(57)【要約】【課題】  端子挿入実装型の電子部品の実装が容易になる補強板付きフレキシブル配線板およびその製造方法を提供する。【解決手段】  補強板付きフレキシブル配線板１０は接合一体化した補強板１１Ａと可撓性のあるフレキシブル配線板１１Ｂからなる。そして、電子部品の端子の固設されるスルーホール１５が補強板１１Ａおよびフレキシブル配線板１１Ｂを貫通して穿設される。ここで、スルーホール１５の内壁面において、リジッド絶縁体層１２に設けられた開口穴１３の内周面で固着する導電性樹脂層１４が、リジッド絶縁体層１２の厚さ方向に形成される。同様に、フレキシブル配線板１１Ｂの第１の導体パターン１９と第２の導体パターン２０間を接続する導電性バンプ２１が、フレキシブル絶縁体層１８の厚さ方向に固着して形成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂からなるフレキシブル絶縁体層に導体パターンが配設された可撓性のあるフレキシブル配線板と、
前記フレキシブル配線板と接合一体化した前記フレキシブル絶縁体層より硬質のリジッド絶縁体層でなる補強板と、を有し、
前記導体パターンの所定の領域において前記フレキシブル配線板および補強板を貫通してスルーホールが形成され少なくとも前記補強板における前記スルーホールの内壁面が金属粉末とバインダー成分の樹脂を含む導電性樹脂層で形成されていることを特徴とする補強板付きフレキシブル配線板。
【請求項２】
前記スルーホールの内壁面において、前記フレキシブル配線板の導体パターン層間を接続する金属粉末と樹脂を含んでなる導電性バンプが、前記フレキシブル絶縁体層の厚さ方向に固着して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の補強板付きフレキシブル配線板。
【請求項３】
前記リジッド絶縁体層の一主面において、前記スルーホールを取り囲むように導体ランドが形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の補強板付きフレキシブル配線板。
【請求項４】
樹脂からなるリジッド絶縁体層の厚さ方向に貫通する開口穴を形成する工程と、
前記開口穴に金属粉末とバインダー成分の樹脂を含んでなる導電性ペーストを充填して導電性埋め込み樹脂層を固着形成し補強板とする工程と、
前記リジッド絶縁体層より軟質のフレキシブル絶縁体層に導体パターンを配設してフレキシブル配線板を形成する工程と、
前記補強板と前記フレキシブル配線板とを接合一体化する工程と、
前記フレキシブル配線板および前記導電性埋め込み樹脂層に、前記導体パターンの所定の領域から前記フレキシブル配線板および前記補強板の厚さ方向に貫通するスルーホールを形成する工程と、
を有することを特徴とする補強板付きフレキシブル配線板の製造方法。
【請求項５】
樹脂からなるリジッド絶縁体層に開口穴を貫通形成する工程と、
金属粉末とバインダー成分の樹脂を含んでなる導電性ペーストを前記開口穴に充填して導電性埋め込み樹脂層を固着し補強板を形成する工程と、
前記導電性埋め込み樹脂層の厚さ方向に貫通する第１のスルーホールを形成する工程と、
前記リジッド絶縁体層より軟質のフレキシブル絶縁体層に導体パターンが配設されたフレキシブル配線板に前記第１のスルーホールより口径が大きな第２のスルーホールを形成する工程と、
前記第１のスルーホールと前記第２のスルーホールが連通するように、前記補強板と前記フレキシブル配線板とを接合一体化する工程と、
を有することを特徴とする補強板付きフレキシブル配線板の製造方法。
【請求項６】
前記フレキシブル絶縁体層を貫挿し前記導体パターンの層間を接続する金属粉末と樹脂を含んでなる複数の導電性バンプが、前記スルーホールの内壁面の周縁に沿って形成され、前記スルーホールを形成する工程において、前記導電性バンプは、前記フレキシブル絶縁体層の厚さ方向にくり抜かれて、前記スルーホールの内壁面を取り囲むように形成されることを特徴とする請求項４又は５に記載の補強板付きフレキシブル配線板の製造方法。
【請求項７】
前記リジッド絶縁体層の一主面に設けられた導体ランドが、前記スルーホールを形成する工程においてくり抜かれて、前記スルーホールを取り囲むように形成されることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか一項に記載の補強板付きフレキシブル配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補強板付きフレキシブル配線板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フレキシブル配線板に搭載される多くの電子部品はいわゆる表面実装型になっている。その表面実装型の電子部品はフレキシブル配線板の表面に配設されている回路配線に電気接続される。半導体素子は、例えばＳＯＪ（Small Outline J-Leaded）のようなパッケージに封止され、そのリードが横方向に屈曲して表面実装される。あるいは、例えばＢＧＡ（Ball Grid Array）パッケージのようなＣＳＰ（Chip Size Package）、フリップチップ構造のベアチップ等にみられるＳＭＤ（Surface Mount Device）にされフレキシブル配線板に例えば半田ボールを通して実装される。
【０００３】
一方、表面実装型でない端子挿入実装型の電子部品であっても、フレキシブル配線板に簡便に実装できるようにする要求は依然として強い。従来、コンデンサまたは抵抗体のような受動素子あるいはディスクリートの半導体素子は、それ等のリードあるいはピンが半田付けによりリジッド配線板に実装され、プリント回路基板（ＰＣＢ：Printed Circuit Board）にされていた。その場合には、リジッド配線板を貫通するスルーホールが設けられ、このスルーホールにリードあるいはピンのような端子が挿入され半田付けされる（例えば、特許文献１，２を参照）。以下、上記リードあるいはピンは電子部品の端子とも呼称される。
