(57)【要約】【課題】層間接続の位置のずれや素子の実装位置のずれを防止するとともに、高密度、高精細の回路配線を形成して、回路配線の高精細なフレキシブル基板を製造する。【解決手段】各基体挟持面８に第１回路配線１０ａ、第２回路配線１０ｂを形成する回路配線形成工程と、各基台３によって基体２を挟持し回路配線１０を基体２に圧着する圧着工程と、第１基台３ａを第１回路配線１０ａから剥離して、第１回路配線１０ａを基体２に転写する第１転写工程と、第１転写工程の後に、回路配線１０の層間接続を行う層間接続工程と、層間接続工程の後に、第２基台３ｂを第２回路配線１０ｂから剥離して第２回路配線１０ｂを基体２に転写する第２転写工程とを有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面に回路配線が形成されたフレキシブル基板の製造方法であって、
一対の基台における前記フレキシブル基板の基体を挟持する各基体挟持面に、回路配線を形成する回路形成工程と、
前記両基台の前記基体挟持面によって前記基体を挟持し、前記回路配線を前記基体の両面に圧着する圧着工程と、
一方の前記基台を前記基体の一面に圧着された前記回路配線から剥離して、前記回路配線を前記基体の一面に転写する第１転写工程と、
前記第１転写工程の後に、前記基体に対して一つ以上の加工を行う加工工程と、
前記加工工程の後に、他方の前記基台を前記基体の他面に圧着された前記回路配線から剥離して、前記回路配線を前記基体の他面に転写する第２転写工程とを有することを特徴とするフレキシブル基板の製造方法。
【請求項２】
前記加工工程が、層間接続加工を含むことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法。
【請求項３】
前記加工工程が、部品の実装を行う実装工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法。
【請求項４】
前記回路形成工程の前に、前記各基台における少なくとも前記基体挟持面に、剥離用膜を形成する剥離用膜形成工程を有し、
前記第１転写工程および前記第２転写工程において、前記剥離用膜を前記回路配線に付着させた状態で、前記基台を前記回路配線から剥離した後、前記回路配線から前記剥離用膜を除去することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフレキシブル基板の製造方法。
【請求項５】
前記剥離用膜形成工程において、前記各基台の全面に前記剥離用膜を形成し、前記第１転写工程において前記回路配線から剥離される前記一方の基台に形成された前記剥離用膜に、剥離開始端を形成することを特徴とする請求項４に記載のフレキシブル基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル基板の製造方法に係り、特に、両面に回路配線が形成されたフレキシブル基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、可撓性を有する基体に回路配線が形成されたフレキシブル基板が、折り曲げ可能なことから、取扱いや実装の容易性の観点より、電気機器の配線部品として多用されている。
【０００３】
このようなフレキシブル基板は、基体が可撓性を有することから、回路配線の形成工程、素子の実装工程、複数層の回路配線を接続する層間接続工程等のフレキシブル基板の各製造工程においては、基体が折れ曲がってしまい、取扱いが困難であった。
【０００４】
このため、フレキシブル基板の製造方法においては、一般に、基体を所定の張力をもって保持することにより固定するようにしていた。そして、この基体を固定した状態で、例えば、基体上に金属箔を形成した後、金属箔上に所定のパターンのレジストを形成し、余分な金属箔をエッチング液で除去してから、レジストを除去して所定のパターンの回路配線を形成していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
そして、この回路配線にＩＣチップ等の素子を実装したり、複数層の回路配線が形成された基体においては、層間接続処理を行うことによりフレキシブル基板を作製するようになっていた。
【０００６】
また、回路配線の形成工程としては、基体に金属箔を形成し、この金属箔上に配線をめっき成長させた後、余分な金属箔をエッチングすることにより所定のパターンの回路配線を形成することも行われていた。
【０００７】
