JP2012080050A

JP2012080050A - フレキシブル配線板の製造方法

Info

Publication number: JP2012080050A
Application number: JP2010235893A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Nakao; 敏中尾; Noriaki Sekine; 典昭関根; Yukio Yamaguchi; 幸雄山口
Original assignee: Yamaichi Electronics Co Ltd
Current assignee: Yamaichi Electronics Co Ltd
Priority date: 2010-10-04
Filing date: 2010-10-04
Publication date: 2012-04-19

Abstract

【課題】絶縁体層が液晶ポリマーで形成されたフレキシブル配線板側面電極の信頼性を向上させる簡便な製造方法を提供する。
【解決手段】絶縁体層を貫通する導電性バンプにより、第１の導電性金属層と第２の導電性金属層を電気的に接続した両面配線素板を形成する工程と、導電性バンプの少なくとも一部が露出するよう両面配線素板を厚さ方向に貫通する貫通溝を形成する工程と、少なくとも貫通溝の内壁面に露出した導電性バンプ上にメッキにより側面電極を形成する工程とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、実装基板に接続するための電極が絶縁体層の側面に形成されたフレキシブル配線板に関する。

プリント配線板は、その内部や表面に、トランジスタ、ダイオード、ＩＣ等の能動素子や、抵抗体、コンデンサ等の受動素子の電気／電子部品（まとめて電子部品という）を実装し、電子機器類の一部として電気回路を形成する場合がある。さらに樹脂からなる絶縁基板の両面に配線パターンが形成されたプリント配線板を、電子機器の実装基板にハンダ付けする場合がある。

プリント配線板をリフローにより電子機器の実装基板（たとえばマザーボード）へ、ハンダ付けしたとき、接合強度の向上や、ハンダ付け状態の良否の確認のために、プリント配線板の厚み方向に貫通するように形成されたスルーホールの内壁面や、プリント配線板の側面にハーフパイプ状の切断面を形成し、その上にハンダ付けに用いる側面電極を形成したプリント配線板が知られている（例えば、特許文献１参照）。
一方、フレキシブルなプリント配線板として、絶縁体層に液晶ポリマーを用いたフレキシブル配線板が知られている。（特許文献２）

特開２００３−２４３５５９号公報特開２００５−０２６４９０号公報

ところで、上記プリント配線板のスルーホールの内壁面やハーフパイプ状の切断面は、絶縁体によって形成されているため、例えば金等によるメッキが施されることで電気的に接続し、側面電極とされている。しかしながら、上記プリント配線板をフレキシブル配線板とするために、フレキシブルな材料として絶縁体層に液晶ポリマーを用いた場合、その絶縁体層上のメッキによって形成された側面電極は、密着性が低く、電極の剥がれ、未着、またはハンダ付けするときに側面電極が剥離する恐れがあった。

本発明の目的は、フレキシブル配線板の絶縁層が液晶ポリマーからなるスルーホールの内壁面や切断面に、密着性の高い側面電極を形成し、フレキシブル配線板の信頼性を向上させることを目的とする。

上記課題を解決することのできる本発明のフレキシブル配線板の製造方法は、導電性バンプを配設した第１の導電性金属層上に、液晶ポリマーからなる絶縁体層と第２の導電性金属層を順に重ねて、積層体を形成し、積層体を加熱しながら積層方向に加圧して、積層体を圧着するとともに、導電性バンプを、絶縁体層を貫通させ、第１の導電性金属層と第２の導電性金属層とを電気的に接続した両面配線素板を形成する工程と、
導電性バンプの少なくとも一部が露出するよう両面配線素板を厚さ方向に貫通する貫通溝を形成する工程を含んでいる。
本発明のフレキシブル配線板の製造方法は、両面配線素板の第１の導電性金属層と第２の導電性金属層の少なくとも一方をパターンニングして両面配線素版に配線パターンを形成する工程を含んでいてもよい。
本発明のフレキシブル配線板の製造方法は、貫通溝の導電性バンプの露出面上に金属層を形成する工程を含んでいてもよい。
本発明のフレキシブル配線板の製造方法は、貫通溝の導電性バンプの露出面上に金属層をめっきにより形成する工程を含んでいてもよい。

本発明に係るフレキシブル配線板の製造方法によれば、絶縁体層を貫通し絶縁体層の両面に形成される配線パターンを電気的に接続する導電性バンプが、絶縁体層の側面に形成される貫通溝の内壁面に少なくとも一部に露出することにより、液晶ポリマーが絶縁体層であるフレキシブル配線板であっても、信頼性の高い側面電極を簡便な方法で設けることができる。

