(57)【要約】【課題】両面フレキシブルプリント配線板を、カバーレイと銅箔の積層が一回のキュアで済むように製造し、フレキシブル基板として、優れた屈曲性を有すること。【解決手段】フレキシブル片面ＣＣＬ１０のポリイミド製の絶縁層１１の側に、片面に配線パターン２４を形成された液晶ポリマ製のカバーレイ２２を貼り合わせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基材の一方の面に銅箔を有する片面銅張積層板を出発材とし、前記銅箔をエッチングして第１の配線パターンを形成する工程と、
前記片面銅張積層板の前記絶縁基材にビアホールを明ける工程と、
前記ビアホールに導電性ペーストを充填する工程と、
接着性を有する半硬化状態の第１の絶縁保護シートの一方の面に銅箔を貼り合わせる工程と、
前記第１の絶縁保護シートの一方の面に貼り合わられている前記銅箔をエッチングして第２の配線パターンを形成する工程と、
前記第２の配線パターンを形成された前記第１の絶縁保護シートを、前記第２の配線パターンが前記片面銅張積層板の前記絶縁基材の他方の面の側に位置する状態で、前記絶縁基材の他方の面に本硬化状態で貼り合わせると同時に、前記片面銅張積層板の前記絶縁基材の一方の面に、前記第１の配線パターンを被覆するように第２の絶縁保護シートを本硬化状態貼り合わせる工程と、
を有する両面プリント配線板の製造方法。
【請求項２】
絶縁基材の一方の面に銅箔を有する片面銅張積層板を出発材とし、前記銅箔をエッチングして第１の配線パターンを形成する工程と、
前記片面銅張積層板の前記絶縁基材の他方の面に接着層を半硬化状態で貼り合わせる工程と、
前記片面銅張積層板の前記絶縁基材と前記接着層にビアホールを明ける工程と、
前記ビアホールに導電性ペーストを充填する工程と、
接着性を有する半硬化状態の第１の絶縁保護シートの一方の面に銅箔を貼り合わせる工程と、
前記第１の絶縁保護シートの一方の面に貼り合わられている前記銅箔をエッチングして第２の配線パターンを形成する工程と、
前記第２の配線パターンを形成された前記第１の絶縁保護シートを、前記第２の配線パターンが前記接着層の表面の側に位置する状態で、前記接着層に本硬化状態で貼り合わせると同時に、前記片面銅張積層板の前記絶縁基材の一方の面に、前記第１の配線パターンを絶縁被覆するように第２の絶縁保護シートを本硬化状態で貼り合わせる工程と、
を有する両面プリント配線板の製造方法。
【請求項３】
前記第１の絶縁保護シートおよび前記第２の絶縁保護シートのシート材料として、前記片面銅張積層板の前記絶縁基材に比して吸水率が低いシート材料を用いる請求項１、２の何れか１項記載の両面プリント配線板の製造方法。
【請求項４】
前記片面銅張積層板の前記絶縁基材として可撓性樹脂製の絶縁基材を用い、前記第１の絶縁保護シートおよび前記第２の絶縁保護シートとして液晶ポリマあるいは液晶ポリマを主成分と絶縁保護シートを用いる請求項１〜３の何れか１項記載の両面プリント配線板の製造方法。
【請求項５】
一方の面に第１の配線パターンを有する絶縁基材の他方の面に、一方の面に第２の配線パターンを形成された第１の絶縁保護シートが、その第２の配線パターンが前記片面銅張積層板の前記絶縁基材の他方の面の側に位置する状態で貼り合わせられており、前記絶縁基材の一方の面に、前記第１の配線パターンを絶縁被覆する第２の絶縁保護シートが貼り合わせられている両面プリント配線板。
【請求項６】
一方の面に第１の配線パターンを有する絶縁基材の他方の面に接着層を有し、前記接着層の表面に、一方の面に第２の配線パターンを形成された第１の絶縁保護シートが、その第２の配線パターンが前記片面銅張積層板の前記接着層の表面の側に位置する状態で貼り合わせられており、前記絶縁基材の一方の面に、前記第１の配線パターンを絶縁被覆する第２の絶縁保護シートが貼り合わせられている両面プリント配線板。
【請求項７】
