JP2016111195A - フレキシブル配線板、フレキシブル回路板、複合回路板 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル配線板と他の配線板とを容易にはんだ付けできるようにする。【解決手段】フレキシブル配線板１は、アウターリードホール１１１が設けられるベースフィルム１１と、ベースフィルム１１の一方の表面に積層して設けられ、アウターリードホール１１１を跨ぐアウターリード１２２とを有し、アウターリード１２２の少なくとも一部はアウターリードホール１１１の内部に入り込んでおり、アウターリード１２２の下側面１２６は、ベースフィルム１１の下側面１１３と段差がない位置に設けられるか、または、ベースフィルム１１の下側面１１３からアウターリードホール１１１の外側に突出している。【選択図】図２

Description

本発明は、フレキシブル配線板、フレキシブル回路板、複合回路板に関する。特には、可撓性を有するベースフィルムに配線が設けられるフレキシブル配線板と、このフレキシブル回路板が適用されるフレキシブル回路板と、このフレキシブル配線板を有する複合回路板に関する。

ＩＣ（集積回路）やＬＳＩ（大規模集積回路）などといった電子部品等を実装するプリント配線板の需要が増加している。特に、パーソナルコンピュータ、携帯電話等、高級デジタルカメラのように、高精細化、薄型化、軽量化が要望されている撮像素子（イメージセンサ）を使用する電子産業において、その重要性が高まっている。これら電子部品等の実装方式としては、半導体素子実装用のフィルムキャリアを用いる方式が採用されている。これらの実装方式であるＴＡＢ及びＣＯＦは、例えば、幅が約３５ミリのポリイミドテープの表面に、銅箔または銅めっきにより回路が形成されるという構成を有している。チップ・オン・フィルム（以下、ＣＯＦという）構造を形成するフィルムキャリアは、ＴＡＢ構造に比べ、インナーリードがフィルム基材に密着しており導体リードの薄膜化が可能であり、より微細な導体パターンを形成することができる。

このようなＣＯＦ構造で半導体素子が搭載されたフィルムキャリアと回路基板との半田接続に際して、加熱ツール等でアウターリードを回路基板に熱圧着する方法が特許文献１に開示されている。しかしながら、特許文献１に記載の構成では、はんだコーティングを施したアウターリードと配線板のはんだ付けランドとを加熱ツールを用いて熱圧着するため、加熱ツールの温度制御や上下動などの複雑な操作が必要になる。

特開２０００−１１４７１３号公報

上記目的に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、フレキシブル配線板と他の配線板とを容易にはんだ付けできるようにするとともに、接続箇所の信頼性を高めることである。

前記課題を解決するため、本発明は、厚さ方向に貫通する開口部が設けられるベースフィルムと、前記ベースフィルムの一方の表面に積層して設けられ、前記開口部を跨ぐ跨ぎ部を有する配線パターンと、を有し、前記跨ぎ部の少なくとも一部は、前記開口部の内部に入り込んでおり、前記跨ぎ部の一方の表面であって、前記ベースフィルムの前記一方の表面とは反対側の表面と同じ側を向く表面は、前記ベースフィルムの前記反対側の表面と段差がない位置に設けられるか、または、前記ベースフィルムの前記反対側の表面から前記開口部の外側に突出していることを特徴とする。

本発明によれば、フレキシブル配線板のアウターリードと他の配線板の配線パターンとを接近または接触させることができる。このため、アウターリードと他の配線板の配線パターンとのはんだ付けが容易になるとともに、接続箇所の信頼性を高めることができる。

図１は、本発明の実施形態に係るフレキシブル配線板の構成例を模式的に示す平面図である。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３Ａは、図２のＩＩＩ部拡大図であり、アウターリードの構成例を模式的に示す断面図である。 図３Ｂは、図２のＩＩＩ部拡大図であり、アウターリードの構成例を模式的に示す断面図である。 図４は、ＲＯＬＬ ｔｏ ＲＯＬＬ法によって製造されたフレキシブル配線板の構成を模式的に示す平面図である。 図５Ａは、フレキシブル配線板の製造方法の工程を模式的に示す断面図である。 図５Ｂは、フレキシブル配線板の製造方法の工程を模式的に示す断面図である。 図６は、複合回路板の構成例を模式的に示す分解斜視図である。 図７は、複合回路板の構成例を模式的に示す外観斜視図である。 図８は、フレキシブル配線板のアウターリードとリジッド配線板の接続用パッドとの接続箇所の構成を模式的に示す断面図である。 図９は、フレキシブル配線板のアウターリードとリジッド配線板の接続用パッドとの接続箇所の構成を模式的に示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下に示す実施形態において、「配線板」とは、可撓性を有するフィルムまたはリジッド基板に配線パターンが形成されたものをいい、電子部品等が実装されていないものをいう。「回路板」とは、配線板に電子部品等が実装されたものをいう。「複合回路板」とは、フレキシブル配線板とリジッド配線板とが接続され、電子部品等が実装されたものをいう。

＜フレキシブル配線板の構成＞
まず、本発明の実施形態に係るフレキシブル配線板の構成例について説明する。本発明の実施形態に係るフレキシブル配線板は、他の配線板の例であるリジッド配線板に接続されて用いられる。以下の説明では、フレキシブル配線板として、電子部品等と他の配線板（リジッド配線板）とを中継するインターポーザを示す。インターポーザは、複数の端子が狭ピッチで設けられる電子部品等を、広ピッチの接続用パッドが設けられる他の配線板（リジッド配線板）に実装できるように、端子のピッチを変換する。

