JPH04199782A - フレキシブル基板のスルーホール作成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、両面に電気・電子回路等が形成されるフレキ
シブル基板において該両面の回路等を相互に電気的接続
するためのスルーホールを作成する方法に関する。

［従来の技術］ 従来、表面及び裏面の両方に金属箔などからなる導電パ
ターンが形成されるフレキシブル基板にスルーホールを
形成する方法としては、メツキにより形成する方法と、
導電ペーストにより形成する方法が知られている。

例えば、従来のメツキ方法では、第６図（Ａ）に示すよ
うに絶縁フィルム１１の表面、裏面に導電パターン用の
銅箔１２．１３を設けたフレキシブル基板１０に対し、
先ず第６図（Ｂ）に示すようにドリル加工やプレス加工
によりスルーホール用の穴１４を形成する。

次いで、この穴１４の内部を導電性にして銅箔１２及び
１３を相互に電気的接続するために、第６図（Ｃ）に示
すように穴１４の表面上及び銅箔１２．１３上にＣｕ（
銅）等の無電解メツキ層１５を形成し、更に、この無電
解メツキ層１５を保護して信頼性を向上するために、第
６図（Ｄ）に示すように無電解メツキ層１５上に電気メ
ツキにより厚膜層１６を形成する。

他方、従来の導電ペースト方法は、第７図（Ａ）及び（
Ｂ）に示すように、スルーホール用の穴１４を形成する
までの工程はメツキ方法と同一であるが、穴１４の内部
を導電性にして銅箔１２及び１３を相互に電気的接続す
るために、第７図（Ｃ）に示すように穴１４の上側にＡ
ｇ（銀）、Ｃｕ等入りの導電ペースト１７を印刷し、次
いで、第７図（Ｄ）に示すように穴１４の下側に同様な
導電ペースＨ８を印刷する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前述した従来のメツキ方法では、両面に
無電解メツキ層１５を形成するので、無電解メツキの前
処理としての研磨や洗浄処理や後処理としての水洗等の
多くの処理を必要とし、スルーホール作成方法としては
比較的複雑であり、工程全体にかなり手間かかかると共
に製造コストの上昇を招くという問題点かある。

他方、前述した従来の導電ペースト方法は、メツキ方法
に比べて簡易であるので比較的低コストで実施し得るが
、両面から導電ペースト＋７．１８を施すので接続抵抗
が高く、また表裏の印刷、乾燥が必要であり、やはり処
理が面倒である。

本発明は前述した従来の問題点に鑑み、接続抵抗を低く
抑えることができ、しかも簡単に実施し得るフレキシブ
ル基板のスルーホール作成方法を提供することを課題と
する。

［課題を解決するための手段］ 本発明のフレキシブル基板のスルーホール作成方法は前
述の課題を達成するために、スルーホールを形成すべき
位置に穴があいた第１導電パターンを絶縁フィルムの一
方の面上に形成し、絶縁フィルムの他方の面において穴
に対向する領域を少なくとも部分的に覆うように第２導
電パターンを絶縁フィルムの他方の面上に形成し、穴を
介してレーザ光を照射することにより絶縁フィルムを貫
通する貫通口を形成し、穴から貫通口内に導電性物質を
充填して第１導電パターンと第２導電パターンとを貫通
口を介して相互に電気的接続することを特徴とする。

［作用］ 本発明においては、絶縁フィルムの一方の面上に形成さ
れた第１導電パターンにあいた穴を介して、レーザ光を
照射することにより、絶縁フィルムを貫通する貫通口を
形成する。ここで、絶縁フィルムの他方の面上に形成さ
れた第２導電パターンは、穴に対向する領域を少なくと
も部分的に覆うように形成されているので、穴の回りの
第１導電パターン部分と穴に対向する第２導電パターン
部分とは、形成された貫通口により連通されることにな
る。このため次に、穴から貫通口内に導電性物質を充填
することにより、穴の回りの第１導電パターン部分と導
電性物質との電気的接続及び穴に対向する第２導電パタ
ーン部分と導電性物質との電気的接続を同時に夫々低い
接続抵抗をもって簡単且つ確実に行うことができ、しか
も導電性物質は貫通口内で良好な導電性を奏し得る。こ
の結果、貫通口を介して、第１及び第２導電パターンを
相互に低い接続抵抗をもって簡単且つ確実に電気的接続
することができる。

