JP2006156930A - Flexible board having inter-layer junction, and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フレキシブル基板、ならびにその製造方法に関する。より詳細には、本発明は、表面側および裏面側に位置する配線パターンの一部分がフィルムを貫通して相互に接合されたフレキシブル基板および多層フレキシブル基板、及びそれらの製造方法に関する。 The present invention relates to a flexible substrate and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a flexible substrate and a multilayer flexible substrate in which parts of wiring patterns located on the front surface side and the back surface side are bonded to each other through a film, and methods for manufacturing the same.
近年、電子機器の小型化、軽量化および薄型化のみならず、電子回路の高速処理化に伴って、電子部品の小型化および高周波化が強く求められている。例えば、携帯電話等の携帯用電子機器では、小型化・軽量化・薄型化が最大の課題の一つとされている(例えば、特許文献1参照)。従って、短い配線長で各種の実装部品をより高密度に実装することによって小型化または高周波化に対応する必要がある。 In recent years, not only miniaturization, weight reduction, and thinning of electronic devices but also miniaturization and high frequency of electronic components have been strongly demanded along with high-speed processing of electronic circuits. For example, in portable electronic devices such as mobile phones, miniaturization, weight reduction, and thickness reduction are regarded as one of the biggest problems (see, for example, Patent Document 1). Therefore, it is necessary to cope with downsizing or high frequency by mounting various mounting parts with a high wiring density with a short wiring length.
かかる状況において、高密度実装を実現できる薄型の配線回路基板として、フレキシブル基板が注目を浴びている(例えば、特許文献2参照)。以下において、図1を参照しながら、従来のフレキシブル基板の製造法を説明する。 In such a situation, a flexible substrate has attracted attention as a thin printed circuit board that can realize high-density mounting (for example, see Patent Document 2). Hereinafter, a conventional method for manufacturing a flexible substrate will be described with reference to FIG.
まず、図1(a)に示すように、50〜100μm程度の厚さの絶縁シート501に層間接続用の孔502をドリルまたはレーザ加工によって形成する。次に、図1(b)に示すように、印刷法を用いて孔502に導電性ペースト503を充填する。そして、図1(c)に示すように、絶縁シート501の両面に金属箔(銅箔)504を配置して、図1(d)に示すように、その金属箔504をプレスにより積層させる。その後、図1(e)に示すように、導体回路と同じパターンを有するレジスト膜505を金属箔504上に形成する。次いで、レジスト膜505をマスクとして、金属箔504をエッチングした後、レジスト膜505を除去すると、図1(f)に示すように、導体回路506を有するフレキシブル基板500が得られる。
First, as shown in FIG. 1A, a
引き続いて、図2を参照して、多層フレキシブル基板550の製造法を説明する。
Subsequently, a method of manufacturing the multilayer
まず、図2(a)に示すように、図1(f)に示されるフレキシブル基板500をコア基板として、その基板500の上に、孔502に導電性ペーストが充填された絶縁シート501aと金属箔504aとをプレスにより積層させる。次に、図2(b)に示すように、その積層体の両面の金属箔504a上に、レジスト膜505を選択的に形成する。次いで、レジスト膜505をマスクとして、金属箔504aをエッチングした後、レジスト膜505を除去すると、図2(c)に示すような4層の導体回路から成る多層フレキシブル基板550が得られる。
First, as shown in FIG. 2A, the
このように、従来の製造方法では、配線パターンを形成するのにウェットプロセスであるエッチングが用いられているので、エッチング液が絶縁シートに及ぼす影響が懸念されるだけでなく、後処理として洗浄・乾燥等を行う必要があり、手間を要していた。また、エッチングにより形成される配線パターンは、配線パターンが基板表面にむき出しになっており、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、屈曲寿命の点で必ずしも満足いくものとなっていなかった。
従来の製造方法は、スルーホールを形成して導電性ペーストを充填する工程を有する点で、リジッド基板(典型的なプリント基板)の製造方法と基本的に同じである。このような工程は煩雑であり(例えば3時間程度かかる)、簡略ないし省略することが望まれていた。その一方で、スルーホールを形成して、その後に導電性ペーストを充填する工程は、フレキシブル基板および多層フレキシブル基板の製造には必須の工程であり、かかる工程を省くことは基本的に難しいとされてきた。また、必須であるが故に従来から課題として認識されていないことが多かった。従って、そのような課題を解決できるフレキシブル基板および多層フレキシブル基板の製造方法は未だ実現されていない。 The conventional manufacturing method is basically the same as the manufacturing method of a rigid substrate (typical printed circuit board) in that it includes a step of forming a through hole and filling a conductive paste. Such a process is complicated (for example, takes about 3 hours), and it has been desired to simplify or omit it. On the other hand, the process of forming a through hole and then filling with a conductive paste is an indispensable process for manufacturing a flexible substrate and a multilayer flexible substrate, and it is basically difficult to omit such a step. I came. Moreover, since it was essential, it was often not recognized as a problem. Therefore, the manufacturing method of the flexible substrate and multilayer flexible substrate which can solve such a subject has not been realized yet.
それゆえ、本発明の目的は、スルーホールの形成および導電ペーストの充填を行わない、フレキシブル基板および多層フレキシブル基板の製造方法を提供することである。また、更なる目的は、そのような製造方法で得られるフレキシブル基板および多層フレキシブル基板を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a flexible substrate and a method for manufacturing a multilayer flexible substrate that do not form a through hole and do not fill with a conductive paste. Moreover, the further objective is to provide the flexible substrate and multilayer flexible substrate which are obtained with such a manufacturing method.
(I)本発明は、
(a)(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、ならびに
(iii)絶縁樹脂層に埋め込まれた配線パターン
を有して成るシート基材を用意する工程、ならびに
(b)表面および裏面の少なくとも一方の配線パターンの一部分をシート基材の内部に押し込んで絶縁樹脂層およびフィルムを貫通させ、表面の配線パターンの一部分と裏面の配線パターンの一部分とを接合させる工程
を含んで成るフレキシブル基板の製造方法(本明細書において「製造方法I」と呼ぶ)を提供すると共に、それにより得られるフレキシブル基板を提供する。
(I) The present invention
(A) (i) film,
(Ii) a sheet having a film surface (that is, a “front” surface) and an insulating resin layer formed on the back surface facing the surface, and (iii) a wiring pattern embedded in the insulating resin layer A step of preparing a base material, and (b) a part of at least one of the front and back wiring patterns is pushed into the sheet base material to penetrate the insulating resin layer and the film, and a part of the front wiring pattern and the back wiring Provided is a method of manufacturing a flexible substrate (referred to herein as “manufacturing method I”) including a step of bonding a part of a pattern, and a flexible substrate obtained thereby.
本発明のフレキシブルの製造方法(I)の工程(b)では、「表面および裏面の配線パターンの一部分」が相互に対向する位置関係にあるので、押し込まれることによって表面の配線パターンの一部分と裏面の配線パターンの一部分とが相互に接合することになる。 In the step (b) of the flexible manufacturing method (I) of the present invention, “a part of the wiring pattern on the front surface and the back surface” is in a positional relationship facing each other. A part of the wiring pattern is bonded to each other.
(II)また、本発明は、
(a1)(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、ならびに
(iii)表面の絶縁樹脂層に埋め込まれた配線パターン
を有して成るシート基材を用意する工程、
(a2)可撓性を有する基板(好ましくは配線パターンを表面に有する基板)を用意する工程、ならびに
(b)シート基材の裏面の絶縁樹脂層と基板の表面とが接するように基板の上にシート基材を位置合わせして重ねた後、シート基材の配線パターンの一部分を基板側に押し込んで絶縁樹脂層およびフィルムを貫通させ、シート基材の配線パターンの一部分を基板(好ましくは基板の配線パターンの一部分)に接合させる工程
を含んで成るフレキシブル基板の製造方法(本明細書において「製造方法II」と呼ぶ)を提供すると共に、それから得られるフレキシブル基板を提供する。
(II) The present invention also provides:
(A 1 ) (i) film,
(Ii) having an insulating resin layer formed on the surface of the film (that is, the “front” surface) and the back surface facing the surface, and (iii) a wiring pattern embedded in the insulating resin layer on the surface Preparing a sheet substrate comprising:
(A 2 ) a step of preparing a flexible substrate (preferably a substrate having a wiring pattern on the surface); and (b) the insulating resin layer on the back surface of the sheet base material and the surface of the substrate are in contact with each other After the sheet base material is aligned and overlaid, a part of the wiring pattern of the sheet base material is pushed into the substrate side to penetrate the insulating resin layer and the film, and a part of the wiring pattern of the sheet base material is placed on the substrate (preferably A flexible substrate manufacturing method (referred to herein as “manufacturing method II”) including a step of bonding to a part of a wiring pattern of a substrate is provided, and a flexible substrate obtained therefrom is provided.
更に、本発明では、製造方法(I)および/または(II)の工程を含んで成り、それに加えて、更なるフレキシブル基板を積層させる工程を含む多層フレキシブル基板の製造方法が提供されると共に、それから得られる多層フレキシブル基板も提供される。 Furthermore, the present invention provides a method for producing a multilayer flexible substrate comprising the steps of the production methods (I) and / or (II), and additionally comprising the step of laminating further flexible substrates, A multilayer flexible substrate obtained therefrom is also provided.
接合により形成される「接合部位」は、表面の配線パターン層と裏面の配線パターン層とを電気的に接続する機能を有するので、本明細書では「層間接続部位」ともいう。 The “joining part” formed by joining has a function of electrically connecting the wiring pattern layer on the front surface and the wiring pattern layer on the back surface, and is also referred to as “interlayer connection part” in this specification.
本発明の製造方法(I)および(II)では、配線パターンを接続するのに、スルーホールの形成および導電性ペーストの充填を行う必要がない。本発明の製造方法では、例えばニードル状部材または突起部を有するロール部材を用いて、配線パターンの一部分を押圧することよって、配線パターン同士を接続することができる。例えば、複数の突起部を有するロール部材を用いる場合、その一対のロール部材の間にシート基材を通すと、複数の層間接続部位を連続的に形成することができる。そのため、本発明の製造方法(I)および(II)では、ロール・ツー・ロール工法を用いることが可能であり、その結果、生産性が向上し大量生産が可能となる。なお、ロール・ツー・ロール工法は、フレキシブル基板の製造に際してシート基材を容易に保持できる利点も有している。 In the manufacturing methods (I) and (II) of the present invention, it is not necessary to form through holes and fill with conductive paste to connect the wiring patterns. In the manufacturing method of this invention, wiring patterns can be connected by pressing a part of wiring pattern using the roll member which has a needle-shaped member or a projection part, for example. For example, when a roll member having a plurality of protrusions is used, a plurality of interlayer connection sites can be continuously formed by passing a sheet base material between the pair of roll members. Therefore, in the production methods (I) and (II) of the present invention, a roll-to-roll method can be used. As a result, productivity is improved and mass production is possible. In addition, the roll-to-roll method has an advantage that the sheet base material can be easily held when the flexible substrate is manufactured.
層間接続部位は、導電性ペーストを用いて形成した場合と異なり、配線パターンと同一材料で継ぎ目なく形成されるので、ビア(本発明の層間接続部位に相当する)と配線パターンとの間のインピーダンスが不整合となる問題を回避できる。また、配線パターンと層間接続部位とが同じ材料から形成されるので配線パターンと層間接続部位との熱膨張係数が等しくなり、接続信頼性に優れることになる。 Unlike the case of using an electrically conductive paste, the interlayer connection part is formed seamlessly with the same material as the wiring pattern, so the impedance between the via (corresponding to the interlayer connection part of the present invention) and the wiring pattern. Can be avoided. Further, since the wiring pattern and the interlayer connection part are formed of the same material, the thermal expansion coefficients of the wiring pattern and the interlayer connection part are equal, and the connection reliability is excellent.
