WO2006016474A1

WO2006016474A1 - 多層フレックスリジッド配線基板の製造方法

Info

Publication number: WO2006016474A1
Application number: PCT/JP2005/013563
Authority: WO
Inventors: Hitoshi Motoyoshi
Original assignee: Sony Chemical & Information Device Corporation
Priority date: 2004-08-12
Filing date: 2005-07-25
Publication date: 2006-02-16
Also published as: JP2006054331A

Abstract

　　本発明は、ファインピッチ化への対応が可能で、かつ、ビアスタック構造によってビルドアップを行うことができ、しかもフレキシブル基板の部分の多層化も可能な多層フレックスリジッド配線基板を安価に提供するものである。　本発明の方法は、フレキシブル両面配線基板１０と、絶縁性接着基材１１に金属製の接続用ピン１２がその両端が絶縁性接着基材１１の表面から突出するように配置固定され、かつ、フレキシブル配線基板露出用の開口部１１ａを有するリジッド用基板１３と、リジッド用基板１３の開口部１１ａに対応する開口部１４ａを有する金属箔１４とを積層押圧することにより、フレキシブル両面配線基板１０の配線パターン４２とリジッド用基板１３の接続用ピン１２とを電気的に接続するとともに金属箔１４とリジッド用基板１３の接続用ピン１２とを電気的に接続し、その後、金属箔１４をパターン処理する。

Description

明細書

多層フレックスリジッド配線基板の製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、フレキシブル基板とリジッド基板を一体ィ匕させた多層フレックスリジッド配線基板の製造方法に関する。

背景技術

[0002] 近年、この種のフレックスリジッド配線基板は、以下のような種々の方法によって作成されている。

例えば、貫通スルーホールフレックスリジッド基板においては、まず、フレキシブル銅張積層板に貫通孔を設けてスルーホールめつきを行い、所定の回路を形成した後、カバーレイを施して両面フレキシブル基板を作成する。

[0003] そして、この両面フレキシブル基板の両面にリジッド基板を積層させた後、リジッド基板の部分を貫通するようにスルーホールを設けるとともに孔内壁のめっきを行ってリジッド基板の銅箔同士を接続し、更にこれら銅箔に対して所定の回路を形成して目的とする基板を得る。

[0004] また、ビルドアップ法の場合は、上述の両面フレキシブル基板上に積層させたリジッド基板に対しレーザ光によってビアホールを形成するとともにフィルドめっきを行って両面フレキシブル基板との接続を行 1ヽ、更にリジッド基板の銅箔に対して所定の回路を形成して目的とする基板を得る。

[0005] さらに、いわゆる Β 法の場合は、銅箔上に形成した導電ペーストのバンプを、上述した両面フレキシブル基板上に設けたリジッド基材を貫通させて電気的接続を行い、さらにリジッド基材上の銅箔に対して所定の回路を形成して目的とする基板を得る。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] し力し、上述した従来技術にお!、ては、種々の課題がある。

例えば、貫通スルーホールめつき法の場合は、スルーホール内壁のめっきの厚さが厚いためファインピッチ化への対応が困難であるとともに、フレキシブル基板の接続部分がスルーホールであるため、フレキシブル基板とリジッド基板との間でピアスタツク構造を作成することができな、と、う問題がある。

[0007] また、スルーホールによって各層を接続することから、任意の層の回路パターンに対して接続を行うことができな、と、う問題もある。

[0008] さらに、内外層の双方にめっきが必要であるとともに孔形成の工程数が多ぐコストアップを招くという問題もある。

[0009] 一方、ビルドアップ法の場合は、レーザー光によるビアホールのピッチが大きくファインピッチ化への対応が困難であるとともに、フレキシブル基板とリジッド基板との間でビアスタック構造を作成するためには、フィルドビア構造とするために多くのめっきが必要となり、コストアップを招くという問題がある。

