JP3250216B2 - フレキシブルプリント配線板及びその製造方法 - Google Patents

フレキシブルプリント配線板及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フレキシブルプリ
ント配線板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、様々な分野でフレキシブルプ
リント配線板が使用されており、その形状も種々雑多で
ある。
【０００３】例えば、液晶パネル駆動用の典型的なフレ
キシブルプリント配線板は、図６のようなＴ字形状のも
のである。ここで、そのＢＢ側の端子は、一括してＩＣ
に信号を送ることができるように比較的広い配線ピッチ
で形成されており、一方、ＡＡ側の端子は、駆動用の小
型半導体モジュールに接続できるように比較的狭い配線
ピッチで形成されている。
【０００４】ところで、図６のＴ字形状のフレキシブル
プリント配線板を作製する場合、導電層上に絶縁層が形
成されたフレキシブルプリント配線用積層シートの単位
面積当たり複数のＴ字形状のフレキシブルプリント配線
板を作り込み、それを個々の配線板にカッティングする
ことが行われている。具体的には、図７に示すように、
縦２５０ｍｍ横２００ｍｍのサイズのフレキシブルプリ
ント配線用積層シート７１に、図６のＴ字形状のフレキ
シブルプリント配線板（サイズ：ａ＝１６０ｍｍ／ｂ＝
１７ｍｍ／ｃ＝３０ｍｍ／ｄ＝２０ｍｍ／ｅ＝２５ｍｍ
／ｆ＝１１５ｍｍ）の６枚分を、フォトリソグラフ技術
等を利用するアディティブ法あるいはサブストラクティ
ブ法により作り込んでいる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７の
ようにフレキシブルプリント配線用積層シート７１にＴ
字形状のフレキシブルプリント配線板７２を作り込んだ
場合、フレキシブルプリント配線用積層シート７１の約
５８％が廃棄されており、製造コストの低減の障害とな
っていた。この問題は、フレキシブルプリント配線板の
外形の凹凸の高さ（深さ）や複雑さが増すにつれ大きな
問題となっている。
【０００６】本発明は、以上の従来の技術を解決しよう
とするものであり、所定の大きさのフレキシブルプリン
ト配線用積層シートからできるだけ多くのフレキシブル
プリント配線板を取得できるような構造を当該フレキシ
ブルプリント配線板に付与することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、（１）フ
レキシブルプリント配線用積層シートにフレキシブルプ
リント配線板を作り込む際に、フレキシブルプリント配
線板を少なくとも２つのパーツに分けて作り込むことに
より積層シートの廃棄量の減少化が可能であること、
（２）二つのパーツを接続して一つのフレキシブルプリ
ント配線板を作り上げる際に、一方のパーツの表面側と
他方のパーツの裏面側とを接続する場合、バンプ接続す
ることが接続信頼性のために好ましいこと、（３）バン
プとして、フレキシブルプリント配線用積層シートの絶
縁層にフォトリソグラフ法を利用して化学エッチングに
より孔を形成した後に、電解メッキ法により孔への金属
プラグを充填し、更に金属バンプに成長させたものを使
用すると、孔の形成時の位置合わせ精度を過度に高くす
る必要がなく、金属バンプを低コストで導入できること
を見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】即ち、本発明は、第１のフレキシブルプリ
ント配線パーツの金属バンプと第２のフレキシブルプリ
ント配線パーツの接続パッドとが接続されてなるフレキ
シブルプリント配線板であって、第１のフレキシブルプ
リント配線パーツが、導電層とそれに隣接する絶縁層と
からなり、絶縁層には導電層に達する孔が設けられてお
り、その孔内には電解メッキ法により金属プラグが形成
されており、この金属プラグの先端が絶縁層より突出し
