JP4443105B2

JP4443105B2 - フライングテール付き多層基板及び多層積層体の製造方法

Info

Publication number: JP4443105B2
Application number: JP2002338470A
Authority: JP
Inventors: 繁栗原; 孝志丸山
Original assignee: Oki Electric Cable Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Cable Co Ltd
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2022-11-21
Also published as: JP2004172490A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、フライングテール｛（多層リジッド部（多層硬質部）から部分的にＦＰＣ部（フレックス部）がテール状（ｔａｉｌ：しっぽ）に出ている構造｝付き多層基板及び多層積層体の製造方法に関し、めっきレジストやエッチングレジストの位置合わせが簡便に出来る為、大幅な工数削減が可能になるだけでなく、めっき加工でめっきレジストやエッチング加工でエッチングレジストの位置ずれによるショートや断線等を防ぐことを可能にするフライングテール付き多層基板及び多層積層体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からフライングテール付き多層基板としては、リジッド基板（ＲＰＣ）とフレキシブル基板（ＦＰＣ）が複合されたフレックス・リジッド（Ｆｌｅｘ・Ｒｉｇｉｄ）基板がよく知られている。フレックス・リジッド基板は、当初、米国で軍事用途として開発されたが、現在では広く一般の電子機器やカメラ等にも積極的に採用されている。フレックス・リジッド基板でのフライングテール構造は、ＦＰＣ内層導体層の一部をフレックス・リジッド積層体の外部へ突出させたもので、その端部には他の基板または機器への接続用の端子端子が施されているのが普通である。
【０００３】
一方、近年の機器の小型化に伴って使用される基板にも小型化の要求が進み、フライングテール構造を有したフレックス・リジッド基板も厚さを薄くする為に、全てをＦＰＣのみで構成した多層ＦＰＣのように薄い多層板が採用され始めている。
【０００４】
こうしたフライングテール付き多層基板の製造方法としては、第１の方法として、各コア材にＦＰＣ内層導体層を形成後に、各コア材を熱プレスにて積層していわゆる多層積層体を作成し、その多層積層体に表層導体層形成等の一連の加工を施した後に不用な導体層２と絶縁体層４をカット除去してフライングテール部であるＦＰＣ内層を表出させる方法がある。この製造方法では不用な導体層２と絶縁体層４をカット除去加工はＶカットマシンにより表層にＶカットを入れての表層除去やレーザー加工によりカットを入れての表層除去が知られている。この方法は、基本的には従来の基板製造工程に表層部分の除去加工が加わるだけで複雑な工程があまりないのでフレックス・リジッド基板ではよく用いられている。次に、第２の方法としては、予め、不用な導体層２と絶縁体層４をカット除去したコア材と内層導体層の形成されたコア材を熱プレスにて積層して多層積層体を作成する方法の２種類の方法がある。
【０００５】
しかしながら、全てをＦＰＣのみで構成した多層ＦＰＣ基板のような薄い多層基板でフライングテール構造を製造することは非常に難しい。それは、ＦＰＣのみで構成される多層ＦＰＣ基板のように薄い多層基板はフレックス・リジッド基板と比較して除去する表層部分の厚さが薄く、Ｖカットマシンやレーザーによる保護層部分の除去加工ではその深さ方向の制御が困難であり、また、総板厚の厚さもＦＰＣ多層基板のような薄い多層基板ではフレックス・リジッド基板に比較して薄い為、加工時の基板固定方法にも工夫をこらす技術が必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、全てをＦＰＣのみで構成した多層ＦＰＣ基板のような薄い多層基板でフライングテール構造を製造する場合は、予め、不用な導体層２と絶縁体層４をカット除去したコア材と内層ＦＰＣ導体層の形成されたコア材を熱プレスにて積層して多層積層体を作成する第２の方法を採用するのが普通である。予め、不用な導体層２と絶縁体層４をカット除去したコア材と内層ＦＰＣ導体層の形成されたコア材を熱プレスにて積層して多層積層体を作成する製造方法では、既に、表層の一部分が除去され、かつＦＰＣ内層導体層の露出している多層積層体に表層導体層形成等の一連の加工を行うので、通常の多層板の製造工程と比べて複雑な工程となるので、
