フレキシブル基板及び該フレキシブル基板を備える回路モジュール
【課題】各種電子機器に採用することが可能な可撓性を確保しつつ、電子部品からの配線とパッド電極との接続を確実に行うことができるフレキシブル基板及び、該フレキシブル基板を備える回路モジュールを提供する。
【解決手段】フレキシブル基板２は、可撓性を有する基材２１と、基材２１の表面に設けられ、電子部品３からのワイヤ（配線）３２に振動を加えて接続するパッド電極２３と、基材２１に埋め込まれ、パッド電極２３と接合するビア（第１ビア）２５とを備える。ビア（第１ビア）２５は、基材２１に比べて剛性の高い材料で形成してある。
【解決手段】フレキシブル基板２は、可撓性を有する基材２１と、基材２１の表面に設けられ、電子部品３からのワイヤ（配線）３２に振動を加えて接続するパッド電極２３と、基材２１に埋め込まれ、パッド電極２３と接合するビア（第１ビア）２５とを備える。ビア（第１ビア）２５は、基材２１に比べて剛性の高い材料で形成してある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル基板及び該フレキシブル基板を備える回路モジュールに関し、特に、振動を加えてパッド電極に電子部品を接続するフレキシブル基板及び該フレキシブル基板を備える回路モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯端末機器をはじめとする各種電子機器は、小型化、軽量化のために配線基板に可撓性を有する基材を用いたフレキシブル基板を採用している。また、表面にＩＣチップ等の電子部品を実装する回路モジュールは、回路モジュールの基板にフレキシブル基板を採用することで小型化、軽量化が可能になる。
【０００３】
フレキシブル基板の表面に、ＩＣチップ等の電子部品を実装する場合、例えば、フレキシブル基板の表面に形成したパッド電極と、電子部品の端子電極とをワイヤボンディング方法を用いて接続する。ワイヤボンディング方法は、端子電極のワイヤの先端をパッド電極に押し当てて振動（例えば、超音波）を加えることで、ワイヤとパッド電極とを接続する。しかし、パッド電極が可撓性を有する基材を用いたフレキシブル基板の表面に形成されている場合、ワイヤの先端をパッド電極に押し当てて振動を加えると、パッド電極が基材の方向に沈み込みワイヤが切断されるという問題があった。また、可撓性を有する基材が、ワイヤに加えた振動を吸収し、ワイヤとパッド電極との接続に問題が生じる場合があった。
【０００４】
そこで、特許文献１では、可撓性を有する基材の略全面に金属補強層を埋め込み、基材の表面にパッド電極を形成することで、ワイヤボンディング方法でフレキシブル基板の表面に電子部品を実装する場合に、パッド電極が基材の方向に沈み込むのを防止し、ワイヤに加えた振動の吸収を低減して、ワイヤとパッド電極との接続を確実に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平０６−４５７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１では、可撓性を有する基材の略全面に金属補強層を埋め込むため、フレキシブル基板の可撓性が損なわれ、携帯端末機器をはじめとする各種電子機器に採用することができないという問題があった。また、フレキシブル基板において電子部品と接する部分の可撓性が損なわれると、フレキシブル基板の表面に電子部品を実装する場合に、電子部品に加わる衝撃により電子部品に割れや欠けが生じるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、各種電子機器に採用することが可能な可撓性を確保しつつ、電子部品からの配線とパッド電極との接続を確実に行うことができるフレキシブル基板、及び該フレキシブル基板を備える回路モジュール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】
【０００８】
上記目的を達成するために第１発明に係るフレキシブル基板は、可撓性を有する基材と、該基材の表面に設けられ、電子部品からの配線に振動を加えて接続するパッド電極と、前記基材に埋め込まれ、前記パッド電極と接合する第１ビアとを備え、前記第１ビアは、前記基材に比べて剛性の高い材料で形成してある。
【０００９】
また、第２発明に係るフレキシブル基板は、第１発明において、前記パッド電極と接合する前記第１ビアの接合部分と、前記電子部品からの配線を接続する前記パッド電極の接合部分とは、前記パッド電極を挟んで対向する。
【００１０】
また、第３発明に係るフレキシブル基板は、第１又は第２発明において、前記パッド電極と接合する前記第１ビアは、複数である。
【００１１】
また、第４発明に係るフレキシブル基板は、第１乃至第３発明のいずれか一つにおいて、前記第１ビアは、前記パッド電極と接合する接合面の面積が、該接合面に平行な別の面の面積より小さいテーパ形状である。
