(57)【要約】【課題】加工装置や加工工数が増えて、コストアップを招くことがなく、放熱効率の良いフレキシブルプリント配線板、フレキシブルプリント回路板およびそれらの製造方法を提供する。【解決手段】可撓性を有する絶縁基材１と、その絶縁基材の片面上に設ける導電パターン３と、その導電パターン上に、熱伝導性に優れた材料を用い、少なくとも接続端子部３Ａ、３Ｂと湾曲領域とを除いて設ける熱伝導性ソルダーレジスト５と、熱伝導性ソルダーレジスト５とは別に、導電パターン３上に、可撓性に優れた材料を用い、湾曲領域に形成して可撓性ソルダーレジスト６を備える。【選択図】図３
2008135510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する絶縁基材と、
その絶縁基材の片面上に設ける導電パターンと、
その導電パターン上に、熱伝導性に優れた材料を用い、少なくとも接続端子部と湾曲領域とを除いて設ける熱伝導性ソルダーレジストと、
を備え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】
前記熱伝導性ソルダーレジストの熱伝導率が２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上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】
前記熱伝導性ソルダーレジストとは別に、前記導電パターン上に、可撓性に優れた材料を用い、前記湾曲領域に形成して可撓性ソルダーレジストを備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１に記載のフレキシブルプリント配線板と、
前記接続端子部に接続して搭載する電子部品と、
熱伝導性に優れた材料を用い、前記熱伝導性ソルダーレジストに接続して前記電子部品を封止する封止樹脂と、
を備えることを特徴とする、フレキシブルプリント回路板。
【請求項５】
前記封止樹脂の熱伝導率が２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする、請求項４に記載のフレキシブルプリント回路板。
【請求項６】
可撓性を有する絶縁基材の片面上に導電パターンを形成する工程と、
その導電パターン上に、熱伝導性に優れた材料を用い、少なくとも接続端子部と湾曲領域とを除いて熱伝導性ソルダーレジストを形成する工程と、
を備え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７】
前記熱伝導性ソルダーレジストとは別に、前記導電パターン上に、可撓性に優れた材料を用い、前記湾曲領域に可撓性ソルダーレジストを形成する工程を備えることを特徴とする、請求項６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８】
可撓性を有する絶縁基材の片面上に導電パターンを形成する工程と、
その導電パターン上に、熱伝導性に優れた材料を用い、少なくとも接続端子部と湾曲領域とを除いて熱伝導性ソルダーレジストを形成する工程と、
前記接続端子部に接続して電子部品を搭載する工程と、
熱伝導性に優れた封止樹脂を用い、前記熱伝導性ソルダーレジストに接続して前記電子部品を封止する工程と、
を備えることを特徴とする、フレキシブルプリント回路板の製造方法。
【請求項９】
前記熱伝導性ソルダーレジストとは別に、前記導電パターン上に、可撓性に優れた材料を用い、前記湾曲領域に可撓性ソルダーレジストを形成する工程を備えることを特徴とする、請求項８に記載のフレキシブルプリント回路板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、可撓性を有する短尺または長尺の絶縁基材上に導電パターンを設けるフレキシブルプリント配線板に関する。および、そのようなフレキシブルプリント配線板上に電子部品を搭載するフレキシブルプリント回路板に関する。ならびに、それらフレキシブルプリント配線板およびフレキシブルプリント回路板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、電子機器の軽薄短小化、高機能化、高密度化がますます進んでいる。例えば、液晶パネルについても、大型化、高精細化、高コントラスト化が進み、それにともない液晶ドライバの多ピン化、ファインピッチ化が進んでいる。このような背景の下、例えば液晶ドライバなどの実装方式として、狭く複雑な空間に実装するのに有利なフレキシブルプリント配線板およびそのフレキシブルプリント配線板に電子部品を搭載したフレキシブル回路板が多く採用されている。
【０００３】
図４（Ａ）ないし（Ｆ）には、そのようなフレキシブルプリント配線板の従来の製造工程を示す。
【０００４】
この製造工程では、図４（Ａ）に示すように、フィルム状の絶縁基材１０１の表面に銅などを用いた導電体１０２を設け、図４（Ｂ）に示すように、両縁に沿ってスプロケットホール１１１を形成し、次いで図４（Ｃ）に示すように、導電体１０２の表面にフォトレジストを塗布して乾燥させてフォトレジスト膜１０４を形成する。
【０００５】
