CN1222989C - 多层柔性布线板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供能形成多层柔性布线板的简单制造方法。使第二单层基板单元801的凸点841的前端碰触第一单层基板单元10表面的覆盖膜17上，将超声波发生装置的共振部的前端部分54从上方按压第二单层基板单元801的底膜891，一边按压一边施加超声波。通过超声波振动，凸点841压入覆盖膜17内，与位于其下层的第一布线膜16连接。由于不必在树脂膜17上形成开口，故简化了工序。

Description

多层柔性布线板及其制造方法
技术领域
本发明涉及柔性印刷布线板技术领域，特别是涉及多层结构的柔性印刷布线板。
背景技术
近年来，在大量的电子电路中使用多层结构的柔性布线板。
说明多层柔性布线板的制造工序的一个例子。参照图20(a)，标号311表示厚度为几十μm的铜箔。
首先，在该铜箔311上涂覆聚酰亚胺透明涂料，形成由聚酰亚胺膜构成的底膜312(图20(b))。然后，在底膜312上形成抗蚀膜313(图20(c))，经照相工序来构图抗蚀膜313。图20(d)的标号131表示抗蚀膜313的开口部分，在该开口部分131的底面上露出底膜312。
然后，通过腐蚀工序，腐蚀除去底膜312的露出开口部分131底面的部分(图20(e))。接着，一旦除去抗蚀膜313，可得到被构图的底膜312(图20(f))。
图21(g)显示倒转底膜312、使铜箔311向上的状态。
在底膜312上贴上掩膜317(图21(h))，在铜箔311上形成抗蚀膜315(图21(i))。
然后，通过曝光工序和显影来构图抗蚀膜315。图21(j)的标号332表示由构图所形成的抗蚀膜315的开口部分。该开口部分332的底面上露出铜箔311。
接着，通过腐蚀工序，腐蚀开口部分332底面的铜箔311，腐蚀铜箔311后得到第一布线膜316(图21(k))。标号333是铜箔被除去的部分，是相互分离第一布线膜316的开口部分。该开口部分333的底面中露出底膜312。
除去抗蚀膜315(图21(l))，在第一布线膜316的表面上涂覆聚酰亚胺透明涂料时，聚酰亚胺透明涂料流入第一布线膜316的开口部分333内，形成表面平坦的聚酰亚胺膜构成的覆盖膜318(图22(m))。
覆盖膜318表面上形成抗蚀膜319(图22(n))，曝光抗蚀膜319，通过显影工序而构图。
图22(o)的标号334表示由构图所形成的抗蚀膜319的开口部分。该开口部分334的底面上露出覆盖膜318。
然后，通过采用金属性腐蚀液的腐蚀工序，除去覆盖膜318的位于开口部分334底面的部分后，构图覆盖膜318，在开口部分334底面中露出第一布线膜316。这时使用的腐蚀液采用不腐蚀第一布线膜316的腐蚀液。
最后，除去抗蚀膜319，进行热处理，亚胺化底膜312和覆盖膜318后，得到第一单层基板单元310(图22(q))。
通过上述工序，第一单层基板单元310由第一布线膜316、位于第一布线膜316一面的被构图的底膜312、位于第一布线膜316相反侧面的被构图的覆盖膜318构成。第一布线膜316的开口部分333内被覆盖膜318填充。
图23(a)的标号380表示贴合第一单层基板单元310的第二单层基板单元。该第二单层基板单元380具有聚酰亚胺膜构成的底膜381、配置在该底膜381上的第二布线膜386、配置在第二布线膜386上的覆盖膜382。
该第二布线膜386由被构图的铜箔构成，覆盖膜382由聚酰亚胺膜构成。
第二单层基板单元380底面连接第二布线膜386，前端具有多个从覆盖膜382突出的凸点384。
相对于第二单层基板单元380的凸点384前端所突出的面，平行地配置第一单层基板单元310，重合凸点384与底膜312的开口部分331，一旦使凸点384碰触第一布线膜316表面，则由凸点384连接第一、第二布线膜316、386。
用热塑性树脂构成两层覆盖膜312、382的任一层，由于热塑性树脂具有加热时出现粘结性的性质，通过在凸点384碰触第一布线膜316表面的状态下进行加热，第一、第二单层基板单元310、380相互间粘结。图23(b)的标号351表示由被粘结的第一、第二单层基板单元310、380所构成的多层基板。
如上述那样通过腐蚀构图聚酰亚胺膜来形成开口部分的方法，由于与激光腐蚀法和钻孔法等相比能形成微小的开口部分，因此，广泛用于需要以狭窄间隔配置开口部分的高密度多层柔性布线板的制造中。
但是，上述这种使用碱液的腐蚀法中，液温和液体状态等的管理较麻烦。特别是，在腐蚀条件管理差的情况下，存在聚酰亚胺中形成的开口部分的大小有离散性的问题。
而且，为了形成开口部分，使用感光性膜构成的抗蚀膜，因此，存在制造成本高的问题。
发明内容
针对上述多层基板制造方法较复杂的问题，作出本发明以将其简单化，本发明的目的是提供适于多层柔性布线板的制作的单层柔性布线板、多层柔性布线板、多层柔性布线板的制造方法以及该制造方法中可使用的超声波发生装置。
为了解决上述课题，本发明的多层柔性布线板的制造方法，使用：第一单层基板单元，具有被构图的第一布线膜和紧贴所述第一布线膜而配置的第一树脂膜；第二单层基板单元，具有被构图的第二布线膜和底面连接所述第二布线膜的多个凸点；层叠所述第一、第二单层基板单元而制造多层柔性布线板，使所述各凸点的前端碰触在所述第一树脂膜上，对所述第一、第二单层基板单元的至少一个施加超声波，推开所述各凸点所碰触的所述第一树脂膜后形成开口，使所述各凸点与所述第一布线膜接触，经所述各凸点导电性地连接所述第一、第二布线膜。
