(57)【要約】【課題】優れた耐屈曲性を有することができる両面ＦＰＣを提供すること。【解決手段】第１面１ａ及びその反対側の第２面１ｂを有し、第１面１ａ及び第２面１ｂを通るように形成されているスルーホール２を有する絶縁基材１と、第１面１ａ及び第２面１ａ上に設けられる導体層１０，２０と、スルーホール２の内壁面２ａに設けられる導体部３０と、導体層１０，２０の厚さが５〜１２μｍであり、且つ、導体層１０，２０の厚さをｄ（μｍ）、スルーホール２の径をφ（μｍ）とした場合に、ｄ及びφがｄ／φ＝０．４〜２．５を満足する両面ＦＰＣ１００。【選択図】図１
2011018808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面及びその反対側の第２面を有し、前記第１面及び前記第２面を通るように形成されているスルーホールを有する絶縁基材と、
前記第１面及び前記第２面上に設けられる導体層と、
前記スルーホールの内壁面に設けられる導体部と、
前記導体層の厚さが５〜１２μｍであり、且つ、前記導体層の厚さをｄ（μｍ）、前記スルーホールの径をφ（μｍ）とした場合に、ｄ及びφが下記式：
ｄ／φ＝０．４〜２．５
を満足することを特徴とする両面フレキシブルプリント配線板。
【請求項２】
前記スルーホールの径φが５〜３０μｍであること、
を特徴とする請求項１に記載の両面フレキシブルプリント配線板。
【請求項３】
前記スルーホールが、前記導体部によって充填されている、請求項１又は２に記載の両面フレキシブルプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両面フレキシブルプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やデジタルカメラなどの電子機器については小型化及び高機能化が求められている。これに伴い、その小型電子機器に用いられるフレキシブル配線板（以下、「ＦＰＣ」と呼ぶ）として、ＦＰＣを大型化せずに多数の電子部品の実装を可能とする両面ＦＰＣがよく用いられるようになっている。両面ＦＰＣは、絶縁基材の両面側にそれぞれ銅回路を設け、これら両面に設けられた銅回路同士を、絶縁基材のスルーホール内壁面に設けられた銅めっき膜を介して電気的に接続させたものである（例えば下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２５３７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した特許文献１に記載の両面ＦＰＣは、では、スルーホールが繰り返し屈曲に対して脆弱な部分となっている。このため、両面ＦＰＣには、繰り返し屈曲に対する十分な耐久性、即ち十分な耐屈曲性を有することが求められている。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた耐屈曲性を有する両面ＦＰＣ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】
【０００６】
本発明者らは上記課題を解決するため、スルーホールの径及び絶縁基材の両面に設けられる導体層の厚さに着目して鋭意研究を重ねた結果、絶縁基材の両面に設けられる導体層の厚さが所定の範囲にあり、且つスルーホールの径と導体層の厚さとの関係が所定の範囲にあるときに上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち本発明は、第１面及びその反対側の第２面を有し、前記第１面及び前記第２面を通るように形成されているスルーホールを有する絶縁基材と、前記第１面及び前記第２面上に設けられる導体層と、前記スルーホールの内壁面上に設けられる導体部と、前記導体層の厚さが５〜１２μｍであり、且つ、前記導体層の厚さをｄ（μｍ）、前記スルーホールの径をφ（μｍ）とした場合にｄ及びφが下記式：
ｄ／φ＝０．４〜２．５
を満足することを特徴とする両面ＦＰＣである。
【０００８】
この発明によれば、優れた耐屈曲性を有する両面ＦＰＣが提供される。
【０００９】
なお、導体層の厚さｄ（μｍ）が上記範囲を外れると、耐屈曲性が顕著に低下する。またｄ／φの値が上記範囲を外れると、耐屈曲性が顕著に低下する。
【００１０】
