CN101616534A - 多层印刷配线板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以提高设计自由度的多层印刷配线板及其制造方法。在多层刚性印刷配线板所具有的多层第1导体配线中除最外层以外的第1导体配线上形成有第1连接部，该第1连接部用于与在柔性印刷配线板所具有的第2导体配线上形成的第2连接部进行连接。另外，将第1连接部从多层刚性印刷配线板主体向外侧引出。

Description

多层印刷配线板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种用作电子设备的部件的多层印刷配线板及其制造方法。

背景技术

近年，在电子设备领域中，随着电子设备的高密度化，用作电子设备部件的印刷配线板的多层化不断发展，作为这种多层印刷配线板，使用具有多层构造柔性印刷配线板，及由柔性印刷配线板和刚性印刷配线板构成的复合基板、即可挠刚性印刷配线板等。

另外，作为多层印刷配线板的连接构造，已知使用各向异性导电粘合剂，将刚性印刷配线板和柔性印刷配线板连接的构造。更具体地说，公开了下述构造，即，通过将多层刚性印刷配线板的导体配线，经由各向异性导电粘合剂而与柔性印刷配线板的导体配线电气连接，从而将柔性印刷配线板层叠在多层刚性印刷配线板上并进行连接，其中，该多层刚性印刷配线板是通过隔着绝缘层而设置多层玻璃基材等的配线基板而构成的(例如，参照特开平8-15716号公报)。

但是，在特开平8-15716号公报所记载的连接构造中，通过进行加热加压处理，使各向异性导电粘合剂固化，从而将导体配线之间连接，因此在多层刚性印刷配线板中，必须将连接部设置在最外层，存在设计自由度(即，配线自由度)降低的问题。

发明内容

因此，本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种可以提高设计自由度的多层印刷配线板及其制造方法。

为了达到上述目的，本申请的第1技术方案是一种多层印刷配线板，其具有：多层构造配线板，其具有多层第1导体配线；以及柔性印刷配线板，其具有与第1导体配线进行连接的第2导体配线，该多层印刷配线板的特征在于，在多层第1导体配线中的除最外层以外的第1导体配线上形成第1连接部，同时，将第1连接部从多层构造配线板的主体向外侧引出，该第1连接部用于与在柔性印刷配线板的第2导体配线上形成的第2连接部进行连接。

根据该结构，由于在除最外层以外的任意的第1导体配线上形成有第1连接部，该第1连接部用于与在柔性印刷配线板所具有的第2导体配线上形成的第2连接部进行连接，所以与上述现有的多层印刷配线板的连接构造不同，无需将连接部设置在最外层。因此，可以提高多层印刷配线板的设计自由度(即，配线自由度)。

本申请的第2技术方案的特征在于，在本申请第1技术方案的多层印刷配线板的基础上，多层构造配线板是由多个刚性印刷配线板层叠而成的多层刚性印刷配线板。根据该结构，多层构造配线板仅由刚性印刷配线板构成，所以多层构造配线板的尺寸稳定性提高，可以应对高精度化。

本申请的第3技术方案的特征在于，在本申请第1技术方案或者本申请第2技术方案的多层印刷配线板的基础上，多层第1导体配线中的最外层为屏蔽层。

根据该结构，可以将没有形成第1连接部的最外层的第1导体配线设置为屏蔽层，所以可以提高设计的自由度，同时提高多层印刷配线板的电磁屏蔽效果。

本申请的第4技术方案的特征在于，在本申请第1技术方案至本申请第3技术方案中任意一项所述的多层印刷配线板的基础上，第1连接部和第2连接部是通过含有导电颗粒的各向异性导电粘合剂连接的。

