(57)【要約】【課題】導電回路を高密度に形成することが可能であり、かつマイグレーションを防止することが可能な配線基板を提供する。【解決手段】配線基板１０は、基板１１と、この基板１１の一面１１ａに形成された導電回路１２と、この導電回路１２を覆う絶縁層１３を備えている。配線基板１０の嵌合部１４では、絶縁層１３に導電回路１２の一部を露呈させる開口部１５が形成されている。この開口部１５で導電回路１２の一部が露呈面１２ａとして絶縁層１３から露呈される。こうした開口部１５によって露呈した露呈面１２ａで、導電回路１２はコネクタ２１に備えられた接点２２と接する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクタと接続するための嵌合部を備えた配線基板であって、
前記嵌合部の少なくとも１つは、前記配線基板の一面に配された導電回路と、前記導電回路を覆うように配された絶縁層とからなる構造をもち、前記絶縁層の一部に前記導電回路を個別に露呈する開口部を備えることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記開口部を通して露呈された前記導電回路上には、前記導電回路の少なくとも一部を覆うように中間層がさらに配されることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記中間層は、前記導電回路よりも硬質な部材からなることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項４】
前記開口部を通して露呈された前記中間層の表面は、前記中間層の周囲に位置する絶縁層の表面と略同じ高さの位置、またはより高い位置にあることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタと接続するための嵌合部を備えた配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、フレキシブル配線基板を他の装置のコネクタと接続するための嵌合部は、基板上に導電回路の少なくとも一部を露呈させ、コネクタ側の接点をこの導電回路の露呈部と接触させ、電気的に接続する構造を成す。このようなフレキシブル配線基板の嵌合部は、装置の小型化、薄型化に伴うコネクタの小径化によって、導電回路どうしのピッチがますます狭められる傾向にある。
【０００３】
しかし、導電回路がコネクタの接点と接触する部分は、絶縁層などに覆われることなく露呈しているので、隣接する導電回路どうしが近接しすぎると、導電回路を構成する導電材料の展延などによって、隣接する導電回路どうしの間でマイグレーションと称される不具合が生じる。
【０００４】
こうした導電回路どうしのマイグレーションを防止するために、例えば、特許文献１では、基板の表面に銀ペーストを印刷して複数本の銀パターンを形成し、これら銀パターンの端部を全て覆うように基板の表面に導電性ペーストを印刷して導体層を形成した後、複数本の銀パターンの各間に存在する導体層をレーザ光照射によって除去するプリント配線基板の製造方法が記載されている。この導電性ペーストの材料として、銀ペースト以外のものを用いることにより、マイグレーションの発生を抑制するとされている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、必要な特性は得られるものの、レーザー光をスキャンする時間がかかり、特に大面積なパターンの回路においては、低コスト化と高速生産性の点では大きな障害となってしまい、これを解消する構成の開発が期待されていた。
【特許文献１】特開２００３−２０９３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、導電回路を高密度に形成することが可能であり、かつマイグレーションを防止することが可能な配線基板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】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の配線基板は、コネクタと接続するための嵌合部を備えた配線基板であって、前記嵌合部の少なくとも１つは、前記配線基板の一面に配された導電回路と、前記導電回路を覆うように配された絶縁層とからなる構造をもち、前記絶縁層の一部に前記導電回路を個別に露呈する開口部を備えることを特徴とする。
本発明の請求項２に係る配線基板は、請求項１において、前記開口部を通して露呈された前記導電回路上には、前記導電回路の少なくとも一部を覆うように中間層がさらに配されることを特徴とする。
本発明の請求項３に係る配線基板は、請求項１において、前記中間層は、前記導電回路よりも硬質な部材からなることを特徴とする。