[0010] さらに、いわゆる Β 法の場合は、上記貫通スルーホールめつき法の場合と同様にファインピッチ化への対応が困難であるとともにフレキシブル基板とリジッド基板との間でビアスタック構造を作成することができないという問題があり、また導通に用いる導電ペーストはフレキシブル基板を貫通させることができな、ため、フレキシブル基板の部分にぉ、て多層化することができな、と、う課題がある。

[0011] 本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ファインピッチ化への対応が可能で、かつ、ビアスタック構造によつてビルドアップを行うことができ、し力もフレキシブル基板の部分の多層ィ匕も可能な多層フレックスリジッド配線基板を安価に提供することにある。

課題を解決するための手段

[0012] 上記目的を達成するためになされた本発明は、シート状の絶縁性接着基材上に所定の配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板と、リジッド基板用の絶縁性接着基材の所定の部位に金属製の接続用ピンがその両端が前記絶縁性接着基材の表面力突出するように配置固定され、かつ、前記フレキシブル配線基板を露出させるための開口部を有するリジッド用基板と、前記リジッド用基板の開口部に対応する開口部を有する金属箔とを用意し、前記フレキシブル配線基板と、前記リジッド用基板と、前記金属箔とを積層押圧することにより、前記フレキシブル配線基板の配線パターンと前記リジッド用基板の接続用ピンとを電気的に接続するとともに前記金属箔と前記リジッド用基板の接続用ピンとを電気的に接続し、前記金属箔をパターン処理する工程を有する多層フレックスリジッド配線基板の製造方法である。

本発明においては、前記フレキシブル配線基板として、絶縁性接着基材の両面に配線パターンが形成されたフレキシブル両面配線基板を用い、前記リジッド用基板と前記金属箔とを当該フレキシブル両面配線基板の両面側から順次押圧積層し、当該フレキシブル両面配線基板の配線パターンと当該リジッド用基板の接続用ピンとを電気的に接続するとともに当該金属箔と当該リジッド用基板の接続用ピンとを電気的に接続する工程と、前記金属箔をパターン処理する工程とを所定の回数行うこともできる。

本発明においては、前記フレキシブル両面配線基板として、絶縁性接着基材の所定の部位に所定の金属力なる接続用ピンをその両端が前記絶縁性接着基材の表面力突出するように貫通固定し、所定の金属箔を前記絶縁性接着基材の両面側から押圧積層して当該金属箔と当該接続用ピンとを電気的に接続し、前記金属箔をパターン処理して形成されたものを用いることもできる。

本発明においては、前記リジッド用基板における接続用ピンの配置固定と、前記フレキシブル配線基板を露出させるための開口部の形成を同一の工程で行うこともできる。

本発明においては、前記リジッド用基板の接続用ピンをインプラント法によって当該絶縁性接着基材に貫通固定させることもできる。

本発明におヽては、前記フレキシブル両面配線基板の接続用ピンをインプラント法によって当該絶縁性接着基材に貫通固定させることもできる。

[0013] 本発明の場合、例えば内層に位置するフレキシブル基板の部分にスルーホールめつき工程が必要ないため、従来困難であったファインピッチ化への対応が容易になる

[0014] さらに、例えば外層に位置するリジッド部分についてもめっき工程が必要なぐその結果、全くめつき工程が必要なくなるので、製造コストを低く抑えることができる。

[0015] また、内外層部分の孔形成工程が不要であるため、従来困難であったビアスタック構造によってビルドアップを行うことができるとともに、製造コストを低く抑えることができる。

[0016] さらにまた、本発明によれば、金属製の接続用ピンを用いて層間の電気的接続を行うことから、フレキシブル基板の部分にっ、ても多層化を行うことができる。

[0017] 一方、本発明にお、て、フレキシブル配線基板として、絶縁性接着基材の両面に配線パターンが形成されたフレキシブル両面配線基板を用い、前記リジッド用基板と前記金属箔とを当該フレキシブル両面配線基板の両面側から順次押圧積層し、当該フレキシブル両面配線基板の配線パターンと当該リジッド用基板の接続用ピンとを電気的に接続するとともに当該金属箔と当該リジッド用基板の接続用ピンとを電気的に接続する工程と、前記金属箔をパターン処理する工程とを所定の回数行うようにすれば、フレキシブル基板をコアとしてその両面側にリジッド基板が配置された多層フレックスリジッド用基板を容易に製造することができる。