しかし、前述のようなフレキシブル基板の製造方法においては、可撓性を有する基体を固定するために所定の張力をもって保持するので、基体が伸びたり歪んだりしてしまうことがあった。このように基体が伸びたり歪んだりした状態で各製造工程を行った場合、回路配線が歪んで形成されてしまったり、素子の実装位置や層間接続の位置がずれてしまうおそれがあった。そして、このような場合には、フレキシブル基板における回路配線の精度や、素子の実装位置さらには層間接続の位置の精度が低下してしまい、高精度なフレキシブル基板を製造することが困難であるという問題を有していた。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−１６４１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、層間接続の位置や素子の実装位置のずれがなく、高密度、高精細な回路配線を形成することができ、これにより、高精度、高品質なフレキシブル基板を製造することができるフレキシブル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】
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明に係るフレキシブル基板の製造方法の特徴は、両面に回路配線が形成されたフレキシブル基板の製造方法であって、一対の基台における前記フレキシブル基板の基体を挟持する各基体挟持面に、回路配線を形成する回路形成工程と、前記両基台の前記基体挟持面によって前記基体を挟持し、前記回路配線を前記基体の両面に圧着する圧着工程と、一方の前記基台を前記基体の一面に圧着された前記回路配線から剥離して、前記回路配線を前記基体の一面に転写する第１転写工程と、前記第１転写工程の後に、前記基体に対して加工を行う加工工程と、前記加工工程の後に、他方の前記基台を前記基体の他面に圧着された前記回路配線から剥離して、前記回路配線を前記基体の他面に転写する第２転写工程とを有する点にある。
【００１１】
この本発明に係るフレキシブル基板の製造方法によれば、一方の基台を回路配線から剥離する第１転写工程の後であって、他方の基台を回路配線から剥離する第２転写工程の前に、他方の基台が基体に圧着した状態で基体に対して孔をあけ、切断、印刷、めっき、素子の実装、実装した素子および回路の検査等の加工工程を行うことができる。これにより、可撓性を有する基体が歪んだり撓んだりすることなく加工工程を行うことができるので、位置がずれたり、加工箇所が歪んだりしてしまうのを防止することができる。
【００１２】
また、本発明に係る他のフレキシブル基板の製造方法の特徴は、前記加工工程として層間接続加工を含む点にある。
【００１３】
この本発明に係る他のフレキシブル基板の製造方法によれば、一方の基台を回路配線から剥離する第１転写工程の後であって、他方の基台を回路配線から剥離する第２転写工程の前に、他方の基台が基体に圧着した状態で層間接続加工を行うことができるので、可撓性を有する基体が歪むことなく層間接続加工を行うことができる。これにより、層間接続位置がずれたり、接続箇所が歪んだりしてしまうのを防止することができる。
【００１４】
また、本発明に係る他のフレキシブル基板の製造方法の特徴は、前記加工工程として、素子の実装を行う実装工程を含む点にある。
【００１５】
この本発明に係る他のフレキシブル基板の製造方法によれば、一方の基台を回路配線から剥離する第１転写工程の後であって、他方の基台を回路配線から剥離する第２転写工程の前に、他方の基台が基体に圧着した状態で素子の実装工程を行うことができるので、可撓性を有する基体が歪むことなく実装工程を行うことができる。これにより、素子の実装位置がずれたり、実装箇所が歪んだりしてしまうのを防止することができる。
【００１６】
また、本発明に係る他のフレキシブル基板の製造方法の特徴は、前記回路形成工程の前に、前記各基台における少なくとも前記基体挟持面に、剥離用膜を形成する剥離用膜形成工程を有し、前記第１転写工程および前記第２転写工程において、前記剥離用膜を前記回路配線に付着させた状態で、前記基台を前記回路配線から剥離した後、前記回路配線から前記剥離用膜を除去する点にある。
【００１７】
この本発明に係る他のフレキシブル基板の製造方法によれば、各基台の表面に、剥離用膜が形成されており、この剥離用膜によって、基台を剥離用膜から容易に剥離させることができるので、これにより、容易かつ迅速に回路配線から基台を剥離させることができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る他のフレキシブル基板の製造方法の特徴は、前記剥離用膜形成工程において、前記各基台の全面に前記剥離用膜を形成し、前記第１転写工程において前記回路配線から剥離される前記一方の基台に形成された前記剥離用膜に、剥離開始端を形成する点にある。
【００１９】