【００１２】
また、第５発明に係るフレキシブル基板は、第４発明において、前記第１ビアの前記接合面に平行な別の面の面積は、前記パッド電極の前記第１ビアと接合する接合面の面積以下である。
【００１３】
また、第６発明に係るフレキシブル基板は、第１乃至第５発明のいずれか一つにおいて、前記第１ビアは、絶縁材料である。
【００１４】
また、第７発明に係るフレキシブル基板は、第１乃至第６発明のいずれか一つにおいて、複数の前記基材が積層され、複数の前記基材のそれぞれに埋め込まれた前記第１ビアが互いに接合する。
【００１５】
また、第８発明に係るフレキシブル基板は、第１乃至第７発明のいずれか一つにおいて、前記第１ビアは、前記基材に設けてある面内配線の間を電気的に接続するための第２ビアと同じ材料で形成してある。
【００１６】
また、第９発明に係るフレキシブル基板は、第１乃至第８発明のいずれか一つにおいて、前記第１ビアの凸部と、前記パッド電極の凹部とを嵌合して前記第１ビアと前記パッド電極とを接合する。
【００１７】
また、第１０発明に係るフレキシブル基板は、第１乃至第９発明のいずれか一つにおいて、複数の前記基材が積層され、前記第１ビアは、前記基材と前記基材との間に形成される面内配線のうち、別の面内配線と電気的に接続していない配線と接合する。
【００１８】
上記目的を達成するために第１１発明に係る回路モジュールは、電子部品と、可撓性を有する基材と、該基材の表面に設けられ、前記電子部品からの配線に振動を加えて接続するパッド電極と、前記基材に埋め込まれ、前記パッド電極と接合する第１ビアとを有するフレキシブル基板とを備え、前記第１ビアは、前記基材に比べて剛性の高い材料で形成してある。
【００１９】
第１発明では、フレキシブル基板は、可撓性を有する基材の表面に設けられたパッド電極と接合し、基材に比べて剛性の高い材料で形成してある第１ビアを備えるので、基材に比べて剛性の高い材料を略全面に設けるのではなく、基材に比べて剛性の高い材料で形成してある第１ビアを基材のパッド電極が存在する部分にのみ設けることができ、各種電子機器に採用することが可能な可撓性を確保しつつパッド電極を補強することが可能となり、電子部品からの配線とパッド電極とを確実に接続して、電子部品を実装したフレキシブル基板の信頼性が向上する。
【００２０】
第２発明では、パッド電極と接合する第１ビアの接合部分と、電子部品からの配線を接続するパッド電極の接合部分とは、パッド電極を挟んで対向するので、電子部品からの配線を接続するパッド電極を第１ビアで確実に補強することができ、電子部品からの配線とパッド電極とを確実に接続して、電子部品を実装したフレキシブル基板の信頼性が向上する。
【００２１】
第３発明では、パッド電極と接合する第１ビアは、複数あるので、複数の第１ビアと接合するパッド電極が基材の表面から剥離しにくく、電子部品からの配線とパッド電極とを確実に接続して、電子部品を実装したフレキシブル基板の信頼性が向上する。
【００２２】
第４発明では、第１ビアは、パッド電極と接合する接合面の面積が、該接合面に平行な別の面の面積より小さいテーパ形状であるので、第１ビアがパッド電極の方向に抜けにくくなり、第１ビアと接合するパッド電極が基材の表面から剥離しにくく、電子部品からの配線とパッド電極とを確実に接続して、電子部品を実装したフレキシブル基板の信頼性が向上する。
【００２３】
第５発明では、第１ビアの接合面に平行な別の面の面積は、パッド電極の第１ビアと接合する接合面の面積以下であるので、基材の電子部品が接する部分の可撓性を確保しつつパッド電極を補強することが可能となる。
【００２４】
第６発明では、第１ビアは、絶縁材料であるので、第１ビアを介して電子部品からの電流が漏れることがないため、電子部品の動作の信頼性が向上する。
【００２５】
第７発明では、複数の基材のそれぞれに埋め込まれた第１ビアが互いに接合するので、第１ビアと接合するパッド電極が基材の表面から剥離しにくく、電子部品からの配線とパッド電極とを確実に接続して、電子部品を実装したフレキシブル基板の信頼性が向上する。
【００２６】
第８発明では、第１ビアは、基材に設けてある面内配線の間を電気的に接続するための第２ビアと同じ材料で形成してあるので、第１ビアと第２ビアとを同じ工程で形成することができ、第１ビアを形成するコストを低減することができる。
【００２７】
第９発明では、第１ビアの凸部と、パッド電極の凹部とを嵌合して第１ビアとパッド電極とを接合するので、第１ビアとパッド電極とが強く接合され、第１ビアと接合するパッド電極が基材の表面から剥離しにくく、電子部品からの配線とパッド電極とを確実に接続して、電子部品を実装したフレキシブル基板の信頼性が向上する。
【００２８】
