JP2002164637A - フレキシブル配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フレキシブル配線基板において、簡易な製造
工程で、製品原価を悪化させることなく、精度の高い開
口部を、高密度に形成する。 【解決手段】 絶縁性フィルム貼り付け工程によって、
ベース材１０の表裏面にカバーフィルム３１、３２を貼
り付け、開口部形成工程によって、カバーフィルム３
１、３２の表面にレーザを照射して、フレキシブル配線
基板１の所望の位置に開口部４１、４２を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁性ベースと導
体層とによって構成されたベース材の表面を絶縁性フィ
ルムで覆ったフレキシブル配線基板の製造方法に関し、
特に、導体層を表面に露出させた開口部を有するフレキ
シブル配線基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の高密度化、小型化に従
い、そのような電子機器に使用される回路基板に対して
も、高密度化、小型化の要求が高まり、回路配線パター
ンのファインパターン化、１つの回路基板に実装される
ＬＳＩ、チップ等の電子部品数やコネクター部品数等の
増加が進んでいる。

【０００３】このような状況下、電子部品用ランド、コ
ネクター用ランドとして多数の導体層開口部を高密度に
有する回路基板が多用されるようになってきており、特
に、フレキシブル配線板は、材料の厚みが他の回路基板
と比較して薄く、放熱性もよいことから、高電流容量対
応回路基板、高密度部品実装時の放熱対策回路基板とし
て注目されている。さらに、このようなフレキシブル配
線板は、フィルム材料で構成されていることから屈曲状
態での使用が可能であり、折曲げて筐体に組み込むこと
が可能であるため、小型化を図った高密度実装回路基板
やケーブルと一体化した回路基板としての展開が実用化
されている。

【０００４】一般に、フレキシブル配線板の表面を保護
するために用いられる表面保護層として用いられるカバ
ー材には、カバーフィルムとカバーコートの二種類があ
る。カバーフィルムは、接着成分を付与した絶縁材料の
フィルムからなり、このようなカバーフィルムにおける
開口部の形成手法としては、図２に示すように、絶縁性
ベース１１１と導体層１１２とを有するベース材１１０
との貼り合わせ前に、予め金型などによりカバーフィル
ム１２０に開口部１２２を形成するフィルムタイプと、
カバーフィルムに感光性のものを使用し、べース材に貼
り合わせた後、遮光マスクを介して露光、現像して開口
部を形成する露光タイプの２種類が挙げられる。

【０００５】一方、カバーコートは、接着成分を付与し
た絶縁材料の溶液からなり、このようなカバーコートに
おける開口部の形成手法としては、スクリーン印刷機な
どによる印刷タイプと、感光性成分を付与したカバーコ
ート材料をベース材にカーテンコート法などで塗布し、
遮光マスクを介して露光、現像して開口部を形成する露
光タイプとの２種類がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、カバー材とし
てカバーフィルムを用いる場合において、図２に示した
ように、べース材１１０との貼り合わせ前に、金型など
によってカバーフィルム１２０に開口部１２２を形成す
る方法をとる場合、開口部１２２が高密度になるに従
い、高密度な開口部形成に対応が可能な金型と打ち抜き
装置が必要となるため、金型や打ち抜き装置のコストが
上昇し、製品原価を悪化させてしまうという問題点もあ
る。

【０００７】また、図２に示したように、べース材１１
０とカバーフィルム１２０とを貼り合わせは、カバーフ
ィルム１２０をベース材１１０に熱圧着する接着機に設
けられたガイド棒１３０に、ベース材１１０に構成され
たベース材側ガイド穴１１３、及びカバーフィルム１２
０に設けられたカバーフィルム側ガイド穴１２１を差し
込んでベース材１１０とカバーフィルム１２０を接着機
に固定し、さらに、熱圧着工程によって接着剤成分を硬
化させることによって行われる。そのため、例えば、ベ
ース材側ガイド穴１１３やカバーフィルム側ガイド穴１
２１等の形成精度誤差や、張り合わせ時の熱圧着工程に
おけるカバーフィルム１２０の材料伸縮により、製造さ
れたフレキシブル配線基板１００の開口部１２２が、設
計位置からずれてしまう場合があるという問題点もあ
る。

