JP2005303274A - Flexible substrate, multilayer flexible substrate, and manufacturing method therefor - Google Patents

Flexible substrate, multilayer flexible substrate, and manufacturing method therefor Download PDF

Info

Publication number
JP2005303274A
JP2005303274A JP2005071297A JP2005071297A JP2005303274A JP 2005303274 A JP2005303274 A JP 2005303274A JP 2005071297 A JP2005071297 A JP 2005071297A JP 2005071297 A JP2005071297 A JP 2005071297A JP 2005303274 A JP2005303274 A JP 2005303274A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flexible substrate
film
insulating resin
resin layer
wiring pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005071297A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4555709B2 (en
Inventor
Yoshihisa Yamashita
嘉久 山下
Toshio Fujii
俊夫 藤井
Seiichi Nakatani
誠一 中谷
Takashi Ichiyanagi
貴志 一柳
Satoru Tomekawa
悟 留河
Hiroki Yabe
裕城 矢部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2005071297A priority Critical patent/JP4555709B2/en
Publication of JP2005303274A publication Critical patent/JP2005303274A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4555709B2 publication Critical patent/JP4555709B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-density, thin flexible substrate that is excellent in terms of the flexing life. <P>SOLUTION: A method of manufacturing a flexible substrate comprises: a process (a) of forming an insulating resin layer on the front face of a film and the rear face opposite to the front face, wherein each insulating resin layer is thicker than the film; a process (b) of forming a through hole in the film and the insulating resin layers; a process (c) of filling the through hole with a conductive resin composition; and a process (d) of embedding a wiring pattern into each of the insulating resin layers in such a manner that the wiring pattern is electrically connected to the conductive resin composition. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、フレキシブル基板に関し、特に、実装に好適なフレキシブル基板および多層フレキシブル基板、ならびにそれらの製造方法に関する。   The present invention relates to a flexible substrate, and more particularly to a flexible substrate and a multilayer flexible substrate suitable for mounting, and a method for manufacturing the same.

フレキシブル基板(FPC:Flexible Printed Circuit)は、導体と耐熱性高分子フィルムとから成る組合せを基本構造としている。耐熱性高分子フィルムの片面にのみ導体が設けられているフレキシブル基板は、片面フレキシブル基板と呼ばれ、耐熱性高分子フィルムの両面に導体が設けられているフレキシブル基板は、両面フレキシブル基板と呼ばれている。   A flexible substrate (FPC: Flexible Printed Circuit) has a basic structure of a combination of a conductor and a heat-resistant polymer film. A flexible substrate in which a conductor is provided only on one side of a heat-resistant polymer film is called a single-sided flexible substrate, and a flexible substrate in which conductors are provided on both sides of a heat-resistant polymer film is called a double-sided flexible substrate. ing.

片面フレキシブル基板の製造には、一般に、銅張積層板(CCL:Copper Clad Laminate)が用いられる。銅張積層板は2種類あり、1つは、接着剤を介して、銅箔が耐熱性高分子フィルムに貼り合わされている3層CCLであり、もう1つは、接着剤を介さずに、銅箔が耐熱性高分子フィルムに貼り合わされている2層CCLである。このような2層CCLまたは3層CCLは、例えば、ラミネート法、キャスト法、またはスパッタめっき法等によって製造される。2層CCLまたは3層CCLに対してサブトラクティブ法が施されることによって配線パターンが形成され、片面フレキシブル基板が製造されることになる。   A copper clad laminate (CCL: Copper Clad Laminate) is generally used for manufacturing a single-sided flexible substrate. There are two types of copper-clad laminates, one is a three-layer CCL in which a copper foil is bonded to a heat-resistant polymer film via an adhesive, and the other is without an adhesive, A two-layer CCL in which a copper foil is bonded to a heat-resistant polymer film. Such a two-layer CCL or three-layer CCL is manufactured by, for example, a laminating method, a casting method, or a sputter plating method. By applying the subtractive method to the two-layer CCL or the three-layer CCL, a wiring pattern is formed, and a single-sided flexible substrate is manufactured.

多層フレキシブル基板は、片面フレキシブル基板または両面フレキシブル基板にフィルムおよび絶縁樹脂層がコーティングされて得られる基板である。多層フレキシブル基板では、メッキ法でスルーホール孔の内壁に金属が設けられることによって、スルーホール導体(即ちビア)が形成されており、多層フレキシブル基板の各層の配線パターン間が電気的に接続されている。   A multilayer flexible substrate is a substrate obtained by coating a single-sided flexible substrate or a double-sided flexible substrate with a film and an insulating resin layer. In a multilayer flexible board, a metal is provided on the inner wall of the through-hole hole by a plating method to form a through-hole conductor (ie, via), and the wiring patterns of each layer of the multilayer flexible board are electrically connected. Yes.

このようなフレキシブル基板または多層フレキシブル基板は、折り曲げ自在であることから、空間的に狭い実装領域に対して有効に用いられる。例えば、カメラ、携帯電話またはポータブルPC等の小型液晶回りだけでなく、プリンター、HDDといったPC周辺機器等の狭いスペースに対しても、フレキシブル基板または多層フレキシブル基板が実装されている。近年では、電子機器が更に小型化・軽量化・薄型化されるにつれて、半導体の更なる高密度化・高機能化が求められている。従って、半導体または受動素子等が実装されるフレキシブル基板の更なる薄型化・高密度化が求められている。例えば、液晶ディスプレイのカラー化・高精細化に伴って、出力端子数の増加およびドライバーICのパッドピッチの狭小化等が求められている。
特開平11−157002号公報(第3頁) 特開2004−31588号公報(第2頁) 特開平4−107896号公報(第1−2頁) 特開平2−180679号公報(第1頁) 特開平10−256700号公報(第2−3頁) 特開2000−77800号公報(第1頁) 特開2003−224366
Since such a flexible substrate or a multilayer flexible substrate is foldable, it is effectively used for a spatially narrow mounting region. For example, a flexible substrate or a multilayer flexible substrate is mounted not only around a small liquid crystal such as a camera, a mobile phone, or a portable PC, but also in a narrow space such as a PC peripheral device such as a printer or HDD. In recent years, as electronic devices are further reduced in size, weight, and thickness, semiconductors are required to have higher density and higher functionality. Accordingly, there is a demand for further reduction in thickness and density of a flexible substrate on which a semiconductor or a passive element is mounted. For example, with the increase in color and high definition of liquid crystal displays, an increase in the number of output terminals and a reduction in the pad pitch of driver ICs are required.
JP 11-157002 A (page 3) JP 2004-31588 A (page 2) JP-A-4-107896 (page 1-2) Japanese Patent Laid-Open No. 2-180679 (first page) JP 10-256700 A (page 2-3) JP 2000-77800 A (first page) JP2003-224366

従来のフレキシブル基板(または多層フレキシブル基板)およびその製造方法は、次の(I)〜(VII)のような課題または問題点があった。   The conventional flexible substrate (or multilayer flexible substrate) and the manufacturing method thereof have the following problems (I) to (VII).

(I)フレキシブル基板の更なる薄型化・高密度化を進める上では、配線パターンの微細化が重要である。しかしながら、フレキシブル基板に用いられる銅箔の厚さは通常18〜35μmであり、サブトラクティブ法では、配線パターンの線幅の微細化には限界がある。つまり、化学エッチング等のサブトラクティブ法では、厚み18〜35μm程度の銅箔から75μm以下の線幅の配線パターンを形成することが困難であり、配線パターンを更に微細化するには、より薄い銅箔を用いなければならない。   (I) In order to further reduce the thickness and density of the flexible substrate, it is important to make the wiring pattern finer. However, the thickness of the copper foil used for the flexible substrate is usually 18 to 35 μm, and the subtractive method has a limit in miniaturizing the line width of the wiring pattern. That is, in a subtractive method such as chemical etching, it is difficult to form a wiring pattern having a line width of 75 μm or less from a copper foil having a thickness of about 18 to 35 μm. Foil must be used.

(II)配線パターンの形成に化学エッチング等のサブトラクティブ法を用いると、エッチング液が配線パターン間に残ってしまい、絶縁信頼性に悪影響を及ぼす可能性がある。また、サブトラクティブ法では、得られる配線パターンが基板表面に突出する構造となり、基板の平坦性が減じられる。従って、半導体チップに形成されたバンプを配線パターン上に実装しにくくなるだけでなく、実装後にバンプが配線パターン間に移動してショートする可能性がある。更に、配線パターンの突出構造自体が、後に実施される樹脂封止を妨げる要因となり得る。   (II) If a subtractive method such as chemical etching is used to form the wiring pattern, the etching solution remains between the wiring patterns, which may adversely affect the insulation reliability. Further, in the subtractive method, the resulting wiring pattern protrudes from the substrate surface, and the flatness of the substrate is reduced. Accordingly, not only is it difficult to mount the bumps formed on the semiconductor chip on the wiring pattern, but there is a possibility that the bumps move between the wiring patterns after mounting to cause a short circuit. Furthermore, the protruding structure of the wiring pattern itself can be a factor that hinders the resin sealing performed later.

(III)層間の配線接続にはスルーホール導体が一般的に用いられている。このような配線接続では、積層数が増加してスルーホールの数が増加すると、配線に必要なスペースが十分に確保されにくくなる。そのため、スルーホール導体が作製された片面フレキシブル基板もしくは両面フレキシブル基板を積層させることによって多層化することが一般的に行われている。この場合、スルーホール導体には金属ペーストが充填されるが、金属ペースト中には、スルーホール内への充填性や印刷性を高めるために必然的に液状樹脂や溶剤が含まれており、通常の銅メッキで形成された回路よりも抵抗値が高くなっている。そして、金属ペーストが充填されるスルーホールは、その径が小さくなるにつれて金属ペーストを充填しにくくなるので、多量の溶剤を添加して金属ペーストの粘度および流動性を調整する必要が生じる。そうすると、金属ペースト中の溶剤が、充填後に蒸発することになるので、蒸発した部分に気孔が生じることになる。従って、そのような気孔に起因して、スルーホール導体自体の抵抗が増加してしまうことになる。   (III) A through-hole conductor is generally used for wiring connection between layers. In such wiring connection, if the number of stacked layers increases and the number of through holes increases, it becomes difficult to secure a sufficient space for wiring. For this reason, multilayering is generally performed by laminating a single-sided flexible substrate or a double-sided flexible substrate with through-hole conductors. In this case, the through-hole conductor is filled with a metal paste, but the metal paste inevitably contains a liquid resin or solvent in order to improve the fillability and printability in the through-hole. The resistance value is higher than that of a circuit formed by copper plating. Since the through-hole filled with the metal paste becomes difficult to fill with the metal paste as its diameter decreases, it is necessary to adjust the viscosity and fluidity of the metal paste by adding a large amount of solvent. Then, since the solvent in the metal paste evaporates after filling, pores are generated in the evaporated portion. Therefore, due to such pores, the resistance of the through-hole conductor itself increases.

(IV)スルーホール導体の形成には、レーザー加工によって接着剤層およびフィルム等に穴が形成される。接着剤層は、容易にレーザー加工できるものの、従来のフレキシブル基板に用いられているような厚いフィルムに対しては、レーザー加工が困難となっている。具体的には、従来の有機フィルムはレーザーによる加工熱のために加工穴の形状が円形とならず、バリが生じることがある。また、レーザー入射径よりも出射径の方が小さくなるために、得られる穴には金属ペーストを充填しにくい等の問題点があった。   (IV) In forming the through-hole conductor, holes are formed in the adhesive layer and the film by laser processing. Although the adhesive layer can be easily laser processed, it is difficult to perform laser processing on a thick film used in a conventional flexible substrate. Specifically, in the conventional organic film, the shape of the processed hole is not circular due to the processing heat generated by the laser, and burrs may occur. Further, since the emission diameter is smaller than the laser incident diameter, there is a problem that it is difficult to fill the obtained hole with a metal paste.

(V)フレキシブル基板を薄型化・高密度化するには、配線パターンやスルーホール導体を微細化するだけでなく、配線パターンに接続される回路部品も薄くすることが重要である。しかしながら、インダクタ、コンデンサ、および抵抗体等の受動素子は、基板面に突出した状態で実装されるのが一般的であり、そのため、全体として基板が厚くなる問題点があった。   (V) In order to make the flexible substrate thinner and higher in density, it is important not only to make the wiring pattern and through-hole conductor fine, but also to make the circuit components connected to the wiring pattern thinner. However, in general, passive elements such as inductors, capacitors, and resistors are mounted in a state of protruding on the substrate surface, and there is a problem that the substrate becomes thick as a whole.

(VI)従来のフレキシブル基板では、一般的に、受動素子または能動素子がフレキシブル基板の露出表面上に形成されており、フレキシブル基板に受動素子または能動素子が内蔵されていなかった。従って、このようなフレキシブル基板から形成される多層フレキシブル基板では、露出表面上の受動素子または能動素子に対して多層化が行われることになり、受動素子または能動素子が各層間の配線パターン間に形成される構成となっている。このため、そのような多層フレキシブル基板では配線許容領域が狭いという問題点があった。   (VI) In the conventional flexible substrate, the passive element or the active element is generally formed on the exposed surface of the flexible substrate, and the passive element or the active element is not built in the flexible substrate. Therefore, in a multilayer flexible substrate formed from such a flexible substrate, the passive element or active element on the exposed surface is multilayered, and the passive element or active element is placed between the wiring patterns between the layers. It is the structure formed. For this reason, such a multilayer flexible substrate has a problem that a wiring allowable region is narrow.

(VII)フレキシブル基板は、狭いスペースに折り曲げて用いられるため、屈曲寿命(または摺動屈曲性)が良いことが求められる。そのため、例えば、2層CCLが十分な屈曲寿命を有している必要があり、ポリイミドフィルムと銅箔との密着強度が高いことが求められる。3層CCLでは、ポリイミドフィルムと銅箔との密着強度が高いだけでなく、それらと接着剤組成物との密着強度が高いことが求められる。   (VII) Since a flexible substrate is used by being bent in a narrow space, it is required to have a good bending life (or sliding flexibility). Therefore, for example, the two-layer CCL needs to have a sufficient bending life, and the adhesion strength between the polyimide film and the copper foil is required to be high. The three-layer CCL is required to have not only high adhesion strength between the polyimide film and the copper foil but also high adhesion strength between them and the adhesive composition.

