(57)【要約】      （修正有）【課題】屈曲性を損なわずに配線全体の抵抗値を低減させる。【解決手段】屈曲性を必要とする屈曲部２１と屈曲性を必要としない非屈曲部２２とを有する可撓性配線基板の配線構造は、可撓性を有する絶縁基材１０の少なくとも一方の面にインプリント型を押し付けることにより設けられた凹部内に導電体を充填することによって形成された配線２０を有する。配線２０は、屈曲部２１における断面の厚みが非屈曲部２２における断面の厚みよりも薄くなるように形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈曲性を必要とする屈曲部と屈曲性を必要としない非屈曲部とを有する可撓性配線基板の配線構造であって、
可撓性を有する絶縁基材の少なくとも一方の面にインプリント型を押し付けることにより設けられた凹部内に導電体を充填することによって形成された配線を有し、
前記配線は、前記屈曲部の断面の厚みが前記非屈曲部の断面の厚みよりも薄くなるように形成されている
ことを特徴とする可撓性配線基板の配線構造。
【請求項２】
前記配線は、前記屈曲部と前記非屈曲部との境界領域においては、断面の厚みが段階的に変化するように形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の可撓性配線基板の配線構造。
【請求項３】
前記配線は、前記屈曲部の断面の幅が前記非屈曲部の断面の幅よりも広くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載の可撓性配線基板の配線構造。
【請求項４】
前記配線は、前記屈曲部と前記非屈曲部との境界領域においては、断面の幅が段階的に変化するように形成されている
ことを特徴とする請求項３記載の可撓性配線基板の配線構造。
【請求項５】
前記配線は、前記非屈曲部よりも断面の厚みが薄く幅が広くなるように形成されたランド部を更に有する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の可撓性配線基板の配線構造。
【請求項６】
可撓性を有する絶縁基材の少なくとも一方の面にインプリント型を押し付けて深さの異なる凹部を形成する工程と、
形成された凹部内に導電体を充填して、屈曲性を必要とする屈曲部の断面の厚みが屈曲性を必要としない非屈曲部の断面の厚みよりも薄くなるように構成された配線を形成する工程とを備えた
ことを特徴とする可撓性配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、屈曲性を有する可撓性配線基板の配線構造及び可撓性配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子部品における配線パターンの微細化の要請により、例えばサブトラクティブ法やセミアディティブ法のみならず、インプリント法により絶縁基材に微細な配線パターンを形成した多層プリント配線板が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。インプリント法では、微細化された配線パターンにより構成される配線は、例えば絶縁基材に設けられた凹部内にめっき処理された銅などの導電体により形成されている。このように、インプリント法により配線パターンを形成した場合、配線材料となる導電体が溝内部に充填されるため、基板と配線との密着力が向上し配線パターンの微細化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０６４４６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示された従来技術の多層プリント配線板のように、微細な配線パターンをインプリント法により形成した場合、配線の配線幅が小さく形成されるため配線抵抗が増加する。配線抵抗を低下させるためには、配線厚をある程度厚くする必要が生じる。しかしながら、このような微細な配線パターンを、例えば屈曲性を有する可撓性配線基板に形成すると、配線の配線厚がある程度厚くなるために可撓性配線基板の屈曲性が低下してしまうことが想定される。
【０００５】
また、配線厚がある程度厚い箇所を無理に屈曲させると応力集中により配線が断線したりして接続信頼性が低下してしまう。反対に、配線厚を一律に薄くすると配線の抵抗値が高くなるという問題が生じる。
【０００６】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、屈曲性が要求される箇所での屈曲性を損なわずに配線全体の抵抗値を低減させることができる可撓性配線基板の配線構造及び可撓性配線基板の製造方法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】
