JP4848226B2 - フレキシブル配線板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は片面フレキシブル配線板を重ね合わせる工程を含むフレキシブル配線板の製造方法に関するものであり、特に、片面フレキシブル配線板同士の位置合わせを制度よく行い、かつ工数を削減するフレキシブル配線板の製造方法に関するものである。

２枚の片面フレキシブル配線板を重ね合わせて両面フレキシブル配線板を製造する場合、一般的には位置合わせターゲットを基準座標とし、所定の位置に基準穴を開けるか、あるいは、位置合わせターゲット自体をパンチ打ち抜きして基準穴とする。そして、この基準穴を位置合わせガイドピンに挿通して位置合わせをする方法が行われる。

片面フレキシブル配線板を形成する方法としては、一般的に、基板材料としての長尺片面金属張積層板をロールツーロールで送りながら配線板シートを形成しているが、ドライフィルムラミネート、露光、エッチング、黒化処理などの各回路パターン形成ラインでの巻き出し、巻取りに際して、図８(ａ)に示すように、長尺基板材料ロール１の両端部分でＸまたはＹに示すような異なる引張り応力が掛かることが多い。この引張り応力の違いによって配線板シート２自体が異なる力で引き伸ばされ、図８(ｂ)に示すように、配線板シート２が真の長方形ではなく台形に近付いた形状となる。

このように、材料伸びの偏り傾向が異なる片面フレキブル配線板シート２，２同士を積層すると、片面フレキブル配線板シートのスルーホールランドなどの位置がワーク内でずれてしまうという問題がある。

片面フレキシブル配線板を積層するときの位置合わせターゲットは、回路形成するときに一緒に形成されることが一般的である。このとき、片面フレキシブル配線板シートを２枚使用する場合には、第1の片面フレキシブル配線板シートと第２の片面フレキシブル配線板シートを別々の長尺基板材料ロールで作成していたため、このような材料延びの偏り傾向が異なることによって位置合わせターゲットの基準座標自体がずれることになり、その結果、無理に位置合わせを行なうことにより片面フレキシブル配線板シート同士のスルーホールランドなどの位置がワーク内でずれてしまう、という問題が避けられなかった。

図９は、材料の延びの偏りによって台形状に変形した片面フレキシブル配線板シートが積層された例を示している。同図(ａ)に示すように、台形状に変形した状態の配線板シート２１，２２を、同図(ｂ)に示すように積層すると、中央部Ｃ付近では、同図(ｅ)に示すように、位置合わせターゲット２５のずれは殆んどない。しかし、ワーク周辺部Ａ，Ｂでは、それぞれ同図(ｃ)，(ｄ)に示すように、位置合わせターゲット２３，２４のずれが顕著に現れる。

ロールツーロールで片面フレキシブル配線板シートを形成する場合、製造ラインごとに材料延びの偏り傾向が異なるのが常であり、全てのラインでの材料延びの偏りを抑制することは困難である。さらに、ロールの巻き始め、巻き終りでも材料延びの偏り傾向が微妙に異なることが多い。近年は、両面配線板でも薄いものが好まれており、これを実現するためにより薄い基板材料を使用するため、材料延びの偏り傾向がより顕著になっている。

積層するときに組み合わせる片面フレキシブル配線板シート同士を、同一製造ラインで形成すれば、ある程度材料延びの偏り傾向を合わせることができると思われる。

特許文献１には、離型フィルムの両面に絶縁層とこの絶縁層に接着された銅箔を備え、回路形成後に片面配線板として分離することが示されている。しかし、この文献の課題は、片面配線板を製造するときの反りの発生を抑止するものであり、片面フレキシブル配線板同士の位置合わせを精度よく行なうという課題にはなんら触れられていない。また、反りを抑止するために離型フィルムの両面に絶縁層を介して貼られた銅箔には、表裏同一の回路パターンを形成することが開示されている。しかし、両面回路板を構成する内層回路板では上下で異なる回路パターンを製造することが多く、同一の回路パターンが積層される両面回路板は汎用性に欠ける。

特許文献２には、両面粘着フィルムの両面に両面導電積層板を貼り付けて、ビアホール内をメッキしてから剥離する方法が開示されている。この文献では、粘着フィルムが両面導電積層板を固定できるとともに、外力を加えることにより両面導電積層板の表面に粘着剤が残ることなく容易に剥離できることと、２枚の両面導電積層板が同一工程で加工されるので、生産効率を上げることができる。しかし、この文献でも片面フレキシブル配線板同士の位置合わせを精度よく行なうという課題を解決することはできない。

