JP2007109854A - フレキシブル基板の製造方法およびフレキシブル基板の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な工程で製造でき、かつ、信頼性の高いフレキシブル基板の製造方法を提供することにある。
【解決手段】フレキシブルフィルム１０に複数の貫通孔２０を形成した後、貫通孔２０を覆うように、フレキシブルフィルム１０の両主面に導電性薄膜１３を形成し、さらに、導電性薄膜１３上に加圧シート１４を配置し、加圧シート１４を均一な圧力で押圧することによって、両主面に形成された導電性薄膜１３を貫通孔２０内で相互接続させる。加圧シート１４は、加圧シート１４の押圧により、貫通孔２０内へ自己整合的に押し込まれることによって、導電性薄膜１３を局所的に押圧し、これにより、導電性薄膜１３が貫通孔内で相互接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は、フレキシブル基板の製造方法およびフレキシブル基板の製造装置に関し、特に、フレキシブルフィルムの両主面に形成された配線パターンの層間接続の方法、およびその製造装置に関する。

近年、携帯電話等の電子機器は、薄型軽量化の要求が高まっており、小型化やデザインの自由度を高める手段として、フレキシブル基板の利用が増えている。

フレキシブル基板は、一般的に、図１４（ａ）〜（ｄ）に示すような方法で製造される。まず、図１４（ａ）に示すように、ポリイミド等からなるフレキシブルフィルム１０１に、層間接続用の貫通孔（スルーホール）１０２を、ドリルまたはレーザ加工によって形成する。次に、図１４（ｂ）に示すように、スクリーン印刷法またはメッキ法により、貫通孔１０２に銅などの導電材料１０３を充填する。そして、図１４（ｃ）に示すように、フレキシブルフィルム１０１の両主面に銅箔等の金属箔１０４をプレスにより貼り合せる。その後、図１４（ｄ）に示すように、両主面に貼り合わされた金属箔１０４をフォトエッチングして、所要の配線パターン１０５を形成することにより、配線パターン１０５の層間接続がなされたフレキシブル基板１００を得ている。

しかしながら、上記のフレキシブル基板の製造方法においては、配線パターンの層間接続に当たり、貫通孔の形成、及び貫通孔への導電性金属の充填といった工程を必要する。これらの工程は、ドリルまたはレーザ加工、及びスクリーン印刷やメッキ処理を施す設備が必要となるため、コストや生産性の面で問題がある。

そこで、このような工程を省いて、コスト面で改善を図った方法が、特許文献１、２等に提案されている。

以下に図１５（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、特許文献１に記載されたフレキシブル基板の製造方法を説明する。

まず、図１５（ａ）に示すように、熱可塑性フィルム２０１の両主面に、銅箔２０２を熱圧着で接合する。次に、図１５（ｂ）に示すように、凸部２０４を有する一対の加圧板２０５を、加熱ヒータ２０５で加熱しながら、銅箔２０２が両主面に接合された熱可塑性フィルム２０１に押し付ける。これにより、図１５（ｃ）に示すように、熱可塑性フィルム２０１が局所的に溶融するとともに、凸部２０４の加圧により銅箔２０２が局所的に変形することにより、突曲部２０６同士が互いに圧接される。

その後、図１５（ｄ）に示すように、銅箔２０２をフォトエッチングして、所要の配線パターン２０７を形成することにより、配線パターン２０７の層間接続がなされたフレキシブル基板２００を得ることができる。

この方法は、確かに、貫通孔を形成することなく、従って、貫通孔に導電材料を充填する必要もなく、簡単な工程で配線パターンの層間接続を行うことができるので、フレキシブル基板の製造コストを低減できる点で有効であるが、以下のような問題がある。

すなわち、上記の方法においては、熱可塑性フィルムを加熱して溶融させることによって、銅箔の局所的な押圧により形成された突曲部同士の相互圧接が可能になることから、フレキシブル基板に要求される耐熱性を犠牲にするものである。それ故、加熱が必要なはんだ付けができないという製造上の制約を受けるだけでなく、耐熱性が要求される電子機器に使用することができないことから、未だ、実用には至っていない。

一方、このような熱可塑性フィルムを用いなくても、上記の方法と似たような方法で、フレキシブル基板を製造する方法が、特許文献３、４等に提案されている。

以下に図１６（ａ）〜（ｆ）を参照しながら、特許文献３に記載されたフレキシブル基板の製造方法を説明する。

まず、図１６（ａ）に示すように、ポリイミド等からなるフレキシブルフィルム３０１に、貫通孔（スルーホール）３０２を設け、フレキシブルフィルム３０１の両主面に接着剤３０３をコーティングする。次に、図１６（ｂ）に示すように、接着剤３０３がコーティングされたフレキシブルフィルム３０１の両主面に、銅箔３０４を熱圧着させる。そして、図１６（ｃ）に示すように、両主面に圧着された銅箔３０４をフォトエッチングして、所要の配線パターン３０５を形成する。