そして、図４（D）に示すように、露光、現像を行って、エッチングレジスト１１５を形成し、更に図４（Ｅ）に示すように、エッチングを行って後、エッチングレジスト１１５をアルカリ溶液で除去して、絶縁基材１０１の表面に、同一の導電パターン１０３とスプロケットホール１１１の補強部１０３Ｃを長さ方向に繰り返し形成する。ここで、従来の絶縁基材１０１には、後に行う電子部品の実装時に加わる熱を考慮して、耐熱性の高いポリイミドを用いており、このポリイミドの熱伝導率は、０．１２〜０．２９Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。
【０００６】
次に、図示は省略するが、後述するごとく搭載する電子部品との接続目的や、絶縁基材１０１上の導電パターン１０３の防錆目的で、導電パターン１０３の表面に錫めっきや金めっきを行う。更に図４（Ｆ）に示すように、導電パターン１０３を保護するために、導電パターン１０３の電子部品接続端子部１０３Ａと外部接続端子部１０３Ｂを除く所定の領域に、可撓性に優れたソルダーレジスト１０６を形成する。このソルダーレジスト１０６は、例えば味の素ファインテクノ（株）製の商品名「ＡＲ７１００」の熱伝導率が０．１７２Ｗ／ｍ・Ｋのものなどを用いて印刷法等で形成し、フレキシブルプリント配線板１１２を形成していた。
【０００７】
次に、図５（Ａ）ないし（Ｄ）には、前記フレキシブルプリント配線板１１２に電子部品を搭載し、フレキシブルプリント回路板を形成する従来の製造工程を示す。
【０００８】
まず、図５（Ａ）に示すように、フレキシブルプリント回路板１１２を加熱ステージ１１０上に載せてボンディングツール１０９で加熱かつ加圧し、電子部品１０７に設けられたバンプ１０８と、導電パターン１０３の電子部品接続端子部１０３Ａとを接続してフリップチップ実装し、絶縁基材１０１上に電子部品１０７を搭載する。
【０００９】
次に、図５（Ｂ）に示すように、塗布用ノズル１１３を用いて絶縁基材１０１の表側から封止樹脂１１４を塗布し、毛細管現象により絶縁基材１０１と電子部品１０７との間に充填して加熱硬化させることにより、図５（Ｃ）に示すように、電子部品１０７を樹脂封止していた。
【００１０】
前記絶縁基材１０１には、耐熱性の高いポリイミドを用いており、このポリイミドの熱伝導率は０．１２〜０．２９Ｗ／ｍ・Ｋ程度と比較的小さく、ソルダーレジスト１０６の熱伝導率も比較的小さい。そのため、封止樹脂１１４の熱伝導率を大きくしても意味がないので、封止樹脂１１４の熱伝導率は、０．５Ｗ／ｍ・Ｋ程度以下のものを用いるのが一般的であった。その後、図５（Ｄ）に示すように、金型を用いて単位導電パターン１０３ごとに打ち抜き、フレキシブルプリント回路板１１８を形成していた。
【００１１】
そして、このようなフレキシブルプリント回路板１１８を使用するときには、例えば図６に示すように、絶縁基材１０1の表側を内側としてフレキシブルプリント回路板１１８を湾曲し、その導電パターン１０３の外部接続端子部１０３Ｂを接続して液晶パネル１１７に連結し、他方の外部接続端子部１０３Ｂをプリント配線板１１６に接続して連結することにより組み付けていた。
【００１２】
ところで、このようなフレキシブルプリント回路板１１８では、使用により電子部品１０７が熱を発生する。そして、発生した熱は、直接まわりの空気に放熱し、または接続する導電パターン１０３や封止樹脂１１４を介し、またさらにはそれらに接続するソルダーレジスト１０６や絶縁基材１０１などを順に介して、まわりの空気に放熱していた。
【００１３】
しかしながら、電子部品１０７の表面積は小さいから、直接まわりの空気に放熱する放熱効果はそれほど望めなかった。また、導電パターン１０３は、銅を用いて形成されていて、その熱伝導率は３９５Ｗ／ｍ・Ｋ程度であり、樹脂などに比べて高い値であるが、ソルダーレジスト１０６に覆われている。ソルダーレジスト１０６の熱伝導率は、前記のように０．１７２Ｗ／ｍ・Ｋ程度と小さいため、ソルダーレジスト１０６の空気中に露出した表面には熱が伝わりにくくなる。このため、導電パターン１０３を介して空気中に放熱する効果も期待できなかった。またさらに上述したとおり、封止樹脂１１４および絶縁基材１０１の熱伝導率も小さいから、それらを介しての放熱効果も期待できなかった。
【００１４】
ところで、ここで用いるソルダーレジスト１０６は、可撓性が必要であるため、熱伝導率の値は比較的に小さくなる傾向にある。すなわち、一般的に、熱伝導率を良くするためには、高熱伝導性のフィラーを混入する方法を用いている。そして、熱伝導率を良くするためにはフィラーの混入率を多くする必要があるから、熱伝導率を良くすると逆に可撓性は悪くなる関係にある。そのため、ソルダーレジストの可撓性を優先した場合、熱伝導率を良くすることは望めないのが現状である。
【００１５】
これらのことから、上述したような従来のフレキシブルプリント回路板１１８では、放熱効果が悪いため、結果的に電子部品１０７の温度が上昇する傾向にあり、電子部品１０７の動作スピードが遅くなったり、電子部品１０７の信頼性が低下したりするなどの問題が発生している。
【００１６】
