(57)【要約】【課題】試作コストを低減することができる配線基板の提供を目的とする。【解決手段】本発明の配線板１０は、可撓性絶縁層１１と、可撓性絶縁層１１の表裏の一方に積層されている第１導体層１２Ａと、可撓性絶縁層１１の表裏の他方に積層されている第２導体層１２Ｂと、可撓性絶縁層１１を貫通する絶縁貫通孔１１Ｈと、絶縁貫通孔１１Ｈに充填されている導電性物質を含み、第１導体層１２Ａと第２導体層１２Ｂとを接続する導体部１４と、第１導体層１２Ａのうち導体部１４の延長線上に位置するパッド２６と、を備え、絶縁貫通孔１１Ｈのアスペクト比が０．２以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性絶縁層と、
前記可撓性絶縁層の表裏の一方に積層されている第１導体層と、
前記可撓性絶縁層の表裏の他方に積層されている第２導体層と、
前記可撓性絶縁層を貫通する貫通孔と、
前記貫通孔に充填されている導電性物質を含み、前記第１導体層と前記第２導体層とを接続する導体部と、
電子部品が実装されるための電子部品実装部と、を有し、
１つの前記電子部品が実装されるための１つの前記電子部品実装部は、前記第１導体層又は前記第２導体層における複数の前記導体部の上にそれぞれ位置して前記電子部品と接続される電子部品接続部を複数有し、複数の前記導体部と接続されていて、
前記貫通孔のアスペクト比が０．２以下である配線板。
【請求項２】
請求項１に記載の配線板であって、
前記第１導体層が、前記可撓性絶縁層上に積層されかつ前記貫通孔と重なる第１貫通孔が形成されている第１金属箔層を有する一方、前記第２導体層が、前記可撓性絶縁層上に積層されかつ前記貫通孔と重なる位置に貫通孔が形成されていない第２金属箔層を有していて、
前記導体部は、前記第１貫通孔に充填されている導電性物質を含んでいる。
【請求項３】
請求項２に記載の配線板であって、
前記第２金属箔層は、前記第１金属箔層よりも厚い。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の配線板であって、
前記第１導体層は、前記第１金属箔層と前記第１金属箔層上に設けられている金属メッキ層とを有する一方、前記第２導体層は、前記第２金属箔層のみからなる。
【請求項５】
請求項４に記載の配線板であって、
前記導体部は、前記可撓性絶縁層の前記貫通孔と前記第１貫通孔とに充填されている金属メッキからなり、
前記導体部と前記金属メッキ層とは一体に形成されている。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の配線板であって、
前記導体部は、固化した導体ペーストからなる。
【請求項７】
可撓性絶縁層の表裏に積層されている第１導体層と第２導体層とが前記可撓性絶縁層を貫通する導体部によって接続されると共に、前記第１導体層又は前記第２導体層のうち前記導体部の上に電子部品搭載部を有する配線板の製造方法であって、
前記可撓性絶縁層の表裏に第１金属箔と第２金属箔とを重ねてなる基板を用意することと、
前記第１金属箔を貫通する第１貫通孔と、前記可撓性絶縁層を貫通する貫通孔とを重ねてなりかつ前記第２金属箔を底面とする凹部を前記基板に形成することと、
前記凹部に導電性物質を充填して前記導体部を形成することと、
前記第１金属箔を含む前記可撓性絶縁層の表裏の一方側の金属層をパターニングして前記第１導体層を形成することと、
前記第２金属箔を含む前記可撓性絶縁層の表裏の他方側の金属層をパターニングして前記第２導体層を形成することと、
前記第１導体層又は前記第２導体層における複数の前記導体部の上に、電子部品と接続するための電子部品接続部をそれぞれ形成することと、
複数の前記電子部品接続部から１つの電子部品が実装される１つの電子部品実装部を構成し、１つの前記電子部品実装部を複数の前記導体部と接続することと、