【０００４】
しかし、リジッド配線板の場合と同様な方法でフレキシブル配線板に上記端子を半田付けして実装するのは難しい。特に屈曲性に優れたフレキシブル配線板の場合は不可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３０７５４３号公報
【特許文献２】特許第３６２８３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、リジッド配線板のような硬質の絶縁体層に設けられるスルーホールの内壁面には、通常、無電解めっき法と電解めっき法との併用により銅（Ｃｕ）めっき層が形成される。そして、電子部品の端子はスルーホールの内壁面のＣｕめっき層に半田により固設される。そこで、硬質の絶縁体層を補強板として電子部品を実装するフレキシブル配線板の所定領域に接合一体化する。更に、その補強板とフレキシブル配線板を貫通するスルーホールを形成する。そして、その内壁面に上記めっき法を通して形成したＣｕめっき層に、電子部品の端子を半田により固設する方法が考えられる。
【０００７】
しかしながら、このような方法では、フレキシブル部とリジッド部を有するフレックスリジッド配線板を形成する場合と同様な工程が必要になり、その製造コストの低減が難しくなる。
【０００８】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、端子挿入実装型の電子部品の実装が容易になる補強板付きフレキシブル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。また、この補強板付きフレキシブル配線板が簡便で低コスト化に製造できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明にかかる補強板付きフレキシブル配線板は、樹脂からなるフレキシブル絶縁体層に導体パターンが配設された可撓性のあるフレキシブル配線板と、前記フレキシブル配線板と接合一体化した前記フレキシブル絶縁体層より硬質のリジッド絶縁体層でなる補強板と、を有し、前記導体パターンの所定の領域において前記フレキシブル配線板および補強板を貫通してスルーホールが形成され少なくとも前記補強板における前記スルーホールの内壁面が金属粉末とバインダー成分の樹脂を含む導電性樹脂層で形成されていることを特徴とする。
【００１０】
そして、本発明にかかる補強板付きフレキシブル配線板の製造方法は、樹脂からなるリジッド絶縁体層の厚さ方向に貫通する開口穴を形成する工程と、前記開口穴に金属粉末とバインダー成分の樹脂を含んでなる導電性ペーストを充填して導電性埋め込み樹脂層を固着形成し補強板とする工程と、前記リジッド絶縁体層より軟質のフレキシブル絶縁体層に導体パターンを配設してフレキシブル配線板を形成する工程と、前記補強板と前記フレキシブル配線板とを接合一体化する工程と、前記フレキシブル配線板および前記導電性埋め込み樹脂層に、前記導体パターンの所定の領域から前記フレキシブル配線板および前記補強板の厚さ方向に貫通するスルーホールを形成する工程と、を有する構成になっている。
【００１１】
あるいは、本発明にかかる補強板付きフレキシブル配線板の製造方法は、樹脂からなるリジッド絶縁体層に開口穴を貫通形成する工程と、金属粉末とバインダー成分の樹脂を含んでなる導電性ペーストを前記開口穴に充填して導電性埋め込み樹脂層を固着し補強板を形成する工程と、前記導電性埋め込み樹脂層の厚さ方向に貫通する第１のスルーホールを形成する工程と、前記リジッド絶縁体層より軟質のフレキシブル絶縁体層に導体パターンが配設されたフレキシブル配線板に前記第１のスルーホールより口径が大きな第２のスルーホールを形成する工程と、前記第１のスルーホールと前記第２のスルーホールが連通するように、前記補強板と前記フレキシブル配線板とを接合一体化する工程と、を有する構成になっている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、端子挿入実装型の電子部品の実装が容易になる補強板付きフレキシブル配線板およびその製造方法を提供することができる。そして、この補強板付きフレキシブル配線板は簡便で低コスト化に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるフレキシブル配線板の一例を示す要部拡大断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態における補強板の製造方法の一例を示す一部製造工程別断面図。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるフレキシブル配線板の製造方法の一例を示す製造工程別断面図。
【図４】図３の一工程の説明に供する一部拡大平面図。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかるフレキシブル配線板の製造方法の一例を示す製造工程別断面図。
【図６】本発明の第１の実施形態における補強板の製造方法の他例を示す一部製造工程別断面図。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかるフレキシブル配線板に電子部品が装着された状態を示す要部拡大断面図。
【図８】本発明の第２の実施形態にかかるフレキシブル配線板の一例を示す要部拡大断面図。
【図９】本発明の第２の実施形態における補強板の製造方法の一例を示す一部製造工程別断面図。