这时，本发明能够在沿所述第一树脂膜表面的方向上超声波振动所述各凸点。
本发明在所述各凸点前端接触所述第一布线膜后仍继续施加超声波，能够使所述各凸点超声波连接所述第一布线膜。
本发明所述第一、第二布线膜和所述凸点由以铜为主要成分的金属材料构成，在所述凸点的至少前端部分的表面或至少所述凸点的前端部分所碰触的所述第一布线膜的表面中的任一个或两个表面上，形成以金、银、铂、钯、锡、锌、铅、镍或铱中的一种或两种以上的金属为主要成分的金属材料的覆盖膜。
本发明能够一边按压一边进行所述超声波的施加。
本发明中，所述第一树脂膜由热固性树脂构成，在用所述各凸点形成开口前，预先进行硬化。
本发明能够在所述第一树脂膜中使用热固性的聚酰亚胺膜。
本发明中，在所述第二布线膜的所述凸点形成一侧，配置第二树脂膜使得紧贴所述第二布线膜的同时所述凸点前端在所述第二树脂膜上突出后，所述各凸点碰触所述第一树脂膜，施加超声波。
本发明中，所述第二树脂膜的至少表面部分由加热时呈现粘结性的树脂构成。
本发明中，可在施加所述超声波时加热所述第二树脂膜。
本发明中，所述第二树脂膜的至少表面部分可由热塑性聚酰亚胺膜构成。
本发明中，将所述各凸点的大小在与所述第二布线膜平行的剖面面积为最大的部分处形成为19.6×10-8m2以下。
本发明的另一种多层柔性布线板的制造方法中，使用：第一单层基板单元，具有被构图的第一布线膜、紧贴所述第一布线膜而配置的第一树脂膜；第二单层基板单元，具有被构图的第二布线膜、底面连接所述第二布线膜的多个凸点，层叠所述第一、第二单层基板单元来制造多层柔性布线板，使超声波发生装置中所设的突起碰触所述第一树脂膜，对所述突起施加超声波，由所述突起推开所述第一树脂膜形成开口后，使所述第二单层基板单元的所述凸点前端接触位于所述开口底面的所述第一布线膜。
此时，本发明能够在所述开口底面中露出所述第一布线膜。
本发明的所述超声波发生装置具有多个所述突起，通过一次施加超声波形成多个所述第一树脂膜的所述开口。
本发明能够在沿所述第一树脂膜表面的方向超声波振动所述各突起。
本发明的所述第一树脂膜，通过在所述第一布线膜上涂覆原料液、加热、硬化后形成，在硬化后状态的所述第一树脂膜中形成所述开口。
本发明中，形成所述开口后，配置加热时呈现粘结性的粘结膜，可通过所述粘结膜粘结所述第一、第二单层基板单元。
本发明的多层柔性布线板，具有：被构图的第一、第二布线膜；配置在所述第一、第二布线膜之间的第一树脂膜；以及底面连接所述第二布线膜的凸点，所述第一树脂膜中设有对所述凸点施加超声波、将所述凸点压入所述第一树脂膜后形成的开口；形成所述开口的凸点留在该开口内，所述凸点的前端导电性地连接所述第一布线膜。
这时，具有多个所述开口，所述各开口内可分别留有所述凸点。
本发明的所述第一树脂膜由加热时呈现粘结性的树脂构成。
本发明中，所述各凸点前端与所述第一布线膜被超声波连接。
本发明中，与所述凸点前端部的表面或所述第一布线膜的所述凸点前端部连接的部分表面，具有以金、银、铂、钯、锡、锌、铅、镍或铱中的一种或两种以上的金属为主要成分的金属材料的覆盖膜。
本发明的另一种多层柔性布线板，具有：被构图的第一、第二布线膜；配置在所述第一、第二布线膜之间的第一树脂膜；以及底面连接所述第二布线膜的多个凸点，所述第一树脂膜中设有对超声波发生装置的突起施加超声波并压入所述突起后形成的多个开口；所述各凸点配置在所述各开口内，所述各凸点的前端导电性地连接所述第一布线膜。
这时，所述各开口的面积小于19.6×10-8m2。
本发明的超声波发生装置，具有：产生超声波振动的超声波发生部和传送所述超声波振动的共振部，所述共振部中设有同时可碰触加工对象的平坦表面的多个突起。
这时，对所述各突起施加在与所述加工对象的平坦表面平行的方向上振动的超声波。
本发明中，将所述各凸点的大小在与所述第二布线膜平行的剖面面积为最大的部分处形成为19.6×10-8m2以下。与第二布线膜表面平行方向的剖面面积为19.6×10-8m2的凸点或与该凸点面积相同的开口形状在例如圆形的情况下，直径为5×10-4m以下。直径为5×10-4m以下的突起在半球形情况下，突起高度为2.5×10-4m以下。因此，本发明的凸点高度H和突起高度为2.5×10-4m以下。
本发明的所述超声波发生部可对所述加工对象的所述平坦表面以倾斜方式配置。
本发明的超声波发生装置用于在具有被构图的第一布线膜和紧贴所述第一布线膜而配置的第一树脂膜的第一单层基板单元中形成多个开口的情况下，可在对应于贴附到所述第一单层基板单元上的第二单层基板单元具有的凸点位置的位置上配置所述各突起的位置。
这时，本发明所述共振部能构成为可更换。
本发明的另一种超声波发生装置，具有：产生超声波振动的超声波发生部和传送所述超声波振动的共振部，所述共振部中具有按压加工对象的平坦表面的按压面，所述按压面按压所述加工对象的平坦表面时，所述共振部相对于所述加工对象的平坦表面成为倾斜。
附图说明
图1(a)-(g)：用于说明本发明的多层柔性布线板中使用的第一单层基板单元的一个例子的制造工序。
图2(a)-(e)：用于说明本发明的多层柔性布线板中使用的第二单层基板单元的一个例子的制造工序的图(前半部分)。
图3(f)-(j)：用于说明其中间部分的图。
图4(k)-(n)：用于说明其后半部分的图。
图5是本发明的超声波发生装置的一个例子。
图6是本发明的超声波发生装置的另一例子。
图7(a)-(c)：用于说明本发明的多层柔性布线板的制造工序的图。
图8(a)、(b)：用于说明再多层化该多层柔性布线板的工序的图。
图9(a)-(d)：用于说明本发明的单层基板单元其它例子的制造工序以及使用该单层基板单元的多层柔性布线板的制造工序的图。
