CN1351815A - 柔性印刷布线板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于,在第一柔性印刷布线部分1的金属凸点1a和第二柔性印刷布线部分2的连接点2a连接起来而构成的柔性印刷布线板10中,第一柔性印刷布线部分1由导电层4和与之相邻的绝缘层5构成,在绝缘层5上设有到达导电层4的孔A,利用电解镀法在该孔A内形成金属塞6,构成该金属塞6的前端从绝缘层5突出的金属凸点1a。因此,能从规定大小的柔性印刷布线用层叠片上尽可能多地取得多个柔性印刷布线板。

Description

柔性印刷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及其制造方法。

背景技术

迄今，在各个领域使用柔性印刷布线板，其形状也是多种多样的。

例如，液晶面板驱动用的典型的柔性印刷布线板呈图6所示的T形。这里，以比较宽的布线间距形成其BB侧的端子，以便能将信号一并传输给IC，另一方面，用比较窄的布线间距形成AA侧的端子，以便能连接在驱动用的小型半导体组件上。

可是，在制作图6中的呈T形的柔性印刷布线板的情况下，在导电层上形成了绝缘层的柔性印刷布线用层叠片的每单位面积上制作多个呈T形的柔性印刷布线板，在各个布线板上对它进行切割。具体地说，如图7所示，采取利用光刻技术等的添加法或削减法，在尺寸为长250mm、宽200mm的柔性印刷布线用层叠片71上，制作6片图6所示的呈T形的柔性印刷布线板(尺寸：a＝160mm/b＝17mm/c＝30mm/d＝20mm/e＝25mm/f＝115mm)。

可是，如图7所示，在柔性印刷布线用层叠片71上制作呈T形的柔性印刷布线板72的情况下，柔性印刷布线用层叠片71大约被废弃58％，妨碍了制造成本的降低。该问题伴随着柔性印刷布线板的外形上的凹凸的高度(深度)和复杂性的增加而成为大问题。

本发明就是为了解决以上现有技术问题而完成的，目的在于使该柔性印刷布线板具有能从规定大小的柔性印刷布线用层叠片取得尽可能多的柔性印刷布线板的结构。

发明的公开

本发明者发现：(1)在柔性印刷布线用层叠片上制作柔性印刷布线板时，通过将柔性印刷布线板分成至少两个部分制作，能减少层叠片的废弃量；(2)连接两个部分作成一个柔性印刷布线板时，在连接一个部分的表面侧和另一个部分的背面侧的情况下，出于连接的可靠性，最好进行凸点连接；(3)如果利用光刻法在柔性印刷布线用层叠片的绝缘层上通过化学刻蚀形成孔后，用电解镀法将金属塞充填在孔中，再使金属塞生长，将该生长后的部分作为凸点使用，则形成孔时的对位精度不需要过分地高，能用低成本引入金属凸点，直至完成本发明。

即，本发明提供一种柔性印刷布线板，它是连接第一柔性印刷布线部分的金属塞和第二柔性印刷布线部分的连接点构成的柔性印刷布线板，其特征在于：第一柔性印刷布线部分由导电层和与之相邻的绝缘层构成，在绝缘层上设有到达导电层的孔，利用电解镀法在该孔内形成金属塞，构成该金属塞的前端从绝缘层突出的金属凸点。

另外，本发明提供一种该柔性印刷布线板的制造方法，其特征在于，包括：

(a)在与导电层相邻地形成绝缘层构成的柔性印刷布线用层叠片上，作成第一柔性印刷布线部分及/或第二柔性印刷布线部分，以便在其每单位面积上尽可能多地获得第一柔性印刷布线部分和第二柔性印刷布线部分的工序；

这里，第一柔性印刷布线部分的金属凸点是这样作成的：利用光刻法通过化学刻蚀，在与导电层相邻的绝缘层上形成到达导电层的孔，其次利用将导电层作为阴极的电解镀法，在绝缘层的孔内一边形成金属塞，一边再连续地利用电解镀法使该金属塞生长，使其前端从绝缘层的表面突出；

