(57)【要約】【課題】基材本体上に形成された配線の接続端子に高温高湿の環境下で通電した場合においても、接続端子間にマイグレーションが生じる虞が無く、接続端子間がショートする虞も無く、したがって、電子機器の信頼性の向上が可能な配線基材およびそれを備えた電気機器並びにスイッチ装置を提供する。【解決手段】本発明の配線基材は、ＰＥＴからなる基板本体７上に複数の配線が形成され、この基板本体７の表面に複数の配線各々の接続端子の先端部９ｂ、９ｂ、…が露出状態で形成され、基板本体７の表面かつ先端部９ｂ、９ｂ間には溝１１が形成されていることを特徴とする。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材本体上に複数の配線が形成され、この基材本体上の少なくとも一部に前記複数の配線各々の接続端子が露出状態で形成され、これら複数の接続端子の間かつ前記基材本体の表面には溝が形成されてなることを特徴とする配線基材。
【請求項２】
前記基材本体の厚みを５０μｍ以上かつ１２５μｍ以下とした場合、前記溝の深さは４０μｍ以上かつ１１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の配線基材。
【請求項３】
前記基材本体の裏面に補強板を設けてなることを特徴とする請求項１記載の配線基材。
【請求項４】
前記基材本体は、可撓性を有する高分子樹脂からなることを特徴とする請求項１、２または３記載の配線基材。
【請求項５】
前記可撓性を有する高分子樹脂は、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエチレンナフタレートのいずれかからなることを特徴とする請求項４記載の配線基材。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項記載の配線基材を備えたことを特徴とする電気機器。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか１項記載の配線基材を備えたことを特徴とするスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接続端子が露出している配線基材を湿度の高い環境下で長時間通電した場合においても、銀などの導電性材料によるマイグレーションが生じる虞が無く、したがって、ショート不良等の電気的不具合が生じる虞のない配線基材およびそれを備えた電気機器並びにスイッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ビデオカメラ、デジタルスチールカメラ等の携帯用電子機器のさらなる小型化、軽量化に合わせて、これら携帯用電子機器に搭載されている各種プリント配線基板あるいはフレキシブルプリント配線基板もさらなる小型化、軽量化が進められている。これらの配線基板が小型化されるに伴い、配線基板の端子部分の小型化も進められており、端子部配線ピッチ０．５ｍｍ程度の狭ピッチのものも使用されてきている。このような背景から従来、接続端子の高密度化を目的として、端子ピッチ間隔をずらして高密度化した構造の提案などがなされている。（特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１３１５４号公報
【０００４】
従来のプリント配線基板の例として、メンブレンスイッチ等に用いられるフィルムプリント配線板がある。
このフィルムプリント配線板は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の可撓性を有する高分子樹脂からなる帯状の基材本体上に、銀（Ａｇ）、あるいは銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）等の銀合金からなる配線が互いに平行に形成され、これらの配線それぞれの一端部には、銀（Ａｇ）からなる接続端子が形成されている。そして、これらの配線は耐湿性の高い有機高分子樹脂で覆われるとともに、これらの配線各々の一端部に形成されている接続端子及びその下の基材本体は露出状態とされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のフィルムプリント配線板では、接続端子に銀（Ａｇ）を用いているために、例えば、６５℃、９０％等の高温高湿の環境下で接続端子間に長時間通電を行った場合、正極側の接続端子から銀が溶出して隣接する負極側の接続端子をショートさせてしまう、いわゆるシルバーマイグレーションという問題が発生し、接続端子間がショートすることにより、電子機器の信頼性に重大な影響を及ぼす虞が生じるという問題点があった。
【０００６】
この現象は、以下に説明する原因によるものと考えられる。
