(57)【要約】【課題】放熱性に優れたフレキシブルプリント配線板を提供する。【解決手段】一実施形態によるフレキシブルプリント配線板２０は、ベースフィルム２、及びその下面に接着剤３を介して形成され、かつランド部４ａを含む配線パターンを有する金属張積層板１と、カバーフィルム５ａ、及びその上面に形成された接着剤層５ｂを有し、かつ開口部１１が設けられたカバーレイ５であって、部品搭載領域Ａを含む領域が開口部１１に露出するように、金属張積層板１の下面に接着剤層５ｂを介して接着されたカバーレイ５と、開口部１１に露出した金属張積層板１に接着剤を介して接着された金属補強板６と、ベースフィルム２を厚さ方向に貫通し、部品搭載領域Ａにおける配線パターンが底面に露出する開口部１２内に搭載され、かつ、接続端子８ａが開口部１２に露出したランド部４ａとはんだ１０を介して電気的に接続された半導体チップ８と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性を有するベースフィルムと、前記ベースフィルムの下面に直接あるいは接着剤を介して形成され、かつランド部を含む配線パターンとを有する金属張積層板と、
絶縁性を有するカバーフィルムと、前記カバーフィルムの上面に形成された接着剤層とを有し、かつ前記カバーフィルム及び前記接着剤層を厚さ方向に貫通する第１の開口部が設けられたカバーレイであって、部品搭載領域を含む領域が前記第１の開口部に露出するように、前記金属張積層板の下面に前記接着剤層を介して接着されたカバーレイと、
前記第１の開口部に露出した前記金属張積層板に接着剤を介して接着された金属補強板と、
前記ベースフィルムを厚さ方向に貫通し、前記部品搭載領域における前記配線パターンが底面に露出する第２の開口部内に搭載され、かつ、接続端子が前記第２の開口部に露出した前記ランド部とはんだを介して電気的に接続された半導体チップと、
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】
前記接続端子と前記ランド部との接続部分を埋設するように、前記第２の開口部内に充填されたアンダーフィル材をさらに備え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】
絶縁性を有するベースフィルムと、前記ベースフィルムの上面に直接あるいは接着剤を介して形成された金属箔とを有する金属張積層板の前記金属箔を、ランド部を有する配線パターンに加工する工程と、
絶縁性を有するカバーフィルムと、前記カバーフィルムの片面に形成された接着剤層とを有し、かつ前記カバーフィルム及び前記接着剤層を厚さ方向に貫通する第１の開口部が設けられたカバーレイを、部品搭載領域を含む領域が前記第１の開口部に露出するように、前記金属張積層板の上面に前記接着剤層を介して接着する工程と、
金属補強板を前記第１の開口部に露出した前記金属張積層板に接着剤を介して接着する工程と、
前記部品搭載領域における前記ベースフィルムを除去して、底面に前記ランド部が露出した第２の開口部を形成する工程と、
前記第２の開口部内に半導体チップを搭載し、前記ランド部と前記半導体チップの接続端子とをはんだを介して電気的に接続する搭載工程と、
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４】
前記搭載工程の後、前記接続端子と前記ランド部との接続部分を埋設するように、前記第２の開口部にアンダーフィル材を充填する工程をさらに備えることを特徴とする請求項３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５】
前記第２の開口部は、レーザ加工またはケミカルエッチングにより形成することを特徴とする請求項３又は４に記載の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、さらに詳しくは、フレキシブルプリント配線板に搭載された半導体部品が発する熱を逃すための放熱構造を有するフレキシブルプリント配線板、及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（ＦＰＣ）に搭載される半導体部品は、年々、小型化および高発熱密度化が進んでいる。ＦＰＣに実装された半導体部品の寿命や動作に影響を与えないように、半導体部品の発する熱を外部に逃す必要がある。放熱方法としては、プリント配線板に放熱板を設ける手法が知られている（特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７９３０９号公報