更に、本発明の製造方法(I)および(II)で用いるシート基材は、キャリアシートに予め形成された配線パターンをフィルム上の絶縁樹脂層に転写することによって得ることができる。従って、ウエットエッチングを行うことなく、ドライプロセスによってシート基材を用意することができる。また、層間接続部位の形成に対してもニードル状部材またはロール部材を用いるためにドライプロセスが実施される。従って、本発明の製造方法(I)および(II)は、全てドライプロセスで実施可能であり、ハンドリングしやすい簡易な製造方法である。 Furthermore, the sheet base material used in the production methods (I) and (II) of the present invention can be obtained by transferring a wiring pattern previously formed on a carrier sheet to an insulating resin layer on the film. Therefore, a sheet base material can be prepared by a dry process without performing wet etching. In addition, a dry process is performed for forming the interlayer connection portion in order to use the needle-shaped member or the roll member. Accordingly, the production methods (I) and (II) of the present invention are all simple processes that can be carried out by a dry process and are easy to handle.
以下において、本発明のフレキシブル基板および多層フレキシブル基板の製造方法、ならびに得られるフレキシブル基板および多層フレキシブル基板について具体的に説明する。 Hereinafter, the flexible substrate and multilayer flexible substrate manufacturing method of the present invention, and the resulting flexible substrate and multilayer flexible substrate will be specifically described.
まず、本発明のフレキシブル基板の製造方法(I)、およびそれから得られるフレキシブル基板を中心に説明する。図3に、工程(a)で用いるシート基材10の構成を断面図で示す。また、図4および図5に、得られるフレキシブル基板100の構成をそれぞれ断面図および斜視図で示す。
First, the flexible substrate manufacturing method (I) of the present invention and the flexible substrate obtained therefrom will be mainly described. In FIG. 3, the structure of the sheet |
まず、工程(a)では、図3に示されるように、
(i)フィルム11
(ii)フィルム11の表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12、ならびに
(iii)絶縁樹脂層12に埋め込まれた配線パターン20
を有して成るシート基材10を用意する。
First, in step (a), as shown in FIG.
(I)
(Ii) an insulating
A
このシート基材10は、フィルム11の方が絶縁樹脂層12よりも薄くなっていることが好ましい。例えば、絶縁樹脂層12の厚さ/フィルム11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11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12の厚さTiが、3〜80μmであり、フィルム11の厚さTfが2〜16μmである。このように、フィルム11が薄いために、それを突き破って層間接続部位を形成しやすくなっている。更に、配線パターン20(20a,20b)が絶縁樹脂層に埋設されているので、表面の配線パターン20aと裏面の配線パターン20bとの間隔が狭くなっており、押込み工程で双方を接合させやすくなっている。例えば、表面の配線パターン20aと裏面の配線パターン20bとの間隔は、好ましくは2〜15μmであり、より好ましくは2〜9μmである。更に、このように、絶縁樹脂層12がフィルム11よりも厚くなるように構成されているフレキシブル基板では、摺動屈曲性または屈曲寿命が良好となる。なぜなら、フレキシブル基板が折り曲げられた際、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 this
フィルム11は、一般的に、絶縁性を有する樹脂フィルムであり、好ましくは耐熱性を有するフィルムである。フィルム11としては、例えばアラミドまたはポリイミドから成る樹脂フィルムが挙げられる。より好ましくは、フィルム11としてアラミドフィルムが用いられる。なぜなら、アラミドフィルムは、表面平滑性、低吸水性および寸法安定性に優れている上、ポリイミドフィルム(フレキシブル基板に通常使用されているフィルムである)よりも薄い場合であっても、所定の強度を実現し易く、ポリイミドフィルムよりも安価であるからである。更に、高弾性強度を有し、薄層化に適している点でもアラミドフィルムが好ましく、約12.5μmの厚さのポリイミドフィルムの強度に相当するアラミドフィルムの厚さは約4μmとなる。
The
フィルム11の両面に形成された絶縁樹脂層12は、配線パターン20を収納する機能を有している。配線パターン20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12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ることが好ましい。
The insulating resin layers 12 formed on both surfaces of the
本発明の製造方法で用いるシート基材10は、絶縁樹脂層12に配線パターン20が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を得るには、まず、図6(a)に示すように、フィルム11の表面および裏面に絶縁樹脂層12が形成された基材80を用意する。次いで、図6(b)に示すように、配線パターン20aおよび20bを絶縁樹脂層12内に埋め込むことを行う。配線パターン20a,20bの埋込みには、好ましくは、図7に示すような転写手法が用いられる。この転写手法は、まず、配線パターン20a,20bが予め設けられたキャリアシート32、および絶縁樹脂層12を両面に有するフィルム11を用意する。次いで、一定方向に回転する一対のロール部材31の間にキャリアシート32とフィルム11とを通すことによって、一対のロール部材31のニップ圧でキャリアシート32とフィルム11とをプレスする。このプレスによって、キャリアシート32上の配線パターン20a,20bがフィルム11の絶縁樹脂層12内に埋め込まれるので、最終的にキャリアシート32を取り除くことによって、絶縁樹脂層12内に配線パターン20a,20bが形成されたシート基材10を得ることができる。なお、絶縁樹脂層12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12を半硬化状態にしておくことが好ましい。配線パターン20a,20bは、絶縁樹脂層12と面一または略面一となるように当該絶縁樹脂層12に埋め込まれることが好ましい。これにより、シート基材10およびそれより得られるフレキシブル基板100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
配線パターン20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いてもよいが、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ていることが好ましい。また、転写手法で用いられるキャリアシートは、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。
The
次に工程(b)について説明する。工程(b)では、表面および裏面の少なくとも一方の配線パターンの一部分をシート基材の内部に押し込み、絶縁樹脂層およびフィルムを突き破って表面の配線パターンの一部分と裏面の配線パターンの一部分とを接合する。これにより、表面の配線パターンの一部分と裏面の配線パターンの一部分とが圧接されることになる(従って、本明細書では、工程(b)を圧接工程ともいう)。しかしながら、工程(b)では、表面の配線パターンの一部分と裏面の配線パターンの一部分とが電気的に接続されていればよく、本明細書でいう「接合」は必ずしも圧接された状態のみを意図するものではないことに留意されたい。押し込む方向は、シート基材面に対して略垂直であることが好ましい。図4または図5では、接合により形成される接合部位(即ち、層間接続部位)を符号25で示している。
Next, the step (b) will be described. In step (b), a part of at least one of the front and back wiring patterns is pushed into the sheet base material, and the insulating resin layer and the film are broken through to join a part of the front wiring pattern and a part of the back wiring pattern. To do. As a result, a part of the wiring pattern on the front surface and a part of the wiring pattern on the back surface are in pressure contact (therefore, in this specification, the step (b) is also referred to as a pressure contact process). However, in the step (b), it is only necessary that a part of the wiring pattern on the front surface and a part of the wiring pattern on the back surface are electrically connected. Note that it does not. The pushing direction is preferably substantially perpendicular to the sheet substrate surface. In FIG. 4 or FIG. 5, a joint part (that is, an interlayer connection part) formed by joining is indicated by
押込みに用いるツールとしては、ニードル状部材を用いてもよいし、図8に示すような突起部35を有するロール部材33を用いてもよい。ロール部材を用いる場合には、ニップ圧を利用すべく一対のロール部材として用いることが好ましい。図9には、ニードル状部材50によってフレキシブル基板100が製造される態様を示す。ニードル状部材50は、その押圧部(即ち先端部)が好ましくは半球面を有している。なお、ニードル状部材50の押圧部が平面状であってもかまわない。同様に、ロール部材33の突起部35の先端は好ましくは半球面を有している。このロール部材33の突起部35の先端も平面状であってもかまわない。ニードル状部材およびロール部材は、好ましくは、SUS、ニッケルまたはアルミニウム等から形成される。
As a tool used for pressing, a needle-like member may be used, or a
表面の配線パターンの一部分と裏面の配線パターンの一部分との双方が押し込まれる場合、図4に示すように、表面の配線パターンの一部分と裏面の配線パターンの一部分とから構成される配線パターンの断面が略X形状となる。しかしながら、一方の配線パターンが平担に維持され、他方の配線パターンの一部分が押し込まれる場合には、その押し込まれる配線パターンの一部分の断面が略U形状となる。 When both a part of the front side wiring pattern and a part of the back side wiring pattern are pushed in, as shown in FIG. 4, a cross section of the wiring pattern composed of a part of the front side wiring pattern and a part of the back side wiring pattern. Becomes substantially X-shaped. However, when one wiring pattern is maintained flat and a part of the other wiring pattern is pushed in, the cross section of a part of the pushed wiring pattern becomes substantially U-shaped.
表面の配線パターンの一部分と裏面の配線パターンの一部分との双方が押し込まれる場合、双方の配線パターンの一部分がフィルム内で相互に接合するような態様でもよいものの、一方の配線パターンの一部分のみがフィルムを貫通した状態で相互に絶縁樹脂層内で接合するような態様でもかまわない。また、一方の配線パターンの一部分のみが押し込まれる場合には、その押し込まれる配線パターンの一部分のみがフィルムを貫通した状態で双方の配線パターンの一部分が相互に絶縁樹脂層内で接合する態様となる。 When both a part of the wiring pattern on the front side and a part of the wiring pattern on the back side are pushed in, it is possible that a part of both wiring patterns are joined together in the film, but only a part of one wiring pattern is It is also possible to adopt a mode in which the films are bonded to each other in the insulating resin layer while penetrating the film. Further, when only a part of one of the wiring patterns is pushed in, only a part of the pushed wiring pattern penetrates the film, and a part of both the wiring patterns is bonded to each other in the insulating resin layer. .
工程(b)の押込み操作は、常温下で行うことが可能であり、例えば20〜80℃の温度下で実施することができる。層間接続部位の一個当たりに加えられる押込み力は、好ましくは100〜1200gfであり、より好ましくは500〜1000gfである。 The pushing operation in the step (b) can be performed at room temperature, for example, at a temperature of 20 to 80 ° C. The pushing force applied per interlayer connection site is preferably 100 to 1200 gf, more preferably 500 to 1000 gf.
なお、工程(b)において、シート基材を一定方向に移動させた状態で突起部を有するロール部材で押込み操作を実施すると、連続的に層間接続部位を形成することができる。そのため、本発明の製造方法(I)では、ロール・ツー・ロール工法を用いることができ、フレキシブル基板の大量生産が可能となる。 In addition, in step (b), when the pressing operation is performed with the roll member having the protrusions in a state where the sheet base material is moved in a certain direction, the interlayer connection sites can be continuously formed. Therefore, in the manufacturing method (I) of the present invention, a roll-to-roll method can be used, and mass production of flexible substrates becomes possible.