图10(a)-(f)：用于说明本发明多层柔性布线板的开口部分形成前的工序的图。
图11(g)-(i)：用于说明形成开口部分的工序的图。
图12(j)-(m)：用于说明开口部分形成后的工序的图。
图13(a)、(b)：用于说明本发明的多层柔性布线板的制造工序的图。
图14(a)、(b)用于说明本发明的另一多层柔性布线板的制造工序的图。
图15是本发明的超声波发生装置的另一例子。
图16是其前端附近的放大图。
图17是本发明超声波发生装置的另一例子。
图18是其前端附近的放大图。
具体实施方式
首先，同时说明本发明的单层基板单元的第一例子及其制造方法。
图1(a)的标号11是由铜箔构成的金属膜，在该金属膜上涂覆由聚酰亚胺前体构成的聚酰亚胺透明涂料，形成由聚酰亚胺膜构成的底膜12(图1(b))。
然后，在金属膜11的相反侧的面上形成抗蚀膜13(图1(c))，进行构图。图1(d)的标号31表示被构图后的抗蚀膜13的开口部分。
然后以抗蚀膜13为掩膜，在腐蚀液中浸渍整体而腐蚀金属膜11，除去开口部分31底面中露出的部分金属膜11。通过这种腐蚀，构图金属膜11，如图1(e)所示，形成第一布线膜16。腐蚀金属膜11时不腐蚀底膜12。
除去抗蚀膜13(图1(f))，在第一布线膜16上涂覆与上述相同组成的聚酰亚胺透明涂料时聚酰亚胺透明涂料流入第一布线膜16的开口部分32内，在第一布线膜16的全部表面上形成由表面平坦的聚酰亚胺膜构成的覆盖膜17。
最后，进行热处理，亚胺化底膜12和覆盖膜17后得到图1(g)所示的单层布线基板10。通过亚胺化，使底膜12和覆盖膜17硬化。
下面，说明贴合到第一单层基板单元10上的第一单层基板单元。
参照图2(a)，首先准备铜箔构成的金属膜18，在金属膜18的里面侧贴附保护膜82，表面侧贴附可紫外线曝光的掩膜83。然后，通过照相工序和显影工序，构图掩膜83。在由构图所形成的掩膜83的多个开口部分91的底面上露出金属膜81(图2(c))。
在此状态下，将全体浸渍在铜电镀液中，通电流后，在露出于各开口部分91底面的金属膜81的表面上生长铜，在各开口部分91内分别形成由铜构成的凸点84。
各凸点84的底面连接金属膜81，凸点84的前端比掩膜83高。各凸点84在比掩膜83高的部分中以超过开口部分91的大小生长，其大小变得比开口部分91的大小大。通常，各凸点84连接掩膜83的部分最大。
通常，开口部分91为直径100μm以上、250μm以下的圆形，凸点84的与金属膜81平行的方向上切断时的直径最大值在开口部分91直径为100μm的情况下是直径200μm左右，在开口部分直径为250μm的情况下是直径500μm左右。
因此，凸点84的与金属膜81平行方向的剖面面积为3.14×10-8m2以上、19.6×10-8m2以下。
而且，图2(d)中，凸点84只显示一个，但是，由于凸点84设在多个开口部分91的每一个中，所以，金属膜81上形成多个凸点84。
然后，一旦除去掩膜83和保护膜82，如图2(e)所示，成为在金属膜81表面上竖直地多个凸点84的状态。
在此状态下，将载体膜贴附在与形成凸点84的面相反侧的面上(图3(f))。然后，在凸点84形成的侧面上涂覆聚酰亚胺前体构成的聚酰亚胺透明涂料，并干燥，形成聚酰亚胺层构成的绝缘层87a(图3(g))。
接着，在绝缘层87a上重叠涂覆具有粘结性的聚酰亚胺透明涂料，并干燥，在绝缘层87a上形成粘结层87b后，得到两层构造的聚酰亚胺膜构成的覆盖膜87(图3(h))。该覆盖膜87的表面部分具有加热时呈现粘结性的性质，而且还具有绝缘性。
该覆盖膜87在金属膜81表面上厚，在凸点84的前端部分上薄。因此，在覆盖膜87表面喷射碱液，腐蚀覆盖膜87的表面部分后，露出各凸点84的比覆盖膜87高的突出部分(图3(i))。
然后，剥离金属膜81里面的载体膜84(图3(j))，代之以形成抗蚀膜，曝光、显影而构图。
图4(k)中标号88表示被构图后的抗蚀膜，形成了多个开口部分91。各开口部分91的底面上露出金属膜81。
在此状态下一旦腐蚀从里面侧露出各开口部分91底面的金属膜81，则金属膜81被构图成与抗蚀膜88一致的图形的图形。
图4(l)的标号86表示由金属膜81的构图所形成的第二布线膜。标号92表示分离第二布线膜86之间的开口部分。
接着，除去抗蚀膜88(图4(m))，一旦在布线膜86表面涂覆聚酰亚胺前体构成的聚酰亚胺透明涂料，则聚酰亚胺透明涂料流入布线膜86的开口部分92内，形成表面平坦的聚酰亚胺膜构成的底膜89。图4(n)的标号80表示底膜89被形成的状态下的第二单层基板单元。
下面，说明使用上述第一、第二单层基板单元10、80的多层基板的制造方法。
图5(a)的标号50表示本发明超声波发生装置的一个例子。
该超声波发生装置50包括：台座56；竖直地设在台座56上的导引棒571、572；可上下移动地装配于导引棒571、572的筒状振荡部51；以及装配在振荡部51前端的共振部52。
在台座56上配置表面平坦的台58，在该台58上配置第一单层基板单元10。第一单层基板单元10，底膜12向下，覆盖膜17向上。
图7(a)的标号801表示第二单层基板单元。该第二单层基板单元801具有的多个凸点841以基本相同的高度形成，其前端碰触第一单层基板单元10的覆盖膜17。第一、第二单层基板单元10、801在此状态下重叠。
共振部52的前端部分54的与加工对象连接的按压面59被加工为平坦。图5(b)中显示前端部分54的放大图。连接加工对象物的按压面59与台58的表面平行。使设在超声波发生装置50中的圆柱体53工作，沿导引棒571、572垂直使振荡部51和共振部52下降后，前端部54碰触在第二单层基板单元801上(图7(b))。
