JP2005268448A - フレキシブルプリント配線基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】隣接する導体間での電磁波の相互干渉を確実に防止することができ、且つ高周波領域でも優れた電磁波シールド性能を発揮するフレキシブルプリント配線基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】
絶縁基材２０と、絶縁基材２０の一方面上に設けられる絶縁体層４０と、絶縁体層４０内に埋設されてその絶縁体層４０で覆われると共に所定のピッチで複数並設される導体３０とを具備するフレキシブルプリント配線基板１０において、絶縁基材２０の一方面と絶縁体層４０との間に設けられた第１シールド層５１と、絶縁体層４０を各導体３０毎に分割する複数のスリット７０と、このスリット７０の内部に設けられて導体３０の両側に配置されると共に第１シールド層５１に連続して設けられた第２シールド層５２と、絶縁体層４０上に設けられると共に第２シールド層５２に連続して設けられた第３シールド層５３とを具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子機器等の電気的な接続部に用いられるフレキシブルプリント配線基板及びその製造方法に関する。

近年、エレクトロニクス産業の分野においては、例えば、電子機器の薄型化、小型化、高機能化等が急速に進んでおり、このような電子機器内での電気的な接続部に用いられるフレキシブルプリント配線基板についても薄型化、配線の高密度化等が望まれている。このようなフレキシブルプリント配線基板は、薄くて柔軟性を有するため、例えば、ノート型パソコンのパソコン本体と液晶ディスプレイとの接続部等に好適に用いられている。また、フレキシブルプリント配線基板は、高周波信号を伝送する関係上、電磁波シールド対策が必要不可欠である。

ここで、電磁波シールド対策を施したフレキシブルプリント配線基板としては、２つの絶縁体層の間に複数の導体回路を設け、且つ絶縁体層の少なくとも一方面側にシールド層が設けられたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような従来のフレキシブルプリント配線基板においては、シールド層により外部からの電磁波をある程度シールドすることはできるかもしれないが、内部の隣接する導体回路間で発生する電磁波の相互干渉を防止することはできないという問題がある。

特開平５−３３９５号公報（第１図）

本発明はこのような事情に鑑み、隣接する導体間での電磁波の相互干渉を確実に防止することができ、且つ高周波領域でも優れた電磁波シールド性能を発揮するフレキシブルプリント配線基板及びその製造方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、絶縁基材と、該絶縁基材の一方面上に設けられる絶縁体層と、該絶縁体層内に埋設されて当該絶縁体層で覆われると共に所定のピッチで複数並設される導体とを具備するフレキシブルプリント配線基板において、前記絶縁基材の一方面と前記絶縁体層との間に設けられた第１シールド層と、前記絶縁体層を前記各導体毎に分割する複数のスリットと、該スリットの内部に設けられて前記導体の両側に配置されると共に前記第１シールド層に連続して設けられた第２シールド層と、前記絶縁体層上に設けられると共に前記第２シールド層に連続して設けられた第３シールド層とを具備することを特徴とするフレキシブルプリント配線基板にある。

かかる第１の態様では、導体を覆った絶縁体層の外周が各シールド層によって個別に覆われるため、隣接する導体間での電磁波の相互干渉を確実に防止することができ、且つ高周波領域でも優れた電磁波シールド性能を確保することができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記第２シールド層と前記第３シールド層とが、同一プロセスにて一体的に形成されたものであることを特徴とするフレキシブルプリント配線基板にある。

かかる第２の態様では、第２シールド層と第３シールド層とが同一プロセスで製造され、製造プロセスが比較的簡便となる。

本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、絶縁材料からなり前記第３シールド層上に設けられた保護層をさらに具備することを特徴とするフレキシブルプリント配線基板にある。

かかる第３の態様では、保護層によって第３シールド層の損傷を防止することができ、長期に亘って優れた電磁波シールド性能を維持することができる。

本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記絶縁体層の表面に大気圧プラズマによる表面処理が施されていることを特徴とするフレキシブルプリント配線基板にある。