その後、図１６（ｄ）に示すように、一対の溶接端子３０６を配線パターン３０５に押し当てて変形させ、接触点３０７を溶接することにより、配線パターン３０５の層間接続がなされたフレキシブル基板３００を得ることができる。
特開平９−２８３８８１号公報 特開平６−１８８５６０号公報 特開平３−２４１７８７号公報 特開平２−１２２５８９号公報

特許文献３に記載されたフレキシブル基板の製造方法は、貫通孔の形成工程はあるものの、貫通孔に導電材料を充填する工程が不要であるため、通常の方法に比べて製造コストを低減できる点で有効であるが、以下のような課題がある。

すなわち、特許文献３に記載された方法は、貫通孔に導電材料を充填する工程が不要である反面、一対の溶接端子を貫通孔に対して位置合わせをする工程が必要となり、貫通孔の微細化に伴い、位置合わせ精度が厳しくなり、必ずしも工程が簡略化される訳ではない。

また、配線パターンを溶接端子で押圧して、貫通孔内で接続させるので、フレキシブルフィルムが厚いと、配線パターンの変形量が大きくなり、その結果、配線パターンの破断が生じるという課題もある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、簡単な工程で製造でき、かつ、信頼性の高いフレキシブル基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明のフレキシブル基板の製造方法は、フレキシブルフィルムに複数の貫通孔を形成する工程と、貫通孔を覆うように、フレキシブルフィルムの両主面に導電性薄膜を形成する工程と、両主面に形成された導電性薄膜上に加圧シートを配置する工程と、加圧シートを均一な圧力で押圧することによって、両主面に形成された導電性薄膜を貫通孔内で相互接続させる工程とを含み、加圧シートは、該加圧シートの押圧により、貫通孔内へ自己整合的に押し込まれることによって、導電性薄膜を局所的に押圧する。これにより該導電性薄膜が前記貫通孔内で相互接続されることを特徴とする。

ある好適な実施形態において、上記加圧シートの押圧は、複数の貫通孔が位置する領域を含む範囲において、均一な圧力で行われ、これにより、導電性薄膜が、複数の貫通孔内で一括して相互接続される。

ある好適な実施形態において、上記加圧シートの押圧は、円筒形のローラを加圧シートに押し当てて回転させながら行われる。

ある好適な実施形態において、上記フレキシブルフィルムは、フィルム基材と、該フィルム基材の両主面上に形成された接着層で構成され、導電性薄膜は、パターニングされた配線パターンで構成されるとともに、配線パターンが、接着層内に埋め込まれている。

ある好適な実施形態において、上記配線パターンは、接着層の表面に、キャリアシート上に形成された配線パターンを転写し、接着層内に埋め込むことによって形成される。

ある好適な実施形態において、上記キャリアシートは、配線パターンの転写と同時に、キャリアシートを押圧することによって、配線パターンを貫通孔内で相互接続させる。

ある好適な実施形態において、上記フィルム基材は、接着層よりも薄い。

ある好適な実施形態において、上記加圧シートは、導電性の材料からなり、加圧シートを押圧することによって、導電性薄膜を複数の貫通孔内で相互接続させた後、加圧シートに電流を印加することによって、導電性薄膜の相互接続部位を一括して溶接する。

本発明のフレキシブル基板の製造装置は、フレキシブルフィルムに複数の貫通孔を形成する加工手段と、フレキシブルフィルムの両主面に、キャリアシート上に形成された配線パターンを転写する転写手段と、両主面に転写された配線パターン上に加圧シートを配置し、該加圧シートを押圧することによって、両主面に形成された配線パターンを複数の貫通孔内で一括して相互接続させる押圧手段とを備え、押圧手段は、加圧シートを、複数の貫通孔が位置する領域を含む範囲において、均一な圧力で押圧することを特徴とする。

ある好適な実施形態において、上記押圧手段は、円筒形のローラを加圧シートに押し当てて回転させながら行う。

ある好適な実施形態において、上記転写手段で使用されたキャリアシートは、配線パターンを転写後、加圧シートとして押圧手段で使用される。

ある好適な実施形態において、配線パターンの相互接続部位を溶接する溶接手段をさらに備え、加工手段及び溶接手段は、同一のレーザ装置で構成され、貫通孔の形成、及び相互接続部位の溶接は、レーザ装置による異なる発振波長で行われる。

本発明のフレキシブル基板の製造装置は、フレキシブルフィルムに複数の貫通孔を形成する加工手段と、フレキシブルフィルムの両主面に、キャリアシート上に形成された配線パターンを転写する転写手段と、両主面に転写された配線パターン上に加圧チャンバーを配置し、該加圧チャンバー内を所定の圧力にすることによって、両主面に形成された配線パターンを複数の貫通孔内で一括して相互接続させる押圧手段とを備え、押圧手段は、加圧チャンバーが配置された領域内において、配線パターンを均一な圧力で押圧することを特徴とする。

