JP2003258406A - 回路基板用部材および回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】熱、湿度、外力の影響で寸法変化を起こしやす
い可撓性フィルムにおいても、高精度な回路パターンを
形成するとともに電子部品との高精度な接合をすること
ができる。 【解決手段】少なくとも補強板、有機物層、可撓性フィ
ルムを有する回路基板用部材であって、（ａ）補強板、
有機物層、可撓性フィルムの全てが存在している部分、
（ｂ）補強板と可撓性フィルムの２種のみ存在している
部分、（ｃ）可撓性フィルムのみ存在している部分の
（ａ）（ｂ）の構造をいずれも備えているか（ａ）
（Ｃ）の構造をいずれも備えていることを特徴とする回
路基板用部材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高精度な回路パタ
ーンを有するとともに生産性に優れた可撓性フィルムを
用いた回路基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】エレクトロニクス製品の軽量化、小型化
に伴い、プリント回路基板のパターニングの高精度化が
求められている。可撓性フィルム基板は、曲げることが
できるために三次元配線ができ、エレクトロニクス製品
の小型化に適していることから需要が拡大している。液
晶ディスプレイパネルへのＩＣ接続に用いられるＴＡＢ
(Tape Automated Bonding)技術は、比較的細幅の長尺ポ
リイミドフィルム基板を加工することで樹脂基板として
は最高の微細パターンを得ることができるが、微細化の
進展に関しては限界に近づきつつある。微細化にはライ
ン幅やライン間のスペース幅で表される指標と基板上の
パターンの位置で表される指標がある。ライン幅やスペ
ース幅に関しては、さらに微細化する方策があるが、後
者の指標、位置精度は、回路基板とＩＣなどの電子部品
とを接続する際の電極パッドと回路基板パターンとの位
置合わせに係わり、ＩＣの多ピン化の進展に従い要求さ
れる精度に対応することが厳しくなってきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記位置精度の点にお
いて、特に可撓性フィルム基板加工は改良が難しい状況
になりつつある。回路基板加工プロセスでは、乾燥やキ
ュアなどの熱処理プロセス、エッチングや現像などの湿
式プロセスがあり、可撓性フィルムは、膨張と収縮を繰
り返す。このときのヒステリシスは、基板上の回路パタ
ーンの位置ずれを引き起こす。また、アライメントが必
要なプロセスが複数ある場合、これらのプロセスの間に
膨張、収縮があると形成されるパターン間で位置ずれが
発生する。可撓性フィルムの膨張と収縮による変形は、
比較的大面積の基板寸法で加工を進めるＦＰＣ(Flexibl
e Printing Circuit)の場合には更に大きな影響を及ぼ
す。また、位置ずれは引っ張りや捻れなどの外力でも引
き起こされ、柔軟性を上げるために薄い基板を使う場合
は特に注意を要している。

【０００４】一方、電子部品と回路基板との接続方法
は、多数の接続部を一括で接合する接続方法において、
位置精度確保が重要である。このような接続方法として
は、回路基板の接続部に形成された錫、金、はんだなど
の金属層と電子部品の接続部に形成された金やはんだな
どの金属層とを加熱圧着し金属接合させる方法、回路基
板の接続部の錫、金、はんだなどの金属層と電子部品の
接続部に形成された金やはんだなどの金属層とを圧着し
つつ回路基板と電子部品間に配置した異方導電性接着剤
または非導電性接着剤を硬化させ、機械的に接合させる
方法などが挙げられる。いずれの方法でも接続部分は局
所的に１５０℃から４００℃で、数秒から数分間、加熱
加圧され、接合時に特に高温を要する。回路基板に耐熱
性が不十分な有機物層があると、高温での加圧時に有機
物層が変形し、位置精度が確保できない。さらに有機物
層は耐熱性以外の特性、例えば、粘着性や重合時の体積
収縮性なども考慮して選定され、必ずしも金属接合に耐
えられる有機物層を用いることができない。

【０００５】本発明の目的は、上記のような問題点を解
決し、高精細な可撓性フィルム回路基板と回路基板への
電子部品の高精度実装方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、本発明は以下の構成および製造方法からな
る。 （１）少なくとも補強板、有機物層、可撓性フィルムを
有する回路基板用部材であって、（ａ）補強板、有機物
層、可撓性フィルムの全てが存在している部分、（ｂ）
補強板と可撓性フィルムの２種のみ存在している部分、
（ｃ）可撓性フィルムのみ存在している部分の、（ａ）
および（ｂ）の構造を備えている、あるいは（ａ）およ
び（ｃ）の構造を備えていることを特徴とする回路基板
用部材。 （２）補強板がシート状であり、有機物層がパターニン
グされていることを特徴とする上記（１）記載の回路基
板用部材。 （３）補強板が枠状または格子状であることを特徴とす
る上記（１）記載の回路基板用部材。 （４）少なくとも補強板、有機物層、可撓性フィルムを
有する回路基板用部材であって、（ａ）補強板、有機物
層、可撓性フィルムの全てが存在している部分、（ｂ）
補強板と可撓性フィルムの２種のみ存在している部分、
（ｃ）可撓性フィルムのみ存在している部分の、（ａ）
および（ｂ）の構造を備えている、あるいは（ａ）およ
び（ｃ）の構造を備えている回路基板用部材を形成した
後可撓性フィルムを補強板から分離させる、もしくは、
さらに前記回路基板用部材上に電子部品を実装した後、
可撓性フィルムを補強板から分離させることを特徴とす
る回路基板の製造方法。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の回路基板用部材は、
（ａ）補強板、有機物層、可撓性フィルムの全てが存在
している部分、（ｂ）補強板と可撓性フィルムの２種の
み存在している部分、または、ｃ）可撓性フィルムのみ
存在している部分がある。枠状もしくは格子状補強板を
用いた場合、補強板上の有機物層でシート状の可撓性フ
ィルムを保持し、枠内部もしくは格子内部が可撓性フィ
ルムのみの部分である。また、シート状補強板を用いた
場合、パターニングされた有機物層を備え、この有機物
層でシート状の可撓性フィルムを保持し、有機物層の存
在しない部分が補強板と可撓性フィルムのみの部分であ
る。

