(57)【要約】【課題】異方性導電フィルムとの間の密着性が高く、この異方性導電フィルムを介して電子部品が実装する場合のこの電子部品との機械的接合と電気的接合とを十分に確保することができるフレキシブルプリント配線板を提供する。【解決手段】可撓性を有する絶縁層１の表面に導体配線２が設けられた構造を有する。このフレキシブルプリント配線板Ａの、導体配線２が形成されている面で露出する絶縁層１の表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定される十点平均粗さＲｚが、０．８〜２．０μｍの範囲である。このように絶縁層１の表面粗さが調整されることで、この絶縁層１の表面と異方性導電フィルム３との間の密着性が向上する。【選択図】図１
2010147442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する絶縁層の表面に導体配線が設けられた構造を有し、異方性導電フィルムを介して電子部品が実装されるフレキシブルプリント配線板であって、
導体配線が形成されている面で露出する絶縁層の表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定される十点平均粗さＲｚが、０．８〜２．０μｍの範囲であることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
【請求項２】
導体配線が形成されている面で露出する絶縁層の表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定される算術平均粗さＲａが、０．１〜０．６μｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のフレキシブルプリント配線板を製造する方法であって、
絶縁性フィルムの外面に金属箔を熱圧着することで前記絶縁性フィルムで構成される絶縁層の表面に金属箔が積層された構造を有するフレキシブル積層板を作製する工程と、前記フレキシブル積層板の金属箔にパターンエッチング処理を施すことで導体配線を形成する工程とを含み、
前記金属箔の絶縁性フィルムと重ねられる面のＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定される十点平均粗さＲｚが、０．８〜２．０μｍの範囲であることを特徴とするフレキシブルプリント配線板の製造方法。
【請求項４】
上記金属箔の絶縁性フィルムと重ねられる面のＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定される算術平均粗さＲａが、０．１〜０．６μｍμｍの範囲であることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法。
【請求項５】
請求項１若しくは２に記載のフレキシブルプリント配線板、又は請求項３若しくは４に記載の方法により製造されたフレキシブルプリント配線板の、導体配線が形成されている面に、異方性導電フィルムを介して電子部品が実装されていることを特徴とするフレキシブルプリント回路板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異方性導電フィルムを介して電子部品が実装されるフレキシブルプリント配線板、このフレキシブルプリント配線板の製造方法、及びこのフレキシブルプリント配線板に異方性導電フィルムを介して電子部品が実装されることで構成されるフレキシブルプリント回路板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、種々の電子機器の電子回路を構成する部品として柔軟性を有するフレキシブルプリント配線板が用いられている（特許文献１参照）。
【０００３】
フレキシブルプリント配線板の製造の際には、可撓性を有する絶縁性フィルムの片側又は両側に銅箔等の金属箔を重ね、これを熱圧成形することで絶縁性フィルムと金属箔とを熱圧着し、絶縁性フィルムで形成された絶縁層に金属箔が積層した構造を有するフレキシブル積層板を作製する。このフレキシブル積層板の金属箔にパターンエッチングを施すことで導体配線を形成し、フレキシブルプリント配線板を得ることができる。
【０００４】
一方、プリント配線板に半導体チップ等の電子部品を実装する方法の一つとして、プリント配線板の導体配線が形成された面に異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を介して電子部品を実装する方法がある。この方法には、簡便な操作により多数の電極を有する電子部品のプリント配線板への機械的な接合と電気的な接合とを一括しておこなうことができるという利点がある。