ある好適な実施形態において、工程(b)では、図10に示すように、表面および裏面の少なくとも一方の配線パターン20上に導電材27を突起状に設け(本発明では、この導電材を「導電性突起物」ともいう)、導電性突起物27を押し込むことによって、表面の配線パターン20aの一部分22aおよび裏面の配線パターン20bの一部分22bの少なくとも一方を間接的にシート基材10の内部へと押し込んでもよい。なお、図10では、表面の配線パターン20aと裏面の配線パターン20bとの双方に導電性突起物27が設けられる態様となっている。
In a preferred embodiment, in the step (b), as shown in FIG. 10, a
このような実施態様では、図11(a)または11(b)に示すように、押圧により配線パターン表面に形成される凹部に導電材27が充填され、配線パターン表面が平坦化されることになる。そのため、フレキシブル基板100の平担性が優れ、積層に適した構造がもたらされる。なお、得られるフレキシブル基板100では、充填されている導電材27に起因して、低い抵抗で層間接続されることになり、必要に応じて大電流を流すことが可能となる。
In such an embodiment, as shown in FIG. 11 (a) or 11 (b), the
導電性突起物を用いて、表面の配線パターンの一部分または裏面の配線パターンの一部分を押し込む場合には、ニードル状部材またはロール部材を用いることができる。図12は、ニードル状部材50を用いて表面の配線パターン20aの一部分22aと裏面の配線パターン20bの一部分22bとを押し込む態様を示す。なお、ロール部材を用いる場合には、図13に示すような、円筒形状のロール部材34を用いることが好ましい。ロール部材34は、スチロールまたはゴム等の材料から形成されることが好ましい。
When a part of the wiring pattern on the front surface or a part of the wiring pattern on the back surface is pushed in using the conductive protrusion, a needle-like member or a roll member can be used. FIG. 12 shows a mode in which a
導電性突起物27は、好ましくは金属から成り、例えば、銅、ニッケル、アルミ、金、銀およびこれらの金属を含む混合物から成る群から選択される金属を主成分とする合金から成ることが好ましい。なお、そのような金属の粉体またはカーボン粉を導電性粒子として含む導電性ペースト等、電気伝導性を有する樹脂も導電性突起物27の材料として使用することができる。
The
導電性突起物27を配線パターン20上に形成するには、ペースト印刷法、バンプ形成法、ボール搭載法、または電子写真法等の手法を用いることができる。即ち、ペースト印刷法では、導電材をペースト印刷した後、乾燥させることによって、突起状の導電材を形成する。また、バンプ形成法またはボール搭載法では、金属層の上にバンプを形成したり、金属ボールを搭載したりすることによって導電性突起物を形成する。更に、電子写真法では、図14に示されるように、帯電器(帯電ロール)52で感光ドラム51を帯電させた後、光源(LEDやレーザなど)53を用いた光書き込みによって感光ドラム表面の所定位置に静電潜像を形成する。次いで、導電材27を感光ドラム51に付着させた後、その導電材27を配線パターン20上に転写することによってシート基材上に導電性突起物27を形成する。
In order to form the
導電性突起物を表面の配線パターンと裏面の配線パターンとの双方に設けるのではなく、表面または裏面のいずれか一方の配線パターン上にのみ導電性突起物を設ける場合には、ロール部材34を用いた押込み工程(b)の実施によって、配線パターンの一部分の断面が略U形状となる。なお、押込み工程(b)に先立って導電性突起物を形成するのではなく、押込み工程(b)の後に導電材を使用してもよい。即ち、配線パターン表面の平坦化または層間接続部位の低抵抗化のために、押込み工程(b)で形成される凹部に導電材が充填されることになる。
When the conductive protrusion is not provided on both the wiring pattern on the front surface and the wiring pattern on the back surface, but the conductive protrusion is provided only on the wiring pattern on either the front surface or the back surface, the
ある好適な実施形態として、工程(b)では、表面の配線パターンの一部分と裏面の配線パターンの一部分とをハンダを介して相互に接合して、層間接続部位を形成する。例えば、図15に示されるように、フィルム11と配線パターン20との間にハンダ15が挿入されたシート基材92をロール部材33によって圧接して、ハンダ15を含む層間接続部位25を形成する。層間接続部位25が形成されたシート基材93は、炉70を用いてリフロー工程に付すことが好ましい。このようにして作製されたフレキシブル基板100は、表面の配線パターン20aの一部分22aと裏面の配線パターン20bの一部分22bとの接合部分にハンダ15を付加的に含んでいるので、接続信頼性が良好となる。
As a preferred embodiment, in the step (b), a part of the wiring pattern on the front surface and a part of the wiring pattern on the back surface are joined to each other through solder to form an interlayer connection part. For example, as shown in FIG. 15, the
なお、図16に示すように、導電性突起物27を介して押込みを行う際にも、ハンダ15を含めて層間接続部位を形成してもよい。このような態様では、フィルム11と配線パターン20との間にハンダ15が挿入されたシート基材92が用いられており、そのシート基材92の上に導電性突起物27が形成されている。得られるフレキシブル基板100は、平坦性のみならず接続信頼性にも優れることになる。
Note that, as shown in FIG. 16, the interlayer connection portion including the
ある好適な実施形態として、工程(b)で接合部位を形成した後に、接合面に対して、熱処理を行い、接合状態をより良好にしてもよい。例えば、図17に示されるように、水平方向(矢印40に示す方向)に移動するフレキシブル基板100に対して、溶接器具60を上下方向(矢印62および64に示す方向)に動かすことによって、接合部位25の接合面22cを連続的に加熱処理することができる。このような処理としては、溶接加工法のみならず、レーザ加工法または放電加工法などの種々の手法を用いることができる。
As a preferred embodiment, after the joining portion is formed in the step (b), the joining surface may be heat-treated to improve the joining state. For example, as shown in FIG. 17, the
特に、図18に示すように、工程(b)で形成された接合部位25に超音波を印加することが好ましい。図18に示す態様では、フレキシブル基板100の移動方向と略直交する方向(矢印62および64に示す方向)に超音波印加ツール60を往復運動させている。これにより、超音波印加ツール60とフレキシブル基板100との接触・非接触が繰り返され、超音波の印加のオン・オフが繰り返されることになる。超音波の印加により、層間接続部位(即ち、接合部位25)が超音波接合されるので、層間接続部位25の強度が向上し、接続信頼性がより向上することになる。また、超音波接合によって、接触面または接合面(界面)22cが溶融し、その結果、層間接続部位25の抵抗値が低減するので(例えば、超音波印加前の層間接続部位の抵抗値の1/2以下になる)、大電流を流せるだけでなく消費電力の低減につながる。超音波振動の周波数は、15kHz〜150kHz程度であることが好ましい。また、出力パワーは、10W〜数千W程度であることが好ましい。印加時間は、0.1〜10秒(典型的には、約1秒)であることが好ましく、それに相当する印加エネルギーは、1kJ〜数kJである。
In particular, as shown in FIG. 18, it is preferable to apply ultrasonic waves to the
層間接続部位の形成後に超音波を印加する態様のみならず、層間接続部位を形成する際に超音波を印加する態様も可能である。好ましくは、突起部を有するロール部材またはニードル状部材を用いた押込みで層間接続部位を形成する間で超音波が印加される。つまり、超音波を印加する機能が付加されたロール部材またはニードル状部材を用いて押し込み工程(b)を実施する。例えばニードル状部材を用いる場合には、ニードル状部材の先端部から超音波を印加できる態様が好ましい。 Not only a mode in which ultrasonic waves are applied after the formation of the interlayer connection sites, but also a mode in which ultrasonic waves are applied when forming the interlayer connection sites. Preferably, ultrasonic waves are applied during the formation of the interlayer connection portion by pressing using a roll member or a needle-like member having a protrusion. That is, the pushing step (b) is performed using a roll member or a needle-like member to which a function of applying ultrasonic waves is added. For example, when a needle-like member is used, an embodiment in which ultrasonic waves can be applied from the tip of the needle-like member is preferable.
更なる態様として、超音波の印加前または印加時に、層間接続部位を加温することが好ましい。これによって、層間接続部位付近が軟化して、層間接続部位が変形し易くなり、接続面積が増加した状態となるので、超音波接合をより良好に実施することができる。シート基材自体を加温すると、層間接続部位を加温することにつながるので、例えば加熱したロール部材またはコンベヤーにシート基材またはフレキシブル基板を配置してもよい。加温により達成されるシート基材またはフレキシブル基板の温度は、例えば50〜400℃であり、好ましくは100〜300℃である。 As a further aspect, it is preferable to heat the interlayer connection site before or during application of ultrasonic waves. As a result, the vicinity of the interlayer connection site is softened, the interlayer connection site is easily deformed, and the connection area is increased, so that ultrasonic bonding can be performed better. Heating the sheet base material itself leads to warming of the interlayer connection site, so that the sheet base material or the flexible substrate may be disposed on a heated roll member or a conveyor, for example. The temperature of the sheet base material or flexible substrate achieved by heating is, for example, 50 to 400 ° C, preferably 100 to 300 ° C.
超音波の印加は、配線パターンの一部分の物理的特性を測定しながら実行することが好ましい。そのような物理的特性としては、配線パターンの一部分の抵抗値または配線パターンのへこみ量等が挙げられる。例えば抵抗値等の物理的特性を測定しながら超音波接合を行うと、層間接続部位の強度をリアルタイムに知ることができ、当該強度が所望の値となるまで超音波を印加することが可能となる。また、物理的特性を測定しながらの超音波の印加は、最初の一回または数回の実施で足り得、以後は、それから得られる結果を用いて、印加時間または超音波のエネルギー量等を調整することができる。 The application of ultrasonic waves is preferably performed while measuring the physical characteristics of a part of the wiring pattern. Examples of such physical characteristics include a resistance value of a part of the wiring pattern or a dent amount of the wiring pattern. For example, when ultrasonic bonding is performed while measuring physical properties such as resistance value, the strength of the interlayer connection part can be known in real time, and it is possible to apply ultrasonic waves until the strength reaches a desired value. Become. In addition, the application of ultrasonic waves while measuring physical properties may be performed only once or several times. After that, the application time or the amount of ultrasonic energy, etc. can be determined using the results obtained therefrom. Can be adjusted.
なお、超音波を印加する態様では、図19に示されるように、配線パターン20の内側に導電層15を配置したシート基材94を用いてもよい。導電層15は、アルミニウム、金、銀、プラチナおよびバナジウムなどから成る群から選択される金属を含んで成ることが好ましい。なお、必要に応じて、かかる導電層15にハンダを含めてもよい。
In addition, in the aspect which applies an ultrasonic wave, as FIG. 19 shows, the sheet |
図19に示す態様では、シート基材94がロール部材33に通されると、表面および裏面の配線パターン20がシート基材内部へと押し込まれ、表面の配線パターン20aおよびその内側の導電層15と、裏面の配線パターン20bおよびその内側の導電層15とが接合するので、導電層15を含む層間接続部位25が形成されることになる。引き続いて、そのような層間接続部位25を有するシート基材95に対して、超音波印加ツール60で超音波を印加して、層間接続部位25を超音波接合させる。得られるフレキシブル基板100では、同種金属(例えば銅と銅)から成る合金でなく、複数の種類の金属が溶融して成る合金が層間接続部位25の接合箇所に含まれるので、当該接合箇所の強度が更に向上する。従って、接続信頼性がより良好なフレキシブル基板が得られることになる。
In the embodiment shown in FIG. 19, when the
以上、製造方法(I)を中心に説明してきたが、製造方法(I)から得られるフレキシブル基板は、図4または図5に示されるように、
フィルム11、
フィルム11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12、ならびに
絶縁樹脂層12に埋め込まれた配線パターン20
を有して成り、
表面および裏面の少なくとも一方の配線パターン20の一部分が絶縁樹脂層12およびフィルム11を貫通した状態で、表面の配線パターン20aの一部分22aと裏面の配線パターン20bの一部分22bとが相互に接合して接合部位25を形成していることを特徴とする。
Although the manufacturing method (I) has been mainly described above, the flexible substrate obtained from the manufacturing method (I) is as shown in FIG. 4 or FIG.