前記可撓性絶縁層の前記貫通孔のアスペクト比を０．２以下にすることと、を行う。
【請求項８】
請求項７に記載の配線板の製造方法において、
前記基板を支持部材に重ね、前記支持部材と前記可撓性絶縁層とで前記第２金属箔を挟んだ状態に保持して、前記凹部及び前記導電部を形成した後に、前記基板を前記支持部材から離脱する。
【請求項９】
請求項８に記載の配線板の製造方法において、
前記基板を、前記支持部材の表裏に重ねて保持し、前記凹部及び前記導電部を形成した後に、前記基板を前記支持部材から離脱する。
【請求項１０】
請求項７乃至９の何れか１の請求項に記載の配線板の製造方法において、
前記導体部をメッキ処理で形成する。
【請求項１１】
請求項１０に記載の配線板の製造方法において、
前記メッキ処理で、前記導体部と共に前記第１金属箔上に積層される金属メッキ膜を形成する。
【請求項１２】
請求項７乃至１１の何れか１の請求項に記載の配線板の製造方法において、
前記第２金属箔を前記第１金属箔より厚くしておく。
【請求項１３】
請求項７乃至９の何れか１の請求項に記載の配線板の製造方法において、
前記導体部を導体ペースト印刷で形成する。
【請求項１４】
請求項７乃至１３の何れか１の請求項に記載の配線板の製造方法であって、
前記可撓性絶縁層の前記貫通孔と前記第１貫通孔との形成を、レーザーを少しずつ位置をずらしながら照射するスカイビング加工により行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性絶縁層の表裏の両側に導体層が積層されている配線板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の配線板として、導体層の電子部品搭載部と接続する金属部材が可撓性絶縁層の貫通孔に収容されているものが知られている。この配線板では、可撓性絶縁層の貫通孔への金属部材の収容に金型が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１８７４７７号公報（段落［００２０］、［００２１］、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の配線板においては、例えば、金属部材の大きさが異なるものを数種類試作する際に、その都度金型を作成する必要があり、コストがかかるという問題が考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る配線板は、可撓性絶縁層と、前記可撓性絶縁層の表裏の一方に積層されている第１導体層と、前記可撓性絶縁層の表裏の他方に積層されている第２導体層と、前記可撓性絶縁層を貫通する貫通孔と、前記貫通孔に充填されている導電性物質を含み、前記第１導体層と前記第２導体層とを接続する導体部と、電子部品が実装されるための電子部品実装部と、を有し、１つの前記電子部品が実装されるための１つの前記電子部品実装部は、前記第１導体層又は前記第２導体層における複数の前記導体部の上にそれぞれ位置して前記電子部品と接続される電子部品接続部を複数有し、複数の前記導体部と接続されていて、前記貫通孔のアスペクト比が０．２以下である配線板である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る配線板の側断面図
【図２】配線板の製造工程を示す側断面図
【図３】配線板の製造工程を示す側断面図
【図４】配線板の製造工程を示す側断面図
【図５】配線板の製造工程を示す側断面図
【図６】配線板の製造工程を示す側断面図
【図７】配線板の使用例を示す側断面図
【図８】第２実施形態に係る配線板の製造工程を示す側断面図
【図９】第２実施形態に係る配線板の製造工程を示す側断面図
【図１０】第２実施形態に係る配線板の側断面図
【図１１】変形例に係る配線板の側断面図