特許文献３には、再剥離性粘着シートについて、常温および加温下においても十分被着体との粘着性を確保でき、しかも被着体から剥離する際には被着体に糊残りなどの汚染を生じさせない粘着シートが開示されている。しかし、この文献にも、片面フレキシブル配線板同士の位置合わせを精度よく行なうという課題については、何ら開示されていない。
特開平８−１３０３５８ 特開２００６−８６３５８ 特開２００３−１６０７６５

本発明は、２枚の片面フレキシブル配線板を重ね合わせた２層構造のフレキシブル配線板、さらに、この２層構造のフレキシブル配線板を内層コア基板とする多層フレキシブル配線板の製造方法において、積層される片面フレキシブル配線板同士の位置合わせを精度よく行ない、かつ工数を削減する方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、可撓性絶縁基材の一方の面に銅箔を貼付してなる片面フレキシブル配線板であって、該片面フレキシブル配線板の前記絶縁基材側の面同士を対峙させて上下に配置したロールから繰り出すとともに、上下の片面フレキシブル配線板の間に配置したロールから粘着材を繰り出し、この粘着材を介して上下の片面フレキシブル配線板の絶縁基材同士を貼り合わせて、仮の両面銅張フレキシブル配線板を形成し、前記仮の両面銅張フレキシブル配線板の上下の銅箔面に回路パターンを形成するとともに、所定位置に位置決め穴を設け、さらに、仮の両面銅張フレキシブル配線板を所定寸法に裁断した後に、前記粘着材から上下のフレキシブル配線板を分離し、分離した上下のフレキシブル配線板を位置決め穴にて位置決めしつつ、接着材を介して上側のフレキシブル配線板と下側のフレキシブル配線板の絶縁基材同士を貼り合わせて形成することを特徴とするフレキシブル配線板の製造方法を提供する。

この構成によれば、２枚の片面フレキシブル配線板の絶縁基材側を向き合わせ、粘着材を介して絶縁基材同士を貼りあわせて仮の両面銅張フレキシブル配線板を形成する。２枚の片面フレキシブル配線板は、製造ラインの近接した位置にあるので、たとえロールの巻き始めまたは巻き終り付近で材料延びの偏り傾向があったとしても、２枚が同じような材料延びの偏り傾向となって、双方の偏り傾向を合わせて仮の両面銅張フレキシブル配線板を形成することができる。したがって、配線パターンを形成して位置決め穴を打ち抜いた後に分離し、次工程で前記分離したもの同士を組み合わせて接着すれば、たとえ真の長方形ではなく台形に近い状態に変形している場合であっても、位置決め穴がずれることなく、正確に位置合わせを行うことが可能である。

請求項２記載の発明は、可撓性絶縁基材の一方の面に銅箔を貼付してなる片面フレキシブル配線板であって、該片面フレキシブル配線板の前記絶縁基材側の面同士を対峙させて上下に配置したロールから繰り出すとともに、上下の片面フレキシブル配線板の間に配置したロールから粘着材を繰り出し、この粘着材を介して上下の片面フレキシブル配線板の絶縁基材同士を貼り合わせて、仮の両面銅張フレキシブル配線板を形成し、前記仮の両面銅箔フレキシブル配線板の上下の銅箔面に部品を搭載するための剛性を有する部品搭載部と、該部品搭載部に接続するための可撓性を有するケーブル部とからなる回路パターンを形成するとともに、所定位置に位置決め穴を設け、さらに、仮の両面銅張フレキシブル配線板を所定寸法に裁断した後に、前記粘着材から上下のフレキシブル配線板を分離し、分離した上下のフレキシブル配線板を位置決め穴にて位置決めしつつ、前記ケーブル部に対応する位置に中空部が形成された接着材を介して上側のフレキシブル配線板と下側のフレキシブル配線板の絶縁基材同士を貼り合わせて形成することを特徴とするフレキシブル配線板の製造方法を提供する。

