JPH07506218A - 高密度導体ネットワーク並びにその製造方法と製造装置 - 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】 高・・庁　ネットワーク並びにその制゛告方法と　１１壮本発明は主に、フレシ キブル又は硬質の支持された導体ネットワーク（Ｓ　ＣＮ）とその製造に関する 。本発明は特に、高密度導体／（ス（１−ＩＤｓｃＮ）を備えた導体ネットワー クと、この導体ネットワークを製造するための方法及び装置に関する。

凹Ｊ 電子産業の発展隠　より高密度の電気モジュール及び回路の使用を必要とするが 、これらは相互間に多数の相互接続を要するものである。しかし実際には、従来 の接続ネットワークを用いて達成できる密度には限度があった　今日の典型的な 使用例として１．ｔ。

フロッピディスクドライブを、コンダクタが集中部でおよそ０゜２ミリメートル （０，００８インチ）である記録用ヘッドに接続しなければならないことがあり 、この記録用ヘッドの対応するジャンパコンダクタも同様の間隔を必要とする。

さらに昨今の液晶ディスプレイは、より高密度なコンダクタを有し、例えば集中 部で０．　１ミリメートル（０，００４インチ）であり、相互接続コンダクタに も同様の密度を要求する。加えて、多数のＩＣチップ列にセラミックＰＣ板を使 用する例が増加しているが、この場合もまた、各コンポーネントの端末には高密 度のコネクタ及びカスタム相互接続ケーブルが必要となる。

回路板産業の成長の直接的な結果として、従来のエツチング及び蒸着プロセスに より生じる環境破壌的な化学物質の量が平行して増加している。例え］云　一つ の回路板製造施設から出される感光性ストリッパの量が一日当り４，０００リツ トル（１，０００米ガロン）、現像液の量が一週間で４，８００リツトル（１， ２゛ＯＯ米ガロン）というのは珍しいことではない。これらの有毒廃棄物（表　 有毒廃棄物処理場で適した処理をなされるよう、施設の外へ輸送されなければな らない。このように、導体ネットワークを製造するための非化学的方法が希求さ れていた本発明の目的１表　硬質又はフレシキブル回路板の製造に利用でき、環 境破壊的な化学物質を使用又は生じることなく製造できる、比較的に、廉伍　高 品質、高密度な支持された導体ネットワークの提供である。

本発明のもう一つの目的（友　他の導体ネットワークの対応するコンダクタに自 己整合するよう形成された導体パスを有するフレシキブル導体ネットワークの提 供である。

さらに本発明のもう一つの目的（表　上記の利点のうち一つ又はそれ以上の利点 を備えた導体ネットワークを製造する方法の提供である。

Ｒ皿Ｆバ路明 簡単に述べれ［Ｌ　本発明はある基本的な原則に基づいており、その原則と（よ 　棄却材料が容易に除去できる一平面に棄却材料をまず移動させ、そこで棄却部 材を機械的に除去することにより、導電性材料の平面シート上の回路パターンの 形成を行うことであ本発明によれ（戴　フレシキブル導体ネットワークは概抵　 導電性シート部材（例え（Ｌ　銅の薄板、あるいは接触点をめっきしたに所望の 導体パターンを形成することで製造される。形成プロセスにより、所望の横断面 形状を持つ張出し部及び溝部りくシート（二形成さ札　これらのうち一つが導体 ノくターンに対応してし＼る。多くの場合このシートの片面には次に、誘電基板 ｈ（、その基板とシートの間隙を接着剤が埋めるかたちで、固着又（よ形成され る。あるい（表　張出し部及び溝部を形成する前１：、適した条件下でこの誘電 基板と導体シートとで積層板を形成してもよＬ＼。

次１：、この金属誘電積層板の露出した金属面に、例え（ｆ微細ミリング又は研 削等の除去プロセスを施して材料の所定量を肖１１り取ることで、パターンの隣 合ったコンダクタを相互に絶縁し、所望の場合にはその上に、所望の横断面又は 輪郭を各々有するような、誘電基板に接触したチャネル状の導体ノ（スが構成さ れる。

このプロセス（表　プリント回路の導体ネツトワークを形成するのに通常用いら れてきた従来の露光及び工・ンチング又（よアディティブ（めっき）技術に比べ て、著しい利点を持つ０人的コスト（よ著しく削減さね　歩どまりは向上する。

金属シート又（よ箔（友　含まれた不純物が僅かであってもエツチング率が不均 一になるため、エツチングを含んだプロセスには用いられなｈｌつたｈ（、それ ｈ＜使用可能となる。さらに本発明によるプロセスで（友　金属箔の厚さが異な る回路でも同じ生産量をあげることができる。これ（よ　薄い箔をエツチングす るより厚い箔をエツチングする方が時間がかかることからラインの速度が箔の重 量に直接比例する通常の露光−エツチングプロセスとは対照的である。本発明の プロセスＬＬ有毒材料及び化学廃棄物に付随する処理に関連した余分な費用を伴 わない乾式プロセスであるため、更なる節約にも結び付く。

本発明により、支持された導体ネットワークを製造するための方法が提供される が、その方法１友ａ）平面状の導電性シートを、第一面に誘電材料が固着された 非平面状のパターンに加工するステップと、ｂ）シートの第二面からシートを部 分的に除去することで、誘電材料に支持さ札　電気的に絶縁された導体パスを形 成するステップとを含む。

