JPH06177500A - フレキシブル配線板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数や製作工数が削減でき、高周波特
性が良好で、設計も容易となったフレキシブル配線板を
得ること。 【構成】 絶縁性フレキシブル基板８の高周波信号用
配線１６、直流バイアス供給用配線１４および接地用配
線１３配線から、開口部１５や縁端部に対して、ベアチ
ップ半導体素子１７の電極端子やケース１８等と接続す
るための内部リード１０や外部リード１１を延長形成し
たフレキシブル配線板において、その絶縁性フレキシブ
ル基板８の少なくとも一つの上記配線に連続して、マイ
クロストリップ線路構造のスパライル形状平面インダク
タ配線を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波ベアチップ半導
体素子やその他の回路素子を実装するために用いるフレ
キシブル配線板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フレキシブル配線板を使用して高周波ベ
アチップ半導体素子を実装するシステムとしては、ＴＡ
Ｂ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）
システムおよび高周波特性を改善するために本発明者が
案出した特開平２−３４９４８号の導波路形フィルムキ
ャリアがある。

【０００３】従来のフレキシブル配線板を図５〜図９に
よって説明する。まず、図５はＴＡＢシステムで使用さ
れる従来のフレキシブル配線板Ａを示す平面図である。
このフレキシブル配線板Ａは、ＴＡＢテープ１に、搬送
用のスプロケット孔２をその側縁部に開口させるととも
に、フレキシブル配線板Ａを多数連結された状態で形成
し、開口部４に配設された内部リード５にベアチップ半
導体素子を熱圧着、熱超音波等の手段によりボンディン
グし、切り離し点６から切り離して、所定のケースある
いは他の配線板に外部リード７によって接続する実装方
法が採用される。ここで、３は配線パターンである。

【０００４】図６は従来の導波路形フィルムキャリアＢ
を示す一部断面図であり、図７は図６のｃ−ｃ′線断面
図であって、その導波路形フィルムキャリアＢに高周波
ベアチップ半導体素子を搭載してケース内に収めた高周
波モジュールＣを示す断面図である。

【０００５】この導波路形フィルムキャリアＢは、ＴＡ
Ｂシステムを高周波領域に適用すべく改良したもので、
高周波ベアチップ半導体素子の入出力インピーダンスと
ケースあるいは他の配線板の特性インピーダンスのそれ
ぞれにインピーダンス整合させたコプレーナ導波路９を
絶縁性フレキシブル基板８の表面に形成するとともに、
内部リード１０および外部リード１２の長さを短縮させ
た構造となっており、内部リード１０の先端のバンプ１
１もすべてフォトリソグラフィ技術により製造したもの
である。ここで、１３は接地用配線、１４は直流バイア
ス供給用配線、１５は開口部、１６は高周波信号用配線
である。

【０００６】この導波路形フィルムキャリアＢは、ベア
チップ半導体素子を実装する形態のものであり、図７に
示すように、電極端子１７ａを有するベアチップ半導体
素子１７がケース１８の底面にろう材を用いて固定して
実装されている。そして、ケース１８の電極端子２５と
ベアチップ半導体素子１７の電極端子１７ａとが、導波
路形フィルムキャリアＢの外部リード１２のバンプ１１
と内部リード１０のバンプ１１を介して互いに熱圧着あ
るいは超音波圧着等の手段によって接続されている。

【０００７】一方、図８はベアチップ半導体素子１７を
搭載した導波路形フィルムキャリアＢ、および、インダ
クタと容量素子を搭載しフィルタ回路を構成させたアル
ミナ基板あるいはガラスエポキシ基板等からなる配線板
Ｄをケース１８内に実装して構成した高周波モジュール
Ｅの例を示す図である。また図９は図８のｄ−ｄ′線断
面図である。

