JP2003101188A - ビアホールの形成方法及びそれを用いたフレキシブル配線板とその製造方法 - Google Patents
ビアホールの形成方法及びそれを用いたフレキシブル配線板とその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フレキシブル配線板に紫外レーザーを照射し
てビアホールを形成する際に、バリや隆起、スミア付着
といった問題の少ない方法を見出し、ビアホールの信頼
性向上、ビアホールの狭ピッチ化、微小径化を図る。さ
らに、このような高品質のビアホールを有する、ファイ
ンパターン化、高密度化の要求に応えたフレキシブル配
線板を提供する。 【解決手段】 フレキシブル配線板の導体層1を開口す
る際には高エネルギー密度の紫外線を照射し、絶縁層2
を開口する際には低エネルギー密度の紫外線を照射する
ことで、ビアホール形成時にかかる過剰な熱エネルギー
を低減し、上記問題を低減できる。このような高品質な
ビアホールと紫外レーザーを使うことによる微細、高精
度の加工性とが相まって、フレキシブル配線板のファイ
ンパターン化、高密度化が実現できる。
てビアホールを形成する際に、バリや隆起、スミア付着
といった問題の少ない方法を見出し、ビアホールの信頼
性向上、ビアホールの狭ピッチ化、微小径化を図る。さ
らに、このような高品質のビアホールを有する、ファイ
ンパターン化、高密度化の要求に応えたフレキシブル配
線板を提供する。 【解決手段】 フレキシブル配線板の導体層1を開口す
る際には高エネルギー密度の紫外線を照射し、絶縁層2
を開口する際には低エネルギー密度の紫外線を照射する
ことで、ビアホール形成時にかかる過剰な熱エネルギー
を低減し、上記問題を低減できる。このような高品質な
ビアホールと紫外レーザーを使うことによる微細、高精
度の加工性とが相まって、フレキシブル配線板のファイ
ンパターン化、高密度化が実現できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯端末機器など
の電子機器等に用いられるフレキシブル配線板、及びそ
の製造方法、特にフレキシブル配線板のビアホールの形
成方法に関する。
の電子機器等に用いられるフレキシブル配線板、及びそ
の製造方法、特にフレキシブル配線板のビアホールの形
成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯電話などの携帯端末機器での
技術革新が著しく、モバイル、ウエアラブルな需要が増
大している。これらの電子機器の軽薄化・高密度化に伴
い、フレキシブル配線板においてもファインパターン
化、高密度化が要求されている。
技術革新が著しく、モバイル、ウエアラブルな需要が増
大している。これらの電子機器の軽薄化・高密度化に伴
い、フレキシブル配線板においてもファインパターン
化、高密度化が要求されている。
【0003】フレキシブル配線板をファインパターン化
するには電気接続部の微細化、狭ピッチ化が必要とな
る。また、高密度化を進めるためにはフレキシブル配線
板は三次元的な配線を形成していることが必要となる。
すなわち、フレキシブル配線板は、所望の回路パターン
を有する配線板が幾層も積層したもので、メッキ処理し
たビアホール等により層間の電気接続が図られた構造で
あることが必要である。したがって、ファインパターン
化と高密度化を両立するためには、電気接続を行うビア
ホールは狭ピッチ、微小径であることが要求される。
するには電気接続部の微細化、狭ピッチ化が必要とな
る。また、高密度化を進めるためにはフレキシブル配線
板は三次元的な配線を形成していることが必要となる。
すなわち、フレキシブル配線板は、所望の回路パターン
を有する配線板が幾層も積層したもので、メッキ処理し
たビアホール等により層間の電気接続が図られた構造で
あることが必要である。したがって、ファインパターン
化と高密度化を両立するためには、電気接続を行うビア
ホールは狭ピッチ、微小径であることが要求される。
【0004】このようにビアホールが狭ピッチ、微小径
になると、メッキ後の電気接続の信頼性はビアホールの
加工孔の品質に大きく左右されることになる。しかし、
ドリルによるビアホール形成ではバリが発生し、赤外レ
ーザーによるビアホール形成では導体層が赤外レーザー
を吸収しないため、ビアホール内に熱がこもり絶縁層へ
ダメージを与えてしまう。このような導体層の突起物、
絶縁層のダメージの問題から、ドリルや赤外レーザーで
はビアホールのさらなる微小径化は困難となりつつあ
る。
になると、メッキ後の電気接続の信頼性はビアホールの
加工孔の品質に大きく左右されることになる。しかし、
ドリルによるビアホール形成ではバリが発生し、赤外レ
ーザーによるビアホール形成では導体層が赤外レーザー
を吸収しないため、ビアホール内に熱がこもり絶縁層へ
ダメージを与えてしまう。このような導体層の突起物、
絶縁層のダメージの問題から、ドリルや赤外レーザーで
はビアホールのさらなる微小径化は困難となりつつあ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このため、近年では紫
外レーザーによるビアホールの形成方法が用いられるよ
うになり、微小径のビアホール形成が現実的なものとな
っている。しかしながら、紫外レーザーを用いた場合に
おいても、バリや隆起、スミア付着の問題は完全には解
消されず、ビアホールのさらなる微小径化を達成するに
は、これらの不具合がより少ない形成方法の提案が望ま
れている。
外レーザーによるビアホールの形成方法が用いられるよ