Insulating
Comprising
With a part of at least one of the front and
このようなフレキシブル基板100を用いることによって、図20に示されるような多層フレキシブル基板150を製造することができる。図20に示す多層フレキシブル基板150では、金属層21を含むベタ層110をコア基板として、そのコア基板110の両面に、本発明の製造方法(I)で得られるフレキシブル基板100が積層されている。また、例えば、本発明の製造方法(I)で得られるフレキシブル基板100をコア基板として、そこに典型的なフレキシブル基板(例えば、図1の(f)で得られるフレキシブル基板500)を積層することも可能である。このような多層フレキシブル基板の特徴は、その厚さが非常に薄いことである。例えば、本発明の製造方法(I)で得られるフレキシブル基板の1枚の厚さが24μmの場合、それを4層積層したとしても厚さが100μm未満であり、6層積層したとしても厚さが150μm未満であり、極薄の多層フレキシブル基板が実現されることになる。
By using such a
次に、図21を参照して、本発明のフレキシブル基板100の製造工程を、配線パターンの転写工程も含めて説明する。
Next, with reference to FIG. 21, the manufacturing process of the
まず、図21に示すように、フィルム11の両面に絶縁樹脂層12が形成された基材80を矢印40の方向に進行させる。基材80が一対のロール部材(即ち、ニップロール)31の間に通されると、配線パターン20(20aおよび20b)が絶縁樹脂層12に転写される。
First, as shown in FIG. 21, the
転写される前の配線パターン20(即ち、配線パターン20aおよび20b)は、キャリアシート32上に配置されており、ロール部材31の回転によってキャリアシート32が矢印42の方向に移動すると共に、ロール部材31のニップ圧によってキャリアシート32が基材80の絶縁樹脂層12の方向に押圧され、配線パターン20(20a,20b)が絶縁樹脂層12に埋め込まれることになる。
The
配線パターン20(即ち、配線パターン20aおよび20b)が埋め込まれた後、矢印41の方向に進行するシート基材90は、一対のロール部材33の間に通されることになる。このロール部材33は、図21に示されるように、複数の突起部35を備えており、この突起部35が、形成される層間接続部位(いわゆるビア)のパターンに対応して設けられている。一対のロール部材33の回転(矢印44の方向への回転)に起因して、ロール部材33の突起部35が配線パターン20aの一部分22aと配線パターン20bの一部分22bとに接触すると、配線パターン20aの一部分22aと配線パターン20bの一部分22bとがシート基材90の内側に押し込まれるので、薄いフィルム11を貫通して双方が相互に接合されることになる。
After the wiring pattern 20 (that is, the
なお、導電性突起物を介して配線パターンの一部分を押し込む態様は、図22に示される通りとなる。図22に示される態様では、導電性突起物27が、配線パターン転写工程と圧接工程との間で設けられている。導電性突起物27が形成されたシート基材90は、一対のロール部材34の間に通される。一対のロール部材34は、矢印44の方向に回転しており、ロール部材34が導電性突起物27に接触すると、表面の配線パターン20aの一部分22aと裏面の配線パターン20bの一部分22bとが、導電性突起物27を介してフィルム基材90の内側に押し込まれ、薄いフィルム11を突き破って相互に接合される。なお、一対のロール部材34によってシート基材90の内側に押し込まれた導電性突起物27は、配線パターン表面に形成される凹部に充填されることになるので、得られるフレキシブル基板100の表面が平坦となる。
In addition, the aspect which pushes a part of wiring pattern through a conductive protrusion becomes as FIG. 22 shows. In the embodiment shown in FIG. 22, the
ある好適な実施形態として、図23に示すように、凹部35’を有するロール部材36を用いれば、ロール圧接による押込み力でなく、ロール圧接時の反発力を使って配線パターン20に凸部26を形成することができる。この手法を用いると、凸部26を例えばバンプとして機能させて、層間接続部位を形成することが可能となる。なお、図24に示すように、突起部35と凹部35’との双方を備えたロール部材37を用いることも可能である。図24に示す態様では、転写工程後において、ロール部材37で凸部26と層間接続部位25とを形成している。
As a preferred embodiment, as shown in FIG. 23, when a
次に、ロール・ツー・ロール工法を簡単に説明する。図25に、ロール・ツー・ロール工法を用いたフレキシブル基板100の製造工程を示す。この工法では、最初から最後までロールプロセスが適用されている。図25に示すように、配線パターン20が形成される前の基材80は、ロール30aに巻かれており、配線パターン20および層間接続部位25の形成に際して矢印40の方向に送り出される。そして、配線パターン20および層間接続部位25が形成された後、最終的にはフレキシブル基板100がロール30dに巻き取られることになる。ロール・ツー・ロール工法は、シート基材およびフレキシブル基板の保持が容易であって、連続的にフレキシブル基板を製造できるので大量生産に適している。このようなロール・ツー・ロール工法を用いることができるのは、本発明の製造方法が全てドライプロセスで実施できることに起因している。
Next, the roll-to-roll method will be briefly described. FIG. 25 shows a manufacturing process of the
なお、ロール・ツー・ロール工法によりフレキシブル基板100から多層フレキシブル基板を製造する場合には、図26に示すような態様となる。ここでは、シールド層として機能し得るベタ金属層21(ベタ銅箔)の両面に絶縁樹脂層12が形成されたフィルム部材110をコア基板として用いている。フィルム部材110はロール30aから矢印40の方向に送り出される。フレキシブル基板100は、ロール30bからフィルム部材110の両側に送り出される。ロール部材38の間で、フィルム部材110とフレキシブル基板100とが重ねられる。このロール部材38は、矢印45の方向に回転しており、ニップ圧によってフレキシブル基板100とフィルム部材110とが圧接される。製造された多層フレキシブル基板150は、そのまま矢印40の方向に進行し、最終的にはロール30dに巻き取られる。その後、多層フレキシブル基板150を所定の寸法に切断したり、更に多層化工程に付したりしてもよい。
In addition, when manufacturing a multilayer flexible substrate from the
ある好適な実施態様として、図27で示されるような態様でロール部材33を用いれば、配線パターン20の転写工程と圧接工程とを実質的に同時に行うことができる。これにより製造工程をより効率化することができる。図示される態様では、基材80と配線パターン20が予め形成されたキャリアシート32とが一対のロール部材33の間に通され、キャリアシート32上の配線パターン20が基材80の絶縁樹脂層12に埋設されると共に、配線パターン20の一部分(22a,22b)が押圧されて層間接続部位25が形成されている。
As a preferred embodiment, when the
以上、本発明の製造方法(I)およびそれから得られるフレキシブル基板について説明を行った。次に、本発明のフレキシブル基板の製造方法(II)、およびそれから得られるフレキシブル基板について説明する。製造方法(II)は、
(a1)(i)フィルム、
(ii)フィルムの表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、ならびに
(iii)表面の絶縁樹脂層に埋め込まれた配線パターン
を有して成るシート基材を用意する工程、
(a2)表面に配線パターンを有する基板を用意する工程、ならびに
(b)シート基材の裏面の絶縁樹脂層と基板の表面とが接するように基板の上にシート基材を位置合わせして重ねた後、シート基材の配線パターンの一部分を基板側に押し込んで絶縁樹脂層およびフィルムを貫通させ、シート基材の配線パターンの一部分を基板の配線パターンの一部分に接合させる工程
を含んで成る。
The production method (I) of the present invention and the flexible substrate obtained therefrom have been described above. Next, the manufacturing method (II) of the flexible substrate of this invention and the flexible substrate obtained from it are demonstrated. Production method (II) is:
(A 1 ) (i) film,
(Ii) preparing an insulating resin layer formed on the surface of the film and the back surface facing the surface, and (iii) a sheet substrate having a wiring pattern embedded in the insulating resin layer on the surface;
(A 2 ) a step of preparing a substrate having a wiring pattern on the surface; and (b) the sheet base material is aligned on the substrate so that the insulating resin layer on the back surface of the sheet base material is in contact with the surface of the substrate. And a step of pressing a part of the wiring pattern of the sheet base material toward the substrate side through the insulating resin layer and the film, and joining a part of the wiring pattern of the sheet base material to a part of the wiring pattern of the substrate. .
図28に、本発明の製造方法(II)で得られるフレキシブル基板200の構成を断面図で示す。図示されるフレキシブル基板200は、
基板215とシート基材210とが重ねられたフレキシブル基板200であって、
基板215が、その表面に配線パターン17を有し、また、
シート基材210が
フィルム11、
フィルム11の表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12、ならびに
表面の絶縁樹脂層12に埋め込まれた配線パターン20
から成っており、
シート基材210の裏面の絶縁樹脂層12と基板215の表面とが接するようにシート基材210と基板215とが重ねられ、
シート基材210の配線パターン20の一部分22が基板215側に押し込まれた状態となっており、シート基材210の配線パターン20の一部分22と基板215の配線パターン17の一部分17aとが相互に接合して接合部位が形成されていることを特徴としている。
In FIG. 28, the structure of the
A
The
Insulating
Consists of
The
The
なお、図28に示される態様では、絶縁樹脂層12は、フィルム11の表面のみならず裏面にも形成されている。ここで、表面の絶縁樹脂層12は、配線パターン20を収納する機能を有しており、裏面の絶縁樹脂層12は、基板215との接着性を良好にする機能を有している。従って、配線パターン20を収納させる観点ではフィルム11の片側にのみ絶縁樹脂層12を形成することで十分であるが、基板との接着性の観点も考慮すると、図28のようにフィルム11の両面に絶縁樹脂層12を形成する必要がある。
28, the insulating
図28に示されるように、本発明の製造方法(II)で得られるフレキシブル基板200では、シート基材210の配線パターン20の一部分22と基板215の表面の配線パターン17の一部分17aとが圧接により接合されている。接合により形成された接合部位25は、いわゆる「層間接続部位」として機能する。
As shown in FIG. 28, in the
製造方法(II)用いられるシート基材210は、フィルムの両側に配線パターンが形成されている製造方法(I)で用いられるシート基材10とは異なっており、フィルムの片側の面にしか配線パターンが形成されていないことに留意されたい。なお、シート基材210は、可撓性を有する配線パターンから成る層と解することができるので、「フレキシブル配線層」と呼ぶこともできる。
The
シート基材210は、フィルム11の方が絶縁樹脂層12よりも薄くなっていることが好ましい。例えば、絶縁樹脂層12の厚さ/フィルムの厚さ11の比が、好ましくは1.1〜8、より好ましくは1.2〜6である。ここでいう「絶縁樹脂層の厚さ」とは、製造方法(I)の場合と同様に、フィルム11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12の厚さTiが、3〜80μmであり、フィルム11の厚さTfが2〜16μmである。このように、シート11が薄いために、それを突き破って層間接続部位25を形成しやすくなっている。更に、配線パターン20が絶縁樹脂層12に埋め込まれているので、その配線パターン20と基板215表面の配線パターン17との間隔が狭くなっており、押込み工程で双方を接合しやすくなっている。例えば、シート基材210の配線パターン20と基板215の配線パターン17との間隔は、好ましくは2〜15μmであり、より好ましくは2〜9μmである。なお、フィルム11よりも厚い絶縁樹脂層に12に配線パターンが埋め込まれている構成を有する本発明のフレキシブル基板は、製造方法(I)の場合と同様の理由により、良好な摺動屈曲性または屈曲寿命を有している。
The
フィルム11は、一般的に、絶縁性を有する樹脂フィルムであり、好ましくは耐熱性を有するフィルムである。フィルム11としては、例えばアラミドまたはポリイミドから成る樹脂フィルムが挙げられる。好ましくは、製造方法(I)の場合と同様の理由により、フィルム11としてアラミドフィルムが用いられる。
The
