KR20210064212A - 플렉시블 프린트 배선판, 접합체, 압력 센서 및 질량 유량 제어 장치 - Google Patents

플렉시블 프린트 배선판, 접합체, 압력 센서 및 질량 유량 제어 장치 Download PDF

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다카히로 우메야마
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히타치 긴조쿠 가부시키가이샤
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Abstract

플렉시블 프린트 배선판(1)에 있어서, 베어 칩이 실장되는 제1 면(3a)에 마련되는 제1 도전 패턴(4)이, 베어 칩의 실장 영역(3c)의 내부에만 마련된다. 바람직하게는, 제1 도전 패턴(4)이, 베어 칩이 구비하는 테스트용 전극(2b)에 대향하는 위치를 피하여 마련된다. 이로써, 베어 칩의 실장에 사용되는 플렉시블 프린트 배선판에 있어서, 베어 칩의 범프 이외의 부분과의 도통에 기인하는 오동작의 발생을 확실하게 방지하여, 베어 칩을 사용한 각종 디바이스의 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

플렉시블 프린트 배선판, 접합체, 압력 센서 및 질량 유량 제어 장치
본 발명은, 베어 칩의 실장에 사용되는 플렉시블 프린트 배선판에 관한 것이다.
베어 칩이란, 다이싱에 의해 웨이퍼로부터 잘라내진 채의, 패키지에 넣어져 있지 않은 그대로의 반도체 칩을 가리킨다. 반도체 칩으로서 베어 칩을 채용하는 경우, 패키지 및/또는 리드 프레임 등을 수반하지 않기 때문에, 반도체 칩이 실장되는 프린트 배선판을 소형화할 수 있다. 베어 칩을 프린트 배선판에 실장하기 위해서는, 베어 칩의 전극에 마련된 범프라고 불리는 돌기를 통해, 베어 칩의 전극과 프린트 배선판의 도전 패턴을 전기적으로 도통시킨다.
프린트 배선판은, 강성이 있는 평판상의 리지드 프린트 배선판과 유연성이 있는 필름상의 플렉시블 프린트 배선판으로 크게 구별된다. 베어 칩의 실장에 있어서는, 통상, 리지드 프린트 배선판이 사용된다. 그러나, 예를 들어 베어 칩이 실장되는 장치에 있어서 베어 칩이 움직일 필요가 있는 경우 및 좁은 공간에 있어서 베어 칩의 전극과 프린트 배선판의 도전 패턴을 도통시킬(배선을 행할) 필요가 있는 경우 등에 있어서는, 리지드 프린트 배선판을 사용하여 베어 칩을 실장하는 것은 곤란하다. 이러한 경우는, 리지드 프린트 배선판 대신에, 자유롭게 굴곡시키는 것이 가능한 플렉시블 프린트 배선판을 사용할 수 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에 기재되고 또한 본원의 도 12에 재기록하는 압력 센서(8)에 있어서는, 변형 센서로서 기능하는 베어 칩(2)과 외부 전극(6) 사이의 배선으로서, 플렉시블 프린트 배선판(1)을 사용할 수 있다. 베어 칩(2)의 한쪽 면은 다이어프램과 연동하여 움직이는 탄성체의 표면에 접합된다. 다른 한쪽 면에는 전극이 마련되고, 전극의 표면에 범프(2a)가 마련된다. 베어 칩(2)의 범프(2a)와 외부 전극(6) 사이의 전기적 접합에는, 베어 칩(2)이 움직여도 전기적 접합이 유지되고 또한 좁은 기밀 공간 중에서도 용이하게 배선을 행할 수 있는 수단을 채용하는 것이 바람직하다. 플렉시블 프린트 배선판(1)은, 이러한 용도에 적합하다.
국제 공개 제2016/056555호 국제 공개 제2007/105763호 일본 특허 공개 제2013-77800호 공보 국제 공개 제2013/160989호
베어 칩은, 패키지에 넣어져 있지 않기 때문에, 실장 시에는, 패키지에 곤포된 반도체 칩에 비해, 바람직하지 않은 전기적 접촉에 대한 충분한 배려가 필요하다. 예를 들어, 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, 베어 칩의 측면에는, 다이싱에 의해 절단된 절단면이 노출되어 있고, 통상 그 표면에는 절연 피막이 형성되어 있지 않다. 플렉시블 프린트 배선판이 좁은 공간에 있어서 굴곡되어 마련된 경우, 플렉시블 프린트 배선판의 표면의 도전 패턴이 베어 칩의 에지와 접촉할 가능성이 있다. 그 결과, 양자 사이에 전류가 흐름으로써, 베어 칩이 상정 외의 오동작을 일으킬 우려가 있다.
또한, 반도체 중에는, 예를 들어 특허문헌 3에 기재되어 있는 바와 같이, 제조 공정의 도중의 웨이퍼의 상태로 동작 확인을 행하기 위한 테스트용 전극이 마련되어 있는 것이 있다. 테스트용 전극은, 통상, 반도체 칩의 경계 부근에 마련되어 있고, 웨이퍼를 절단하여 베어 칩으로 가공한 때는, 테스트용 전극은 베어 칩의 표면의 단부에 분포한다. 그 결과, 플렉시블 프린트 배선판을 굴곡시킨 때에, 플렉시블 프린트 배선판의 표면에 마련된 도전 패턴과 베어 칩의 테스트용 전극이 도통하여, 베어 칩의 오동작을 초래할 우려가 있다.
상기와 같은 바람직하지 않은 전기적 도통을 방지하는 것을 목적으로 하여, 예를 들어 플렉시블 프린트 배선판의 도전 패턴의 표면의 일부에 절연 피막(레지스트)을 마련하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 실장의 과정 및/또는 그 후의 사용 시 등에 있어서, 베어 칩의 에지와의 접촉에 의해 절연 피막이 손상되어, 절연 기능이 상실될 우려가 있다. 또한, 베어 칩의 범프와 테스트용 전극이 서로 가까운 위치에 마련되는 경우는, 범프에 대향하는 위치에는 절연 피막이 존재하지 않고 또한 테스트용 전극에 대향하는 위치에만 절연 피막이 존재하도록 절연 피막을 고정밀도로 마련하는 것은 기술적으로 곤란하다.
본 발명은, 상기와 같은 제과제를 감안하여 이루어진 것이고, 베어 칩의 실장에 사용되는 플렉시블 프린트 배선판에 있어서, 베어 칩의 범프 이외의 부분과의 도통을 확실하게 방지할 수 있는 플렉시블 프린트 배선판을 제공하는 것을 하나의 목적으로 하고 있다.
본 발명에 관한 플렉시블 프린트 배선판(이후, 「본 발명 배선판」이라고 호칭되는 경우가 있음.)은, 절연 기판과, 1 또는 2 이상의 제1 도전 패턴을 갖는 플렉시블 프린트 배선판이다. 절연 기판은, 베어 칩이 실장되는 표면인 제1 면 및 제1 면의 반대측에 위치하는 표면인 제2 면을 구비한다. 제1 도전 패턴은, 제1 면에 마련되어, 베어 칩이 제1 면에 실장된 상태인 실장 상태에 있어서 베어 칩의 범프와 도통하는 것이 가능한 위치에 배치된 제1 전극부를 포함한다. 또한, 제1 도전 패턴은, 상술한 실장 상태에 있어서 베어 칩에 대향하는 영역인 실장 영역의 내부에만 마련되어 있다.
본 발명 배선판에 있어서는, 베어 칩이 실장되는 제1 면에 있어서, 베어 칩의 실장 영역보다도 외측에는 도전 패턴이 마련되어 있지 않다. 이 때문에, 실장의 과정 및/또는 그 후의 사용 시 등에 있어서 플렉시블 프린트 배선판이 굴곡된 경우에 있어서도, 플렉시블 프린트 배선판의 도전 패턴이 베어 칩의 에지와 접촉할 가능성을 대폭으로 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 접합체(이후, 「본 발명 접합체」라고 호칭되는 경우가 있음.)는, 본 발명 배선판과 베어 칩으로 이루어지는 접합체이다. 또한, 본 발명에 관한 압력 센서(이후, 「본 발명 센서」라고 호칭되는 경우가 있음.)는, 본 발명 접합체를 갖고, 베어 칩이 변형 센서인 압력 센서이다. 또한, 본 발명에 관한 질량 유량 제어 장치(이후, 「본 발명 장치」라고 호칭되는 경우가 있음.)는, 본 발명 센서를 갖고, 본 발명 센서에 의해 유체의 압력을 모니터링하도록 구성된 질량 유량 제어 장치이다.
본 발명 배선판을 사용하여 베어 칩의 실장을 행함으로써, 상정 외의 도통에 기인하는 베어 칩의 오동작을 확실하게 방지할 수 있어, 베어 칩을 사용한 각종 디바이스의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 플렉시블 프린트 배선판(제1 배선판)의 제1 도전 패턴의 예를 도시하는 부분 모식도이다.
도 2는 제1 배선판에 실장되는 베어 칩의 예를 도시하는 전체 모식도이다.
도 3은 종래 기술에 관한 플렉시블 프린트 배선판(종래 배선판)의 제1 도전 패턴의 예를 도시하는 부분 모식도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 플렉시블 프린트 배선판(제3 배선판)의 제2 도전 패턴의 예를 도시하는 부분 모식도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 플렉시블 프린트 배선판(제4 배선판)의 예를 도시하는 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 플렉시블 프린트 배선판(제5 배선판)의 예를 도시하는 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제6 실시 형태에 관한 플렉시블 프린트 배선판(제6 배선판)의 예를 도시하는 전체 모식도이다.
도 8은 제4 배선판과 베어 칩으로 이루어지는, 본 발명의 제7 실시 형태에 관한 접합체(제7 접합체)의 예를 도시하는 부분 단면도이다.
도 9는 제5 배선판과 베어 칩으로 이루어지는 제7 접합체의 예를 도시하는 부분 단면도이다.
도 10은 이방성 도전 필름에 의해 도통된 제4 배선판과 베어 칩으로 이루어지는 본 발명의 제8 실시 형태에 관한 접합체(제8 접합체)의 예를 도시하는 부분 단면도이다.
도 11은 이방성 도전 필름에 의해 도통된 제5 배선판과 베어 칩으로 이루어지고, 본 발명의 제8 실시 형태에 관한 접합체(제8 접합체)의 예를 도시하는 부분 단면도이다.
도 12는 본 발명에 관한 접합체를 갖는 압력 센서의 예를 도시하는 전체 단면도이다.
본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여, 첨부 도면을 참조하면서 이하에 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명 및 도면은 어디까지나 본 발명을 실시하기 위한 형태를 예시하는 것이고, 본 발명을 실시하기 위한 형태는, 이하의 설명 및 도면에 도시된 형태에 한정되지는 않는다.