うになり、微小径のビアホール形成が現実的なものとな
っている。しかしながら、紫外レーザーを用いた場合に
おいても、バリや隆起、スミア付着の問題は完全には解
消されず、ビアホールのさらなる微小径化を達成するに
は、これらの不具合がより少ない形成方法の提案が望ま
れている。
【0006】上記実情に鑑み、本発明は、上記不具合の
起こりにくいビアホールの形成方法を提案し、ビアホー
ルの狭ピッチ化、微小径化を可能ならしめ、ファインパ
ターン化、高密度化の要求に応えたフレキシブル配線板
を提供することを目的とする。
起こりにくいビアホールの形成方法を提案し、ビアホー
ルの狭ピッチ化、微小径化を可能ならしめ、ファインパ
ターン化、高密度化の要求に応えたフレキシブル配線板
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題に
ついて、ビアホール形成部分に照射する紫外レーザーの
エネルギー密度に着目して研究を行った結果、以下の特
徴を有する本発明の完成に至った。
ついて、ビアホール形成部分に照射する紫外レーザーの
エネルギー密度に着目して研究を行った結果、以下の特
徴を有する本発明の完成に至った。
【0008】(1)2層の導体層とそれを隔てる1層の
絶縁層を少なくとも有するフレキシブル配線板のビアホ
ールの形成方法において、導体層に照射する紫外レーザ
ーのエネルギー密度を、絶縁層に照射する紫外レーザー
のエネルギー密度より高くすることを特徴とする、フレ
キシブル配線板のビアホールの形成方法。 (2)導体層に照射する紫外レーザーのエネルギー密度
を絶縁層に照射する紫外レーザーのエネルギー密度より
0.1〜20J/cm2高くする(1)記載のフレキシ
ブル配線板のビアホールの形成方法。 (3)導体層に照射する紫外レーザーのエネルギー密度
を5〜20J/cm2とし、絶縁層に照射する紫外レー
ザーのエネルギー密度を0.05〜5J/cm 2とする
(1)または(2)のいずれかに記載のフレキシブル配
線板のビアホールの形成方法。 (4)フレキシブル配線板の導体層のビアホール形成部
に紫外レーザーを照射し、該導体層を開口した後、絶縁
層に紫外レーザーを照射して開口する工程を有する
(1)〜(3)のいずれかに記載のフレキシブル配線板
のビアホールの形成方法。 (5)(4)の方法を繰り返し行うことを特徴とするフ
レキシブル配線板のビアホールの形成方法。 (6)フレキシブル配線板の導体層のビアホール形成部
に紫外レーザーを照射し、該導体層を開口した後、絶縁
層に紫外レーザーを照射して開口し、さらに導体層(絶
縁層に対し、最初に加工した導体層の反対側にある導体
層)に紫外レーザーを照射して開口する工程を有する
(1)〜(3)のいずれかに記載のフレキシブル配線板
のビアホールの形成方法。 (7)(1)〜(6)のいずれかに記載の方法を含むフ
レキシブル配線板の製造方法。 (8)(7)記載の方法により製造されたフレキシブル
配線板。
絶縁層を少なくとも有するフレキシブル配線板のビアホ
ールの形成方法において、導体層に照射する紫外レーザ
ーのエネルギー密度を、絶縁層に照射する紫外レーザー
のエネルギー密度より高くすることを特徴とする、フレ
キシブル配線板のビアホールの形成方法。 (2)導体層に照射する紫外レーザーのエネルギー密度
を絶縁層に照射する紫外レーザーのエネルギー密度より
0.1〜20J/cm2高くする(1)記載のフレキシ
ブル配線板のビアホールの形成方法。 (3)導体層に照射する紫外レーザーのエネルギー密度
を5〜20J/cm2とし、絶縁層に照射する紫外レー
ザーのエネルギー密度を0.05〜5J/cm 2とする
(1)または(2)のいずれかに記載のフレキシブル配
線板のビアホールの形成方法。 (4)フレキシブル配線板の導体層のビアホール形成部
に紫外レーザーを照射し、該導体層を開口した後、絶縁
層に紫外レーザーを照射して開口する工程を有する
(1)〜(3)のいずれかに記載のフレキシブル配線板
のビアホールの形成方法。 (5)(4)の方法を繰り返し行うことを特徴とするフ
レキシブル配線板のビアホールの形成方法。 (6)フレキシブル配線板の導体層のビアホール形成部
に紫外レーザーを照射し、該導体層を開口した後、絶縁
層に紫外レーザーを照射して開口し、さらに導体層(絶
縁層に対し、最初に加工した導体層の反対側にある導体
層)に紫外レーザーを照射して開口する工程を有する
(1)〜(3)のいずれかに記載のフレキシブル配線板
のビアホールの形成方法。 (7)(1)〜(6)のいずれかに記載の方法を含むフ
レキシブル配線板の製造方法。 (8)(7)記載の方法により製造されたフレキシブル
配線板。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適宜図面を参照し
ながら説明するが、本発明は図面に記載された形態に何
ら限定されるものではない。説明の順序としては、まず
本発明の特徴であるビアホール形成に使用する紫外レー
ザーについて説明した後で、本発明に係るフレキシブル
配線板の構成(材質、形状等)を説明する。
ながら説明するが、本発明は図面に記載された形態に何
ら限定されるものではない。説明の順序としては、まず
本発明の特徴であるビアホール形成に使用する紫外レー
ザーについて説明した後で、本発明に係るフレキシブル
配線板の構成(材質、形状等)を説明する。
【0010】本発明におけるビアホール形成には、波長
が200〜400nm、好ましくは、240〜360n
mの紫外レーザーを用いる。紫外レ−ザーを後述するエ
ネルギー密度でフレキシブル配線板の導体層及び絶縁層