かかる第４の態様では、絶縁体層と第２シールド層との密着性が向上する。

本発明の第５の態様は、絶縁基材と、該絶縁基材の一方面上に設けられる絶縁体層と、該絶縁体層内に埋設されて当該絶縁体層で覆われると共に所定のピッチで複数並設される導体とを具備するフレキシブルプリント配線基板の製造方法において、前記絶縁基材の一方面側に設けられた第１シールド層上に第１絶縁体層を形成する工程と、該第１絶縁体層の表面に所定のピッチで複数列の凹溝を形成する工程と、該各凹溝内に前記導体を形成する工程と、前記第１絶縁体層の表面上から前記導体のそれぞれを覆うように第２絶縁体層を形成する工程と、前記第１絶縁体層及び前記第２絶縁体層の前記各導体の両側に対応する部分を前記第１シールド層が露出するまで除去して当該絶縁体層を前記各導体毎に分割する複数のスリットを形成する工程と、該スリットの内部に前記第１シールド層に連続する第２シールド層を形成する工程と、前記絶縁体層上に前記第２シールド層に連続する第３シールド層を形成する工程とを具備す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にある。

かかる第５の態様では、絶縁基材上に予め第１シールド層を形成すると共にこの第１シールド層上に形成される絶縁体層を各導体毎に分割し、さらに、その上から第２シールド層及び第３シールド層を形成することで、各導体を覆った絶縁体層の外周を各シールド層によって確実に覆うことができる。したがって、製造プロセスを簡略化することができる。また、隣接する導体間での電磁波の相互干渉を確実に防止することができ、且つ高周波領域でも十分な電磁波シールド性能を有するフレキシブルプリント配線基板を低コストで提供することができる。

本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記第２シールド層と前記第３シールド層とを同時に形成す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にある。

かかる第６の態様では、第２シールド層と第３シールド層とが同一プロセスで製造され、製造プロセスが比較的簡便となる。

本発明の第７の態様は、第５又は６の態様において、前記絶縁基材の一方面側に形成される各層を成膜により形成す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。

かかる第７の態様では、フレキシブルプリント配線基板を比較的容易に且つ高生産性で製造することができる。

本発明の第８の態様は、第５〜７の何れかの態様において、前記絶縁基材の一方面側に形成される各層をフォトリソグラフィにより形成す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にある。

かかる第８の態様では、フレキシブルプリント配線基板を比較的容易に且つ高生産性で製造することができる。

本発明の第９の態様は、第５〜８の何れかの態様において、前記第２シールド層及び前記第３シールド層を形成する前に、前記絶縁体層の表面に大気圧プラズマによる表面処理を施す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にある。

かかる第９の態様では、絶縁体層の表面に第２シールド層を高密着性で形成することができる。

本発明の第１０の態様は、第５〜９の何れかの態様において、前記第２シールド層及び前記第３シールド層を形成した後に、当該第３シールド層上に絶縁材料からなる保護層を形成す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にある。

かかる第１０の態様では、保護層によって第３シールド層の損傷を防止することができ、長期に亘って優れた電磁波シールド性能を維持することができる。

本発明では、複数のスリットによって各導体毎に分割された絶縁体層の外周のそれぞれを第１〜第３シールド層によって個別に覆うようにしたので、導体に高周波信号を伝送させても、隣接する導体間での電磁波の相互干渉を確実に防止することができ、高周波領域においても高い電磁波シールド性能を発揮する。

ここで、本発明では、第１〜第３シールド層が連続的に設けられ、且つこれら第１〜第３シールド層によって導体を覆った絶縁体層の外周が完全に覆われている。ここで、第１〜第３シールド層が「連続的」とは、第１〜第３シールド層が相互に密着して電気的に接続された状態をいう。また、第２シールド層と第３シールド層とは、同一プロセスにて一体的に形成されて、１つのシールド層となっているのが好ましい。これは、製造プロセスが比較的簡便となると共に、導体を覆った絶縁体層の外周の被覆性が向上し、電磁波シールド性能を高めることができるからである。

ここで、絶縁基材の材質としては、特に限定されないが、ポリエステル、フッ素樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリイミドアミド、ポリウレタン等の低誘電材料が望ましい。第１〜第３シールド層の材質としては、例えば、銅、銀、錫、アルミニウム、ニッケル、金などの金属、又はこれらを含む合金等を挙げることができる。また、第１シールド層上に設けられる絶縁体層の材質としては、例えば、ポリエステル、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などを挙げることができるが、耐屈曲性の点では、フッ素系樹脂又はポリエステルが好適であり、フッ素系樹脂が最も好適である。さらに、このような絶縁体層に埋設される導体の材質としては、導電性の高いものであれば特に限定されないが、例えば、銅、銀、錫、アルミニウム、ニッケル、金などの金属、又はこれらを含む合金等を挙げることができる。

