JP2007019380A - 回路配線モジュール及び回路配線モジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 高密度配線や高密度実装に対応することができ、かつ、製造が比較的容易な回路配線モジュール及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 硬質部2と自在変形部3とが交互に連なって構成され、硬質部2は、一対のフレキシブル配線層21、21と、一対のフレキシブル配線層21,21の間に挟まれた素子内蔵部22とからなり、自在変形部3は、一対のフレキシブル配線層21、21のうちの少なくとも一方が延出されて構成され、延出されたフレキシブル配線層21によって硬質部2と連結されていることを特徴とする回路配線モジュール1を提供する。
【選択図】 図1
【解決手段】 硬質部2と自在変形部3とが交互に連なって構成され、硬質部2は、一対のフレキシブル配線層21、21と、一対のフレキシブル配線層21,21の間に挟まれた素子内蔵部22とからなり、自在変形部3は、一対のフレキシブル配線層21、21のうちの少なくとも一方が延出されて構成され、延出されたフレキシブル配線層21によって硬質部2と連結されていることを特徴とする回路配線モジュール1を提供する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、回路配線モジュール及びその製造方法に関するものであり、特に、柔軟性が高く、身体等にも装着することが可能な回路配線モジュール及びその製造方法に関するものである。
従来から、可撓性が要求される配線の接続部に適用可能であったり、人間の身体表面に装着可能な程度の可撓性を有する回路配線モジュールが提案されている。
例えば特許文献1には、フレキシブルな配線素板の両面に、熱可塑性ポリイミドフィルムを介して金属銅箔を積層配置させ、この積層体を加圧一体化させることによって得られる、硬質な配線部を備えたプリント配線基板が開示されている。
このプリント配線基板では、熱可塑性ポリイミドフィルムに予め開口部を設けることで、この開口部の非形成領域が硬質な配線部となり、それ以外の部分すなわち開口部の形成領域がフレキシブルな部分となり、これによりプリント回路基板全体に可撓性が付与される。
特開平8−139454号公報
例えば特許文献1には、フレキシブルな配線素板の両面に、熱可塑性ポリイミドフィルムを介して金属銅箔を積層配置させ、この積層体を加圧一体化させることによって得られる、硬質な配線部を備えたプリント配線基板が開示されている。
このプリント配線基板では、熱可塑性ポリイミドフィルムに予め開口部を設けることで、この開口部の非形成領域が硬質な配線部となり、それ以外の部分すなわち開口部の形成領域がフレキシブルな部分となり、これによりプリント回路基板全体に可撓性が付与される。
しかし、特許文献1に記載のプリント配線基板を製造するには、熱可塑性ポリイミドフィルムと配線素板との位置関係を精密に合わせる必要があり、万一、位置関係にズレが発生すると、硬質な配線部とフレキシブルな配線部とを同時に形成することが困難になるといった問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高密度配線や高密度実装に対応することができ、かつ、製造が比較的容易な回路配線モジュール及びその製造方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の回路配線モジュールは、硬質部と自在変形部とが交互に連なって構成され、前記硬質部は、一対のフレキシブル配線層と、前記一対のフレキシブル配線層の間に挟まれた素子内蔵部とからなり、前記自在変形部は、前記一対のフレキシブル配線層のうちの少なくとも一方が延出されて構成され、延出された前記のフレキシブル配線層によって前記硬質部と連結されていることを特徴とする。
本発明の回路配線モジュールは、硬質部と自在変形部とが交互に連なって構成され、前記硬質部は、一対のフレキシブル配線層と、前記一対のフレキシブル配線層の間に挟まれた素子内蔵部とからなり、前記自在変形部は、前記一対のフレキシブル配線層のうちの少なくとも一方が延出されて構成され、延出された前記のフレキシブル配線層によって前記硬質部と連結されていることを特徴とする。
また、本発明の回路配線モジュールにおいて、前記自在変形部は、前記一対のフレキシブル配線層の両方が延出されてなり、延出された前記のフレキシブル配線層によって前記硬質部と連結されているものであっても良い。
更に、本発明の回路配線モジュールにおいて、前記フレキシブル配線層は、配線パターンと、前記自在変形部において前記配線パターンを埋め込んで保持する配線保護用樹脂層とから構成されることが好ましい。
更にまた、本発明の回路配線モジュールにおいて、前記素子内蔵部は、前記フレキシブル配線層に接続されるチップ型回路素子と、前記チップ型回路素子を埋め込んで保持する誘電体樹脂とから構成されることが好ましい。
更に、本発明の回路配線モジュールにおいて、前記フレキシブル配線層は、配線パターンと、前記自在変形部において前記配線パターンを埋め込んで保持する配線保護用樹脂層とから構成されることが好ましい。
更にまた、本発明の回路配線モジュールにおいて、前記素子内蔵部は、前記フレキシブル配線層に接続されるチップ型回路素子と、前記チップ型回路素子を埋め込んで保持する誘電体樹脂とから構成されることが好ましい。