根据该结构，可以将第1及第2连接部之间以低电阻进行连接，所以可以提高第1、第2连接部之间的导电性。

本申请的第5技术方案是一种多层印刷配线板的制造方法，其特征在于，至少包含以下工序：将形成有切口的印刷配线板和其他印刷配线板进行层叠，制造具有多层第1导体配线的多层构造配线板；通过经由切口而去除印刷配线板的一部分，使在多层第1导体配线中的除最外层以外的第1导体配线上形成的第1连接部向外部露出，将第1连接部从多层构造配线板的主体向外侧引出；以及将在柔性印刷配线板所具有的第2导体配线上形成的第2连接部与第1连接部进行连接。

根据该结构，由于在除最外层以外的任意的第1导体配线上形成第1连接部，该第1连接部用于与在柔性印刷配线板所具有的第2导体配线上形成的第2连接部进行连接，所以与上述现有的多层印刷配线板的连接构造不同，可以提供没有将连接部设置在最外层的多层印刷配线板。因此，可以提高多层印刷配线板的设计自由度(即，配线自由度)。

根据本发明，可以提高多层印刷配线板的设计自由度(即，配线自由度)。

附图说明

图1A～图1D是用于说明构成本发明的多层印刷配线板的刚性印刷配线板的制造方法的图。

图2是表示构成本发明的多层印刷配线板的刚性印刷配线板的剖面图。

图3是表示构成本发明的多层印刷配线板的柔性印刷配线板的剖面图。

图4A～图4D是用于说明本发明的实施方式中的多层印刷配线板的制造方法的剖面图。

图5A～图5D是用于说明本发明的实施方式中的多层印刷配线板的制造方法的剖面图，是用于说明图4A～图4D的后续工序的图。

具体实施方式

下面，说明本发明的优选实施方式。图1A～图1D是用于说明构成本发明的多层印刷配线板的刚性印刷配线板的制造方法的图，图2是表示构成本发明的多层印刷配线板的刚性印刷配线板的剖面图。另外，图3是表示构成本发明的多层印刷配线板的柔性印刷配线板的剖面图，图4A～图4D是用于说明本发明的实施方式中的多层印刷配线板的制造方法的剖面图。另外，图5A～图5D是用于说明本发明的实施方式中的多层印刷配线板的制造方法的剖面图，是用于说明图4A～图4D的后续工序的图。此外，在本实施方式中，作为多层印刷配线板，以将作为多层构造配线板的多层刚性印刷配线板、与柔性印刷配线板连接而成的配线板为例进行说明，其中，该多层刚性印刷配线板具有多层第1导体配线，该柔性印刷配线板具有与第1导体配线进行连接的第2导体配线。

作为本实施方式中的多层印刷配线板的制造方法，如图1A～图1D所示，首先，制造刚性印刷配线板6。更具体地说，如图1A所示，例如，准备在基材2(玻璃基材或玻璃环氧基材等)的两面上设有由金属箔构成的第1导体配线(或者导体电路)3的配线基板4。此外，作为构成第1导体配线3的金属箔，优选使用铜箔。

然后，如图1B所示，通过常用方法进行蚀刻，去除第1导体配线3的无用部分，形成图1B所示的具有规定图案的第1导体配线3。

然后，如图1C所示，通过在第1导体配线3的表面上设置作为绝缘层的阻焊膜(Solder Resist)5，而制造刚性印刷配线板6。此外，作为构成阻焊膜5的树脂，可以使用价格便宜且具有通用性的树脂材料，例如，可以使用丙烯酸类树脂、环氧类树脂、氨基甲酸酯(urethane)类树脂、硅酮类树脂。

然后，如图1D所示，使用刀具(例如，配置有汤姆逊刀的刀具)等，在刚性印刷配线板6上形成切口7。通过以上工序，制造在本实施方式的多层印刷配线板中使用的刚性印刷配线板6。

另外，与刚性印刷配线板6层叠的刚性印刷配线板8，如图2所示，在基材2的两面上设有由金属箔构成的第1导体配线3，这一点与上述刚性印刷配线板6相同，但不同点是，没有形成切口7，另外，在刚性印刷配线板8上设置有第1连接部9，为了使第1导体配线3与设置在柔性印刷配线板10上的第2导体配线12(参照后述的图3)电气连接，在该第1连接部9上不形成阻焊膜5，从而使其向外部露出。

