JP4745128B2 - ビルドアップ基板の製造方法、ビルドアップ基板、及びビルドアップ基板を用いた電子装置 - Google Patents

Description

本発明は、ビルドアップ基板の製造方法、ビルドアップ基板、及びビルドアップ基板を用いた電子装置に関する。

この種のビルドアップ基板としては、フレキシブル基板をビルドアップ部及びケーブル部に区分けし、ビルドアップ部にビルドアップ層を形成し、ビルドアップ層が形成されなかったフレキシブル基板のみの部分をケーブル部としたものがある。フレキシブル基板は、可撓性を有するだけではなく、環境性能、電機性能、機械性能に優れ、またビルドアップ部は、回路の高密度化を実現する。このため、その様なビルドアップ部及びケーブル部を共に含むビルドアップ基板は、電子機器の小型薄型化を実現するのに好適であり、その需要が増加しつつある。

図１２（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、ビルドアップ部及びケーブル部を共に含む従来のビルドアップ基板を示す平面図、Ａ−Ｂに沿う断面図、Ｃ−Ｄに沿う断面図である。このビルドアップ基板１０１は、フレキシブル基板１０２をビルドアップ部１０３及びケーブル部１０４に区分けし、ケーブル部１０４の部位で開口されたビルドアップ層１０５を別途形成して、ビルドアップ層１０５をフレキシブル基板１０２の表裏に重ね合わせて貼り付け、これによりビルドアップ部１０３にビルドアップ層１０５を積層し、ケーブル部１０４をビルドアップ層１０５の開口部位で露出させて、ケーブル部１０４をフレキシブル基板１０２のみからなるものとしている。ビルドアップ部１０３のビルドアップ層１０５は、樹脂層に銅箔を張り合わせたものであり、ウィンドウエッチング、レーザー孔開け、デスミア、銅メッキ等によりビアを形成されたり、ソルダーレジストを積層される。

また、特許文献１では、ビルドアップ層の形成に際し、ビルドアップ層の樹脂層が流れ出して、ビルドアップ層表面の平滑性が損なわれることを防止すべく、ビルドアップ樹脂フィルムを枠で支持しつつ、ビルドアップ樹脂フィルムを配線基板に積層プレスしている。
特開２００６−３２８３０号公報

しかしながら、図１２及び特許文献１のいずれの方法においても、ケーブル部をビルドアップ層の開口部位で露出させた状態で、ビルドアップ層にビアやソルダーレジスト等の加工を施していたので、ビルドアップ層の樹脂層が該ビルドアップ層の開口部位に流れ出して、ケーブル部が縮小されたり塞がれたりする傾向にあった。このため、ビルドアップ層の樹脂層として流れ出し難い材質を選択していたが、この流れ出し難いという性能が環境性能や電機性能等よりも優先されるので、環境性能や電機性能等の点で十分に優れないという課題があった。

また、ケーブル部は、ビルドアップ層の開口部位で露出しているので、ビルドアップ層に対するビアやソルダーレジスト等の加工に伴うアルカリ処理、酸処理、物理処理に耐える必要があり、ケーブル部のカバーレイフィルムの材質や厚さが制限され、このためにケーブル部の可撓性が損なわれ、ケーブル部ではフレキシブル基板の本来の特徴を十分に活かすことができなかった。

そこで、本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、ケーブル部へのビルドアップ層の樹脂層の流れ出しが発生せず、またフレキシブル基板の材質等を制限する必要がないビルドアップ基板の製造方法、ビルドアップ基板、及びビルドアップ基板を用いた電子装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の製造方法は、配線基板をビルドアップ部及びケーブル部に区分けして用い、前記配線基板のビルドアップ部にビルドアップ層を形成するビルドアップ基板の製造方法において、前記配線基板のケーブル部近傍にフィルム接着用孔を形成する工程と、前記配線基板両面にそれぞれのフィルムを貼り付けて、これらのフィルムを前記フィルム接着用孔で相互に接着し、これらのフィルムにより前記配線基板のケーブル部を選択的に覆う工程と、前記配線基板上にビルドアップ層を形成する工程と、前記フィルム接着用孔の部位で前記ビルドアップ層にフィルム剥離用孔を形成して、前記ケーブル部を覆う各フィルムを前記フィルム剥離用孔の部位から剥がし、これらのフィルムと共に前記ケーブル部のビルドアップ層を剥離して、前記ビルドアップ部のビルドアップ層を選択的に残す工程とを含んでいる。

