(57)【要約】【課題】  反り等の形状ゆがみの抑制が容易になるフレキシブルプリント配線板およびその製造方法を提供する。【解決手段】  ＦＰＣ１０では、ベースフィルム１１の一主面に複数の回路配線１２が配設され、これ等の回路配線１２間のスペースを埋めるように樹脂からなる充填絶縁体１３が形成されている。このようにして平坦化された回路配線１２および充填絶縁体１３を被覆する接着剤層１４を介して、カバーレイフィルム１５がベースフィルム１１と貼り合わされて一体化される。ここで、充填絶縁体１３は、その上面が回路配線１２の上面と必ずしも一致するように形成されなくても、回路配線１２による段差が緩和されるようになればよい。【選択図】  図１
2011211131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製ベースフィルム上に形成された導電体からなる複数の配線と、
前記配線の設けられていない領域において、前記配線による段差を緩和するように形成された樹脂からなる充填絶縁体と、
前記配線および前記充填絶縁体を覆う接着剤層を介し前記樹脂製ベースフィルムに貼り合わされて一体になった樹脂製カバーレイフィルムと、
を有することをフレキシブルプリント配線板。
【請求項２】
樹脂製ベースフィルムの一主面上に導電体からなる複数の配線を形成する工程と、
前記樹脂製ベースフィルムの一主面および前記配線を覆うように感光性樹脂塗液を塗布して感光性樹脂膜を形成する工程と、
前記樹脂製ベースフィルムの他主面側から照射光を照射し、前記配線を前記照射光の遮光マスクにした露光により、前記配線の設けられていない領域の前記感光性樹脂膜を重合させる工程と、
前記露光後の現像を通して、前記重合した感光性樹脂膜を前記複数の配線間に選択的に形成する工程と、
前記選択的に形成された前記重合した感光性樹脂膜および前記配線を覆う接着剤層を介して樹脂製カバーレイフィルムを前記樹脂製ベースフィルムに貼り合わせて一体にする工程と、
を有す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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルプリント配線板およびその製造方法に係り、詳しくはその反り等の形状ゆがみの抑制が容易になるフレキシブルプリント配線板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブルプリント配線板（以下、ＦＰＣ；Flexible Printed Circuitともいう）は携帯機器、ネットワーク機器、サーバー、テスター等の電子機器に多用されている。更に、その優れた可撓性を活かして、例えばサーマルプリントヘッドのような可動部と制御部との接続にも用いられる。そして、これ等の電子機器の短小軽薄化、高機能化に伴い、ＦＰＣの高密度配線化および軽薄化が要求され、配線板に配設される回路（配線）の微細化と配線間の縮小化、その多層化および絶縁体層の薄層化が行われている。
【０００３】
従来のＦＰＣは、その基本構造（単層構造）として、絶縁体層である樹脂製ベースフィルム表面に貼着された配線、この配線を被覆する絶縁体層である接着剤層および樹脂製カバーレイフィルムにより構成される（例えば、特許文献１参照）。そして、多層の配線板の場合には、多層の配線層間に例えばプリプレグのような層間絶縁体層が積層される。
【０００４】
以下、上記単層構造のＦＰＣの製造方法について図４を参照して説明する。ここで、図４は、従来技術におけるフレキシブルプリント配線板の製造工程を示す工程別要部断面図である。図４に示すように、ベースフィルム１０１の一主面に所要の回路パターンの回路配線１０２が形成されている。そして、例えばホットメルト接着剤のような半硬化の接着剤層１０３が回路配線１０２に対向する片面にラミネートされたカバーレイフィルム１０４と上記ベースフィルム１０１とを重ね合わせる（図４（ａ））。次いで、この重ね合わさせ配置した後に、熱プレスにより所定の圧力Ｐで加熱・加圧する（図４（ｂ））。この熱プレスにおいて、接着剤層１０３は軟化し、その一部が流動方向Ｆに沿い回路配線１０２の配線間に流動して入り込む。
【０００５】
通常、この流動する接着剤層１０３は加圧Ｐによって配線間に押し込まれ配線間を充填する。そして、上記熱プレス後には、ベースフィルム１０１とカバーレイフィルム１０４とが接着剤層１０３を介して貼り合わされ一体化して、単層構造のＦＰＣが作製される（図４（ｃ））。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３６８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来のフレキシブルプリント配線板では、上記ベースフィルム１０１とカバーレイフィルム１０４の熱プレスによる一体化の後にＦＰＣ表面に反り、波打つような表面の曲がり等の形状歪みが発生することがある。これは、ベースフィルム１０１、接着剤層１０３およびカバーレイフィルム１０４が適切な熱膨張係数の材質になるようにしても生じる。上記形状歪みは、主に、上記製造方法で説明したような熱プレスにおける接着剤層１０３の流動量が回路配線１０２の回路パターンに依存することにより生じる。接着剤層１０３は、それ等の一体化後の厚さが、回路配線１０２間のスペース幅が小さい領域よりも大きな領域において減少し、ＦＰＣの表面領域によって異なってくるからである。これは、ＦＰＣの上述した薄層化および多層化と共に顕在化する。