【特許文献２】特開平８−２６４９１０号公報
【特許文献３】特開平７−３０７５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図３は、従来の放熱板を備えたフレキシブルプリント配線板の一例を示す断面図である。図３に示すように、ポリイミド等からなるベースフィルム１０２と、その表面に接着剤１０３を介して形成された銅箔１０４とを有する片面銅張積層板１０１の上面に、半導体チップ１０８が搭載されている。より詳しくは、半導体チップ１０８の接続端子と、銅箔１０４を加工してなる配線パターンとがはんだ１１０を介して電気的に接続されている。
【０００５】
また、図３に示すように、半導体チップ１０８の搭載領域に開口部１１１が設けられたカバーレイ１０５が片面銅張積層板１０１の上に接着されている。このカバーレイ１０５は、ポリイミド等からなるカバーフィルム１０５ａと、その片面に形成された接着剤１０５ｂとを有する。また、アンダーフィル材１０９がカバーレイ１０５の開口部１１１に充填されている。
【０００６】
また、図３に示すように、放熱板として機能する金属補強板１０６が、接着剤１０７を介して片面銅張積層板１０１の下面に接着されている。
【０００７】
上記のように、従来のフレキシブルプリント配線板１００では、金属補強板１０６と銅箔１０４との間に少なくともベースフィルム１０２が介在するため、銅箔１０４と金属補強板１０６との間の熱抵抗が大きくなり、半導体チップ１０８の放熱性を十分確保できないという課題がある。
【０００８】
本発明は、上記の技術的認識に基づいてなされたものであり、その目的は、放熱性に優れたフレキシブルプリント配線板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によるフレキシブルプリント配線板は、
絶縁性を有するベースフィルムと、前記ベースフィルムの下面に直接あるいは接着剤を介して形成され、かつランド部を含む配線パターンとを有する金属張積層板と、
絶縁性を有するカバーフィルムと、前記カバーフィルムの上面に形成された接着剤層とを有し、かつ前記カバーフィルム及び前記接着剤層を厚さ方向に貫通する第１の開口部が設けられたカバーレイであって、部品搭載領域を含む領域が前記第１の開口部に露出するように、前記金属張積層板の下面に前記接着剤層を介して接着されたカバーレイと、
前記第１の開口部に露出した前記金属張積層板に接着剤を介して接着された金属補強板と、
前記ベースフィルムを厚さ方向に貫通し、前記部品搭載領域における前記配線パターンが底面に露出する第２の開口部内に搭載され、かつ、接続端子が前記第２の開口部に露出した前記ランド部とはんだを介して電気的に接続された半導体チップと、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の一態様によるフレキシブルプリント配線板の製造方法は、
絶縁性を有するベースフィルムと、前記ベースフィルムの上面に直接あるいは接着剤を介して形成された金属箔とを有する金属張積層板の前記金属箔を、ランド部を有する配線パターンに加工する工程と、
絶縁性を有するカバーフィルムと、前記カバーフィルムの片面に形成された接着剤層とを有し、かつ前記カバーフィルム及び前記接着剤層を厚さ方向に貫通する第１の開口部が設けられたカバーレイを、部品搭載領域を含む領域が前記第１の開口部に露出するように、前記金属張積層板の上面に前記接着剤層を介して接着する工程と、
金属補強板を前記第１の開口部に露出した前記金属張積層板に接着剤を介して接着する工程と、
前記部品搭載領域における前記ベースフィルムを除去して、底面に前記ランド部が露出した第２の開口部を形成する工程と、
前記第２の開口部内に半導体チップを搭載し、前記ランド部と前記半導体チップの接続端子とをはんだを介して電気的に接続する搭載工程と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成のフレキシブルプリント配線板では、放熱板として機能する金属補強板と配線パターンとの間には、金属補強板を金属張積層板に接着するための接着剤しか介在しない。このため、両者の間の熱抵抗を低減させることができ、半導体チップが発した熱を金属補強板から効率良く放熱することができる。
【００１２】