通过前端部分54将第二单层基板单元801按压在第一单层基板单元10上，在此状态下使振荡部51工作，产生超声波后，该超声波被传送给共振部52，将超声波振动从共振部52的前端部分54施加给第二单层基板单元801。
在此状态下，因为配置在台58上的第一单层基板单元10是静止的，因此，多个凸点841对第一单层基板单元10在与表面平行的方向上起超声波振动，结果，各凸点841推开构成第一单层基板单元10的覆盖膜17的树脂，进入内部。
图4(n)的标号H1是各凸点841的离覆盖膜87表面的高度，图1(g)的标号T1是作为凸点841进入对象的覆盖膜17的膜厚度。各凸点841的高度H1比覆盖膜87的膜厚度T1大(H1＞T1)。
在凸点841碰触的覆盖膜17的下方位置上配置第一布线膜16。于是，一旦对凸点841施加超声波，则软化覆盖膜17在凸点841与第一布线膜16之间的部分，形成开口将凸点841压入开口内部。由凸点841推开的部分覆盖膜17在开口部周围隆起。图7(b)的标号95表示覆盖膜17的由凸点841压入的部分。
然后，凸点841前端部分接触第一布线膜16，在此状态下连续施加超声波后，凸点841的前端超声波连接第一布线膜16。
在凸点841接触、或连接第一布线膜16的状态下，放置在台58上的第一单层基板单元10也与第二单层基板单元801一起开始超声波振动，因此，凸点841不突破第一布线膜16。
一旦凸点841接触第一布线膜16，第二单层基板单元801的覆盖膜87紧贴第一单层基板单元10的覆盖膜17，因此，施加超声波时，使共振部52和台座58内的加热器发热，直接加热第二单层基板单元801，或经第一单层基板单元10一边加热第二单层基板单元801一边将第二单层基板单元801按压在第一单层基板单元10上，于是，被加热的覆盖膜87呈现粘结性，粘结覆盖膜87、17。
结果，粘结第一、第二单层基板单元10、801，得到一片多层柔性布线板41。利用凸点841得到第一、第二单层基板单元10、801的第一、第二布线膜16、861之间的电连接。
如上述说明的那样，按照本发明中，即使预先不露出布线膜，通过凸点形成开口，也能连接布线膜。
如果凸点841的高度H1比由超声波压入对象的覆盖膜87的第一布线膜16上的厚度T1高，就能可靠地将各凸点841连接到第一布线膜16上。
准备覆盖膜17的改变了在第一布线膜16上的部分厚度T1的第一单层基板单元，在上述工序中层叠具有高度H1为20μm的凸点841的第二单层基板单元，制造多层柔性布线板，测量了连接部分的电阻值。覆盖膜17的厚度与用凸点841连接的部分的电阻值的关系如表1所示。
下述表1中，覆盖膜厚度为“0”的测量结果是在第一单层基板单元10的覆盖膜17开孔后使凸点直接碰触布线膜的情况。
【表1】
表1  凸点高度与导通电阻(凸点高度20μm)
覆盖膜厚度T1(μm)  5  10  15  20  25  0
导通电阻(Ω)  0.5  0.5  0.5  断开  断开  0.5
制造多层柔性布线板时，一边施加超声波，一边在各凸点841加上每一个凸点841例如3-7Kg的载荷。
形成凸点841的第二布线膜86上的覆盖膜87的厚度为20μm，因此，凸点841距第二布线膜86的高度为40μm。而且，凸点841为圆形，其最大部分的直径为150μm。连接凸点841的部分的第一布线膜16构图为直径250μm的圆形。
参见表1，凸点的高度H1在比被压入的树脂膜厚度大时，换言之，树脂膜的布线膜表面上的厚度比凸点从树脂膜突出的部分的高度薄时，得到与在覆盖膜开孔并连接时相同大小的连接电阻。
下面，说明对多层柔性布线板41再层叠单层基板单元的工序。
如图8(a)所示的那样，在构成图7(c)所示的多层柔性布线板41的第一片第二单层基板单元801的底膜891上，以接触第二片第二单层基板单元802的凸点842的状态进行重叠，与上述一样，将共振部52的前端部分54碰触第二片第二单层基板单元802的底膜892。
在此状态下一边按压第二片第二单层基板单元802一边施加超声波，凸点842一边按压一边进入多层柔性布线板41表面的底膜891。
图4(n)的标号T2表示第二单层布线基板的在第二布线膜86上的底膜89的厚度。
使该厚度T2比凸点高度H1小，因为是碰触凸点842的底膜891的厚度，因此，凸点842进入位于凸点842与布线膜861之间部分96处的底膜891内，凸点842连接位于底膜891的下层的第二布线膜861。
图8(b)的标号42表示如上所述形成的三层结构的多层柔性布线板。分别用凸点841、842连接第一布线膜16与两层第二布线膜861、862，结果，多个第一、第二布线膜16、861、862如所希望那样相互导电性地连接。
以上，第一、第二布线膜16、861、862和凸点841、841均以铜构成，虽然已说明了直接超声波连接铜的情况，但是，布线膜和凸点的任一方或双方也可以形成金覆盖膜和焊锡覆盖膜等比铜超声波连接性更好的金属覆盖膜。
参照图9(a)，首先，将图1(f)状态的底膜12和第一布线膜16的全部浸渍在金电镀液中，通过电解电镀法，在至少第一布线膜16的表面形成以金为主要成分的金属覆盖膜14。标号18表示表面具有金属覆盖膜14的第一布线膜。
然后，在该第一布线膜18上涂覆聚酰亚胺透明涂料，进行亚胺化并形成覆盖膜17后，如图9(b)所示的那样，得到具有金属覆盖膜14的第一单层基板单元20。
