JP2004063701A

JP2004063701A - フレキシブルプリント配線基板の製造方法

Info

Publication number: JP2004063701A
Application number: JP2002218870A
Authority: JP
Inventors: Toru Saito; 斉藤　徹
Original assignee: Yamaichi Electronics Co Ltd
Current assignee: Yamaichi Electronics Co Ltd
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】断線や短絡がなく、歩留まりが高く、さらに銅箔と絶縁層との密着強度が強いフレキシブルプリント配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】剥離層２を介してキャリア３により支持されている導電層１を含む第１及び第２の積層シート１０’，１０”を用意し、前記第１及び第２の積層シートの導電層にそれぞれ所定の第１及び第２の配線パターン１’、１”を形成し、前記第１の積層シートの導電層に形成された第１の配線パターン１’の所定個所にバンプ４を形成し、バンプ４を形成された前記第１の配線パターン１’を有する前記第１の積層シート１０’及び前記第２の配線パターン１”を有する前記第２の積層シート１０”を、絶縁層５を介してそれぞれの配線パターンが向き合うように重ね合わせ、加熱圧縮し、前記第１及び第２の積層シートのキャリア３を剥離層２とともに剥離する。
【選択図】　　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブルプリント配線基板の製造方法に関し、特に、非常に薄い銅箔を導電層とする、少なくとも２層以上の導電層を有するフレキシブルプリント配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の少なくとも２層以上の導電層（配線パターン）を有するフレキシブルプリント配線基板の製造方法に関し、図８を用いて簡単に説明する。
【０００３】
図８には、バンプ方式による層間接続をしたプリント配線基板の製造方法が概略示されている。
【０００４】
先ず、導電層を構成する銅箔１０１上の所定位置（図のように１箇所とは限られない）にスクリーン印刷法により銀ペーストを印刷し、これを乾燥する。この操作を１〜数回繰り返すことにより、図８（ａ）に示されるように、バンプ１０２が銅箔１０１上に形成される。
【０００５】
次に、図８（ｂ）に示されるように、上記バンプ１０２を形成した銅箔１０１上に、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＢＴレジン（ビスマレイミドトリアン樹脂）あるいはガラスエポキシ樹脂からなる絶縁層としての樹脂製絶縁フィルム１０３及び他方の導電層を構成する銅箔１０４を、この順に重ね合わせる。続いて、重ね合わされた銅箔１０１、絶縁層１０３及び銅箔１０４を、図８（ｃ）に示されるように、プレスにより熱圧着し、樹脂製絶縁層１０３の表面を溶融して、該樹脂製絶縁層１０３と、上下に配置されている銅箔１０１、１０４とを接着させ、樹脂製絶縁層１０３の上下両面に導電層としての銅箔を有する両面銅張積層板１００が形成される。同時に、熱プレスにより、該積層板１００の表面が平坦化されるとともに、樹脂製絶縁層１０３の上下両面に配置される銅箔１０１、１０４が、バンプ１０２を介して電気的に接続される。
【０００６】
その後、図８（ｄ）に示されるように、前記層間接続された両面銅張積層板１００をサブトラクティブ法（例えば、レジストコーティング、パターンマスクを用いた露光及び現像処理後、エッチング等により不要部分を選択的に除去して導体パターンを形成するプリント配線基板の製造方法）によって配線パターン１０５、１０６を両面に有する最終製品であるフレキシブルプリント配線基板２００が製造される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のフレキシブルプリント配線基板の製造方法においては、以下のような問題点を生ずる可能性がある。
（１）銅箔にピンホールがある場合、熱プレス時絶縁層を構成している樹脂が該ピンホールを通って銅箔表面に流れ出す恐れがある。あるいは、エッチング処理工程直前までの工程において、ゴミ等が銅箔表面に付着してしまう恐れがある。
このような状態が生じた場合、樹脂流出部分やゴミ付着部分は、エッチング処理時銅箔を除去することができず、結果として、残存銅箔が、形成された配線パターンを短絡させる。