【０００５】
しかし、フレキシブルプリント配線板の絶縁層を形成するために用いられている可撓性の高いポリイミドフィルム等の絶縁性フィルムは、異方性導電フィルムとの密着性が低いという問題がある。このため、フレキシブルプリント配線板に異方性導電フィルムを介して電子部品を実装した場合、電子部品とフレキシブルプリント配線板との機械的接合や電気的接合が十分になされなくなるおそれがある。
【特許文献１】特開２００７−１６５４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、異方性導電フィルムとの間の密着性が高く、この異方性導電フィルムを介して電子部品が実装する場合のこの電子部品との機械的接合と電気的接合とを十分に確保することができるフレキシブルプリント配線板、このフレキシブルプリント配線板の製造方法、及びフレキシブルプリント回路板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るフレキシブルプリント配線板Ａは、可撓性を有する絶縁層１の表面に導体配線２が設けられた構造を有し、異方性導電フィルム３を介して電子部品４が実装される。このフレキシブルプリント配線板Ａの、導体配線２が形成されている面で露出する絶縁層１の表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定される十点平均粗さＲｚが、０．８〜２．０μｍの範囲である。
【０００８】
このように絶縁層１の表面粗さが調整されることで、この絶縁層１の表面と異方性導電フィルム３との間の密着性が向上する。
【０００９】
本発明に係るフレキシブルプリント配線板Ａにおいては、導体配線２が形成されている面で露出する絶縁層１の表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定される算術平均粗さＲａが、０．１〜０．６μｍの範囲であることが好ましい。
【００１０】
この場合、絶縁層１の表面と異方性導電フィルム３との間の密着性が更に向上する。
【００１１】
本発明に係るフレキシブルプリント配線板Ａの製造方法は、上記フレキシブルプリント配線板Ａを製造する方法であって、絶縁性フィルム５の外面に金属箔６を熱圧着することで前記絶縁性フィルム５で構成される絶縁層１の表面に金属箔６が積層された構造を有するフレキシブル積層板Ｃを作製する工程と、前記フレキシブル積層板Ｃの金属箔６にパターンエッチング処理を施すことで導体配線２を形成する工程とを含む。前記金属箔６の絶縁性フィルム５と重ねられる面のＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定される十点平均粗さＲｚは、０．８〜２．０μｍの範囲である。
【００１２】
このため、フレキシブルプリント配線板Ａの、導体配線２が形成されている面で露出する絶縁層１の表面には、金属箔６の凹凸形状が転写され、この絶縁層１の表面を所望の表面粗さに容易に調整することができ、この絶縁層１の表面と異方性導電フィルム３との間の密着性が向上する。
【００１３】
本発明に係るフレキシブルプリント配線板Ａの製造方法においては、上記金属箔６の絶縁性フィルム５と重ねられる面のＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定される算術平均粗さＲａが、０．１〜０．６μｍμｍの範囲であることが好ましい。
【００１４】
この場合、絶縁層１の表面と異方性導電フィルム３との間の密着性が更に向上する。
【００１５】
本発明に係るフレキシブルプリント回路板Ｂは、上記フレキシブルプリント配線板Ａ、又は上記製造方法により製造されたフレキシブルプリント配線板Ａの、導体配線２が形成されている面に、異方性導電フィルム３を介して電子部品４が実装されていることを特徴とする。
【００１６】
このため、絶縁層１の表面に対する異方性導電フィルム３の密着性が向上し、フレキシブルプリント配線板Ａに対する電子部品４の機械的な接合強度と、電気的な接合性とが高くなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、フレキシブルプリント配線板における導体配線が形成されている面で露出する絶縁層の表面と、異方性導電フィルムとの間の密着性が向上し、フレキシブルプリント配線板に異方性導電フィルムを介して実装される電子部品とこのフレキシブルプリント配線板との機械的接合及び電気的接合が十分になされるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１９】