本発明に係る可撓性配線基板の配線構造は、屈曲性を必要とする屈曲部と屈曲性を必要としない非屈曲部とを有する可撓性配線基板の配線構造であって、可撓性を有する絶縁基材の少なくとも一方の面にインプリント型を押し付けることにより設けられた凹部内に導電体を充填することによって形成された配線を有し、前記配線は、前記屈曲部の断面の厚みが前記非屈曲部の断面の厚みよりも薄くなるように形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る可撓性配線基板の配線構造によれば、配線の屈曲部における断面の厚みが非屈曲部における断面の厚みよりも薄いので、この配線の断面の厚みが薄い部分を屈曲性が必要とされる基板の屈曲部に配置すれば、可撓性配線基板の屈曲性を損なわずに微細な配線全体の抵抗値を低減させることができる。また、屈曲性が必要とされない非屈曲部においては屈曲部と比べて配線の断面の厚みが必要な分だけ厚くなるので抵抗値を低く保つことができる。また、インプリント法は絶縁基材に配線が埋め込まれるため、本発明では絶縁基材との必要な密着力を得ることができる。
【０００９】
本発明の一実施形態においては、前記配線は、前記屈曲部と前記非屈曲部との境界領域においては、断面の厚みが段階的に変化するように形成されている。
【００１０】
本発明の他の実施形態においては、前記配線は、前記屈曲部の断面の幅が前記非屈曲部の断面の幅よりも広くなるように形成されている。
【００１１】
本発明の更に他の実施形態においては、前記配線は、前記屈曲部と前記非屈曲部との境界領域においては、断面の幅が段階的に変化するように形成されている。
【００１２】
本発明の更に他の実施形態においては、前記配線は、前記非屈曲部よりも断面の厚みが薄く幅が広くなるように形成されたランド部を更に有する。
【００１３】
本発明に係る可撓性配線基板の製造方法は、可撓性を有する絶縁基材の少なくとも一方の面にインプリント型を押し付けて深さの異なる凹部を形成する工程と、形成された凹部内に導電体を充填して、屈曲性を必要とする屈曲部の断面の厚みが屈曲性を必要としない非屈曲部の断面の厚みよりも薄くなるように構成された配線を形成する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る可撓性配線基板の製造方法によれば、上記作用効果を奏する可撓性配線基板を既存の製造設備を利用して安価且つ容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、屈曲性を損なわずに配線全体の抵抗値を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る可撓性配線基板の配線構造を示す図である。
【図２】同可撓性配線基板の一部を屈曲させた状態を示す側方断面図である。
【図３】同可撓性配線基板の製造工程を示すフローチャートである。
【図４】同可撓性配線基板を製造工程毎に示す一部断面斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る可撓性配線基板の配線構造を示す図である。
【図６】同可撓性配線基板を製造工程毎に示す一部断面斜視図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る可撓性配線基板の配線構造を示す図である。
【図８】同可撓性配線基板の一部を屈曲させた状態を示す側方断面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る可撓性配線基板の配線構造を示す図である。
【図１０】同可撓性配線基板の一部を屈曲させた状態を示す側方断面図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態に係る可撓性配線基板の配線構造を示す図である。
【図１２】同可撓性配線基板と比較例の配線形成時の断面を示す図である。
【図１３】同可撓性配線基板と比較例の配線形成時の断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態に係る可撓性配線基板の配線構造及び可撓性配線基板の製造方法を詳細に説明する。
