個作製した。
【００５２】
これらの比較例４〜７のサンプルに対し、実施例１と同様の要領で、スライド屈曲試験を行った。比較例４〜７についての結果を表１及び図４に示す。
【００５３】
＜考察＞
表１及び図４に示すように、比較例１〜７では、４万回未満の往復スライド移動で回路配線が断線した。
【００５４】
絶縁性基板の厚さｔが薄く、且つ絶縁性基板の引張弾性率Ｅａが低い比較例１及び３では、スライド屈曲試験中のフレキシブルプリント配線板に座屈現象が生じていた。これにより、回路配線が断線したものと考えられる。
【００５５】
一方、絶縁性基板の比較例４〜７では、フレキシブルプリント配線板に座屈現象が生じなかったものの、４万回未満の往復スライド移動で回路配線が断線した。これは、絶縁性基板の厚さｔが厚過ぎてフレキシブルプリント配線板の屈曲性が低下したことが原因であると考えられる。
【００５６】
これに対し、実施例１〜４では、往復スライド移動を４万回行っても回路配線が断線しなかった。このことから、下記（１）式及び（２）式を満たすフレキシブルプリント配線板では、屈曲性の向上と座屈現象の抑制を両立でき、フレキシブルプリント配線板を狭ギャップ（小さな半径）で屈曲させた場合においても、回路配線の断線を抑制できることが分かる。
【００５７】
１２．５μｍ＜ｔ＜１６μｍ  …（１）式
４．３３ＧＰａ≦Ｅａ≦９．３０ＧＰａ  …（２）式
なお、上述のように、ｔは絶縁性基板の厚さであり、Ｅａは絶縁性基板の引張弾性率である。
【００５８】
特に、フレキシブルプリント配線板が下記（４）式を満たしていることで、回路配線の断線を効果的に抑制できることが分かる。
【００５９】
１３．５０μｍ≦ｔ≦１４．２５μｍ  …（４）式
また、実施例２及び３では、往復スライド移動を８万回行っても回路配線が断線しなかった。このことから、フレキシブルプリント配線板が下記（３）式を満たすことで、回路配線の断線をより効果的に抑制できることが分かる。
【００６０】
４．７０ＧＰａ≦Ｅａ≦６．５０ＧＰａ  …（３）式
【符号の説明】
【００６１】
１…スライド式携帯電話
２…フレキシブルプリント配線板
２１…絶縁性基板
２２…回路配線
２３…カバーレイフィルム
２３１…カバーレイ接着層
２３２…カバーレイ絶縁層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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