(57)【要約】      （修正有）【課題】疲労（Ｆａｔｉｇｕｅ）により簡単に破壊されず、寿命を延ばすことができる信頼性のあるフレキシブル印刷回路基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】一側の絶縁層を形成する第１絶縁部と、他側の絶縁層を形成する第２絶縁部と、所定の厚さを有してその厚さの所定範囲内に、前記第１絶縁部及び第２絶縁部の間で屈曲により変形率が実質的に零（Ｚｅｒｏ）になる位置である中立面が設けられ、電気的信号を伝達する導電部を含むフレキシブル印刷回路基板。【選択図】図５
2009152527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側の絶縁層を形成する第１絶縁部と、
他側の絶縁層を形成する第２絶縁部と、
所定の厚さを有してその厚さの所定範囲内に、前記第１絶縁部及び第２絶縁部の間で屈曲により変形率が実質的に零（Ｚｅｒｏ）になる位置である中立面が設けられ電気的信号を伝達する導電部を含むフレキシブル印刷回路基板。
【請求項２】
屈曲時に前記中立面を基準に前記第１絶縁部は実質的に引張され、前記第２絶縁部は実質的に圧縮されることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル印刷回路基板。
【請求項３】
屈曲時に実質的に引張が行われる第１絶縁部と、
屈曲時に実質的に圧縮が行われる第２絶縁部と、
所定の厚さを有してその厚さの所定範囲内に、前記第１絶縁部及び前記第２絶縁部の間で引張と圧縮の実質的境界面を成す中立面が設けられ電気的信号を伝達する導電部を含むフレキシブル印刷回路基板。
【請求項４】
前記第１絶縁部及び前記第２絶縁部は夫々少なくとも一つの絶縁層を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のフレキシブル印刷回路基板。
【請求項５】
前記フレキシブル印刷回路基板の全層に対する夫々の厚さと幅を同じ弾性率で換算することにより図心が前記導電部の厚さの所定範囲内に位置することを特徴とする請求項４に記載のフレキシブル印刷回路基板。
【請求項６】
前記中立面の位置は下記の式、
【数１】
2009152527.tif 000025
により決定され形成されることを特徴とする請求項４に記載のフレキシブル印刷回路基板。
ここで、Ｙｎは基準面から垂直方向に前記中立面までの距離、
Ｔｉはフレキシブル印刷回路基板を成す各層の厚さ、
Ｅｉはフレキシブル印刷回路基板の各層に位置した材料の弾性率、
Ｙｉは基準面から垂直方向に各層の図心までの距離、
Ｔｘは前記導電部の下部に位置した各層の厚さ、
Ｔｃは前記導電部の厚さ、そして
前記基準面はフレキシブル印刷回路基板の下端面を示す。
【請求項７】
前記中立面の位置は下記の式、
【数２】
2009152527.tif 000026
により決定される範囲内に位置することを特徴とする請求項６に記載のフレキシブル印刷回路基板。
【請求項８】
電気的信号を伝達する導電部と、少なくとも一つの絶縁層を含む電導部材と、
前記導電部に接着される接着層と、少なくとも一つの絶縁層を含むカバー部材を含み、
前記電導部材及びカバー部材の屈曲時に引張及び圧縮が実質的に作用しない位置である中立面が前記導電部の厚さの所定範囲内に位置するように前記電導部材及びカバー部材の厚さ及び弾性率が決定され形成されることを特徴とするフレキシブル印刷回路基板。
【請求項９】
前記中立面の位置は下記の式、
【数３】
2009152527.tif 000027
により決定され形成されることを特徴とする請求項８に記載のフレキシブル印刷回路基板。
ここで、Ｙｎは基準面から垂直方向に前記中立面までの距離、
Ｔｉはフレキシブル印刷回路基板を成す各層の厚さ、
Ｅｉはフレキシブル印刷回路基板の各層に位置した材料の弾性率、
Ｙｉは基準面から垂直方向に各層の図心までの距離、
Ｔｘは前記導電部の下部に位置した各層の厚さ、
Ｔｃは前記導電部の厚さ、そして
前記基準面はフレキシブル印刷回路基板の下端面を示す。
【請求項１０】
前記中立面の位置は下記の式、
【数４】
2009152527.tif 000028
により決定される範囲内に位置することを特徴とする請求項９に記載のフレキシブル印刷回路基板。
【請求項１１】
導電部と前記導電部の絶縁のための第１絶縁部及び第２絶縁部の夫々の弾性率を決定する段階と、
前記決定された弾性率により、屈曲時に引張及び圧縮が実質的に作用しない位置である中立面が前記導電部の厚さの所定範囲内に位置するように前記第１絶縁部、第２絶縁部及び前記導電部の厚さを決定する段階と、
前記決定された厚さ及び弾性率により前記導電部を絶縁する段階を含むフレキシブル印刷回路基板の製造方法。
【請求項１２】
前記厚さを決定する段階は、
前記第１絶縁部、第２絶縁部及び導電部を成す全層に対する夫々の厚さと幅を同じ弾性率で換算することにより図心が前記導電部の厚さの所定範囲内に位置するように設計する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載のフレキシブル印刷回路基板の製造方法。
【請求項１３】
前記厚さを決定する段階は下記の式、
【数５】
2009152527.tif 000029
により決定される前記中立面の位置により前記第１絶縁部、第２絶縁部及び導電部の厚さを決定する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の印刷回路基板の製造方法。
ここで、Ｙｎは基準面から垂直方向に前記中立面までの距離、
Ｔｉはフレキシブル印刷回路基板を成す各層の厚さ、
Ｅｉはフレキシブル印刷回路基板の各層に位置した材料の弾性率、