このような問題を解消すべく、従来の半導体装置（フレキシブルプリント回路板）の中には、例えば特許文献１に示されるように、半導体素子（電子部品）から発生する熱の放熱性を向上させる放熱板を、絶縁フィルムの半導体素子側と反対側の表面における、半導体素子に対応する個所に配置する方法がある。
【００１７】
具体的には、図７に示すように、絶縁フィルム２０３と配線２０４とソルダーレジスト２０５と封止樹脂２０６と金属製の放熱板２１０とを備えるフレキシブルプリント配線板を用いる。
【００１８】
上記配線２０４は、絶縁フィルム２０３の一方の面上に配置してなる。また、半導体素子２０１は、金製のバンプ電極２０２を有し、その金製のバンプ電極２０２を、錫めっきされた配線２０４に一定時間加圧加熱して接合部にＡｕ−Ｓｎ合金を形成して堅固に接続する。
【００１９】
また、前記配線２０４は、錫めっきされていたが、金めっきされていても良く、一定時間加圧加熱して、バンプ電極２０２と配線２０４とをＡｕ−Ａｕ合金を形成して堅固に接合しても良い。
【００２０】
また、ソルダーレジスト２０５は、半導体素子２０１の周辺部に配置され、封止樹脂２０６は、半導体素子２０１の側面全面に接するように配置されていて半導体素子２０１を絶縁フィルム２０３に固定している。
【００２１】
放熱板２１０は、絶縁フィルム２０３に配置された半導体素子２０１側と反対側の表面に配置される。放熱板２１０の表面積は、絶縁フィルム２０３の表面積よりも小さくなっている。また、前記放熱板２１０は、前記反対側に配置した半導体素子２０１に対応する個所に配置されている。
【００２２】
この放熱板２１０の材質に熱伝導率の高い材料を用いることで、放熱性を向上させることができる。
【００２３】
また、上述した放熱効果が悪い問題を解消すべく、従来の半導体装置（フレキシブルプリント回路板）の中には、例えば特許文献２に示されるように、貫通穴を有するフレキシブル基板と、フレキシブル基板に接続された半導体チップ（電子部品）と、半導体チップに設けて半導体チップから発生する熱の放熱性を向上させる放熱部品を設け、前記貫通穴から放熱部品が露出するようにして半導体チップをフレキシブル基板に接続するものがある。
【００２４】
具体的には、図８に示すように、液晶ドライバチップ（電子部品）３０２は貫通穴３１１の設けられたポリイミドフィルムからなるフレキシブル基板３０３に接続され、フレキシブル基板３０３にはＳｎ無電解めっきされたＣｕ配線３０４がパターニングされ、インナーリード３０５および他の入力アウターリードや出力アウターリード以外をソルダーレジスト３０８により保護している。
【００２５】
そして、フレキシブル基板３０３と液晶ドライバチップ３０２の接続は、熱圧着してＡｕ突起電極３０９とフレキシブル基板３０３のＣｕ配線３０４にめっきされたＳｎとの間でＡｕ−Ｓｎ共晶接続される。その後、封止樹脂３１３を、フレキシブル基板３０３と液晶ドライバチップ３０２の隙間に充填する。
【００２６】
また、前記液晶ドライバチップ３０２の素子面には、放熱部品３１０を設けている。この放熱部品３１０は、無電解めっきで設けても良いが、金属ブロックを後付けしても良いし、熱電導ゴムのような非金属物質を接着して設けても良い。
【００２７】
このようにして、貫通穴３１１が設けられたフレキシブル基板３０３に、そのフレキシブル基板３０３の貫通穴３１１を通して液晶ドライバチップ３０２の放熱部品３１０を直接外部に露出している。
【００２８】
そして、液晶ドライバチップ３０２に設ける放熱部品３１０は、電解めっきにより四角柱状のＣｕブロックを形成したり、金属ブロックを後付けしたり、または熱伝導ゴムのような非金属物質を接着して形成する。そこで、液晶ドライバチップ３０２から発生した熱は、効率良く放熱部品３１０に伝達することができる。また、放熱部品３１０が直接外部に露出しているため、放熱部品３１０の露出している面積当たりの放熱効率を良くすることができる。
【００２９】
また、前記特許文献２には、図９に示す別の従来例が開示されている。この例では、フレキシブル基板３０３の貫通穴３１１通して露出した第１の放熱部品４１０にさらに熱容量の大きい別の第２の放熱部品４１６を密着させている。前記第１の放熱部品４１０は、フレキシブル基板３０３をマスクとしためっきにより成長させ、その成長はめっきがフレキシブル基板３０３を超えるようにすることで、きのこ状に全方向に成長させ、この露出部分の表面積が大きくなった第１の放熱部品４１０に、熱容量の大きい第２の放熱部品４１６としての熱伝導ゴムを密着させ、放熱効果を得たものである。
【００３０】
また、前記特許文献２には、図１０に示すさらに別の従来例が開示されている。この例では、第１の放熱部品５１０は、めっきにより形成されたＣｕブロックである。その高さは、フレキシブル基板３０３に液晶ドライバチップ３０２を接続した際、第１の放熱部品５１０の露出面がフレキシブル基板３０３の厚さ以内にとどまるようにする。
【００３１】
前記フレキシブル基板３０３の貫通穴３１１の側壁と第１の放熱部品５１０との露出面を底面としたキャビティが形成され、そこに熱伝導接着剤５１７を充填しつつ更に第２の放熱部品５１６を接着することで、液晶ドライバチップ３０２から第２の放熱部品５１６への伝熱経路を設けて、放熱効果を得るようにしたものである。