本発明に係るフレキシブル基板の製造方法は、複数の貫通孔が形成されたフレキシブルフィルムの両主面上の配線パターン（導電性薄膜）を、加圧シートを介して、均一な圧力で押圧することによって、自己整合的に配線パターンの貫通孔内での相互接続させることができる。これにより、位置合わせをすることなく、貫通孔内での配線パターンの層間接続が実現でき、簡単な工程で、信頼性の高いフレキシブル基板を得ることができる。

また、加圧シートを、複数の貫通孔が位置する領域を含む範囲において均一な圧力で押圧することによって、配線パターンを、複数の貫通孔内で一括して相互接続させることができるので、量産性の高いフレキシブル基板を得ることができる。

さらに、配線パターンをフレキシブルフィルムの両主面内に埋め込んで、配線パターン間の隙間を狭くすることによって、加圧シートの押圧による配線パターンの貫通孔内への押し込み量を小さくでき、これにより、配線パターンの層間接続点での破断が防止でき、より信頼性の高いフレキシブル基板を実現することができる。

本願発明者は、層間接続点に形成された貫通孔（スルーホール）に導電材料を充填することなく、かつ、フレキシブルフィルムの両主面に形成された配線パターンを、位置合わせをすることなく、自己整合的に複数の貫通孔内で一括して相互接続できる方法を検討し、本発明を想到するに至った。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、説明の簡略化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。

なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。

（実施の形態１）
図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態におけるフレキシブル基板の製造方法の基本的な工程を示した工程断面図である。

まず、図１（ａ）に示すように、フィルム基材１１と、このフィルム基材１１の両主面上に形成された接着層１２で構成されたフレキシブルフィルム１０に、複数の貫通孔２０を形成する。

次に、図１（ｂ）に示すように、貫通孔２０を覆うように、フレキシブルフィルム１０の両主面に配線パターン（導電性薄膜）１３を形成する。ここで、配線パターン１３は、接着層１２内に埋め込まれていることが好ましい。これにより、両主面に形成された配線パターン１３間にできた中空部２１の隙間を小さくすることができる。

なお、配線パターン１３の接着層１２内への埋め込みは、例えば、配線パターン１３を予め形成したキャリアシート（不図示）を、接着層１２の表面に圧着させ、配線パターン１３を接着層１２に転写することによって行うことができる。

そして、図１（ｃ）に示すように、フレキシブルフィルム１０の両主面に形成された配線パターン１３上に加圧シート１４を配置する。

なお、加圧シート１４は、厚み方向に押圧すると変形する特性を備えており、その厚みを、貫通孔２０の径よりも大きくしておくことが好ましい。

次に、図１（ｄ）に示すように、加圧シート１４を矢印で示す厚み方向に押圧することによって、フレキシブルフィルム１０の両主面に形成された配線パターン１３を貫通孔２０内で相互接続させる。ここで、加圧シート１４の押圧は、複数の貫通孔２０が位置する領域を含む範囲において、均一な圧力で行われ、これにより、配線パターン１３が、複数の貫通孔２０内で一括して相互接続される訳であるが、これは、以下のような理由による。

すなわち、加圧シート１４は、厚み方向に押圧すると変形する特性を備えていることから、加圧シート１４を均一な圧力で押圧すると、加圧シート１４は、貫通孔２０内へ自己整合的に押し込まれるように変形し、この押し込みによって、配線パターン１３が局所的に押圧されて、貫通孔２０内で相互接続されることになる。

なお、加圧シート１４の厚みは、貫通孔２０の径よりも大きくしているので、加圧シート１４の変形は、貫通孔２０内で局所的に起きるだけで、加圧シート１４の表面は変形されない。これにより、加圧シート１４を押圧している間、均一な圧力が維持できる。

最後に、図１（ｅ）に示すように、加圧シート１４を取り除くことにより、配線パターン１３の層間接続がなされたフレキシブル基板１を得る。

図２（ａ）〜（ｄ）は、図１（ａ）〜（ｅ）に示したフレキシブル基板の製造方法の工程平面図である。

図２（ａ）は、図１（ａ）に対応する平面図で、フレキシブルフィルム１０に複数の貫通孔２０が形成された状態を示す。

図２（ｂ）は、図１（ｂ）に対応する平面図で、貫通孔２０を覆うように、フレキシブルフィルム１０の両主面に配線パターン１３が形成された状態を示す。配線パターン１３がフレキシブルフィルム１０（接着層１２）内に埋め込まれている場合でも、フレキシブルフィルムと材料が異なるので、配線パターン１３を平面から認識することができる。

従って、上述した従来技術を用いる場合には、貫通孔２０が形成されている配線パターン１３（ランド１３’）の位置に、溶接端子を位置合わせし、当該溶接端子をランド１３’に押し当てて変形、溶接することにより、配線パターン１３の層間接続が可能となる。