图9(c)是在该第一单层基板单元20的覆盖膜17上碰触第二单层基板单元801的多个凸点841后的状态，在第二单层基板单元801的底膜891上按压共振部52的前端部分54。
在此状态下对共振部52施加超声波振动，在相对覆盖膜17的表面平行的方向超声波振动凸点841后，凸点841进入覆盖膜17，凸点841的前端部分接触金属覆盖膜14。
一旦在凸点841前端被金属覆盖膜14按压的状态下施加超声波，凸点841的前端部分就超声波连接金属覆盖膜14。
而且，超声波连接时，第二单层基板单元801的覆盖膜871按压在第一单层基板基板单元20的覆盖膜17的表面上，因此，对共振部52和设在台座51内的加热器通电，加热第二单层基板单元801的覆盖膜871，一旦位于覆盖膜871表面的粘结层871b呈现粘结性，第一、第二单层基板单元20、801就相互粘结，得到如图9(d)所示那样的一片多层柔性布线板42。
在该例中，金属覆盖膜14设在第一布线膜18侧，但也可设在凸点841的表面。
以上说明了通过粘结层粘结单层基板单元来形成多层柔性布线板的情况，但是，也可以仅由凸点与布线膜之间的连接力来实现一体化，构成多层柔性布线板。
上面说明了使用聚酰亚胺膜为树脂膜的情况，但是，本发明并不局限于此，也可使用聚乙烯膜和聚酯膜、环氧膜等、其它树脂膜。而且，布线膜可用非铜的、铝等其它金属构成。
以上说明了关于使用通用的超声波发生装置50的例子，但如图6所示，振荡部61和共振部62的中心轴线63离水平方向倾斜的超声波发生装置60也包含在本发明中。
这种超声波发生装置60中，共振部62的前端部分64相对振荡部61和共振部62倾斜。前端部分64具有平坦的按压面69，在将整体倾斜地装配到导引棒671、672时，使按压面69为水平。
在前面说明的超声波发生装置50中，台58上必须配置单层基板单元10、80，但在这种超声波发生装置60中，将距中心轴线63的水平方向的倾斜度设定为5°以上60°以下时，共振部62不碰撞台座68和台。因此，可以使用大面积的台68，于是，单层基板单元10、80的配置变得容易。
如上所述，按照本发明中，即使树脂膜中不设开口部分，由于凸点能连接布线膜，因此，多层柔性布线板的制造工序变得简单。
而且，上述实施例中，说明了设有以金为主要成分的金属覆盖膜14的情况，但是，也可以在凸点的至少前端部分的表面，或至少凸点的前端部分所碰触的布线膜的表面中的任一方或两方的表面上形成以下列一种或两种以上金属为主要成分的金属材料覆盖膜：金、银、铂、钯、锡、锌、铅、镍或铱。
下面说明本发明的其它多层柔性布线板及其制造方法。
首先，参照图10(a)，标号101是由厚度18μm-30μm的铜箔构成的金属膜，里面贴覆树脂膜构成的载体膜102。在该金属膜101表面上贴覆感光膜103(图10(b))，通过感光·显影构图感光膜103(图10(c))。
然后，将感光膜103作为掩膜以碱性溶液腐蚀金属膜101，构图而形成第一布线膜109(图10(d))。图10(d)的标号105是由构图后的第一布线膜109构成的沟，是分离布线之间的部分。在该沟105的底面中，露出载体膜102。
接着，剥离感光膜103，露出第一布线膜109(图10(e))，在其表面涂覆聚酰亚胺前体溶液后，沟105被聚酰亚胺前体溶液掩埋。在此状态下加热，亚胺化后，形成由热固性聚酰亚胺树脂膜构成的底膜106(图10(f))。该底膜106的表面平坦。图10(f)的标号104表示该底膜106形成后状态下的单层基板单元。
将该单层基板单元104作为加工对象，通过超声波发生装置在底膜106中形成开口部分。
图15的标号160表示形成开口部分所用的本发明的超声波发生装置。该超声波发生装置160具有：筒状振荡部161；向加工对象施加超声波振动的共振部162；板状台座166；以及两根导引棒1671、1672。
导引棒1671、1672竖直地设在台座166上，振荡部161以水平姿势可上下移动地装配在导引棒1671、1672上。
共振部162的一端部装配在振荡部161的前端，另一端部被弯曲加工，其前端部表面169以相对振荡部161和共振部162的中心轴线181水平的方式构成。
图16显示共振部162的前端部分164的放大图。
前端部分164具有一个按压面169，按压面169向下，将振荡部161和共振部162以其中心轴线181水平的状态装配在导引棒1671、1672上，然后，使按压面169成为水平。
按压面169中设有多个突起165，在按压面169水平的状态下，各突起165垂直向下。
台座166上配置上部表面为平面状的台168，在形成开口的底膜106向上的状态下，在台168上配置处理对象物(单层基板单元104)后，共振部162的按压面169和底膜106在水平状态下平行地相对。
在此状态下，使配置在共振部162上方的气缸163工作，使振荡部161和共振部162沿导引棒1671、1672垂直下降后，配置在按压面169上的所有突起165一起碰触底膜106。各突起165对底膜106垂直碰触。
图11(g)显示该状态，按压面169上所形成的各突起165被作成离按压面169的高度H3基本相等，因此，共振部162垂直下降时，各突起165几乎同时碰触底膜106。
在使各突起165碰触底膜106的状态下使振荡部161工作时，所产生的超声波振动经共振部162传送给各突起165。
振荡部161所产生的超声波振动的方向，相对振荡部161垂直分量几乎是零，仅由沿振荡部161的中心轴线181的分量构成。由于振荡部161水平配置，其超声波振动传送给突起165后，各突起165在水平方向超声波振动。
各突起165在由气缸163按压底膜106的状态下超声波振动，但作为加工对象的单层基板单元104由于摩擦力相对台168静止。
