両面フレキシブルプリント基板
【課題】両面フレキシブルプリント基板に搭載された部品をリフローにて半田付けする工程で、基板内に吸湿した水分の膨張により部品が浮き上がるのを防ぐ。
【解決手段】部品搭載面の反対面に補強板１を配置した両面フレキシブルプリント基板１０は、ベースフィルム５と、ベースフィルム５の部品搭載面側に接着された銅パターン４ａと、ベースフィルム５の補強板側に接着された銅パターン４ｂと、を有する。銅パターン４ａ、４ｂにはカバーフィルム３ａ、３ｂがそれぞれ接着され、補強板１はカバーフィルム３ｂに接着される。補強板１及び補強板側の銅パターン４ｂに、それぞれ形成された通気用の穴８，９によって、基板内部の水分を逃がすことで、部品浮きを防ぐ。
【解決手段】部品搭載面の反対面に補強板１を配置した両面フレキシブルプリント基板１０は、ベースフィルム５と、ベースフィルム５の部品搭載面側に接着された銅パターン４ａと、ベースフィルム５の補強板側に接着された銅パターン４ｂと、を有する。銅パターン４ａ、４ｂにはカバーフィルム３ａ、３ｂがそれぞれ接着され、補強板１はカバーフィルム３ｂに接着される。補強板１及び補強板側の銅パターン４ｂに、それぞれ形成された通気用の穴８，９によって、基板内部の水分を逃がすことで、部品浮きを防ぐ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの導電層を有する両面フレキシブルプリント基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器等に使用されている両面フレキシブルプリント基板は、基板材質の関係で可撓性がある反面、搭載部品の保護のために補強板を貼り付けて使用する場合も多い。従来この種の補強板付き両面フレキシブルプリント基板としては、例えば、特許文献１に開示された構成が知られている。これは、図３に示すように、ベースフィルム１０５の両面に、銅パターン１０４ａ、１０４ｂと、カバーフィルム１０３ａ、１０３ｂとを層状に設けることで形成されている。ベースフィルム１０５と銅パターン１０４ａ、１０４ｂ、及び銅パターン１０４ａ、１０４ｂとカバーフィルム１０３ａ、１０３ｂとは、それぞれ接着剤１０２により接着されている。また、両面フレキシブルプリント基板１１０の裏面には補強板１０１が設けられている。
【０００３】
両面フレキシブルプリント基板１１０の表面側のカバーフィルム１０３ａの一部は取り除かれ、銅パターン１０４ａを露出させることで、電子部品１２０を実装するためのランド１０６を形成している。電子部品１２０は、半田１０７によりランド１０６を介して両面フレキシブルプリント基板１１０に固着されている。この場合の固着方法としては、主にリフローによる半田付けを用いるのが一般的である。
【０００４】
両面フレキシブルプリント基板１１０は、部品搭載部における強度を確保するための補強板１０１を接着剤１０２で貼り付けた構成となっている。カバーフィルム１０３ａ、１０３ｂは、水分レベルの大きいポリイミド等により形成されている。そのため、補強板１０１を貼り付けた状態でリフローにより半田付けを行うと、カバーフィルム１０３ｂの水分が加熱されて膨張し、ボイドとなる。その結果、補強板１０１とカバーフィルム１０３ｂとの間の密着力が低下してしまう。そこで、補強板１０１に多数の通気孔１０８を形成することで、水分を開放し、ボイドの発生を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−６５３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、両面フレキシブルプリント基板を使って、リフローによる半田付けを行う際に、水分によるボイド発生の要因となるのは、前述のカバーフィルムだけではない。ベースフィルムと銅パターン、銅パターンとカバーフィルムの間に設けられた接着剤も、加熱によって内部の水分が加熱されボイドとなる。
【０００７】
接着剤から発生する水分は、銅箔や補強板、搭載される部品などの水分の透過性の低い材料で逃げ道が遮られるため、基板内部でボイドとなり、両面フレキシブルプリント基板の各層間で剥離を引き起こしてしまう。その結果、搭載されている部品が浮き上がり、リフロー工程で不良に至ることがある。特に、基板の吸湿管理が不充分な場合、このような問題は顕著となる。
【０００８】