前記第１の絶縁保護シートおよび前記第２の絶縁保護シートが前記絶縁基材に比して吸水率が低いシート材料によって構成されている請求項５または６記載の両面プリント配線板。
【請求項８】
前記絶縁基材が可撓性樹脂フィルムにより構成され、前記第１の絶縁保護シートおよび前記第２の絶縁保護シートが液晶ポリマあるいは液晶ポリマを主成分とする樹脂により構成されている請求項６記載の両面プリント配線板。
【請求項９】
請求項８記載の両面プリント配線板をフレキシブル基板部とし、当該両面プリント配線板の第１の絶縁保護シートと第２の絶縁保護シートの少なくとも何れか一方の上に、リジッド基板部を積層されたリジッドフレックスプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リジッドフレックスプリント配線板のフレキシブル基板部に用いられる両面プリント配線板及びその製造方法およびリジッドフレックスプリント配線板関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化が求められてきており、これに伴い電子機器に用いられるプリント配線板にも、小型、薄型、軽量化及び低コスト化の要求が強まっている。
【０００３】
従来、電子機器にはそれに実装される電子部品、プリント配線板自体の設計上、製造上の制約等から大幅な小型化は困難であった。その制約を取り払うプリント配線として、フレキシブル基板をリジッド基板で挟み込み、屈曲部を有する基板にすることで、高密度に実装することができる。この基板は、リジッドフレックスプリント配線板と云われ、電子機器の小型化には非常に有効である。
【０００４】
リジッドフレックスプリント配線板の屈曲部（フレキシブル基板部）には、主に両面フレキシブルプリント配線板が使用される。
【０００５】
両面フレキシブルプリント配線板は、両面銅張積層板（以下、両面ＣＣＬ：Ｃｏｐｐｅｒ  Ｃｌａｄ  Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）を出発材とし、両面ＣＣＬの所定の位置に、ＮＣドリル加工、レーザ加工などによって貫通孔（以下、スルーホール）をあけ、両面ＣＣＬの上下層（表裏層）の銅箔が導通するように、スルーホールめっきを行い、その後、銅箔をエッチングして両面に配線パターンを形成し、最後に、回路保護を行う絶縁保護層(カバーレイを加熱プレス(キュア)によって貼り合わせることによって完成する（例えば、非特許文献１）。
【０００６】
しかしながら、スルーホールめっきによる両面フレキシブルプリント配線板は、スルーホールめっきによって配線パターンの導体厚さ（銅箔厚）が厚くなるため、屈曲性が低下してしまい、全層が厚くなってしまうので配線パターンの極薄化にも向かない。
【０００７】
また、部品実装において、スルーホール上に部品を実装できないという問題がある。この問題を解決するためには、スルーホールを樹脂で埋め、更に蓋めっきする必要があるが、工数が増えてコスト高になり、しかも、十分な接続信頼性を得ることが難しい。
【０００８】
スルーホールめっきを用いない別の製法による両面フレキシブルプリント配線板として、樹脂フィルムの所定位置に貫通孔を明け、その貫通孔に導電性ペーストを充填し、樹脂フィルムの両面に銅箔を貼り合わせキュアし、銅箔をエッチングして回路形成をした後にカバーレイをキュアしたものがある（例えば、特許文献１）。
【０００９】
層間導通に導電ペーストを用いた両面フレキシブルプリント配線板は、薄型の銅箔を使用することにより、屈曲性の向上を期待できる。しかしながら、銅箔をキュアした後、もう一度、カバーレイをキュアしなくてはならないため、工数が増える。一般的に、キャアは真空プレス機を用いるが、その工程は３０分〜２時間と比較的長い。したがって、キュア回数が多くなることによって、コストが上がるのは避けられない。また、樹脂によっては、繰り返し加熱プレスすることによって、もろくなり、機械的強度、絶縁性が低下してしまう。