１．多層積層板から突出している内層ＦＰＣ導体層のフライングテールがむき出しになって加工される為、めっき工程、エッチング工程でめっきレジストやエッチングレジストの位置ずれがなく正確に加工して保護することは困難であり、大幅な工数が掛かる。
２．めっき工程では、フライングテールのめっき保護のめっきレジストがずれるとフライングテールの導体層がめっきされてショートしてしまう。
３．エッチング工程では、表層加工のエッチングレジストの位置がずれるとフライングテールの導体層がエッチングされて断線してしまう。
４．内層ＦＰＣ導体層をカバーレイで保護する方法もあるが、工数、部材費が掛かりコストアップとなる。
という欠点があった。
【０００７】
通常、表層の一部分が除去され、かつＦＰＣ内層導体層の露出している多層積層体へのスルーホールまたはバイヤーホールへの無電解及び電解による銅めっきでは、露出しているフライングテール部のＦＰＣ内層導体層へのめっき付着を防止する為に、インクまたはフィルムによるめっきレジストで該当する部分を被ってからめっきを行う。図２（イ）にその例を示す。図２（イ）は、従来の多層積層体10′に位置ずれがなくめっきレジスト11′を施した断面説明図である。このように、位置ずれがなく正確にめっきレジストを施すことは至難のわざである。インクまたはフィルムによるめっきレジストの形成の位置合わせは、重要でめっきレジストがずれて表層部分が被われるとその部分に銅めっきが付着しない為に表層の銅厚が不均一となり、エッチングでの表層導体層形成時に断線、ショート等の不良が発生し易い。また、めっきレジストがずれて露出しているフライングテール部のＦＰＣ内層導体層の一部がめっきレジストで被われなかった場合は、その露出しているＦＰＣ内層導体層の一部に銅めっきが付着してＦＰＣ内層導体層のショートが発生し易い。めっきレジストのこの種の位置ずれは、こうした加工する表面に段差の有る多層積層体加工では起こりやすいものである。図２（ロ）にめっきレジストの位置ずれの例を示す。ここで、Ａ′部は、めっきレジストの位置ずれで銅めっき付着が生じる部分を示す。
【０００８】
レジストの位置ずれによる同様な不具合の発生は、表層銅のエッチングによる表層の導体層形成工程でも起こる。スルーホールまたはバイヤーホールへの無電解および電解による銅めっきが終了したら、通常は、露出しているフライングテール部のＦＰＣ内層導体層へのめっき付着を防止する為のめっきレジストを剥離してエッチングによる表層の導体層形成を行う。この時、必要な表層導体層を形成する為にインクまたはフィルムによりエッチングレジストが形成されるが、ここで、エッチングレジストの位置がずれて表層導体層が被われると表層の導体層がエッチングされずにショートが生じやすい。また、エッチングレジストがずれて露出しているフライングテール部のＦＰＣ内層導体層の一部がエッチングレジストで被われなかった場合は、露出しているそのＦＰＣ内層導体層の一部がエッチングされて断線したり導体層欠けが生じたりする。こうした不具合も同様に加工表面に段差の有る多層積層体加工では起こりやすいものである。図２（ハ）にエッチングレジストの位置ずれの例を示す。図において、Ｂ′部は、エッチングレジストの位置ずれで導体層断線等が生じる部分を示す。こうした不具合は内層導体層の形成されたコア材に熱プレスでの積層前にフィルムやインクの保護層を表面全体に施せば防ぐことが出来るが、全体の厚さが厚くなってしまうので、薄板化の要求からは好ましくなく、また、工数増と材料増により製造コストのアップを招く。
【０００９】
【課題を解決する為の手段】
本発明は、これらの問題を解決する為に、鋭意検討した結果、第１に、複数の絶縁体層とこの絶縁体層に積層された複数の導体層を有し、その内層にＦＰＣ内層導体層を使用し、その上に接着層を形成した多層積層体において、
前記多層積層体の接着層の上面に積層された導体層と絶縁体層をカットして第一の部材を形成する第１工程と、
前記第１工程で形成された第一の部材の長さより、第二の部材の接着層が、長くなるようにカットする第２工程と、
第１、第２工程でカットした材料（第一、第二の部材）及び前記接着層の下面に積層されたＦＰＣ内層導体層と絶縁体層からなる第三の部材を熱プレスにより熱圧着して積層する第３工程と、
第一の部材の長さより長く外部に突出させた前記接着層とＦＰＣ内層導体層の上に、めっきレジストまたはエッチングレジストを被覆し、第一の部材の端面へ、めっきまたはエッチングを施し、その加工処理が終わった段階で、夫々のレジストを除去する第４工程と、
ＦＰＣ内層導体層の端面を残して、その上に保護層を被覆する第５工程と、
前記ＦＰＣ内層導体層の端面に接続端子を施す第６工程