本発明は、リフロー工程において両面フレキシブルプリント基板内部に水分が充満することによって発生する部品浮きを防止し、半田付けの信頼性を向上させることのできる両面フレキシブルプリント基板を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の両面フレキシブルプリント基板は、部品を搭載する部品搭載面の反対面に補強板を配置した両面フレキシブルプリント基板において、ベースフィルムと、前記ベースフィルムの前記部品搭載面側に接着された第１の導電層と、前記ベースフィルムの前記補強板側に接着された第２の導電層と、前記第１の導電層に接着された第１のカバーフィルムと、前記第２の導電層に接着された第２のカバーフィルムと、前記第２のカバーフィルムに接着された前記補強板と、を有し、前記補強板及び前記第２の導電層に、それぞれ通気用の穴が形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
両面フレキシブルプリント基板にリフローで部品を半田付けする時、補強板側の導電層に形成された穴と補強板に設けた穴を通して、基板内部の接着剤やカバーフィルムに吸湿された水分が補強板側に拡散する。これによって、基板内部の膨張圧力を軽減させ、部品浮きを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施例による両面フレキシブルプリント基板を示すもので、（ａ）はリフロー加熱前の状態を示す模式断面図、（ｂ）はリフロー加熱後の状態を示す模式断面図である。
【図２】図１の実施例及び比較例に係るもので、（ａ）は実施例における補強板の穴と、導電層の穴と、部品との位置関係を示す平面図、（ｂ）は比較例における補強板の穴と部品との位置関係を示す平面図である。
【図３】一従来例による両面フレキシブルプリント基板を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に示すように、両面フレキシブルプリント基板１０は、補強板１、接着剤２、第１のカバーフィルム３ａ、第２のカバーフィルム３ｂ、第１の導電層である銅パターン４ａ、第２の導電層である銅パターン４ｂ、ベースフィルム５を積層した構成を有する。両面フレキシブルプリント基板１０の部品搭載面である表面のランド６上に半田７を介して電子部品である部品２０が実装（搭載）される。補強板１は、基板内部の水分を放出するための通気用の穴８を有し、同様に、補強板側の第２の銅パターン４ｂは、通気用の穴９を有する。両面フレキシブルプリント基板１０の内部に吸湿した水分３０は、銅パターン４ｂの穴９と、補強板１の穴８とを通って、補強板側に放出される。
【００１３】
このように、両面フレキシブルプリント基板１０は、ベースフィルム５の部品搭載面側と補強板側にそれぞれ積層された銅パターン４ａ、４ｂと、カバーフィルム３ａ、３ｂとで構成され、これらは接着剤２によって接着されている。両面フレキシブルプリント基板１０の部品搭載面には部品２０が半田７により固着され、部品搭載面の反対面には補強板１が接着されている。
【００１４】
補強板１は、部品２０の電極に接続されるランド６と部品２０の底面部の下に重なる領域に通気用の穴８を有し、また、補強板側の銅パターン４ｂも、同じ領域に通気用の穴９を有する。銅パターン４ｂの穴９及び補強板１の穴８により、基板内部に吸湿された水分３０を逃がすことで、両面フレキシブルプリント基板１０の内部の水分充満を防ぎ、部品２０の浮きが発生しないようにしている。
【００１５】
リフローの熱が両面フレキシブルプリント基板１０に加わると、基板が吸収した水分３０は図１（ａ）に示す状態から（ｂ）に示すように熱膨張する。部品２０の下に存在する膨張した水分３０は、半田付け用のランド６や部品２０が阻害して部品側には逃げることができないが、銅パターン４ｂの穴９と補強板１の穴８から補強板側に逃げることができる。このため、基板内に水分が充満することなく、部品下の基板内での熱膨張による基板膨れを防止し、部品浮きを防ぐことができる。
【実施例】
【００１６】
図１に示す両面フレキシブルプリント基板１０において、補強板１は、厚さ０．４ｍｍでガラスエポキシ（ＦＲ−４）からなっている。接着剤２は熱硬化型接着剤を使用しており、厚さは６０μｍである。カバーフィルム３ａ、３ｂはポリイミドを使用しており、厚さは２５μｍである。半田７は通常の印刷方法で形成した。
【００１７】