上記両面ＦＰＣにおいては、前記スルーホールの径が５〜３０μｍであることが好ましい。この場合、スルーホールの径が上記範囲を外れる場合に比べて、より優れた耐屈曲性が得られる。
【００１１】
上記両面ＦＰＣにおいては、前記スルーホールが、前記導体部によって充填されていることが好ましい。この場合、スルーホールが導体部によって充填されていない場合に比べて耐屈曲性をより向上させることができる。
【００１２】
なお、本発明において、「スルーホールの径」とは、スルーホールと絶縁基材の第１面又は第２面との交差により得られる開口の径のうちの最小径を言うものとする。ここで、開口の径とは、開口の形状が例えば円形である場合にはその直径を、四角形である場合にはその最も短い辺の長さを意味するものとする。なお、スルーホールと絶縁基材の第１面との交差により得られる開口の面積と、スルーホールと絶縁基材の第２面との交差により得られる開口の面積とが異なる場合には、より小さい面積の開口の径のうちの最小径を言うものとする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、優れた耐屈曲性を有する両面ＦＰＣが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る両面ＦＰＣの一実施形態を部分的に示す切断面端面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】図１の両面ＦＰＣの一製造工程を示す切断面端面図である。
【図４】図１の両面ＦＰＣの一製造工程を示す切断面端面図である。
【図５】図１の両面ＦＰＣの一製造工程を示す切断面端面図である。
【図６】図１の両面ＦＰＣの一製造工程を示す切断面端面図である。
【図７】図１の両面ＦＰＣの一製造工程を示す切断面端面図である。
【図８】図１の両面ＦＰＣの一製造工程を示す切断面端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る両面ＦＰＣの実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る両面ＦＰＣの好適な実施形態を部分的に示す切断面端面図、図２は、図１の部分拡大図である。図１に示すように、本実施形態の両面ＦＰＣ１００は、絶縁基材１と、絶縁基材１の第１面１ａ上に設けられる導体層１０と、絶縁基材１のうち第１面１ａと反対側の第２面１ｂ上に設けられる導体層２０とを備えている。また絶縁基材１には、第１面１ａ及び第２面１ｂを通るようにスルーホール２が形成されており、スルーホール２の内壁面２ａには、導体層１０と導体層２０とを接続する導体部３０が設けられている。また本実施形態の両面ＦＰＣ１００では、スルーホール２は導体部３０によって充填されていない。即ち導体部３０は中空状となっている。より具体的には、導体部３０には、絶縁基材１の厚さ方向に延びる貫通孔が形成されている。
【００１７】
ここで、導体層１０及び導体層２０の厚さｄは５〜１２μｍである。またスルーホール２の径をφ（μｍ）とすると、ｄ及びφは下記式：
ｄ／φ＝０．４〜２．５
を満足している。
【００１８】
このような両面ＦＰＣ１００によれば、耐屈曲性に優れたものとなる。またスルーホール２の内壁面２ａに設けた導体部３０の直流抵抗の上昇が抑制され、両面ＦＰＣ１００に規定電流を容易に流すことができる。
【００１９】
次に、絶縁基材１、スルーホール２、導体層１０，２０及び導体部３０のそれぞれについて詳細に説明する。
【００２０】
絶縁基材１は、絶縁性の材料であればいかなるものであってもよく、絶縁基材１としては、例えばポリイミド（ＰＩ）、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などを用いることができる。中でも、ＰＩが耐熱性や寸法安定性の点から好ましい。絶縁基材１は通常、平板状をなしている。
【００２１】
スルーホール２は、第１面１ａ及び第２面１ｂを通るように形成されている。スルーホール２の内壁面２ａの形状は、特に制限されず、例えば円柱状でも四角柱状でも円錐状でもよい。またスルーホール２の径φは、５〜１５０μｍであるが、耐屈曲性をより向上させる点からは５〜３０μｍであることが好ましい。
【００２２】