図１は、本発明の実施形態に係るフレキシブル配線板１の構成例を模式的に示す平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図１と図２に示すように、フレキシブル配線板１は、ベースフィルム１１と、このベースフィルム１１の一方の表面に積層して設けられる配線パターン１２と、ベースフィルム１１および配線パターン１２を覆うように設けられる絶縁膜１３とを有する。そして、フレキシブル配線板１には、電子部品等を実装する領域が設けられる。説明の便宜上、この領域を「実装領域」と称する。実装領域には、端子のピッチの変換の対象となる電子部品等を実装する実装領域が含まれる。説明の便宜上、この実装領域を「第１の実装領域１０１」と称し、この第１の実装領域１０１に実装される電子部品等を「第１の電子部品等２０１」と称する。さらに、実装領域には、端子のピッチの変換の対象ではない電子部品等を実装する実装領域が含まれてもよい。説明の便宜上、この実装領域を「第２の実装領域」と称し、第２の実装領域に実装される電子部品等を「第２の電子部品等」と称する。ただし、第２の実装領域１０２は設けられなくてもよい。各図においては、第２の実装領域と第２の電子部品等を省略してある。また、単に「電子部品等」と称する場合には、第１の電子部品等２０１と第２の電子部品等を含むものとする。図１では、略四辺形の第１の実装領域１０１がフレキシブル配線板１の略中央に設けられる構成を示す。また、第２の実装領域は、例えば、第１の実装領域１０１の周囲に設けられる。なお、第１の実装領域１０１および第２の実装領域の数や位置や大きさや範囲は、実装される電子部品等や、形成される配線パターン１２に応じて設定されるものであり、図１に示す構成に限定されない。

このほか、フレキシブル配線板１には、実装された電子部品等の動作確認のために用いられる領域が設けられてもよい。説明の便宜上、この領域を「テスト用領域１０３」と称する。テスト用領域１０３は、実装された電子部品等の動作確認の終了後、第１の実装領域１０１および第２の実装領域が設けられる部分から切断分離されてもよい。図１中の一点鎖線Ｚは、テスト用領域１０３を切断分離するための切断線を示す。

ベースフィルム１１は、可撓性と電気的絶縁性を有するフィルムであり、例えば、厚さが約５０μｍのポリイミド樹脂のフィルムが適用できる。ベースフィルム１１の第１の実装領域１０１の外側には、アウターリードホール１１１が形成される。アウターリードホール１１１は、ベースフィルム１１を厚さ方向に貫通する開口部の例である。アウターリードホール１１１は、例えば図１に示すように、第１の実装領域１０１の外周に沿って延伸する細長いスリット状に形成される。アウターリードホール１１１の幅（差し渡し）は、例えば約２ｍｍに設定される。

配線パターン１２は、ベースフィルム１１の一方の表面に積層して形成される。配線パターン１２は、例えば、厚さが約１８μｍの銅箔により形成される。配線パターン１２には、複数のインナーリード１２１と、複数のアウターリード１２２と、実装用パッドと、複数のテスト用パッド１２４とが含まれる。

インナーリード１２１は、第１の実装領域１０１に実装される第１の電子部品等２０１の端子と電気的に導通する配線パターン１２である。インナーリード１２１は、第１の実装領域１０１の内側に、所定のピッチで配列されるように設けられる。なお、インナーリード１２１の位置と数とピッチとは、第１の電子部品等２０１の端子と接続できるように、第１の電子部品等２０１の端子の位置と数とピッチとに応じて設定される。

アウターリード１２２は、リジッド配線板３と電気的に導通するパターンである。アウターリード１２２は、第１の実装領域１０１の外側に、所定のピッチで配列されるように形成される。アウターリード１２２のピッチは、後述する他のリジッド配線板３などに設けられる接続用パッド３２１のピッチに応じて設定される。なお、アウターリード１２２のピッチは、インナーリード１２１のピッチよりも大きい値に設定される。そして、各々のアウターリード１２２は、跨ぎ部の例であり、アウターリードホール１１１を跨ぐように設けられる。各々のアウターリード１２２の幅は、例えば約１００μｍに設定される。

各々のアウターリード１２２は、各々のインナーリード１２１と電気的に導通している。例えば、図１に示すように、各々のアウターリード１２２は、各々のインナーリード１２１と、第１の実装領域１０１から放射状に延伸する配線パターン１２によって接続している。フレキシブル配線板１は、このようなインナーリード１２１とアウターリード１２２を有することによって、第１の電子部品等２０１の端子のピッチを変換するインターポーザとして機能する。

テスト用パッド１２４は、第１の実装領域１０１に実装される第１の電子部品等２０１の動作試験に用いられる配線パターン１２である。図１に示すように、テスト用パッド１２４は、テスト用領域１０３に設けられる。そして、各々のテスト用パッド１２４は、各々のアウターリード１２２から引き出される配線パターン１２によって、各々のインナーリード１２１および各々のアウターリード１２２と電気的に導通している。

このほか、配線パターン１２として、図略の実装用パッドが設けられる。実装用パッドは第２の実装領域に設けられる配線パターン１２であり、第２の実装領域に実装される第２の電子部品等の端子と接続される。

図１と図２に示すように、第１の実装領域１０１と、第１の実装領域１０１に設けられるインナーリード１２１と、アウターリード１２２と、テスト用パッド１２４とは、絶縁膜１３に覆われずに露出している。図略の第２の実装領域と、第２の実装領域に設けられる実装用パッドも、同様に絶縁膜１３に覆われずに露出している。そして、インナーリード１２１と、アウターリード１２２と、テスト用パッド１２４と、実装用パッドのそれぞれの表面（すなわち、配線パターン１２のうち、絶縁膜１３に覆われずに露出している部分）には、めっき層が形成される。なお、図３Ａに示すアウターリード１２２の下側面１２６（アウターリードホール１１１を通じて露出している部分）にも、めっき層が形成される。例えば、めっき層として、下地めっき層であるニッケルめっき層と、表層めっき層である金めっき層との、２層のめっき層が適用できる。また、めっき層の厚さは、ニッケルめっき層と金めっき層ともに、それぞれ約０．５μｍが適用できる。このようなニッケルめっき層を下地とする金めっき層などの構成は、接続する電子部品の端子との接触抵抗を小さくし、露出している配線パターンの錆を防ぎ、またはボンデングパッドの表面処理として機能するものである。なお、めっき層は前述の構成に限定されるものではない。また、めっきの種類もニッケルめっきと金めっきに限定されるものではない。例えば、スズめっきが適用されてもよい。めっき層は配線パターン１２に比較して充分薄いため、図２においては省略してある。