絶縁樹脂層12は、配線パターン20を収納するだけでなく、多層化に際して基板間の密着性を向上させる機能を有している。従って、製造方法(I)の場合と同様に、絶縁樹脂層12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12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ることが好ましい。
The insulating
本発明の製造方法で用いるシート基材210は、配線パターン20が表面の絶縁樹脂層12に埋設されている。このような配線パターン20を得るには、製造方法(I)の場合と同様の転写手法を用いることが好ましい。また、配線パターン20は、製造方法(I)の場合と同様の材料から形成されることが好ましい。
In the
工程(a2)で用意される「表面に配線パターンを有する基板215」は、可撓性を有している。基板215としては、例えば、図1(f)に示されるような典型的なフレキシブル基板500であってもかまわないものの、可撓性を有する基板であれば、いずれの基板を用いてもかまわない。なお、図28に示す基板215では、一方の面にのみ配線パターン17が形成されているが、その裏面にも配線パターン17が形成された態様であってもかまわない。多層フレキシブル基板を形成する際は、このような基板215を土台として種々の基板が積層されるので、基板215がコア基板として機能し得る。
The “
次に製造方法(II)の工程(b)について説明する。工程(b)では、シート基材210の配線パターン20の一部分22を基板215側に押し込んで絶縁樹脂層12およびフィルム11を突き破り、シート基材210の配線パターン20の一部分22と基板215の配線パターン17の一部分17aとを接合させる。押込みに先立って、シート基材210の裏面の絶縁樹脂層12と基板215の表面とが接するようにシート基材210と基板215とが重ねられるが、この際、シート基材210の配線パターン20と基板215の配線パターン17とが相互に対向する関係となるように位置合わせされる。
Next, step (b) of production method (II) will be described. In the step (b), a
押込みに用いるツールとしては、製造方法(I)と同様であり、ニードル状部材を用いてもよいし、図8に示すような突起部35を有するロール部材33を用いてもよい。
The tool used for pressing is the same as in the manufacturing method (I), and a needle-like member may be used, or a
製造方法(II)の工程(b)で配線パターンの一部分が押し込まれることによって、その部分の配線パターンの断面は、図28に示されるように略U形状となる。図29に示すように、押込みによって形成される凹部に導電材27を充填して、配線パターン20の外表面を平坦にしてもよい。用いられる導電材27は、製造方法(I)で用いられる導電材と同様の材料から成ることが好ましい。
When a part of the wiring pattern is pushed in the step (b) of the manufacturing method (II), the section of the wiring pattern at that part becomes substantially U-shaped as shown in FIG. As shown in FIG. 29, the recess formed by pressing may be filled with a
なお、図28および図29で示した例では、基板215の片面にのみシート基材210を配置したものの、基板215の両面にシート基材210を同様に配置してもよい。更に、そのようなシート基材210の上に、別の付加的なシート基材210を積層させてもよい。なお、製造方法(II)で得られるフレキシブル基板200の表面は平坦性に優れているので、配線パターンが位置ズレする可能性が減じられ、更なるシート基材210の積層に適している。なお、フレキシブル基板200から得られる多層フレキシブル基板は、製造方法(I)の場合と同様に、極薄となっている。
In the example shown in FIGS. 28 and 29, the
図30は、本発明の製造方法(II)で得られるフレキシブル基板200を用いた多層フレキシブル基板205の一例を示す斜視図である。図30に示す多層フレキシブル基板205では、基板215の両面にシート基材210が形成されている。基板215の表面に形成された配線パターン17の一部分17aとシート基材210の配線パターン20の一部分22とから層間接続部位25が形成されている。図示される態様では、押込みによって配線パターン表面に形成されている凹部に導電材27が充填されているが、導電材27を充填しない構成も可能である。
FIG. 30 is a perspective view showing an example of a multilayer
多層フレキシブル基板205では、層間接続部位25を用いて、図30に示すようなコの字状またはロの字状領域(即ち、略閉領域または閉領域)29が形成されている。このような層間接続部位25による閉領域29(または略閉領域29)は、ビアホールを形成する従来の手法では、中央部が抜け落ちてしまうために作製が極めて難しく、本発明の多層フレキシブル基板205に特有の構造といえる。例えば、この閉領域29(または略閉領域29)を構成する層間接続部位25に接続されている配線パターン20をグランド用に用い、領域29内に信号用の層間接続部位(いわゆるビア)25を形成すると、ノイズに強い構造を有した多層フレキシブル基板205が得られる。
In the multilayer
次に、図31を参照しながら、本発明のフレキシブル基板200の製造方法(II)について説明する。なお、図31は、本発明のフレキシブル基板200を含んだ多層フレキシブル基板220を製造する工程を模式的に示しているものである。
Next, the manufacturing method (II) of the
まず、フィルム11上の絶縁樹脂層12に配線パターン20が埋め込まれたシート基材210を用意すると共に、可撓性を有する基板215を用意する。基板215では、配線パターン17が両面に形成されており、各面(表面および裏面)の配線パターン17がビア(例えば、導電性ペースト部)18によって電気的に接続されている。図示される態様では、ポリイミドからなる有機フィルム11’の上に熱硬化接着剤層12’が設けられており、その上に銅箔から成る配線パターン17が形成されている。基板215は、ロール30aから、矢印40の方向に送り出される。一方、シート基材210は、キャリアシート32上に配置されており、ロール30bから送り出される。なお、シート基材210は、図32に示すように、製造方法(I)と同様な転写工程を用いて予め作製しておけばよい。
First, a
図31に示されるように、基板215とシート基材210とが一対のロール部材(即ち、ニップロール)38の間を通ることによって、基板215の上にシート基材210が積層される。その際、基板215の配線パターン17がシート基材210の絶縁樹脂層12に埋め込まれることになる。シート基材210を搬送していたキャリアシート32は、ロール30cに巻き取られる。
As illustrated in FIG. 31, the
引き続いて、積層基材90に、導電材27を突起物状に配置する。即ち、導電性突起物27を設ける。この導電性突起物27は、層間接続部位(いわゆるビア)のパターンに対応して、配線パターン20の一部分の上に形成される。導電性突起物27は、製造方法(I)と同様に、ペースト印刷法、バンプ形成法、ボール搭載法、または電子写真法等の手法を用いて形成することができる。
Subsequently, the
その後、導電性突起物27が形成された積層基材90を、一対のロール部材34の間に通すことになる。一対のロール部材34の間で導電性突起物27を介して押込みが実施されると、層間接続部位25が形成され、それと同時に、配線パターン表面に形成される凹部に導電材27が充填される。具体的には、ロール部材34が導電性突起物27に接すると、導電性突起物27が積層基材90の内側に押し込まれ、シート基材210の配線パターン20の一部分22が積層基材90の内側に押し込まれて薄いフィルム11(および絶縁樹脂層12)を突き破ることになり、結果的に、配線パターン20の一部分22が基板215の配線パターン17の一部分17aと接合することになる。なお、一対のロール部材34によって積層基材90内に押し込まれた導電性突起物27は、配線パターン表面の凹部領域にそのまま残ることになるので、多層フレキシブル基板220の平坦性が保持される。層間接続部位25が形成された多層フレキシブル基板220は、そのまま矢印40の方向に進行し、ロール30dに巻き取られた後で最終的には所定の寸法に切断される。なお、更に多層化させる場合には、更なる積層化工程に送られることになる。
Thereafter, the
図31に示される態様では、基板215の片側にシート基材210を積層させているものの、図33に示すように、基板215の両側にシート基材210を積層させてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 31, the
また、図31に示される態様では、導電性突起物27を用いて、突起部を有さないロール部材34により圧接工程を実施しているものの、図34のように、導電性突起物27を用いず、突起部35を有するロール部材33によって圧接工程を実施してもよい。
Further, in the embodiment shown in FIG. 31, the
更に、図35(a)に示すように、突起部35に加えて凹部35’を有するロール部材37を用いて配線パターン17に凸部26を形成し、次いで、図35(b)に示すように、かかる凸部26をバンプとして機能させて層間接続部位25aを形成する態様も可能である。
Further, as shown in FIG. 35 (a), a
なお、本発明の製造方法(II)では、可撓性を有する基板215として、本発明の製造方法(I)で得られるフレキシブル基板100を使用することができる。その場合の態様を図36に示す。図36に示される基板215は、フィルム11’の両面に形成された絶縁樹脂層12’に配線パターンが埋め込まれた構成を有しており、表面の配線パターン20aの一部分と裏面の配線パターン20bの一部分とから層間接続部位25bが形成されている。なお、図36に示す態様では、層間接続部位25bに起因して形成された凹部に導電材27が充填されている。このような基板215を用いると、シート基材210に対してだけでなく、基板215に対しても、スルーホールを形成する必要がないので、本発明の製造方法(I)および(II)の利点がより活かされることになる。図37に、図36の製造工程で得られる多層フレキシブル基板260の構成を示す。図37に示される多層フレキシブル基板260は、図30に示した多層フレキシブル基板205の基板215の部分の構成を変えたものに相当する。図37に示される態様では、導電材27が充填された領域の主に右側の配線パターンをグランド用(20G)として使用し、その一方、主に左側の配線パターンを信号用(20S)として使用することができる。
In the production method (II) of the present invention, the
製造方法(II)で得られるフレキシブル基板200の構成を好適に利用すると、図38および図39に示すように、三次元的なコイル(インダクタ)155を多層フレキシブル基板270内に構築することができる。図38は、多層フレキシブル基板270の断面構造を示す斜視図であり、図39は、配線パターン17,20のみを透視した斜視図を表している。図39中の線A−A’に沿った断面が、図38の断面に相当する。図示される態様では、配線パターン17,20、および層間接続部位19,25によって、薄い多層フレキシブル基板270内に、平面状のコイルでなく、立体的なコイル(インダクタ)155が形成されている。このコイル155は、極薄シート状デバイスのインダクタとして使用することができる。また、層間接続部位が配線(配線パターン)と同じ材料から形成されているので、直流抵抗成分の低いインダクタを形成することができる。また、2次元的に配置されたコイルと比較して、3次元に配置されたコイル155の場合では、平面内の占有面積が小さくても、コイルのターン数を多くすることができるため、大きなインダクタンス値を得ることができるという利点を有している。
When the configuration of the
本発明の製造方法(II)によれば、製造方法(I)と同様に、スルーホールの形成および導電性ペーストの充填を行う必要がなく、層間接続部位を容易に形成することができるため、簡易にフレキシブル基板を製造することができる。また、製造方法(II)は、製造方法(I)と同様に、ドライプロセスで実施できるため、例えばロール・ツー・ロール工法等のいわゆるロールプロセスを適用することができる。従って、連続的にフレキシブル基板を製造することが可能であり、大量生産が可能となる。 According to the production method (II) of the present invention, similarly to the production method (I), it is not necessary to form through holes and fill with a conductive paste, and an interlayer connection site can be easily formed. A flexible substrate can be manufactured easily. Further, since the production method (II) can be carried out by a dry process as in the production method (I), a so-called roll process such as a roll-to-roll method can be applied. Therefore, a flexible substrate can be continuously manufactured, and mass production becomes possible.
なお、本発明の製造方法(II)では、製造方法(I)と同様に、ポリイミドよりも弾性強度が高く、薄層化に適したアラミドをフィルム材料として用いることができるので、極薄のフレキシブル基板が実現される。 In the production method (II) of the present invention, as in the production method (I), an aramid having a higher elastic strength than polyimide and suitable for thinning can be used as a film material. A substrate is realized.