（２）特に、熱プレス前後の行程での銅箔や中間生成物としての銅張積層板などのハンドリング中、何らかの原因で銅箔に打痕が入る恐れがある。この場合、該打痕が、形成される配線パターンをオープンの状態、すなわち、断線状態にする。
（３）熱プレス後、絶縁層が収縮するために銅張積層板が全体として収縮する。
これにより銅張積層板の寸法がばらつき、レジスト処理工程におけるパターン露光・現像のためのパターンマスクとの位置合せが困難となる。
（４）通常、銅張積層板は、レジスト処理工程前に、酸化皮膜、油脂類又はゴミなどを除去し、あるいは銅箔面の凹凸を除去するために機械研磨を行うが、近年銅張積層板が薄板化するにつれて、機械研磨ができなくなり、したがって、上記のような配線パターンの短絡化や断線化の原因を取り除くことが不可能になっている。
【０００８】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、断線や短絡のないフレキシブルプリント配線基板の製造を可能とし、製品の歩留まりの向上を実現するとともに、銅箔と絶縁層との密着強度（ピール強度）が強いフレキシブルプリント配線基板の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る絶縁層の両面に導電層を有する両面フレキシブルプリント配線基板の製造方法は、剥離層を介してキャリアにより支持されている導電層を含む第１及び第２の積層シートを用意する第１のステップ、前記第１及び第２の積層シートの導電層にそれぞれ所定の第１及び第２の配線パターンを形成する第２のステップ、前記第１の積層シートの導電層に形成された第１の配線パターンの所定個所にバンプを形成する第３のステップ、バンプを形成された前記第１の配線パターンを有する前記第１の積層シート及び前記第２の配線パターンを有する前記第２の積層シートを、絶縁層を介してそれぞれの配線パターンが向き合うように重ね合わせる第４のステップ、重ね合わせられた前記第１の積層シート、前記絶縁層及び前記第２の積層シートを加熱圧縮する第５のステップ、及び前記第１及び第２の積層シートのキャリアを剥離層とともに剥離する第６のステップとを備えることを特徴とする。
【００１０】
さらに、上記両面フレキシブルプリント配線基板の製造方法における略同じステップを利用して多層フレキシブルプリント配線基板の製造方法に適用してもよい。
【００１１】
また、前記絶縁層は、液晶ポリマー、ＢＴレジン又はガラスエポキシ樹脂であることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る１実施形態としての両面フレキシブルプリント配線基板の製造方法につき図１〜７を用いて説明する。
【００１３】
図１〜７は、図番順に両面フレキシブルプリント配線基板の製造工程を示している。
【００１４】
第１のステップとして、フレキシブルプリント配線基板の上下両面にプリント回路（配線パターン）を形成する導電層としての非常に薄い銅箔層を有する積層シート１０を２つ用意する（図１）。本発明においては、三井金属鉱業株式会社製の厚さが３μｍの非常に薄い銅箔を導電層とする積層シート（ＭｉｃｒｏＴｈｉｎ^ＴＭ）を応用して、３μｍの厚さの導電層部分を１２μｍ（以下「１２μｍ銅箔」と言う。）に変更して使用する。すなわち、該積層シート１０は、導電層としての１２μｍ銅箔１、中間層としての剥離層２、前記１２μｍ銅箔１を支持するキャリアとしての１８〜３５μｍ銅箔３から構成されている。キャリア３は、１２μｍ銅箔１の保護層としても機能し、例えば、絶縁層との積層作業時における汚染から表面を保護したり、打痕等の防止にも役立つ。
【００１５】
第２のステップとして、上記第１ステップで用意された第１の積層シート１０のキャリア３に支持されている１２μｍ銅箔１に、レジスト印刷、露光、現像、エッチング及びレジスト除去などを実行して導体パターンを形成するサブトラクティブ法により、最終的に製造される両面フレキシブルプリント配線基板の一方の面の第１配線パターン１’を形成する（図２）。同様に、第２の積層シート１０の１２μｍ銅箔１に、最終的に製造される両面フレキシブルプリント配線基板のもう一方の面の第２配線パターン１”を形成しておく（図４参照）。
【００１６】
第３のステップとして、上記第２ステップで形成された第１配線パターン１’の所定個所（所定ランド）に、当該第１配線パターン１’ともう一方の面の第２配線パターン１”とを電気的に接続するバンプ４を形成する（図３）。該バンプ４の形成方法は、上記従来例と同様である。すなわち、スクリーン印刷法により銀ペーストを印刷・乾燥し、この操作を１〜数回繰り返すことにより、図に示されるように、所定高さのバンプ４を形成する。