因此，各突起165通过超声波振动的力软化底膜106，各突起165压入底膜106的内部。这里，各突起165的形状被作成半球形，因此，构成各突起165表面的曲面压入底膜106中，结果，形成以超声波振动方向为纵向的椭圆形凹部。图11(h)的标号107表示该凹部。底膜106被各突起165推开的部分隆起在凹部107的周围。
预先决定底膜106中应形成开口部分107的位置，将各突起165配置在与开口部分107对应的位置。开口部分107的底面上应该露出第一布线膜109，因此，各突起165的下方不是沟105，而配置第一布线膜109。
其中，各突起165的高度H3比底膜106的厚度T3大(H3＞T3)，因此，压入各突起时，在按压面169接触底膜106前，各突起165的前端部分到达第一布线膜109。
图11(i)表示这种状态。进行了超声波振动的突起165按压第一布线膜109，因此，第一布线膜109与突起165一起超声波振动，不对第一布线膜109施加超声波振动的力，开口部分的形成过程停止。结果，底膜106中，形成底面上露出第一布线膜109的开口部分108。开口部分108的个数与突起165的个数相同。
形成开口部分108后，使振荡部161停止工作，气缸163工作，共振部162和振荡部161沿导引棒1671、1672向上方移动，从台168上取出形成了开口部分108的单层基板单元104。图12(j)表示此状态的单层基板单元104。而且，在连续形成开口部分的情况下，将完成处理的单层基板单元104换成未处理的柔性布线板，通过超声波振动来形成开口部分。
图19(a)是通过半球形突起165在底膜106上所形成的开口部分108的斜视图。图19(b)是从底膜106的上方看开口部分108的平面图。长径L1＞短径L2，超声波振动的方向是长径L1的方向。
下面的表2表示突起165的大小与底膜106所形成的开口108的大小的关系。
【表2】
表2突起的直径与开口部分尺寸的关系
导通方法   超声波   超声波   超声波  超声波  超声波   腐蚀
底膜厚度(μm)   10   25   25  25  50   20
突起直径(μm)   150   150   100  50  150   (掩膜开口)150
开口部分尺寸(μm)   152   155   105  52  不开口   140
判断结果   合格   合格   合格  合格  不合格   合格
(突起高度40μm)
突起165上所施加的超声波振动的频率为40KHz，一边对底膜106施加超声波一边按压突起165的时间为1分钟。开口部分的尺寸表示最长方向的长度。
从上述表2可看出，突起165的直径变大时所形成的开口部分108的尺寸变大。
在表2的实验中，由于使用高度H3为40μm的突起165，底膜106的厚度T3比突起165的高度H3大时，不形成开口部分108，变得不合格。该表2还显示通过现有技术的腐蚀来形成开口部分时的开口部分尺寸与使用这样的开口部分和凸点来构成多层柔性布线板时的导通试验的结果。
上述突起165的前端为半球形，所形成的开口部分108为椭圆形，但是，在按压面169上配置多个图19(c)那样的矩形形状的突起165’，对底膜106垂直按压各突起165’并施加超声波，向底膜106压入各突起时，所形成的开口部分108变成图19(d)平面图所示的长方形形状。
然后，剥离形成开口部分108后的单层基板单元104的载体膜102，露出第一布线膜109的里面(图12(k))。
使底膜106朝向下侧，第一布线膜109朝向上侧(将图12(k)的状态上下反转)，在露出的第一布线膜109上涂覆聚酰亚胺前体溶液，加热并亚胺化，形成由聚酰亚胺膜构成的覆盖膜110(图12(l))。
然后，对该覆盖膜110，使用上述超声波发生装置160，用与上述相同的工序形成多个开口部分，就得到第一单层基板单元122(图12(m))。图12(m)的标号111表示该开口部分。在开口部分111底面上露出第一布线膜109。
下面说明使用该第一单层基板单元122来制造多层结构的柔性布线板的工序。
图13(a)的标号116是第二单层基板单元，它包括：底膜115；配置在该底膜115上的第二布线膜113；竖直地设在该第二布线膜113上的多个凸点117；以及配置在第二布线膜113表面的覆盖膜114。
底膜115和覆盖膜114用热固性聚酰亚胺树脂构成。凸点117的前端从覆盖膜114表面突出。
底膜115中设有多个在底面上露出第二布线膜113的开口部分118。
设有多个凸点117，各凸点配置在对应于上述第一单层基板单元122的开口部分108的位置。
使该第二单层基板单元116的凸点117以将粘结膜112夹在中间的方式面对上述第一单层基板单元122的开口部分108，使各凸点117经粘结膜112碰触在开口部分108底面上露出的第一布线膜109。
各凸点117表面形成焊锡覆盖膜，加热凸点117和粘结膜112时，通过熔融的焊锡覆盖膜电连接凸点117和第一布线膜109，同时，通过呈现粘结力的粘结膜112来一体地粘结两片第一单层基板单元122、116，得到图13(b)显示的多层柔性布线板123。
该多层柔性布线板123中，在底膜115中设置的开口部分118的底面上露出第二布线膜113，因此，一旦使具有凸点的其它单层基板单元的凸点前端碰触、粘结该开口部分118底面的第二布线膜113，就可进一步层叠单层基板单元。
在第一单层基板单元122的覆盖膜114中所形成的开口部分111可与半导体元器件的凸点连接、或用作与其它电路的连接端子。