次に、本発明の回路配線モジュールの製造方法は、版基板上にフレキシブル配線層を形成するとともに、前記フレキシブル配線層上にチップ型回路素子を実装することにより、素子付き版基板を形成する工程と、誘電体樹脂層に複数の貫通孔を設けるとともに、一部の前記貫通孔にスペーサを挿入することにより、スペーサ付き誘電体樹脂層を形成する工程と、一対の前記素子付き版基板で前記スペーサ付き誘電体樹脂層を挟んで、スペーサが装入されていない貫通孔に前記チップ型回路素子を装入させてから、前記一対の素子付き版基板と前記スペーサ付き誘電体樹脂層とを熱圧着することにより、前記チップ型回路素子を前記誘電体樹脂層に埋め込んで硬質部を形成する工程と、前記版基板を除去した後、前記スペーサを除去することによって自在変形部を形成する工程と、を具備してなることを特徴とする。
また、本発明の回路配線モジュールの製造方法において、前記一対の素子付き版基板の一方を、版基板上にフレキシブル配線層が形成されてなる素子無し版基板とし、前記素子付き版基板と前記素子無し版基板によって前記スペーサ付き誘電体樹脂層を挟んで熱圧着しても良い。
また、本発明の回路配線モジュールの製造方法において、前記フレキシブル配線層は、版基板上にシード層を形成し、このシード層上に配線パターンを形成し、前記配線パターンのうち前記自在変形部となる部分に配線保護用樹脂層を積層することにより形成されることが好ましい。
更に、本発明の回路配線モジュールの製造方法において、前記フレキシブル配線層に実装する前記チップ型回路素子は、前記配線保護用樹脂層の積層領域以外に実装させることが好ましい。
更にまた、本発明の回路配線モジュールの製造方法においては、前記一対の素子付き版基板と前記スペーサ付き誘電体樹脂層とを熱圧着する際に、スペーサが装入された貫通孔の位置を、前記配線保護用樹脂層の積層領域に合わせてから熱圧着を行なうことが好ましい。
また、本発明の回路配線モジュールの製造方法においては、前記スペーサがフッ素樹脂からなることが好ましい。
また、本発明の回路配線モジュールの製造方法において、前記フレキシブル配線層は、版基板上にシード層を形成し、このシード層上に配線パターンを形成し、前記配線パターンのうち前記自在変形部となる部分に配線保護用樹脂層を積層することにより形成されることが好ましい。
更に、本発明の回路配線モジュールの製造方法において、前記フレキシブル配線層に実装する前記チップ型回路素子は、前記配線保護用樹脂層の積層領域以外に実装させることが好ましい。
更にまた、本発明の回路配線モジュールの製造方法においては、前記一対の素子付き版基板と前記スペーサ付き誘電体樹脂層とを熱圧着する際に、スペーサが装入された貫通孔の位置を、前記配線保護用樹脂層の積層領域に合わせてから熱圧着を行なうことが好ましい。
また、本発明の回路配線モジュールの製造方法においては、前記スペーサがフッ素樹脂からなることが好ましい。
以上説明したように、本発明の回路配線モジュールによれば、硬質部が、一対のフレキシブル配線層及び素子内蔵部とからなる一方、自在変形部が、一対のフレキシブル配線層のうちの少なくとも一方が延出されてなるので、フレキシブル配線層が常に同じ階層位置に配置される。これにより、硬質部と自在変形部との間に、配線の層間接続用のビアを設ける必要がなく、高密度配線並びに高密度実装を実現することができる。
また、上述のように配線の層間接続用のビアを設ける必要がないので、ビア形成によるL成分(インダクタンス成分)の増加を抑制することができ、配線の信頼性を向上できる。
また、上述のように配線の層間接続用のビアを設ける必要がないので、ビア形成によるL成分(インダクタンス成分)の増加を抑制することができ、配線の信頼性を向上できる。
また、本発明の回路配線モジュールの製造方法によれば、一対の素子付き版基板によってスペーサ付き誘電層を挟んで熱圧着するか、あるいは素子付き版基板と素子無し版基板とでスペーサ付き誘電層を挟んで熱圧着し、その後、スペーサを除去することによって、硬質部と自在変形部とが交互に連なって構成されてなる回路配線モジュールを製造することができる。
また、スペーサを挿入することによって、熱圧着時の自在変形部の位置決めが容易になるので、自在変形部と硬質部の寸法関係を設計通りに制御することができ、かつ回路配線モジュールを容易に製造することができる。
また、スペーサを挿入することによって、熱圧着時の自在変形部の位置決めが容易になるので、自在変形部と硬質部の寸法関係を設計通りに制御することができ、かつ回路配線モジュールを容易に製造することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1には、本実施形態の回路配線モジュールの一例を示し、また図2〜図14には、図1に示す回路配線モジュールの製造方法の工程図を示し、更に図15には、本実施形態の回路配線モジュールの別の例を示す。なお、これらの図は本実施形態の回路配線モジュールおよびその製造方法を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の回路配線モジュールの寸法関係と異なる場合がある。
「回路配線モジュール」