図２（ｃ）は、図１（ｃ）に対応する平面図で、フレキシブルフィルム１０の両主面に形成された配線パターン１３上に加圧シート１４が配置された状態を示す。このとき、加圧シート１４は厚いシートを用いているので、配線パターン１３がフレキシブルフィルム１０内に埋め込まれている場合はもちろん、埋め込まれていない場合でも、フレキシブルフィルムの表面は略平らになっており、配線パターン１３を平面からは肉視することはできない。

この状態で、加圧シート１４を均一な圧力で押圧することによって、配線パターン１３を貫通孔２０内で一括して相互接続することができる。すなわち、加圧シート１４の押圧は、従来技術の溶接端子による押圧と異なり、配線パターン１３に対する位置合わせをすることなく、配線パターン１３の相互接続が可能となる。

図２（ｄ）は、図１（ｅ）に対応する平面図で、加圧シート１４を押圧した後、当該加圧シート１４を取り除き、配線パターン１３の層間接続がなされたフレキシブル基板１が得られる。

このように、本発明によれば、複数の貫通孔２０が形成されたフレキシブルフィルム１０の両主面上の配線パターン（導電性薄膜）１３を、加圧シート１４を介して、均一な圧力で押圧することによって、自己整合的に配線パターン１３の貫通孔２０内での相互接続させることができる。これにより、位置合わせをすることなく、貫通孔２０内での配線パターン１３の層間接続が実現でき、簡単な工程で、信頼性の高いフレキシブル基板を得ることができる。

また、加圧シート１４を、複数の貫通孔２０が位置する領域を含む範囲において均一な圧力で押圧することによって、配線パターン１３を、複数の貫通孔２０内で一括して相互接続させることができるので、量産性の高いフレキシブル基板を得ることができる。

ここで、本発明のフレキシブル基板の製造方法に使用するフレキシブルフィルム１０、配線パターン（導電性薄膜）１３、及び加圧シート１４は、特に限定されないが、それぞれ、以下のような材料を使用することができる。

フレキシブルフィルム１０を、図１（ａ）に示すようなフィルム基材１１と、このフィルム基材１１の両主面上に形成された接着層１２で構成する場合、フィルム基材１１としては、アラミドフィルムまたはポリイミドフィルム等を用いることができる。特に、アラミドフィルムは、高い弾性強度を有していることから、薄膜化に適しており、本発明に使用した場合、図１（ｂ）に示した配線パターン１３間の中空部２１の隙間を小さくすることができるので、加圧シート１４の押圧による配線パターン１３の相互接続をより容易にすることができる。

また、接着層１２としては、多層化に際してフレキシブルフィルム間の密着性を高めるために接着性、及び配線パターン１３を埋設する機能を有していることが好ましく、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、またはアクリル樹脂等を用いることができる。

配線パターン（導電性薄膜）１３としては、導電性を有する材料であればよいが、特に、圧延銅箔は屈曲性に優れ、薄膜化に適しており、本発明に使用した場合、配線パターン１３を破断することなく、安定した配線パターン１３の相互接続を得ることができる。

加圧シート１４としては、厚み方向に押圧すると変形する特性を備えた材料であればよく、例えば、テフロン（登録商標）シートやポリエチレンシート等の柔軟性のある軟質シートを用いることが好ましい。また、当該変形が、弾性変形によるものであれば、加圧シートの押圧による配線パターンの相互接続工程を行った後も、何回も、同工程に使用することができる。

上述のように、本発明は、加圧シート１４を均一な圧力で押圧して、配線パターン１３を、複数の貫通孔２０内で一括して相互接続させることによって、位置合わせをすることなく、自己整合的に配線パターン１３を層間接続させることを特徴とするが、実際に本発明をフレキシブル基板の製造に適用する際には、加圧シート１４に印加される圧力と、配線パターン（導電性薄膜）１３の貫通孔２０内への変形量（以下「凹み量」という）との関係を把握しておくことが、安定した生産を行う上で重要である。

図３は、異なる大きさの径を有する貫通孔２０に対して、加圧シート１４に均一な圧力を印加したときの配線パターン（不図示）の凹み量を測定するために用意した試料の断面図を示す。

図３に示すように、３種類の大きさの径（φ）を有する貫通孔２０ａ（φ＝５０μｍ）、２０ｂ（φ＝１００μｍ）、２０ｃ（φ＝１５０μｍ）をそれぞれ形成したフレキシブルフィルム１０（１０ｍｍ×１０ｍｍ）を用意し、その上に銅箔（厚さ９μｍ）（不図示）を形成した後、テフロン（登録商標）シート（厚さ１００μｍ）からなる加圧シート１４を配置し、加圧シート１４に印加する圧力を変えながら、凹み量（Ｌ）の変化を測定した。