【００１８】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る可撓性配線基板の配線構造を示す図であり、図１（ａ）は側方断面を示し、図１（ｂ）は平面を示している。また、図２は、可撓性配線基板の一部を屈曲させた状態を示す側方断面図である。図３は、可撓性配線基板の製造工程を示すフローチャート、図４は、可撓性配線基板を製造工程毎に示す一部断面斜視図である。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、第１の実施形態に係る可撓性配線基板は、可撓性を有する絶縁基材１０と、この絶縁基材１０の少なくとも一方の面に、例えばインプリント型を押し付けることにより凹部を設け、この凹部内に銅などの導電体を充填することで形成された配線２０とを有する。
【００２０】
絶縁基材１０は、ＡＢＳ樹脂、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリイミド等の絶縁性樹脂からなる。可撓性配線基板は、屈曲性が必要とされる箇所に形成された屈曲部２１と、屈曲性が必要とされない箇所に形成された非屈曲部２２とを有する。なお、図２に示すように、屈曲部２１の非屈曲部２２との境界近傍は、実際の屈曲時には屈曲されない箇所も含まれている。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、配線２０は、屈曲部２１における断面の表面からの縦方向の厚みＤ１が、非屈曲部２２における断面の表面からの縦方向の厚みＤ２よりも薄くなるように（Ｄ１＜Ｄ２となるように）形成されている。一方、配線２０は、図１（ｂ）に示すように、第１の実施形態においては屈曲部２１及び非屈曲部２２の配線幅は同じになるように形成されている。
【００２２】
第１の実施形態に係る可撓性配線基板は、このように構成された配線２０を有するので、例えば屈曲部２１を図２に示すように容易に屈曲させることができる。また、屈曲性が要求されない非屈曲部２２においては、配線２０の厚みＤ２を必要な分だけ厚くすることができる。
【００２３】
従って、屈曲性が要求される箇所での屈曲性を損なわずに微細な配線２０全体の抵抗値の低減を図ることができる。そして、屈曲性が要求されない非屈曲部２２においては屈曲部２１と比べて厚みＤ２が必要な分だけ厚くなっているので配線２０の抵抗値を低く保つことができる。また、インプリント法により配線２０が形成されるので、絶縁基材１０との必要な密着力を十分に得ることができる。
【００２４】
第１の実施形態に係る可撓性配線基板は、例えば図３及び図４に示すように製造される。なお、図４においては、図１（ｂ）のＰ−Ｐ’断面を正面に据えて斜め上方から見た状態を表している。まず、図４（ａ）に示すように、例えば絶縁基材１０の一方の面上に、配線厚みＤ１，Ｄ２が異なるような配線２０をパターン形成するための転写パターン３９が形成されたインプリント型３０を、転写パターン３９が絶縁基材１０と対向するように配置する（ステップＳ１００）。
【００２５】
次に、図４（ｂ）に示すように、インプリント型３０を絶縁基材１０に押し付けて、転写パターン３９による配線パターンを絶縁基材１０に転写する（ステップＳ１０２）。そして、図４（ｃ）に示すように、絶縁基材１０からインプリント型３０を離型する（ステップＳ１０４）。これにより、深さの異なる凹部３１，３２が絶縁基材１０に形成される。
【００２６】
最後に、図４（ｄ）に示すように、形成された凹部３１，３２内に、例えば銅を主成分とする導電性ペーストを印刷等により充填して（ステップＳ１０６）、配線２０を形成し、必要に応じて絶縁基材１０の表面側をエッチングしたり研磨したりして余分な銅を除去する等の後処理を行い（ステップＳ１０８）、第１の実施形態に係る可撓性配線基板を製造する。
【００２７】
なお、上記ステップＳ１０６においては、導電性ペーストを充填するとしたが、例えば凹部３１，３２内に無電解めっきやスパッタ或いは蒸着法等で電解めっき用のシード層を形成した後に、電解めっきを行うことで銅などの導電体を充填し、更にエッチング又は／及び研磨により導電体の不要部分を除去することにより配線２０を形成するようにしても良い。
【００２８】
［第２の実施形態］
図５は、本発明の第２の実施形態に係る可撓性配線基板の配線構造を示す図であり、５（ａ）は側方断面を示し、図５（ｂ）は平面を示している。また、図６は、可撓性配線基板を製造工程毎に示す一部断面斜視図である。第２の実施形態に係る可撓性配線基板は、図５（ａ）に示すように、第１の実施形態の配線２０と同様に、屈曲部２１における配線２０の厚みＤ１が非屈曲部２２における配線２０の厚みＤ２よりも薄い構成となっている。
【００２９】