図1Aには本実施形態の回路配線モジュールの平面模式図を示し、図1Bには図1AのX−X’線に対応する断面模式図を示す。本実施形態の回路配線モジュール1は、柔軟性が高く、特に人の腕や足、腰等といった複雑な形状の対象にも装着が可能なものであり、図1A及び図1Bに示すように、硬質部2と自在変形部3とが交互に一列に連なって構成されている。自在変形部3は、回路配線モジュール1に柔軟性を付与している部分であり、一方、硬質部2は、チップ型回路素子を内蔵してこれを保護する部分である。
図1Aには本実施形態の回路配線モジュールの平面模式図を示し、図1Bには図1AのX−X’線に対応する断面模式図を示す。本実施形態の回路配線モジュール1は、柔軟性が高く、特に人の腕や足、腰等といった複雑な形状の対象にも装着が可能なものであり、図1A及び図1Bに示すように、硬質部2と自在変形部3とが交互に一列に連なって構成されている。自在変形部3は、回路配線モジュール1に柔軟性を付与している部分であり、一方、硬質部2は、チップ型回路素子を内蔵してこれを保護する部分である。
硬質部2は、図1示すように、一対のフレキシブル配線層21、21と、一対のフレキシブル配線層21、21の間に挟まれた素子内蔵部22とから構成されている。素子内蔵部22は、フレキシブル配線層21に接続されるチップ型回路素子22aと、チップ型回路素子22aを埋め込んで保持する誘電体樹脂層(誘電体樹脂)22bとから概略構成されている。
また、自在変形部3は、一対のフレキシブル配線層21、21から構成されている。自在変形部3を構成するフレキシブル配線層21、21は、硬質部2を構成するフレキシブル配線層21が延出されてなり、硬質部2に連結されている。
また、自在変形部3は、一対のフレキシブル配線層21、21から構成されている。自在変形部3を構成するフレキシブル配線層21、21は、硬質部2を構成するフレキシブル配線層21が延出されてなり、硬質部2に連結されている。
以上の構成により、本実施形態の回路配線モジュール1は、一対のフレキシブル配線層21、21と、このフレキシブル配線層21、21に挟まれた複数の素子内蔵部22…とを備え、各素子内蔵部22…が相互に離間して配置されてなり、素子内蔵部22…の形成領域が硬質部2とされ、素子内蔵部22…の非形成領域が自在変形部3とされてなるものといえる。従って、素子内蔵部22…が一対のフレキシブル配線層21、21を離間するスペーサとして機能し、一方、自在変形部3には離間状態のフレキシブル配線層21、21に挟まれた中空部3aが設けられる。
硬質部2におけるフレキシブル配線層21は、Cu、Ni、Au等の導電体からなる配線パターン21aから構成されている。この配線パターン21aは、チップ型回路素子22aの信号線、電源線及びアース線を構成する配線であり、所定のパターン形状に成形されている。
一方、自在変形部3におけるフレキシブル配線層21は、導電体からなる配線パターン21aと、配線パターン21aを埋め込んで保持する配線保護用樹脂層21bとから構成されている。自在変形部3における配線パターン21aは、硬質部2における配線パターン21aと連続したものであり、各素子内蔵部22…に内蔵されるチップ型回路素子22a同士を電気的に接続している。また、配線保護用樹脂層21bは、自在変形部3におけるフレキシブル配線層21にのみ形成されている。この配線保護用樹脂層21bは、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の柔軟性のある絶縁体から構成されており、その厚みは150μm〜580μmの範囲が好ましく、200μm〜450μmの範囲がより好ましいとされている。
一方、自在変形部3におけるフレキシブル配線層21は、導電体からなる配線パターン21aと、配線パターン21aを埋め込んで保持する配線保護用樹脂層21bとから構成されている。自在変形部3における配線パターン21aは、硬質部2における配線パターン21aと連続したものであり、各素子内蔵部22…に内蔵されるチップ型回路素子22a同士を電気的に接続している。また、配線保護用樹脂層21bは、自在変形部3におけるフレキシブル配線層21にのみ形成されている。この配線保護用樹脂層21bは、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の柔軟性のある絶縁体から構成されており、その厚みは150μm〜580μmの範囲が好ましく、200μm〜450μmの範囲がより好ましいとされている。
また、硬質部2における配線パターン21aの厚みと、自在変形部3における配線パターン21aの厚みとは相互に均一であって、30μm〜150μmの範囲が好ましく、40μm〜100μmの範囲がより好ましいとされている。配線パターン21aの厚みが20μm以上であれば、配線パターン21aが配線保護用樹脂層21bから剥がれるのを防止でき、また、自在変形部3における折り曲げ耐性を向上できる。また、配線パターン21aの厚みが100μm以下であれば、柔軟性が低下することがなく、また、素子内蔵層よりも厚くなることがない。特に、配線パターン21aの厚みが40μm〜100μmの範囲であれば、上述の不具合の可能性をより少なくでき、回路配線モジュールの製造時の歩留まりを低減できる。表1には、配線パターン21aの厚みと、不具合の発生状況との関係を纏めて示す。
素子内蔵部22は、フレキシブル配線層21に接続されるチップ型回路素子22aと、チップ型回路素子22aを埋め込んで保持する誘電体樹脂層22bとから概略構成されている。