よって、本発明によれば、放熱性に優れたフレキシブルプリント配線板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態によるフレキシブルプリント配線板の断面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態によるフレキシブルプリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに続く、本発明の一実施形態によるフレキシブルプリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図３】従来のフレキシブルプリント配線板の一例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、同一符号の構成要素の詳しい説明は繰り返さない。また、図面は模式的なものであり、実施形態に係る特徴部分を中心に示すものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。
【００１５】
（フレキシブルプリント配線板）
本発明の一実施形態によるフレキシブルプリント配線板の構成について説明する。図１は本発明の一実施形態によるフレキシブルプリント配線板の断面図を示している。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態によるフレキシブルプリント配線板２０は、金属張積層板１と、金属張積層板１の下面に接着されたカバーレイ５と、カバーレイ５の開口部１１に露出した金属張積層板１に接着された金属補強板（放熱板）６と、金属張積層板１の開口部１２内に搭載された半導体チップ８と、開口部１２内に充填されたアンダーフィル材９を備えている。
【００１７】
次に、フレキシブルプリント配線板２０の各構成要素について詳しく説明する。
【００１８】
金属張積層板１は、絶縁性を有するベースフィルム２と、ベースフィルム２の下面に接着剤３を介して形成され、かつランド部４ａを含む配線パターンとを有する。配線パターンは、銅箔などの金属箔４をパターニングして形成されたものである。なお、ランド部４ａを含む配線パターンは、ベースフィルム２の上に接着剤３を介さず直接形成されていてもよい。また、ベースフィルム２は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）など、ＦＰＣのベース材として一般的に用いられる材料を適用可能である。
【００１９】
カバーレイ５は、絶縁性を有するカバーフィルム５ａと、このカバーフィルム５ａの上面に形成された接着剤層５ｂとを有する。このカバーレイ５には、カバーフィルム５ａ及び接着剤層５ｂを厚さ方向に貫通する開口部１１が設けられている。なお、カバーフィルム５ａは、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの材料を適用可能である。
【００２０】
図１に示すように、カバーレイ５は、部品搭載領域を含む領域が開口部１１に露出するように、金属張積層板１の下面に接着剤層５ｂを介して接着されている。ここで、部品搭載領域は、半導体チップ８が搭載される領域をいう。
【００２１】
金属補強板６は、アルミニウム板や銅板など熱伝導性に優れた金属からなり、開口部１１に露出した金属張積層板１に接着剤７を介して接着されている。なお、接着剤７は、熱伝導性を良くするため、セラミック等のフィラーを多く含有する接着剤であってもよい。
【００２２】
半導体チップ８は、ベースフィルム２及び接着剤３を厚さ方向に貫通するように金属張積層板１に形成された開口部１２内に搭載されている。開口部１２の底面には、部品搭載領域における配線パターン（ランド部４ａを含む。）が露出している。図１に示すように、半導体チップ８の接続端子８ａは、開口部１２に露出したランド部４ａとはんだ１０を介して電気的に接続されている。半導体チップ８は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）のプリアンプやＬＥＤ等の発光素子などである。
【００２３】
アンダーフィル材９は、接続端子８ａとランド部４ａとの接続部分を保護するため、当該接続部分を埋設するように開口部１２に充填されている。なお、このアンダーフィル材９は、半導体チップ８によっては必ずしも必要ではない。例えば、半導体チップ８がＬＥＤチップの場合、アンダーフィル材９は必須ではない。
【００２４】
上記構成のフレキシブルプリント配線板２０では、図１に示すように、放熱板として機能する金属補強板６と配線パターンを構成する金属箔４との間には、接着剤７しか介在しない。このため、半導体チップ８が発した熱を金属補強板６から効率良く放熱することができる。よって、本実施形態によれば、放熱性に優れたフレキシブルプリント配線板を提供することができる。