前記フィルムの厚さは、１μｍ乃至３０μｍであることが好ましい。

また、前記フィルム接着用孔の体積は、前記フィルムの体積の１０％乃至３００％であることが好ましい。

次に、本発明のビルドアップ基板は、上記本発明のビルドアップ基板の製造方法により製造されたものである。

また、本発明のビルドアップ基板は、上記本発明のビルドアップ基板の製造方法により製造されたものであって、前記ビルドアップ基板を構成する配線基板のケーブル部は、カバーレイフィルムで覆われている。

前記カバーレイフィルムの厚さは、１５μｍ以下であることが好ましい。

本発明のビルドアップ基板は、上記本発明のビルドアップ基板の製造方法により製造されたものであって、前記ビルドアップ基板を構成する配線基板のケーブル部は、接着剤層のみにより覆われている。

次に、本発明の電子装置は、上記本発明のビルドアップ基板を用いたのである。

この様な本発明の製造方法によれば、配線基板をビルドアップ部及びケーブル部に区分けして用いている。そして、配線基板のケーブル部近傍にフィルム接着用孔を形成し、配線基板両面にそれぞれのフィルムを貼り付けて、これらのフィルムをフィルム接着用孔で相互に接着し、これらのフィルムにより配線基板のケーブル部を選択的に覆っている。この様に各フィルムによりケーブル部を覆って、各フィルムをケーブル部近傍のフィルム接着用孔で相互に接着すれば、各フィルムがずれることなく、各フィルムによりケーブル部を確実に覆うことができる。例えば、フィルムとして粘着面を有するリケイフィルムを適用し、各フィルムの粘着面同士をフィルム接着用孔で相互に接着して、各フィルムによりケーブル部を確実に覆うことができる。

こうして各フィルムによりケーブル部を選択的に覆った状態で、配線基板上にビルドアップ層を形成している。このとき、ビルドアップ部及びケーブル部のいずれにもビルドアップ層を形成するので、ビルドアップ層の表面を平滑に形成することができる。また、各フィルムによりケーブル部が覆われているので、ビルドアップ層に対するビアやソルダーレジスト等の加工に伴うアルカリ処理、酸処理、物理処理にケーブル部が晒されることはなく、このためにケーブル部の材質の自由度が高く、ケーブル部ではフレキシブル基板等の配線基板の本来の特徴を十分に活かすことができる。更に、ケーブル部が開口してはいないので、ビルドアップ層の樹脂層が開口部位に流れ出して、ケーブル部が縮小されたり塞がれたりすることはなく、ビルドアップ層の樹脂層が流れ出し易い材質であっても良く、環境性能や電機性能等を優先して、ビルドアップ層の樹脂層の材質を選択することができる。

この様なビルドアップ層を形成した後、フィルム接着用孔の部位でビルドアップ層にフィルム剥離用孔を形成して、ケーブル部を覆う各フィルムをフィルム剥離用孔の部位から剥がし、これらのフィルムと共にケーブル部のビルドアップ層を剥離して、ビルドアップ部のビルドアップ層を選択的に残している。これにより、フレキシブル基板のみの部分からなるケーブル部が形成され、ビルドアップ部のビルドアップ層が形成される。