[0018] この場合、フレキシブル両面配線基板として、絶縁性接着基材の所定の部位に所定の金属力なる接続用ピンをその両端が前記絶縁性接着基材の表面力突出するように貫通固定し、所定の金属箔を前記絶縁性接着基材の両面側から押圧積層して当該金属箔と当該接続用ピンとを電気的に接続し、前記金属箔をパターン処理して形成されたものを用いれば、バンプの径ゃビアホールのピッチ等に起因せず容易にファインピッチ化へ対応できるとともに、接続用ピンによって電気的接続を行うので、導通抵抗が小さぐまた熱伝導率を大きくすることができる。

[0019] また、本発明において、リジッド用基板における接続用ピンの配置固定と、フレキシブル配線基板を露出させるための開口部の形成を同一の工程で行うようにすれば、工程数を削減して製造時間の短縮ィ匕及び製造コストの低減を図ることが可能になる

[0020] さらに、本発明におヽて、リジッド用基板 (又はフレキシブル両面配線基板)の接続用ピンをインプラント法によって絶縁性接着基材に貫通固定させるようにすれば、精度良く確実に絶縁性接着基材の所定の部位に配置することができ、高精度の多層フレックスリジッド配線基板を提供することが可能になる。

発明の効果 [0021] 本発明によれば、ファインピッチ化への対応が可能で、かつ、ビアスタック構造によつてビルドアップを行うことができ、し力もフレキシブル基板の部分の多層ィ匕も可能な多層フレックスリジッド配線基板を安価に提供することができる。

図面の簡単な説明

[0022] [図 1] (a)〜 (f)：本発明の実施の形態に用いるフレキシブル両面配線基板を作成する工程を示す断面図である。

[図 2] (a)〜 (c)：同実施の形態に用いるリジッド配線基板を作成する工程を示す断面図である（その 1)。

[図 3] (a) (b)：同実施の形態におけるリジッド配線基板を作成する工程を示す断面図である（その 2)。

[図 4] (a)〜 (c)：同実施の形態の最終工程を示す断面図である。

[図 5]同実施の形態において更に多層化された多層フレックスリジッド配線基板の構成を示す断面図である。

符号の説明

[0023] 1…絶縁性接着基材 2…接続用ピン 3…接続部材 4…金属箔 10…フレキシブル両面配線基板 11 · · ·絶縁性接着基材 11a…開口部 12· · ·接続用ピン 13· · ·リジッド用基板 15· · ·リジッド配線基板 20、 30…フレックスリジッド配線基板 41、 42 、43、 44· · ·配線パターン

発明を実施するための最良の形態

[0024] 以下、本発明に係る多層フレックスリジッド配線基板の製造方法の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。

[0025] 本実施の形態においては、 4層の配線パターンを有する多層フレックスリジッド配線基板を製造する場合を例にとって説明する。

[0026] 図 1 (a)〜 (f)は、本実施の形態に用いるフレキシブル両面配線基板を作成するェ程を示す断面図である。

[0027] ここでは、まず、図 1 (a)に示すように、シート状の絶縁性接着基材 1を用意する。

[0028] 本発明の場合、絶縁性接着基材 1としては、未硬化又は接着剤付き榭脂基板のいずれも使用することができ、例えば、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性液晶ポリエステル等力もなるものを好適に使用することができる。