Ｙｉは基準面から垂直方向に各層の図心までの距離、
Ｔｘは前記導電部の下部に位置した各層の厚さ、
Ｔｃは前記導電部の厚さ、そして
前記基準面はフレキシブル印刷回路基板の下端面を示す。
【請求項１４】
前記厚さを決定する段階は、
前記中立面の位置を下記の式、
【数６】
2009152527.tif 000030
により決定される範囲内に位置させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のフレキシブル印刷回路基板の製造方法。
【請求項１５】
導電部及び少なくとも一つの絶縁層を含む電導部材に接着層及び少なくとも一つの絶縁層を含むカバー部材を接着する段階と、
屈曲時に引張と圧縮の実質的境界面を成す中立面が前記導電部の厚さの所定範囲内に位置するように前記電導部材及びカバー部材のうち、少なくとも一つに積層されるシールド部の弾性率及び厚さを決定する段階と、
前記中立面が前記導電部に位置するように弾性率と厚さが決定されたシールド部を積層する段階を含むフレキシブル印刷回路基板の製造方法。
【請求項１６】
前記シールド部は、
前記カバー部材の上面に積層される第１シールド部と、
前記電導部材の下面に積層される第２シールド部を含むことを特徴とする請求項１５に記載のフレキシブル印刷回路基板の製造方法。
【請求項１７】
前記シールド部の弾性率及び厚さを決定する段階は下記の式、
【数７】
2009152527.tif 000031
により決定されることを特徴とする請求項１５に記載のフレキシブル印刷回路基板の製造方法。
ここで、Ｙｎは基準面から垂直方向に前記中立面までの距離、
Ｔｉはフレキシブル印刷回路基板を成す各層の厚さ、
Ｅｉはフレキシブル印刷回路基板の各層に位置した材料の弾性率、
Ｙｉは基準面から垂直方向に各層の図心までの距離、
Ｔｘは前記導電部の下部に位置した各層の厚さ、
Ｔｃは前記導電部の厚さ、そして
前記基準面はフレキシブル印刷回路基板の下端面を示す。
【請求項１８】
前記シールド部の弾性率及び厚さを決定する段階は、
前記中立面の位置を下記の式、
【数８】
2009152527.tif 000032
により決定される範囲内に位置させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のフレキシブル印刷回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル印刷回路基板及びその製造方法に関するもので、より詳細には移動通信端末機を始め、各種電気装置に用いられるＦＰＣＢ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ＦＰＣＢは様々な複雑な信号を伝達することができるように設けられた基板で、電気信号を伝達する導体層とその上下面に絶縁層が積層されて形成され、薄くて小さく製作することができるため、小型電気装置、例えば移動通信端末機のように薄くて小さく製作された電気装置に用いられる。
【０００３】
そしてＦＰＣＢは容易に屈曲されることができる特性により、形が変わることを前提にした電気装置、例えば折り畳み式の移動通信端末機やスライト式の移動通信端末機等で本体とスライド部材（または、折り畳み部材）の電気的回路の連結に用いられる。
【０００４】
即ち、スライド部材（または折り畳み部材）を開閉する時、ＦＰＣＢが柔軟に屈曲され、回路が継続的に連結されることができる。
【０００５】
このようにＦＰＣＢは電気的回路の連結が可能でありながらも移動通信端末機のように形が変わる装置に用いられるため、屈曲を繰り返すようになる。
【０００６】
しかし、このようにＦＰＣＢが屈曲を続けて繰り返すようになると、その内部の導体層が繰り返された屈曲により疲労（Ｆａｔｉｇｕｅ）が累積され、クラック（Ｃｒａｃｋ）が生じやすくなりＦＰＣＢの寿命が短縮されるという問題点が引き起こされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、フレキシブル印刷回路基板で電気信号を伝達する部分が繰り返される屈曲にも可能な限り少ないストレス（Ｓｔｒｅｓｓ）を受けるようにすることで疲労（Ｆａｔｉｇｕｅ）により簡単に破壊されず、寿命を延ばせることができる信頼性のあるフレキシブル印刷回路基板及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板は、一側の絶縁層を形成する第１絶縁部、他側の絶縁層を形成する第２絶縁部、所定の厚さを有してその厚さの所定範囲内に、上記第１絶縁部及び第２絶縁部の間で屈曲により変形率が実質的に零（Ｚｅｒｏ）になる位置である中立面が設けられ電気的信号を伝達する導電部を含む。
【０００９】
また、屈曲時に上記中立面を基準に上記第１絶縁部は実質的に引張され、上記第２絶縁部は実質的に圧縮されることを特徴とする。
【００１０】
一方、本発明の他の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板は、屈曲時に実質的に引張が行われる第１絶縁部、屈曲時に実質的に圧縮が行われる第２絶縁部、所定の厚さを有してその厚さの所定範囲内に、上記第１絶縁部及び上記第２絶縁部の間で引張と圧縮の実質的境界面を成す中立面が設けられ電気的信号を伝達する導電部を含む。
【００１１】
また、上記第１絶縁部及び上記第２絶縁部は夫々少なくとも一つの絶縁層を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、上記フレキシブル印刷回路基板の全層に対する夫々の厚さと幅を同じ弾性率で換算することにより図心が上記導電部の厚さの所定範囲内に位置することを特徴とする。
【００１３】