ここで、本発明の製造方法(II)では、製造方法(I)と同様に転写工程を用いることができるので、配線パターン20とシート基材210とが面一(または略面一)となるように配線パターン20を絶縁樹脂層12に埋設することができる。従って、製造方法(II)で得られるフレキシブル基板200(またはシート基材)は平坦性に優れ、積層が容易となる。
Here, in the manufacturing method (II) of the present invention, since the transfer step can be used in the same manner as in the manufacturing method (I), the
以上、本発明のフレキシブル基板の製造方法(I)および(II)、およびそれらから得られるフレキシブル基板100および200について説明してきた。
Heretofore, the flexible substrate manufacturing methods (I) and (II) of the present invention and the
次に、本発明の製造方法(I)または(II)から得られるフレキシブル基板100,200から多層フレキシブル基板を構築する態様について説明する。
Next, an embodiment in which a multilayer flexible substrate is constructed from the
図40に、例示的にフレキシブル基板120が6層積層した多層フレキシブル基板180を示す。フレキシブル基板120の少なくとも1つが、本発明の製造方法(I)または製造方法(II)で得られるようなフレキシブル基板100,200である。
FIG. 40 exemplarily shows a multilayer
厚さT1が薄い多層フレキシブル基板180を実現するために、厚さが10〜25μmのフレキシブル基板100,200を用いることが好ましい。フレキシブル基板100,200以外に、例えば典型的なフレキシブル基板(例えば図1(f)のフレキシブル基板500)またはベタ金属層28を有するフレキシブル基板130(図41参照)を用いてもよい。より好ましくは、多層フレキシブル基板180のフレキシブル基板120において、半分以上の枚数が、本発明の製造方法(I)または製造方法(II)で得られるフレキシブル基板100,200である。なお、多層フレキシブル基板180を構成する隣り合う2つのフレキシブル基板間では、一方のフレキシブル基板の絶縁樹脂層が他方のフレキシブル基板の絶縁樹脂層の機能を兼ね備えるものであってもよい。つまり、一方のフレキシブル基板のフィルムと他方のフレキシブル基板のフィルムとの間に存在する絶縁樹脂層は1つであってもよい。
For thickness T 1 is to realize a thin multilayer
多層フレキシブル基板180には、図40に示すように、電子部品81(図40では半導体チップ)を実装できるので、フレキシブルデバイス300を構築することができる。図示される態様では、半導体チップ81が、接続部材82(例えばバンプ又はハンダ)を介して、多層フレキシブル基板180の表面に形成された配線パターン(図示せず)に接続されている。また、半導体チップ81の接続部の周囲にはアンダーフィル83が形成されている。
Since the electronic component 81 (semiconductor chip in FIG. 40) can be mounted on the multilayer
半導体チップ81の厚さT2は、例えば50〜130μmであって、6層の多層フレキシブル基板180の厚さT1が例えば75〜150μmである場合、フレキシブルデバイス300の厚さ(=T1+T2)は、125〜280μmにしかならない。このように極薄(300μm以下)なフレキシブルデバイス300は、利用価値が高い。
When the thickness T 2 of the
図40に示すようなフレキシブルデバイス300の半導体チップ81の実装部分は、図42に示すように平坦にすることも可能である。図42に示す態様では、無機フィラーと樹脂とから成るコンポジットシート84が、半導体チップ81の上面と同一レベル(または同一の高さ)となるように形成されている。このようなコンポジットシート84を用いる理由は、それに含まれる無機フィラーによって、半導体チップ81からの放熱が良好となるからであり、また、半導体チップ81と同様の熱膨張係数を有するように当該コンボジットシート84を調製することができるからである。
The mounting portion of the
なお、表面に配線パターンが形成されたコンポジットシート84を、多層フレキシブル基板180の上に転写すれば、表面84aに配線パターン(図示せず)が形成されたフレキシブルデバイス300を得ることができる。表面84aの平担性は良好であるので、かかる面に対して、更に電子部品を実装することができる。
If the
図43に示すように、多層フレキシブル基板180内に電子部品(ここでは、受動部品85a、85b)が内蔵されたフレキシブルデバイス300を構築することもできる。受動部品85a,85bを内蔵するには、例えば、図44(a)および44(b)に示すように転写手法を用いてもよい。具体的には、まず、図44(a)に示すように、配線パターン20だけでなく、受動部品85a(例えば、印刷や薄膜スパッタによって形成されるシート状のキャパシタ)や受動部品85b(例えば、印刷や薄膜スパッタによって形成されるシート状の抵抗体)をキャリアシート32上に予め配置しておく。次いで、図44(b)に示すように、配線パターン20と共に受動部品85a、85bを基板80の絶縁樹脂層12へと転写すれば、受動部品内蔵のフレキシブル基板を得ることができる。内蔵される受動部品85a,85bとしては、例えばインダクタ、コンデンサまたは抵抗体等が考えられる。なお、基材80の厚さが薄くても、フィルム11よりも絶縁樹脂層12が厚いので、比較的容易に電子部品を内蔵することができる。
As shown in FIG. 43, a
本発明のフレキシブル基板100,200、多層フレキシブル基板180、またはフレキシブルデバイス300は、それらが有する特徴を活かして、極めて実装面積が制限される薄型または小型の電子機器に搭載することが好ましく、例えば図45に示されるような電子機器(例えば携帯電話)400に搭載することができる。
The
図45に示す薄型の携帯電話400(好ましくは極薄であって、T=2〜6mm以下となっている)は、回路基板としてフレキシブル基板100が用いられている。しかしながら、携帯電話400の回路基板として、フレキシブル基板200、多層フレキシブル基板180、またはフレキシブルデバイス300を使用してもよい。
A thin
携帯電話400の筐体499には、表示ユニット(例えばLCDパネル)491、キーユニット496(アンテナ492、バッテリ493およびボタン496aが装着されている)、およびカメラユニット(例えば、CCD又はCMOSイメージセンサ)497が搭載されている。筐体499内の実装面積は限られているので、本発明の製造方法(I)または(II)で得られる屈曲寿命に優れたフレキシブル基板100,200を有効に用いることができる。回路基板として用いられるフレキシブル基板100に対しては、湾曲部もしくは屈曲部100aまたは折返し部100bを設けることが比較的自由なので、高密度実装が実現される。
A
以上、本発明の好適な実施形態を説明してきたが、こうした実施形態は限定的なものではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、製造コストを下げるべく、比較的多く流通している金属層付き積層板、好ましくは片面銅張積層板を本発明の製造方法(I)または(II)に用いて、フレキシブル基板を製造することも可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, such embodiments are not limited and, of course, various modifications can be made. For example, in order to reduce the manufacturing cost, a flexible substrate is manufactured by using a relatively large number of laminates with metal layers, preferably single-sided copper-clad laminates, in the production method (I) or (II) of the present invention. It is also possible.
なお、本発明の技術的思想と本質的に異なるものであるが、特開平3−201498号公報、特開昭49−27866号公報、特開昭55−102291号公報、特開平9−283881、および特開昭52−71677について付言しておく。 Although it is essentially different from the technical idea of the present invention, JP-A-3-2014498, JP-A-49-27866, JP-A-55-102291, JP-A-9-283881, Further, a remark is made on JP-A-52-71677.
特開平3−201498号公報および特開昭49−27866号公報には、金属基板(例えば、アルミニウム基板)との電気的な接続を確保するために、ネジを用いずに、配線パターンの一部分が絶縁層を突き破って金属基板と接続される技術が開示されている。このような技術では、金属基板との接続を行うために接続用工具が用いられている。この接続用工具によって、比較的軟らかいアルミニウム基板の表面を完全に変形するまで深く陥没させているため、このような技術は両面フレキシブル基板のビアの用途に適用されるものではない。そもそも、放熱板として機能する金属板(アルミニウム板)には配線パターンが形成されていない。また、同公報に開示されているものは、基本的にはネジによる接続の代替技術であるので、本発明とは本質的に異なるものである。 In JP-A-3-2014498 and JP-A-49-27866, a part of a wiring pattern is used without using a screw in order to ensure electrical connection with a metal substrate (for example, an aluminum substrate). A technique for breaking through an insulating layer and connecting to a metal substrate is disclosed. In such a technique, a connection tool is used to connect to a metal substrate. Since the surface of the relatively soft aluminum substrate is deeply depressed by this connecting tool until it is completely deformed, such a technique is not applied to the use of the double-sided flexible substrate via. In the first place, no wiring pattern is formed on a metal plate (aluminum plate) that functions as a heat sink. Further, what is disclosed in the publication is basically an alternative technology for connection by screws, and thus is essentially different from the present invention.
特開昭55−102291号公報には、フレキシブル回路基板のスルーホール導通構造が示されている。この公報に開示されている技術は、通常のメッキスルーホールの代替技術であり、かかる技術も本質的に本発明とは異なるものである。更に、同公報に開示されているスルーホール導通構造では、構造的な観点から接続信頼性が良くない可能性がある。即ち、いわゆるスルーホールの肩の箇所で一方の面と他方の面との回路配線パターンが接触するが、断面で見ると略点接触であり、全体から見ても円形の線接触にしかなっておらず、接続信頼性には不安が残る。それに対して、本発明の層間接続部位は、断面で見て、安定した線接触となっており、全体から見て面接触しているので、その点で同公報に開示されている技術とは大きく異なるものである。なお、メッキスルーホールの場合ではスルーホールの肩の部分で配線キレが生じやすく、そのような配線キレに対して対策を講じる必要があるのに対して、本発明のフレキシブル基板では、そのような肩に相当する部分でのストレスが小さい点でも異なっている。 Japanese Patent Laid-Open No. 55-102291 discloses a through-hole conduction structure of a flexible circuit board. The technique disclosed in this publication is an alternative technique for a normal plated through hole, and such a technique is essentially different from the present invention. Furthermore, in the through-hole conduction structure disclosed in the publication, connection reliability may not be good from a structural viewpoint. That is, the circuit wiring pattern of one surface and the other surface is in contact with the so-called shoulder portion of the through hole, but it is a point contact when viewed in cross section, and only a circular line contact when viewed from the whole. The connection reliability remains uneasy. On the other hand, the interlayer connection part of the present invention has a stable line contact when viewed in cross section, and is in surface contact when viewed from the whole, and in that respect is the technique disclosed in the publication It is very different. In the case of a plated through hole, wiring cracks are likely to occur at the shoulder portion of the through hole, and it is necessary to take measures against such wiring cracks. It is also different in that the stress corresponding to the shoulder is small.
特開平9−283881公報には、圧接ビアを含む回路基板が開示されている。この回路基板では、基材表面の配線の一部が基材内部で突き合わされて圧接ビアが形成されている。圧接ビアの形成に際しては熱軟化を利用しており、例えば同公報の図2に示されるように、加熱ヒーターを用いて加圧板を加熱した状態で圧接ビアが形成される。従って、基材は熱可塑性樹脂から成ることに限定されていると共に、得られる回路基板の耐熱性が好ましくない可能性がある。また、特開昭52−71677公報には、プリント回路板の両面に形成された回路導体を相互に電気的に接続する方法が開示されている。用いられるプリント回路板は、熱可塑性樹脂から成る絶縁基板の両面に回路導体が形成されている。従って、接続すべき箇所の絶縁基板を熱軟化させて両面の回路導体を押圧した後、双方を密着させてスポット溶接している。よって、同公報に開示されている方法は、特開平9−283881公報と同様に、絶縁基材が熱可塑性樹脂から成ることに限定されていると共に、得られる回路基板の耐熱性が好ましくない可能性がある。それに対して、本発明のフレキシブル基板は、耐熱性を有するフィルムと熱硬化型樹脂とから構成されており、全体として高い耐熱性を有している。その上、本発明のフレキシブル基板の構造は、配線パターンが絶縁樹脂層に埋設されており、表面および裏面の配線パターン間の間隔が実質的に狭くなっていると共に、薄いフィルム(好ましくは薄層化に適したアラミドから成るフィルム)を用いているので、熱軟化させることなく層間接続部位を形成することができるようになっている。このように、本発明のフレキシブル基板の構造は、特開平9−283881公報および特開昭52−71677公報に開示されている回路基板およびプリント回路板の構造とは異なり、本発明と同公報に開示されている発明とは技術的思想を異にしている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-283881 discloses a circuit board including a pressure contact via. In this circuit board, a part of the wiring on the surface of the base material is abutted inside the base material to form a pressure contact via. When forming the press-contact via, thermal softening is used. For example, as shown in FIG. 2 of the publication, the press-contact via is formed in a state where the pressure plate is heated using a heater. Therefore, the base material is limited to being made of a thermoplastic resin, and the heat resistance of the resulting circuit board may not be preferable. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 52-71677 discloses a method of electrically connecting circuit conductors formed on both sides of a printed circuit board. The printed circuit board used has circuit conductors formed on both sides of an insulating substrate made of thermoplastic resin. Accordingly, the insulating substrate at the location to be connected is thermally softened and the circuit conductors on both sides are pressed, and then both are brought into close contact and spot welding is performed. Therefore, the method disclosed in the publication is limited to that the insulating base material is made of a thermoplastic resin, and the heat resistance of the obtained circuit board may be unfavorable, as in JP-A-9-283881. There is sex. On the other hand, the flexible substrate of this invention is comprised from the film and thermosetting resin which have heat resistance, and has high heat resistance as a whole. Moreover, the structure of the flexible substrate of the present invention is such that the wiring pattern is embedded in the insulating resin layer, the distance between the wiring patterns on the front surface and the back surface is substantially narrow, and a thin film (preferably a thin layer) Since a film made of aramid suitable for conversion is used, an interlayer connection site can be formed without thermal softening. Thus, the structure of the flexible substrate of the present invention is different from the structure of the circuit board and the printed circuit board disclosed in JP-A-9-283881 and JP-A-52-71677. The technical idea is different from the disclosed invention.