に照射することで両層を開口してビアホールを形成す
る。このような紫外レーザーは公知であり、例えば、N
d:YAGレーザーの第3高調波のレーザー光(波長3
55nm)、エキシマレーザー(XeF、波長351n
m)、エキシマレーザー(XrF、波長249nm)等
を挙げることができる。
が200〜400nm、好ましくは、240〜360n
mの紫外レーザーを用いる。紫外レ−ザーを後述するエ
ネルギー密度でフレキシブル配線板の導体層及び絶縁層
に照射することで両層を開口してビアホールを形成す
る。このような紫外レーザーは公知であり、例えば、N
d:YAGレーザーの第3高調波のレーザー光(波長3
55nm)、エキシマレーザー(XeF、波長351n
m)、エキシマレーザー(XrF、波長249nm)等
を挙げることができる。
【0011】照射する紫外レーザーのエネルギーについ
て、図1を参照して説明する。図1は、本発明に用いる
紫外レーザーのエネルギー密度と照射範囲の模式図であ
る。フレキシブル配線板の導体層の加工に用いる紫外レ
ーザー光のエネルギー密度(図1(a)、(b))は、
絶縁層の加工に用いる紫外レーザー光のエネルギー密度
(図1(c)、(d))より高い、好ましくは0.1〜
20J/cm2、特に好ましくは3〜8.5J/cm2高
い、密度でのレーザー光の照射が適している。エネルギ
ー密度の調整は、上述したレーザー光の光源に印加する
電圧および照射径を調整すればよく、通常のレーザー発
生装置では容易に調整できるようになっている。具体的
なエネルギー密度としては、導体層の加工には5〜20
J/cm2が好ましく、特に好ましくは6〜10J/c
m2であり、絶縁層の加工には0.05〜5J/cm2が
好ましく、特に好ましくは1.5〜3J/cm2であ
る。また、導体層の加工には図1(a)よりも(b)の
ように、絶縁層の加工には図1(c)よりも(d)のよ
うに、加工面に均一なエネルギー密度のレーザー光が照
射されるようにするのが好ましい。図1(b)や(d)
ようなレーザー光とするには、公知のビーム整形をする
光学系、例えばマイクロレンズアレイ、マスク投影など
を用いればよい。
て、図1を参照して説明する。図1は、本発明に用いる
紫外レーザーのエネルギー密度と照射範囲の模式図であ
る。フレキシブル配線板の導体層の加工に用いる紫外レ
ーザー光のエネルギー密度(図1(a)、(b))は、
絶縁層の加工に用いる紫外レーザー光のエネルギー密度
(図1(c)、(d))より高い、好ましくは0.1〜
20J/cm2、特に好ましくは3〜8.5J/cm2高
い、密度でのレーザー光の照射が適している。エネルギ
ー密度の調整は、上述したレーザー光の光源に印加する
電圧および照射径を調整すればよく、通常のレーザー発
生装置では容易に調整できるようになっている。具体的
なエネルギー密度としては、導体層の加工には5〜20
J/cm2が好ましく、特に好ましくは6〜10J/c
m2であり、絶縁層の加工には0.05〜5J/cm2が
好ましく、特に好ましくは1.5〜3J/cm2であ
る。また、導体層の加工には図1(a)よりも(b)の
ように、絶縁層の加工には図1(c)よりも(d)のよ
うに、加工面に均一なエネルギー密度のレーザー光が照
射されるようにするのが好ましい。図1(b)や(d)
ようなレーザー光とするには、公知のビーム整形をする
光学系、例えばマイクロレンズアレイ、マスク投影など
を用いればよい。
【0012】導体層へ照射する紫外レーザーのエネルギ
ー密度を大きくすることで、加工孔周辺の隆起の生成を
防止でき、かつ、加工時間を短縮することができる。ま
た、絶縁層へ照射する紫外レーザーのエネルギー密度を
小さくすることで、紫外レーザーの過剰照射を抑えるこ
とができ、熱の発生が低減する。その結果、周辺の導体
層や絶縁層へのダメージを抑止することができ、さら
に、熱による層間の剥離現象も抑制することができ、突
起物などの発生を抑えた加工品質のよい加工孔を形成す
ることが可能になる。このような加工品質のよい加工孔
は後工程における不具合、例えばメッキ工程における不
均一な電着を防ぐことができ、フレキシブル配線板のフ
ァインパターン化、高密度化に大いに役立つ。
ー密度を大きくすることで、加工孔周辺の隆起の生成を
防止でき、かつ、加工時間を短縮することができる。ま
た、絶縁層へ照射する紫外レーザーのエネルギー密度を
小さくすることで、紫外レーザーの過剰照射を抑えるこ
とができ、熱の発生が低減する。その結果、周辺の導体
層や絶縁層へのダメージを抑止することができ、さら
に、熱による層間の剥離現象も抑制することができ、突
起物などの発生を抑えた加工品質のよい加工孔を形成す
ることが可能になる。このような加工品質のよい加工孔
は後工程における不具合、例えばメッキ工程における不
均一な電着を防ぐことができ、フレキシブル配線板のフ
ァインパターン化、高密度化に大いに役立つ。
【0013】次に、本発明に係るフレキシブル配線板に
ついて図2〜図4を参照しながら説明する。図2〜図4
はいずれも、本発明に係るビアホールの形成方法の説明
図である。本発明に係るフレキシブル配線板は、所定の
回路パターンとしての導体層1が絶縁層2の両面に存在
し、二つの導体層1がビアホールにより電気的に接続さ
れた構造を少なくとも有するものである。
ついて図2〜図4を参照しながら説明する。図2〜図4
はいずれも、本発明に係るビアホールの形成方法の説明
図である。本発明に係るフレキシブル配線板は、所定の
回路パターンとしての導体層1が絶縁層2の両面に存在
し、二つの導体層1がビアホールにより電気的に接続さ
れた構造を少なくとも有するものである。
