(57)【要約】【課題】微細なピッチの接続端子部同士の間がはんだにより短絡されることを防ぐと共に、剥離強度を向上させた回路基板を提供する。【解決手段】各接続用導体パターン１２Ａの表面には、この接続用導体パターン１２Ａの延在方向に沿って延びるように形成された３本のはんだめっき層１５がストライプ状に形成されている。このように、接続用導体パターン１２Ａ上に、はんだめっき層１５を部分的に形成したことにより、はんだ接合に必要最小限なはんだのみを設けることができ、余剰のはんだにより接続端子部同士が短絡されることを防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の表面に、横並びに配置された複数の接続用導体パターンを備えた回路基板であって、
前記接続用導体パターンの表面に、部分的にはんだめっき層が形成されていることを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記はんだめっき層は、前記接続用導体パターンの表面にストライプ状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載された回路基板。
【請求項３】
前記はんだめっき層は、前記接続用導体パターンの表面に島状に複数が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された回路基板。
【請求項４】
絶縁基板の表面に接続用導体パターンが形成された回路基板を用意する工程と、
前記回路基板の表面にフォトレジストを塗布する工程と、
前記フォトレジストを露光、現像して前記接続用導体パターンの表面を部分的に露出させる工程と、
前記接続用導体パターンが前記フォトレジストから露出する部分にはんだめっき層を形成する工程と、
前記フォトレジストを剥離する工程と、
を備えることを特徴とする回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、はんだ付けにより接続を行う回路基板および回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リジッドプリント配線板（以下、ＲＰＣという。）に、可撓性を有するフレキシブルプリント配線板（以下、ＦＰＣという。）を接続する場合や、或いはＦＰＣ同士を接続する方法の一つとして、はんだ接合がある。
【０００３】
以下、配線板同士をはんだ接合する方法を図５を用いて説明する。図５はＦＰＣ１とＲＰＣ２とを従来のはんだ接合により接続した場合の接続部の構造を示しており、図５（ａ）は接続部の側面図、図５（ｂ）は接続部を配線板の幅方向に沿って切断した状態を示す断面図である。
【０００４】
ＦＰＣ１は、例えばポリイミド或いはポリエステルのような絶縁基板３と、この絶縁基板３の一方の表面に形成された配線層（回路）４と、配線層４が形成された絶縁基板３を覆って保護するカバーレイ５と、で大略構成されている。このＦＰＣ１において、ＲＰＣ２と接続する部分では配線層４を露出させる必要があるために、その部分はカバーレイ５が存在しない。
【０００５】
ＲＰＣ２は、ベースとなる絶縁基板６と、絶縁基板６の一方の表面に形成された配線層７と、配線層７が形成された絶縁基板６を覆って保護する絶縁性のレジスト８と、で大略構成されている。このＲＰＣ２において、ＦＰＣ１と接続する部分では配線層７を露出させる必要があるために、その部分はレジスト８が存在しない。
【０００６】
ＦＰＣ１とＲＰＣ２における露出した配線層（接続端子部）４、７にはんだ９を供給する方法としては、両方若しくはどちらか一方の配線層の表面にはんだめっきを施す方法と、配線層７の表面にクリームはんだを印刷する方法がある（例えば、非特許文献１参照）。配線層上にはんだ９を供給した状態で、図５（ｂ）に示すように、配線層４、７同士とが向かい合うようにＲＰＣ２とＦＰＣ１とを位置合わせし、ＲＰＣ２とＦＰＣ１とを重ね合わせる。その状態で加熱ツールによりはんだ９が溶融するまで接続部全体を加熱すると、配線層４、７同士が接合され、ＦＰＣ１とＲＰＣ２とが電気的導通を確保することが可能となる。
【０００７】
ここで、接続端子部同士のピッチが小さくなるにつれて、はんだの供給量を減らし、さらに供給量のばらつきを極力小さくする必要がある。その理由は、はんだの供給量が多すぎると、余剰のはんだが接続端子部同士の間に溢れ出し接続端子部同士の間の短絡の原因となるからである。
【０００８】
なお、はんだめっきの方がクリームはんだの印刷に比べてはんだの供給量を少なくすることができるため、微細ピッチの接続端子部同士のはんだ接合では、通常はんだめっきの方法が採用される。それでも接続端子部同士の間のはんだの溢れ出しを防ぐことができない場合は、接続端子部である配線層４の幅を配線層７の幅よりも細くすることにより、余剰はんだを配線層４の側部に留めておく方法がある（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。この方法では、配線層４の側面にはんだによるフィレットが形成されるので、はんだ付けされた配線層同士の接合強度を向上させる効果がある。
