(57)【要約】【課題】銀またはカーボンを含む導電性組成物を用いたフレキシブルプリント回路基板を提供する。【解決手段】フレキシブルプリント回路基板は、絶縁基板と、貫通孔と、導電性組成物とを含む。絶縁基板は、第１面と、第２面とを含む。貫通孔は、絶縁基板内に配置され、第１面と第２面を連結する。第１面上に配置された導電性組成物は、第１面を被覆し、かつ貫通孔を充填して、回路を形成する。導電性組成物は、銀およびカーボンのうち少なくとも１つを含む。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
第１面および第２面を有する絶縁基板と、
前記絶縁基板内に配置され、前記第１面と前記第２面とを連結する貫通孔と、
前記第１面上に配置され、前記第１面を被覆し、かつ前記貫通孔を充填して、回路を形成する導電性組成物と
を含み、
前記導電性組成物が、銀およびカーボンのうち少なくとも１方を含むフレキシブルプリント回路基板。
【請求項２】
前記絶縁基板が、ポリエチレンテレフタラート (Polyethylene terephthalate, PET)、ポリイミドおよびガラス繊維のうちの少なくとも１つである請求項１記載のフレキシブルプリント回路基板。
【請求項３】
前記貫通孔の直径が、０．１ｍｍよりも大きい請求項１または２記載のフレキシブルプリント回路基板。
【請求項４】
前記導電性組成物が、硬化した銀ペーストを含む請求項１から３の何れか１項記載のフレキシブルプリント回路基板。
【請求項５】
前記導電性組成物の線幅が、６０ｍｍよりも大きい請求項４記載のフレキシブルプリント回路基板。
【請求項６】
前記導電性組成物の線間隔が、７０ｍｍよりも大きい請求項４または５記載のフレキシブルプリント回路基板。
【請求項７】
前記導電性組成物が、硬化したカーボンペーストを含む請求項１から３の何れか１項記載のフレキシブルプリント回路基板。
【請求項８】
前記導電性組成物の線幅が、１００ｍｍ〜１５０ｍｍである請求項７記載のフレキシブルプリント回路基板。
【請求項９】
前記導電性組成物の線間隔が、１５０ｍｍよりも大きい請求項７または８記載のフレキシブルプリント回路基板。
【請求項１０】
前記第２面上に配置され、前記貫通孔を被覆する電気接続パッドをさらに含む請求項１から９の何れか１項記載のフレキシブルプリント回路基板。
【請求項１１】
前記導電性組成物が、パターン、文字および数字のうちの少なくとも１つを形成する請求項１から１０の何れか１項記載のフレキシブルプリント回路基板。
【請求項１２】
前記導電性組成物が、電極を形成する請求項１１記載のフレキシブルプリント回路基板。
【請求項１３】
前記第２面上に配置され、前記貫通孔を被覆するとともに、前記貫通孔を介して前記第１面上に配置された前記導電性組成物に電気接続された前記導電性組成物をさらに含む請求項１から９の何れか１項記載のフレキシブルプリント回路基板。
【請求項１４】
前記第２面上の前記導電性組成物が、配線を形成する請求項１３記載のフレキシブルプリント回路基板。
【請求項１５】
前記第２面に配置された前記導電性組成物と前記第１面に配置された前記導電性組成物が、開回路を形成する請求項１３または１４記載のフレキシブルプリント回路基板。
【請求項１６】
前記導電性組成物が、第１導電性組成物と、第２導電性組成物とを含む請求項１から１５の何れか１項記載のフレキシブルプリント回路基板。
【請求項１７】
前記第１導電性組成物が、前記第２導電性組成物を被覆した請求項１６記載のフレキシブルプリント回路基板。
【請求項１８】
前記第１導電性組成物が、硬化したカーボンペーストを含む請求項１７記載のフレキシブルプリント回路基板。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、フレキシブルプリント回路基板（flexible printed circuit board）に関するものであり、特に、銀またはカーボンを含む導電性組成物を絶縁基板上に用いたフレキシブルプリント回路基板に関するものである。この考案のフレキシブルプリント回路基板は、銅金属を使用しない。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブル材料で製造した回路基板は、現在、様々な電子製品に幅広く応用されている。金属銅は、優れた導電性を有し、回路基板において回路の導電材料として最もよく使用されている。
【０００３】