【０００８】シート状補強板上に形成された有機物層の
パターンとしては、電子部品と回路基板の接続位置直下
に有機物層が配置されいなければ良く、ドット状、線
状、格子状、枠状やこれらを組み合わせた形状など種々
の形状を採用することができる。ただし、ウエット工程
で、薬液が補強板と可撓性フィルムの間に入り込まない
パターンにすることが望ましい。

【０００９】パターンニングされた有機物層や枠状もし
くは格子状の補強板上に形成された有機物層の幅は、太
い方が可撓性フィルムの固定強度が強く、一方、細い方
が回路基板として利用できる可撓性フィルム基板の面積
が増えるので、０．２ｍｍから１０ｍｍの範囲が好まし
く、１ｍｍから５ｍｍの範囲が更に好ましい。パターニ
ングされた有機物層は薄い方が補強板と可撓性フィルム
の間隙が小さくなり、電子部品接合の際の位置合わせが
容易である。一方、有機物層が厚い方が可撓性フィルム
を固定する力は強いので、有機物層の厚みは、０．５μ
ｍから４０μｍの範囲が好ましく、更に１μｍから２０
μｍの範囲が好ましい。最も好ましくは、２μｍから１
４μｍの範囲である。

【００１０】枠状、格子状の補強板と可撓性フィルムと
は、必ずしも補強板全面において、有機物層で貼り合わ
されていなくてもよく、可撓性フィルムを固定するのに
充分なだけの面積あるいは配置で貼り合わされていれば
良い。

【００１１】シート状の補強板上にパターニングされた
強粘着力の粘着剤や接着剤でシート状の可撓性フィルム
と補強板とが強固に貼り合わせられている場合や、枠状
もしくは格子状補強板とその上に設けられた強粘着力の
粘着剤や接着剤でシート状の可撓性フィルムが強固に貼
り合わせられている場合は、回路パターン形成後、もし
くは、さらに電子部品を回路パターン上に実装した後、
粘着力の粘着剤や接着剤と接触した部分の可撓性フィル
ムを切り離して、補強板から分離される。

【００１２】シート状補強板上に有機物層をパターニン
グする方法としては、印刷法や有機物層に感光性を付与
する方法などがある。感光性を付与した有機物層を塗布
するには、スピンコーター、リバースコーター、バーコ
ーター、ブレードコーター、ロールコーター、ダイコー
ター、スクリーン印刷、ディップコーター、スプレイコ
ーターなどの種々のものが採用できる。

【００１３】有機物層は、補強板に直接塗布しても良い
し、長尺フィルムなどの別の基体に塗布してから補強板
に転写しても良い。転写を用いる場合は、塗布膜厚が均
一な部分だけを採用することができる長所があるが、工
程が増えたり、転写用の別の基体が必要になる短所があ
る。

【００１４】また、有機物層を回路基板とする可撓性フ
ィルム側に塗布してから、補強板に貼り合わせることも
できる。この場合は、可撓性フィルム剥離時に、有機物
層が補強板側に残るように有機物層と補強板表面の粘着
力を大きくするための工程、あるいは、剥離後に可撓性
フィルム側に残った有機物層を除去する工程が付加され
生産性が低下することがある。

【００１５】本発明において補強板として用いられる基
板は、シート状または枠状、格子状である。枠状補強板
は、有機物層を介して可撓性フィルムの外周に貼り合わ
せられ可撓性フィルムを固定する。枠の外側の形状とし
ては方形、円形などであり、枠内部が方形、円形などに
抜かれている。枠の外側が長方形で、内側が円形である
ような組合せも可能である。格子状補強板は、有機物層
を介して可撓性フィルムの一部に貼り合わせられ可撓性
フィルムを固定する。格子状補強板の開口部位置が、可
撓性フィルムに形成された回路パターンの少なくとも一
部の位置と合致していれば、格子状補強板の形状は特に
限定されないが、全体形状が方形で、内部に方形または
円形の開口部が複数配置されたものがハンドリングが容
易であるため好適に採用できる。