高温高湿の環境下においては、接続端子の周囲に多量の水分が存在するので、露出された接続端子間に数Ｖ程度の電圧を長時間印加した場合、この電圧により正極側の接続端子から銀が溶出し、この銀が負極側の接続端子に向かって移動し析出することとなる。したがって、これらの接続端子の間に銀粒子が析出し、その結果、接続端子間がショートしてしまうこととなる。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、基材本体上に形成された配線の接続端子に高温高湿の環境下で通電した場合においても、接続端子間にマイグレーションが生じる虞が無く、接続端子間がショートする虞も無く、したがって、電子機器の信頼性の向上が可能な配線基材およびそれを備えた電気機器並びにスイッチ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために次の様な配線基材およびそれを備えた電気機器並びにスイッチ装置を採用した。
すなわち、本発明の配線基材は、基材本体上に複数の配線が形成され、この基材本体上の少なくとも一部に前記複数の配線各々の接続端子が露出状態で形成され、これら複数の接続端子の間かつ前記基材本体の表面には溝が形成されてなることを特徴とする。
【０００９】
この配線基材では、複数の接続端子の間かつ前記基材本体の表面に溝を形成したことにより、溝が形成されていない場合と比べて、溝の深さの分だけ接続端子間の距離が実質的に延長されることとなる。これにより、高温高湿の環境下で接続端子間に長時間通電を行った場合においてもマイグレーションが生じる虞が極めて低くなり、接続端子間がショートする虞も格段に低くなる。これにより、この配線基材を用いた電子機器の信頼性が向上する。
【００１０】
本発明の配線基材では、前記基材本体の厚みを５０μｍ以上かつ１２５μｍ以下とした場合、前記溝の深さは４０μｍ以上かつ１１５μｍ以下であることが好ましい。前記溝の深さが４０μｍ未満であると、接続端子間の距離の実質的な延長効果が得られないからであり、また、前記溝の深さが１１５μｍを超えると、前記基材本体の機械的強度が弱くなり、所定の機械的強度を維持することができなくなるからである。
【００１１】
前記溝の深さを上記の範囲とすることにより、接続端子間の距離を実質的に延長するとともに、前記基材本体の機械的強度を所定の値以上に維持することが可能となる。これにより、高温高湿の環境下で接続端子間に長時間通電を行った場合においても、マイグレーションの防止と、配線基材の機械的強度の維持が可能になる。
【００１２】
本発明の配線基材では、前記基材本体の裏面に補強板を設けてもよい。
前記基材本体の裏面に補強板を設けることにより、前記溝の深さを深くして前記基材本体の機械的強度が弱くなった様な場合であっても、前記補強板が前記基材本体の機械的強度の低下を補い、前記基材本体の機械的強度を所定の値以上に維持することが可能になる。
【００１３】
本発明の配線基材では、前記基材本体は、可撓性を有する高分子樹脂からなることが好ましく、この可撓性を有する高分子樹脂は、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエチレンナフタレートのいずれかからなることが好ましい。
【００１４】
これらの高分子樹脂、特に、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエチレンナフタレートは、帯状とした場合の機械的強度に優れ、しかも、折り曲げの繰り返し動作に対しても劣化の虞がなく、断線等の不具合が生じる虞が極めて小さいので、本発明の適用に有効となる。
【００１５】
本発明の電気機器は、本発明の配線基材を備えたことを特徴とする。
本発明のスイッチ装置は、本発明の配線基材を備えたことを特徴とする。
これらの電気機器やスイッチ装置では、本発明の配線基材を備えたことで、高温高湿の環境下で通電使用した場合においても、接続端子間にマイグレーションが生じる虞がなくなり、接続部分にショート不良等の不具合を生じさせない電気機器やスイッチ装置を提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の配線基材およびそれを備えた電気機器並びにスイッチ装置の各実施形態について図面に基づき説明する。
「第１の実施形態」
図１は本発明の第１の実施形態の配線基材を備えたスイッチ装置を示す平面図、図２は同スイッチ装置におけるフレキシブルプリント基板（配線基材）の先端部分を示す平面図、図３は同フレキシブルプリント基板の先端部分を示す縦断面図、図４は同フレキシブルプリント基板の先端部分を示す横断面図である。
なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などを適宜異ならせて表示してある。また、本発明が以下の実施形態に限定されるものではないのは勿論である。
【００１７】
このスイッチ装置Ａは、スイッチ本体部１と該スイッチ本体部１に接続されたフレキシブルプリント基板（配線基材）２とを具備して構成されている。
スイッチ本体部１には基板本体３が設けられ、この基板本体３にはスライド式の第１のスイッチ部５と第２のスイッチ部６とが設けられ、前記基板本体３の裏面側にはそれらのスイッチ部５、６のスイッチ回線に接続される帯状の可撓性を有するフレキシブルプリント基板２が設けられている。