た金属バンプを構成しているフレキシブルプリント配線
板の製造方法において： （ａ）導電層とそれに隣接して絶縁層が形成されてなる
一枚のフレキシブルプリント配線用積層シートに、その
単位面積当たり第１のフレキシブルプリント配線パーツ
及び第２のフレキシブルプリント配線パーツができるだ
け多く取得できるように、第１のフレキシブルプリント
配線パーツ及び第２のフレキシブルプリント配線パーツ
を作り込む工程、ここで、第１のフレキシブルプリント
配線パーツの金属バンプは、導電層に隣接する絶縁層
に、フォトリソグラフ法を利用して化学エッチングによ
り導電層に至る孔を形成し、次いで導電層をカソードと
する電解メッキ法により絶縁層の孔内に金属プラグを形
成しつつ、更に連続的にその金属プラグを電解メッキ法
により成長させて、その先端を絶縁層の表面から突出さ
せることにより作成されている； （ｂ）フレキシブルプリント配線用積層シートから、第
１のフレキシブルプリント配線パーツ及び第２のフレキ
シブルプリント配線パーツをカッティングして取得する
工程； （ｃ）取得した第１のフレキシブルプリント配線パーツ
と第２のフレキシブルプリント配線パーツとを、第１の
フレキシブルプリント配線パーツの金属バンプと第２の
フレキシブルプリント配線パーツの接続パッドとの導通
を確保しつつ接着する工程を含んでなることを特徴とす
る製造方法 を提供する。
【０００９】本発明の製造方法は、特に液晶パネル駆動
用フレキシブルプリント配線板の製造に適しており、こ
の場合、第１のフレキシブルプリント配線パーツをＩＣ
に信号を送る配線パーツとし、第２のフレキシブルプリ
ント配線パーツを駆動用半導体モジュールに接続する配
線パーツとし、工程（ｃ）において両配線パーツをＴ字
状に接続することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の製造方法で得られ
るフレキシブルプリント配線板の一例を、図面を参照し
つつ詳細に説明する。
【００１１】図１（平面図（同図（ａ））、ｘ−ｘ断面
図（同図（ｂ））のフレキシブルプリント配線板１０
は、第１のフレキシブルプリント配線パーツ１と第２の
フレキシブルプリント配線パーツ２とが、第１のフレキ
シブルプリント配線パーツ１の金属バンプ１ａと第２の
フレキシブルプリント配線パーツ２の接続パッド２ａと
が電気的に接続するように、接着層３で接着されている
構造を有する。このように、フレキシブルプリント配線
板１０を、少なくとも二つのパーツ（１，２）から接合
した構造とすることにより、フレキシブルプリント配線
用積層シートにフレキシブルプリント配線板を作り込む
際に積層シートの廃棄量の減少化が可能となる。
【００１２】例えば、図６のＴ字形状のフレキシブルプ
リント配線板（サイズ：ａ＝１６０ｍｍ／ｂ＝１７ｍｍ
／ｃ＝３０ｍｍ／ｄ＝２０ｍｍ／ｅ＝２５ｍｍ／ｆ＝１
１５ｍｍ）を、図１に示す第１のフレキシブルプリント
配線パーツ１（サイズ：ｃ'＝３５ｍｍ／ｅ＝２５ｍ
ｍ）と第２のフレキシブルプリント配線パーツ２（サイ
ズ：ａ＝１６０ｍｍ／ｂ＝１７ｍｍ）とに分け、図２に
示すように縦２００ｍｍ横２５０ｍｍのサイズのフレキ
シブルプリント配線用積層シート１００に作り込むと、
それぞれ１０枚ずつ作り込むことができ、廃棄率を図７
の場合（５８．４％）に比べて２８．１％と著しく低く
することができる。
【００１３】また、本発明における第１のフレキシブル
プリント配線パーツ１の金属バンプ１ａは、図１に示す
ように、導電層４に隣接する絶縁層５に、フォトリソグ
ラフ法を利用して化学エッチングにより形成された孔Ａ
内に、電解メッキ法により形成された金属プラグ６の先
端が絶縁層５より突出した部分である。このような、金
属バンプ１ａは、第１のフレキシブルプリント配線パー
ツ１表面に、低コストで簡便に形成できるものである。
【００１４】一方、第２のフレキシブルプリント配線パ
ーツ２は、第１のフレキシブルプリント配線パーツ１の
金属バンプ１ａと接続する部分に通常の接続パッド２ａ
