JP2008159749A

JP2008159749A - フレキシブルプリント配線板固定構造

Info

Publication number: JP2008159749A
Application number: JP2006345583A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Okayama; 哲也岡山; Koji Okura; 宏司大倉
Original assignee: SERUKO KK; Japan Electronic Materials Corp
Current assignee: SERUKO KK; Japan Electronic Materials Corp
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-07-10

Abstract

【課題】フレキシブルプリント配線板とバッキングプレートとの接着力が強く、より安定した接着強度を有するフレキシブルプリント配線板固定構造を提供する。
【解決手段】可撓性を有する絶縁層と、前記絶縁層の表面に設けられた導電材よりなる配線パターン、および絶縁層と配線パターンの表面の保護絶縁のためのカバー層からなるフレキシブルプリント配線板を、バッキングプレートに接着して固定するフレキシブルプリント配線板固定構造であり、前記フレキシブルプリント配線板の前記バッキングプレートと固定される側の前記カバー層に開口を設け、前記配線パターンを露出させ、前記配線パターンが露出された面を接着面として、前記バッキングプレートに固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、フレキシブルプリント配線板固定構造に関し、例えば、プローブカードにおいて、バッキングプレートにフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）を固定する時などに用いられるフレキシブルプリント配線板固定構造に関するものである。

従来のプローブカードにおいて、２０〜３０ミクロンの狭ピッチでコンタクトプローブをインターポーザー上に配置する場合には、コンタクトプローブと電気配線をどのように接続するかということが、技術課題として存在していた。

プローブカードは、カード基板と呼ばれている多層配線基板の上に、バッキングプレートおよびインターポーザーが設けられ、このインターポーザー上には、コンタクトプローブが配置されている。

カード基板に設けられた配線とインターポーザー上に設けられたコンタクトプローブとを１つずつ電気的に接続する必要があり、この電気的接続のために、フレキシブルプリント配線板を使用し、フレキシブルプリント配線板の各配線とコンタクトプローブとをワイヤボンディングによって接続することがこれまでに提案されている。この提案を実現するためには、フレキシブルプリント配線板をバッキングプレート上に固定する必要がある。

上述の固定を行う際に、従来は接着フィルム等を用いて固定を行っている。この時に用いられるＦＰＣの構成は、図４（ａ）に示すように、ベースとなる絶縁層、例えばベースポリイミド４の両面に配線パターン５が設けられ、その表面をソルダーレジスト等のカバー層６で覆っている。

このようなＦＰＣ２０をバッキングプレート３に固定するときには、ＦＰＣ２０のカバー層６をバッキングプレート３との接着面とし、接着フィルム７等を用いて接着して固定している。

上述のような構成のＦＰＣ２０がバッキングプレート３に固定された状態で、剥離試験を行うと、図４（ｂ）に示すように、接着面となるカバー層６とバッキングプレート３との界面で剥離するのではなく、ＦＰＣ２０のカバー層６と配線パターン５との界面で剥離が見られる。

このような試験結果から、ＦＰＣのカバー層とバッキングプレートの接着強度の方が、配線パターンとカバー層の接着強度よりも強いことがわかる。このことから、ＦＰＣとバッキングプレートとの接着強度は、ＦＰＣのカバー層とバッキングプレートの接着強度よりも配線パターンとカバー層の接着強度に左右されることが分かった。

このように、ＦＰＣのバッキングプレートへの接着力が、ＦＰＣにおける配線パターンとカバー層の接着力に左右され、その結果、接着力にばらつきが生じることは、接着力の低下を招き、インターポーザーとＦＰＣのワイヤボンドやその後の工程にも影響を与えるという問題が生じる。

本発明は、上述の問題点を解消し、ＦＰＣのバッキングプレートへの接着力が強く、より安定した接着強度を有するフレキシブルプリント配線板固定構造を提供することを目的とする。

本発明のフレキシブルプリント配線板固定構造は、可撓性を有する絶縁層と、前記絶縁層の表面に設けられた導電材よりなる配線パターン、および絶縁層と配線パターンの表面の保護絶縁のためのカバー層からなるフレキシブルプリント配線板を、バッキングプレートに接着して固定するフレキシブルプリント配線板固定構造であり、前記フレキシブルプリント配線板の前記バッキングプレートと固定される側の前記カバー層に開口を設け、前記配線パターンを露出させ、前記配線パターンが露出された面を接着面として、前記バッキングプレートに固定することを特徴とする。