(b)从柔性印刷布线用层叠片切割并取得第一柔性印刷布线部分及第二柔性印刷布线部分的工序；

(c)一边确保第一柔性印刷布线部分的金属凸点和第二柔性印刷布线部分的连接点的导通，一边粘结所取得的第一柔性印刷布线部分和第二柔性印刷布线部分的工序。

附图的简单说明

图1是本发明的柔性印刷布线板之一例的平面图(该图(a))和x-x剖面图(该图(b))。

图2是作成了本发明中使用的第一及第二柔性印刷布线部分的柔性印刷布线用层叠片的平面图。

图3是本发明中使用的第一柔性印刷布线部分的金属凸点表面侧的表面图。

图4是本发明的柔性印刷布线板的制造工序图。

图5是本发明的柔性印刷布线板的制造工序图。

图6是现有的柔性印刷布线板的平面图。

图7是作成了现有的柔性印刷布线板的柔性印刷布线用层叠片的平面图。

实施发明用的优选形态

以下，参照附图详细说明本发明的柔性印刷布线板的一例。

图1(平面图(该图(a))、x-x剖面图(该图(b)))中的柔性印刷布线板10有利用粘结层3粘结第一柔性印刷布线部分1和第二柔性印刷布线部分2的结构，以便与第一柔性印刷布线部分1的金属凸点1a和第二柔性印刷布线部分2的连接点2a导电性地连接。这样，由于至少由两个部分(1、2)粘结起来构成柔性印刷布线板10，所以在柔性印刷布线用层叠片上作成柔性印刷布线板时，能减少层叠片的废弃量。

例如，将图6所示的呈T形的柔性印刷布线板(尺寸：a＝160mm/b＝17mm/c＝30mm/d＝20mm/e＝25mm/f＝115mm)分成图1所示的第一柔性印刷布线部分1(尺寸：C’＝35mm/e＝25mm)和第二柔性印刷布线部分2(尺寸：a＝160mm/b＝17mm)，如图2所示，如果在尺寸为长200mm、宽250mm的柔性印刷布线用层叠片100上作成上述两个部分，则每一部分能各作成10片，将废弃率与图7所示的情况(58.4％)相比，能显著地降低到28.1％。

另外，如图1所示，本发明的第一柔性印刷布线部分1的金属凸点1a是利用光刻法通过化学刻蚀，在第一柔性印刷布线部分1的与导电层4相邻的绝缘层5上形成的孔A内，用电解镀法形成的金属塞6的前端从绝缘层5突出的部分。这样的金属凸点1a能以低成本简便地在第一柔性印刷布线部分1的表面上形成。

另一方面，第二柔性印刷布线部分2除了在与第一柔性印刷布线部分1的金属凸点1a连接的部分上形成通常的连接点2a以外，也可以由与众所周知的柔性印刷布线板同样的层结构构成，例如由导电层4和与之相邻的绝缘层5构成。

作为导电层4一般是铜箔，但也可以由其他金属，如金、银、铝、焊锡、镍等、以及它们的合金等形成。

导电层4的厚度可以根据布线基板的使用目的适当地决定。另外，根据需要，导电层4也可以图形化。

在本发明中，作为绝缘层5能采用与一般的柔性印刷布线板的绝缘层同样的结构，最好能使用绝缘特性、耐热性、耐湿性及耐电压特性优异的聚酰亚胺层。能够使用将聚酰胺酸亚胺化的聚酰亚胺层就更好。这是因为在亚胺化之前，能准确并简便地通过化学刻蚀形成孔。

另外，绝缘层5的厚度可以根据柔性印刷布线板的使用目的适当地决定。

作为粘结层3，能使用制作一般的柔性印刷布线板时使用的黏合剂构成的粘结层。例如，能举出众所周知的各向异性导电膜、热塑性聚酰亚胺、环氧树脂等的例子。其中，最好能使用与绝缘层5的亲和性、绝缘特性、耐热性、耐湿性及耐电压特性优异的绝缘性的热塑性聚酰亚胺层。

作为充填在孔A内的金属塞6、以及从绝缘层5突出的其前端的金属凸点1a，如上所述，是利用电解镀法形成的金属物质，最好能利用电解镀铜塞(电解镀铜凸点)。

金属塞6的直径和高度、金属凸点1a的直径和高度可以根据柔性印刷布线板的使用目的适当地决定。

为了提高导通可靠性，可以根据需要，在第一柔性印刷布线部分1的金属凸点1a的表面上适当地形成金等贵金属镀层。

另外，如图3所示，最好使金属凸点1a呈交错排列。因此，能使布线间距更窄，柔性印刷布线板以及使用它的电子装置的小型化、轻量化成为可能。在此情况下，第二柔性印刷布线部分的连接点最好也相应地呈交错排列。

其次，关于本发明的柔性印刷布线板的制造方法，以作为粘结层3使用热塑性聚酰亚胺膜的情况为例，一边参照附图一边对每个工序进行说明。工序(a)