【0014】このようなフレキシブル配線板の最も単純
な形態は図2のように絶縁層2の両面に導体層1により
回路パターンが形成された所謂両面回路板であるが、例
えば、図4のように導体層1と絶縁層2が交互に積層し
て5層構造となっているものも含まれる。これら以外に
も、絶縁層2が2層以上から構成されているもの(図示
せず)や、最外層が導体層1でなく絶縁層2であるよう
なフレキシブル配線板(図示せず)も本発明の範囲に含
まれる。
な形態は図2のように絶縁層2の両面に導体層1により
回路パターンが形成された所謂両面回路板であるが、例
えば、図4のように導体層1と絶縁層2が交互に積層し
て5層構造となっているものも含まれる。これら以外に
も、絶縁層2が2層以上から構成されているもの(図示
せず)や、最外層が導体層1でなく絶縁層2であるよう
なフレキシブル配線板(図示せず)も本発明の範囲に含
まれる。
【0015】本発明における「ビアホール」の語は、当
業界で通常使われる場合と同様、フレキシブル配線板中
の絶縁層2に隔てられた複数の導体層1を電気的に接続
する導通路を意味する。ビアホールとしては、図2
(d)や図4(e’)の如く非貫通孔に導電金属を充填
した構造や、図3(e)図4(f’)の如く貫通孔の壁
面をメッキ処理した構造を含む。しかし、それ以外の構
造、例えば非貫通孔の壁面にメッキ処理した構造(図示
せず)等、あるいは、導通手段がメッキ処理ではなく導
電性ペーストの塗工等であっても上記導通路として働く
ものはビアホールの範疇に属するものである。
業界で通常使われる場合と同様、フレキシブル配線板中
の絶縁層2に隔てられた複数の導体層1を電気的に接続
する導通路を意味する。ビアホールとしては、図2
(d)や図4(e’)の如く非貫通孔に導電金属を充填
した構造や、図3(e)図4(f’)の如く貫通孔の壁
面をメッキ処理した構造を含む。しかし、それ以外の構
造、例えば非貫通孔の壁面にメッキ処理した構造(図示
せず)等、あるいは、導通手段がメッキ処理ではなく導
電性ペーストの塗工等であっても上記導通路として働く
ものはビアホールの範疇に属するものである。
【0016】導体層1としては、フレキシブル配線板の
導体層として通常使用されるものであれば特に限定され
ず、例えば、銅、金、ステンレス、ニッケルなどの金属
及びこれらの合金などの金属箔が挙げられる。これらの
うち、柔軟性、加工性、電気特性及びコストなどを考慮
すると、銅箔及び銅の合金箔が好ましい。
導体層として通常使用されるものであれば特に限定され
ず、例えば、銅、金、ステンレス、ニッケルなどの金属
及びこれらの合金などの金属箔が挙げられる。これらの
うち、柔軟性、加工性、電気特性及びコストなどを考慮
すると、銅箔及び銅の合金箔が好ましい。
【0017】絶縁層2についても、フレキシブル配線板
の絶縁層として通常使用されるものであれば特に限定さ
れず、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチ
レンナフタレート、ポリイミドなどが挙げられる。これ
らのうち、耐熱性などを考慮すると、ポリイミドが好ま
しい。
の絶縁層として通常使用されるものであれば特に限定さ
れず、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチ
レンナフタレート、ポリイミドなどが挙げられる。これ
らのうち、耐熱性などを考慮すると、ポリイミドが好ま
しい。
【0018】本発明の実施の第一の態様として、絶縁層
2に隔てられた2つの導体層1よりなるフレキシブル配
線板(図2(a))に非貫通孔を形成してからビアホー
ルをつくる方法を図2を参照しながら説明する。まず、
図2(a)のフレキシブル配線板に、前述の導体層1の
加工に適したエネルギー密度(すなわち、5〜20J/
cm2が好ましく、特に好ましくは6〜10J/cm2)
で紫外レーザーを照射し1層目の導体層1に孔を形成し
た図2(b)の構造物を得る。次に絶縁層2の加工に適
したエネルギー密度(すなわち、0.05〜5J/cm
2が好ましく、特に好ましくは1.5〜3J/cm2)で
紫外レーザーを照射し2層目の絶縁層2に孔を形成した
図2(c)の構造物を得る。
2に隔てられた2つの導体層1よりなるフレキシブル配
線板(図2(a))に非貫通孔を形成してからビアホー
ルをつくる方法を図2を参照しながら説明する。まず、
図2(a)のフレキシブル配線板に、前述の導体層1の
加工に適したエネルギー密度(すなわち、5〜20J/
cm2が好ましく、特に好ましくは6〜10J/cm2)
で紫外レーザーを照射し1層目の導体層1に孔を形成し
た図2(b)の構造物を得る。次に絶縁層2の加工に適
したエネルギー密度(すなわち、0.05〜5J/cm
2が好ましく、特に好ましくは1.5〜3J/cm2)で
紫外レーザーを照射し2層目の絶縁層2に孔を形成した
図2(c)の構造物を得る。
【0019】図2(c)のフレキシブル配線板(即ち、
3層目の導体層1で塞がれた非貫通孔を有する構造物)
の非貫通孔全体を塞ぐようにメッキ処理等を施すこと
で、図2(d)のような導体金属を充填したビアホール
を有するフレキシブル配線板を得ることができる。
3層目の導体層1で塞がれた非貫通孔を有する構造物)
の非貫通孔全体を塞ぐようにメッキ処理等を施すこと
で、図2(d)のような導体金属を充填したビアホール
を有するフレキシブル配線板を得ることができる。
【0020】本発明の実施において、導体金属の充填は
例えばメッキ処理にて行われるが、メッキの種類、方法
は特に制限はなく、当業界で知られている方法によれば