【図１０】本発明の第２の実施形態にかかるフレキシブル配線板の製造方法の一例を示す製造工程別断面図。
【図１１】本発明の第２の実施形態にかかるフレキシブル配線板に電子部品が装着された状態を示す要部拡大断面図。
【図１２】本発明の第２の実施形態におけるフレキシブル配線板の変形例を示す要部拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の好適な実施形態のいくつかについて図面を参照して説明する。ここで、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。これ等の図では、互いに同一または類似の部分には共通の符号が付され、重複説明は一部省略される。
【００１５】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態は端子挿入実装型の電子部品が端子挿入され半田付けされるスルーホールを有する補強板付きフレキシブル配線板およびその製造方法であり、図１ないし図７を参照して説明する。図１に示すように、補強板付きフレキシブル配線板１０は、互いに接合一体化した補強板１１Ａとフレキシブル配線板１１Ｂからなる。ここで、補強板１１Ａはフレキシブル配線板１１Ｂの電子部品の実装される所定領域に取り付けられている。
【００１６】
補強板１１Ａでは、リジッド絶縁体層１２の所要の箇所に開口穴１３が穿設されている。そして、この開口穴１３の内周面に固着するように導電性樹脂層１４が形成される。これにより導電性樹脂層１４は補強板１１Ａの一部になる。更に、導電性樹脂層１４の表面を内壁面とし開口穴１３の口径よりも小さい径になるスルーホール１５が形成される。また、リジッド絶縁体層１２の上面である一主面において、スルーホール１５を取り囲むように例えばＣｕ箔からなる第１の導体ランド１６が形成される。更に、リジッド絶縁体層１２の下面である他主面においても同様にスルーホール１５を取り囲むように第２の導体ランド１７が形成される。ここで、導電性樹脂層１４、第１の導体ランド１６および第２の導体ランド１７は電気接続する。
【００１７】
図１に示されるように、可撓性のフレキシブル配線板１１Ｂは、樹脂からなりリジッド絶縁体層１２より軟質のフレキシブル絶縁体層１８をベースフィルムとする。そして、その上面に第１の導体パターン１９、その下面に第２の導体パターン２０が２層配線構造として所要のパターン形状に配設される。そして、第１の導体パターン１９および第２の導体パターン２０は、フレキシブル絶縁体層１８を貫挿する導通部材である導電性バンプ２１により適宜に接続されている。
【００１８】
また、フレキシブル絶縁体層１８は、その上面の表層にカバーレイフィルム２２およびソルダーレジスト２３がこの順に積層して貼着されている。ここで、カバーレイフィルム２２およびソルダーレジスト２３は第１の導体パターン１９を被覆する。そして、カバーレイフィルム２２およびソルダーレジスト２３の所要の領域に設けられた開口部２４により、所定の第１の導体パターン１９の一部が露出する。他方、フレキシブル絶縁体層１８は、その下面の表層に貼着された絶縁体の接着フィルム２５を通して上述した補強板１１Ａに積層され接合一体化している。ここで、接着フィルム２５はフレキシブル配線板１１Ｂの下面のカバーレイフィルムとして第２導体パターン２０を被覆する。
【００１９】
上記フレキシブル配線板１１Ｂの上面の電子部品が実装される所定領域において、上述したスルーホール１５はフレキシブル配線板１１Ｂを貫通する。このスルーホール１５は、開口部２４で露出する所定の第１の導体パターン１９、導電性バンプ２１の一部、フレキシブル絶縁体層１８の一部、第１の導体パターン１９と接続する第２の導体パターン２０、および接着フィルム２５を貫通している。
【００２０】
また、スルーホール内壁に、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）をこの順で積層した複合層を、Ｎｉ／Ａｕのめっき皮膜２６として形成することが好ましい。めっき皮膜２６は、開口部２４で露出する第１の導体パターン１９表面を化学的に安定化して表面酸化等を防止するものである。このようなめっき皮膜２６は、その他に例えばＡｕ、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、プラチナ（Ｐｔ）等の貴金属やＮｉ金属の単層、あるいはＮｉ／Ａｇ、Ｎｉ／Ｐｄ等の複合層になっていてもよい。なお、開口部２４に形成されるめっき皮膜２６は、例えばフレキシブル配線板１１Ｂの外部接続端子になる第１の導体パターン１９に形成される。あるいは、ＳＭＤが接続される領域に形成される。
【００２１】
ここで、補強板１１Ａにおいて、リジッド絶縁体層１２は熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂のどちらであってもよい。硬質の熱硬化性樹脂として、例えばガラスクロス入りのエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ビスマレイミド・トリアジン樹脂（ＢＴレジン）、ポリイミド（ＰＩ）系樹脂などが挙げられる。硬質の熱可塑性樹脂は、そのガラス転移点あるいは融点が鉛フリーの半田の融点よりも高くなるものであって、例えばポリカーボネート、液晶ポリマー、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）系樹脂などである。その他に例えば薄い硬質のセラッミクスのような無機絶縁体であってもよい。そして、リジッド絶縁体層１２の厚さはその材質に依存するが例えば１００μｍ〜１ｍｍ程度で適宜に決められる。
【００２２】