が形成されている以外は、公知のフレキシブルプリント
配線板と同様の層構成、例えば、導電層４とそれに隣接
する絶縁層５とから構成されてもよい。
【００１５】導電層４としては、銅箔が一般的である
が、他の金属、金、銀、アルミニウム、はんだ、ニッケ
ル等やそれらの合金等から形成してもよい。
【００１６】導電層４の厚みは配線基板の使用目的に応
じて適宜決定することができる。また、導電層４は必要
に応じてパターン化してもよい。
【００１７】本発明においては、絶縁層５としては、一
般的なフレキシブルプリント配線板の絶縁層と同様の構
成とすることができ、好ましくは絶縁特性、耐熱性、耐
湿性及び耐電圧特性に優れたポリイミド層を好ましく使
用できる。特に好ましくは、ポリアミック酸をポリイミ
ド化したポリイミド層を使用することができる。これ
は、ポリイミド化前において、化学エッチングにより孔
を正確且つ簡便に形成しやすいからである。
【００１８】また、絶縁層５の厚みはフレキシブルプリ
ント配線板の使用目的に応じて適宜決定することができ
る。
【００１９】接着層３としては、一般的なフレキシブル
プリント配線板を作製する際に用いられる接着剤からな
る接着層を使用することができる。例えば、公知の異方
性導電フィルム、熱可塑性ポリイミド、エポキシ樹脂等
を例示することができる。中でも、絶縁層５との親和
性、絶縁特性、耐熱性、耐湿性及び耐電圧特性に優れた
絶縁性の熱可塑性ポリイミド層を好ましく使用できる。
【００２０】孔Ａ内に充填される金属プラグ６並びに絶
縁層５より突出したその先端の金属バンプ１ａとして
は、前述したように電解メッキ法により形成された金属
物質であり、好ましくは電解銅メッキプラグ（電解銅メ
ッキバンプ）を利用することができる。
【００２１】金属プラグ６の径や高さ、金属バンプ１ａ
の径や高さは、フレキシブルプリント配線板の使用目的
に応じて適宜決定することができる。
【００２２】第１のフレキシブルプリント配線パーツ１
の金属バンプ１ａの表面には、導通信頼性の向上のため
に、必要に応じて金などの貴金属メッキ層を適宜形成し
てもよい。
【００２３】なお、金属バンプ１ａを図３に示すよう
に、チドリ配列させることが好ましい。これにより、配
線ピッチをより狭めることができ、フレキシブルプリン
ト配線板、並びにそれを使用する電子機器の小型化・軽
量化が可能となる。この場合、第２のフレキシブルプリ
ント配線パーツの接続パッドも相応してチドリ配列させ
ることが好ましい。
【００２４】次に本発明のフレキシブルプリント配線板
の製造方法について、接着層３として熱可塑性ポリイミ
ド膜を使用した場合を例にとり、図面を参照しながら工
程毎に説明する。
【００２５】工程（ａ） 先ず、導電層とそれに隣接して絶縁層が形成されてなる
フレキシブルプリント配線用積層シート１００に、その
単位面積当たり第１のフレキシブルプリント配線パーツ
１と第２のフレキシブルプリント配線パーツ２とができ
るだけ多く取得できるように、第１のフレキシブルプリ
ント配線パーツ１及び第２のフレキシブルプリント配線
パーツ２を作り込む（図４（ａ））。第１のフレキシブ
ルプリント配線パーツ１及び第２のフレキシブルプリン
ト配線パーツ２は、別々のフレキシブルプリント配線用
積層シート１００に作り込んでもよく、一つのフレキシ
ブルプリント配線用積層シート１００に両者を作り込ん
でもよい。
【００２６】ここで、第１のフレキシブルプリント配線
パーツ１は、次にように作製する。
【００２７】なお、第２のフレキシブルプリント配線パ
ーツ２は、公知の技術を利用して作製することができ
る。
【００２８】工程（ａａ） 導電層４に隣接する絶縁層５に、フォトリソグラフ法を
利用して化学エッチングにより導電層４に至る孔Ａを形
成する。より具体的には、導電層４上に、ポリアミック
酸を塗布し、乾燥して絶縁層前駆体層７を形成する（図
４（ｂ））。そしてその上に感光性レジストを塗布し乾
燥して感光性レジスト層８を形成し、更にその上に保護