また、上記中立面の位置は下記の式、
【数１】
2009152527.tif 000003
により決定され形成されることを特徴とする。
ここで、Ｙｎは基準面から垂直方向に上記中立面までの距離、Ｔｉはフレキシブル印刷回路基板を成す各層の厚さ、Ｅｉはフレキシブル印刷回路基板の各層に位置した材料の弾性率、Ｙｉは基準面から垂直方向に各層の図心までの距離、Ｔｘは上記導電部の下部に位置した各層の厚さ、Ｔｃは上記導電部の厚さ、そして、上記基準面はフレキシブル印刷回路基板の下端面を示す。
【００１４】
また、上記中立面の位置は下記の式、
【数２】
2009152527.tif 000004
により決定される範囲内に位置することを特徴とする。
一方、本発明のさらに他の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板は、電気的信号を伝達する導電部と、少なくとも一つの絶縁層を含む電導部材と、上記導電部に接着される接着層と、少なくとも一つの絶縁層を含むカバー部材を含み、上記電導部材及びカバー部材の屈曲時に引張及び圧縮が実質的に作用しない位置である中立面が上記導電部の厚さの所定範囲内に位置するように上記電導部材及びカバー部材の厚さ及び弾性率が決定され形成されることを特徴とする。
【００１５】
また、上記中立面の位置は下記の式、
【数３】
2009152527.tif 000005
により決定され形成されることを特徴とする。
ここで、Ｙｎは基準面から垂直方向に上記中立面までの距離、Ｔｉはフレキシブル印刷回路基板を成す各層の厚さ、Ｅｉはフレキシブル印刷回路基板の各層に位置した材料の弾性率、Ｙｉは基準面から垂直方向に各層の図心までの距離、Ｔｘは上記導電部の下部に位置した各層の厚さ、Ｔｃは上記導電部の厚さ、そして、上記基準面はフレキシブル印刷回路基板の下端面を示す。
【００１６】
また、上記中立面の位置は下記の式、
【数４】
2009152527.tif 000006
により決定される範囲内に位置することを特徴とする。
一方、本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板の製造方法は、導電部と上記導電部の絶縁のための第１絶縁部及び第２絶縁部の夫々の弾性率を決定する段階、上記決定された弾性率により、屈曲時に引張及び圧縮が実質的に作用しない位置である中立面が上記導電部の厚さの所定範囲内に位置するように上記第１絶縁部、第２絶縁部及び上記導電部の厚さを決定する段階、そして上記決定された厚さ及び弾性率により上記導電部を絶縁する段階を含む。
【００１７】
また、上記厚さを決定する段階は、上記第１絶縁部、第２絶縁部及び導電部を成す全層に対する夫々の厚さと幅を同じ弾性率で換算することにより図心が上記導電部の厚さの所定範囲内に位置するように設計する段階を含むことを特徴とする。
【００１８】
また、上記厚さを決定する段階は、下記の式、
【数５】
2009152527.tif 000007
により決定される上記中立面の位置により上記第１絶縁部、第２絶縁部及び導電部の厚さを決定する段階を含むことを特徴とする。
ここで、Ｙｎは基準面から垂直方向に上記中立面までの距離、Ｔｉはフレキシブル印刷回路基板を成す各層の厚さ、Ｅｉはフレキシブル印刷回路基板の各層に位置した材料の弾性率、Ｙｉは基準面から垂直方向に各層の図心までの距離、Ｔｘは上記導電部の下部に位置した各層の厚さ、Ｔｃは上記導電部の厚さ、そして上記基準面はフレキシブル印刷回路基板の下端面を示す。
【００１９】
また、上記厚さを決定する段階は、上記中立面の位置を下記の式、
【数６】
2009152527.tif 000008
により決定される範囲内に位置させる段階をさらに含むことを特徴とする。
【００２０】
一方、本発明の他の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板の製造方法は、導電部及び少なくとも一つの絶縁層を含む電導部材に接着層及び少なくとも一つの絶縁層を含むカバー部材を接着する段階と、屈曲時に引張と圧縮の実質的境界面を成す中立面が上記導電部の厚さの所定範囲内に位置するように上記電導部材及びカバー部材のうち、少なくとも一つに積層されるシールド部の弾性率及び厚さを決定する段階と、上記中立面が上記導電部に位置するように弾性率と厚さが決定されたシールド部を積層する段階を含む。
【００２１】
また、上記シールド部は、上記カバー部材の上面に積層される第１シールド部と、上記電導部材の下面に積層される第２シールド部を含むことを特徴とする。
【００２２】
また、上記シールド部の弾性率及び厚さを決定する段階は下記の式、
【数７】
2009152527.tif 000009
により決定されることを特徴とする。
ここで、Ｙｎは基準面から垂直方向に上記中立面までの距離、Ｔｉはフレキシブル印刷回路基板を成す各層の厚さ、Ｅｉはフレキシブル印刷回路基板の各層に位置した材料の弾性率、Ｙｉは基準面から垂直方向に各層の図心までの距離、Ｔｘは上記導電部の下部に位置した各層の厚さ、Ｔｃは上記導電部の厚さ、そして、上記基準面はフレキシブル印刷回路基板の下端面を示す。
【００２３】
また、上記シールド部の弾性率及び厚さを決定する段階は、上記中立面の位置を下記の式、
【数８】
2009152527.tif 000010
により決定される範囲内に位置させる段階をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によるフレキシブル印刷回路基板は、屈曲が繰り返して行われても電気的信号を伝達する導電部がストレスの加重による疲労の破壊が簡単に行われないため、その寿命を延ばすことができ、本発明によるフレキシブル印刷回路基板の製造方法は始めからこのような効果を有するフレキシブル印刷回路基板の製造が可能で、後にでも上記の効果を発揮することができるフレキシブル印刷回路基板を製造することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明によるフレキシブル印刷回路基板及びその製造方法に関する実施例を図面を参照して説明する。