[0029] 本発明の場合、絶縁性接着基材 1の厚さは特に限定されることはないが、 10〜5 mのものを用いることが好まし!/、。

[0030] 次いで、図 1 (b)に示すように、絶縁性接着基材 1の所定の部位に金属製の接続用ピン 2を配置固定して接続部材 3を作成する。

[0031] この場合、公知のインプラント法 (例えば、特開 2003— 197692号公報参照）によつて、円柱状の接続用ピン 2を絶縁性接着基材 1の厚さ方向に貫通させ、接続用ピン

2の両端が絶縁性接着基材 1の表面力突出するようにする。

[0032] このインプラント法は、概ね以下の工程を有するものである。

(1)対向配置した一対の金型によって絶縁性榭脂フィルムを挟んで保持し、細長棒状のインプラント用ピンを用い絶縁性榭脂フィルムを貫通させるようにパンチングを行うことにより、絶縁性榭脂フィルムにインプラント用孔を設ける。

(2)上記絶縁性榭脂フィルムに金属シートを積層し、上記金型によってこれら絶縁性榭脂フィルム及び金属シートを挟んで保持した状態で、上記インプラント用ピンを用い上記金属シートを貫通させるようにパンチングを行うことにより、この金属シート材をインプラント用孔内に埋設する。

このインプラント法にぉ、ては、絶縁性榭脂フィルムの厚さより厚、金属シートを用いることにより、絶縁性榭脂フィルム力も金属シート材を突出させることができる。

[0033] 本発明の場合、接続用ピン 2の材料は特に限定されることはないが、導通信頼性確保の観点からは、後述する電解銅箔より軟らかい材料を用いることが好ましぐ特に好ましい材料は、無酸素圧延銅 (圧延によって加工した無酸素銅)からなるものである。

[0034] 本明細書において、「無酸素銅」とは、 JIS C1011、JIS C1020に規定するもの（ OFC、化学成分→Cu: 99. 995wt% O : 0. 0003wt%)のほ力、 JIS C1100に

2

規定するタフピッチ銅（TPC、化学成分→Cu: 99. 95wt% O : 0. 035wt%)も含

2

まれるものとする。

[0035] この場合、導通信頼性を向上させる観点からは、 JIS C1011、JIS C1020に規定するものを使用することが好ま、。 [0036] また、接続用ピン 2の両端が絶縁性接着基材 1の表面力も突出する高さについては特に限定されることはないが、導通信頼性確保の観点からは、後述する金属箔 4の厚さより小さいことが好ましぐ具体的には、 3〜： LO mとすることが好ましい。

[0037] そして、図 1 (c) (d)に示すように、金属箔 4を接続部材 3の絶縁性接着基材 1の両面側から位置決めして積層し、所定の圧力及び温度で熱圧着を行うことによって、対向する金属箔 4と接続用ピン 2をそれぞれ電気的に接続する。

[0038] 本発明の場合、金属箔 4の種類は特に限定されることはないが、導通信頼性確保の観点力は、上述した無酸素銅以外の材料、例えば電解銅箔を用いることが好ましい。

[0039] また、金属箔 4の厚さは特に限定されることはないが、導通信頼性確保の観点からは、 8〜70 /ζ πιのものを用いることが好ましい。

[0040] さらに、図 1 (e)に示すように、公知のリソグラフィ法によって各金属箔 4のパターン処理を行ヽ、本実施の形態における内層部分に対応する配線（回路)パターン 42、

43を形成する。

[0041] その後、図 1 (f)に示すように、所定のプロセスによってカバーレイ 5を形成する。これにより目的とするフレキシブル両面配線基板 10を得る。

[0042] 図 2 (a)〜（c)及び図 3 (a) (b)は、本実施の形態に用いるリジッド配線基板を作成する工程を示す断面図である。

[0043] 図 2 (a)に示すように、本実施の形態においては、まず、リジッド基板用のシート状の絶縁性接着基材 11を用意する。

[0044] 本発明の場合、絶縁性接着基材 11としては、例えば榭脂流れの少ないタイプのプリプレダ等を用いることが好まし、。

[0045] また、絶縁性接着基材 11の厚さは特に限定されることはないが、 10 m〜5mmのものを用いることが好ましい。

[0046] そして、図 2 (b)に示すように、上述のインプラント法によって、絶縁性接着基材 11 の所定の部位に金属製の接続用ピン 12を配置固定する。

[0047] 本発明の場合、接続用ピン 12の両端が絶縁性基材 1の表面カゝら突出する高さについては特に限定されることはないが、導通信頼性を確保する観点からは、 3〜10 m とすることが好ましい。