フィルム９を積層する（図４（ｃ））。そして、開孔す
べき孔に応じたフォトマスクを介して露光し、現像して
感光性レジスト層８をパターニングし、パターニングし
た感光性レジスト層８をエッチングマスクとして絶縁層
前駆体層７を化学エッチングする。エッチング終了後に
常法に従ってポリイミド化し、感光性レジスト層８と保
護フィルム９とを除去することにより孔Ａを有する絶縁
層５を形成する（図４（ｄ））。
【００２９】化学エッチング条件は、絶縁層前駆体層７
の材質、開孔すべき孔Ａのサイズ等に応じて適宜決定す
ることができる。
【００３０】工程（ａｂ） 次に、導電層４をカソードとする電解メッキ法により絶
縁層５の孔Ａ内に金属プラグ６を形成しつつ、更に連続
的にその金属プラグ６を電解メッキ法により成長させ
て、その先端を絶縁層５の表面から突出した金属バンプ
１ａとする（図５（ｅ））。この場合、導体層４の外側
面４ａをマスキングテープで被覆しておくことが好まし
い（図示せず）。
【００３１】なお、電解メッキ条件としては、メッキ金
属の種類や孔径、形成すべきプラグサイズ等に応じて適
宜決定することができる。
【００３２】また、このマスキングテープは、接着層３
を形成する際に以下のメッキ工程（ａｃ）に先だって除
去してもよく、図示しないが最終工程までその状態に保
持してもよい。
【００３３】工程（ａｃ） 次に、金属バンプ１ａが形成された絶縁層５の表面上
に、必要に応じて金属バンプ１ａが埋没するように接着
層３を形成する（図５（ｆ））。
【００３４】接着層３の形成は、例えば、熱可塑性ポリ
イミド溶液を、ナイフコーターで塗布し乾燥することに
より行うことができる。
【００３５】工程（ａｄ） 次に、接着層３の表面を、金属バンプ１ａが所定の高さ
になるように化学エッチバックする。これにより、表面
に接着層３が設けられた第１のフレキシブルプリント配
線パーツが得られる（図５（ｇ））。
【００３６】接着層３の化学エッチバック条件は、接着
層３の材質、金属バンプ１ａの材質、必要なエッチバッ
ク量等に応じて適宜決定することができる。例えば、接
着層３が熱可塑性ポリイミド層である場合には、エッチ
ャントとしてアルカリ水溶液を使用することができる。
【００３７】工程（ｂ） 次に、フレキシブルプリント配線用積層シートから、第
１のフレキシブルプリント配線パーツ１及び第２のフレ
キシブルプリント配線パーツ２をカッティングし、個々
のパーツに分割する（図５（ｈ））。
【００３８】工程（ｃ） 得られた第１のフレキシブルプリント配線パーツ１と第
２のフレキシブルプリント配線パーツ２とを、金属バン
プ１ａと接続パッド２ａとの導通をとりながら接着層３
で接着する。これにより、異方性導電接着フィルムや導
電ペーストを使用することなく、図５（ｉ）のフレキシ
ブルプリント配線板が得られる。
【００３９】なお、図５（ｅ）の状態の第１のフレキシ
ブルプリント配線パーツ１と第２のフレキシブルプリン
ト配線パーツ２とを、別途用意した異方性導電接着フィ
ルムや導電ペーストを用いて接着すると、図１のフレキ
シブルプリント配線板が得られる。
【００４０】このようにして得られるフレキシブルプリ
ント配線板は、種々の電子機器に好ましく適用すること
ができる。
【００４１】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
【００４２】実施例１ 厚さ１８μｍの銅箔の片面に、ピロメリット酸二無水物
１．０１モルと４，４’−ジアミノジフェニルエーテル
１．０モルとを、溶媒であるＮ−メチル−２−ピロリド
ンに溶解して得られたポリアミック酸溶液を乾燥厚で１
０μｍ厚となるように塗布し、乾燥した。
【００４３】このポリアミック酸層上に、感光性レジス
ト（ＮＲ−４１（ナイロン−オリゴエステル系レジス
ト）、ソニーケミカル社製）を乾燥厚で８μｍとなるよ
うに塗布し乾燥させ、更にその上に厚さ１２μｍの保護
フィルム（ポリエステルフィルム、東レ社製）を積層し
た。
【００４４】保護フィルム側から、ネガフィルムをフォ