【０００８】
また、熱プレス温度が接着剤層１０３の軟化に対して充分でない場合には、上記ベースフィルム１０１およびカバーレイフィルム１０４の一体化後において、回路配線１０２間のスペースに空気ガスが残留することがある。このような空気ガスの残留も上記ＦＰＣの形状歪みに影響を与える。いずれにしても、このようなＦＰＣの形状歪みの発生は、その電子機器への装着における取り付け障害あるいは短小軽薄化の阻害の要因になり、ＦＰＣの薄層化および多層化の難点になる。
【０００９】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、ＦＰＣの反り等の形状歪みの抑制が容易になるフレキシブルプリント配線板およびその製造方法を提供することを目的とする。そして、ＦＰＣの薄層化および多層化を容易にする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明にかかるフレキシブルプリント配線板は、樹脂製ベースフィルム上に形成された導電体からなる複数の配線と、前記配線の設けられていない領域において、前記配線による段差を緩和するように形成された樹脂からなる充填絶縁体と、前記配線および前記充填絶縁体を覆う接着剤層を介し前記樹脂製ベースフィルムに貼り合わされて一体になった樹脂製カバーレイフィルムと、を有する構成になっている。
【００１１】
そして、本発明にかかるフレキシブルプリント配線板の製造方法は、樹脂製ベースフィルムの一主面上に導電体からなる複数の配線を形成する工程と、前記樹脂製ベースフィルムの一主面および前記配線を覆うように感光性樹脂塗液を塗布して感光性樹脂膜を形成する工程と、前記樹脂製ベースフィルムの他主面側から照射光を照射し、前記配線を前記照射光の遮光マスクにした露光により、前記配線の設けられていない領域の前記感光性樹脂膜を重合させる工程と、前記露光後の現像を通して、前記重合した感光性樹脂膜を前記複数の配線間に選択的に形成する工程と、前記選択的に形成された前記重合した感光性樹脂膜および前記配線を覆う接着剤層を介して樹脂製カバーレイフィルムを前記樹脂製ベースフィルムに貼り合わせて一体にする工程と、を有する構成になっている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の構成により、ＦＰＣにおいてその反り等の形状歪みの抑制が容易になり、ＦＰＣの薄層化および多層化が促進される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態にかかるフレキシブルプリント配線板の一例を示す一部拡大断面図。
【図２】（ａ）ないし（ｅ）は、本発明の実施形態にかかるフレキシブルプリント配線板の一製造工程を示す工程別要部断面図。
【図３】本発明の実施形態にかかるフレキシブルプリント配線板の他例を示す一部拡大断面図。
【図４】（ａ）ないし（ｃ）は、従来技術におけるフレキシブルプリント配線板の製造工程を示す工程別要部断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態にかかるフレキシブルプリント配線板およびその製造方法について図１乃至図３を参照して説明する。ここで、図１は本実施形態のフレキシブルプリント配線板の一例を示す一部拡大断面図である。図２は本発明の実施形態にかかるフレキシブルプリント配線板の一製造工程を示す工程別要部断面図である。そして、図３は本発明の実施形態のフレキシブルプリント配線板の他例を示す一部拡大断面図である。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は一部省略される。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なる。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態のＦＰＣ１０では、ベースフィルム１１の一主面に複数の回路配線１２が配設されている。そして、この回路配線１２間のスペースを埋めるように充填絶縁体１３が形成されている。このようにして平坦化された回路配線１２および充填絶縁体１３を被覆する接着剤層１４を介して、カバーレイフィルム１５がベースフィルム１１と貼り合わされて一体化されている。ここで、充填絶縁体１３は、上記回路配線１２の段差を緩和するように埋め込めばよく、その上面が回路配線１２の上面と一致しなくても構わない。