この本発明に係る他のフレキシブル基板の製造方法によれば、第１転写工程において最初に回路配線から剥離される一方の基台に形成された剥離用膜に、剥離開始端が形成されているので、一方の基台が剥離用膜との界面において容易に剥離するようになっている。これにより、第２転写工程において回路配線から剥離される他方の基台よりも先に、第１転写工程において回路配線から剥離される一方の基台を、容易に回路配線から剥離させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上述べたように、本発明に係るフレキシブル基板の製造方法によれば、層間接続の位置ずれや、素子の実装位置のずれがなく、さらに、高密度、高精細の回路配線を形成することができ、これにより、高精度、高品質のフレキシブル基板を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係るフレキシブル基板の製造方法の一実施形態を図１から図１０を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態に係るフレキシブル基板の製造方法を示すフローチャートであり、図２、図３および図５から図９は、図１に示すフレキシブル基板の製造方法の各工程を示す概念図である。
【００２３】
図１、図２、図３および図５から図９に示すように、本実施形態にかかるフレキシブル基板１の製造方法は、まず、フレキシブル基板１の基体２を挟持する第１基台３ａおよび第２基台３ｂの一対の基台３を準備する（ＳＴ１）。各基台３は、表面が鏡面研磨されたステンレス等の可撓性がない硬質な材料によって構成されている。各基台３は、過度に薄いと撓んでしまい、厚すぎると取扱いが困難である等の理由から、７０μｍ〜２ｍｍ程度の厚さのものを利用することが好ましい。基台３の材料としては、金属材料の他、硬質な樹脂材料を利用することもできる。
【００２４】
これら基台３の表面に、図２に示すように、２〜３μｍの厚み寸法のニッケルめっき膜からなる第１剥離用膜５および銅めっき膜からなる第２剥離用膜６をそれぞれ積層して形成する剥離用膜形成工程を行う（ＳＴ２）。
【００２５】
なお、本実施形態においては第１剥離用膜５および第２剥離用膜６の２層のめっき膜により剥離用膜５、６を形成しているが、これに限定されず、１層でも３層以上であってもよく、厚み寸法も本実施形態に限定されるものではない。さらに、剥離用膜５、６の構成材料も、ニッケルや銅に限定されず、回路配線１０の構成材料を考慮して、例えば、金等により剥離用膜５、６を形成してもよい。
【００２６】
ここで、本実施形態において、ニッケルめっき膜からなる第１剥離用膜５に銅めっき膜からなる第２剥離用膜６を積層形成するのは、ニッケルめっき膜からなる第１剥離用膜５が露出された状態であると酸化しやすく、そして、酸化してしまうと、各基台３を第１剥離用膜５から剥離させづらくなってしまうからである。
【００２７】
また、本実施形態においては、剥離用膜５、６の形成が容易である等の理由から、各基台３の表面全体に剥離用膜５、６が形成されているが、これに限定されず、少なくとも、各基台３における基体２を挟持する基体挟持面８に、剥離用膜５、６が形成されていればよい。
【００２８】
そして、第１基台３ａに形成された第１剥離用膜５および第２剥離用膜６における基体挟持面８と他面との境界部分に、第１剥離用膜５および第２剥離用膜６を基台３から容易に剥離させるための剥離開始端として切れ目９を形成する。
【００２９】
続いて、図３に示すように、第１基台３ａの基体挟持面８に第１回路配線１０ａ、および第２基台３ｂの基体挟持面８に第２回路配線１０ｂを、金属等の導電材料によりそれぞれ形成する回路配線形成工程１０を行う（ＳＴ３）。
【００３０】
各基台３上に、各回路配線１０を形成する方法としては、種々の公知の方法を利用することができるが、高密度、高精細の回路配線１０を形成することが可能であるとの観点からは、各基台３上にめっき膜を形成した後、フォトレジスト法によってレジストを形成し、めっき膜をパターニング形成して、各回路配線１０を形成するとよい。また、スクリーン印刷によりレジストを形成して、めっき膜をパターニング形成してもよい。本実施形態においては、銅めっき膜により、第１回路配線１０ａおよび第２回路配線１０ｂを形成する。
【００３１】
なお、フレキシブル基板１の基体２に、銅めっき膜、ニッケルめっき膜、金めっき膜の順番に積層して構成される各回路配線１０を形成する際には、図４に示すように、各基台３に、金めっき膜１１ａ、ニッケルめっき膜１１ｂ、銅めっき膜１１ｃの順番に積層して各回路配線１０を形成する。
【００３２】
また、各回路配線１０は、フレキシブル基板１の折り曲げ性や、高精細な回路配線１０を形成することを考慮すると、５〜１０μｍの厚み寸法によって形成されることが好ましい。各回路配線１０が厚すぎると、フレキシブル基板１の折り曲げ性が低下し、さらに、めっき膜をパターニング形成する際の加工精度が低下してしまい、高精細な回路配線１０を形成することができないため、好ましくない。一方、各回路配線１０が薄すぎると、配線抵抗が大きくなり、良好な回路特性が得られなくなってしまうため、好ましくない。
【００３３】
次に、図５に示すように、フレキシブル基板１の基体２の両面に、例えば、エポキシやアクリル等の熱硬化性材料からなる接着材１２を、回路配線１０の厚み寸法よりも厚く塗布する（ＳＴ４）。本実施形態においては、１０〜２０μｍの厚み寸法の接着材１２を塗布する。
【００３４】