本発明の実施形態にかかるフレキシブル配線板の製造工程を模式的に示すものであって、（ａ）は断面Ｓの断面図、（ｂ）は上面図である。図１に続くフレキシブル配線板の製造工程を模式的に示すものであって、（ａ）は断面Ｓの断面図、（ｂ）は上面図である。図２に続くフレキシブル配線板の製造工程を模式的に示すものであって、（ａ）は断面Ｓの断面図、（ｂ）は上面図である。図３に続くフレキシブル配線板の製造工程を模式的に示すものであって、（ａ）は断面Ｓの断面図、（ｂ）は上面図である。本発明の実施形態にかかるフレキシブル配線板をマザーボードに実装させた一例を示し、（ａ）は断面Ｓの断面図、（ｂ）は上面図である。

以下に本発明の一実施形態にかかるフレキシブル配線板およびその製造方法について図１から４を参照して説明する。

一主面にスクリーン印刷法等で導電性組成物や導電性金属などを素材とした底面径が０．１０〜０．３０ｍｍ程度、高さが５０〜２００μｍ程度の導電性バンプ１３０を配設した厚さが５〜３５μｍ程度の銅箔からなる第１の導電性金属層１１０を用意する一方、予め用意しておいた厚さが２５〜５０μｍ程度の液晶ポリマーからなる絶縁体層１４０及び厚さが５〜３５μｍ程度の第２の導電性金属層１２０を積み重ね積層体（図示しない）を形成し、その後、この積層体を２５０℃〜３５０℃程度に加熱しながら積層方向に１０〜８０ｋｇｆ／ｃｍ２程度で加圧し、第１の導電性金属層１１０と絶縁体層１４０と第２の導電性金属層１２０を圧着するとともに、導電性バンプ１３０を、絶縁体層１４０内で貫通させ、第１の導電性金属層１１０と第２の導電性金属層１２０を電気的に接続し、両面配線素板１００（図１）を製造する。

両面配線素板１００の対向する２側辺の近傍には、後述する半円状の貫通溝に対応するよう、略半円の円弧１５０に沿って導電性バンプ１３０が複数配置される。なお、導電性バンプ１３０の配置は円弧に限らず、貫通溝３００の形状にあわせて適宜配置を変えてもよい。ここで、図１のように略半円の円弧１５０に沿って導電性バンプ１３０を複数個配置することにより、略半円の円弧１５０を覆うような大きな導電性バンプを用いるよりも、積層体の加圧時に、導電性バンプ１３０を絶縁層１４０貫通しやすくなるとともに、導電性バンプ１３０と絶縁体層１４０の接触面が増えることにより、導電性バンプ１３０の密着性を向上させることができる。

つぎに、製作した両面配線素板１００の第１の導電性金属層１１０、第２の導電性金属層１２０をフォトエッチング処理し、図２に示すように、所要の配線パターン１７０または配線パッド部１８０を形成する。第１の導電性金属層１１０の配線パターン１７０、配線パッド部１７５の一部は、絶縁体層１４０を貫通する導電性バンプ１３０によって第２の導電性金属層１２０に形成された配線パターン１８０または配線パッド部１８５に電気的に接続されている。

つぎに、図３のように打ち抜き加工、レーザ加工あるいはドリル加工により、両面配線素板１００を厚さ方向に貫通する直径が３００〜１０００μｍ程度の貫通溝３００を形成する。この貫通溝３００の内壁面３１０は、略半円の円弧１５０に沿っており、少なくとも一部には、導電性バンプ１３０の少なくとも一部が露出される。好ましくは、貫通溝３００の内壁面３１０には導電性バンプ１３０のみが露出している。貫通溝３００は、両面配線素板１００の側面の一部となるようにすると後述のハンダ付けの際の作業性が向上するとともに、フレキシブル配線板を小型化できる。
なお、第１の導電性金属層１１０、第２の導電性金属層１２０に配線パターン１７０、１８０、配線パッド部１７５，１８５を形成した後に、貫通溝３００を形成してもよいし、貫通溝３００を形成した後に、第１の導電性金属層１１０、第２の導電性金属層１２０に配線パターン１７０、１８０、配線パッド部１７５、１８５を形成してもよい。