另外，柔性印刷配线板10如图3所示，是所谓的双面柔性印刷配线板，2层第2导体配线12分别设置在由柔软的树脂薄膜形成的基材11的两面上，在该柔性印刷配线板10上设有作为绝缘层的覆盖膜13，覆盖该第2导体配线12。此外，如图3所示，在柔性印刷配线板10上设置有第2连接部14，为了使第2导体配线12与设置在上述刚性印刷配线板8上的第1导体配线3电气连接，在该第2连接部14上不形成覆盖膜13，从而使其向外部露出。

另外，如图3所示，为了覆盖第2导体配线12，覆盖膜13由层叠在第2导体配线12上的粘合剂层15和层叠在其上的树脂薄膜16构成。

作为构成基材11的树脂薄膜，使用由柔软性优秀的树脂材料构成的薄膜。作为上述树脂薄膜，可以使用例如聚酯薄膜等用于柔性印刷配线板的具有通用性的树脂薄膜中的任意一种。另外，特别优选在柔软性的基础上还具有高耐热性的薄膜，作为上述树脂薄膜，优选使用例如聚酰胺类树脂薄膜，聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺等聚酰亚胺类树脂薄膜，或聚萘二甲酸乙二醇酯。另外，作为构成第2导体配线12的金属箔，优选使用铜箔。

另外，作为树脂薄膜16，可以使用与构成上述基材11的树脂薄膜相同的材料。另外，作为构成粘合剂层15的粘合剂，优选柔软性及耐热性优秀的粘合剂，作为上述粘合剂，可以举出例如尼龙类、环氧树脂类、丁缩醛树脂类、丙烯酸树脂类等各种树脂类粘合剂。

下面，对使用上述刚性印刷配线板6、8、以及柔性印刷配线板10制造多层印刷配线板的方法进行说明。

首先，如图4A所示，以阻焊膜5彼此相对的方式，将制作出的刚性印刷配线板6与设置有第1连接部9的刚性印刷配线板8相对，将粘合剂层17夹在2个刚性印刷配线板6、8之间。此外，作为构成粘合剂层17的粘合剂，优选柔软性及耐热性优秀的粘合剂，作为上述粘合剂，可以举出例如尼龙类、环氧树脂类、丁缩醛树脂类、丙烯酸树脂类等各种树脂类粘合剂。另外，也可以将陶瓷类填料或橡胶类填料分散在上述粘合剂树脂中而进行使用。然后，通过进行加热、加压，经由该粘合剂层17使2个刚性印刷配线板6、8粘合，隔着作为绝缘层的阻焊膜5，形成由刚性印刷配线板6、8多层层叠而成的层叠体18。此外，在本实施方式中，采用了将2个刚性印刷配线板6、8层叠的结构，但也可以采用将大于或等于3个刚性印刷配线板层叠而设置多层的结构。

另外，在本实施方式中，采用了将多层第1导体配线3中的最外层(即，在图4A中，最下层的第1导体配线3)用作屏蔽层的结构，采用了将没有形成第1连接部9的最外层第1导体配线3设置为屏蔽层的结构。

即，在上述现有的多层刚性印刷配线板中，如上述所示，由于必须将连接部设置在最外层，所以难以在最外层设置屏蔽层，但在本实施方式中，由于采用了下述结构，即，在多层第1导体配线3中的除最外层以外的第1导体配线3上形成第1连接部9，该第1连接部9用于与在柔性印刷配线板10所具有的第2导体配线12上形成的第2连接部14连接，所以可以将最外层的第1导体配线3用作屏蔽层。