そして、図６に示すように、各基台３における回路配線１０が形成された基体挟持面８によって、第１基台３ａは基体２の上面から、第２基台３ｂは基体２の下面から、基体２を挟持し、所定の温度によって各基台３を基体２の両面に熱圧着させる圧着工程を行う（ＳＴ５）。これにより、第１回路配線１０ａおよび第２回路配線１０ｂは、基体２の両面に塗布された接着材１２に埋め込まれた状態で固着される。
【００３５】
続いて、図７に示すように、基体２の上面に圧着されている第１基台３ａを、第１剥離用膜５および第２剥離用膜６を第１回路配線１０ａに付着させた状態で、第１回路配線１０ａから剥離する。このとき、第１基台３ａに形成された第１剥離用膜５および第２剥離用膜６には、切れ目９が形成されており、この切れ目９を基端として、第１基台３ａは、第１剥離用膜５および第２剥離用膜６から剥離される。
【００３６】
その後、第１回路配線１０ａから第１剥離用膜５および第２剥離用膜６をエッチング除去して、第１回路配線１０ａを露出させることにより第１転写工程を行う（ＳＴ６）。第１剥離用膜５および第２剥離用膜６をエッチング除去する際に用いるエッチング液としては、例えば、濃度が１０％程度の硝酸と濃度が１５％程度の硫酸が１：３０程度の比率で加えられたエッチャント等を使用することができる。
【００３７】
次に、図８に示すように、基体２の下面に第２基台３ｂが圧着している状態で、基体２の所定の位置に、基体２を貫通し第２回路配線１０ｂを露出させる有底のビアホール１４をレーザー等によって形成する。続いて、スクリーン印刷等により銀等の金属材料等からなる導電ペースト１５をビアホール１４に充填することにより、第１回路配線１０ａと第２回路配線１０ｂとを導電ペースト１５で導電接続する層間接続工程（加工工程）を行う（ＳＴ７）。この層間接続工程は、第２基台３ｂ上において行われる。なお、層間接続の方法は、前述のものに限定されず、種々の手段を用いて行うことができる。
【００３８】
そして、図９に示すように、第２基台３ｂを、第１剥離用膜５および第２剥離用膜６を第２回路配線１０ｂに付着させた状態で、第２回路配線１０ｂから剥離した後、第２回路配線１０ｂから第１剥離用膜５および第２剥離用膜６をエッチング除去して、第２回路配線１０ｂを露出させることにより第２転写工程を行う（ＳＴ８）。第２転写工程において第１剥離用膜５および第２剥離用膜６をエッチング除去する際のエッチング液として、第１転写工程と同一のエッチング液を用いることができる。
【００３９】
これにより、第１回路配線１０ａと第２回路配線１０ｂとが層間接続されたフレキシブル基板１を完成させる。
【００４０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００４１】
本実施形態によれば、第１基台３ａを第１回路配線１０ａから剥離する第１転写工程の後であって、第２基台３ｂを第２回路配線１０ｂから剥離する第２転写工程の前に、第２基台３ｂが基体２に圧着した状態で層間接続工程を行うことができる。これにより、可撓性を有する基体２が歪んだり撓んだりすることなく層間接続工程を行うことができるので、層間接続の位置がずれたり、接続箇所が歪んだりしてしまうのを防止することができる。
【００４２】
また、可撓性がない硬質な各基台３上に各回路配線１０を形成し、これら回路配線１０を可撓性を有する基体２に転写するので、可撓性を有する基体２に回路配線１０を形成するにあたり、めっき膜により高精細の回路配線１０を形成することができるとともに、回路配線１０の形成位置がずれたり、回路配線１０が歪んだ形状に形成されたりしてしまうのを防止することができる。
【００４３】
したがって、層間接続の位置のずれがなく、回路配線１０が歪んだ形状に形成されない、高密度、高精細の回路配線１０を形成することができ、これにより、高精度、高品質のフレキシブル基板１を製造することができる。
【００４４】
また、各基台３の表面には、剥離用膜５、６が形成されており、各基台３を剥離用膜５、６から容易に剥離させることができるので、これにより、容易かつ迅速に各基台３を回路配線１０から剥離させることができる。
【００４５】
さらに、剥離用膜５、６は、ニッケルめっき膜からなる第１剥離用膜５に、金めっき膜からなる第２剥離用膜６が積層して形成されているので、第１剥離用膜５が酸化してしまうのを防止することができ、これにより、より容易に各基台３と剥離用膜５、６とを剥離させることができる。
【００４６】
さらにまた、第１転写工程において最初に第１回路配線１０ａから剥離される第１基台３ａに形成された第１剥離用膜５および第２剥離用膜６に、切れ目９が形成されているので、第１基台３ａが第１剥離用膜５および第２剥離用膜との界面において容易に剥離させるようになっている。これにより、第２転写工程において第２回路配線１０ｂから剥離される第２基台３ｂよりも先に、第１転写工程において第１回路配線１０ａから剥離される第１基台３ａを、容易に第１回路配線１０ａから剥離させることができる。
【００４７】
次に、本発明に係るフレキシブル基板１の製造方法の第２実施形態について説明する。