しかし、図５（ｂ）に示すように、配線２０の配線幅は、屈曲部２１における配線幅Ｗ１が非屈曲部２２における配線幅Ｗ２よりも広くなるように形成されている。このように構成された配線２０を有する可撓性配線基板は、第１の実施形態と同様に、図２に示すように屈曲部２１を屈曲させることができる。また、配線２０の幅や厚みを屈曲部２１及び非屈曲部２２で調整して所望の抵抗値の配線２０を形成することができる。
【００３０】
第２の実施形態に係る可撓性配線基板は、第１の実施形態と同様に、例えば図６に示すように製造される。なお、図６においては、図５（ｂ）のＡ−Ａ’断面を正面に据えて斜め上方から見た状態を表している。まず、図６（ａ）に示すように、絶縁基材１０の一方の面上に、配線厚みＤ１，Ｄ２及び配線幅Ｗ１，Ｗ２が異なるような配線パターンを転写する転写パターン３９を有するインプリント型３０を対向配置する。
【００３１】
次に、図６（ｂ）に示すように、インプリント型３０により絶縁基材１０に転写パターン３９による配線パターンを転写し、図６（ｃ）に示すように、絶縁基材１０からインプリント型３０を離型し、深さ及び幅のそれぞれ異なる凹部３１，３２を絶縁基材１０に形成する。最後に、図６（ｄ）に示すように、凹部３１，３２内に導電体を充填して、後処理を必要に応じて行い、第２の実施形態に係る可撓性配線基板を製造する。
【００３２】
［第３の実施形態］
図７は、本発明の第３の実施形態に係る可撓性配線基板の配線構造を示す図であり、図７（ａ）は側方断面を示し、図７（ｂ）は平面を示している。また、図８は、可撓性配線基板の一部を屈曲させた状態を示す側方断面図である。第３の実施形態に係る可撓性配線基板は、配線２０が、屈曲部２１と非屈曲部２２との間に断面の厚み及び幅が段階的に変化するように設けられた境界部２３を備える点が、第２の実施形態と相違している。なお、段階的に変化するのは断面の厚みだけ又は幅だけであっても良い。
【００３３】
すなわち、図７（ａ）に示すように、第３の実施形態に係る可撓性配線基板は、上述したように屈曲部２１における配線２０は厚みＤ１で形成され、非屈曲部２２における配線２０は厚みＤ２で形成されている。屈曲部２１と非屈曲部２２との境界部２３は、厚みＤ１より厚く厚みＤ２より薄い厚みＤ３，Ｄ４で形成されている。なお、厚みＤ３よりも厚みＤ４の方が薄くなっている。従って、配線２０は、側方断面で見て非屈曲部２２、境界部２３及び屈曲部２１の順番に段階的に厚みが薄くなるように形成されている。
【００３４】
一方、図７（ｂ）に示すように、配線２０は、上述したように屈曲部２１における配線２０が配線幅Ｗ１で形成され、非屈曲部２２における配線２０は配線幅Ｗ２で形成されている。屈曲部２１と非屈曲部２２との境界部２３は、幅Ｗ１より短く幅Ｗ２よりも広い配線幅Ｗ３，Ｗ４で形成されている。なお、配線幅Ｗ３よりも配線幅Ｗ４の方が広くなっている。従って、配線２０は、平面で見て非屈曲部２２、境界部２３及び屈曲部２１の順番に段階的に幅が広くなるように形成されている。
【００３５】
このように、第３の実施形態に係る可撓性配線基板は、屈曲部２１及び非屈曲部２２の間の境界部２３において、配線２０の断面の表面からの厚み及び幅がそれぞれ段階的に変化するように形成されているので、図８に示すように屈曲させた場合でも、境界部２３における応力集中の発生を回避することができる。また、配線２０の厚み又は幅を調整することにより、所望の抵抗値の配線２０を形成することができる。なお、配線２０をめっきにより形成する場合は、めっき充填の均一化を図ることもできる。
【００３６】
［第４の実施形態］
図９は、本発明の第４の実施形態に係る可撓性配線基板の配線構造を示す図であり、図９（ａ）は側方断面を示し、図９（ｂ）は平面を示している。また、図１０は、可撓性配線基板の一部を屈曲させた状態を示す側方断面図である。第４の実施形態に係る可撓性配線基板は、屈曲部２１と非屈曲部２２との間の境界部２３において、厚み及び配線幅が連続して変化している点で、第３の実施形態と相違している。
【００３７】
すなわち、図９（ａ）に示すように、第４の実施形態に係る可撓性配線基板は、上述したように屈曲部２１及び非屈曲部２２はそれぞれ深さＤ１，Ｄ２で形成され、図９（ｂ）に示すように、これらはそれぞれ配線幅Ｗ１，Ｗ２で形成されている。深さＤ１はＤ２より浅く、配線幅Ｗ１はＷ２より広く形成されている。
【００３８】
境界部２３は、非屈曲部２２から屈曲部２１に向かって厚みがＤ２からＤ１にかけて連続的に薄くなるように形成され、非屈曲部２２から屈曲部２１に向かって配線幅がＷ２からＷ１にかけて連続的に広くなるように形成されている。従って、配線２０は、側方断面で見て非屈曲部２２から屈曲部２１にかけて境界部２３が連続的に薄くなると共に平面で見て連続的に広くなるような形状を有し、図１０に示すように屈曲させた場合でも、境界部２３における応力集中の発生を回避可能で、配線２０の厚み又は幅を調整することにより、所望の抵抗値の配線２０を実現することができる。