【００３２】
【特許文献１】特開２００６−１０８３５６号公報
【特許文献２】特開２００６−１３５２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３３】
ところが、前記特許文献１の図7に示すような従来のフレキシブルプリント回路板では、半導体素子２０１から発生した熱が放熱板２１０に伝わる伝熱経路は、半導体素子２０１からバンプ電極２０２を通り絶縁フィルム２０３を経由して放熱板２１０に至る経路である。また、別の伝熱経路としては、半導体素子２０１から発生した熱が封止樹脂２０６に伝わり、更に絶縁フィルム２０３を通って放熱板２１０に至る経路がある。このようにどちらの伝熱経路でも、絶縁フィルム２０３を通ることになる。
【００３４】
ところで、前記半導体素子２０１の金製バンプ電極２０２と前記錫めっきまたは金めっきされた配線２０４の接合は、一定時間加圧加熱して、バンプ電極２０２と配線２０４の接合部にＡｕ−Ｓｎ合金またはＡｕ−Ａｕ合金を形成して、バンプ電極２０２と配線２０４とを堅固に接合する。
【００３５】
このように、特許文献１に示す方法では、Ａｕ−Ｓｎ合金またはＡｕ−Ａｕ合金を形成できるだけの熱が加わることになる。そのため、絶縁フィルム２０３の材質には、加わる熱に耐えることができる耐熱性の高いポリイミドを使用することが一般的である。
【００３６】
ところが、このポリイミドの熱伝導率は、０．１２〜０．２９Ｗ／ｍ・Ｋ程度と比較的小さい。よって、半導体素子２０１から発生した熱を放熱板２１０に伝達するための伝熱経路は、この絶縁フィルム２０３を通って伝達されるため、放熱板２１０に熱を効率良く伝達することができなかった。そのため、放熱板２１０から空気中への放熱量も少なくなり、放熱効果を良くすることができない問題があった。
【００３７】
また、放熱板２１０を設ける方法としては、後から貼り付ける方法やエッチングにより形成する方法が考えられるが、加工に必要な装置や加工工数が必要となり、コスト高になる問題があった。
【００３８】
また、別の伝熱経路として、半導体素子２０１からの熱は、金製バンプ電極２０２を介して配線２０４に伝わり、更にソルダーレジスト２０５に伝わり空気中に放熱される経路もあるが、このソルダーレジスト２０５は特性として可撓性が必要であり、前記可撓性の優れたソルダーレジストは、熱伝導率が悪くなる関係があるため、可撓性の優れたソルダーレジストを介しての放熱効果も期待できない問題があった。
【００３９】
また、前記特許文献２の図８に示すような方法では、放熱部品３１０の大きさが、液晶ドライバチップ３０２に設けられたＡｕ突起電極３０９間の内側の領域にしか設けることができない。そのため、放熱部品３１０が露出している面積も小さくなるため、直接まわりの空気に放熱する放熱効果はそれほど望めない問題があった。また、フレキシブル基板３０３に貫通穴３１１を設けるための装置や工数が必要であり、また放熱部品３１０を設けるための装置や加工工数も必要であるため、コスト高になる問題もあった。
【００４０】
別の前記特許文献２の図９に示す方法では、フレキシブル基板３０３に貫通穴３１１を形成すること、第１の放熱部品４１０をめっきにより形成すること、そして第２の放熱部品４１６としての熱伝導ゴムを密着させることが必要であるため、これらの加工に必要な装置や加工工数が必要となり、コスト高になる問題があった。
【００４１】
また更に、前記特許文献２の図１０に示す方法では、フレキシブル基板３０３に貫通穴３１１を形成すること、第１の放熱部品５１０をめっきにより形成すること、そして熱伝導接着剤５１７を充填しつつ更に第２の放熱部品５１６を接着するため、これらの加工に必要な装置や加工工数が必要となり、コスト高になる問題があった。
【００４２】
そこで、この発明の目的は、加工装置や加工工数が増えて、コストアップを招くことがなく、放熱効率の良いフレキシブルプリント配線板、フレキシブルプリント回路板およびそれらの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４３】
そのため、かかる目的を達成すべく、この発明の第１の態様は、フレキシブルプリント配線板にあって、可撓性を有する絶縁基材と、その絶縁基材の片面上に設ける導電パターンと、その導電パターン上に、熱伝導性に優れた材料を用い、少なくとも接続端子部と湾曲領域とを除いて設ける熱伝導性ソルダーレジストとを備えることを特徴とする。熱伝導性ソルダーレジストの熱伝導率は、２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。熱伝導性ソルダーレジストとは別に、導電パターン上に、可撓性に優れた材料を用い、湾曲領域に形成して可撓性ソルダーレジストを備えるとよい。
【００４４】
この発明の第２の態様は、半導体装置などに用いるフレキシブルプリント回路板にあって、第１の態様のフレキシブルプリント配線板と、接続端子部に接続して搭載する半導体チップ等の電子部品と、熱伝導性に優れた材料を用い、熱伝導性ソルダーレジストに接続して電子部品を封止する封止樹脂とを備えることを特徴とする。封止樹脂の熱伝導率は、２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。
