(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号ラインと、この信号ラインを両側から覆うと共に熱可塑性樹脂を材質とする絶縁層と、それぞれの前記絶縁層を挟んで前記信号ラインと対向する一対のグランド層とを備えることで、少なくとも１組のストリップライン伝送路を有するフレキシブルプリント基板であって、
複数個所に湾曲している湾曲部が成形されており、その湾曲部が開くまたは閉じるように湾曲するプリーツ部分を備え、
前記グランド層には、開口部を囲むように導電部分が存在することで前記導電部分がメッシュ状に設けられているメッシュグランド層と、導電部分が面状に設けられているベタグランド層とが設けられていて、
前記メッシュグランド層は前記湾曲部の外周側に配置されていると共に、前記ベタグランド層は前記湾曲部の内周側に配置されている、
ことを特徴とするフレキシブルプリント基板。
【請求項２】
請求項１記載のフレキシブルプリント基板であって、
前記プリーツ部分は、前記湾曲部のカーブの向きが交互に切り替わることで蛇腹状に設けられていて、
前記メッシュグランド層は、前記信号ラインの表面側と裏面側に交互に存在する状態で前記湾曲部の外周側に配置されている、
ことを特徴とするフレキシブルプリント基板。
【請求項３】
請求項１記載のフレキシブルプリント基板であって、
前記プリーツ部分は、前記湾曲部のカーブの向きが交互に切り替わることで蛇腹状に設けられていて、
前記メッシュグランド層は、前記信号ラインの表面側か裏面側のいずれか一方に存在する状態で前記湾曲部の外周側に配置されている、
ことを特徴とするフレキシブルプリント基板。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板であって、
前記絶縁層は、熱可塑性樹脂であるＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer）を材質として形成されている、
ことを特徴とするフレキシブルプリント基板。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板であって、
前記湾曲部に位置する前記グランド層には、層間接続用のめっき被膜が形成されていない、
ことを特徴とするフレキシブルプリント基板。
【請求項６】
信号ラインと、この信号ラインを両側から覆うと共に熱可塑性樹脂を材質とする絶縁層と、それぞれの前記絶縁層を挟んで前記信号ラインと対向する一対のグランド層とを備えることで、少なくとも１組のストリップライン伝送路を有するフレキシブルプリント基板の製造方法であって、
前記絶縁層の両面にベース銅箔層を有する両面銅張積層板のうち、少なくとも１本の前記信号ラインを一方の面側の前記ベース銅箔層に形成する第１工程と、
前記絶縁層の片面にベース銅箔層を有する片面銅張積層板を、積層接着材を介して積層する第２工程と、
前記第２工程により形成された中間生成物の所定部位に対して、貫通孔を形成する第３工程と、
前記貫通孔およびその開口周囲に導電被膜を形成して、導電スルーホールを形成する第４工程と、
前記第４工程で形成された中間生成物のうち、前記信号ラインと対向する前記ベース銅箔層に対してパターニングを行うことで、いずれか一方の面側に開口部を囲むように導電部分が存在するメッシュグランド層を形成し、その反対の面側に導電部分が面状に設けられているベタグランド層を形成する第５工程と、
前記メッシュグランド層および前記ベタグランド層のうち、少なくとも加熱成形後に湾曲される湾曲部に対し、接着材層を介して絶縁樹脂層で被覆させる第６工程と、
前記第６工程で形成された加熱成形前のフレキシブルプリント基板に対し、複数の部位を湾曲させた状態で加熱成形を行い、その加熱成形の後に、前記メッシュグランド層が外周側に位置する複数の湾曲部が存在するプリーツ部分を形成する第７工程と、
を備えることを特徴とするフレキシブルプリント基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルプリント基板およびフレキシブルプリント基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多彩な動きをするロボットが登場する等、ロボットの発展が著しくなっている。また、人体や衣服に装着可能なウエアラブル電子機器も、様々な機器で開発、実用化が進んできている。これらのロボットやウエアラブル電子機器には、電力供給用や電気信号伝送用の電線が多数使用されているが、一般的に電線は銅線を芯とし、その外周を絶縁体で被覆した構造になっているため、電線自体に伸縮性はほとんどない。このため、たとえばロボット等においては、その関節の動き等を妨げないように、電線長に余裕を持たせる必要があり、このことが小型、軽量化等に向けた設計上、実用上の支障となる。
【０００３】
特に、最先端のヒューマノイド型ロボットや、人体に装着して筋力を補助するパワーアシスト装置等の用途においては、多自由度関節を経由して末端のモータを動かすための電線や、末端に配置された各種センサーからの電気信号を伝送するための電線が多数配線されている。そして、多自由度関節におけるこれらの配線の自由度を高めるために、伸縮可能に構成された電線に対する要求が高まっている。
【０００４】
一方、近年、産業用ロボットとしてアームロボットが多く使用されている。この種のアームロボットでは、ロボットアームの先端側に取り付けられているエンドエフェクタ（人体で言うところの手に相当）やロボットアームの関節部の駆動方式によっては、ロボットアームの根本側から先端側へかけて、電気ケーブル以外に、空圧印加用のエアホースや油圧ホースを配線する必要が生じることがある。かかるケーブルやホース類を関節部に配線した場合、ケーブルの折れ曲がりや断線を生じるおそれがある。そのため、ケーブルやホース類をロボットアーム類の関節部よりも基端寄りの位置で一旦外側に出し、関節部の外側空間にケーブルを配置し、関節部よりも先端寄りとなる位置で再びアーム内に導入するといった配線手法が採用されている。しかしながら、ロボットアームの外側空間にケーブルを配置する手法では、ロボットアームの関節部周囲にケーブルを弛ませるための空間が必要になる。
【０００５】
また、たとえば特許文献１には、ロボットアームの関節部における関節回転中心位置に支持棒を設け、その支持棒にケーブルを巻回し、そのケーブルが予め巻かれた支持棒をロボットアームの内部に収納することで、ケーブルの折れ曲がりや断線を防止する構造が開示されている。しかしながら、支持棒を別途設けることによる重量増加による機能低下（動作速度・精度等）が生じるおそれがある。その機能低下を補うためにスペックの高いモーター等を用いたり、必要部材が増える場合もあるが、その場合には、製造コストが増加してしまう。さらにはケーブルの収納部の構造が複雑になるため、ロボットアーム組み立て時のケーブルの配線、メンテナンス等で分解し、ケーブルを取り出し、交換する際に非常に煩雑になるという問題がある。このことから、ロボットアームにおいても、このような問題を回避できる伸縮可能な電気伝送部材に対する要求が高まっている。
【０００６】