【００１６】枠状または格子状補強板を用いる場合は、
それらの開口部を利用して、可撓性フィルムの両面を同
時に加工することが可能であり、生産性向上の点で好ま
しい。一方、シート状補強板は、段差がなく、ハンドリ
ングや真空吸着などが容易で、自動化しやすい。またウ
エット工程において段差部分に薬液が残り、次工程の障
害となる懸念がない点で好ましい。

【００１７】格子状補強板を用いる場合、またはパター
ニングされた有機物層を有するシート状の補強板を用い
る場合、格子状補強板の開口部や有機物層の開口部に合
わせて、補強板に補強板よりも小さいサイズの可撓性フ
ィルムを複数枚貼り合わせることができる。また、補強
板に１枚の可撓性フィルムを貼り合わせてから、格子状
補強板の開口部や有機物層の開口部に合わせてレーザー
や高圧水ジェットやカッターで所定のスリットを設ける
ことができる。このような構成にすると、補強板上の可
撓性フィルムの一部に発生した応力が伝搬せず、不良発
生を抑えることができる。

【００１８】本発明において、可撓性フィルムは、プラ
スチックフィルムであって、回路パターン製造工程およ
び電子部品実装での熱プロセスに耐えるだけの耐熱性を
備えていることが重要であり、ポリカーボネート、ポリ
エーテルサルファイド、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、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリイミド、ポリアミド、液晶ポリマーなどのフィ
ルムを採用することができる。中でもポリイミドフィル
ムは、耐熱性に優れるとともに耐薬品性にも優れている
ので好適に採用される。また、低誘電損失など電気的特
性が優れている点で、液晶ポリマーが好適に採用され
る。可撓性のガラス繊維補強樹脂板を採用することも可
能である。

【００１９】上記ガラス繊維補強樹脂板の樹脂として
は、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンエー
テル、マレイミド、ポリアミド、ポリイミドなどが挙げ
られる。可撓性フィルムの厚さは、電子機器の軽量化、
小型化、あるいは微細なビアホール形成のためには薄い
方が好ましく、一方、機械的強度を確保するためや平坦
性を維持するためには厚い方が好ましい点から、１２．
５μｍから１２５μｍの範囲が好ましい。

【００２０】これらの可撓性フィルムには、補強板との
貼り付けに先立って、片面もしくは両面に金属層が形成
されていても良い。金属層は、銅箔などの金属箔を接着
剤層で貼り付けて形成することができる他、スパッタや
メッキ、あるいはこれらの組合せで形成することができ
る。また、銅などの金属箔の上に可撓性フィルムの原料
樹脂あるいはその前駆体を塗布、乾燥、キュアすること
で、金属層付き可撓性フィルムを作り、これを利用する
こともできる。

【００２１】本発明に用いられる有機物層は接着剤また
は粘着剤からなり、可撓性フィルムを有機物層を介して
補強板に貼り付けて加工しうるものであれば特に限定さ
れない。感圧性粘着剤は、可撓性フィルムを貼り付ける
際に可撓性フィルムに与える応力が小さく好ましい。可
撓性フィルムは、回路パターン形成後、もしくは、さら
に電子部品を回路パターン上に実装した後、補強板から
分離される。有機物層が弱粘着から中粘着と呼ばれる領
域の粘着力を有する粘着剤であれば、可撓性フィルムを
有機物層から剥離することができる。

【００２２】本発明の回路基板用部材は、電子部品と回
路基板の接続方法に関し、いずれの方法にも適用でき
る。特に多数の接続部を一括で接合する接続方法では位
置精度確保が重要であり、本発明の回路基板用部材が有
効である。ここで多数の接続部を一括で接合する接続方
法は、(1)回路基板の接続部に形成された錫、金、はん
だなどの金属層と電子部品の接続部に形成された金やは
んだなどの金属層とを加熱圧着し金属接合させる方法、
(2)回路基板の接続部の錫、金、はんだなどの金属層と
電子部品の接続部に形成された金やはんだなどの金属層
とを圧着しつつ、回路基板と電子部品間に配置した異方
導電性接着剤または非導電性接着剤を硬化させ、機械的
に接合させる方法などが挙げられる。いずれの方法でも
接続部分は局所的に１５０℃から４００℃で、数秒から
数分間、加熱加圧され、接合時に特に高温を要する。回
路基板用部材において、補強板と可撓性フィルムの間に
耐熱性が不十分な有機物層があると、高温での加圧時に
有機物層が変形し、位置精度が確保できない。一方で有
機物層は耐熱性以外の特性、例えば、粘着性や重合時の
体積収縮性なども考慮して選定され、必ずしも金属接合
に耐えられる有機物層を用いることができない。本発明
の回路基板用部材によれば、加熱加圧で電子部品と回路
基板とが接合される際に、回路基板用部材の加熱加圧部
分に有機物層もしくは有機物層と補強板を配置しないこ
とで、有機物層の特性に依存することなく高精度の位置
精度を確保することができる。また、加熱加圧に加えて
超音波を接合部分に印加して、金属接合の低温下を図る
方法もあるが、粘着剤や接着剤は概して柔軟であるの
で、接合部下部に粘着剤や粘着剤があると、接合部に加
えられた超音波が減衰して低温化の効果が減じられる。
本発明の回路基板用部材によれば、回路基板用部材の加
熱加圧部分に有機物層もしくは有機物層と補強板を配置
しないことで超音波の減衰を回避することができる。