第１０発明では、複数の基材が積層され、第１ビアは、基材と基材との間に形成される面内配線のうち、別の面内配線と電気的に接続していない配線と接合するので、第１ビアがパッド電極の方向に抜けにくくなり、第１ビアと接合するパッド電極が基材の表面から剥離しにくく、電子部品からの配線とパッド電極とを確実に接続して、電子部品を実装したフレキシブル基板の信頼性が向上する。
【００２９】
第１１発明では、電子部品と、可撓性を有する基材の表面に設けられたパッド電極と、パッド電極と接合し、基材に比べて剛性の高い材料で形成してある第１ビアとを有するフレキシブル基板とを備えるので、各種電子機器に採用することが可能な可撓性を確保しつつパッド電極を補強することが可能となり、電子部品からの配線とパッド電極とを確実に接続して、電子部品を実装したフレキシブル基板の信頼性が向上する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、フレキシブル基板は、可撓性を有する基材の表面に設けられたパッド電極と接合し、基材に比べて剛性の高い材料で形成してある第１ビアを備えるので、各種電子機器に採用することが可能な可撓性を確保しつつパッド電極を補強することが可能となり、電子部品からの配線とパッド電極とを確実に接続して、電子部品を実装したフレキシブル基板の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る回路モジュールの構成を示す断面図である。
【図２】従来のフレキシブル基板のパッド電極の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るフレキシブル基板のパッド電極の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るフレキシブル基板のパッド電極の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係るフレキシブル基板のパッド電極の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係るフレキシブル基板のパッド電極の構成を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態５に係るフレキシブル基板のパッド電極の構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態６に係る回路モジュールの構成を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態７に係るフレキシブル基板のパッド電極の構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態７に係るフレキシブル基板のパッド電極の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る回路モジュールの構成を示す断面図である。図１に示す回路モジュール１は、フレキシブル基板２、可撓性を有する複数の基材２１、２１、２１で構成されたフレキシブル基板２に実装する電子部品３を備えている。フレキシブル基板２は、可撓性を有する基材２１が複数積層され、基材２１の表面に所定のパターンの面内配線２２が形成されている。つまり、面内配線２２は、積層された基材２１と基材２１との間、フレキシブル基板２の表面を構成する基材２１の表面に形成されている。また、フレキシブル基板２の表面を構成する基材２１の表面には、所定のパターンのパッド電極２３も形成されている。パッド電極２３は、電子部品３からのワイヤ（配線）３２と接続するとともに、基材２１の表面に形成された面内配線２２とも接続されている。異なる基材２１の表面に形成された複数の面内配線２２の間を電気的に接続するためのビア（第２ビア）２４が基材２１に埋め込まれている。ここで、基材２１は、シート状の素材であり、例えばポリイミド等の熱硬化性樹脂や、液晶ポリマ、ポリエーテルエーテルケトン等の熱可塑性樹脂が用いられる。面内配線２２やパッド電極２３には、Ｃｕ箔等の金属導体が用いられている。ビア２４には、Ｓｎ−Ａｇ合金等の金属導体（金属焼結体）が用いられている。
【００３３】
フレキシブル基板２の製造方法は、従来の方法と同じである。すなわち、まずリソグラフィ法を用いて基材２１の表面に所定のパターンの面内配線２２及びパッド電極２３を形成する。面内配線２２又はパッド電極２３を形成した基材２１の表面とは反対側の基材２１の表面にレーザ光を照射してビアホールを形成し、形成したビアホールに金属導体を埋め込みビア２４を形成する。面内配線２２、パッド電極２３、ビア２４を形成した基材２１を複数積層し、各層間を接着剤で接着する。
【００３４】