そのような電気伝送部材に対する要求に対応するものとしては、たとえば特許文献２に開示の技術がある。かかる特許文献２には、治具に所望のＲで形成されたピンをフレキシブルプリント基板が通せる間隔で複数本配置し、その治具へ一定テンションを加えながらフレキシブルプリント基板を通すことで、加熱成形する方法が記載されている。
【０００７】
また、特許文献２には、フレキシブルプリント基板の構造に関して、片面側のみに導体層を有する片面フレキシブルプリント基板の他に、導体層が３層となっている３層フレキシブルプリント基板についても開示している。３層フレキシブルプリント基板を用いる用途としては、一般的に、内層に特性インピーダンス整合された信号線を配置し、外層をＧＮＤ（グランド）とした、いわゆるストリップライン伝送路がある。たとえば、上述した可動部の先端側にイメージセンサを取り付け、高精細な動画データ等の大容量データを伸縮可能なフレキシブルプリント基板を介して伝送する際に必要とされていて、外部からのノイズを遮断し、高品位な信号伝送と伸縮性を両立することを狙ったものである。
【０００８】
また、特許文献３には、フレキシブルプリント基板の外層のグランドを、ベタ塗り状態のベタＧＮＤとすることに代えてメッシュ構造として、屈曲部へ応力集中が生じるのを緩和する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−５７７９２号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３３８２２号公報
【特許文献３】特開２００９−１７６９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、特許文献２に開示のようなストリップライン伝送路では、外層がベタＧＮＤであるため、さらにその外層にはめっき被膜も存在している。そのため、フレキシブルプリント基板としては固い。そのため、治具に対する追従性も悪く、複数の曲げ部分が存在するプリーツ形状に成形することが困難となっている。特に、外層側はプリーツ形状への成形時の曲げ応力が大きく、またプリーツ形状における曲げ部分においては１０００回以内の伸縮で断線してしまう可能性が高い。そのため、断線したフレキシブルプリント基板を頻繁に交換する必要があり、メンテナンスコストが掛かるものとなっている。また、上記のフレキシブルプリント基板を生産設備に用いている場合には、断線によって生産が中断してしまうという問題もある。
【００１１】
そこで、特許文献２に開示のようなストリップライン伝送路において、特許文献３に開示のように、フレキシブルプリント基板の外層をメッシュ構造とすることが考えられる。しかしながら、特許文献２の構成に、特許文献３の構成を適用した場合、プリーツ形状となっている部分で信号線同士が近接する。そして、その近接によって電気的な干渉が生じて、特性インピーダンスが変動する虞がある。
【００１２】
本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、電気的な特性を維持した状態で、繰り返して伸縮させた場合でも容易には断線しないフレキシブルプリント基板、およびフレキシブルプリント基板の製造方法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】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によると、信号ラインと、この信号ラインを両側から覆うと共に熱可塑性樹脂を材質とする絶縁層と、それぞれの絶縁層を挟んで信号ラインと対向する一対のグランド層とを備えることで、少なくとも１組のストリップライン伝送路を有するフレキシブルプリント基板であって、複数個所に湾曲している湾曲部が成形されており、その湾曲部が開くまたは閉じるように湾曲するプリーツ部分を備え、グランド層には、開口部を囲むように導電部分が存在することで導電部分がメッシュ状に設けられているメッシュグランド層と、導電部分が面状に設けられているベタグランド層とが設けられていて、メッシュグランド層は湾曲部の外周側に配置されていると共に、ベタグランド層は湾曲部の内周側に配置されている、ことを特徴とするフレキシブルプリント基板が提供される。
【００１４】
また、本発明の他の側面は、上述の発明において、プリーツ部分は、湾曲部のカーブの向きが交互に切り替わることで蛇腹状に設けられていて、メッシュグランド層は、信号ラインの表面側と裏面側に交互に存在する状態で湾曲部の外周側に配置されている、ことが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明の他の側面は、上述の発明において、プリーツ部分は、湾曲部のカーブの向きが交互に切り替わることで蛇腹状に設けられていて、メッシュグランド層は、信号ラインの表面側か裏面側のいずれか一方に存在する状態で湾曲部の外周側に配置されている、ことが好ましい。
【００１６】
また、本発明の他の側面は、上述の発明において、絶縁層は、熱可塑性樹脂であるＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer）を材質として形成されている、ことが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明の他の側面は、上述の発明において、湾曲部に位置するグランド層には、層間接続用のめっき被膜が形成されていない、ことが好ましい。
【００１８】
また、本発明の第２の観点によると、信号ラインと、この信号ラインを両側から覆うと共に熱可塑性樹脂を材質とする絶縁層と、それぞれの絶縁層を挟んで信号ラインと対向する一対のグランド層とを備えることで、少なくとも１組のストリップライン伝送路を有するフレキシブルプリント基板の製造方法であって、絶縁層の両面にベース銅箔層を有する両面銅張積層板のうち、少なくとも１本の信号ラインを一方の面側のベース銅箔層に形成する第１工程と、絶縁層の片面にベース銅箔層を有する片面銅張積層板を、積層接着材を介して積層する第２工程と、第２工程により形成された中間生成物の所定部位に対して、貫通孔を形成する第３工程と、貫通孔およびその開口周囲に導電被膜を形成して、導電スルーホールを形成する第４工程と、第４工程で形成された中間生成物のうち、信号ラインと対向するベース銅箔層に対してパターニングを行うことで、いずれか一方の面側に開口部を囲むように導電部分が存在するメッシュグランド層を形成し、その反対の面側に導電部分が面状に設けられているベタグランド層を形成する第５工程と、メッシュグランド層およびベタグランド層のうち、少なくとも加熱成形後に湾曲される湾曲部に対し、接着材層を介して絶縁樹脂層で被覆させる第６工程と、第６工程で形成された加熱成形前のフレキシブルプリント基板に対し、複数の部位を湾曲させた状態で加熱成形を行い、その加熱成形の後に、メッシュグランド層が外周側に位置する複数の湾曲部が存在するプリーツ部分を形成する第７工程と、を備えることを特徴とするフレキシブルプリント基板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、フレキシブルプリント基板は、電気的な特性を維持した状態で、繰り返して伸縮させた場合でも容易には断線しない状態となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態に係り、成形前の第１構成例のフレキシブルプリント基板の構成を示す平面図である。