【図１２】変形例に係る配線板の使用例を示す側断面図
【発明を実施するための形態】
【０００７】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の配線板１０では、絶縁性部材からなると共に可撓性を有する可撓性絶縁層１１の表裏の両面上に、導体層１２，１２が形成されている。導体層１２，１２のうち、可撓性絶縁層１１の表側の面であるＦ面１１Ｆ側の導体層１２が本発明の第１導体層１２Ａに相当し、可撓性絶縁層１１の裏側の面であるＢ面１１Ｂ側の導体層１２が本発明の第２導体層１２Ｂに相当する。
【０００８】
表裏の導体層１２，１２上には、カバーレイ２５，２５がそれぞれ積層されている。また、可撓性絶縁層１１のＦ面１１Ｆ側のカバーレイ２５には、複数のパッド用孔２５Ｈが形成され、導体層１２のうちパッド用孔２５Ｈから露出した部分がパッド２６（本発明の「電子部品搭載部」に相当する）になっている。
【０００９】
ここで、本実施形態の配線板１０では、Ｆ面１１Ｆ側の第１導体層１２ＡとＢ面１１Ｂ側の第２導体層１２Ｂとで構成が異なっている。具体的には、第１導体層１２Ａが、可撓性絶縁層１１上に設けられている銅箔層１８（本発明の「第１金属箔層」に相当する）と、銅箔層１８上の銅メッキ層１９（本発明の「金属メッキ層」に相当する）とを有している一方、第２導体層１２Ｂは、銅箔層のみから構成されている。また、第２導体層１２Ｂの銅箔層の厚さは第１導体層１２Ａの銅箔層１８の厚さよりも厚く、例えば、第１導体層１２Ａの銅箔層１８の厚さは１２μｍ程であり、第２導体層１２Ｂの銅箔層の厚さは、３５μｍ程である。なお、第２導体層１２Ｂは、本発明の「第２金属箔層」に相当する。
【００１０】
可撓性絶縁層１１には複数の絶縁貫通孔１１Ｈが設けられ、第１導体層１２Ａの銅箔層１８には、可撓性絶縁層１１の絶縁貫通孔１１Ｈと重なる位置に銅箔貫通孔１８Ｋ（本発明の「第１貫通孔」に相当する）が設けられている。そして、これら絶縁貫通孔１１Ｈ及び銅箔貫通孔１８Ｋには、銅メッキが充填されてなる本発明の導体部１４が形成されている。この導体部１４は、第１導体層１２Ａの銅メッキ層１９と一体に形成されている。また、この導体部１４は、第２導体層１２Ｂ上に設けられていて、この導体部１４によって、第１導体層１２Ａと第２導体層１２Ｂとの間が接続されている。また、絶縁貫通孔１１Ｈのアスペクト比（深さ／直径）は０．２以下となっている。なお、図１に示すように、第１導体層１２Ａのうち、導体部１４の上方部分には凹部１２Ｋが形成されている。
【００１１】
本実施形態の配線板１０は、以下のようにして製造される。
（１）図２（Ａ）に示すように、可撓性絶縁層１１のＦ面１１Ｆに第１導体層１２Ａの銅箔層１８となる第１銅箔１１Ｘ（本発明の「第１金属箔」に相当する）が積層され、Ｂ面１１Ｂに第１銅箔１１Ｘよりも厚く第２導体層１２Ｂとなる第２銅箔１１Ｙ（本発明の「第２金属箔」に相当する）が積層されている基板５５が用意される。
【００１２】
（２）図２（Ｂ）に示すように、支持基板５０の表側の面であるＦ面５０Ｆと裏側の面であるＢ面５０Ｂとに、銅製のキャリア３４，３４（本発明の「支持部材」に設けられている「金属層」に相当する）が積層されている支持部材５１の表裏に、基板５５，５５が重ねられる。基板５５は、第２銅箔１１Ｙがキャリア３４に重なるように配され、キャリア３４と第２銅箔１１Ｙとは、外周部同士が接着される。
【００１３】
（３）図３（Ａ）に示すように、第１銅箔１１Ｘ，１１Ｘ上にエッチングレジスト３７，３７が形成される。
【００１４】
（４）エッチングが行われ、図３（Ｂ）に示すように、第１銅箔１１Ｘ，１１Ｘのうちエッチングレジスト３７，３７から露出している部分が除去され、銅箔貫通孔１８Ｋ，１８Ｋが形成される。
【００１５】
（５）図４（Ａ）に示すように、エッチングレジスト３７が剥離される。
【００１６】