さらに本発明により、誘電層を含む自己整合性導体パスと、前記誘電層に支持さ れた導電層とを備えた支持された導体ネットワークが提供される。前記金属層か ら、互いに絶縁された導体パスが形成さ札　また前記導体パス（上　前記導体ネ ットワークがコネクト部材の導電性接触子に整合するのを補助するための外側に 傾斜した側壁を有する。

また本発明により、平面状の導電シートを、前記シートの第一面にフレキシブル 誘電材料が固着された状態の非平面状のパターンに加工する手段と、前記シート の第二面から前記金属シートを部分的に除去することで、電気的に絶縁された導 体パスを形成する手段とを含むフレキシブル導体ネットワークを製造するための 装置が提供される。

この発明によるプロセスにより、表面に取付られたデバイスのコンダクタに正確 に整合及び接触を保持することのできるｆ！ｘｕ。

路（ＳＣＮ）板又はフレキシブル回路を製造することｈ（できる。

このようなデバイスは多くの場合、集中部で０．３ミリメートル（０，０１２イ ンチ）以下のコンダクタを有している。この精巧な配置は主に、形状を加工され たコンダクタの固定性能による。

本発明を応用することで、コンダクタ及びその端末点をあらゆる特定の電気的パ ラメータ又は形状に設計することが可能となり、また非導電性のベース材料上の いかなる位置にも無作意］二配置してもよい。

本発明のプロセスはまた、従来のエツチングシステムで（よよくみられたコスト のかかる化学的変化による化学汚染を危惧することなく、黄鍜諷　アルミニウム 等、多様な異なる導電性シートを処理可能なＳＣＮ生産ラインを稼働させること ができる。

以下にあるの（友　本発明（ドライフレ・ソクス）の多様性及び技術的利点の概 略を説明するものである。

ａ）ドライフレックスプロセスは高体積及び中程度の体積のカロ工にも等しく効 果的である。

ｂ）回路の電気的及び機械的特性が、いったん確立され硬鋼テンプレートに組み 込まれれ（戴　回路を繰り返して使うことｈく可能である。

Ｃ）コンダクタの表面はあらゆる表面仕上げ材でめっきすることができる。

ｄ）ベース積層板を、形成された導電シート上で融解（溶解）させることで接着 剤を不要にできる（これはドライフレ・ソクスを達成できる）。

ｅ）ドライフレックスプロセスにより、従来のエツチングで作られた回路にまつ わる歩どまり上の間数　例えば加工歪み、ごみ又はちり、レジストのかき像　エ ツチング作用のばらつき等の問題が解決される。

ｆ）ドライフレックスプロセスにより直接の手作業が著しく軽減される。

ｇ）ドライフレックスプロセスにより化学的処理材料及び関連する廃棄費用がな くなる。

ｈ）通常の銅回路を、エツチング技術を用いて直接製造した場合の費用の２分の １未満で製造可能である。

１）あらゆるフレキシブル又は硬質絶縁素材で絶縁されたチャネル状コンダクタ が、低コストで製造できる。

」）絶縁さ札　第二ＳＣＮ及び／又はサポートスプリング又はコンポーネントス テイフナに取付されるチャネル状コンダクタが低コストで製造できる。

ｋ）ドライフレックスプロセスはコネクタアセンブリのための高密度コンタクト クラスタの製造に利用できる。

区二固星ｌ基朋 本発明の実施例が以下に添付の囲包参照して説明される。図において： 図１（九　本発明による、プリント回路に接続された自己整合性導体ネットワー ク（ＳＣＮ）の部分軸側投像図である。

図２１．１．　図１の２−２線に沿った断面図である。

図３及び４１よ　図１の導体ネットワークの製造過程を順に示す図１と同様の図 である。

図５及び６はぞれぞ札　図３及び４の５−５線及び６−６線に治った断面図であ る。

図７１上　側壁を除いた場合の導体ネットワークの一部を示す横断面図である。

図８（良　本発明の回路ネットワークの製造に用いられる装置の概略図である。

図９は、絶縁さ札　コネクタアセンブリに使用されるスプリングバック層の接着 されたコンダクタを示す、図６と同様の断面図である。

図１０及び］１はそれぞ札　はんだ収納部の支持に本導体コンダクタを用いた例 を示す斜視図及び上面図である。

図１２及び１３は低温圧力融解法を示す断面図である。

図１４及び１５はそれぞ札　応力硬化（ｓｔｒｅｓｓ−ｈａｒｄｅｎｅｄ）パッ ド及びシールドを導入した、本発明１こよる導体ネットワークの各部分及びアセ ンブリ後の構造を示す断面図である。

図１６から１９は本発明の更なる実施例によるＳＣＮの製造のためのプロセスを 示す。

日の好′な−１りの詳細なｔ明 図１及び２で農　本発明によるフレキシブル導体ネットワークが概ね１０で示さ れる。このネットワーク（上　自己整合性の導体パス１４の高密度クラスタを持 つ誘電基板１２を有している。図において導体ネットワーク１０１表　基板Ｓを 含む従来型の導体ネットワーク（例えばプリント回路Ｐ）に接続されており、そ の基板Ｓは、−組のプリント導体パス、又は導体ネットワーク１０の導体パス１ ４に嵌合し固定するコンダクタＣを支持する。図示した二つのネットワーク（上 　図２に破線Ｍで示す適したクランプで把持されることで、電気的及び機械的に 接続されている。導体パス１４は各々、底壁１４ａ及び間隔を持って傾斜した一 対の側壁＋４ｂを有しており、導体パス１４の各横断面は溝型となっている。底 壁１４ａ（ｔ：、導体ネットワークの表面からおよそ０．０２５ミリメートル（ Ｃ１，００１インチ）から０．１２５ミリメートル（ｏ、ｏｏｓインチ）低い。