フレキシブル基板２に実装する電子部品３は、例えばＩＣチップである。電子部品３がＩＣチップの場合、ワイヤボンディング方法を用いてフレキシブル基板２と電子部品３とを接続する。ワイヤボンディング方法では、まず一次側として電子部品３の電極３１にワイヤ３２を押し当て、ワイヤ３２に振動（例えば超音波）を加えて電子部品３の電極３１に接続する。次に二次側としてフレキシブル基板２のパッド電極２３にワイヤ３２を押し当て、ワイヤ３２に振動（例えば超音波）を加えてパッド電極２３に接続する。なお、本発明の実施の形態１では、二次側であるフレキシブル基板２のパッド電極２３とワイヤ３２との接続について説明する。
【００３５】
図２は、従来のフレキシブル基板のパッド電極の構成を示す断面図である。図２（ａ）はワイヤ１０４を接続する前のパッド電極１０２の構成を示す断面図、図２（ｂ）はワイヤ１０４を接続する場合のパッド電極１０２の構成を示す断面図である。図２（ａ）に示すように、従来のフレキシブル基板１００のパッド電極１０２は、可撓性を有する基材１０１の表面に形成してある。そのため、図２（ｂ）に示すように、ワイヤボンディング方法で用いるキャピラリ１０３を用いてワイヤ１０４をパッド電極１０２に押し当て、ワイヤ１０４に振動を加えた場合、パッド電極１０２が基材１０１の方向に沈み込むことによりワイヤ１０４が切断される、あるいは基材１０１がワイヤ１０４に加えた振動を吸収してワイヤ１０４とパッド電極１０２との接続に問題が生じる場合があった。
【００３６】
図１に戻って、本発明の実施の形態１に係るフレキシブル基板２は、パッド電極２３と接合するビア（第１ビア）２５が基材２１に埋め込まれている。ビア２５には、ビア２４と同じ材料のＳｎ−Ａｇ合金等の金属導体（金属焼結体）が用いられているが、これに限定されるものではなく、基材２１に比べて剛性の高い材料で形成してあれば良い。基材２１に比べて剛性の高い材料には、例えばＣｕ等の金属導体がある。また、ビア２５は、同じ基材２１に形成されているビア２４と同じ工程で形成しても、別の工程で形成しても良い。ビア２５をビア２４と同じ工程で形成する場合、ビア２５を形成するコストを低減することができる。
【００３７】
図３は、本発明の実施の形態１に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３の構成を示す断面図である。図３（ａ）はワイヤ３２を接続する前のパッド電極２３の構成を示す断面図であり、図３（ｂ）はワイヤ３２を接続したパッド電極２３の構成を示す断面図である。図３（ａ）に示すように、本発明の実施の形態１に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３は、可撓性を有する基材２１の表面に形成され、基材２１に埋め込まれているビア２５と接合する。そのため、図３（ｂ）に示すように、パッド電極２３は、ワイヤボンディング方法で用いるキャピラリ１０３を用いてワイヤ３２をパッド電極２３に押し当て、ワイヤ３２に振動を加えた場合であっても、接合したビア２５によりパッド電極２３が基材２１の方向に沈み込まない。したがって、基材２１のワイヤ３２に加えた振動の吸収を低減することができ、ワイヤ３２が切断されず、ワイヤ３２とパッド電極２３とを確実に接続することができる。なお、ビア２５は、パッド電極２３を表面に形成した基材２１には埋め込まれているが、パッド電極２３を表面に形成した基材２１の下層の基材２１には埋め込まれていない。また、パッド電極２３がＣｕ箔で、ビア２５がＳｎ−Ａｇ合金でそれぞれ形成されている場合、パッド電極２３とビア２５との境界部にはＳｎ−Ｃｕ系の固相拡散層が形成されるので、ビア２５とパッド電極２３とを強固に接合することができる。
【００３８】
ビア２５は、パッド電極２３と接合する接合面の面積が、該接合面に平行な別の面の面積より小さいテーパ形状である。そのため、ビア２５は、パッド電極２３の方向に抜けにくい。当該形状のビア２５と接合したパッド電極２３は、単に基材１０１の表面に形成した図２（ａ）に示す従来のフレキシブル基板１００のパッド電極１０２に比べて、基材２１の表面から剥離しにくくなり、ワイヤボンディング方法を用いて電子部品３からのワイヤ３２とパッド電極２３とを確実に接続して、電子部品３を実装したフレキシブル基板２の信頼性が向上する。
【００３９】
また、ビア２５は、パッド電極２３と接合する接合面に平行な別の面の面積が、パッド電極２３のビア２５と接合する接合面の面積以下である。そのため、ビア２５は、パッド電極２３の直下の基材２１には埋め込まれているが、図１に示すようにパッド電極２３が設けられていない部分の直下の基材２１には埋め込まれていない。従って、フレキシブル基板２は、各種電子機器に採用することが可能な可撓性を確保しつつ、ワイヤボンディング方法を用いて電子部品３からのワイヤ３２とパッド電極２３とを接続する場合に生じる不具合を防止できる程度にパッド電極２３を補強することができる。さらに、ビア２５は、パッド電極２３が設けられていない部分の直下の基材２１には埋め込まれていないことから、電子部品３が基材２１と接する部分の直下の基材２１にも埋め込まれることはない。よって、基材２１の電子部品３と接する部分は可撓性を確保することができるので、フレキシブル基板２に電子部品３を実装する場合に、電子部品３に加わる衝撃を緩和することができ、電子部品３の割れや欠けを防止することができる。