絶縁膜１３は、配線パターン１２の絶縁の確保と保護のために設けられ、配線パターン１２の表面とベースフィルム１１の片面に貼り付けられた接着剤（後述）の表面とに密着して形成される。絶縁膜１３には、可撓性を有するソルダーレジストが適用できる。このようなソルダーレジストとしては、例えば、日本ポリテック株式会社製の「ＮＰＲ−８０」シリーズが適用できる。また、絶縁膜１３の厚さは、約３０μｍが適用できる。

ここで、アウターリード１２２の構成例について、図３Ａと図３Ｂを参照して説明する。図３Ａと図３Ｂは、図２のＩＩＩ部拡大図であり、アウターリード１２２の構成例を模式的に示す断面図である。説明の便宜上、ベースフィルム１１については、配線パターン１２が積層して設けられる側の面を「上側面１１２」と称し、その反対側の面を「下側面１１３」と称する。また、アウターリード１２２を含む配線パターン１２については、絶縁膜１３で覆われる側の面を「上側面１２５」と称し、その反対側であってベースフィルム１１の下側面１１３と同じ側を向く面を「下側面１２６」と称する。

図３Ａと図３Ｂに示すように、各々のアウターリード１２２は、アウターリードホール１１１を跨ぐように設けられ、ベースフィルム１１に積層せずに（接せずに）、宙に浮いた状態になっている。このため、アウターリード１２２の下側面１２６は露出している。

アウターリード１２２は、側面視においてクランク状に曲がっており、少なくとも一部がアウターリードホール１１１の内部に入り込んでいる。そして、アウターリード１２２の下側面１２６の少なくとも一部は、図３Ａに示すように、ベースフィルム１１の下側面１１３から突出した位置にある。アウターリード１２２の下側面１２６がベースフィルム１１の下側面１１３から突出している構成においては、この突出寸法Ｕ（ベースフィルム１１の下側面１１３からアウターリード１２２の下側面１２６までの高さ）は、約１０μｍであることが好ましい。また、図３Ｂに示すように、アウターリード１２２の下側面１２６が、ベースフィルム１１の下側面１１３と略同じ位置にあり、アウターリード１２２の下側面１２６とベースフィルム１１の下側面１１３との間に段差がない構成であってもよい。

アウターリード１２２には、その下側面１２６が略平面となる部分が設けられる。説明の便宜上、この部分を「接続部１２７」と称する。この接続部１２７は、他の配線板の例であるリジッド配線板３に設けられる接続用パッド３２１に接続される部分である。なお、接続部１２７の下側面１２６は、ベースフィルム１１の下側面１１３と略平行に形成される。そして、この接続部１２７の下側面１２６は、前述のとおりベースフィルム１１の下側面１１３からアウターリードホール１１１の外側に突出しているか（図３Ａ参照）、または、ベースフィルム１１の下側面１１３と段差がない（図３Ｂ参照）。さらに、アウターリード１２２の延伸方向の両端部には、側面視において、ベースフィルム１１の面方向および法線方向に対して傾斜している部分が設けられる。説明の便宜上、この部分を「傾斜部１２８」と称する。

このような構成であると、フレキシブル配線板１をリジッド配線板３の表面に接続する場合に、フレキシブル配線板１のアウターリード１２２と、リジッド配線板３に設けられる接続用パッド３２１（図６参照）との確実な接続が確保できる。特に、アウターリード１２２の接続部１２７の下側面１２６がベースフィルム１１の下側面１１３からアウターリードホール１１１の外側に突出している構成であると、リジッド配線板３の接続用パッド３２１との接続をより確実にできる。一方、アウターリード１２２の接続部１２７の下側面１２６がベースフィルム１１の下側面１１３と略同じ位置にあって段差がない構成であると（図３Ｂ参照）、フレキシブル配線板１をＲＯＬＬ ｔｏ ＲＯＬＬ法により製造する場合に、フレキシブル配線板１の取り扱いが容易になる。

＜フレキシブル配線板およびフレキシブル回路板の製造方法＞
次に、フレキシブル配線板１およびフレキシブル回路板２の製造方法について説明する。フレキシブル配線板１の製造には、ＲＯＬＬ ｔｏ ＲＯＬＬ法が適用できる。この場合には、フレキシブル配線板１の主な材料として、ベースフィルム１１となる長尺帯状のフィルムキャリア９と、配線パターン１２となる導体箔と、絶縁膜１３となるソルダーレジストとが用いられる。さらに、ＲＯＬＬ ｔｏ ＲＯＬＬ法の工程において、フレキシブル配線板１の表面に電子部品等を実装することによって、フレキシブル回路板２が製造される。

図４は、ＲＯＬＬ ｔｏ ＲＯＬＬ法によって製造されたフレキシブル配線板１の構成を模式的に示す平面図であり、個別のフレキシブル配線板１に切出される前の状態を示す図である。ＲＯＬＬ ｔｏ ＲＯＬＬ法によれば、図４に示すように、複数のフレキシブル配線板１が、長尺帯状のフィルムキャリア９の長尺方向に配列された状態で製造される。そして、フレキシブル配線板１の外形線Ｏで切断することにより、個別に分離したフレキシブル配線板１が得られる。または、ＲＯＬＬ ｔｏ ＲＯＬＬ法の工程において電子部品等を実装し、その後外形線Ｏで切断することにより、フレキシブル回路板２が得られる。