<제1 실시 형태>
본 발명의 제1 실시 형태에 관한 플렉시블 프린트 배선판(이후, 「제1 배선판」이라고 호칭되는 경우가 있음.)은, 절연 기판(3)과, 1 또는 2 이상의 제1 도전 패턴(4)을 갖는 플렉시블 프린트 배선판이다. 절연 기판(3)은, 베어 칩(2)이 실장되는 표면인 제1 면(3a) 및 제1 면(3a)의 반대측에 위치하는 표면인 제2 면(3b)을 구비한다. 제1 도전 패턴(4)은, 제1 면(3a)에 마련되어, 베어 칩(2)이 제1 면(3a)에 실장된 상태인 실장 상태에 있어서 베어 칩(2)의 범프(2a)와 도통하는 것이 가능한 위치에 배치된 제1 전극부(4a)를 포함한다. 또한, 제1 도전 패턴(4)은, 상술한 실장 상태에 있어서 베어 칩(2)에 대향하는 영역인 실장 영역(3c)의 내부에만 마련되어 있다.
도 1은, 제1 배선판(1a)의 제1 도전 패턴(4)의 예를 도시하는 부분 모식도이다. 도 1에 있어서, 사선에 의해 나타나는 부분은 절연 기판(3)을 나타내고, 백색 바탕에 의해 나타나는 부분은 제1 도전 패턴(4)이 마련되어 있는 부분을 나타낸다. 도 1에 있어서는, 제1 배선판(1a)의 제1 도전 패턴(4)이 마련된 부분이 확대되어 도시되어 있다.
절연 기판(3)은, 유연성이 있는 절연성 재료에 의해 구성된 얇은 필름이다. 절연 기판(3)을 구성하는 재료로서는, 예를 들어 폴리에스테르 또는 폴리이미드를 사용할 수 있다. 폴리에스테르는 열가소성 재료이기 때문에, 절연 기판(3)을 구성하는 재료로서 폴리에스테르를 채용한 경우는, 도전성 페이스트 등을 사용하여 상온에 있어서 배선하는 것이 바람직하다. 한편, 폴리이미드는 내열성을 갖기 때문에, 절연 기판(3)을 구성하는 재료로서 폴리이미드를 채용한 경우는, 가열을 수반하는 가압 압착에 의해 배선할 수 있다. 절연 기판(3)의 두께는, 10㎛ 이상이라면 충분한 강도가 얻어지고, 80㎛ 이하라면 유연성이 우수하므로, 10㎛ 이상이고 또한 80㎛ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직한 절연 기판(3)의 두께는, 20㎛ 이상이고 또한 40㎛ 이하이다.
절연 기판(3)은, 베어 칩(2)이 실장되는 표면인 제1 면(3a)과, 제1 면(3a)의 반대측에 위치하는 표면인 제2 면(3b)을 구비한다. 제1 배선판(1a)은, 그 표면에 베어 칩(2)을 실장하는 용도로 사용하는 것이기 때문에, 베어 칩(2)이 실장되는 면 인지 여부에 기초하여 절연 기판(3)에 있어서의 제1 면(3a)과 제2 면(3b)이 구별된다. 제1 면(3a) 및 제2 면(3b)은 동일한 절연 기판(3)의 표리에 상당하고, 그것들의 면적 및 형상은 동일하다. 제1 배선판(1a)에 있어서, 절연 기판(3)의 제1 면(3a) 및 제2 면(3b)의 면적은, 적어도, 후술하는 베어 칩(2)의 실장 영역(3c)에 상당하는 면적 이상의 면적을 가질 필요가 있다. 제1 배선판(1a)의 형상은 특별히 한정되지는 않는다.
제1 배선판(1a)에 있어서, 절연 기판(3)의 제1 면(3a)에 실장되는 베어 칩(2)의 수는 1개여도 되고, 혹은 2개 이상이어도 된다. 베어 칩(2)의 수가 1개인 경우는, 제1 배선판(1a)은 베어 칩(2)과 외부 전극 등을 전기적으로 접속하는 배선의 역할을 담당한다. 베어 칩(2)의 수가 2개 이상인 경우는, 제1 배선판(1a)은, 상술한 역할에 더하여, 복수의 베어 칩(2)의 전극 사이를 전기적으로 접속하는 배선의 역할도 담당할 수 있다.
제1 도전 패턴(4)은, 절연 기판(3)의 제1 면(3a)에 마련되어, 베어 칩이 제1 면에 실장된 상태인 실장 상태에 있어서 베어 칩(2)의 범프(2a)와 도통하는 것이 가능한 위치에 배치된 제1 전극부(4a)를 구비한다. 제1 도전 패턴(4)은, 유연성 및 전기 전도성이 우수한 금속박에 의해 구성된다. 제1 도전 패턴(4)을 구성하는 재료로서는, 예를 들어 구리, 은, 금 또는 알루미늄을 사용할 수 있다. 이들 재료 중, 구리는 비교적 저렴하고, 도금, 에칭 등의 가공이 용이하므로 바람직하다. 이러한 금속박의 제조법으로서는, 예를 들어 압연법 및 전해법을 들 수 있다. 제1 배선판(1a)에 있어서는, 예를 들어 전연성이 풍부한 압연 구리박을 사용하는 것이 바람직하다.
제1 도전 패턴(4)의 두께는, 5㎛ 이상이라면 충분한 도전성과 강도가 얻어지고, 20㎛ 이하라면 유연성이 우수하므로, 5㎛ 이상이고 또한 20㎛ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직한 제1 도전 패턴(4)의 두께는, 7㎛ 이상이고 또한 12㎛ 이하이다. 제1 도전 패턴(4)은, 플렉시블 프린트 배선판의 제법에 있어서의 공지의 공정, 즉 감광 레지스트층의 형성, 노광, 에칭 및 감광 레지스트층의 제거 등의 각 공정에 의해 형성할 수 있다.
도 2는, 제1 배선판(1a)에 실장되는 베어 칩(2)의 예를 도시하는 전체 모식도이다. 도 2에 예시하는 베어 칩(2)은, 웨이퍼로부터 다이싱에 의해 잘라내진 정사각형의 형상을 갖는 판상의 칩이다. 전술한 바와 같이, 다이싱에 의해 절단된 베어 칩(2)의 절단면은 노출되어 있고, 통상 그 표면에는 절연 피막이 형성되어 있지 않다. 도 2에 도시된 베어 칩(2)의 표면에는 도시하지 않은 전극이 노출되어 있고, 각 전극의 표면에는 범프(2a)가 표면으로부터 돌출되도록 형성되어 있다. 도 2에는, 범프(2a)의 형상 및 배치된 위치가 예시되어 있다. 도 2에 도시하는 예에 있어서는, 베어 칩(2)의 각 변을 따라 9개씩, 합계 36개의 범프(2a)가 배치되어 있다.
도 1에 예시된 제1 도전 패턴(4)은, 베어 칩(2)의 실장 영역(3c)의 각 변을 따라 9개씩, 합계 36개의 제1 전극부(4a)를 구비한다. 이들 제1 전극부(4a)는, 베어 칩(2)의 범프(2a)와 도통하는 것이 가능한 위치에 배치되어 있다. 더 구체적으로는, 제1 전극부(4a)는, 도 2에 도시된 베어 칩(2)의 범프(2a)에 대향하는 위치, 즉 절연 기판(3)의 제1 면(3a)에 베어 칩(2)이 실장된 상태(실장 상태)에 있어서 범프(2a)와의 거리가 최단으로 되는 위치에 마련되어 있다. 36개의 제1 전극부(4a) 중 10개에 대해서는, 제1 전극부(4a)의 위치로부터 실장 영역(3c)의 중심부를 향해 각각 연장되는 가늘고 긴 도전 패턴(4c)이 형성되어 있다. 즉, 이들 10개의 제1 도전 패턴(4)은, 이것들의 가늘고 긴 도전 패턴(4c)과 제1 전극부(4a)로 구성되어 있다. 나머지 26개의 제1 도전 패턴(4)은, 각각 제1 전극부(4a)에 의해서만 구성되어 있다. 또한, 도 1에 있어서 부호 「3d」가 붙여져 있는 부분에 대해서는, 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 설명에 있어서 후술한다.
도 1에 예시된 제1 도전 패턴(4)에 있어서, 36개의 제1 전극부(4a) 중, 베어 칩(2)의 범프(2a) 사이에서 전기 신호의 교환을 담당할 수 있는 것은, 상기한 가늘고 긴 도전 패턴(4c)과 접속되어 있는 10개뿐이다. 나머지 26개의 제1 전극부(4a)는, 단순히 베어 칩(2)의 범프(2a)와 도통할 뿐이고, 본래의 전극으로서의 기능을 갖고 있지 않다. 그러나, 베어 칩(2)의 범프(2a)에 대향하는 모든 위치에 제1 전극부(4a)를 마련함으로써, 플렉시블 프린트 배선판(1a)과 베어 칩(2)을 밸런스 좋게 접합할 수 있다.
도 1에 예시된 제1 도전 패턴(4)에 있어서는, 베어 칩(2)의 범프(2a)와 도통하는 제1 전극부(4a)가 베어 칩(2)의 실장 영역(3c)의 각 변을 따라 마련되어 있다. 그러나, 제1 전극부(4a)가 마련되는 위치는 도 1에 예시하는 위치에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 베어 칩(2)의 범프(2a)가 실장 영역(3c)의 중심부에 마련되어 있는 경우는, 제1 전극부(4a)도 그것들의 범프(2a)에 대향하는 중심부에 마련할 수 있다. 이 경우, 상술한 가늘고 긴 도전 패턴(4c)은 중심부로부터 외측을 향해 연장되도록 형성되어도 된다.
제1 배선판(1a)에 있어서는, 제1 도전 패턴(4)이, 베어 칩(2)의 실장 영역(3c)의 내부에만 마련된다. 베어 칩(2)의 실장 영역(3c)이란, 절연 기판(3)의 제1 면(3a) 상의 영역이며, 플렉시블 프린트 배선판(1a)에 베어 칩(2)이 실장되는 것이 예정되어 있는 영역을 의미한다. 즉, 실장 영역(3c)은, 상술한 실장 상태에 있어서 베어 칩(2)에 대향하는 영역이다. 더 정확하게는, 실장 영역(3c)은, 제1 면(3a) 상의 베어 칩(2)이 실장되는 것이 예정되어 있는 위치에 베어 칩(2)을 배치한 상태(즉, 실장 상태)에 있어서, 제1 면(3a)에 수직인 방향으로 베어 칩(2)의 측으로부터 평행 광선을 조사한 때에, 제1 면(3a) 상에 생기는 그림자에 의해 규정되는 영역이다. 도 1에는, 베어 칩(2)의 윤곽에 상당하는 실장 영역(3c)의 외주의 형상이 파선에 의해 나타나 있다. 제1 도전 패턴(4)은, 도 1에 예시된 실장 영역(3c)의 내부에만, 즉 파선으로 둘러싸인 영역 내에만 마련되어 있다. 바꾸어 말하면, 제1 도전 패턴(4)은, 제1 면(3a) 중 실장 영역(3c)의 외부에는 마련되어 있지 않다.