図１に、本発明に係るフレキシブルプリント配線板Ａの一例を示す。このフレキシブルプリント配線板Ａは、可撓性の高い絶縁性フィルム５で構成される絶縁層１の両面に、導体配線２が設けられている。この導体配線２は絶縁層１の片面のみに設けられていてもよい。
【００２０】
絶縁層１を構成する絶縁性フィルム５は、例えばポリイミド樹脂、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂等の種々の可撓性の高い絶縁性材料で形成される。この絶縁性フィルム５（絶縁層１）の厚みは例えば１２〜１００μｍの範囲に形成される。
【００２１】
絶縁性フィルム５として用いられるポリイミドフィルムは、例えば熱硬化性ポリイミド樹脂で構成される内層９の両側の外面側に熱可塑性ポリイミド樹脂で構成される外層１０が積層した構造を有している。このようなポリイミドフィルムとしては、宇部興産製の商品名「ユーピレックスＶＴ」や、カネカ製の商品名「ピクシオＢＰ」等があげられる。前記外層１０の厚みは例えば２〜３μｍの範囲に形成される。
【００２２】
導体配線２は、銅等の適宜の金属材料で形成される。この導体配線２は、絶縁層１に積層して設けられた金属箔６にパターンエッチング処理を施したり、絶縁層１に対してパターンめっき処理を施したりするなど、公知の適宜の手法で形成される。
【００２３】
このフレキシブルプリント配線板Ａにおける導体配線２が形成されている面（配線形成面という）では、この配線形成面で露出する絶縁層１の表面（露出面）のＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定される十点平均粗さＲｚが、０．８〜２．０μｍの範囲となっている。この絶縁層１の露出面の十点平均粗さＲｚの範囲は、１．１〜２．０μｍの範囲であれば更に好ましい。また、この絶縁層１の露出面の、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定される算術平均粗さＲａは、０．１〜０．６μｍの範囲であることが好ましく、０．３〜０．６μｍの範囲であれば更に好ましい。
【００２４】
このフレキシブルプリント配線板Ａは、例えば次のようにして作製される。
【００２５】
まず、絶縁性フィルム５の両側に、銅箔等の金属箔６を重ねる。この金属箔６としては、絶縁性フィルム５に重ねられる面の表面粗さが、上記絶縁層１の露出面に要求される表面粗さ（Ｒｚ、Ｒａ）と一致するものが用いられる。すなわち、この金属箔６のＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定される十点平均粗さＲｚが、０．８〜２．０μｍの範囲であり、この十点平均粗さＲｚの範囲は、１．０〜２．０μｍの範囲であれば更に好ましい。また、この金属箔６のＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定される算術平均粗さＲａは、０．１〜０．６μｍの範囲であることが好ましく、０．３〜０．６μｍの範囲であれば更に好ましい。この金属箔６の表面粗さは適宜の手法で調整される。
【００２６】
この絶縁性フィルム５と金属箔６に熱圧成形を施して、絶縁性フィルム５に金属箔６を熱圧着することで、絶縁性フィルム５で構成される絶縁層１の両側に金属箔６が設けられたフレキシブル積層板Ｃを作製する。この熱圧成形時の成形条件は、成形時に絶縁性フィルム５が十分に軟化或いは溶融することで絶縁層１４と金属箔６とが十分に密着するように適宜調整される。
【００２７】
例えば、絶縁性フィルム５に金属箔６を重ねて構成される積層物を、図１に示すような適宜の熱圧プレス装置７で間欠的に熱圧成形したり、或いはいわゆるダブルベルト成形により連続的に熱圧成形する場合には、絶縁性フィルム５としてポリイミドフィルムを用いる場合、加熱温度を２９０〜３８０℃、加圧力を１０〜６０ＭＰａ、加熱加圧時間を１〜６分間の範囲とすることが好ましい。
【００２８】
また、絶縁性フィルム５に金属箔６を重ねて構成される積層物を、図２に示すように一対の熱圧ロール８，８間に通過させることで連続的に熱圧成形する場合には、絶縁性フィルム５としてポリイミドフィルムを用いる場合、加熱温度を３１０〜４００℃、加圧力を２０〜７０ＭＰａの範囲とすることが好ましい。
【００２９】