よく、メッキの種類としては、例えば、金メッキ、銅メ
ッキ、ニッケルメッキ、ハンダメッキなどを選択でき、
メッキの方法としては電解メッキ、無電解メッキのいず
れもとることができる。
例えばメッキ処理にて行われるが、メッキの種類、方法
は特に制限はなく、当業界で知られている方法によれば
よく、メッキの種類としては、例えば、金メッキ、銅メ
ッキ、ニッケルメッキ、ハンダメッキなどを選択でき、
メッキの方法としては電解メッキ、無電解メッキのいず
れもとることができる。
【0021】図2(d)のようなビアホールを形成して
から、絶縁層2に隔てられた2層の導体層1に所望の回
路パターンをエッチング等、公知の方法で形成すること
で、本発明に係るフレキシブル配線板を得ることができ
る。もっとも、回路パターンの形成は孔を形成する前
や、メッキ処理前に行ってもよい。
から、絶縁層2に隔てられた2層の導体層1に所望の回
路パターンをエッチング等、公知の方法で形成すること
で、本発明に係るフレキシブル配線板を得ることができ
る。もっとも、回路パターンの形成は孔を形成する前
や、メッキ処理前に行ってもよい。
【0022】本発明の第二の実施の態様として、絶縁層
2に隔てられた2つの導体層1よりなるフレキシブル配
線板(図3(a))に貫通孔を形成してからビアホール
をつくる方法を図3を参照しながら説明する。まず、図
3(a)の構造物から、1層目の導体層1および2層目
の絶縁層2に孔を設けた図3(c)に示す構造物を得る
のは前述の第一の実施の態様と同様である。その後、導
体層1の加工に適したエネルギー密度で紫外レーザーを
照射し3層目の導体層1に加工孔を形成して図3(d)
のような貫通孔を得る。次いで、貫通孔の壁面に第一の
実施の態様と同様にメッキ処理することで図3(e)の
ようなビアホールを得ることができる。さらに、第一の
実施の態様のときと同様に導体層1に所望の回路を形成
することで、本発明に係るフレキシブル配線板を得るこ
とができる。
2に隔てられた2つの導体層1よりなるフレキシブル配
線板(図3(a))に貫通孔を形成してからビアホール
をつくる方法を図3を参照しながら説明する。まず、図
3(a)の構造物から、1層目の導体層1および2層目
の絶縁層2に孔を設けた図3(c)に示す構造物を得る
のは前述の第一の実施の態様と同様である。その後、導
体層1の加工に適したエネルギー密度で紫外レーザーを
照射し3層目の導体層1に加工孔を形成して図3(d)
のような貫通孔を得る。次いで、貫通孔の壁面に第一の
実施の態様と同様にメッキ処理することで図3(e)の
ようなビアホールを得ることができる。さらに、第一の
実施の態様のときと同様に導体層1に所望の回路を形成
することで、本発明に係るフレキシブル配線板を得るこ
とができる。
【0023】本発明に係るフレキシブル配線板は図2や
図3のような3層構造である必要はなく、図4に示すよ
うな導体層1と絶縁層2とを交互に有する5層の構造で
も、さらに多くの層(図示せず)を有していてもよい。
図4に記載の5層構造の場合、導体層と絶縁層を上述し
たエネルギー密度の紫外レーザーで加工してメッキ処理
をすれば、図4(e’)の構造を有するビアホールを形
成(図4(e)の段階でメッキ処理をする)すること
も、図4(f’)の構造を有するビアホールを形成(図
4(f)に示す貫通孔の壁面にメッキ処理をする)する
こともできる。
図3のような3層構造である必要はなく、図4に示すよ
うな導体層1と絶縁層2とを交互に有する5層の構造で
も、さらに多くの層(図示せず)を有していてもよい。
図4に記載の5層構造の場合、導体層と絶縁層を上述し
たエネルギー密度の紫外レーザーで加工してメッキ処理
をすれば、図4(e’)の構造を有するビアホールを形
成(図4(e)の段階でメッキ処理をする)すること
も、図4(f’)の構造を有するビアホールを形成(図
4(f)に示す貫通孔の壁面にメッキ処理をする)する
こともできる。
【0024】
【実施例】実施の態様の説明に使用した図面(図2〜図
4)を援用して本発明の実施例を以下に説明するが、本
発明は実施例のみに限定されるものではない。本発明に
使用する紫外レーザーはNd:YAGレーザーの第3高
調波で、波長が355nmのレーザー光である。照射す
るエネルギー密度はレーザーの「パワー」と「ビーム
径」を調節して設定する。「ビーム径」については、レ
ーザー加工機のフォーカスを変更することで調整する。
マイクロレンズアレイにより、レーザーのエネルギー分
布を調整した。
4)を援用して本発明の実施例を以下に説明するが、本
発明は実施例のみに限定されるものではない。本発明に
使用する紫外レーザーはNd:YAGレーザーの第3高
調波で、波長が355nmのレーザー光である。照射す
るエネルギー密度はレーザーの「パワー」と「ビーム
径」を調節して設定する。「ビーム径」については、レ
ーザー加工機のフォーカスを変更することで調整する。
マイクロレンズアレイにより、レーザーのエネルギー分
布を調整した。
【0025】[実施例1]本実施例では、図2(a)にお
いて、1層目及び3層目の導体層1がそれぞれ9μmの
銅箔であり、二層の導体層1に挟まれた2層目の絶縁層
2が25μmのポリイミドである、フレキシブル配線板
を用いた。
いて、1層目及び3層目の導体層1がそれぞれ9μmの
銅箔であり、二層の導体層1に挟まれた2層目の絶縁層
2が25μmのポリイミドである、フレキシブル配線板
を用いた。
【0026】まず、1層目の導体層1を加工するため、
紫外レーザーのパワーを0.25W、周波数4kHz、
ビーム径を30μmφ、すなわちエネルギー密度を8.