【非特許文献１】高密度フレキシブル基板入門、９９〜１０２頁、日刊工業新聞社
【特許文献１】特許第２８００６９１号公報
【特許文献２】特許第２７９７９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１および特許文献２に記載された方法では、以下に説明するような２つの課題を有する。通常どのようなプリント配線板でも、配線層の幅と、配線層と配線層の間隔は加工の限界があり、この両方の最小値で加工すると最も微細な回路形成を行うことができるが、接続部において、異なる配線層の幅で接続を行うと、どちらかの配線層の幅を最小より幅広にする必要があるため、微細ピッチでの接続において障害となる。したがって、接続部における配線層間のピッチをより微細にする必要性が生じた際には、配線層７の幅も配線層４の幅と同じに設定する方が望ましい。
【００１０】
接続部の強度という観点においても、配線層４の幅が細くなるにしたがい、この配線層４と絶縁基板３とが貼り合わされる面積が小さくなるために、ＦＰＣ１をＲＰＣ２から引き剥がすような応力が働いた際に、絶縁基板３と配線層４との界面での剥離が生じやすくなり、全体としての剥離強度が低下するという問題が生じる。接続において、配線層７と配線層４のピッチは同じである必要があり、その幅を異なるものにしようとした場合、絶縁基板と配線層の剥離は幅の狭い配線層側で起こる。通常、接続するピッチに対し、配線層の幅は、電気特性的制約（許容電流、配線層間の絶縁特性）、配線の加工精度から、設定可能な最大の配線幅が決まるが、一方の配線層をこの幅より狭めると接続強度が低下する。したがって、このような問題を解決するためには、配線層４と配線層７を同じ幅寸法に設定する方が望ましい。
【００１１】
本発明の目的は、微細なピッチの接続端子部同士の間がはんだにより短絡されることを防ぐと共に、接合強度を向上させた回路基板およびそ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】
【００１２】
本発明の第１の特徴は、絶縁基板の表面に、横並びに配置された複数の接続用導体パターンを備えた回路基板であって、接続用導体パターンの表面に、部分的にはんだめっき層が形成されていることを要旨とする。このはんだめっき層は、接続用導体パターンの表面にストライプ状、或いは島状に複数が形成されている構成としてもよい。
【００１３】
本発明の第２の特徴は、回路基板の製造方法であって、絶縁基板の表面に接続用導体パターンが形成された回路基板を用意する工程と、前記回路基板の表面にフォトレジストを塗布する工程と、前記フォトレジストを露光、現像して前記接続用導体パターンの表面を部分的に露出させる工程と、前記接続用導体パターンが前記フォトレジストから露出する部分にはんだめっき層を形成する工程と、前記フォトレジストを剥離する工程と、を備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１の特徴に係る発明によれば、はんだめっき層が接続用導体パターンの表面に部分的に形成されているためはんだの総量を削減することができ、この回路基板が相手側の回路基板とはんだ付けされる際に、はんだが溢れ出して隣接する接続用導体パターンとの間で短絡が生じることを防止できる。したがって、本発明に係る回路基板では、接続用導体パターンを微細なピッチで配置することが可能となる。また、上記のようにはんだの溢れ出しがないため、接続用導体パターンの幅寸法を相手側の回路基板の相手側接続用導体パターンの幅寸法と同一に設定することが可能となり、接続用導体パターンと相手側接続用導体パターンとの接合面積を確保でき、接合強度を高めることができる。
【００１５】
第２の特徴に係る発明によれば、はんだめっきを施す際に、フォトレジストに部分的に接続用導体パターンが露出する部分をパターニングするだけで、微細なピッチの接続端子部同士がはんだにより短絡されることを防ぐと共に接合強度を向上させた回路基板を簡単に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】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る回路基板およびその製造方法の詳細を図面に基づいて説明する。但し、図面は模式的なものであり、各材料層の厚みやその比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
【００１７】
〈回路基板〉
図１は、本発明の実施の形態に係る回路基板としてのＲＰＣ１０を示す要部平面図である。このＲＰＣ１０は、絶縁基板（基材）１１と、この絶縁基板１１の一方の表面にパターン形成された複数の導体パターン（配線パターン）１２と、これらの導体パターン１２が形成された絶縁基板１１の上に形成された図示しない接着層と、この接着層の上に形成されたレジスト層（カバー層）１３と、を備えて大略構成されている。