【００４５】
この発明の第３の態様は、フレキシブルプリント配線板の製造方法にあって、可撓性を有する絶縁基材の片面上に導電パターンを形成する工程と、その導電パターン上に、熱伝導性に優れた材料を用い、少なくとも接続端子部と湾曲領域とを除いて熱伝導性ソルダーレジストを形成する工程とを備えることを特徴とする。熱伝導性ソルダーレジストとは別に、導電パターン上に、可撓性に優れた材料を用い、湾曲領域に可撓性ソルダーレジストを形成する工程を備えるとよい。
【００４６】
この発明の第４の態様は、フレキシブルプリント回路板の製造方法にあって、可撓性を有する絶縁基材の片面上に導電パターンを形成する工程と、その導電パターン上に、熱伝導性に優れた材料を用い、少なくとも接続端子部と湾曲領域とを除いて熱伝導性ソルダーレジストを形成する工程と、接続端子部に接続して電子部品を搭載する工程と、熱伝導性に優れた封止樹脂を用い、熱伝導性ソルダーレジストに接続して電子部品を封止する工程とを備えることを特徴とする。ここでも、熱伝導性ソルダーレジストとは別に、導電パターン上に、可撓性に優れた材料を用い、湾曲領域に可撓性ソルダーレジストを形成する工程を備えるとよい。
【発明の効果】
【００４７】
この発明の第１の態様によれば、導電パターンの接続端子部に接続して電子部品を搭載し、熱伝導性に優れた封止樹脂を用い、その封止樹脂を熱伝導性ソルダーレジストに接続して電子部品を封止するとき、電子部品の熱を熱伝導性の高い封止樹脂、熱伝導性ソルダーレジストを介して空気中に逃がすので、絶縁基材の裏面側に放熱板などを設ける必要がなく、絶縁基材に穴などの加工を施す必要もないため、新たな装置や部品点数を増加することなく、また加工工数を増やすことなく、コストアップを招くことがない。そして、電子部品の温度を効率よく下げて、温度上昇により電子部品の動作スピードが低下したり、電子部品の信頼性が低下したりするおそれを解消することができる。また、熱伝導性ソルダーレジストは導電パターン上に湾曲領域を除いて設けることから、絶縁機材の可撓性を損なうおそれもないフレキシブルプリント配線板を提供することができる。
【００４８】
ここで、ソルダーレジストの熱伝導率が２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であると、例えば従来のソルダーレジストである味の素ファインテクノ（株）製の商品名「ＡＲ７１００」の熱伝導率が０．１７２Ｗ／ｍ・Ｋのものを用いた場合に比べ、その熱伝導率は１１倍以上になるため、伝熱効率が良くなり、空気中への放熱効果も良くすることができる。
【００４９】
熱伝導性ソルダーレジストとは別に、導電パターン上に、可撓性に優れた材料を用い、湾曲領域に形成して可撓性ソルダーレジストを備えると、絶縁基材の可撓性を損なうことなく強度を保持し、フレキシブルプリント回路板を液晶パネルやその他のプリント配線板に接続してから湾曲させて組み付けることもできる。熱伝導性ソルダーレジストと可撓性ソルダーレジストは、同じ印刷装置を用いて形成することができるため、新たな装置を必要とすることもない。
【００５０】
この発明の第２の態様によれば、導電パターンの接続端子部に接続して電子部品を搭載し、熱伝導性に優れた封止樹脂を用い、その封止樹脂を熱伝導性ソルダーレジストに接続して電子部品を封止するので、電子部品の熱を熱伝導性の高い封止樹脂、熱伝導性ソルダーレジストを介して空気中に逃がし、絶縁基材の裏面側に放熱板などを設ける必要がなく、絶縁基材に穴などの加工を施す必要もないため、新たな装置や部品点数を増加することなく、また加工工数を増やすことなく、コストアップを招くことがない。そして、電子部品の温度を効率よく下げて、温度上昇により電子部品の動作スピードが低下したり、電子部品の信頼性が低下したりするおそれを解消することができる。また、熱伝導性ソルダーレジストは、導電パターン上に湾曲領域を除いて設けることから、絶縁機材の可撓性を損なうおそれもないフレキシブルプリント回路板を提供することができる。
【００５１】
ここで、封止樹脂の熱伝導率は、２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であると、例えば従来の一般的に使用されていた封止樹脂の熱伝導率０．５Ｗ／ｍ・Ｋ程度以下のものを用いた場合に比べ、４倍以上になるため、半導体から発生する熱をソルダーレジストに効率良く伝えることができ、更に放熱効果を良くすることができる。
【００５２】
この発明の第３の態様によれば、可撓性を有する絶縁基材の片面上に導電パターンを形成する工程と、その導電パターン上に、熱伝導性に優れた材料を用い、少なくとも接続端子部と湾曲領域とを除いて熱伝導性ソルダーレジストを形成する工程とを備えるので、絶縁基材の裏面側に放熱板などを設ける必要がなく、絶縁基材に穴などの加工を施す必要もないため、新たな装置や部品点数を増加することなく、また加工工数を増やすことなく、コストアップを招くことがない。そして、電子部品の温度を効率よく下げて、温度上昇により電子部品の動作スピードが低下したり、電子部品の信頼性が低下したりするおそれを解消することができる。また、熱伝導性ソルダーレジストは、導電パターン上に湾曲領域を除いて設けることから、絶縁機材の可撓性を損なうおそれもないフレキシブルプリント配線板の製造方法を提供することができる。