なお、エッチングにより形成される従来の配線パターンは、配線パターンが基板表面にむきだしになっており、フレキシブル基板の屈曲によってマイクロクラックが配線パターンに生じやすく、屈曲寿命の点では必ずしも満足いくものとなっていなかった。   Note that the conventional wiring pattern formed by etching exposes the wiring pattern on the substrate surface, and micro-cracks tend to occur in the wiring pattern due to the bending of the flexible substrate, which is not always satisfactory in terms of the bending life. It wasn't.

以上の従来技術の課題または問題点(I)〜(VII)に鑑み、本発明の目的は、信頼性の高い高密度な薄型フレキシブル基板であって、屈曲寿命の点で優れているフレキシブル基板を提供することである。また、本発明の目的は、そのようなフレキシブル基板の製造方法を提供することも含んでいる。   In view of the above problems or problems (I) to (VII) of the prior art, an object of the present invention is to provide a highly reliable and high-density thin flexible substrate, which is excellent in terms of flex life. Is to provide. Moreover, the objective of this invention also includes providing the manufacturing method of such a flexible substrate.

本発明は、
(i)フィルム、
(ii)フィルムの表面(即ち「おもて」の面)および当該表面に対向する裏面に形成された絶縁樹脂層、
(iii)絶縁樹脂層に埋め込まれた配線パターン、ならびに
(iv)表面の配線パターンと裏面の配線パターンとの間に配置され、前記表面の配線パターンと前記裏面の配線パターンとを電気的に接続するビア
を有して成り、
表面の絶縁樹脂層および裏面の絶縁樹脂層がフィルムよりも厚くなっていることを特徴とするフレキシブル基板を提供する。
The present invention
(I) film,
(Ii) an insulating resin layer formed on the front surface of the film (i.e., the “front” surface) and the back surface facing the surface;
(Iii) a wiring pattern embedded in the insulating resin layer; and (iv) disposed between the front surface wiring pattern and the back surface wiring pattern, and electrically connecting the front surface wiring pattern and the back surface wiring pattern. Having vias to
Provided is a flexible substrate characterized in that the insulating resin layer on the front surface and the insulating resin layer on the back surface are thicker than the film.

また、このようなフレキシブル基板を得るために、
(a)フィルムの表面および当該表面に対向する裏面に、フィルムよりも厚い絶縁樹脂層を形成する工程、
(b)フィルムおよび絶縁樹脂層に貫通孔を形成する工程、
(c)貫通孔に導電性樹脂組成物を充填する工程、ならびに
(d)絶縁樹脂層に配線パターンを埋め込んで配線パターンを導電性樹脂組成物に電気的に接続させる工程
を含んで成るフレキシブル基板の製造方法を提供する。
In order to obtain such a flexible substrate,
(A) forming an insulating resin layer thicker than the film on the front surface of the film and the back surface facing the surface;
(B) forming a through hole in the film and the insulating resin layer;
(C) a step of filling the through hole with a conductive resin composition; and (d) a flexible substrate comprising a step of embedding a wiring pattern in an insulating resin layer and electrically connecting the wiring pattern to the conductive resin composition. A manufacturing method is provided.

本発明のフレキシブル基板では、配線パターンが絶縁樹脂層に埋め込こまれており、好ましくは、配線パターンが絶縁樹脂層と面一または略面一となるように絶縁樹脂層に埋め込まれている。また、本発明のフレキシブル基板では、表面側の配線パターンと裏面側の配線パターンとの間にビアが設けられているので、ビアが基板全体を貫通していない(従って、本明細書のビアは「インナービア」とも呼ばれる)。   In the flexible substrate of the present invention, the wiring pattern is embedded in the insulating resin layer, and preferably the wiring pattern is embedded in the insulating resin layer so as to be flush with or substantially flush with the insulating resin layer. Further, in the flexible substrate of the present invention, since the via is provided between the wiring pattern on the front surface side and the wiring pattern on the back surface side, the via does not penetrate the entire substrate (therefore, the via in this specification is Also called “inner via”.

本発明のフレキシブル基板は、配線パターンが絶縁樹脂層と面一(または略面一)となっているので平坦性に優れており、半導体チップを実装する際、精度良く実装することができる。また、絶縁樹脂層に埋設された配線パターンは、絶縁樹脂層との密着強度が維持され、配線パターンに加えられる応力が分散されるため、フレキシブル基板に十分な屈曲性がもたらされている(即ち、屈曲寿命が良好である)。更に、配線パターンは転写手法で絶縁樹脂層に埋め込んで形成するため、エッチング液等の残渣が存在することなく清浄な基板表面を得ることができ、絶縁信頼性に優れている。   The flexible substrate of the present invention is excellent in flatness because the wiring pattern is flush (or substantially flush) with the insulating resin layer, and can be mounted with high precision when mounting a semiconductor chip. In addition, the wiring pattern embedded in the insulating resin layer maintains the adhesion strength with the insulating resin layer, and the stress applied to the wiring pattern is dispersed, so that the flexible substrate has sufficient flexibility ( That is, the bending life is good). Furthermore, since the wiring pattern is formed by being embedded in the insulating resin layer by a transfer method, a clean substrate surface can be obtained without the presence of residues such as an etching solution, and the insulation reliability is excellent.

また、フレキシブル基板を製造する際には、ビアの位置を任意に選択することができるので、配線パターンの所望の箇所で導通をとることが可能となっており、配線設計が容易である。なお、配線パターンが絶縁樹脂層に埋め込まれているため、表面の配線パターンと裏面の配線パターンとの間隔が狭くなっており、ビアを小型化することができる。   In addition, when manufacturing a flexible substrate, the position of the via can be arbitrarily selected, so that conduction can be achieved at a desired location in the wiring pattern, and wiring design is easy. Since the wiring pattern is embedded in the insulating resin layer, the distance between the wiring pattern on the front surface and the wiring pattern on the back surface is narrow, and the via can be reduced in size.

更に、本発明のフレキシブル基板から製造される多層フレキシブル基板では、フィルム上に受動素子または能動素子が形成される態様であるため、配線長が短くなるように高密度に受動素子と能動素子とを実装することができる。従って、種々の受動素子と能動素子とを組み合わせて、より高機能な電子回路を含んだフレキシブル基板を得ることができる。また、そのように受動素子と能動素子とを高密度に実装できるので、電子回路の高速処理化に伴う配線間の寄生容量やインダクタンスの影響を最小限に抑制することができる。更に、種々の受動素子および能動素子を基板内部に配置する構成であるため、表面実装に利用される面積および部品数を最小限に抑えることができ、一層の小型化・薄型化が可能となる。   Furthermore, in the multilayer flexible substrate manufactured from the flexible substrate of the present invention, since passive elements or active elements are formed on the film, the passive elements and the active elements are densely arranged so as to shorten the wiring length. Can be implemented. Therefore, it is possible to obtain a flexible substrate including a higher-performance electronic circuit by combining various passive elements and active elements. In addition, since passive elements and active elements can be mounted with high density as described above, the influence of parasitic capacitance and inductance between wirings accompanying high-speed processing of electronic circuits can be suppressed to a minimum. Furthermore, since various passive elements and active elements are arranged inside the substrate, the area and the number of components used for surface mounting can be minimized, and further miniaturization and thinning can be achieved. .

発明を実施するための形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

以下において、本発明のフレキシブル基板およびその製造方法について具体的に説明する。   Hereinafter, the flexible substrate and the manufacturing method thereof of the present invention will be specifically described.

図1に、本発明のフレキシブル基板100の構成を断面で示す。図1に示されるように、本発明のフレキシブル基板100は、フィルム1の両面に、フィルム1よりも厚い絶縁樹脂層2a,2bが形成されており、その絶縁樹脂層2a,2bに配線パターン3a,3bが埋め込まれている。特に、配線パターン3a,3bは、基板表面が平坦になるように絶縁樹脂層2a,2bに埋め込まれている。ビア4は、表面側の絶縁樹脂層2aに形成された配線パターン3aと裏面側の絶縁樹脂層2bに形成された配線パターン3bとの間に設けられており、配線パターン3a,3bを相互に電気的に接続する機能を有している。   In FIG. 1, the structure of the flexible substrate 100 of this invention is shown with a cross section. As shown in FIG. 1, the flexible substrate 100 of the present invention has insulating resin layers 2a and 2b thicker than the film 1 formed on both surfaces of the film 1, and the wiring pattern 3a is formed on the insulating resin layers 2a and 2b. , 3b are embedded. In particular, the wiring patterns 3a and 3b are embedded in the insulating resin layers 2a and 2b so that the substrate surface becomes flat. The via 4 is provided between the wiring pattern 3a formed on the insulating resin layer 2a on the front surface side and the wiring pattern 3b formed on the insulating resin layer 2b on the back surface side, and the wiring patterns 3a and 3b are mutually connected. It has a function of electrical connection.

本発明のフレキシブル基板100では、絶縁樹脂層2a,2bがフィルム1よりも厚くなるように形成されている。例えば、絶縁樹脂層(2aまたは2b)の厚さ/フィルムの厚さ比が、好ましくは1.1〜8、より好ましくは1.2〜6である。なお、ここでいう「絶縁樹脂層の厚さ」とは、フィルムの一方の面に形成された絶縁樹脂層の厚さを意味する。具体的な厚さとしては、例えば、絶縁樹脂層2a,2bの厚さが、3〜80μmであり、フィルム1の厚さが2〜16μmである。このように、絶縁樹脂層2a,2bをフィルム1よりも厚くなるように構成すると、フレキシブル基板の屈曲性または摺動屈曲性が良好となる。なぜなら、フレキシブル基板が折り曲げられるような場合では、フィルムおよび埋設された配線パターンに加えられる応力が低弾性率の絶縁樹脂層で緩和されるからである。   In the flexible substrate 100 of the present invention, the insulating resin layers 2 a and 2 b are formed to be thicker than the film 1. For example, the thickness ratio of the insulating resin layer (2a or 2b) / the thickness of the film is preferably 1.1 to 8, more preferably 1.2 to 6. Here, “the thickness of the insulating resin layer” means the thickness of the insulating resin layer formed on one surface of the film. As specific thicknesses, for example, the thickness of the insulating resin layers 2a and 2b is 3 to 80 μm, and the thickness of the film 1 is 2 to 16 μm. As described above, when the insulating resin layers 2a and 2b are configured to be thicker than the film 1, the flexibility or sliding flexibility of the flexible substrate is improved. This is because when the flexible substrate is bent, the stress applied to the film and the embedded wiring pattern is relaxed by the insulating resin layer having a low elastic modulus.

配線パターン3a,3bが、絶縁樹脂層2a,2bに埋め込まれている態様において、配線パターン3a,3bの厚さが絶縁樹脂層2a,2bの厚さの40%〜100%であることが好ましく、より好ましくは、80%〜95%となっている。このような割合で配線パターンが絶縁樹脂層に埋め込まれると、ビア抵抗が低抵抗となる効果がもたらされることになる。また、表面の配線パターン3aと裏面の配線パターン3bとの間隔が狭められることになるので、ビアの小型化が実現される。   In the embodiment in which the wiring patterns 3a and 3b are embedded in the insulating resin layers 2a and 2b, the thickness of the wiring patterns 3a and 3b is preferably 40% to 100% of the thickness of the insulating resin layers 2a and 2b. More preferably, it is 80% to 95%. When the wiring pattern is embedded in the insulating resin layer at such a ratio, an effect of reducing the via resistance is brought about. In addition, since the distance between the wiring pattern 3a on the front surface and the wiring pattern 3b on the back surface is reduced, downsizing of the via is realized.

本発明のフレキシブル基板100に用いられるフィルム1は、一般的に、絶縁性を有するフィルムであり、樹脂フィルム等の有機フィルムであることが好ましい。しかしながら、フィルム1は、耐熱性、可撓性、平滑性、および低吸水率等を有するフィルムであれば、特に限定されるものではない。例えば、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリイミド(PI)、ポリアミド(PA)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアリレート(PAR)、ポリサルフォン(PS)、非晶性ポリオレフィン(PO)、ポリアミドイミド(PAI)、液晶ポリマー(LCP)、変性ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリカーボネート(PC)、およびポリエーテルエーテルケトン(PEEK)から成る群から選択される材料からフィルム1が形成されることが好ましい。このような材料を用いると、特に耐熱性および可撓性に優れたフィルムを得ることができる。このため、そのような材料から形成されたフィルムをフレキシブル基板に用いると、空間的に狭いスペースに折り曲げて実装することが可能なフレキシブル基板が得られ、電子機器の更なる小型化・軽量化・薄型化の実現に寄与することになる。   The film 1 used for the flexible substrate 100 of the present invention is generally an insulating film, and is preferably an organic film such as a resin film. However, the film 1 is not particularly limited as long as the film 1 has heat resistance, flexibility, smoothness, low water absorption, and the like. For example, polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyimide (PI), polyamide (PA), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide (PEI), polyarylate ( PAR), polysulfone (PS), amorphous polyolefin (PO), polyamideimide (PAI), liquid crystal polymer (LCP), modified polyphenylene ether (PPE), polybutylene terephthalate (PBT), polycarbonate (PC), and polyether The film 1 is preferably formed from a material selected from the group consisting of ether ketone (PEEK). When such a material is used, a film particularly excellent in heat resistance and flexibility can be obtained. For this reason, when a film formed from such a material is used for a flexible substrate, a flexible substrate that can be folded and mounted in a spatially narrow space is obtained, further reducing the size and weight of electronic devices. This will contribute to the realization of thinning.

上記に挙げた材料の中では、特に、ポリアミドが好ましい。なぜなら、ポリアミドは、高剛性および高耐熱性を有しているからである。特に、芳香族ポリアミドであるアラミドが好ましい。なぜなら、アラミドは、薄膜化してもフィルムの腰が強く、ハンドリング性に優れ、より薄いフレキシブル基板の実現に寄与するからである。ちなみに、芳香族ポリアミドの中でも、パラ系芳香族ポリアミドは、主鎖が直線的な構造を有するために、メタ系芳香族ポリアミドと比較して、高剛性がより顕著に表れることになり、フィルムを更に薄膜化させることができる。そのようにフィルムが薄膜化されると、フィルムに対してレーザー加工がしやすくなり、微細なビアの形成が可能となる。   Of the materials listed above, polyamide is particularly preferable. This is because polyamide has high rigidity and high heat resistance. In particular, aramid which is an aromatic polyamide is preferable. This is because aramid has a strong film even when it is thinned, has excellent handling properties, and contributes to the realization of a thinner flexible substrate. By the way, among aromatic polyamides, para-aromatic polyamides have a linear structure in the main chain, so that high rigidity appears more remarkably than meta-aromatic polyamides. Furthermore, it can be made thin. When the film is thinned in such a manner, the film can be easily laser processed, and a fine via can be formed.