首先，在形成导电层和与之相邻地形成绝缘层的柔性印刷布线用层叠片100上，作成第一柔性印刷布线部分1及第二柔性印刷布线部分2，以便在其每单位面积上尽可能多地取得第一柔性印刷布线部分1及第二柔性印刷布线部分2(图4(a))。第一柔性印刷布线部分1及第二柔性印刷布线部分2可以在各自的柔性印刷布线用层叠片100上作成，也可以在一个柔性印刷布线用层叠片100上作成两者。

这里，如下制作第一柔性印刷布线部分1。

另外，能利用众所周知的技术制作第二柔性印刷布线部分2。工序(aa)

利用光刻法通过化学刻蚀，在与导电层4相邻的绝缘层5上形成到达导电层4的孔A。更具体地说，将聚酰胺酸涂敷在导电层4上，干燥后形成绝缘层前体层7(图4(b))。然后在它上面涂敷光致抗蚀剂，干燥后形成光致抗蚀剂层8，再在它上面层叠保护膜9(图4(c))。然后，通过对应于应开设的孔的光掩模进行曝光，显影后对光致抗蚀剂层8进行构图，将构图后的光致抗蚀剂层8作为刻蚀掩模，对绝缘层前体层7进行化学刻蚀。刻蚀结束后按照常规方法进行亚胺化，通过将光致抗蚀剂层8和保护膜9除去，形成有孔A的绝缘层5(图4(d))。

化学刻蚀条件能根据绝缘层前体层7的材料、应开设的孔A的尺寸等适当地决定。工序(ab)

其次，利用将导电层4作为阴极的电解镀法，在绝缘层5的孔A内一边形成金属塞6，还利用电解镀法连续地使该金属塞6生长，作成使其前端从绝缘层5的表面突出的金属凸点1a(图5(e))。在此情况下，最好用掩蔽带覆盖导体层4的外侧表面4a(图中未示出)。

另外，作为电解镀条件，能根据所镀金属的种类和孔径、应形成的塞的尺寸等适当地决定。

另外，该掩蔽带也可以在形成粘结层3时在以下的电镀工序(ac)中先除去，图中虽然未示出，但也可以直至最后的工序保持该状态。工序(ac)

其次，根据需要，在形成了金属凸点1a的绝缘层5的表面上形成粘结层3，以便埋设金属凸点1a(图5(f))。

例如能用刀形涂敷机涂敷热塑性聚酰亚胺溶液，并使其干燥，以形成粘结层3。工序(ad)

其次，对粘结层3的表面进行化学深腐蚀，以便使金属凸点1a为规定的高度。由此，能获得表面上设有粘结层3的第一柔性印刷布线部分(图5(g))。

粘结层3的化学深腐蚀条件能根据粘结层3的材料、金属凸点1a的材料、必要的深腐蚀量等适当地决定。例如，在粘结层3是热塑性聚酰亚胺层的情况下，能使用碱性水溶液作为腐蚀剂。工序(b)

其次，从柔性印刷布线用层叠片切割出第一柔性印刷布线部分1及第二柔性印刷布线部分2，分割成各个部分(图5(h))。工序(c)

一边取得金属凸点1a和连接点2a的导通，一边用粘结层3粘结所取得的第一柔性印刷布线部分1和第二柔性印刷布线部分2。因此，不使用各向异性导电粘结膜或导电膏，就能获得图5(i)所示的柔性印刷布线板。

另外，如果用另外准备的各向异性导电粘结膜或导电膏粘结图5(e)所示状态下的第一柔性印刷布线部分1和第二柔性印刷布线部分2，则能获得图1中的柔性印刷布线板。

这样获得的柔性印刷布线板能很好地适用于各种电子装置。

实施例

以下，在实施例中更具体地说明本发明。

实施例1

将苯四酸二酐1.01摩尔和4，4’-二氨基二苯基醚1.0摩尔溶解在作为溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮中，将获得的聚酰胺酸溶液涂敷在厚度为18微米的铜箔的一面上，进行干燥，以便干燥后的厚度为10微米。

将光致抗蚀剂(NR-41(尼龙-低聚酯类抗蚀剂)，索尼化学公司制造，涂敷在该聚酰胺酸层上，进行干燥，以便干燥后的厚度为8微米，再在它上面层叠厚度为12微米的保护膜(聚酯膜，Toray公司制造)。