本発明の請求項４に係る配線基板は、請求項１において、前記開口部を通して露呈された前記中間層の表面は、前記中間層の周囲に位置する絶縁層の表面と略同じ高さの位置、またはより高い位置にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の配線基板によれば、配線基板がコネクタと嵌合する嵌合部において、絶縁層に覆われた導電回路は、コネクタと接する部分の導電回路が個別に露呈するように開口され、この露呈面でコネクタと電気的に接続され、他の領域は絶縁層で被覆される。この絶縁層が互いに隣接する開口部の間の絶縁壁をなすことによって、隣接する導電回路の間でマイグレーションが生じて、短絡などの不具合が発生することを確実に防止できる。これにより、隣接する導電回路どうしの間隔を狭めて形成することが可能になり、嵌合部における導電回路の高密度化を達成することが可能になる。また、配線基板に接続される装置などのコネクタを小径化することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る配線基板の一例を図面に基づいて説明する。なお、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。図１は、本発明の配線基板の嵌合部近傍を示す斜視図である。また、図２は図１の配線基板のＡ−Ａ線での断面図である。本発明の配線基板１０は、基板１１と、この基板１１の一面１１ａに形成された導電回路１２と、この導電回路１２を覆う絶縁層１３を備えている。こうした配線基板１０は、例えば、他の装置などのコネクタ２１と嵌合する嵌合部１４が形成されている。
【００１０】
こうした配線基板１０の嵌合部１４では、絶縁層１３に導電回路１２の一部を個別に露呈させる開口部１５が形成されている。この開口部１５で導電回路１２の一部が露呈面１２ａとして絶縁層１３から露呈される。
【００１１】
こうした開口部１５によって露呈した露呈面１２ａで、導電回路１２はコネクタ２１に備えられた接点２２と接する。これにより、配線基板１０はコネクタ２１と電気的に接続される。
【００１２】
以上のような構成の配線基板１０によれば、配線基板１０がコネクタ２１と嵌合する嵌合部１４において、絶縁層１３に覆われた導電回路１２は、コネクタ２１の接点２２と接する部分だけに形成された開口部１５で露呈され、この露呈面１２ａでコネクタ２１と電気的に接続され、他の領域は絶縁層１３で被覆される。
【００１３】
このため、互いに隣接する導電回路１２，１２・・どうしの間隔Ｐを極めて狭くしても、隣接する導電回路１２，１２・・の間でマイグレーションが生じて、短絡などの不具合が発生することを確実に防止できる。これにより、隣接する導電回路１２，１２・・どうしの間隔Ｐを狭めて形成することが可能になり、嵌合部１４における導電回路１２の高密度配線によって、配線基板１０の小型化、薄型化を達成することが可能になる。また、配線基板１０に接続される装置などのコネクタ２１を小径化することもできる。
【００１４】
基板１０は、例えば、絶縁性の基板であればよい。こうした基板１０は、例えば、フレキシブル基板に接続されたコネクタとの接続配線基板を構成する。導電回路１２は、例えば、ＡｇやＣｕを含む導電体であればよい。こうした導電回路１２は、例えばＡｇやＣｕを含む導電ペーストを基板１０に所定のパターンで塗布して形成すれば良い。こうした導電ペーストの塗布にあたっては、例えば、スクリーン印刷やインクジェット印刷などの手法を用いればよい。絶縁層１３は、絶縁性の樹脂、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂などから形成されれば良い。嵌合部１４における導電回路１２の形成間隔は、コネクタ２１と接する部分だけ開口部１５で露呈させ、他の領域は絶縁層１３で被覆することで、例えば、０．３ｍｍ以下などの高密度配線にすることができる。
【００１５】
図３は、本発明に係る配線基板の他の一例を示す斜視図である。図２に示した配線基板１０の嵌合部１４では、導電回路１２は矩形の開口部１５以外は絶縁層１３に覆われていたが、この図３に示す実施形態では、配線基板６０の嵌合部６１において、基板６２の一面６２ａに形成された導電回路６３は、その延長方向Ｌに向けてその端部６３ａが開口６５によって絶縁層６４から個別に露呈された形状を成している。これにより、隣接する導電回路６３どうしの間隙が絶縁層６４によって埋められる。これにより、隣接する導電回路６３どうしの間には、絶縁層６４の山（壁）が形成される形となる。その結果、この絶縁層６４の山が障壁となって、マイグレーションの原因となるデンドライトの形成を妨げることができる。
【００１６】
さらに、図４に示す配線基板７０のように、嵌合部７１において、基板７２の一面７２ａに形成された互いに隣接する導電回路７３どうしの間に、導電回路７３との間で間隔を保つように絶縁層７４を形成しても良い。
【００１７】
図５は、本発明に係る配線基板の他の一例を示す斜視図である。この実施形態では、配線基板３０の嵌合部３１において、基板３２の一面３２ａに形成された隣接する導電回路３３，３４が、その延長方向Ｌに向けて互いに端部の位置が異なるように形成されている。そして、導電回路３３はその端部まで絶縁層３５に覆われ、絶縁層３５に形成された開口部３５によって一部が露呈され、露呈面３３ａを成す。また、導電回路３４は、その端部領域が絶縁層３５から突出して露呈され、露呈面３４ａを成す。