フィルム1の両面に形成されている絶縁樹脂層2a,2bは、配線パターン3a,3bを収納する機能を有している。配線パターン3a,3bとの密着性を向上させるため、または、多層化に際して基板間の密着性を向上させるために、絶縁樹脂層2a,2bが接着性を有していることが好ましい。従って、絶縁樹脂層2a,2bの材料は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、およびそれらを変性した樹脂から成る群から選択される少なくとも1種類の樹脂であることが好ましい。   The insulating resin layers 2a and 2b formed on both surfaces of the film 1 have a function of accommodating the wiring patterns 3a and 3b. In order to improve the adhesion to the wiring patterns 3a and 3b, or to improve the adhesion between the substrates in the case of multilayering, it is preferable that the insulating resin layers 2a and 2b have adhesiveness. Therefore, the material of the insulating resin layers 2a and 2b is preferably at least one resin selected from the group consisting of epoxy resins, polyimide resins, acrylic resins, and resins obtained by modifying them.

配線パターン3a,3bは、導電性を有する材料であれば、いかなる材料で形成されてもよいが、例えば、銅、ニッケル、金および銀から成る群から選択される金属材料から形成されることが好ましい。配線パターン3a,3bの厚さは、用途に応じて変更されるものの、3〜18μm程度であることが好ましく、配線パターン3a,3bが膜状に形成されていることが好ましい。より好ましくは、より薄型で高密度配線を有するフレキシブル基板を達成するために、厚さが3〜12μmとなるように配線パターン3a,3bが形成される。   The wiring patterns 3a and 3b may be formed of any material as long as it has conductivity. For example, the wiring patterns 3a and 3b may be formed of a metal material selected from the group consisting of copper, nickel, gold, and silver. preferable. Although the thickness of the wiring patterns 3a and 3b is changed according to the application, it is preferably about 3 to 18 μm, and the wiring patterns 3a and 3b are preferably formed in a film shape. More preferably, in order to achieve a thinner and flexible substrate having high-density wiring, the wiring patterns 3a and 3b are formed to have a thickness of 3 to 12 μm.

本発明のフレキシブル基板100では、配線パターン3a,3bが絶縁樹脂層2a,2bに埋設されていることを特徴としている。このような配線パターン3a,3bを得るには転写手法を用いることが好ましい。具体的には、まず、配線パターン3a,3bが予め設けられたキャリアシートと、絶縁樹脂層2a,2bを両面に有するフィルム1とを用意する。キャリアシート自体は、PETなどの有機フィルムまたは銅箔などの金属箔等から成り、厚さが25〜200μm程度のシート材であることが好ましい。次いで、配線パターン3a,3bと絶縁樹脂層2a,2bとが接するように、キャリアシートとフィルム1とを重ねてプレスする。このプレスによって、キャリアシート上の配線パターン3a,3bがフィルム1の絶縁樹脂層2a,2b内に埋め込まれる。絶縁樹脂層2a,2bが熱硬化型樹脂から成る場合には、埋め込みの際に絶縁樹脂層2a,2bを半硬化状態にしておくことが好ましい。最終的には、キャリアシートを取り除くことによって、絶縁樹脂層2a,2b内に配線パターン3a,3bが埋設されたシート基板が得られることになる。この場合、配線パターン3a,3bは、絶縁樹脂層2a,2bと面一または略面一となるように当該絶縁樹脂層2a,2bに埋め込まれることが好ましい。これにより、フレキシブル基板の平担性が優れることになり、多層化する際に有利となる。このような転写手法は、ウエットエッチングを用いて形成した配線パターンよりもファインピッチな配線パターンを形成することができる。例えば、ウエットエッチングを用いて形成した配線パターンのライン/スペース(L/S)が40μm/40μm程度であるのに対して、転写手法を用いた配線パターンのL/Sは15μm/15μm(30μmピッチ)にまで微細化することができる。   The flexible substrate 100 of the present invention is characterized in that the wiring patterns 3a and 3b are embedded in the insulating resin layers 2a and 2b. It is preferable to use a transfer method to obtain such wiring patterns 3a and 3b. Specifically, first, a carrier sheet provided with wiring patterns 3a and 3b in advance and a film 1 having insulating resin layers 2a and 2b on both surfaces are prepared. The carrier sheet itself is preferably a sheet material made of an organic film such as PET or a metal foil such as copper foil, and having a thickness of about 25 to 200 μm. Next, the carrier sheet and the film 1 are stacked and pressed so that the wiring patterns 3a, 3b and the insulating resin layers 2a, 2b are in contact with each other. By this pressing, the wiring patterns 3 a and 3 b on the carrier sheet are embedded in the insulating resin layers 2 a and 2 b of the film 1. When the insulating resin layers 2a and 2b are made of a thermosetting resin, it is preferable that the insulating resin layers 2a and 2b be in a semi-cured state at the time of embedding. Finally, by removing the carrier sheet, a sheet substrate in which the wiring patterns 3a and 3b are embedded in the insulating resin layers 2a and 2b is obtained. In this case, the wiring patterns 3a and 3b are preferably embedded in the insulating resin layers 2a and 2b so as to be flush with or substantially flush with the insulating resin layers 2a and 2b. Thereby, the flatness of the flexible substrate is excellent, which is advantageous when multilayered. Such a transfer method can form a wiring pattern with a finer pitch than a wiring pattern formed by wet etching. For example, the line / space (L / S) of the wiring pattern formed by wet etching is about 40 μm / 40 μm, whereas the L / S of the wiring pattern using the transfer method is 15 μm / 15 μm (30 μm pitch). ).

本発明のフレキシブル基板100に構成されるビア4は、表面の配線パターン3aと裏面の配線パターン3bとの間に設けられ、配線パターン3a,3bと接するように設けられている。従って、ビア4は、表面の配線パターン3aと裏面の配線パターン3bとを相互に電気的に接続する機能を有している。このため、ビア4は、銅、ニッケルおよび銀から成る群から選択される金属を含んだ導電性樹脂組成物から形成されることが好ましい。   The via 4 configured in the flexible substrate 100 of the present invention is provided between the wiring pattern 3a on the front surface and the wiring pattern 3b on the back surface, and is provided in contact with the wiring patterns 3a and 3b. Therefore, the via 4 has a function of electrically connecting the wiring pattern 3a on the front surface and the wiring pattern 3b on the back surface. For this reason, the via 4 is preferably formed from a conductive resin composition containing a metal selected from the group consisting of copper, nickel, and silver.

次に、以下において、本発明のフレキシブル基板の好適な実施態様(I)〜(V)を説明する。   Next, preferred embodiments (I) to (V) of the flexible substrate of the present invention will be described below.

好適な実施態様(I)としては、少なくとも1つの受動素子および/または能動素子と、当該受動素子および/または能動素子に電気的に接続された配線とが、フィルムの表面および裏面の少なくとも一方の面上に設けられており、配線とビアとが電気的に接続されている。   In a preferred embodiment (I), at least one passive element and / or active element and wiring electrically connected to the passive element and / or active element are at least one of the front surface and the back surface of the film. Provided on the surface, the wiring and the via are electrically connected.

図2に、受動素子を含む本発明のフレキシブル基板110の構成を示す。図2では、図1と同一要素については、同一符号が付されている。図2が図1と異なる点は、フィルム1の一方の面にコンデンサ5、配線6および抵抗体7が設けられていることであり、表面または裏面の配線パターン3a,3bと配線6とを電気的に接続するようにビア4が形成されていることである。この態様では、コンデンサ5は、配線6を介してビア4と電気的に接続され、また、抵抗体7は配線6を介してビア4に接続されている。なお、配線6は、電極配線であってもよい。   FIG. 2 shows a configuration of the flexible substrate 110 of the present invention including passive elements. 2, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. 2 is different from FIG. 1 in that a capacitor 5, a wiring 6 and a resistor 7 are provided on one surface of the film 1, and the wiring patterns 3a and 3b on the front or back surface and the wiring 6 are electrically connected. The vias 4 are formed so as to be connected to each other. In this embodiment, the capacitor 5 is electrically connected to the via 4 via the wiring 6, and the resistor 7 is connected to the via 4 via the wiring 6. Note that the wiring 6 may be an electrode wiring.

このような態様では、種々の能動素子と受動素子とを組み合わせることによって基板内部に電子回路を形成することが可能となる。また、各種受動素子と能動素子とを高密度に、配線長が短くなるように実装できるため、配線間の寄生容量やインダクタンスが回路に及ぼす影響を抑制することができる。更に、受動素子および/または能動素子と配線とは、絶縁樹脂層に覆われているため、フィルムとの密着強度が維持され、フレキシブル基板110に十分な屈曲性がもたらされる。また、受動素子および/または能動素子と配線とは、基板表面に現れずに絶縁樹脂層に埋設されているために基板表面が平坦となっており、配線の障害になることなく積層でき、高密度な多層フレキシブル基板を得ることができる。   In such an embodiment, an electronic circuit can be formed inside the substrate by combining various active elements and passive elements. In addition, since various passive elements and active elements can be mounted with high density and a short wiring length, the influence of parasitic capacitance and inductance between the wirings on the circuit can be suppressed. Furthermore, since the passive element and / or the active element and the wiring are covered with the insulating resin layer, the adhesive strength with the film is maintained, and the flexible substrate 110 has sufficient flexibility. In addition, since the passive element and / or active element and the wiring are embedded in the insulating resin layer without appearing on the surface of the substrate, the surface of the substrate is flat and can be stacked without causing an obstacle to wiring. A dense multilayer flexible substrate can be obtained.

好適な実施態様(II)としては、受動素子および/または能動素子が膜状に形成される。ここでいう「膜状」とは、受動素子および/または能動素子の厚さが0.01〜70μm程度であることを意味する。このように、受動素子および/または能動素子が膜状に形成されることによって、薄型のフレキシブル基板が実現され、十分な屈曲性が得られることになる。   In a preferred embodiment (II), passive elements and / or active elements are formed in a film shape. “Film-like” as used herein means that the thickness of the passive element and / or active element is about 0.01 to 70 μm. Thus, by forming the passive element and / or the active element in a film shape, a thin flexible substrate is realized, and sufficient flexibility is obtained.

更に、好適な実施態様(III)としては、更なる別の受動素子および/または能動素子が形成されている。   Furthermore, in a preferred embodiment (III), further further passive elements and / or active elements are formed.

図3に、更に別の受動素子および/または能動素子が内蔵された本発明のフレキシブル基板120の構成を断面で示す。図3では、図2と同一要素については、同一符号が付されている。図3が図2と異なる点は、抵抗体8が、絶縁樹脂層2bに埋め込まれた状態で配線パターン3bの間に形成されていることである。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the flexible substrate 120 of the present invention in which another passive element and / or active element is incorporated. 3, the same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. 3 differs from FIG. 2 in that the resistor 8 is formed between the wiring patterns 3b in a state of being embedded in the insulating resin layer 2b.

このような実施態様では、各種の能動素子と受動素子とを組み合わせて、より高機能な電子回路を基板内部に形成することが可能となる。また、このような実施態様でも、配線長が短くなるように高密度にフレキシブル基板を実装できるので、配線間の寄生容量やインダクタンス等が回路に及ぼす影響を抑制することができる。   In such an embodiment, it is possible to form a more sophisticated electronic circuit inside the substrate by combining various active elements and passive elements. Also in such an embodiment, the flexible substrate can be mounted at a high density so as to shorten the wiring length, so that the influence of parasitic capacitance, inductance, etc. between the wirings on the circuit can be suppressed.

ここで、受動素子は、無機誘電体から構成されるコンデンサ、抵抗体、インダクタおよびそれらの組合せから成る群から選択される素子であることが好ましい。従って、受動素子をフィルター等の機能を有する素子としてフレキシブル基板内部に組み込むことが可能となる。   Here, the passive element is preferably an element selected from the group consisting of a capacitor, a resistor, an inductor, and combinations thereof made of an inorganic dielectric. Accordingly, the passive element can be incorporated into the flexible substrate as an element having a function such as a filter.

コンデンサに用いられる無機誘電体は、ATiO3型ペロブスカイトから成る材料であることが好ましく、「ATiO3」中のAが、ストロンチウム(Sr)、カルシウム(Ca)、マグネシウム(Mg)、バリウム(Ba)、および鉛(Pb)から成る群から選択された少なくとも1種以上の元素であることが好ましい。そのような材料から無機誘電体を形成すると、誘電率の高いコンデンサを得ることができる。その結果、単位面積当たりの静電容量が大きくなり、フレキシブル基板の小型化につながる。   The inorganic dielectric used for the capacitor is preferably a material composed of ATiO 3 type perovskite, and A in “ATiO 3” is strontium (Sr), calcium (Ca), magnesium (Mg), barium (Ba), and It is preferably at least one element selected from the group consisting of lead (Pb). When an inorganic dielectric is formed from such a material, a capacitor having a high dielectric constant can be obtained. As a result, the capacitance per unit area increases, leading to a reduction in the size of the flexible substrate.

受動素子に用いられる抵抗体は、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、ニクロム合金(Ni−Cr)、チタン-ニッケル合金(Ti−Ni)、窒化タンタル(TaN)、クロム-酸化珪素(Cr−SiO)、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、銅アルミニウム酸化物(CuAlO)、ストロンチウム銅酸化物(SrCu)、およびアルミドープ酸化亜鉛(AZO)から成る群から選択される材料から形成されることが好ましい。そのような材料から抵抗体を形成すると、高抵抗な抵抗体が得られる。その結果、単位面積当たりの抵抗値が大きくなり、フレキシブル基板の小型化につながる。 Resistors used for the passive elements are tantalum (Ta), titanium (Ti), nichrome alloy (Ni—Cr), titanium-nickel alloy (Ti—Ni), tantalum nitride (TaN), chromium-silicon oxide (Cr—). Selected from the group consisting of SiO), tin-doped indium oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), copper aluminum oxide (CuAlO 2 ), strontium copper oxide (SrCu 2 O 2 ), and aluminum-doped zinc oxide (AZO). Preferably, it is formed from the material to be made. When a resistor is formed from such a material, a high-resistance resistor can be obtained. As a result, the resistance value per unit area increases, leading to a reduction in the size of the flexible substrate.