チップ型回路素子22aは、例えば、IC,CPU、抵抗素子、コンデンサ素子等のチップ型の電子回路部品であり、端子または半田ボールを介してフレキシブル配線層21、21の各配線パターン21aに接続されている。
また、誘電体樹脂層22bは、ガラス繊維を含む熱可塑性の誘電体樹脂からなり、硬質部2の本体を成すとともにチップ型回路素子を埋め込んで固定している誘電体樹脂としては例えば、エポキシ樹脂等を例示できる。また、この誘電体樹脂層22bには導電性ペースト等が充填されたスルーホール22cが形成されており、素子内蔵部22を挟むフレキシブル配線層21、21の配線パターン21a、21a同士がこのスルーホール22cによって電気的に接続されている。
更に、配線パターン21a及び誘電体樹脂層22bとチップ型回路素子22aとの間には、エポキシ樹脂等からなる封止樹脂22dが充填されている。
チップ型回路素子22aは、例えば、IC,CPU、抵抗素子、コンデンサ素子等のチップ型の電子回路部品であり、端子または半田ボールを介してフレキシブル配線層21、21の各配線パターン21aに接続されている。
また、誘電体樹脂層22bは、ガラス繊維を含む熱可塑性の誘電体樹脂からなり、硬質部2の本体を成すとともにチップ型回路素子を埋め込んで固定している誘電体樹脂としては例えば、エポキシ樹脂等を例示できる。また、この誘電体樹脂層22bには導電性ペースト等が充填されたスルーホール22cが形成されており、素子内蔵部22を挟むフレキシブル配線層21、21の配線パターン21a、21a同士がこのスルーホール22cによって電気的に接続されている。
更に、配線パターン21a及び誘電体樹脂層22bとチップ型回路素子22aとの間には、エポキシ樹脂等からなる封止樹脂22dが充填されている。
また、図1Aに示すように、本実施形態の回路配線モジュール1は、硬質部2と自在変形部3とが交互に直線状に連なって構成されており、硬質部2の配列方向に沿う長さL1と、自在変形部3の配列方向に沿う長さL2との比が、L1:L2=1:1〜1:10の範囲に設定されている。硬質部2の長さL1が短すぎると、回路部品モジュール1の機械的強度が低下するので好ましくなく、また硬質部2の長さL1が長すぎると相対的に自在変形部3の長さL2が短くなって回路部品モジュール1の柔軟性が低下するので好ましくない。尚、L1とL2の比は、回路配線モジュール1の全体に渡って均等であっても良く、一部でL1とL2の比が異なっていても良い。即ち硬質部2と自在変形部3とが規則的に連なっていても良く、不規則に連なってもいても良い。また、L1とL2に寸法関係について具体的に示すと、例えばL1を1cm程度とすることができ、L2を例えば、2〜3cm程度にすることができる。
本実施形態の回路配線モジュール1によれば、自在変形部3を構成するフレキシブル配線層21が、配線パターン21aとこの配線パターン21aを埋め込んで固定する配線保護用樹脂層21bからなり、配線保護用樹脂層21bが柔軟性を有する絶縁体から構成されるので、自在変形部3を構成するフレキシブル配線層21に柔軟性や可撓性を付与させることができる。これにより、自在変形部3自体が柔軟性や可撓性に優れたものとなり、回路配線モジュール1全体に柔軟性を与えることができる。これにより、回路配線モジュール1を、人の腕や足、腰等といった複雑な形状の対象にも装着することができ、いわゆるウエアラブル電子機器用の回路配線モジュールとすることができる。
また、本実施形態の回路配線モジュール1によれば、硬質部2が、一対のフレキシブル配線層21,21及び素子内蔵部22とからなる一方、自在変形部3が、硬質部3を構成する一対のフレキシブル配線層21、21が延出されてなるので、フレキシブル配線層21が常に同じ階層位置に配置される。これにより、硬質部2と自在変形部3との間に、配線の層間接続用のビアを設ける必要がなく、高密度配線並びに高密度実装を実現することができる。
また、配線の層間接続用のビアを設ける必要がないので、ビア形成によるL成分(インダクタンス成分)の増加を抑制することができ、配線の信頼性を向上できる。
また、配線の層間接続用のビアを設ける必要がないので、ビア形成によるL成分(インダクタンス成分)の増加を抑制することができ、配線の信頼性を向上できる。
「回路配線モジュールの製造方法」
次に、本実施形態の回路配線モジュールの製造方法について図2〜図14を参照して説明する。本実施形態の回路配線モジュールの製造方法は、素子付き版基板の形成工程と、スペーサ付き誘電体樹脂層の形成工程と、硬質部の形成工程と、自在変形部の形成工程とを具備して構成されている。以下、各工程について詳細に説明する。
次に、本実施形態の回路配線モジュールの製造方法について図2〜図14を参照して説明する。本実施形態の回路配線モジュールの製造方法は、素子付き版基板の形成工程と、スペーサ付き誘電体樹脂層の形成工程と、硬質部の形成工程と、自在変形部の形成工程とを具備して構成されている。以下、各工程について詳細に説明する。
(素子付き版基板の形成工程)
素子付き版基板の形成工程では、版基板上にフレキシブル配線層を形成するとともに、フレキシブル配線層上にチップ型回路素子を実装することにより、素子付き版基板を形成する。
