(57)【要約】【課題】ジャンパ回路間の電気絶縁性を向上することができるプリント配線板を提供する。【解決手段】プリント配線板１０は、導電性ペーストを硬化してなる第１のジャンパ回路２２ｄを含む第１の電気回路パターン２２と、第１の電気回路パターン２２が形成された第１の基板２１と、を有する第１の回路基板２０と、導電性ペーストを硬化してなる第２のジャンパ回路３２ｄを含む第２の電気回路パターン３２と、第２の電気回路パターン３２が形成された第２の基板３１と、を有する第２の回路基板３０と、絶縁性基材４１と、絶縁性基材４１の両面に形成された接着層４２,４３と、を有する絶縁性基板４０と、を備え、第１の回路基板２０と第２の回路基板３０は、第１のジャンパ回路２２ｄと第２のジャンパ回路３２ｄが互いに対向している状態で、絶縁性基板４０を介して積層されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性ペーストを硬化してなる第１のジャンパ回路を含む第１の電気回路パターンと、前記第１の電気回路パターンが形成された第１の基板と、を有する第１の回路基板と、
導電性ペーストを硬化してなる第２のジャンパ回路を含む第２の電気回路パターンと、前記第２の電気回路パターンが形成された第２の基板と、を有する第２の回路基板と、
絶縁性基材と、前記絶縁性基材の両面に形成された接着層と、を有する絶縁性基板と、を備え、
前記第１の回路基板と前記第２の回路基板は、前記第１のジャンパ回路と前記第２のジャンパ回路が互いに対向している状態で、前記絶縁性基板を介して積層されていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
請求項１記載のプリント配線板であって、
前記第１及び第２のジャンパ回路を構成する導電性ペーストは、銀ペーストであることを特徴とするプリント配線板。
【請求項３】
請求項１又は２記載のプリント配線板であって、
前記絶縁性基材は、前記第１の基板又は前記第２の基板の少なくとも一方と実質的に同一の材料からなることを特徴とするプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジャンパ回路を有する回路基板を積層したプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
導電性ペーストからなるジャンパ回路を有するプリント配線板が知られている（例えば特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−５９１８４号公報
【特許文献２】特開２００８−２０５１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記プリント配線板を複数積層することで、多層プリント配線板を構成することができる。しかしながら、このような多層プリント配線板では、導電性ペーストによるエレクトロケミカルマイグレーション（以下単に、マイグレーションと称する。）によってジャンパ回路間の電気絶縁状態が破壊されるおそれがある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、ジャンパ回路間の電気絶縁性を向上することが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】
本発明では、導電性ペーストを硬化してなる第１のジャンパ回路を含む第１の電気回路パターンと、前記第１の電気回路パターンが形成された第１の基板と、を有する第１の回路基板と、導電性ペーストを硬化してなる第２のジャンパ回路を含む第２の電気回路パターンと、前記第２の電気回路パターンが形成された第２の基板と、を有する第２の回路基板と、絶縁性基材と、前記絶縁性基材の両面に形成された接着層と、を有する絶縁性基板と、を備え、前記第１の回路基板と前記第２の回路基板は、前記第１のジャンパ回路と前記第２のジャンパ回路が互いに対向している状態で、前記絶縁性基板を介して積層されていることを特徴とするプリント配線板が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、第１の回路基板と第２の回路基板との間に絶縁性基板が介在しているので、第１のジャンパ回路と第２のジャンパ回路との間の電気絶縁性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施形態におけるプリント配線板を示す断面図である。
