JP4294536B2 - 多層フレキシブル回路基板およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、多層フレキシブル回路基板の製造方法に係り、とくに可撓性ケーブル部を有するビルドアップ型多層フレキシブル回路基板の製造方法に関する。

近年、電子機器の小型化および高機能化が益々促進されており、そのために回路基板に対する高密度化の要求が高まっている。そこで、回路基板を片面から両面や三層以上の多層回路基板とすることにより、回路基板の高密度化を図っている。

この一環として、各種電子部品を実装する多層フレキシブル回路基板や硬質回路基板の間を、コネクタ等を介して接続する別体のフレキシブル配線基板、およびフレキシブルフラットケーブルを一体化した可撓性ケーブル部を有する多層フレキシブル回路基板が開発され、携帯電話などの小型電子機器を中心に広く普及している。

多層フレキシブル回路基板の代表的な構造は、両面又は片面のフレキシブル配線基板を内層とし、それに外層となるフレキシブル又は硬質ベースの回路基板を積層し、メッキなどによるスルーホール接続を施して４〜８層程度の多層フレキシブル回路基板とするものである。また、高密度実装を実現するため、多層フレキシブル回路基板をコア基板として、１〜２層程度のビルドアップ層を両面あるいは片面に有するビルドアップ型多層フレキシブル回路基板も実用化されてきている。

特許文献１では、給電用ピンを通すための貫通孔や留まり孔、半田付けによる部品を実装するためのキャビティーへの接着剤の流れ出しを防止するために、接着性層間絶縁樹脂に熱硬化型の樹脂を用い、積層プレス前に予め、開口の周囲をレーザーやホットナイフ、加熱した治具等で熱硬化させる方法、および基板上にレジストで壁を形成する方法が記載されている。しかしながら、この方法は、煩雑な工程および治具等が必要で生産性に問題がある。

特許文献２では、多層フレキシブル回路基板の内層に、接着性層間絶縁樹脂層の軟化による流出の防止、エアボイドの発生防止を目的とした大小の円状のダムを設ける手法が記載されている。しかしながら、この方法は、ケーブル部にカバーがあるため、ケーブル部をリジット基板から引き出す箇所の端面には適用できない。

この場合、多層フレキシブル回路基板内に可撓性ケーブル部を設けるために、特許文献１および同２に記載されているように、可撓性ケーブル部を有しない層となる外層の回路基板の打抜き加工とかルータ加工等によるいわゆる窓開け加工を行う。これには、接着性層間絶縁樹脂層の可撓性ケーブル部となる非接着部を、予め打抜き金型を用いて打抜く等により除去する必要がある。
特許第2631287号公報 特許第3427011号公報 特開2002-141664号公報 特開平9-293966号公報

ここで、ビルドアップ型多層フレキシブル回路基板の製造上の課題を示す。特許文献３，４に、層間の接着性層間絶縁樹脂が積層プレス時の熱や圧力によって、基板周縁部へ流出してしまうことが記載されている。接着性層間絶縁樹脂が基板周縁部に流出すると、後工程で必要な穴が塞がること、およびビルドアップ型多層フレキシブル回路基板の場合には流出禁止領域であるケーブル部に流出することが問題となっている。

まず特許文献３では、接着性層間絶縁樹脂に熱硬化型の樹脂を用い、積層プレス前に予め、流出禁止領域に該当する箇所をレーザー、ホットナイフ、加熱した治具等を用いて熱硬化させる方法が記載されている。例えば、ケーブル部をリジット基板から引き出す箇所の端面がこれに該当する。しかしながら、この方法は、煩雑な工程および治具等が必要で生産性に問題がある。

次に特許文献４では、多層フレキシブル回路基板の内層に、接着性層間絶縁樹脂層の流出防止、エアボイドの発生防止を目的とした大小の円状のダムを設ける手法が記載されている。しかしながら、この方法ではケーブル部にはカバーがあるため、ケーブル部をリジット基板から引き出す箇所の端面には適用できない点が問題である。

本発明は上述の点を考慮してなされたもので、ビルドアップ型多層フレキシブル回路基板の後工程用の穴およびケーブル部への接着性層間絶縁樹脂層の流出を効果的に防止することができ、しかも生産性のよい製造方法を提供することである。