【００１８】
このような構成によって、導電回路３３，３４がコネクタ（図示せず）と電気的に接続される露呈面３３ａ，３４ａは互いに千鳥配列になる。露呈面３３ａ，３４ａを千鳥配列にすることによって、互いに隣接する露呈面３３ａ，３４ａどうしの間隔を一層狭めて高密度に形成でき、かつ、マイグレーションの発生を防止することができる。
【００１９】
導電回路は絶縁層との間で、耐マイグレーション性に優れた材料、例えば、Ｎｉ微粒子と樹脂成分を含む導電ペースト、金メッキされた微粒子と樹脂成分を含む導電ペースト、カーボン粒子と樹脂成分からなる導電ペーストなどで覆っていることが好ましい。図６は、図５における断面線Ｂでの配線基板の他の構成を示す断面図である。この実施形態では、基板４１の一面４１ａに形成された導電回路４２と、この導電回路４２を覆う絶縁層４３と、導電回路４２と絶縁層４３との間に配される中間層４４とを備える。この中間層４４は、導電回路４２の構成材料より硬質な部材で、かつ導電体、例えば、Ｎｉ微粒子と樹脂成分を含む導電ペースト、金メッキされた微粒子と樹脂成分を含む導電ペースト、カーボン粒子と樹脂成分からなる導電ペーストなどが使用できる。
【００２０】
導電回路４２の構成材料より硬質な材料からなる中間層４４で導電回路４２を覆うことによって、導電回路４２が展性のある金属で形成されていても、コネクタの接点４５と電気的に接続される開口部４６において、接点４５との接触による導電回路４２の変形を防止することができる。
【００２１】
導電回路と絶縁層との間に形成される中間層は、その表面が絶縁層よりも高くなるように形成されていても良い。図７に示す実施形態では、配線基板５０の基板５１の一面５１ａに導電回路５２と、この導電回路５２を覆う絶縁層５３とが形成され、更に、この導電回路５２と絶縁層５３との間には、導電回路５２の構成材料より硬質な材料からなる中間層５４が配される。こうした中間層５４は、絶縁層５３の高さｈ１よりも中間層５４の高さｈ２のほうが高く形成され（中間層５４は絶縁層５３よりも高く盛り上がるように形成され）ていればよい。
【００２２】
絶縁層５３の高さｈ１よりも中間層５４の高さｈ２のほうを高くすることによって、コネクタを配線基板５０の嵌合部に嵌合させる際に、開口部５６の近辺の絶縁層５３をコネクタの接点５５によって傷つけることを防止でき、絶縁層５３が例えば軟質な樹脂等で形成されていても、開口部５６の形状が変形することがない。
【実施例】
【００２３】
本発明の配線基板の耐マイグレーション性に関する効果を検証した。検証にあたって、本発明の実施例１として、図９（ａ）に示すように、互いに隣接する導電回路の露呈面が千鳥配列を成し、一方の導電回路だけ絶縁層を延ばした構成の配線基板を用意した。図９（ｂ）は図９（ａ）におけるＡ−Ａ線での断面図である。また、本発明の実施例２として、図１０（ａ）に示すように、導電回路全体を絶縁層で覆うとともに、互いに隣接する導電回路の露呈面が千鳥配列を成すように、絶縁層に開口部を形成した配線基板を用意した。図１０（ｂ）は図１０（ａ）におけるＡ−Ａ線での断面図である。これら実施例１および実施例２に対応する従来の比較例１として、図８に示すように、導電回路の端部全体を露呈させ、絶縁層を嵌合部に形成しない配線基板を用意した。
【００２４】
一方、本発明の配線基板の実施例３として、図１２（ａ）に示すように、互いに隣接する導電回路の露呈面が直線状に並び、導電回路どうしの隙間を絶縁層で埋めた配線基板を用意した。図１２（ｂ）は図１２（ａ）におけるＡ−Ａ線での断面図である。また、本発明の配線基板の実施例４として、図１３（ａ）に示すように、互いに隣接する導電回路の露呈面が直線状に並び、導電回路どうしの間に、導電回路と接しないような壁状の絶縁層を形成した配線基板を用意した。図１３（ｂ）は図１３（ａ）におけるＡ−Ａ線での断面図である。これら実施例３および実施例４に対応する従来の比較例２として、図１１に示すように、導電回路の端部全体を露呈させ、導電回路どうしの間に絶縁層を形成しない配線基板を用意した。
【００２５】
以上のような形状の実施例１〜４および比較例１，２のそれぞれについて、表１に示す１〜１７の各導電材料を用いて導電回路を形成した。また、絶縁層は、スクリーン印刷法、スパッタ法、真空蒸着で形成した。
【００２６】
図８〜１３中の導電回路の各部の形成寸法は以下の通りである。
Ｓ１＝３００μｍ
Ｓ２＝１００μｍ
Ｓ３＝３００μｍ
Ｓ４＝２００μｍ
Ｓ６＝３００μｍ
Ｓ７＝３００μｍ
Ｓ８＝１００μｍ
また、導電回路の高さをｈ１、嵌合部における絶縁層の最大高さをｈ２とし、それぞれのサンプルごとに表１に示した。
【００２７】
そして、これら実施例１〜４および比較例１，２の配線基板のそれぞれに、図中に示した極性の５Ｖの電圧を印加し、鎖線Ｈで囲まれた位置に超純水を滴下した。そして、この超純水の滴下後、隣接する配線基板どうしが析出物によって電気的に短絡する（マイグレーション）までの時間を計測した。これら各サンプルの概要と検証結果を表１にまとめた。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