この構成によれば、２枚の片面フレキシブル配線板の絶縁基材側を向き合わせ、粘着材を介して絶縁基材同士を貼りあわせて仮の両面銅張フレキシブル配線板を形成する。２枚の片面フレキシブル配線板は、製造ラインの近接した位置にあるので、２枚が同じような材料延びの偏り傾向となって、双方の偏り傾向を合わせて仮の両面銅張フレキシブル配線板を形成することができる。また、回路パターンに可撓性を有するケーブル部があっても、仮の両面銅張フレキシブル配線板ではケーブル部の中空部分がなく、２枚貼り合せることにより機械的強度が増して、しわや折れが発生し難くなり、位置合わせ精度も向上する。そして、正確に位置決めされた状態で加工することができ、上下のフレキシブル配線板を一旦分離してから、接着材を介して貼り合わせるときにケーブル部の中空部が形成される。

請求項３記載の発明は、上記両面フレキシブル配線板を内層コア基板として、さらに、その上下にフレキシブル配線板を貼り合わせて多層構造とすることを特徴とする請求項１または２記載のフレキシブル配線板の製造方法。

この構成によれば、正確に位置合わせが行われた請求項１または２記載のフレキシブル配線板を内層コア基板とした多層フレキシブル配線板が形成できる。さらに、上記の仮の両面銅張フレキシブル配線板を２組形成し、一旦分離した後に、位置決め穴を合わせて４枚の片面フレキシブル配線板の絶縁基材側を向き合わせて接着すれば、４層のフレキシブル配線板が形成される。

本発明は、上述したように、片面フレキシブル配線板を粘着材で貼り合わせて仮の両面銅張フレキシブル配線板を形成し、この状態で双方の銅箔に回路パターンを形成するとともに所定位置に位置決め穴を設けるので、片面銅張フレキシブル配線板よりも機械的強度が増して、しわや折れが発生し難く、回路パターンの形成が容易かつ正確に行える。とくに、仮の両面銅張フレキシブル配線板では、ケーブル部に中空部がなく剛性を有する状態であるので、配線パターンの加工が容易である。また、片面銅張フレキシブル配線板よりも材料の延びを抑えることができるので、材料の延びの偏りによって変形する度合いも緩和され、位置合わせ精度もより一層向上させることができる。さらに、従来は組み合わされる片面フレキシブル配線板を別々に形成していたが、本発明では２枚の片面フレキシブル配線板を同時に形成することができ、生産性が向上する効果もある。

以下、本発明に係るフレキシブル配線板の製造方法について、好適な実施例をあげて説明する。２枚の片面フレキシブル配線板を重ね合わせた２層構造のフレキシブル配線板、さらに、この２層構造のフレキシブル配線板を内層コア基板とする多層フレキシブル配線板の製造方法において、積層される片面フレキシブル配線板同士の位置合わせを精度よく行ない、かつ工数を削減する方法を提供するという目的を達成するために、
本発明は可撓性絶縁基材の一方の面に銅箔を貼付してなる片面フレキシブル配線板であって、該片面フレキシブル配線板の前記絶縁基材側の面同士を対峙させて上下に配置したロールから繰り出すとともに、上下の片面フレキシブル配線板の間に配置したロールから粘着材を繰り出し、この粘着材を介して上下の片面フレキシブル配線板の絶縁基材同士を貼り合わせて、仮の両面銅張フレキシブル配線板を形成し、前記仮の両面銅張フレキシブル配線板の所定位置に位置決め穴を設けるとともに、上下双方の銅箔面に回路パターンを形成し、さらに、仮の両面銅張フレキシブル配線板を所定寸法に裁断した後に、前記粘着材から上下のフレキシブル配線板を分離し、分離した上下のフレキシブル配線板を位置決め穴にて位置決めしつつ、接着材を介して上側のフレキシブル配線板と下側のフレキシブル配線板の絶縁基材同士を貼り合わせて形成することにより実現した。

図１は、本発明に係るフレキシブル配線板の製造方法で、上下に配置したロールから片面フレキシブル配線板を繰り出し、その間に配置したロールから粘着材を繰り出して仮の両面銅張フレキシブル配線板を形成する過程を示す説明図である。上下の片面フレキシブル配線板１１および１２は、それぞれ可撓性絶縁基材１１Ａ，１２Ａの一方の面に銅箔１１Ｂ，１２Ｂを貼付してなり、それぞれの絶縁基材１１Ａ，１２Ａ側の面を対峙させて上下に配置したロールから繰り出され、その間に配置したロールから繰り出された粘着材１３を介して上下の片面フレキシブル配線板の絶縁基材１１Ａ，１２Ａ同士を貼り合わせて、仮の両面銅張フレキシブル配線板１４が形成される。