【００２６】
先ず、図１及び図２を参照して本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板の概略的な点に関して説明する。図１及び図２は本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板の動作に関して示した図面である。
【００２７】
図１及び図２に図示されたフレキシブル印刷回路基板は、メイン回路基板や補助回路基板等に接続するための第１コネクタ１及び第２コネクタ２が備えられ、上記各コネクタ１、２間の電気的信号を伝達しながら柔軟に屈曲される屈曲部３を含む。
【００２８】
図１及び図２に図示されたフレキシブル印刷回路基板は、多様な電子装置、特に小さくスリムな形態の装置を具現することができるという点にその特徴があり、例えばスライド式の移動通信端末機に適用された場合が考えられる。
【００２９】
即ち、第１コネクタ１が端末機本体（不図示）に備えられるＰＣＢに接続され第２コネクタ２が上記端末機本体に対して上下にスライドする動作をするスライド部材（不図示）に接続されたと仮定する場合、図１に図示されたものは上にスライドされている状態で、図２に図示されたものは下にスライドされている状態であると考えることができる。
【００３０】
使用者がスライド式の移動通信端末機を使用することにおいて上下にスライドする動作を繰り返す場合、上記屈曲部３も図１及び図２に図示されたように屈曲を繰り返すようになる。
【００３１】
このように本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板が屈曲される場合、屈曲部３では引張と圧縮が同時に起こるようになるが、これに対する具体的なメカニズムに関して図３を参照して説明する。
【００３２】
図３は、図１または図２に図示されたフレキシブル印刷回路基板におけるＩ-Ｉ断面を示した図面である。
【００３３】
フレキシブル印刷回路基板は、基本的に所定の電気的信号を伝達する導電部とこれを絶縁するための絶縁部からなるが、図３に図示されたように本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板は第１絶縁部１０、導電部３０、そして第２絶縁部２０を含んでなる。
【００３４】
上記第１絶縁部１０と第２絶縁部２０は、導電部３０の上下両側に備えられ、上記導電部３０を保護し絶縁が行われるようにする部分である。
【００３５】
図１及び図２に図示されたように本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板が屈曲されると、図３に図示されたように引張Ｔと圧縮Ｃが同時に発生する。
【００３６】
即ち、第１絶縁部１０では引張Ｔが、第２絶縁部２０では圧縮Ｃが起こるが、図３に図示された実施例では上記第１絶縁部１０が第１層１１、第２層１２、第３層１３を含み、上記第２絶縁部２０が第４層２４、第５層２５を含むものに関して図示している。
【００３７】
図３に図示された実施例では上記第１絶縁部１０及び第２絶縁部２０が夫々複数の絶縁層を有するものに関して図示しているが、これに限らず上記第１絶縁部１０及び第２絶縁部２０が夫々一つの絶縁層を有する場合も含まれる。
【００３８】
図３に図示された実施例をより具体的に説明すると、第１絶縁部１０の第１層１１はＥＭＩシールド層になることができ、第２層１２はＰｏｌｙｉｍｉｄｅ層になることができ、第３層１３は導電部３０と接着するための接着層になることができる。
【００３９】
そして第４層２４はＰｏｌｙｉｍｉｄｅ層になることができ、第５層２５はＥＭＩシールド層になることができる。
【００４０】
一方、本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板が図３に図示された第１絶縁部１０、第２絶縁部２０及び導電部３０に必ず分けられるものではない。即ち、本発明の他の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板で電導部材５０とカバー部材４０を含むことも可能である。
【００４１】
上記電導部材５０は導電部３０を含み、その下部に第４層２４と第５層２５が積層された部材で、上記カバー部材４０は第１層１１、第２層１２、第３層１３が積層された部材により設けられることができる。この時、上記第３層１３は通常導電部３０に接着されるための接着層になる。
【００４２】
一方、図３に図示された実施例において中立面３５に関して図示しているが、ここで、中立面３５は実質的に引張も圧縮も起こらない面である。
【００４３】
ある材料が引張、または圧縮の応力を受けると、ある程度伸びるか、または縮むようになるが、中立面３５では実質的に引張も圧縮も行われないため、実質的に変形率（Ｓｔｒａｉｎ）が零（ｚｅｒｏ）になる。
【００４４】
ここで、変形率（Ｓｔｒａｉｎ）は元の長さ、または体積に対し変化した長さ、または体積の量の比を示すものである。中立面３５では変化が実質的に起こらないため、変形率が実質的に零（ｚｅｒｏ）になる。
【００４５】
即ち、図３に図示されたようにフレキシブル印刷回路基板が屈曲されると、第１絶縁部１０（またはカバー部材４０）は引張Ｔされ、第２絶縁部２０（または電導部材５０で導電部３０を除いた部分）は圧縮Ｃされ、中立面３５では実質的に引張も圧縮も起こらない。