【０００８】配線板Ｄの構造は、通常のアルミナあるい
はガラスエポキシ等を基材とした絶縁性基板１９上に配
線パターン２０を形成し、その配線パターン２０の一部
に部品搭載用ランド２１を設けたものである。表面実装
用回路素子（インダクタ）２２および表面実装用回路素
子（容量素子）２２ａは、半田あるいは導電性接着剤等
の接続部材２３により、部品搭載用ランド２１に電気的
・機械的に接続されている。また、ケース１８の電極端
子２５や接地端子２７と配線板Ｄの配線パターン２０と
は、ボンディングワイヤ２６を用いて互いに接続されて
いる。

【０００９】さらに、この高周波モジュールＥでは、図
７の高周波モジュールＣの構成と同様に、ケース１８の
底面に、フレキシブル配線板Ｂに搭載されたベアチップ
半導体素子１７がろう材を用いて固定実装されている。
そして、ケース１８の電極端子２５や接地端子２７と導
波路形フィルムキャリアＢとの間、配線板Ｄの配線パタ
ーン２０と導波路形フィルムキャリアＢとの間が、外部
リード１２のバンプ１１を介して接続されている。ここ
で、２４は表面実装用回路素子の電極端子である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したＴＡＢシステ
ムアＡや導波路形フィルムキャリアＢに使用される配線
パターンは、ベアチップ半導体素子１７をそこに実装
し、所定のケースあるいは他の配線板に配線接続するの
みの構造であった。

【００１１】従って、このような従来のＴＡＢシステム
Ａや導波路形フィルムキャリアＢにインダクタやインダ
クタとコンデンサを組み合せた構成のフィルタ回路を実
装する場合には、図８および図９に示すように、表面実
装用回路素子２２、２２ａ等を別の配線板Ｄに搭載して
これとともに実装する必要がある。そのため、製作工数
が増加することや部品点数が増加する等の問題があっ
た。

【００１２】また、配線板Ｄの配線パターン２０とケー
ス１８の電極端子２５や接地端子２７との間は、ボンデ
ィングワイヤ２６あるいはこれに代わる金リボン（図示
せず）等を用いて接続するのでボンディングワイヤある
いはリボン等の長さに依存した不要なインダクタンス成
分が生じること、さらに高周波配線部に直列に平面実装
用回路素子（インダクタ）を接続しているため接続箇所
の数が多くなること等から、高周波モジュールの特性劣
化を引き起こすという問題があった。

【００１３】一方、高周波ベアチップ半導体素子上にイ
ンダクタやフィルタ回路を形成するという方法があるも
のの、製作工程数の増加により製品歩留りが悪くなると
いう問題があった。

【００１４】本発明は上記した点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、インダクタやフィルタ回路を内装しな
がらも部品点数ならびに製作工数を削減できるようにし
た高周波モジュールを実現できるフレキシブル配線板を
提供することである。

【００１５】別の目的は、高周波モジュールの高周波特
性の劣化を防止できるとともに、インダクタやフィルタ
回路を容易に設計できるようにしたフレキシブル配線板
を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】このために本発明は、絶
縁性フレキシブル基板上に高周波信号用配線、直流バイ
アス供給用配線および接地用配線を形成し、かつ該各配
線から、上記絶縁性フレキシブル基板の一部に形成した
開口部および該絶縁性フレキシブル基板の縁端部に対し
て、ベアチップ半導体素子等の回路素子の電極端子、ケ
ース、他の配線板電極端子等と接続するためのリードを
延長形成したフレキシブル配線板において、上記絶縁性
フレキシブル基板の上記配線の少なくとも一つの配線に
連続して、ヴィアホールを介して中心部と外部配線とを
導通させたマイクロストリップ線路構造のスパライル形
状平面インダクタ配線を形成したものである。

【００１７】

【作用】本発明のフレキシブル配線板によれば、アルミ
ナやガラスエポキシ等を基材としてフィルタ回路を形成
した配線板が不要となることから、部品点数を削減で
き、これに伴い製作工数が低減できる。また、このた
め、ボンディングワイヤ等を用いた接続がなくなり、ボ
ンディングワイヤ長に依存した不要なインダクタンスを
零にできる。さらに、単独の表面実装用回路素子（イン
ダクタ）が不要になり部品点数が少なくなることから、
不要な反射損失や挿入損失が減り、高周波モジュールの
高周波特性の劣化を抑えることができる。