【図２】図２は、プリント配線板環境試験の試験結果を示すグラフである。
【図３】図３は、比較例２のプリント配線板を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施形態におけるプリント配線板を示す断面図である。
【００１１】
本実施形態におけるプリント配線板１０は、図１に示すように、第１の回路基板２０と、第２の回路基板３０と、絶縁性基板４０と、を備えており、例えば携帯電話やデジタルカメラなどの電子機器に組み込まれる。
【００１２】
このプリント配線板１０の第１の回路基板２０は、可撓性を有するフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ: Flexible Printed Circuit）であり、第１の基板２１と、第１のカバーレイフィルム２３と、を有している。なお、第１の回路基板２０をリジッドなプリント配線板（ＰＣＢ：Printed Circuit Board）で構成してもよい。
【００１３】
第１の基板２１は、ポリイミド（polyimide）からなる板（Plate, Sheet, Board）状の部材である。なお、第１の基板２１を、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：Polyethylene naphthalate）で構成してもよい。また、第１の回路基板２０をリジッドなプリント配線板とする場合には、第１の基板２１をガラスエポキシ樹脂等で構成する。
【００１４】
この第１の基板２１において、第２の回路基板３０側の主面２１ａには、電気回路パターン２２が形成されている。この第１の電気回路パターン２２は、配線２２ａ〜２２ｃと、ジャンパ回路２２ｄと、を有している。
【００１５】
配線２２ａ〜２２ｃは、主面２１ａ上で図中紙面と垂直の方向に延在している銅製のパターンである。この配線２２ａ〜２２ｃは、例えば、第１の基板２１に積層された銅箔をエッチングすることで形成されている。
【００１６】
ジャンパ回路２２ｄは、第１のカバーレイフィルム２３（後述）によって配線２２ｂと電気的に絶縁された状態で、配線２２ａと配線２２ｃを電気的に接続している。ジャンパ回路２２ｄは、例えば導電性ペーストを第１の基板２１上にスクリーン印刷することで形成されている。具体的には、まず前工程として、配線２２ａ,２２ｃに対応する位置に貫通孔２３ａ,２３ｂが形成された第１のカバーレイフィルム２３を、第１の基板２１の主面２１ａに貼り付ける。このとき、貫通孔２３ａを介して配線２２ａをカバーレイフィルム２３から露出させると共に、貫通孔２３ｂを介して配線２２ｃをカバーレイフィルム２３から露出させる。次いで、配線２２ａから配線２２ｃにかけて、導電性ペーストをカバーレイフィルム２３上にスクリーン印刷する。次いで、スクリーン印刷された導電性ペーストを加熱処理して硬化させることで、ジャンパ回路２２ｄが形成される。
【００１７】
導電性ペーストとしては、粘性のある樹脂バインダ中に銀微粒子を分散させてペースト状にした銀ペーストを例示できる。なお、銀微粒子に代えて、カーボン微粒子や銅微粒子、金微粒子等を樹脂バインダ中に分散させてもよい。
【００１８】
第１のカバーレイフィルム２３は、第１の基板２１との間に配線２２ａ〜２２ｃを挟みこんで、配線２２ａ〜２２ｃを電気的に絶縁すると共にこれらを保護している。この第１のカバーレイフィルム２３は、絶縁性フィルム２３１と、接着層２３２と、を有している。
【００１９】
絶縁性フィルム２３１は、例えばポリイミドからなるフィルムから構成されている。また、接着層２３２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。この接着層２３２は、絶縁性フィルム２３１における第１の基板２１側の主面に形成されている。上述のように、ジャンパ回路２２ｄを形成するために、第１のカバーレイフィルム２３には、配線２２ａ,２２ｃと対応する位置で、絶縁性フィルム２３１と接着層２３２を貫通する貫通孔２３ａ,２３ｂが形成されている。
【００２０】
プリント配線板１０の第２の回路基板３０も、第１の回路基板２０と同様に、可撓性を有するフレキシブル基板であり、第２の基材３１と、カバーレイフィルム３３と、を有している。なお、第２の回路基板３０をリジッドなプリント配線板で構成してもよい。
【００２１】