また、フィルムの厚さは、１μｍ乃至３０μｍであることから、フィルムの剥離が容易である。

また、フィルム接着用孔の体積は、フィルムの体積の１０％乃至３００％である。このため、ビルドアップ層の樹脂層が流動したときには、この樹脂層の余分な樹脂がフィルム接着用孔に侵入して吸収される。これにより、ビルドアップ層の表面をより平滑に形成することができる。

次に、本発明のビルドアップ基板は、上記本発明のビルドアップ基板の製造方法により製造されたものであるから、本発明の製造方法と同様の効果を達成することができる。

従って、ケーブル部の材質及びビルドアップ層の樹脂層の材質の選択自由度が高い。

例えば、配線基板のケーブル部は、カバーレイフィルムで覆われていても良い。また、カバーレイフィルムの厚さを１５μｍ以下に設定することができる。これにより、ケーブル部ではフレキシブル基板等の配線基板の本来の特徴をより十分に活かすことができる。

あるいは、配線基板のケーブル部は、接着剤層のみにより覆われていても良い。この場合も、ケーブル部ではフレキシブル基板等の配線基板の本来の特徴をより十分に活かすことができる。

次に、本発明の電子装置は、上記本発明のビルドアップ基板を用いたものであるから、装置の小型薄型化を図ることできる。

以下、本発明の一実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１〜図１１は、本発明のビルドアップ基板の製造方法の一実施形態を示す図である。また、図１〜図１１のいずれにおいても、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂに沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｄに沿う断面図である。

本実施形態の製造方法の概略は、フレキシブル基板をビルドアップ部及びケーブル部に区分けし、ケーブル部をリケイフィルムにより覆ってから、フレキシブル基板上にビルドアップ層を形成し、ケーブル部を覆うリケイフィルムを剥がして、リケイフィルムと共にケーブル部のビルドアップ層を剥離し、ビルドアップ部のビルドアップ層を選択的に残すというものである。

尚、実際には、フレキシブル基板上に複数枚のビルドアップ基板を作製し、この後に各ビルドアップ基板を別々に切り離しているが、図１〜図１１においては、図の簡略化のために、１枚のビルドアップ基板を作製するのに必要なフレキシブル基板のみを示している。

さて、本実施形態の製造方法では、図１に示す様なフレキシブル基板１を用いている。このフレキシブル基板１は、厚さ２５μｍのポリイミドフィルムをベース材２とし、ベース材２の表裏に厚さ９μｍの特殊電解銅層３を形成し、ベース材２の各所に径１００μｍのドリル孔を開け、銅メッキを施して、各スルーホールを形成し、エッチングにより特殊電解銅層３をパターニングし、この後でベース材２の表裏にカバーレイフィルム４を圧着したものである。カバーレイフィルム４は、厚さ８μｍのポリイミドフィルム４ａの片面に厚さ１５μｍの接着剤層４ｂを塗布したものであり、接着剤層４ｂがベース材２の表裏に押し付けられる。

このフレキシブル基板１の略中央にケーブル部５を設定し、このケーブル部５の左右両側にそれぞれのビルドアップ部６ａ、６ｂを設定する。

尚、ケーブル部５において、フレキシブル基板１のカバーレイフィルムの一部を開口して、端子をフレキシブル基板１の配線パターンに接続しても良い。端子は、金メッキされたものであっても、コネクタ端子であっても、フライングテール構造のコネクタ端子であっても構わない。

図２に示す様にフレキシブル基板１のケーブル部５の上下両隣にそれぞれのフィルム接着用孔７を形成し、図３に示す様にフレキシブル基板１の表裏にそれぞれリケイフィルム８を重ね合わせて貼り付け、各フィルム接着用孔７で各リケイフィルム８を相互に接着する。

リケイフィルム８は、厚さ２０μｍの耐熱ポリエステルフィルムの片面に厚さ５μｍの粘着材層を塗布したものであり、加熱プレスによりリケイフィルム８の粘着材層をフレキシブル基板１の表裏に圧着し、各フィルム接着用孔７で各リケイフィルム８を相互に接着している。