図４に示すように、長尺帯状のフィルムキャリア９の両側部には、複数のスプロケットホール９１が、長尺方向に配列されるように形成される。スプロケットホール９１は、アウターリードホール１１１と同様に、ベースフィルム１１となるフィルムキャリア９を厚さ方向に貫通する開口である。これらのスプロケットホール９１の配列方向が、ＲＯＬＬ ｔｏ ＲＯＬＬ法の製造設備におけるワーク（フィルムキャリア９）の進行方向となる。そして、ＲＯＬＬ ｔｏ ＲＯＬＬ法を用いてフレキシブル配線板１を製造する際に、スプロケットホール９１を用いてフィルムキャリア９の送りや位置決めが行われる。このように、スプロケットホール９１が長尺方向に配列されるフィルムキャリア９を用いることにより、ＲＯＬＬ ｔｏ ＲＯＬＬ法によってフレキシブル配線板１（フレキシブル回路板２）を製造できる。

フレキシブル配線板１が製造された後のフィルムキャリア９の表面には、カソード極パターン９３とめっき用リードパターン９２とが設けられている。カソード極パターン９３とめっき用リードパターン９２とは、フレキシブル配線板１の配線パターン１２に電気めっきを施す際に、外部から電流を流すために用いられる。カソード極パターン９３は、例えば、フィルムキャリア９の両側部に、長尺方向に延伸するように設けられる。めっき用リードパターン９２は、テスト用パッド１２４からフレキシブル配線板１の外形線Ｏの外側に引き出され、カソード極パターン９３に接続している。なお、複数のめっき用リードパターン９２のうちの一部は、中間で一本にまとまってカソード極パターン９３に接続している。カソード極パターン９３とめっき用リードパターン９２は、フレキシブル配線板１の外形線Ｏの内側に形成される配線パターン１２と一体に形成され、これらの配線パターン１２と電気的に導通している。

ここで、フレキシブル配線板１の製造方法の工程について、図５Ａと図５Ｂを参照して説明する。図５Ａと図５Ｂは、フレキシブル配線板１の製造方法の各工程を模式的に示す断面図であり、アウターリード１２２の近傍を拡大して示す図である。

図５Ａに示す工程よりも前に、フィルムキャリア９にアウターリードホール１１１が形成され、フィルムキャリア９の一方の表面（ベースフィルム１１の上側面１１２となる面）に、配線パターン１２が形成される。フィルムキャリア９は、ベースフィルム１１になる部材である。フィルムキャリア９は、前述のとおり、例えば、ポリイミド樹脂からなり、長尺帯状で厚さが約５０μｍのフィルムが適用できる。３３配線パターン１２は、導体箔により形成される。導体箔には、例えば厚さが約１８μｍの銅箔が適用される。そして、フィルムキャリア９の一方の面の全面に、接着剤（図略）により導体箔が貼り付けられ、貼り付けられた導体箔がパターニングされる。この工程を経ると、フレキシブル配線板１の外形線Ｏの内側には、インナーリード１２１とアウターリード１２２とテスト用パッド１２４とめっき用リードパターン９２とを含む配線パターン１２が形成される（図４参照）。また、この外形線Ｏの外側には、カソード極パターン９３とめっき用リードパターン９２とが形成される（図４参照）。なお、アウターリードホール１１１の形成方法と、配線パターン１２の形成方法は、従来公知の方法が適用できる。

次いで、図５Ａに示すように、フレキシブル配線板１の外形線Ｏの内側（すなわち、個別のフレキシブル配線板１になる領域）に設けられる配線パターン１２を覆うに絶縁膜１３が形成される。ただし、第１の実装領域１０１と、第１の実装領域１０１に設けられるインナーリード１２１と、アウターリード１２２と、第２の実装領域と、第２の実装領域に設けられる実装用パッドと、テスト用パッド１２４とは、絶縁膜１３で覆わずに露出させる。前述のとおり、絶縁膜１３には、可撓性を有するソルダーレジストが適用できる。

次いで、形成した配線パターン１２のうち、絶縁膜１３に覆われずに露出している部分（インナーリード１２１、アウターリード１２２、実装用パッド、テスト用パッド１２４）の表面に、めっき層を形成する。めっき層の形成には、電気めっきが適用できる。電気めっきにおいては、フィルムキャリア９に設けられるカソード極パターン９３とめっき用リードパターン９２を介して、配線パターン１２に電流を流す。なお、めっき層の構成例は前述のとおりである。また、めっき層は配線パターン１２に比較して充分に薄いため、図では省略する。

次いで、図５Ｂに示すように、個別のフレキシブル配線板１に切出されていない状態で、アウターリード１２２をアウターリードホール１１１に押し込む加工（フォーミング加工）が行われる。この加工には、例えば、上型８１と下型８２からなる金型８でアウターリード１２２をプレスする方法が適用できる。上型８１には、ゴムなどの弾性変形可能な緩衝部材８１１が設けられる。この弾性変形可能な緩衝部材８１１には、例えば、山内製作所の品番「ＦＢ５０ＴＰＦ」（ゴム硬度５０°）が適用できる。また、緩衝部材８１１の厚さは約３ｍｍでよい。一方、下型８２には、アウターリードホール１１１に対応する位置に凹部８２１が形成される。この凹部８２１の深さは、アウターリード１２２の突出寸法Ｕに応じて設定される。そして、アウターリード１２２を含む配線パターン１２が形成されたフィルムキャリア９を上型８１と下型８２とで挟み、上型８１の緩衝部材８１１をアウターリード１２２に押し付ける。これにより、アウターリード１２２は、その一部がアウターリードホール１１１の内部に押し込まれて下型８２の凹部８２１の内部に入り込む。そして、その下側面１２６がフィルムキャリア９（すなわちベースフィルム１１）の下側面１１３からアウターリードホール１１１の外側に突出した形状に塑性変形する。この工程により、アウターリード１２２に、接続部１２７と傾斜部１２８とが形成される。なお、図５Ｂでは、アウターリード１２２の下側面１２６をフィルムキャリア９の下側面１１３からアウターリードホール１１１の外側に突出させる（図３Ａ参照）ため、凹部８２１が形成される下型８２を用いる構成を示す。一方、アウターリード１２２の下側面１２６をフィルムキャリア９の下側面１１３と段差がないようにする（図３Ｂ参照）ためには、凹部８２１が形成されない下型８２を用いればよい。