【００２３】本発明で用いる補強板として用いられる基
板の材質は、ソーダライムガラス、ホウケイ酸系ガラ
ス、石英ガラスなどの無機ガラス類、アルミナ、窒化シ
リコン、ジルコニアなどのセラミックス、ステンレスス
チール、インバー合金、チタンなどの金属やガラス繊維
補強樹脂板などが採用でき、いずれも線膨張係数や吸湿
膨張係数が小さい点で好ましい。シート状補強板として
は、回路パターン製造工程の耐熱性、耐薬品性に優れて
いる点や大面積で表面平滑性が高い基板が安価に入手し
やすい点や塑性変形しにくい点、あるいは搬送装置など
との接触によりパーティクルを発生しにくい点で無機ガ
ラス類が好ましい。中でもアルミノホウケイ酸塩ガラス
に代表されるホウケイ酸系ガラスは、高弾性率でかつ熱
膨張係数が小さいため特に好ましい。枠状または格子状
補強板としては、シート状補強板によりも機械的強度が
要求され、また所定の形状に加工しやすい点で、金属や
セラミクックスの採用が好ましい。

【００２４】金属やガラス繊維補強樹脂を補強板に採用
する場合は、長尺連続体での製造もできるが、位置精度
を確保しやすい点で、本発明の回路基板の製造方法は枚
葉式で行うことが好ましい。また、電子部品実装におい
ても、枚葉基板による位置合わせの方が光学的位置検知
と可動ステージ等により位置精度を確保しやすく好まし
い。枚葉とは、長尺連続体でなく、可撓性フィルムが個
別のシート状でハンドリングされる状態を言う。

【００２５】補強板にガラス基板を用いる場合、ガラス
基板のヤング率が小さかったり、厚みが小さいと可撓性
フィルムの膨張・収縮力で反りやねじれが大きくなり、
平坦なステージ上に真空吸着したときにガラス基板が割
れることがある。また、真空吸着・脱着で可撓性フィル
ムが変形することになり位置精度の確保が難しくなる傾
向がある。一方、ガラス基板が厚いと、肉厚ムラにより
平坦性が悪くなることがあり、露光精度が悪くなる傾向
がある。また、ロボット等によるハンドリングに負荷が
大きくなり素早い取り回しが難しくなって生産性が低下
する要因になる他、運搬コストも増大する傾向がある。
これらの点から、枚葉補強板であるガラス基板のヤング
率（ｋｇ／ｍｍ²）と厚さ（ｍｍ）の３乗の積が、８５
０ｋｇ・ｍｍ以上８６００００ｋｇ・ｍｍ以下の範囲で
あることが好ましく、１５００ｋｇ・ｍｍ以上１９００
００ｋｇ・ｍｍ以下が更に好ましく、２４００ｋｇ・ｍ
ｍ以上１１００００ｋｇ・ｍｍ以下の範囲が最も好まし
い。なお、本発明においてガラスのヤング率は、ＪＩＳ
Ｒ１６０２によって求められる値とする。

【００２６】本発明で用いる可撓性フィルムには、補強
板との貼り付けに先立って、貼り付け面である一方の面
に回路パターンおよび位置合わせ用マークが形成されて
いてもよい。位置合わせマークは、透明な補強板である
場合は、補強板を通して読みとっても良いし、可撓性フ
ィルムを通して読みとっても良いが、可撓性フィルムの
貼り合わせ面とは反対側に金属層が形成されている場合
は、金属層のパターンによらず読み取りができることか
ら補強板側からの読み取りが好ましい。この位置合わせ
マークは、可撓性フィルムを補強板と貼り合わせる際の
位置合わせにも利用することができる。位置合わせマー
クの形状は特に限定されず、露光機などで一般に使用さ
れる形状が好適に採用できる。

【００２７】補強板に貼り付けた後に貼り付け面とは反
対面に形成される回路パターンは、６０μｍピッチ以下
の特に高精度なパターンを形成することができるが、補
強板との貼り付け面に形成されるパターンは、主にプリ
ント配線板などへの入出力端子およびその周辺の配線や
電源と接地電位配線の役割を持たせるものであり、補強
板への貼り付け面とは反対面に形成されるパターンほど
の高精細を要求されない場合がある。本発明によれば、
このような片面に特に高精細なパターンを形成した両面
配線を提供することも容易である。両面配線であること
のメリットとしては、スルーホールを介しての配線交差
ができ、配線設計の自由度が増すこと、太い配線で接地
電位を必要な場所の近傍まで伝搬することで高速動作す
るＬＳＩのノイズ低減ができること、同様に太い配線で
電源電位を必要な場所の近傍まで伝搬することにより、
高速スイッチングでも電位の低下を防ぎ、ＬＳＩの動作
を安定化させること、電磁波シールドとして外部ノイズ
を遮断することなどがあり、ＬＳＩが高速化し、また、
多機能化による多ピン化が進むと非常に重要になる。