また、リケイフィルム８に上下方向に細長い幅１ミリの２つのリケイフィルム分離孔８ｃを予め形成している。リケイフィルム８をフレキシブル基板１に重ね合わせて貼り付けた状態では、各リケイフィルム分離孔８ｃの両端が各フィルム接着用孔７に達する。リケイフィルム分離孔８ｃは、直線状に切り込まれたスリット状のものであっても構わない。

尚、加熱プレスによりリケイフィルム８を圧着する代わりに、常温でのロールプレスによりリケイフィルム８の圧着を行ったり、手の指圧によりリケイフィルム８の圧着を行っても良い。

また、リケイフィルム８のフィルムの厚さを１μｍ〜３０μｍの範囲で設定し、リケイフィルム８の剥離強度を０．０１Ｎ／ｃｍ〜０．３Ｎ／ｃｍの範囲で設定する。これにより、後で述べる工程において各フィルム接着用孔７で相互に接着された各リケイフィルム８を相互に剥離することが容易になる。

次に、図４に示す様にリケイフィルム８に左右方向に細長い２つのリケイフィルム分離孔８ｄを形成する。各リケイフィルム分離孔８ｄの両端は、上下方向に細長い各リケイフィルム分離孔８ｃの両端に達する。従って、上下方向の各リケイフィルム分離孔８ｃ及び左右方向の各リケイフィルム分離孔８ｄは、相互につながってケーブル部５を囲み、リケイフィルム８をケーブル部５の部位と該ケーブル部５の周囲の部位とに分断する。

次に、図５に示す様にケーブル部５の周囲の部位にあるリケイフィルム８を剥離して除去し、リケイフィルム８をケーブル部５の部位で残す。これにより、ケーブル部５の部位でのみ、それぞれのリケイフィルム８によりフレキシブル基板１の表裏が覆われることになる。また、各フィルム接着用孔７では、各リケイフィルム８が相互に接着されたままであり、各リケイフィルム８がずれることなくフレキシブル基板１の表裏を確実に覆う。

そして、図６に示す様にフレキシブル基板１の表裏全体にビルドアップ層１１を積層して貼り付ける。ビルドアップ層１１は、厚さ３０μｍのエポキシ樹脂層１１ａの片面に厚さ１２μｍの銅箔１１ｂを形成したものであり、ビルドアップ層１１のエポキシ樹脂層１１ａをフレキシブル基板１の表裏に圧着している。エポキシ樹脂層１１ａは、フレキシブル基板１への圧着に際し、十分に流動する材質のものが好ましく、各フィルム接着用孔７に流れ込み、該エポキシ樹脂層１１ａの表面が平滑化する程度の流動性を有するものが好ましい。

各フィルム接着用孔７の体積は、リケイフィルム８の体積の１０％乃至３００％の範囲で設定されている。ビルドアップ層１１のエポキシ樹脂層１１ａが流動したときには、このエポキシ樹脂層１１ａの余分な樹脂が各フィルム接着用孔７に侵入して吸収される。また、リケイフィルム８の体積が増加しても、リケイフィルム８の体積増加分が各フィルム接着用孔７に侵入して吸収される。これにより、ビルドアップ層１１の表面をより平滑に形成することができる。

次に、図７に示す様に各ビルドアップ部６ａ、６ｂのビルドアップ層１１をパターニングするために、例えばウィンドウの形成工程、ビアのメッキ工程、及び配線のパターニング工程を順次行う。ウィンドウの形成工程においては、物理研磨、酸処理、エッチングレジストラミネート、露光、現像、ウィンドウ塩化第二銅エッチングを順次行う。また、ビアのメッキ工程においては、レーザー孔開け、アルカリデスミア、ビア銅メッキを順次行う。更に、配線のパターニング工程においては、物理研磨、酸処理、エッチングレジストラミネート、露光、現像、塩化第二銅エッチングを順次行う。