このフレキシブル積層板Ｃの金属箔６にパターンエッチング処理を施すことにより、この金属箔６の残存部分で構成される導体配線２を形成する。これにより、フレキシブルプリント配線板Ａが得られる。このフレキシブルプリント配線板Ａの配線形成面では、金属箔６が除去された部位で絶縁層１が露出するが、この部位における絶縁層１の表面（露出面）には、金属箔６の凹凸が転写されている。この絶縁層１の露出面の表面粗さ（Ｒｚ、Ｒａ）は、金属箔６の表面粗さ（Ｒｚ、Ｒａ）と、ほぼ一致する。このため、金属箔６の表面粗さを調整することで、絶縁層１の露出面の表面粗さを所望の値に調整することができる。
【００３０】
尚、絶縁層１の片面のみに導体配線２が形成されたフレキシブルプリント配線板Ａを作製する場合には、フレキシブル積層板Ｃの作製時に絶縁性フィルム５の片側にのみ金属箔６を重ねて熱圧着して片面のみに金属箔６を有するフレキシブル積層板Ｃを作製し、このフレキシブル積層板Ｃの片面の金属箔６にパターンエッチング処理を施せばよい。
【００３１】
このフレキシブルプリント配線板Ａに異方性導電性フィルムを介して電子部品４を実装する方法について説明する。
【００３２】
異方性導電フィルム３は、熱硬化性樹脂と導電性フィラーとを含有する組成物を半硬化状態のフィルム状に成形したものである。異方性導電フィルム３としては、プリント配線板に対する電子部品４の実装に用いられる適宜のものが使用可能であるが、例えば熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂等を含有すると共に、導電性フィラーとして銀等を含有するものが用いられる。この異方性導電フィルム３の厚みは通常は３０〜５０μｍの範囲である。
【００３３】
また、電子部品４は、特に制限されないが、例えばＩＣチップ等が挙げられる。
【００３４】
電子部品４の実装時には、フレキシブルプリント配線板Ａの配線形成面に異方性導電フィルム３を重ね、その上に電子部品４を配置する。この状態で、ヒータ等で異方性導電フィルム３を加熱しながら電子部品４にフレキシブルプリント配線板Ａに向けて荷重をかける。これにより、異方性導電フィルム３が硬化して電子部品４が異方性導電フィルム３を介してフレキシブルプリント配線板Ａに機械的に接合されると共に、この異方性導電性フィルム中の導電性フィラーを介して電子部品４の電極と導体配線２とが厚み方向に電気的に接合される。このとき、異方性導電フィルム３には電子部品４における電極１１と導体配線２との間で集中的に圧力がかかることで、この部分における異方性導電フィルム３内の導電性フィラーが異方性導電フィルム３の厚み方向に接触して電極１１と導体配線２の間が導通されると共に横方向には絶縁性が確保され、隣接する電極１１間には短絡が生じなくなる。
【００３５】
上記異方性導電フィルム３の加熱条件は、異方性導電フィルム３の組成等に応じて適宜設定されるが、例えば異方性導電フィルム３が熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含有する場合、１５０〜２８０℃の温度で１０秒〜３分間加熱することができる。また、電子部品４にかける荷重も適宜設定されるが、例えば０．２９〜１．４７ＭＰａ（３〜１５ｋｇ／ｃｍ2）の範囲とすることができる。
【００３６】
このようにフレキシブルプリント配線板Ａに電子部品４を実装して得られるフレキシブルプリント回路板Ｂでは、絶縁層１の露出面が上記のような表面粗さを有することから、異方性導電フィルム３と絶縁層１の露出面との間の密着性が高くなる。このため、異方性導電フィルム３がフレキシブルプリント配線板Ａから剥離しにくくなり、電子部品４とフレキシブルプリント配線板Ａとの機械的な接合強度及び電気的な接合性が高くなる。
【００３７】
ここで、絶縁層１の露出面（金属箔６の絶縁性フィルム５と重ねられる面）の十点平均粗さＲｚが０．８μｍに満たない場合や２．０μｍを超える場合には、絶縁層１の露出面と異方性導電フィルム３との間の密着性が十分に向上されない。また、特にこの絶縁層１の露出面（金属箔６の絶縁性フィルム５と重ねられる面）の十点平均粗さＲｚが１．０〜２．０μｍの範囲であれば、更に高い密着性を得られる
また、絶縁層１の露出面（金属箔６の絶縁性フィルム５と重ねられる面）の算術平均粗さＲａが０．１〜０．６μｍの範囲であれば、絶縁層１の露出面と異方性導電フィルム３との間の密着性が更に向上する。また、特にこの絶縁層１の露出面（金属箔６の絶縁性フィルム５と重ねられる面）の算術平均粗さＲａが０．３〜０．６μｍの範囲であれば、更に高い密着性を得られる。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明を実施例により更に詳述する。
【００３９】