図２（ａ）は、部品２０、補強板１の穴８、銅パターン４ｂの穴９の配置を示すもので、部品２０は、大きさ１５．１ｍｍ×５．０ｍｍの厚さ１．５ｍｍである。補強板１の穴８は穴径Φ＝１．０ｍｍであり、プレスにより形成した。補強板１の穴８は間隔３ｍｍの等間隔に形成され、フレキシブルプリント基板１０全体で１２個の穴８が補強板１に形成されている。銅パターン４ｂの穴９は、穴径Φ＝０．６ｍｍであり、エッチングにより形成した。穴９は間隔２ｍｍの等間隔に形成され、フレキシブルプリント基板１０全体で６０個の穴９が銅パターン４ｂに形成されている。
【００１８】
まず、両面フレキシブルプリント基板１０を温度３０℃、相対湿度７０％ＲＨ環境下で２時間放置した。その後、両面フレキシブルプリント基板１０に部品２０をリフロー半田で実装し、部品２０の浮き不良の有無を検査した。浮き不良の判断は、部品２０の電極に半田が到達したか、しないかで行った。１００個の両面フレキシブルプリント基板に対して同様の実験を行った。その結果浮き不良はなかった。
【００１９】
（比較例）
比較のために、図２（ｂ）に示すように、銅パターン４ｂに穴９を形成しない両面フレキシブルプリント基板１０を用いて、実施例と同様の実験を行った。１００個の両面フレキシブルプリント基板に対して実験を行った結果、浮き不良の平均値は、１００個中６個であった。
【００２０】
このように、両面フレキシブルプリント基板の銅パターンと補強板の双方に穴を形成することが、部品の浮き不良に対して非常に有効であることが分った。
【符号の説明】
【００２１】
１ 補強板
２ 接着剤
３ａ、３ｂ カバーフィルム
４ａ、４ｂ 銅パターン
５ ベースフィルム
７ 半田
８、９ 穴
２０ 部品
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの導電層を有する両面フレキシブルプリント基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器等に使用されている両面フレキシブルプリント基板は、基板材質の関係で可撓性がある反面、搭載部品の保護のために補強板を貼り付けて使用する場合も多い。従来この種の補強板付き両面フレキシブルプリント基板としては、例えば、特許文献１に開示された構成が知られている。これは、図３に示すように、ベースフィルム１０５の両面に、銅パターン１０４ａ、１０４ｂと、カバーフィルム１０３ａ、１０３ｂとを層状に設けることで形成されている。ベースフィルム１０５と銅パターン１０４ａ、１０４ｂ、及び銅パターン１０４ａ、１０４ｂとカバーフィルム１０３ａ、１０３ｂとは、それぞれ接着剤１０２により接着されている。また、両面フレキシブルプリント基板１１０の裏面には補強板１０１が設けられている。
【０００３】
両面フレキシブルプリント基板１１０の表面側のカバーフィルム１０３ａの一部は取り除かれ、銅パターン１０４ａを露出させることで、電子部品１２０を実装するためのランド１０６を形成している。電子部品１２０は、半田１０７によりランド１０６を介して両面フレキシブルプリント基板１１０に固着されている。この場合の固着方法としては、主にリフローによる半田付けを用いるのが一般的である。
【０００４】
両面フレキシブルプリント基板１１０は、部品搭載部における強度を確保するための補強板１０１を接着剤１０２で貼り付けた構成となっている。カバーフィルム１０３ａ、１０３ｂは、水分レベルの大きいポリイミド等により形成されている。そのため、補強板１０１を貼り付けた状態でリフローにより半田付けを行うと、カバーフィルム１０３ｂの水分が加熱されて膨張し、ボイドとなる。その結果、補強板１０１とカバーフィルム１０３ｂとの間の密着力が低下してしまう。そこで、補強板１０１に多数の通気孔１０８を形成することで、水分を開放し、ボイドの発生を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−６５３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、両面フレキシブルプリント基板を使って、リフローによる半田付けを行う際に、水分によるボイド発生の要因となるのは、前述のカバーフィルムだけではない。ベースフィルムと銅パターン、銅パターンとカバーフィルムの間に設けられた接着剤も、加熱によって内部の水分が加熱されボイドとなる。
【０００７】
接着剤から発生する水分は、銅箔や補強板、搭載される部品などの水分の透過性の低い材料で逃げ道が遮られるため、基板内部でボイドとなり、両面フレキシブルプリント基板の各層間で剥離を引き起こしてしまう。その結果、搭載されている部品が浮き上がり、リフロー工程で不良に至ることがある。特に、基板の吸湿管理が不充分な場合、このような問題は顕著となる。