具体的にはまず図2に示すように版基板11を用意し、次に図3に示すように版基板11の少なくとも一面上11aにシード層12を形成する。なお、シード層12は一面11aのみならず、図3に示すように版基板11の表面全部に形成してもよい。版基板11の表面全部にシード層12を形成することで、版基板11と配線パターン21aとの剥離性を向上できる。シード層12は例えば、膜厚50nmないし500nmの酸化亜鉛層と、酸化亜鉛層上に積層した膜厚2μm程度の金属銅層とからなる積層体を用いることができる。また、シード層12は、金属銅層の単層構造であっても良い。酸化亜鉛層は例えば、版基板11を酸化亜鉛を含むメッキ浴に投入してから無電解メッキ法で形成できる。更に金属銅層についても無電解メッキ法で形成できる。
素子付き版基板の形成工程では、版基板上にフレキシブル配線層を形成するとともに、フレキシブル配線層上にチップ型回路素子を実装することにより、素子付き版基板を形成する。
具体的にはまず図2に示すように版基板11を用意し、次に図3に示すように版基板11の少なくとも一面上11aにシード層12を形成する。なお、シード層12は一面11aのみならず、図3に示すように版基板11の表面全部に形成してもよい。版基板11の表面全部にシード層12を形成することで、版基板11と配線パターン21aとの剥離性を向上できる。シード層12は例えば、膜厚50nmないし500nmの酸化亜鉛層と、酸化亜鉛層上に積層した膜厚2μm程度の金属銅層とからなる積層体を用いることができる。また、シード層12は、金属銅層の単層構造であっても良い。酸化亜鉛層は例えば、版基板11を酸化亜鉛を含むメッキ浴に投入してから無電解メッキ法で形成できる。更に金属銅層についても無電解メッキ法で形成できる。
版基板11は、全面が酸化シリコンで形成されているものが、シード層12を構成する酸化亜鉛層との密着性を向上でき、かつ版基板を再利用できる点で好ましい。版基板11の具体例としては、例えば、酸化ケイ素を主成分として含むガラス板、全面を熱酸化法もしくは熱CVD法により酸化ケイ素層を形成させたシリコン基板、スパッタリング法等で酸化ケイ素層を全面に被覆させた樹脂基板または誘電体基板、などを用いることができる。また、前記のシリコン基板としてB,P,As等のドーパントを添加したものを用いることもできる。更に前記の樹脂基板として柔軟性を有するものでもよく、この場合は長尺の樹脂基板をロール状に巻き取ることができるので、連続的な製造に適しており、生産性を向上できる。更にシード層12として金属銅層を使用する場合には、版基板11としてステンレス板を用いても良い。版基板11の厚みは特に制限はないが、例えば30μmないし3mmのものを使用できる。
次に図4に示すように、シード層12上に、フォトリソグラフィ技術を利用して配線パターン21aを形成する。具体的には例えば、メッキ液をシード層12に接触させてから、シード層12に直流電流を印加してメッキを成長させる。配線パターン21aの厚みは先に述べたように、30μm〜150μmの範囲が好ましく、40μm〜100μmの範囲がより好ましい。
また、配線パターン21aは、Cuメッキ膜の単層構成でも良く、Cu/Ni/Auの積層構成でも良い。
また、配線パターン21aは、Cuメッキ膜の単層構成でも良く、Cu/Ni/Auの積層構成でも良い。
次に図5に示すように、シード層12及び配線パターン21aに、配線保護用樹脂層21bを例えば印刷法により形成する。このとき、配線保護用樹脂層21bは、自在変形部となる部分に積層することが好ましい。また、配線保護用樹脂層21bの厚みは、配線パターン21aを完全に埋める程度の厚みにすることが好ましく、具体的には、シード層12表面からの厚みとして0.3μm〜4μmの範囲とすることが好ましく、0.5μm〜2μmの範囲とすることがより好ましい。このようにして、配線パターン21aと、配線パターン21aを部分的に埋め込む配線保護用樹脂層21bからなるフレキシブル配線層21が形成される。
次に図6に示すように、配線パターン21a上にチップ型回路素子22aを実装する。この際、チップ型回路素子22aは、配線保護用樹脂層21bの積層領域以外、すなわち配線保護用樹脂層21bに埋め込まれていない配線パターン21a上に実装する。実装は、半田ボールや半田ペーストを用いて実装すれば良い。また、チップ型回路素子22aの端子を金(Au)ボールとし、配線パターン21aの表面をAuメッキとするAu−Auフリップチップ接合を用いて実装しても良い。更に、配線パターン21aとチップ型回路素子22aの間に封止樹脂22dを充填して、チップ型回路素子22aを固定しても良い。
このようにして、版基板11上にフレキシブル配線層21とチップ型回路素子22aとが備えられてなる素子付き版基板13を製造する。
このようにして、版基板11上にフレキシブル配線層21とチップ型回路素子22aとが備えられてなる素子付き版基板13を製造する。
(スペーサ付き誘電体樹脂層の形成工程)
スペーサ付き誘電体樹脂層の形成工程では、誘電体樹脂層に複数の貫通孔を設けるとともに、一部の貫通孔にスペーサを挿入することにより、スペーサ付き誘電体樹脂層を形成する。
具体的にはまず図7に示すように、誘電体樹脂層22bを用意する。この誘電体樹脂層22bは、例えば、未硬化状態のエポキシ樹脂にガラス繊維が含有されてなるものが好ましい。また、誘電体樹脂層22bの厚みは、200μm〜450μm程度が良い。
スペーサ付き誘電体樹脂層の形成工程では、誘電体樹脂層に複数の貫通孔を設けるとともに、一部の貫通孔にスペーサを挿入することにより、スペーサ付き誘電体樹脂層を形成する。