【００２８】本発明の回路基板の製造方法の一例を以下
に説明するが、本発明は、これに限定されるものではな
い。

【００２９】厚さ０．７ｍｍのアルミノホウケイ酸塩ガ
ラスにスクリーン印刷で、弱粘着性再剥離剤をパターン
塗布する。再剥離剤塗布後、加熱乾燥や真空乾燥などに
より乾燥し、厚みが１０μｍの再剥離剤層を得る。塗布
した再剥離剤層付きガラス基板に、ポリエステルフィル
ム上にシリコーン樹脂層を設けた離型フィルムからなる
空気遮断用フィルムを貼り付けて１週間室温で放置す
る。この期間は、熟成と呼ばれ、再剥離剤層の架橋が進
行して、徐々に粘着力が低下する。放置期間や保管温度
は、所望の粘着力が得られるように選択される。空気遮
断用フィルムを貼り合わせる代わりに、窒素雰囲気中や
真空中で保管することもできる。弱粘着性再剥離剤を長
尺フィルム基体に塗布、乾燥後、補強板に転写すること
も可能である。

【００３０】次に厚さ２５μｍのポリイミドフィルムを
準備する。ガラス基板上の空気遮断用フィルムを剥がし
て、ポリイミドフィルムをガラス基板に貼り付ける。前
述のように、ポリイミドフィルムの片面または両面に金
属層があらかじめ形成されていても良い。ポリイミドフ
ィルムはあらかじめ所定の大きさのカットシートにして
おいて貼り付けても良いし、長尺ロールから巻きだしな
がら、貼り付けと切断をしてもよい。このような貼り付
け作業には、ロール式ラミネーターや真空ラミネーター
を使用することができる。

【００３１】ポリイミドフィルムの貼り合わせ面とは反
対側の面に金属層が設けられていない場合は、フルアデ
ィティブ法やセミアディティブ法で金属層を形成する。

【００３２】フルアディティブ法は、以下のようなプロ
セスである。金属層を形成する面にパラジウム、ニッケ
ルやクロムなどの触媒付与処理をし、乾燥する。ここで
言う触媒とは、そのままではメッキ成長の核としては働
かないが、活性化処理をすることでメッキ成長の核とな
るものである。触媒付与処理は補強板に可撓性フィルム
を貼り合わせてから実施しても良いし、貼り合わせ前
に、例えば長尺の可撓性フィルム上で実施しても良い。
次いでフォトレジストをスピンコーター、ブレードコー
ター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーター、
スクリーン印刷などで塗布して乾燥する。該フォトレジ
ストを所定パターンのフォトマスクを介して露光、現像
して、メッキ膜が不要な部分にレジスト層を形成する。
この後、触媒の活性化処理をしてから、硫酸銅とホルム
アルデヒドの組合せからなる無電解メッキ液に、該ポリ
イミドフィルムを浸漬し、厚さ２μｍから２０μｍの銅
メッキ膜を形成して、回路パターンを得る。

【００３３】セミアディティブ法は、以下のようなプロ
セスである。金属層を形成する面に、クロム、ニッケ
ル、銅またはこれらの合金をスパッタし、下地層を形成
する。該下地層の厚みは１ｎｍから１０００ｎｍの範囲
である。下地層の上に銅スパッタ膜をさらに５０ｎｍか
ら３０００ｎｍ積層することは、後に続く電解メッキの
ための十分な導通を確保したり、金属層の接着力向上や
ピンホール欠陥防止に効果がある。下地層形成に先立
ち、ポリイミドフィルム表面に接着力向上のために、プ
ラズマ処理、逆スパッタ処理、プライマー層塗布、接着
剤層塗布が行われることは適宜許される。中でもエポキ
シ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリアミド樹脂系、ポリイ
ミド樹脂系、ＮＢＲ系などの接着剤層塗布は接着力改善
効果が大きく好ましい。これらの処理や塗布は、枚葉基
板貼り付け前に実施されても良いし、枚葉基板貼り付け
後に実施されても良い。枚葉基板貼り付け前に長尺のポ
リイミドフィルムに対してロールツーロールで連続処理
されることは生産性向上が図れ好ましい。また、下地層
は補強板に可撓性フィルムを貼り合わせてから形成して
も良いし、貼り合わせ前に、例えば長尺の可撓性フィル
ム上に形成しても良い。このようにして形成した下地層
上にフォトレジストをスピンコーター、ブレードコータ
ー、ロールコーター、ダイコーター、スクリーン印刷な
どで塗布して乾燥する。該フォトレジストを所定パター
ンのフォトマスクを介して露光、現像して、メッキ膜が
不要な部分にレジスト層を形成する。次いで下地金属層
を電極として電解メッキをおこなう。電解メッキ液とし
ては、硫酸銅メッキ液、シアン化銅メッキ液、ピロ燐酸
銅メッキ液などが用いられる。厚さ２μｍから２０μｍ
の銅メッキ膜を形成後、さらに必要に応じて金、ニッケ
ル、錫などのメッキを施し、フォトレジストを剥離し、
続いてスライトエッチングにて下地層を除去して、回路
パターンを得る。