一般的に、回路基板に回路を製造する方法は、通常、全面に銅を被覆した絶縁基材を提供する。そして、銅層にパターン化したマスクを形成し、配線のパターンを定義する。その後、エッチング法を用いて余分な銅層を取り除き、絶縁基材の上に銅導線を得る。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、原材料の価格上昇が続いたことにより、純銅基材を被覆するコストもそれに合わせて上昇し、生産コストに大きな負担をかけることとなった。また、エッチングを行った後、大部分は導線として使用されなかった銅層を除去するため、無駄が生じるだけでなく、大量の銅廃液を生産して別途処理する必要がある。これも、現代の環境保全および省エネの生産趨勢に合致しない。
【０００５】
そこで、本案の考案者は、原材料の価格上昇および大量の銅廃液の処理の問題に対して共感し、長年に渡る本業の貴重な経験を活かして、これらの実用上の問題には必ず改善の余地があると信じ、さらに、公共の利益のため、優れたフレキシブルプリント回路基板を提供する。金属銅を導線として使用しなくても、これまで通り、必要なパターン化回路を有することができるフレキシブルプリント回路基板を考案することにした。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本案の考案者は、研究に専念し、実際の運用を合わせて、精進精神に基づき、ついに合理的に設計され、且つ上記の問題点を有効に改善することのできる本考案を提出した。この考案が提出するフレキシブルプリント回路基板は、パターン化回路において、金属銅全体を導線パターンとして使用せず、その他のより環境保全な材料を使用したものである。
【０００７】
この考案は、絶縁基板と、貫通孔と、導電性組成物とを含むフレキシブルプリント回路基板を提供する。絶縁基板は、第１面と、第２面とを含む。貫通孔は、絶縁基板内に配置され、第１面と第２面を連結する。導電性組成物は、第１面上に配置され、第１面上を被覆し、かつ貫通孔を充填して、回路を形成する。導電性組成物は、銀およびカーボンのうち少なくとも１つを含む。
【０００８】
この考案の第１実施形態中、導電性組成物は、実質的に銅を有さない。この考案の第２実施形態中、導電性組成物が硬化した銀ペーストを含む時、導電性組成物の線幅は６０ｍｍより大きく、導電性組成物の線間隔は７０ｍｍより大きい。この考案の第３実施形態中、導電性組成物が硬化したカーボンペーストを含む時、導電性組成物の線幅は１００ｍｍ〜１５０ｍｍであり、導電性組成物の線間隔は１５０ｍｍより大きい。この考案の第４実施形態中、絶縁基板は、粗化を行った第１面を含む。
【０００９】
この考案の第５実施形態中、導電性組成物は、特定の図形を有する電極を形成し、この特定の図形は、パターン、文字または数字であってもよい。この考案の第６実施形態中、導電性前駆体は、第２面上に配置される。この考案の第７実施形態中、第２面上に配置された導電性前駆体は、貫通孔を被覆する。この考案の第８実施形態中、第２面上に配置された導電性組成物と第１面上に配置された導電性組成物は、貫通孔を介して電気接続される。この考案の第９実施形態中、導電性組成物は、第１導電性組成物と第２導電性組成物を含み、第１導電性組成物が第２導電性組成物を被覆してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この考案のフレキシブルプリント回路基板の概略図である。
【図２】この考案の第２面上の電気接続パッドを示したものである。
【図３】この考案の第２面上に配置された導電性組成物を示したものである。
【図４】この考案の第１導電性組成物が第２導電性組成物を被覆していることを示したものである。
【図５】この考案の第１面に配置されたソルダ層が回路を被覆していることを示したものである。
【図６】この考案のソルダ層のパターンと導電性組成物のパターンが相補的であることを示したものである。
【図７】この考案の絶縁基板がストリップ状であることを示したものである。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
この考案は、フレキシブルプリント回路基板を提供する。この考案のフレキシブルプリント回路基板は、高価な金属銅を使用しないため、生産コストを減らすことができる。また、この考案は、原料の損耗をできるだけ減らすことができる。この考案のフレキシブルプリント回路基板における導電性組成物は、硬化した銀ペースト、カーボンペーストまたはその組み合わせであってもよい。
【００１２】