導電性樹脂層１４には、例えばＣｕ、半田、錫（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）、Ａｇ、Ａｕあるいは導電性カーボンなどの導電性粉末、これ等の合金粉末もしくは複合（混合）金属粉末（以下、総称して金属粉末という）が用いられる。これ等の金属粉末は、例えば上述したリジッド絶縁体層１２に用いられる熱硬化性樹脂のバインダー成分と混練され導電性ペーストに調製される。その熱硬化性樹脂としては例えばエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ＰＩ系樹脂が好適に使用される。
【００２３】
また、バインダー成分として熱可塑性樹脂を使用することもできる。この熱可塑性樹脂は、そのガラス転移点あるいは融点がリジッド絶縁体層１２を構成する熱可塑性樹脂のそれよりも低くなり、鉛フリーの半田の融点よりも高くなるものがよい。例えば、ポリカーボネート系樹脂、ＰＥＮ系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）系樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）系樹脂などが用いられる。
【００２４】
導電性樹脂層１４では、上記樹脂からなるバインダーの成分量が増加するに従いその電気的な抵抗率は高くなる。導電性樹脂層１４は、その混含する金属粉末にも依存するが、その抵抗率にして例えば５×１０−６Ω・ｃｍ〜１０４Ω・ｃｍ程度の範囲になるように、バインダーの成分量が適宜に決められ調製される。ここで、抵抗率が低くなり過ぎると、リジッド絶縁体層１２に形成された開口穴１３の内周面への導電性樹脂層１４の固着強度が不充分になる。また、抵抗率が高くなり過ぎると、導電性樹脂層１４の表面を内壁面とするスルーホール１５内での半田の濡れ性が低下する。そして、スルーホール１５に挿入された電子部品の端子の半田を通した固設が不充分になる。
【００２５】
そして、第１の導体ランド１６および第２の導体ランド１７は、リジッド絶縁体層１２の表面に貼着された例えばＣｕ、Ｃｕ合金等の金属箔により形成される。あるいは、リジッド絶縁体層１２の表面にめっきされた金属膜からなってもよい。その厚さは、その金属材料により例えば５μｍ〜５０μｍ程度で適宜に決められる。
【００２６】
また、フレキシブル配線板１１Ｂにおいて、フレキシブル絶縁体層１８は熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂のどちらであってもよい。軟質の熱硬化性樹脂として、例えばエポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ＰＩ系樹脂、あるいはこれ等のコンポジット系樹脂が挙げられる。軟質の熱可塑性樹脂としては、そのガラス転移点あるいは融点が鉛フリーの半田の融点よりも高くなるものであって、例えば液晶ポリマー、ＰＥＴ系樹脂、ＰＥＥＫ系樹脂、ＰＰＳ系樹脂などが挙げられる。フレキシブル絶縁体層１８の厚さはその材質に依存するが例えば２０μｍ〜１００μｍ程度である。
【００２７】
そして、フレキシブル絶縁体層１８の両面に２層配線構造に配設される導体パターンの層間を接続する導電性バンプ２１は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｓｎ、導電性カーボン等の金属粉末とエポキシ樹脂、ＰＩ系樹脂、フェノール樹脂等とを混合した導電性ペーストから形成されるものである。この導電性バンプ２１に用いられる導電性ペーストは上述した導電性樹脂層１４に使用されるものと同じであってもよい。なお、フレキシブル配線板１１Ｂにおいて、その他の構造は公知のものと格別に異なるものでない。
【００２８】
フレキシブル配線板１１Ｂと補強板１１Ａを接合一体化する接着フィルム２５は、熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂からなる。熱硬化性樹脂としては、ＰＩ系樹脂、エポキシ系樹脂、あるいはオリゴフェニレンエーテルとスチレンブタジエン系のエラストマーを含有する熱硬化性の合成樹脂等が用いられる。そのような合成樹脂として、例えばＡＤＦＬＥＭＡ  ＯＰＥ系（商品名．ナミックス社製）が例示される。そして、その膜厚は例えば１０μｍ〜５０μｍ程度に設定される。ここで、例えばＰＩ系樹脂のような樹脂の場合では、その両面に形成される接着剤層を介して補強板１１Ａとフレキシブル配線板１１Ｂが接合するようになっていてもよい。
【００２９】
また、接着フィルム２５を構成する熱可塑性樹脂としては、液晶ポリマー、ＰＥＮ系樹脂などが好適に使用される。
【００３０】
次に、本発明の第１の実施形態にかかる電子部品実装用の補強板付きフレキシブル配線板の製造方法の一例について説明する。補強板１１Ａの製造では、図２（ａ）に示すように、例えば１００μｍ〜１ｍｍ程度の厚さの樹脂製のリジッド絶縁体層１２を用意する。そして、その所定位置の穴開けを行う。この穴開けにおいて、打ち抜き加工、ドリル加工あるいはレーザ加工等により開口穴１３が穿設される。その後、リジッド絶縁体層１２の両面および開口穴１３の内壁面を清浄にする。ここで、開口穴１３は、その平面形状が例えば矩形、三角形、多角形、円形、楕円形等の種々の形状に形成される。
【００３１】
引続いて、図２（ｂ）に示すように、上述したような金属粉末および樹脂を含む導電性ペーストからなる導電性埋め込み樹脂層２７を開口穴１３に充填する。この導電性埋め込み樹脂層２７の充填は、例えばスキージなどを用いてリジッド絶縁体層１２の表面に導電性ペーストを擦ることにより簡便に行える。あるいは、開口穴１２内に導電性ペーストを印刷法などにより流し込むことによりなされる。その後、所定の温度の加熱処理を施して、導電性ペーストの樹脂分を硬化させる。