【図２】成形前後におけるフレキシブルプリント基板の断面図であり、図１のＡ−Ａ線に沿って切断した状態を示す図である。
【図３】成形前後におけるフレキシブルプリント基板の断面図であり、図１のＢ−Ｂ線に沿って切断した状態を示す図である。
【図４】成形前後におけるフレキシブルプリント基板の断面図であり、図１のＣ−Ｃ線に沿って切断した状態を示す図である。
【図５】成形前後におけるフレキシブルプリント基板の断面図であり、図１のＤ−Ｄ線に沿って切断した状態を示す図である。
【図６】成形後のフレキシブルプリント基板の形状を示す側面図である。
【図７】信号ラインの幅の変化のイメージを示す平面図である。
【図８】図１の変形例に対応する、成形前のフレキシブルプリント基板の第２構成例を示す平面図である。
【図９】第２構成例における成形後のフレキシブルプリント基板の形状を示す側面図である。
【図１０】第２構成例に係るフレキシブルプリント基板を、ロボット等のアームの関節等のような外部装置の回動部位に適用したイメージを示す図であり、２つのアームが水平状態を保っている状態を示す図である。
【図１１】図１０における２つのアームが回動した状態を示す図である。
【図１２】第１工程に係り、図１および図８のＡ−Ａ断面において信号ラインや受けランドが形成された状態を示す図である。
【図１３】第１工程に係り、図１および図８のＢ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面において信号ラインが形成された状態を示す図である。
【図１４】第２工程に係り、図１および図８のＡ−Ａ断面において、両面銅張積層板に片面銅張積層板が積層される様子を示す図である。
【図１５】第２工程に係り、図１および図８のＢ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面において、両面銅張積層板に片面銅張積層板が積層される様子を示す図である。
【図１６】第３工程に係り、図１および図８のＡ−Ａ断面において、導電スルーホールを形成した状態を示す図である。
【図１７】第３工程に係り、図１および図８のＢ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面における構成を示す側断面図である。
【図１８】第４工程に係り、図１および図８のＡ−Ａ断面において、貫通孔に導電被膜を形成するための導電被膜層を形成した状態を示す図である。
【図１９】第５工程に係り、図１および図８のＡ−Ａ断面においてパターニングがなされた状態を示す図である。
【図２０】第５工程に係り、図１および図８のＢ−Ｂ断面においてパターニングがなされた状態を示す図である。
【図２１】図１および図８のＣ−Ｃ断面においてパターニングがなされた状態を示す図である。
【図２２】図１および図８のＤ−Ｄ断面においてパターニングがなされた状態を示す図である。
【図２３】第６工程に係り、カバー層が形成されたときの図１および図８のＡ−Ａ断面における構成を示す図である。
【図２４】第６工程に係り、図１および図８のＢ−Ｂ断面においてカバー層が形成された状態を示す図である。
【図２５】図１および図８のＣ−Ｃ断面においてカバー層が形成された状態を示す図である。
【図２６】図１および図８のＤ−Ｄ断面においてカバー層が形成された状態を示す図である。
【図２７】第７工程に係り、治具に成形前のフレキシブルプリント基板をセットした状態を示す図である。
【図２８】従来構成のフレキシブルプリント基板の構成を示す平面図である。
【図２９】従来構成のフレキシブルプリント基板の断面図であり、図２８のＡ−Ａ線に沿って切断した状態を示す図である。
【図３０】従来構成のフレキシブルプリント基板の断面図であり、図２８のＢ−Ｂ線に沿って切断した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態に係るフレキシブルプリント基板１０について、以下に説明する。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を用いて説明することがある。そのうち、Ｘ方向はフレキシブルプリント基板１０の長手方向とし、Ｘ１側は図１の右側、Ｘ２側は左側とする。また、Ｙ方向はフレキシブルプリント基板１０の幅方向とし、Ｙ１側は図１における紙面手前側、Ｙ２側は紙面奥側とする。また、Ｚ方向はフレキシブルプリント基板１０の厚み方向とし、Ｚ１は図２における紙面奥側、Ｚ２は紙面手前側とする。
【００２２】
＜フレキシブルプリント基板について＞
図１は、成形前のフレキシブルプリント基板１０の構成を示す平面図である。図２は、成形前後におけるフレキシブルプリント基板１０の断面図であり、図１のＡ−Ａ線に沿って切断した状態を示す図である。図３は、成形前後におけるフレキシブルプリント基板１０の断面図であり、図１のＢ−Ｂ線に沿って切断した状態を示す図である。図４は、成形前後におけるフレキシブルプリント基板１０の断面図であり、図１のＣ−Ｃ線に沿って切断した状態を示す図である。図５は、成形前後におけるフレキシブルプリント基板１０の断面図であり、図１のＤ−Ｄ線に沿って切断した状態を示す図である。
【００２３】
図１から図５に示すように、本実施の形態におけるフレキシブルプリント基板１０は、多層フレキシブルプリント基板の一種である３層フレキシブルプリント基板であり、導体部分が３層存在する構成となっている。具体的には、フレキシブルプリント基板１０は、内層側に信号ライン２０を有している。信号ライン２０は、後述するような製造方法により、高速伝送用に特性インピーダンスが整合されるように、信号を伝達する銅箔部分をエッチング等で除去することで形成された部分である。
【００２４】
なお、図１に示すように、フレキシブルプリント基板１０は、細長い形状に設けられている。本実施の形態では、フレキシブルプリント基板１０は、たとえば幅（Ｙ方向の寸法）が５ｍｍ、成形前の長さ（Ｘ方向の寸法）が４００ｍｍとなっている。ただし、後述する図６に示すように、湾曲部ＰＬ２の半径が１ｍｍとなるようにプリーツ状（蛇腹状）に成形すると、長さがたとえば約１５０ｍｍとなっている。しかしながら、寸法例は、これに限られるものではなく、種々の寸法に設定することが可能である（後述の寸法例においても同様）。
【００２５】
また、図１に示すように、フレキシブルプリント基板１０には、その表裏に露出している信号パッド１１が設けられている。すなわち、信号パッド１１は、後述するカバー層８０，９０で覆われずに、表面側および裏面側でそれぞれ外部に露出している。信号パッド１１は、信号ライン２０に対して電気的に層間接続されて、信号ライン２０に信号を入力または出力するための部分である。そのため、この信号パッド１１には、導電スルーホール１２が電気的に接続されている。導電スルーホール１２は、フレキシブルプリント基板１０を貫通する貫通孔１２ａと、その貫通孔１２ａの内壁側に形成されているめっき等の導電被膜１２ｂとを有していて、この導電被膜１２ｂを介して信号パッド１１が信号ライン２０と電気的に接続されている。
【００２６】