さらに、両面配線素板１００の配線パッド部１７５、１８５に、打ち抜き加工、レーザ加工あるいはドリル加工により、配線パッド部１７５、１８５に接する導電性バンプ１３０を貫通した直径が５０〜２５０μｍ程度のスルーホール２００を形成してもよい。このスルーホール２００は、配線パッド部１７５に実装される電子部品の端子を通すことができる。スルーホール２００の内壁面２１０は、貫通溝３００の内壁面３１０と同様に、導電性バンプ１３０のみが露出していることが望ましい。さらにまた、スルーホール２００に対応するよう、スルーホールの円弧に沿って導電性バンプ１３０が複数配置されてもよい。

つぎに、図４のように、貫通溝３００およびスルーホール２００の内壁面３１０、２１０にメッキを行いメッキ層５００を形成する。メッキ層５００は、密着性の低い液晶ポリマーからなる絶縁体層１４０ではなく、内壁面２１０、３１０に露出した導電性バンプ１３０や第１、第２の導電性金属層１１０、１２０の配線パターン１７０、１８０、配線パッド１７５，１８５に選択的に形成され、メッキ層５００で覆われた側面電極６００が形成される。このとき、メッキ層５００を形成する必要の無い箇所には、メッキを行う前に印刷技術やフォトリソグラフィーによりマスクを施しておくことで、部分的にメッキ層５００の形成を防ぐことができる。メッキ層５００は、例えば無電解メッキ法や電解メッキ法によりＮｉ／Ａｕ複合層の構造として形成してもよい。この際、貫通溝３００およびスルーホール２００の内壁面３１０、２１０に、導電性バンプ１３０以外の絶縁体層１４０が露出している場合は、デスミア、プラズマまたはＵＶ照射などの表面処理を施こし、内壁面２１０、３１０に露出している絶縁体層１４０上にもメッキ層５００を形成してもよい。この場合、メッキ層５００は、絶縁体層１４０上だけでなく、一部分は貫通溝２００やスルーホール３００の内壁面２１０、３１０に露出した導電性バンプ１３０上にも成されるため、側面電極６００の剥離の発生を抑えることができる。なお、メッキ層５００の形成を省略し、内壁面３１０、２１０に露出した導電性バンプ１３０を側面電極６００としてもよい。

上記フレキシブル配線板９００が電子機器の実装基板７２０に実装された場合の一例を、図５（ａ）〜（ｂ）を参照して説明する。フレキシブル配線板９００は、側面に形成された側面電極６００が、実装基板９００の電極パッド部７５０の上に配置されており、リフローなどによって実装基板９００上にハンダ付けされている。また、電子部品などからなる実装部品７００の端子は、フレキシブル配線板９００に形成されたスルーホール２００、および、実装基板９００に形成されているスルーホール７４０を介して、それぞれのスルーホールにハンダ付けされているとともに、実装基板７２０の反対側の配線パターン７４０に接続している。

１００両面配線素板
１１０第１の導電性金属層
１２０第２の導電性金属層
１３０導電性バンプ
１４０絶縁体層
１５０略半円の円弧
１７０第１の導電性金属層の配線パターン
１７５第１の導電性金属層の配線パッド部
１８０第２の導電性金属層の配線パターン
１８５第２の導電性金属層の配線パッド部
２００スルーホール
２１０スルーホールの内壁面
３００貫通溝
３１０貫通溝の内壁面
５００めっき層
６００側面電極
７００実装部品
７１０はんだ
７２０実装基板
７３０実装基板上の配線パターン
７４０実装基板内のスルーホール
７５０電極パッド部
９００フレキシブル配線板

Claims

導電性バンプを配設した第１の導電性金属層上に、液晶ポリマーからなる絶縁体層と第２の導電性金属層を順に重ねて、積層体を形成し、前記積層体を加熱しながら積層方向に加圧して、前記積層体を圧着するとともに、前記導電性バンプを、前記絶縁体層を貫通させ、前記第１の導電性金属層と前記第２の導電性金属層とを電気的に接続した両面配線素板を形成する工程と、
前記導電性バンプの少なくとも一部が露出するよう前記両面配線素板を厚さ方向に貫通する貫通溝を形成する工程と、を含むことを特徴とするフレキシブル配線板の製造方法。
前記両面配線素板の前記第１の導電性金属層と前記第２の導電性金属層をパターンニングして両面配線パターンを形成する工程を含むことを特徴とする前記請求項１に記載のフレキシブル配線板の製造方法。
前記貫通溝の導電性バンプの露出面上に金属層を形成する工程を含むことを特徴とする前記請求項１ないし２に記載のフレキシブル配線板の製造方法。
前記貫通溝の導電性バンプの露出面上の金属層は、めっきにより形成することを特徴とする前記請求項３に記載のフレキシブル配線板の製造方法。