在上述的第一单层基板单元122中，对第一布线膜109的两面底膜106、覆盖膜110形成了开口部分108、111，但是，本发明可以通过超声波振动在底膜106或覆盖膜110的任一方中形成开口部分，在其底面上露出金属膜。
上述实施例中，构图第一布线膜109后，形成开口部分108、111，但是，也可以在被构图前的金属膜状态下在底膜中形成开口部分，其底面上露出金属膜。
下面说明更适合形成开口部分的超声波发生装置。
参照图17，标号170是改进上述实施例中使用的超声波发生装置160后的超声波发生装置。
该超声波发生装置170与上述超声波发生装置160一样，具有：筒状振荡部171；向加工对象施加超声波振动的共振部172；平板形的台座176；以及两根导引棒1771、1772。
该超声波发生装置170中各导引棒1771、1772也竖直地设在台座176上，但是，与上述超声波发生装置160不同，振荡部171以倾斜姿势安装在导引棒1771、1772上。
共振部172一端安装在振荡部171的前端，另一端设有按压面179。图18显示共振部172的放大图。按压面179是平坦的，但其表面竖直地设有多个突起175。
共振部172的前端部分被弯曲加工，按压面179相对振荡部171及共振部172的中心轴线182倾斜预定角度。该图18中，以θ表示按压面179与中心轴线182的倾斜度。
因此，在导引棒1771、1772上安装振荡部171时，如果振荡部171的中心轴线182从水平方向倾斜θ角，则共振部172的前端部分表面179变得水平。在按压面179为水平的状态下，各突起175垂直向下。
这样定位按压面179后，将加工对象、即单层基板单元104配置在放置于台座176的台178上，通过气缸173使振荡部171和共振部172垂直下降，与上述实施例中说明的超声波发生装置160的情况一样，突起175前端垂直地碰触单层基板单元104表面的底膜106。
该超声波发生装置170中，振荡部171产生的超声波振动相对振荡部171的中心轴线182具有平行成分和垂直成分，将振荡部171作成倾斜姿势、共振部172作成水平时，突起175在水平方向超声波振动。
因此，如果一边将突起175按压在底膜106表面一边进行超声波振动，则与上述超声波发生装置160一样，突起175压入底膜106。
该超声波发生装置170倾斜地安装振荡部171和共振部172，因此，共振部172不接触处理对象，操作性强。
即使增大台178的面积，配置大面积的处理对象也能形成开口部分。在上述实施例说明的超声波发生装置160中，可加工的范围是20-30mm，但是，使用该超声波发生装置170时，实际上没有限制。共振部172与该按压面179的倾斜度即离中心轴线182水平方向的角度可以比0°(水平姿势)大，但5°以上、60°以下为适当。优选为5°以上30°以下。
下面表3显示向突起175施加的超声波振动分量(水平方向的分量和垂直方向的分量)与导通结果。共振部的状态为“水平”(与水平方向的倾斜度为0°)，就是上述水平姿势的超声波发生装置160的情况。水平方向是图18的X轴方向，垂直方向是同一图Y轴方向。
【表3】
表3超声波振动分量与导通结果
距共振部水平方向的倾斜度(°)    15   10   15   30     0(水平)   0(水平)   15
共振部状态    倾斜   倾斜   倾斜   倾斜     水平   水平   水平
超声波振动频率(kHz)    40   40   20   20     40   20   20
水平方向的振幅(μm)    36   15   18   20     36   18   12
垂直方向的振幅(μm)    0   0   0   0     0   0   5
导通结果判断    合格   合格   合格   合格     合格   合格   不合格
如表3所示，垂直方向含有振动成分时，导通变得不良。
以上说明了使用超声波发生装置160、170在已硬化的聚酰亚胺膜中形成开口部分的情况，但是，本发明并不局限于聚酰亚胺膜，也可以在聚酯膜、环氧膜等其它树脂膜中形成开口部分。
上述共振部162、172及突起165、165’、175是铁制的，突起165、165’、175通过对共振部162、172的前端部分进行放电加工而形成，但是，本发明的超声波发生装置不局限于此，也可包含钛制成的和其它金属制成的。
各突起165、165’、175的高度均匀时，放电加工后可进行研磨。此外，在各突起165、165’、175的表面形成覆盖膜，也可以提高耐久性。
可以在前端部表面169、179设置多个突起165、165’、175，也可以只设置一个。
各突起165、165’、175的前端形状既可以形成半球形，也可以形成平坦的表面。在形成为平面时，其形状既可以作成圆形，也可以作成矩形。
在半球形情况和圆形平面时，其直径适于100μm以上500μm以下。因此，突起165、165’、175的在与单层基板单元平行方向上的剖面面积为0.79×10-8m2以上19.6×10-8m2以下。
而且，所连接的凸点直径为250μm以上500μm以下时，可以作成与该凸点的直径一样大小，或比它大。
如上所述，按照本发明中，由于不使用腐蚀液形成开口部分，故不需要药液管理，且由于工序也简单，因此生产率提高。所形成的开口部分的精度也提高。
而且，即使不使用上述粘结膜112也能构成多层柔性布线板。
参照图14(a)，相对于具有用超声波发生装置170所形成的开口部分111的第一单层基板单元122，平行地配置表面具有通过加热呈现粘结性的覆盖膜87的第二单层基板单元90。