上記目的達成のため、本発明では、下記のような製造方法および回路基板を提供する。

まず第１の発明は、
回路部材に、接着性層間絶縁樹脂層を介して銅箔を積層してなる多層基板の製造方法において、
前記銅箔の平坦な片面に前記接着性層間絶縁樹脂層の軟化による流出を防止するダムを形成し、
予め不要部を除去した前記接着性層間絶縁樹脂層を位置合わせして前記銅箔のダムの有る面に仮付けし、
これを前記回路部材に積層する
ことを特徴とする多層フレキシブル回路基板の製造方法である。

次に第２の発明は、
内層側の回路部材に、接着性層間絶縁樹脂層を介して銅箔を積層してなる多層基板の製造方法において、
前記回路部材の面に電着法により前記接着性層間絶縁樹脂層の軟化による流出を防止するダムを形成し、
予め不要部を除去した前記接着性層間絶縁樹脂層を位置合わせして前記銅箔に仮付けし、
前記回路部材の前記ダムの有る面に積層する
ことを特徴とする多層フレキシブル回路基板の製造方法である。

これらの特徴により、本発明は次のような効果を奏する。

本発明によれば、銅箔上の片面に接着性層間絶縁樹脂層の流出を防止するダムを形成し、予め不要部を除去した接着性層間絶縁樹脂層を位置合わせして銅箔上のダムの有る面に仮付けし、これを回路部材に積層することで製造されるから、ビルドアップ型多層フレキシブル回路基板の後工程用の穴およびケーブル部への接着性層間絶縁樹脂の軟化による流出を防ぐとともに、接着性層間絶縁樹脂層の端面からの発塵を防ぐことができる。このため、従来の方法では困難であった、ビルドアップ型多層フレキシブル回路基板を安価にかつ安定的に提供することが可能となる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１は、本発明の第１の実施例である、ビルドアップ型多層フレキシブル回路基板の製造方法を示す工程図である。この工程では、まず図１（１）に示すように、銅箔１に非導電性ペーストを印刷することで、接着性層間絶縁樹脂層３の軟化による流出を防ぐダム２を設ける。

電着法でもダムを形成することが可能で、この場合、別途、電着ダムを形成するためのレジスト層が必要である。電着材料としては、電着ポリイミドが好ましい。ダムの高さは、接着性層間絶縁樹脂層３の厚さより高くても低くてもよい。好ましくは、接着性層間絶縁樹脂層３の厚さの半分〜２倍までの高さがよい。必要に応じて、銅箔１と接着性層間絶縁樹脂層３との密着を向上させるために、銅箔表面に粗化処理等を行うこともできる。

次いで、図１（２）に示すように、ダム２を立設する銅箔面に金型等で打抜き加工した接着性層間絶縁樹脂層３を位置合わせし、仮付けする。接着性層間絶縁樹脂層３としては、例えばガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたエポキシ系のプリプレグ等が適用可能である。この際の接着性層間絶縁樹脂層３の大きさは、接着性層間絶縁樹脂層３の流出量や仮付けの位置合わせ精度を考慮して、ダム２よりも内側へ仮付けし、ビルドアップ層４とする。

続いて、図１（３）に示すように、回路パターン５上にカバー６を有し、その一部をケーブル部７とする内層回路基板８を別工程にて予め形成し、用意する。この後、図１（４）に示すように、同図（３）のケーブル部７を有する内層回路基板８に対し、図１（２）のビルドアップ層４を、接着性層間絶縁樹脂層３を介して積層する。

次に、図２（５）に示すように、外層回路に内層回路を接続するための導通用孔９をレーザー加工等により形成する。続いて、図２（６）に示すように、導通用孔９に導電化処理を施した後、電気めっきでビアホールを含むめっき金属層面１０を形成する。

この後、図２（７）に示すように、めっき金属層面１０に対し、通常のフォトファブリケーション手法によるエッチング手法を用いて、回路パターン１１を形成する。この後、必要に応じて基板表面にフォトソルダーレジスト層の形成、半田めっき、ニッケルめっき、金めっき等の表面処理を施して外形加工を行うことで、ビルドアップ型多層フレキシブル回路基板１２を得る。

なお、図２（７）は、本発明に係る多層フレキシブル回路基板の構造を示す断面図でもあって、ビルドアップ型多層フレキシブル回路基板１２のビルドアップ層４の銅箔１にダム２を立設する構造を有している。このダム２により、基板周縁部への流出を防ぐことができるとともに、接着性層間絶縁樹脂層３の切断面からの発塵を抑えることができる。