具体的にはまず図7に示すように、誘電体樹脂層22bを用意する。この誘電体樹脂層22bは、例えば、未硬化状態のエポキシ樹脂にガラス繊維が含有されてなるものが好ましい。また、誘電体樹脂層22bの厚みは、200μm〜450μm程度が良い。
次に、図8に示すように、誘電体樹脂層22bに、スペーサ挿入用の貫通孔22b1と、チップ型回路素子22a挿入用の貫通孔22b2を形成する。具体的には、チップ型回路素子22a挿入用の貫通孔22b2を複数設け、貫通孔22b2、22b2同士の間にスペーサ挿入用の貫通孔22b1を設けると良い。このようにして、誘電体樹脂層22bには、貫通孔22b1…、22b2…が連なって成る貫通孔列22b3が2つ形成される。
次に、図9に示すように、スペーサ挿入用の貫通孔22b1と、チップ型回路素子22a挿入用の貫通孔22b2との間に、スルーホール用の貫通孔22c1を設け、この貫通孔22c1に導電性ペーストを充填する。このようにしてスルーホール22cを形成する。
次に、図10に示すように、スペーサ挿入用の貫通孔22b1にスペーサ14を挿入する。スペーサ14は、配線保護用樹脂層21b及び誘電体樹脂層22bに対して離型性に優れるとともに、耐熱性に優れた樹脂からなり、具体的にはポリ四フッ化エチレン等のフッ素樹脂からなるブロック体である。スペーサ14の厚みは、誘電体樹脂層22bよりも若干小さな厚みとすることが好ましい。これにより、誘電体樹脂層22bの両面側には、貫通孔22b1とスペーサ14とに区画されてなる凹部14aが形成される。
このようにして、スペーサ付き誘電体樹脂層15を製造する。
このようにして、スペーサ付き誘電体樹脂層15を製造する。
(硬質部の形成工程)
硬質部の形成工程では、一対の素子付き版基板でスペーサ付き誘電体樹脂層を挟んで、スペーサが装入されていない貫通孔にチップ型回路素子を装入させてから、一対の素子付き版基板とスペーサ付き誘電体樹脂層とを熱圧着することにより、チップ型回路素子を誘電体樹脂層に埋め込んで硬質部を形成する。
具体的にはまず図11に示すように、先に製造した素子付き版基板13を一対と、スペーサ付き誘電体樹脂層15とを用意する。そして、スペーサ付き誘電体樹脂層15を挟む位置に一対の素子付き版基板13、13を配置する。
硬質部の形成工程では、一対の素子付き版基板でスペーサ付き誘電体樹脂層を挟んで、スペーサが装入されていない貫通孔にチップ型回路素子を装入させてから、一対の素子付き版基板とスペーサ付き誘電体樹脂層とを熱圧着することにより、チップ型回路素子を誘電体樹脂層に埋め込んで硬質部を形成する。
具体的にはまず図11に示すように、先に製造した素子付き版基板13を一対と、スペーサ付き誘電体樹脂層15とを用意する。そして、スペーサ付き誘電体樹脂層15を挟む位置に一対の素子付き版基板13、13を配置する。
次に、図12に示すように、スペーサ付き誘電体樹脂層15に対して素子付き版基板13、13を押し当てて熱圧着することにより相互に積層させる。この際、チップ型回路素子22a挿入用の貫通孔22b2にチップ型回路素子22aが挿入されるように、また、凹部14a(貫通孔22b1)に配線保護用樹脂層21bが挿入されるように、スペーサ付き誘電体樹脂層15と素子付き版基板13、13とを位置合わせして熱圧着する。熱圧着の条件は、プレス温度160℃〜280℃、プレス圧力8MPa〜15MPaの条件で行うことが好ましい。
この熱圧着によって、図12に示すように、誘電体樹脂層22bを構成するエポキシ樹脂等の一部が貫通孔22b2に押し出されて、チップ型回路素子22aが誘電体樹脂層22bの内部に埋め込まれる。また、配線パターン21aが誘電体層22bに表面に埋め込まれる。更に、スルーホール22cを介して配線パターン21a、21a同士が電気的に接続される。更にまた、スペーサ14と配線保護用樹脂層21bとが重ね合わされる。スペーサ14と配線保護用樹脂層21bとは互いに離型性に優れるので、相互に接合されることはない。
この熱圧着によって、図12に示すように、誘電体樹脂層22bを構成するエポキシ樹脂等の一部が貫通孔22b2に押し出されて、チップ型回路素子22aが誘電体樹脂層22bの内部に埋め込まれる。また、配線パターン21aが誘電体層22bに表面に埋め込まれる。更に、スルーホール22cを介して配線パターン21a、21a同士が電気的に接続される。更にまた、スペーサ14と配線保護用樹脂層21bとが重ね合わされる。スペーサ14と配線保護用樹脂層21bとは互いに離型性に優れるので、相互に接合されることはない。
以上のようにして、チップ型回路素子22aが誘電体樹脂層22bに埋め込まれることによって素子内蔵部22が形成され、更に、チップ型回路素子22aに接続された配線パターン21a(フレキシブル配線層22)によって素子内蔵層22を挟むことにより硬質部2が形成される。
(自在変形部の形成工程)
自在変形部の形成工程では、版基板を除去した後、スペーサを除去することによって自在変形部を形成する。
具体的にはまず図13に示すように、版基板11及びシード層12を除去し、更に、図13Aの4本のL−L’線に沿って誘電体樹脂層22bを裁断する。裁断線となるL−L’線は、貫通孔22b1の内壁面とスペーサ14との境界線に重なるように設定する。このように裁断線L−L’を設定して裁断することで、裁断により形成される裁断面S側に貫通孔22b1が開口されて、スペーサ14が露出される形となる。
自在変形部の形成工程では、版基板を除去した後、スペーサを除去することによって自在変形部を形成する。