図１は、この考案のフレキシブルプリント回路基板の概略図である。まず、図１を参照すると、この考案のフレキシブルプリント回路基板１２３は、絶縁基板１１０と、貫通孔１１３と、導電性組成物１２１とを含む。絶縁基板１１０は、１組の上下相対した第１面１１１と第２面１１２を含む。絶縁基板１１０は、通常、例えば、ポリエチレンテレフタラート (Polyethylene terephthalate, PET)、ポリイミド（polyimide）またはガラス繊維（glass fiber）等の温度耐性が１５０℃以上のフレキシブル材料である。より好適には、絶縁基板１１０は、先に前処理工程を行って、絶縁基板１１０の性質を安定させてもよい。例えば、絶縁基板１１０は、１３０〜１８０℃の範囲内で３０〜６０分間ベーキングすることによって、絶縁基板１１０のサイズを安定させることができる。
【００１３】
貫通孔１１３は、絶縁基板１１０の第１面１１１と第２面１１２を連結する。異なる方法で貫通孔１１３を形成してもよく、貫通孔１１３の直径を０．０５〜０．５ｍｍ前後にして、所定の位置に配置させてもよい。例えば、ドリル針を用いて絶縁基板１１０を打ち抜き、貫通孔１１３の直径が０．１ｍｍより大きくなるようにしてもよい。または、さらに小さい直径が必要な場合、レーザーを用いて貫通孔１１３を形成し、貫通孔１１３を最小で０．０５ｍｍ前後にすることができる。
【００１４】
導電性組成物１２１は、第１面１１１上に配置される。導電性組成物１２１は、第１面１１１を被覆し、かつ貫通孔１３１を充填して、回路１２２を形成する。導電性前駆体を用いて導電性組成物１２１を形成してもよい。例えば、絶縁基板１１０の第１面１１１上に印刷工程を行う。例えば、スクリーン印刷工程を用いて、導電性前駆体を絶縁基板の第１面上に印刷し、所定の図形を得ることができる。印刷過程において、同時に、導電性前駆体で第１面１１１を被覆し、かつ貫通孔中を充填し、パターン、文字、数字のうちの少なくとも１つを形成してもよい。
【００１５】
その後、導電性前駆体を硬化する。例えば、温度１３０〜１８０℃の間で導電性前駆体を約３０〜６０分間硬化する。導電性前駆体は所定の図形を有するため、導電性組成物１２１は回路１２２を形成することができる。絶縁基板１１０および導電性組成物１２１は、合わせてフレキシブルプリント回路板１２３になる。導電性前駆体は所定の図形を有するため、導電性組成物１２１は、パターン、文字または数字を形成することができる。
【００１６】
例えば、フレキシブルプリント回路基板１２３が消費性情報を表示するために使用される場合、導電性組成物１２１は、例えば、０、１、２、３、４、５、６、７、８、９等の数字、または、Ｇ、Ｋ、Ｍ、Ｑ、ｅ、ｆ、ｔ、ｖ、Ξ、Ψ、β、δ等の文字、または、$、*、%、£、¢、\等の符号を形成してもよい。より好適には、導電性組成物１２１は、上記の情報を表示するための電極であってもよく、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）等を含む表示電極であってもよい。
【００１７】
導電性前駆体は、通常、導電成分を含んだペースト状の組成物である。例えば、導電性前駆体は、銀ペーストまたはカーボンペーストであってもよい。しかし、導電性組成物は、実質的には、銅を含まない。例えば、互応化学工業株式会社（Goo Chemical Co. Ltd.）は、フレキシブルプリント回路基板において回路を作成するのに適した商品名ＰＣＦ-１０３８の導電性カーボンペーストを提供している。この導電性カーボンペーストは、微細のカーボン粉末、比較的低いシート抵抗を有し、スクリーン印刷に適用される。詳細の規格については、互応化学工業株式会社（Goo Chemical Co. Ltd.）が提供している商品説明を参照することができる。また、ファイブスターテクノロジーズ（Five Star Technologies, USA）は、フレキシブルプリント回路基板において回路を作成することができる商品名ElectroSperse（登録商標） X-207HVの導電銀ペーストを提供している。
【００１８】
異なる導電性前駆体によって、異なる硬化条件を使用することができる。例えば、導電性カーボンペーストＰＣＴ-１０３８を使用する場合、導電性前駆体を１５０℃で約３０分硬化して、完成した導電性組成物１２１を得ることができる。また、導電性組成物が硬化したカーボンペーストを含む場合、回路１２２に形成されるパターンにおいて、導電性組成物１２１の線幅は、１００ｍｍ〜１５０ｍｍの間であってもよく、線間隔は、１５０ｍｍより大きくてもよい。