도 3은, 종래 기술에 관한 플렉시블 프린트 배선판(이후, 「종래 배선판」이라고 호칭되는 경우가 있음.)의 제1 도전 패턴의 예를 도시하는 부분 모식도이다. 도 3에 도시하는 종래 배선판(1')에 실장되는 베어 칩(2)의 범프(2a)의 위치는, 도 2에 도시한 제1 배선판(1a)에 실장되는 베어 칩(2)의 범프(2a)의 위치와 동일하다. 이 때문에, 종래 배선판(1')에 있어서도, 도 1의 경우와 마찬가지로, 실장 영역(3c)의 각 변을 따라 합계 36개의 제1 전극부(4a')가 마련되어 있다. 한편, 종래 배선판(1')의 제1 도전 패턴(4')에 있어서는, 도 1에 도시한 제1 배선판(1a)의 경우와는 달리, 베어 칩(2)의 실장 영역(3c)의 외부로 비어져 나오도록 가늘고 긴 도전 패턴(4c')이 마련되어 있다.
도 3에 도시하는 종래 배선판(1')에 베어 칩(2)이 실장된 상태(실장 상태)에 있어서, 실장 영역(3c)의 내부에 있어서는, 베어 칩(2)의 범프(2a)와 제1 도전 패턴(4')의 제1 전극부(4a')가, 도통을 위해 서로 접합되어 고정된다. 이 때문에, 실장 영역(3c)의 내부에 있어서는, 종래 배선판(1')이 굴곡되는 것은 곤란하다. 그러나, 실장 영역(3c)의 외부에 있어서는, 종래 배선판(1')은 실장 영역(3c)의 내부에서의 정도에서는 밀하게 고정되어 있지 않기 때문에 굴곡되기 쉽다. 이 사정은, 도 1에 도시한 제1 배선판(1a)의 경우에 있어서도 완전히 마찬가지이다.
그 결과, 도 3에 도시하는 종래 배선판(1')에 있어서는, 실장 영역(3c)의 외부에 있어서 종래 배선판(1')이 굴곡된 경우에, 제1 도전 패턴(4') 중 실장 영역(3c)의 외부로 비어져 나온 부분이 베어 칩(2)의 에지와 접촉하여, 베어 칩(2)의 오동작을 초래할 우려가 있다. 이에 비해, 도 1에 도시한 제1 배선판(1a)에 있어서는, 제1 도전 패턴(4)은, 실장 영역(3c)의 내부에만 마련되어 있다. 따라서, 실장 영역(3c)의 외부에 있어서 제1 배선판(1a)이 굴곡된 경우에 있어서도, 제1 도전 패턴(4)이 베어 칩(2)의 에지와 접촉할 우려는 없다. 이 때문에, 제1 배선판(1a)에 의하면, 상정하지 않는 도통에 의한 베어 칩(2)의 오동작을 확실하게 방지할 수 있다.
<제2 실시 형태>
본 발명의 제2 실시 형태에 관한 플렉시블 프린트 배선판(이후, 「제2 배선판」이라고 호칭되는 경우가 있음.)은, 상술한 제1 배선판이며, 베어 칩(2)이 테스트용 전극(2b)을 구비하는 플렉시블 프린트 배선판이다. 또한, 제2 배선판에 있어서는, 제1 도전 패턴(4)이, 테스트용 전극(2b)에 대향하는 위치를 피하여 마련되어 있다.
테스트용 전극(2b)은, 예를 들어 제조 공정의 도중의 웨이퍼의 상태에 있어서 동작 확인을 행하는 것 등을 목적으로 하여 마련되는 전극이다. 테스트용 전극(2b)에 프로브를 접촉시킴으로써, 웨이퍼 내에 만들어진 소자의 전기 특성 등을 측정하여, 불량품을 선별할 수 있다. 테스트용 전극(2b)은, 통상, 웨이퍼가 다이싱에 의해 절단되는 부분에 마련된다. 이것은, 테스트용 전극에는 프로브를 접촉시키기 위해 어느 정도의 크기를 확보할 필요가 있는 점에서, 집적 회로의 소자가 형성되어 있는 부분에 테스트용 전극(2b)을 마련하면, 회로의 집적도가 저하되어 버리기 때문이다. 따라서, 웨이퍼를 다이싱하여 얻어진 베어 칩(2)에 있어서, 테스트용 전극(2b)은, 통상, 베어 칩(2)의 표면의 에지에 가까운 부분에 위치한다. 도 2를 다시 참조하면, 도 2에 예시한 베어 칩(2)에 있어서는, 베어 칩(2)의 에지와 범프(2a)의 중간의 영역에 있어서의 에지에 가까운 위치에 테스트용 전극(2b)이 배치되어 있다.
베어 칩(2)이 테스트용 전극(2b)을 구비하는 경우에 있어서, 제1 도전 패턴(4)이 테스트용 전극(2b)에 대향하는 위치에 마련되면, 실장 영역(3c)의 외부에 있어서 플렉시블 프린트 배선판(1a)이 굴곡된 경우에, 제1 도전 패턴(4) 중 테스트용 전극(2b)에 대향하는 위치에 마련된 부분이 테스트용 전극(2b)과 접촉하여, 베어 칩(2)의 오동작을 초래할 우려가 있다. 이러한 전기적 접촉을 방지하는 것을 목적으로 하여, 제1 도전 패턴(4)의 일부에 절연 피막(레지스트)을 마련하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 도 2에 예시한 베어 칩(2)과 같이 범프(2a)와 테스트용 전극(2b)이 가까운 위치에 마련되어 있는 경우, 범프(2a)에 대향하는 위치에는 절연 피막이 존재하지 않고 또한 테스트용 전극(2b)에 대향하는 위치에만 절연 피막이 존재하도록 절연 피막을 고정밀도로 마련하는 것은 기술적으로 곤란하다.
이에 비해, 제2 배선판에 있어서는, 테스트용 전극(2b)에 대향하는 위치를 피하여 제1 도전 패턴(4)이 마련된다. 그 결과, 실장 영역(3c)의 외부에 있어서 제2 배선판이 굴곡된 경우에 있어서도, 제1 도전 패턴(4)이 테스트용 전극(2b)과 접촉할 우려는 없다. 따라서, 제2 배선판에 의하면, 상정하지 않는 도통에 의한 베어 칩(2)의 오동작을 더 확실하게 방지할 수 있다. 도 1에 예시한 제1 도전 패턴(4)은, 도 2에 도시한 테스트용 전극(2b)에 대향하는 위치를 피하여, 에지로부터 약간 떨어진 위치에 마련되어 있다. 즉, 도 1에 예시한 제1 배선판(1a)은, 상기와 같은 제2 배선판의 특징도 구비하는 플렉시블 프린트 배선판이다. 또한, 도 1 및 도 2에 도시한 경우와 달리 테스트용 전극(2b)이 베어 칩(2)의 에지에 가까운 영역 이외의 영역에 마련된 경우는, 테스트용 전극(2b)이 마련된 그 영역에 대향하는 위치를 피하여 제1 도전 패턴(4)을 마련하면 된다.
<제3 실시 형태>
본 발명의 제3 실시 형태에 관한 플렉시블 프린트 배선판(이후, 「제3 배선판」이라고 호칭되는 경우가 있음.)은, 상술한 제1 배선판 또는 제2 배선판이며, 절연 기판(3)에 뚫린 1 또는 2 이상의 스루홀(3d)과, 제2 면(3b)에 마련된 제2 도전 패턴(5)을 갖는 플렉시블 프린트 배선판이다. 또한, 제3 배선판에 있어서는, 제1 도전 패턴(4)과 제2 도전 패턴(5)이 스루홀(3d)을 통해 도통하고 있다.
도 4는, 제3 배선판(1c)의 제2 도전 패턴(5)의 예를 도시하는 부분 모식도이다. 도 4에 있어서, 사선에 의해 도시되는 부분은 절연 기판(3)을 나타내고, 백색 바탕에 의해 도시되는 부분은 제2 도전 패턴(5)이 마련되어 있는 부분을 나타낸다. 도 4는, 도 1에 도시된 제1 도전 패턴(4)과 동일한 범위에 대하여, 절연 기판(3)의 이측(제1 면(3a)의 반대측), 즉 제2 면(3b)의 측으로부터 관찰한 경우에 있어서의 도면이다.
스루홀(3d)은, 절연 기판(3)에 뚫린 1 또는 2 이상의 관통 구멍이다. 스루홀(3d)은, 도 1에 도시하는 제1 도전 패턴(4)과 도 4에 도시하는 제2 도전 패턴(5)이 겹치는 영역에 마련된다. 제1 도전 패턴(4)은 실장 영역(3c)의 내부에만 마련되므로, 스루홀(3d)이 마련되는 위치도 필연적으로 실장 영역(3c)의 내부로 된다. 도 1 및 도 4에 도시된 스루홀(3d)은, 도 1에 도시된 10개의 가늘고 긴 도전 패턴(4c)의 단부 중, 제1 전극부(4a)가 마련되어 있지 않은 측의 단부의 위치에 10개 마련되어 있다.
스루홀(3d)을 형성하는 방법으로서는, 공지의 방법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 제1 도전 패턴(4)과 제2 도전 패턴(5)을 형성한 후에, 드릴 등의 수단에 의해 스루홀(3d)을 형성할 수 있다. 형성된 스루홀(3d)의 위치에 있어서, 절연 기판(3)과 제1 도전 패턴(4) 및 제2 도전 패턴(5)의 접합이 유지되어 있는 것이 바람직하다.
제2 도전 패턴(5)은, 절연 기판(3)의 제2 면(3b)에 마련된다. 제3 배선판은, 제2 도전 패턴(5)을 구비하므로, 절연 기판(3)의 양면에 도전 패턴을 갖는 양면 플렉시블 프린트 배선판으로 된다. 제2 도전 패턴(5)을 구성하는 재료, 바람직한 두께 및 패턴의 형성 공정은 제1 도전 패턴(4)의 경우와 마찬가지이므로, 여기서는 설명을 생략한다.
도 4에 예시된 제2 도전 패턴(5)의 일부는, 10개의 스루홀(3d)의 위치로부터 도시되지 않은 실장 영역(3c)의 외부를 향해 각각 연장되는 10개의 가늘고 긴 도전 패턴(5d)을 포함한다. 제2 도전 패턴(5)은, 제1 도전 패턴(4)과는 달리, 실장 영역(3c)의 내부에만 마련할 필요는 없고, 실장 영역(3c)의 외부로 비어져 나와 마련할 수 있다. 제2 도전 패턴(5)이 마련되는 제2 면(3b)은, 베어 칩(2)이 실장되는 제1 면(3a)과는 반대측에 위치하고 있다. 이 때문에, 제2 도전 패턴(5)을 실장 영역(3c)의 외부로 비어져 나와 마련했다고 해도, 플렉시블 프린트 배선판(1)이 굴곡된 때에, 제2 도전 패턴(5)이 베어 칩(2)의 에지와 접촉할 우려는 없다.