また、フレキシブルプリント基板１０には、上述の信号パッド１１と同様に、フレキシブルプリント基板１０の表裏において、後述するカバー層８０，９０で覆われずに露出しているＧＮＤパッド１３も設けられている。ＧＮＤパッド１３も、表裏側の２つのグランド層６０，７０に対して導電スルーホール１４を介して電気的に層間接続されている。なお、導電スルーホール１４も、上述の導電スルーホール１２と同様に、フレキシブルプリント基板１０を貫通する貫通孔１４ａと、その貫通孔１４ａの内壁側に形成されているめっき等の導電被膜１４ｂとを有していて、この導電被膜１４ｂを介してＧＮＤパッド１３とグランド層６０，７０とが電気的に接続されている。
【００２７】
なお、導電スルーホール１２，１４の直径としては、たとえば２５μｍとするものがある。
【００２８】
図３に示すように、信号ライン２０は、絶縁層３０に積層されている。さらに、信号ライン２０および絶縁層３０の上面側には、接着材層５０を介して絶縁層４０が積層されている。本実施の形態では、絶縁層３０，４０は、たとえばＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer：LCP）等の熱可塑性樹脂を材質としている。また、接着材層５０は、接着性を有すると共に、電気的な絶縁性を有する部分である。なお、絶縁層３０，４０の厚みとしては、たとえば２５μｍとするものがある。また、接着材層５０の厚みとしては、たとえば１５μｍとするものがある。
【００２９】
また、図３に示すように、絶縁層３０の上面側には、グランド層６０が設けられている。さらに、絶縁層４０の下面側にも、グランド層７０が設けられている。グランド層６０，７０は、たとえば銅箔を材質とした導電部分である。かかるグランド層６０，７０が信号ライン２０の上下両面に存在し、さらにこの信号ライン２０を絶縁層３０，４０といった絶縁体が覆うことにより、電磁波を伝播するストリップ伝送路が構成される。
【００３０】
なお、信号ライン２０、およびグランド層６０，７０の厚みとしては、たとえば１２μｍとするものがある。
【００３１】
グランド層６０，７０は、ベタグランド層６１，７１と、メッシュグランド層６２，７２を有している。ベタグランド層６１，７１は、図３に示すように、グランド層６０，７０のうち幅方向（Ｙ方向）において一様な厚みを有する部分である。一方、メッシュグランド層６２，７２は、ベタグランド層６１，７１とは異なり、銅箔等の導電部分６２ａ，７２ａが、メッシュ形状（網目形状）に形成された部分である。すなわち、図１、図４および図５に示すように、メッシュグランド層６２，７２は、導電部分６２ａ，７２ａの存在しない（導電部分６２ａ，７２ａの除去された）開口部６２ｂ，７２ｂの周囲を、その導電部分６２ａ，７２ａが囲むように設けられている。それにより、メッシュグランド層６２，７２は、メッシュ形状（網目形状）に設けられている。
【００３２】
上述の開口部６２ｂ，７２ｂは多数設けられていて、また同一形状の開口部６２ｂ，７２ｂが、所定の方向およびそれに直交する方向に配列されている。したがって、開口部６２ｂ，７２ｂを囲むように設けられる導電部分６２ａ，７２ｂも、規則的なパターンを形成している。
【００３３】
本実施の形態では、開口部６２ｂ，７２ｂは、正方形または菱形に設けられている。したがって、メッシュグランド層６２，７２の１単位（１要素）も正方形状または菱形形状となっている。しかしながら、開口部６２ｂ，７２ｂは、正方形または菱形以外の形状であっても良い。たとえば、長方形状でも良く、円形状でも良く、その他、三角形状を始めとする多角形状、長円形状、楕円形状でも良く、その他の規則的または不規則的な種々の形状を採用することができる。
【００３４】
なお、フレキシブルプリント基板１０におけるメッシュグランド層６２，７２の配置については後述する。また、メッシュグランド層６２，７２においては、開口部６２ｂ，７２ｂは、信号ライン２０で伝送を想定している電磁波の波長よりも小さな開口寸法となっている。
【００３５】
以上のような、ベタグランド層６１，７１とメッシュグランド層６２，７２を有するグランド層６０，７０層に対して、それぞれカバー層８０，９０が覆うように配置されている（図３から図５を参照）。すなわち、グランド層６０の上面側には、カバー層８０が設けられていて、このカバー層８０がグランド層６０を覆っている。また、グランド層７０の下面側には、カバー層９０が設けられていて、このカバー層９０がグランド層７０を覆っている。
【００３６】
カバー層８０，９０は、たとえばＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer：LCP）等の熱可塑性樹脂を材質とする絶縁樹脂層８１，９１を有すると共に、接着性および電気的な絶縁性を有する接着材層８２，９２を有している。なお、絶縁樹脂層８１，９１の厚みとしては、たとえば１２μｍの厚みのグランド層６０，７０に対して、たとえば２５μｍとするものがあり、接着材層８２，９２の厚みとしては、たとえば１５μｍとするものがある。この場合、層間剥離（デラミネーション）等の問題がなく貼り合わせが行える状態となっている。
【００３７】
＜メッシュグランド層６２，７２の配置（第１構成例）について＞
次に、フレキシブルプリント基板１０におけるメッシュグランド層６２，７２の配置における、第１構成例について説明する。図１に示すように、メッシュグランド層６２，７２は、フレキシブルプリント基板１０の表面側と、裏面側に、交互に存在するように設けられている。すなわち、図１のＣ−Ｃ線付近では、図４に示すように、メッシュグランド層６２，７２は、フレキシブルプリント基板１０の表面側に配置されている。一方、図１のＤ−Ｄ線付近では、図５に示すように、メッシュグランド層６２，７２は、フレキシブルプリント基板１０の裏面側に配置されている。
【００３８】
以上のような配置を、図６に基づいて説明する。図６は、成形後のフレキシブルプリント基板１０の形状を示す側面図である。図６に示すように、成形後のフレキシブルプリント基板１０は、プリーツ状（蛇腹状）に形成されたプリーツ部分ＰＬを有している。プリーツ部分ＰＬには、直線部ＰＬ１と湾曲部ＰＬ２とが設けられている。そして、湾曲部ＰＬ２が変形することにより、成形後のフレキシブルプリント基板１０においては、プリーツ部分ＰＬにて、短く畳んだり長く展開することが可能となっている。すなわち、成形後のフレキシブルプリント基板１０においては、プリーツ部分ＰＬの存在により、その全長が伸縮可能に設けられている。また、成形後のフレキシブルプリント基板１０は、プリーツ部分ＰＬの存在により、各方向へ曲がるような変形も容易に行える。
【００３９】
ここで、メッシュグランド層６２，７２は、プリーツ部分ＰＬの湾曲部ＰＬ２のうち、湾曲部ＰＬ２が描くカーブの外周側に位置している。しかも、図６に示す成形後のフレキシブルプリント基板１０の側面に沿って進行すると、湾曲部ＰＬ２の描くカーブの向きは、交互に切り替わるように設けられている。図６では、フレキシブルプリント基板１０に沿って進行すると、湾曲部ＰＬ２の描くカーブの向きは、交互に切り替わるように設けられている。そのため、メッシュグランド層６２，７２は、図１に示すように、フレキシブルプリント基板１０の表面側と、裏面側に、交互に存在するように設けられている。
【００４０】
なお、図６におけるＢ−Ｂ線の部位が図３に対応し、Ｃ−Ｃ線の部位が図４に対応し、Ｄ−Ｄ線の部位が図５に対応している。
【００４１】