好適な実施態様(IV)としては、能動素子が有機半導体であることが好ましい。有機半導体から形成される能動素子は、薄くて軽いだけではなく、可撓性を有する点で優れている。また、有機半導体は、複雑な製造工程を経ることなく、輪転機印刷やインクジェットプリンタ印刷等の簡易な製造方法で作製できるため、従来の無機半導体に比べて、作製コストを抑えることができる。   In a preferred embodiment (IV), the active element is preferably an organic semiconductor. An active element formed from an organic semiconductor is excellent in that it is not only thin and light but also has flexibility. In addition, an organic semiconductor can be manufactured by a simple manufacturing method such as rotary printing or inkjet printer printing without going through a complicated manufacturing process, so that the manufacturing cost can be reduced as compared with a conventional inorganic semiconductor.

特に、有機半導体は、pn接合型太陽電池であることが好ましい。なぜなら、フレキシブル基板内部に太陽電池を形成できるので、より高機能な電子回路を高密度に設けることが可能となるからである。例えば、電源供給を必要としないモジュールを実現することができる。更に、従来の無機物から成る太陽電池に比べ、pn接合型太陽電池は、原料が安価で作製に大掛かりな設備を必要とせず、更に、有機物の溶液を基板上に塗布する等の製造方法も適用できるため、可撓性を有する軽量な薄型フレキシブル基板を低コストで製造できることにつながる。   In particular, the organic semiconductor is preferably a pn junction solar cell. This is because a solar cell can be formed inside the flexible substrate, so that highly functional electronic circuits can be provided at high density. For example, a module that does not require power supply can be realized. Furthermore, compared to conventional solar cells made of inorganic materials, pn-junction solar cells are inexpensive and do not require large-scale equipment for production. Furthermore, a manufacturing method such as applying an organic solution on a substrate is also applicable. Therefore, it is possible to manufacture a lightweight thin flexible substrate having flexibility at a low cost.

更に、好適な実施形態(V)としては、本発明のフレキシブル基板を積層して多層フレキシブル基板を製造する。図4に、本発明の多層フレキシブル基板200の構成を断面図で示す。図示される多層フレキシブル基板200は、第1フレキシブル基板101、第2フレキシブル基板102および第3フレキシブル基板103から構成されている。このような多層フレキシブル基板200では、各種受動素子を多層フレキシブル基板の内部に配置することができるため、表面実装に必要な面積および部品数を最小限に抑えることができ、結果的には、電子機器の小型化につながる。また、種々の受動素子を配線長が短くなるように高密度に実装することができるため、配線間の寄生容量やインダクタンス等によって回路に及ぼされる影響も最小限に抑えられることになり、結果的に高性能な多層フレキシブル基板の実現につながる。   Further, as a preferred embodiment (V), the flexible substrate of the present invention is laminated to produce a multilayer flexible substrate. In FIG. 4, the structure of the multilayer flexible substrate 200 of this invention is shown with sectional drawing. The illustrated multilayer flexible substrate 200 includes a first flexible substrate 101, a second flexible substrate 102, and a third flexible substrate 103. In such a multilayer flexible substrate 200, various passive elements can be arranged inside the multilayer flexible substrate, so that the area and the number of components required for surface mounting can be minimized, and as a result, the electronic It leads to miniaturization of equipment. In addition, since various passive elements can be mounted at high density so that the wiring length is shortened, the influence on the circuit due to the parasitic capacitance and inductance between the wirings can be minimized, and as a result Leads to the realization of a high-performance multilayer flexible substrate.

次に、以下において、本発明のフレキシブル基板の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the flexible substrate of this invention is demonstrated below.

本発明の製造方法は、(a)フィルムの表面および当該表面に対向する裏面に、フィルムよりも厚い絶縁樹脂層を形成する工程、(b)フィルムおよび絶縁樹脂層に貫通孔を形成する工程、(c)貫通孔に導電性樹脂組成物を充填する工程、ならびに(d)絶縁樹脂層に配線パターンを埋め込んで配線パターンを導電性樹脂組成物に電気的に接続させる工程を含んでいる。本発明の製造方法では、ビアを設ける位置を任意に選択することができるため、配線パターンの所望の箇所で導通をとることが可能となり、配線設計が容易である。   The production method of the present invention includes (a) a step of forming an insulating resin layer thicker than the film on the surface of the film and the back surface facing the surface, (b) a step of forming a through hole in the film and the insulating resin layer, (C) a step of filling the through hole with the conductive resin composition, and (d) a step of embedding the wiring pattern in the insulating resin layer and electrically connecting the wiring pattern to the conductive resin composition. In the manufacturing method of the present invention, since the position where the via is provided can be arbitrarily selected, it is possible to establish conduction at a desired portion of the wiring pattern, and the wiring design is easy.

工程(a)では、フィルムの表面および当該表面に対向する裏面に、フィルムよりも厚い絶縁樹脂層が形成される。従って、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂またはそれらを変性した樹脂等をフィルム面に塗布する。塗布に際しては、ディップ法、ロールコータ法、ダイコータ、スプレー法またはカーテン法等を用いることが好ましい。塗布後、絶縁樹脂層を乾燥させるものの、半硬化状態にしておくことが好ましい。従って、絶縁樹脂層の形成後、40〜100℃の温度下に絶縁樹脂層を付すことが好ましい。   In the step (a), an insulating resin layer thicker than the film is formed on the front surface of the film and the back surface facing the surface. Therefore, for example, an epoxy resin, a polyimide resin, an acrylic resin, or a resin obtained by modifying them is applied to the film surface. In applying, it is preferable to use a dip method, a roll coater method, a die coater, a spray method, a curtain method, or the like. After application, the insulating resin layer is dried, but it is preferably left in a semi-cured state. Therefore, it is preferable to attach the insulating resin layer at a temperature of 40 to 100 ° C. after the insulating resin layer is formed.

次に、工程(b)では、フィルムおよび絶縁樹脂層に貫通孔が形成される。貫通孔の直径は、好ましくは5〜100μmであり、より好ましくは10〜50μmである。貫通孔を形成するには、レーザー、パンチまたはドリル等の手段を用いることができる。   Next, in a process (b), a through-hole is formed in a film and an insulating resin layer. The diameter of the through hole is preferably 5 to 100 μm, more preferably 10 to 50 μm. In order to form the through hole, means such as a laser, a punch, or a drill can be used.

工程(c)では、貫通孔に導電性樹脂組成物が充填される。充填に先立って、導電性樹脂組成物をペースト状にしておくことが好ましい。従って、導電性樹脂組成物が、25〜40℃の温度の下、好ましくは10〜300Pa・sの粘度を有している。なお、スクリーン印刷法を用いて導電性樹脂組成物を充填してもよい。また、導電性樹脂組成物を充填する態様に限らず、スルーホールめっき等を実施して、貫通孔の内壁に金属を形成する態様も可能である。   In the step (c), the conductive resin composition is filled in the through holes. Prior to filling, the conductive resin composition is preferably pasted. Therefore, the conductive resin composition preferably has a viscosity of 10 to 300 Pa · s at a temperature of 25 to 40 ° C. Note that the conductive resin composition may be filled using a screen printing method. Moreover, not only the aspect filled with a conductive resin composition but the aspect which implements through-hole plating etc. and forms a metal in the inner wall of a through-hole is also possible.

工程(d)では、配線パターンが絶縁樹脂層内に埋設されて、配線パターンが導電性樹脂組成物に電気的に接続される。従って、配線パターンは、貫通穴に充填された導電性樹脂組成物と接する位置に設ける必要がある。この工程(d)では、転写手法を用いることが好ましく、キャリアシート上に予め形成された配線パターンを、工程(a)〜(c)で得られたフィルム上の絶縁樹脂層に転写することが好ましい。転写手法では、40〜120℃の温度の下、0.1〜3MPaの圧力で、キャリアシートを絶縁樹脂層に押圧することが好ましい。転写手法を用いると、キャリアシート上に予め配線パターンを形成した後で、検査を行い、良品の配線パターンだけを絶縁樹脂層に埋め込むことができるため、フレキシブル基板を歩留りよく製造できることになる。なお、配線パターンを埋設した後では、100〜200℃の温度および0.1〜3MPaの圧力の条件下で絶縁樹脂層を本硬化させることが好ましい。   In the step (d), the wiring pattern is embedded in the insulating resin layer, and the wiring pattern is electrically connected to the conductive resin composition. Therefore, the wiring pattern needs to be provided at a position in contact with the conductive resin composition filled in the through hole. In this step (d), it is preferable to use a transfer method, and it is possible to transfer the wiring pattern formed in advance on the carrier sheet to the insulating resin layer on the film obtained in steps (a) to (c). preferable. In the transfer method, it is preferable to press the carrier sheet against the insulating resin layer under a temperature of 40 to 120 ° C. and a pressure of 0.1 to 3 MPa. When the transfer method is used, since a wiring pattern is formed in advance on a carrier sheet, inspection is performed and only good wiring patterns can be embedded in the insulating resin layer, so that a flexible substrate can be manufactured with high yield. In addition, after embedding a wiring pattern, it is preferable to fully harden | cure an insulating resin layer on the conditions of the temperature of 100-200 degreeC, and the pressure of 0.1-3 MPa.

ある好適な実施形態において、本発明の製造方法は、少なくとも1つの受動素子および/または能動素子と、当該受動素子および/または能動素子に電気的に接続される配線とを、フィルムの表面および裏面の少なくとも一方の上に設ける工程を更に含んでいる。従って、この場合、工程(a)で用いられるフィルムは、少なくとも1つの受動素子および/または能動素子と、前記受動素子および/または能動素子に電気的に接続された配線とが表面および裏面の少なくとも一方に形成されているフィルムである。そして、このようなフィルムを用いた場合では、工程(c)において、フィルム上に設けられた配線と貫通孔に充填された導電性樹脂組成物とが電気的に接続することになる。配線が導電性樹脂組成物と電気的に接続することによって、配線と表面の配線パターンと裏面の配線パターンとが電気的に接続されることになる。このような実施態様では、種々の能動素子と受動素子とを組み合わせて電子回路を形成することができる。また、種々の受動素子と能動素子とを、高密度に配線長が短くなるように実装することができるので、配線間の寄生容量やインダクタンスが回路に及ぼす影響を抑制できる。なお、本発明の製造方法では、受動素子および/または能動素子と、当該受動素子および/または能動素子に電気的に接続された配線とが絶縁樹脂層で覆われるので、フィルムとの密着強度が維持され、屈曲性に優れたフレキシブル基板が得られる。   In a preferred embodiment, the manufacturing method of the present invention includes at least one passive element and / or active element and wiring electrically connected to the passive element and / or active element. The method further includes providing on at least one of the above. Accordingly, in this case, the film used in the step (a) includes at least one passive element and / or active element and wiring electrically connected to the passive element and / or active element at least on the front surface and the back surface. It is a film formed on one side. When such a film is used, in step (c), the wiring provided on the film and the conductive resin composition filled in the through hole are electrically connected. When the wiring is electrically connected to the conductive resin composition, the wiring, the wiring pattern on the front surface, and the wiring pattern on the back surface are electrically connected. In such an embodiment, various active elements and passive elements can be combined to form an electronic circuit. In addition, since various passive elements and active elements can be mounted so that the wiring length is shortened with high density, the influence of parasitic capacitance and inductance between the wirings on the circuit can be suppressed. In the manufacturing method of the present invention, since the passive element and / or active element and the wiring electrically connected to the passive element and / or active element are covered with the insulating resin layer, the adhesion strength with the film is high. A flexible substrate that is maintained and excellent in flexibility is obtained.

少なくとも1つの受動素子および/または能動素子、ならびに当該受動素子および/または能動素子に電気的に接続される配線は、スパッタリング法、真空蒸着法、またはイオンプレーティング法によって形成してよい。そのような方法を用いると、低温において密着性良く高融点材料から製膜することが可能となる。従って、フィルムにダメージを与えることなく、受動素子、能動素子または配線を形成することができる。   The at least one passive element and / or active element and the wiring electrically connected to the passive element and / or active element may be formed by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or an ion plating method. When such a method is used, it becomes possible to form a film from a high melting point material with good adhesion at a low temperature. Therefore, a passive element, an active element, or a wiring can be formed without damaging the film.

また、同様に、スクリーン印刷法、メタルマスク印刷法、または描画法を用いることも可能である。このような方法でも、低温において製膜が可能となり、フィルムにダメージを与えないだけでなく、受動素子、能動素子または配線を低コストで形成することができる。   Similarly, a screen printing method, a metal mask printing method, or a drawing method can be used. Even with such a method, it is possible to form a film at a low temperature and not only damage the film but also form a passive element, an active element or a wiring at a low cost.

なお、転写手法に際して、配線パターンを絶縁樹脂層に転写するだけでなく、それと併せて、受動素子および/または能動素子を絶縁樹脂層に転写することも可能である。その場合は、キャリアシート上に予め配線パターンと受動素子および/または能動素子とを形成した後に、その配線パターンと受動素子および/または能動素子とを、フィルムの両面の絶縁樹脂層に埋設させることになる。   In the transfer method, not only the wiring pattern can be transferred to the insulating resin layer, but also the passive element and / or the active element can be transferred to the insulating resin layer. In that case, after previously forming a wiring pattern and passive elements and / or active elements on the carrier sheet, the wiring pattern and passive elements and / or active elements are embedded in insulating resin layers on both sides of the film. become.

以上、本発明のフレキシブル基板の製造方法について説明してきたが、そのようなフレキシブル基板の製造方法を繰り返して実施すると、図4に示すような多層フレキシブル基板200を得ることができる。   As mentioned above, although the manufacturing method of the flexible substrate of this invention was demonstrated, when such a manufacturing method of a flexible substrate is implemented repeatedly, the multilayer flexible substrate 200 as shown in FIG. 4 can be obtained.