8J/cm2とした。この条件で、85m秒間照射する
ことで加工を行い、導体層1に図2(b)のような孔を
形成した。 次に、2層目の絶縁層2を加工するため、
紫外レーザーのパワーを0.5W、周波数7.142k
Hz、ビーム径を55μmφ、すなわちエネルギー密度
を2.9J/cm2とした。この条件で、85m秒間照
射することで加工を行い、図2(c)のように、絶縁層
2に孔を形成した。
紫外レーザーのパワーを0.25W、周波数4kHz、
ビーム径を30μmφ、すなわちエネルギー密度を8.
8J/cm2とした。この条件で、85m秒間照射する
ことで加工を行い、導体層1に図2(b)のような孔を
形成した。 次に、2層目の絶縁層2を加工するため、
紫外レーザーのパワーを0.5W、周波数7.142k
Hz、ビーム径を55μmφ、すなわちエネルギー密度
を2.9J/cm2とした。この条件で、85m秒間照
射することで加工を行い、図2(c)のように、絶縁層
2に孔を形成した。
【0027】図2(c)における構造物の非貫通孔に、
導体層1上のメッキ厚が10μmとなるように電解銅メ
ッキを施して、図2(d)のような電気的接続を有する
フレキシブル配線板を得た。このフレキシブル配線板に
は加工孔周辺の隆起もなく、メッキ処理において析出が
不均一になるなどの不具合も生じなかった。
導体層1上のメッキ厚が10μmとなるように電解銅メ
ッキを施して、図2(d)のような電気的接続を有する
フレキシブル配線板を得た。このフレキシブル配線板に
は加工孔周辺の隆起もなく、メッキ処理において析出が
不均一になるなどの不具合も生じなかった。
【0028】[実施例2]本実施例で用いたフレキシブル
配線板は、実施例1で用いたものと同様のものである。
本実施例では図3を参照しながら説明する。
配線板は、実施例1で用いたものと同様のものである。
本実施例では図3を参照しながら説明する。
【0029】図3(a)から図3(c)への加工は実施
例1と同様である。本実施例ではさらに、3層目の導体
層1にも紫外レーザーを照射して図3(d)のような貫
通孔を形成した。3層目の加工条件は1層目の導体層1
の加工条件と同じである。
例1と同様である。本実施例ではさらに、3層目の導体
層1にも紫外レーザーを照射して図3(d)のような貫
通孔を形成した。3層目の加工条件は1層目の導体層1
の加工条件と同じである。
【0030】貫通孔の加工後、導体層1上のメッキ厚が
10μmとなるように電解銅メッキを施して、図3
(e)のような電気的接続を有するフレキシブル配線板
を得た。このフレキシブル配線板にも加工孔周辺の隆起
はなく、メッキ処理において析出が不均一になるなどの
不具合も生じなかった。
10μmとなるように電解銅メッキを施して、図3
(e)のような電気的接続を有するフレキシブル配線板
を得た。このフレキシブル配線板にも加工孔周辺の隆起
はなく、メッキ処理において析出が不均一になるなどの
不具合も生じなかった。
【0031】[実施例3]本実施例は図4を参照しながら
説明する。本実施例では図4(a)に示す、1層目、3
層目及び5層目の導体層1が9μmの銅箔であり、2層
目及び4層目の絶縁層2が25μmのポリイミドであ
る、フレキシブル配線板を用いた。
説明する。本実施例では図4(a)に示す、1層目、3
層目及び5層目の導体層1が9μmの銅箔であり、2層
目及び4層目の絶縁層2が25μmのポリイミドであ
る、フレキシブル配線板を用いた。
【0032】積層数が3層でなく5層であっても、本発
明により問題なくビアホールを加工することができた。
まず、図4(a)のフレキシブル配線板から図4(e)
記載の構造物への加工は実施例1、2と同様に、導体層
1、絶縁層2を交互に2層ずつ計4層を、上述したエネ
ルギー密度の紫外レーザーを照射することによって行っ
た。このようなフレキシブル配線板を2枚作製し、1枚
を図4(e’)に記載のビアホール作製、1枚を図4
(f’)に記載のビアホール作製に用いることとし、以
下の加工を行った。
明により問題なくビアホールを加工することができた。
まず、図4(a)のフレキシブル配線板から図4(e)
記載の構造物への加工は実施例1、2と同様に、導体層