【０００８】
本発明は、リフロー工程において両面フレキシブルプリント基板内部に水分が充満することによって発生する部品浮きを防止し、半田付けの信頼性を向上させることのできる両面フレキシブルプリント基板を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の両面フレキシブルプリント基板は、部品を搭載する部品搭載面の反対面に補強板を配置した両面フレキシブルプリント基板において、ベースフィルムと、前記ベースフィルムの前記部品搭載面側に接着された第１の導電層と、前記ベースフィルムの前記補強板側に接着された第２の導電層と、前記第１の導電層に接着された第１のカバーフィルムと、前記第２の導電層に接着された第２のカバーフィルムと、前記第２のカバーフィルムに接着された前記補強板と、を有し、前記補強板及び前記第２の導電層に、それぞれ通気用の穴が形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
両面フレキシブルプリント基板にリフローで部品を半田付けする時、補強板側の導電層に形成された穴と補強板に設けた穴を通して、基板内部の接着剤やカバーフィルムに吸湿された水分が補強板側に拡散する。これによって、基板内部の膨張圧力を軽減させ、部品浮きを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施例による両面フレキシブルプリント基板を示すもので、（ａ）はリフロー加熱前の状態を示す模式断面図、（ｂ）はリフロー加熱後の状態を示す模式断面図である。
【図２】図１の実施例及び比較例に係るもので、（ａ）は実施例における補強板の穴と、導電層の穴と、部品との位置関係を示す平面図、（ｂ）は比較例における補強板の穴と部品との位置関係を示す平面図である。
【図３】一従来例による両面フレキシブルプリント基板を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に示すように、両面フレキシブルプリント基板１０は、補強板１、接着剤２、第１のカバーフィルム３ａ、第２のカバーフィルム３ｂ、第１の導電層である銅パターン４ａ、第２の導電層である銅パターン４ｂ、ベースフィルム５を積層した構成を有する。両面フレキシブルプリント基板１０の部品搭載面である表面のランド６上に半田７を介して電子部品である部品２０が実装（搭載）される。補強板１は、基板内部の水分を放出するための通気用の穴８を有し、同様に、補強板側の第２の銅パターン４ｂは、通気用の穴９を有する。両面フレキシブルプリント基板１０の内部に吸湿した水分３０は、銅パターン４ｂの穴９と、補強板１の穴８とを通って、補強板側に放出される。
【００１３】
このように、両面フレキシブルプリント基板１０は、ベースフィルム５の部品搭載面側と補強板側にそれぞれ積層された銅パターン４ａ、４ｂと、カバーフィルム３ａ、３ｂとで構成され、これらは接着剤２によって接着されている。両面フレキシブルプリント基板１０の部品搭載面には部品２０が半田７により固着され、部品搭載面の反対面には補強板１が接着されている。
【００１４】
補強板１は、部品２０の電極に接続されるランド６と部品２０の底面部の下に重なる領域に通気用の穴８を有し、また、補強板側の銅パターン４ｂも、同じ領域に通気用の穴９を有する。銅パターン４ｂの穴９及び補強板１の穴８により、基板内部に吸湿された水分３０を逃がすことで、両面フレキシブルプリント基板１０の内部の水分充満を防ぎ、部品２０の浮きが発生しないようにしている。
【００１５】
リフローの熱が両面フレキシブルプリント基板１０に加わると、基板が吸収した水分３０は図１（ａ）に示す状態から（ｂ）に示すように熱膨張する。部品２０の下に存在する膨張した水分３０は、半田付け用のランド６や部品２０が阻害して部品側には逃げることができないが、銅パターン４ｂの穴９と補強板１の穴８から補強板側に逃げることができる。このため、基板内に水分が充満することなく、部品下の基板内での熱膨張による基板膨れを防止し、部品浮きを防ぐことができる。
【実施例】
【００１６】
図１に示す両面フレキシブルプリント基板１０において、補強板１は、厚さ０．４ｍｍでガラスエポキシ（ＦＲ−４）からなっている。接着剤２は熱硬化型接着剤を使用しており、厚さは６０μｍである。カバーフィルム３ａ、３ｂはポリイミドを使用しており、厚さは２５μｍである。半田７は通常の印刷方法で形成した。