この後、図８に示す様にケーブル部５の上下両隣の各フィルム接着用孔７の部位で、それぞれのフィルム剥離用孔１２をビルドアップ層１１に形成する。これらのフィルム剥離用孔１２においては、ケーブル部５の部位でフレキシブル基板１の表裏を覆っているそれぞれのリケイフィルム８の両端が露出する。そこで、図９に示す様に各フィルム剥離用孔１２において、各リケイフィルム８の両端を相互に剥離して、各リケイフィルム８を相互に剥がす。このとき、各リケイフィルム８と共にケーブル部５のビルドアップ層１１が剥がされ、各ビルドアップ部６ａ、６ｂのビルドアップ層１１が残る。先に述べた様にリケイフィルム８のフィルムの厚さを１μｍ〜３０μｍの範囲で設定し、リケイフィルム８の剥離強度を０．０１Ｎ／ｃｍ〜０．３Ｎ／ｃｍの範囲で設定しているので、各リケイフィルム８を容易に剥がすことができ、ケーブル部５のビルドアップ層１１を確実に除去することができる。

そして、図１０に示す様に各ビルドアップ部６ａ、６ｂのビルドアップ層１１にソルダーレジスト１３を形成し、最後に、図１１に示す様にケーブル部５の上下にあるフレキシブル基板１の余分な部位を削除して、ビルドアップ基板１４を完成する。先に述べた様にフレキシブル基板１上に複数枚のビルドアップ基板１４を作製し、この後に各ビルドアップ基板１４を別々に切り離す場合は、フレキシブル基板１の余分な部位を削除すると同時に、各ビルドアップ基板１４を別々に切り離す。

この様に本実施形態の製造方法では、ケーブル部５の部位でのみ、それぞれのリケイフィルム８によりフレキシブル基板１の表裏を覆っておき、この状態で、フレキシブル基板１の表裏全体にビルドアップ層１１を積層して形成しているので、ビルドアップ層１１のエポキシ樹脂層１１ａを平滑に形成することができる。また、各リケイフィルム８によりケーブル部５が覆われているので、ビルドアップ層１１に対するビアやソルダーレジスト等の加工に伴うアルカリ処理、酸処理、物理処理にケーブル部５が晒されることはなく、つまりフレキシブル基板１が晒されることはなく、このためにフレキシブル基板１の材質の選択自由度が高くなる。例えば、フレキシブル基板１がアルカリ弱性材料のカバーレイフィルムで覆われていても良い。また、カバーレイフィルムの厚さを１５μｍ以下に設定することができる。あるいは、フレキシブル基板１が、カバーレイフィルムにより覆われず、接着剤層のみにより覆われていても良い。これにより、フレキシブル基板１の本来の特徴を十分に活かすことができる。

更に、ケーブル部５が開口してはいないので、ビルドアップ層１１のエポキシ樹脂層１１ａが開口部位に流れ出して、ケーブル部５が縮小されたり塞がれたりすることはなく、このためにビルドアップ層１１の材質の選択自由度が高く、ビルドアップ層１１の樹脂層として環境性能や電機性能等に優れたリジット用のエポキシ樹脂等を用いることができる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、図８乃至図１１の各工程の順番を入れ替えても良い。具体的には、図１０のソルダーレジストの形成工程、図８のフィルム剥離用孔の形成工程、図９のリケイフィルムの剥離工程、図１１のビルドアップ基板の完成工程という様な順番でも構わない。あるいは、全工程に他の工程を挿入して追加しても良い。

また、本発明は、製造方法だけではなく、この製造方法により製造されたビルドアップ基板、及びこのビルドアップ基板を用いた電子装置を包含する。電子装置としては、装置の小型薄型化を要求される携帯電話機等がある。