一方、絶縁基材の一方面上に形成される各層は、例えば、塗布法、スパッタリング、真空蒸着法又はイオンプレーティング法等の物理蒸着法（ＰＶＤ法）、化学蒸着法（ＣＶＤ法）等の成膜方法やフォトリソグラフィにより形成するのが好ましい。また、導体や第１〜第３シールド層についてはメッキ等により形成してもよい。これにより、フレキシブルプリント配線基板を高精度に且つ高生産性で製造することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るフレキシブルプリント配線基板の断面図である。図１に示すように、本実施形態のフレキシブルプリント配線基板１０は、絶縁基材２０の一方面上に各導体３０を個別に覆った絶縁体層４０が所定のピッチで複数並設され、その絶縁体層４０の外周が金属材料からなるシールド層５０で個別に覆われている。

具体的には、絶縁基材２０の一方面上には、金属材料からなる第１シールド層５１が設けられ、この第１シールド層５１上には、絶縁材料からなる第１絶縁体層４１が設けられている。すなわち、第１シールド層５１は、絶縁基材２０の一方面と第１絶縁体層４１との間に設けられている。そして、この第１絶縁体層４１の上面側、すなわち、第１シールド層５１とは反対側には、所定深さの凹溝６０が所定のピッチ、本実施形態では、約５００μｍピッチで複数並設され、これら各凹溝６０内には、導体３０が埋設されている。

また、このような第１絶縁体層４１の上面側には、絶縁材料からなり各導体３０の上面を覆う第２絶縁体層４２が設けられている。そして、これら第１及び第２絶縁体層４１，４２からなる絶縁体層４０の各導体３０の両側には、各導体３０毎に分割する複数のスリット７０が、導体３０の長手方向に沿って連続的に設けられている。また、これら各スリット７０は、絶縁体層４０の各導体３０の両側に対応する部分を第１シールド層５１の上面に達するまで厚さ方向に貫通して設けられている。すなわち、第１シールド層５１上には、各導体３０のそれぞれを個別に覆う絶縁体層４０が所定のピッチで複数並設されている。本実施形態では、約２００μｍ幅のスリット７０とした。

また、このような絶縁体層４０の外周面は、本実施形態では、大気圧プラズマ処理が施され、濡れ性が向上されている。これにより、絶縁体層４０と後述するシールド層５０との密着性を高めることができる。

ここで、本発明では、導体３０を個別に覆う絶縁体層４０の外周が、第１〜第３シールド層５１〜５３からなるシールド層５０によって個別に覆われている。具体的には、第２シールド層５２は、各導体３０の両側に設けられたスリット７０の内部に埋設されると共に、そのスリット７０の内部で第１シールド層５１に連続して設けられている。また、第３シールド層５３は、第２絶縁体層４２上に設けられると共に第２シールド層５２に連続して設けられている。したがって、各導体３０の下面側は、第１絶縁体層４１を介して第１シールド層５１によって覆われ、各導体３０の上面及び側面側は、第１及び第２絶縁体層４１，４２を介して第１シールド層５１に連続して設けられた第２シールド層５２と、第２絶縁体層４２上に設けられた第３シールド層５３とによって覆われている。すなわち、各導体３０は、第１及び第２絶縁体層４１，４２を介して第１〜第３シールド層５１〜５３からなるシールド層５０によって個別に覆われている。

このように、本発明では、導体３０を覆った絶縁体層４０の外周をシールド層５０によって個別に覆うようにしたので、導体３０に高周波信号を伝送しても、隣接する導体３０同士から発生する電磁波は、シールド層５０で遮断されるため、隣接する導体３０間での電磁波の相互干渉を確実に防止することができる。また、高周波領域でも優れた電磁波シールド性能を発揮することができる。

また、このようなシールド層５０上には、本実施形態では、樹脂材料からなる保護層８０が設けられている。この保護層８０により、第３シールド層５３の損傷を防止することができ、長期に亘って優れた電磁波シールド性能を維持することができる。このような保護層８０は、場合によって設けなくてもよい。

なお、図１に示すフレキシブルプリント配線基板１０では、絶縁基材２０及び第１シールド層５１の幅方向両端部を所定量突出するように設けると共に、第２シールド層５２及び第３シールド層５３上からその絶縁基材２０等の幅方向端部の上面まで保護層８０を延設することにより、第２シールド層５２及び第３シールド層５３を保護層８０によって覆った構造としている。勿論、本発明はこれに限定されず、フレキシブルプリント配線基板の幅方向両端部にシールド層を露出させた構造としてもよいし、そのシールド層を絶縁体層によって覆うようにしてもよい。