【００１８】また、本発明のフレキシブル配線板は、従
来の導波路形フィルムキャリア製作工程のフォトリソグ
ラフィ技術で、当該導波路形フィルムキャリアと一括し
て同一基板上にインダクタ用配線を形成するため、高精
度な平面インダクタのパターン形成が可能である。従っ
て、所望のインダクタンスを有するインダクタの配線パ
ターン幅および配線パターン間ギャップ幅の設計が容易
となる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図４を用いて
説明する。まず、図１は本発明のフレキシブル配線板上
のインダクタ構成部の部分斜視図、図２は図１のａ−
ａ′線断面図を示す。インダクタ構成部は、この図１と
図２に示すように、絶縁性フレキシブル基板８の上面に
形成したスパイラルインダクタ配線２８と下面に形成し
た交差用配線２９とから構成されている。スパイラルイ
ンダクタ配線２８の中心部と交差用配線２９とは、導通
用ヴィアホール３０で互いに接続されている。さらに、
交差用配線２９の他の一端と絶縁性フレキシブル基板８
の上面に分離形成したスパイラルインダクタ配線２８ａ
とも、前述と同様に導通用ヴィアホール３０で互いに接
続されている。

【００２０】また、このインダクタ構成部は、スパイラ
ルインダクタ配線２８の形成面と反対面に接地用導体パ
ターン３５を形成し、その接地用導体パターン３５をス
パイラルインダクタ配線２８の反対面に配することによ
り、マイクロストリップ線路構造としている。接地用導
体パターン３５は、交差用配線２９と接続しないように
その部分のみはパターン形成を行わず、また、スパイラ
ルインダクタ配線２８の形成面と同一面の接地用配線１
３と反対面に形成した接地用導体パターン３５とは、導
通用ヴィアホール３６を配して導通をとっている。

【００２１】スパイラルインダクタ配線２８の形成面と
同一面の接地用配線１３は、インダクタ配線２８および
２８ａの外端部において近接させてコプレーナ導波路構
造を形成させ、同図に示していない外側の導波路パター
ンとの結合を容易にさせている。

【００２２】図３は図１および図２に示したインダクタ
形成部を組み込んだ本発明のフレキシブル配線板Ｆの図
であって、フィルタ回路を構成した例を示す斜視図であ
る。また図４は図３のｂ−ｂ′線断面図であり、フレキ
シブル配線板Ｆにベアチップ半導体素子１７と単板セラ
ミックコンデンサ３１を実装してケース１８内に収めて
構成した高周波モジールＧの断面図である。なお、この
図４は図３に示すフレキシブル配線板Ｆの表裏を反転し
てケース１８内に収めている。

【００２３】フィルタ回路は、スパイラルインダクタ配
線２８と上下面に電極を有する単板セラミックスコンデ
ンサ３１によって構成している。これは、図８の従来の
基板Ｄに搭載されていた表面実装用回路素子２２（イン
ダクタ）、２２ａ（容量素子）と置き換えたものであ
る。なお、図３と図１とでは、スパイラルインダクタ配
線２８の配線パターンに若干の相違があるが本旨を逸脱
するものではない。

【００２４】本発明においては、図４に示すように、ベ
アチップ半導体素子１７はフレキジフル配線板Ｆに設け
た開口部１５の内部リード１０のバンプ１１に接続し、
単板セラミックコンデンサ３１は開口部３４に設けた内
部リード１０のバンプ１１に接続して実装して、ケース
１８内に配置して、高周波モジュールＧを構成する。こ
のとき、単板セラミックコンデンサ３１は、ベアチップ
半導体素子１７に比べて厚みが薄いため、アースポスト
３２をその下面に取り付けて厚み調整を行っている。な
お、３３は単板セラミックコンデンサ３１の電極端子で
ある。