【００１６】
上記実施形態のＦＰＣ１０において、ベースフィルム１１は、例えば膜厚が５μｍ〜２５μｍのポリイミド樹脂により形成される。同様に、カバーレイフィルム１４は、例えば膜厚が３μｍ〜１０μｍのポリイミド樹脂により形成される。これ等フィルム材としては、その他に、熱硬化性樹脂のアクリル系樹脂、フェノール系樹脂、ポリエステル系樹脂あるいはエポキシ系樹脂等が使用される。そして、回路配線１２は、たとえば膜厚が５μｍ〜３５μｍの銅箔のような金属箔が所定の配線ピッチに形成される。
【００１７】
充填絶縁体１３は、上記回路配線１２の厚さに対応して例えば膜厚が５μｍ〜３５μｍの樹脂膜により形成される。この樹脂膜としては、例えばゴム系樹脂、ノボラック系樹脂が用いられる。そして、接着剤層１４は、例えば膜厚が１μｍ〜１０μｍの熱硬化性のポリイミド系樹脂あるいはエポキシ系樹脂により形成される。
【００１８】
上記接着剤層１４は、その他に、アルキッド系、ウレタン系、フェノール系、メラミン系などの熱硬化性樹脂を使用できる。あるいは、アクリル系、ポリアミド系、ポリエチレン系、ポリスチレン系、ポリプロピレン系、ポリエステル系、酢酸ビニル系、ゴム系などの熱可塑性樹脂を使用することもできる。
【００１９】
次に、本実施形態におけるＦＰＣ１０の製造方法を説明する。図２（ａ）に示すように、熱可塑性樹脂たとえばポリイミド樹脂からなるベースフィルム１１の片面に銅箔が接着、張着されてなる片面銅張積層板において、ベースフィルム１１の一主面の銅箔を所要の回路パターンに選択的エッチングする。このようにして、ベースフィルム１１の一主面に回路配線１２を形成する。ここで、回路配線１２の線幅は適宜に設定されるが、たとえば１０μｍ〜１００μｍ程度である。
【００２０】
上記選択的エッチングに使用するエッチングマスクは、公知のフォトレジスト塗液の例えばロールコート等の塗布あるいは感光性ドライフィルムの積層、その露光、現像により形成する。あるいは、スクリーン印刷法による選択的な塗膜形成により形成する。そして、銅箔のエッチングは、たとえば塩化第二銅水溶液あるいは塩化鉄水溶液からなる化学薬液のエッチング液を用いる。
【００２１】
そして、例えばロールコート、カーテンコート、ディップコート、電着塗装等の塗布法により、常温で液状の所定の粘度を有する感光性樹脂塗液を塗布し、感光性樹脂膜として回路配線１２間を充填し回路配線１２を覆う感光性樹脂塗膜１６を形成する。その後、例えば１００℃程度の適度の温度においてプリベークし焼成する。これ等の一連の処理は感光性樹脂塗膜１６が感光されない領域で行う。
【００２２】
次に、図２（ｂ）に示すように、ベースフィルム１１の他主面側から透過する所定の活性光線１７を照射して、上記感光性樹脂塗膜１６を露光しそのベースレジンの高分子組成物を光重合させる。この活性光線１７の照射において、回路配線１２が活性光線１７の透過を遮る遮光マスクになるため回路配線１２の上面の感光性樹脂塗膜１６は未露光になり（縮）重合しない。このようにして、回路配線１２間のスペースを選択的に充填する充填絶縁体１３が形成される。ここで、感光性樹脂塗膜１６は、例えばゴム系樹脂、ノボラック系樹脂をベースレジンとし光架橋剤を含有する。
【００２３】
次いで、上記未露光の感光性樹脂塗膜１６を所定の化学薬液（現像液）による現像において溶解し除去する。このようにして、図２（ｃ）に示すように、ベースフィルム１１上に配設された回路配線１２間が選択的に充填絶縁体１３により埋められた構造になる。その後、例えば１２０℃程度の適度の温度のポストベークを施し再焼成する。
【００２４】
次に、例えば化学的機械研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）を施して、図２（ｃ）に示す回路配線１２の上面からの充填絶縁体１３の出っ張り部分を除去する。このようにして、図２（ｄ）に示すように、充填絶縁体１３の上面１３ａが回路配線１２の上面１２ａとほぼ同一面になるように平坦化する。
【００２５】
また、例えばシート状のホットメルト接着剤からなる接着剤層１４をカバーレイフィルム１５の一主面にラミネートする。そして、接着剤層１４が上記回路配線１２および充填絶縁体１３に対向するように配置してカバーレイフィルム１５とベースフィルム１１とを重ね合わせる。次いで、図２（ｅ）に示すように、この重ね合わせ配置した後に、熱プレスにより所定の圧力Ｐで加熱・加圧する。上記熱プレス後は、上述したような回路配線１２および充填絶縁体１３の形成されたベースフィルム１１とカバーレイフィルム１５とが接着剤層１４を介して貼り合わされ一体化して、図１に示したような単層構造のＦＰＣが作製される。
【００２６】