【００４０】
以上のように、本発明の実施の形態１に係る回路モジュール１は、可撓性を有する基材２１の表面に設けられたパッド電極２３と接合し、基材２１に比べて剛性の高い材料で形成してあるビア２５を有するフレキシブル基板２を備えているので、各種電子機器に採用することが可能な可撓性を確保しつつパッド電極２３を補強することが可能となり、電子部品３からのワイヤ３２とパッド電極２３とを確実に接続して、電子部品３を実装したフレキシブル基板２の信頼性が向上する。なお、本実施の形態１では、ビア２５は、積層された基材２１と基材２１との間に形成された面内配線２２とは電気的に接続していないので、ワイヤボンディング方法を用いて電子部品３からのワイヤ３２とパッド電極２３とを接続する際に圧力や振動が加わってもフレキシブル基板２の電気的な接続に影響を与えることはない。もっとも、ビア２５が面内配線２２と接続されていても、パッド電極２３を補強するという効果は奏する。
【００４１】
また、パッド電極２３と接合するビア２５の接合部分と、電子部品３からのワイヤ３２を接続するパッド電極２３の接合部分とは、パッド電極２３を挟んで対向しているので、電子部品３からのワイヤ３２を接続するパッド電極２３をビア２５で確実に補強することができ、電子部品３からのワイヤ３２とパッド電極２３とを確実に接続することができる。
【００４２】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３の構成を示す断面図である。なお、本発明の実施の形態２に係る回路モジュール１、及びフレキシブル基板２の構成は、図４で説明する構成以外、実施の形態１で説明した構成と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４３】
図４に示す本発明の実施の形態２に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３は、可撓性を有する基材２１の表面に形成され、基材２１に埋め込まれているビア（第１ビア）４１と接合する。ビア４１は、実施の形態１で説明したビア２５と形状や形成方法は同じであるが、用いる材料が絶縁材料である点で異なる。ビア４１に用いる絶縁材料には、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、シリカ等のフィラーを混ぜた樹脂がある。また、ビア４１は、パッド電極２３との接合を強化するために、パッド電極２３と接した状態でビア４１を構成する絶縁材料である樹脂を硬化する。
【００４４】
以上のように、本発明の実施の形態２に係るフレキシブル基板２は、ビア４１が絶縁材料であるので、ビア４１を介して電子部品３からの電流が漏れることがないため、電子部品３の動作の信頼性が向上する。
【００４５】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３の構成を示す断面図である。なお、本発明の実施の形態３に係る回路モジュール１、及びフレキシブル基板２の構成は、図５で説明する構成以外、実施の形態１で説明した構成と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４６】
図５に示す本発明の実施の形態３に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３は、可撓性を有する基材２１の表面に形成され、基材２１に埋め込まれているビア（第１ビア）５１と接合する。ビア５１は、さらにビア５１の下層の基材２１に埋め込まれているビア（第１ビア）５２と接合する。
【００４７】
ビア５１は、パッド電極２３と接合する接合面の面積が、該接合面に平行な別の面の面積より大きいテーパ形状である。一方、ビア５２は、ビア５１と接合する接合面の面積が、該接合面に平行な別の面の面積より小さいテーパ形状である。ビア５１とビア５２とを接合することで、ビア５１、５２は、パッド電極２３の方向にも逆方向にも抜けにくくなる。当該ビア５１、５２と接合したパッド電極２３は、実施の形態１で形成したパッド電極２３に比べて、基材２１の表面から剥離しにくくなる。
【００４８】
なお、ビア５１、５２の形状は、図５に示すテーパ形状に限定されるものではない。また、ビア５１、５２は、実施の形態１で説明した形成方法で形成され、金属導体、絶縁材料のいずれの材料であっても良い。また、ビア５１とビア５２とで、形状、サイズが異なっても良い。
【００４９】