1、絶縁層2を交互に2層ずつ計4層を、上述したエネ
ルギー密度の紫外レーザーを照射することによって行っ
た。このようなフレキシブル配線板を2枚作製し、1枚
を図4(e’)に記載のビアホール作製、1枚を図4
(f’)に記載のビアホール作製に用いることとし、以
下の加工を行った。
【0033】前者については、図4(e)の状態から、
導体層1上のメッキ厚が10μmとなるように電解銅メ
ッキを施して、図4(e’)のようなビアホールを有す
るフレキシブル配線板を得た。このフレキシブル配線板
にも加工孔周辺の隆起はなく、メッキ処理において析出
が不均一になるなどの不具合も生じなかった。
導体層1上のメッキ厚が10μmとなるように電解銅メ
ッキを施して、図4(e’)のようなビアホールを有す
るフレキシブル配線板を得た。このフレキシブル配線板
にも加工孔周辺の隆起はなく、メッキ処理において析出
が不均一になるなどの不具合も生じなかった。
【0034】一方、後者については図4(e)の状態か
ら、5層目の導体層1にも紫外レーザーを照射して図4
(f)のような貫通孔を形成した。5層目の加工条件は
1層目及び3層目の導体層1の加工条件と同じである。
その後、導体層1上のメッキ厚が10μmとなるように
電解銅メッキを施して、図4(f’)のようなビアホー
ルを有するフレキシブル配線板を得た。このフレキシブ
ル配線板にも加工孔周辺の隆起はなく、メッキ処理にお
いて析出が不均一になるなどの不具合も生じなかった。
ら、5層目の導体層1にも紫外レーザーを照射して図4
(f)のような貫通孔を形成した。5層目の加工条件は
1層目及び3層目の導体層1の加工条件と同じである。
その後、導体層1上のメッキ厚が10μmとなるように
電解銅メッキを施して、図4(f’)のようなビアホー
ルを有するフレキシブル配線板を得た。このフレキシブ
ル配線板にも加工孔周辺の隆起はなく、メッキ処理にお
いて析出が不均一になるなどの不具合も生じなかった。
【0035】[比較例1]実施例1における加工孔の加工
と同様の加工を、照射する紫外レーザーのエネルギー密
度を常に(絶縁層2の加工においても)8.8J/cm
2として行った。この場合、図2(c)の段階で3層目
の導体層1を観察すると波がうっているというようなダ
メージが発生していた。このような加工孔を有する場合
にはメッキ時にクラックが発生することによる接続不良
が起こる可能性が高いと判断される。
と同様の加工を、照射する紫外レーザーのエネルギー密
度を常に(絶縁層2の加工においても)8.8J/cm
2として行った。この場合、図2(c)の段階で3層目
の導体層1を観察すると波がうっているというようなダ
メージが発生していた。このような加工孔を有する場合
にはメッキ時にクラックが発生することによる接続不良
が起こる可能性が高いと判断される。
【0036】[比較例2]実施例1における加工孔の加工
と同様の加工を、照射する紫外レーザーのエネルギー密
度を常に(導体層1の加工においても)2.9J/cm
2として行った。この場合、導体層1の加工時間が長く
なり(実施例1では85m秒であるのが、比較例では2
秒必要だった)、さらに、1層目の導体層1の加工孔周
辺に隆起が確認された。
と同様の加工を、照射する紫外レーザーのエネルギー密
度を常に(導体層1の加工においても)2.9J/cm
2として行った。この場合、導体層1の加工時間が長く
なり(実施例1では85m秒であるのが、比較例では2
秒必要だった)、さらに、1層目の導体層1の加工孔周
辺に隆起が確認された。
【0037】[比較例3]実施例2における加工孔の加工
と同様の加工を、照射する紫外レーザーのエネルギー密
度を常に(絶縁層2の加工においても)8.8J/cm
2として行った。この場合、図3(d)の段階で、8.
8J/cm2の加工のため、絶縁層2にマイクロクラッ
クが生じ、そのためメッキ工程でバレルクラック(加工
孔側面でメッキされず、断線した状態)が生じた。この
ようなフレキシブル配線板を使用すると、後工程で不具
合が発生することが懸念される。
と同様の加工を、照射する紫外レーザーのエネルギー密
度を常に(絶縁層2の加工においても)8.8J/cm
2として行った。この場合、図3(d)の段階で、8.
