JP2013187486A - 多層フレキシブル配線板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ケーブル部と部品実装部とを備え、ケーブル部の片面には絶縁カバーで覆われた配線パターンが設けられ、前記ケーブル部の他方の面は前記コア基板部の絶縁ベース材のベース面が露出する構成の多層フレキシブル配線板の製造方法であって、内層回路パターンを形成する際に、前記ケーブル部の絶縁ベース材の露出面に、金属導体を残余パターンとして残し、前記層間接続部のメッキの際に、前記ケーブル部の絶縁ベース材の露出面に対して、前記残余パターンを介してメッキを施し、前記外層回路パターン形成時に、メッキ被膜とともに前記残余パターンを除去して前記絶縁ベース材を露出させる。
【選択図】図1
Description
すなわち、ケーブル部110と部品実装部120とを有する4層構成の多層回路基板で、図中、上から数えて第2層L2、第3層L3の回路パターンが構成されたコア基板部130に、外層基板部140が積層されて部品実装部120が構成されている。ケーブル部110はコア基板部130によって構成されるが、ケーブル部130においては、第3層L3側に部品実装部120間を接続する配線L31が設けられ、他方の第2層L2側には配線が設けられていない。
また、部品実装部120においては、層間導通をとるために、部品実装部120を貫通するスルーホール160が設けられている。
この導通用孔160Aのスルーホールメッキにおいて、ケーブル部110の両面にメッキ被膜180が形成されるが、カバーフィルム132と絶縁ベース材131とでは、メッキ被膜180の密着力が異なり、絶縁ベース材131表面のメッキ被膜180が剥がれやすい。
図5に模式的に示すように、メッキ後に加熱する工程(乾燥など)において、メッキ被膜180の密着力が弱いと、メッキ被膜180と絶縁ベース材131との熱膨張係数に差があるために、メッキ被膜180と絶縁ベース材131との接合界面が部分的に剥離する。この剥離部分182が、図5(C)に示すように膨張し、絶縁ベース材131と外層接着剤142との隅角部に応力が集中し、絶縁ベース材131と外層接着剤142との層間剥離が生じ、外層接着剤142がめくれるという問題がある(図5(D)参照)。このよ
うに外層接着剤142の層間剥離が生じると、次工程の外層回路パターン形成時において、レジスト除去のアルカリ薬液が剥離部分に浸入し、回路パターンの腐食につながる。
なお、類似の技術は、たとえば、特許文献1に記載のようなものがある。
前記コア基板部にエッチングにより内層回路パターンを形成した後、前記外層基板部を積層し、前記層間接続部を含むケーブル部と部品実装部の表面全体にメッキをした後、前記外層基板部にエッチングにより外層回路パターンを形成し、前記外層回路パターン形成と同時に前記ケーブル部に付着していた不要なメッキ被膜を除去する多層フレキシブル配線板の製造方法において、
前記内層回路パターンを形成する際に、前記ケーブル部の絶縁ベース材の露出面に、金属導体を残余パターンとして残し、
前記層間接続部のメッキの際に、前記ケーブル部の絶縁ベース材の露出面に対して、前記残余パターンを介してメッキを施し、
前記外層回路パターン形成時に、メッキ被膜とともに前記残余パターンを除去して前記絶縁ベース材を露出させることを特徴とする。
このようにすれば、エッチング液がパッド部の周縁部側とパッド部の表面側の両方向から作用するので、残余パターンをより迅速に除去することができる。
前記残余パターンの形成は、複数回のエッチングにより段階的に行われるようにすれば、1回の工程時間が短くて済む。
複数回のエッチングは、内層回路パターン形成時と、層間接続部形成用の金属導体への表面孔形成時とすれば、工程数が増大することなく、既存の設備で製造することができる。
外層基板部との境界付近はエッチング液が回りにくいので、内層回路パターン形成時に、外層基板部から離間するランドパターンとしておけば、残余パターンの形成が容易であ
り、また、最終的な除去も速やかに行うことができる。
また、残余パターンは、外層回路パターンのエッチング時に除去できればよく、ベタパターンであってもよい。ベタパターンであっても、薄肉にしておくことで、除去可能である。
まず、図2(D)を参照して、本発明の製造方法によって製造される多層フレキシブル配線板について説明する。
コア基板部30は両面回路構成で、可撓性の絶縁ベース材31と、絶縁ベース材31の両面に接着された金属導電体である銅箔による第2層L2、第3層L3の配線パターンとによって構成される。
ケーブル部10の片面(第2層L2側の面)は、コア基板部30の絶縁ベース材31が露出する露出面となっており、他方の面(第3層L3側の面)には、接着材付きの絶縁カバーフィルム32で覆われた配線L31が設けられている。また、図3(B)と同様に、第2層L2側は、カバーフィルムの張り合わせは省略され、外層接着剤42のみとなっている。