実施例1〜3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 1-3, 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)
実施例1で用いたフィルム(有機フィルム)を表1に示す。
[Example 1]
(Film material)
The film (organic film) used in Example 1 is shown in Table 1.
(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 supporting base material provided with the wiring pattern is aligned and overlapped with the insulating resin layers formed on the front surface side and the back surface side of the film, and then heated to 60 ° C., and a pressure of 3 MPa is applied for 5 minutes. In addition, the wiring pattern of the support 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.
(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46に示す。図46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46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. 46 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. 46, 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.
(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は基板厚みが同一になっており、サンプル基板2c,2f,2gはフィルム厚さが略同一になっている。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
(結果)
結果を図47および図48に示す。図47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48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 FIGS. 47 and 48. FIG. 47 is a graph of the number of bendings (= bending life) with respect to the bending radius. FIG. 48 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.
[実施例3]
実施例3では、本発明の製造方法で行われる圧接の効果を確認すると共に、層間接続部に超音波を印加して、その効果も確認した。
[Example 3]
In Example 3, while confirming the effect of the pressure welding performed with the manufacturing method of this invention, the ultrasonic wave was applied to the interlayer connection part, and the effect was also confirmed.
(本実施例で用いる基板の作製)
実施例1と同様な方法で、両面に絶縁樹脂層が形成されたフィルムと、配線パターンを備えた2枚のキャリアシート(70μm銅箔)とを準備した。用いたフィルムは、厚み4μmのアラミドフィルム(「ミクトロン」:東レ株式会社製)であり、その両面に形成された絶縁樹脂層(即ち、接着樹脂層)の厚さは10μmであった。また、キャリアシート上の配線パターンは電解めっき法で厚さ9μmとなるように形成した。このように配線パターンが予め形成されたキャリアシートを、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位置合わせして重ね合わせた後、60℃に加熱し、3MPaの圧力を5分間加えて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、キャリアシートのみを剥離した。これによって、配線パターンが表面側および裏面側に形成された未硬化状態のシート基材を得た。ここで、配線パターンは、接続部位を形成するべく定められた両面の電極を基板内部で接続することによって、接続部位が連結してチェーンビアとなるようなものを用いた。この層間接続部位が形成される電極の径は600μmであった。
(Production of substrate used in this example)
In the same manner as in Example 1, a film having an insulating resin layer formed on both surfaces and two carrier sheets (70 μm copper foil) provided with a wiring pattern were prepared. The film used was an aramid film having a thickness of 4 μm (“Mikutron” manufactured by Toray Industries, Inc.), and the thickness of the insulating resin layer (that is, the adhesive resin layer) formed on both surfaces thereof was 10 μm. Further, the wiring pattern on the carrier sheet was formed to have a thickness of 9 μm by an electrolytic plating method. The carrier sheet on which the wiring pattern is formed in this way is aligned with and superposed on the insulating resin layers formed on the front surface side and the back surface side of the film, and then heated to 60 ° C., and a pressure of 3 MPa is applied for 5 minutes. In addition, the wiring pattern was embedded in the insulating resin layer. Subsequently, after cooling, only the carrier sheet was peeled off. Thus, an uncured sheet base material in which the wiring pattern was formed on the front surface side and the back surface side was obtained. Here, a wiring pattern was used in which the connection parts are connected to form a chain via by connecting electrodes on both sides determined to form the connection parts inside the substrate. The diameter of the electrode on which this interlayer connection site is formed was 600 μm.
(層間接続部位の形成)
次に押し込みツールを用いて、未硬化状態のシート基材の一方の面から上記定められた電極を内部に押し込むことによって対向する電極をシート基材内部で接合させ、層間接続部位を形成した。この手法では、100箇所の層間接続部位が連結した配線パターンを形成した。なお、押し込みツールは、断面が直径100μmの円柱形状のSUS製のニードル状部材(ニードル先端は半球面状である)を用いた。その後、140℃の温度および5MPaの圧力の条件下で1時間加熱して本硬化を行うことによって、チェーンビアが形成されたフレキシブル基板を得ることができた。
(Formation of interlayer connection part)
Next, using the pushing tool, the electrodes defined above were pushed into one of the surfaces of the uncured sheet base material to join the opposing electrodes inside the sheet base material, thereby forming an interlayer connection site. In this method, a wiring pattern in which 100 interlayer connection sites were connected was formed. The pushing tool used was a SUS needle-like member (the tip of the needle has a hemispherical shape) having a cylindrical shape with a cross section of 100 μm in diameter. Then, the flexible substrate in which the chain via was formed was able to be obtained by heating this for 1 hour under the conditions of a temperature of 140 ° C. and a pressure of 5 MPa.
(超音波処理されたフレキシブル基板の作製)
超音波印加ツール(超音波工業(株)製、型式USW−610Z20S)を用いて、層間接続部位(即ち、チェーンビア)の電極上から層間接続部位に超音波振動(振動周波数は28KHz、200Wの出力パワー)を印加することによって、超音波処理されたフレキシブル基板を得た。
(Fabrication of ultrasonically treated flexible substrates)
Using an ultrasonic application tool (Ultrasonic Industry Co., Ltd., model USW-610Z20S), ultrasonic vibration (vibration frequency is 28 KHz, 200 W) from the electrode of the interlayer connection part (that is, chain via) to the interlayer connection part. By applying (output power), a flexible substrate subjected to ultrasonic treatment was obtained.
(抵抗値の測定)
これら2種類のフレキシブル基板のチェーンビアの抵抗値を4端子法で測定し、別途測定した配線抵抗値を差し引くことによって層間接続部位1個当たりの抵抗値を算出した。なお、各サンプルは10個作製し、その平均値を求めた。配線抵抗値の測定は、層間接続部位の存在していない部分と同一の配線長および配線幅を有する配線パターンを形成し、この配線パターンの抵抗値を4端子法で測定することによって行った。
(Measurement of resistance value)
The resistance values of the chain vias of these two types of flexible substrates were measured by the four-terminal method, and the resistance value per interlayer connection site was calculated by subtracting the separately measured wiring resistance value. In addition, 10 samples were prepared, and the average value was obtained. The wiring resistance value was measured by forming a wiring pattern having the same wiring length and wiring width as the portion where the interlayer connection site does not exist, and measuring the resistance value of this wiring pattern by the four-terminal method.
(結果)
図49に、押し込み時の圧力(即ち、荷重)を変化させた時の層間接続部位1個当たりの抵抗値を示す。図49を参照すると、抵抗値は、ある一定以上の圧力をかけて押し込むことにより、一定値に収束していることが分かった。また、超音波を印加することにより、層間接続部位1個当たりの抵抗値は1/2以下(本実施例では約1/5)となり、非常に低抵抗となることが分かった。
(result)
FIG. 49 shows the resistance value per interlayer connection site when the pressure (ie, load) at the time of pushing is changed. Referring to FIG. 49, it was found that the resistance value converged to a certain value by being pushed in while applying a certain pressure or more. In addition, it was found that by applying ultrasonic waves, the resistance value per interlayer connection site was ½ or less (about 1/5 in this example), and the resistance was extremely low.
(液槽熱衝撃試験)
引き続いて、押し込み時の圧力を750gfと固定して作製したサンプル基板(各10個)に対して、液槽熱衝撃試験を実施した。液槽熱衝撃試験は、−55℃および125℃の温度を有する各液槽に、それぞれ5分間、サンプル基板を曝すことを1サイクルとし、それを2000サイクルまで実施した。試験後に抵抗値を測定し、測定される抵抗値の変化が10%以上のものを不良とした。試験結果は、超音波を印加していないフレキシブル基板の1000サイクルに対する不良率は0%、2000サイクルに対する不良率は20%であり、超音波を印加したフレキシブル基板の1000サイクルに対する不良率は0%、2000サイクルに対する不良率は0%であった。このことから、本発明のフレキシブル基板の有利な効果が確認された。
(Liquid tank thermal shock test)
Subsequently, a liquid tank thermal shock test was performed on sample substrates (10 each) prepared by fixing the pressure at the time of pressing to 750 gf. In the liquid tank thermal shock test, one cycle of exposing the sample substrate to each liquid tank having a temperature of −55 ° C. and 125 ° C. for 5 minutes was defined as one cycle, and was performed up to 2000 cycles. The resistance value was measured after the test, and the measured resistance value change was 10% or more. The test results show that the failure rate for 1000 cycles of the flexible substrate to which no ultrasonic wave is applied is 0%, the failure rate for 2000 cycles is 20%, and the failure rate for 1000 cycles of the flexible substrate to which ultrasonic waves are applied is 0%. The defect rate for 2000 cycles was 0%. From this, the advantageous effect of the flexible substrate of this invention was confirmed.
(総括)
フレキシブル基板の設計条件にもよるが、実施例3では次のことが判った。超音波振動の周波数は、15kHz〜150kHz程度であることが好ましい。これは、この範囲を超えると、出力が大きすぎて精密加工に不向きとなる傾向が生じるからであり、一方、この範囲を下回ると、出力が小さすぎて、超音波の印加に起因する溶融が不十分となる傾向が生じるからである。また、出力パワーは、10W〜数千Wであることが好ましい。この理由も同様に、この範囲を超えると、精密加工に不向きになる傾向が生じると共に、この範囲を下回ると、溶融が不十分となる傾向が生じるからである。印加時間は、0.1〜10秒(典型的には約1秒)であり、それに相当する印加エネルギーは、1キロジュール〜数キロジュール(kJ)である。
(Summary)
Although depending on the design conditions of the flexible substrate, the following was found in Example 3. The frequency of the ultrasonic vibration is preferably about 15 kHz to 150 kHz. This is because if this range is exceeded, the output tends to be too large and unsuitable for precision machining.On the other hand, if it falls below this range, the output is too small to cause melting due to application of ultrasonic waves. This is because a tendency to become insufficient occurs. The output power is preferably 10 W to several thousand W. Similarly, if this range is exceeded, it tends to be unsuitable for precision processing, and if it falls below this range, melting tends to be insufficient. The application time is 0.1 to 10 seconds (typically about 1 second), and the corresponding applied energy is 1 kilojoule to several kilojoules (kJ).
本発明の製造方法で得られたフレキシブル基板、多層フレキシブル基板またはフレキシブルデバイスは、回路基板として携帯電話に用いることが可能である。また、携帯電話に限らず、PDAまたはノートパソコンにも用いることができる。更には、例えばデジタルスチルカメラまたは壁掛けタイプの薄型テレビ(FPD;フラットパネルディスプレイ)等の他の用途にも用いることもできる。このように、種々の領域でフレキシブル基板が使用されるにつれて、本発明のフレキシブル基板、特に多層フレキシブル基板の技術的価値は益々高くなっていくものと考えられる。 The flexible substrate, the multilayer flexible substrate, or the flexible device obtained by the manufacturing method of the present invention can be used for a cellular phone as a circuit substrate. Moreover, it can be used not only for mobile phones but also for PDAs or notebook computers. Furthermore, it can also be used for other applications such as a digital still camera or a wall-mounted flat panel display (FPD). As described above, it is considered that the technical value of the flexible substrate of the present invention, particularly the multilayer flexible substrate, becomes higher as the flexible substrate is used in various regions.