「実施例コ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第１実施例に係るフ
レキシブル基板のスルーホールの作成方法における各要
部工程を順を追って示す説明図、第２図は、第１図（Ａ
）のフレキシブル基板を示す概略平面図である。

第１図（Ａ）及び第２図に示すように、フレキシブル基
板２０については先ず、ポリイミド系、ポリエステル系
等の絶縁フィルム２１の表面の上で、スルーホールを形
成すべき位置に、例えば１ｍｍ程度の径をもつ穴２２ａ
があいた第１導電パターン２２を形成する。

他方、絶縁フィルム２Ｉの裏面上において穴２２ａに対
向する領域を覆うように第２導電パターン２３を形成す
る。尚、導電パターン２２．２３は、エツチングにより
Ｃｕ箔で厚さが１８〜３８μｍ程度に形成するのが好ま
しい。

次いで、第１図（Ｂ）に示すように、フレキシプル基板
２０の上方から穴２２ａに向かって、スポット径か穴２
２ａより大きい例えば１．３＋ｎｎ＋程度のレーザ光３
０を照射する。この際、穴２ｂの回りの導電パターン２
２がマスクになり、穴２２ａの下にある絶縁フィルム２
１部分のみがレーザ光３０の作用により昇華する。この
結果、１ｍｍ程度の径をもち絶縁フィルム２１を貫通す
る貫通口２１ａが、絶縁フィルム２１に形成されること
になる。

ここで、このレーザ加工処理としては、熱エネルギを利
用したＹＡＧレーザ方式や、紫外線エネルギによる有機
物の分子レベルで分解加工を行うエキシマレーザ方式を
用いることができる。

ＹＡＧレーザ方式は、絶縁フィルム２１かポリエステル
であって透明な場合、レーザ光が絶縁フィルム２１を透
過して絶縁フィルム２１は昇華しないが、絶縁フィルム
２１を黒色に着色することにより貫通口２１ａを形成す
ることができる。また、絶縁フィルム２１と導電パター
ン２２の間の接着層も同様に黒色に着色することが望ま
しい。

他方、エキシマレーザ方式は、絶縁フィルム２１の透明
性とは関係かなく加工することができ、また、パルス発
光であるので発光数を制御することにより高精度で加工
することかできる。尚、実験結果では、絶縁フィルム２
１を１パルス当たり０．２〜０４３μｍの深さで加工す
ることかできた。

次の工程では、第１図（Ｃ）に示すように、導電パター
ン２２及び２３を相互に電気的接続するために、デイス
ペンサ及びメタルマスク印刷技術を利用して、導電性物
質の一例としての半田ペースト及び導電インク２４を、
フレキシブル基板２０の上側から穴２２ａ部分に塗布し
、穴２２Ｂから貫通口２Ｉａ内に導電インク２４を充填
する。尚、図中破線で示すように、導電インク２４の場
所以外の導電パターン２２にレジスト２５を施せば、パ
ターン２２側から半田ディッピング方式により貫通口２
１ａ部に半田スルーホールを作成でき、デイスペンサ又
は印刷による半田ペーストの塗布は不要である。同時に
、以後のインクの硬化及び半田の溶融加熱が不要である
。

最後に、第１図（Ｄ）に示すように、上側から導電イン
ク２４をスポット加熱したり（図示３１）、導電インク
２４及び導電パターン２２．２３を全体的に加熱するこ
とにより、導電インク２４を硬化させる。