【非特許文献１】高木  清著  「ビルドアップ多層プリント配線板技術」日刊工業新聞社出版、２００１年６月１５日、初版２刷、２０頁〜２１頁
【特許文献１】特開平１０−８４１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明が解決しようとする課題は、両面フレキシブルプリント配線板において、カバーレイと銅箔の積層が一回のキュアで済み、生産性に優れ、しかもフレキシブル基板としては、優れた屈曲性を有するようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明による両面プリント配線板の製造方法は、絶縁基材の一方の面に銅箔を有する片面銅張積層板を出発材とし、前記銅箔をエッチングして第１の配線パターンを形成する工程と、前記片面銅張積層板の前記絶縁基材にビアホールを明ける工程と、前記ビアホールに導電性ペーストを充填する工程と、接着性を有する半硬化状態の第１の絶縁保護シートの一方の面に銅箔を貼り合わせる工程と、前記第１の絶縁保護シートの一方の面に貼り合わられている前記銅箔をエッチングして第２の配線パターンを形成する工程と、前記第２の配線パターンを形成された前記第１の絶縁保護シートを、前記第２の配線パターンが前記片面銅張積層板の前記絶縁基材の他方の面の側に位置する状態で、前記絶縁基材の他方の面に本硬化状態で貼り合わせると同時に、前記片面銅張積層板の前記絶縁基材の一方の面に、前記第１の配線パターンを被覆するように第２の絶縁保護シートを本硬化状態貼り合わせる工程とを有する。
【００１２】
また、この発明による両面プリント配線板の製造方法は、絶縁基材の一方の面に銅箔を有する片面銅張積層板を出発材とし、前記銅箔をエッチングして第１の配線パターンを形成する工程と、前記片面銅張積層板の前記絶縁基材の他方の面に接着層を半硬化状態で貼り合わせる工程と、前記片面銅張積層板の前記絶縁基材と前記接着層にビアホールを明ける工程と、前記ビアホールに導電性ペーストを充填する工程と、接着性を有する半硬化状態の第１の絶縁保護シートの一方の面に銅箔を貼り合わせる工程と、前記第１の絶縁保護シートの一方の面に貼り合わられている前記銅箔をエッチングして第２の配線パターンを形成する工程と、前記第２の配線パターンを形成された前記第１の絶縁保護シートを、前記第２の配線パターンが前記接着層の表面の側に位置する状態で、前記接着層に本硬化状態で貼り合わせると同時に、前記片面銅張積層板の前記絶縁基材の一方の面に、前記第１の配線パターンを絶縁被覆するように第２の絶縁保護シートを本硬化状態で貼り合わせる工程とを有する。
【００１３】
この発明による両面プリント配線板の製造方法は、前記第１の絶縁保護シートおよび前記第２の絶縁保護シートのシート材料として、前記片面銅張積層板の前記絶縁基材より吸水率が低いシート材料を用いる。
【００１４】
この発明による両面プリント配線板の製造方法は、前記片面銅張積層板の前記絶縁基材として可撓性樹脂製の絶縁基材を用い、前記第１の絶縁保護シートおよび前記第２の絶縁保護シートとして液晶ポリマあるいは液晶ポリマを主成分と絶縁保護シートを用いる。
【００１５】
この発明による両面プリント配線板は、一方の面に第１の配線パターンを有する絶縁基材の他方の面に、一方の面に第２の配線パターンを形成された第１の絶縁保護シートが、その第２の配線パターンが前記片面銅張積層板の前記絶縁基材の他方の面の側に位置する状態で貼り合わせられており、前記絶縁基材の一方の面に、前記第１の配線パターンを絶縁被覆する第２の絶縁保護シートが貼り合わせられている。
【００１６】
また、この発明による両面プリント配線板は、一方の面に第１の配線パターンを有する絶縁基材の他方の面に接着層を有し、前記接着層の表面に、一方の面に第２の配線パターンを形成された第１の絶縁保護シートが、その第２の配線パターンが前記片面銅張積層板の前記接着層の表面の側に位置する状態で貼り合わせられており、前記絶縁基材の一方の面に、前記第１の配線パターンを絶縁被覆する第２の絶縁保護シートが貼り合わせられている。