次に、図5を参照して、本発明のフレキシブル基板100の製造工程の一例を説明する。   Next, an example of the manufacturing process of the flexible substrate 100 of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、トルエンやキシレン等の芳香族系溶剤、メチルエチルケトンやアセトン等のケトン系溶剤、メタノールやエタノール等のアルコール系溶剤、またはジメチルホルムアミドやジメチルアセトアミド等の極性溶剤等の溶剤に、エポキシ系の熱硬化型樹脂組成物等の絶縁性材料を溶解させてワニス状態にする。次いで、そのような絶縁性材料を、ディップ法、ロールコータ法、ダイコータ法、スプレー法、またはカーテン法等の塗布手段でアラミドまたはポリイミド等の有機フィルム1の両面に塗布して、絶縁樹脂層2a,2bを形成する(図5(a)参照)。形成した絶縁樹脂層2a,2bは、半硬化状態にしておくことが好ましい。   First, epoxy-based thermosetting in aromatic solvents such as toluene and xylene, ketone solvents such as methyl ethyl ketone and acetone, alcohol solvents such as methanol and ethanol, or polar solvents such as dimethylformamide and dimethylacetamide. An insulating material such as a mold resin composition is dissolved to form a varnish. Then, such an insulating material is applied to both surfaces of the organic film 1 such as aramid or polyimide by a coating means such as a dip method, a roll coater method, a die coater method, a spray method, or a curtain method, and the insulating resin layer 2a , 2b (see FIG. 5A). The formed insulating resin layers 2a and 2b are preferably in a semi-cured state.

次に、フィルム1の両面に絶縁樹脂層2a,2bが設けられたシート材に、炭酸ガスレーザーまたはUVレーザー等を用いて貫通孔13を形成する(図5(b)参照)。次いで、貫通孔に印刷法等で導電性樹脂組成物14を充填した後(図5(c)参照)、転写手法により、配線パターン3a,3bを絶縁樹脂層2a,2bに埋め込こむ。この際、配線パターン3a,3bと絶縁樹脂層2a,2bとを面一にすることが好ましい。即ち、シート材表面が段差なく平滑になるように配線パターン3a,3bを絶縁樹脂層2a,2bに埋め込むことが好ましい。また、表面の配線パターン3aの一部分と裏面の配線パターン3bの一部分とが導電性樹脂組成物14に接するように配線パターン3a,3bを絶縁樹脂層2a,2b内に設けることによって、ビア4を形成する(図5(d)参照)。最終的には、絶縁樹脂層2a,2bを本硬化させることによって、本発明のフレキシブル基板100が得られることになる。   Next, the through-hole 13 is formed in the sheet material provided with the insulating resin layers 2a and 2b on both surfaces of the film 1 using a carbon dioxide gas laser or a UV laser (see FIG. 5B). Next, after filling the through holes with the conductive resin composition 14 by a printing method or the like (see FIG. 5C), the wiring patterns 3a and 3b are embedded in the insulating resin layers 2a and 2b by a transfer method. At this time, the wiring patterns 3a and 3b and the insulating resin layers 2a and 2b are preferably flush with each other. That is, it is preferable to embed the wiring patterns 3a and 3b in the insulating resin layers 2a and 2b so that the surface of the sheet material is smooth without a step. Further, by providing the wiring patterns 3a and 3b in the insulating resin layers 2a and 2b so that a part of the wiring pattern 3a on the front surface and a part of the wiring pattern 3b on the back surface are in contact with the conductive resin composition 14, the via 4 is formed. It forms (refer FIG.5 (d)). Finally, the flexible resin substrate 100 of the present invention is obtained by permanently curing the insulating resin layers 2a and 2b.

次に、図6を参照して、受動素子を内蔵したフレキシブル基板110の製造工程の一例を説明する。   Next, an example of a manufacturing process of the flexible substrate 110 incorporating a passive element will be described with reference to FIG.

まず、アラミドまたはポリイミド等の有機フィルム1の表面および裏面の少なくとも一方の面にコンデンサ5および配線6を形成する(図6(a)参照)。配線6は、後に形成されるビア(即ち、導電性樹脂組成物が充填されている貫通孔)の箇所に配線6の一部が位置するように形成する。スパッタリング法、真空蒸着法、またはイオンプレーティング法等を用いて、フィルム1の表面および裏面の少なくとも一方の面にコンデンサ5および配線6を薄膜状(0.01〜1μm程度の膜厚)に形成してもよい。また、スクリーン印刷法、メタルマスク印刷法、または描画法等を用いて、厚膜状(1〜70μm程度の膜厚)にコンデンサ5および配線6を形成してもよい。   First, the capacitor 5 and the wiring 6 are formed on at least one of the front and back surfaces of the organic film 1 such as aramid or polyimide (see FIG. 6A). The wiring 6 is formed so that a part of the wiring 6 is located at a position of a via (that is, a through hole filled with a conductive resin composition) to be formed later. Capacitor 5 and wiring 6 are formed in a thin film (film thickness of about 0.01 to 1 μm) on at least one of the front and back surfaces of film 1 using sputtering, vacuum deposition, ion plating, or the like. May be. Further, the capacitor 5 and the wiring 6 may be formed in a thick film shape (film thickness of about 1 to 70 μm) by using a screen printing method, a metal mask printing method, a drawing method, or the like.

図6に示す製造工程では、受動素子としてコンデンサ5を形成しているものの、そのような態様に限定されず、能動素子をフィルム1の表面および裏面の少なくとも一方の面に形成してもよい。その場合、能動素子は、有機半導体が好ましい、更には、有機半導体が、pn接合型太陽電池であることが好ましい。   Although the capacitor 5 is formed as a passive element in the manufacturing process shown in FIG. 6, the present invention is not limited to such an embodiment, and the active element may be formed on at least one surface of the film 1 and the back surface. In that case, the active element is preferably an organic semiconductor, and the organic semiconductor is preferably a pn junction solar cell.

次に、トルエンやキシレン等の芳香族系溶剤、メチルエチルケトンやアセトン等のケトン系溶剤、メタノールやエタノール等のアルコール系溶剤、またはジメチルホルムアミドやジメチルアセトアミド等の極性溶剤等の溶剤に、エポキシ系の熱硬化型樹脂組成物等の絶縁性材料を溶解させてワニス状態にする。次いで、その絶縁性材料を、ディップ法、ロールコータ法、ダイコータ法、スプレー法、またはカーテン法等の塗布手段でコンデンサ5および配線6が形成されたフィルム1の両面に塗布して、絶縁樹脂層2a,2bを形成する(図6(b)参照)。形成した絶縁樹脂層2a,2bは、半硬化状態にしておくことが好ましい。   Next, use epoxy-based heat in an aromatic solvent such as toluene or xylene, a ketone solvent such as methyl ethyl ketone or acetone, an alcohol solvent such as methanol or ethanol, or a polar solvent such as dimethylformamide or dimethylacetamide. An insulating material such as a curable resin composition is dissolved to form a varnish. Next, the insulating material is applied to both surfaces of the film 1 on which the capacitor 5 and the wiring 6 are formed by an application means such as a dipping method, a roll coater method, a die coater method, a spray method, or a curtain method. 2a and 2b are formed (see FIG. 6B). The formed insulating resin layers 2a and 2b are preferably in a semi-cured state.

次に、フィルム1の両面に絶縁樹脂層2a,2bが設けられたシート材に、炭酸ガスレーザーまたはUVレーザー等を用いて貫通孔13を形成する(図6(c)参照)。その後、貫通孔に印刷法等で導電性樹脂組成物14を充填する(図6(d)参照)。これによって、導電性樹脂組成物14が配線6と電気的に接続されることになる。次いで、転写手法により、配線パターン3a,3bを絶縁樹脂層2a,2bに埋め込こむ。この際、配線パターン3a,3bと絶縁樹脂層2a,2bとを面一にすることが好ましい。即ち、シート材表面が段差なく平滑になるように配線パターン3a,3bを絶縁樹脂層2a,2bに埋め込むことが好ましい。また、表面の配線パターン3aの一部分と裏面の配線パターン3bの一部分とが導電性樹脂組成物14に接するように配線パターン3a,3bを絶縁樹脂層2a,2b内に設けることによって、ビア4を形成する(図6(e)参照)。最終的には、絶縁樹脂層2a,2bを本硬化させることによって、受動素子を内蔵したフレキシブル基板110が得られることになる。   Next, through holes 13 are formed in the sheet material provided with the insulating resin layers 2a and 2b on both surfaces of the film 1 by using a carbon dioxide gas laser, a UV laser, or the like (see FIG. 6C). Thereafter, the conductive resin composition 14 is filled in the through holes by a printing method or the like (see FIG. 6D). As a result, the conductive resin composition 14 is electrically connected to the wiring 6. Next, the wiring patterns 3a and 3b are embedded in the insulating resin layers 2a and 2b by a transfer method. At this time, the wiring patterns 3a and 3b and the insulating resin layers 2a and 2b are preferably flush with each other. That is, it is preferable to embed the wiring patterns 3a and 3b in the insulating resin layers 2a and 2b so that the surface of the sheet material is smooth without a step. Further, by providing the wiring patterns 3a and 3b in the insulating resin layers 2a and 2b so that a part of the wiring pattern 3a on the front surface and a part of the wiring pattern 3b on the back surface are in contact with the conductive resin composition 14, the via 4 is formed. It forms (refer FIG.6 (e)). Eventually, the insulating resin layers 2a and 2b are fully cured to obtain the flexible substrate 110 incorporating the passive elements.

次に、本発明の多層フレキシブル基板を製造する方法の一例を説明する。   Next, an example of a method for producing the multilayer flexible substrate of the present invention will be described.

本発明の多層フレキシブル基板は、上述の本発明のフレキシブル基板の製造方法で得られるフレキシブル基板を構成単位としている。従って、まず、本発明のフレキシブル基板の製造方法において、配線パターンが絶縁樹脂層に埋設された状態の基板を複数枚用意する。この段階では、絶縁樹脂層は、まだ完全に硬化しておらず、半硬化状態となっている。次いで、用意された複数枚の基板を互いに適切に位置合わせして重ね合わせ、多層フレキシブル基板の前駆体を得る。その後、例えばローラー式熱加圧装置等を用いて前駆体の絶縁樹脂層を一括硬化させる。多層フレキシブル基板の前駆体は、ローラーの隙間を通過する際に押圧され、同時に、加熱されて絶縁樹脂層が溶融して、硬化することになるので、結果的に前駆体が一体化して多層フレキシブル基板が得られる。このような製造方法では、リール・ツー・リール工程またはロール・ツー・ロール工程を採用できるので、従来の平行平板式の加熱加圧プレス機等を用いる場合よりも簡易に多層フレキシブル基板を製造することができる。なお、リール・ツー・リール工程またはロール・ツー・ロール工程は、長尺基材から連続的にフレキシブル基板を製造できるので、多層フレキシブル基板を低コストで製造することができ、製造効率の点で好ましい。   The multilayer flexible substrate of the present invention has a flexible substrate obtained by the above-described method for producing a flexible substrate of the present invention as a structural unit. Therefore, first, in the method for manufacturing a flexible substrate according to the present invention, a plurality of substrates having a wiring pattern embedded in an insulating resin layer are prepared. At this stage, the insulating resin layer is not yet completely cured and is in a semi-cured state. Next, the prepared plurality of substrates are appropriately aligned and overlapped to obtain a precursor of the multilayer flexible substrate. Thereafter, the insulating resin layer of the precursor is collectively cured using, for example, a roller-type heat and pressure apparatus. The precursor of the multilayer flexible substrate is pressed when passing through the gaps between the rollers, and at the same time, the insulating resin layer is melted and cured, so that the precursor is integrated and the multilayer flexible as a result. A substrate is obtained. In such a manufacturing method, since a reel-to-reel process or a roll-to-roll process can be adopted, a multilayer flexible substrate can be manufactured more easily than in the case of using a conventional parallel plate heating and pressing machine. be able to. In the reel-to-reel process or roll-to-roll process, a flexible substrate can be continuously manufactured from a long base material, so that a multilayer flexible substrate can be manufactured at low cost, and in terms of manufacturing efficiency. preferable.

実施例1〜4に基づいて、本発明のフレキシブル基板およびその製造方法について試験を行った。   Based on Examples 1-4, it tested about the flexible substrate of this invention, and its manufacturing method.

まず、実施例1および実施例2では、本発明のフレキシブル基板の屈曲寿命に関して試験を行った。 First, in Example 1 and Example 2, a test was performed on the flex life of the flexible substrate of the present invention.

[実施例1]
(フィルム材料)
本実施例で用いたフィルム(有機フィルム)を表1に示す。
[Example 1]
(Film material)
Table 1 shows the films (organic films) used in this example.

Figure 2005303274
Figure 2005303274

(屈曲寿命の測定に用いる基板の作製)
フィルムの両面に熱硬化型エポキシ樹脂をロールコータ法で塗布して絶縁樹脂層を形成した。次いで、この絶縁樹脂層に配線パターンを埋め込んだ。
(Preparation of substrate used for flex life measurement)
A thermosetting epoxy resin was applied to both sides of the film by a roll coater method to form an insulating resin layer. Next, a wiring pattern was embedded in this insulating resin layer.

配線パターンの埋込みに先立っては、まず、配線パターンの支持基材となる厚み70μmの電解銅箔の表面にニッケルリン合金から成る薄い剥離層を形成し、この剥離層上に電解めっき法で厚み12μmの銅箔を形成した。そして、この銅箔にドライフィルムレジストを貼り付け、露光、現像、エッチング、およびレジスト膜除去を順次実施することによって配線パターンを形成した。   Prior to embedding the wiring pattern, first, a thin release layer made of a nickel-phosphorus alloy is formed on the surface of an electrolytic copper foil having a thickness of 70 μm, which serves as a support substrate for the wiring pattern, and the thickness is electrolytically plated on the release layer. A 12 μm copper foil was formed. Then, a dry film resist was attached to the copper foil, and a wiring pattern was formed by sequentially performing exposure, development, etching, and resist film removal.