具体的にはまず図13に示すように、版基板11及びシード層12を除去し、更に、図13Aの4本のL−L’線に沿って誘電体樹脂層22bを裁断する。裁断線となるL−L’線は、貫通孔22b1の内壁面とスペーサ14との境界線に重なるように設定する。このように裁断線L−L’を設定して裁断することで、裁断により形成される裁断面S側に貫通孔22b1が開口されて、スペーサ14が露出される形となる。
次に図14に示すように、裁断面S側に開口された貫通孔22b1からスペーサ14を取り出す。これにより、スペーサ14がはめ込まれていた貫通孔22b1が中空部3aとなり、中空部3aを挟んでフレキシブル配線層21,21が離間されて対向する状態になる。このようにして、フレキシブル配線層21,21が離間されてなる自在変形部3が形成される。
以上のようにして、本実施形態の回路配線モジュール1が得られる。
以上のようにして、本実施形態の回路配線モジュール1が得られる。
本実施形態の回路配線モジュールの製造方法によれば、一対の素子付き版基板13、13によってスペーサ付き誘電層15を挟んで熱圧着し、その後、スペーサ14を除去することによって、硬質部2と自在変形部3とが交互に連なって構成されてなる回路配線モジュールを製造することができる。
また、スペーサ14を挿入することによって、熱圧着時の自在変形部3の位置決めが容易になるので、自在変形部3と硬質部2の寸法関係を設計通りに制御することができ、かつ回路配線モジュール1を容易に製造することができる。
また、スペーサ14を挿入して熱圧着することによって、自在変形部3におけるフレキシブル配線層21、21を離間させたままとすることができ、自在変形部3が潰れてしまうおそれがない。また、スペーサ14の挿入によって、貫通孔22b1を区画する誘電体樹脂層21が熱圧着時に変形するおそれがなく、自在変形部3を設計通りに成形できる。
更に、スペーサ14がフッ素樹脂からなるので、スペーサ14の取り外しが容易となり、自在変形部3を設計通りに成形できる。
また、スペーサ14を挿入することによって、熱圧着時の自在変形部3の位置決めが容易になるので、自在変形部3と硬質部2の寸法関係を設計通りに制御することができ、かつ回路配線モジュール1を容易に製造することができる。
また、スペーサ14を挿入して熱圧着することによって、自在変形部3におけるフレキシブル配線層21、21を離間させたままとすることができ、自在変形部3が潰れてしまうおそれがない。また、スペーサ14の挿入によって、貫通孔22b1を区画する誘電体樹脂層21が熱圧着時に変形するおそれがなく、自在変形部3を設計通りに成形できる。
更に、スペーサ14がフッ素樹脂からなるので、スペーサ14の取り外しが容易となり、自在変形部3を設計通りに成形できる。
図15には、本実施形態の回路配線モジュールの別の例を示す。図15に示す回路配線モジュール31と、図1に示す回路配線モジュール31との相違点は、自在変形部を構成するフレキシブル配線層の一方が省略されている点である。
即ち、図15に示す回路配線モジュール31は、硬質部2と自在変形部33とが交互に一列に連なって構成されている。硬質部2は、図15示すように、一対のフレキシブル配線層21、21と、一対のフレキシブル配線層21、21の間に挟まれた素子内蔵部22とから構成されている。素子内蔵部22は、図1の場合と同様に、チップ型回路素子22aと、チップ型回路素子22aを埋め込んで保持する誘電体樹脂層(誘電体樹脂)22bとから概略構成されている。
また、自在変形部33は、フレキシブル配線層21のみから構成されている。この自在変形部33を構成するフレキシブル配線層21は、硬質部2を構成するフレキシブル配線層21が延出されてなり、硬質部2に連結されている。
即ち、図15に示す回路配線モジュール31は、硬質部2と自在変形部33とが交互に一列に連なって構成されている。硬質部2は、図15示すように、一対のフレキシブル配線層21、21と、一対のフレキシブル配線層21、21の間に挟まれた素子内蔵部22とから構成されている。素子内蔵部22は、図1の場合と同様に、チップ型回路素子22aと、チップ型回路素子22aを埋め込んで保持する誘電体樹脂層(誘電体樹脂)22bとから概略構成されている。
また、自在変形部33は、フレキシブル配線層21のみから構成されている。この自在変形部33を構成するフレキシブル配線層21は、硬質部2を構成するフレキシブル配線層21が延出されてなり、硬質部2に連結されている。
以上の構成により、図15に示す回路配線モジュール31によれば、自在変形部33がフレキシブル配線層21のみからなるので、図1に示す回路配線モジュールと比べて、より柔軟性を高めることができる。
尚、この回路配線モジュール31は、図1に示す回路配線モジュールを製造してから、自在変形部を構成する一対のフレキシブル配線層のうちのいずれか一方を除去することによって製造することができる。
尚、この回路配線モジュール31は、図1に示す回路配線モジュールを製造してから、自在変形部を構成する一対のフレキシブル配線層のうちのいずれか一方を除去することによって製造することができる。
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば図1Aに示すように、本実施形態の回路配線モジュール1は、硬質部2と自在変形部3とが交互に一列に連なっているが、途中で曲がっていても良く、更に直線状ではなく円弧状に連なっていても良い。