【００３２】
そして、機械研磨およびデスミア処理を施して、リジッド絶縁体層１２の両面および開口穴１３に充填した導電性埋め込み樹脂層２７の露出面の平坦化および清浄化を行う。
【００３３】
次に、例えばＣｕ、Ｃｕ合金の無電解めっき法あるいは電解めっき法により、５μｍ〜５０μｍ程度のめっき層をリジッド絶縁体層１２の両面および導電性埋め込み樹脂層２７の露出面に被着する。そして、フォトリソグラフィを用いた選択エッチングを上記めっき層に施す。このようにして、図２（ｃ）に示すように、導電性埋め込み樹脂層２７を覆うパターンの第１の導体ランド１６および第２の導体ランド１７を形成する。
【００３４】
そして、フレキシブル配線板１１Ｂの製造では、図３（ａ）に示すように、例えば１０μｍ〜３０μｍ程度の厚さのＣｕからなる下面金属箔２８の内表面に所要数の突起状導電体である円錐導電性ペースト２９をバンプ付けして用意する。ここで、円錐導電性ペースト２９は、例えばステンレス鋼製のスクリーン版などを使用した導電性ペーストのスクリーン印刷・乾燥の繰り返しによりバンプ付けされる。ここで、導電性ペーストは、上述したように例えばＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｓｎ、カーボン等の金属粉末とエポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂等とを混合したものである。
【００３５】
次に、図３（ｂ）に示すように、例えば厚さが１５μｍ〜５０μｍ程度の例えば液晶ポリマーからなる樹脂フィルム３０と上面金属箔３１を下面金属箔２８に積層しセットアップする。引続いて、下面金属箔２８、樹脂フィルム３０および上面金属箔３１を熱プレスで熱圧着して接合一体化する。ここで、樹脂フィルム３０は上述した熱硬化性樹脂であってもよい。
【００３６】
上記熱プレスでは、雰囲気ガスは例えば減圧状態が好ましく、その時の加熱温度は熱可塑性の液晶ポリマーからなる樹脂フィルム３０が熱軟化する温度である。熱硬化性樹脂の場合、その時の温度は樹脂フィルム３０が熱硬化する温度である。例えば１８０℃〜２３０℃程度の温度に設定される。また、加圧は例えば３０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ２程度である。
【００３７】
このようにして、図３（ｃ）に示すように、円錐導電性ペースト２９は、その頭部が圧潰する塑性変形と共にその組成変化が生じて導電性バンプ２１になり、下面金属箔２８と上面金属箔３１を電気接続する。また、樹脂フィルム３０はフレキシブル絶縁体層１８になる。そして、両面金属張積層板３２が作製される。
【００３８】
ここで、図１で説明したスルーホール１５位置に形成される導電性バンプ２１について図４を参照し説明する。図４のＸ−Ｘ矢視断面図が図３（ｃ）になっている。図３（ｃ）の両面金属張積層板３２において、スルーホール１５が穿設される位置に形成される導電性バンプ２１は、所定の位置に複数個に配置される。すなわち、図４に示すように、例えば平面形状が円形のスルーホール１５の円周である周縁１５１に沿って複数個（図４では８個）の導電性バンプ２１が配列される。なお、導電性バンプ２１の配置は円周に限らず、スルーホール１５の形状に合わせてその周縁に適宜に配置される。なお、スルーホール１５の平面形状は、挿入される電子部品の端子に合わせて例えば楕円形、矩形、多角形等になっていてもよい。導通部材としてスルーホール１５以外の領域に形成される導電性バンプ２１は通常各１個ずつに配列される。
【００３９】
このようにスルーホール１５が穿設される位置に複数個の導電性バンプ２１を配置することにより、図３（ｂ）工程の熱プレスにおいて、円錐導電性ペースト２９が樹脂フィルム３０を貫挿し易くなる。また、導電性バンプ２１とフレキシブル絶縁体層１８の接触面が増えることにより、導電性バンプ２１のフレキシブル絶縁体層１８との密着性が向上する。
【００４０】
次に、下面金属箔２８と上面金属箔３１に対して、それぞれにフォトリソグラフィを用いた選択エッチングを施す。そして、図３（ｄ）に示すように、上面金属箔３１および下面金属箔２８をそれぞれ第１の導体パターン１９と第２の導体パターン２０にパターニングする。そして、図３（ｅ）に示すように、公知の方法により例えばＰＩ系樹脂のような熱硬化性樹脂からなるカバーレイフィルム２２、それに積層するソルダーレジスト２３を形成する。その後、フォトリソグラフィを用いた選択エッチングを施して、所定の第１の導体パターン１９に開口部２４を設ける。
【００４１】
次に、図５（ａ）に示すように、例えば図２（ｃ）の状態の補強板１１Ａに対して、例えば未硬化あるいは半硬化の接着フィルム２５を介して図３（ｅ）の状態のフレキシブル配線板１１Ｂを熱圧着して接合一体化する。ここで、フレキシブル配線板１１Ｂの第２導体パターン２０は、接着フィルム２５によって被覆され、そして保護されるようになる。
【００４２】
次に、図５（ｂ）に示すように、例えばドリル加工により、補強板１１Ａおよびフレキシブル配線板１１Ｂを貫通するスルーホール１５を形成する。このスルーホール１５は、フレキシブル配線板１１Ｂにおいて、第１の導体パターン１９、複数に配置の導電性バンプ２１の一部、フレキシブル絶縁体層１８の一部、第２の導体パターン２０を貫通する。そして、接着フィルム２５を突き抜け、補強板１１Ａにおいて、第１の導体ランド１６、開口穴１３に埋め込まれた導電性埋め込み樹脂層２７、第２の導体ランド１７を貫通する。
【００４３】
ここで、スルーホール１５は、その口径が開口穴１３のそれよりも小さく穿設される。このようにして、開口穴１３の内周面でリジッド絶縁体層１２の厚さ方向に強固に固着した導電性樹脂層１４がスルーホール１５の内壁面において形成される。なお、スルーホール１５の平面形状は、上述したように挿入される電子部品の端子に適宜に合わせたものになる。