（ａ）は本発明の製造方法の一実施形態で用いられるフレキシブル基板を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂに沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｄに沿う断面図である。 （ａ）は本実施形態の製造方法におけるフィルム接着用孔の形成工程を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂに沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｄに沿う断面図である。 （ａ）は本実施形態の製造方法におけるリケイフィルムの貼り付け工程を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂに沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｄに沿う断面図である。 （ａ）は本実施形態の製造方法におけるリケイフィルム分離孔の形成工程を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂに沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｄに沿う断面図である。 （ａ）は本実施形態の製造方法におけるケーブル部の周囲の部位にあるリケイフィルムの剥離工程を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂに沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｄに沿う断面図である。 （ａ）は本実施形態の製造方法におけるビルドアップ層の積層工程を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂに沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｄに沿う断面図である。 （ａ）は本実施形態の製造方法におけるビルドアップ層のパターニング工程を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂに沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｄに沿う断面図である。 （ａ）は本実施形態の製造方法におけるフィルム剥離用孔の形成工程を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂに沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｄに沿う断面図である。 （ａ）は本実施形態の製造方法におけるケーブル部の部位に残されたリケイフィルムの剥離工程を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂに沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｄに沿う断面図である。 （ａ）は本実施形態の製造方法におけるソルダーレジストの形成工程を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂに沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｄに沿う断面図である。 （ａ）は本実施形態の製造方法により製造され完成したビルドアップ基板を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂに沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｄに沿う断面図である。 （ａ）は従来のビルドアップ基板を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂに沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｄに沿う断面図である。

符号の説明

１ フレキシブル基板
２ ベース材
３ 特殊電解銅層
４ カバーレイフィルム
５ ケーブル部
６ａ、６ｂ ビルドアップ部
７ フィルム接着用孔
８ リケイフィルム
１１ ビルドアップ層
１２ フィルム剥離用孔
１３ ソルダーレジスト
１４ ビルドアップ基板

Claims (8)

1. 配線基板をビルドアップ部及びケーブル部に区分けして用い、前記配線基板のビルドアップ部にビルドアップ層を形成するビルドアップ基板の製造方法において、
   前記配線基板のケーブル部近傍にフィルム接着用孔を形成する工程と、
   前記配線基板両面にそれぞれのフィルムを貼り付けて、これらのフィルムを前記フィルム接着用孔で相互に接着し、これらのフィルムにより前記配線基板のケーブル部を選択的に覆う工程と、
   前記配線基板上にビルドアップ層を形成する工程と、
   前記フィルム接着用孔の部位で前記ビルドアップ層にフィルム剥離用孔を形成して、前記ケーブル部を覆う各フィルムを前記フィルム剥離用孔の部位から剥がし、これらのフィルムと共に前記ケーブル部のビルドアップ層を剥離して、前記ビルドアップ部のビルドアップ層を選択的に残す工程とを含むことを特徴とするビルドアップ基板の製造方法。
2. 前記フィルムの厚さは、１μｍ乃至３０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のビルドアップ基板の製造方法。
3. 前記フィルム接着用孔の体積は、前記フィルムの体積の１０％乃至３００％であることを特徴とする請求項１に記載のビルドアップ基板の製造方法。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のビルドアップ基板の製造方法により製造されたビルドアップ基板。
5. 請求項１乃至３のいずれかに記載のビルドアップ基板の製造方法により製造されたビルドアップ基板において、
   前記ビルドアップ基板を構成する配線基板のケーブル部は、カバーレイフィルムで覆われていることを特徴とするビルドアップ基板。
6. 前記カバーレイフィルムの厚さは、１５μｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載のビルドアップ基板。
7. 請求項１乃至３のいずれかに記載のビルドアップ基板の製造方法により製造されたビルドアップ基板において、
   前記ビルドアップ基板を構成する配線基板のケーブル部は、接着剤層のみにより覆われていることを特徴とするビルドアップ基板。
8. 請求項４乃至７のいずれかに記載のビルドアップ基板を用いた電子装置。

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