従って、穴２２ａの回りの第１導電パターン部分と導電
インク２４との電気的接続、及び穴２２ａに対向する第
２導電パターン部分と導電インク２４との電気的接続を
、同時に夫々確実に行うことができる。

しかも導電インク２４は貫通口２１ａ内で良好な導電性
を奏するので、以上の結果、導電パターン２２及び２３
を確実に電気的接続することができる。

以上のように本実施例によれば、従来のメツキ方式のよ
うに無電解メツキ層等を形成することなく簡単且つ安価
にスルーホールを作成することができる。

また、本実施例では、絶縁フィルム２１の裏面の導電パ
ターン２３には穴を形成せず、絶縁フィルム２１の一方
のみから導電インク２４を施すので、従来の導電ペース
ト方法に比べて低い接続抵抗で導電パターン２２及び２
３を確実に接続することかできる。

第３図（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第２実施例に係る
フレキシブル基板のスルーホールの作成方法における各
要部工程を示す説明図である。

第２実施例では第３図（Ａ）に示すように、第１図（Ａ
）及び（Ｂ）に示す工程の間において、絶縁フィルム２
１の上側の面全体に、図中破線で示すように、レジスト
２６を塗布し、次いで、第３図（Ｂ）に示すように、ス
ポット径が導電パターン２２の穴２２ａより大きい１．
３ｍｍ程度のレーザ光３０を照射する。

この場合、レジスト２６にはレーザ光３０と同一の大き
さの貫通口が形成されるので、穴２２ａの回りの導電パ
ターン２２上にランド部か形成される。また、第１実施
例と同様に、穴２２ａの回りの導電パターン２２がマス
クになるので、穴２２ａの下の絶縁フィルム２１か昇華
し、径か１ｍｍ程度の貫通口２１ａが形成される。従っ
て、第２実施例の場合には、第１実施例と同等の効果を
有する他、レジスト加工を簡略化することかできる。

第４図（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第３実施例に係るフ
レキシブル基板のスルーホールの作成方法における各要
部工程を順を追って示す説明図である。

第３実施例では、第４図（Ａ）に示すように、絶縁フィ
ルム２１の下側の面の導電パターン２３に、上方の穴２
２ａより小さい、例えば０．３ｍｍ程度の径をもつガス
抜き用の穴２３ａを形成する。

この場合、第１−及び第２実施例と同様に、第４図（Ｂ
）に示すように、フレキシブル基板の上方から下の穴２
２ａに向かってレーザ光３０を照射する。

ここで、穴２２ａの下の絶縁フィルム２１が昇華した際
に下の穴２３ａから昇華ガスを外に抜くことができる。

更に第３実施例では、第１及び第２の実施例の場合と同
様に、第４図（Ｃ）に示すように、メタルマスク印刷に
より導電インク２４を塗布した後、第４図（Ｄ）に示す
ように、上から導電インク２４を加熱しく図示３１）、
導電インク２４を硬化させる。

この際、導電インク２４が導電パターン２３の穴２３ａ
を貫通しく図示３２）、導電インク２４と導電パターン
２３との接触面積を増加させることができ、このため、
導電パターン２２及び２３をより確実に接続することが
できる。

また、前述したように絶縁フィルム２１が昇華した際に
下の穴２３ａから昇華ガスを外に抜くことができ、且つ
第４図（Ｃ）に示すように、上側からの導電インク２４
の塗布の際に、貫通口２１ａに空気が残るのを防ぐこと
ができるので、貫通口２１ａの内部には空洞が形成され
ず、第４図（Ｄ）に示したように導電インク２４により
導電パターン２２及び２３をより確実に接続することが
できる。