【００３４】また、これら金属配線回路形成において、
ポリイミドフィルムに接続孔を設けることができる。す
なわち、枚葉基板との貼り合わせ面側に設けた金属層と
の電気的接続を取るビアホールを設けたり、ボールグリ
ッドアレイのボール設置用の孔を設けたりすることがで
きる。接続孔の設け方としては、炭酸ガスレーザー、Ｙ
ＡＧレーザー、エキシマレーザーなどのレーザー孔開け
やケミカルエッチングを採用することができる。レーザ
ーエッチングを採用する場合は、エッチングストッパ層
として、ポリイミドフィルムの貼り付け面側に金属層が
あることが好ましい。ポリイミドフィルムのケミカルエ
ッチング液としては、ヒドラジン、水酸化カリウム水溶
液などを採用することができる。また、ケミカルエッチ
ング用マスクとしては、パターニングされたフォトレジ
ストや金属層が採用できる。電気的接続を取る場合は、
接続孔形成後、前述の金属層パターン形成と同時にメッ
キ法で孔内面を導体化することが好ましい。電気的接続
をとるための接続孔は、直径が１５μｍから２００μｍ
が好ましい。ボール設置用の孔は、直径が５０μｍから
８００μｍが好ましく、８０μｍから８００μｍがより
好ましい。

【００３５】次いで形成した回路パターン上にＩＣチッ
プ、抵抗やコンデンサなどの電子部品を実装する。本発
明で使用できる電子部品搭載装置は、光学的位置検出機
能と可動ステージなどの位置合わせ機能を有し、搭載精
度を確保できるものであれば、特に限定されない。本発
明は、特に接続ピッチが小さく、かつピン数が大きい大
規模ＬＳＩの実装精度確保に効果が大きい。ＬＳＩのパ
ッケージ形態は特に限定されず、ベアチップ、リードフ
レームタイプ、ボールグリッドアレイタイプのいずれに
も適用することができるが、ピン数が多くできるベアチ
ップやボールグリッドアレイタイプへの適用が好まし
い。

【００３６】また、本発明で使用できる電子部品と回路
基板との接続方法としては、回路基板の接続部に形成さ
れた錫、金、はんだなどの金属層と電子部品の接続部に
形成された金やはんだなどの金属層とを加熱圧着し金属
接合させる方法、回路基板の接続部の錫、金、はんだな
どの金属層と電子部品の接続部に形成された金やはんだ
などの金属層とを圧着しつつ回路基板と電子部品間に配
置した異方導電性接着剤または非導電性接着剤を硬化さ
せ、機械的に接合させる方法、あるいは、接続部分へパ
ターン印刷されたはんだペースト上に電子部品を仮固定
した後、一括リフローで接続する方法などが挙げられ
る。

【００３７】回路基板と電子部品とを接続した後、回路
基板を補強板から剥離する。レーザー、高圧水ジェット
やカッターなどを用いて、個片または個片の集合体に該
回路パターン付きポリイミドフィルムを切り分けてか
ら、電子部品が実装された回路基板をガラス基板から剥
離することもできる。

【００３８】本発明の回路基板は、電子機器の配線板、
ＩＣパッケージ用インターポーザー、ウエハレベルバー
ンインソケット用配線板などに使用される。回路パター
ンに抵抗素子や容量素子を入れ込むことは適宜許され
る。また、可撓性フィルム基板の少なくとも一方の面に
絶縁層と配線層を積層し、多層化することも可能であ
る。

【００３９】

【実施例】以下実施例を挙げて本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。

【００４０】実施例１ 厚さ０．７ｍｍ、３００ｍｍ角のアルミノホウケイ酸塩
ガラスにスクリーン印刷法で幅１０ｍｍで該幅の中心間
が３０ｍｍの正方形の格子となるように、弱粘着性再剥
離剤”オリバイン”ＥＸＫ０１−２５７（東洋インキ
（株）製）と硬化剤ＢＸＸ５１３４（東洋インキ（株）
製）を７：１で混合したものを塗布し、１００℃で３０
秒乾燥した。乾燥後の再剥離剤厚みを５μｍとした。次
いで再剥離剤層に、ポリエステルフィルム上に離型容易
なシリコーン樹脂層を設けたフィルムからなる空気遮断
用フィルムを貼り付けて１週間おいた。ガラス基板のヤ
ング率は、７１４０ｋｇ／ｍｍ²であり、ヤング率（ｋ
ｇ／ｍｍ²）と厚さ（ｍｍ）の３乗の積は、２４４９ｋ
ｇ・ｍｍであった。

【００４１】金属層接着力向上のための接着剤を以下の
ようにして用意した。フラスコ内を窒素雰囲気に置換
し、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド２２８重量部を入
れ、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（３
−アミノプロピル）ジシロキサン１９．８８重量部を溶
解した。次いで、３，３’，４，４’−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸二無水物２５．７６重量部を加え、窒
素雰囲気下で１０℃、１時間撹拌した。続いて５０℃で
３時間撹拌しながら反応させ、ポリイミド前駆体ワニス
からなる接着剤を得た。