このフレキシブルプリント基板２は、例えば、図５に示すデジタルカメラ等の電気機器Ｂの内部電気回路にスイッチ部５、６を接続するために、電気機器Ｂの外面の一部に設けられたものである。
【００１８】
前記フレキシブルプリント基板２は、帯状の可撓性の基板本体（基材本体）７上に、スクリーン印刷法などの印刷法により塗布形成された導電性材料からなる複数本の配線８、８、…と、基板本体７の幅が狭められた先端部７ａに形成されてこれらの配線８、８、…の端部に個々に接続された導電性材料からなる接続端子９、９、…と、これらの配線８、８、…及び接続端子９、９、…との接続部を覆うレジストからなる保護層１０とを有している。
【００１９】
基板本体７は、脱水縮合によって合成された高分子樹脂からなるフィルム状のもので、この高分子樹脂は、可撓性を有する高分子樹脂、例えば、テレフタル酸とエチレングリコールとを脱水重合してなるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリエチレンナフタレートのいずれかにより構成されている。
【００２０】
配線８は、基板本体７の先端部７ａ近くの部分までほぼ等間隔で平行にスクリーン印刷法などの塗布法により形成された導電性材料からなるもので、この導電性材料としては、銀、金、銅、白金、ニッケルあるいはこれらの合金などの金属材料が好適に用いられる。これらの金属材料の中でも、スクリーン印刷法により基板本体７上に容易に印刷可能な銀ペーストまたは銀合金ペーストが好適に用いられる。
【００２１】
接続端子９は、その基端部９ａが配線８の先端部８ａに個々に接続して乗り上がるように形成された帯状のもので、スクリーン印刷法などの印刷法により形成されている。この接続端子９は、配線８と同様に導電性材料からなるもので、前記配線８を構成する材料と同様に広く一般に使用されている端子用の導電性材料により構成されることが一般的であるが、外部の端子と接触することから、耐摩耗性、耐食性、耐マイグレーション性に優れ、しかも接触抵抗の低い導電性材料が好ましい。この耐マイグレーション性に優れた材料としては、例えば、白金、パラジウム等の貴金属あるいはその合金等を選択することが好ましい。
【００２２】
この接続端子９の基端部９ａと前記配線８とを含みかつ先端部７ａを除く基板本体７の表面を保護層１０が覆っている。したがって、この接続端子９の先端部９ｂの部分は、前記基板本体７の先端部７ａの表面側に露出される様になっている。
そして、この基板本体７の表面かつこれら接続端子９、９、…それぞれの先端部９ｂ、９ｂ、…の間、及び最も外側に位置する先端部９ｂ、９ｂそれぞれの外側に、これらの先端部９ｂ、９ｂ、…に沿って溝１１が形成されている。
ここで、先端部９ｂ、９ｂ間の幾何学的な距離をＬ、この溝１１の深さをｄとすると、先端部９ｂ、９ｂ、…間の実質的な距離Ｒは、Ｌ＋２ｄとなり、溝１１の深さｄの２倍分、実質的に延長されたこととなる。
【００２３】
このように、基板本体７の表面に溝１１を形成したことにより、隣接する接続端子９、９それぞれの先端部９ｂ、９ｂ間の距離は、溝１１の深さｄの２倍分だけ実質的に延長されることとなる。これにより、高温高湿の環境下で接続端子９、９、…間に長時間通電を行った場合においてもマイグレーションが生じる虞が極めて低くなり、先端部９ｂ、９ｂ同士がショートする虞も格段に低くなる。これにより、フレキシブルプリント基板２の信頼性が向上し、この基板２が適用された電子機器の信頼性も向上する。
【００２４】
例えば、基板本体７の先端部７ａの厚みｔを５０μｍ以上かつ１２５μｍ以下とした場合、溝１１の深さｄは、４０μｍ以上かつ１１５μｍ以下となる。
溝１１の深さｄをこの様に限定すると、先端部７ａ、７ａ間の距離が実質的に延長されるので、耐マイグレーション性を向上させることができる。また、この先端部７ａの機械的強度の低下を所定の値の範囲内に抑えることができるので、基板本体７の機械的強度が大幅に低下し、形状の維持に支障を来す虞はない。
【００２５】
これにより、先端部７ａ、７ａ間の距離を実質的に延長するとともに、基板本体７の先端部７ａの機械的強度が所定の値以上に維持され、よって、高温高湿の環境下で接続端子９、９、…間に長時間通電を行った場合においても、マイグレーションの防止が図られ、フレキシブルプリント基板２の機械的強度も維持される。
【００２６】
この溝１１は、ドリルによる機械的溝切り方法、あるいはレーザ加工方法により精度よく形成することができる。
レーザ加工方法では、例えば炭酸ガス（ＣＯ２）レーザを用い、このレーザの出力を調整しながら、レーザと基板本体７の表面との相対距離を一定に制御しつつ、深さｄが基板本体７の表面に対して常に一定になるように溝１１を形成する。
【００２７】
機械的溝切り方法では、Ｚ方向すなわち基板本体７の厚み方向及びその表面の一方向それぞれにおける移動距離が精密に制御されたドリルマシーンを用い、ドリルマシーンと基板本体７の表面との相対距離を一定に制御しつつ、深さｄが基板本体７の表面に対して常に一定になるように溝１１を形成する。
【００２８】