【００１７】
第４のステップとして、第３ステップにおいて形成されたバンプ４を備える第１配線パターン１’を有する第１積層シート１０’及び第２ステップにおいて形成されている第２配線パターン１”を有する第２積層シート１０”が、樹脂製絶縁層５の上下両面にセットアップされる（図４）。なお、樹脂製絶縁層の材料としては、従来例と同様に、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＢＴレジン（ビスマレイミドトリアン樹脂）あるいはガラスエポキシ樹脂等の熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂であることが好ましい。
【００１８】
上記第４ステップにおけるセットアップの具体的方法としては、図５に示されているような位置合わせ用治具６を使用することが好ましい。該位置合わせ治具６は、複数の基準ピン７（本実施例では４本）を有する。この位置合わせ用治具６に、上記の通り、第１積層シート１０’、樹脂製絶縁層５及び第２積層シート１０”をこの順に下から重ね合わせるだけでセットアップが完了する。第１積層シート１０’及び第２積層シート１０”は、ステップ２においてそれぞれ第１配線パターン１’及び第２配線パターン１”が形成される時に、位置決め用貫通孔ａが、例えば、それぞれの配線パターン１’及び１”に影響を与えない積層シート４隅などに予め形成されている。したがって、積層シート１０’又は１０”に形成されている該位置決め用貫通孔ａに位置合わせ用治具６の基準ピン７を通すことにより、第１積層シート１０’の第１配線パターン１’の所定ランドに形成されたバンプ４が、樹脂製絶縁層５を挟んで、第２積層シート１０”の第２配線パターン１”の所定ランドに対応することになる。
【００１９】
第５のステップとして、上記第４ステップにおいてセットアップされた第１積層シート１０’、樹脂製絶縁層５及び第２積層シート１０”は、加熱圧縮（熱プレス）される（図６）。これにより、第１配線パターン１’の所定のランド上に形成されている銀ペーストバンプ４が、介在する樹脂製絶縁層５を貫通して、対応する第２配線パターン１”の所定のランドに圧着され、電気的に接続される。
また、樹脂製絶縁層５は、第１積層シート１０’及び第２積層シート１０”それぞれの第１配線パターン１０’及び第２配線パターン１０”が形成されていない空間を埋めるようにして第１積層シート１０’及び第２積層シート１０”に溶融圧着される。
【００２０】
なお、樹脂製絶縁層５が、ＢＴレジン又は、ガラスエポキシ樹脂である場合、加熱圧着の温度は、１７０〜１９０℃、圧力は、３０〜７０ｋｇｆ／ｃｍ^２であることが好ましく、樹脂製絶縁層５が、液晶ポリマーである場合、温度は、２８０〜３５０℃、圧力は３０〜７０ｋｇｆ／ｃｍ^２であることが好ましい。
【００２１】
ステップ６として、上記ステップ５において加熱圧着により形成された第１積層シート１０’、樹脂製絶縁層５及び第２積層シート１０”を含む積層体２０から、その上下最外層に積層されているキャリア銅箔３を剥離層２とともに剥離する（図７）。結果として、図７に示されるように、所望のフレキシブルプリント配線基板２１を得ることができる。
【００２２】
なお、本実施例においては、両面フレキシブルプリント配線基板の製造方法についてのみ説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、導電層が３層以上のフレキシブルプリント配線基板の製造にも適用され得るものである。すなわち、ステップ３において形成されたバンプを備える配線パターンを有する積層シートを、樹脂製絶縁層を介して、ステップ５において形成された積層体の一方のキャリアを剥離した状態の積層体に加圧圧着し、以下これを繰り返すことにより、必要に応じて何層もの導電層を備える多層フレキシブルプリント配線基板を製造することができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のフレキシブルプリント配線基板の製造方法においては、キャリアに支持された銅箔を使用するようにしたので、ハンドリングが容易であるとともに、樹脂流れやゴミの付着あるいは打痕が防止される。また、加熱圧着の前に予め配線パターンが形成されているので、パターンずれがない。さらに、樹脂製絶縁層が配線パターン内に埋め込み構造となるため、該絶縁層と導電層との層間の密着度が高く、ピール強度もアップする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフレキシブルプリント配線基板に使用する積層シートの断面図である。