図４は、その測定結果を示したグラフで、横軸の加圧力に対して、貫通孔２０の径の大きさ毎に、銅箔の凹み量（Ｌ）をプロットしたものである。

なお、横軸の加圧力は、貫通孔２０に印加される圧力の大きさを示し、加圧シート１４全体に均一の印加した圧力を、加圧シート１４の面積に対する貫通孔２０の面積の比率を掛けて算出したものである。

図４に示すように、いずれの径の貫通孔に対しても、１０［ｇ・ｆ／貫通孔］以上の加圧力を印加すれば、５μｍ以上の凹み量が生じることが分かる。

なお、１０［ｇ・ｆ／貫通孔］の大きさは、例えば、貫通孔の径（φ）の大きさが１００μｍである場合、１０ＭＰａの圧力に相当する。

図４に示すように、貫通孔の径の大きさによって、加圧力に対する凹み量の変化に差が見られるが、恐らく、加圧シート１４の厚みや材料、あるいは銅箔の厚み等によって、同じ加圧力でも、凹み量が違ってくるものと考えられ、実際の生産に適用する際には、最適な条件設定を行うことが好ましい。

図５は、４μｍの厚みのアラミドフィルムからなるフィルム基材１１と、１０μｍの厚みの接着層１２で構成されたフレキシブルフィルム１０に、９μｍの厚みの銅箔から配線パターン１３を接着層１２に埋め込んだ例を示したものである。この例の場合、貫通孔２０内での配線パターン１３間の隙間Ｄは６μｍであり、図４に示したグラフから、高々１０［ｇ・ｆ／貫通孔］程度の大きさの圧力を印加すれば、配線パターン１３の相互接続が達成できることが分かる。

ところで、本発明によるフレキシブル基板の製造方法は、位置合わせをすることなく、自己整合的に配線パターンの層間接続が実現できので、簡単な工程で、信頼性の高いフレキシブル基板を実現することができるという優れた効果を奏するが、本発明の方法によれば、従来の溶接端子による押圧に比べて、配線パターンの破断が生じにくいという効果も奏する。以下、それについて、図６（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明をする。

図６（ａ）は、図１６（ａ）〜（ｄ）に示した従来の方法において、溶接端子３０６を配線パターン３０５に押し当てて変形させた状態を示す概念図で、図６（ｂ）は、本発明の方法において、加圧シート１４を均一な圧力で押圧して、配線パターン１３が変形した状態を示す概念図である。

図６（ａ）に示すように、従来の方法では、溶接端子３０６は、貫通孔３０２に位置する配線パターン３０５の一部しか押圧しておらず、その結果、溶接端子３０６の押圧により、配線パターン３０５は、溶接端子３０６の先端部の形状に沿って大きく曲げられる。

一方、図６（ｂ）に示すように、本発明の方法では、配線パターン１３の全体に均一な圧力が加わるので、配線パターン１３は、貫通孔２０のエッジ部から貫通孔２０の内部に押込まれるように変形し、配線パターン１３が大きく曲げられるようなことはない。

すなわち、図６（ａ）に示すような、従来の方法による配線パターン３０５の曲げ角度θ１は、図６（ｂ）に示すような、本発明の方法による配線パターン１３の曲げ角度θ２、θ３よりも大きくなり、その結果、従来の方法は、配線パターン３０５の破断が生じやすい一方、本発明の方法は、配線パターン１３の破断が生じにくい。

なお、従来の方法は、溶接端子３０６を貫通孔３０２に位置合わせする必要があり、溶接端子３０６の幅は、位置合わせ誤差を考慮して決められるので、本発明のように、溶接端子３０６の幅を大きくして、配線パターン３０５全体を押圧するようなことはできない。

一方、本発明の方法では、位置合わせが不要であるので、貫通孔２０が微細化されても、貫通孔２０に対して自己整合的に配線パターン１３を押圧して層間接続させることが可能で、位置合わせ精度により適用が制約されることはない。

本発明のフレキシブル基板の製造方法における加圧シート１４の押圧方法は、特に制限はないが、図７に示したような、円筒形のローラ３０を用いて行う方法もある。

図７に示した押圧方法は、一対の円筒形のローラ３０を加圧シート１４に押し当てて矢印の方向に回転させながら、加圧シート１４の押圧を行うものである。上述のように、加圧シート１４に印加される圧力は、貫通孔当たりに換算すると１０［ｇ・ｆ／貫通孔］程度の大きさであるが、加圧シート１４全体に均一な圧力を加えるとなると、大きな加圧装置が必要となる。そこで、図７に示したような円筒形のローラ３０を回転させながら押圧することによって、比較的小さな力でもって加圧シート１４全体を均一に加圧することができる。

ところで、本発明の方法は、加圧シート１４の押圧により配線パターン１３の相互接続を図っているが、相互接続部位をさらに溶接することによって、層間接続の信頼性をより高めることができる。図８は、本発明の方法を用いて、複数の貫通孔内で相互接続された接続部位を、一括して溶接する方法を示した図で、加圧シート１４は、導電性の材料からなる。

図８に示すように、加圧シート１４を押圧することによって、配線パターン（導電性薄膜）１３を複数の貫通孔内で相互接続させた後、加圧シート１４に、電源５１に接続された配線５０に電流を印加することによって、配線パターン１３の相互接続部位を溶接する。この方法によれば、複数の貫通孔内で相互接続された接続部位を、一括して溶接することができるので、工程を簡略化することが可能となる。

（実施の形態２）
本発明の方法は、従来のフレキシブル基板の製造方法で必要な貫通孔内への導電材料の充填が不要であり、かつ、位置合わせ工程も少ない（フレキシブルフィルム上への配線パターンの形成のみ）ことから、フレキシブル基板の製造装置として、いわゆるロール・ツー・ロール工法を適用することが好適である。以下、図９を参照しながら、ロール・ツー・ロール工法を適用した本発明のフレキシブル基板の製造装置について説明する。

図９に示すように、フィルム基材１１と、両主面に形成された接着層１２で構成されたフレキシブルフィルム１０は、矢印７０の方向に進行される。そして、まず、レーザよりなる加工手段６０で、フレキシブルフィルム１０の所定の位置に、貫通孔２０を形成する。

次に、フレキシブルフィルム１０が、一対のロール部材よりなる転写手段６１の間に通されると、キャリアシート１５上に予め形成された配線パターン１３がフレキシブルフィルム１０（接着層１２）に転写される。このとき、転写手段６１でキャリアシート１５を押圧することにより、配線パターン１３が、フレキシブルフィルム１０（接着層１２）に埋め込まれる。

引き続き、フレキシブルフィルム１０が、一対のロール部材よりなる押圧手段６２の間に加圧シート１４を介して通されると、押圧手段６２により加圧シート１４を押圧することによって、配線パターン１３が貫通孔２０内で相互接続させる。

なお、図中において、加圧シート１４の厚みは省略されているが、加圧シート１４が押圧されることによって、加圧シート１４の一部（１４ａ、１４ｂ）が、貫通孔２０内へ自己整合的に押し込まれ、これにより、配線パターン１３が貫通孔２０内で相互接続されることになる。

最後に、必要に応じ、レーザよりなる溶接手段６３で配線パターン１３の接続部位を溶接した後、配線パターン１３の相互接続がなされたフレキシブル基板がロール（不図示）に巻き取られる。このように、ロール・ツー・ロール工法を適用したフレキシブル基板の製造装置は、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といえる。

ここで、転写手段６１で用いたキャリアシート１５は、配線パターン１３の転写後、引き続き、押圧手段６２において、加圧シート１４として用いてもよい。

また、加工手段６０と溶接手段６３は、同一のレーザ装置で構成され、貫通孔２０の形成、及び相互接続部位の溶接は、レーザ装置による異なる発振周波数のレーザを用いて行うようにしてもよい。

（実施の形態３）
図１０（ａ）〜（ｅ）は、本発明の他の実施形態におけるフレキシブル基板の製造方法の工程を示した工程断面図である。加圧シートを押圧することによって、配線パターン（導電性薄膜）を複数の貫通孔内で相互接続させる工程は、図１（ａ）〜（ｅ）に示した実施の形態１と同じであるが、配線パターンを形成する工程が異なる。

まず、図１０（ａ）に示すように、フレキシブルフィルム１０に、複数の貫通孔２０を形成した後、図１０（ｂ）に示すように、貫通孔２０を覆うように、フレキシブルフィルム１０の両主面に導電性薄膜１３を形成する。ここで、導電性薄膜１３は、配線パターンとしてパターニングされておらず、また、フレキシブルフィルム１０内に埋め込まれていない。

次に、図１０（ｃ）に示すように、フレキシブルフィルム１０の両主面に形成された導電性薄膜１３上に加圧シート１４を配置する。

なお、加圧シート１４は、厚み方向に押圧すると変形する特性を備えており、その厚みを、貫通孔２０の径よりも大きくしておくことが好ましい。

そして、図１０（ｄ）に示すように、加圧シート１４を矢印で示す厚み方向に押圧することによって、フレキシブルフィルム１０の両主面に形成された導電性薄膜１３を貫通孔２０内で相互接続させる。ここで、加圧シート１４の押圧は、複数の貫通孔２０が位置する領域を含む範囲において、均一な圧力で行われ、これにより、導電性薄膜１３が、複数の貫通孔２０内で一括して相互接続される。

最後に、図１０（ｅ）に示すように、加圧シート１４を取り除いた後、導電性薄膜１３をパターニングして配線パターン１３を形成することによって、配線パターン１３の層間接続がなされたフレキシブル基板１を得る。

このように、まだパターニングされていない状態で、導電性薄膜１３を貫通孔２０内で相互接続すれば、加圧シート１４を導電性材料で構成しなくても、加圧シート１４を取り除いた後、導電性薄膜１３に電流を印加することによって、導電性薄膜１３の相互接続部位を一括して溶接することができる。

また、フレキシブルフィルム１０の全面に導電性薄膜１３が形成されているので、フレキシブルフィルム１０が薄膜化されても、導電性薄膜１３が保持材として機能するので、製造工程において、取り扱いが容易になるという効果もある。

図１１（ａ）〜（ｄ）は、図１０（ａ）〜（ｅ）で示したフレキシブル基板の製造方法の工程平面図である。

図１１（ａ）は、図１０（ａ）に対応する平面図で、フレキシブルフィルム１０に複数の貫通孔２０が形成された状態を示す。

図１１（ｂ）は、図１０（ｂ）に対応する平面図で、貫通孔２０を覆うように、フレキシブルフィルム１０の両主面に導電性薄膜１３が形成された状態を示す。このとき、導電性薄膜１３の表面は略平坦であるので、貫通孔２０の位置は平面からは認識することができない。従って、溶接端子を用いた従来技術の方法では、溶接端子を貫通孔２０に位置合わせすることができないので、この状態で導電性薄膜１３を貫通孔２０内で相互接続することはできない。

図１１（ｃ）は、図１０（ｃ）に対応する平面図で、フレキシブルフィルム１０の両主面に形成された導電性薄膜１３上に加圧シート１４が配置された状態を示す。この状態で、加圧シート１４を均一な圧力で押圧することによって、導電性薄膜１３を貫通孔２０内で自己整合的に相互接続することができる。すなわち、従来技術の溶接端子による押圧と異なり、位置合わせをすることなく、導電性薄膜１３を一括して相互接続することが可能となる。

図１１（ｄ）は、図１０（ｅ）に対応する平面図で、加圧シート１４を取り除いた後、導電性薄膜１３をパターニングして配線パターン１３を形成することによって、配線パターン１３の層間接続がなされたフレキシブル基板１が得られる。

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態では、フレキシブルフィルム１０の両主面に配置された加圧シート１４を両方から押圧することによって、配線パターン１３を貫通孔２０のほぼ中央で相互接続するようにしたが、図１２に示すように、加圧シート（不図示）を一方の側から押圧することによって、一方の側の配線パターン１３ａを、貫通孔の内部に押込まれるように変形し、他方の側の配線パターン１３ｂに相互接続するようにしてもよい。

また、配線パターン１３は、加圧シート１４を介して均一な圧力で押圧することによって相互接続を図ったが、加圧シート１４を用いる代わりに、図１３に示すように、フレキシブルフィルム１０（接着層１２）の両主面に転写された配線パターン１３上に加圧チャンバー８０を配置し、この加圧チャンバー内部８１に、例えば水等を注入して、加圧タンバー内を所定の圧力にすることによって、両主面に形成された配線パターン１３を相互接続するようにしてもよい。

この加圧チャンバー８０による押圧手段は、加圧チャンバー８０が配置された領域内において、配線パターン１３を均一な圧力で押圧することができるので、加圧シート１４と同様の作用効果を奏することができる。

本発明によれば、簡単な工程で製造でき、かつ、信頼性の高いフレキシブル基板の製造方法を提供することができる。

（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態におけるフレキシブル基板の製造方法の基本的な工程を示した工程断面図 （ａ）〜（ｄ）は、図１（ａ）〜（ｅ）に示したフレキシブル基板の製造方法の工程平面図 異なる大きさの径を有する貫通孔に対して、加圧シートに均一な圧力を印加したときの配線パターンの凹み量を測定するために用意した試料の断面図 加圧シートの加圧力に対する配線パターンの凹み量の測定結果を示すグラフ フィルム基材と接着層で構成されたフレキシブルフィルムに配線パターンが 埋め込まれた状態を示す断面図 （ａ）は、従来の溶接端子を配線パターンに押し当てて変形させた状態を示す概念図、（ｂ）は、本発明の加圧シートを均一な圧力で押圧して配線パターンが変形した状態を示す概念図 円筒形のローラを用いて押圧する方法を示した断面図 複数の貫通孔内で相互接続された接続部位を一括して溶接する方法を示した図 ロール・ツー・ロール工法を適用したフレキシブル基板の製造装置を説明する図 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の他の実施形態におけるフレキシブル基板の製造方法の工程を示した工程断面図 （ａ）〜（ｄ）は、図１０（ａ）〜（ｅ）に示したフレキシブル基板の製造方法の工程平面図 本発明の他の実施の形態におけるフレキシブル基板の製造方法を示した断面図 押圧手段として加圧チャンバーを用いたフレキシブル基板の製造装置を説明する図 （ａ）〜（ｄ）は、従来のフレキシブル基板の製造方法を説明する工程断面図 （ａ）〜（ｄ）は、従来のフレキシブル基板の製造方法を説明する工程断面図 （ａ）〜（ｄ）は、従来のフレキシブル基板の製造方法を説明する工程断面図

符号の説明

１ フレキシブル基板
１０ フレキシブルフィルム
１１ フィルム基材
１２ 接着層
１３ 配線パターン（導電性薄膜）
１３ａ 配線パターン
１３ｂ 配線パターン
１３’ ランド
１４ 加圧シート
１５ キャリアシート
２０ 貫通孔
２０ａ 貫通孔
２０ｂ 貫通孔
２０ｃ 貫通孔
２１ 中空部
３０ ローラ
５０ 配線
５１ 電源
６０ 加工手段
６１ 転写手段
６２ 押圧手段
６３ 溶接手段
８０ 加圧チャンバー
８１ 加圧チャンバー内部

Claims (13)

1. フレキシブルフィルムに複数の貫通孔を形成する工程と、
   前記貫通孔を覆うように、前記フレキシブルフィルムの両主面に導電性薄膜を形成する工程と、
   前記両主面に形成された導電性薄膜上に加圧シートを配置する工程と、
   前記加圧シートを均一な圧力で押圧することによって、前記両主面に形成された導電性薄膜を前記貫通孔内で相互接続させる工程と
   を含み、
   前記加圧シートは、前記加圧シートの押圧により、前記貫通孔内へ自己整合的に押し込まれることによって、前記導電性薄膜を局所的に押圧し、これにより、前記導電性薄膜が前記貫通孔内で相互接続されることを特徴とする、フレキシブル基板の製造方法。
2. 前記加圧シートの押圧は、前記複数の貫通孔が位置する領域を含む範囲において、均一な圧力で行われ、これにより、前記導電性薄膜が、前記複数の貫通孔内で一括して相互接続されることを特徴とする、請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法。
3. 前記加圧シートの押圧は、円筒形のローラを前記加圧シートに押し当てて回転させながら行われることを特徴とする、請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法。
4. 前記フレキシブルフィルムは、フィルム基材と、前記フィルム基材の両主面上に形成された接着層で構成され、
   前記導電性薄膜は、パターニングされた配線パターンで構成されるとともに、前記配線パターンが、前記接着層内に埋め込まれていることを特徴とする、請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法。
5. 前記配線パターンは、前記接着層の表面に、キャリアシート上に形成された前記配線パターンを転写し、前記接着層内に埋め込むことによって形成されることを特徴とする、請求項４に記載のフレキシブル基板の製造方法。
6. 前記キャリアシートは、前記配線パターンの転写と同時に、前記キャリアシートを押圧することによって、前記配線パターンを前記貫通孔内で相互接続させることを特徴とする、請求項６に記載のフレキシブル基板の製造方法。
7. 前記フィルム基材は、前記接着層よりも薄いことを特徴とする、請求項４に記載のフレキシブル基板の製造方法。
8. 前記加圧シートは、導電性の材料からなり、
   前記加圧シートを押圧することによって、前記導電性薄膜を前記複数の貫通孔内で相互接続させた後、前記加圧シートに電流を印加することによって、前記導電性薄膜の相互接続部位を一括して溶接することを特徴とする、請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法。
9. フレキシブルフィルムに複数の貫通孔を形成する加工手段と、
   前記フレキシブルフィルムの両主面に、キャリアシート上に形成された配線パターンを転写する転写手段と、
   前記両主面に転写された配線パターン上に加圧シートを配置し、前記加圧シートを押圧することによって、前記両主面に形成された配線パターンを前記複数の貫通孔内で一括して相互接続させる押圧手段と
   を備え、
   前記押圧手段は、前記加圧シートを、前記複数の貫通孔が位置する領域を含む範囲において、均一な圧力で押圧することを特徴とする、フレキシブル基板の製造装置。
10. 前記押圧手段は、円筒形のローラを前記加圧シートに押し当てて回転させながら行うことを特徴とする、請求項９に記載のフレキシブル基板の製造装置。
11. 前記転写手段で使用された前記キャリアシートは、前記配線パターンを転写後、前記加圧シートとして前記押圧手段で使用されること特徴とする、請求項９に記載のフレキシブル基板の製造装置。
12. 前記配線パターンの相互接続部位を溶接する溶接手段をさらに備え、
    前記加工手段及び前記溶接手段は、同一のレーザ装置で構成され、
    前記貫通孔の形成、及び相互接続部位の溶接は、前記レーザ装置による異なる発振波長で行われることを特徴とする、請求項９に記載のフレキシブル基板の製造装置。
13. フレキシブルフィルムに複数の貫通孔を形成する加工手段と、
    前記フレキシブルフィルムの両主面に、キャリアシート上に形成された配線パターンを転写する転写手段と、
    前記両主面に転写された配線パターン上に加圧チャンバーを配置し、前記加圧チャンバー内を所定の圧力にすることによって、前記両主面に形成された配線パターンを前記複数の貫通孔内で一括して相互接続させる押圧手段と
    を備え、
    前記押圧手段は、前記加圧チャンバーが配置された領域内において、前記配線パターンを均一な圧力で押圧することを特徴とする、フレキシブル基板の製造装置。

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