【００１７】
この発明による両面プリント配線板は、前記第１の絶縁保護シートおよび前記第２の絶縁保護シートが前記絶縁基材より吸水率が低いシート材料によって構成されている。
【００１８】
この発明による両面プリント配線板は、前記絶縁基材が可撓性樹脂フィルムにより構成され、前記第１の絶縁保護シートおよび前記第２の絶縁保護シートが液晶ポリマあるいは液晶ポリマを主成分とする樹脂により構成されている。
【００１９】
この発明によるリジッドフレックスプリント配線板は、絶縁基材が可撓性樹脂フィルムにより構成され、前記第１の絶縁保護シートおよび前記第２の絶縁保護シートが液晶ポリマあるいは液晶ポリマを主成分とする樹脂により構成されている上述の両面プリント配線板を両面プリント配線板をフレキシブル基板部とし、当該両面プリント配線板の第１の絶縁保護シートと第２の絶縁保護シートの少なくとも何れか一方の上に、リジッド基板部を積層されている。
【発明の効果】
【００２０】
この発明による両面プリント配線板の製造方法は、片面銅張積層板を出発材としているから、導電性ペーストによる層間導通の構成を取り易く、絶縁保護シート（カバーレイ）と銅箔の積層が一回のキュアで済み、生産性に優れてている。しかも、めっきプロセスがないので、配線パターンを薄く保つことができ、フレキシブル基板としては、優れた屈曲性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
この発明による両面プリント配線板およびその製造方法の一つの実施形態を、図１を参照して説明する。
【００２２】
まず、図１（ａ）に示されているように、フレキシブル片面ＣＣＬ（フレキシブル片面銅張積層板）１０を出発材として用意する。フレキシブル片面ＣＣＬ１０は、絶縁基材をなす樹脂フィルム１１の一方の面に銅箔１２を有する。樹脂フィルム１１は、ポリイミド（ＰＩ）系樹脂を主体とする可撓性を有する材料製のものである。片面ＣＣＬ１０の厚さは、厚いと屈曲性が低下し、薄いと作製するときに取り扱いが難しくなり、しわが入ってしまうので、樹脂フィルム１１の厚さは１２〜３０μｍ程度、銅箔１２の厚さは３〜２５μｍ程度であることが好ましい。フレキシブル片面ＣＣＬ１０としては、ラミネート法によるもの、キャスト法によるものの、何れも使用できる。
【００２３】
最初の工程として、図１（ｂ）に示されているように、片面ＣＣＬ１０の銅箔１２をエッチングし、第１の配線パターン（導体パターン）１３を形成する。
【００２４】
つぎに、図１（ｃ）に示されているように、片面ＣＣＬ１０の樹脂フィルム１１の他方の面に、接着層１４を短時間加熱によって半硬化状態で貼り合わせる（仮貼りする）。
【００２５】
ここで云う半硬化状態とは、硬化反応において、Ａステージと云われるワニス状態と、Ｃステージと云われる完全硬化との中間段階を云うＢステージの状態に相当し、再加熱により一旦軟化した後、完全硬化する。
【００２６】
接着層１４としては、熱硬化性エポキシを含む熱可塑性ポリイミドなどを主成分とする接着性を有する樹脂フィルムを用いることができる。接着層１４は、フィルム状のものでなく、ワニスを塗布して作製してもよい。屈曲性を維持するためにはできるだけ薄いものを使用することがよい。
【００２７】
なお、接着層１４は、後述の第１のカバーレイ２２の必要接着強度の如何によっては、省略することも可能である。
【００２８】
つぎに、図１（ｄ）に示されているように、所定の位置（層間導通位置）に、ビアホール１５を明ける。ビアホール１５は、樹脂フィルム１１と接着層１４とを貫通する穴として穴明け加工により形成する。この穴明け加工は、ドリル加工でもよいが、より微細な回路には向いていない。したがって、精度よく開口するためには、レーザ加工により穴明けする。レーザ加工機としては、ＣＯ２レーザ、ＵＶ−ＹＡＧレーザ、エキシマレーザなどが用いられる。
【００２９】