第２の基板３１は、ポリイミドからなる板状の部材である。なお、第２の基板３１を、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で構成してもよい。また、プリント配線板１０をリジッドなプリント配線板とする場合には、第２の基板３１をガラスエポキシ樹脂等で構成する。
【００２２】
この第２の基板３１において、第１の回路基板２０側の主面３１ａには、電気回路パターン３２が形成されている。第２の電気回路パターン３２は、配線３２ａ〜３２ｃと、ジャンパ回路３２ｄと、を有している。
【００２３】
配線３２ａ〜３２ｃは、第２の基板３１の主面３１ａ上で図中紙面と垂直の方向に延在している銅製のパターンである。配線３２ａ〜３２ｃは、第１の回路基板２０の配線２２ａ〜２２ｃと同様に、第２の基板３１上に積層された銅箔をエッチングすることで形成されている。
【００２４】
ジャンパ回路３２ｄは、第２のカバーレイフィルム３３（後述）によって配線３２ｂと電気的に絶縁された状態で、配線３２ａと配線３２ｃを電気的に接続している。また、このジャンパ回路３２ｄは、第１の回路基板２０のジャンパ回路２２ｄと対向する位置に設けられている。このジャンパ回路３２ｄは、第１の回路基板２０のジャンパ回路２２ｄと同様に、導電性ペーストを第２の基板３１上にスクリーン印刷することにより形成されている。ここで、ジャンパ回路３２ｄに用いる導電性ペーストとしては、第１の回路基板２０のジャンパ回路２２ｄと同じく、銀ペーストを例示できる。なお、この導電性ペーストとして、カーボンペーストや銅ペースト、金ペースト等を用いてもよい。
【００２５】
第２のカバーレイフィルム３３は、第２の基板３１との間に配線３２ａ〜３２ｃを挟み込んで、配線３２ａ〜３２ｃを電気的に絶縁すると共にこれらを保護している。この第２のカバーレイフィルム３３は、絶縁性フィルム３３１と、接着層３３２と、を有している。
【００２６】
絶縁性フィルム３３１は、例えばポリイミドからなるフィルムであり、接着層３３２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。また、接着層３３２は、絶縁性フィルム３３１において、第２の基板３１側の主面に設けられている。また、上述のように、ジャンパ回路３２ｄを形成するために、第２のカバーレイフィルム３３には、配線３２ａ,３２ｃと対応する位置で、絶縁性フィルム３３１と接着層３３２を貫通する貫通孔３３ａ,３３ｂが形成されている。
【００２７】
また、プリント配線板１０の絶縁性基板４０は、絶縁性基材４１と、接着層４２,４３と、を有している。
【００２８】
絶縁性基材４１は、第１の回路基板２０と第２の回路基板３０の境界で、ジャンパ回路２２ｄ,３２ｄ間を電気的に絶縁している。この絶縁性基材４１は、第１の基板２１及び第２の基板３１と実質的に同一の材料で構成された板状又は箔状の部材である。なお、絶縁性基材４１を、例えば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で構成してもよいし、ガラスエポキシ樹脂で構成してもよい。
【００２９】
接着層４２,４３は、第１の回路基板２０と第２の回路基板３０とを絶縁性基板４０を介して接着するための層である。この接着層４２,４３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。なお、接着層４２,４３をアクリル系樹脂からなる接着剤で構成してもよい。この接着層４２,４３は、例えば次のような方法で形成することができる。まず、エポキシ系接着剤を絶縁性基材４１の両面に塗布して仮硬化させる。次いで、絶縁性基板４０を介在させて、第１の回路基板２０と第２の回路基板３０を貼り合わせた後に、エポキシ系接着剤を加熱して硬化させることで、接着層４２,４３が形成される。
【００３０】
本実施形態におけるプリント配線板１０は、第１の回路基板２０、第２の回路基板３０及び絶縁性基板４０を次のような方法で積層する。まず、第１の回路基板２０と第２の回路基板３０を互いのジャンパ回路２２ｄ,３２ｄが対向するように位置合わせする。次いで、第１の回路基板２０と第２の回路基板３０との間に絶縁性基材４０を挟み込む。次いで、第１の回路基板２０と第２の回路基板３０を上下から加熱しながら押圧することで、第１の回路基板２０と第２の回路基板３０を貼り合わせる。
【００３１】
このように、第１の回路基板２０と第２の回路基板３０との間に絶縁性基板４０が介在することで、第１の回路基板２０と第２の回路基板３０が貼り合わされると共に、第１の回路基板２０と第２の回路基板３０が電気的に絶縁された状態となる。
【００３２】