ここで、メッシュグランド層６２，７２が、湾曲部ＰＬ２が描くカーブの内周側に存在している場合、プリーツ部分ＰＬにおいて信号ライン２０同士が対向する部位では、電気的な干渉が多少なりとも生じる場合がある。なぜなら、メッシュグランド層６２，７２の開口部６２ｂ，７２ｂが、互いに向かい合う位置関係となる部分が存在するからである。
【００４２】
しかしながら、本実施の形態のように、メッシュグランド層６２，７２が、湾曲部ＰＬ２の外周側に存在し、湾曲部ＰＬ２の内周側にはベタグランド層６１，７１が存在している場合、メッシュグランド層６２，７２の開口部６２ｂ，７２ｂが、互いに向かい合う位置関係となる部分が存在しない。そのため、信号ライン２０同士の電気的な干渉を防ぐことができ、またフレキシブルプリント基板１０における特性インピーダンスの変動も防止できる。
【００４３】
加えて、本実施の形態のように、メッシュグランド層６２，７２が、湾曲部ＰＬ２が描くカーブの外周側に存在している場合、フレキシブルプリント基板１０をプリーツ状（蛇腹状）に成形する際の曲げ応力を小さくすることができる。しかも、曲げ応力が小さくなるので、フレキシブルプリント基板１０を繰り返し伸縮する場合の耐久性も確保された構造となる。さらに、フレキシブルプリント基板１０においては、電磁波を伝播するストリップ伝送路が構成されているので、外部からのノイズを遮断する機能も損なわれていない。
【００４４】
なお、以上のような構成のフレキシブルプリント基板１０では、特性インピーダンスが５０Ωとなる信号ライン２０の線幅（図７における寸法Ａ）は、図２に示すＡ−Ａ線に沿った断面および図３に示すＢ−Ｂ線に沿った断面で３５μｍとなっている。また、図４に示すＣ−Ｃ線に沿った断面および図５に示すＤ−Ｄ線に沿った断面では、信号ライン２０の線幅（図７における寸法Ｂ）は、メッシュグランド層６２，７２の開口率（銅箔を除去する比率）にも依るものの、開口率７５％としたときには、特性インピーダンスが５０Ωとなる線幅は５０μｍとなっている。
【００４５】
また、上記のように開口率７５％となるメッシュグランド層６２，７２の寸法例としては、導電部分６２ａの線幅を１２０μｍ、開口の縦横寸法を８００μｍとするものがある。
【００４６】
図７は、信号ライン２０の幅の変化のイメージを示す平面図である。図７や上述の寸法例におけるように、メッシュグランド層６２，７２の存在する部位と、それが存在しない部位とでは、信号ライン２０の線幅が異なっている。そのため、信号ライン２０の線幅が異なる部位が不連続とならないように、線幅が連続的に変化する橋渡し部６３，７３が設けられている。橋渡し部６３，７３は、その長さ（図７における寸法Ｃ）がたとえば０．５ｍｍ程度となっており、メッシュグランド層６２，７２の存在する部位から存在しない部位に向かい連続的に線幅が変化するように設けられている。なお、図７に示す構成では、Ｘ方向に向かうにつれて線幅は比例的に変化しているが、比例的以外の変化としても良い。
【００４７】
ただし、信号ライン２０の線幅は、メッシュグランド層６２，７２が存在する部位と存在しない部位との中間的な線幅で統一しても良い。そのような寸法例としては、たとえば４０μｍとするものがある。かかる寸法例の中間的な線幅でも、５ＧＨｚ程度までの周波数帯までは、上記のような橋渡し部６３，７３が存在するものと同等の伝送特性となっていることが確認されている。
【００４８】
なお、かかる第１構成例のフレキシブルプリント基板１０においては、湾曲部ＰＬ２の外周側にメッシュグランド層６２，７２が配置されているので、その湾曲部ＰＬ２の外周側は、変形し易くなる。一方で、湾曲部ＰＬ２の内周側には、ベタグランド層６１，７１が配置されている。したがって、メッシュグランド層６２，７２は、圧縮されるように容易に変形し、それによって信号ライン２０には圧縮応力を生じさせることが可能となっている。
【００４９】
＜メッシュグランド層６２，７２の配置（第２構成例）について＞
次に、フレキシブルプリント基板１０におけるメッシュグランド層６２（メッシュグランド層７２）の配置における、第２構成例について説明する。図８は、図１の変形例に対応する、成形前のフレキシブルプリント基板１０の第２構成例を示す平面図である。なお、以下の第２構成例におけるフレキシブルプリント基板１０の説明においては、第１構成例におけるフレキシブルプリント基板１０と共通する部分については、その説明を省略する。
【００５０】
図８に示すように、第２構成例におけるフレキシブルプリント基板１０は、図１に示すような第１構成例におけるフレキシブルプリント基板１０に対し、ほとんどの部分で構成が共通している。しかしながら、第２構成例のフレキシブルプリント基板１０では、メッシュグランド層６２（メッシュグランド層７２）の配置が、第１構成例のフレキシブルプリント基板１０に対して異なっている。
【００５１】
図９は、第２構成例における成形後のフレキシブルプリント基板１０の形状を示す側面図である。図８および図９に示すように、第２構成例においては、成形後のフレキシブルプリント基板１０のプリーツ部分ＰＬのうち、右曲りの湾曲部ＰＬ２の外周側か、または左曲りの湾曲部ＰＬ２の外周側に、メッシュグランド層６２，７２が配置されている。そのため、メッシュグランド層６２（メッシュグランド層７２）は、ある湾曲部ＰＬ２には設けられているが、その隣の湾曲部ＰＬ２には設けられていない、というような１つおき（１つ飛び）となる状態で、湾曲部ＰＬ２の外周側に設けられている。
【００５２】
なお、図９から図１１では、メッシュグランド層７２のみが存在し、メッシュグランド層６２は存在しない構成が示されているが、メッシュグランド層６２のみが存在し、メッシュグランド層７２が存在しない構成を採用しても良いのは勿論である。
【００５３】
そのため、第２構成例のフレキシブルプリント基板１０は、第１構成例のような、フレキシブルプリント基板１０の表面側と、裏面側に、交互にメッシュグランド層６２，７２が存在する構成とは大幅に異なっている。すなわち、第２構成例のフレキシブルプリント基板１０では、フレキシブルプリント基板１０の表面側（上面側）のみにメッシュグランド層６２が存在するか、またはフレキシブルプリント基板１０の裏面側（下面側）のみにメッシュグランド層７２が存在するかのいずれか、となっている。
【００５４】
かかる第２構成例のフレキシブルプリント基板１０においても、図９から明らかなように、メッシュグランド層７２（または図９等以外の構成ではメッシュグランド層６２；以下同様）は、湾曲部ＰＬ２が描くカーブの外周側に存在している。そのため、メッシュグランド層７２（メッシュグランド層６２）の開口部７２ｂ（開口部７２ｂ）が、互いに向かい合う位置関係となる部分が存在しない。それにより、信号ライン２０同士の電気的な干渉を防ぐことができ、またフレキシブルプリント基板１０における特性インピーダンスの変動も防止できる。
【００５５】
図１０は、第２構成例に係るフレキシブルプリント基板１０を、ロボット等のアームの関節等のような外部装置の回動部位に適用したイメージを示す図であり、２つのアームが水平状態を保っている状態を示す図である。また、図１１は、図１０における２つのアームが回動した状態を示す図である。なお、図１０および図１１に示す適用例では、メッシュグランド層７２は、回動部位の内径側の湾曲部ＰＬ２に位置している。すなわち、回動部位の外径側の湾曲部ＰＬ２に位置するメッシュグランド層６２が存在しない構成となっている。