導体層１０，２０及び導体部３０はそれぞれ、例えばシード層３とめっき膜５とで構成されている。導体部３０のシード層３は、絶縁基材１の第１面１ａ上に設けられるシード層３及び、第２面１ｂ上に設けられるシード層３に連続して設けられており、導体部３０のめっき膜５は、絶縁基材１の第１面１ａ側に設けられるめっき膜５、及び、第２面１ｂ側に設けられるめっき膜５に連続して設けられている。
【００２３】
シード層３は例えば銅などで構成される。シード層３は、絶縁基材１側にＮｉまたはＮｉ−Ｃｒ合金からなる層をさらに有していてもよい。この場合、シード層３と絶縁基材１との間の密着性がより向上し、導体層１０、２０、３０の絶縁基材１からの剥離をより十分に抑制することができる。めっき膜５は、例えば銅などで構成される。
【００２４】
導体層１０及び導体層２０の厚さｄは、５〜８μｍであることが好ましい。この場合、厚さｄが上記範囲を外れた場合に比べて、耐屈曲性が顕著に優れたものとなる。
【００２５】
次に、上述した両面ＦＰＣ１００の製造方法について図３〜図８を用いて説明する。
【００２６】
図３〜図８は、両面ＦＰＣ１００を製造する一連の工程を示す切断面端面図である。
【００２７】
まず絶縁基材１を準備する（図３）。
【００２８】
次に、絶縁基材１に、第１面１ａと第２面１ｂとを通るようにスルーホール２を形成する（図４）。スルーホール２は、レーザ加工装置、ドリル、パンチなどの穿孔装置を用いて形成することができる。なお、図４は、スルーホール２がレーザ加工装置により形成された例を示すものであり、第１面１ａ側の径が第２面１ｂ側の径よりも大きくなっている。レーザ加工装置としては、例えばエキシマーレーザ装置を用いることができる。
【００２９】
次に、絶縁基材１の上にシード層３を形成する（図５）。シード層３は、絶縁基材１の上に、Ｎｉ層またはＮｉ−Ｃｒ合金層を形成した後、Ｃｕ層を形成することによって得ることができる。シード層３は、例えばスパッタ法、蒸着法、無電解めっき法などによって形成することができる。
【００３０】
次に、シード層３の上で且つめっき膜５を形成しない領域にマスク層４を形成する（図６）。マスク層４は、例えばシード層３の上にレジスト層（図示せず）を形成し、レジスト層を露光して現像することにより得ることができる。
【００３１】
次に、シード層３の上に電解めっき法によって、めっき膜５を形成する（図７及び図２）。このとき、めっき膜５は、導体層１０，２０の厚さｄが５〜１２μｍとなるように、且つ厚さｄ（μｍ）及びスルーホール２の径φ（μｍ）が下記式：
ｄ／φ＝０．４〜２．５
を満足するように形成する。これにより、絶縁基材１の第１面１ａ側及び第２面１ｂ側にそれぞれ導体層１０，２０を形成すると同時に、スルーホール２の内壁面２ａに導体部３０を形成することが可能となる。
【００３２】
次に、マスク層４を除去し（図８）、続いて、マスク層４の除去により露出したシード層３を除去する。こうして、絶縁基材１の第１面１ａ上に導体層１０を有し、第２面１ｂ上に導体層２０を有し、スルーホール２の内壁面２ａ上に導体部３０を有する積層体が得られる（図１参照）。
【００３３】
最後に、接着剤層及び樹脂フィルムから構成されるカバーレイ（図示せず）を２つ用意する。そして、これらのカバーレイを、上記積層体に重ね合わせる。このとき、カバーレイの接着剤層と導体層１０，２０とを接触させるようにする。こうして、２つのカバーレイの間に上記積層体を配置した後、これらを熱プレスし、カバーレイを上記積層体に貼り付ける。
【００３４】
以上のようにして両面ＦＰＣ１００が得られ、両面ＦＰＣ１００の製造が完了する。
【００３５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、導体層１０，２０，３０がシード層３とめっき膜５とで構成されているが、めっき膜５を無電解めっき法により形成する場合にはめっき膜５のみで構成することもできる。この場合、シード層３の形成は不要となる。
【００３６】
また上記実施形態では、スルーホール２が導体部３０によって充填されていないが、耐屈曲性をより向上させる観点からは、スルーホール２は導体部３０によって充填されていることが好ましい。即ち導体部３０は中実状となっていることが好ましい。より具体的には導体部３０には貫通孔が形成されていないことが好ましい。このようにスルーホール２を導体部３０で充填するためには、例えばスルーホール２の内壁面２ａの形状が円柱状である場合、導体層１０，２０の厚さｄをスルーホール２の径φの１／２以上にすればよい。