トマスクとして波長３６５ｎｍの光で照射することによ
り感光性レジストを露光し、現像することにより感光性
レジストを単位面積（２００×２５０ｍｍ）当たりそれ
ぞれ１０枚ずつの第１のフレキシブルプリント配線パー
ツと第２のフレキシブルプリント配線パーツにパターニ
ングした。
【００４５】パターニングされた感光性レジストをエッ
チングマスクとして、ポリアミック酸層をアルカリ溶液
で化学エッチング（エッチング温度 ２５℃、エッチン
グ時間 １５秒間）し、第１のフレキシブルプリント配
線パーツとなるポリアミック酸層に孔を形成した。孔の
底部は銅箔が露出しており、底部の径は５０μｍであ
り、ポリアミック酸層表面の孔の径は８０μｍであっ
た。
【００４６】次に、孔が形成されたポリアミック酸層を
ポリイミド化して絶縁層とした（ポリイミド化加熱温度
３５０℃、ポリイミド化加熱時間 １０分間）。
【００４７】次に、銅箔の外表面をマスキングテープで
被覆した後、銅箔をカソードとして電解銅メッキ（硫酸
銅メッキ浴、メッキ浴温度 ３０℃、メッキ電流密度
１５Ａ／ｄｍ2、メッキ時間 ３０分間）を行った。そ
の結果、第１のフレキシブルプリント配線パーツの絶縁
層表面より２０μｍの高さまで突出した銅バンプを形成
できた。
【００４８】次に、銅バンプ側の絶縁層の全面に、乾燥
厚で２０μｍとなる熱可塑性ポリイミド層（接着層）が
形成できるように、３，４，３’，４’−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物１．０１モルと１，３−ビス
（３−アミノフェノキシ）ベンゼン１．０モルとを、溶
媒であるＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解して得られ
たポリアミック酸溶液をナイフコーターを用いて塗布
し、乾燥した。
【００４９】次に、接着層の表面を、銅バンプの露出高
さが１０μｍとなるようにアルカリ水溶液を用いて化学
エッチバック（エッチバック温度 ２５℃、エッチバッ
ク時間 １５秒間）した後に、ポリアミック酸をイミド
化して、熱可塑性ポリイミド層を完成させ、これによ
り、図２に示すような第１のフレキシブルプリント配線
パーツと第２のフレキシブルプリント配線パーツとを作
製した。
【００５０】得られた第１のフレキシブルプリント配線
パーツと第２のフレキシブルプリント配線パーツとをそ
れぞれ型抜きした。そして、第２のフレキシブルプリン
ト配線パーツの接続パッドに第１のフレキシブルプリン
ト配線パーツの金属バンプを重ね合わせ、熱圧着により
接合した（接合温度 ２６０℃、接合時間 １０秒間）
したところ、接着強度と導通信頼性の高い接合が可能で
あった。
【００５１】
【発明の効果】本発明のフレキシブルプリント配線板
は、所定の大きさのフレキシブルプリント配線用積層シ
ートを無駄なく利用して製造できるので低コストで製造
でき、しかも良好な導通信頼性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフレキシブルプリント配線板の一例の
平面図（同図（ａ））とｘ−ｘ断面図である（同図
（ｂ））。
【図２】本発明で使用する第１及び第２のフレキシブル
プリント配線パーツが作り込まれたフレキシブルプリン
ト配線用積層シートの平面図である。
【図３】本発明で使用する第１のフレキシブルプリント
配線パーツの金属バンプ面側表面図である。
【図４】本発明のフレキシブルプリント配線板の製造工
程図である。
【図５】本発明のフレキシブルプリント配線板の製造工
程図である。
【図６】従来のフレキシブルプリント配線板の平面図で
ある。
【図７】従来のフレキシブルプリント配線板が作り込ま
れたフレキシブルプリント配線用積層シートの平面図で
ある。
【符号の説明】