導体パス１４のこの特殊な輪郭又は横断面形状により、導体パス１４が回路Ｐの 対応するコンダクタＣに嵌合又は固定し、二つのネットワークのコンダクタの完 全な整合が保たれる。導体ネットワーク１０（友　集中部で３．８ミリメートル （０，１５インチ）未満のコンダクタ、好ましくは０゜６ミリメードル（０，０ ２５インチ）未満のコンダクタに高精度の整合を得て接触を維持するよう、最適 化されている。非常に近接しているにもかかわらず、隣合ったコンダクタ間のブ リッジは起きない。

導体パス１４の傾斜した側壁１４ｂｌｔ、対応するコンダクタＣを導体ネットワ ーク１０に適宜整合させ、二つのネットワークのコンダクタ間にワイピング接続 を生じさせる（導体ネットワーク１０が相互接続における雌コンタクトにも雄ピ ンにも利用できることに注目されたい）。溝型の導体パス１４により、振動によ ってコンダクタが非接続となることが防止でき、確立したフットプリントでのみ 可能な二つの導体ネットワーク（例えば１０とＰ）間の高密度の接続が得られる 。接着剤３４をさらに追加することで、二つのネットワーク間のコンプライアン スが向上することにも注意されたい。

図１及び２に示される導体パス１４は直線形で互いに平行な高密度クラスタの状 態で描かれているが、導体パスは多様なパターンでもよく、以下に述べる形成工 程を適宜制御することで、基板１２上の異なるパスへ適合させたり、又は特定の ネットワークの用途に応じて導体パスどうし接続させたりしてもよい。

図３及び５で（表　本発明の一実施例として、フレキシブル導体ネットワーク］ ０を製造するため、適した厚さ、例えば０．０３５ミリメートル（０，００１４ インチ）の平面形状の金属材料２２（例えば銅シート又は箔）を洗浄し、図５に 破線りで示される一対の鋳造金型の間に正確に挿入されて、この金型により箔２ ２が、シートの片面上の−組みの張吊し部２４と、シートの反対面上の対応する 溝部又はチャネル２６とで特徴づけられる非平面形状のパターンに鋳造又はエン ボス加工される。具体的に（上　各溝部の深さはほぼ０．０３８ミリメートル（ ０，００１５インチ）から０．０１３ミリメートル（ｏ、ｏｏｓインチ）である 。図３及び５の張出し部２４は方形の横断面又は輪郭を持つものとして描かれて いるが、所望の横断面形状（例えば半円形、楕円形、Ｖ形等）の張出し部乞形成 するように金型りを形成することができる。この鋳造処理により、金属シート２ ２が形状加工されるだけでなく応力硬化させられて、以下に述べる積層ステップ にむけて金属シートが準備される。薄い金属シートは積層中、加工用金型の構造 的支持を必要とするものでもよい。

図４及び６に示すように、フレキシブル誘電材料１２、例え（′Ｌ０．０２５ミ リメートル（０，００１インチ）のキャブトンシートを、この形成プロセス中、 金属シート２２に積層してもよい。

この積層プロセスはまた、形成プロセスの後に行われてもよい。

図示した積層プロセスで（よ　接着材料３４が誘電材料１２の片面に添着さね　 金属シート２２の張出し部２４を有する側に向かって誘電材料を押さえつけ、適 した温度と圧力とを所定時間与えることで、接着材料３４があふれて、図６に最 もよく示されるように張出し部の間のすきまを埋める。適した接着材料に未　エ ポキシ、ポリエステル等、これらに限定されるものではないが、用途に応じた接 着材料があげられる。あるい１友　フレキシブル誘電材料を金属シート上で融解 （又は溶解）させて、接着剤を不要としてもよい。

図６に示す積層板に１よ　次１こ高精度金属除去プロセス（ＭＲＰ）が施さね　 電気的に絶縁された導体パスを形成するのに充分な所定量の不要金属材料が、積 層板の露出金属表面（例えＥ　図６において点線しより下方の材料）から機械的 に除去される。このＭＲＰプロセスの結果、図１及び２に示す導体ネットワーク １０の、輪郭を付けられた導体パス１４のパターンが形成される。次１：。

導体バスを洗浄し、且つ所望の仕上げ膜（例えば金、詠　すず）でめっきして、 導体ネットワーク１０を完成させてもよい。導体バスは例えｌｆ、集中部で０． ３ミリメートル（０，０１２インチ）である。

また、本発明によれ（′Ｌ　フレキシブルでなく硬質となるよう、基板又はベー ス材料を変更すれ（戴　本発明の好適な実施例に従って、チャネル状又は「フラ ット」コンダクタ（ここで説明されるように）を有するプリント回路板を容易に 構成できる。本実施例で（友　誘電材料は硬質の誘電材でもよい。他の点で１表 　硬質の回路板の構造はここで示されるフレキシブル回路の構造に対応する。

従って、以下の説明は概ねフレキシブル導体回路に関するものであるが、この回 路の製造プロセスは硬質の回路板にも等しく適用可能である。

導体バス及びその端末点をいかなる特定の電気的パラメータ（例えば電圧及び信 号）又は形状に設計してもよい。例え１ｆＳ　各導体バスの制御インピーダンス を、そのバスの形状及び／又は導電体支持構造（例えばスプリング層５８又はシ ールド）との関係を制御することで、特定の用途にあわせて選択することが可能 である。ここで注意すべき（よ　コンダクタ及び／又はその端末点はいかなる表 面仕上げ材料でめっきすることも可能だが、コンダクタパターンが共通のブレー ティングバスに電気的に接続されていない場合（表　導体バス乞電気的に絶縁す る前に、例えば金をめっきしなければならないことである。