以上の工程を経ると、図４に示すようにフレキシブル配線板１が、フィルムキャリア９に配列された状態で製造される。その後、打ち抜き加工などにより、フィルムキャリア９をフレキシブル配線板１の外形線Ｏで切断する。これにより、図１に示すような個別のフレキシブル配線板１が得られる。

なお、フィルムキャリア９をフレキシブル配線板１の外形線Ｏで切断するよりも前に、ＲＯＬＬ ｔｏ ＲＯＬＬ法の工程において、所定の電子部品等を実装してもよい。ただし、所定の電子部品等のうち、実装時の環境や汚染に対する耐性が低い電子部品等については、この段階では実装しなくてもよい。このような電子部品等については、この段階で実装しないことにより、汚れなどが付着しやすい環境に曝される時間を短くすることができる。例えば、ＲＯＬＬ ｔｏ ＲＯＬＬ法の工程において、第２の実装領域に第２の電子部品等を実装し、第１の実装領域１０１には第１の電子部品等２０１を実装しない。

具体的にはまず、第２の実装領域に設けられる実装用パッドに、クリームはんだを塗布する。この工程において併せて、アウターリード１２２の上側面１２５にもクリームはんだ５０１（図８、図９参照）を塗布する。クリームはんだ５０１の塗布には、スクリーン印刷法やディスペンサ法など、公知の方法が適用できる。そして、第２の実装領域に第２の電子部品等を載置し、その状態ではんだリフロー処理を施す。このはんだリフロー処理により、第２の電子部品等の端子と実装用パッドとが、クリームはんだによって接続される。併せて、アウターリード１２２の接続部１２７の上側面１２５に塗布したクリームはんだ５０１が溶融し、アウターリード１２２の上側面１２５に広がる。以上の工程を経て、フィルムキャリア９の長尺方向に並んだ状態で、複数のフレキシブル回路板２が、フィルムキャリア９の長尺方向に並んだ状態で製造される。その後、打ち抜き加工等によって、フィルムキャリア９をフレキシブル配線板１（フレキシブル回路板２）の外形線Ｏで切断する。これにより、フィルムキャリア９の長尺方向に配列される複数のフレキシブル回路板２は、個別のフレキシブル回路板２に分離される。

なお、テスト用パッド１２４は、実装された電子部品等の動作確認を行うものである。このため、第１の実装領域１０１に第１の電子部品等２０１が実装されて動作確認が完了するまでは、テスト用パッド１２４が設けられるテスト用領域１０３は、切断せずに残しておく。したがって、第１の実装領域１０１に第１の電子部品等２０１が実装される前のフレキシブル配線板１（フレキシブル回路板２）には、テスト用領域１０３が切断されずに残されている。

＜複合回路板の構成＞
次に、複合回路板５の構成例について、図６と図７を参照して説明する。図６は、複合回路板５の構成例を模式的に示す分解斜視図である。図７は、複合回路板５の構成例を模式的に示す外観斜視図である。以下の説明では、複合回路板５の適用例として、イメージセンサ２０３（ＱＦＮ型パッケージの固体撮像素子）が実装されるイメージセンサモジュールを示す。イメージセンサモジュールは、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置に組み込まれて用いられる。この例では、イメージセンサ２０３が第１の電子部品等２０１の例となる。

図６と図７に示すように、複合回路板５は、第１の電子部品等２０１の例であるイメージセンサ２０３と、フレキシブル配線板１（フレキシブル回路板２）と、リジッド配線板３とを含んで構成される。そして、フレキシブル配線板１は、イメージセンサ２０３とリジッド配線板３を中継するインターポーザとして機能する。フレキシブル配線板１（フレキシブル回路板２）の構成は、前述のとおりである。また、第１の電子部品等２０１の例であるイメージセンサ２０３は、従来公知のイメージセンサが適用できるため、説明を省略する。

図６と図７に示すように、リジッド配線板３は、絶縁基板３１と、その表面に積層して設けられる配線パターン３２と、配線パターン３２を覆う絶縁膜３３とを有する。絶縁基板３１には、例えば、ガラス布とエポキシ樹脂からなる厚さが約１．６ｍｍの基板（いわゆる、ガラスエポキシ基板）が適用できる。配線パターン３２は、例えば、厚さが約３５μｍの銅箔により形成される。絶縁膜３３は、配線パターン３２の絶縁の確保と保護のために設けられ、配線パターン３２の表面と絶縁基板３１の表面とに密着して被覆している。絶縁膜３３には、公知の各種ソルダーレジストが適用できる。

そして、リジッド配線板３には、インターポーザとして機能するフレキシブル配線板１（フレキシブル回路板２）を載置して接続する領域（以下、「接続領域３０１」と称する）が設定される。接続領域３０１には、配線パターン３２として、フレキシブル配線板１のアウターリード１２２と接続する複数の接続用パッド３２１が設けられる。これら複数の接続用パッド３２１は、所定のピッチで配列されるように形成される。なお、接続領域３０１の位置は、複合回路板５の機能などに応じて適宜設定されるものであり、特に限定されない。また、接続領域３０１の寸法および形状は、フレキシブル配線板１の寸法および形状に応じて設定される。また、他の電子部品等を実装する領域には、これらの電子部品等の端子と接続される実装用パッド３２２が設けられる。これらの実装用パッド３２２の構成は、実装される他の電子部品等の構成に応じて設定される。なお、これらの接続用パッド３２１と実装用パッド３２２は、絶縁膜３３に覆われずに露出している。すなわち、絶縁膜３３には厚さ方向に貫通する開口部が形成されており、これらの接続用パッド３２１や実装用パッド３２２はこの開口部を通じて露出している。

図６と図７に示すように、リジッド配線板３の接続領域３０１にフレキシブル配線板１が載置され、フレキシブル配線板１のアウターリード１２２とリジッド配線板３の接続用パッド３２１とが、はんだ付けにより接続される。さらに、フレキシブル配線板１の第１の実装領域１０１には、第１の電子部品等２０１としてイメージセンサ２０３が実装される。第１の電子部品等２０１（イメージセンサ２０３）の端子は、フレキシブル配線板１のインナーリード１２１に、はんだ付けによって接続される。このように、第１の電子部品等２０１は、フレキシブル配線板１を介してリジッド配線板３に接続される。