この粘着材１３は、上下の片面フレキシブル配線板１１，１２を仮の両面銅張フレキシブル配線板１４として一時的に粘着させておき、その後双方の片面フレキシブル配線板１１，１２を分離する際に、被着体に糊残りなどの汚染を生じさせないで容易に離反できるような粘着シートを使用するものとする。

続いて、図２に示すように、仮の両面銅張フレキシブル配線板１４の銅箔１１Ｂ，１２Ｂにエッチングにて部品搭載部１１Ｃ，１２Ｃやケーブル部１１Ｄ，１２Ｄなどからなる回路パターン１１Ｅ，１２Ｅを形成して位置決め穴１５を打ち抜く。ケーブル部１１Ｄ，１２Ｄは可撓性を必要とするため、製品では片面フレキシブル配線板１１，１２を貼り合わせるときに中空部分を設けて曲がり易くするが、回路パターンの加工時に中空部分があると、露光レジストが均一にのらずエッチングが正確にできないため、上記仮の両面銅張フレキシブル配線板１４では、ケーブル部の中空部分がなく、２枚貼り合せることにより機械的強度が増して、しわや折れが発生し難くなり、位置合わせ精度も向上する。

また、前記２枚の片面フレキシブル配線板１１，１２は、製造ラインの近接した位置にあるので、たとえロールの巻き始めまたは巻き終り付近で材料延びの偏り傾向があったとしても、２枚が同じような材料延びの偏り傾向となって、双方の偏り傾向を合わせて仮の両面銅張フレキシブル配線板１４が形成される。

そして、図３に示すように、カバーレイ１１Ｆ，１２Ｆを施して所定寸法に裁断した後に分離するが、図４に示すように、材料延びの偏り傾向が双方の片面フレキシブル配線板１１，１２同士で近似しているため、次工程で前記分離したもの同士を組み合わせて接着する際に、位置決め穴１５と回路パターン１１Ｅ，１２Ｅの位置決め精度が良好となり、正確に位置合わせを行うことが可能である。

かくして、前述の分離した片面フレキシブル配線板１１，１２の位置決め穴１５を位置合わせしながら、図５に示すように、接着材１６を介して上側の片面フレキシブル配線板１１と下側の片面フレキシブル配線板１２の絶縁基材１１Ａ，１２Ａ同士を貼り合わせる。そして、上下の回路パターン１１Ｅ，１２Ｅを接続するために、ＶＩＡ穴１７を形成し、このＶＩＡ穴１７内に導電ペーストを充填することにより、２層構造の両面フレキシブル配線板１８が形成される。

なお、前記接着材１６は前述の粘着材１３とは異なり、上下の片面フレキシブル配線板１１，１２を確実に固定して製品とするものであり、該接着材１６はシート状に形成されており、予め回路パターンのケーブル部１１Ｄ，１２Ｄに対応する位置に中空部分１６ａが形成されており、上下の片面フレキシブル配線板１１，１２を貼り合せた状態で、部品搭載部１１Ｃ，１２Ｃは剛性を有し、ケーブル部１１Ｄ，１２Ｄは可撓性に優れた構造としている。

なお、図示は省略するが、図５に示す構造の両面フレキシブル配線板１８を内層コア基板とし、さらに、外側に基板材料を積層して、多層フレキシブル配線板とすることもできる。

次に、４枚の片面フレキシブル配線板を積層して多層フレキシブル配線板を形成する方法を説明する。例えば、前記片面フレキシブル配線板１１の上に他の片面フレキシブル配線板３１を積層し、前記片面フレキシブル配線板１１の下に他の片面フレキシブル配線板３２を積層して４層の多層フレキシブル配線板を形成する場合は、図６に示すように、上上側のロールには片面フレキシブル配線板１１の次に片面フレキシブル配線板３１が形成され、下側のロールには片面フレキシブル配線板１２の次に片面フレキシブル配線板３２が形成されるように、交互に配置する。

そして、実施例１の同様にして、粘着材１３を介して上下の片面フレキシブル配線板１１，１２を貼り合わせて仮の両面銅張フレキシブル配線板とし、それに隣接した位置に、粘着材１３を介して上下の片面フレキシブル配線板３１，３２を貼り合わせて仮の両面銅張フレキシブル配線板とする。この場合も、それぞれ２枚の片面フレキシブル配線板が製造ラインの近接した位置にあるので、たとえロールの巻き始めまたは巻き終り付近で材料延びの偏り傾向があったとしても、２枚が同じような材料延びの偏り傾向となって、双方の偏り傾向を合わせて仮の両面銅張フレキシブル配線板が形成される。