さらに、前記カバー層に設けられた開口により露出された前記配線パターンに開口を設け、前記絶縁層を露出させ、前記配線パターンの露出された面および前記絶縁層の露出された面を接着面として、前記バッキングプレートに固定することが好ましい。

そして、前記フレキシブルプリント配線板を１段目のフレキシブルプリント配線板とし、前記１段目のフレキシブルプリント配線板の上にさらに２段目のフレキシブルプリント配線板を絶縁体からなるスペーサーを介して固定することが好ましい。

また、前記２段目のフレキシブルプリント配線板の前記スペーサーと固定される側のカバー層に開口を設け、前記２段目のフレキシブルプリント配線板の配線パターンを露出させ、前記配線パターンが露出された面を接着面として、前記スペーサーに固定することが好ましい。

さらに、前記１段目のフレキシブルプリント配線板の前記スペーサー側のカバー層に開口を設け、前記１段目のフレキシブルプリント配線板の配線パターンを露出させ、前記フレキシブルプリント配線が露出された面を接着面として、前記スペーサーと固定することが好ましい。

本発明のフレキシブルプリント配線板固定構造は、可撓性を有する絶縁層と、前記絶縁層の表面に設けられた導電材よりなる配線パターン、および絶縁層と配線パターンの表面の保護絶縁のためのカバー層からなるフレキシブルプリント配線板を、バッキングプレートに接着して固定するフレキシブルプリント配線板固定構造であり、前記フレキシブルプリント配線板の前記バッキングプレートと固定される側の前記カバー層に開口を設け、前記配線パターンを露出させ、前記配線パターンが露出された面を接着面として、前記バッキングプレートに固定することにより、バッキングプレートとフレキシブルプリント配線板の接着力がより強くなり、安定した接着強度を発揮することができ、さらに、カバー層に開口を設けるため、つまりカバー層が取り除かれることにより、ボンディングパッド下の素地硬さの向上が得られ、ボンディング時の超音波の伝播が向上し、接合性が向上する。

さらに、前記カバー層に設けられた開口により露出された前記配線パターンに開口を設け、前記絶縁層を露出させ、前記配線パターンの露出された面および前記絶縁層の露出された面を接着面として、前記バッキングプレートに固定することにより、より強い接着強度を得ることができる。

そして、前記フレキシブルプリント配線板を１段目のフレキシブルプリント配線板とし、前記１段目のフレキシブルプリント配線板の上にさらに２段目のフレキシブルプリント配線板を絶縁体からなるスペーサーを介して固定することにより、２段のＦＰＣ配線の場合でも、バッキングプレートに、より強く固定することが可能となる。

また、前記２段目のフレキシブルプリント配線板の前記スペーサーと固定される側のカバー層に開口を設け、前記２段目のフレキシブルプリント配線板の配線パターンを露出させ、前記配線パターンが露出された面を接着面として、前記スペーサーに固定することにより、２段目のフレキシブルプリント配線板とスペーサーとの接着強度が向上し、ＦＰＣとバッキングプレートとの接着強度もさらに向上する。

さらに、前記１段目のフレキシブルプリント配線板の前記スペーサー側のカバー層に開口を設け、前記１段目のフレキシブルプリント配線板の配線パターンを露出させ、前記フレキシブルプリント配線が露出された面を接着面として、前記スペーサーと固定することにより、スペーサーと１段目のフレキシブルプリント配線板との接着強度が向上され、１段目のフレキシブルプリント配線板と２段目のフレキシブルプリント配線板との接着強度がさらに向上し、フレキシブルプリント配線板固定構造全体の接着強度がより強くなり安定する。

以下に図を用いて本発明のフレキシブルプリント配線板固定構造について詳しく説明する。

図１は、本発明のフレキシブルプリント配線板固定構造１の断面図であり、（ａ）がフレキシブルプリント配線板２をバッキングプレート３に固定する前の状態を示し、（ｂ）がＦＰＣ２およびインターポーザー８をバッキングプレートに固定し、ＦＰＣ２とインターポーザー８をワイヤボンド９で接続した状態を示す。

図１に示すように、フレキシブルプリント配線板２は、可撓性を有する絶縁層４の両面に導電材よりなる配線パターン５が設けられ、さらに表面の保護絶縁のためのカバー層６が設けられている。絶縁層４としては、半田耐熱性に優れた絶縁樹脂であるポリイミド等の樹脂フィルムを用い、カバー層６としては、ソルダーレジストあるいはＦＰＣカバーレイ等を用いる。