次いで、配線パターンを備えた支持基材をフィルムの表面側および裏面側に形成された絶縁樹脂層に対して位置合わせして重ね合わせた上、60℃に加熱し、3MPaの圧力を5分間加えて、支持基材の配線パターンを絶縁樹脂層内に埋め込んだ。次いで、冷却後、支持基材のみを剥離し、140℃、5MPaの条件下で1時間加熱して絶縁樹脂層を本硬化させた。以上の手法でフレキシブル基板のベースとなる基板が得られた。基板の仕様を表2に示す。   Next, the support base material provided with the wiring pattern is aligned and superimposed on the insulating resin layers formed on the front side and the back side of the film, heated to 60 ° C., and a pressure of 3 MPa is applied for 5 minutes. Then, the wiring pattern of the supporting substrate was embedded in the insulating resin layer. Subsequently, after cooling, only the supporting base material was peeled off, and heated for 1 hour under conditions of 140 ° C. and 5 MPa to fully cure the insulating resin layer. The board | substrate used as the base of a flexible substrate was obtained by the above method. Table 2 shows the specifications of the substrate.

Figure 2005303274
Figure 2005303274

(屈曲寿命の測定)
得られた各種サンプル基板に対して、IPC−240CならびにJIS−C5016に準拠した手法で屈曲寿命を測定した。
(Measurement of bending life)
The bending life of each of the obtained sample substrates was measured by a method based on IPC-240C and JIS-C5016.

屈曲寿命の測定に際しては、まず、サンプル基板が一定曲率となるように180°に折り曲げた状態で、一定の間隔で対向する2枚の平板の間にサンプル基板を固定した。そして平板同士を決められた速度およびストロークで並行に動かすことによって、サンプル基板を摺動させて繰り返し往復運動させた。この際、サンプル基板の内側曲面に位置する配線パターンの直流抵抗値をモニタリングし、初期の抵抗値から80%増した時点の往復運動回数を屈曲寿命とした。なお、比較例として、配線パターンに用いられた銅箔(即ち、電解めっき法で形成された12μmの銅箔)について同様の手法で屈曲寿命を調べた。   In measuring the bending life, first, the sample substrate was fixed between two flat plates facing each other at a constant interval in a state where the sample substrate was bent at 180 ° so as to have a constant curvature. By moving the flat plates in parallel at a determined speed and stroke, the sample substrate was slid and repeatedly reciprocated. At this time, the direct current resistance value of the wiring pattern located on the inner curved surface of the sample substrate was monitored, and the number of reciprocating motions when the initial resistance value was increased by 80% was defined as the flex life. As a comparative example, the bending life of a copper foil used for the wiring pattern (that is, a 12 μm copper foil formed by electrolytic plating) was examined by the same method.

(結果)
本実施例の結果を図7に示す。図7は、室温におけるフィルム引張弾性率に対する屈曲回数(=屈曲寿命)をグラフ化したものである。比較例では、800回の往復運動によって破断が見られた。このことを鑑みた上で図7を参照すると、本発明のフレキシブル基板のベースとなる基板は、フィルムの弾性率に関わらず良好な屈曲寿命を有していることが分かる。このように基板が良好な屈曲寿命を有する理由は、絶縁樹脂層に配線パターンが埋設されているため、配線表面を固定する絶縁樹脂層により配線の応力が分散されて、屈曲により配線パターンに生じ得るマイクロクラックの進展が抑制されるからであると考えられる。
(result)
The results of this example are shown in FIG. FIG. 7 is a graph of the number of bendings (= bending life) versus the film tensile modulus at room temperature. In the comparative example, breakage was observed after 800 reciprocations. In view of this, referring to FIG. 7, it can be seen that the substrate serving as the base of the flexible substrate of the present invention has a good flex life regardless of the elastic modulus of the film. The reason why the substrate has a good bending life is that the wiring pattern is embedded in the insulating resin layer, so that the wiring stress is dispersed by the insulating resin layer fixing the wiring surface, and the wiring pattern is caused by bending. This is probably because the progress of the obtained microcracks is suppressed.

[実施例2]
(屈曲寿命の測定に用いる基板の作製)
実施例2では、実施例1と同様の手法を用いることによって、絶縁樹脂層厚さとフィルム厚さとの比を種々に変化させて基板を用意した。用意した基板の仕様を表3に示す。
[Example 2]
(Preparation of substrate used for flex life measurement)
In Example 2, by using the same method as in Example 1, the ratio of the insulating resin layer thickness to the film thickness was variously changed to prepare a substrate. Table 3 shows the specifications of the prepared substrate.

Figure 2005303274
Figure 2005303274

(試験条件)
フィルムは全てアラミドフィルム(「ミクトロン」:東レ株式会社製)を用いた。サンプル基板2a〜2eは基板厚さが略同一になっており、サンプル基板2c,2f,2gはフィルム厚さが同一になっている。このようなサンプル基板に対して、実施例1と同様の手法を用いて屈曲寿命を測定した。試験条件として、試験速度25Hz、ストローク25mmとし、曲率半径は2mm,4mm,8mmとした。
(Test conditions)
All films used were aramid films (“Mictron” manufactured by Toray Industries, Inc.). The sample substrates 2a to 2e have substantially the same substrate thickness, and the sample substrates 2c, 2f, and 2g have the same film thickness. Using such a sample substrate, the bending life was measured using the same method as in Example 1. The test conditions were a test speed of 25 Hz, a stroke of 25 mm, and a curvature radius of 2 mm, 4 mm, and 8 mm.

(結果)
結果を図8および図9に示す。図8は、屈曲半径に対する屈曲回数(=屈曲寿命)をグラフ化したものである。図9は、フィルム厚さに対する絶縁樹脂層の厚みの比(=絶縁樹脂層厚さ/フィルム厚さ)と屈曲回数(=屈曲寿命)をグラフ化したものである。これらのグラフを参照すると、絶縁樹脂層がフィルムよりも厚いサンプル基板ではより良好な屈曲寿命が示され、屈曲半径が小さくなるほどその効果が特に顕著となることが分かる。このように屈曲寿命が良好となる理由としては、配線パターンおよびフィルムにかかる応力を低弾性率の絶縁樹脂層でより緩和できるからであると考えられる。
(result)
The results are shown in FIG. 8 and FIG. FIG. 8 is a graph of the number of bendings (= bending life) with respect to the bending radius. FIG. 9 is a graph of the ratio of the thickness of the insulating resin layer to the film thickness (= insulating resin layer thickness / film thickness) and the number of bendings (= flexing life). Referring to these graphs, it can be seen that the sample substrate having a thicker insulating resin layer than the film shows a better bending life, and the effect becomes particularly remarkable as the bending radius decreases. The reason why the flex life is improved in this way is considered to be that the stress applied to the wiring pattern and the film can be more relaxed by the insulating resin layer having a low elastic modulus.

次に、以下の実施例3〜5では、本発明の製造方法を用いてフレキシブル基板および多層フレキシブル基板を作製した。   Next, in Examples 3 to 5 below, flexible substrates and multilayer flexible substrates were produced using the production method of the present invention.

[実施例3]
(本発明のフレキシブル基板の作製)
実施例3のフィルムとして、厚さ4μmのアラミドフィルム(東レ株式会社製:品名「ミクトロン」)を使用した。このフィルムの両面にディップ法で熱硬化型エポキシ樹脂を塗布して、エポキシ樹脂付アラミドシートを作製した。なお、フィルム上のエポキシ樹脂層が所定の厚みとなるように塗布を行い、塗布後にエポキシ樹脂層が半硬化状態となるように乾燥させた。このエポキシ樹脂付アラミドシートの上面には、熱プレスを用いて、エポキシ樹脂が硬化しないように、40℃の温度で0.5MPaの圧力の条件下、厚み9μmのPENフィルムを貼り合わせた。次いで、PENフィルムが貼り合わされたエポキシ樹脂付アラミドシートに、UV−YAGレーザーを用いて、50μmの貫通孔を多数形成した。次いで、印刷法で貫通孔に導電性樹脂組成物を充填し、乾燥工程に付した。充填に用いた導電性樹脂組成物は、小径孔に対する充填性を考慮し、平均粒径1μmの銅粉70重量%と、樹脂成分としてのビスフェノールA型エポキシ樹脂10重量%と、エポキシ樹脂の硬化剤としてのアミンアダクト硬化剤3重量%と、ブチルカルビトールアセテート17重量%とを、三本ロールで混練してペースト状に調整した。充填に際しては、エポキシ樹脂付アラミドシート上のPENフィルムをマスクとし、既存のスクリーン印刷機を用いた。即ち、直接PENフィルム上にペースト状の導電性樹脂組成物をポリウレタンスキージで刷り込んで、基板表面から貫通孔に充填した。
[Example 3]
(Preparation of flexible substrate of the present invention)
As the film of Example 3, an aramid film having a thickness of 4 μm (manufactured by Toray Industries, Inc .: product name “Mictron”) was used. A thermosetting epoxy resin was applied to both surfaces of this film by a dip method to prepare an aramid sheet with an epoxy resin. In addition, it apply | coated so that the epoxy resin layer on a film might become predetermined thickness, and it was made to dry so that an epoxy resin layer might be in a semi-hardened state after application | coating. On the upper surface of this aramid sheet with an epoxy resin, a PEN film having a thickness of 9 μm was bonded using a hot press so that the epoxy resin would not be cured at a temperature of 40 ° C. and a pressure of 0.5 MPa. Subsequently, many 50-micrometer through-holes were formed in the aramid sheet | seat with an epoxy resin with which the PEN film was bonded together using UV-YAG laser. Subsequently, the through-hole was filled with the conductive resin composition by a printing method and subjected to a drying process. The conductive resin composition used for filling is 70% by weight of copper powder having an average particle diameter of 1 μm, 10% by weight of bisphenol A type epoxy resin as a resin component, and curing of the epoxy resin in consideration of filling properties for small-diameter holes. 3 wt% of an amine adduct curing agent as an agent and 17 wt% of butyl carbitol acetate were kneaded with a three roll to prepare a paste. At the time of filling, an existing screen printer was used with the PEN film on the aramid sheet with epoxy resin as a mask. That is, the conductive resin composition in a paste form was imprinted directly on the PEN film with a polyurethane squeegee and filled into the through holes from the substrate surface.

次に、配線パターンをエポキシ樹脂付アラミドシートに形成したが、それに先立っては、まず、70μmの厚みの銅箔の片面に更なる所定の厚みの銅を電解めっき法で形成した複合銅箔(古河サーキットフォイル株式会社製:品名「ピーラブル銅箔」、銅めっき厚:5μm、9μm、12μm)を2枚準備した。次いで、銅めっき層の表面にドライフィルムレジストを貼り付け、露光、現像、エッチング、レジスト膜除去を順次行って、所定の配線パターンを形成した。この際、ハーフエッチングによって配線パターンの厚みを変化させた。   Next, a wiring pattern was formed on an aramid sheet with an epoxy resin. Prior to that, first, a composite copper foil in which copper having a predetermined thickness was formed by electrolytic plating on one side of a copper foil having a thickness of 70 μm ( Furukawa Circuit Foil Co., Ltd. product: “Peelable copper foil”, copper plating thickness: 5 μm, 9 μm, 12 μm) were prepared. Next, a dry film resist was attached to the surface of the copper plating layer, and exposure, development, etching and resist film removal were sequentially performed to form a predetermined wiring pattern. At this time, the thickness of the wiring pattern was changed by half etching.

次に、エポキシ樹脂付アラミドシートからPENフィルムを剥離した後、銅箔から得られた配線パターンを3MPaの圧力でエポキシ樹脂層に埋め込んだ。そして、5分間、80℃の温度に付した後、冷却し、キャリアシートとしての銅箔を剥離した。その後、180℃の温度および5MPaの圧力の条件下に1時間付してエポキシ樹脂層を本硬化させたて、フレキシブル基板を得た。   Next, after peeling the PEN film from the aramid sheet with epoxy resin, the wiring pattern obtained from the copper foil was embedded in the epoxy resin layer at a pressure of 3 MPa. And after giving to the temperature of 80 degreeC for 5 minutes, it cooled and peeled the copper foil as a carrier sheet. Thereafter, the epoxy resin layer was fully cured by applying it for 1 hour under conditions of a temperature of 180 ° C. and a pressure of 5 MPa to obtain a flexible substrate.

(ビアの固有抵抗値の測定)
フレキシブル基板に形成されたビア(即ち、インナービア)の固有抵抗値を測定した。この測定に際しては、まず、得られたフレキシブル基板に形成された500個のビアを直列にして銅箔に形成された配線パターンを通して4端子測定法で抵抗値を測定した。次いで、測定抵抗値から銅箔分の抵抗を差し引きし、ビア500個の抵抗値を求めた。固有抵抗値は、基板厚みと穴径とから求められる充填体積から算出した。
(Measurement of specific resistance of via)
The specific resistance value of the via (that is, the inner via) formed on the flexible substrate was measured. In this measurement, first, a resistance value was measured by a four-terminal measurement method through a wiring pattern formed on a copper foil with 500 vias formed in series on the obtained flexible substrate in series. Next, the resistance of the copper foil was subtracted from the measured resistance value to obtain the resistance value of 500 vias. The specific resistance value was calculated from the filling volume obtained from the substrate thickness and the hole diameter.

判定基準としては、実施例で用いた金属銅粒子の固有抵抗値が1.7×10−6Ωcmであったことに鑑み、銅の固有抵抗値の10倍以下の抵抗値を「優」とし、10倍以上かつ100倍以下の抵抗値を「良」とし、そして、100倍以上の抵抗値を「不可」とした。 As a criterion, in view of the fact that the specific resistance value of the metallic copper particles used in the examples was 1.7 × 10 −6 Ωcm, the resistance value not more than 10 times the specific resistance value of copper was determined as “excellent”. A resistance value of 10 times or more and 100 times or less was set as “good”, and a resistance value of 100 times or more was set as “impossible”.

結果を表4に示す。表4の結果から、どの条件のビアであっても、電気的に接続されていることが確認された。特に、絶縁樹脂層(即ち、エポキシ樹脂層)の厚みに対する配線パターン厚みが80%以上のフレキシブル基板については、ビア抵抗が銅の固有抵抗値の10倍以下になり、特に低抵抗となることが確認できた。   The results are shown in Table 4. From the results in Table 4, it was confirmed that the vias of any condition were electrically connected. In particular, for a flexible substrate having a wiring pattern thickness of 80% or more with respect to the thickness of the insulating resin layer (that is, the epoxy resin layer), the via resistance may be 10 times or less the copper specific resistance value, and the resistance may be particularly low. It could be confirmed.