제1 전극부(4a)의 이면에 상당하는 위치 중, 가늘고 긴 도전 패턴(5d)이 형성되어 있지 않은 위치에는, 26개의 더미 전극(5c)이 형성되어 있다. 더미 전극(5c)은, 절연 기판(3)에 의해 제1 도전 패턴(4)과 절연되므로, 전극으로서의 기능을 갖지 않는다. 더미 전극(5c)은, 플렉시블 프린트 배선판(1)과 베어 칩(2)의 접합을 더 확실한 것으로 하는 것을 목적으로 하여 마련된다. 더미 전극(5c)의 상세에 대해서는 후술한다. 또한, 제2 도전 패턴(5)의 일부를 구성하는 10개의 가늘고 긴 도전 패턴(5d) 중, 제1 전극부(4a)의 이면에 상당하는 부분도, 상기 더미 전극(5c)과 동일한 효과를 발휘한다. 따라서, 제3 배선판에 있어서는, 이들 제1 전극부(4a)의 이면에 상당하는 부분에 대해서도, 더미 전극(5c)이라고 간주한다. 즉, 제2 도전 패턴(5)은, 더미 전극(5c)만으로 이루어지는 26개의 도전 패턴과, 더미 전극(5c)이라고 간주되는 부분 및 가늘고 긴 도전 패턴(5d)을 포함하는 도전 패턴으로 구성된다.
제3 배선판에 있어서, 제1 도전 패턴(4)과 제2 도전 패턴(5)이, 스루홀(3d)을 통해 도통하고 있다. 스루홀(3d)에 있어서는, 제1 도전 패턴(4)과 제2 도전 패턴(5)을 이격하는 절연 기판(3)이 제거되어 있다. 스루홀(3d)에 전기의 도체를 마련함으로써, 스루홀(3d)을 통해 제1 도전 패턴(4)과 제2 도전 패턴(5)을 도통시킬 수 있다. 스루홀(3d)을 통하는 도통을 확보하는 수단으로서는, 예를 들어 점퍼선, 아일릿, 도전성 페이스트 또는 도금 등의 공지의 수단을 채용할 수 있다.
제3 배선판에 의하면, 베어 칩(2)의 범프(2a)와 도통하는 제1 도전 패턴(4)과, 절연 기판(3)의 제2 면(3b)에 마련된 제2 도전 패턴(5)을, 실장 영역(3c)의 내부에 마련된 스루홀(3d)을 통해 도통시킬 수 있다. 이들 모든 도전 패턴은, 절연 기판(3)의 제1 면(3a)의 실장 영역(3c)의 외부, 즉 베어 칩(2)의 에지와 접촉할 우려가 있는 영역을 우회하여 마련되어 있다. 따라서, 이 구성에 의하면, 상정하지 않는 도통에 의한 베어 칩(2)의 오동작을 확실하게 방지하면서, 베어 칩(2)과 다른 디바이스 등의 전기 신호의 수수를 가능하게 할 수 있다.
<제4 실시 형태>
본 발명의 제4 실시 형태에 관한 플렉시블 프린트 배선판(이후, 「제4 배선판」이라고 호칭되는 경우가 있음.)은, 상술한 제3 배선판이며, 제1 도전 패턴(4)이, 1 또는 2 이상의 제1 랜드(4b)를 구비하고, 제2 도전 패턴(5)이, 1 또는 2 이상의 제2 랜드(5b)를 구비한다. 또한, 제1 랜드(4b)와 제2 랜드(5b)가, 스루홀(3d)을 통해 도통하고 있다. 도 1에는 제1 랜드(4b)의 예가, 도 4에는 제2 랜드(5b)의 예가, 각각 도시되어 있다.
랜드란, 본래, 스루홀 실장용 부품의 리드선을 삽입하는 구멍의 표면 주위에 마련된, 예를 들어 원형 또는 사각형의 형상을 갖는 납땜용의 도전 패턴을 나타내는 용어이다. 제4 배선판에 있어서는, 이것에 바꾸어, 제1 도전 패턴(4)과 제2 도전 패턴(5)의 도통을 위해 마련된 스루홀(3d)의 표면 주위에 마련된 도전 패턴을 「랜드」라고 호칭한다. 도 1에 예시한 제1 랜드(4b)는, 제1 도전 패턴(4) 중, 제1 면(3a)에 있어서의 스루홀(3d)의 개구부의 주위에 마련된 원형의 도전 패턴이다. 마찬가지로, 도 4에 예시한 제2 랜드(5b)는, 제2 도전 패턴(5) 중, 제2 면(3b)에 있어서의 스루홀(3d) 개구부의 주위에 마련된 원형의 도전 패턴이다.
도 5는, 제4 배선판의 예를 도시하는 부분 단면도이다. 도 5에 예시하는 제4 배선판(1d)에 있어서는, 제1 도전 패턴(4)이 제1 랜드(4b)를 구비하고, 제2 도전 패턴(5)이 제2 랜드(5b)를 구비한다. 또한, 제1 랜드(4b)와 제2 랜드(5b)가, 스루홀(3d)을 통해 도통하고 있다. 또한, 도 5에 도시하는 예에 있어서는, 제1 랜드(4b), 제2 랜드(5b) 및 스루홀(3d)의 내주면에 걸치는 도금층을 마련함으로써, 제1 랜드(4b)와 제2 랜드(5b)를 도통시키고 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 스루홀(3d)을 통하는 제1 랜드(4b)와 제2 랜드(5b)의 도통을 확보하는 수단은 이것에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 스루홀(3d)의 삽입 관통된 점퍼선에 의해 제1 랜드(4b)와 제2 랜드(5b)를 접합하거나, 아일릿을 스루홀(3d)에 감입하거나, 또는 스루홀(3d)에 도전성 페이스트를 충전하거나 함으로써, 스루홀(3d)을 통해 제1 랜드(4b)와 제2 랜드(5b)를 도통시킬 수 있다.
스루홀(3d)의 개구부의 주위에 랜드를 마련함으로써, 스루홀(3d)의 개구부의 주위의 도전 패턴의 폭을 넓게 할 수 있다. 이로써, 제1 도전 패턴(4)과 제2 도전 패턴(5)을 더 확실하게 도통시키는 것이 가능해진다. 예를 들어, 제1 랜드(4b)와 제2 랜드(5b)의 도통을 도금에 의해 행하는 경우는, 랜드의 존재에 의해, 도금에 의한 도체가 도전 패턴과 접촉하는 면적이 넓어진다. 이로써, 도통 부분의 전기 저항이 낮아져, 플렉시블 프린트 배선판(1)으로의 베어 칩(2)의 실장에 있어서의 신뢰성을 높일 수 있다.
<제5 실시 형태>
이상 설명해 온 바와 같이, 제1 배선판 내지 제4 배선판을 비롯한 본 발명의 다양한 실시 형태에 관한 플렉시블 프린트 배선판(본 발명 배선판)에 있어서는, 제1 면 상의 실장 영역의 내부에만 제1 도전 패턴이 마련되어 있다. 따라서, 실장 영역의 외부에 있어서 본 발명 배선판이 굴곡된 경우에 있어서도, 제1 도전 패턴이 베어 칩의 에지와 접촉하지 않으므로, 상정하지 않는 도통에 의한 베어 칩의 오동작을 확실하게 방지할 수 있다.
한편, 제3 배선판 및 제4 배선판에 있어서는, 상술한 바와 같이, 제2 도전 패턴이 제2 면 상에 마련되어 있고, 제1 도전 패턴과 제2 도전 패턴이 스루홀을 통해 도통하고 있다. 이와 같이 제2 도전 패턴은 베어 칩이 실장되는 제1 면과는 반대측(즉 제2 면)에 배치되어 있다. 따라서, 예를 들어 도 4에 예시한 바와 같이, 제2 면 상의 실장 영역의 외부로 제2 도전 패턴이 연장되고 있어도, 플렉시블 프린트 배선판이 굴곡된 때에 제2 도전 패턴이 베어 칩의 에지와 접촉할 우려는 없다.
그러나, 예를 들어 도 12에 예시한 바와 같이 플렉시블 프린트 배선판(1)을 크게 굴곡시킨 때에, 제2 도전 패턴(5)과 주변의 부재(예를 들어, 수납 케이스 또는 탄성 부재 등)가 도통하거나, 제2 도전 패턴(5)끼리가 서로 도통하거나 하여, 베어 칩(2)이 상정 외의 오동작을 일으킬 우려가 있다.
그래서, 발명의 제5 실시 형태에 관한 플렉시블 프린트 배선판(이후, 「제5 배선판」이라고 호칭되는 경우가 있음.)은, 상술한 제3 배선판 또는 제4 배선판이며, 제2 도전 패턴의 적어도 일부를 덮도록 마련된 절연층을 더 구비하는, 플렉시블 프린트 배선판이다.
상기 절연층을 구성하는 재료는, 상술한 바와 같은 제2 도전 패턴과 다른 부재의 상정 외의 도통 및/또는 제2 도전 패턴끼리의 상정 외의 도통을 저감시키는 것이 가능한 절연성 재료인 한, 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 상기 절연층은, 전술한 절연 기판과 마찬가지로, 유연성이 있는 절연성 재료로 구성된 얇은 필름이어도 된다. 이 경우, 예를 들어 이러한 필름을 접착제에 의해 첩부함으로써, 상기 절연층을 소정의 영역에 마련할 수 있다. 또한, 이러한 필름을 구성하는 재료의 구체예로서는, 예를 들어 폴리에스테르 또는 폴리이미드 등을 들 수 있다. 혹은, 상기 절연층은, 소정의 영역에 도포된 절연성 재료로 이루어지는 절연 피막(레지스트)이어도 된다.
상기 절연층이 마련되는 영역도 또한, 상술한 바와 같은 제2 도전 패턴과 다른 부재의 상정 외의 도통 및/또는 제2 도전 패턴끼리의 상정 외의 도통을 저감시키는 것이 가능한 영역인 한, 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 상술한 바와 같은 제2 도전 패턴과 다른 부재의 상정 외의 도통 및/또는 제2 도전 패턴끼리의 상정 외의 도통이 발생할 수 있는 영역에만 상기 절연층이 마련되어 있어도 된다. 혹은, 제2 도전 패턴과 다른 부재의 전기적 접속이 행해지는 부분(예를 들어, 스루홀의 개구부의 주위, 제2 랜드 및 후술하는 제2 전극부 등)을 제외한 제2 도전 패턴의 모든 표면에 상기 절연층이 마련되어 있어도 된다. 혹은, 제2 도전 패턴과 다른 부재의 전기적 접속이 행해지는 부분을 제외한 제2 면의 모든 표면에 상기 절연층이 마련되어 있어도 된다.