另外，如图4A所示，在向刚性印刷配线板6、8之间夹入粘合剂层17时，采用了在刚性印刷配线板6、8的表面方向(即，图中的箭头X的方向)上，将粘合剂层17的端部17a配置在形成于刚性印刷配线板6上的切口7的外侧的结构。通过这种结构，在对刚性印刷配线板6、8进行层叠时，可以防止形成有切口7的刚性印刷配线板6的一部分(即，在表面方向X上，切口7的外侧的部分)6a分离。

然后，如图4B所示，使用CO₂激光或者YAG激光等，在形成有切口7的刚性印刷配线板6的基材2上形成通路孔(via hole)19。然后，如图4C所示，通过NC(Numerical Control)冲裁，在层叠体18上形成贯穿孔(through hole)20。

然后，如图4D所示，在对通路孔19和贯穿孔20进行非电解镀铜(化学镀铜)后，通过使用硫酸铜溶液等进行电解镀铜，而在通路孔19的表面、贯穿孔20的表面、以及第1导体配线3的表面上设置铜镀层21。

然后，如图5A所示，通过常用方法对形成有切口7的刚性印刷配线板6进行蚀刻，去除第1导体配线3的无用部分，形成具有规定图案的第1导体配线3。

然后，如图5B所示，通过在层叠体18的铜镀层21的表面上设置作为绝缘层的阻焊膜22，制造具有多个第1导体配线3的多层刚性印刷配线板23。此外，作为构成阻焊膜22的树脂，可以使用与上述阻焊膜5的情况相同的树脂。

然后，如图5C所示，在形成有切口7的刚性印刷配线板6中，通过经由该切口7去除刚性印刷配线板6的一部分6a，使在刚性印刷配线板8上形成的第1连接部9向外部露出，成为在多层刚性印刷配线板23的表面方向(即，图中的箭头Y的方向)上，将该第1连接部9从多层刚性印刷配线板主体23a向外侧引出的状态。即，由于在多层刚性印刷配线板23中，在多层第1导体配线3中除最外层以外的任意的第1导体配线3上，形成与柔性印刷配线板10进行连接的第1连接部9，所以与上述现有的多层印刷配线板的连接构造不同，无需将连接部设置在最外层。

另外，在本实施方式中，使用由多个刚性印刷配线板6、8层叠而成的多层刚性印刷配线板23，作为多层构造配线板。因此，由于多层构造配线板仅由刚性印刷配线板6、8构成，所以多层构造配线板的尺寸稳定性提高，可以应对高精度化。

即，通常，对于由刚性印刷配线板和柔性印刷配线板层叠而成的多层构造配线板，在将刚性印刷配线板和柔性印刷配线板层叠时进行加热加压处理，由此使得柔性印刷配线板因热膨胀或热收缩而变形，所以存在难以进行尺寸控制，无法应对高精度化的问题。

另一方面，在本实施方式中，由于多层构造配线板仅由刚性印刷配线板6、8构成，所以即使在将多个刚性印刷配线板6、8层叠时进行加热加压处理的情况下，也可以抑制因热量导致的刚性印刷配线板6、8的变形，因此多层构造配线板的尺寸稳定性提高，可以应对高精度化。

另外，如图5D所示，经由各向异性导电粘合剂24，通过进行加热加压处理，使各向异性导电粘合剂24固化，将多层刚性印刷配线板23和柔性印刷配线板10连接。

更具体地说，例如，在形成于刚性印刷配线板8上的第1连接部9上，载置以环氧树脂等热固性树脂为主要成分的各向异性导电粘合剂24，以规定的压力向刚性印刷配线板8的方向加压，使各向异性导电粘合剂24与第1连接部9连接，将各向异性导电粘合剂24临时粘合在刚性印刷配线板8上。

然后，在使柔性印刷配线板10朝向下方的状态下，为了将形成于刚性印刷配线板8上的第1导体配线3与形成于柔性印刷配线板10上的第2导体配线12连接，而在使各向异性导电粘合剂24夹在刚性印刷配线板8和柔性印刷配线板10之间的状态下，对刚性印刷配线板8和柔性印刷配线板10进行对位。