【００５６】
図１０に示すように、第２構成例のフレキシブルプリント基板１０を、回動部位に沿わせる場合、内径側（内側）に位置している湾曲部ＰＬ２が大きく開くように変形する。そのため、内径側（内側）の湾曲部ＰＬ２の外周側（すなわち最も内径に位置する側）にメッシュグランド層７２を配置することで、この内径側（内側）に位置している湾曲部ＰＬ２は、容易に大きく開くように変形する。
【００５７】
このとき、内径側における湾曲部ＰＬ２においては、外周側のメッシュグランド層７２は、圧縮応力の作用によって大きく変形するが、内周側のベタグランド層６１には、引っ張り応力が作用するものの、内周側のベタグランド層６１は、外周側のメッシュグランド層７２よりも変形し難い。そのため、応力の中立軸は、外周側に移動して内周側から離れる。それにより、信号ライン２０には、引っ張り応力ではなく圧縮応力が作用する。
【００５８】
なお、図１１に示すように、外径側（外側）に位置している湾曲部ＰＬ２は、閉じるように変形する。しかし、外径側（外側）に位置している湾曲部ＰＬ２においては、その内周側および外周側の双方に、ベタグランド層６１が設けられている。そのため、外径側（外側）に位置している湾曲部ＰＬ２においては、閉じる向きの変形は、メッシュグランド層７２における開くような変形と比較して、小さなものとなる。すなわち、図１１に示すように、メッシュグランド層７２の有無の相違により、内径側（内側）に位置している湾曲部ＰＬ２は、選択的に大きく開くように変形するが、外径側（外側）に位置している湾曲部ＰＬ２は小さくしか変形しない。
【００５９】
以上のような構成により、ロボット等のアームの関節等のような外部装置の回動部位に第２構成例のフレキシブルプリント基板１０を用いることで、動作時に信号ライン２０に作用する応力を小さくすることができ、また繰り返し動作に耐える構造となる。
【００６０】
＜フレキシブルプリント基板１０の製造方法について＞
続いて、第１構成例および第２構成例におけるフレキシブルプリント基板１０の製造方法について、以下に説明する。なお、以下の説明においては、第１工程から第７工程について順次記載するが、各実施の形態におけるフレキシブルプリント基板１０の製造方法では、これ以外の種々の工程が存在していても良いのは勿論である。
【００６１】
（１）第１工程：信号ライン２０の形成
図１２は、第１工程に係り、図１および図８のＡ−Ａ断面において信号ライン２０や受けランド２１が形成された状態を示す図である。図１３は、第１工程に係り、図１および図８のＢ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面において信号ライン２０が形成された状態を示す図である。図１２および図１３に示すように、絶縁層３０の両面にベース銅箔層１０１，１０２を有する両面銅張積層板１００を用意する。そして、後に内層側に位置することになる信号ライン２０や、導電スルーホール１２，１４の受けランド２１を、エッチング等の通常のフォトファブリケーション手法を用いて形成する。それにより、図１２および図１３に示すような中間生成物Ｃ１が形成される。
【００６２】
（２）第２工程：片面銅張積層板２００の積層
図１４は、第２工程に係り、図１および図８のＡ−Ａ断面において、両面銅張積層板１００に片面銅張積層板２００が積層される様子を示す図である。図１５は、第２工程に係り、図１および図８のＢ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面において、両面銅張積層板１００に片面銅張積層板２００が積層される様子を示す図である。
【００６３】
図１４および図１５に示すように、片面銅張積層板２００と積層接着材３００を用意する。そして、積層接着材３００を絶縁層３０の上面側を覆うように貼り付け、その後に、積層接着材３００の上面側に片面銅張積層板２００を貼り付ける。片面銅張積層板２００は、絶縁層４０を備え、その一方側の面（上面）にはベース銅箔層２０１が設けられている。なお、貼り付け後の生成物を、中間生成物Ｃ２とする。
【００６４】
積層接着材３００は、貼付後に接着材層５０となる部分である。かかる積層接着材３００としては、後に成形する際の妨げにならないよう、低弾性のものが好ましい。具体的には、ＬＣＰフィルムの弾性係数が３〜４ＧＰａ程度であるので、この半分以下の２ＧＰａ以下の弾性係数である積層接着材３００を用いることで、成形性への影響なく、貼り合わせることが可能である。また、成形時には、２００℃程度で、３０分程度加熱する。そのため、積層接着材３００としては、かかる熱履歴で接着性や電気絶縁特性が著しく劣化しないものが好適である。
【００６５】
（３）第３工程：貫通孔１２ａ，１４ａの形成
図１６は、第３工程に係り、図１および図８のＡ−Ａ断面において、貫通孔１２ａ，１４ａを形成した状態を示す図である。図１７は、第３工程に係り、図１および図８のＢ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面における構成を示す側断面図である。図１６に示すように、中間生成物Ｃ２に対して、後に信号パッド１１やＧＮＤパッド１３と層間接続を行うための貫通孔１２ａ，１４ａを形成する。かかる孔開け加工は、ＮＣドリルによる加工を行うものとしても良いが、レーザ等による非貫通の有底ビアホールでの層間接続としても良い。なお、かかる孔開け加工後の生成物を、中間生成物Ｃ３とする。
【００６６】
（４）第４工程：導電被膜１２ｂ，１４ｂの形成
図１８は、第４工程に係り、図１および図８のＡ−Ａ断面において、貫通孔１２ａ，１４ａに導電被膜１２ｂ，１４ｂを形成するための導電被膜層１５を形成した状態を示す図である。図１８に示すように、孔開け加工後の中間生成物Ｃ３において、Ａ−Ａ断面に相当する箇所に、部分めっきを施して、導電被膜１２ｂ，１４ｂの元となる導電被膜層１５を形成する。それにより、３層間が電気的に接続された層間導通が得られる。なお、部分めっきによる生成物を、中間生成物Ｃ４とする。
【００６７】
（５）第５工程：ベース銅箔層１０１，１０２のパターニング
図１９は、第５工程に係り、図１および図８のＡ−Ａ断面においてパターニングがなされた状態を示す図である。図２０は、第５工程に係り、図１および図８のＢ−Ｂ断面においてパターニングがなされた状態を示す図である。また、図２１は、図１および図８のＣ−Ｃ断面においてパターニングがなされた状態を示す図である。図２２は、図１および図８のＤ−Ｄ断面においてパターニングがなされた状態を示す図である。
【００６８】
図１９から図２２に示すように、導電被膜層１５やベース銅箔層１０１，１０２に対して、エッチング等の通常のフォトファブリケーション手法を用いて、パターニングがなされ、必要なパターンが形成される。図１９〜図２２に示すように、かかるパターニングによって形成されるものは、信号パッド１１、ＧＮＤパッド１３、ベタグランド層６１，７１、メッシュグランド層６２，７２等のような、フレキシブルプリント基板１０において必要なパターンとなっている。なお、パターニングにより得られた生成物を、中間生成物Ｃ５とする。
【００６９】
（６）第６工程：カバー層８０，９０の形成