からなることを特徴とするフライングテール付き多層基板の製造方法で、
第２に、複数の絶縁体層とこの絶縁体層に積層された複数の導体層を有し、その内層にＦＰＣ内層導体層を使用し、その上に接着層を形成した多層積層体において、
前記多層積層体の接着層の上面に積層された導体層と絶縁体層をカットして第一の部材を形成する第１工程と、
前記第１工程で形成された第一の部材の長さより、第二の部材の接着層が、長くなるようにカットする第２工程と、
第１、第２工程でカットした材料（第一、第二の部材）及び前記接着層の下面に積層されたＦＰＣ内層導体層と絶縁体層からなる第三の部材を熱プレスにより熱圧着して積層する第３工程と、
第一の部材の長さより長く外部に突出させた前記接着層とＦＰＣ内層導体層の上に、めっきレジストまたはエッチングレジストを被覆し、第一の部材の端面へ、めっきまたはエッチングを施し、その加工処理が終わった段階で、夫々のレジストを除去する第４工程と、
ＦＰＣ内層導体層の端面を残して、その上に保護層を被覆する第５工程と、
前記ＦＰＣ内層導体層の端面に接続端子を施す第６工程
からなることを特徴とする多層積層体の製造方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のフライングテール付き多層基板１の製造方法を代表例にして詳細に説明する。
【００１１】
図１（イ）は、本発明の多層積層体10の製造方法の断面図で、本発明の第１、第２、第３工程の説明図である。図から明らかなように、多層積層体10の上側の導体層２と絶縁体層３をカットする第１工程と、それより長くして形成して接着層４をカットする第２工程と、第１、第２工程でカットした材料及び下側の導体層３を熱プレスにより積層する第３工程からなる。ここで、予め不用な導体層２と絶縁体層４をカット除去し、接着剤４は、フライングテール部８の露出したＦＰＣ内層導体層７の上を一部被って形成されている。第１、第２工程でカットした材料（第一、第二の部材）及び下側の導体層と絶縁体層からなる第三の部材を熱プレスにより熱圧着して積層する。ここで、第一の部材は、接着層４の上面に積層された絶縁体層３と導体層２からなる部材を意味し、第二の部材は、接着層４を意味し、第三の部材は、接着層４の下面に積層された絶縁体層３とＦＰＣ内層導体層７からなる部材を意味している。更に、図１（イ）において、導体層２が４層あるが、特に、３層目の導体層２の上に接続端子９を形成する導体層を区別してＦＰＣ内層導体層７とした。
【００１２】
図１（ロ）は、前記接着層４とＦＰＣ内層導体層７の上に、めっきレジスト11を被覆する第４工程の断面説明図である。前記接着層４とＦＰＣ内層導体層７の上に、めっきレジスト11を被覆する第４工程である。めっきレジスト11が位置ずれを起こして露出しているフライングテール部８のＦＰＣ内層導体層７がめっきレジスト11から露出した場合でも接着層４がＦＰＣ内層導体層７を保護しているので、ＦＰＣ内層導体層７に無電解または電解銅めっき液に触れても銅めっきが析出することはない。
【００１３】
図１（ハ）は、前記接着層４とＦＰＣ内層導体層７の上に、エッチングレジスト12を被覆する第４工程の断面説明図である。エッチングレジスト12が位置ずれを起こして露出しているフライングテール部８のＦＰＣ内層導体層７がエッチングレジスト12から露出した場合でも接着剤４が露出したＦＰＣ内層導体層７を保護しているのでＦＰＣ内層導体層７にエッチング液が触れず断線や欠けの発生することはない。
【００１４】
図１（ニ）は、本発明のフライングテール付き多層基板１と多層積層板10の製造方法の断面図で、第５工程と第６工程の説明図である。ここでは、総導体数が４層でフライングテイル部を有した多層積層体（４層ＦＰＣを図示）10について説明する。多層積層体（４層ＦＰＣ）10は、４つの導体層２と２つの絶縁体層３と接着剤４と表層導体層を保護する保護層５より構成されている。フライングテール部８は、多層積層体10より突出しており、端部には接続の為の接続端子９を有している。接続端子９は、金またはニッケルまたは半田等による無電解または電解めっきあるいは耐熱プリフラックス等の表面処理が施されている。ここで、多層積層体10としては、フレックス・リジッド多層積層体やフレックスのみの多層積層体（例えば、４層ＦＰＣ）やその組み合わせによる変形例でも構わない。
【００１５】
このようにめっきレジストやエッチングレジストの形成時においてこれらのレジストが露出しているフライングテール部のＦＰＣ内層導体層側にずれても該当するＦＰＣ内層導体層にショート、断線等の発生がないので、レジスト形成時の工数を低減することも可能である。
【００１６】