【００５３】
ここで、熱伝導性ソルダーレジストとは別に、導電パターン上に、可撓性に優れた材料を用い、湾曲領域に形成して可撓性ソルダーレジストを形成する工程を備えると、同様に、絶縁基材の可撓性を損なうことなく強度を保持し、フレキシブルプリント回路板を液晶パネルやその他のプリント配線板に接続してから湾曲させて組み付けることもできる。熱伝導性ソルダーレジストと可撓性ソルダーレジストは、同じ印刷装置を用いて形成することができるため、新たな装置を必要とすることもない。
【００５４】
この発明の第４の態様によれば、可撓性を有する絶縁基材の片面上に導電パターンを形成する工程と、その導電パターン上に、熱伝導性に優れた材料を用い、少なくとも接続端子部と湾曲領域とを除いて熱伝導性ソルダーレジストを形成する工程と、接続端子部に接続して電子部品を搭載する工程と、熱伝導性に優れた封止樹脂を用い、熱伝導性ソルダーレジストに接続して電子部品を封止する工程とを備えるので、絶縁基材の裏面側に放熱板などを設ける必要がなく、絶縁基材に穴などの加工を施す必要もないため、新たな装置や部品点数を増加することなく、また加工工数を増やすことなく、コストアップを招くことがない。そして、電子部品の温度を効率よく下げて、温度上昇により電子部品の動作スピードが低下したり、電子部品の信頼性が低下したりするおそれを解消することができる。また、熱伝導性ソルダーレジストは、導電パターン上に湾曲領域を除いて設けることから、絶縁機材の可撓性を損なうおそれもないフレキシブルプリント回路板の製造方法を提供することができる。
【００５５】
ここで、熱伝導性ソルダーレジストとは別に、導電パターン上に、可撓性に優れた材料を用い、湾曲領域に形成して可撓性ソルダーレジストを形成する工程を備えると、同様に、絶縁基材の可撓性を損なうことなく強度を保持し、フレキシブルプリント回路板を液晶パネルやその他のプリント配線板に接続してから湾曲させて組み付けることもできる。熱伝導性ソルダーレジストと可撓性ソルダーレジストは、同じ印刷装置を用いて形成することができるため、新たな装置を必要とすることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態について説明する。
図１（Ａ）ないし（Ｇ）には、この発明のフレキシブルプリント配線板の製造工程を示す。
【００５７】
この発明による製造工程では、図１（Ａ）に示すような可撓性を有する長尺プラスチックフィルム製の絶縁基材１の表面に、導電パターン形成用の導電体２をベタ状に設けた基板を用意する。絶縁基材１としては、一般には、厚さが１２．５〜５０μｍのポリイミドを使用する。例えば、宇部興産（株）製の商品名「ユーピレックス」や、東レ・デュポン（株）製の商品名「カプトン」などを用いる。そして、そのような絶縁基材１の片面上に、スパッタ法や電解めっき法を用いて金属で形成された導電体２を形成する。この度は、銅めっきにより導電体２を形成した、住友金属鉱山（株）製の商品名「エスパーフレックス」を使用した。因みに、ポリイミドの熱伝導率は０．１２〜０．２９Ｗ／ｍ・Ｋ程度と比較的小さく、また銅の熱伝導率は３９５Ｗ／ｍ・Ｋ程度と大変よい。
【００５８】
この他にも、導電体２を構成する銅箔にポリイミド前駆体樹脂溶液を塗布して後、乾燥・硬化した、新日鉄化学（株）製の商品名「エスパネックス」などを用いることができる。なお、絶縁基材１としては、上述したポリイミドに代えて、ポリエチレン、ポリエステルなどを用いることもできる。
【００５９】
そして、以上のように形成した基板には、金型で打ち抜いて、図１（Ｂ）に示すように両縁に沿って長さ方向に一定間隔置きにパーフォレーション１１を基板の両縁に左右対応して設ける。
【００６０】
次に、図１（Ｃ）に示すように、パーフォレーション１１を用いて基板を搬送するとともに、導電体２の表面にフォトレジストを、ロールコーターなどを用いて一様に塗布した後、乾燥硬化させ、フォトレジスト膜４を形成する。
【００６１】
次に、図１（Ｄ）に示すように、パーフォレーション１１を用いて位置決めしながら露光を行って後、現像を行ってエッチングレジスト１５を形成し、更に、エッチングを行って単位ごとの同一の導電パターン３と、スプロケットホール１１の補強部３Ｃを長さ方向に順に繰り返し形成する。また、この度は、前記導電体２の材料に銅を用いたため、エッチング液には塩化第２鉄溶液のエッチング液を用いてエッチングを行う。
【００６２】
そして、図１（Ｅ）に示すように、エッチング後に不要となったエッチングレジスト１５を、アルカリ処理液にて除去する。
【００６３】
それから、図示は省略するが、後述するごとく搭載する電子部品との接続目的や、絶縁基材１上の導電パターン３の防錆目的で、導電パターン３の表面には錫めっきまたは金めっきを行うが、この度は錫めっきを行う。
【００６４】