【０００８】さらに、このような開口部１２２の位置ず
れを考慮し、部品等の実装に必要な面積を確保するた
め、部品等が接続される導体層１１２上の接続用ランド
の面積を大きくした場合、フレキシブル配線基板の高密
度化、小型化が図れないという問題点もある。

【０００９】また、図３に示すように、カバーフィルム
１２０、１４０をベース材１１０に張り合わせる際の熱
や圧力により、接着剤１５０が開口部１２２、１４２か
ら溶融流出（Ａ部等）する場合があり、この場合、開口
部１２２、１４２によって確保されるべき接続用ランド
面積が設計面積と相違してしまうという問題点がある。

【００１０】さらに、このような溶融流出を考慮し、部
品等の実装に必要な面積を確保するため、開口部１２
２、１４２の面積を大きくした場合、フレキシブル配線
基板の高密度化、小型化が図れないという問題点もあ
る。

【００１１】また、カバー材として、露光タイプのカバ
ーフィルムを用いる場合、開口部形成用の露光マスクが
必要となり、さらに、露光・現像に伴う前処理工程や洗
浄工程があるため、製造工程が複雑となってしまうとい
う問題点がある。

【００１２】さらに、露光タイプのカバーフィルムの場
合、材料に感光性成分を付与する必要があるため、材料
費も一般のカバーフィルム材と比べ高価となり、製品原
価を悪化させてしまうという問題点もある。

【００１３】一方、カバー材としてカバーコートを用い
る場合、カバーコートは溶液に粘性が少ないため、カバ
ーコート形成時に、にじみ等の流れ出しが生じ、カバー
の開口部面積と設計面積とにずれが発生してしまうとい
う問題点がある。

【００１４】また、カバーコートを用いる場合におい
て、開口部の形成を印刷タイプによって行う場合、印刷
精度限界のため高密度対応が困難となるという問題点が
ある。さらに、露光タイプのカバーコートを用いる場
合、露光タイプのカバーフィルムの場合と同様、製造工
程が複雑となり、また、材料に感光性成分を付与する必
要があるため、材料費も一般のカバーコート材と比べ高
価となり、製品原価を悪化させてしまうという問題点も
ある。

【００１５】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、簡易な製造工程で、製品原価を悪化させるこ
となく、精度の高い開口部を、高密度に形成することが
可能なフレキシブル配線基板の製造方法を提供すること
を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、絶縁性ベースと導体層とによって構成さ
れたベース材の表面を絶縁性フィルムで覆ったフレキシ
ブル配線基板の製造方法において、前記ベース材の表面
に前記絶縁性フィルムを貼り付ける絶縁性フィルム貼り
付け工程と、前記絶縁性フィルム表面にレーザを照射
し、前記フレキシブル配線基板の所望の位置に、前記導
体層を表面に露出させた開口部を形成する開口部形成工
程とを有することを特徴とするフレキシブル配線基板の
製造方法が提供される。

【００１７】ここで、絶縁性フィルム貼り付け工程は、
ベース材の表面に絶縁性フィルムを貼り付け、開口部形
成工程は、絶縁性フィルム表面にレーザを照射し、フレ
キシブル配線基板の所望の位置に開口部を形成する。

【００１８】また、本発明のフレキシブル配線基板の製
造方法において、好ましくは、絶縁性フィルム貼り付け
工程は、開口部を有しない絶縁性フィルムを、ベース材
の表面に貼り付けるさらに、本発明のフレキシブル配線
基板の製造方法において、好ましくは、レーザは炭酸ガ
スレーザである。