以上のようにスルーホールが作成されるフレキシブル基
板２０の両面に様々な素子を搭載するためには、スルー
ホール作成後、フレキシブル基板２０上に半田印刷し、
各素子を回路パターン上に位置決めし、加熱により半田
付してもよい。また、半田及び導電インク２４と素子搭
載用半田及び導電インクとを同一半田ペーストで印刷し
ておき、素子搭載・接続工程上スルーホール加工とを同
時に行うようにしてもよい。この場合、フレキシブル基
板２０を用いた電気・電子回路を、信頼性高く且つ＝　
１２　＝ 低コストで製造することが可能となる。

このような具体的方法として、第５図に本発明の第４実
施例に係るフレキシブル基板のスルーホール作成方法を
示す。

第４実施例では、第３図の（Ａ）、（Ｂ）に示した工程
の後、第５図（Ａ）に示すように、半田及び導電インク
２４を印刷する際に、素子接続用半田及び導電インク２
４ａの印刷も同時に行う。続いて、第５図（Ｂ）に示す
ように、素子２７を搭載した後、加熱することにより、
スルーホール作成と素子２７の半田付とを同時に行うこ
とができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、第１導電パターン
にあいた穴を介してレーザ光を照射することにより絶縁
フィルムを貫通する貫通口を形成し、穴から貫通口内に
導電性物質を充填して第１導電パターンと第２導電パタ
ーンとを貫通口を介して相互に電気的接続するので、従
来のメツキ方法のように両面に無電解メツキ層を形成す
る必要なく、また、従来の導電ペースト方法のように両
面から導電ペーストを施す必要もなく、フレキシブル基
板において接続抵抗の低いスルーホールを簡単に作成す
ることができる。従って、本発明のスルーホール作成方
法を用いて、フレキシブル基板の両面に様々な素子が配
置されてなる電気・電子回路を、信頼性高く且つ低コス
トで製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第１実施例に係るス
ルーホールの作成方法を各要部工程におけるフレキシブ
ル基板の概略断面図により順を追って示す説明図、第２
図は、第１図（Ａ）のフレキシブル基板を示す概略平面
図、第３図（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第２実施例に
係るスルーホールの作成方法を要部工程におけるフレキ
シブル基板の概略断面図により示す説明図、第４図（Ａ
）〜（Ｄ）は、本発明の第３実施例に係るスルーホール
の作成方法を各要部工程におけるフレキシブル基板の概
略断面図により順を追って示す説明図、第５図（Ａ）及
び（Ｂ）は、本発明の第４実施例に係るスルーホールの
作成方法を要部工程におけるフレキシブル基板の概略断
面図により示す説明図、第６図（Ａ）〜（Ｄ）は、従来
のメツキ方法を各要部工程におけるフレキシブル基板の
概略断面図により順を追って示す説明図、第７図（Ａ）
〜（Ｄ）は、従来の導電ペースト方法を各要部工程にお
けるフレキシブル基板の概略断面図により順を追って示
す説明図である。 ２０・・・・・・フレキシブル基板、２１・・・・・・
絶縁フィルム、２１ａ・・・・・・貫通口、２２．２３
・・・・・・導電パターン、２２ａ・・・・・・穴、２
３ａ・・・・・・ガス抜き用の穴、２４．２４ａ・・・
・・半田及び導電インク、２５．２６・・・・・・レジ
スト、３０・・・・・・レーザ光。 代」１１汰ブｆ′埋士　船　　山　　　武２１ａ 第３図 第５図 第７０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スルーホールを形成すべき位置に穴があいた第１導電パ
   ターンを絶縁フィルムの一方の面上に形成し、前記絶縁
   フィルムの他方の面において前記穴に対向する領域を少
   なくとも部分的に覆うように第２導電パターンを該他方
   の面上に形成し、前記穴を介してレーザ光を照射するこ
   とにより前記絶縁フィルムを貫通する貫通口を形成し、
   前記穴から前記貫通口内に導電性物質を充填して前記第
   １導電パターンと前記第２導電パターンとを前記貫通口
   を介して相互に電気的接続することを特徴とするフレキ
   シブル基板のスルーホール作成方法。