【００４６】
従って、本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板は、その導電部３０が中立面３５に位置するため、フレキシブル印刷回路基板の繰り返される屈曲にも最小限の引張と圧縮が発生し、変形が非常に小さく起こるため、疲労（Ｆａｔｉｇｕｅ）を少なく受けるようになるので、疲労によるクラック（Ｃｒａｃｋ）の発生を抑えることができ、寿命が延びることができる。
【００４７】
より具体的に説明すると、導電部３０の厚さの所定範囲内に中立面３５が位置するようにすることが好ましいが、このように中立面３５が上記導電部３０の厚さの所定範囲内に位置するように第１絶縁部１０、第２絶縁部２０、導電部３０の厚さと弾性率等を決めなければならない。
【００４８】
図４及び図５を参照して上記のようなフレキシブル印刷回路基板を成す各層の厚さと弾性率を決定する方法に関して説明する。
【００４９】
図４は物体の曲げ、または屈曲時の応力の分布に関して示した図面で、図５は本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板の各層を成す材料の物性等を示した図面である。
【００５０】
図４に図示されたようにＸ材料とＹ材料が積層されており、Ｘ材料の幅はｂで弾性率はＥｘとし、Ｙ材料の幅もｂで弾性率はＥｙとする時、上から下に屈曲が起こる場合、中立面Ｎは引張Ｔと圧縮Ｃの実質的境界面にできる。
【００５１】
そして、その中立面ＮはＸ材料とＹ材料の境界と一致しないが、これはＸ材料とＹ材料の面積と弾性率が異なるためである。
【００５２】
従って、図４に図示されたように一つの材料の弾性率で換算したものから中立面Ｎの位置を容易に把握することができる。
【００５３】
即ち、Ｘ材料の弾性率Ｅｘを基準にＹ材料を換算して示すと、Ｙ材料の幅はｎｂになり、ここで、ｎ＝Ｅｙ／Ｅｘである。
【００５４】
このように換算された幅により示したＸ及びＹの図心を通る線が中立面Ｎを成す線になる。
【００５５】
しかし、フレキシブル印刷回路基板の場合、導電部とこれを絶縁する絶縁層、そして電磁波遮断等のためのシールド層等多様な複数の層が存在するようになり、これら夫々の弾性率と厚さは一律でないことができるため、全体の図心を求めることは簡単でない。
【００５６】
ここで、中立面の位置、即ち、同じ弾性率で換算され示された図形の図心を求めるために、断面１次モーメント（面積モーメント）の概念が用いられる。これに対しては以下でより具体的に説明する。
【００５７】
本発明によるフレキシブル印刷回路基板は、上記のような中立面に導電部が位置するように設計するものである。即ち、中立面が導電部の厚さの所定範囲内に位置するように設計するものである。
【００５８】
図５を参照して本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板の中立面と導電部の位置関係に関してより具体的に説明する。図５に図示された実施例は一つの実施例に過ぎないため、本発明はこれに限らず第１絶縁部及び第２絶縁部が夫々一つの絶縁層を有する場合は無論のこと、より多い絶縁層を有する場合も含む。
【００５９】
図５に図示されたように本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板の第１層１１の厚さはＴ１で、弾性率はＥ１である。
【００６０】
第２層１２の厚さはＴ２、弾性率はＥ２で、第３層１３の厚さはＴ３、弾性率はＥ３で、導電部３０の厚さはＴｃ、弾性率はＥｃである。
【００６１】
第４層２４の厚さはＴ４、弾性率はＥ４で、第５層２５の厚さはＴ５、弾性率はＥ５で、幅は全て同一にＬである。
【００６２】
一方、図５に図示されたフレキシブル印刷回路基板の下端面を基準面とする場合、その基準面から各層の図心までの距離をＹｉで示すことができる。ここで、ｉは各層を示す記号である。即ち、ｉは１、２、３、ｃ、４、５のうち、いずれかを示す。
【００６３】
ここで、フレキシブル印刷回路基板を成す各層の図心は、同じ弾性率で換算された図形に対する図心ではなく、換算されていない状態で単純に基準面から各層の中心線（各層の厚さの中心を通る仮想の線）までの距離を意味する。
【００６４】
即ち、基準面から第１層１１の図心までの距離はＹ１で、基準面から第２層１２の図心までの距離はＹ２で、基準面から第３層１３の図心までの距離はＹ３で、基準面から第４層２４の図心までの距離はＹ４で、基準面から第５層２５の図心までの距離はＹ５である。そして基準面から中立面３５までの距離はＹｎで示す。
【００６５】
従って、Ｙ１はＴ１/２＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔｃ＋Ｔ４＋Ｔ５になり、Ｙ２はＴ２/２＋Ｔ３＋Ｔｃ＋Ｔ４＋Ｔ５になるが、図５に図示された実施例によるＹｉ、即ち、Ｙ１乃至Ｙ５に関する具体的な値に関しては表１及び表２に示した通りである。
【００６６】
図５に図示されたフレキシブル印刷回路基板の中立面と導電部の位置関係を示すためにはフレキシブル印刷回路基板を成す各層の断面１次モーメント（面積モーメント）を計算する必要があり、上記断面１次モーメントは面積Ｘ図心と定義される。
【００６７】
上記断面１次モーメントは本発明によるフレキシブル印刷回路基板を成す各層を同じ弾性率で換算して（この時同じ弾性率で換算して示す図形は図４に図示されたようにその面積がより大きくなることも、より小さくなることもできる）示した全体図形の図心を求めるために導入された概念である。
【００６８】