図２は、本発明の第２の実施例である、ビルドアップ型多層フレキシブル回路基板の製造方法を示す工程図である。この工程では、まず、図３（１）に示すように、回路パターン５上にカバー６を有し、その一部をケーブル部７とする内層回路基板８を別工程にて予め形成し、用意する。

次に、図３（２）に示すように、図３（１）の内層回路基板のカバー６に接着性層間絶縁樹脂層３の流出を防ぐダム１３を、印刷により設ける。

電着法でもダム１３を形成することができ、その場合、別途、電着ダムを形成するためのレジスト層およびシード層が必要である。電着材料としては、電着ポリイミドが好ましい。

ダム１３の高さは、接着性層間絶縁樹脂層３の厚さより高くても低くてもよい。好ましくは、接着性層間絶縁樹脂層３の厚さの半分〜２倍までの高さがよい。

続いて、図３（３）に示すように、銅箔１に金型等で打抜き加工した接着性層間絶縁樹脂層３を位置合わせし、仮付けし、ビルドアップ層１４とする。接着性層間絶縁樹脂層３としては、例えばガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたエポキシ系のプリプレグ等が適用可能である。この際の接着性層間絶縁樹脂層３の大きさは、接着性層間絶縁樹脂層３の軟化による流出量や仮付けの位置合わせ精度を考慮して、ダム１３よりも内側になる位置に仮付けする。

この後、図３（４）に示すように、図３（３）のケーブル部７およびダム１３を有する内層基板８に対し、図３（２）のビルドアップ層１４を、接着性層間絶縁樹脂層３を介して積層する。

次に、図４（５）に示すように、外層回路に内層回路を接続するための導通用孔９をレーザー加工等により形成する。次に、図４（６）に示すように、導通用孔９に導電化処理を施した後、電気めっきでビアホールを含むめっき金属層面１０を形成する。次に、図４（７）に示すように、めっき金属層面１０に対し、通常のフォトファブリケーション手法によるエッチング手法を用いて、回路パターン１１を形成する。

続いて、必要に応じて基板表面にフォトソルダーレジスト層の形成、半田めっき、ニッケルめっき、金めっき等の表面処理を施し、外形加工を行うことにより、ビルドアップ型多層フレキシブル回路基板１５を得る。

なお、図４（７）は、本発明に係る多層フレキシブル回路基板の構造を示す断面図でもあって、ビルドアップ型多層フレキシブル回路基板１５の内層回路基板のカバー６からダム１３が立設する構造を有している。ダム１３により、基板周縁部への流出を防ぐことができ、また接着性層間絶縁樹脂層３の切断面からの発塵を抑えることができる。

本発明の第1の実施例における工程(1)ないし(4)を示す工程図。 本発明の第1の実施例における工程(5)ないし(7)を示す工程図。 本発明の第２の実施例における工程(1)ないし(4)を示す工程図。 本発明の第２の実施例における工程(5)ないし(7)を示す工程図。

符号の説明

１ 銅箔層、２ ダム、３ 接着性層間絶縁樹脂層、４ ビルドアップ層、
５ 回路パターン、６ カバー、７ 回路基板のケーブル部、８ 内層回路基板、
９ 導通用孔、１０ めっき金属層、１１ 回路パターン、
１２ ビルドアップ型多層フレキシブル回路基板、１３ ダム、
１４ ビルドアップ層、１５ ビルドアップ型多層フレキシブル回路基板。

Claims (2)

1. 回路部材に、接着性層間絶縁樹脂層を介して銅箔を積層してなる多層基板の製造方法において、
   前記銅箔の平坦な片面に前記接着性層間絶縁樹脂層の軟化による流出を防止するダムを形成し、
   予め不要部を除去した前記接着性層間絶縁樹脂層を位置合わせして前記銅箔のダムの有る面に仮付けし、
   これを前記回路部材に積層する
   ことを特徴とする多層フレキシブル回路基板の製造方法。
2. 内層側の回路部材に、接着性層間絶縁樹脂層を介して銅箔を積層してなる多層基板の製造方法において、
   前記回路部材の面に電着法により前記接着性層間絶縁樹脂層の軟化による流出を防止するダムを形成し、
   予め不要部を除去した前記接着性層間絶縁樹脂層を位置合わせして前記銅箔に仮付けし、
   前記回路部材の前記ダムの有る面に積層する
   ことを特徴とする多層フレキシブル回路基板の製造方法。

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