【００４２】リバースコーターを用いて、厚さ２５μ
ｍ、幅３００ｍｍの長尺のポリイミドフィルム（”ユー
ピレックス”宇部興産（株）製）の片面に該接着剤を連
続的に塗布した。次いで、８０℃で１０分間、１３０℃
で１０分間、１５０℃で１５分間乾燥し、２５０℃で５
分間キュアした。キュア後の接着剤層の膜厚は１μｍで
あった。

【００４３】上記ポリエステルフィルムとシリコーン樹
脂層からなる空気遮断用フィルムを剥がしつつ、再剥離
剤層が形成されているガラスにロール式ラミネーター
で、接着剤を塗布したポリイミドフィルムを、ポリイミ
ドフィルム側がガラス面になるように貼り付けた。ガラ
スにラミネートされたポリイミドフィルムは、ガラス終
端に合わせてカットした。

【００４４】次いでスパッタにて厚さ５０ｎｍのクロ
ム：ニッケル＝２０：８０の合金膜と厚さ１００ｎｍの
銅膜をこの順に接着剤層上に積層した。銅膜上にポジ型
フォトレジストをスピンコーターで塗布して８０℃で１
０分間乾燥した。フォトレジストをフォトマスクを介し
て露光、現像して、メッキ膜が不要な部分に厚さ１０μ
ｍのフォトレジスト層を形成した。テスト用フォトマス
クパターンは、５０μｍピッチで５００個の接続パッド
（幅２０μｍ、長さ２００μｍ）を３０ｍｍ角の格子状
に印刷された接着剤層の４辺に沿ってそれぞれ配置し
た。更に、測長用に基板の中心から対角方向に約１４１
ｍｍ離して配置した４点（辺に平行方向には互いに２０
０ｍｍずつ離して配置）のマーカーをフォトマスクパタ
ーンに設けた。

【００４５】フォトレジストを現像後、１２０℃で１０
分間ポストベークした。次いで銅層を電極として厚さ５
μｍの銅層を電解メッキで形成した。電解メッキ液は、
硫酸銅メッキ液とした。引き続き、銅メッキ膜上に、電
解メッキで厚さ１μｍのニッケル層と厚さ０．２μｍの
金層をこの順に積層した。ニッケル電解メッキ液は硫酸
ニッケルメッキ液、金電解メッキ液はシアン化第一酸カ
リウムメッキとした。その後、フォトレジストをフォト
レジスト剥離液で剥離し、続いて塩化鉄水溶液によるソ
フトエッチングにてレジスト層の下にあった銅膜および
クロム−ニッケル合金膜を除去して、金属膜パターンを
得た。

【００４６】測長機ＳＭＩＣ−８００（ソキア（株）
製）にて、上述した測長用に設けた対角方向に本来約２
８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、ｙ方向に２
００ｍｍ離れた点）の距離を測定したところ、フォトマ
スクパターンに対して±２μｍ以内にあり、位置精度は
非常に良好に保持されていた。

【００４７】次に、５０μｍピッチで一列５００個の金
メッキバンプを４辺に配置したモデルＩＣチップをチッ
プ側から２００℃に加熱しつつ超音波ボンダーを用い
て、回路基板上の接続パッドと金属接合した。モデルＩ
Ｃチップのバンプと回路基板上の接続パッドの位置合わ
せは良好であった。また、ＩＣチップ接続位置に再剥離
剤層がないために、超音波の減衰が小さく、良好な金属
接合が得られた。次いで、ポリイミドフィルムを真空吸
着し、端部から徐々にガラス基板から剥離した。

【００４８】実施例２ 実施例１と同様にして、接着剤層を設けたポリイミドフ
ィルムを作製した。

【００４９】インバー合金からなる内寸３００ｍｍの正
方形の枠を用意した。枠は、厚さ５ｍｍで幅が４０ｍｍ
とした。枠の片面全体に接着シートＴＳＡ−６１０５
（東レ（株）製）を貼り付けた。接着シートを介して枠
に接着剤層を設けたポリイミドフィルムを貼り合わせ
た。次いで、実施例１と同様にして、ポリイミドフィル
ム上に金属膜パターンを形成した。

【００５０】実施例１と同様に設けた対角方向に本来約
２８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、ｙ方向に
２００ｍｍ離れた点）の距離を測定したところ、フォト
マスクパターンに対して±２μｍ以内にあり、位置精度
は非常に良好に保持されていた。

【００５１】次に、５０μｍピッチで一列５００個の金
メッキバンプを４辺に配置したモデルＩＣチップをチッ
プ側から３８０℃に加熱しつつフリップチップボンダー
を用いて、回路基板上の接続パッドと金属接合した。Ｉ
Ｃチップ接続位置に接着シートがなく、加熱と加圧によ
る位置変化が抑制され、モデルＩＣチップのバンプと回
路基板上の接続パッドの位置合わせは良好であった。次
いで、枠内辺に沿ってポリイミドフィルムをカットし、
インバー合金枠から切り離した。