【００１９】また、本発明のフレキシブル配線基板の製
造方法において、好ましくは、絶縁性フィルム貼り付け
工程は、接着剤を用いて絶縁性フィルムをベース材の表
面に貼り付け、開口部形成工程は、接着剤が硬化した後
に開口部の形成を行う。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本形態におけるフレキシ
ブル配線基板１の製造過程を説明するための断面図であ
る。

【００２１】フレキシブル配線基板１の製造工程は、絶
縁性ベース１１に導体層１２を設けたベース材１０を形
成するベース材形成工程、ベース材１０の表面に絶縁性
フィルムを貼り付ける絶縁性フィルム貼り付け工程、及
び絶縁性フィルム表面にレーザを照射し、フレキシブル
配線基板の所望の位置に、導体層を表面に露出させた開
口部を形成する開口部形成工程によって構成されてい
る。以下、各工程を順次説明していく。 （ベース材形成工程）ベース材形成工程では、絶縁性ベ
ース１１に導体層１２による導体パターンを形成したベ
ース材１０を形成する。

【００２２】図１の（ａ）は、ベース材形成工程におい
て形成されたベース材１０を示した断面図である。ま
ず、例えば、紙やガラスクロス等の絶縁性の素材にポリ
イミド樹脂やエポキシ樹脂等の絶縁性の樹脂を含浸させ
た材質やポリイミド樹脂等のフィルムを絶縁性ベース１
１として用い、その絶縁性ベース１１の両面に銅等の金
属箔や金属メッキ等の導体層１２を形成する。

【００２３】その後、ドリルやレーザ等によって、導体
層１２及び絶縁性ベース１１の表裏面を貫通するように
穴あけを行い、開けられた穴の内側側面に、銅メッキ等
により、絶縁性ベース１１の表裏面に形成された導体層
１２を導体接続するような導体層１２を形成し、スルー
ホール１３を形成する。

【００２４】次に、通常のフォトリソグラフィ等の方法
により、絶縁性ベース１１の表裏面の導体層１２をエッ
チングし、絶縁性ベース１１の表裏面に導体パターンを
形成する。導体パターンの形成が終了すると、次に、絶
縁フィルム貼り付け工程に移る。 （絶縁性フィルム貼り付け工程）絶縁性フィルム貼り付
け工程では、ベース材形成工程で形成されたベース材１
０の表裏面に、絶縁性フィルムであるカバーフィルム３
１を貼り付ける。

【００２５】図１の（ｂ）は、絶縁性フィルム貼り付け
工程において、ベース材１０の表裏面にカバーフィルム
３１、３２が貼り付けられた様子を示した断面図であ
る。カバーフィルム３１、３２の片面側には、接着剤２
０が塗布してあり、この絶縁性フィルム貼り付け工程で
は、カバーフィルム３１、３２により、カバーフィルム
３１、３２の接着剤２０塗布面がベース材１０側を向く
ように、ベース材１０の表裏面を挟み込み、その両面か
ら熱圧着することにより、カバーフィルム３１、３２を
ベース材１０の表裏面に貼り付ける。ここで貼り付けら
れるカバーフィルム３１、３２は、開口部を有しないフ
ィルムであるため、この時点で位置ずれ等の精度が問題
になることはない。 （開口部形成工程）開口部形成工程では、レーザ加工に
よって開口部４１、４２の形成を行う。

【００２６】図１の（ｃ）は、開口部形成工程によって
開口部４１、４２が形成されたフレキシブル配線基板１
の構成を示した断面図である。開口部形成工程における
レーザ加工は、絶縁性フィルム貼り付け工程において熱
圧着されたカバーフィルム３１、３２の接着剤２０が完
全に硬化した後に行われる。本工程におけるレーザ加工
に用いるレーザの種類としては、レーザのエネルギー密
度、ショット数、照射時間等を適切に設定することとす
れば、炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ等特に制限なく利
用することができるが、カバーフィルム３１、３２及び
接着剤２０等の絶縁体のみを除去し、導体層１２を露出
させるという加工目的からは、炭酸ガスレーザがより好
ましい。