[0048] 本発明の場合、金属箔 4の種類は特に限定されることはないが、導通信頼性確保の観点力は、上述した無酸素銅以外の材料、例えば電解銅箔を用いることが好ましい。

[0049] さらに、図 2 (c)に示すように、絶縁性接着基材 11の例えば接続用ピン 12の間の部分を部分的又は全面的に切り抜、て切り欠き部又は開口部（以下「切り欠き部」 t 、う ) 11aを形成し、これにより目的とするリジッド用基板 13を得る。

[0050] 一方、図 3 (a) (b)に示すように、所定の金属箔 14を用意し、この金属箔 14を部分的に切り抜き、上述した絶縁性接着基材 11の切り欠き部 11aに対応する切り欠き部又は開口部（以下「切り欠き部」 t 、う） 14aを形成する。

[0051] 本発明の場合、金属箔 14の種類は特に限定されることはないが、導通信頼性確保の観点力は、上述した無酸素銅以外の材料、例えば電解銅箔を用いることが好ましい。

[0052] また、金属箔 14の厚さは特に限定されることはないが、導通信頼性確保の観点からは、 8〜70 μ mのものを用いることが好ましい。

[0053] 図 4 (a) (b)は、本実施の形態の最終工程を示す断面図である。

図 4 (a)に示すように、本実施の形態においては、上記図 l (a)〜(g)に示す方法によって得られたフレキシブル両面配線基板 10と、上記図 2 (a)〜（c)に示す方法によつて得られたリジッド用基板 20と、上記図 3 (a) (b)によって得られた金属箔 14とを用意する。

[0054] そして、図 4 (b)に示すように、フレキシブル両面配線基板 10の両面側から、リジッド用基板 13と金属箔 14を位置決めして順次それぞれ積層し、所定の圧力及び温度で熱圧着を行うことによって、一方のフレキシブル両面配線基板 10の配線パターン 4 2と金属箔 14を接続用ピン 12を介して電気的に接続するとともに、他方のフレキシブル両面配線基板 10の配線パターン 43と金属箔 14を接続用ピン 12を介して電気的に接続する。

[0055] さらに、図 4 (b)に示すように、公知のリソグラフィ法によって上部及び下部の金属箔 4のパターン処理を行い、本実施の形態の外層部分に対応する配線パターン 41、 4 4を形成する。これにより両面フレキシブル配線基板 10を内層として外層部分にリジッド配線基板 15を有する 4層のフレックスリジッド配線基板 20を得る。

[0056] 一方、さらに多層化を行う場合には、図 2 (a)〜（c)、図 3 (a) (b)及び図 4 (a) (b)に示す工程を所定の回数繰り返す。

[0057] これにより、例えば、図 5に示すように、リジッド配線基板 15の部分が更に多層化されたフレックスリジッド配線基板 30を得る。

[0058] 以上述べたように本実施の形態によれば、内層に位置するフレキシブル両面配線基板 10についてスルーホールめつき工程が必要ないため、従来困難であったフアインピッチ化への対応が容易になるとともに、外層に位置するリジッド基板 15につ、てもめつき工程が必要なぐその結果、全くめつき工程が必要なくなるので、製造コストを低く抑えることができる。

[0059] また、内外層部分の孔形成工程が不要であるため、従来困難であったビアスタック構造によってビルドアップを行うことができるとともに、製造コストを低く抑えることができる。