図２３は、第６工程に係り、カバー層８０，９０が形成されたときの図１および図８のＡ−Ａ断面における構成を示す図である。図２４は、第６工程に係り、図１および図８のＢ−Ｂ断面においてカバー層８０，９０が形成された状態を示す図である。また、図２５は、図１および図８のＣ−Ｃ断面においてカバー層８０，９０が形成された状態を示す図である。図２６は、図１および図８のＤ−Ｄ断面においてカバー層８０，９０が形成された状態を示す図である。
【００７０】
図２３から図２６に示すように、中間生成物Ｃ５に対して、絶縁樹脂層８１，９１と接着材層８２，９２とを備えるカバー層８０，９０を形成する。かかるカバー層８０，９０の形成は、中間生成物Ｃ５に対して接着材層８２，９２を貼り付けることにより行う。なお、信号パッド１１およびＧＮＤパッド１３がカバー層８０，９０で覆われないようにする必要がある。そのため、カバー層８０，９０のうち、信号パッド１１およびＧＮＤパッド１３に対応する部位は、フォトソルダーレジスト等の手法によって微細な開口を設けることも可能である。しかし、それ以外のベタグランド層６１，７１およびメッシュグランド層６２，７２は、カバー層８０，９０で覆われた状態となる。
【００７１】
なお、必要に応じて、カバー層８０，９０で被覆されていない箇所に無電解金めっき等の表面処理を行うことも可能である。以上のような工程を経て、成形前のフレキシブルプリント基板１０が得られる。
【００７２】
（７）第７工程：フレキシブルプリント基板１０の加熱成形
図２７は、第７工程に係り、治具４００に成形前のフレキシブルプリント基板１０をセットした状態を示す図である。図２７に示すように、治具４００には、成形前のフレキシブルプリント基板１０が位置合わせされた状態でセットされる。ここで、治具４００には、先端固定部材４１０が設けられている。先端固定部材４１０には、フレキシブルプリント基板１０の先端側を載置する先端受部４１１が設けられていると共に、図示を省略するフレキシブルプリント基板１０の先端側の孔部に差し込まれる掛止ピン４１２が設けられている。
【００７３】
かかる掛止ピン４１２に、フレキシブルプリント基板１０の先端側の孔部を差し込み、その状態で、治具４００の所定位置に配置された治具ピン４２０に沿うようにフレキシブルプリント基板１０を蛇行させつつ、治具４００へのフレキシブルプリント基板１０のセットを完了する。そのセットの後に、フレキシブルプリント基板１０の後端側に一定のテンションを加える。その状態で、オーブン等で加熱することにより、熱可塑性であるＬＣＰ材料を含む３層構成のフレキシブルプリント基板１０がプリーツ状（蛇腹状）に形成され、フレキシブルプリント基板１０は、図６および図９に示すようなプリーツ部分ＰＬを有する状態となる。
【００７４】
ここで、オーブン等での加熱成形は、たとえば２００℃で、３０分加熱することにより行う。このようにして加熱成形する場合、フレキシブルプリント基板１０のセット位置、治具４００へのセット時のテンションが安定している状態で加熱成形される。そのため、成形後のフレキシブルプリント基板１０においては、製品形状が安定しており、狙い通りに、湾曲部ＰＬ２のうち所望する部位の外周側に、メッシュグランド層６２，７２が配置された状態となる。
【００７５】
なお、上述のように、成形前のフレキシブルプリント基板１０の全長が、たとえば４００ｍｍである場合、プリーツ部分ＰＬを有する成形後のフレキシブルプリント基板１０では、その全長が約１５０ｍｍとなるものがある。
【００７６】
また、この成形の後に、必要に応じて、フレキシブルプリント基板１０のうち、先端固定部材４１０等で位置決めされる先端側等の不要な部分をカットして、最終製品が完成する。かかる不要部分をカットする方法としては、フレキシブルプリント基板１０のうち、掛止ピン４１２が差し込まれる孔部を流用し、始点側の位置決めを行い、反対側は突き当て等で位置決めする。そして、ピナクルや金型等のカット治具を用いてカットすることが可能である。しかしながら、不要部分のカットは、上述した手法以外の手法を用いても良い。そのような手法としては、たとえばレーザを用いたレーザカットや、ルータビットを用いたルータカット等が挙げられる。
【００７７】
＜試験結果について＞
以上のようにして形成される、プリーツ部分ＰＬを有するフレキシブルプリント基板１０について、伸縮試験を行った結果を、表１に示す。この伸縮試験においては、フレキシブルプリント基板１０を繰り返して伸縮させて、その試験中における信号ライン２０の断線の有無、試験前後でのフレキシブルプリント基板１０の伸び量、試験前後でのフレキシブルプリント基板１０の直流抵抗の変動、試験前後での特性インピーダンスの変動を評価した。
【００７８】
また、従来構成および評価のための比較例についても、同様の試験を行った。なお、従来構成とは、図２８から図３０に示すようなフレキシブルプリント基板１０Ｆが対応する。このフレキシブルプリント基板１０Ｆは、メッシュグランド層６２，７２が存在しない構成となっている。なお、図２８は、従来構成のフレキシブルプリント基板１０Ｆの構成を示す平面図である。図２９は、従来構成のフレキシブルプリント基板１０Ｆの断面図であり、図２８のＡ−Ａ線に沿って切断した状態を示す図である。図３０は、従来構成のフレキシブルプリント基板１０Ｆの断面図であり、図２８のＢ−Ｂ線に沿って切断した状態を示す図である。また、比較例とは、湾曲部ＰＬ２の内周側および外周側の双方に、メッシュグランド層６２，７２が形成された構成が対応する（図示省略）。
【００７９】
この伸縮試験においては、フレキシブルプリント基板１０，１０Ｆの全長に対し、５０％伸ばすこととし、５００万回まで行った。また、この試験後に、伸び量が１０％以内であれば、伸びに関する試験は合格とした。また、各構造とも１０個用いて試験を行った。
【００８０】
【表１】
0006362444.tif 000002
【００８１】
表１の結果から分かるように、第１構成例のフレキシブルプリント基板１０と、第２構成例のフレキシブルプリント基板１０とは、伸縮試験耐性が高く、また試験後においても電気的な特性の変化も見られないことが確認された。また、特性インピーダンスについては、成形の前後でも変化が見られず、また信号ライン２０同士の電気的な干渉の影響が見られないことも確認している。
【００８２】
一方、従来構成においては、１０００回以内に、試験を行った１０個のいずれについても信号ライン２０が断線した。かかる従来構成の評価では、断線している状態ではあるが、伸び率５％以下、抵抗値は断線しているためにＯＰＥＮ、特性インピーダンスも断線しているために測定不能であった。比較例の構成では、信号ライン２０の断線はなく、また直流抵抗の変化率３％以下である。しかし、伸縮の動作中に特性インピーダンスが変化しており、特性インピーダンスは伸びた時と縮んだ時とで１０％以上変化することを確認した。以上の結果より、従来構成は断線により用いることができず、また比較例も特性インピーダンスの変動があるために性能が劣ることが確認された。
【００８３】
以上の結果から、本実施の形態における、第１構成例のフレキシブルプリント基板１０と、第２構成例のフレキシブルプリント基板１０は、高品位な信号伝送と伸縮性の両立が可能であることが判明した。
【００８４】
＜効果について＞
以上のような構成のフレキシブルプリント基板１０およびフレキシブルプリント基板１０の製造方法によると、次のような効果が生じる。
【００８５】