以下、上述した本実施形態のフレキシブルプリント配線基板１０の製造方法について説明する。なお、図２及び図３は、本発明の実施形態１に係るフレキシブルプリント配線基板の製造工程を説明する図である。

まず、図２（ａ）に示すように、絶縁基材２０の一方面上に蒸着法により銅（Ｃｕ）からなる第１シールド層５１を形成する。蒸着法としては、例えば、スパッタリング、真空蒸着法又はイオンプレーティング法等の物理蒸着法（ＰＶＤ法）、熱やプラズマ等を用いた化学蒸着法（ＣＶＤ法）が挙げられる。なお、ここでは、第１シールド層５１を蒸着法により形成した例を説明したが、勿論これに限定されず、メッキ等で形成してもよいし、銅箔を接着することで形成してもよい。また、絶縁基材とこの絶縁基材の一方面上に設けられた第１シールド層とからなる２層の積層基材、あるいは絶縁基材と第１シールド層との間に接着剤層を設けた３層の積層基材を別途用意してもよい。

次に、図２（ｂ）に示すように、この第１シールド層５１上に、樹脂材料、例えば、ポリイミド（ＰＩ）を塗布しての第１絶縁体層４１を形成する。次いで、図２（ｃ）に示すように、第１絶縁体層４１の上面に、所定のマスクパターン（図示なし）を形成した後に、このマスクパターンを介して第１絶縁体層４１をドライエッチングすることで所定深さの凹溝６０を複数列形成する。なお、ここでは、エッチング時間を調整することで、凹溝６０の深さを制御するようにした。次に、図２（ｄ）に示すように、第１絶縁体層４１の凹溝６０内に導体３０を形成する。本実施形態では、第１絶縁体層４１の凹溝６０の内面を除いた上面に、所定の処理を施した後、この上から銅（Ｃｕ）を蒸着させて、凹溝６０内に導体３０を選択的に形成する。ここで、凹溝６０内に導体３０を選択的に形成する方法としてはこれに限定されず、例えば、第１絶縁体層を比較的厚膜で形成しておき、この第１絶縁体層の表面上に銅を塗布した後、その表面から第１絶縁体層が露出するまで研磨することで、不要な部分に形成された導体を除去して、凹溝内に導体を選択的に形成するようにしてもよい。

次いで、図３（ａ）に示すように、第１絶縁体層４１の上面に、例えば、ポリイミド（ＰＩ）を塗布して第２絶縁体層４２を形成する。これにより、第１絶縁体層４１（凹溝６０）内に埋設された各導体３０が第２絶縁体層４２で覆われることになる。次に、図３（ｂ）に示すように、スリット７０を形成する。具体的には、各導体３０を覆った第１及び第２絶縁体層４１，４２の両側に対応する部分を第１シールド層５１の上面が露出するまで厚さ方向にドライエッチングすることで、幅２００μｍのスリット７０を複数列形成する。なお、ここでは、スリット７０を形成する方法として、ドライエッチングを用いたが、勿論これに限定されず、レーザ等を用いてもよい。次いで、図３（ｃ）に示すように、第２シールド層５２及び第３シールド層５３を同時に形成する。本実施形態では、第２絶縁体層４２上に銅（Ｃｕ）を蒸着させて、スリット７０の内部に第１シールド層５１に連続する第２シールド層５２を形成すると共に、第２絶縁体層４２の表面上にその第２シールド層５２に連続する第３シールド層５３を形成する。ここでは、第２及び第３シールド層５２，５３を蒸着法によって形成したが、勿論これに限定されず、スパッタリングやメッキ等により形成してもよい。また、本実施形態では、第２及び第３シールド層５２，５３を同時に形成するようにしたが、第２シールド層を形成した後に、その上から第３シールド層を形成するようにしてもよい。なお、その後は、第３シールド層５３上に絶縁材料からなる保護層８０を形成することで、本実施形態のフレキシブルプリント配線基板１０が製造される。このように保護層８０を形成することで、第３シールド層５３の損傷を防止することができる。