例えば、図５で第１層１１に対する弾性率を基準に第２層１２、第３層１３、導電部３０、第４層２４及び第５層２５の夫々の弾性率に対して換算して示した換算係数を上記各層に適用すると各層の幅が換算された後に変わるようになるため、上記各層に換算された幅を適用すると、ある層はその面積がより大きくなったものと換算され、ある層はその面積がより小さくなったものと換算される。
【００６９】
このように換算された図形を全体的に考慮し、その図心を求めると、その図心は上記中立面とも一致するようになる。
【００７０】
このような全体図形に対する図心を求めるために、断面１次モーメントの概念が導入され、上記図心は全体面積に対する全体断面１次モーメントの比になる。
【００７１】
全体面積は換算された各層の図形に対する断面積で、換算された各層の断面積の和である。そして全体断面１次モーメントは換算された各層の断面１次モーメントの和である。
【００７２】
下記の表１は図５に図示されたフレキシブル印刷回路基板の各層に対する厚さ、弾性率、換算係数Ｎ、換算幅、換算面積、そして図心に関して示している。ここで、換算は第１層１１を成す材料の弾性率Ｅ１を基準に換算したものである。
【００７３】
そして、ここでの図心は、換算しない状態で基準面から各層の中心線までの距離である。
【００７４】
【表１】
2009152527.tif 000011
【００７５】
上記各層に対する換算において、本実施例では換算係数Ｎを幅Ｌに適用して換算幅を示したが、換算係数を幅に適用せず厚さに適用することも可能であり、その結果は同一である。
【００７６】
一方、下記の表２は換算面積と図心、そして断面１次モーメントに関して示している。ここで、Ａｉは各層の換算面積を示し、Ｍｉは各層の断面１次モーメントを示す。ここでのｉも各層を示す記号である。
【００７７】
【表２】
2009152527.tif 000012
【００７８】
上記表１及び表２に示したように図５に図示されたフレキシブル印刷回路基板の全層を含む総面積と総断面１次モーメントは、
【数９】
2009152527.tif 000013
で、中立面３５の位置は下記のように示すことができる。
【数１０】
2009152527.tif 000014
これをより具体的に適用すると、先ず、総面積Ａは下記のように示すことができる。
【数１１】
2009152527.tif 000015
そして、総モーメントＭは下記のように示すことができる。
【数１２】
2009152527.tif 000016
中立面３５の位置Ｙｎは下記のように示すことができる。
【数１３】
2009152527.tif 000017
（上記式を以下"式１"とする）
【００７９】
上記式１により決定される中立面３５が導電部３０の厚さの範囲内に存在するように設計する。下記の式を満たすようにすることが好ましい。
【数１４】
2009152527.tif 000018
（上記式を以下"式２"とする）
【００８０】
ここで、Ｔｘは導電部３０の下部に存在する絶縁層の夫々の厚さを示す。図５に図示された実施例ではＴ４とＴ５の和になる。
【００８１】
即ち、ＹｎがＴ４＋Ｔ５より大きく、Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔｃより小さくなるようにＴｉとＥｉ、そしてＹｉを決定する。即ち、Ｙｎが導電部３０の下端と上端の間に存在するようにすることである。
【００８２】
例えばフレキシブル印刷回路基板を製造する前に、既に第１絶縁部１０、第２絶縁部２０、導電部３０の材質が決定されたとすれば、これを成す各層の弾性率Ｅｉは既に固定された値になり、第１絶縁部１０、第２絶縁部２０、導電部３０を成す各層の厚さを上記式１及び式２により決定する。
【００８３】
このような厚さの決定は、試行錯誤法（Ｔｒｉａｌ  ａｎｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｍｅｔｈｏｄ）により夫々の厚さを決定するか、幾層の厚さを変更することができず固定されているとすれば、変更可能な層の厚さを上記の式により変更して適用することにより本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板を製作することができる。
【００８４】
また、カバー部材４０と電導部材５０の場合にも上記と類似な方式により弾性率を決定して各層の厚さを決定し、これに基づいて製作されたカバー部材４０と電導部材５０を相互接着させ本発明によるフレキシブル印刷回路基板を製作することができる。
【００８５】
しかし、本発明によるフレキシブル印刷回路基板は数μｍの非常に薄い構造であるため、上記の式により決定された厚さに基づいてフレキシブル印刷回路基板を製作してもある程度の誤差は避けられない。
【００８６】
従って、上記中立面の位置Ｙｎを導電部３０の厚さの範囲内でもある程度限定された範囲内に位置するようにして可能な限り中立面３５と導電部３０の図心が一致するようにするか、中立面３５と導電部３０の図心が可能な限り近い距離を維持することができるようにすることが好ましい。
【００８７】
従って、図５に図示されたように中立面の位置Ｙｎを下記の式により決定するようにすることが好ましい。
【数１５】
2009152527.tif 000019
ここで、Ｄ１は基準面から導電部の厚さの大略２０％程度に該当する位置までの距離に、Ｄ２は基準面から導電部の厚さの大略８０％程度に該当する位置までの距離に選択することが好ましい。即ち、下記の式により決定される範囲により中立面の位置Ｙｎが決定されるようにすることが好ましい。
【数１６】
2009152527.tif 000020
（上記式を"式３"とする）
【００８８】
上記のようにＤ１とＤ２を決定したことは、その範囲外では本発明による効果がないためではなく、製作時の誤差等の考え、より安定的な範囲を選択するためのものである。