［実施例１］
絶縁性フィルム５として、厚み２０μｍのポリイミドフィルム（宇部興産製の商品名「ユーピレックスＶＴ」を用いた。
【００４０】
また、金属箔６として、厚み９μｍの銅箔を用いた。この銅箔の一面（マット面）の表面粗さは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定される十点平均粗さＲｚが、１．５μｍ、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定される算術平均粗さＲａが０．３μｍである。
【００４１】
上記絶縁性フィルム５の両側にそれぞれ上記金属箔６をそのマット面が前記絶縁性フィルム５と重なるように積層し、加熱温度３５０℃、加圧力５０ＭＰａ、加熱加圧時間５分の条件で熱圧成形し、フレキシブル積層板Ｃを作製した。
【００４２】
このフレキシブル積層板Ｃを両面の金属箔６を全てエッチング処理により除去し、試験用基板を得た。尚、実使用上はこのフレキシブル積層板Ｃの両面の金属箔６にパターンエッチングを施すことにより、導体配線２を形成することでフレキシブルプリント配線板Ａを得るが、ここでは下記評価試験で密着性を評価のために前記のような試験用基板を作製した。
【００４３】
この試験用基板の表面に露出する絶縁層１に異方性導電フィルム３（日立化成製の品番「ＭＦ５０２」）を重ね、その上に更に電子部品４として平面視５ｍｍ×５ｍｍのＩＣチップを配置した。この状態で、電子部品４に試験用基板に向けて１０ＭＰａの荷重を加えながら異方性導電フィルム３を２５０℃で３０秒間加熱することにより、試験用基板に電子部品４を実装した。
【００４４】
［実施例２−６、比較例１，２］
実施例１において、絶縁性フィルム５（絶縁層１）の材質、並びに金属箔６の表面粗さを表１に示すように変更した。それ以外は実施例１と同じ条件で、試験用基板を作製すると共にこの試験用基板に電子部品４を実装した。尚、表１中の絶縁層１の材質について、ＰＩとあるのは絶縁性フィルム５として実施例１と同一のポリイミドフィルムを使用したことを示し、ＬＣＰとあるのは絶縁性フィルム５として液晶ポリマーフィルム（クラレ製の商品名「Ｖｅｃｓｔａｒ」）を使用したことを示す。
【００４５】
［評価試験］
各実施例及び比較例において、試験用基板に電子部品４を実装する前に、この試験用基板の外面に露出する絶縁層１の表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定される十点平均粗さＲｚ及び算術平均粗さＲａを測定した。
【００４６】
また、電子部品４が実装された試験用基板を切断して長さ５０ｍｍ、幅５ｍｍ（電子部品４と同幅）の短冊状にし、電子部品４を固定した状態でこの電子部品４から試験用基板を９０°方向にヘッドスピード５０ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がす引張り試験をおこなった際の剥離強度を測定して、絶縁層１と異方性導電フィルム３との間の密着性を評価した。
【００４７】
また、電子部品４が実装された試験用基板について、吸湿後の劣化確認の為に温度８５±３℃、湿度８５±３％の雰囲気中に２５０時間曝露する処理（Ｅ−２５０／８５／８５）を施した後、３０分以内に上記と同様にして密着性を評価した。
【００４８】
以上の結果を表１に示す。この表１に示される通り、実施例１〜６では絶縁層１と異方性導電フィルム３との密着性が高く、またＥ−２５０／８５／８５の処理を施した後でも、密着性は充分に高く維持されていた。
【００４９】
【表１】
2010147442.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）はフレキシブル積層板、（ｂ）フレキシブルプリント配線板、（ｃ）フレキシブルプリント回路板の一例を示す概略の断面図である。
【図２】図１（ａ）に示すフレキシブル積層板の製造工程の一例を示す概略の断面図である。
【図３】図１（ａ）に示すフレキシブル積層板の製造工程の他例を示す概略の断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ａ    フレキシブルプリント配線板
Ｂ    フレキシブルプリント回路板
Ｃ    フレキシブル積層板
１    絶縁層
２    導体配線
３    異方性導電フィルム
４    電子部品
５    絶縁性フィルム
６    金属箔
【図１】
2010147442.tif 000004
【図２】
2010147442.tif 000005
【図３】
2010147442.tif 000006