【００１９】
一方、導電性前駆体が硬化した銀ペーストを含む場合、回路１２２に形成されるパターンにおいて、導電性組成物１２１の線幅は、６０ｍｍよりも大きく、あるいは、導電性組成物の線間隔は、７０より大きい。導電性組成物１２１は、さらに、第１導電性組成物１２４および第２導電性組成物１２５を含んでもよい。
【００２０】
必要に応じて、絶縁基板１１０の印刷工程の前に、さらに表面改質工程を行い、第１面１１１を粗化して導電性前駆体および絶縁基板の付着力を増加させることができる。例えば、プラズマを使用して、この表面改質工程を行ってもよい。
【００２１】
必要に応じて、図２に示すように、さらに、第２面１１２上に電気接続パッド１３９を形成することができる。電気接続パッド１３９は、第２面１１２上に配置されるだけでなく、貫通孔１１３を被覆する。そのため、電気接続パッド１３９は、第１面１１１上に配置された導電性組成物１２１を外側に対して電気接続する媒体として用いることができる。貫通孔１１３は、第１面１１１上の回路１２２を第２面１１２上の所定の位置まで延伸させることができる。
【００２２】
必要に応じて、この考案の別の実施形態において、導電性組成物１２１をさらに第２面１１２上に配置して、第２面１１２上に第１面１１１上の回路１２２と電気接続された導電性組成物１２１を形成することができる。図３を参照すると、第２面１１２上に配置された導電性組成物１２１も貫通孔１１３を被覆するため、第２面上に配置された導電性組成物１２１は、貫通孔１１３を介して第１面１１１上に配置された導電性組成物１２１に電気接続される。第２面１１２上に配置された導電性組成物１２１は、配線１２６を形成して、第１面１１１上の回路１２２とともに閉回路または開回路を形成する。必要であれば、導電性組成物１２１に対して回路試験を行ってもよい。
【００２３】
導電性組成物１２１の信頼性を高めたい場合、さらに、比較的脆弱な導電性組成物１２１の信頼性を保護することができる。この考案のある実施形態において、図４に示すように、第１導電性組成物１２４を用いて第２導電性組成物１２５を被覆して、第２導電性組成物１２５が外の湿気やほこりから汚染されないようにすることができる。この時、第１導電性組成物１２４は、硬化したカーボンペーストであってもよい。
【００２４】
この考案の別の実施形態において、ソルダ層１３１を用いて第１面１１１の絶縁基板１１０を被覆してもよい。図５に示すように、第１面１１１にソルダ層１３１を形成して、ソルダ層１３１で回路１２２を被覆してもよい。また、図６に示すように、ソルダ層１３１のパターンと導電性組成物１２１のパターンを相補的にしてもよい。
【００２５】
この考案のさらに別の実施形態において、ソルダ層１３１を用いて第２面１１２の絶縁基板１１０を被覆してもよい。図５に示すように、第２面１１２にソルダ層１３１を形成して、ソルダ層１３１で導電性組成物１２１を被覆してもよい。また、図６に示すように、ソルダ層１３１のパターンと導電性組成物１２１のパターンを相補的にしてもよい。
【００２６】
必要に応じて、完成したフレキシブルプリント回路基板１２３は、さらに、適切な裁断を行って、必要なサイズにすることができる。例えば、図７に示すように、絶縁基板１１０を裁断して、フレキシブルプリント回路基板１２３をストリップ状等に小さくすることができる。
【００２７】
以上のごとく、この考案を実施形態により開示したが、もとより、この考案を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この考案の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その実用新案権保護の範囲は、実用新案登録請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定められなければならない。
【符号の説明】
【００２８】
１１０  絶縁基板
１１１  第１面
１１２  第２面
１１３  貫通孔
１２１  導電性組成物
１２２  回路
１２３  フレキシブルプリント回路基板
１２４  第１導電性組成物
１２５  第２導電性組成物
１２６  配線
１３１  ソルダ層
１３９  電気接続パッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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