った保護オーバレイ又はソルダマスクで導体バスを絶縁することができる。適し た絶−材料にはキャブトン、マイラ及びテフロンが含まれるがこれらに限られる ものではない。この保護オーバレイは多層導体ネットワーク（例えば多層回路板 ）を構成するための半没　あるいは導体ネットワークにシールド材を付加するた めの手段を提供する。

用途によって、チャネル状コンダクタが不要なこともある。例えＩ′Ｌ　高度の 柔軟性を要するフレキシブルプリント回路を製造する際に、側壁（上　その薄さ にもかかわらず、柔軟性を損なうものである。この構成で（上　チャネル状コン ダクタは大きな短所となる。従って、図７で（上　金属の不要部分を除去するた めの、例えば高精度ダイアモンドチップフライホイールカッタを用いた方法が、 コンダクタ６６ａが所望の厚さになるまで行われる。従って図７の例で（友　化 学物質を用いず、環境的にも安全な製造プロセスとしての利点及び他の利点乞活 かしながらも側壁のない形状のコンダクタが、本発明の他の実施例に従って、顕 著な利点を備えた構造６６ｂとして、低コストで実現されている。

導体ネットワークを製造するための従来の技術（例えばエツチングや蒸着法）と は異なり、本発明のプロセス１表　エツチング斉り環境破壊的なレジスト　スト リッパ及び現像液を用いない。従って、レジスト、ストリッパ及び廃棄現像液を 毒性廃棄物処理場へ輸送するための費用や環境上の危険性がなくなる。さらに本 発明のプロセス（上　従来のエツチングによる回路に通常みられる歩どまりの量 線　例えば加工による歪み、かき傷のある又は耐酸性の劣るインク、ちりやほこ りによるエツチングむら、またエツチング化学反応の不完全などがあるが、こう した問題がなくなる。このように、本プロセスの利用は、人件費の削減及び歩ど まりの向上に明確に結びつく。

本発明のプロセスは従来のエツチングプロセスに比べてさらに利点を有する。エ ツチングプロセスで使用される箔（表　エツチング率が均一となるためには不純 物があってはならない。しかし、ここで述べられるプロセスで（よ　銅箔は少量 の不純物を含んでいてもよい。加えて、エツチングプロセス（上　箔の厚さの影 響を直接受けるが、これはそのラインの速度が箔の重量に直接比例しているから である（箔が厚いほど、ラインの速度は遅い）。

図１から７を参照して説明されるプロセスにより、くっきりとしたエンボス及び 微細な輪郭が達成される。

図８及び９に示される鋳造−積層−研削のプロセス（友　図１及び２に示した導 体ネットワークの製造時のプロセスとほぼ同じである。このプロセスで（上　金 属材料のシート８２　ｆｔ、例えば０゜０３５ミリメートル（０，００１４イン チ）の銅箔であり、任意により電気的コンタクトに適した所望の位置に金を圧力 融解させてはめ込んだものでもよいが、このシートをロールから引き出し、洗浄 した後、一対の鋳造金型り又は鋳造ローラ（図示せず）の間に正確に挿入する。

この一対の鋳造金型り又は鋳造ローうには張出し部及び除去部分によるパターン が形成されており、このノ（ターンはコンタクト又はコンダクタ５６のパターン に対応してし入る。

はめ込まれた金のストリップは後にコンタクト領域を成す。ストリップが金型り の間の適した位置に正確に案内されるよう、シート８２に（友　好ましくは供給 機構（図示せず）のスプロケ・ソトに係合するスプロケット孔が設けられている 。この鋳造プロセスにより、コンダクタ５６を規定する張出し部表面上方の不要 又は除去シート部分をほぼ０．０５ミリメートル（０，００２インチ）から０． １２５ミリメートル（ｏ、ｏｏｓインチ）にエンボス加工する。金型りを用いた この形成プロセス（表　以下に述べるライン中の積層プロセスに先だって、箔の 張出し部間の高くなった除去部分を応力硬化させる。

図８及び９に示すように、形状加工済みの金属シート８２は次１：、ロールから 引き出されたスプリングメタル（例えばベリ１ノウム銅）のシート５８に、箔の 除去部分８６がシート５８と向７１１Ｘシを合う面の反対側に来るように重ね合 わされる。シート５８及び８２の間にはフレキシブル誘電材料（例えば０．００ １のポ１ジエステル）のシート６２が挿入されるが、このシート６２（よ　接地 接続及び／又は圧力融解相互接続ポイントが露出するよう、前もってバンチされ て（窓部を穿たれて）いてもよい。この二枚の導体シート（よ　各々対向する応 力硬化ドームを接続すべき点に有するが、希望に応じて、この二枚の導体シート を高圧二・ツブローラの間を通すときに圧力融解相互接続を行わせることもでき る。これが可能となるの１表　導電性材料によるこの二枚のシートがそれぞ札　 前もってバンチされたフレキシブル誘電材料の側面に重ね合わされるからである 。対向する応力硬化ドーム（表　高圧二・ツブローラを通過するときに圧力融解 させられる。さらにそれぞれの接続（よ　以下に詳細に述べる積層プロセスによ り構造的に補強される。こうして生まれた積層板はコネクタを構築する際に利用 されるスプリングパック力を与え、またこの積層板はシールド効果及び／又は接 地平面の提供に用いられてもよい。