Figure 2005303274
Figure 2005303274

[実施例4]
(本発明の受動素子内蔵のフレキシブル基板の作製)
実施例4のフィルムとして、厚さ4mmのアラミドフィルム(東レ株式会社製:品名「ミクトロン」)を使用した。スパッタ法を用いて、膜厚が0.05μmのTi(チタン)膜と膜厚が0.2μmのPt(白金)膜とをアラミドフィルム上に順次に形成した。次いで、フォトリソグラフィ技術を利用して所定の形状にパターニングし、コンデンサ下部電極を形成した。次に、400℃のRFスパッタ法を用いて、膜厚が0.1μmのSrTiO(チタン酸ストロンチウム)膜を形成して、フォトリソグラフィ技術を利用して所定の形状にパターニングすることによって誘電体層を形成した。次いで、下部電極と同様の方法で、誘電体層上に上部電極を形成し、アラミドフィルム上にコンデンサを形成した。上部電極と下部電極との交差面積は100μm×100μmとなるように形成し、各電極が誘電体層の端部よりも外側に延長するように形成した。これにより、後の工程でビアを形成する際にビアが電極を貫通できるようにした。更に、スパッタ法を用いて、膜厚が0.03μmのTiN(窒化チタン)膜をアラミドフィルム上に形成した後、フォトリソグラフィ技術を利用して所定の形状にパターニングして抵抗体膜(100μm×100μm)を形成した。抵抗体膜と重なるように(具体的には、幅100μm、長さ10μmの抵抗体膜と重なるように)、その両端に膜厚が20μmの銅から成る一対の電極配線をスパッタ法およびめっき法で形成した。この場合も同様に、各電極配線が抵抗体膜の端部よりも外側に延長するように形成し、後の工程でビアを形成する際に、ビアが電極配線を貫通できるようにした。
[Example 4]
(Preparation of flexible substrate with built-in passive element of the present invention)
As the film of Example 4, a 4 mm thick aramid film (manufactured by Toray Industries, Inc .: product name “Mikutron”) was used. Using a sputtering method, a Ti (titanium) film having a film thickness of 0.05 μm and a Pt (platinum) film having a film thickness of 0.2 μm were sequentially formed on the aramid film. Subsequently, patterning into a predetermined shape using a photolithography technique was performed to form a capacitor lower electrode. Next, an SrTiO 3 (strontium titanate) film having a film thickness of 0.1 μm is formed using an RF sputtering method at 400 ° C., and patterned into a predetermined shape using a photolithography technique, thereby forming a dielectric material. A layer was formed. Next, an upper electrode was formed on the dielectric layer and a capacitor was formed on the aramid film in the same manner as the lower electrode. The intersection area of the upper electrode and the lower electrode was formed to be 100 μm × 100 μm, and each electrode was formed to extend outward from the end of the dielectric layer. This allows the via to pass through the electrode when forming the via in a later step. Further, a TiN (titanium nitride) film having a film thickness of 0.03 μm is formed on the aramid film by sputtering, and then patterned into a predetermined shape by using a photolithography technique to form a resistor film (100 μm × 100 μm). A pair of electrode wirings made of copper having a film thickness of 20 μm are formed on both ends thereof by sputtering and plating so as to overlap with the resistor film (specifically, overlap with a resistor film having a width of 100 μm and a length of 10 μm). Formed with. In this case as well, each electrode wiring is formed so as to extend outward from the end portion of the resistor film, and when the via is formed in a later process, the via can penetrate the electrode wiring.

このように受動素子が形成されたフィルムの両面にディップ法で熱硬化型エポキシ樹脂を塗布し、受動素子が内蔵されたエポキシ樹脂付アラミドシートを作製した。従って、まず、フィルム上のエポキシ樹脂層が所定の厚み(10μm)となるように熱硬化型エポキシ樹脂を塗布し、塗布後にエポキシ樹脂層が半硬化状態となるように乾燥させた。このエポキシ樹脂付アラミドシートの上面には、熱プレスを用いて、エポキシ樹脂が硬化しないように、40℃の温度で0.5MPaの圧力の条件下で厚み9μmのPENフィルムを貼合わせた。次いで、PENフィルムが貼り合わされたエポキシ樹脂付アラミドシートに、UV−YAGレーザーを用いて、50μmの貫通孔を多数形成した。次いで、印刷法で導電性樹脂組成物を貫通孔に充填し、乾燥工程に付した。導電性樹脂組成物は、小径孔に対する充填性を考慮し、平均粒径1μmの銅粉70重量%と、樹脂成分としてのビスフェノールA型エポキシ樹脂10重量%と、エポキシ樹脂の硬化剤としてのアミンアダクト硬化剤3重量%と、ブチルカルビトールアセテート17重量%とを三本ロールで混練してペースト状に調整した。充填に際しては、エポキシ樹脂付アラミドシート上のPENフィルムをマスクとし、既存のスクリーン印刷機を用いた。即ち、直接PENフィルム上にペースト状の導電性樹脂組成物をポリウレタンスキージで刷り込んで、基板表面から貫通孔に充填した。   Thus, the thermosetting epoxy resin was apply | coated by the dipping method on both surfaces of the film in which the passive element was formed, and the aramid sheet with an epoxy resin in which the passive element was incorporated was produced. Therefore, first, a thermosetting epoxy resin was applied so that the epoxy resin layer on the film had a predetermined thickness (10 μm), and dried after application so that the epoxy resin layer was in a semi-cured state. On the upper surface of this aramid sheet with an epoxy resin, a PEN film having a thickness of 9 μm was bonded at a temperature of 40 ° C. under a pressure of 0.5 MPa so that the epoxy resin would not be cured using a hot press. Subsequently, many 50-micrometer through-holes were formed in the aramid sheet | seat with an epoxy resin with which the PEN film was bonded together using UV-YAG laser. Next, the conductive resin composition was filled in the through holes by a printing method and subjected to a drying step. The conductive resin composition has 70% by weight of copper powder having an average particle diameter of 1 μm, 10% by weight of bisphenol A type epoxy resin as a resin component, and an amine as a curing agent for the epoxy resin in consideration of the filling property for small diameter holes 3 wt% of adduct curing agent and 17 wt% of butyl carbitol acetate were kneaded with a three roll to prepare a paste. At the time of filling, an existing screen printer was used with the PEN film on the aramid sheet with epoxy resin as a mask. That is, the conductive resin composition in a paste form was imprinted directly on the PEN film with a polyurethane squeegee and filled into the through holes from the substrate surface.

次に、受動素子内蔵のエポキシ樹脂付アラミドシートに配線パターンを形成したが、それに先立っては、まず、70μmの厚みの銅箔の片面に更に所定の厚みの銅を電解めっき法で形成した複合銅箔(古河サーキットフォイル株式会社製:品名「ピーラブル銅箔」、銅めっき厚:9μm)を2枚準備した。銅めっき層の表面にドライフィルムレジストを貼り付け、露光、現像、エッチング、レジスト膜除去を順次行い、所定の配線パターンを形成した。   Next, a wiring pattern was formed on an aramid sheet with an epoxy resin with a built-in passive element. Prior to that, first, a composite in which copper having a predetermined thickness was further formed by electrolytic plating on one side of a copper foil having a thickness of 70 μm. Two copper foils (manufactured by Furukawa Circuit Foil Co., Ltd .: product name “Peelable Copper Foil”, copper plating thickness: 9 μm) were prepared. A dry film resist was attached to the surface of the copper plating layer, and exposure, development, etching, and resist film removal were sequentially performed to form a predetermined wiring pattern.

次に、エポキシ樹脂付アラミドシートからPENフィルムを剥離した後、銅箔から得られた配線パターンを3MPaの圧力でエポキシ樹脂層に埋め込んだ。そして、80℃の温度に5分間付した後、冷却し、キャリアシートとしての銅箔を剥離した。その後、180℃の温度および5MPaの圧力の条件下に1時間付してエポキシ樹脂層を本硬化させた。以上の手法によって、受動素子内蔵のフレキシブル基板を得ることができた。   Next, after peeling the PEN film from the aramid sheet with epoxy resin, the wiring pattern obtained from the copper foil was embedded in the epoxy resin layer at a pressure of 3 MPa. And after attaching | subjecting to the temperature of 80 degreeC for 5 minutes, it cooled and peeled the copper foil as a carrier sheet. Thereafter, the epoxy resin layer was fully cured by applying it for 1 hour under conditions of a temperature of 180 ° C. and a pressure of 5 MPa. By the above method, a flexible substrate with a built-in passive element could be obtained.

(受動素子の抵抗値の測定)
内蔵される前後でコンデンサおよび抵抗体の電気的特性を測定した。コンデンサに関しては、内蔵前で1kHzの測定信号で2.2fFの容量が測定された。同様に、抵抗体については、内蔵前で1kHzの測定信号で100Ωの抵抗が測定された。それに対して、絶縁樹脂層(即ちエポキシ樹脂層)に内蔵された後のコンデンサおよび抵抗体については、内蔵前に得られた特性とほぼ同様な結果が得られた。従って、コンデンサおよび抵抗体等の受動素子が、本発明のフレキシブル基板のように内蔵されたとしても、受動素子自体は電気的にほとんど影響を受けないことが確認された。
(Measurement of resistance of passive elements)
The electrical characteristics of the capacitor and the resistor were measured before and after being built. Regarding the capacitor, a capacitance of 2.2 fF was measured with a measurement signal of 1 kHz before built-in. Similarly, with respect to the resistor, a resistance of 100Ω was measured with a measurement signal of 1 kHz before incorporation. On the other hand, for the capacitors and resistors after being incorporated in the insulating resin layer (that is, the epoxy resin layer), almost the same results as the characteristics obtained before incorporation were obtained. Therefore, even if passive elements such as capacitors and resistors are incorporated as in the flexible substrate of the present invention, it has been confirmed that the passive elements themselves are hardly affected electrically.

[実施例5]
(本発明の多層フレキシブル基板の作製)
実施例5では、実施例1または実施例2で得られたようなフレキシブル基板を用いて多層フレキシブル基板を作製した。まず、フィルムの両面の絶縁樹脂層に転写手法で配線パターンが埋設された基板を3枚用意した。この段階では、絶縁樹脂層は、まだ完全に硬化しておらず、半硬化状態であった。そして、3枚のフレキシブル基板を互いに適切に位置合わせして重ね合わせて、多層フレキシブル基板の前駆体(即ちフレキシブル4層基板)を形成した。その後、ローラー式熱加圧装置を用いて前駆体を一括的に硬化させた。この熱加圧装置の一対のローラーの隙間を調節することによって、従来の平行平板式プレス装置で加えられる5MPaに相当するようなニップ圧を前駆体に加えた。なお、ローラーの温度は200℃とした。前駆体が1対のローラーの隙間を通過すると、前駆体が全体的にプレスされると同時に、加熱によって絶縁樹脂層が溶融、硬化する。その結果、前駆体が一体化し、3枚のフレキシブル基板が積層した多層フレキシブル基板を得ることができた。
[Example 5]
(Preparation of multilayer flexible substrate of the present invention)
In Example 5, a multilayer flexible substrate was produced using the flexible substrate obtained in Example 1 or Example 2. First, three substrates were prepared in which wiring patterns were embedded in the insulating resin layers on both sides of the film by a transfer method. At this stage, the insulating resin layer was not completely cured yet and was in a semi-cured state. The three flexible substrates were appropriately aligned with each other and overlapped to form a multilayer flexible substrate precursor (ie, a flexible four-layer substrate). Thereafter, the precursor was cured in a lump using a roller-type heat and pressure apparatus. By adjusting the gap between the pair of rollers of this hot press apparatus, a nip pressure corresponding to 5 MPa applied by a conventional parallel plate press apparatus was applied to the precursor. The roller temperature was 200 ° C. When the precursor passes through the gap between the pair of rollers, the precursor is entirely pressed, and at the same time, the insulating resin layer is melted and cured by heating. As a result, it was possible to obtain a multilayer flexible substrate in which the precursors were integrated and three flexible substrates were laminated.

本発明のフレキシブル基板または多層フレキシブル基板は、薄型にもかかわらず、高密度化および高信頼性の点で優れており、また、屈曲寿命の点でも優れているため、電子機器の更なる小型化・軽量化・薄型化に寄与する。   The flexible substrate or multilayer flexible substrate of the present invention is excellent in terms of high density and high reliability despite being thin, and is also excellent in terms of bending life, so that further downsizing of electronic devices can be achieved.・ Contributes to weight reduction and thickness reduction.

関連出願の相互参照Cross-reference of related applications

本出願は、日本国特許出願第2004−079847号(出願日:2004年3月19日、発明の名称:「フレキシブル基板、フレキシブル多層基板及びそれらの製造方法」)に基づくパリ条約上の優先権を主張する。当該出願に開示された内容は全て、この引用により、本明細書に含まれるものとする。   This application is a priority under the Paris Convention based on Japanese Patent Application No. 2004-079847 (filing date: March 19, 2004, title of invention: “flexible substrate, flexible multilayer substrate and methods for producing them”). Insist. All the contents disclosed in the application are incorporated herein by this reference.

図1は、本発明のフレキシブル基板100の構成を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a flexible substrate 100 of the present invention. 図2は、受動素子を含む本発明のフレキシブル基板110の構成を模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the flexible substrate 110 of the present invention including passive elements. 図3は、受動素子を含む別の本発明のフレキシブル基板120の構成を模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of another flexible substrate 120 of the present invention including passive elements. 図4は、本発明の多層フレキシブル基板200の構成を模式的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the multilayer flexible substrate 200 of the present invention. 図5(a)〜(d)は、フレキシブル基板100の製造工程を模式的に示す断面図である。5A to 5D are cross-sectional views schematically showing the manufacturing process of the flexible substrate 100. 図6(a)〜(e)は、受動素子を含むフレキシブル基板110の製造工程を模式的に示す断面図である。6A to 6E are cross-sectional views schematically showing a manufacturing process of the flexible substrate 110 including passive elements. 図7は、フィルム弾性率と屈曲回数との関係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the film elastic modulus and the number of bendings. 図8は、曲率半径と屈曲回数との関係を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the radius of curvature and the number of bends. 図9は、絶縁樹脂層厚さ/フィルム厚さ比と屈曲回数との関係を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between the insulating resin layer thickness / film thickness ratio and the number of bendings.