또한, 상기 절연층의 두께 및 구성 재료 등은, 예를 들어 제5 배선판이 적용되는 용도에 있어서 제5 배선판에 요구되는 특성(예를 들어, 유연성, 내열성 및 내마모성 등)에 따라, 적절히 정할 수 있다.
도 6은, 제5 배선판의 예를 도시하는 부분 단면도이다. 도 6에 예시하는 제5 배선판(1e)은, 절연 기판(3)의 제2 면(3b)의 전체면에 마련된 절연층(10)(우측으로 내려가는 해칭이 넣어진 부분)을 더 구비하는 점을 제외하고, 도 5에 예시한 제4 배선판(1d)과 동일한 구성을 갖는다. 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 면(3a)에 제1 도전 패턴(4)이 형성되어 있는 부분에 있어서는, 제1 도전 패턴(4), 절연 기판3, 제2 도전 패턴(5) 및 절연층(10)으로 이루어지는 4층 구조가 형성되어 있다.
도 6에 예시하는 제5 배선판(1e)에 있어서는, 절연 기판(3)과 동일한 폴리이미드 필름에 의해 절연층(10)이 구성되어 있고, 도시하지 않은 전극부를 제외한 제2 면(3b)의 전체면을 덮도록 접착제에 의해 접합(첩부)되어 있다. 또한, 이 예에 나타내는 절연층(10)의 두께는 절연 기판(3)의 두께의 약 절반(예를 들어, 12.5㎛)이고, 예를 들어 도 10에 도시한 압력 센서(8) 등에 있어서 충분한 유연성을 나타내는 것이 확인되어 있다.
이상과 같이, 제5 배선판(1e)은, 제2 도전 패턴(5)의 적어도 일부를 덮도록 마련된 절연층(10)을 더 구비하는 플렉시블 프린트 배선판이다. 이로써, 예를 들어 도 10에 예시한 바와 같이 플렉시블 프린트 배선판을 크게 굴곡시킨 경우에 있어서도, 제2 도전 패턴(5)과 주변의 부재(예를 들어, 수납 케이스 또는 탄성 부재 등)가 접촉하거나, 제2 도전 패턴(5)끼리가 서로 접촉하거나 할 우려를 저감시킬 수 있다. 그 결과, 상기와 같은 제2 도전 패턴(5)과 주변의 부재의 접촉 및/또는 제2 도전 패턴(5)끼리의 접촉에 수반하는 상정 외의 도통에 기인하는 베어 칩(2)의 상정 외의 오동작 등을 저감시킬 수 있다.
또한, 제2 도전 패턴(5)과 주변의 부재의 접촉 및/또는 제2 도전 패턴(5)끼리의 접촉이 발생하지 않아도, 제2 도전 패턴(5)과 주변의 부재 사이 및/또는 제2 도전 패턴(5)끼리 사이의 거리가 플렉시블 프린트 배선판의 굴곡에 의해 현저하게 작아지는 경우가 있다. 이러한 경우에, 예를 들어 높은 전압을 갖는 노이즈 등이 발생하면, 제2 도전 패턴(5)과 주변의 부재 사이 및/또는 제2 도전 패턴(5)끼리 사이에 있어서 방전이 일어나, 당해 방전에 기인하는 베어 칩(2)의 상정 외의 오동작 등이 발생할 우려가 있다. 그러나, 제5 배선판(1e)에 있어서는, 절연층(10)을 더 구비함으로써 플렉시블 프린트 배선판으로서의 강성을 높일 수 있다. 따라서, 플렉시블 프린트 배선판의 굴곡에 수반하는 휨을 저감시켜, 제2 도전 패턴(5)과 주변의 부재 사이 및/또는 제2 도전 패턴(5)끼리 사이의 거리가 과도하게 작아지는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 상기와 같은 방전의 발생을 저감시켜, 당해 방전에 기인하는 베어 칩(2)의 상정 외의 오동작 등을 저감시킬 수 있다.
<제6 실시 형태>
본 발명의 제6 실시 형태에 관한 플렉시블 프린트 배선판(이후, 「제6 배선판」이라고 호칭되는 경우가 있음.)은, 상술한 제3 배선판 내지 제5 배선판의 어느 것이며, 제2 도전 패턴(5)이, 외부 전극(6)과 도통하기 위한 제2 전극부(5a)를 구비하는 플렉시블 프린트 배선판이다. 도 7은, 제6 배선판(1f)의 예를 도시하는 전체 모식도이다. 도 7에는, 절연 기판(3)의 제2 면(3b)측에 마련된 제2 도전 패턴(5)이 도시되어 있다. 도 7에 도시하는 제6 배선판(1f)의 좌측에는, 베어 칩(2)이 실장되는 부분이 있고, 10개의 제2 랜드(5b)의 위치가 도시되어 있다. 도 7에 도시하는 제6 배선판(1f)의 우측에는, 9개의 제2 전극부(5a)의 위치가 도시되어 있다.
개개의 제2 전극부(5a)에는 관통 구멍이 마련되고, 당해 관통 구멍에 도시하지 않은 외부 전극(6)이 삽입된다. 외부 전극(6)과 제2 전극부(5a)는, 솔더링 등의 공지의 수단에 의해 도통시킬 수 있다. 제2 전극부(5a)는, 외부 전극(6)의 사이즈에 맞추어 마련할 수 있다. 제2 전극부(5a)를 마련함으로써, 예를 들어 베어 칩(2)의 범프(2a)가 배치된 영역의 사이즈에 비해 외부 전극(6)이 배치된 영역의 사이즈가 현저하게 큰 경우 등에 있어서도, 베어 칩(2)의 범프(2a)와 외부 전극(6)을 확실하게 도통시킬 수 있다. 도 7에 도시하는 예에 있어서는, 10개의 제2 랜드(5b) 중 9개와, 9개의 제2 전극부(5a)는, 제2 도전 패턴(5)을 구성하는 9개의 가늘고 긴 도전 패턴(5d)에 의해 개별로 도통되어 있다.
도 7에 도시하는 제6 배선판(1f)에 있어서는, 제2 랜드(5b)와 제2 전극부(5a) 사이의 거리는 길게 확보되어 있고, 제6 배선판(1f)의 중앙부에 위치하는 제2 도전 패턴의 부분(파선에 의해 둘러싸인 부분)은 자유롭게 굴곡시킬 수 있다. 이러한 구성을 갖는 제6 배선판(1f)을 사용함으로써, 베어 칩(2)과 외부 전극(6)이 상대적으로 어느 위치 관계에 있더라도, 양자를 용이하게 도통시킬 수 있다. 제2 전극부(5a)가 마련되는 위치에는, 예를 들어 외부 전극(6)과의 조립을 용이하게 하는 것 등을 목적으로 하여, 도시하지 않은 강체에 의해 구성된 보호판(지지판) 등을 마련할 수 있다.
도 7에 있어서, 제2 랜드(5b)와 제2 전극(5a)을 도통하는 9개의 가늘고 긴 도전 패턴(5d)은, 도시하지 않은 실장 영역(3c)의 내부로부터 외부를 향해 마련되어 있다. 이때, 이들 가늘고 긴 도전 패턴(5d)은, 제2 랜드(5b)와 제2 전극(5a)을 연결하는 방향에 평행한 방향을 향해 연장 설치되는 것은 아니고, 제2 랜드(5b)와 제2 전극(5a)을 연결하는 방향에 직각인 방향, 즉 도 7에 있어서의 위의 방향을 향해 연장 설치되어 있다. 도 7에 있어서의 좌우 방향으로 제6 배선판(1f)을 굴곡시킨 때, 제6 배선판(1f)은 도 7에 있어서의 상하 방향으로는 거의 굴곡되지 않는다. 바꾸어 말하면, 도 7에 있어서의 상하 방향으로 연장되는 축의 주위로 제6 배선판(1f)을 구부린 경우, 제6 배선판(1f)은 도 7에 있어서의 좌우 방향으로 연장되는 축의 주위로는 구부러지지 않는다. 이 때문에, 제2 도전 패턴(5)의 가늘고 긴 도전 패턴(5d)을 제2 랜드(5b)와 제2 전극(5a)을 연결하는 직선 방향에 직각인 방향을 향해 연장 설치함으로써, 제6 배선판(1f)의 좌우 방향의 굴곡에 기인하는 베어 칩(2)의 오동작을 더 확실하게 방지할 수 있다.
도 7에 도시하는 제6 배선판(1f)에 있어서, 10개의 제2 랜드(5b) 중 1개는, 1개의 가늘고 긴 도전 패턴(5d)을 통해 칩 저항(9)과 도통하고 있다. 칩 저항(9)은, 도시하지 않은 외부 전극(6)으로부터 공급되는 제어 신호의 전압을 조정하여, 베어 칩(2)에 인가하는 역할을 갖는다. 이 제어 신호는, 예를 들어 베어 칩(2)의 동작 모드를 전환하거나, 동작 모드를 고정하거나 하는 것 등을 목적으로 하여 사용된다. 이러한 칩 저항(9)은, 제6 배선판(1f)뿐만 아니라, 다양한 실시 형태에 관한 본 발명 배선판에도 마련할 수 있다. 이러한 본 발명 배선판의 칩 저항(9)이 마련되어 있는 부분에도, 예를 들어 과도한 굴곡에 의한 칩 저항(9)의 파손 및/또는 도통의 해제(단선)를 방지하는 것 등을 목적으로 하여, 도시하지 않은 강체로 구성된 보호판(지지판) 등을 마련할 수 있다.
<제7 실시 형태>
그런데, 본 명세서에 있어서 전술한 바와 같이, 본 발명은, 상술한 제1 배선판 내지 제6 배선판을 비롯한 본 발명의 다양한 실시 형태에 관한 플렉시블 프린트 배선판(본 발명 배선판)뿐만 아니라, 본 발명 배선판과 베어 칩으로 이루어지는 접합체에도 관한다. 본 발명의 제7 실시 형태에 관한 접합체(이후, 「제7 접합체」라고 호칭되는 경우가 있음.)는, 상술한 제1 배선판(1a) 내지 제6 배선판(1f)의 어느 본 발명 배선판과, 베어 칩으로 이루어지는 접합체이다. 본 발명 배선판은, 1개 또는 2개 이상의 베어 칩(2)을 제1 면(3a)에 실장하는 것을 상정하여 창작된 것이다. 본 발명에 관한 접합체(본 발명 접합체)는, 본 발명 배선판에 베어 칩을 실제로 실장한 복합체이다. 본 발명 접합체 중, 플렉시블 프린트 배선판의 부분은, 상술한 본 발명 배선판의 구성을 구비하고 있다. 따라서, 이것에 베어 칩(2)을 접합함으로써, 본 발명 배선판이 갖는 작용·효과와 동일한 작용·효과를 발휘할 수 있다.