【００１８】
絶縁基板１１としては、例えばガラスエポキシ樹脂などのプリプレグでなる。なお、本実施の形態では、回路基板としてＲＰＣ１０を適用したが、絶縁基板１１が、例えばポリイミド樹脂、液晶ポリマーなどでなる可撓性を有するＦＰＣに本発明を適用してもよい。
【００１９】
導体パターン１２は、絶縁基板１１の上に貼り付けた銅箔を、例えばサブトラクティブ法によりパターン加工して形成されている。図示しない接着層としては、例えば、ポリイミド系、エポキシ系、オレフィン系などの各種樹脂系接着剤を用いることができる。
【００２０】
このＲＰＣ１０は、絶縁基板１１の所定の端部に、複数の導体パターン１２の接続用導体パターン１２Ａが露出する接続領域１４を備えている。この接続領域１４は、レジスト層１３が存在しない部分である。これら接続用導体パターン１２Ａ同士は、図１に示すように、互いに平行をなすように（横並に）形成されている。
【００２１】
そして、各接続用導体パターン１２Ａの表面には、この接続用導体パターン１２Ａの延在方向に沿って延びるように形成された３本のはんだめっき層１５がストライプ状に形成されている。なお、これらはんだめっき層１５は、接続領域１４におけるレジスト層１３の端縁部近傍には存在しないようにパターニングされている。このように、はんだめっき層を部分的に形成するのは、はんだめっき厚の制御には限界があり、接合面全体にはんだめっき層が形成されると接合の際、はんだが多すぎる場合があるため、ＲＰＣ１０と相手側の回路基板であるＦＰＣとはんだ接合する際に、余剰になるはんだを少なくすることで、隣接する接続用導体パターン１２Ａ側へ広がることを抑制するためである。
【００２２】
上述のように、はんだめっき層１５を接続用導体パターン１２Ａの表面へ部分的に形成したことにより、必要最小限のはんだ量に設定することができる。このため、このＲＰＣ１０の接続領域１４の接続用導体パターン１２Ａと同一ピッチ且つ同一幅の接続用導体パターンを備える相手側の回路基板、例えばＦＰＣをはんだ接合したときに、接続用導体パターン１２Ａと相手側接続用導体パターンとの間の接合に用いられるはんだが溢れ出して、隣接する接続用導体パターン１２Ａとこの接続用導体パターン１２Ａに接合する相手側接続用導体パターンの方へ広がることを防止できる。
【００２３】
また、はんだの溢れ出しを防止できるため、隣接する接続用導体パターン１２Ａ同士を近接させることができ、すなわち加工が可能な最小の配線幅、配線間隔にて接続を行うことが可能となる。
【００２４】
本実施の形態によれば、はんだめっき層１５が接続用導体パターン１２Ａの表面に部分的に形成されているためはんだの総量を削減することができ、このＲＰＣ１０が相手側の回路基板（例えば、ＦＰＣ）とはんだ付けされる際に、はんだが溢れ出して隣接する接続用導体パターン１２Ａとの間で短絡が生じることを防止できる。したがって、本実施の形態では、接続用導体パターン１２Ａを微細なピッチで配置することが可能となり、同様に相手側の回路基板の接続用導体パターンも微細なピッチで配置することが可能となる。また、はんだの溢れ出しがないため、余剰はんだを貯めるために、接続する２つの配線層の幅を異なる物にする必要がなく、接続用導体パターン１２Ａの幅寸法を相手側の回路基板の相手側接続用導体パターンの幅寸法と同一に設定することが可能となり、接続用導体パターン１２Ａと相手側接続用導体パターンとの接合面積を確保でき、剥がす応力に対する接合強度（耐剥離強度）を高めることができる。
【００２５】
なお、本実施の形態では、回路基板としてＲＰＣ１０を適用して説明したが、ＦＰＣに本発明を適用しても勿論よい。また、本実施の形態では、対向する回路基板の一方の回路基板（ＲＰＣ１０）にはんだめっき層１５を形成したが、両方の回路基板にはんだめっき層１５を形成してもよい。しかし、両方の回路基板にはんだめっき層１５を形成するよりも、一方の回路基板のみにはんだめっき層を形成することが製造工程を削減する観点から好ましい。
【００２６】
〈回路基板の製造方法〉
以下、本実施の形態に係る回路基板としてのＲＰＣ１０の製造方法を図２を用いて説明する。なお、図２（ａ）〜（ｅ）は、本実施の形態に係る回路基板の製造方法を示し、接続領域を幅方向に切断した工程断面図である。
【００２７】
先ず、図２（ａ）に示すように、例えばガラスエポキシ樹脂などのプリプレグでなる絶縁基板１１と、銅箔を例えばサブトラクティブ法によりパターン加工して形成されている複数の導体パターン１２（接続用導体パターン１２Ａを含む）と、これらの導体パターン１２が形成された絶縁基板１１の上に形成された図示しない接着層と、この接着層の上に形成されたレジスト層（カバー層）１３と、を備えるＲＰＣ１０Ａを用意する。なお、接続用導体パターン１２Ａには、レジスト層１３が被覆されていない。
【００２８】