本実施形態のフレキシブルプリント基板２によれば、基板本体７の表面かつこれら接続端子９、９、…それぞれの先端部９ｂ、９ｂ、…の間、及び最も外側に位置する先端部９ｂ、９ｂそれぞれの外側に、これらの先端部９ｂ、９ｂ、…に沿って溝１１を形成したので、溝１１が形成されていない場合と比べて、溝１１の深さｄの分だけ先端部９ｂ、９ｂ間の距離を実質的に延長することができ、これら先端部９ｂ、９ｂ間の耐マイグレーション性を向上させることができる。
【００２９】
したがって、高温高湿の環境下で接続端子９、９、…間に長時間通電を行った場合においても、マイグレーションが生じる虞が無く、接続端子９、９、…間がショートする虞も無く、フレキシブルプリント基板２の信頼性を向上させることができ、このフレキシブルプリント基板２が適用された電子機器の信頼性も向上させることができる。
【００３０】
「第２の実施形態」
図６は本実施形態のフレキシブルプリント基板（配線基材）の先端部分を示す横断面図であり、本実施形態のフレキシブルプリント基板２１が、第１の実施形態のフレキシブルプリント基板２と異なる点は、基板本体７の先端部７ａの裏面に補強板２２を設けた点である。
【００３１】
この補強板２２は、基板本体７の機械的強度を補強するものであればよく、材質等は特に問わないが、例えば、基板本体７がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）により構成されている場合、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と密着性が良く、しかも熱膨張係数等が一致または近似しているポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド、ガラスエポキシ等の材料が好ましい。
【００３２】
本実施形態のフレキシブルプリント基板２１においても、第１の実施形態と同様、溝１１の深さｄの分だけ先端部９ｂ、９ｂ間の距離を実質的に延長することができ、これら先端部９ｂ、９ｂ間の耐マイグレーション性を向上させることができる。
しかも、少なくとも基板本体７の先端部７ａの裏面に補強板２２を設けたので、先端部９ｂに形成する溝１１の深さｄを更に深くすることができ、先端部９ｂ、９ｂ間の距離を更に延長することができ、これら先端部９ｂ、９ｂ間の耐マイグレーション性を更に向上させることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の配線基材によれば、基材本体上に複数の配線が形成され、この基材本体上の少なくとも一部に前記複数の配線各々の接続端子が露出状態で形成され、これら複数の接続端子の間かつ前記基材本体の表面に溝を形成したので、溝の深さの分だけ接続端子間の距離を実質的に延長することができ、接続端子間の耐マイグレーション性を向上させることができる。
したがって、高温高湿の環境下で接続端子間に長時間通電を行った場合においても、これら接続端子にマイグレーションが生じる虞が無く、接続端子間にショート不良等の不具合が生じる虞も無くなり、その結果、この配線基材の信頼性を向上させることができる。
【００３４】
また、前記基材本体の裏面に補強板を設ければ、前記溝の深さを深くして前記基材本体の機械的強度が弱くなった様な場合であっても、前記補強板により前記基材本体の機械的強度の低下を補うことができるので、前記基材本体の機械的強度を所定の値以上に維持することができる。
【００３５】
本発明の電気機器またはスイッチ装置は、本発明の配線基材を備えたので、高温高湿の環境下で通電使用した場合においても、接続端子間にマイグレーションに起因するショート不良等の不具合が生じる虞が無くなり、機器または装置としての信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の配線基材を備えたスイッチ装置を示す平面図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態のスイッチ装置におけるフレキシブルプリント基板の先端部分を示す平面図である。
【図３】本発明に係る第１実施形態のスイッチ装置におけるフレキシブルプリント基板の先端部分を示す縦断面図である。
【図４】本発明に係る第１実施形態のスイッチ装置におけるフレキシブルプリント基板の先端部分を示す横断面図である。
【図５】本発明に係る第１実施形態のスイッチ装置が設けられる電気機器の一例を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る第２実施形態のフレキシブルプリント基板の先端部分を示す横断面図である。
【符号の説明】
Ａ…スイッチ装置、Ｂ…電気機器、１…スイッチ本体部、２、２１…フレキシブルプリント基板（配線基材）、７…基板本体（基材本体）、８…配線、９…接続端子、９ａ…基端部、９ｂ…先端部、１０…保護層、１１…溝、２２…補強板
【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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