つぎに、図１（ｅ）に示されているように、ビアホール１５に導電性ペースト１６を印刷法で充填する。導電性ペースト１６としては、銀や銅を主成分とする金属フィラーを含むものが使用される。
【００３０】
図１（ｆ）に示されているように、第１の絶縁保護シートである接着性を有する第１のカバーレイ２２の一方の面に銅箔２３を仮貼りする。銅箔２３の仮貼りとは、半硬化状態の第１のカバーレイ２２に銅箔２３に貼り付けることを云う。
【００３１】
第１のカバーレイ２２が半硬化状態にあると云うことは、接着層１４と同様に、硬化反応において、Ａステージと云われるワニス状態と、Ｃステージと云われる完全硬化との中間段階を云うＢステージ相当にある状態を云い、再加熱により一旦軟化した後、完全硬化する。
【００３２】
こうすることにより、後のキュア工程によって接着層１４と第１のカバーレイ２２との接着効果により、大きな接着力を得ることができる。
【００３３】
後工程で、半硬化状態の第１のカバーレイ２２上の銅箔２３をエッチングして回路形成をすることから、第１のカバーレイ２２は、耐酸性、耐アルカリ性のある熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂フィルムを使用する。
【００３４】
特に、第１のカバーレイ２２に、ガラス転移温度Ｔｇ以下でも軟化する液晶ポリマ（ＬＣＰ）あるいは液晶ポリマを主成分とする樹脂を使用することによって、次の点がポリイミド等のほかの樹脂よりも改善される。
【００３５】
（１）、比誘電率がポリイミドより低いので、伝送する信号が高周波になったときに、信号の電力損失が少なくてすむ。
【００３６】
（２）吸水率がポリイミドより低いので、高温高湿下でも剥離が起きにくく、信頼性が高くなる。
【００３７】
なお、第１のカバーレイ２２は、液晶ポリマ以外に、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）やポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等でもよい。
【００３８】
第１のカバーレイ２２の厚みは、配線パターンを埋め込まなければならない関係から、気泡が入らずに埋め込める厚さとして、１０〜３５μｍ程度であることが好ましい。
【００３９】
第１のカバーレイ２２の銅箔２３をエッチングし、第２の配線パターン（導体パターン）２４を形成する。
【００４０】
回路形成後、第１のカバーレイ２２を、その第２の配線パターン２４が接着層１４の表面の側に位置する状態で、第２の配線パターン２４と片面ＣＣＬ１０の第１の配線パターン１３とがビアホール１５の導電性ペースト１６によって互いに電気的に導通を取るように、画像認識による位置合わせを行い、精度よく積層する。
【００４１】
もう一枚のカバーレイ、つまり、第２の絶縁保護シートである接着性を有する第２のカバーレイ２１を用意し、これを片面ＣＣＬ１０の樹脂フィルム１１の一方の面（第１の配線パターン１３が形成されている面）上に、積層する。第２のカバーレイ２１も、第１のカバーレイ２２と同様に、液晶ポリマあるいは液晶ポリマを主成分とする樹脂製のものであることが好ましい。
【００４２】
最後に、図１（ｇ）に示されているように、真空プレス機やキュアブレス機を使用して１〜５ＭＰａの圧力を印加し、１５０〜２５０℃に加熱して３０分〜２時間保持することにより、第１のカバーレイ２２と第２のカバーレイ２１を一括キュアする。つまり、第１のカバーレイ２２と第２のカバーレイ２１とを一括して片面ＣＣＬ１０の両面に本硬化状態で貼り合わせる。これにより、フレキシブル両面プリント配線板３０が完成する。
【００４３】
このように、本発明による両面プリント配線板の製造方法は、片面ＣＣＬ１０を出発材としているから、スルーホール１５の穴明けが容易で、導電性ペースト１６による層間導通の構成を取り易く、第１、第２のカバーレイ２２、２１と片面ＣＣＬ１０との積層が一回のキュアで済み、生産性に優れてている。しかも、めっきプロセスがないので、配線パターンを薄く保つことができ、フレキシブル基板としては、優れた屈曲性を有する。