（６）図４（Ｂ）に示すように、例えば、ＣＯ２レーザーにより、可撓性絶縁層１１，１１のうち、銅箔貫通孔１８Ｋ，１８Ｋと重なる位置に絶縁貫通孔１１Ｈ，１１Ｈが形成される。これにより、銅箔貫通孔１８Ｋと絶縁貫通孔１１Ｈとを重ねてなりかつ第２銅箔１１Ｙを底面とする本発明の凹部２１が形成される。
【００１７】
（７）無電解メッキ処理が行われ、第１銅箔１１Ｘ，１１Ｘ上と凹部２１，２１内とに図示しない無電解メッキ膜が形成される。
【００１８】
（８）電解メッキ処理が行われ、図５に示すように、無電解メッキ膜（図示せず）上に銅メッキが施される。これにより、凹部２１，２１内に銅メッキが充填されて導体部１４，１４が形成されると共に、第１銅箔１１Ｘ，１１Ｘ上に銅メッキ膜３８，３８（本発明の「金属メッキ膜」に相当する）が形成される。このとき、凹部２１の段差により、銅メッキ膜３８に凹部１２Ｋが形成される。
【００１９】
（９）図６（Ａ）に示すように、支持基板５０とキャリア３４とが剥離される。
【００２０】
（１０）図６（Ｂ）に示すように、銅メッキ膜３８上と第２銅箔１１Ｙ上とにエッチングレジスト３９，３９が形成される。
【００２１】
（１１）エッチングが行われ、図６（Ｃ）に示すように、銅メッキ膜３８、無電解メッキ膜、第１銅箔１１Ｘ及び第２銅箔１１Ｙのうちエッチングレジスト３９から露出している部分が除去される。
【００２２】
（１２）エッチングレジスト３９が剥離され、図６（Ｄ）に示すように、残された第１銅箔１１Ｘ、無電解メッキ膜及び銅メッキ膜３８から、銅箔層１８と銅メッキ層１９とを有する第１導体層１２Ａが形成されると共に、残された第２銅箔１１Ｙから第２導体層１２Ｂが形成される。
【００２３】
（１３）可撓性絶縁層１１の表裏の導体層１２，１２上にカバーレイ２５，２５が積層される。なお、Ｆ面１１Ｆ側のカバーレイ２５には、予めパッド用孔２５Ｈが形成されていて、第１導体層１２Ａのうちパッド用孔２５Ｈから露出している部分がパッド２６となる。以上で図１に示される配線板１０が完成する。
【００２４】
本実施形態の配線板１０の構造及び製造方法に関する説明は以上である。次に配線板１０の使用例と作用効果とを説明する。本実施形態の配線板１０は、例えば、図７に示すように、パッド２６上に半田バンプ２８が形成されて、その上にＬＥＤ８０等が搭載されて半田付けされることで使用される。
【００２５】
本実施形態の配線板１０では、可撓性絶縁層１１に導体部１４が設けられ、この導体部１４が銅メッキ層１９を介してＬＥＤ８０に接続されているので、ＬＥＤ８０からの放熱が効率よく行われ、ＬＥＤ８０における不具合の発生が防がれる。
【００２６】
ところで、従来の配線板では、放熱用の金属部材の収容が金型を用いて行われていたが、従来の配線板では、例えば、金属部材の大きさが異なるものを数種類試作する際に、その都度金型を作成する必要があり、コストがかかるという問題が考えられる。
【００２７】
これに対して、本実施形態の配線板１０では、導体部１４が、可撓性絶縁層１１等に形成されている凹部２１内に銅メッキが施されることにより形成されるので、所望する金属部材に合わせて金型を作成する必要がなく、コストを削減することができる。
【００２８】
また、第１銅箔１１Ｘよりも第２銅箔１１Ｙの方が厚くなっているので、絶縁貫通孔１１Ｈを形成するときに、絶縁貫通孔１１Ｈ内に露出する第２銅箔１１Ｙに穴が開くことを防ぐことができる。また、絶縁貫通孔１１Ｈのアスペクト比が０．２以下となっていて深さに対して直径が大きくなっているので、導体部１４と第２導体層１２Ｂとの接触面積も大きくなり、導体部１４と第２導体層１２Ｂとの接続の信頼性の低下が防がれる。また、導体部１４の幅も大きくなり、ＬＥＤ８０から導体部１４への放熱の効率がより向上する。
【００２９】
［第２実施形態］