【００４４】
次に、機械研磨およびデスミア処理を施して、第１の導体パターン１９、第２の導体ランド１７、スルーホール１の内壁面等の露出面を清浄にする。そして、図５（ｃ）に示すように、フォトレジストのめっきマスク（図示せず）を用いたいわゆる部分めっき工法により、Ｎｉ／Ａｕのめっき皮膜２６を無電解めっき法により形成する。ここで、めっき皮膜２６の厚さは、例えば下地のＮｉ層で１μｍ程度、Ａｕ層で０．２μｍ程度である。
【００４５】
以上のようにした後、いわゆる外形加工を通して、図１で説明したような所望の形状の補強板付きフレキシブル配線板１０が作製される。なお、補強板付きフレキシブル配線板１０およびその製造方法には種々の変形例がある。そこで、補強板１１Ａの一変形例について図６を参照して説明する。リジッド絶縁体層１２を有する両面銅張積層板を用意する。そして、フォトリソグラフィを用いた選択エッチングにより、リジッド絶縁体層１２の上面および下面に張着されている銅箔をパターニングする。このようにして、図６（ａ）に示すように、はじめに第１の導体ランド１６および第２の導体ランド１７を形成する。
【００４６】
次に、図６（ｂ）に示すように、第１の導体ランド１６、リジッド絶縁体層１２および第２の導体ランド１７を貫通するように、ドリル加工、レーザ加工等により開口穴１３を穿設する。その後、リジッド絶縁体層１２の両面および開口穴１３の内壁面を清浄にする。
【００４７】
そして、図６（ｃ）に示すように、導電性ペーストからなる導電性埋め込み樹脂層２７を上記開口穴１３に充填し熱硬化させる。この充填の方法は図２（ｃ）で説明したのと同様である。その後、機械研磨およびデスミア処理を施して、リジッド絶縁体層１２の両面および開口穴１３に充填した導電性埋め込み樹脂層２７の露出面の平坦化および清浄化を行う。そして、このような構造の補強板１１Ａを用い、図５で説明したのと同様な工程を通して、電子部品実装用の補強板付きフレキシブル配線板を製造することができる。
【００４８】
その他の変形例として、補強板１１Ａは、第１の導体ランド１６および第２の導体ランド１７が形成されていない構造であっても、電子部品実装用の補強板付きフレキシブル配線板１０に適用できる。
【００４９】
次に、補強板付きフレキシブル配線板１０に端子挿入実装型の電子部品が装着される例について図７を参照した説明を加える。例えばＤＩＰ（Dual Inline Package）の電子部品の端子であるリード３３は、スルーホール１５に挿入され、補強板１１Ａの導電性樹脂層１４およびフレキシブル配線板１１Ｂの導電性バンプ２１に半田３４を通して固設される。この半田３４は、第１の導体パターン１９の表面および第２の導体ランド１７の表面にも半田接合する。このようにして、電子部品はフレキシブル配線板１０のスルーホール１５に固設される。
【００５０】
具体的には、はじめにスルーホール１５上の開口部２４に半田ペーストを印刷する。そして、電子部品のリード３３をスルーホール１５に挿入して載置し、半田リフロー炉で熱処理してフレキシブル配線板１１Ｂの上面側からリフロー半田付けする。続いて、補強板１１Ａの下面側からフロー半田付けする。ここで、複数になるＤＩＰのリード３３は、それぞれに対応して設けられたスルーホール１５に挿入され、それぞれ半田３４により固設される。
【００５１】
このように２回の半田付けを通して、半田３４は第１の導体パターン１９の表面および第２の導体ランド１７の表面に半田接合してリード３３を固設する。そして、それぞれのところで第１の半田フィレット３５および第２の半田フィレット３６を形成し、リード３３の固設を強固なものにする。なお、上記半田リフロー方式およびフロー方式に用いられる半田は同種あるいは異種の例えば共晶半田である。
【００５２】
上記半田３４は、補強板１１Ａにおいては、スルーホール１５の内壁面を構成している導電性樹脂層１４表面に露出する金属粉末とも強固に半田接合することができる。また、フレキシブル配線板１１Ｂにおいて、半田３４はスルーホール１５の内壁面を構成している導電性バンプ２１とも強固に半田接合することができる。
【００５３】
なお、めっき皮膜２６は、上述した半田３４による電子部品のリード３３のスルーホール１５への取り付けにおいて、リード３３のスルーホール１５内への半田付けを安定したものにすることができる。これは、スルーホール１５内で露出する導電性樹脂層１４表面の樹脂成分、フレキシブル絶縁体層１８、あるいは接着フィルム２５の内壁面に被着しためっき皮膜２６との半田接合が生じるからである。
【００５４】
本実施形態の補強板付きフレキシブル配線板１０では、半田３４は、補強板１１Ａにおいて、スルーホール１５の内壁面を構成している導電性樹脂層１４表面に露出する金属粉末と強固に半田接合することができる。また、フレキシブル配線板１１Ｂにおいては、半田３４はスルーホール１５の内壁面を構成している導電性バンプ２１と強固に半田接合する。ここで、めっき皮膜２６が介在する場合には、半田３４はめっき皮膜２６を介してスルーホール１５の内壁面に固着する。
【００５５】
あるいは、半田３４は第１の導体パターン１９の表面および第２の導体ランド１７の表面に半田接合する。そして、それぞれのところで第１の半田フィレット３５および第２の半田フィレット３６を形成する。
【００５６】
このようにして、端子挿入実装型の電子部品は、補強板付きフレキシブル配線板１０に設けたスルーホール１５内にそのリード３３が挿入され、半田３４により強固にしかも安定的に固設される。そして、表面実装型でない例えばコンデンサまたは抵抗体のような受動素子あるいはディスクリートの半導体素子のような端子挿入実装型の電子部品がフレキシブル配線板に容易に実装できる。ここで、これ等の電子部品は、安定した高い信頼性のもとにフレキシブル配線板に搭載される。