【００２７】本工程におけるレーザ加工を行う場合、ま
ず、炭酸ガスレーザ装置等のレーザビーム照射装置に、
形成する開口部の位置、開口部径等の開口部パターンデ
ータ、レーザのエネルギー密度、ショット数、照射時間
等のレーザ制御データを与える。

【００２８】次に、絶縁性フィルム貼り付け工程によっ
て、表裏面にカバーフィルム３１、３２が貼り付けられ
たベース材１０をレーザビーム照射装置にセットし、レ
ーザビーム照射装置は、与えられた開口部パターンデー
タ及びレーザ制御データに従い、炭酸ガスレーザ等のレ
ーザビームを、セットされたベース材１０表裏面のカバ
ーフィルム３１、３２上に集束しながら、オン・オフ制
御、走査制御する。レーザビームが照射された部分のカ
バーフィルム３１、３２及び接着剤２０は、そのレーザ
ビームにより、溶融、蒸発、解離、分解され、これによ
り、所望の位置に開口部４１、４２が形成される。ここ
で、レーザビーム照射装置に与えられているレーザ制御
データは、カバーフィルム３１、３２上に照射したレー
ザビームが、カバーフィルム３１、３２及び接着剤２０
のみを十分に溶融、蒸発、解離、分解し、かつ、その下
層に位置する導体層１２にダメージを与えない程度のエ
ネルギー密度、ショット数、照射時間等を指定したデー
タであり、レーザビーム照射装置は、このデータに従う
ことにより、適切な開口部４１、４２を形成することが
できる。

【００２９】開口部４１、４２のレーザ加工後、形成さ
れたフレキシブル配線基板１をデスミア処理等によって
洗浄し、このカバーフィルム３１、３２等へのレーザビ
ーム照射によって生じた炭化物を除去する。

【００３０】このように、本形態では、絶縁性フィルム
貼り付け工程によって、ベース材１０の表裏面にカバー
フィルム３１、３２を貼り付け、開口部形成工程によっ
て、カバーフィルム３１、３２の表面にレーザを照射し
て、フレキシブル配線基板１の所望の位置に開口部４
１、４２を形成することとしたため、開口部４１、４２
の形成に金型、打ち抜き治具等を用いる必要がなくな
り、開口部４１、４２の高密度化が進んだ場合であって
も、特別な金型、打ち抜き治具等に高価な費用を費やす
必要がなくなり、フレキシブル配線基板の製品原価を悪
化させてしまう事態を避けることが可能となる。

【００３１】また、本形態におけるフレキシブル配線基
板の製造方法において、絶縁性フィルム貼り付け工程で
は、開口部を有しないカバーフィルム３１、３２をベー
ス材１０の表面に貼り付けることとしたため、カバーフ
ィルム３１、３２、ベース材１０相互の精度誤差や、張
り合わせ時の熱圧着におけるカバーフィルム３１、３２
の材料伸縮による位置ずれ等が開口部４１、４２の形成
位置に影響を与えることがなくなり、開口部４１、４２
の形成精度を向上させることができ、さらには、フレキ
シブル配線基板１の高密度化、小型化を図ることが可能
となる。

【００３２】さらに、本形態におけるフレキシブル配線
基板の製造方法において、絶縁性フィルム貼り付け工程
では、開口部を有しないカバーフィルム３１、３２をベ
ース材１０の表面に貼り付けることとしたため、絶縁性
フィルム貼り付け工程において、開口部から接着剤２０
が溶融流出することがなくなり、開口部４１、４２の形
成精度を向上させることができ、さらには、フレキシブ
ル配線基板１の高密度化、小型化を図ることが可能とな
る。

【００３３】また、本形態におけるフレキシブル配線基
板の製造方法では、開口部形成工程において、レーザ加
工によって開口部４１、４２を形成することとしたた
め、露光タイプのカバーマスクを用いる場合のような、
露光マスクや、露光・現像に伴う前処理工程や洗浄工程
が不要となるため、製造工程を簡略化することが可能と
なる。