次に、図２（ｂ）に示すように、ＲＰＣ１０Ａの少なくとも接続領域（レジスト層１３が形成されていない接続用導体パターン１２Ａが露出する領域）全体にフォトレジスト１６を塗布する。その後、フォトレジスト１６を露光して露光領域１６Ａを形成する。本実施の形態では、フォトレジスト１６としてはネガ型を用いている。そして、図示しない露光用マスクとしては、接続用導体パターン１２Ａの表面にストライプ状に形成される３本のはんだめっき層１５を形成する領域のフォトレジスト１６が未露光でアルカリ溶液などの現像液に対して可溶性となり、それ以外の領域は露光されて硬化し現像液では除去できないようなマスクパターンを有する。なお、本実施の形態では、フォトレジスト１６としてネガ型を用いたが、がポジ型を用いてもよい。この場合は、露光用マスクは、はんだめっき層１５を形成する領域を露光し、はんだめっき層１５を形成する領域以外を露光しないようなマスクパターンのものを用いればよい。
【００２９】
上記露光工程の後に、アルカリ溶液などの現像液を用いて、未露光部分を溶解させて除去する現像工程を行う。この結果、図２（ｃ）に示すように、露光工程で露光された露光領域１６Ａのみが除去されずに残る。
【００３０】
次に、図２（ｄ）に示すように、フォトレジスト１６の露光領域１６Ａから露出する接続用導体パターン１２Ａ上にはんだめっき層１５を形成させる。この結果、３本のはんだめっき層１５が接続用導体パターン１２Ａの延在方向に沿って形成される。
【００３１】
その後、フォトレジスト１６の露光領域１６Ａを剥離する。この結果、図２（ｅ）に示すように、接続用導体パターン１２Ａ上に３本のはんだめっき層１５がストライプ状に形成されたＲＰＣ１０を製造することができる。
【００３２】
上記した第１の実施の形態では、ＲＰＣ１０にはんだめっき層１５を形成して、このＲＰＣ１０にＦＰＣを接続する場合に適用して説明したが、ＦＰＣ同士のはんだ接合においても、本発明を適用することができる。
【００３３】
このような構成のＲＰＣ１０およびその製造方法では、はんだめっき層１５が接続用導体パターン１２Ａの表面に部分的に形成されているためはんだの総量を削減することができ、このＲＰＣ１０が相手側の回路基板とはんだ付けされる際に、はんだが溢れ出して隣接する接続用導体パターン１２Ａとの間で短絡が生じることを防止できる。したがって、接続用導体パターン１２Ａを微細なピッチで配置することが可能となる。また、上記のようにはんだの溢れ出しがないため、接続用導体パターン１２Ａの幅寸法を相手側の回路基板の相手側接続用導体パターンの幅寸法と同一に設定することが可能となり、接続用導体パターン１２Ａと相手側接続用導体パターンとの接合面積を確保でき、接合強度を高めることができる。
【００３４】
そして、はんだめっきを施す際に、フォトレジスト１６に部分的に接続用導体パターン１２Ａが露出する部分をパターニングするだけで、微細なピッチの接続用導体パターン１２Ａ同士がはんだにより短絡されることを防ぐと共に接合強度を向上できるＲＰＣ１０を簡単に製造することができる。
【００３５】
（その他の実施の形態）
上述した実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００３６】
例えば、上述した実施の形態では、接続用導体パターン１２Ａの延在方向に沿って延びるはんだめっき層１５を３本幅方向に並べたストライプ状に配置した構成であるが、図３に示すその他の実施の形態に係るＲＰＣ１０Ｂのように、接続用導体パターン１２Ａの上に、この接続用導体パターン１２Ａと同一の幅寸法の、複数のめっき層１５Ａを延在方向に沿って間欠的に配置した構成としてもよい。また、図４に示すその他の実施の形態に係るＲＰＣ１０Ｃのように、接続用導体パターン１２Ａの上に、矩形の島状のはんだめっき層１５Ｂをマトリクス状に配置した構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態に係るＲＰＣの要部平面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態にＲＰＣの製造方法を示す工程断面図である。
【図３】本発明のその他の実施の形態に係るＲＰＣの要部平面図である。
【図４】本発明のその他の実施の形態に係るＲＰＣの要部平面図である。
【図５】（ａ）は回路基板同士のはんだ接合の状態を示す要部側面図、（ｂ）は接続部を配線板の幅方向に沿って切断した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０、１０Ｂ、１０Ｃ  ＲＰＣ
１１  絶縁基板
１２  導体パターン
１２Ａ  接続用導体パターン
１３  レジスト層
１４  接続領域
１５、１５Ａ、１５Ｂ  はんだめっき層
１６…フォトレジスト
１６Ａ…露光領域
【図１】
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【図２】
2007165374.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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