次に、図１（Ｆ）に示すように、導電パターン３の保護および放熱を目的とした、熱伝導性の優れたソルダーレジストをスクリーン印刷法などで塗布して加熱硬化させて、熱伝導性ソルダーレジスト５を形成する。ここで用いる熱伝導性ソルダーレジスト５は、熱伝導率が２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、できるだけ熱伝導率の良いものを用いることが好ましく、例えば、熱伝導率が２．８０Ｗ／ｍ・Ｋの、太陽インキ製造（株）製の商品名「ＰＳＲ−４０００ＨＳ」を用いるとよい。
【００６５】
ここで形成する熱伝導性ソルダーレジスト５の領域は、広いほど放熱効果も大きくなり好ましいが、後に電子部品を接続するための電子部品接続端子部３Ａと、液晶パネルやプリント配線板を接続するための外部接続端子部３Ｂにかからない領域で、且つ後述するフレキシブルプリント回路板の組み付け時に湾曲する領域である図１（Ｆ）中の湾曲領域ｂには、少なくとも入り込まないように設ける。
【００６６】
そして、次に、図１（Ｇ）に示すように、前記湾曲領域bと同じかまたはそれより広い範囲で、且つ導電パターン３の外部接続端子部３Ｂにかからない領域に、可撓性に優れたソルダーレジストをスクリーン印刷法などにより塗布して加熱硬化させて、伝導性ソルダーレジスト５とは別に、導電パターン３上に可撓性ソルダーレジスト６を形成する。この可撓性ソルダーレジスト６は、熱伝導性ソルダーレジスト５に接続するように設けても良いし、離間した状態に設けても良い。このような工程を経ることで、フレキシブルプリント配線板１２を形成する。
【００６７】
ここで用いる可撓性ソルダーレジスト６は、前記湾曲領域ｂに使用するため、できるだけ可撓性の優れたものを用いることが好ましく、例えば、従来技術で可撓性の優れたソルダーレジストとして用いられていた、熱伝導率が０．１７２Ｗ／ｍ・Ｋの、味の素ファインテクノ（株）製の商品名「ＡＲ７１００」を用いるとよい。
【００６８】
このとき、この熱伝導性ソルダーレジスト５と可撓性ソルダーレジスト６の形成は、どちらを先に行っても良い。また、これらのソルダーレジストの形成工程は、前記導電パターン３の表面に行う錫めっきや金めっきの前に行っても良く、また後に行っても良い。
【００６９】
また、この度の発明による上記の実施形態では、後に接続して搭載する電子部品７から発生する熱が電子部品接続端子３Ａを通じて配線パターン３に伝わる。そして、この度この配線パターン３には、熱伝導率が３９５Ｗ／ｍ・Ｋ程度と大変高い値である銅を用いたため、電子部品７からの熱は配線パターン３の広い範囲に効率よく伝えることができる。そして、更に配線パターン３を覆っている、熱伝導性ソルダーレジスト５の広い範囲に熱伝達されて熱伝導性ソルダーレジスト５の広い面積から空気中に放熱されるため、放熱効果の良いフレキシブルプリント配線板を形成することができる。
【００７０】
次に、この発明の前記フレキシブルプリント配線板１２に電子部品７を搭載して、フレキシブルプリント回路板を形成する製造工程を、図２（Ａ）ないし（Ｄ）を用いて説明する。
【００７１】
まず、フレキシブルプリント配線板１２のパーフォレーション１１を用いて搬送位置決めしながら、図２（Ａ）に示すように、１００℃〜１５０℃に設定された加熱ステージ１０の上に順次セットする。そして、電子部品７に形成された金バンプ８と導電パターン３の電子部品接続端子部３Ａとを対向して、４００℃〜５００℃に加熱したボンディングツール９を用いて熱と圧力とを加える。これにより、例えば金バンプ８と、錫めっきされた導電パターン３とをＡｕ−Ｓｎ共晶接合して、フリップチップ実装して絶縁基材１上に電子部品７を搭載する。因みに、金バンプ８の材料である金の熱伝導率は、３２０Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。
【００７２】
その後、フレキシブルプリント配線板１２のパーフォレーション１１を用いて搬送するとともに順次位置決めしながら、図２（Ｂ）に示すように、塗布用ノズル１３から吐出する封止樹脂１４を電子部品７の周囲に沿うように塗布して、毛細管現象により浸透して電子部品７と絶縁基材１との間に充填し、更に加熱硬化した状態を図２（Ｃ）に示す。
【００７３】
このとき用いる封止樹脂１４には、熱伝導率の良いものを用いることが好ましく、熱伝導率が２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、例えば日本ペルノックス（株）製の商品名「ＸＭ−５９４１」の熱伝導率が２．５Ｗ／ｍ・Ｋのものを用いると良い。このように封止樹脂１４に熱伝導率の良いものを用いることで、電子部品７から発生した熱を、封止樹脂１４から直接空気中に効率よく放熱できるとともに、封止樹脂１４に接続された熱伝導率の良い熱伝導性ソルダーレジスト５にも熱を効率良く伝えることができるため、放熱効果を良くすることができる。
【００７４】
そして、図２（Ｄ）に示すように、単位導電パターン３ごとに金型などを用いて打ち抜いてフレキシブルプリント回路板１８を形成する。
【００７５】
ところで、このフレキシブルプリント回路板１８を使用するときには、例えば図３に示すように、絶縁基材１の表側を内側としてフレキシブルプリント回路板１８を湾曲し、導電パターン３の外部接続端子部３Ｂを液晶パネル１７に接続して連結し、他部端子をプリント配線板１６に接続して連結することにより組み付けてなる。