【００５７】
また、本実施形態の補強板付きフレキシブル配線板の製造方法により、補強板付きフレキシブル配線板が簡便で低コスト化に製造できるようになる。
【００５８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態にかかる電子部品実装用の補強板付きフレキシブル配線板について図８ないし図１２を参照して説明する。この実施形態では、１回の半田付けを通して電子部品の端子がスルーホールに固設できる構造になる場合について説明される。以下、第１の実施形態の場合と異なるところを主に述べる。
【００５９】
図８に示すように、補強板付きフレキシブル配線板４０は、第１の実施形態で説明したのと同様に互いに接合一体化した補強板１１Ａとフレキシブル配線板１１Ｂからなる。ここで、補強板１１Ａでは、リジッド絶縁体層１２の所要の箇所に第１のスルーホール４２が穿設されている。フレキシブル配線板１１Ｂでは、第１のスルーホール４１よりも口径が大きな第２のスルーホール４２が第１のスルーホール４１に重なるように形成されている。このように、第１のスルーホール４１と第２のスルーホール４２が連通してなるスルーホールは、フレキシブル配線板１１Ｂにおいて拡径する構造になる。
【００６０】
なお、第２のスルーホール４２が穿設される位置には、第１の実施形態で説明したのと同様に、第２のスルーホール４２の周縁に沿って複数個の導電性バンプ２１が配列される。しかし、リジッド絶縁体層１２の下面には第２の導体ランドは設けられていない。
【００６１】
図８に示した補強板付きフレキシブル配線板４０において、その他の構造は第１の実施形態の場合とほぼ同じあり、その詳細説明は省略する。但し、図に示しためっき皮膜２６は、開口部２４で露出する第１の導体パターン１９表面を化学的に安定にしてその酸化等を防止するものであり、第１の実施形態で説明したように場合によっては不要である。
【００６２】
次に、本発明の第２の実施形態にかかる補強板付きフレキシブル配線板の製造方法の一例について説明する。補強板１１Ａの製造では、リジッド絶縁体層１２を有する片面銅張積層板を用意する。そして、フォトリソグラフィを用いた選択エッチングにより、図９（ａ）に示すように、リジッド絶縁体層１２の上面に張着されている銅箔をパターニングして、第１の導体ランド１６を形成する。
【００６３】
次に、図９（ｂ）に示すように、第１の導体ランド１６およびリジッド絶縁体層１２を貫通するように、ドリル加工、レーザ加工等により開口穴１３を穿設する。その後、リジッド絶縁体層１２の両面および開口穴１３の内壁面を清浄にする。そして、第１の実施形態で説明したのと同様に、図９（ｃ）に示すように、導電性ペーストからなる導電性埋め込み樹脂層２７を上記開口穴１３に充填する。
【００６４】
その後、機械研磨およびデスミア処理を施して、リジッド絶縁体層１２の両面および開口穴１３に充填した導電性埋め込み樹脂層２７の露出面の平坦化および清浄化を行う。そして、例えばドリル加工により、図９（ｄ）に示すように、開口穴１３に埋め込まれた導電性埋め込み樹脂層２７に穴開けを施し、第１のスルーホール４１を穿設する。ここで、第１のスルーホール４１は、第１の実施形態で説明したのと同様に、その口径が開口穴１３のそれよりも例えば０．２ｍｍ程度小さく形成される。
【００６５】
また、図１０（ａ）に示すように、例えばドリル加工により、フレキシブル配線板１１Ｂに対して第２のスルーホール４２を形成する。第２のスルーホール４２は、フレキシブル配線板１１Ｂにおいて、第１の導体パターン１９、複数に配置の導電性バンプ２１の一部、フレキシブル絶縁体層１８の一部、第２の導体パターン２０を貫通する。そして、その口径は第１のスルーホール４１よりも大きく設定される。ここで、第２のスルーホール４２は、その口径が第１のスルーホール４１のそれよりも例えば０．２ｍｍ〜１ｍｍ程度大きく穿設される。
【００６６】
そして、図１０（ｂ）に示すように、所定の箇所に第２のスルーホール４２が例えば打ち抜き加工により形成されている接着フィルム２５を、補強板１１Ａの上面に貼着する。その後、補強板１１Ａとフレキシブル配線板１１Ｂを位置合わせして重ね合せ熱圧着により接合一体化する。この接着フィルム２５はフレキシブル配線板１１Ｂの下面のカバーレイフィルムになる。
【００６７】
次に、図１０（ｃ）に示すように、必要に応じて、無電解めっき法によりめっき皮膜２６を形成する。めっき皮膜２６は、フレキシブル配線板１１Ｂの開口部２４で露出する第１の導体パターン１９に形成され、その表面を化学的に安定化し例えば酸化防止する。ここで、このめっき皮膜２６は、第１のスルーホール４１と第２のスルーホール４２の内壁面にも被着するようになる。その後、外形加工を通して、図８に示したようなフレキシブル配線板４０が製造される。
【００６８】
次に、補強板付きフレキシブル配線板４０に電子部品が装着される例について図１１を参照した説明を加える。電子部品のリード３３は、第１のスルーホール４１と第２のスルーホール４２の拡径構造をしたスルーホールに挿入され、補強板１１Ａの導電性樹脂層１４およびフレキシブル配線板１１Ｂの導電性バンプ２１に半田３４を通して固設される。この半田３４は、第１の導体パターン１９の表面および第１の導体ランド１６の表面にも半田接合する。このようにして、電子部品はフレキシブル配線板４０の第１のスルーホール４１と第２のスルーホール４２の拡径構造をしたスルーホールに固設される。
【００６９】