このほか、リジッド配線板３には、Ａ／Ｄコンバータ５０３や、画像処理プロセッサ５０４や、外部接続用コネクタ５０５や、メモリ５０６などといった、各種の電子部品等が実装される。Ａ／Ｄコンバータ５０３は、イメージセンサ２０３が出力したアナログ形式の画像信号をデジタル形式の画像信号に変換する。画像処理プロセッサ５０４は、デジタル形式に変換された画像信号に対して、所定の画像処理を施す。なお、リジッド配線板３に実装される電子部品等は、前述のものに限定されない。これらは、複合回路板５の仕様に応じて適宜設定される。

ここで、フレキシブル配線板１のアウターリード１２２とリジッド配線板３の接続用パッド３２１との接続箇所の構成例について、図８と図９を参照して説明する。図８は、フレキシブル配線板１のアウターリード１２２とリジッド配線板３の接続用パッド３２１との接続箇所の構成を模式的に示す断面図である。図９は、アウターリードホール１１１内に押し込み加工されたフレキシブル配線板１のアウターリード１２２とリジッド配線板３の接続用パッド３２１との接続箇所の構成を模式的に示す斜視図であり、図８のＩＸ−ＩＸ線で切断した構成を示す。なお、図９の描画範囲では、リジッド配線板３の表面を覆う絶縁膜３３の設けられていない領域であり、２本のアウターリード１２２を例示している。

図８に示すように、リジッド配線板３の表面には、配線パターン３２の一部を覆うように、絶縁膜３３（ソルダーレジストの膜）が形成されている。図８中の寸法Ｔは、絶縁膜３３のうちの配線パターン３２に積層している部分の厚さ寸法（以下、「積層部厚さＴ」と称する）である。このように、配線パターン３２の一部に絶縁膜３３が積層しているため、接続用パッド３２１の表面は、絶縁膜３３の表面から積層部厚さＴだけ低い位置にある。一方、アウターリード１２２の接続部１２７は、ベースフィルム１１の下側面１１３から突出している。このため、配線パターン３２の表面が絶縁膜３３の表面よりも低い位置にあっても、アウターリード１２２の接続部１２７の下側面１２６と接続用パッド３２１の表面とが接触または接近する。したがって、アウターリード１２２の接続部１２７とリジッド配線板３の接続用パッド３２１との接続（はんだ付け）が容易になる。

なお、アウターリード１２２の接続部１２７の下側面１２６を接続用パッド３２１の表面に接触させるには、アウターリード１２２の突出寸法Ｕが絶縁膜３３の積層部厚さＴよりも大きいことが好ましい。そこで、アウターリード１２２の突出寸法Ｕは、絶縁膜３３の積層部厚さＴに応じて設定される。例えば、積層部厚さＴを約１０μｍ以下になるように制御し、アウターリード１２２の突出寸法Ｕを約１０μｍまたはそれ以上に設定する。アウターリード１２２の突出寸法Ｕは、下型８２の凹部８２１の深さを適宜設定することによって、所望の寸法に設定できる。すなわち、アウターリード１２２の突出寸法Ｕを１０μｍまたはそれ以上にする場合には、下型８２の凹部８２１の深さを１０μｍまたはそれ以上にすればよい。なお、アウターリード１２２の突出寸法Ｕや絶縁膜３３の積層部厚さＴがばらつくことがある。この場合であっても、アウターリード１２２の接続部１２７の下側面１２６と接続用パッド３２１の表面との間にクリームはんだ５０１を充填することによって、接続状態にばらつきが生じることを抑制できる。

このように、本発明の実施形態によれば、フレキシブル配線板１をリジッド配線板３に載置すると、アウターリード１２２が接続用パッド３２１に接触または接近する。このため、アウターリード１２２と接続用パッド３２１とのはんだ付けによる接続が容易となる。例えば、アウターリード１２２がフォーミング加工されていない構成では、アウターリード１２２を接続用パッド３２１にはんだ付けする際に、アウターリード１２２を接続用パッド３２１に押し付けて接触または接近させなければならない（特開平５−１３９４７号公報、特開２０００−１１４７１３号公報参照）。これに対して、本発明の実施形態によれば、はんだ付けの際にアウターリード１２２を接続用パッド３２１に押し付けなくてもよい。このため、アウターリード１２２と接続用パッド３２１のはんだ付けが容易になるほか、はんだ付けの設備の簡略化を図ることができる。また、本実施形態によれば、フレキシブル配線板１のアウターリード１２２とリジッド配線板３の接続用パッド３２１との接続状態が良好になる。

また、フレキシブル配線板１のベースフィルム１１とリジッド配線板３の絶縁基板３１の熱膨張率が異なると、温度変化に伴う両者の寸法変化の差によって、アウターリード１２２と接続用パッド３２１の接続箇所に応力や衝撃が集中することになる。そうすると、接続箇所が破損するおそれがある。本発明の実施形態によれば、アウターリード１２２の傾斜部１２８は、接続用パッド３２１に接続されず、かつ、ベースフィルム１１に接続されない。このため傾斜部１２８は容易に変形できる。そして、この傾斜部１２８が変形することによって、ベースフィルム１１と絶縁基板３１の熱膨張による寸法変化の差を吸収する。したがって、接続箇所の破損を抑制できる。

＜複合回路板の製造方法＞
次に、複合回路板５の製造方法について説明する。まず、フレキシブル配線板１のアウターリード１２２と、これらのアウターリード１２２を接続するリジッド配線板３の接続用パッド３２１に、クリームはんだ５０１を塗布する。この際、リジッド配線板３に設けられる電子部品等を実装するための実装用パッド３２２（図６参照）にも、併せてクリームはんだ５０１を塗布してもよい。なお、クリームはんだ５０１には、各種市販品が適用できる。