도 8은, 다양한 실시 형태에 관한 본 발명 배선판 중 도 5에 예시한 제4 배선판(1d)과 베어 칩(2)으로 이루어지는 제7 접합체(7a)의 예를 도시하는 부분 단면도이다. 도 8에 있어서는, 플렉시블 프린트 배선판(1)과 베어 칩(2)의 접합 부분이 확대되어 도시되어 있다. 베어 칩(2)의 범프(2a)와, 이것에 대향하는 위치에 마련된 제1 도전 패턴(4)의 제1 전극부(4a)는, 서로 도통하고 있고, 적어도 이 도통하는 부분에 있어서 양자는 접합되어 있다. 범프(2a)와 제1 전극부(4a)를 도통시키는 수단으로서는, 도전성 페이스트, 땜납 또는 기타의 공지의 수단을 채용할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 스루홀(3d)을 통하는 제1 랜드(4b)와 제2 랜드(5b)의 도통을 확보하는 수단으로서는, 예를 들어 도시하지 않은 점퍼선, 아일릿, 도전성 페이스트 또는 도금 등의 수단을 사용할 수 있다.
도 9는, 다양한 실시 형태에 관한 본 발명 배선판 중 도 6에 예시한 제5 배선판(1e)과 베어 칩(2)으로 이루어지는 제7 접합체(7b)의 예를 도시하는 부분 단면도이다. 도 9에 있어서는, 플렉시블 프린트 배선판으로서, 제4 배선판(1d) 대신에, 제2 도전 패턴(5)의 적어도 일부를 덮도록 마련된 절연층(10)을 더 구비하는 제5 배선판(1e)이 사용되어 있다. 이로써, 예를 들어 도 12에 예시한 바와 같이 플렉시블 프린트 배선판을 크게 굴곡시킨 경우에 있어서도, 제2 도전 패턴(5)과 주변의 부재가 도통하거나, 제2 도전 패턴(5)끼리가 서로 도통하거나 할 우려를 저감시킬 수 있다. 그 결과, 상기와 같은 상정 외의 도통에 기인하여, 베어 칩(2)이 상정 외의 오동작을 일으킬 우려를 저감시킬 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 절연층(10)을 더 구비함으로써 제5 배선판(1e)의 강성을 높일 수 있다. 따라서, 제7 접합체(7b)에 있어서는, 제5 배선판(1e)의 굴곡에 수반하는 휨을 억제하여, 제2 도전 패턴(5)과 주변의 부재의 과도한 접근 및/또는 제2 도전 패턴(5)끼리의 과도한 접근을 방지할 수 있다. 그 결과, 예를 들어 높은 전압을 갖는 노이즈 등이 발생한 경우에 있어서도, 제2 도전 패턴(5)과 주변의 부재 사이 및/또는 제2 도전 패턴(5)끼리 사이에 있어서의 방전의 발생을 저감시켜, 당해 방전에 기인하는 베어 칩(2)의 상정 외의 오동작 등을 저감시킬 수 있다.
<제8 실시 형태>
본 발명의 제8 실시 형태에 관한 접합체(이후, 「제8 접합체」라고 호칭되는 경우가 있음.)는, 상술한 제7 접합체이며, 범프(2a)와 제1 전극부(4a)의 도통이 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)에 의해 달성되어 있는 접합체이다. 이방성 도전 필름이란, 표면에 절연층을 구비하는 금속 미립자가 혼합·분산된 열경화성 수지가 막상으로 성형되어 이루어지는 필름이다. 범프(2a)와 제1 전극부(4a) 사이에 이방성 도전 필름을 끼우고, 히터 등에 의해 가열하면서 압력을 가하면, 큰 압력이 가해진 부분에 있어서 필름 내에 분산되어 있는 금속 미립자가 서로 접촉함으로써 절연이 파괴되어, 도통하는 경로가 형성된다. 압력이 가해지지 않은 부분에 있어서는 절연층에 의해 도통이 방해되기 때문에, 절연이 유지된다. 이방성 도전 필름을 사용함으로써, 다수의 전극 사이의 도통을 한번의 가열 및 가압에 의해 실현할 수 있으므로, 상술한 제7 접합체(7a 및 7b)를 비롯한 본 발명 접합체의 제조 비용을 억제할 수 있다.
도 10 및 도 11에 예시한 제8 접합체(7c 및 7d)에 있어서, 제1 전극부(4a)의 이측(즉, 제1 면(3a)의 반대측의 면인 제2 면(3b))에 더미 전극(5c)이 마련되어 있다. 절연 기판(3)의 제2 면(3b)으로부터 돌출되는 더미 전극(5c)을 마련함으로써, 더미 전극(5c)이 마련되어 있지 않은 경우에 비해, 범프(2a)와 제1 전극부(4a) 사이에 끼인 이방성 도전 필름(2c)에 가해지는 압력이 국소적으로 높아진다. 이로써, 이방성 도전 필름(2c)에 의한 도통을 더 확실하게 실현할 수 있다. 범프(2a)와 제1 전극부(4a) 이외의 부분에는 돌출부가 없으므로, 베어 칩(2)의 상면과 제1 도체 패턴(4)이 도통하는 경우는 없다. 베어 칩(2)의 상면과 제1 도체 패턴(4)의 도통을 더 확실하게 방지하는 것을 목적으로 하여, 베어 칩(2)의 표면 중 범프(2a)를 제외한 부분에 절연 피막(레지스트)을 마련할 수 있다.
그런데, 예를 들어 어떤 원인에 의해 베어 칩(2)의 상면에 마련된 절연 피막이 파손되거나 박리되거나 하는 개소가 존재하는 경우, 당해 개소에 있어서 이방성 도전 필름(2c)에 큰 압력이 가해지면, 이방성 도전 필름(2c)의 내부에 분산되어 있는 금속 미립자가 당해 개소에 들어가 서로 접촉함으로써 절연이 파괴될 우려가 있다. 그래서, 제1 면(3a) 상의 실장 영역의 제1 전극부(4a)를 제외한 부분의 적어도 일부(예를 들어, 제1 전극부(4a)에 의해 둘러싸여 있는 부분)에 절연 피막(레지스트)을 더 마련해도 된다. 이로써, 베어 칩(2)의 상면과 제1 도체 패턴(4)의 도통을 더 확실하게 방지할 수 있다.
<제9 실시 형태>
그런데, 본 명세서에 있어서 전술한 바와 같이 본 발명은, 상술한 제1 배선판 내지 제6 배선판을 비롯한 본 발명의 다양한 실시 형태에 관한 플렉시블 프린트 배선판(본 발명 배선판), 그리고 제7 접합체 및 제8 접합체를 비롯한 본 발명의 다양한 실시 형태에 관한 접합체(본 발명 접합체)뿐만 아니라, 본 발명 접합체를 갖는 압력 센서에도 관한다. 본 발명의 제9 실시 형태에 관한 압력 센서(이후, 「제9 센서」라고 호칭되는 경우가 있음.)는, 상술한 제7 접합체 또는 제8 접합체를 비롯한 본 발명 접합체를 갖고, 베어 칩이 변형 센서인 압력 센서이다.
도 12는, 본 발명 접합체를 갖는 제9 센서로서의 압력 센서(8)의 예를 도시하는 전체 단면도이다. 압력 센서(8)는, 압력을 측정하려고 하는 유체의 유로와 연통하는 공간을 획정하는 다이어프램을 구비한다. 또한, 당해 다이어프램 또는 당해 다이어프램과 기계적으로 접합된 탄성 부재의 표면에는, 변형 센서인 베어 칩(2)이 접합되어 있다. 유체의 압력에 따라 발생하는 다이어프램의 변형을 변형 센서에 의해 검지함으로써, 유체의 압력을 측정할 수 있다. 변형 센서인 베어 칩(2)으로서는, 예를 들어 특허문헌 4에 기재된 복수의 저항 소자를 구비하는 변형 센서 등을 사용할 수 있다. 다이어프램의 유체와 접하고 있지 않은 측을 기밀하게 구성함으로써, 압력 센서(8)의 외부의 기압의 영향을 받지 않는 절대압 센서를 실현할 수 있다.
베어 칩(2)과 외부 전극(6)을 도통시키는 플렉시블 프린트 배선판(1)으로서는, 예를 들어 도 7에 예시한 제6 배선판(1f) 등의 본 발명 배선판을 사용할 수 있다. 베어 칩(2)과 플렉시블 프린트 배선판(1) 사이에 이방성 도전 필름을 끼워 가열 압착함으로써, 이들 양자로 이루어지는 본 발명 접합체를 조립할 수 있다. 이어서, 예를 들어 도 7에 예시한 제2 전극부(5a)와 외부 전극(6)을 도통시킨 후, 플렉시블 프린트 배선판(1)을 크게 굴곡시켜 수납 케이스의 좁은 공간 내에 삽입하고, 그 후, 수납 케이스를 용접함으로써, 도 12에 도시하는 압력 센서(8)를 조립할 수 있다.
도 12에 예시하는 압력 센서(8)의 기밀 공간에 수용된 플렉시블 프린트 배선판(1)은 2개소에 있어서 크게 굴곡되어 있다. 이 굴곡의 영향에 의해, 플렉시블 프린트 배선판(1)은, 베어 칩(2)의 근방에 있어서, 다이어프램과 기계적으로 접합된 탄성체의 표면에 절연 기판(3)의 제1 면(3a)이 근접하도록 변형되어 있다. 그러나, 플렉시블 프린트 배선판(1)으로서의 본 발명 배선판을 구성하는 절연 기판(3)의 제1 면(3a)에는, 베어 칩(2)의 실장 영역(3c)의 내부에만 제1 도전 패턴(4)이 마련되어 있고, 그 이외의 부분에는 도전 패턴이 마련되어 있지 않다. 또한, 제2 도전 패턴(5)은 절연 기판(3)의 제1 면(3a)과는 반대측의 제2 면(3b)에 마련되어 있다. 따라서, 플렉시블 프린트 배선판(1)이 어떻게 굴곡되어 있어도, 제1 도전 패턴(4) 및 제2 도전 패턴(5)이 베어 칩(2)의 에지와 도통하는 경우는 없다. 이로써, 신뢰성이 높은 압력 센서(8)를 제조할 수 있다.
<제10 실시 형태>
그런데, 본 명세서에 있어서 전술한 바와 같이 본 발명은, 상술한 제1 배선판 내지 제6 배선판을 비롯한 본 발명의 다양한 실시 형태에 관한 플렉시블 프린트 배선판(본 발명 배선판), 제7 접합체 및 제8 접합체를 비롯한 본 발명의 다양한 실시 형태에 관한 접합체(본 발명 접합체), 그리고 제9 센서를 비롯한 본 발명의 다양한 실시 형태에 관한 센서(본 발명 센서)뿐만 아니라, 본 발명 센서를 갖는 질량 유량 제어 장치에도 관한다. 본 발명의 제10 실시 형태에 관한 질량 유량 제어 장치(이후, 「제10 장치」라고 호칭되는 경우가 있음.)는, 상술한 제9 센서를 비롯한 본 발명 센서를 압력 센서로서 갖고, 당해 압력 센서에 의해 유체의 압력을 모니터링하는 질량 유량 제어 장치의 발명이다.