前記ＦＰＣ２をバッキングプレート３に固定するために、前記ＦＰＣ２の前記バッキングプレート３側のカバー層６開口を設け、前記配線パターン５を露出させる。露出された前記配線パターン５を接着面として、前記バッキングプレート３とＦＰＣ２を固定する。固定方法としては、接着フィルム、接着ペースト、接着剤等の接着層７を用いて接着して固定する。パッキングプレート３にはプローブ１４が設けられている。

前記カバー層６の開口の形状は、接着強度を高めるために様々な形状が考えられる。図１に示しているのは、バッキングプレート３との接着面全てを開口とした場合であり、また、図２（ａ）に示すように、特にはがれやすい接着面の両端部のみに開口を設け、中央部のカバー層６を残すこともできる。

図２（ｂ）に示しているのは、カバー層６のみに開口を設けるのではなく、配線パターン５にも開口を設け、絶縁層４も接着面とする方法を示している。つまり、前記カバー層６の開口により露出された配線パターン５にさらに開口を設けて絶縁層４を露出させ、露出された前記配線パターン５および前記絶縁層４の一部を接着面とし、バッキングプレートに接着させる。これにより、さらなる接着強度の向上が可能となる。

上述のように、本発明のフレキシブルプリント配線板固定構造１を用いて、ＦＰＣ２をバッキングプレート３に固定し、インターポーザー８をバッキングプレート３に固定した後にＦＰＣ２とインターポーザー８をワイヤボンドによって接続を行う。

フレキシブルプリント配線板２としては、ポリイミドフィルム上に銅配線が設けられたものを使用している。

ここまでは、ＦＰＣ２が１段の場合のフレキシブルプリント配線板固定構造１について説明を行ってきたが、フレキシブルプリント配線板が２段の場合のフレキシブルプリント配線板固定構造１０について説明を行う。図３の（ａ）および（ｂ）は、フレキシブルプリント配線板が２段の場合のフレキシブルプリント配線板固定構造１０を示す断面図である。

ここでは、１段目のフレキシブルプリント配線板１１の上に、２段目のフレキシブルプリント配線板１２を固定する場合について説明を行う。

図３（ａ）に示すように、１段目のＦＰＣ１１は上述の１段の場合のＦＰＣ２と同様の構造でバッキングプレート３に固定を行う。つまり、１段目のＦＰＣ１１の前記バッキングプレート３側のカバー層６に開口を設け、配線パターン５を露出させる。露出された前記配線パターン５を接着面として、前記バッキングプレート３と１段目のＦＰＣ１１を接着フィルム等の接着層７を用いて固定する。

１段目のＦＰＣ１１と２段目のＦＰＣ１２の固定は、直接固定するのでは無く、スペーサー１３を用いて固定を行う。スペーサー１３としては絶縁体で硬いものが好ましい。前記スペーサー１３を１段目のＦＰＣ１１の上側のカバー層６に接着フィルム等の接着層７を設けて固定する。

１段目のＦＰＣに固定された前記スペーサー１３の上に２段目のＦＰＣ１２を固定する。２段目のＦＰＣ１２の固定方法は、１段目のＦＰＣ１１のバッキングプレート３への固定と同様に行う。つまり、２段目のＦＰＣ１２の前記スペーサー１３側のカバー層６に開口を設け、配線パターン５を露出させる。露出された前記配線パターン５を接着面として、前記スペーサー１３と２段目のＦＰＣ１２を接着フィルム等の接着層７を設けて固定する。

上述の固定構造により、１段目のＦＰＣ１１とバッキングプレート、および２段目のＦＰＣ１２とスペーサー１３はより強い接着強度で固定される。これによって、２段のフレキシブルプリント配線板の場合でも、フレキシブルプリント配線板とバッキングプレートの接着強度が向上する。

上述の実施形態では、１段目のＦＰＣ１１とスペーサー１３との接着強度は従来とは変わらないので、さらなる接着強度の向上を図ることのできる固定構造を図３の（ｂ）に示している。

図３の（ａ）と（ｂ）の違いは、１段目のＦＰＣとスペーサー１３の固定構造の違いである。まず初めに、上述の図３の（ａ）の固定構造と同様に、１段目のＦＰＣ１１とバッキングプレート３の固定を行う。