【００１７】
図２（ａ）は、部品２０、補強板１の穴８、銅パターン４ｂの穴９の配置を示すもので、部品２０は、大きさ１５．１ｍｍ×５．０ｍｍの厚さ１．５ｍｍである。補強板１の穴８は穴径Φ＝１．０ｍｍであり、プレスにより形成した。補強板１の穴８は間隔３ｍｍの等間隔に形成され、フレキシブルプリント基板１０全体で１２個の穴８が補強板１に形成されている。銅パターン４ｂの穴９は、穴径Φ＝０．６ｍｍであり、エッチングにより形成した。穴９は間隔２ｍｍの等間隔に形成され、フレキシブルプリント基板１０全体で６０個の穴９が銅パターン４ｂに形成されている。
【００１８】
まず、両面フレキシブルプリント基板１０を温度３０℃、相対湿度７０％ＲＨ環境下で２時間放置した。その後、両面フレキシブルプリント基板１０に部品２０をリフロー半田で実装し、部品２０の浮き不良の有無を検査した。浮き不良の判断は、部品２０の電極に半田が到達したか、しないかで行った。１００個の両面フレキシブルプリント基板に対して同様の実験を行った。その結果浮き不良はなかった。
【００１９】
（比較例）
比較のために、図２（ｂ）に示すように、銅パターン４ｂに穴９を形成しない両面フレキシブルプリント基板１０を用いて、実施例と同様の実験を行った。１００個の両面フレキシブルプリント基板に対して実験を行った結果、浮き不良の平均値は、１００個中６個であった。
【００２０】
このように、両面フレキシブルプリント基板の銅パターンと補強板の双方に穴を形成することが、部品の浮き不良に対して非常に有効であることが分った。
【符号の説明】
【００２１】
１ 補強板
２ 接着剤
３ａ、３ｂ カバーフィルム
４ａ、４ｂ 銅パターン
５ ベースフィルム
７ 半田
８、９ 穴
２０ 部品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を搭載する部品搭載面の反対面に補強板を配置した両面フレキシブルプリント基板において、
ベースフィルムと、
前記ベースフィルムの前記部品搭載面側に接着された第１の導電層と、
前記ベースフィルムの前記補強板側に接着された第２の導電層と、
前記第１の導電層に接着された第１のカバーフィルムと、
前記第２の導電層に接着された第２のカバーフィルムと、
前記第２のカバーフィルムに接着された前記補強板と、を有し、
前記補強板及び前記第２の導電層に、それぞれ通気用の穴が形成されたことを特徴とする両面フレキシブルプリント基板。
【請求項２】
前記第２の導電層の前記通気用の穴は、前記部品に接続されるランドと、前記部品の底面部とに重なる領域に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の両面フレキシブルプリント基板。
【請求項１】
部品を搭載する部品搭載面の反対面に補強板を配置した両面フレキシブルプリント基板において、
ベースフィルムと、
前記ベースフィルムの前記部品搭載面側に接着された第１の導電層と、
前記ベースフィルムの前記補強板側に接着された第２の導電層と、
前記第１の導電層に接着された第１のカバーフィルムと、
前記第２の導電層に接着された第２のカバーフィルムと、
前記第２のカバーフィルムに接着された前記補強板と、を有し、
前記補強板及び前記第２の導電層に、それぞれ通気用の穴が形成されたことを特徴とする両面フレキシブルプリント基板。
【請求項２】
前記第２の導電層の前記通気用の穴は、前記部品に接続されるランドと、前記部品の底面部とに重なる領域に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の両面フレキシブルプリント基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１７１３５２（Ｐ２０１１−１７１３５２Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３１１８５（Ｐ２０１０−３１１８５）
【出願日】平成２２年２月１６日（２０１０．２．１６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１６日（２０１０．２．１６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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