【００４８】
第２実施形態においては、第１の実施形態と基台３の準備（ＳＴ１）から、第１転写工程（ＳＴ６）において第１回路配線１０ａ側の第１剥離用膜５および第２剥離用膜６をエッチング除去する工程までは、フレキシブル基板１の製造方法の製造工程が同一であるので、説明を省略する。また、第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を用いて説明する。
【００４９】
第１回路配線１０ａ側の第１剥離用膜５および第２剥離用膜６をエッチング除去して、第１回路配線１０ａを露出させた後、図１０に示すように、基体２に第２基台３ｂが圧着している状態で、第１回路配線１０ａにおける所定の位置にはんだ１７を印刷する。そして、はんだ１７を介してチップ部品１８を第１回路配線１０ａ上に搭載することにより、フレキシブル基板１にチップ部品１８を実装する実装工程（加工工程）を行う。この実装工程は、第２基台３ｂ上において行われる。
【００５０】
その後、第２基台３ｂを、第１剥離用膜５および第２剥離用膜６を第２回路配線１０ｂに付着させた状態で、第２回路配線１０ｂから剥離する第２転写工程を行った後、第２回路配線１０ｂから第１剥離用膜５および第２剥離用膜６をエッチング除去して、第２回路配線１０ｂを露出させることにより、第１回路配線１０ａ上にチップ部品１８が実装されたフレキシブル基板１が完成する。
【００５１】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００５２】
本実施形態によれば、第１基台３ａを第１回路配線１０ａから剥離する第１転写工程の後であって、第２基台３ｂを第２回路配線１０ｂから剥離する第２転写工程の前に、第２基台３ｂが基体２に圧着した状態でチップ部品１８の実装工程を行うことができるので、可撓性を有する基体２が歪むことなく実装工程を行うことができる。
【００５３】
したがって、チップ部品１８の実装位置がずれたり、実装箇所が歪んだりしてしまうのを防止することができ、高精度、高品質のフレキシブル基板１を製造することができる。
【００５４】
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【００５５】
例えば、各実施形態においては、各基台３の表面に剥離用膜５、６が形成されているが、基台３が、例えば、回路配線１０が剥離しやすい、硬質な樹脂等の材料により構成される場合には、剥離用膜５、６を形成しなくてもよい。
【００５６】
また、剥離開始端としての切れ目９が、第１剥離用膜５および第２剥離用膜６における第１基台３ａの基体挟持面８と他面との境界部分に形成されているが、これに限定されるものではなく、剥離用膜５、６における回路配線１０の転写部に相当する位置を除く部分に、剥離開始端が形成されていればよい。また、剥離開始端も切れ目９に限定されるものではない。
【００５７】
さらに、第２実施形態における実装工程においては、チップ部品１８をはんだ１７を介してフレキシブル基板１に実装する場合を用いて説明したが、これに限定されるものではなく、ワイヤボンディングやフリップチップボンディング等によるチップ部品１７の実装工程に用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係るフレキシブル基板の製造方法の一実施形態を示すフローチャート
【図２】図１のフレキシブル基板の製造方法における剥離用膜形成工程を示す概念図
【図３】図１のフレキシブル基板の製造方法における回路配線形成工程を示す概念図
【図４】本発明に係るフレキシブル基板の製造方法の他の実施形態における回路配線形成工程を示す概念図
【図５】図１のフレキシブル基板の製造方法における接着材塗布工程を示す概念図
【図６】図１のフレキシブル基板の製造方法における圧着工程を示す概念図
【図７】図１のフレキシブル基板の製造方法における第１転写工程を示す概念図
【図８】図１のフレキシブル基板の製造方法における層間接続工程を示す概念図
【図９】図１のフレキシブル基板の製造方法における第２転写工程を示す概念図
【図１０】本発明に係るフレキシブル基板の製造方法の他の実施形態における実装工程を示す概念図
【符号の説明】
【００５９】
１  フレキシブル基板
２  基体
３ａ  第１基台
３ｂ  第２基台
５  第１剥離用膜
６  第２剥離用膜
８  基体挟持面
９  切れ目
１０ａ  第１回路配線
１０ｂ  第２回路配線
１２  接着材
１４  ビアホール
１５  導電ペースト
【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】
2007157939.tif 000007
【図６】
2007157939.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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