次いで、フレキシブル配線板１のアウターリード１２２と、リジッド配線板３の接続用パッド３２１とを位置決めした状態で、フレキシブル配線板１をリジッド配線板３に載置する。また、リジッド配線板３には、他の電子部品等を、各々の実装位置に位置決めした状態で載置する。ただし、この工程においては、フレキシブル配線板１の第１の実装領域１０１に第１の電子部品等２０１（イメージセンサ２０３）を実装しない。これは、第１の実装領域１０１に実装される第１の電子部品等２０１が、汚染されたり、はんだリフローの熱の影響を受けたりしないようにするためである。特に、イメージセンサ２０３は、はんだリフロー処理の工程において感度低下が生じるおそれがあるため、第１の電子部品等２０１としてイメージセンサ２０３が適用される場合には、イメージセンサ２０３の実装は最後とし、この段階では実装しない。なお、第１の実装領域１０１に実装される第１の電子部品等２０１の汚染や熱等に対する耐性が、リジッド配線板３に実装される他の電子部品等と同等以上であれば、この時点でフレキシブル配線板１の第１の実装領域１０１に第１の電子部品等２０１を載置してもよい。また、イメージセンサ２０３のみならず、熱や汚染に対する耐性が低い電子部品等があれば、これらの電子部品等は最後に実装すればよい。そして、その状態で、はんだリフロー処理を行う。

図８と図９に示すように、はんだリフロー処理が施されると、アウターリード１２２の上側面１２５と接続用パッド３２１に塗布したクリームはんだ５０１が溶融し、アウターリード１２２の周囲を包む。アウターリード１２２の側面のはんだフィレットは、角がなく裾を引いたなだらかな形状になる。なお、アウターリード１２２の側面において、前述のような適正な形状のはんだフィレットを形成するためには、平面視において、アウターリード１２２の外周縁が、接続用パッド３２１の外周縁から、２５μｍ以上内側に入り込んだ位置に位置決めされることが好ましい。したがって、接続用パッド３２１の幅は、アウターリード１２２の幅よりも５０μｍ以上大きいことが好ましい。

なお、図８に示すように、はんだリフロー処理において、アウターリードホール１１１の周辺に錘９０９を載置してもよい。このような錘９０９を用いると、アウターリード１２２の接続部１２７と接続用パッド３２１との密着性を高め、アウターリード１２２ごとのハンダ接続の状態のバラツキを抑制することができる。なお、このような錘９０９としては、例えば、アルミや鉄鋳物などといった、はんだの濡れ性の低い金属片や金属塊が適用できる。

以上の工程を経て、複合回路板５が製造される。この段階では、フレキシブル配線板１の第２の実装領域や、リジッド配線板３には、所定の電子部品等が実装されている。ただし、この段階では、フレキシブル配線板１の第１の実装領域１０１には、第１の電子部品等２０１（イメージセンサ２０３）が実装されていなくてもよい。この場合には、以上の工程を経た後、第１の実装領域１０１に第１の電子部品等２０１（イメージセンサ２０３）を実装する。第１の実装領域１０１への第１の電子部品等２０１の実装には、はんだリフロー処理が適用できる。

このように、複合回路板５を製造するに当たり、フレキシブル配線板１をリジッド配線板３に接続する工程と、フレキシブル配線板１の第１の実装領域１０１に電子部品等を実装する工程とは、別々の工程やタイミンングで実行することができる。すなわち、複合回路板５に他の電子部品等の実装が完了した状態で、第１の実装領域１０１に第１の電子部品等２０１を実装することができる。このような構成によれば、第１の実装領域１０１への第１の電子部品等２０１の実装は、第１の電子部品等２０１のみに適した環境を構築して実装を行うことができる。例えば、前述のとおり、複合回路板５をイメージセンサモジュールに適用する場合には、第１の実装領域１０１にイメージセンサ２０３を実装することにより、イメージセンサモジュールを製造できる。そして、他の電子部品等を実装する際に、イメージセンサ２０３に影響を与えないようにできる。

第１の実装領域１０１への第１の電子部品等２０１の実装を最後に行う本実施形態による利点をまとめると、次のとおりである。まず、第２の実装領域への第２の電子部品等の実装の際やリジッド配線板３に他の電子部品等の実装の際に生じる物理的や化学的な環境を、第１の電子部品等２０１に及ばないようにできる。これは、第２の電子部品等や他の電子部品等の実装の終了後、時期をずらして繊細な第１の電子部品等２０１の搭載が可能であるからである。また、第１の実装領域１０１に実装される第１の電子部品等２０１だけを、クリーンな気体中で実装することができる。例えば、第１の実装領域１０１に第１の電子部品等２０１を実装する際に、第１の実装領域１０１をガラス製のベル型チャンバーで覆い、このチャンバーの上部から高純度の窒素ガスを導入してチャンバー内を僅かに陽圧に維持しつつ昇温させて、はんだ付けにより第１の電子部品等２０１を実装することができる。なお、この方法は、第１の電子部品等２０１の実装時に受ける汚染等を少なくするため、クリーンな雰囲気の実装環境を提供することである。この際、用いるチャンバーの材質は、実装環境の温度、圧力や腐食に耐えられることが要求され、ガラスに限らず、耐熱性や耐腐食性の優れたプラスチックやステンレスなどの金属でも良い。また、用いるクリーンな気体は、予備加熱してからチャンバーに供給することがよい。そして、本実施形態に係る複合回路板５によれば、容易にこのような方法を実行できる。したがって、複合回路板５の信頼性と品質を高めることができる。

以上、本発明の実施形態によれば、狭ピッチの端子を有する電子部品等をリジッド配線板に接続するに際し、フレキシブル配線板１をインターポーザとして用いることにより、容易に接続を行うことができる。そして、第１の実装領域に電子部品等を実装するに際し、この電子部品等が他の電子部品等の実装に起因する環境の変化の影響や汚染などを抑制することができる。