符号の説明Explanation of symbols

1 フィルム
2a,2b 絶縁樹脂層
3a,3b 配線パターン
4 ビア
5 コンデンサ
6 配線(電極配線)
7,8 抵抗体
13 貫通孔
14 導電性樹脂組成物
100 フレキシブル基板
110,120 受動素子を含むフレキシブル基板
200 多層フレキシブル基板
1 Film 2a, 2b Insulating resin layer 3a, 3b Wiring pattern 4 Via 5 Capacitor 6 Wiring (electrode wiring)
7,8 Resistor 13 Through hole 14 Conductive resin composition 100 Flexible substrate 110,120 Flexible substrate including passive elements 200 Multilayer flexible substrate

Claims (18)

(i)フィルム、
(ii)前記フィルムの表面および前記表面に対向する裏面に形成された絶縁樹脂層、
(iii)前記絶縁樹脂層に埋め込まれた配線パターン、ならびに
(iv)表面の配線パターンと裏面の配線パターンとの間に配置され、前記表面の配線パターンと前記裏面の配線パターンとを電気的に接続するビア
を有して成り、
表面の絶縁樹脂層および裏面の絶縁樹脂層が前記フィルムよりも厚いことを特徴とするフレキシブル基板。
(I) film,
(Ii) an insulating resin layer formed on the front surface of the film and the back surface facing the surface;
(Iii) a wiring pattern embedded in the insulating resin layer; and (iv) disposed between the front surface wiring pattern and the back surface wiring pattern, and electrically connecting the front surface wiring pattern and the back surface wiring pattern. Having vias to connect,
A flexible substrate, wherein an insulating resin layer on a front surface and an insulating resin layer on a back surface are thicker than the film.
前記絶縁樹脂層の厚さ/前記フィルムの厚さ比が、1.2〜6であることを特徴とする、請求項1に記載のフレキシブル基板。   The flexible substrate according to claim 1, wherein a ratio of thickness of the insulating resin layer / thickness of the film is 1.2 to 6. 前記配線パターンの厚さが前記絶縁樹脂層の厚さの80%〜95%であることを特徴とする、請求項1または2に記載のフレキシブル基板。   The flexible substrate according to claim 1, wherein a thickness of the wiring pattern is 80% to 95% of a thickness of the insulating resin layer. 前記ビアが導電性樹脂組成物から形成されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のフレキシブル基板。   The flexible substrate according to claim 1, wherein the via is formed from a conductive resin composition. 少なくとも1つの受動素子および/または能動素子と、前記受動素子および/または能動素子に電気的に接続された配線とが、前記フィルムの表面および裏面の少なくとも一方の上に設けられ、前記配線と前記ビアとが電気的に接続されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のフレキシブル基板。   At least one passive element and / or active element and wiring electrically connected to the passive element and / or active element are provided on at least one of the front surface and the back surface of the film, The flexible substrate according to claim 1, wherein the via is electrically connected to the via. 前記受動素子および/または能動素子が膜状に形成されていることを特徴とする、請求項5に記載のフレキシブル基板。   The flexible substrate according to claim 5, wherein the passive element and / or the active element is formed in a film shape. 前記受動素子が、無機誘電体から構成されるコンデンサ、抵抗体、インダクタ、またはそれらの組合せから成る群から選択される素子であることを特徴とする、請求項5または6に記載のフレキシブル基板。   The flexible substrate according to claim 5 or 6, wherein the passive element is an element selected from the group consisting of a capacitor, a resistor, an inductor, or a combination thereof made of an inorganic dielectric. 前記フィルムは、アラミドまたはポリイミドから形成されていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載のフレキシブル基板。   The flexible substrate according to claim 1, wherein the film is made of aramid or polyimide. 前記絶縁樹脂層は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂およびそれらを変性した樹脂から成る群から選択される少なくとも1種類の樹脂から形成されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載のフレキシブル基板。   The insulating resin layer is formed of at least one resin selected from the group consisting of epoxy resins, polyimide resins, acrylic resins, and resins obtained by modifying them. A flexible substrate according to any one of the above. 前記能動素子が、有機半導体であることを特徴とする、請求項5〜9のいずれかに記載のフレキシブル基板。   The flexible substrate according to claim 5, wherein the active element is an organic semiconductor. 前記有機半導体が、pn接合型太陽電池であることを特徴とする、請求項10に記載のフレキシブル基板。   The flexible substrate according to claim 10, wherein the organic semiconductor is a pn junction solar cell. 複数のフレキシブル基板が積層した多層フレキシブル基板であって、
前記フレキシブル基板の少なくとも1つが請求項1〜11のいずれかに記載のフレキシブル基板であることを特徴とする多層フレキシブル基板。
A multilayer flexible substrate in which a plurality of flexible substrates are laminated,
A multilayer flexible substrate, wherein at least one of the flexible substrates is the flexible substrate according to claim 1.
フィルム、絶縁樹脂層および配線パターンから構成されるフレキシブル基板を製造する方法であって、
(a)フィルムの表面および前記表面に対向する裏面に前記フィルムよりも厚い絶縁樹脂層を形成する工程、
(b)前記フィルムおよび前記絶縁樹脂層に貫通孔を形成する工程、
(c)前記貫通孔に導電性樹脂組成物を充填する工程、ならびに
(d)前記絶縁樹脂層に配線パターンを埋め込んで前記配線パターンを前記導電性樹脂組成物に電気的に接続させる工程
を含んで成るフレキシブル基板の製造方法。
A method for producing a flexible substrate comprising a film, an insulating resin layer and a wiring pattern,
(A) forming an insulating resin layer thicker than the film on the front surface of the film and the back surface facing the surface;
(B) forming a through hole in the film and the insulating resin layer;
(C) filling the through hole with a conductive resin composition; and (d) embedding a wiring pattern in the insulating resin layer and electrically connecting the wiring pattern to the conductive resin composition. A method for producing a flexible substrate comprising:
前記絶縁樹脂層の厚さ/前記フィルムの厚さ比が、1.2〜6であることを特徴とする、請求項13に記載のフレキシブル基板の製造方法。   The method for manufacturing a flexible substrate according to claim 13, wherein a ratio of thickness of the insulating resin layer / thickness of the film is 1.2 to 6. 前記工程(a)で用いられるフィルムは、少なくとも1つの受動素子および/または能動素子と、前記受動素子および/または能動素子に電気的に接続された配線とが表面および裏面の少なくとも一方に形成されているフィルムであり、
前記工程(c)によって、前記配線と前記貫通孔に充填された前記導電性樹脂組成物とが電気的に接続されることを特徴とする、請求項13または14に記載のフレキシブル基板の製造方法。
In the film used in the step (a), at least one passive element and / or active element and wiring electrically connected to the passive element and / or active element are formed on at least one of the front surface and the back surface. Is a film that
15. The method of manufacturing a flexible substrate according to claim 13, wherein the wiring and the conductive resin composition filled in the through hole are electrically connected by the step (c). .
スパッタリング法またはスクリーン印刷法によって、前記受動素子および/または能動素子を形成することを特徴とする、請求項15に記載のフレキシブル基板の製造方法。   The method for manufacturing a flexible substrate according to claim 15, wherein the passive element and / or the active element is formed by a sputtering method or a screen printing method. 予め形成された配線パターンを絶縁樹脂層に転写することによって、前記配線パターンを前記絶縁樹脂層に埋め込むことを特徴とする、請求項13〜16のいずれかに記載のフレキシブル基板の製造方法。   The method for manufacturing a flexible substrate according to claim 13, wherein the wiring pattern is embedded in the insulating resin layer by transferring a previously formed wiring pattern to the insulating resin layer. 予め形成された配線パターンならびに受動素子および/または能動素子を絶縁樹脂層に転写することによって、前記配線パターンならびに前記受動素子および/または能動素子を前記絶縁樹脂層に埋め込むことを特徴とする、請求項13〜16のいずれかに記載のフレキシブル基板の製造方法。
The wiring pattern and the passive element and / or active element are embedded in the insulating resin layer by transferring a previously formed wiring pattern and passive element and / or active element to the insulating resin layer. Item 17. A method for producing a flexible substrate according to any one of Items 13 to 16.
JP2005071297A 2004-03-19 2005-03-14 Flexible substrate, multilayer flexible substrate, and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP4555709B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005071297A JP4555709B2 (en) 2004-03-19 2005-03-14 Flexible substrate, multilayer flexible substrate, and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004079847 2004-03-19
JP2005071297A JP4555709B2 (en) 2004-03-19 2005-03-14 Flexible substrate, multilayer flexible substrate, and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005303274A true JP2005303274A (en) 2005-10-27
JP4555709B2 JP4555709B2 (en) 2010-10-06

Family

ID=35334367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005071297A Expired - Fee Related JP4555709B2 (en) 2004-03-19 2005-03-14 Flexible substrate, multilayer flexible substrate, and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4555709B2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007119661A (en) * 2005-10-31 2007-05-17 Shin Etsu Chem Co Ltd Polyamide adhesive sheet
WO2012132524A1 (en) * 2011-03-31 2012-10-04 株式会社村田製作所 Flexible multilayer substrate
CN101801156B (en) * 2009-02-06 2013-02-27 周伯如 Method for manufacturing flexible printed circuit board and structure thereof
CN103857213A (en) * 2012-12-04 2014-06-11 富葵精密组件(深圳)有限公司 Two-sided flexible printed circuit board and manufacturing method thereof
WO2014118916A1 (en) * 2013-01-30 2014-08-07 株式会社メイコー Method for manufacturing embedded-component-containing substrate
JP2017059728A (en) * 2015-09-17 2017-03-23 味の素株式会社 Method for manufacturing wiring board
JPWO2017115712A1 (en) * 2015-12-28 2018-10-18 東芝ホクト電子株式会社 Light emitting module
JP2020202406A (en) * 2015-09-17 2020-12-17 味の素株式会社 Method for manufacturing wiring board
JP7552786B2 (en) 2020-09-23 2024-09-18 味の素株式会社 Wiring board and semiconductor device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000077800A (en) * 1998-06-16 2000-03-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Wiring board and manufacture thereof
JP2000340954A (en) * 1999-05-31 2000-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Wiring board, manufacture thereof and multilayered wiring board
JP2001326458A (en) * 2000-05-16 2001-11-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Printed wiring board and its manufacturing method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000077800A (en) * 1998-06-16 2000-03-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Wiring board and manufacture thereof
JP2000340954A (en) * 1999-05-31 2000-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Wiring board, manufacture thereof and multilayered wiring board
JP2001326458A (en) * 2000-05-16 2001-11-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Printed wiring board and its manufacturing method

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007119661A (en) * 2005-10-31 2007-05-17 Shin Etsu Chem Co Ltd Polyamide adhesive sheet
CN101801156B (en) * 2009-02-06 2013-02-27 周伯如 Method for manufacturing flexible printed circuit board and structure thereof
WO2012132524A1 (en) * 2011-03-31 2012-10-04 株式会社村田製作所 Flexible multilayer substrate
CN103857213A (en) * 2012-12-04 2014-06-11 富葵精密组件(深圳)有限公司 Two-sided flexible printed circuit board and manufacturing method thereof
WO2014118916A1 (en) * 2013-01-30 2014-08-07 株式会社メイコー Method for manufacturing embedded-component-containing substrate
JP2020202406A (en) * 2015-09-17 2020-12-17 味の素株式会社 Method for manufacturing wiring board
JP2017059728A (en) * 2015-09-17 2017-03-23 味の素株式会社 Method for manufacturing wiring board
JP7331812B2 (en) 2015-09-17 2023-08-23 味の素株式会社 Wiring board and semiconductor device
US10827622B2 (en) 2015-09-17 2020-11-03 Ajinomoto Co., Inc. Method for manufacturing wiring board
TWI724026B (en) * 2015-09-17 2021-04-11 日商味之素股份有限公司 Manufacturing method of wiring board, wiring board, and semiconductor device
JPWO2017115712A1 (en) * 2015-12-28 2018-10-18 東芝ホクト電子株式会社 Light emitting module
US10854582B2 (en) 2015-12-28 2020-12-01 Toshiba Hokuto Electronics Corporation Light-emitting module
CN111682017A (en) * 2015-12-28 2020-09-18 东芝北斗电子株式会社 Light emitting module
CN111682017B (en) * 2015-12-28 2023-08-29 日亚化学工业株式会社 Light emitting module
JP7552786B2 (en) 2020-09-23 2024-09-18 味の素株式会社 Wiring board and semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP4555709B2 (en) 2010-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7773386B2 (en) Flexible substrate, multilayer flexible substrate
JP4555709B2 (en) Flexible substrate, multilayer flexible substrate, and manufacturing method thereof
CA2595302C (en) Method of making multilayered construction for use in resistors and capacitors
TWI380415B (en) Wiring board
US20090241332A1 (en) Circuitized substrate and method of making same
JPH11126978A (en) Multilayered wiring board
JP2007208263A (en) Method for manufacturing printed-circuit substrate with built-in thin-film capacitor
US8541687B2 (en) Coreless layer buildup structure
WO2009131182A1 (en) Flex-rigid wiring board and method for manufacturing the same
KR20080055728A (en) Adhesive sheet for capacitor and method for manufacturing printed circuit board having embedded capacitor using the same
US7728234B2 (en) Coreless thin substrate with embedded circuits in dielectric layers and method for manufacturing the same
JP2004007006A (en) Multilayer wiring board
US20080030965A1 (en) Circuit board structure with capacitors embedded therein and method for fabricating the same
US9351408B2 (en) Coreless layer buildup structure with LGA and joining layer
US7240431B2 (en) Method for producing multilayer printed wiring board, multilayer printed wiring board, and electronic device
US8536459B2 (en) Coreless layer buildup structure with LGA
KR20120130640A (en) Double layer fpcb and manufacting method thereof
JPH11251703A (en) Circuit board, both-sided circuit board, multilayered circuit board, and manufacture of circuit board
KR20120130639A (en) Double layer fpcb and manufacting method thereof
KR101989798B1 (en) Method for manufacturing flexible printed circuit board, and flexible printed circuit board manufactured by the method
JP3238901B2 (en) Multilayer printed wiring board and method of manufacturing the same
JP4492071B2 (en) Wiring board manufacturing method
KR100468195B1 (en) A manufacturing process of multi-layer printed circuit board
JPS63272097A (en) Manufacture of multilayer circuit substrate
JP2001044638A (en) Multi-layer wiring board and manufacture thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071018

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100112

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100308

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20100308

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100622

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100716

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130723

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4555709

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees