JP2008140995A - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】内層基材と外層基材とを均等な圧力で積層接着し、また、リード部対応樹脂フィルム、層間接着剤層および外層基材をリードパターン部から容易に、かつ高精度に除去することが可能な多層プリント配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】露出部12tt以外の部分の導体層(内層回路パターン12c、内層回路パターン13c、リードパターン12t)に対して、カバーレイ14を接着する。リード部対応樹脂フィルム26の貼り付け位置を特定するダミーパターン23を外層基材20に形成し、ダミーパターン23が形成された表面に層間接着剤層25を積層する。リード部対応樹脂フィルム26を層間接着剤層25に貼り付けした後、リード部対応樹脂フィルム26をリードパターン部Atに位置合わせし、層間接着剤層25を介して内層基材10に外層基材20を積層/接着する。
【選択図】図7

Description

本発明は、電子機器などに使用されるプリント配線板、特に2層以上の導体層を持ち、外層基材の一部を除去して可撓性の内層基材をリードパターン部として有する多層プリント配線板の製造方法に関する。
ビデオカメラやデジタルカメラなどの携帯型の電子機器では、内部の狭い空間に多数の電子部品を配置し、相互に配線して接続する必要がある。
従来は、硬質性のプリント配線板をコネクタとケーブルを用いて相互に接続していたが、接続の信頼性やインピーダンス制御、体積削減を目的として、ケーブル部(柔軟性があり屈曲可能なプリント配線板)と実装部(硬質性のプリント配線板)を1つのプリント配線板として構成した多層プリント配線板が提供されている。
なお、柔軟性が要求されるケーブル部に対して、電子部品の実装や筐体への取り付けなどのためには、電子部品を実装する実装部は、少なくともある程度の剛性がある方が扱いやすいことから、可撓性と剛性とを併せ持つ多層プリント配線板とする必要があり、製造工程が複雑になること、可撓性部と剛性部の境界で歪み生じることなどの問題がある。
柔軟性・可撓性を持ちケーブルなどとして利用される部分(以下、可撓部という。)と、可撓部より導体層数が多く可撓部に比較して剛性を持ち主に電子部品の実装などが行われる部分(以下、多層部という。)とを1つのプリント配線板内に持つ通称フレックスリジッド、あるいはリジッドフレックスと呼ばれる従来の多層プリント配線板の製造方法を図15ないし図20(従来例1)、図21および図22(従来例2)に基づいて説明する。
なお、図および説明を簡略化するため、多層部の全総数が4層、可撓部の層数が1層である構成の多層プリント配線板を例に説明を行なうが、それ以上の層数の多層プリント配線板についても、加工手順は同様である。
図15は、従来例1に係る多層プリント配線板の製造方法に適用する内層基材の概略構成を断面で示す断面図である。
内層基材110は、内層コアとなる可撓性の内層絶縁基材111と、内層絶縁基材111の両面に形成された内層導体層112、内層導体層113とで構成してある。内層絶縁基材111は、例えばポリイミド、ポリエーテルケトン、液晶ポリマーなどの絶縁性樹脂フィルムである。また、内層導体層112、内層導体層113は、内層絶縁基材111の表面に例えば銅箔などの導体材料(金属層)を積層して形成してある。
内層基材110の一部がケーブルとして適用される可撓部となる。なお、内層基材110は、両面フレキシブル配線板材料として市販されている。
図16は、図15に示した内層基材に内層回路パターン部およびリードパターン部を形成するためのレジストマスクを形成した概略状態を断面で示す断面図である。図17は、図16に示したレジストマスクを適用して内層基材に内層回路パターン部およびリードパターン部を形成した概略状態を断面で示す断面図である。
回路パターン形成法(フォトリソ法など)を適用して、導体層112、導体層113の表面にエッチングレジストを塗布し、回路パターンに対応するエッチングレジスト140を形成する(図16)。
次に、適当なエッチャントで導体層112、導体層113をエッチング(パターニング)することにより、内層回路パターン112c、内層回路パターン113cおよびリードパターン112tを形成し、エッチングレジスト140を剥離する(図17)。
内層回路パターン112cおよび内層回路パターン113cは、内層回路パターン部Acfを構成する。リードパターン112tは、内層回路パターン部Acfから延長されたリードパターン部At(可撓部)を構成する。つまり、内層基材110の導体層112、導体層113をパターニングして内層回路パターン部Acfおよびリードパターン部Atを形成する(内層パターン形成工程)。
内層回路パターン部Acfには、後工程で外層回路パターン(導体層122)が積層、形成されて多層部(積層回路パターン部Acs/外層回路パターン部Ace(図19参照。))を構成する。
リードパターン112tは、内層回路パターン112c(内層回路パターン部Acf)から延長された外部接続用のリードパターン(ケーブルとして適用される可撓部)である。リードパターン112tの先端には端子部/ランド部として作用する露出部112ttが形成してある。なお、露出部112ttは、後工程で金メッキなどの表面処理を施され、外部に対する接続端子として機能する。つまり、露出部112ttは、完成した多層プリント配線板のリードパターン部Atの接続端子として取り出す部分となる。
なお、内層回路パターン部Acf(積層回路パターン部Acs)、リードパターン部Atの周囲には最終的に切断される捨て板部Ahが配置してある。
図18は、図17に示した内層基材に絶縁保護皮膜を形成した概略状態を断面で示す断面図である。
内層パターン形成工程の後、露出部112tt以外の部分の導体層(内層回路パターン112c、内層回路パターン113c、リードパターン112t)に対して、絶縁保護皮膜となるカバーレイ114を接着する。
カバーレイ114としては、一般的に内層絶縁基材111の絶縁樹脂フィルムと同材料でほぼ同厚の材料が適用される。カバーレイ114は、カバーレイ基材114aと、カバーレイ接着剤層114bとを有する。また、必要がある場合には、露出部112tt(端子/ランド部)に金メッキなどの表面処理が行なわれる。
図19は、図18に示した内層基材に外層基材を積層した概略状態を断面で示す断面図である。図20は、図19の平面状態を示す平面図である。なお、図20では、図を見やすくするため、回路パターンやレジスト、穴などの表示は省略してある。
次に、外層基材120と、外層基材120を内層基材110に接着する層間接着剤層125を準備する。外層基材120は、外層コアとなる外層絶縁基材121と、外層絶縁基材21の表面に形成された導体層122とで構成してある。
外層基材120としては、例えばガラスエポキシやポリイミドといった絶縁材料(外層絶縁基材121)に銅箔(導体層122)を積層した一般に市販されている片面配線板材料が用いられる。
外層基材120が内層基材110と対向する面に、層間接着剤層125を積層し、積層プレス装置などで、内層基材110に対して外層基材120を積層、接着する(基材積層工程。図19)。
なお、内層基材110に積層された外層基材120で積層回路パターン部Acsに対応する部分は、導体層122のパターニングにより外層回路パターン(不図示)が形成されて外層回路パターン部Aceとなる(外層パターン形成工程)。
基材積層工程の後、スルーホール穴加工、パネルメッキ、外層回路パターン形成、ソルダレジスト形成、シルク印刷、メッキや防錆処理などの表面処理といった多層プリント配線板の製造方法を適用し、外形加工の直前まで工程を進める。
完成状態の多層プリント配線板では、リードパターン部At(可撓部)は、外部に露出している必要がある。つまり、基材積層工程で内層基材110に積層された外層基材120のリードパターン部Atに対応する部分は完成するまでに除去する必要がある。また、リードパターン部Atは、多層部(積層回路パターン部Acs/内層回路パターン部Acf/外層回路パターン部Ace)との境界位置BPを有する。なお、多層部は、内層基材110と外層基材120が積層してあることから、可撓部に比較して硬質性となる。
したがって、リードパターン部Atに対応する領域での外層基材120の除去を容易にするために、外層基材120の境界位置BPに対応する部分に分離スリット120gを積層する前に予め形成し、リードパターン部Atに対応する領域では、層間接着剤層125を予め除去している。
つまり、分離スリット120gの形成、リードパターン部Atに対応する領域での層間接着剤層125の除去により、可撓部となる部分での内層基材110は外層基材120と接着が行われない。したがって、後工程である外周端形成工程で可撓部・多層部(多層プリント配線板)の外形加工(外周端形成)を行なうことにより、リードパターン部Atに対応する部分での外層基材120の除去が可能となる。
図20で示すとおり、切断線DLで、外形加工が行なわれる(外周端形成工程)。分離スリット120gは、切断線DLより若干外側へ伸びている。したがって、切断線DLに対応する金型などで打ち抜いて外形加工を施すと、外層基材120は、分離スリット120gで、多層部側と可撓部側の2つの部分に分離される。
多層部(積層回路パターン部Acs)側の外層基材120(外層回路パターン部Ace)は、内層基材110(内層回路パターン部Acf)に接着剤で接着されているのに対し、可撓部(リードパターン部At)側の外層基材120は、層間接着剤層125が無いので、基板積層時工程での圧力や熱で物理的に密着しているだけである。可撓部(リードパターン部At)に重畳している外層基材120を治具や手で剥がし、多層プリント配線板を完成する。
不要な外層基材を分離するために予めスリットを形成した後、内層基材に外層基材を積層する方法は、例えば特許文献1ないし特許文献4に開示されている。
図21は、従来例2に係る多層プリント配線板の製造方法で内層基材に外層基材を積層し外層回路パターンを形成した概略状態を断面で示す断面図である。
従来例1の他、従来例2として外層基材に予めスリットを形成しない方法が提案されている。例えば、外層基材を積層した後、レーザーで外層基材のみを切断する方法や、外層基材を機械的に引きちぎる方法である。機械的に引きちぎる場合、切断位置が不確定になりやすいので、意図した場所でちぎれる様に、少し工夫を行なうことが知られている。具体的には、従来例1と同様な手順で図19に示した基材積層工程まで処理される。なお、従来例1の場合と異なり、分離スリット120gは形成されていない。
従来例2では、外層基材120の切断を補助する手段として、導体層122をパターニングして外層回路パターン122cを形成し外層回路パターン部Aceを構成する(外層パターン形成工程)ときに、導体層122をパターニングして境界位置BPを挟む2本の境界画定パターン122cgを形成する。なお、境界画定パターン122cgは、いずれか1本のみとすることも可能である。外層パターン形成工程の後、ソルダレジスト形成、シルク印刷などの加工を行なう。
図22は、図20で外層パターン部を構成した後に切断スリットを形成した平面状態を示す平面図である。なお、図22では、図を見やすくするため、回路パターンやレジスト、穴などの表示は省略してある。
外層パターン形成工程の後、リードパターン部At(可撓部)と多層部(積層回路パターン部Acs/内層回路パターン部Acf/外層回路パターン部Ace)との境界位置BPを除いて、可撓部の周囲に中穴加工として切断スリット120fを形成する。切断スリット120fの形成により、リードパターン部Atの先端位置に対応する外層基材120の切断端部122ff(角部、端部)が露出する。
リードパターン部Atを覆っている外層基材120は、比較的脆く、また、引きちぎることが可能な材質であることから、境界位置BPで折り取る、あるいは、引きちぎることができる。したがって、露出した切断端部122ffから外層基材120を引き剥がすことにより、リードパターン部Atに対応する外層基材120を除去することができる。
また、境界画定パターン122cgは、外層基材120を剥がすときのガイドとして作用し、意図しない部分で外層基材120がちぎれることがないように作用する。
余分な外層基材120を除去した後、可撓部および多層部への外形加工を行なって多層プリント配線板を完成する。
なお、従来例2の他にも、可撓部の外層基材を剥がす方法としては、ハーフパンチを利用する方法、内側から半分溝加工を行なう方法(例えば、特許文献5参照。)、最終外形加工時に外側から切断する方法(例えば、特許文献6参照。)、可撓部上に接着層を塗布しない単純な方法(例えば、特許文献7、特許文献8参照。)などが提案されている。
また、外層基材が比較的薄い場合は、可撓部に相当する部分を予め窓抜き加工しておく方法(例えば、特許文献9、特許文献10、特許文献11参照。)などが提案されている。
外層基材が比較的厚い場合は、可撓部と多層部の厚みの差によって積層接着が均一に施されないという問題から、窓抜きした部材やその他の部材を抜いた穴に一旦戻して積層後に再度抜き取ったり、離型部材をはさんだり、離型性能を持つ材料を使うなどの方法(例えば、特許文献12、特許文献13、特許文献14、特許文献15参照。)などが提案されている。
さらに、可撓部と外層基材の間に両面離型材や自己剥離接着剤を挟む方法(例えば、特許文献16参照。)なども提案されている。
特開平7−106765号公報 特開平9−331153号公報 特開2003−31950号公報 特開2006−210873号公報 特開平5−90756号公報 特開平4−34993号公報 特開平6−216531号公報 特開平9−74252号公報 特開平6−216537号公報 特開平8−148835号公報 特開2006−186178号公報 特開平3−290990号公報 特開平7−50456号公報 特開平6−216533号公報 特開平6−252552号公報 特開平7−135393号公報 特開2003−115665号公報
従来例で明らかなように、可撓部に重畳する外層基材をいかにして取り除くか、すなわち、外層基材と可撓部を構成する内層基材とをいかにして接着しないようにするかが、フレックスリジッドとしての多層プリント配線板の製造プロセスで最も重要な技術事項である。
従来例1、従来例2で示したように、一般的には、金型加工などで層間接着剤層を予め打ち抜いておく手法が最も普及している。しかし、この手法では、接着面を汚染せず、正確に金型加工するという点が意外と難しく、次に列挙するような問題があった。
(1)接着面は、タック性があり、また、硬化前であることから、ゴミやホコリが付きやすい。(2)金型で加工するときに手や機械から油などの汚染を受けやすい。(3)接着面を離型紙などで保護したとしても、それを剥離する際、剥離帯電が起こったり離型紙の汚染物質が移ったりしやすい。(4)穴加工した接着剤シートを内層基材に正確に位置合わせして積層することが難しい。
つまり、基材積層工程の後で、接着性能が低下する確率、介在物による不良が発生する確率が非常に高くなり、可撓部の位置精度が低下するなどの問題が生じていた。
また、外層基材に予めスリット加工を施した場合、あるいは、穴加工を施した場合には、多層部と可撓部の境界で、総厚の不連続が発生し、積層接着の際、積層圧力が不均一になることから、多層部に比較して圧力が低く隙間がある可撓部へ接着剤が流れて多層部の可撓部近傍の総厚が傾斜的に薄くなるという問題が生じ、あるいは、接着剤が可撓部の領域へはみ出し、可撓部の意図しない部分で外層基材の接着が生じ、外層基材が剥がせなくなるといった問題があった。その他、可撓部と多層部の境界付近でも接着剤のはみ出しによる品質低下の問題が生じることがあった。
さらに、積層時に穴部(スリット部)のエッジが刃物的に機能して、可撓部と多層部の境界位置における可撓部を傷つけ、完成した多層プリント配線板の可撓部での屈曲性能、特に、可撓部と多層部との境界位置での可撓部の対屈曲性を低下させる事態を発生させることがあった。
また、外層基材に予めスリットを形成し、あるいは、可撓部に対応する外層基材を予め除去しておくと、スルーホールやバイアホール形成の際のデスミア加工で、スリットや外層基材を除去した領域を通して露出状態となった内層基材や可撓部の絶縁樹脂基材が損傷を受け、絶縁特性、層間接着強度、耐屈曲性、耐摩擦性などが著しく低下するという問題も生じる。これを回避するために、デスミア処理への耐性を有する金属膜を予め生成するなどの対策が必要となってくる(例えば、特許文献17参照。)。
離型部材を挟む方法も、離型部材を適切な位置に配置する手間が膨大であると共に、積層時に離型部材がずれないように制御するのは、非常に難しく、安定した生産が難しかった。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、内層回路パターン部および内層回路パターン部から延長されたリードパターン部を有する可撓性の内層基材と、内層回路パターン部に積層された外層回路パターン部を有する外層基材とを備える多層プリント配線板の製造方法であって、リードパターン部の範囲に対応させたリード部対応樹脂フィルムを層間接着剤層に形成して層間接着剤層が内層基材に接着することを防止することにより、内層基材と外層基材とを均等な圧力で積層接着し、また、リード部対応樹脂フィルム、層間接着剤層および外層基材をリードパターン部から容易に、かつ高精度に除去することが可能な多層プリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係る多層プリント配線板の製造方法は、内層回路パターン部および該内層回路パターン部から延長されたリードパターン部を有する可撓性の内層基材と、前記内層回路パターン部に積層された外層回路パターン部を有する外層基材とを備える多層プリント配線板の製造方法であって、前記内層基材の導体層をパターニングして前記内層回路パターン部および前記リードパターン部を形成する内層パターン形成工程と、前記リードパターン部の範囲を示す金属層のダミーパターンを前記外層基材に形成するダミーパターン形成工程と、前記外層基材の前記ダミーパターンが形成された表面に層間接着剤層を形成する層間接着剤層形成工程と、前記リードパターン部の範囲に対応させて成形したリード部対応樹脂フィルムを前記ダミーパターンに対応させて前記層間接着剤層に貼り付ける樹脂フィルム貼付工程と、前記リード部対応樹脂フィルムを前記リードパターン部に位置合わせし前記層間接着剤層を介して前記内層基材に前記外層基材を積層する基材積層工程と、前記内層基材に積層した前記外層基材の導体層をパターニングして前記内層回路パターン部に対応する前記外層回路パターン部を形成する外層パターン形成工程と、前記リード部対応樹脂フィルムを前記内層基材から分離して前記リード部対応樹脂フィルムに積層された前記層間接着剤層および前記外層基材を除去する外層基材除去工程とを備えることを特徴とする。
この構成により、リード部対応樹脂フィルムの厚さによる段差を吸収し、リードパターン部と外層基材(および層間接着剤層)とが接着されない状態で外層基材と内層基材を均等に加圧して積層できる。つまり、層間接着剤層および外層基材を予め加工しなくても、リードパターン部に層間接着剤層を接着させずに内層基材と外層基材とを積層できるので、リード部対応樹脂フィルム、層間接着剤層および外層基材を内層基材から容易に精度良く分離することが可能となる。したがって、基材積層工程や外層基材除去工程でのリードパターン部への外層基材による歪みや層間接着剤層の影響を排除して高精度に位置合わせしたリードパターン部を形成できるので、工程不良を解消して積層回路パターン部とリードパターン部との境界を清浄で歪みの無いきれいな切断面とし、高精度で耐屈曲性の高いリードパターン部を有する多層プリント配線板を生産性良く製造することが可能となる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記外層基材は、両面配線基材で構成され、一方の面の導体層をエッチングして前記ダミーパターンを形成することを特徴とする。
この構成により、ダミーパターンを極めて容易に生産性良く形成することが可能となる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記ダミーパターンは、前記積層回路パターン部と前記リードパターン部との境界に対応するパターンを有することを特徴とする。
この構成により、積層回路パターン部とリードパターン部との境界を容易に精度良く画定し、形成することが可能となる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記外層基材除去工程の前に、前記内層回路パターン部および前記外層回路パターン部が構成する積層回路パターン部と前記リードパターン部とを周囲の前記内層基材および前記外層基材から切断して前記積層回路パターン部および前記リードパターン部の外周端を形成する外周端形成工程を備えることを特徴とする。
この構成により、外周端にリード部対応樹脂フィルムを露出させることができるので、極めて容易に外層基材を内層基材(リードパターン部)から除去することが可能となる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記リード部対応樹脂フィルムは、ポリイミド樹脂で構成され、前記層間接着剤層に対して付着性を有する表面を備えることを特徴とする。
この構成により、リード部対応樹脂フィルムを層間接着剤層に容易に精度良く貼り付けすることができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記リード部対応樹脂フィルムは、前記層間接着剤層に対向する表面に感熱性接着剤を塗布したポリイミドフィルムであることを特徴とする。
この構成により、リード部対応樹脂フィルムの接着性を容易に確保し、積層時に加わる圧力を均等化することができるので、より高精度のリードパターン部を形成することが可能となる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記リード部対応樹脂フィルムは、前記リードパターン部の前記外周端の外側に延長して形成してあることを特徴とする。
この構成により、外周端形成工程で形成した外周端でリード部対応樹脂フィルムを確実に露出させることが可能となるので、リード部対応樹脂フィルム、層間接着剤層および外層基材を内層基材から極めて容易に精度良く分離することが可能となる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法は、内層回路パターン部および該内層回路パターン部から延長されたリードパターン部を有する可撓性の内層基材と、前記内層回路パターン部に積層された外層回路パターン部を有する外層基材とを備える多層プリント配線板の製造方法であって、前記内層基材の導体層をパターニングして前記内層回路パターン部および前記リードパターン部を形成する内層パターン形成工程と、前記外層基材に層間接着剤層を形成する層間接着剤層形成工程と、前記層間接着剤層の表面にリード部対応樹脂フィルムを形成するための仮止め樹脂フィルムを仮止めする樹脂フィルム仮止め工程と、前記リードパターン部の範囲に沿って前記仮止め樹脂フィルムを切断する樹脂フィルム切断工程と、前記仮止め樹脂フィルムを剥離して前記リードパターン部の範囲に対応する前記仮止め樹脂フィルムを前記リード部対応樹脂フィルムとして残す樹脂フィルム剥離工程と、前記リード部対応樹脂フィルムを前記リードパターン部に位置合わせし前記層間接着剤層を介して前記内層基材に前記外層基材を積層する基材積層工程と、前記内層基材に積層した前記外層基材の導体層をパターニングして前記内層回路パターン部に対応する前記外層回路パターン部を形成する外層パターン形成工程と、前記リード部対応樹脂フィルムを前記内層基材から分離して前記リード部対応樹脂フィルムに積層された前記層間接着剤層および前記外層基材を除去する外層基材除去工程とを備えることを特徴とする。
この構成により、リード部対応樹脂フィルムの厚さによる段差を吸収し、リードパターン部と外層基材(および層間接着剤層)とが接着されない状態で外層基材と内層基材を均等に加圧して積層できる。つまり、層間接着剤層および外層基材を予め加工しなくても、リードパターン部に層間接着剤層を接着させずに内層基材と外層基材とを積層できるので、リード部対応樹脂フィルム、層間接着剤層および外層基材を内層基材から容易に精度良く分離することが可能となる。したがって、基材積層工程や外層基材除去工程でのリードパターン部への外層基材による歪みや層間接着剤層の影響を排除して高精度に位置合わせしたリードパターン部を形成できるので、工程不良を解消して積層回路パターン部とリードパターン部との境界を清浄で歪みの無いきれいな切断面とし、高精度で耐屈曲性の高いリードパターン部を有する多層プリント配線板を生産性良く製造することが可能となる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記樹脂フィルム切断工程で、前記仮止め樹脂フィルムの切断による切り込みは、前記外層基材にまで形成されることを特徴とする。
この構成により、外層基材除去工程での外層基材の除去を容易かつ高精度に生産性良く行なうことが可能となる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記外層基材除去工程の前に、前記内層回路パターン部および前記外層回路パターン部が構成する積層回路パターン部と前記リードパターン部とを周囲の前記内層基材および前記外層基材から切断して前記積層回路パターン部および前記リードパターン部の外周端を形成する外周端形成工程を備えることを特徴とする。
この構成により、外周端にリード部対応樹脂フィルムを露出させることができるので、極めて容易に外層基材を内層基材(リードパターン部)から除去することが可能となる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記仮止め樹脂フィルムは、ポリイミド樹脂で構成され、前記層間接着剤層に対して付着性を有する表面を備えることを特徴とする。
この構成により、リード部対応樹脂フィルムを層間接着剤層に容易に精度良く貼り付けすることができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記仮止め樹脂フィルムは、前記層間接着剤層に対向する表面に感熱性接着剤を塗布したポリイミドフィルムであることを特徴とする。
この構成により、リード部対応樹脂フィルムの接着性を容易に確保し、積層時に加わる圧力を均等化することができるので、より高精度のリードパターン部を形成することが可能となる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記リード部対応樹脂フィルムは、前記リードパターン部の前記外周端の外側に延長して形成してあることを特徴とする。
この構成により、外周端形成工程で形成した外周端でリード部対応樹脂フィルムを確実に露出させることが可能となるので、リード部対応樹脂フィルム、層間接着剤層および外層基材を内層基材から極めて容易に精度良く分離することが可能となる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法は、内層回路パターン部および該内層回路パターン部から延伸されたリードパターン部を有する可撓性の内層基材と、前記内層回路パターン部に積層された外層回路パターン部を有する外層基材とを備える多層プリント配線板の製造方法であって、前記内層基材の導体層をパターニングして前記内層回路パターン部および前記リードパターン部を形成する内層パターン形成工程と、前記外層基材に層間接着剤層を形成する層間接着剤層形成工程と、前記層間接着剤層の表面に前記リードパターン部に対応するリード部対応樹脂フィルムを形成する樹脂フィルム形成工程と、前記リード部対応樹脂フィルムを前記リードパターン部に位置合わせし前記層間接着剤層を介して前記内層基材に前記外層基材を積層する基材積層工程と、前記内層基材に積層した前記外層基材の導体層をパターニングして前記内層回路パターン部に対応する前記外層回路パターン部を形成する外層パターン形成工程と、前記リード部対応樹脂フィルムを前記内層基材から分離して前記リード部対応樹脂フィルムに積層された前記層間接着剤層および前記外層基材を除去する外層基材除去工程とを備えることを特徴とする。
この構成により、リード部対応樹脂フィルムの厚さによる段差を吸収し、リードパターン部と外層基材(および層間接着剤層)とが接着されない状態で外層基材と内層基材を均等に加圧して積層できる。つまり、層間接着剤層および外層基材を予め加工しなくても、リードパターン部に層間接着剤層を接着させずに内層基材と外層基材とを積層できるので、リード部対応樹脂フィルム、層間接着剤層および外層基材を内層基材から容易に精度良く分離することが可能となる。したがって、基材積層工程や外層基材除去工程でのリードパターン部への外層基材による歪みや層間接着剤層の影響を排除して高精度に位置合わせしたリードパターン部を形成できるので、工程不良を解消して積層回路パターン部とリードパターン部との境界を清浄で歪みの無いきれいな切断面とし、高精度で耐屈曲性の高いリードパターン部を有する多層プリント配線板を生産性良く製造することが可能となる。
本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、内層回路パターン部から延長されたリードパターン部(可撓部)の範囲に対応させたリード部対応樹脂フィルムを、内層基材と外層基材とを接着する層間接着剤層に形成することにより層間接着剤層が内層基材に接着することを防止することから、内層基材と外層基材とを均等な圧力で積層接着し、また、リード部対応樹脂フィルム、層間接着剤層および外層基材をリードパターン部から容易に、かつ高精度に除去することが可能となり、耐屈曲性に優れた信頼性の高い多層プリント配線板を生産性良く製造することができるという効果を奏する。
また、外層基材および層間接着剤層に対する従来法のような加工が不要であることから、工程を簡略化でき、また、加工による段差も生じないことから、リードパターン部の損傷、層間接着剤層からの接着剤のはみ出しなどの工程不良を防止できるという効果を奏する。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態では、説明を簡単にするため、可撓部(リードパターン部)が1層の導体層、多層部(積層回路パターン部)が4層の導体層で構成された多層プリント配線板を例示するが、積層回路パターン部Acsが4層導体層に限らず、3層導体層、その他の多層構成であっても良い。また、レーザー法/フォトビア法など通称ビルドアップ基板と呼ばれるものをはじめ、あらゆる形態の多層プリント配線板に適用可能である。
<実施の形態1>
図1ないし図9に基づいて、実施の形態1に係る多層プリント配線板の製造方法について説明する。
本実施の形態では、内層回路パターン部と外層回路パターン部が積層された積層回路パターン部Acsの厚み方向の中ほどから可撓性のリードパターン部が延長されている形式の多層プリント配線板(通称:フライングテールタイプ)を実施例として説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る多層プリント配線板の製造方法に適用する内層基材の概略構成を断面で示す断面図である。
内層基材10は、内層コアとなる可撓性の内層絶縁基材11と、内層絶縁基材11の両面に形成された導体層12、導体層13とで構成してある。内層絶縁基材11は、例えばポリイミド、ポリエーテルケトン、液晶ポリマーなどの絶縁性樹脂フィルムである。また、導体層12、導体層13は、内層絶縁基材11の表面に接着剤を介して、あるいは接着剤なしで例えば銅箔などの導体材料(金属層)を積層して形成してある。
内層基材10は、一般に市販されている両面フレキシブル多層プリント配線板材料を適用することができる。本実施の形態では、例えば25μm厚のポリイミドフィルムの両面に12.5μmないし25μm厚の銅箔を積層接着した材料を用いた。したがって、内層基材10は、全体として可撓性を有する構成となる。なお、内層基材10の材質や厚さは、本発明の構成とは直接関係しないので、製造する多層プリント配線板の必要性能に応じて適宜選定することが可能である。
図2は、図1に示した内層基材に内層回路パターン部およびリードパターン部を形成した概略状態を断面で示す断面図である。
公知の回路パターン形成法(フォトリソ法など)を適用してエッチングレジストを導体層12、導体層13の表面に形成し、適当なエッチング液(例えば、塩化第2銅、塩化第1鉄など)で導体層12、導体層13をエッチング(パターニング)することにより、内層回路パターン12c、内層回路パターン13cおよびリードパターン12tを形成する。
内層回路パターン12cおよび内層回路パターン13cは、内層回路パターン部Acfを構成する。リードパターン12tは、内層回路パターン部Acfから延長されたリードパターン部Atを構成する。つまり、内層基材10の導体層12、導体層13をパターニングして内層回路パターン部Acfおよびリードパターン部Atを形成する(内層パターン形成工程)。
なお、内層回路パターン部Acfは2層構造としたが、内層回路パターン12cのみの単層で構成することも可能である。また、内層回路パターン部Acfには、後工程で外層回路パターン22cが積層されて積層回路パターン部Acs/外層回路パターン部Ace(図8参照。)を構成する。
リードパターン12tは、内層回路パターン12c(内層回路パターン部Acf)から延長された外部接続用のリードパターンである。リードパターン12tの先端には端子部/ランド部として作用する露出部12ttが形成してある。なお、露出部12ttは、後工程で金メッキなどの表面処理を施され、外部に対する接続端子として機能する。つまり、露出部12ttは、完成した多層プリント配線板のリードパターン部Atの接続端子として取り出す部分となる。
本実施の形態では、リードパターン部Atは、リードパターン12tのみの単層としてあるので、内層回路パターン13cから延長されるリードパターンは、形成されていない。
なお、内層回路パターン12cおよび内層回路パターン13c(あるいは後述する外層回路パターン22c)を相互に接続するインナーバイアホールが必要な場合は、従来法と同様にスルーホール加工や必要なら穴埋め加工などを適宜施すことができる。
なお、内層回路パターン部Acf(積層回路パターン部Acs)、リードパターン部Atの周囲には最終的に切断される捨て板部Ahが配置してある。
図3は、図2に示した内層基材に絶縁保護皮膜を形成した概略状態を断面で示す断面図である。
内層パターン形成工程の後、露出部12tt以外の部分の導体層(内層回路パターン12c、内層回路パターン13c、リードパターン12t)に対して、絶縁保護皮膜となるカバーレイ14を接着する。カバーレイ14としては、内層絶縁基材11の絶縁樹脂フィルムと同材料でほぼ同厚の材料を適用することが望ましい。
本実施の形態では、例えば、内層絶縁基材11と同じ25μm厚のポリイミドフィルムのカバーレイ基材14aと、カバーレイ基材14aの片面に形成したカバーレイ接着剤層14bとを有する市販のカバーレイ材料を用いた。なお、上述したとおり、露出部12ttにはカバーレイ14を被覆せず、導体層を露出させたままにしておく。
カバーレイ14は、内層回路パターン部Acfも含め、リードパターン部Atの端子エリア(露出部12tt)以外の全面に貼り付けてある。しかし、積層回路パターン部Acsの総厚を薄くすること、積層回路パターン部Acsの層間接着性能を向上することなどを目的として、積層回路パターン部Acsにはカバーレイ14を設けない方法も可能である。また、層間でのスルーホール形成の信頼性を向上することを目的としてスルーホール穴の周囲からカバーレイ14を除く構成とすることも可能である。
次に、露出部12ttに対して金メッキや錫メッキあるいは防錆処理などの表面処理を行なう。例えば、金メッキを行なう場合には、導体層の表面の研磨やソフトエッチ、メッキが不要な部分へのメッキレジストの適用、SEEDINGなどの前処理を施した後、ニッケルメッキ、金メッキを順次施す。
図4は、図3に示した内層基材に積層するために準備した外層基材の概略状態を断面で示す断面図である。
次に、外層基材20と、外層基材20を内層基材10に接着する層間接着剤層25を準備する。外層基材20は、外層コアとなる外層絶縁基材21と、外層絶縁基材21の表面に形成された導体層22とで構成してある。外層基材20が内層基材10と対向する面に、層間接着剤層25を積層、形成する。
外層基材20としては、例えば0.1mm厚のガラスエポキシ系樹脂コア材(外層絶縁基材21)に銅箔(導体層22)を積層した市販の両面プリント配線板材料(両面配線基材)を使用した。
なお、外層基材20としての材質や厚さは、内層基材10と同様、本発明の構成とは直接関係しないので、製造する多層プリント配線板の必要性能に応じて、例えば、紙、アラミド樹脂繊維、その他の繊維で強化したポリエステル、ポリエーテルケトン、フェノール、フッ素樹脂、その他の樹脂など、基本的に多層プリント配線板材料として利用できるあらゆる材料を使用することが可能である。
層間接着剤層25としては、多層プリント配線板材料として市販されているシート状で半硬化状態のエポキシ樹脂を使用した。層間接着剤層25の材質や厚さについても、外層基材20と同様、必要に応じて自由に選択すれば良い。
まず、外層基材20の両面に配置された導体層22(銅箔)の表面に適当なエッチングレジストを形成し、適当なエッチャントで導体層22をエッチング(パターニング)することにより、金属層のダミーパターン23を形成する(ダミーパターン形成工程)。なお、ダミーパターン23を形成した面と反対側の面の導体層22は、エッチングせずにそのまま全面に残しておく。
外層基材20を両面配線基材で構成することにより、一方の面の導体層(金属層)を適用してダミーパターン23を形成できることから、ダミーパターン23を極めて容易に生産性良く形成することが可能となる。
ダミーパターン23は、完成した多層プリント配線板でリードパターン部Atとなる範囲(境界)を示すように形成される。図4では、リードパターン部Atの全域に対応した形状でダミーパターン23を形成した状態を示すが、リードパターン部Atのコーナー部、各辺を示す線状マーク、帯状マークなどであっても良い。
また、積層回路パターン部Acsとリードパターン部Atとの境界位置BPを示す形状(パターン)を少なくとも一部に有する構成としてある。つまり、ダミーパターン23は、積層回路パターン部Acsとリードパターン部Atとの境界に対応するパターンを有する構成としてある。この構成により、積層回路パターン部Acsとリードパターン部Atとの境界を容易に精度良く画定し、形成することが可能となる。なお、境界位置BPを示すパターンは境界で少なくとも帯状に形成してあることが境界を明示するために望ましい。
ダミーパターン23は、上述したとおり、リードパターン部Atの範囲を示す形状であれば、どのような平面形状であっても良い。つまり、後述するリード部対応樹脂フィルム26(図6参照。)の貼り付け位置を特定するときのガイドとしての作用、および、多層プリント配線板の外周端10t(図9参照。)を形成するときの切断位置(切断線DL。図8参照。)を特定するガイドとしての作用が可能であれば良い。
外層基材20のダミーパターン23を形成した表面に層間接着剤層25を積層、形成する(層間接着剤層形成工程)。本実施の形態では、外層基材20を内層基材10の両側に配置する4層構造とすることから、内層基材10の他の側に配置する他方の外層基材20も同様に準備する。
図5は、図4で示した外層基材にリード部対応樹脂フィルムを貼り付けて内層基材に積層するときの概略配置状態を断面で示す断面図である。図6は、図5で示した内層基材と外層基材の積層関係の概略状態を平面視で概念的に示す平面図である。
層間接着剤層形成工程の後、リードパターン部Atの範囲に対応させて成形したリード部対応樹脂フィルム26をダミーパターン23に対応させて層間接着剤層25の表面に貼り付ける(図5。樹脂フィルム貼付工程)。リード部対応樹脂フィルム26で層間接着剤層25の表面を被覆することから、内層基材10と外層基材20とを積層したときに内層基材10のリードパターン部Atが外層基材20に接着しないようにすることが可能となる。
リード部対応樹脂フィルム26は、リードパターン部Atの範囲(すなわち外層基材20と接着を起こしたくない範囲)に対応させた形状の金型などで予め加工して成形し、ダミーパターン23に位置合わせして層間接着剤層25に貼り付ける。
したがって、リード部対応樹脂フィルム26は、可能な限り厚さが薄く、内層基材10と外層基材20とを積層するとき(基材積層工程)の温度、圧力に耐えること、また、積層接着時に余分なガスや汚染物質が出ないこと、リードパターン部Atのカバーレイ14や露出部12ttと反応しないこと、さらには内層基材10およびカバーレイ14に対する接着が生じないことなどの性能が要求される。
本実施の形態では、リード部対応樹脂フィルム26は、カバーレイ14と同様、ポリイミド樹脂で構成され、層間接着剤層25に対して付着性(タック性、粘着性、接着性など)を有する表面を備える構成とすることが望ましい。例えば、ポリイミド樹脂の片面に接着剤層が形成された市販のカバーレイ材料を適用することができる。
つまり、ダミーパターン23を位置合わせガイドとし、リード部対応樹脂フィルム26の片面に形成された接着剤層によるタック性を利用してリード部対応樹脂フィルム26を層間接着剤層25の表面に貼り付ける(仮止め/接着)。この構成により、リード部対応樹脂フィルム26を層間接着剤層25に容易に精度良く貼り付けすることができる。
また、リード部対応樹脂フィルム26は、ポリイミドフィルムとし、層間接着剤層25に対向する表面に例えば感熱性接着剤を塗布した構成とすることも可能である。塗布して形成することができる感熱性接着剤を適用することにより、リード部対応樹脂フィルム26の接着性を容易に確保し、積層時(加熱時)に加わる圧力をさらに均等化することができるので、より高精度のリードパターン部Atを形成することが可能となる。
なお、外層基材20の表面に形成した層間接着剤層25がリード部対応樹脂フィルム26を仮止めできるタック性や粘着性をもっている場合は、リード部対応樹脂フィルム26の片面に形成した接着剤層は不要であり、例えば、単なるポリイミドフィルムなどを使用することが可能となる。
また、後工程の外形加工(外周端形成工程。図8参照)でのずれ公差などを考慮し、リードパターン部Atと積層回路パターン部Acsの境界位置BP以外では、リードパターン部Atの外形位置は、実外形(図8、図9参照。リードパターン部Atの外周端10t。切断線DLの位置)より若干大きめの余裕外形Atmとしてある(図6)。
なお、ダミーパターン23およびリード部対応樹脂フィルム26は、余裕外形Atmと同様に形成してある。つまり、リード部対応樹脂フィルム26は、リードパターン部Atの外周端10t(切断線DLの位置)の外側に延長して形成してある。
この構成により、後述する外周端形成工程で形成した外周端10tでリード部対応樹脂フィルム26を確実に露出させることが可能となるので、リード部対応樹脂フィルム26、層間接着剤層25および外層基材20を内層基材10から極めて容易に精度良く分離することが可能となる。なお、以下では、余裕外形Atmを区別しないで、単にリードパターン部Atとして説明する。
図7は、図5、図6で示した内層基材および外層基材を積層した概略状態を断面で示す断面図である。
リード部対応樹脂フィルム26を層間接着剤層25に貼り付け(仮止め)した後、リード部対応樹脂フィルム26をリードパターン部Atに位置合わせし、層間接着剤層25を介して内層基材10に外層基材20を積層/接着する(基材積層工程)。基材積層工程では、積層プレス装置などが適用される。
なお、本実施の形態では、外層基材20を内層基材10の両側に対向させて配置し、積層回路パターン部Acsを4層構造として積層/接着を行なう。
本実施の形態では、リードパターン部Atでの積層状態は、積層回路パターン部Acsの積層状態と同様に空間を生じない状態となる。つまり、リードパターン部Atと積層回路パターン部Acsの間で従来技術のような空間を生じないことから、リードパターン部Atと積層回路パターン部Acsの間での段差が大きく抑制されている。
つまり、リードパターン部Atと積層回路パターン部Acsの間での厚さの不連続性が解消されることから、リードパターン部Atおよび積層回路パターン部Acsは、それぞれの領域に関係なく内層基材10に対して外層基材20が均等に加圧され、リードパターン部Atに対して圧力ムラによる歪みが加わる恐れは無い。
すなわち、積層回路パターン部Acsとリードパターン部Atの間での積層材料の厚さの差(段差)はリード部対応樹脂フィルム26の1枚分の厚さに過ぎず、具体的には高々数十μm程度までとすることができる。また、内層基材10と外層基材20との間には流動性を有する層間接着剤層25が介在して充填されることから、上述した段差も積層時に層間接着剤層25のフローによって吸収される。
したがって、リードパターン部Atと積層回路パターン部Acsの間での段差によるリードパターン部Atへのダメージが生じる恐れは無く、境界位置BPでのリードパターン部Atの耐屈曲性を大幅に向上させることが可能となる。
さらに、リード部対応樹脂フィルム26は積層時にリードパターン部Atと密着することから、従来技術のような層数の差による空隙が生じることは無いので、不良品の原因となるリードパターン部Atへ層間接着剤層25が流動してはみ出すことによる接着現象も生じない。つまり、層間接着剤層25が、意図しない部分へはみ出して不良原因となることがないので、製品品質/工程歩留まりを向上させることが可能となる。
図8は、図7で内層基材に積層した外層基材に外層回路パターンを形成して積層回路パターン部を構成した概略状態を断面で示す断面図である。
積層を終了した後、従来法と同様の手順で、スルーホール加工/バイアホール加工、外層パターンニングを行なう。外層パターニングを行なうことにより、内層基材10に積層した外層基材20の導体層22をパターニングして内層回路パターン12c、内層回路パターン13cにそれぞれ対応する外層回路パターン22c、22cを形成する。外層回路パターン22cは、外層回路パターン部Aceを構成する。つまり、外層基材20の導体層22をパターニングして内層回路パターン部Acfに対応する外層回路パターン部Aceを形成する(外層パターン形成工程)。
外層パターン形成工程の後、メッキ処理や防錆処理などの表面処理、ソルダレジスト処理、シルク印刷処理など必要な加工処理を行なう。
必要な加工処理を終了した後、内層回路パターン部Acfおよび外層回路パターン部Aceが構成する積層回路パターン部Acsとリードパターン部Atとを捨て板部Ah(周囲の内層基材10および外層基材20)から切断線DLで切断し、積層回路パターン部Acsとリードパターン部Atの外周端10t(図9参照。)を形成する外形加工を行なう(外周端形成工程)。つまり、後述する外層基材除去工程の前に外周端形成工程を備える。
図9は、図8で積層回路パターン部およびリードパターン部の外周端を形成した後、リードパターン部に対応する外層基材を内層基材から除去して多層プリント配線板を完成する概略状態を断面で示す断面図である。
周囲の内層基材10および外層基材20から切断線DLで切断して積層回路パターン部Acsおよびリードパターン部Atの外周端10tを形成した後、リード部対応樹脂フィルム26を内層基材10から分離(剥離)してリード部対応樹脂フィルム26に積層された層間接着剤層25および外層基材20を除去する(外層基材除去工程)。
リードパターン部Atでは、リードパターン部Atに対応して配置されたリード部対応樹脂フィルム26が積層してあったことから外層基材20との接着が生じていない。したがって、外周端10tから外層基材20を矢符DVで示す方向へ剥離すると、リード部対応樹脂フィルム26、層間接着剤層25、外層絶縁基材21(外層基材20)をリードパターン部Atから分離させることができる。
また、積層回路パターン部Acsとリードパターン部Atとの境界位置BPでは、内層基材10と外層基材20との接着強度に不連続性を有している。つまり、積層回路パターン部Acs側では層間接着剤層25により内層基材10と外層基材20が接着してあることから十分な強度を有するのに対し、リードパターン部At側ではリード部対応樹脂フィルム26の存在により内層基材10と外層基材20との間での接着強度はほとんどない状態としてある。
したがって、外層基材20は、境界位置BPで容易に折れてリードパターン部At(内層基材10)から除去され、本実施の形態に係る多層プリント配線板が完成される(外層基材除去工程)。
なお、外層基材20は、境界位置BPでの折れ易さを考慮して、硬質性を有する材料(例えば、本実施の形態でのガラスエポキシ系樹脂コア材など)で構成することが望ましい。
切断線DLで切断することにより、外周端形成工程でリード部対応樹脂フィルム26を外周端10tに露出させた後に、外層基材除去工程でリード部対応樹脂フィルム26と共にリード部対応樹脂フィルム26に対応する外層基材20を除去することから、極めて容易に外層基材20を内層基材10(リードパターン部At)から除去することが可能となる。
なお、外形加工としては、図8、図9で示した方法(外周端形成工程で外周端10tを形成した後、外層基材除去工程で外層基材20を除去する。)の他に、一旦金型やルータ(溝きり機)などでリードパターン部Atの平面上の輪郭部分に対応する外層基材20のみを切断する中穴加工を行ない、リードパターン部Atに対応する外層基材20を除去(外層基材除去工程)した後に外周端10tを形成する外形加工(外周端形成工程)を行なうことも可能である。この構成によれば、リードパターン部Atに対応する外周端10tを清浄かつ高精度で形成することが可能となる。
上述したとおり、本実施の形態に係る多層プリント配線板の製造方法は、内層回路パターン部Acfおよび内層回路パターン部Acfから延長されたリードパターン部Atを有する可撓性の内層基材10と、内層回路パターン部Acfに積層された外層回路パターン部Aceを有する外層基材20とを備える多層プリント配線板の製造方法であって、内層基材10の導体層12(13)をパターニングして内層回路パターン部Acfおよびリードパターン部Atを形成する内層パターン形成工程と、リードパターン部Atの範囲を示す金属層のダミーパターン23を外層基材20に形成するダミーパターン形成工程と、外層基材20のダミーパターン23が形成された表面に層間接着剤層25を形成する層間接着剤層形成工程と、リードパターン部Atの範囲に対応させて成形したリード部対応樹脂フィルム26をダミーパターン23に対応させて層間接着剤層25に貼り付ける樹脂フィルム貼付工程と、リード部対応樹脂フィルム26をリードパターン部Atに位置合わせし層間接着剤層25を介して内層基材10に外層基材20を積層する基材積層工程と、内層基材10に積層した外層基材20の導体層22をパターニングして内層回路パターン部Acfに対応する外層回路パターン部Aceを形成する外層パターン形成工程と、リード部対応樹脂フィルム26を内層基材10から分離してリード部対応樹脂フィルム26に積層された層間接着剤層25および外層基材20を除去する外層基材除去工程とを備える。
この構成により、リード部対応樹脂フィルム26の厚さによる段差を吸収し、リードパターン部Atと外層基材20とが接着されない状態で外層基材20と内層基材10を均等に加圧して積層できる。つまり、層間接着剤層25および外層基材20を予め加工しなくても、リードパターン部Atに層間接着剤層25を接着させずに内層基材10と外層基材20とを積層できるので、リード部対応樹脂フィルム26、層間接着剤層25および外層基材20を内層基材10から容易に精度良く分離することが可能となる。
したがって、基材積層工程や外層基材除去工程でのリードパターン部Atへの外層基材20による歪みや層間接着剤層25の影響を排除して高精度に位置合わせしたリードパターン部Atを形成できるので、リードパターン部Atの損傷、層間接着剤層25からの接着剤のはみ出しなどの工程不良を解消して積層回路パターン部Acsとリードパターン部Atとの境界を清浄で歪みの無いきれいな切断面とし、高精度で耐屈曲性の高いリードパターン部Atを有する多層プリント配線板を生産性良く製造することが可能となる。
上述したとおり、本実施の形態では、外層基材20、層間接着剤層25に対して予めスリット加工/穴加工を行なう必要が無いことから、加工工程を簡略化でき、また、加工による段差も生じないことから、リードパターン部Atの損傷、層間接着剤層25からの接着剤のはみ出しなどの工程不良を防止できるという効果を奏する。つまり、接着剤(層間接着剤層25)による汚染、異物付着などの問題が生じない、接着剤(層間接着剤層25)加工金型の整備工程が不要となる、積層時に層間接着剤層25および外層基材20の内層基材10に対する位置合わせが容易になるという効果を奏する。
<実施の形態2>
図10ないし図13に基づいて、実施の形態2に係る多層プリント配線板の製造方法について説明する。
本実施の形態に係る多層プリント配線板の製造方法は、基本的に実施の形態1と同様であるが、外層基材10の加工方法、リード部対応樹脂フィルム26の形成方法の点で異なる。以下、実施の形態1の符号を適宜援用して主に異なる点について説明する。
内層基材10の導体層12(13)をパターニングして内層回路パターン部Acfおよびリードパターン部Atを形成する(内層パターン形成工程)点は実施の形態1と同様であるので説明は省略する。
図10は、本発明の実施の形態2に係る多層プリント配線板の製造方法に適用する内層基材に積層するために準備した外層基材に層間接着剤層、仮止め樹脂フィルムを積層した概略状態を断面で示す断面図である。
外層基材20の内層基材10と対向する面に層間接着剤層25を積層、形成する(層間接着剤層形成工程)。本実施の形態では、外層基材20として片面に銅箔を貼ったガラス繊維強化エポキシ片面プリント配線板材料を用いた。なお、外層基材20、層間接着剤層25の材質、厚さなどは、実施の形態1と同様に必要性能に応じて選択すれば良い。
実施の形態1では、接着したくない部分であるリードパターン部Atの範囲に対応させて予め成形したリード部対応樹脂フィルム26を該当する位置(ダミーパターン23の位置)に1個ずつ貼り付けした。しかし、この方法では、1個ずつ位置合わせして貼り付ける必要があること、必要形状に対応させて予め成形する加工が必要であることなどから、1枚の加工ワークでリード部対応樹脂フィルム26を複数貼り付ける必要がある場合には、多くの工数がかかり、それに伴って、貼り付けでの位置ずれ、貼り忘れなどの工程不良の発生確率も高くなるといった問題があった。
そこで、本実施の形態では、層間接着剤層25の表面にリード部対応樹脂フィルム28(図11、図12参照。)を形成するための仮止め樹脂フィルム27を層間接着剤層25のほぼ全面(表面)に積層(仮止め)する(樹脂フィルム仮止め工程)。ほぼ全面に仮止め樹脂フィルム27を形成することにより、仮止め樹脂フィルム27の位置合わせ精度を無視することができる。なお、仮止め樹脂フィルム27としては、実施の形態1でのリード部対応樹脂フィルム26と同様の性質を持つ材料、例えば市販カバーレイ材料などを用いた。
また、仮止め樹脂フィルム27は、必ずしも全面に仮止めする必要はなく、後述する樹脂フィルム切断工程での切断および樹脂フィルム剥離工程での剥離によってリード部対応樹脂フィルム28の形成が可能となる程度の大きさで、仮止めのときの位置合わせ精度を無視できる程度であれば良い。なお、この場合は、端部に剥離用の耳部を設けることが望ましい。
図11は、図10で示した仮止め樹脂フィルムを切断してリード部対応樹脂フィルムを画定した概略状態を断面で示す断面図である。
層間接着剤層25の全面に形成した仮止め樹脂フィルム27を、例えばピナクル型やトムソン型などの刃型50(刃先51)で切断する。つまり、刃先51により、リードパターン部Atの範囲(外周)に沿って仮止め樹脂フィルム27を切断し(樹脂フィルム切断工程)、リードパターン部Atの範囲に対応するリード部対応樹脂フィルム28を画定する。
仮止め樹脂フィルム27の切断による切り込み21vは、仮止め樹脂フィルム27および層間接着剤層25を貫通し、外層基材20(外層絶縁基材21)にまで形成される程度(ハーフカット)とする。この構成により、外層基材20の外形を維持した状態で、リード部対応樹脂フィルム28を周囲の仮止め樹脂フィルム27から切断分離することとなる。
図12は、図11で示した仮止め樹脂フィルムを剥離してリード部対応樹脂フィルムを形成する概略状態を断面で示す断面図である。
仮止め樹脂フィルム27を切断してリード部対応樹脂フィルム28を画定した後、リード部対応樹脂フィルム28以外の仮止め樹脂フィルム27(後述する基材積層工程で不要となる仮止め樹脂フィルム27)を剥離し、リードパターン部Atの範囲に対応する仮止め樹脂フィルム27をリード部対応樹脂フィルム28として残す(樹脂フィルム剥離工程)。つまり、外層基材20(層間接着剤層25)にリード部対応樹脂フィルム28を形成する。
リード部対応樹脂フィルム28の切断端辺28tは、ハーフカット時に、仮止めされた他の場所に比較して刃先51の押圧による高い圧力が加わり、また、層間接着剤層25に食い込むように切断されていることから、リード部対応樹脂フィルム28の部分を残して、不要となった仮止め樹脂フィルム27を容易に除去することができる。
この構成により、実施の形態1でのリード部対応樹脂フィルム26の貼り付けで必要であった1個ずつの位置合わせ作業が不要となることから、工数を低減でき、また、リード部対応樹脂フィルム26の貼り付けで位置合わせガイドとして必要であったダミーパターン23が不要となる。したがって、加工工数や資材の大幅低減が可能となると共に、貼り忘れ、位置ずれの心配がなく、工程不良を低減し、位置精度を大幅に向上することができる。
図13は、図12で示したリード部対応樹脂フィルムを適用して内層基材および外層基材を積層した概略状態を断面で示す断面図である。
樹脂フィルム剥離工程でリード部対応樹脂フィルム28を形成した後、リード部対応樹脂フィルム28をリードパターン部Atに位置合わせし、層間接着剤層25を介して内層基材10に外層基材20を積層する(基材積層工程)。ダミーパターン23が無いことを除いて実施の形態1の図7と同様の構成となるので詳細な説明は省略する。
以降は、実施の形態1と同様に、内層基材10に積層した外層基材20の導体層22をパターニングして内層回路パターン部Acfに対応する外層回路パターン部Aceを形成(外層パターン形成工程)し、さらに外周端を形成(外周端形成工程)した後、リード部対応樹脂フィルム28を内層基材10から分離してリード部対応樹脂フィルム28に積層された層間接着剤層25および外層基材20を除去する(外層基材除去工程)。
なお、リードパターン部Atと積層回路パターン部Acsの境界位置BPでは、リード部対応樹脂フィルム28を形成したときに外層基材20(外層絶縁基材21)がハーフカットされており、切り込み21vがいわゆるVノッチとして働く。したがって、外層基材除去工程では、リード部対応樹脂フィルム28(および外層基材20)を剥がしてゆくと自動的に切り込み21vで外層基材20が折れ、容易かつきれいに外層基材20を除去することが可能となる。境界位置BPで切り込み21vに対応したきれいな切断面を形成できる。
また、本実施の形態での外周端形成工程は、実施の形態1と同様の工程とすることができる。
上述したとおり、本実施の形態に係る多層プリント配線板の製造方法は、内層回路パターン部Acfおよび内層回路パターン部Acfから延長されたリードパターン部Atを有する可撓性の内層基材10と、内層回路パターン部Acfに積層された外層回路パターン部Aceを有する外層基材20とを備える多層プリント配線板の製造方法であって、内層基材10の導体層12(13)をパターニングして内層回路パターン部Acfおよびリードパターン部Atを形成する内層パターン形成工程と、外層基材20に層間接着剤層25を形成する層間接着剤層形成工程と、層間接着剤層25の表面にリード部対応樹脂フィルム28を形成するための仮止め樹脂フィルム27を仮止めする樹脂フィルム仮止め工程と、リードパターン部Atの範囲に沿って仮止め樹脂フィルム27を切断する樹脂フィルム切断工程と、仮止め樹脂フィルム27を剥離してリードパターン部Atの範囲に対応する仮止め樹脂フィルム27をリード部対応樹脂フィルム28として残す樹脂フィルム剥離工程と、リード部対応樹脂フィルム28をリードパターン部Atに位置合わせし層間接着剤層25を介して内層基材10に外層基材20を積層する基材積層工程と、内層基材10に積層した外層基材20の導体層22をパターニングして内層回路パターン部Acfに対応する外層回路パターン部Aceを形成する外層パターン形成工程と、リード部対応樹脂フィルム28を内層基材10から分離してリード部対応樹脂フィルム28に積層された層間接着剤層25をよび外層基材20を除去する外層基材除去工程とを備える。
この構成により、実施の形態1と同様の作用効果が得られる。さらに、外層基材20に切り込み21vが形成されることから、リードパターン部Atに対応する外層基材20の折り取りが容易で、かつ、リードパターン部Atと積層回路パターン部Acsの境界の切断形状がきれいに仕上がる。また、外層基材20として両面プリント配線板材料(両面配線基材)を使用する必要がなくエッチング工程も不要であることから外層基材20の簡略化が可能となる。
したがって、リード部対応樹脂フィルム28を形成する工程(樹脂フィルム仮止め工程、樹脂フィルム切断工程、樹脂フィルム剥離工程)の工数が少なくリード部対応樹脂フィルム28の形成工程の簡略化と高精度化が可能となる。また、リード部対応樹脂フィルム28の貼り忘れなどの工程不良を解消でき、また、高精度の位置合わせが可能となるという利点がある。
<実施の形態3>
図14に基づいて、実施の形態3に係る多層プリント配線板の製造方法について説明する。
図14は、本発明の実施の形態3に係る多層プリント配線板の製造方法で実施の形態2に係るリード部対応樹脂フィルムを適用して内層基材および外層基材を積層した概略状態を断面で示す断面図である。
本実施の形態に係る多層プリント配線板の製造方法は、基本的に実施の形態2と同様であるが、複数の積層回路パターン部Acs(積層回路パターン部Acs1、積層回路パターン部Acs2。これらを区別する必要が無い場合は、積層回路パターン部Acsとする。)をリードパターン部Atで接続、連結した形式の多層プリント配線板(通称:フォールディングタイプ)に適用した点が異なる。以下、実施の形態1、実施の形態2の符号を適宜援用して主に異なる点について説明する。
基本的な工程は、実施の形態2と同様である。基材積層工程により、図14で示す状態とする。積層回路パターン部Acs1、積層回路パターン部Acs2をリードパターン部Atで相互に接続することから、リードパターン部Atの両端それぞれに対応する2箇所の境界位置BPが形成されている。境界位置BPに対応させて切り込み21v、21vが形成してある。
基材積層工程の後、実施の形態2と同様にして、外層パターン形成工程を経て、積層回路パターン部Acsとリードパターン部Atとの境界位置BP以外の部分で、積層回路パターン部Acsおよびリードパターン部Atを周囲の内層基材10および外層基材20から切断して積層回路パターン部Acsおよびリードパターン部Atの外周端10t(図14では、図の手前および紙面の向こう側に配置される。)を形成する(外周端形成工程)。
外周端形成工程の後、外層基材20は、切り込み21v、21vを適用してリードパターン部Atに対応する部分が折り取られ除去される(外層基材除去工程)。したがって、外層基材20は、境界位置BPで容易に折れてリードパターン部At(内層基材10)から除去され、本実施の形態に係る多層プリント配線板が完成される(外層基材除去工程)。
また、本実施の形態での外周端形成工程は、実施の形態1と同様の工程とすることができる。
本実施の形態でも、実施の形態1、実施の形態2と同様の作用効果が得られる。また、多層プリント配線板の用途(適用範囲)を拡大することが可能となる。
<実施の形態4>
本実施の形態では、実施の形態1に係る多層プリント配線板の製造方法でのダミーパターン23を省略して工程を簡略化することが可能である(図示は省略する。)。つまり、実施の形態1では、リード部対応樹脂フィルム26をダミーパターン23に対応して貼り付けることとしたが、実施の形態2と同様にダミーパターン23によらずリード部対応樹脂フィルム26を適宜位置決めして貼り付けることも可能である。なお、基本工程は実施の形態1、実施の形態2と同様であるので、適宜符号を援用して説明する。
本実施の形態では、実施の形態1でのダミーパターン形成工程を省略し、これに伴い、実施の形態1での層間接着剤層形成工程を外層基材20に層間接着剤層25を形成する層間接着剤層形成工程と変更し、実施の形態1での樹脂フィルム貼付工程を層間接着剤層25の表面にリードパターン部Atに対応するリード部対応樹脂フィルム26を形成する樹脂フィルム形成工程と変更し、実施の形態1での基材積層工程をリード部対応樹脂フィルム26をリードパターン部Atに位置合わせし層間接着剤層25を介して内層基材10に外層基材20を積層する基材積層工程と変更する。
なお、樹脂フィルム形成工程での位置決め基準として、境界位置BP(リードパターン部Atの端部)に対応するパターンを予め外層基材20に形成しておくことが可能である。また、加工ワークの外周端部からの距離によって画定することも可能である。
したがって、本実施の形態に係る多層プリント配線板の製造方法は、内層回路パターン部Acfおよび内層回路パターン部Acfから延伸されたリードパターン部Atを有する可撓性の内層基材10と、内層回路パターン部Acfに積層された外層回路パターン部Aceを有する外層基材20とを備える多層プリント配線板の製造方法であって、内層基材10の導体層12(13)をパターニングして内層回路パターン部Acfおよびリードパターン部Atを形成する内層パターン形成工程と、外層基材20に層間接着剤層25を形成する層間接着剤層形成工程と、層間接着剤層25の表面にリードパターン部Atに対応するリード部対応樹脂フィルム26を形成する樹脂フィルム形成工程と、リード部対応樹脂フィルム26をリードパターン部Atに位置合わせし層間接着剤層25を介して内層基材10に外層基材20を積層する基材積層工程と、内層基材10に積層した外層基材20の導体層22をパターニングして内層回路パターン部Acfに対応する外層回路パターン部Aceを形成する外層パターン形成工程と、リード部対応樹脂フィルム26を内層基材10から分離してリード部対応樹脂フィルム26に積層された層間接着剤層25および外層基材20を除去する外層基材除去工程とを備える。
この構成により、実施の形態1に係る多層プリント配線板の製造方法と同様の作用効果が得られると共に、リード部対応樹脂フィルム26を形成する工程を簡略化してさらに生産性を向上させることが可能となる。
本発明の実施の形態1に係る多層プリント配線板の製造方法に適用する内層基材の概略構成を断面で示す断面図である。 図1に示した内層基材に内層回路パターン部およびリードパターン部を形成した概略状態を断面で示す断面図である。 図2に示した内層基材に絶縁保護皮膜を形成した概略状態を断面で示す断面図である。 図3に示した内層基材に積層するために準備した外層基材の概略状態を断面で示す断面図である。 図4で示した外層基材にリード部対応樹脂フィルムを貼り付けて内層基材に積層するときの概略配置状態を断面で示す断面図である。 図5で示した内層基材と外層基材の積層関係の概略状態を平面視で概念的に示す平面図である。 図5、図6で示した内層基材および外層基材を積層した概略状態を断面で示す断面図である。 図7で内層基材に積層した外層基材に外層回路パターンを形成して積層回路パターン部を構成した概略状態を断面で示す断面図である。 図8で積層回路パターン部およびリードパターン部の外周端を形成した後、リードパターン部に対応する外層基材を内層基材から除去して多層プリント配線板を完成する概略状態を断面で示す断面図である。 本発明の実施の形態2に係る多層プリント配線板の製造方法に適用する内層基材に積層するために準備した外層基材に層間接着剤層、仮止め樹脂フィルムを積層した概略状態を断面で示す断面図である。 図10で示した仮止め樹脂フィルムを切断してリード部対応樹脂フィルムを画定した概略状態を断面で示す断面図である。 図11で示した仮止め樹脂フィルムを剥離してリード部対応樹脂フィルムを形成する概略状態を断面で示す断面図である。 図12で示したリード部対応樹脂フィルムを適用して内層基材および外層基材を積層した概略状態を断面で示す断面図である。 本発明の実施の形態3に係る多層プリント配線板の製造方法で実施の形態2に係るリード部対応樹脂フィルムを適用して内層基材および外層基材を積層した概略状態を断面で示す断面図である。 従来例1に係る多層プリント配線板の製造方法に適用する内層基材の概略構成を断面で示す断面図である。 図15に示した内層基材に内層回路パターン部およびリードパターン部を形成するためのレジストマスクを形成した概略状態を断面で示す断面図である。 図16に示したレジストマスクを適用して内層基材に内層回路パターン部およびリードパターン部を形成した概略状態を断面で示す断面図である。 図17に示した内層基材に絶縁保護皮膜を形成した概略状態を断面で示す断面図である。 図18に示した内層基材に外層基材を積層した概略状態を断面で示す断面図である。 図19の平面状態を示す平面図である。 従来例2に係る多層プリント配線板の製造方法で内層基材に外層基材を積層し外層回路パターンを形成した概略状態を断面で示す断面図である。 図20で外層パターン部を構成した後に切断スリットを形成した平面状態を示す平面図である。
符号の説明
10 内層基材
10t 外周端
11 内層絶縁基材
12 導体層
12c 内層回路パターン
12t リードパターン
12tt 露出部
13 導体層
13c 内層回路パターン
14 カバーレイ
14a カバーレイ基材
14b カバーレイ接着剤層
20 外層基材
21 外層絶縁基材
21v 切り込み
22 導体層
22c 外層回路パターン
23 ダミーパターン
25 層間接着剤層
26 リード部対応樹脂フィルム
27 仮止め樹脂フィルム
28 リード部対応樹脂フィルム
刃型 50
刃先 51
Ace 外層回路パターン部
Acf 内層回路パターン部
Acs 積層回路パターン部
Ah 捨て板部
At リードパターン部

Claims (14)

  1. 内層回路パターン部および該内層回路パターン部から延長されたリードパターン部を有する可撓性の内層基材と、前記内層回路パターン部に積層された外層回路パターン部を有する外層基材とを備える多層プリント配線板の製造方法であって、
    前記内層基材の導体層をパターニングして前記内層回路パターン部および前記リードパターン部を形成する内層パターン形成工程と、
    前記リードパターン部の範囲を示す金属層のダミーパターンを前記外層基材に形成するダミーパターン形成工程と、
    前記外層基材の前記ダミーパターンが形成された表面に層間接着剤層を形成する層間接着剤層形成工程と、
    前記リードパターン部の範囲に対応させて成形したリード部対応樹脂フィルムを前記ダミーパターンに対応させて前記層間接着剤層に貼り付ける樹脂フィルム貼付工程と、
    前記リード部対応樹脂フィルムを前記リードパターン部に位置合わせし前記層間接着剤層を介して前記内層基材に前記外層基材を積層する基材積層工程と、
    前記内層基材に積層した前記外層基材の導体層をパターニングして前記内層回路パターン部に対応する前記外層回路パターン部を形成する外層パターン形成工程と、
    前記リード部対応樹脂フィルムを前記内層基材から分離して前記リード部対応樹脂フィルムに積層された前記層間接着剤層および前記外層基材を除去する外層基材除去工程と
    を備えることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
  2. 前記外層基材は、両面配線基材で構成され、一方の面の導体層をエッチングして前記ダミーパターンを形成することを特徴とする請求項1に記載の多層プリント配線板の製造方法。
  3. 前記ダミーパターンは、前記積層回路パターン部と前記リードパターン部との境界に対応するパターンを有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の多層プリント配線板の製造方法。
  4. 前記外層基材除去工程の前に、前記内層回路パターン部および前記外層回路パターン部が構成する積層回路パターン部と前記リードパターン部とを周囲の前記内層基材および前記外層基材から切断して前記積層回路パターン部および前記リードパターン部の外周端を形成する外周端形成工程を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一つに記載の多層プリント配線板の製造方法。
  5. 前記リード部対応樹脂フィルムは、ポリイミド樹脂で構成され、前記層間接着剤層に対して付着性を有する表面を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一つに記載の多層プリント配線板の製造方法。
  6. 前記リード部対応樹脂フィルムは、前記層間接着剤層に対向する表面に感熱性接着剤を塗布したポリイミドフィルムであることを特徴とする請求項5に記載の多層プリント配線板の製造方法。
  7. 前記リード部対応樹脂フィルムは、前記リードパターン部の前記外周端の外側に延長して形成してあることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか一つに記載の多層プリント配線板の製造方法。
  8. 内層回路パターン部および該内層回路パターン部から延長されたリードパターン部を有する可撓性の内層基材と、前記内層回路パターン部に積層された外層回路パターン部を有する外層基材とを備える多層プリント配線板の製造方法であって、
    前記内層基材の導体層をパターニングして前記内層回路パターン部および前記リードパターン部を形成する内層パターン形成工程と、
    前記外層基材に層間接着剤層を形成する層間接着剤層形成工程と、
    前記層間接着剤層の表面にリード部対応樹脂フィルムを形成するための仮止め樹脂フィルムを仮止めする樹脂フィルム仮止め工程と、
    前記リードパターン部の範囲に沿って前記仮止め樹脂フィルムを切断する樹脂フィルム切断工程と、
    前記仮止め樹脂フィルムを剥離して前記リードパターン部の範囲に対応する前記仮止め樹脂フィルムを前記リード部対応樹脂フィルムとして残す樹脂フィルム剥離工程と、
    前記リード部対応樹脂フィルムを前記リードパターン部に位置合わせし前記層間接着剤層を介して前記内層基材に前記外層基材を積層する基材積層工程と、
    前記内層基材に積層した前記外層基材の導体層をパターニングして前記内層回路パターン部に対応する前記外層回路パターン部を形成する外層パターン形成工程と、
    前記リード部対応樹脂フィルムを前記内層基材から分離して前記リード部対応樹脂フィルムに積層された前記層間接着剤層および前記外層基材を除去する外層基材除去工程と
    を備えることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
  9. 前記樹脂フィルム切断工程で、前記仮止め樹脂フィルムの切断による切り込みは、前記外層基材にまで形成されることを特徴とする請求項8に記載の多層プリント配線板の製造方法。
  10. 前記外層基材除去工程の前に、前記内層回路パターン部および前記外層回路パターン部が構成する積層回路パターン部と前記リードパターン部とを周囲の前記内層基材および前記外層基材から切断して前記積層回路パターン部および前記リードパターン部の外周端を形成する外周端形成工程を備えることを特徴とする請求項8または請求項9に記載の多層プリント配線板の製造方法。
  11. 前記仮止め樹脂フィルムは、ポリイミド樹脂で構成され、前記層間接着剤層に対して付着性を有する表面を備えることを特徴とする請求項8ないし請求項10のいずれか一つに記載の多層プリント配線板の製造方法。
  12. 前記仮止め樹脂フィルムは、前記層間接着剤層に対向する表面に感熱性接着剤を塗布したポリイミドフィルムであることを特徴とする請求項11に記載の多層プリント配線板の製造方法。
  13. 前記リード部対応樹脂フィルムは、前記リードパターン部の前記外周端の外側に延長して形成してあることを特徴とする請求項8ないし請求項12のいずれか一つに記載の多層プリント配線板の製造方法。
  14. 内層回路パターン部および該内層回路パターン部から延伸されたリードパターン部を有する可撓性の内層基材と、前記内層回路パターン部に積層された外層回路パターン部を有する外層基材とを備える多層プリント配線板の製造方法であって、
    前記内層基材の導体層をパターニングして前記内層回路パターン部および前記リードパターン部を形成する内層パターン形成工程と、
    前記外層基材に層間接着剤層を形成する層間接着剤層形成工程と、
    前記層間接着剤層の表面に前記リードパターン部に対応するリード部対応樹脂フィルムを形成する樹脂フィルム形成工程と、
    前記リード部対応樹脂フィルムを前記リードパターン部に位置合わせし前記層間接着剤層を介して前記内層基材に前記外層基材を積層する基材積層工程と、
    前記内層基材に積層した前記外層基材の導体層をパターニングして前記内層回路パターン部に対応する前記外層回路パターン部を形成する外層パターン形成工程と、
    前記リード部対応樹脂フィルムを前記内層基材から分離して前記リード部対応樹脂フィルムに積層された前記層間接着剤層および前記外層基材を除去する外層基材除去工程と
    を備えることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
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