また、回路配線モジュールの製造方法において、一対の素子付き版基板の一方を、版基板上にフレキシブル配線層が形成されてなる素子無し版基板とし、素子付き版基板と素子無し版基板によってスペーサ付き誘電体樹脂層を挟んで熱圧着しても良い。
また、回路配線モジュールの製造方法において、一対の素子付き版基板の一方を、版基板上にフレキシブル配線層が形成されてなる素子無し版基板とし、素子付き版基板と素子無し版基板によってスペーサ付き誘電体樹脂層を挟んで熱圧着しても良い。
1…回路配線モジュール、2…硬質部、3…自在変形部、11…版基板、12…シード層、13…素子付き版基板、14…スペーサ、15…スペーサ付き誘電体樹脂層、21…フレキシブル配線層、21a…配線パターン、21b…配線保護用樹脂層、22…素子内蔵部、22a…チップ型回路素子、22b…誘電体樹脂(誘電体樹脂層)、22b1…スペーサ挿入用の貫通孔(貫通孔)、22b2…チップ型回路素子挿入用の貫通孔(貫通孔(スペーサが装入されていない貫通孔))、22c…層間接続用スルーホール(導電性ペースト充填)
Claims (10)
- 硬質部と自在変形部とが交互に連なって構成され、
前記硬質部は、一対のフレキシブル配線層と、前記一対のフレキシブル配線層の間に挟まれた素子内蔵部とからなり、
前記自在変形部は、前記一対のフレキシブル配線層のうちの少なくとも一方が延出されて構成され、延出された前記のフレキシブル配線層によって前記硬質部と連結されていることを特徴とする回路配線モジュール。 - 前記自在変形部は、前記一対のフレキシブル配線層の両方が延出されてなり、延出された前記のフレキシブル配線層によって前記硬質部と連結されていることを特徴とする請求項1に記載の回路配線モジュール。
- 前記フレキシブル配線層は、配線パターンと、前記自在変形部において前記配線パターンを埋め込んで保持する配線保護用樹脂層とから構成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の回路配線モジュール。
- 前記素子内蔵部は、前記フレキシブル配線層に接続されるチップ型回路素子と、前記チップ型回路素子を埋め込んで保持する誘電体樹脂とから構成されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の回路配線モジュール。
- 版基板上にフレキシブル配線層を形成するとともに、前記フレキシブル配線層上にチップ型回路素子を実装することにより、素子付き版基板を形成する工程と、
誘電体樹脂層に複数の貫通孔を設けるとともに、一部の前記貫通孔にスペーサを挿入することにより、スペーサ付き誘電体樹脂層を形成する工程と、
一対の前記素子付き版基板で前記スペーサ付き誘電体樹脂層を挟んで、スペーサが装入されていない貫通孔に前記チップ型回路素子を装入させてから、前記一対の素子付き版基板と前記スペーサ付き誘電体樹脂層とを熱圧着することにより、前記チップ型回路素子を前記誘電体樹脂層に埋め込んで硬質部を形成する工程と、
前記版基板を除去した後、前記スペーサを除去することによって自在変形部を形成する工程と、を具備してなることを特徴とする回路配線モジュールの製造方法。 - 請求項5に記載の回路配線モジュールの製造方法において、前記一対の素子付き版基板の一方を、版基板上にフレキシブル配線層が形成されてなる素子無し版基板とし、素子付き版基板と素子無し版基板によって前記スペーサ付き誘電体樹脂層を挟んで熱圧着することを特徴とする回路配線モジュールの製造方法。
- 前記フレキシブル配線層は、版基板上にシード層を形成し、このシード層上に配線パターンを形成し、前記配線パターンのうち前記自在変形部となる部分に配線保護用樹脂層を積層することにより形成されることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の回路配線モジュールの製造方法。
- 前記フレキシブル配線層に実装する前記チップ型回路素子は、前記配線保護用樹脂層の積層領域以外に実装させることを特徴とする請求項7に記載の回路配線モジュールの製造方法。
- 前記素子付き版基板と前記スペーサ付き誘電体樹脂層とを熱圧着する際に、スペーサが装入された貫通孔の位置を、前記配線保護用樹脂層の積層領域に合わせてから熱圧着を行なうことを特徴とする請求項7または請求項8に記載の回路配線モジュールの製造方法。
- 前記スペーサがフッ素樹脂からなることを特徴とする請求項5ないし請求項9のいずれかに記載の回路配線モジュールの製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005201473A JP2007019380A (ja) | 2005-07-11 | 2005-07-11 | 回路配線モジュール及び回路配線モジュールの製造方法 |
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WO2017081718A1 (ja) * | 2015-11-09 | 2017-05-18 | オリンパス株式会社 | 内視鏡 |
-
2005
- 2005-07-11 JP JP2005201473A patent/JP2007019380A/ja not_active Withdrawn
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