【００５２】実施例３ 実施例１と同様にして、接着剤層を設けたポリイミドフ
ィルムを作製した。インバー合金からなる外形３８０ｍ
ｍで厚さが５ｍｍの正方形の板を用意した。外周枠幅４
０ｍｍとして、実施例１の再剥離剤層パターンに合わせ
て板を格子状に加工した。該格子の片面全体に接着シー
トＴＳＡ−６１０５（東レ（株）製）を貼り付けた。接
着シートを介して格子にポリイミドフィルムを貼り合わ
せた。次いで、実施例１と同様にして、該ポリイミドフ
ィルム上に金属膜パターンを形成した。

【００５３】実施例１と同様に設けた対角方向に本来約
２８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、ｙ方向に
２００ｍｍ離れた点）の距離を測定したところ、フォト
マスクパターンに対して±２μｍ以内にあり、位置精度
は非常に良好に保持されていた。

【００５４】次に、５０μｍピッチで一列５００個の金
メッキバンプを４辺に配置したモデルＩＣチップをチッ
プ側から３８０℃に加熱しつつフリップチップボンダー
を用いて、回路基板上の接続パッドと金属接合した。Ｉ
Ｃチップ接続位置に接着シートがなく、加熱と加圧によ
る位置変化が抑制され、モデルＩＣチップのバンプと回
路基板上の接続パッドの位置合わせは良好であった。次
いで、格子内辺に沿ってポリイミドフィルムをカット
し、インバー合金格子から切り離した。

【００５５】比較例１ 実施例１と同様にして厚さ２５μｍ、幅３００ｍｍのポ
リイミドフィルムに接着剤を塗布、乾燥、キュアした。
ガラス基板に該ポリイミドフィルムを貼り付けず、３０
０ｍｍ角のポリイミドフィルム単体に対して、実施例１
と同じ、スパッタ膜形成、フォトレジストパターン形
成、メッキ膜形成、フォトレジスト剥離、ソフトエッチ
ングを施した。

【００５６】実施例１と同様に設けた対角方向に本来約
２８３ｍｍ離れた２点の距離を測定したところ、フォト
マスクパターンに対して基板外側に向かって最大６５μ
ｍ歪んでいた。

【００５７】比較例２ 弱粘着性剥離剤をガラス基板全面に設けたこと以外は、
実施例１と同様にして、ポリイミドフィルム上に金属膜
パターンを形成した。実施例１と同様に設けた対角方向
に本来約２８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、
ｙ方向に２００ｍｍ離れた点）の距離を測定したとこ
ろ、フォトマスクパターンに対して±２μｍ以内にあ
り、位置精度は非常に良好に保持されていた。

【００５８】次に、５０μｍピッチで一列５００個の金
メッキバンプを４辺に配置したモデルＩＣチップをチッ
プ側から２００℃に加熱しつつ超音波ボンダーを用い
て、回路基板上の接続パッドと金属接合した。再剥離層
での超音波の減衰があり、接合部分断面に空隙が観察さ
れた。また、加熱加圧による再剥離層の変形で、回路基
板上の接続パッドとモデルＩＣチップのバンプ位置が５
μｍずれている箇所があり、接合位置精度の点で不良で
あった。

【００５９】

【発明の効果】本発明によって、補強板に可撓性フィル
ムを固定したままで、加熱加圧による電子部品と回路基
板との接続を実施する際の位置精度向上、超音波減衰の
抑制による接合信頼性向上がある。また補強板、有機物
有層、可撓性フィルムがこの順に積層された部分と可撓
性フィルムのみの部分を備えたことにより、可撓性フィ
ルムの両面において回路基板加工を並行して実施するこ
とができ、生産性を高めることができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも補強板、有機物層、可撓性フィ
   ルムを有する回路基板用部材であって、（ａ）補強板、
   有機物層、可撓性フィルムの全てが存在している部分、
   （ｂ）補強板と可撓性フィルムの２種のみ存在している
   部分、（ｃ）可撓性フィルムのみ存在している部分の、
   （ａ）および（ｂ）の構造を備えている、あるいは
   （ａ）および（ｃ）の構造を備えていることを特徴とす
   る回路基板用部材。
2. 【請求項２】補強板がシート状であり、有機物層がパタ
   ーニングされていることを特徴とする請求項１記載の回
   路基板用部材。
3. 【請求項３】補強板が枠状または格子状であることを特
   徴とする請求項１記載の回路基板用部材。
4. 【請求項４】少なくとも補強板、有機物層、可撓性フィ
   ルムを有する回路基板用部材であって、（ａ）補強板、
   有機物層、可撓性フィルムの全てが存在している部分、
   （ｂ）補強板と可撓性フィルムの２種のみ存在している
   部分、（ｃ）可撓性フィルムのみ存在している部分の
   （ａ）、（ｂ）の構造をいずれも備えている、あるいは
   （ａ）、（ｃ）の構造をいずれも備えている回路基板用
   部材を形成した後可撓性フィルムを補強板から分離させ
   る、もしくは、さらに前記回路基板用部材上に電子部品
   を実装した後、可撓性フィルムを補強板から分離させる
   ことを特徴とする回路基板の製造方法。