接着材料９６が、本実施例ではシート６２の両面に設けられているが、これによ り、三枚のシートがニップローラ９８で一緒にプレスされると、積層されて単体 の合成シートを形成する。この合成シートは導電最上層８２、中間誘電層６２及 び最下スプリング層５８からなり、接着材料９６が層８２の金属除去部分８６よ り下の間隙を埋めている。他の実施例で（表　コンダクタの歪み（ｓｗｉｍ）を 引き起こすことなく、誘電層６２を融解又は溶解することができ、層６２及び導 電最上層８２の間の接着剤が不要−である。

本プロセスの次のステップで（飄　積層板を図８の点線Ｇで示す高精度研削研磨 又はミリング装置にかける。この装置により、接着材料９６の一部だけでなく、 シート８２の高くなった除去部分の一部　例えば０．０３８ミリメートル（ｏ、 ｏｏ＋ｓインチ）が除去される。これにより、隣あった張出し部を電気的に絶縁 し、張出し部の最終的形状が確立して、導体パス５６のパターンに対応するもの となる。

以上から、本発明のプロセスにより、輪郭の微細なフレキシブル導体ネットワー ク（例えば回路やジャンパ）及び従来の大容量のプリント回路板が比較的低コス トで製造できることが理解される。このような輪郭の微細な回路を接続するのに 用いられるコネクタに組み込まれる高密度コンタクトクラスタも、同様の原則に 従うことで製造が可能であろう。

デバイスのコンダクタターミナルの接続という特定の実施例で（よ　凹部を持つ 導体パスの一部をはんだだまりとして、つまり一定容量のはんだを収めることに 使うことができる。取付（及び加熱）後、このはんだだまりがデバイスのコンダ クタとの半永久的な接続を提供し、コンダクタの凹部がデバイスとコンダクタと の間の非平面形状のための公差を提供し、これが自己整合するので、コンダクタ ターミナルの位置決めを助ける。この凹部を持つコンダクタはまた、　（コンダ クタ間の）はんだのブリッジやはんだ塊を減少させるのに役立つ。

図１０及び］１で（表　典型的な形状（一般的には複数のコンダクタが使用され るが一個の導体パスのみが図示されている）が示さ札　はんだ１００ａは凹部ポ ケット１０２ａ内に収められている。図示した凹部ポケット（表　導体パスの傾 斜した側壁１０２ｂと、第三ターミナル末端側壁１０２ｃ　（図１１）及び誘電 絶縁層１０２ｄ、又（表　ポケットの両端１０２ｅ　（図１０）を遮る誘電層１ ０２ｄとで形成される。どちらの形状でも、次に加熱さ札はんだが定位置で溶解 し、電気接続を得るためにデバイスターミナルが導体パス１０２ｆに挿入される 。あるい（よ　遮断部材］上希望に応じて省略することもできる。

図１２及び１３で（上　本発明による、二枚の導体シート間の圧力融解相互接続 の特に好適な例として、誘電体３９０、例え］ｆ、。

両面にポリエステルの接着剤を有する０、００１インチのキャブトン等、が４０ ０の位置で度で前もってパンチさね　金めっきされた銅箔４０２と導体シールド 部材４０４との間の接続を得る。

このプロセスでは、銅箔は、圧力融解相互接続２達成すべき箇所に力集中部４］ ０を有している。この力集中部は応力硬化されたものであり、その強度を更に強 化し、また、つぶれずに融解することが確実となるよう、接着剤で充填されても よい。窓部を前もって穿たれたキャブトンがこの形成された銅に積層さね　さら に上記の製造プロセスに従って、銅積層板の上表面層が研削される。

力集中部４１０の高さは、研削プロセスの障害となったり、あるいはそれ自身が 研削されてしまわないように、研削水平面より低いことが好ましい。

力集中部を有する、このように形成されたコンダクタ回路４］４（友　例えばめ っきされた相互接続ポイント４１６を有する銅シート４１５と、接着層４２０を 介してこのシールド部材に接続された絶縁層４１８とから形成されるシールド部 材４０４により構成されている。４２４部を切り取られるか又はくり抜かれるな どして前もって窓部を穿たれた接着層４２２　ＬＬ　相互接続ポイント４１６ε 露出し、シールド部材と形成された回路４１４との間に配置されて、このアセン ブリが適した位置で積層される。この積層プロセスで＋ｃｔ、力集中部が、シー ルドの相互接続ポイント４１６と形成された回路４］４のコンダクタ４０２との 間の力をかなりの程度効果的に増加させ、アセンブリされた回路４３２の圧力融 解相互接続を４３０の位置で行わせる。この接続のために必要な圧力（表　一般 におよそ１平方インチ当り２７５−４２５ポンドである。このようにして、図示 された実施例に基づいて、本発明のコンダクタを、有利な電気的特性を備えたシ ールド部材に接続することができる。

次に図１４及び１５を参照する。図１４に示されるの１上　回路（Ｓ　ＣＮ）部 品であり、本発明に従って、応力硬化パッド５００及びシールド５０２を有して いる。この構造では導体ネットワーク］Ｏには金めつきされたコンタクト領域５ ０４が含まれており、このコンタクト領域５０４は応力硬化させた力集中部５０ ０のコンタクト領域を形成する。この集中部の内部に１社　コンダクタを形成し ていた銅シートの薄膜の一部である銅が含まれている。