今迄、代表的な例として、フライングテール構造を有した多層基板として、４層ＦＰＣを例にとって説明をしてきたが、４層以外の層数の基板やリジッド基板とフレキ基板の複合したリジッド・フレックス基板でも構わない。また、フライングテール構造のない多層積層体においてもこのように予め不用な導体層２と絶縁体層４をカット除去したコア材と内層導体層の形成されたコア材を熱プレスにて積層して多層積層体を作成する製造方法を採用するもの全てが含まれることはいうまでもない。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように本発明のフライングテール付き多層基板や多層積層体の製造方法によれば、
１．銅めっき加工時のめっきレジストやエッチング加工時のエッチングレジストの位置ずれによるショートや断線等を防ぐことが出来る。
２．めっきレジストやエッチングレジストの位置合わせが簡便に出来る為、工数を削減することが出来るので、その工業的価値は非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】（イ）本発明の多層積層体10の製造方法の断面図で、本発明の第１、第２、第３工程の説明図である。
（ロ）前記接着層４とＦＰＣ内層導体層７の上に、めっきレジスト11を被覆する第４工程の断面説明図である。
（ハ）前記接着層４とＦＰＣ内層導体層７の上に、エッチングレジスト12を被覆する第４工程の断面説明図である。
（ニ）本発明のフライングテール付き多層基板１と多層積層体10の製造方法の断面図で、第５工程と第６工程の説明図である。
（ホ）本発明のフライングテール付き多層基板１の製造方法で、その製造工程図である。
【図２】（イ）従来の多層積層体10′に位置ずれがなくめっきレジスト11′を施した断面説明図である。
（ロ）従来の多層積層体10′に位置がずれてめっきレジスト11′を施した断面説明図である。
（ハ）従来の多層積層体10′に位置がずれてエッチングレジスト12′を施した断面説明図である。
【符号の説明】
１本発明のフライングテール付き多層基板
２導体層
３絶縁体層
４接着層
５保護層
６スルーホール
７ＦＰＣ内層導体層
８フライングテール
９接続端子
10 多層積層体
11 めっきレジスト
12 エッチングレジスト
２′導体層
３′絶縁体層
４′接着層
６′スルーホール
７′ＦＰＣ内層導体層
８′フライングテール
９′接続端子
10′多層積層体
11′めっきレジスト
12′エッチングレジスト
Ａ′部めっきレジストの位置ずれで銅めっき付着が生じる部分
Ｂ′部エッチングレジストの位置ずれで導体層断線等が生じる部分

Claims

複数の絶縁体層とこの絶縁体層に積層された複数の導体層を有し、その内層にＦＰＣ内層導体層を使用し、その上に接着層を形成した多層積層体において、
前記多層積層体の接着層の上面に積層された導体層と絶縁体層をカットして第一の部材を形成する第１工程と、
前記第１工程で形成された第一の部材の長さより、第二の部材の接着層が、長くなるようにカットする第２工程と、
第１、第２工程でカットした材料（第一、第二の部材）及び前記接着層の下面に積層されたＦＰＣ内層導体層と絶縁体層からなる第三の部材を熱プレスにより熱圧着して積層する第３工程と、
第一の部材の長さより長く外部に突出させた前記接着層とＦＰＣ内層導体層の上に、めっきレジストまたはエッチングレジストを被覆し、第一の部材の端面へ、めっきまたはエッチングを施し、その加工処理が終わった段階で、夫々のレジストを除去する第４工程と、
ＦＰＣ内層導体層の端面を残して、その上に保護層を被覆する第５工程と、
前記ＦＰＣ内層導体層の端面に接続端子を施す第６工程
からなることを特徴とするフライングテール付き多層基板の製造方法。
複数の絶縁体層とこの絶縁体層に積層された複数の導体層を有し、その内層にＦＰＣ内層導体層を使用し、その上に接着層を形成した多層積層体において、
前記多層積層体の接着層の上面に積層された導体層と絶縁体層をカットして第一の部材を形成する第１工程と、
前記第１工程で形成された第一の部材の長さより、第二の部材の接着層が、長くなるようにカットする第２工程と、
第１、第２工程でカットした材料（第一、第二の部材）及び前記接着層の下面に積層されたＦＰＣ内層導体層と絶縁体層からなる第三の部材を熱プレスにより熱圧着して積層する第３工程と、
第一の部材の長さより長く外部に突出させた前記接着層とＦＰＣ内層導体層の上に、めっきレジストまたはエッチングレジストを被覆し、第一の部材の端面へ、めっきまたはエッチングを施し、その加工処理が終わった段階で、夫々のレジストを除去する第４工程と、
ＦＰＣ内層導体層の端面を残して、その上に保護層を被覆する第５工程と、
前記ＦＰＣ内層導体層の端面に接続端子を施す第６工程
からなることを特徴とする多層積層体の製造方法。