なお、部品実装部20の外層の第1層L1、第4層L2の回路パターンは、ソルダレジスト70によって保護されている。
絶縁ベース材31、41及びカバーフィルム32には、ポリイミドフィルムが用いられる。もちろん、ポリイミドフィルムに限られず、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、環状ポリオレフィン、ポリアミドイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、シクロオレフィンポリマーから選ばれる1種からなるフィルム、又は複数の樹脂フィルムを積層した積層フィルムを用いることができる。
絶縁ベース材31、41及びカバーフィルム32に用いられる材料は、同じ材料であってもよいし、それぞれ異なる材料が選択されてもよい。
製造工程としては、コア基板部30の第2層L2、第3層L3の内層回路パターンを形成する内層形成工程と、外層基板部40を積層する積層工程と、層間接続部であるブラインドビアホール50とスルーホール60のメッキ工程と、外層基板部40にエッチングの第1層L1、第4層L4の外層回路パターンを形成する工程とを備えている。
本発明は、内層回路パターンを形成する際に、ケーブル部10の絶縁ベース材31の露出面に金属導体を残して残余パターン90を形成し、層間接続部としてのブラインドビアホール50及びスルーホール60のメッキ時に、残余パターン90を介してメッキを施し、外層回路パターン形成時に、メッキ被膜80とともに残余パターン90を除去するようにしたものである。
[内層形成工程]
可撓性の絶縁ベース材31の両面に導電金属である銅箔35が貼付された両面銅張積層板30Aを用意し(図1(A)参照)、この両面銅張積層板30Aから、周知のレジストへの回路パターンの露光、現像、銅箔のエッチング、レジスト除去等の工程によるフォトレジスト法によって、第2層L2、第3層L3の内層回路パターンが形成される(図1(B)参照)。
この内層回路パターンを形成する際に、両面銅張積層板30Aのケーブル部対応領域の最終的に絶縁ベース材31が露出する側の面、この例では、第2層L2側の面に、銅箔をベタパターン91として残している(図1(B)、(C)参照)。
第2層L2、第3層L3の内層回路パターンをエッチングした後、第3層L3側の面には、回路パターンを保護するために、カバーフィルム32で被覆され、コア基板部30を得る。
この工程では、図1(C)に示すように、コア基板部30の両面の部品実装部対応領域に、外層接着剤42を介して、絶縁ベース材41の片面に銅箔43が張り付けられた外層基板部に対応する片面銅張積層板40Aを積層し、部品実装部形成用積層部20Aとする。
この工程は、層間接続部としてのブラインドビアホール50形成の前段階で、ビア露光をした後に、エッチングによってブラインドビアホールに対応する表面孔52を形成する(図1(E)参照)。
この時、ケーブル部10の絶縁ベース31の露出面に残したベタパターン91について、所定の形状にエッチングして最終的な残余パターンとしてのアンカーパターン92とする。この例では、アンカーパターン92は、互いに離れた複数の円形状のパッド部Pを有するドットパターンとしたものである(図1(F)参照)。図示例では、2列配置となっているが、配列、数は任意であり、ケーブル部の形状及びエッチング液の流れに応じて適宜選択される。また、パッド部Pの形状についても、円形に限られず、種々の形状を採用することができる。
この実施の形態では、アンカーパターン92の各パッド部Pは、この表面孔52のエッチング(コンフォーマルエッチング)の工程で、肉厚についても薄肉化されている。
すなわち、この実施の形態の2層コア1段ビルドの製造方法では、エッチング工程が、内層回路パターン形成時と、ブラインドビアホール50のコンフォーマルエッチング時の2回あることを利用し、エッチング条件に差分を付け、銅箔の残余パターンを複数のパッド部Pに分けると共に、各パッド部Pの薄肉化を図っている。このように、残余銅箔を小さく分け、さらに薄肉化しておくことで、最終的な除去時間を短縮できる。
なお、薄肉化は、たとえば、ベタパターン91をハーフエッチングによって薄肉化してから、アンカーパターンのドット形状にエッチングをしてもよいし、ドット形状にエッチングをしてからハーフエッチングによって薄肉化してもよく、特に限定されない。
パッド部Pが薄肉になりすぎると、メッキを保持するアンカーとしての機能が弱くなるので、元の銅箔の40%〜70%程度とすることが好適である。
レーザー加工、NC加工等によって、部品実装部形成用積層部20Aに層間導通をとるための導通用孔として、ブラインドビアホール用孔50A、スルーホール用孔60Aを形成する。ブラインドビアホール用孔50Aは、表面孔52から絶縁ベース材41、接着剤層42を通じて第2層L2の回路パターンまで到達する孔で、たとえば、表面孔52からレーザー加工等により形成される。