该第二单层基板单元90是与图4(n)所示的第二单层基板单元80相同的单层基板单元，多个凸点84在对应于第一单层基板单元122底膜106所设置的多个开口部分108的位置上，分别逐个地被配置。
使各凸点84碰触在开口部分108底面上露出的第一布线膜109并加热时，第二单层基板单元90的覆盖膜87表面呈现粘结性，贴附于第一单层基板单元122的底膜106上，如图14(b)所示，得到多层柔性布线板125。
该第二多层基板单元90在底膜89中设有开口部分119，在该开口部分119底面上露出第二布线膜86。
于是，在开口部分119的底面上露出的第二布线膜86碰触其它单层基板单元的凸点时，能够再层叠单层基板单元。
如上所述，本发明的多层柔性布线板的开口部分是通过使单层基板单元的凸点或超声波发生装置的突起碰触树脂膜并一边按压一边施加超声波而形成，因此，不通过腐蚀来构图树脂膜即可。
这时，用超声波形成开口的对象的树脂膜适合于热固性树脂，可以在预先加热并硬化后，用超声波形成开口部分。使用聚酰亚胺时，在涂覆聚酰亚胺透明涂料后，可以使之亚胺化后构成形成开口部分的对象的树脂膜。
而且，也可以不完全进行亚胺化，将聚酰亚胺膜作成半硬化状态通过超声波形成开口部分，然后再进行加热处理使之完全硬化。
而且，也可以涂覆树脂原料，在干燥状态的聚酰亚胺膜上形成开口，然后，使之硬化。
本发明的超声波发生装置中，由于用一个突起形成一个开口部分，因此，有必要将突起的个数设置成对应于开口部分的个数。
而且，将形成开口部分的树脂膜开口部分的配置图形分割成多个，制作在对应于被分割的各图形的位置上具有突起的前端部分时，将超声波的施加分成多次，能形成一片树脂膜上的多个开口部分。
而且，将突起按压在树脂膜上并通过超声波振动压入树脂膜时，所形成的开口部分比突起的直径大，因此，各突起前端可配置在对应于形成对象的开口部分的大约中央的位置上。

Claims (17)

1.一种多层柔性布线板的制造方法，其中，使用：第一单层基板单元，具有被构图的第一布线膜和紧贴所述第一布线膜而配置的第一树脂膜；以及
第二单层基板单元，具有被构图的第二布线膜和其底面连接所述第二布线膜的多个凸点，
层叠所述第一、第二单层基板单元来制造多层柔性布线板，其特征在于，
使所述各凸点的前端碰触所述第一树脂膜，对所述第一、第二单层基板单元的至少一个施加超声波，推开所述各凸点所碰触的所述第一树脂膜后形成开口，使所述各凸点与所述第一布线膜接触，经所述各凸点使所述第一、第二布线膜之间相互导电连接。
2.如权利要求1所述的柔性基板的制造方法，其特征在于，在沿所述第一树脂膜表面的方向上超声波振动所述各凸点。
3.如权利要求1所述的多层柔性布线板的制造方法，其特征在于，在所述各凸点前端接触所述第一布线膜后仍继续施加超声波，使所述各凸点超声波连接到所述第一布线膜上。
4.如权利要求3所述的多层柔性布线板的制造方法，其特征在于，所述第一、第二布线膜和所述凸点由以铜为主要成分的金属材料构成，
在所述凸点的至少前端部分的表面或至少所述凸点的前端部分所碰触的所述第一布线膜的表面中的任一个或两个表面上，形成以金、银、铂、钯、锡、锌、铅、镍或铱中的一种或两种以上的金属为主要成分的金属材料的覆盖膜。
5.如权利要求3所述的多层柔性布线板的制造方法，其特征在于，一边按压一边进行所述超声波的施加。
6.如权利要求1所述的多层柔性布线板的制造方法，其特征在于，所述第一树脂膜由热固性树脂构成，在用所述各凸点形成开口前，预先进行硬化。
7.如权利要求6所述的多层柔性布线板的制造方法，其特征在于，使用热固性的聚酰亚胺膜作为所述第一树脂膜。
8.如权利要求1所述的多层柔性布线板的制造方法，其特征在于，在形成所述第二布线膜的所述凸点一侧，配置第二树脂膜使之在紧贴所述第二布线膜的同时所述凸点前端在所述第二树脂膜上突出后，使所述各凸点碰触所述第一树脂膜，施加超声波。
9.如权利要求8所述的多层柔性布线板的制造方法，其特征在于，所述第二树脂膜的至少表面部分由加热时呈现粘结性的树脂构成。
10.如权利要求9所述的多层柔性布线板的制造方法，其特征在于，施加所述超声波时，加热所述第二树脂膜。
11.如权利要求9所述的多层柔性布线板的制造方法，其特征在于，所述第二树脂膜的至少表面部分由热塑性聚酰亚胺膜构成。
12.如权利要求1所述的多层柔性布线板的制造方法，其特征在于，将所述各凸点的大小在与所述第二布线膜平行的剖面面积为最大的部分处形成为19.6×10-8m2以下，3.14×10-8m2以上。
13.一种多层柔性布线板，其特征在于，具有：
被构图的第一、第二布线膜；
配置在所述第一、第二布线膜之间的第一树脂膜；以及
其底面连接所述第二布线膜的凸点，
所述第一树脂膜上设有对所述凸点施加超声波后将所述凸点压入所述第一树脂膜后形成的开口，
形成了所述开口的凸点留在该开口内，所述凸点的前端导电性地连接所述第一布线膜。
14.如权利要求13所述的多层柔性布线板，其特征在于，具有多个所述开口，所述各开口内分别留下所述凸点。
15.如权利要求13所述的多层柔性布线板，其特征在于，所述第一树脂膜由加热时呈现粘结性的树脂构成。
16.如权利要求14所述的多层柔性布线板，其特征在于，所述各凸点前端与所述第一布线膜进行了超声波连接。
17.如权利要求16所述的多层柔性布线板，其特征在于，所述凸点前端部的表面或所述第一布线膜的与所述凸点前端部连接的部分表面，具有以金、银、铂、钯、锡、锌、铅、镍或铱中的一种或两种以上的金属为主要成分的金属材料的覆盖膜。
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