【００８９】
一方、図６を参照して本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板の効果に関して説明する。図６は本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板と従来のＦＰＣＢとの寿命予測シミュレーションの結果を示した図面である。
【００９０】
図６に図示されたグラフの横軸は導電部の図心と中立面間の距離をμｍ単位で表示したものであり、縦軸はスライドを通じ屈曲を繰り返した回数を表示したものである。
【００９１】
そして、Ａは本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板の導電部の図心と中立面が一致する場合であり、Ｂは従来のＦＰＣＢの屈曲実験結果を示したものである。
【００９２】
図６に図示されたグラフは導電部の厚さＴｃを１２μｍ使用した場合に関してシミュレーションしたものである。横軸上で０である場合には導電部の図心に中立面が一致する場合を示し、横軸上で０を基準に右方向に行くほど中立面は導電部の図心から上部、または下部方向に次第に離れていくことを示す。
【００９３】
例えば、中立面が導電部の図心から下方向に５μｍ離れた距離にあると、図６に図示されたグラフ上で横軸の５に該当する縦軸のスライド回数が予想寿命になる。若し、中立面が導電部の図心から上の方向に５μｍ離れた距離にあると、これも横軸の５に該当するスライド回数が予想寿命になる。
【００９４】
即ち、図６に図示されたグラフで横軸上の０〜６μｍの範囲が導電部の厚さの範囲である。そして上記グラフでＰは図５に図示されたＤ１とＤ２間の範囲を示す。
【００９５】
図６に図示されたように中立面が導電部の厚さの範囲内（０〜６μｍ）にある場合にも、従来のＦＰＣＢよりさらに長い寿命を有するようになることがわかり、Ｐの範囲内でも従来のＦＰＣＢよりさらによい効果を有するようになることが分かる。
【００９６】
ここで、Ｄ１とＤ２の範囲を上記で説明したように導電部の厚さの２０％と８０％間の値に選択すると、図６に図示されたグラフでＰの範囲は大略０〜４.８になる。
【００９７】
本発明は変形率が実質的に零（ｚｅｒｏ）である面、異なる表現をすると屈曲を受けた時、引張を受ける部分と圧縮を受ける部分の境界、さらに異なる表現をすると屈曲を受ける時、引張も圧縮も受けない部分を示す中立面に導電部が位置するようにするためのものであるが、このような中立面で変形率は零（ｚｅｒｏ）である。
【００９８】
しかし、導電部が所定の厚さを有するために導電部全体が中立面になることはできず、従って、本発明によるフレキシブル印刷回路基板の屈曲時に導電部に引張と圧縮がある程度作用し、変形も非常に小さい範囲で発生することができる。
【００９９】
しかし、本発明は究極的に中立面と導電部の図心が一致するようにすることで、中立面と導電部の図心が必ず一致しなくても非常に近接するのであれば、屈曲時に導電部が応力を全く受けないか、変形率が零（ｚｅｒｏ）ではないが、図６に図示されたグラフで分かるように導電部が受けるストレスは非常に少なく、変形率も略０に近い程度に変形がされず、これはフレキシブル印刷回路基板の寿命の延長に繋がる。
【０１００】
次の表３では本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板で導電部の図心と中立面との距離が４．００μｍである場合の試片４つを寿命試験したものと、導電部の図心と中立面との距離が１．２６μｍである場合の試片２つを寿命試験したことの結果を示したものである。
【０１０１】
【表３】
2009152527.tif 000021
【０１０２】
上記表３に示したデータから４．００μｍ試片４つの平均寿命は１６１、３５０回で、１．２６μｍ試片２つの平均寿命は３４３、２００回であることが分かる。
【０１０３】
即ち、導電部の図心と中立面との距離が近いほど屈曲による導電部の寿命は遥かに延びることを試験を通じ確認することができる。
【０１０４】
一方、図面を参照して本発明による印刷回路基板の製造方法に関してより具体的に説明する。
【０１０５】
本発明によるフレキシブル印刷回路基板の製造方法は、基本的に導電部の厚さの範囲内、または導電部の厚さの所定範囲内に中立面が位置するように基板を成す各層（絶縁層、接着層、導電部等を全て含む）の厚さと弾性率を決定し、その決定された厚さと弾性率により基板を製造することである。
【０１０６】
従って、本発明によるフレキシブル印刷回路基板の製造方法は大きく二つの方法に区分することができる。
【０１０７】
一つ目に、実際にフレキシブル印刷回路基板を製作する前に第１絶縁部、第２絶縁部、そして導電部（またはカバー部材と電導部材）の各層の厚さと弾性率を適切に決定し、その決定された厚さと弾性率により中立面が導電部の厚さの所定範囲内に位置する基板を製造する方法と、二つ目に既に製作されているフレキシブル印刷回路基板に適切な厚さの絶縁層（またはシールド層）を積層して中立面が導電部の厚さの所定範囲内に位置するように操作する方法である。
【０１０８】
上記一つ目の方式のフレキシブル印刷回路基板の製造方法に関する一実施例は図５に図示された実施例で説明した。
【０１０９】
即ち、上記の式１と式２、または式１と式３に基づいて各層の厚さと弾性率を決定し、その決定した値によりフレキシブル印刷回路基板を製造することである。
【０１１０】
この場合、各絶縁層やシールド層は、その材質が既に決定されている場合があるため、材質が決定されたのであれば弾性率は各材料の固有の値であるため、自動的に決まり、各層の厚さを決定すればよい。各層の厚さと弾性率が決定されると図心は容易に計算できるので、上記式１により中立面の位置Ｙｎを求め、そのＹｎが導電部の厚さの所定範囲内に存在するように設計すればよい。