導体ネットワーク１０のコンダクタ１４側に固着するよう配置しであるの（友　 誘電材料の層、例えばキャブトン５０６であり、両面に接着剤５０８を有してい る。この接着剤５０８により、誘電材料の層が導体ネットワーク１０のコンダク タ１４側並びにシールド５０２に固着さね　図１５に横断面で示される構造を形 成する。誘電体５０６及びそれに関連する接着層５０８１ｉ　シールド５０２の 圧力ポスト５１２が通過するよう、開口部又は窓部５］Ｏを含み、これにより、 シールド５０２の金属シールド５１４と、導体ネットワーク１４とが部分的に接 触し、圧力を与えればこの回路部分に融解するようになっている。シールド５０ ２の裏側（表　接着層５１８でシールド部材に固着された誘電材料（キャブトン ）の層５１６となっている。この接着剤はまた、圧力ポスト５］２の内部も満た す。

図１５に図示した構造にさらに導体層又はコネクタ構造、プリント回路板等を相 互接続する毘　図１２及び１３に関してさきに述べたごとく、応力硬化した力集 中部５ｏｏｔ用いて圧力融解相互接続を生じさせてもよい。

回路ネットワーク自身を形成するための違ったプロセスを用いた実施例を図１６ から１９に示す。この実施例で（よ　このネットワーク（表　アルミニウムの比 較的厚い層６００と、この片面上に形成された銅の比較的薄い層６０２とから成 る積層板から形成されている。このような積層板の典型的な例として、アルミニ ウムは０．２５ミリメートル（０，０１０インチ厚）、銅はほぼ０゜０２５ミリ メートル（０，００１インチ厚）である。用途に応じて代わりの材料を利用する ことも可能であろう。この中には金や導電性インクも含まれると考えられる。加 えて、この銅層上に金のコンタクト形成部分を選択的に形成してもよいだろう。

−積層板６００．６０２１１　銅層がネガテンプレート６０４に接触するよう、 ネガテンプレート６０４に対して積層板に圧力をかけてスタンプ又はロールする ことで形成される。形成された銅層と誘電層６０６との間隙は接着剤６０８で埋 められており、この接着剤６０８により窓部を穿たれた誘電層（例えばキャブト ン）６ｏ６が胴側に接着されているが、ここに図１８に示す中間構造が形成され る６　力集中部６１０は、圧力融解等の適した手段で他の回路部分又は部品と接 続されるべく、誘電体６０６の開口部又は窓部がら突き出ている。

露出したアルミニウム層６００及び銅層６０２の所望の部分が次に、前述したご とく適したマシーニングで除去さ札　コンダクタ１４が絶縁される。このコンダ クタ法　適した接着剤６１４で誘電層（例えばキャブトン）６１２が接着された アルミニウム層６００（図１９）の補強部分を裏側に持つ銅層部分６０２がら成 る。

図１６から１９を参照して述べられた積層板のこうした使用法の代わりに、ポジ の回路ネットワークパターンを銅又は他の適した材料の一体シートで形成し、次 にこのポジの回路パターンとマシーニング加工した配線路を補強する除去材料と に誘電層を接着してもよい。これらには力集中部を設けてもよいし、設けなくて もよく、また特定の構造に適するよう配置されてもよい。コンダクタパターンを 形成するこの方法を用いれ１戴　力集中部よりも低いレベルにコンダクタを選択 的に減じて（研削して）いくことにより、力集中部を形成することができる。

図１６から１９を参照して、これに続いて代替材料を取り上げて説明を行ったプ ロセスで（表　アルミニウム層６００又は膜厚の銅層は主に水圧緩衝材及び支持 構造として機能するものであり、その回路としての特性はその層上に一体のもの として形成されており、そのことによりこの特性が正確な位置に配置さね　加熱 加工　積層、ブレーティング等の続く作業においても維持されることに注目され たい。

これ（友　金属廃棄量等が大きいという短所はあるが、微細な部分及び／又は大 型の「ｚＪ軸構造を造形するには最適な方法と言えよう。

更なる実施例で］友　本発明の導体ネットワーク（表　およそ０゜２５ミリメー トル（０，０＋Ｏインチ）の熱可塑性材料を裏面に接着された、銅又は他の導電 性材料のおよそ０．０１２５ミリメートル（０，０００５インチ）の薄い層を用 いることで形成されてもよい。この実施例で１　銅が回路ネットワークとなる一 方、熱可塑性材料が水圧緩衝材及び加工中の支持構造として働く。この積層板（ 上　アルミニウムと銅から成る積層板に関して述べたのと同様のプロセスで製造 される。熱可塑性材料は銅に接着されても、銅の層上に射出成形されてもよい。

誘電材料が銅に接着される実施例では、回路パターン（表　誘電材料を変形させ ることなく銅層上に形成してもよい。その場合、パターン形成が行えるよう、ま たすきまを埋めるべく、接着剤を変位させることとなる。

この実施例の一つの形として、銅等の導電層（よ　誘電材料を鋳型に射出すると きの射出成形過程の圧力により形成されたネガのテンプレートを基に形成されて もよい。その形成ステップと同時に導体の積層板を形成する。