以上説明したように、本実施形態の製造方法では、絶縁基材２０に予め第１シールド層５１を形成すると共にこの第１シールド層５１上に形成した絶縁体層４０を各導体３０毎に分割し、さらに、その上から第２シールド層５２及び第３シールド層５３を形成するようにしたので、各導体３０を覆った絶縁体層４０の外周をシールド層５０によって確実に覆うことができる。したがって、製造プロセスを簡略化することができる。また、隣接する導体３０間での電磁波の相互干渉を確実に防止することができ、且つ高周波領域でも十分な電磁波シールド性能を有するフレキシブルプリント配線基板１０を低コストで提供することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、第１絶縁体層４１及び第２絶縁体層４２によって導体３０を覆った後に、スリット７０を形成するようにしたが、これに限定されず、例えば、第１絶縁体層に凹溝を形成する際に、凹溝の両側にスリットを形成した後、凹溝の内部に導体を形成すると共にスリットの内部に第２シールド層を形成するようにしてもよい。なお、その後は、導体を第２絶縁体層で覆うと共にその第２絶縁体層のスリットに対向する領域を除去して、その上から第３シールド層を形成する。このような製造方法でも、導体を覆った絶縁体層の外周を第１〜第３シールド層で個別に覆うことができるため、上述した実施形態１と同様の効果を得ることができる。

本発明の実施形態１に係るフレキシブルプリント配線基板の断面図である。 本発明の実施形態１に係るフレキシブルプリント配線基板の製造方法を説明する図である。 本発明の実施形態１に係るフレキシブルプリント配線基板の製造方法を説明する図である。

符号の説明

１０ フレキシブルプリント配線基板
２０ 絶縁基材
３０ 導体
４０ 絶縁体層
４１ 第１絶縁体層
４２ 第２絶縁体層
５０ シールド層
５１ 第１シールド層
５２ 第２シールド層
５３ 第３シールド層
６０ 凹溝
７０ スリット
８０ 保護層

Claims (10)

1. 絶縁基材と、該絶縁基材の一方面上に設けられる絶縁体層と、該絶縁体層内に埋設されて当該絶縁体層で覆われると共に所定のピッチで複数並設される導体とを具備するフレキシブルプリント配線基板において、
   前記絶縁基材の一方面と前記絶縁体層との間に設けられた第１シールド層と、前記絶縁体層を前記各導体毎に分割する複数のスリットと、該スリットの内部に設けられて前記導体の両側に配置されると共に前記第１シールド層に連続して設けられた第２シールド層と、前記絶縁体層上に設けられると共に前記第２シールド層に連続して設けられた第３シールド層とを具備することを特徴とするフレキシブルプリント配線基板。
2. 請求項１において、前記第２シールド層と前記第３シールド層とが、同一プロセスにて一体的に形成されたものであることを特徴とするフレキシブルプリント配線基板。
3. 請求項１又は２において、絶縁材料からなり前記第３シールド層上に設けられた保護層をさらに具備することを特徴とするフレキシブルプリント配線基板。
4. 請求項１〜３の何れかにおいて、前記絶縁体層の表面に大気圧プラズマによる表面処理が施されていることを特徴とするフレキシブルプリント配線基板。
5. 絶縁基材と、該絶縁基材の一方面上に設けられる絶縁体層と、該絶縁体層内に埋設されて当該絶縁体層で覆われると共に所定のピッチで複数並設される導体とを具備するフレキシブルプリント配線基板の製造方法において、
   前記絶縁基材の一方面側に設けられた第１シールド層上に第１絶縁体層を形成する工程と、該第１絶縁体層の表面に所定のピッチで複数列の凹溝を形成する工程と、該各凹溝内に前記導体を形成する工程と、前記第１絶縁体層の表面上から前記導体のそれぞれを覆うように第２絶縁体層を形成する工程と、前記第１絶縁体層及び前記第２絶縁体層の前記各導体の両側に対応する部分を前記第１シールド層が露出するまで除去して当該絶縁体層を前記各導体毎に分割する複数のスリットを形成する工程と、該スリットの内部に前記第１シールド層に連続する第２シールド層を形成する工程と、前記絶縁体層上に前記第２シールド層に連続する第３シールド層を形成する工程とを具備す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。
6. 請求項５において、前記第２シールド層と前記第３シールド層とを同時に形成す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。
7. 請求項５又は６において、前記絶縁基材の一方面側に形成される各層を成膜により形成す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。
8. 請求項５〜７の何れかにおいて、前記絶縁基材の一方面側に形成される各層をフォトリソグラフィにより形成す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。
9. 請求項５〜８の何れかにおいて、前記第２シールド層及び前記第３シールド層を形成する前に、前記絶縁体層の表面に大気圧プラズマによる表面処理を施す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。
10. 請求項５〜９の何れかにおいて、前記第２シールド層及び前記第３シールド層を形成した後に、当該第３シールド層上に絶縁材料からなる保護層を形成す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。
    

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