本出願は、日本国特許出願第2004−79848号(出願日:2004年3月19日、発明の名称:「フレキシブル基板、多層フレキシブル基板、フレキシブルデバイス、電子機器およびフレキシブル基板の製造方法」)、日本国特許出願第2004−088853号(出願日:2004年3月25日、発明の名称:「フレキシブル基板、多層フレキシブル基板、フレキシブルデバイスおよびフレキシブル基板の製造方法」)、日本国特許出願第2004−088854号(出願日:2004年3月25日、発明の名称:「フレキシブル基板、フレキシブルデバイスおよびフレキシブル基板の製造方法」)、日本国特許出願第2004−318887号(出願日:2004年11月2日、発明の名称:「フレキシブル基板の製造方法、フレキシブル基板、フレキシブルデバイスおよび回路基板モジュール」)、ならびに日本国特許出願第2004−318888号(出願日:2004年11月2日、発明の名称:「フレキシブル基板の製造方法、フレキシブル基板およびフレキシブルデバイス」)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 Japanese Patent Application No. 2004-79848 (Application Date: March 19, 2004, Title of Invention: “Flexible Substrate, Multilayer Flexible Substrate, Flexible Device, Electronic Apparatus, and Flexible Substrate Manufacturing Method”), Japanese Patent Application No. 2004-088853 (filing date: March 25, 2004, title of invention: “flexible substrate, multilayer flexible substrate, flexible device and method for producing flexible substrate”), Japanese Patent Application No. 2004-2004 No. 088854 (filing date: March 25, 2004, title of invention: “flexible substrate, flexible device and method for producing flexible substrate”), Japanese Patent Application No. 2004-318887 (filing date: November 2, 2004) Japan, title of invention: “Manufacturing method of flexible substrate, flexible Sibling substrate, flexible device and circuit board module "), and Japanese Patent Application No. 2004-318888 (filing date: November 2, 2004, title of invention:" Method for manufacturing flexible substrate, flexible substrate and flexible device ") ) Claiming priority under the Paris Convention. All the contents disclosed in the application are incorporated herein by this reference.
10 製造方法(I)で用いるシート基材
11,11’ フィルム
12,12’,13 絶縁樹脂層
15 ハンダまたは導電層
17 基板の配線パターン
17a 基板の配線パターンの一部分
18 ビア
19 層間接続部位
20 配線パターン
20a 表面の配線パターン
20b 裏面の配線パターン
20G グランド用配線パターン
20S 信号用配線パターン
21 ベタ金属層
22 配線パターンの一部分
22a 表面の配線パターンの一部分
22b 裏面の配線パターンの一部分
22c 接合面
25,25a,25b,25c 層間接続部位または接合部位
26 配線パターンに形成された凸部
27 導電材または導電性突起物
28 ベタ金属層
29 閉領域
30a,30b,30c,30d ロール
31 転写手法に用いられるロール部材
32 キャリアシート
33 突起部を有するロール部材
34 突起部のないロール部材
35 突起部
35’ 凹部
36 凹部を有するロール部材
37 凹部と凸部とを有するロール部材
38 ロール部材
40,41 シート基材またはフレキシブル基板等の移動方向
42 キャリアシートの移動方向
43,44,45 ロール部材の回転方向
50 ニードル状部材
51 感光ドラム
52 帯電器
53 光源
54 導電材供給器
55 感光ドラムの回転方向
56 除電器
60 溶接器具
62,64 溶接器具または超音波印加ツールの運動方向
70 炉
80 基材
81 電子部品(半導体チップ)
82 接続部材
83 アンダーフィル
84 コンポジットシート
84a コンポジットシートの表面
85a,85b 受動部品
90,92,93,94,95 シート基材
100 本発明のフレキシブル基板
100a,100b 屈曲部
110 金属層を含むベタ層
120 フレキシブル基板
130 ベタ金属層を有するフレキシブル基板
150 多層フレキシブル基板
152,154 ニードル状部材の運動方向
155 コイル(インダクタ)
180 多層フレキシブル基板
200 本発明のフレキシブル基板
205 多層フレキシブル基板
210 製造方法(II)で用いるシート基材
215 基板(コア基板)
220,230,240 フレキシブル基板(多層フレキシブル基板)
250,260,270 多層フレキシブル基板
300 フレキシブルデバイス
400 電子機器(携帯電話)
491 表示ユニット
492 アンテナ
493 バッテリ
496 キーユニット
496a ボタン
497 カメラユニット
499 筺体
500 従来のフレキシブル基板
501,501a 絶縁シート
502 孔
503 導電性ペースト
504,504a 金属箔
505 レジスト膜
506 導体回路
550 従来の多層フレキシブル基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sheet base material used by manufacturing method (I) 11,11 'Film 12,12', 13 Insulating resin layer 15 Solder or conductive layer 17 Substrate wiring pattern 17a Substrate wiring pattern 18 Via 19 Interlayer connection part 20 Wiring Pattern 20a Front side wiring pattern 20b Back side wiring pattern 20G Ground wiring pattern 20S Signal wiring pattern 21 Solid metal layer 22 Part of wiring pattern 22a Part of wiring pattern on front side 22b Part of wiring pattern on back side 22c Bonding surface 25, 25a 25b, 25c Interlayer connection part or joint part 26 Convex part formed in wiring pattern 27 Conductive material or conductive projection 28 Solid metal layer 29 Closed region 30a, 30b, 30c, 30d Roll 31 Roll member used for transfer method 32 Carrier sheet 33 Roll member having a raised portion 34 Roll member having no projection portion 35 Projection portion 35 ′ Concavity 36 Roll member having a recess portion 37 Roll member having a recess portion and a projection portion 38 Roll member 40, 41 Movement of sheet base material or flexible substrate or the like Direction 42 Movement direction of carrier sheet 43, 44, 45 Roll member rotation direction 50 Needle-like member 51 Photosensitive drum 52 Charger 53 Light source 54 Conductive material supply device 55 Photoconductive drum rotation direction 56 Electric discharger 60 Welding tool 62,64 Welding Direction of movement of instrument or ultrasonic application tool 70 Furnace 80 Base material 81 Electronic component (semiconductor chip)
82 connecting
180 multilayer
220,230,240 Flexible substrate (Multilayer flexible substrate)
250, 260, 270 Multilayer
491
Claims (29)
(a)(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、ならびに
(iii)前記絶縁樹脂層に埋め込まれた配線パターン
を有して成るシート基材を用意する工程、ならびに
(b)表面および裏面の少なくとも一方の配線パターンの一部分を前記シート基材の内部に押し込んで、前記表面の配線パターンの一部分と前記裏面の配線パターンの一部分とを接合させる工程
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) (i) film,
(Ii) a step of preparing a sheet substrate having an insulating resin layer formed on the front surface of the film and a back surface opposite to the surface; and (iii) a wiring pattern embedded in the insulating resin layer; (B) pressing a part of the wiring pattern on at least one of the front surface and the back surface into the sheet base material, and joining the part of the wiring pattern on the front surface and a part of the wiring pattern on the back surface. A manufacturing method of a flexible substrate.
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、ならびに
前記絶縁樹脂層に埋め込まれた配線パターン
を有して成るフレキシブル基板であって、
表面および裏面の少なくとも一方の配線パターンの一部分が前記フレキシブル基板の内部に押し込まれた状態となっており、前記表面の配線パターンの一部分と前記裏面の配線パターンの一部分とが相互に接合して接合部位が形成されていることを特徴とするフレキシブル基板。 the film,
An insulating resin layer formed on the surface of the film and the back surface facing the surface, and a flexible substrate having a wiring pattern embedded in the insulating resin layer,
A part of the wiring pattern on at least one of the front surface and the back surface is pressed into the flexible substrate, and a part of the wiring pattern on the front surface and a part of the wiring pattern on the back surface are bonded to each other. A flexible substrate in which a portion is formed.
前記フレキシブル基板の少なくとも1つが請求項6〜12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 a flexible substrate according to any one of claims 6 to 12.
(a1)(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、ならびに
(iii)前記表面の絶縁樹脂層に埋め込まれた配線パターン
を有して成るシート基材を用意する工程、
(a2)表面に配線パターンを有する基板を用意する工程、ならびに
(b)前記シート基材の裏面の絶縁樹脂層と前記基板の表面とが接するように前記シート基材と前記基板とを重ねた後、前記シート基材の配線パターンの一部分を前記基板側に押し込んで、前記シート基材の配線パターンの一部分を前記基板の配線パターンの一部分に接合させる工程
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 sheet base material and a substrate,
(A 1 ) (i) film,
(Ii) a step of preparing a sheet base material having an insulating resin layer formed on the surface of the film and a back surface facing the surface, and (iii) a wiring pattern embedded in the insulating resin layer on the surface ,
(A 2 ) a step of preparing a substrate having a wiring pattern on the surface; and (b) the sheet base material and the substrate are overlapped so that the insulating resin layer on the back surface of the sheet base material is in contact with the surface of the substrate. Thereafter, a part of the wiring pattern of the sheet base material is pushed into the substrate side, and a part of the wiring pattern of the sheet base material is joined to a part of the wiring pattern of the substrate. .
前記シート基材が
フィルム、
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、ならびに
前記表面の絶縁樹脂層に埋め込まれた配線パターン
から成っており、
前記シート基材の裏面の絶縁樹脂層と前記基板の表面とが接するように前記シート基材と前記基板とが重ねられており、
前記シート基材の配線パターンの一部分が前記基板側に押し込まれた状態となっており、前記シート基材の配線パターンの一部分と前記基板の配線パターンの一部分とが相互に接合して接合部位が形成されていることを特徴とするフレキシブル基板。 A flexible substrate composed of a sheet base material and a substrate having a wiring pattern on the surface,
The sheet substrate is a film,
An insulating resin layer formed on the surface of the film and the back surface facing the surface, and a wiring pattern embedded in the insulating resin layer on the surface,
The sheet base material and the substrate are stacked so that the insulating resin layer on the back surface of the sheet base material is in contact with the surface of the substrate,
A part of the wiring pattern of the sheet base material is pushed into the substrate side, and a part of the wiring pattern of the sheet base material and a part of the wiring pattern of the substrate are joined to each other to form a joining portion. A flexible substrate that is formed.
前記シート基材が前記基板の表面および裏面に配置されて、表面および裏面の前記シート基材の配線パターンの一部分が前記基板側に押し込まれた状態となっており、前記表面および裏面のシート基材の配線パターンの一部分と前記基板の表面および裏面の配線パターンの一部分とが相互に接合して接合部位が形成されていることを特徴とする、請求項18または19に記載のフレキシブル基板。 The substrate has a wiring pattern on the back surface facing the front surface,
The sheet base material is disposed on the front surface and the back surface of the substrate, and a part of the wiring pattern of the sheet base material on the front surface and the back surface is pushed into the substrate side. The flexible substrate according to claim 18 or 19, wherein a part of the wiring pattern of the material and a part of the wiring pattern on the front surface and the back surface of the substrate are bonded to each other to form a bonding portion.
前記フレキシブル基板の少なくとも1つが請求項18〜25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 a flexible substrate according to any one of claims 18 to 25.
前記多層フレキシブル基板の表面の配線パターン上に実装された半導体チップ
を有して成るフレキシブルデバイス。 27. A flexible device comprising: the multilayer flexible substrate according to claim 13 or 26; and a semiconductor chip mounted on a wiring pattern on a surface of the multilayer flexible substrate.
前記多層フレキシブル基板を構成する少なくとも1つのフレキシブル基板に内蔵された電子部品
を有して成るフレキシブルデバイス。 27. A flexible device comprising the multilayer flexible substrate according to claim 13 or 26, and an electronic component incorporated in at least one flexible substrate constituting the multilayer flexible substrate.
An electronic apparatus comprising the multilayer flexible substrate according to claim 13 or 26 as a circuit substrate.
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