【０１１１】
若し、各層の弾性率と共に一部層の厚さも固定されたのであれば、変更が可能な層の厚さを上記の式１及び式２、または式１及び式３により決定しフレキシブル印刷回路基板を製造することが可能である。
【０１１２】
一方、上記二つ目の方式のフレキシブル印刷回路基板の製造方法に関する一実施例に関しては図７及び図８を参照して説明する。
【０１１３】
図７に図示されたフレキシブル印刷回路基板はカバー部材４０と電導部材５０を含むが、カバー部材４０は第１層４１及び第２層４２を含み、電導部材５０は導電部３０と第３層５３を含んでなる。
【０１１４】
第１層４１は厚さがＴ１、弾性率がＥ１で、第２層４２は厚さがＴ２、弾性率がＥ２で、導電部３０は厚さがＴｃ、弾性率がＥｃで、第３層５３は厚さがＴ３、弾性率がＥ３である。
【０１１５】
そして、導電部３０のＤ１とＤ２の範囲内に中立面３５の位置Ｙｎが存在しない。即ち、中立面３５は導電部３０と所定の距離離隔された状態で形成されており、これは屈曲により導電部３０が引張や圧縮を大きく受けるようになることを意味する。
【０１１６】
本実施例では、図７に図示された状態のフレキシブル印刷回路基板に絶縁層やシールド層を適切に付加してＤ１とＤ２の範囲内に中立面３５が位置することができるようにする製造方法に関するものである。
【０１１７】
図８に図示されたように本実施例によるフレキシブル印刷回路基板の製造方法は、図７に図示された状態の印刷回路基板の上面と下面のうち、少なくとも一つにシールド部を適切に積層して中立面３５が導電部３０の厚さの所定範囲内に位置するように操作することである。
【０１１８】
図８では上記シールド部でカバー部材４０の上面に積層される第１シールド部６１と電導部材５０の下面に積層される第２シールド部６２を通じ中立面３５の位置を調節することに関して図示している。
【０１１９】
この時、上記の式１と式２、または式１と式３に基づいて第１シールド部６１と第２シールド部６２の厚さ及び弾性率を決定することが好ましい。
【０１２０】
第１シールド部６１の厚さはＴｓ１で、弾性率はＥｓ１である。第２シールド部６２の厚さはＴｓ２で、弾性率はＥｓ２である。この値は今後決定されるべき値である。
【０１２１】
そして、第１層４１の厚さＴ１と弾性率Ｅ１、第２層４２の厚さＴ２と弾性率Ｅ２、導電部３０の厚さＴｃと弾性率Ｅｃ、そして第３層５３の厚さＴ３と弾性率Ｅ３は全て既に決定された値である。
【０１２２】
ここで、上記の式１は、
【数１７】
2009152527.tif 000022
であるため、上記式１にＴｓ１とＥｓ１、そしてＴｓ２とＥｓ２を夫々入力すればよく、Ｙｓ１（基準面から第１シールド部６１の図心までの距離）は下記のように示すことができる。
【数１８】
2009152527.tif 000023
そして、Ｙｓ２（基準面から第２シールド部６２の図心までの距離）は下記の通りである。
【数１９】
2009152527.tif 000024
【０１２３】
上記のようにＴｓ１、Ｅｓ１、Ｙｓ１、そしてＴｓ２、Ｅｓ２、Ｙｓ２を入力して中立面の位置Ｙｎとの関係で適切な値を選択する。この時、Ｙｎの値は 上記式２、または式３を満たすようにすることが好ましい。
【０１２４】
即ち、上記Ｔｓ１、Ｅｓ１、そしてＴｓ２、Ｅｓ２の値を上記の式により適切に選択して決定し、その決定された値により図７に図示された状態の印刷回路基板に第１シールド部６１と第２シールド部６２を積層することで図８に図示されたように中立面３５が導電部３０の厚さの範囲内に位置するようにすることができる。そして、より好ましくは中立面３５がＤ１とＤ２の範囲内に位置するようにすることである。
【０１２５】
図８に図示された実施例は、基板の上部と下部に夫々シールド部を積層することに関するものであるが、これに限定されず基板の上部や下部、または上部及び下部に複数のシールド部または絶縁層をさらに追加する場合でも本発明による製造方法によりフレキシブル印刷回路基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板の動作の一例を示した図面である。
【図２】本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板の動作の一例を示した図面である。
【図３】図１または図２に図示されたフレキシブル印刷回路基板でＩ-Ｉ断面を示したものである。
【図４】物体の曲げまたは屈曲時の応力の分布に関して示した図面である。
【図５】本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板の各層を成す材料の物性等を示した図面である。
【図６】本発明の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板に関する効果を示すグラフである。
【図７】本発明のさらに他の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板の製造方法に関して示した図面である。
【図８】本発明のさらに他の一実施例によるフレキシブル印刷回路基板の製造方法に関して示した図面である。
【図１】
2009152527.tif 000033
【図２】
2009152527.tif 000034
【図３】
2009152527.tif 000035
【図４】
2009152527.tif 000036
【図５】
2009152527.tif 000037
【図６】
2009152527.tif 000038
【図７】
2009152527.tif 000039
【図８】
2009152527.tif 000040