１ 第１のフレキシブルプリント配線パーツ １ａ 金属バンプ ２ 第２のフレキシブルプリント配線パーツ ２ａ 接続パッド ３ 接着層 ４ 導電層 ５ 絶縁層 ６ 金属プラグ １０ フレキシブルプリント配線板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−130048（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−297541（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−202373（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−112620（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−189088（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−287326（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−31269（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 3/36 H05K 1/14 H05K 1/02 H05K 3/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１のフレキシブルプリント配線パーツ
    の金属バンプと第２のフレキシブルプリント配線パーツ
    の接続パッドとが接続されてなるフレキシブルプリント
    配線板であって、第１のフレキシブルプリント配線パー
    ツが、導電層とそれに隣接する絶縁層とからなり、絶縁
    層には導電層に達する孔が設けられており、その孔内に
    は電解メッキ法により金属プラグが形成されており、こ
    の金属プラグの先端が絶縁層より突出した金属バンプを
    構成しているフレキシブルプリント配線板の製造方法に
    おいて： （ａ）導電層とそれに隣接して絶縁層が形成されてなる
    一枚のフレキシブルプリント配線用積層シートに、その
    単位面積当たり第１のフレキシブルプリント配線パーツ
    及び第２のフレキシブルプリント配線パーツができるだ
    け多く取得できるように、第１のフレキシブルプリント
    配線パーツ及び第２のフレキシブルプリント配線パーツ
    を作り込む工程、 ここで、第１のフレキシブルプリント配線パーツの金属
    バンプは、導電層に隣接する絶縁層に、フォトリソグラ
    フ法を利用して化学エッチングにより導電層に至る孔を
    形成し、次いで導電層をカソードとする電解メッキ法に
    より絶縁層の孔内に金属プラグを形成しつつ、更に連続
    的にその金属プラグを電解メッキ法により成長させて、
    その先端を絶縁層の表面から突出させることにより作成
    されている； （ｂ）フレキシブルプリント配線用積層シートから、第
    １のフレキシブルプリント配線パーツ及び第２のフレキ
    シブルプリント配線パーツをカッティングして取得する
    工程； （ｃ）取得した第１のフレキシブルプリント配線パーツ
    と第２のフレキシブルプリント配線パーツとを、第１の
    フレキシブルプリント配線パーツの金属バンプと第２の
    フレキシブルプリント配線パーツの接続パッドとの導通
    を確保しつつ接着する工程を含んでなることを特徴とす
    る製造方法。
  2. 【請求項２】 フレキシブルプリント配線板が液晶パネ
    ル駆動用配線板であって、第１のフレキシブルプリント
    配線パーツがＩＣに信号を送る配線パーツで あり、第２
    のフレキシブルプリント配線パーツが駆動用半導体モジ
    ュールに接続される配線パーツであり、工程（ｃ）にお
    いて両配線パーツをＴ字状に接続する請求項１記載の製
    造方法。
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