【００２５】次に、スパイラルインダクタを搭載した本
発明のフレキシブル配線板の配線形成方法を説明する。
ここでは、フォトレジストをフォトリソグラフィ工程に
より高周波信号用配線１６、直流バイアス供給用配線１
４、接地用配線１３等と同時にパターニングし、電解め
っきにより電気めっき膜を厚付けする。例えば、銅、ニ
ッケル、金等の金属材料を用いて構成する。

【００２６】絶縁性フレキシブル基板８に導通用ヴィア
ホール３０、３６を形成するには、強アルカリ溶液を用
いて行う化学エッチング法、さらにはエキシマレーザ、
反応性イオンエッチング装置等により行うドライエッチ
ング法があり、両者とも良好な加工が可能である。

【００２７】さらに、導通用ヴィアホール３０、３６の
内壁の金属膜被覆は、無電解めっき法、電子ビーム蒸着
法あるいはスパッタリング法等によって行う。さらに、
金属膜を厚膜化する場合は電解めっき法で行う。このと
き、上述と同様に、例えば、銅、ニッケル、金等の金属
材料を用いて行う。

【００２８】以上のように、本発明のフレキシブル配線
板Ｆは、スパイラルインダクタ配線２８を高周波信号用
配線１６、直流バイアス供給用配線１４、接地用配線１
３等と一括してフォトリソグラフィ技術により行うた
め、小型でかつ高精度なインダクタ配線パターンが容易
に形成できる。さらに、マイクロストリップ線路構造の
インダクタとすることによってインダクタを小型化で
き、インダクタンスの値やスパイラルインダクタ配線２
８とその反対面に形成した接地用導体パターン３５間の
容量を容易に導出できることから、設計が容易となる。
また、接地用導体パターン３５を配することによって、
図７における本発明のフレキシブル配線板Ｂの高周波信
号用配線１６の構造を、グランドコプレーナ導波路構造
やマイクロストリップ線路構造等、自由に選択できるよ
うになり、インダクタ設計を含め、フレキジュル配線板
設計の自由度が向上する。また、アルミナ基板あるいは
ガラスエポキシ基板等の配線板が不要となるため、部品
点数が削減でき、これにともない製作工数が低減でき
る。

【００２９】このように本発明では、インダクタンス素
子を平面構造のインダクタ配線から構成し、このインダ
クタ配線を、ベアチップ半導体素子の入出力インピーダ
ンスとケースあるいは他の配線板の特性インピーダンス
に整合させた高周波信号用配線、直流バイアス供給用配
線、接地用配線およびリードと同一の絶縁性フレキシブ
ル基板上に、フォトリソグラフィ技術により一括して形
成したものである。

【００３０】なお、上記実施例では、スパイラルインダ
クタ配線２８として角形スパイラルインダクタを用いた
が、その形状は、そのスパイラルインダクタ配線のコー
ナを円弧状にしたものや、円形状等であっても良い。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のフレキシ
ブル配線板によれば、第１に、インダクタおよび容量素
子等の表面実装用回路素子を搭載するためのアルミナや
ガラスエポキシ等を基材しとた配線板が不要になること
から、部品点数を削減することができ、製作工数・製作
コストの低減を図ることができる。

【００３２】第２に、配線板から直接延びる短い外部リ
ードでケースとの接続が行われるので、ボンディンクワ
イヤやリボンによる接続が不要となり、ボンディンクワ
イヤやリボンの長さに依存した不要なインダクタンス成
分が低減できるとともに、接続箇所が削減できるので、
高周波特性の劣化を防止することができる。

【００３３】第３に、インダクタを導波路用導体膜と同
一面上に平面インダクタとして形成していることから、
コンデンサと組み合せたフィルタ回路が極め容易に形成
できる。

【００３４】第４に、これらのインダクタ配線はフォト
リソグラフィ技術により他の配線と同時に一括して製作
できることから、パターン精度が良好で、かつ小型なイ
ンダクタが実現できる。