すなわち、ストリップライン伝送路を備えるフレキシブルプリント基板１０のプリーツ部分ＰＬにおける複数個所の湾曲部ＰＬ２は、開くまたは閉じるように変形する。一方で、グランド層６０，７０には、開口部６２ｂ，７２ｂを囲むように導電部分６２ａ，７２ａが存在することで導電部分６２ａ，７２ａがメッシュ状となっているメッシュグランド層６２，７２と、導電部分が面状に設けられているベタグランド層６１，７１とが設けられている。そして、メッシュグランド層６２，７２は湾曲部ＰＬ２の外周側に配置されていると共に、ベタグランド層６１，７１は湾曲部ＰＬ２の内周側に配置されている。
【００８６】
このため、湾曲部ＰＬ２においては、メッシュグランド層６２，７２が湾曲部ＰＬ２の外周側に存在しているので、フレキシブルプリント基板１０をプリーツ状（蛇腹状）に成形する際の曲げ応力を小さくすることができる。しかも、曲げ応力が小さくなるので、フレキシブルプリント基板１０を繰り返し伸縮する場合の耐久性も確保された構造となる。特に、湾曲部ＰＬ２の外周側にメッシュグランド層６２，７２が配置され、かつ湾曲部ＰＬ２の内周側にベタグランド層６１，７１が配置される構成とすることで、メッシュグランド層６２，７２は、圧縮されるように容易に変形する。それにより、信号ライン２０には圧縮応力を生じさせることが可能となり、信号ライン２０が断線し難くなる。
【００８７】
さらに、本実施の形態では、フレキシブルプリント基板１０においては、電磁波を伝播するストリップ伝送路が構成されているので、外部からのノイズを遮断する機能も損なわれていない。特に、湾曲部ＰＬ２では、湾曲部ＰＬ２の内周側にはベタグランド層６１，７１が存在している場合、メッシュグランド層６２，７２の開口部６２ｂ，７２ｂが、互いに向かい合う位置関係となる部分が存在しない。そのため、プリーツ部分ＰＬにおいて直線部ＰＬ１同士が互いに近接しても、信号ライン２０同士の電気的な干渉を防ぐことができ、またフレキシブルプリント基板１０における特性インピーダンスの変動も防止できる。
【００８８】
また、本実施の形態では、第１構成例で説明したように、プリーツ部分ＰＬにおいてメッシュグランド層６２，７２は、信号ライン２０の表面側と裏面側に交互に存在する状態で湾曲部ＰＬ２の外周側に配置されている。そのため、フレキシブルプリント基板１０は、容易に伸縮することができる。すなわち、第１構成例のフレキシブルプリント基板１０においては、伸縮性を向上させることが可能となる。
【００８９】
さらに、本実施の形態では、第２構成例で説明したように、プリーツ部分ＰＬにおいてメッシュグランド層６２，７２は、信号ライン２０の表面側か裏面側のいずれか一方に存在する状態で湾曲部ＰＬ２の外周側に配置されている。そのため、ロボット等のアームの関節等のような外部装置の回動部位に第２構成例のフレキシブルプリント基板１０を用いることで、動作時に信号ライン２０に作用する応力を小さくすることができ、また繰り返し動作に耐える構造となる。
【００９０】
また、本実施の形態では、絶縁層３０，４０や絶縁樹脂層８１，９１は、熱可塑性樹脂であるＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer）を材質として形成されている。このため、加熱成形前のフレキシブルプリント基板１０に対して加熱成形を行うと、複数の湾曲部ＰＬ２を有するプリーツ部分ＰＬを容易に形成することが可能となる。
【００９１】
さらに、本実施の形態では、湾曲部ＰＬ２に位置するグランド層６０，７０には、層間接続用のめっき被膜が形成されていない構成となっている。このため、湾曲部ＰＬ２は曲がり易い状態となっている。
【００９２】
また、本実施の形態では、加熱成形前のフレキシブルプリント基板１０を、治具４００を用いて加熱成形している。このため、フレキシブルプリント基板１０の先端側を先端固定部材４１０で位置決めし、さらにフレキシブルプリント基板１０にテンションを加えた状態で加熱成形することで、位置ずれのない良好なプリーツ部分ＰＬを有するフレキシブルプリント基板１０を成形することができる。
【００９３】
＜変形例＞
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。
【００９４】
上述の実施の形態においては、信号ライン２０は、１本のみが示されている。しかしながら、信号ライン２０は、１本に限られるものではなく、ストリップライン伝送路を構成するものであれば、２本以上存在しても良い。
【００９５】
また、上述の実施の形態における第２構成例では、ロボット等のアームの関節等のような外部装置の回動部位に対して、その回動部位の内径側の湾曲部ＰＬ２にメッシュグランド層７２が位置している。すなわち、回動部位の外径側の湾曲部ＰＬ２に位置するメッシュグランド層６２が存在しない構成となっている。しかしながら、回動部位の外径側の湾曲部ＰＬ２に、メッシュグランド層６２を配置する構成を採用しても良い。このように構成する場合、外径側の湾曲部ＰＬ２は、大きく閉じるように変形するが、その場合でも、従来構成よりは曲げ易く、また信号ライン２０に断線が生じ難い構成とすることができる。
【００９６】
なお、第１構成例および第２構成例において、湾曲部ＰＬ２の内周側にメッシュグランド層６２，７２を配置し、湾曲部ＰＬ２の外周側にベタグランド層６１，７１を配置する構成を採用しても良い。この場合にも、従来構成よりは曲げ易く、また信号ライン２０に断線が生じ難い構成とすることができる。
【００９７】
また、上述の実施の形態においては、フレキシブルプリント基板１０は、同一のピッチで同一の大きさの湾曲部ＰＬ２が配置されたプリーツ部分ＰＬを有している。しかしながら、湾曲部ＰＬ２が配置されるピッチは、同一でなくても良く、互いに異なるピッチまたは一部が異なるピッチとなるように湾曲部ＰＬ２が配置されていても良い。また、ある湾曲部ＰＬ２の大きさ（半径等）が、他の湾曲部ＰＬ２の大きさ（半径等）に対して、異なっていても良い。また、あるピッチや大きさで複数の湾曲部ＰＬ２が配置されているものに対して、別のピッチや大きさで複数の湾曲部ＰＬ２が配置されているものを組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００９８】
１０，１０Ｆ…フレキシブルプリント基板、１１…信号パッド、１２…導電スルーホール、１２ａ…貫通孔、１２ｂ…導電被膜、１３…ＧＮＤパッド、１４…導電スルーホール、１４ａ…貫通孔、１４ｂ…導電被膜、１５…導電被膜層、２０…信号ライン、２１…受けランド、３０，４０…絶縁層、５０…接着材層、６０，７０…グランド層、６１，７１…ベタグランド層、６２，７２…メッシュグランド層、６２ａ，７２ａ…導電部分、６２ｂ，７２ｂ…開口部、６３…橋渡し部、８０，９０…カバー層、８１，９１…絶縁樹脂層、８２，９２…接着材層、１００…両面銅張積層板、１０１…ベース銅箔層、２００…片面銅張積層板、２０１…ベース銅箔層、３００…積層接着材、４００…治具、４１０…先端固定部材、４１１…先端受部、４１２…掛止ピン、４２０…治具ピン、Ｃ１〜Ｃ５…中間生成物、ＰＬ…プリーツ部分、ＰＬ１…直線部、ＰＬ２…湾曲部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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