そして、それぞれの回路パターン表面にカバーレイを施して所定寸法に裁断した後に分離し、図７に示すように、前記分離した片面フレキシブル配線板１１，１２ならびに３１，３２の各位置決め穴１５を位置合わせしながら、接着材１６を介して貼り合わせ、４層の多層フレキシブル配線板を形成する。

本発明に係る実施例１を示し、上下に配置したロールから片面フレキシブル配線板を繰り出し、その間に配置したロールから粘着材を繰り出して仮の両面銅張フレキシブル配線板を形成する過程を示す説明図。 実施例１の工程手順を示す説明図。 実施例１の工程手順を示す説明図。 実施例１の工程手順を示す説明図。 実施例１の工程手順を示す説明図。 本発明に係る実施例２を示し、上下に配置したロールから片面フレキシブル配線板を多層化する順番に交互に繰り出し、その間に配置したロールから粘着材を繰り出して仮の両面銅張フレキシブル配線板を形成する過程を示す説明図。 実施例２の工程手順を示す説明図。 従来例の不具合を示す説明図。 従来例の不具合を示す説明図。

符号の説明

１１，１２ 片面フレキシブル配線板
１１Ａ，１２Ａ 絶縁基材
１１Ｂ，１２Ｂ 銅箔
１１Ｃ，１２Ｃ 部品搭載部
１１Ｄ，１２Ｄ ケーブル部
１１Ｅ，１２Ｅ 回路パターン
１１Ｆ，１２Ｆ カバーレイ
１３ 粘着材
１４，１９ 仮の両面銅張フレキシブル配線板
１５ 位置決め穴
１６ 接着材
１６ａ 中空部分
１７ ＶＩＡ穴
１８ 両面フレキシブル配線板

Claims (3)

1. 可撓性絶縁基材の一方の面に銅箔を貼付してなる片面フレキシブル配線板であって、該片面フレキシブル配線板の前記絶縁基材側の面同士を対峙させて上下に配置したロールから繰り出すとともに、上下の片面フレキシブル配線板の間に配置したロールから粘着材を繰り出し、この粘着材を介して上下の片面フレキシブル配線板の絶縁基材同士を貼り合わせて、仮の両面銅張フレキシブル配線板を形成し、
   前記仮の両面銅張フレキシブル配線板の上下の銅箔面に回路パターンを形成するとともに、所定位置に位置決め穴を設け、さらに、仮の両面銅張フレキシブル配線板を所定寸法に裁断した後に、前記粘着材から上下のフレキシブル配線板を分離し、
   分離した上下のフレキシブル配線板を位置決め穴にて位置決めしつつ、接着材を介して上側のフレキシブル配線板と下側のフレキシブル配線板の絶縁基材同士を貼り合わせて形成することを特徴とするフレキシブル配線板の製造方法。
2. 可撓性絶縁基材の一方の面に銅箔を貼付してなる片面フレキシブル配線板であって、該片面フレキシブル配線板の前記絶縁基材側の面同士を対峙させて上下に配置したロールから繰り出すとともに、上下の片面フレキシブル配線板の間に配置したロールから粘着材を繰り出し、この粘着材を介して上下の片面フレキシブル配線板の絶縁基材同士を貼り合わせて、仮の両面銅張フレキシブル配線板を形成し、
   前記仮の両面銅箔フレキシブル配線板の上下の銅箔面に部品を搭載するための剛性を有する部品搭載部と、該部品搭載部に接続するための可撓性を有するケーブル部とからなる回路パターンを形成するとともに、所定位置に位置決め穴を設け、さらに、仮の両面銅張フレキシブル配線板を所定寸法に裁断した後に、前記粘着材から上下のフレキシブル配線板を分離し、
   分離した上下のフレキシブル配線板を位置決め穴にて位置決めしつつ、前記ケーブル部に対応する位置に中空部が形成された接着材を介して上側のフレキシブル配線板と下側のフレキシブル配線板の絶縁基材同士を貼り合わせて形成することを特徴とするフレキシブル配線板の製造方法。
3. 上記両面フレキシブル配線板を内層コア基板として、さらに、その上下にフレキシブル配線板を貼り合わせて多層構造とすることを特徴とする請求項１または２記載のフレキシブル配線板の製造方法。

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