（実施例１，２、比較例１：第１グループ）
表１に示す検証結果によれば、千鳥配列に導電回路の露呈面を形成した実施例１，２と比較例１とを対比すると、導電回路にＡｇペーストやＡｇ粒子を用いた場合、従来の比較例１の構成の配線基板（図８参照）では、超純水を滴下後、１秒未満で電気的に短絡したが、実施例１（図９参照），実施例２（図１０参照）の構成の配線基板では、１〜１０秒まで短絡することがなく、耐マイグレーション性の大幅な向上が確認された。
【００３０】
また、ＡｇペーストやＡｇ粒子以外の導電材料で導電回路を形成した場合でも、例えば、Ｃｕペーストでは、比較例１が５秒未満に対して、実施例１，２はともに５〜１００秒、Ｓｎを含む材料では、いずれも比較例１が６０秒未満に対して、実施例１，２はともに３６００秒でも短絡しないなど、導電回路にいずれの材料を用いた場合でも、比較例１に対して実施例１，２はともに耐マイグレーション性の大幅な向上が確認された。千鳥配列に導電回路の露呈面を形成することで、嵌合部を高密度に形成しても、本発明の配線基板によれば、十分な耐マイグレーション性が確保できることが確認された。
【００３１】
さらには、特に耐マイグレーション性に優れている材料を導電回路に用いた（１０）〜（１７）のサンプルの場合には、それ以外の材料を導電回路に用いた（１）〜（９）のサンプルと比較して、より耐マイグレーション性が良好であることが確認された。
【００３２】
（実施例３，４、比較例２：第２グループ）
一方、導電回路の露呈面を直線状に形成した実施例３，４と比較例２とを対比すると、導電回路にＡｇペーストやＡｇ粒子を用いた場合、従来の比較例１の構成の配線基板（図１１参照）では、超純水を滴下後、１０秒未満で電気的に短絡したが、実施例３（図１２参照）の構成の配線基板では、２０〜６０秒程度まで短絡することがなく、また、実施例４（図１３参照）の構成の配線基板では、６０〜８０秒程度まで短絡することがなく、耐マイグレーション性の大幅な向上が確認された。また、本発明の実施例３，４では、導電回路に対して絶縁層の高さを高くすれば、耐マイグレーション性が向上することが確認された。
【００３３】
また、導電回路にＡｇＰｄペースト、ＡｇめっきＣｕペースト、Ｃｕペースト、Ｃｕ粒子をそれぞれ用いた場合でも、比較例１が３０〜１００秒未満に留まるのに対して、実施例３では、２００〜３６０秒以下、実施例４では、２００〜６００秒以下と、いずれも比較例１に対して実施例１，２はともに耐マイグレーション性の大幅な向上が確認された。また、ＡｕやＳｎ、Ｎｉなどを含む導電ペーストで導電回路を形成した場合は、千鳥配列に導電回路の露呈面を形成した配線基板に対して、より顕著に耐マイグレーション性の向上に効果があることが確認された。
【００３４】
さらに、第２グループにおいても、特に耐マイグレーション性に優れている材料を導電回路に用いた（１０）〜（１７）のサンプルの場合には、それ以外の材料を導電回路に用いた（１）〜（９）のサンプルと比較して、より耐マイグレーション性が良好であることが確認された。
【００３５】
さらに、千鳥配列に導電回路の露呈面を形成した実施例１，２と比較例１からなる第１グループと、導電回路の露呈面を直線状に形成した実施例３，４と比較例２からなる第２グループとの比較では、隣接する導電回路の開放端どうしの間隔が、第１グループよりも第２グループのほうが離れているので、より耐マイグレーション性が良好となることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の配線基板の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す配線基板のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】本発明の配線基板の他の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明の配線基板の他の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の配線基板の他の一例を示す斜視図である。
【図６】本発明の配線基板の他の一例を示す断面図である。
【図７】本発明の配線基板の他の一例を示す断面図である。
【図８】従来の比較例の配線基板を示す平面図である。
【図９】本発明の実施例の配線基板を示す平面図および断面図である。
【図１０】本発明の実施例の配線基板を示す平面図および断面図である。
【図１１】従来の比較例の配線基板を示す平面図である。
【図１２】本発明の実施例の配線基板を示す平面図および断面図である。
【図１３】本発明の実施例の配線基板を示す平面図および断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  配線基板、１１  基板、１２  導電回路、１３  絶縁層、１４  嵌合部、１５  開口部。
【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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