具体的には、例えばクリーム半田のような半田ペーストを第２のスルーホール４２上の開口部２４に印刷した後、電子部品のリード３３を第２のスルーホール４２から第１のスルーホール４１に挿入する。このリード３３の挿入により、半田ペーストの一部はリード３３と共に第１の導体ランド１６および第１のスルーホール４１の上部辺りまで圧入される。その後に、半田リフロー炉で熱処理する。
【００７０】
ここで、端子挿入実装型の電子部品において複数のリード３３は、それぞれに対応して設けられた複数のスルーホールに挿入される。そして、１回の半田付けを通して、半田３４は第１の導体パターン１９のところで第１の半田フィレット３５を形成し、スルーホールの内壁面に半田接合して電子部品を強固に固設する。
【００７１】
本実施形態において、めっき皮膜２６が形成されていない場合には、第１の実施形態で説明したように、半田３４は、補強板１１Ａにおいては、第１のスルーホール４１の内壁面を構成している導電性樹脂層１４表面に露出する金属粉末とも強固に半田接合する。また、フレキシブル配線板１１Ｂにおいては、半田３４は第２のスルーホール４２の内壁面を構成している導電性バンプ２１と強固に半田接合する。
【００７２】
そして、めっき皮膜２６が形成されている場合には、第１のスルーホール４１内で露出する導電性樹脂層１４表面の樹脂成分、フレキシブル絶縁体層１８、あるいは接着フィルム２５の内壁面に被着するめっき皮膜２６との半田接合が生じる。また、半田３４は、半田接合するめっき皮膜２６を介して、導電性樹脂層１４表面に露出する金属粉末および導電性バンプ２１に固着する。
【００７３】
次に、第２の実施形態にかかる補強板付きフレキシブル配線板の変形例について図１２を参照して説明する。この場合にも、補強板付きフレキシブル配線板５０は互いに接合一体化した補強板１１Ａとフレキシブル配線板１１Ｂからなる。ここで、補強板１１Ａは、第２の実施形態で説明したのと同様な構造になり、第１のスルーホール４１を有する。他方、１層配線構造のフレキシブル配線板１１Ｂは第２のスルーホール４２を備えているが導電性バンプ２１を有していない。第２のスルーホール４２は、第１の導体パターン１９、フレキシブル絶縁体層１８および接着フィルム２５を貫通し、第１のスルーホール４１よりも拡径する構造になっている。
【００７４】
その他の変形例として、補強板１１Ａは、第１の実施形態で説明した第２の導体ランド１７が形成された構造になっていてもよい。
【００７５】
補強板付きフレキシブル配線板５０にあっても、端子挿入実装型の電子部品の固設はフレキシブル配線板４０の場合とほぼ同じである。但し、めっき皮膜２６を被着しない場合には、第２のスルーホール４２の内壁面においてフレキシブル絶縁体層１８の露出面は半田１７と半田接合しない。しかし、半田リフローの熱処理において、半田ペーストは第１の導体ランド１６表面に濡れて第１のスルーホール４１に流入し、第１のスルーホール４１の導電性樹脂層１４と半田接合する。そして、電子部品は強固に第１のスルーホール４１と第２のスルーホール４２に半田３４により固設される。この変形例は、高い可撓性あるいは屈曲性を有するフレキシブル配線板１１Ｂのフレキシブル絶縁体層１８の膜厚が薄くなると共に好適になる。
【００７６】
第２の実施形態では、第１の実施形態で説明したのと同様の効果が奏される。また、１回の半田付けにより電子部品を固設することができることから、フレキシブル配線板に対する端子挿入実装型の電子部品の実装が低コストにできる。そして、フレキシブル配線板に上記電子部品の搭載されてなるフレキシブルプリント回路基板は安価に作製できるようになる。
【００７７】
なお、便宜上、明細書においては「上面」および「下面」という文言を用いて説明した。「上面」と「下面」とは、互いに表裏の関係にあることを意味し、空間的な上下を意味するものではない。
【００７８】
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。
【００７９】
上記実施形態ではフレキシブル配線板が１層配線構造あるいは２層配線構造の場合について説明しているが、３層以上の多層配線構造になる場合でも同様にできる。
【００８０】
また、電子部品の端子が固設されるスルーホールにおいて、配線層間を接続する導電性バンプに換えて、その他に、例えばスルーホールの内壁面にＣｕめっき層が形成される構造になっていてもよい。あるいは、導電性バンプに換えて導通部材として導電性ペーストが充填され形成される構造になっていてもよい。
【００８１】
また、第２の実施形態で示した補強板付きフレキシブル配線板では、使用される補強板１１Ａにおいて第１の実施形態で示した両面金属張積層板を用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０，４０，５０…補強板付きフレキシブル配線板、１１Ａ…補強板、１１Ｂ…フレキシブル配線板、１２…リジッド絶縁体層、１３…開口穴、１４…導電性樹脂層、１５…スルーホール、１５１…周縁、１６…第１の導体ランド、１７…第２の導体ランド、１８…フレキシブル絶縁体層、１９…第１の導体パターン、２０…第２の導体パターン、２１…導電性バンプ、２２…カバーレイフィルム、２３…ソルダーレジスト、２４…開口部、２５…接着フィルム、２６…めっき皮膜、２７…導電性埋め込み樹脂層、２８…下面金属箔、２９…円錐導電性ペースト、３０…樹脂フィルム、３１…上面金属箔、３２…両面金属張積層板、３３…リード、３４…半田、３５…第１のフィレット、３６…第２のフィレット、４１…第１のスルーホール、４２…第２のスルーホール
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2013239565.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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