以上、本発明の実施形態および実施例について詳細に説明したが、前述の実施形態および実施例は、本発明を実施するにあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前述の実施形態および実施例に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。

例えば、前記実施形態では、フレキシブル配線板としてインターポーザを示したが、フレキシブル配線板はインターポーザに限定されない。他の配線板に接続されるフレキシブル配線板であれば、種類を問わずに適用できる。また、フレキシブル配線板が接続される他の配線板も、リジッド配線板に限定されるものではない。例えば、フレキシブル配線板どうしを接続するものであってもよい。

また、前記実施形態では、第１の実装領域が四辺形であり、複数のインナーパターンが第１の実装領域の各辺に沿って配列される構成を示したが、本発明はこの構成に限定されない。第１の実装領域の形状とインナーリードが配列される位置は、第１の実装領域に実装される電子部品等の構成（外形の形状や端子の位置や数）に応じて適宜設定される。また、インナーリードとアウターリードを接続する配線パターンが、第１の実装領域の各辺からその外側に向かって放射状に延伸する構成を示したが、これらの配線パターンの構成も特に限定されない。これらの配線も、電子部品等の構成や、フレキシブル配線板が接続されるリジッド配線板の接続用パッドの位置などに応じて適宜設定される。更にまた、前記実施形態にフレキシブル配線板１は、ポリイミドからなるフィルムキャリア９と配線パターン１２を構成する銅箔とが接着剤で接合する構成であるが、フィルムキャリアと銅箔の間に接着剤層のない無接着剤タイプの銅張積層板も適用できる。この場合、接着剤層が無い分だけ厚さが薄くなり、柔軟性も高くなる。

また、前記実施形態では、フレキシブル配線板に実装される第１の電子部品等として、イメージセンサ（ＱＦＰ型パッケージの固体撮像素子）を示したが、第１の電子部品等は限定されない。例えば、各種のＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）や（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）等の表面実装型パッケージが適用できる。

本発明は、フレキシブル配線板に好適な技術である。本発明によれば、フレキシブル配線板を他の配線板に容易に接続できる。

１：フレキシブル配線板、１０１：第１の実装領域、１０３：テスト用領域、１１：ベースフィルム、１１１：アウターリードホール、１１２：ベースフィルムの上側面、１１３：ベースフィルムの下側面、１２：配線パターン、１２１：インナーリード、１２２：アウターリード、１２４：テスト用パッド、１２５：配線パターンの上側面、１２６：配線パターンの下側面、１２７：接続部、１２８：傾斜部、１３：絶縁膜、２：フレキシブル回路板、２０１：第１の電子部品等、２０３：イメージセンサ、３：リジッド配線板、３０１：接続領域、３１：絶縁基板、３２：配線パターン、３２１：接続用パッド、３３：絶縁膜、５：複合回路板、５０１：クリームはんだ、５０３：Ａ／Ｄコンバータ、５０４：画像処理プロセッサ、５０５：外部接続用コネクタ、５０６：メモリ、８：金型、８１：金型の上型、８１１：緩衝部材、８２：金型の下型、８２１：下型の凹部、９：フィルムキャリア、９１：スプロケットホール、９２：めっき用リードパターン、９３：カソード極パターン、Ｏ：外形線、Ｚ：切断線、Ｕ：突出寸法、Ｔ：絶縁膜の積層部厚さ

Claims (11)

1. 厚さ方向に貫通する開口部が設けられるベースフィルムと、
   前記ベースフィルムの一方の表面に積層して設けられ、前記開口部を跨ぐ跨ぎ部を有する配線パターンと、
   を有し、
   前記跨ぎ部の少なくとも一部は、前記開口部の内部に入り込んでおり、
   前記跨ぎ部の一方の表面であって、前記ベースフィルムの前記一方の表面とは反対側の表面と同じ側を向く表面は、前記ベースフィルムの前記反対側の表面と段差がない位置に設けられるか、または、前記ベースフィルムの前記反対側の表面から前記開口部の外側に突出している
   ことを特徴とするフレキシブル配線板。
2. 前記跨ぎ部の前記一方の表面とは反対側の表面には、はんだが設けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル配線板。
3. 前記跨ぎ部の前記一方の表面の、前記ベースフィルムの前記反対側の表面からの突出寸法は、１０μｍ以上である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のフレキシブル配線板。
4. 前記配線パターンは、銅箔により形成される
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のフレキシブル配線板。
5. 前記ベースフィルムは、ポリイミド樹脂のフィルムである
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のフレキシブル配線板。
6. 前記ベースフィルムの前記一方の表面および前記配線パターンの一部を覆う絶縁膜をさらに有し、
   前記配線パターンの表面のうちの前記絶縁膜で覆われない部分にはめっき層が設けられる
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のフレキシブル配線板。
7. 前記開口部は、アウターリードホールであり、
   前記跨ぎ部は、他の配線板と接続するためのアウターリードである
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のフレキシブル配線板。
8. 前記配線パターンは、前記アウターリードと電気的に導通し、実装される電子部品の端子と接続するインナーリードをさらに有する
   ことを特徴とする請求項７に記載のフレキシブル配線板。
9. 前記配線パターンは、前記アウターリードと電気的に導通し、前記電子部品の動作確認に用いられるテスト用パッドをさらに有する
   ことを特徴とする請求項８に記載のフレキシブル配線板。
10. フレキシブル配線板と、
    前記フレキシブル配線板に実装される電子部品と、
    を有し、
    前記フレキシブル配線板は、請求項１から９のいずれか１項に記載のフレキシブル配線板である
    ことを特徴とするフレキシブル回路板。
11. 請求項１から９のいずれか１項に記載のフレキシブル配線板または請求項１０に記載のフレキシブル回路板と、
    配線パターンが設けられるリジッド配線板と、
    を有し、
    前記フレキシブル配線板または前記フレキシブル回路板の前記跨ぎ部が、前記リジッド配線板の前記配線パターンにはんだによって接続される
    ことを特徴とする複合回路板。

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