上記第１実施形態では、凹部２１内の銅メッキと第１銅箔１１Ｘ上の銅メッキとが同時に施されていたが、本実施形態では、別々に施されている。以下、本実施形態の配線板１０Ｖの製造方法について、上記第１実施形態との相違点を主に説明する。
【００３０】
（１）上記第１実施形態の製造方法における（８）の工程に次いで、図８に示すように、銅メッキ膜３８が第１銅箔１１Ｘ付近まで研磨される。
【００３１】
（２）電解メッキ処理が行われ、図９に示すように、研磨された銅メッキ膜３８上に、さらに銅メッキ膜３８が形成される。
【００３２】
（３）上記第１実施形態の製造方法における（９）〜（１３）の工程と同様の工程が行われる。これにより、図１０に示される本実施形態の配線板１０Ｖが完成する。
【００３３】
本実施形態によれば、一度銅メッキ膜３８が研磨されて凹部１２Ｋの窪みが小さくなった後にさらに銅メッキ膜３８が形成されるので、上記第１実施形態よりも凹部１２Ｋの窪みが小さくなり、第１導体層１２Ａの平坦性を向上することができる。
【００３４】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００３５】
（１）上記実施形態では、導体部１４が、凹部２１内に銅メッキを充填することにより形成されていたが、凹部２１内に導体ペーストを印刷することにより形成されていててもよい。
【００３６】
（２）上記実施形態では、銅箔貫通孔１８Ｋが、絶縁貫通孔１１Ｈが形成される前に行われる第１銅箔１１Ｘのエッチングにより形成されていたが、ＣＯ２レーザーなどにより第１銅箔１１Ｘを可撓性絶縁層１１と共に貫通して、銅箔貫通孔１８Ｋが絶縁貫通孔１１Ｈと同時に形成される構成であってもよい。この場合、第１銅箔１１Ｘの厚さを例えば３μｍ程にすることが好ましい。
【００３７】
（３）絶縁貫通孔１１Ｈ及び銅箔貫通孔１８Ｋを、レーザーを少しずつ位置をずらしながら照射する、いわゆるレーザースカイビング加工により形成してもよい。この場合、図１１に示すように、絶縁貫通孔１１Ｈ及び銅箔貫通孔１８Ｋがテーパ状となる。また、この場合、アスペクト比を求める際の「直径」は、最も狭まった部分の直径とする。
【００３８】
（４）上記実施形態では、パッド２６上に実装される電子部品がＬＥＤ８０であったが、パワー半導体等であってもよい。
【００３９】
（５）上記実施形態では、配線板１０の裏側にパッド２６が形成されていなかったが、図１２に示すように、裏側にもパッド２６を形成し、例えば、金属板９０と接続する構成であってもよい。この場合、導体部１４の熱が金属板９０に排熱されるため、ＬＥＤ８０の放熱がより効果的に行われる。
【００４０】
（６）配線板１０のパッド２６とＬＥＤ８０とをワイヤボンディングにより接続してもよい。
【００４１】
（７）上記実施形態では、導体部１４が銅製であったが、これに限られるものではなく、例えば、銀製であってもよいし、銅にモリブデンやタングステンを混ぜたものや、アルミニウム等であってもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０，１０Ｖ    配線板
１１    可撓性絶縁層
１１Ｈ    絶縁貫通孔
１１Ｘ    第１銅箔（第１金属箔）
１１Ｙ    第２銅箔（第２金属箔）
１２    導体層
１２Ａ    第１導体層
１２Ｂ    第２導体層（第２金属箔層）
１４    導体部
１８    銅箔層（第１金属箔層）
１８Ｋ    銅箔貫通孔（第１貫通孔）
１９    銅メッキ層（金属メッキ層）
２１    凹部
２６    パッド（電子部品搭載部）
３８    銅メッキ膜（金属メッキ膜）
５１    支持部材
５５    基板
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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