【００３７】
以下、本発明の内容を、実施例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００３８】
（実施例１）
はじめに、ＰＩからなる厚さ２５μｍの絶縁基材に、エキシマレーザ加工機Ｌｉｇｈｔ  Ｂｅｎｃｈ（製品名、ＯＰＴＥＣ社製）を用いて最小径が５μｍとなるスルーホールを形成した。
【００３９】
次に、絶縁基材の上にＮｉ層をスパッタ法によって２０ｎｍ程度の厚さに形成し、その後、Ｃｕ層をスパッタ法によって厚さ２００ｎｍ程度の厚さに形成した。こうしてＮｉ層及びＣｕ層からなるシード層を得た。
【００４０】
次に、このシード層の上に、ＲＹ３３１０（日立化成社製）からなるレジスト層を厚さ１０μｍとなるようにラミネートした。その後、露光装置を用いて、レジスト層のうち、導体層を形成する予定の領域を露光した。
【００４１】
露光後、１質量％の炭酸ナトリウム水溶液からなる現像液を用いて未露光部分を除去して、露光部分はマスク層として残した。
【００４２】
続いて、めっき液として、トップルチナＮＳＶ（商品名、奥野製薬工業株式会社製）を用い、上記のシード層上に、電解めっき法により、Ｃｕの電解めっき膜を形成した。こうして絶縁基材の両面上及びスルーホールの内壁面上に導体層を形成した。このとき、絶縁基材の両面に形成された導体層については、厚さが６８μｍとなるようにし、導体層によってスルーホールを充填させた。
【００４３】
その後、マスク層を３質量％の水酸化ナトリウム水溶液を用いて除去し、続いて、シード層を硫酸・過酸化水素水系エッチング液により除去した。
【００４４】
最後に、カバーレイとして、ＣＳＡ１０２０（商品名、有沢製作所株式会社製）を２枚準備し、これらをそれぞれ絶縁基材の両面側に形成されためっき膜を覆うように積層体に貼り合わせた。こうして両面ＦＰＣを得た。
【００４５】
（実施例２〜５）
スルーホールの径φ及び導体層の厚さｄをそれぞれ表１に示す通りに変更したこと以外は実施例１と同様にして両面ＦＰＣを得た。
【００４６】
（実施例６）
スルーホールの径φ及び導体層の厚さｄをそれぞれ表１に示す通りに変更し、導体層でスルーホールを充填させなかったこと以外は実施例１と同様にして両面ＦＰＣを得た。
【００４７】
（比較例１〜１５）
スルーホールの径φ及び導体層の厚さｄをそれぞれ表１に示す通りに変更したこと以外は実施例１と同様にして両面ＦＰＣを得た。
【表１】
2011018808.tif 000003
【００４８】
実施例１〜６及び比較例１〜１５の両面ＦＰＣについて、以下のようにして、耐屈曲性及びスルーホール内壁面に形成された導体層の直流抵抗を調べた。
【００４９】
［耐屈曲性試験］
実施例１〜６及び比較例１〜１５の両面ＦＰＣについて、以下のようにして耐屈曲性試験を行った。即ち、ＦＰＣ高速屈曲性試験機（製品名：ＳＥＫ−３１Ｃ２Ｓ、信越エンジニアリング株式会社製）を用い、以下の測定条件：
屈曲半径：２ｍｍ
屈曲速度：１５００回／分
で屈曲寿命回数を測定した。結果を表１に示す。ここで、屈曲寿命回数とは、両面ＦＰＣの抵抗上昇率が２０％以上となるまでの屈曲回数である。
【００５０】
［スルーホール内壁面に形成された導体層の直流抵抗］
実施例１〜６及び比較例１〜１５の両面ＦＰＣについて、スルーホールの内壁面に形成された導体層の直流抵抗を測定した。結果を表１に示す。
【００５１】
表１に示すように、実施例１〜６の両面ＦＰＣは、比較例１〜１５の両面ＦＰＣに比べて、極めて優れた耐屈曲性を有していることが分かった。また、実施例１〜５の両面ＦＰＣは、比較例１〜１５の両面ＦＰＣに比べて直流抵抗が顕著に低くなっていることも分かった。従って、実施例１〜６の両面ＦＰＣは、規定電流を容易に流すことができることが分かった。
【００５２】
以上より、本発明に係る両面ＦＰＣによれば、優れた耐屈曲性を有することが確認された。
【符号の説明】
【００５３】
１…絶縁基材、２…スルーホール、３…シード層、５…めっき膜、１０，２０…導体層、３０…導体部、ｄ…導体層の厚さ、φ…スルーホールの径。
【図１】
2011018808.tif 000004
【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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