【００３４】さらに、露光タイプのカバーフィルムのよ
うに、材料に感光性成分を付与する必要が無くなるた
め、材料費の低減を図ることが可能となり、製品原価の
悪化を避けることが可能となる。

【００３５】また、本形態におけるフレキシブル配線基
板の製造方法では、カバーフィルム３１、３２を用いる
こととしたため、カバー材としてカバーコートを用いる
場合のような、にじみ等の問題、開口部形成時の印刷精
度限界の問題を考慮する必要がなくなり、開口部４１、
４２の高密度形成が可能となる。

【００３６】さらに、開口部形成工程において使用する
レーザとして、炭酸ガスレーザを用いることにより、レ
ーザのエネルギー密度、ショット数、照射時間等のレー
ザ制御が容易になり、適切な開口部４１、４２の形成が
可能となる。

【００３７】また、本形態におけるフレキシブル配線基
板の製造方法において、絶縁性フィルム貼り付け工程
は、接着剤２０を用いてカバーフィルム３１、３２をベ
ース材１０の表面に貼り付け、開口部形成工程は、接着
剤２０が硬化した後に開口部の形成を行うこととしたた
め、接着剤２０が開口部４１、４２から溶融流出するこ
とがなくなり、精度のよい開口部４１、４２を形成する
ことが可能となる。

【００３８】なお、本形態では、フレキシブル配線基板
１として、導体層１２が両面に設けられた両面基板を例
にとって説明を行ったが、導体層が片面側のみに形成さ
れた片面基板、多層状に導体層が形成された多層基板に
おいて、本発明における方法を用い、開口部を形成する
こととしてもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、絶縁性
フィルム貼り付け工程によって、ベース材の表裏面に絶
縁性フィルムを貼り付け、開口部形成工程によって、絶
縁性フィルムの表面にレーザを照射して、フレキシブル
配線基板の所望の位置に開口部を形成することとしたた
め、簡易な製造工程で、製品原価を悪化させることな
く、精度の高い開口部を、高密度に形成することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フレキシブル配線基板の製造過程を説明するた
めの断面図である。

【図２】従来方法における開口部の形成手法を示した図
である。

【図３】従来方法によって形成したフレキシブル配線基
板の断面図である。

【符号の説明】

１、１００…フレキシブル配線基板、１０、１１０…ベ
ース材、１１、１１１…絶縁性ベース、１２、１１２…
導体層、２０、１５０…接着剤、３１、３２、１２０、
１４０…カバーフィルム、４１、４２、１２２、１４２
…開口部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性ベースと導体層とによって構成さ
   れたベース材の表面を絶縁性フィルムで覆ったフレキシ
   ブル配線基板の製造方法において、 前記ベース材の表面に前記絶縁性フィルムを貼り付ける
   絶縁性フィルム貼り付け工程と、 前記絶縁性フィルム表面にレーザを照射し、前記フレキ
   シブル配線基板の所望の位置に、前記導体層を表面に露
   出させた開口部を形成する開口部形成工程と、を有する
   ことを特徴とするフレキシブル配線基板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記絶縁性フィルム貼り付け工程は、 開口部を有しない前記絶縁性フィルムを、前記ベース材
   の表面に貼り付けることを特徴とする請求項１記載のフ
   レキシブル配線基板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記レーザは、 炭酸ガスレーザであることを特徴とする請求項１記載の
   フレキシブル配線基板の製造方法。
4. 【請求項４】 前記絶縁性フィルム貼り付け工程は、 接着剤を用いて前記絶縁性フィルムを前記ベース材の表
   面に貼り付け、 前記開口部形成工程は、 前記接着剤が硬化した後に前記開口部の形成を行うこと
   を特徴とする請求項１記載のフレキシブル配線基板の製
   造方法。