将负片作为光掩模，从保护膜一侧照射波长为365nm的光，使光致抗蚀剂曝光，通过显影，对光致抗蚀剂进行构图，在单位面积(200×250mm)上分别刻蚀成各10片第一柔性印刷布线部分和第二柔性印刷布线部分。

将构图后的光致抗蚀剂作为刻蚀掩模，用碱性溶液对聚酰胺酸层进行化学刻蚀(刻蚀温度为25℃，刻蚀时间为15秒)，在成为第一柔性印刷布线部分的聚酰胺酸层上形成了孔。孔的底部使铜箔露出，底部的直径为50微米，聚酰胺酸层表面上的孔径为80微米。

其次，使形成了孔的聚酰胺酸层亚胺化后作为绝缘层(亚胺化加热温度为350℃，亚胺化加热时间为10分钟)。

其次，用掩蔽带覆盖铜箔的外表面后，将铜箔作为阴极进行了电解镀铜(硫酸铜镀浴，镀浴温度为30℃，电镀电流密度为15A/dm²，电镀时间为30分钟)。其结果，能形成比第一柔性印刷布线部分的绝缘层表面高出20微米的铜凸点。

其次，将3，4，3’，4’-联苯四羧基酸二酐1.01摩尔和1，3-二(3-氨基苯氧基)苯1.0摩尔溶解在作为溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮中，用刀形涂敷机将获得的聚酰胺酸溶液涂敷在铜凸点侧的绝缘层的整个表面上，进行干燥。

其次，用碱性水溶液对粘结层的表面进行化学深腐蚀(深腐蚀温度为25℃，深腐蚀时间为15秒)，以便使铜凸点露出的高度达10微米，然后使聚酰胺酸亚胺化，完成热塑性聚酰亚胺层，由此，制作了图2所示的第一柔性印刷布线部分和第二柔性印刷布线部分。

对所获得的第一柔性印刷布线部分和第二柔性印刷布线部分分别进行了起模。然后，将第一柔性印刷布线部分的金属凸点重叠在第二柔性印刷布线部分的连接点上，通过热压接进行了接合(接合温度为260℃，接合时间为10秒)，能实现高粘结强度和高导通可靠性的接合。

工业上利用的可能性

由于能无浪费地利用规定大小的柔性印刷布线用层叠片来制造本发明的柔性印刷布线板，所以能低成本地制造，而且具有良好的导通可靠性。

Claims (6)

1.一种柔性印刷布线板，它是连接第一柔性印刷布线部分的金属塞和第二柔性印刷布线部分的连接点而构成的柔性印刷布线板，其特征在于：

第一柔性印刷布线部分由导电层和与之相邻的绝缘层构成，在绝缘层上设有到达导电层的孔，利用电解镀法在该孔内形成金属塞，构成该金属塞的前端从绝缘层突出的金属凸点。

2.如权利要求1所述的柔性印刷布线板，其特征在于：

绝缘层是聚酰亚胺层，金属塞是电解镀铜塞。

3.如权利要求2所述的柔性印刷布线板，其特征在于：

绝缘层是使聚酰胺酸亚胺化后的产物。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的柔性印刷布线板，其特征在于：

使第一柔性印刷布线部分的金属凸点和第二柔性印刷布线部分的连接点呈交错排列。

5.如权利要求1至4中的任意一项所述的柔性印刷布线板，其特征在于：

用各向异性导电膜、热塑性聚酰亚胺、或环氧树脂粘结第一柔性印刷布线部分和第二柔性印刷布线部分。

6.一种权利要求1所述的柔性印刷布线板的制造方法，其特征在于，包括：

(a)在导电层和与之相邻地形成的绝缘层而构成的柔性印刷布线用层叠片上，作成第一柔性印刷布线部分和/或第二柔性印刷布线部分，以便在其每单位面积上尽可能多地获得第一柔性印刷布线部分和/或第二柔性印刷布线部分的工序，

这里，第一柔性印刷布线部分的金属凸点是这样作成的：利用光刻法通过化学刻蚀，在与导电层相邻的绝缘层上形成到达导电层的孔，其次利用将导电层作为阴极的电解镀法，在绝缘层的孔内一边形成金属塞，一边再连续地利用电解镀法使该金属塞生长，使其前端从绝缘层的表面突出；

(b)从柔性印刷布线用层叠片切割并取得第一柔性印刷布线部分及第二柔性印刷布线部分的工序；

(c)一边确保第一柔性印刷布线部分的金属凸点和第二柔性印刷布线部分的连接点的导通，一边粘结所取得的第一柔性印刷布线部分和第二柔性印刷布线部分的工序。

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