また、銀ペーストでジャンパ回路２２ｄ,３２ｄを形成すると、マイグレーションによって、ジャンパ回路２２ｄ,３２ｄ間の電気絶縁状態が破壊されやすい傾向にある。本実施形態では、絶縁性基材４１をジャンパ回路２２ｄ,３２ｄの間に介在させたので、第１の回路基板２０と第２の回路基板３０間の電気絶縁性を顕著に向上させることができる。
【００３３】
また、絶縁性基材４１が第１の基板２１又は第２の基板３１と実質的に同じ材料で構成されているので、第１の基板２１及び第２の基板３１と同程度の電気絶縁性を確保することができる。
【００３４】
なお、以上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概念である。
【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プリント配線板のジャンパ回路間の層間絶縁抵抗を確認するためのものである。なお、図２はプリント配線板環境試験の試験結果を示すグラフ、図３は比較例２のプリント配線板を示す断面図である。
【００３６】
＜実施例１＞
実施例１では、上述した実施形態と同様の構造のプリント配線板のサンプルを作製した。このサンプルでは、絶縁性基板として、ポリイミド製の絶縁性基材の両面にエポキシ系接着剤を塗布したものを用いた。また、各ジャンパ回路については、銀ペーストをスクリーン印刷することで形成した。
【００３７】
この実施例１のプリント配線板について、JPCA規格であるJPCA-ET01−2007及びJPCA-ET04−2007に基づいてプリント配線板環境試験を行った。具体的な試験条件を表１に示す。
【００３８】
【表１】
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このプリント配線板環境試験では、表１に示すように温度８５℃、湿度８５％RHの環境の下、プリント配線板のジャンパ回路間に電圧５Ｖ（バイアス圧）を１０００時間印加し、ジャンパ回路間の絶縁抵抗値の経時変化を測定した。このような環境試験を５つのサンプルについて実施した。それらの平均値をプロットした結果を図２に示す。そして、このプリント配線板環境試験において、絶縁抵抗値が１０６Ω以下に達したものを不良と評価した。実施例１についての試験結果を図２に示す。
【００３９】
＜比較例１＞
比較例１のサンプルは、絶縁性基板に代えて、ジャンパ回路同士の間にエポキシ系接着剤のみを介在させたこと以外は実施例１のサンプルと同様の構成である。なお、ジャンパ回路間の距離は、実施例１と同一とした。
【００４０】
この比較例１のサンプルに対して実施例１と同様の要領でプリント配線板環境試験を行った。比較例１についての試験結果を図２に示す。
【００４１】
＜比較例２＞
比較例２では、特許文献１記載の構造のプリント配線板５０のサンプルを作製した。この比較例２におけるプリント配線板５０は、図３に示すように、回路基板５１に形成された第１のジャンパ回路５２の上にさらに第２のジャンパ回路５３を設け、ジャンパ回路５２，５３間をポリエステルからなるオーバーコート５４で絶縁したものである。なお、ジャンパ回路間の距離は、実施例１と同一とした。
【００４２】
この比較例２のサンプルに対して実施例１と同様の要領でプリント配線板環境試験を行った。比較例２についての試験結果を図２に示す。
【００４３】
＜考察＞
実施例１では、１０００時間が経過しても、絶縁抵抗値が高い状態で維持されていた。これに対し、比較例１では、試験開始後の１００時間の時点で絶縁抵抗値の低下が顕著に起こり、試験開始後の７００時間で絶縁抵抗値が下限値の１０６Ωに至り、不良となっている。
【００４４】
また、比較例２では、試験開始後の１００時間の時点で絶縁抵抗値の低下が顕著に起こり、絶縁抵抗値が下限値の１０６Ωに至ってしまっている。
【００４５】
このことから、ジャンパ回路の間に絶縁性基板を介在させることで、ジャンパ回路間で高い絶縁抵抗を保つことができることが分かる。
【符号の説明】
【００４６】
１０…プリント配線板
２０,３０…回路基板
２１,３１…基板
２２,３２…電気回路パターン
２２ａ,２２ｂ,２２ｃ, ３２ａ,３２ｂ,３２ｃ…配線
２２ｄ,３２ｄ…ジャンパ回路
４０…絶縁性基板
４１…絶縁性基材
４２,４３…接着層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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