8J/cm2の加工のため、絶縁層2にマイクロクラッ
クが生じ、そのためメッキ工程でバレルクラック(加工
孔側面でメッキされず、断線した状態)が生じた。この
ようなフレキシブル配線板を使用すると、後工程で不具
合が発生することが懸念される。
【0038】[比較例4]実施例2における加工孔の加工
と同様の加工を、照射する紫外レーザーのエネルギー密
度を常に(導体層1の加工においても)2.9J/cm
2として行った。この場合、比較例2と同様、導体層1
の加工時間が長くなった。さらに、3層目の導体層1の
加工時に孔の内部で熱のこもりが発生し、絶縁層2にマ
イクロクラックが生じた。このような貫通孔を有する場
合にはメッキ後のビアホールの信頼性が低下する、バレ
ルクラックが生じる、という問題が発生した。
と同様の加工を、照射する紫外レーザーのエネルギー密
度を常に(導体層1の加工においても)2.9J/cm
2として行った。この場合、比較例2と同様、導体層1
の加工時間が長くなった。さらに、3層目の導体層1の
加工時に孔の内部で熱のこもりが発生し、絶縁層2にマ
イクロクラックが生じた。このような貫通孔を有する場
合にはメッキ後のビアホールの信頼性が低下する、バレ
ルクラックが生じる、という問題が発生した。
【0039】なお、5層構造のフレキシブル配線板であ
る図4の場合にも、比較例1〜4のような条件で紫外レ
ーザーを照射すると、ビアホールの形状、紫外レーザー
のエネルギー密度に応じて比較例1〜4の不具合が発生
したことを確認した。
る図4の場合にも、比較例1〜4のような条件で紫外レ
ーザーを照射すると、ビアホールの形状、紫外レーザー
のエネルギー密度に応じて比較例1〜4の不具合が発生
したことを確認した。
【0040】
【発明の効果】本発明により、ビアホール形成時にかか
る過剰な熱エネルギーを低減することができ、その結
果、従来発生していたビアホールの問題を低減でき、品
質を向上することができる。このように、ビアホールの
品質が向上することと、紫外レーザーを使うことによる
微細、高精度の加工性とが相まって、フレキシブル配線
板のファインパターン化、高密度化が実現できる。ま
た、ビアホールによる電気接続の信頼性の向上が期待で
きる。このようなフレキシブル配線板は、電子機器の更
なる軽薄化、高密度化に貢献するものと期待される。
る過剰な熱エネルギーを低減することができ、その結
果、従来発生していたビアホールの問題を低減でき、品
質を向上することができる。このように、ビアホールの
品質が向上することと、紫外レーザーを使うことによる
微細、高精度の加工性とが相まって、フレキシブル配線
板のファインパターン化、高密度化が実現できる。ま
た、ビアホールによる電気接続の信頼性の向上が期待で
きる。このようなフレキシブル配線板は、電子機器の更
なる軽薄化、高密度化に貢献するものと期待される。
【図1】(a)〜(d)は、本発明に用いる紫外レーザ
ーのエネルギー密度と照射範囲の模式図である。
ーのエネルギー密度と照射範囲の模式図である。
【図2】(a)〜(d)は、本発明に係るビアホール形
成方法の説明図である。
成方法の説明図である。
【図3】(a)〜(e)は、本発明に係るビアホール形
成方法の説明図である。
成方法の説明図である。
【図4】(a)〜(f’)は、本発明に係るビアホール
形成方法の説明図である。
形成方法の説明図である。
【符号の説明】
1:導体層
2:絶縁層
3:メッキ層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
H05K 3/46 H05K 3/46 X
// B23K 101:42 B23K 101:42
(72)発明者 日野 敦司
大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東
電工株式会社内
Fターム(参考) 4E068 AF01 CA01 CA02 CA04 DA11
5E317 AA24 BB03 BB12 CD27 CD32
GG16
5E346 AA12 AA15 AA42 AA43 CC08
CC10 CC32 CC37 CC38 CC40
DD12 DD23 FF06 FF07 FF09
FF10 FF13 FF14 GG15
Claims (8)
- 【請求項1】 2層の導体層とそれを隔てる1層の絶縁
層を少なくとも有するフレキシブル配線板のビアホール
の形成方法において、導体層に照射する紫外レーザーの
エネルギー密度を、絶縁層に照射する紫外レーザーのエ
ネルギー密度より高くすることを特徴とする、フレキシ
ブル配線板のビアホールの形成方法。 - 【請求項2】 導体層に照射する紫外レーザーのエネル
ギー密度を絶縁層に照射する紫外レーザーのエネルギー
密度より0.1〜20J/cm2高くする請求項1記載
のフレキシブル配線板のビアホールの形成方法。 - 【請求項3】 導体層に照射する紫外レーザーのエネル
ギー密度を5〜20J/cm2とし、絶縁層に照射する
紫外レーザーのエネルギー密度を0.05〜5J/cm
2とする請求項1または2のいずれかに記載のフレキシ
ブル配線板のビアホールの形成方法。 - 【請求項4】 フレキシブル配線板の導体層のビアホー
ル形成部に紫外レーザーを照射し、該導体層を開口した
後、絶縁層に紫外レーザーを照射して開口する工程を有
する請求項1〜3のいずれかに記載のフレキシブル配線
板のビアホールの形成方法。 - 【請求項5】 請求項4の方法を繰り返し行うことを特
徴とするフレキシブル配線板のビアホールの形成方法。 - 【請求項6】 フレキシブル配線板の導体層のビアホー
ル形成部に紫外レーザーを照射し、該導体層を開口した
後、絶縁層に紫外レーザーを照射して開口し、さらに導
体層(絶縁層に対し、最初に加工した導体層の反対側に
ある導体層)に紫外レーザーを照射して開口する工程を
有する請求項1〜3のいずれかに記載のフレキシブル配
線板のビアホールの形成方法。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の方法を
含むフレキシブル配線板の製造方法。 - 【請求項8】 請求項7記載の方法により製造されたフ
レキシブル配線板。
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- 2002-09-26 KR KR10-2002-0058421A patent/KR100538604B1/ko not_active IP Right Cessation
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