본 발명 장치는, 예를 들어 바디에 마련된 유체의 유로와, 유로를 흐르는 유체의 유량을 모니터링하는 수단과, 유체의 압력을 모니터링하는 수단으로서의 본 발명 센서(예를 들어, 압력 센서(8))와, 유체의 유량을 제어하는 수단을 구비한다. 본 발명 센서는, 유체의 유량을 모니터링하는 수단의 일부를 구성하고 있어도 된다. 본 발명에 따르면, 높은 신뢰성을 갖는 본 발명 센서가 내장된 질량 유량 제어 장치를 사용하여 유체의 압력을 정확하게 모니터링함으로써, 유체의 유량의 측정 정밀도를 높이거나, 압력의 변동에 따라 유체의 유량을 정확하게 제어하거나 하는 것이 가능해진다.
실시예
본 발명의 효과에 대하여, 이하에 나타내는 실시예에 더 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명은 본 발명의 효과를 구체적으로 예시한 것에 지나지 않고, 본 발명을 실시하기 위한 형태는, 이하에 설명하는 실시예의 내용에 한정되지는 않는다.
(1) 평가용 센서의 구성
본 발명에 관한 플렉시블 프린트 배선판(본 발명 배선판) 및 종래 기술에 관한 플렉시블 프린트 배선판(종래 배선판)과 변형 센서인 베어 칩을 사용하여, 본 발명에 관한 압력 센서인 실시예 1 및 실시예 2, 그리고 종래 기술에 관한 압력 센서인 비교예 1을 평가용 센서로서 각각 제조했다.
구체적으로는, 후술하는 표 1에 열거하는 바와 같이, 실시예 1 및 실시예 2에 있어서는, 도 7에 예시한 제6 배선판(1f)을 플렉시블 프린트 배선판으로서 채용하고, 도 2에 예시한 베어 칩(2)을 변형 센서로서 채용했다. 단, 실시예 1에 있어서는 범프(2a)가 마련된 면에 테스트용 전극(2b)이 존재하지 않는 베어 칩(2)을 채용하고, 실시예 2에 있어서는 범프(2a)가 마련된 면에 테스트용 전극(2b)이 존재하는 베어 칩(2)을 채용했다.
한편, 비교예 1에 있어서는, 도 3에 예시한 종래 기술에 관한 플렉시블 프린트 배선판(종래 배선판(1'))을 플렉시블 프린트 배선판으로서 채용하고, 도 2에 예시한 베어 칩(2)을 변형 센서로서 채용했다. 단, 비교예 1에 있어서는 범프(2a)가 마련된 면에 테스트용 전극(2b)이 존재하지 않는 베어 칩(2)과 범프(2a)가 마련된 면에 테스트용 전극(2b)이 존재하는 베어 칩(2)을 혼용했다.
상기 구성에 의해, 실시예 1 및 실시예 2에 있어서는 플렉시블 프린트 배선판의 제1 면(3a)의 실장 영역(3c)의 내부에만 제1 도전 패턴이 마련되는 것에 비해, 비교예 1에 있어서는 플렉시블 프린트 배선판의 제1 면(3a)의 실장 영역(3c)의 내부뿐만 아니라 실장 영역(3c)의 외부에도 제1 도전 패턴이 마련되게 된다. 또한, 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1의 어느 것에 있어서도, 베어 칩(2)의 실장 영역(3c)의 형상은 한 변이 2.5㎜인 정사각형이었다.
(2) 플렉시블 프린트 배선판의 조제
각 평가용 센서에 사용되는 플렉시블 프린트 배선판의 조제 수순에 대하여, 이하에 설명한다. 우선, 30㎛의 두께를 갖는 폴리이미드 필름으로 이루어지는 절연 기판(3)의 제1 면(3a) 및 제2 면(3b)에 10㎛의 두께를 갖는 압연 구리박이 적층된 동장 적층판을 준비하고, 스루홀(3d)을 뚫어 형성했다. 그 후, 스루홀 도금 가공 처리에 의해 스루홀(3d)을 통하는 제1 면(3a)측과 제2 면(3b)측의 도통이 가능한 상태를 달성했다.
이어서, 실시예 1 및 실시예 2에 대해서는, 도 1에 예시한 제1 도전 패턴(4) 및 도 4에 예시한 제2 도전 패턴(5)에 대응하는 레지스트 패턴을 인쇄한 후, 불필요한 부분의 압연 구리박을 에칭에 의해 제거했다. 이어서, 제1 도전 패턴(4)의 제1 전극부(4a) 및 제2 도전 패턴(5)의 제2 전극부(5a) 이외의 부분에 폴리이미드 필름을 접착제에 의해 접합(첩부)했다. 즉, 실시예 1 및 실시예 2가 구비하는 제6 배선판(1f)에 있어서는, 도 6에 예시한 제5 배선판(1e)이 구비하는 절연층(10)이 폴리이미드 필름에 의해 형성되어 있다. 또한, 제1 전극부(4a) 및 제2 전극부(5a)의 표면에, 1㎛의 두께를 갖는 니켈 도금층 및 0.03㎛의 두께를 갖는 금도금층을, 각각 무전해 도금에 의해 순차 형성했다.
한편, 비교예 1에 대해서는, 도 3에 예시한 제1 도전 패턴(4')에 대응하는 레지스트 패턴을 인쇄한 후, 불필요한 부분의 압연 구리박을 에칭에 의해 제거했다. 이어서, 제1 도전 패턴(4')의 제1 전극부(4a') 이외의 부분에 레지스트 패턴을 인쇄했다. 단, 전술한 바와 같이 범프(2a)에 대향하는 위치만을 피하여 레지스트 패턴(절연 피막)을 고정밀도로 마련하는 것은 기술적으로 곤란하므로, 비교예 1에 있어서는, 실장 영역(3c)의 근방에 제1 도전 패턴(4')이 노출되어 있는 부분이 형성되었다. 또한, 제1 전극부(4a')의 표면에는, 실시예 1 및 실시예 2와 마찬가지로, 1㎛의 두께를 갖는 니켈 도금층을 무전해 도금에 의해 순차 형성했다.
(3) 접합체의 조립
이어서, 상술한 각종 플렉시블 프린트 배선판 및 베어 칩(2)을 사용하여 도 12에 예시한 압력 센서(8)를 각각 조립함으로써, 실시예 1 및 실시예 2, 그리고 비교예 1에 관한 평가용 센서를 각각 조립했다.
구체적으로는, 도 12에 예시한 바와 같이, 측정하려고 하는 유체의 유로와 연통하는 공간을 획정하도록 본체에 마련된 다이어프램과, 당해 다이어프램과 기계적으로 접합된 탄성 부재를 준비하여, 당해 탄성 부재의 표면에, 베어 칩(2)의 범프(2a)가 형성되어 있지 않은 면을 접합했다. 이어서, 베어 칩(2)의 범프(2a)가 형성되어 있는 면에 이방성 도전 필름을 적재하고, 또한 그 위에, 베어 칩(2)과 실장 영역(3c)이 겹치도록(즉, 베어 칩(2)의 범프(2a)와 제1 전극부(4a) 또는 제1 전극부(4a')가 대향하도록) 상술한 각종 플렉시블 프린트 배선판을 올려 놓았다. 이렇게 위치 정렬이 이루어진 상태에 있어서, 히터에 의해 가열하면서 압력을 가함으로써, 베어 칩(2)의 범프(2a)와 각종 플렉시블 프린트 배선판의 제1 전극부(4a) 또는 제1 전극부(4a')를 도통시켜, 베어 칩(2)을 각종 플렉시블 프린트 배선판에 실장했다. 이와 같이 하여, 실시예 1 및 실시예 2, 그리고 비교예 1에 관한 각종 접합체를 조립했다.
(4) 평가용 센서의 조립
이어서, 도 12에 예시한 바와 같은 외부 전극(6)을 구비하는 수납 케이스를 준비하여, 실시예 1 및 실시예 2에 관한 접합체를 구성하는 제6 배선판(1f)의 제2 전극부(5a)와 외부 전극(6)을 전기적으로 접합했다. 한편, 비교예 1에 대해서는, 접합체를 구성하는 종래 배선판(1')의 도시하지 않은 전극부와 외부 전극(6)을 전기적으로 접합했다. 이어서, 도 12에 예시한 바와 같이 각종 플렉시블 프린트 배선판을 굴곡시키면서, 각종 접합체, 다이어프램 및 탄성 부재를 포함하는 본체를 수납 케이스에 내장하고, 본체와 수납 케이스를 용접함으로써, 각종 평가용 센서를 조립했다. 이렇게 하여 조립된 실시예 1 및 실시예 2, 그리고 비교예 1에 관한 평가용 센서의 구성에 대하여, 이하의 표 1에 열거한다.
Figure pct00001
(5) 절연성 평가 A
상기와 같이 하여 얻어진 실시예 1 및 실시예 2, 그리고 비교예 1에 관한 평가용 센서의 각각에 대하여, 이하에 나타내는 a) 및 b)의 전기 저항값 측정을 행하여, 검출된 전기 저항값이 각각의 기준값을 초과하는 것을 「합격」, 검출된 전기 저항값이 각각의 기준값 이하인 것을 「불합격」이라고 판정했다. 각 평가용 센서의 판정 결과도 또한 표 1에 열거되어 있다.
a) 외부 전극 사이의 전기 저항값 측정
외부 전극(6) 중 베어 칩(2)의 어스와 도통하고 있는 1개의 외부 전극과 다른 8개의 외부 전극 사이의 전기 저항을 디지털 멀티 미터로 측정했다.
b) 외부 전극과 수납 케이스 사이의 전기 저항값 측정
상기 a)와 동일한 측정기(디지털 멀티 미터) 및 절연 저항계(인가 전압＝125V)를 사용하여, 평가용 센서의 수납 케이스와 9개의 외부 전극(6) 사이의 전기 저항을 측정했다.
실시예 1 및 실시예 2에 관한 평가용 센서에 대해서는, 상기 a)의 전기 저항값 측정의 결과, 모든 평가용 센서에 있어서 3㏁보다도 큰 전기 저항값이 검출되었다. 또한, 상기 b)의 디지털 멀티 미터에 의한 전기 저항값 측정의 결과, 모든 평가용 센서에 있어서 600㏁보다도 큰 전기 저항값이 검출되었다. 또한, 상기 b)의 절연 저항계에 의한 전기 저항값 측정의 결과, 모든 평가용 센서에 있어서 250㏁보다도 큰 전기 저항값이 검출되었다. 즉, 실시예 1 및 실시예 2에 관한 평가용 센서는 모두, 측정기의 검출 한계를 초과하는 충분히 큰 전기 저항값을 나타냈다.