【００３９】
［第５の実施形態］
図１１は、本発明の第５の実施形態に係る可撓性配線基板の配線構造を示す図であり、図１１（ａ）は側方断面を示し、図１１（ｂ）は平面を示している。また、図１２及び図１３は、本発明の可撓性配線基板と比較例の配線形成時の断面を示す図である。図１２はめっき時の様子を示し、図１３はエッチング及び／又は研磨した後の様子を示している。
【００４０】
第５の実施形態に係る可撓性配線基板は、配線２０が、上述したような非屈曲部２２よりも厚みが薄い円形のランド部２４を有する点が、例えば第２の実施形態と相違している。すなわち、図１１（ａ）に示すように、ランド部２４は、非屈曲部２２の端部に連続して形成され、その厚みＤ５が非屈曲部２２における厚みＤ２よりも薄くなるように形成される。また、ランド部２４は、図１１（ｂ）に示すように、その幅Ｗ５が非屈曲部２２における配線幅Ｗ２よりも広くなるように形成される。
【００４１】
図１１のＣ−Ｃ’断面及びＤ−Ｄ’断面で示すようなランド部２４と非屈曲部２２においては、ランド部２４における厚みＤ５が非屈曲部２２における厚みＤ２よりも薄いので、配線２０を形成するに当たってめっき２を充填すると、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すような状態で樹脂基材１０にめっき２が充填される。
【００４２】
一方、比較例の可撓性配線基板にて、図１２（ａ）及び（ｂ）で示す箇所に相当する箇所においては、それぞれの厚みＤＳが同じであるため、図１２（ｃ）及び（ｄ）に示すように、幅が狭い箇所においてめっき２が完全に充填されても、幅が広い箇所においてはめっき２が完全に充填されないので、幅が狭い箇所に過剰にめっき２を充填する必要がある。そのようにめっき２を形成しても、その後のエッチングや研磨等で余分なめっき２を除去すると、図１３（ｇ）に示すように、幅が広い箇所では導体２ｂが極端に薄く形成されてしまう。
【００４３】
これに対し、本実施形態によれば、図１３（ｅ）及び（ｆ）に示すように、エッチングや研磨等で余分なめっき２を除去した後、ランド部２４及び非屈曲部２２においては、いずれも十分に充填された導体２ａが形成されることとなる。
【００４４】
このため、異なる幅に対して厚みを変えていない比較例のような構造では、断線等が容易に起きやすい箇所を形成してしまうこととなり、本発明のような構造の方が望ましいといえる。なお、図１２（ａ），（ｂ）及び図１３（ｅ），（ｆ）に示す箇所は、図５（ｂ）のＡ−Ａ’断面及びＢ−Ｂ’断面に相当する屈曲部２１及び非屈曲部２２の関係に置き換えても同様である。また、配線２０が屈曲部２１、ランド部２４及び非屈曲部２２を全て有する場合には、屈曲部２１の厚みとランド部２４の厚みの各々は非屈曲部２２の厚みよりも薄いが、屈曲部２１の厚みとランド部２４の厚みとの比較においては両者は同じであっても異なっていても構わない。ただし、製造の容易さという観点では、同じであることが望ましい。
【００４５】
このように、上述した実施形態に係る可撓性配線基板の配線構造においては、インプリント法により配線２０を形成するため絶縁基材１０との密着力を必要な分だけ確保することができる。また、微細化された配線２０の非屈曲部２２における厚みを増加させることにより、配線２０全体の低抵抗値化を図りつつ絶縁基材１０との密着性を向上させ、配線接続の信頼性を向上させることができる。
【００４６】
更に、配線２０の屈曲部２１における厚みを薄くして幅を広くすることにより、屈曲性を向上させたまま低抵抗値化を図り密着性を向上させることができるので、配線２０全体の接続信頼性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４７】
２          めっき
２ａ，２ｂ  導体
１０        絶縁基材
２０        配線
２１        屈曲部
２２        非屈曲部
２３        境界部
２４        ランド部
３０        インプリント型
３１，３２  凹部
３９        転写パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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