然后，在各向异性导电粘合剂24上载置设置于柔性印刷配线板10上的第2连接部14。然后，在将各向异性导电粘合剂24加热至规定的固化温度的状态下，通过经由柔性印刷配线板10，以规定的压力对该各向异性导电粘合剂24向刚性印刷配线板8的方向进行加压，使各向异性导电粘合剂24加热熔融。此外，如上述所示，由于各向异性导电粘合剂24以热固性树脂为主要成分，所以如果以上述固化温度进行加热，则该粘合剂暂时软化，但随着该加热的持续而固化。然后，在经过了预先设定的各向异性导电粘合剂24的固化时间后，解除维持各向异性导电粘合剂24的固化温度的状态，开始冷却，由此经由各向异性导电粘合剂24而将第1导体配线3和第2导体配线12连接。通过以上的连接方法，可以制造本实施方式中的多层印刷配线板30。

此外，在本实施方式中，构成为使用包含导电颗粒的导电粘合剂作为各向异性导电粘合剂24，例如，可以使用使导电颗粒分散在以环氧树脂等绝缘热固性树脂为主要成分的树脂薄膜中的导电粘合剂。

在使用环氧树脂作为热固性树脂的情况下，可以使用例如双酚A型、F型、S型、AD型、或者双酚A型和双酚F型的共聚型环氧树脂，及萘型环氧树脂、线型酚醛树脂型环氧树脂、联苯型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂等。另外，也可以使用作为高分子量环氧树脂的苯氧基树脂。

另外，作为各向异性导电粘合剂24，例如，可以使用将由金属粉末形成的导电颗粒分散在以上述环氧树脂为主要成分的树脂薄膜中的导电粘合剂，该金属粉末具有微细金属颗粒(例如，球状的金属微粒或由镀有金属的球状树脂颗粒构成的金属微粒)直链状相连的形状、或者针形，即所谓的纵横比较大的形状。此外，这里所说的纵横比，是指导电颗粒的短轴(导电颗粒的剖面的长度)和长轴(导电颗粒的长度)之间的比。

另外，在本实施方式中，优选将导电颗粒的纵横比设为大于或等于5。通过使用这种导电颗粒，在使用各向异性导电粘合剂24的情况下，导电颗粒间的接触概率提高。因此，无需增加导电颗粒的比例，就可以将第1导体配线3和第2导体配线12电气连接。

另外，对于本发明中使用的金属粉末，可以是其一部分中包含强磁体的金属粉末，优选具有强磁性的金属单体、2种以上具有强磁性的金属的合金、具有强磁性的金属和其他金属的合金、以及包含具有强磁性金属的复合体中的某一种。这是因为，通过使用具有强磁性的金属，可以利用金属自身具有的磁性，使用磁场使导电颗粒形成取向。例如，可以举出镍、铁、钴以及包含它们中的大于或等于2种的合金等。

此外，导电颗粒的纵横比是通过CCD显微镜观察等方法直接测定的，但在剖面不是圆形的导电颗粒的情况下，将剖面的最大长度作为短轴来求出纵横比。另外，导电颗粒不必一定具有笔直的形状，即使有一定的弯曲或分支，也可以正常使用。在此情况下，将导电颗粒的最大长度作为长轴来求出纵横比。

根据以上说明的本实施方式，可以得到以下的效果。

(1)在本实施方式中，采用了以下结构，即，在多层刚性印刷配线板23所具有的多层第1导体配线3中除最外层以外的第1导体配线3上形成第1连接部9，该第1连接部9用于与在柔性印刷配线板10所具有的第2导体配线12上形成的第2连接部14连接。另外，将第1连接部9从多层刚性印刷配线板主体23a向外侧引出。因此，由于在除最外层以外的任意的第1导体配线3上，形成与柔性印刷配线板10的第2连接部14进行连接的第1连接部9，所以与上述现有的多层印刷配线板的连接构造不同，无需将连接部设置在最外层。因此，可以提高多层印刷配线板30的设计自由度(即，配线自由度)。