【００７６】
したがって、この発明による上記の実施形態によれば、湾曲領域ｂには可撓性ソルダーレジスト６を形成するので、絶縁基材１の可撓性を損なうことなく強度を保持し、従来のフレキシブルプリント配線板のように、フレキシブルプリント回路板１８を液晶パネル１７やその他のプリント配線板１６に接続してから湾曲させて組み付けることもできる。
【００７７】
また、絶縁基材１上に搭載された電子部品７から発生した熱は、前記熱伝導率が３２０Ｗ／ｍ・Ｋ程度である金バンプ８を介して電子部品接続端子部３Ａを通じて配線パターン３に伝わる。ところで、この配線パターン３を形成するための導電体２には金属を用いるが、この度は熱伝導率が３９５Ｗ／ｍ・Ｋ程度の銅を用いた。一般的に金属は熱伝導率が良いため、電子部品７からの熱は配線パターン３の広い範囲に効率よく伝えることができる。
【００７８】
そして、この熱は、熱伝導性ソルダーレジスト５の広い範囲に伝わるが、熱伝導性ソルダーレジスト５の熱伝導性が優れているため、熱は熱伝導性ソルダーレジスト５の広い範囲で表面に効率よく伝達される。そして、その広い面積から空気中に放熱されるため、放熱効果を良くすることができる。
【００７９】
このように放熱効果が良いことで、結果的に電子部品７の温度が下がるため、電子部品７の動作スピードが遅くなったり、電子部品７の信頼性が低下したりすることを防ぐことができる。
【００８０】
ところで、図４，図５および図６に示す、従来のフレキシブルプリント配線板では、使用するソルダーレジストは可撓性の優れたソルダーレジストのみの使用であり、その可撓性の優れたソルダーレジストに、例えば商品名「ＡＲ７１００」を用いた場合、その熱伝導率は０．１７２Ｗ／ｍ・Ｋである。これに対し、この発明による熱伝導性ソルダーレジスト５に、例えば商品名「ＰＳＲ−４０００ＨＳ」を用いた場合では、その熱伝導率が２．８０Ｗ／ｍ・Ｋであるため、約１６倍も熱伝導率が良い状態となり、効率よく空気中に放熱することができる。
【００８１】
そして、更に図７，図８，図９および図１０に示す、従来の放熱効果の良いフレキシブルプリント配線板を製造する製造工程に比べ、この発明による上記の実施形態によれば、製造工程数は少なくすることができることと、熱伝導性ソルダーレジスト５と可撓性ソルダーレジスト６を形成するために用いる印刷装置などは、同じ装置を用いることができるので、新たな装置を必要としないため、製造コストを安くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】（Ａ）ないし（Ｇ）は、この発明のフレキシブルプリント配線板の製造工程図である。
【図２】（Ａ）ないし（Ｄ）は、図１に示す製造工程で製造したフレキシブルプリント配線板に電子部品を搭載して、この発明のフレキシブルプリント回路板を形成する製造工程図である。
【図３】図２に示す製造工程により製造したこの発明のフレキシブルプリント回路板の使用状態図である。
【図４】（Ａ）ないし（Ｆ）は、従来のフレキシブルプリント配線板の製造工程図である。
【図５】（Ａ）ないし（Ｄ）は、図４に示す製造工程で製造したフレキシブルプリント配線板に電子部品を搭載して、従来のフレキシブルプリント回路板を形成する製造工程図である。
【図６】図５に示す製造工程により製造した従来のフレキシブルプリント回路板の使用状態図である。
【図７】従来の別のフレキシブルプリント回路板の縦断面図である。
【図８】従来のまた別のフレキシブルプリント回路板の縦断面図である。
【図９】従来のさらに別のフレキシブルプリント回路板の縦断面図である。
【図１０】従来のさらにまた別のフレキシブルプリント回路板の縦断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１    絶縁基材
２    導電体
３    導電パターン
３Ａ  電子部品接続端子部
３Ｂ．外部接続端子部
３Ｃ．補強部
４    フォトレジスト膜
５    熱伝導性ソルダーレジスト
６    可撓性ソルダーレジスト
７    電子部品
８    金バンプ
９    ボンディングツール
１０    加熱ステージ
１１    スプロケットホール
１２    フレキシブルプリント配線板
１３    塗布用ノズル
１４    封止樹脂
１５    エッチングレジスト
１６    プリント配線板
１７    液晶パネル
１８    フレキシブルプリント回路板
【図１】
2008135510.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008135510.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008135510.tif 000007
【図６】
2008135510.tif 000008
【図７】
2008135510.tif 000009
【図８】
2008135510.tif 000010
【図９】
2008135510.tif 000011
【図１０】
2008135510.tif 000012