【００２５】
（フレキシブルプリント配線板の製造方法）
次に、前述のフレキシブルプリント配線板２０の製造方法について、図２Ａ、図２Ｂおよび図１を参照しつつ説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、フレキシブルプリント配線板２０の製造方法を説明するための工程断面図を示している。
【００２６】
（１）図２Ａ（１）に示すように、絶縁性を有するベースフィルム２と、ベースフィルム２の上面に接着剤３を介して形成された金属箔４とを有する金属張積層板１を用意する。なお、金属箔４がベースフィルム２の上面に直接形成された金属張積層板を用いてもよい。金属箔４は、例えば銅箔であるが、他の金属（銀など）からなる薄膜でもよい。ベースフィルム２の厚みは、例えば１２．５〜２５μｍである。接着剤３の厚みは、例えば１０〜１８μｍである。
【００２７】
（２）次に、図２Ａ（２）に示すように、金属張積層板１の金属箔４を、ランド部４ａを有する配線パターン４ｂに加工する。この金属箔４の加工は、サブトラクティブ法など公知のパターン形成技術を適用することが可能である。
【００２８】
（３）次に、図２Ａ（３）に示すように、部品搭載領域Ａを含む領域が開口部１１に露出するように、カバーレイ５を、金属張積層板１の上面に接着剤層５ｂを介して接着する。なお、カバーレイ５は、前述のように、絶縁性を有するカバーフィルム５ａと、カバーフィルム５ａの片面に形成された接着剤層５ｂとを有する。カバーフィルム５ａの厚みは、例えば１２．５〜２５μｍである。接着剤層５ｂの厚みは、配線パターン４ｂを充填するために若干厚めであり、例えば１５〜３６μｍである。
【００２９】
（４）次に、図２Ｂ（４）に示すように、金属補強板６を開口部１１に露出した金属張積層板１に接着剤７を介して接着する。
【００３０】
（５）次に、部品搭載領域Ａにおけるベースフィルム２及び接着剤３を除去して、底面にランド部４ａが露出した開口部１２を形成する。なお、本工程の開口部１２の形成は、例えば、図２Ｂ（５）に示すように、金属補強板６が接着された金属張積層板６を上下反転させ、金属張積層板６の上面にレーザ光を照射して行う。あるいは、ポリイミドエッチングなどのケミカルエッチングにより、開口部１２を形成してもよい。
【００３１】
（６）次に、図１に示すように、開口部１２内に半導体チップ８を搭載し、ランド部４ａと半導体チップ８の接続端子８ａとをはんだ１０を介して電気的に接続する（フリップチップ実装）。
【００３２】
（７）次に、接続端子８ａとランド部４ａとの接続部分を埋設するように、開口部１２にアンダーフィル材９を充填する。なお、本工程は、半導体チップ８の種別に応じて適宜行うもので、必須の工程ではない。
【００３３】
上記の工程を経て、図１に示すフレキシブルプリント配線板２０を作製することができる。本実施形態によるフレキシブルプリント配線板２０では、カバーフィルムが従来のベースフィルムに相当し、ベースフィルムが従来のカバーフィルムに相当すると捉えることも可能である。
【００３４】
本実施形態によれば、配線パターン４ｂと金属補強板６との間の絶縁フィルムをなくすことができるため、両者の間の熱抵抗を低減させ、放熱性を向上させることができる。
【００３５】
上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１  金属張積層板
２  ベースフィルム
３  接着剤
４  金属箔
４ａ  ランド部
４ｂ  配線パターン
５  カバーレイ
５ａ  カバーフィルム
５ｂ  接着剤
６  金属補強板（放熱板）
７  接着剤
８  半導体チップ
８ａ  接続端子
９  アンダーフィル材
１０  はんだ
１１，１２  開口部
２０  フレキシブルプリント配線板
１００  フレキシブルプリント配線板
１０１  片面銅張積層板
１０２  ベースフィルム
１０３  接着剤
１０４  銅箔
１０５  カバーレイ
１０５ａ  カバーフィルム
１０５ｂ  接着剤
１０６  金属補強板（放熱板）
１０７  接着剤
１０８  半導体チップ
１０９  アンダーフィル材
１１０  はんだ
１１１  開口部
Ａ  部品搭載領域
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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