次に、１段目のＦＰＣ１１とスペーサー１３の固定を行うが、この時に、１段目のＦＰＣ１１の上面のカバー層６に開口を設け、配線パターン５を露出させる。露出された前記配線パターン５をスペーサー１３との接着面とし、接着フィルム等の接着層７を設けて、スペーサー１３と１段目のＦＰＣ１１との固定を行う。

そして、スペーサー１３と２段目のＦＰＣ１２との固定は上述の図３の（ａ）と同様に、２段目のＦＰＣ１２の前記スペーサー１３側のカバー層６の一部を開口とし、ＦＰＣ１２の配線パターン５を露出させ、露出された前記配線パターン５を接着面として、前記スペーサー１３と２段目のＦＰＣ１２を接着フィルム等を用いて固定する。

このようにして、１段目のＦＰＣ１１とスペーサー１３の固定構造を改良することにより、バッキングプレート３と１段目のＦＰＣ１１、１段目のＦＰＣ１１とスペーサー１３、スペーサー１３と２段目のＦＰＣ１２の接着強度が全て向上し、２段のフレキシブルプリント配線板の場合でも、全体としてより強いフレキシブルプリント配線板固定構造が可能となる。

本発明のフレキシブルプリント配線板固定構造の断面図であり、（ａ）はＦＰＣ２をバッキングプレート３に固定する前の状態を示す断面図、（ｂ）はＦＰＣ２およびインターポーザー８をバッキングプレートに固定し、ＦＰＣ２とインターポーザー８をワイヤボンドで接続した状態を示す断面図。（ａ）はフレキシブルプリント配線板固定構造の別の実施形態を示す断面図、（ｂ）はさらに他の実施形態を示す断面図。（ａ）は、２段のフレキシブルプリント配線板の場合のフレキシブルプリント配線板固定構造を示す断面図、（ｂ）は２段のフレキシブルプリント配線板の場合のフレキシブルプリント配線板固定構造の別の実施形態を示す断面図。従来のフレキシブルプリント配線板固定構造の断面図であり、（ａ）はＦＰＣをバッキングプレートに固定した状態を示す断面図、（ｂ）は剥離試験を行った後の状態を示す断面図。

符号の説明

１フレキシブルプリント配線板固定構造
２フレキシブルプリント配線板
３バッキングプレート
４絶縁層
５フレキシブルプリント配線
６カバー層
７接着層
８インターポーザー
９ワイヤボンド
１０フレキシブルプリント配線板固定構造
１１１段目のフレキシブルプリント配線板
１２２段目のフレキシブルプリント配線板
１３スペーサー
１４プローブ

Claims

可撓性を有する絶縁層と、前記絶縁層の表面に設けられた導電材よりなる配線パターン、および絶縁層と配線パターンの表面の保護絶縁のためのカバー層からなるフレキシブルプリント配線板を、バッキングプレートに接着して固定するフレキシブルプリント配線板固定構造であり、
前記フレキシブルプリント配線板の前記バッキングプレートと固定される側の前記カバー層に開口を設け、前記配線パターンを露出させ、前記配線パターンが露出された面を接着面として、前記バッキングプレートに固定することを特徴とするフレキシブルプリント配線板固定構造。
前記カバー層に設けられた開口により露出された前記配線パターンに開口を設け、前記絶縁層を露出させ、前記配線パターンの露出された面および前記絶縁層の露出された面を接着面として、前記バッキングプレートに固定することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板固定構造。
前記フレキシブルプリント配線板を１段目のフレキシブルプリント配線板とし、前記１段目のフレキシブルプリント配線板の上にさらに２段目のフレキシブルプリント配線板を絶縁体からなるスペーサーを介して固定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフレキシブルプリント配線板固定構造。
前記２段目のフレキシブルプリント配線板の前記スペーサーと固定される側のカバー層に開口を設け、前記２段目のフレキシブルプリント配線板の配線パターンを露出させ、前記配線パターンが露出された面を接着面として、前記スペーサーに固定することを特徴とする請求項３に記載のフレキシブルプリント配線板固定構造。
前記１段目のフレキシブルプリント配線板の前記スペーサー側のカバー層に開口を設け、前記１段目のフレキシブルプリント配線板の配線パターンを露出させ、前記フレキシブルプリント配線が露出された面を接着面として、前記スペーサーと固定することを特徴とする請求項４に記載のフレキシブルプリント配線板固定構造。