【００３５】従って、所望のインダクタンスを得るため
のインダクタ配線パターンを容易に設計することができ
るとともに、実装するケースも小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 スパライルインダクタ部分と接地用配線部分
を形成したフレキシブル配線板上の斜視図である。

【図２】 図１のａ−ａ′線断面図である。

【図３】 図１のスパイラルインダクタ部分を組み込ん
だ本発明の実施例のフレキシブル配線板の斜視図であ
る。

【図４】 図３の本発明のフレキシブル配線板にベアチ
ップ半導体素子と単板セラミックコンデンサを実装しこ
れをケースに収めて構成した高周波モジュールを示す図
３のｂ−ｂ′線断面図である。

【図５】 ＴＡＢシステムで使用される従来のフレキシ
ブル配線板の平面図である。

【図６】 従来の導波路形フィルムキャリアの斜視図で
ある。

【図７】 図６の導波路形フィルムキャリアにベアチッ
プ半導体素子を実装ししこれをケースに収めて構成した
高周波モジュールを示す図６のｃ−ｃ′線断面図であ
る。

【図８】 ベアチップ半導体素子を搭載した従来の導波
路形フィルムキャリアと表面実装用回路素子を搭載した
フィルタ回路を構成させた従来のアルミナ基板あるいは
ガラスエポキシ基板等からなる配線板とをケース内に実
装しこれをケースに収めて構成した高周波モジュールの
内部の平面図である。

【図９】 図８のｄ−ｄ′線断面図である。

【符号の説明】

Ａ：ＴＡＢシステムで使用されるフレキシブル基板、
１：ＴＡＢと呼ばれる絶縁性フレキシブル基板、２：ス
プロケット穴、３：配線パターン、４：開口部、５：内
部リード、６：切り離し点、７：外部リード、Ｂ：導波
路形フィルムキャリア（フレキシブル配線板）、８：絶
縁性フレキシブル基板、９：コプレーナ導波路、１０：
内部リード、１１：バンプ、１２：外部リード、１３：
接地用配線、１４：直流バイアス供給用配線、１５：開
口部、１６：高周波信号用配線、Ｃ：導波路形フィルム
キャリアを用いた高周波モジュール、１７：ベアチップ
半導体素子、１７ａ：ベアチップ半導体素子の電極端
子、１８：ケース、Ｄ：配線板、１９：アルミナあるい
はガラスエポキシ等を基材とした絶縁性基板、２０：配
線パターン、２１：部品搭載用ランド、２２：表面実装
用回路素子（インダクタ）、２２ａ：表面実装用回路素
子（容量素子）、２３：接続部材、２４：表面実装用回
路素子の電極端子、Ｅ：導波路形フィルムキャリアとフ
レキシブル配線板を用いた高周波モジュール、２５：ケ
ースの電極端子、２６：ボンディングワイヤ、２７：ケ
ースの接地用端子、Ｆ：本実施例のフレキシブル配線
板、２８：スパイラルインダクタ配線、２８ａ：分離し
たスパイラルインダクタ配線、２９：交差用配線、３
０：導通用ヴィアホール、３１：単板セラミックコンデ
ンサ、３２：アースポスト、３３：単板セラミックコン
デンサの電極端子、３４：開口部、３５：接地用導体パ
ターン、３６：導通用ヴィアホール、Ｇ：本実施例の高
周波モジュール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性フレキシブル基板上に高周波信号
   用配線、直流バイアス供給用配線および接地用配線を形
   成し、かつ該各配線から、上記絶縁性フレキシブル基板
   の一部に形成した開口部および該絶縁性フレキシブル基
   板の縁端部に対して、ベアチップ半導体素子等の回路素
   子の電極端子、ケース、他の配線板電極端子等と接続す
   るためのリードを延長形成したフレキシブル配線板にお
   いて、 上記絶縁性フレキシブル基板の上記配線の少なくとも一
   つの配線に連続して、ヴィアホールを介して中心部と外
   部配線とを導通させたマイクロストリップ線路構造のス
   パライル形状平面インダクタ配線を形成したことを特徴
   とするフレキシブル配線板。