ここで判明するように、本発明のプロセスは大変多様であり、ここで説明された 多様な実施例のいずれがのみならず、以下の実施例に従っても導体パターンの形 成を行うことができる。以下の実施例で（友　導電性材料を誘電体に積層した平 面形状の積層板、これは商業的に入手可能なものでもよいが、この積層板から導 体ネットワークを形成している。この積層板（表　誘電シートに導電材料を薄く コーティング、噴霧又はめっきするが、あるい（良　上水平面と、上水平面が除 去されたときに損傷を受けないよう上水平面より充分低い上水平面とに押し呂せ る又は引き出せるよう設Ｍ４されたテンプレート又はスクライブでインプリント （鋳造、加熱形成　圧力形成　真空形成）したものでもよい。この実施例で１友 　上下水平面（輪郭又はエンボス）（表　積層板自体が形成された後に形成され る。このような積層板は概して、積層板及び導電パターンが薄いテンプレートに なるよう、真空形成で簡単に形成された０、００６３ミリメートル（０，０００ ２５インチ）厚の銅層を備えた０、０１２７ミリメードル（ｏ、ｏｏｏｓインチ ）厚の誘電材料（例えばキャブトン）のシートＥ含む。このテンプレートにより 、上水平面が餅肌　明白ＩＬ　又は研磨などで除去されたときに導体ネットワー クが損傷色受けないよう、導体ネットワークが上水平面よりも充分低くなるよう 、積層板を形成することが可能となる。除去部分を除いた後で、所望の回路形状 が形成されるようこの積層板を平面形状に広げてもよい。あるいは　積層板にか ける変形圧力を、永久的な変形を達成するには不充分な圧力として、積層板がテ ンプレート内で変形維持される研肖ＩＬ　切削又は研磨の後、真空状態が解放さ れれば導体ネットワークが元の平らな平面形状に戻るように調整されてもよい。

この目的のための積層板は例え（戴　変形させた接着層又はコンダクタクラスタ を基材の誘電層に融解接着（溶解）させて接着剤を不要としたものを用いた、真 空形成したコンダクタクラスタをシート状の誘電体に積層したものであることが 考えられる。コンダクタの歪み（ｓｗｉｍ）を生じずにこれが達成できるの（表 　現在で（上　本発明のプロセスによってのみである。既存の誘電体を形成「ド ライバ」として機能させるのが多分限界であろうが、こうすることでこの方法は 微細形成に限って言えばより早く、従ってより安価なプロセスといえるであろう 。

本発明はまた、彫刻されたような（３次元的）回路ネットワークの製造を可能と し、そのネットワークの一部は他の部分よりも厚いことで、例えばフレキシブル 接続との硬質コンタクト領域となっている。これ（友　例えば図１６から１９に 見られるような所望の特徴を有する適した３次元的テンプレートを形成し、導電 性材料または合成材料の積層板を用いて図１６から１９を参照しながら前に述べ た方法により達成される。

本発明によれば導体ネットワーク及び／又はその端末点はいかなる表面仕上げ材 でもめっきできるが、これ（友　適したコンタクト仕上げ材（例えば金）を前も ってめっき又ははめ込んだ一シート又はロール形状の導電材料から導体ネットワ ークを製造することが本発明では可能だからである。このアプローチは本発明に よってのみ実行できるが、これはこのプロセスが、コンダクタ間の不要部分材料 乞研削して不要な金を簡単に除去することで、それぞれのコンダクタを機械的に 規定しているからである。　これは　プリント回路板の製造時に従来のエツチン グ溶液が金を除去せず、従って更に処理工程を必要とした従来のエツチングシス テムとは対照的である。結論的に、本発明は所望のコンタクト仕上げ材を形成及 び選択的に除去する際の両方のコストが著しく軽減される。

導体ネットワーク（表　必要とあれば保護オーバレイで絶縁することも可能で、 このネットワークを使って互いにオーバレイする多層回路板を製造してもよく、 このときの回路板（表　開口部又は窓部包合して接続が希望される箇所を除いて 、適した保護中間誘電材料で絶縁される。

前述したように、二つの導電性シート（表　一方が接続点に応力硬化ドームを有 していれば高圧ローラを使って圧力融解相互接続を起こすことで容易に結合させ ることができる。これ１上　二枚のシートが前もって窓部を穿たれたフレキシブ ル誘電層の各層に整合していることで達成される。このフレキシブル誘電材料は 例えば、０．０２５ミリメートル（０，００２インチ）でポリエステルでもよい 。応力硬化ドームは高圧ローラを通過する際に圧力融解相互接続を生ずる。加え て、各々の接続が積層プロセスにより構造的に補強される。

フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、Ｃ１，’　識別記号　庁内整理番号／／ＨＯＩＲ９１０９Ｚ 　６９０１−５ＥＩ