図２（ａ）で説明した感光性樹脂塗膜１６の形成において、回路配線１２間のスペースのアスペクト比（回路配線１２の厚さ／スペース幅の比率）に合わせて感光性樹脂塗液の粘度を適宜に調整し、感光性樹脂塗膜１６の膜厚を変えることができる。ここで、上記粘度を下げると回路配線１２の上面に形成される感光性樹脂塗膜１６の膜厚は減少し、図２（ｃ）における充填絶縁体１３の出っ張り量が小さくなる。あるいは、充填絶縁体１３の上面が回路配線１２の上面より低くなる。そこで、この充填絶縁体１３の上面と回路配線１２の上面の間の高低差が適度になるように感光性樹脂塗液を調製して、上記ＣＭＰによる平坦化の工程を省くようにしてもよい。充填絶縁体１３は上記回路配線１２の段差を緩和するように形成されればよいからである。
【００２７】
また、上述した適度な粘度を有する感光性樹脂塗液の塗布形成において、いわゆるスクリーン印刷法により回路配線１２間に感光性樹脂塗膜１６を選択的に形成するようにしてもよい。この場合には、ベースレジンを光架橋剤により重合させるための活性光線１７の照射は、回路配線１２の上面側から行うこともできる。更に、上記ネガ型フォトレジストのような感光性樹脂塗膜に換えて、ポジ型フォトレジストのような感光性樹脂塗膜あるいは非感光性樹脂塗膜を用いることもできる。
【００２８】
次に、図３を参照して２層構造の回路配線を有する構造のフレキシブルプリント配線板について説明する。図３に示すように、ＦＰＣ２０では、ＦＰＣ１０の場合と同様にして、ベースフィルム１１の一主面に複数の回路配線１２、そのスペースを埋める充填絶縁体１３が形成されている。そして、回路配線１２および充填絶縁体１３を被覆する接着剤層１４を介してカバーレイフィルム１５がベースフィルム１１に貼着され一体化されている。更に、ベースフィルム１１の他主面に複数の回路配線２１、それ等のスペースを埋める充填絶縁体２２が形成され、回路配線２１および充填絶縁体２２を被覆する接着剤層２３を介してカバーレイフィルム２４がベースフィルム１１と一体化されている。
【００２９】
ＦＰＣ２０の製造方法では、例えばベースフィルム１１の一主面および他主面の両面に銅箔が加熱・加圧により張着されてなる両面銅張積層板が好適に用いられる。そして、ＦＰＣ２０は、図２で説明したＦＰＣ１０の場合と同様な工程を通して作製される。但し、この場合、充填絶縁体１３あるいは２２のどちらかは、上述した例えばスクリーン印刷法による感光性樹脂塗膜１６の選択的形成と、回路配線１２の上面側あるいは２１の下面側からの活性光線１７の照射の方法を用いるとよい。
【００３０】
上記実施形態では、１層および２層の回路配線１２が形成されるＦＰＣの場合について説明しているが、３層以上の回路配線１２を有する多層配線板も同様にして形成できる。この場合には、図１あるいは図３に示したようなＦＰＣ構造のものを互いに接着剤層を挟んでレイアップすることにより極めて容易に所望の層数の多層配線板にすることができる。但し、この場合にはベースフィルム１１およびカバーレイフィルム１５は回路配線１２の層間絶縁体層となるようにその材質あるいはその厚さ等が調整される。
【００３１】
本実施形態では、ベースフィルムに形成された複数の回路配線の段差を緩和するように充填絶縁体が形成される。このようにして、回路配線により生じるベースフィルム上での凹凸が緩和され、回路基板および充填絶縁体を被覆する接着剤層を介して、カバーレイフィルムがベースフィルムと一体化される。このために、従来技術で説明したような接着剤の流動に起因する膜厚の変化が抑制される。また、回路配線間のスペースに従来技術で述べた空気ガスの残留がなくなる。そして、ＦＰＣの表面の反り、波打つような表面の曲がり等の形状歪みの発生が安定して防止できるようになる。
【００３２】
また、本実施形態のＦＰＣの製造では、カバーレイフィルムとベースフィルムの一体化において使用する接着剤層の厚さを低減することが可能になる。このために、ＦＰＣの薄層化および多層化が容易になる。
【００３３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものでない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。
【００３４】
例えば、本発明は、電磁シールド層を有するシールドフレキシブルプリント配線板の場合にも同様に適用される。
【符号の説明】
【００３５】
１０，２０…フレキシブルプリント配線板、１１…ベースフィルム、１２，２１…回路配線、１２ａ，１３ａ…上面、１３，２２…充填絶縁体、１４，２３…接着剤層、１５，２４…カバーレイフィルム、１６…感光性樹脂塗膜、１７…活性光線、Ｐ…圧力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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