【図２】配線パターンを形成した積層シートの概略断面図である。
【図３】所定個所にバンプを形成した積層シートの概略断面図である。
【図４】図２に示される積層シート、絶縁層及び図３に示される積層シートをセットアップした概略断面図である。
【図５】図４に示されるセットアップを具体的に説明するための図である。
【図６】セットアップされた後、加熱圧着された積層体の概略断面図である。
【図７】図６の積層体からキャリアが剥離され、所望のフレキシブルプリント配線基板が得られることを示す図である。
【図８】従来のフレキシブルプリント配線基板の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　　　導電層（銅箔）
１’　　　　　第１配線パターン
１”　　　　　第２配線パターン
２　　　　　　剥離層
３　　　　　　キャリア（銅箔）
４　　　　　　バンプ
５　　　　　　（樹脂製）絶縁層
６　　　　　　位置合わせ治具
７　　　　　　基準ピン
１０　　　　　積層シート
１０’　　　　第１の積層シート
１０”　　　　第２の積層シート
２０　　　　　積層体
２１、２００　両面フレキシブルプリント配線基板
１００　　　　両面銅張積層板
１０１　　　　導電層（銅箔）
１０２　　　　バンプ
１０３　　　　樹脂製絶縁層（絶縁フィルム）
１０４　　　　導電層（銅箔）
１０５　　　　配線パターン
１０６　　　　配線パターン

Claims

絶縁層の両面に導電層を有するフレキシブルプリント配線基板の製造方法であって、
剥離層を介してキャリアにより支持されている導電層を含む第１及び第２の積層シートを用意する第１のステップ、
前記第１及び第２の積層シートの導電層にそれぞれ所定の第１及び第２の配線パターンを形成する第２のステップ、
前記第１の積層シートの導電層に形成された第１の配線パターンの所定個所にバンプを形成する第３のステップ、
バンプを形成された前記第１の配線パターンを有する前記第１の積層シート及び前記第２の配線パターンを有する前記第２の積層シートを、絶縁層を介してそれぞれの配線パターンが向き合うように重ね合わせる第４のステップ、
重ね合わせられた前記第１の積層シート、前記絶縁層及び前記第２の積層シートを加熱圧縮する第５のステップ、及び
前記第１及び第２の積層シートのキャリアを剥離層とともに剥離する第６のステップ、
とを備えることを特徴とするフレキシブルプリント配線基板の製造方法。
少なくとも３以上の所定数の導電層及び該導電層間に積層される絶縁層を有するフレキシブルプリント配線基板の製造方法であって、
剥離層を介してキャリアにより支持されている導電層を含む少なくとも３以上の所定数の積層シートを用意する第１のステップ、
前記３以上の所定数の積層シートの導電層にそれぞれ所定の配線パターンを形成する第２のステップ、
前記３以上の所定数の積層シートのうちの特定の１の積層シートを除き、残りの複数の積層シートの導電層に形成された前記所定の配線パターンの所定個所にバンプを形成する第３のステップ、
バンプを形成された前記所定の配線パターンを有する前記残りの複数の積層シートの内の１の積層シート及び前記所定の配線パターンを有する前記特定の積層シートを、絶縁層を介してそれぞれの配線パターンが向き合うように重ね合わせる第４のステップ、
重ね合わせられた前記１の積層シート、前記絶縁層及び前記特定の積層シートを加熱圧縮する第５のステップ、及び
前記１の積層シート又は前記特定の積層シートの一方のキャリアを剥離層とともに剥離する第６のステップ、
前記第６のステップにおいて、前記キャリアが剥離され、露出された配線パターンにその配線パターンが向き合うように、前記第６のステップまでを完了した積層体に絶縁層を介して残りの積層シートの内の１の積層シートを重ね合わせる第７のステップ、
重ね合わせられた前記積層体、絶縁層及び前記残りの積層シートの内の１の積層シートを加熱圧縮する第８のステップ、及び
以下前記第６乃至第８のステップを前記用意した積層シートが無くなるまで繰り返した後、最外層にある積層シートのキャリアを剥離層とともに剥離する第９のステップ、
とを備えることを特徴とするフレキシブルプリント配線基板の製造方法。
前記導電層は、銅箔であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブルプリント配線基板の製造方法。
前記絶縁層は、液晶ポリマー、ＢＴレジン又はガラスエポキシ樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフレキシブルプリント配線基板の製造方法。