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. １．ａ）平面形状の導電性のシートを、第一面上に誘電材料を固着させた非平面 形状のパターンに形成するステップと、ｂ）前記シートの第二面から一部を除去 し、電気的に絶縁されへかつ前記誘電材料に支持された導電パスを形成するステ ップとを含む基板上導体ネットワークを製造するための方法。
2. ２．前記誘電材料が、形成ステップの後に前記シートの前記第一面に固着される 請求項１に記載の方法。
3. ３．前記形成ステップの結果、張出し部及び溝部が前記表面の両方に形成される 請求項１に記載の方法。
4. ４．前記第一面に前記誘電材料を固着させる際に接着剤を用い、前記接着剤がま た、前記誘電材料と前記第一面との間隙を充填する役目もする請求項３に記載の 方法。
5. ５．前記形成ステップの結果、前記第一面上においてのみ高くなった前記パター ンが形成され、また除去された部分によリ、前記高くなったパターンから前記パ スが形成される請求項２に記載の方法。
6. ６．前記シートが、銅と、第一面を規定する比較的膜薄の銅層と第二面を規定す る比較的膜厚のアルミニウム層とを含む積層板と、二つの異なる導電性材料の層 を含む積層板と、第一面を規定する比較的膜薄の導電性金属層と第二面を規定す る比較的膜厚の誘電層とを含む積層板と、第一面を規定する導電性材料の層と第 二面を規定する誘電材料の層とを含む積層板とのうちいずれか一つである請求項 ５に記載の方法。
7. ７．前記形成ステップと誘電材料の付着とが同時に行われる請求項１に記載の方 法。
8. ８．前記同時に行われる作業が、前記誘電材料を前記第一面で鋳造加工すること で行われ、このときの鋳造圧力が平面形状のシートを非平面形状のパターンヘと 変形させる請求項７に記載の方法。
9. ９．前記除去ステップがマシーニング加工である請求項１に記載の方法。
10. １０．前記平面形状のシートが導電層と誘電層とを含むフレキシブル積層板であ る請求項６に記載の方法。
11. １１．前記積層板が充分柔軟なことで部分真空によリ変形して前記非平面形状パ ターンを規定し、前記方法が、部分真空を誘電層に与えて前記積層板を適した輪 郭表面に引き上げることを含み、前記積層板が、前記輪郭表面から解放されたと きには平面形状に戻るよう充分柔軟であるよう選択される請求項１０に記載の方 法。
12. １２．前記積層板が充分柔軟なことで部分真空によリ変形して前記非平面形状パ ターンを規定し、前記方法が、部分真空を誘電層に与えて前記積層板を適した輪 郭表面に引き上げることと、前記高くなった部分が除去され、かつ前記積層板が 前記輪郭表面から解放された後に平面形状に抑圧することとを含む、請求項１０ に記載の方法。
13. １３．前記高くなった部分が、前記積層板が部分真空によって前記輪郭表面に対 して持ち上げられているときに除去される請求項１２に記載の方法。
14. １４．前記形成ステップの結果、張出し部及び溝部が前記積層板の両面に形成さ れる請求項１０に記載の方法。
15. １５．前記導電層がフレキシプルな前記誘電層に接着剤により接着され、前記接 着剤が前記形成ステップ時には変位して非平面形状のパターンの形成を可能とし 、かつ層の間に形成される間隙を充填する請求項１０に記載の方法。
16. １６．第二の導電性材料を前記誘電材料の前記パスから離間した位置に固着させ るステップを含む請求項１に記載の方法。
17. １７．前記導電性材料がスプリング材である請求項１６に記載の方法。
18. １８．前記形成ステップが、シートを適した輪郭表面から持ち上げることで達成 され、シートがこのように持ち上げられている間に誘電材料がシートに重ねられ る請求項２に記載の方法。
19. １９．前記誘電材料に窓部を穿ち、導体パスと前記導電性材料を前記窓部を通し て共に低温圧力融解させることを含む請求項１６に記載の方法。
20. ２０．前記融解ステップがさらに、 応力硬化し、接着剤で充填された力集中部を前記導電性材料及び前記導電パスの 一つに設けるステップと、前記集中部を用いて前記シートを前記誘電体窓部で低 温圧力融解させ、前記導電性材料及び前記導体パスのアセンブリを積層していく ステップとを含む請求項１９に記載の方法。
21. ２１．前記シートの一部を前記金属シートの第二面から除去することで、電気的 に絶縁され、凹部となった導体パスを形成するステップと、 前記導体パスの少なくとも一つを遮断することで、一定量のはんだを収めるため に、一つのパスの少なくとも一つのパッド部を絶縁するステップとを含む請求項 ３に記載の方法。
22. ２２．前記除去ステップが 前記シート及び前記誘電材料が同一平面上となるまで、かつ、前記導電性材料が 平面形状を有するまで前記シートを除去することを含む請求項３に記載の方法。
23. ２３．誘電層と、 前記誘電層に支持された導電層とを含み、前記導電層から、互いに絶縁された導 体パスが形成され、また、前記導体ネットワークがコネクト部材の導電性コンタ クトに整合するのを助けるよう、前記導体パスが外側に傾斜した側壁を有する、 自己整合性の導体パスを有する基板上導体ネットワーク。
24. ２４．前記導体パスがその集中部でほぼ３．８ミリメートル（０．１５０インチ ）未満離間している請求項２３に記載のネットワーク。
25. ２５．前記導電層の導体パスに圧力融解させてその間の電気的接続を得るための 、少なくとも一つの露出した導体パスを有する第二の平面形状導電層と、前記第 二の平面形状導体回路を、各圧力融解接続箇所を除いたところで前記導電層から 絶縁するための手段とを含む請求項２３に記載のネットワーク。
26. ２６．一定量のはんだを収めるべく、一つのパスの一つのパッド部を絶縁するた めに、前記導体パスの少なくとも一つを遮断するための手段を含む請求項２３に 記載の方法。
27. ２７．平面形状の導電性シートから、前記シートの第一面に誘電材料を固着させ た非平面形状のパターンを形成する手段と、前記シートの一部を前記シートの第 二面から除去することで絶縁された導体パスを形成するための手段とを含むフレ キシプル導体ネットワークを製造するための装置。
28. ２８．接著剤によリ前記誘電材料を前記導電層に固着させ、前記誘電層と導電層 シートとの間を前記接着剤で満たすための手段を含む請求項２６に記載の装置。