이상과 같이, 실시예 1에 관한 평가용 센서(59개) 및 실시예 2에 관한 평가용 센서(48개) 모두에 있어서, 의도하지 않은 도통에 기인하는 전기 저항값의 저하가 발생하지 않아, 「합격」이라고 판정되는 것이 확인되었다. 즉, 제1 면(3a)의 실장 영역(3c)의 내부에만 제1 도전 패턴이 마련되어 있는 본 발명에 관한 플렉시블 프린트 배선판(본 발명 배선판)에 베어 칩(2)을 실장한 압력 센서에 있어서는, 제1 도전 패턴(4)과 베어 칩(2) 사이의 범프(2a)를 경유하지 않는 상정 외의 도통이 없는 것이 확인되었다.
한편, 비교예 1에 관한 평가용 센서에 대해서는, 상기 a) 및 b)의 전기 저항값 측정의 결과, 499개의 평가용 센서 중, 480개는 「합격」이라고 판정되었지만, 나머지 19개는 기준값 이하의 저항값을 나타냈기 때문에 「불합격」이라고 판정되었다. 즉, 제1 면(3a)의 실장 영역(3c)의 내부뿐만 아니라 실장 영역(3c)의 외부에도 제1 도전 패턴이 마련되어 있는 종래 기술에 관한 플렉시블 프린트 배선판(종래 배선판)에 베어 칩(2)을 실장한 압력 센서에 있어서는, 제1 도전 패턴(4')과 베어 칩(2) 사이의 범프(2a)를 경유하지 않는 상정 외의 도통이 발생하고 있는 것이라고 판단된다.
(6) 절연성 평가 B
이어서, 테스트용 전극을 갖는 베어 칩(2) 및 본 발명 배선판을 구비하는 실시예 2에 관한 평가용 센서를 실시예 3에 관한 평가용 센서로서 선택하고, 테스트용 전극의 유무가 혼재하는 베어 칩(2) 및 종래 배선판을 구비하는 비교예 1에 관한 평가용 센서 중 상기 절연성 평가 A(즉, 상기 a) 및 b)의 전기 저항값 측정에 의한 평가)에 있어서 「합격」이라고 판정된 개체를 비교예 2에 관한 평가용 센서로서 선택했다.
상기와 같이 하여 선택된 실시예 3 및 비교예 2에 관한 평가용 센서의 각각에 대하여, 본체와 수납 케이스의 용접부를 절단하여 플렉시블 프린트 배선판을 노출시키고, 베어 칩(2)에 전력이 공급되어 있는 상태에 있어서 핀셋을 사용하여 플렉시블 프린트 배선판을 변형시켜 베어 칩(2)의 에지에 가깝게 하는 테스트를 행하였다.
상기 테스트의 결과, 실시예 3에 관한 평가용 센서에 대해서는, 12개의 평가용 센서 모두에 있어서 베어 칩(2)의 동작에 이상은 발생하지 않았다(합격률＝100％). 한편, 비교예 2에 관한 평가용 센서에 대해서는, 12개의 평가용 센서 모두에 있어서 베어 칩(2)이 회로 보호를 위한 파워 다운 모드로 이행하여, 정상적인 동작을 계속할 수 없었다(합격률＝0％).
(7) 종합 평가
이상의 결과로부터, 본 발명에 관한 플렉시블 프린트 배선판(본 발명 배선판)을 구비하는 압력 센서에 있어서는, 베어 칩에 있어서의 테스트용 전극의 유무에 관계 없이, 우수한 절연성 및 신뢰성을 달성할 수 있었다. 이것으로부터, 제1 도전 패턴(4)이 베어 칩(2)의 실장 영역(3c)의 내부에만 마련되는 본 발명 배선판에 의하면, 베어 칩(2)의 에지 및 테스트용 전극(2b)과 플렉시블 프린트 배선판의 도전 패턴의 의도하지 않은 전기적 접촉 및 수용 케이스와 도전 패턴의 의도하지 않은 전기적 접촉을 확실하게 방지할 수 있는 것이 확인되었다.
한편, 제1 도전 패턴(4)이 베어 칩(2)의 실장 영역(3c)의 내부뿐만 아니라 외부에도 마련되어 있는 종래 배선판을 구비하는 압력 센서에 있어서는, 플렉시블 프린트 배선판의 도전 패턴과 도통하고 있는 외부 전극 사이의 의도하지 않은 도통 및 외부 전극과 수용 케이스의 의도하지 않은 도통을 확실하게 방지할 수는 없는 것이 확인되었다(절연성 평가 A). 또한, 핀셋을 사용하여 플렉시블 프린트 배선판을 변형시켜 베어 칩(2)의 에지에 가깝게 한 경우, 전체 수에 있어서 베어 칩(2)의 동작 이상이 일어나는 것이 확인되었다. 즉, 종래 배선판을 구비하는 압력 센서에 있어서는, 우수한 절연성 및 신뢰성을 달성하는 것이 곤란한 것이 확인되었다.
이상, 본 발명을 설명하는 것을 목적으로 하여, 특정한 구성을 갖는 몇 가지의 실시 형태 및 실시예에 대하여, 경우에 따라 첨부 도면을 참조하면서 설명해 왔지만, 본 발명의 범위는, 이것들의 예시적인 실시 형태 및 실시예에 한정된다고 해석되어서는 안되고, 특허 청구범위 및 명세서에 기재된 사항의 범위 내에서, 적절히 수정을 추가하는 것이 가능한 것은 물론이다.
1: 플렉시블 프린트 배선판
1a: 플렉시블 프린트 배선판(본 발명의 제1 실시 형태)
1c: 플렉시블 프린트 배선판(본 발명의 제3 실시 형태)
1d: 플렉시블 프린트 배선판(본 발명의 제4 실시 형태)
1e: 플렉시블 프린트 배선판(본 발명의 제5 실시 형태)
1f : 플렉시블 프린트 배선판(본 발명의 제6 실시 형태)
1': 플렉시블 프린트 배선판(종래 기술)
2: 베어 칩
2a: 범프
2b: 테스트용 전극
2c: 이방성 도전 필름(ACF)
3: 절연 기판
3a: 제1 면
3b: 제2 면
3c: 실장 영역
3d: 스루홀
4: 제1 도전 패턴
4a: 제1 전극부
4b: 제1 랜드
4c: 가늘고 긴 도전 패턴
4': 제1 도전 패턴(종래 기술)
4a': 제1 전극부(종래 기술)
4c': 가늘고 긴 도전 패턴
5: 제2 도전 패턴
5a: 제2 전극부
5b: 제2 랜드
5c: 더미 전극
5d: 가늘고 긴 도전 패턴
6: 외부 전극
7: 접합체(본 발명)
7a: 접합체(제4 배선판(1d)을 포함함)
7b: 접합체(제5 배선판(1e)을 포함함)
7c: 접합체(제4 배선판(1d) 및 ACF를 포함함)
7d: 접합체(제5 배선판(1e) 및 ACF를 포함함)
8: 압력 센서
9: 칩 저항
10: 절연층

Claims (10)

  1. 베어 칩(2)이 실장되는 표면인 제1 면(3a) 및 상기 제1 면(3a)의 반대측에 위치하는 표면인 제2 면(3b)을 구비하는 절연 기판(3)과,
    상기 제1 면(3a)에 마련되어, 상기 베어 칩(2)이 상기 제1 면(3a)에 실장된 상태인 실장 상태에 있어서 상기 베어 칩(2)의 범프(2a)와 도통하는 것이 가능한 위치에 배치된 제1 전극부(4a)를 포함하는 1 또는 2 이상의 제1 도전 패턴(4)과,
    상기 절연 기판(3)에 뚫린 1 또는 2 이상의 스루홀(3d)과,
    상기 제2 면(3b)에 마련된 1 또는 2 이상의 제2 도전 패턴(5)을
    갖고,
    상기 제1 도전 패턴(4)의 적어도 일부가, 상기 제1 전극부(4a)와 상기 스루홀(3d)을 도통시키는 도전 패턴인 제1 도통부(4c)를 더 구비하고,
    적어도 일부의 상기 제1 도전 패턴(4)과 적어도 일부의 상기 제2 도전 패턴(5)이, 상기 스루홀(3d)을 통해 도통하고 있고,
    상기 제1 도전 패턴(4)이, 상기 실장 상태에 있어서 상기 베어 칩(2)에 대향하는 영역인 실장 영역(3c)의 내부에만 마련되어 있는,
    플렉시블 프린트 배선판(1a).
  2. 제1항에 있어서, 상기 베어 칩(2)이 테스트용 전극(2b)을 구비하고,
    상기 제1 도전 패턴(4)이, 상기 테스트용 전극(2b)에 대향하는 위치를 피하여 마련되어 있는,
    플렉시블 프린트 배선판(1a).
  3. (삭제)
  4. 제1항 또는 제2항에 기재된 플렉시블 프린트 배선판(1c)이며,
    상기 제1 도전 패턴(4)이, 1 또는 2 이상의 제1 랜드(4b)를 구비하고,
    상기 제2 도전 패턴(5)이, 1 또는 2 이상의 제2 랜드(5b)를 구비하고,
    상기 제1 랜드(4b)와 상기 제2 랜드(5b)가, 상기 스루홀(3d)을 통해 도통하고 있는,
    플렉시블 프린트 배선판(1d).
  5. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 기재된 플렉시블 프린트 배선판(1c, 1d)이며,
    상기 제2 도전 패턴의 적어도 일부를 덮도록 마련된 절연층(10)을 더 구비하는,
    플렉시블 프린트 배선판(1e).
  6. 제1항, 제2항 및 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 기재된 플렉시블 프린트 배선판(1c, 1d, 1e)이며,
    상기 제2 도전 패턴(5)이, 외부 전극(6)과 도통하기 위한 제2 전극부(5a)를 구비하는,
    플렉시블 프린트 배선판(1f).
  7. 제1항, 제2항 및 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 플렉시블 프린트 배선판(1a, 1c, 1d, 1e, 1f)과,
    베어 칩(2)을
    포함하는, 접합체(7a, 7b).
  8. 제7항에 기재된 접합체(7a, 7b)이며,
    상기 범프(2a)와 상기 제1 전극부(4a)의 도통이 이방성 도전 필름에 의해 달성되어 있는,
    접합체(7c, 7d).
  9. 제7항 또는 제8항에 기재된 접합체(7)를 갖고,
    상기 베어 칩(2)이 변형 센서인,
    압력 센서(8).
  10. 제9항에 기재된 압력 센서(8)를 갖고,
    상기 압력 센서(8)에 의해 유체의 압력을 모니터링하도록 구성되어 있는,
    질량 유량 제어 장치.
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