(2)在本实施方式中，构成为使用由多个刚性印刷配线板6、8层叠而成的多层刚性印刷配线板23，作为多层构造配线板。因此，由于多层构造配线板仅由刚性印刷配线板6、8构成，所以多层构造配线板的尺寸稳定性提高，可以应对高精度化。

(3)在本实施方式中，采用了将多层第1导体配线3中的最外层用作屏蔽层的结构。因此，由于可以将没有形成第1连接部9的最外层的第1导体配线3设置为屏蔽层，所以可以提高设计的自由度，同时提高多层印刷配线板30的电磁屏蔽效果。

(4)在本实施方式中，采用了将第1连接部9和第2连接部14经由含有导电颗粒的各向异性导电粘合剂24进行连接的结构。因此，可以使第1连接部9和第2连接部14之间以低电阻进行连接，所以可以提高第1连接部9和第2连接部14之间的导电性。

此外，本发明不限定于上述实施方式，可以基于本发明的主旨进行各种设计变更，不能将这些变更排除在本发明的范围之外。

·例如，在上述实施方式中，构成为使用由多个刚性印刷配线板6、8层叠而成的多层刚性印刷配线板23作为多层构造配线板，但也可以构成为，使用由多个柔性印刷配线板层叠而成的多层柔性印刷配线板，或由柔性印刷配线板和刚性印刷配线板构成的复合基板、即可挠刚性印刷配线板。

·另外，在上述实施方式中，使用了将2层第2导体配线12分别设置在基材11的两面上的所谓双面柔性印刷配线板，但也可以构成为，使用在基材11的至少一个面上形成有第2导体配线12的单面柔性印刷配线板。

·另外，在上述实施方式中，采用了将第1连接部9和第2连接部14经由含有导电颗粒的各向异性导电粘合剂24进行连接的结构，但也可以使用焊锡取代该各向异性导电粘合剂24。此外，作为焊锡可以优选使用例如含锡量大于或等于95wt％的焊膏等。另外，基于对环境的考虑，优选使用不含铅的焊膏。

作为本发明的应用例，涉及用作电子设备的部件的多层印刷配线板及其制造方法。

Claims (6)

1.一种多层印刷配线板，其具有：多层构造配线板，其具有多层第1导体配线；以及柔性印刷配线板，其具有与所述第1导体配线进行连接的第2导体配线，

其特征在于，

在所述多层第1导体配线中的除最外层以外的所述第1导体配线上形成第1连接部，同时，将所述第1连接部从多层构造配线板的主体向外侧引出，该第1连接部用于与在所述柔性印刷配线板的所述第2导体配线上形成的第2连接部进行连接。

2.根据权利要求1所述的多层印刷配线板，其特征在于，

所述多层构造配线板是由多个刚性印刷配线板层叠而成的多层刚性印刷配线板。

3.根据权利要求1所述的多层印刷配线板，其特征在于，

所述多层第1导体配线中的最外层为屏蔽层。

4.根据权利要求2所述的多层印刷配线板，其特征在于，

所述多层第1导体配线中的最外层为屏蔽层。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的多层印刷配线板，其特征在于，

所述第1连接部和所述第2连接部是通过含有导电颗粒的各向异性导电粘合剂连接的。

6.一种多层印刷配线板的制造方法，其特征在于，至少包含以下工序：

将形成有切口的印刷配线板和其他印刷配线板进行层叠，制造具有多层第1导体配线的多层构造配线板；

通过经由所述切口而去除所述印刷配线板的一部分，使在所述多层第1导体配线中的除最外层以外的所述第1导体配线上形成的第1连接部向外部露出，将该第1连接部从所述多层构造配线板的主体向外侧引出；以及

将在柔性印刷配线板所具有的第2导体配线上形成的第2连接部与所述第1连接部进行连接。

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