【００４４】
フレキシブル両面プリント配線板３０は、第１のカバーレイ２２、第２のカバーレイ２１が、液晶ポリマあるいは液晶ポリマを主成分とする樹脂により構成され、樹脂フィルム１１を構成するポリイミド系樹脂より、吸湿率が低いので、フレキシブル両面プリント配線板３０の対して耐湿熱性が向上する。また、樹脂フィルム１１が液晶ポリマよりガラス転移温度が高いポリイミド系樹脂製であることにより、積層時の基板のゆがみを抑制できる。
【００４５】
フレキシブル両面プリント配線板３０をフレキシブル基板部として用いたリジッドフレックスプリント配線板およびその製造方法の一つの実施形態を、図２を参照して説明する。
【００４６】
まず、図２（ａ）に示されているように、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸した絶縁層４１の片面に銅箔４２を貼り合わせられたリジットＣＣＬ４０を、フレキシブル両面プリント配線板３０の表裏両面（第１のカバーレイ２２と第２のカバーレイ２１の表面）の領域Ａ、Ｂに、各々、接着層４３によって貼り合わせる。
【００４７】
つぎに、図２（ｂ）に示されているように、リジットＣＣＬ４０と接着層４３とフレキシブル両面プリント配線板３０の第１のカバーレイ２２あるいは第２のカバーレイ２１を貫通するビアホール４４をレーザ加工等によって穴明けする。
【００４８】
つぎに、図２（ｃ）に示されているように、リジットＣＣＬ４０の銅箔４２と第１の配線パターン１３あるいは第２の配線パターン２４との層間導通のために、ビアホール４４の内面をめっきし、ビアホールめっきによる層間導通部４５を形成する。
【００４９】
つぎに、図２（ｄ）に示されているように、リジットＣＣＬ４０の銅箔４２をエッチングし、配線パターン４６を形成する。
【００５０】
つぎに、図２（ｅ）に示されているように、各リジットＣＣＬ４０上に、更に、リジットＣＣＬ５０を接着層５３によってビルトアップし、リジットＣＣＬ５０の銅箔をエッチングして最外層の配線パターン５６を形成し、リジットＣＣＬ５０にもビアホールめっきによる層間導通部５５を形成する。これにより、リジッドフレックスプリント配線板６０が完成する。
【００５１】
このリジッドフレックスプリント配線板６０は、フレキシブル両面プリント配線板３０を用いているので、フレキシブル基板部において優れた屈曲性を有し、しかも、低コストで、簡便に、リジッド基板部をフレキシブル両面プリント配線板３０の両面にビルドアップすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】（ａ）〜（ｇ）は、この発明による両面プリント配線板およびその製造方法の一つの実施形態を示す工程図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、この発明による両面プリント配線板をフレキシブル基板部として用いたリジッドフレックスプリント配線板およびその製造方法の一つの実施形態を示す工程図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  フレキシブル片面ＣＣＬ
１１  樹脂フィルム
１２  銅箔
１３  第１の配線パターン
１４  接着層
１５  ビアホール
１６  導電性ペースト
２１  第２のカバーレイ
２２  第１のカバーレイ
２３  銅箔
２４  第２の配線パターン
３０  フレキシブル両面プリント配線板
４０  リジットＣＣＬ
４１  絶縁層
４２  銅箔
４３  接着層
４４  ビアホール
４５  層間導通部
４６  配線パターン
５０  リジットＣＣＬ
５３  接着層
５５  層間導通部
５６  配線パターン
５４  リジッドフレックスプリント配線板
【図１】
2006332280.tif 000003
【図２】
2006332280.tif 000004