スルーホール用孔60Aは、部品実装部形成用積層部20Aの表裏の外層に貫通する貫通孔で、レーザー加工、NC加工等により穴あけ加工を行う(図2(A)参照)。
次いで、ブラインドビアホール用孔50A、スルーホール用孔60Aの内周を含む部品実装部形成用積層部20A及びコア基板部30によって構成されるケーブル部10の表面全体に銅メッキを施して層間接続部としてのブラインドビアホール50、スルーホール60を形成する(図2(B)参照)。
このメッキ工程で、コア基板部30によって構成されるケーブル10の配線部L31側のカバーフィルム32及び反対側の絶縁ベース材31のベース露出面に、アンカーパターン92を介してメッキが施される。
部品実装部形成用積層部20Aの、メッキ被膜80が形成された片面銅張積層板の銅箔
43に、内層回路パターンと同様に、回路パターンの露光、現像、銅箔のエッチング、レジスト除去等の工程によるフォトレジスト法によって、第1層L1、第4層L4の外層回路パターンを形成する。このエッチングと共に、ケーブル部10表面に付着した不要のメッキ被膜80が除去され、絶縁ベース材31のベース露出面が露出する。
このように、本発明の製造方法によれば、ブラインドビアホール50やスルーホール70のメッキ時に、ケーブル部10の絶縁ベース材31の露出面に対して、銅箔のアンカーパターン92のパッド部Pがアンカーとして機能し、メッキ被膜80の付着強度が増大するので、メッキの乾燥工程において、加熱したときでも、メッキ被膜80は絶縁ベース材31と一体的に伸縮し、メッキ被膜80の剥離が防止される。また、メッキ被膜80の剥離に起因する接着剤層の層間剥離やメッキ被膜80の飛散を防止することができる。
また、上記実施の形態では、段階的なエッチングとして、ブラインドビアホールの表面孔のエッチング工程を例にとって説明したが、ブラインドビアホールに限定されず、他のエッチング工程を利用することができる。場合によっては、アンカーパターンを形成するための、エッチング工程を追加してもよい。
上記実施の形態の説明では、コア基板部30の表裏両面に外層基板部40,40を積層した4層構造となっているが、第4層の外層基板部40が無い3層構造でもよい。
また、コア基板部が多層構成であってもよいし、外装基板部40が多層構成であってもよい。さらに、この4層基板をコアとする5層以上のビルドアップ基板についても適用できる。
L1〜L4 第1〜第4層、L31 配線
30 コア基板部、30A 両面銅張積層板、31 絶縁ベース材、32 カバーフィルム、35 銅箔
40 外層基板部、40A 片面銅張積層板、41 絶縁ベース材、42 外層接着材、43 銅箔
50 ブラインドビアホール、50A ブラインドビアホール孔、52 表面孔
60 スルーホール、60A スルーホール孔、
70 ソルダレジスタ、80 メッキ被膜
Claims (6)
- コア基板部によって構成されるケーブル部と、前記コア基板部の所定領域に外層基板部を積層することによって構成される部品実装部とを備え、前記コア基板部には内層回路パターンが形成され、前記外層基板部には外層回路パターンと、メッキによる層間接続部が設けられ、前記ケーブル部の片面が前記コア基板部の絶縁ベース材が露出する構成となっている多層フレキシブル配線板を製造する方法であって、
前記コア基板部にエッチングにより内層回路パターンを形成した後、前記外層基板部を積層し、前記層間接続部を含むケーブル部と部品実装部の表面全体にメッキをした後、前記外層基板部にエッチングにより外層回路パターンを形成し、前記外層回路パターン形成と同時に前記ケーブル部に付着していた不要なメッキ被膜を除去する多層フレキシブル配線板の製造方法において、
前記内層回路パターンを形成する際に、前記ケーブル部の絶縁ベース材の露出面に、金属導体を残余パターンとして残し、
前記層間接続部のメッキの際に、前記ケーブル部の絶縁ベース材の露出面に対して、前記残余パターンを介してメッキを施し、
前記外層回路パターン形成時に、メッキ被膜とともに前記残余パターンを除去して前記絶縁ベース材を露出させることを特徴とする多層フレキシブル配線板の製造方法。 - 前記残余パターンは、互いに離れた複数のアンカーパッド部を有するドットパターンである請求項1に記載の多層フレキシブル配線板の製造方法。
- 前記残余パターンの形成は、複数回のエッチングにより段階的に行われる請求項2に記載の多層フレキシブル配線板の製造方法。
- 複数回のエッチングは、内層回路パターン形成時と、層間接続部形成用の金属導体への表面孔形成時である請求項5に記載のフレキシブル配線板の製造方法。
- 前記残余パターンは、内層回路パターン形成時には、外層基板部から離間するランドパターンとし、表面孔形成時にドットパターンとする請求項1に記載の多層フレキシブル配線板の製造方法。
- 前記残余パターンは、ベタパターンである請求項1に記載の多層フレキシブル配線板の製造方法。
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