[0060] 特に、本実施の形態では、リジッド配線基板 15の接続用ピン 12の配置固定と開口部 11aの形成を同一の工程で行うことから、少ない工程数で迅速にリジッド基板 15の絶縁性接着基材 11の加工を行うことができ、その結果、効率良く低コストで多層フレックスリジッド配線基板を製造することができる。

[0061] さらに、本実施の形態においては、リジッド配線基板 15の接続用ピン 12及びフレキシブル両面配線基板 10の接続用ピン 2をそれぞれインプラント法によって絶縁性接着基材 11、 1に貫通固定させることから、精度良く確実に絶縁性接着基材 11、 1の所定の部位に配置することができ、これにより高精度の多層フレックスリジッド配線基板を提供することができる。

[0062] なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなぐ種々の変更を行うことができる。

例えば、上述の実施の形態にぉヽてはフレキシブル両面配線基板を内層としてその両側にリジッド配線基板を積層するようにした力本発明はこれに限られず、フレキシブル配線基板の片面側にリジッド配線基板を積層することも可能である。 [0063] また、上述したインプラント法による両面配線基板の代わりに、通常のプロセスによる両面配線基板を用いることも可能である。

[0064] さらに、上述の実施の形態では、一つの両面フレキシブル配線基板を用いて多層フレックスリジッド配線基板を製造する場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、複数のフレキシブル配線基板とリジッド配線基板を組み合わせることも可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 多層フレックスリジッド配線基板の製造方法であって、

シート状の絶縁性接着基材上に所定の配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板と、リジッド基板用の絶縁性接着基材の所定の部位に金属製の接続用ピンがその両端が前記絶縁性接着基材の表面から突出するように配置固定され、かつ、前記フレキシブル配線基板を露出させるための開口部を有するリジッド用基板と、前記リジッド用基板の開口部に対応する開口部を有する金属箔とを用意し、

前記フレキシブル配線基板と、前記リジッド用基板と、前記金属箔とを積層押圧することにより、前記フレキシブル配線基板の配線パターンと前記リジッド用基板の接続用ピンとを電気的に接続するとともに前記金属箔と前記リジッド用基板の接続用ピンとを電気的に接続し、

前記金属箔をパターン処理する工程を有する多層フレックスリジッド配線基板の製造方法。

[2] 請求項 1において、

前記フレキシブル配線基板として、絶縁性接着基材の両面に配線パターンが形成されたフレキシブル両面配線基板を用い、前記リジッド用基板と前記金属箔とを当該フレキシブル両面配線基板の両面側から順次押圧積層し、当該フレキシブル両面配線基板の配線パターンと当該リジッド用基板の接続用ピンとを電気的に接続するとともに当該金属箔と当該リジッド用基板の接続用ピンとを電気的に接続する工程と、前記金属箔をパターン処理する工程とを所定の回数行う多層フレックスリジッド配線基板の製造方法。

[3] 請求項 2において、

前記フレキシブル両面配線基板として、絶縁性接着基材の所定の部位に所定の金属からなる接続用ピンをその両端が前記絶縁性接着基材の表面力突出するように貫通固定し、所定の金属箔を前記絶縁性接着基材の両面側から押圧積層して当該金属箔と当該接続用ピンとを電気的に接続し、前記金属箔をパターン処理して形成されたものを用いる多層フレックスリジッド配線基板の製造方法。

[4] 請求項 1において、前記リジッド用基板における接続用ピンの配置固定と、前記フレキシブル配線基板を露出させるための開口部の形成を同一の工程で行う多層フレックスリジッド配線基板の製造方法。

[5] 請求項 1において、

前記リジッド用基板の接続用ピンをインプラント法によって当該絶縁性接着基材に貫通固定させる多層フレックスリジッド配線基板の製造方法。

[6] 請求項 2において、

前記フレキシブル両面配線基板の接続用ピンをインプラント法によって当該絶縁性接着基材に貫通固定させる多層フレックスリジッド配線基板の製造方法。