以上のように、本発明の実施の形態３に係るフレキシブル基板２は、複数の基材２１が積層され、複数の基材２１に埋め込まれたビア５１、５２が互いに接合するので、ビア５１と接合するパッド電極２３が基材２１の表面から剥離しにくくなる。また、パッド電極２３を補強するビア５１，５２の体積が増え、剛性がより増すので、ワイヤボンディング方法を用いて電子部品３からのワイヤ３２とパッド電極２３とをより確実に接続して、電子部品３を実装したフレキシブル基板２の信頼性が向上する。
【００５０】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３の構成を示す断面図である。なお、本発明の実施の形態４に係る回路モジュール１、及びフレキシブル基板２の構成は、図６で説明する構成以外、実施の形態１で説明した構成と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５１】
図６に示す本発明の実施の形態４に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３は、可撓性を有する基材２１の表面に形成され、基材２１に埋め込まれているビア（第１ビア）６１と接合する。ビア６１とパッド電極２３とは、ビア６１の凸部６１ａとパッド電極２３の凹部２３ａとを嵌合して接合している。なお、パッド電極２３の凹部２３ａは、ビア６１のビアホールを形成する際のレーザ光照射を用いてパッド電極２３の表面に容易に形成することができる。また、ビア６１の凸部６１ａは、凹部２３ａを形成したパッド電極２３を底部とするビアホールに金属導体又は絶縁材料を埋め込むことで容易に形成することができる。
【００５２】
以上のように、本発明の実施の形態４に係るフレキシブル基板２は、ビア６１の凸部６１ａと、パッド電極２３の凹部２３ａとを嵌合して、ビア６１とパッド電極２３とを接合するので、ビア６１とパッド電極２３とが強く接合され、パッド電極２３が基材２１の表面から剥離しにくくなる。したがって、ワイヤボンディング方法を用いて電子部品３からのワイヤ３２とパッド電極２３とを確実に接続して、電子部品３を実装したフレキシブル基板２の信頼性が向上する。
【００５３】
（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３の構成を示す断面図である。なお、本発明の実施の形態５に係る回路モジュール１、及びフレキシブル基板２の構成は、図７で説明する構成以外、実施の形態１で説明した構成と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５４】
図７に示す本発明の実施の形態５に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３は、可撓性を有する基材２１の表面に形成され、基材２１に埋め込まれているビア（第１ビア）７１と接合する。ビア７１は、さらにビア７１の下層の基材２１と基材２１との間に形成されるダミー配線７２と接合する。ダミー配線７２は、面内配線２２のうち、別の面内配線２２と電気的に接続していない配線である。
【００５５】
以上のように、本発明の実施の形態５に係るフレキシブル基板２は、複数の基材２１が積層され、ビア７１は、基材２１と基材２１との間に形成される面内配線２２のうち、別の面内配線２２と電気的に接続していないダミー配線７２と接合するので、ビア７１がパッド電極２３の方向に抜けにくくなり、当該ビア７１と接合するパッド電極２３が基材２１の表面から剥離しにくい。したがって、ワイヤボンディング方法を用いて電子部品３からのワイヤ３２とパッド電極２３とを確実に接続して、電子部品３を実装したフレキシブル基板２の信頼性が向上する。なお、ダミー配線７２のビア７１と接合する接合面の面積は、ダミー配線７２と接合するビア７１の接合面の面積より大きい方が、よりパッド電極２３の方向に抜けにくくなる。
【００５６】
（実施の形態６）
図８は、本発明の実施の形態６に係る回路モジュール１の構成を示す断面図である。なお、本発明の実施の形態６に係る回路モジュール１、及びフレキシブル基板２の構成は、電子部品３をフレキシブル基板２に実装する構成以外、実施の形態１で説明した構成と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５７】
図８に示す回路モジュール１は、電子部品３の電極３１にバンプ８１を設け、設けたバンプ８１をパッド電極２３に接続することで、電子部品３をフレキシブル基板２に実装する。バンプ８１が、ワイヤボンディング方法を用いる場合のワイヤに相当し、電子部品３からのワイヤ（配線）３２に相当する。バンプ８１とパッド電極２３との接続は、フレキシブル基板２のパッド電極２３にバンプ８１を押し当て、バンプ８１に振動（例えば超音波）を加えてパッド電極２３に接続する。なお、バンプ８１には、Ａｕ等を用いる。
【００５８】
以上のように、本発明の実施の形態６に係る回路モジュール１は、バンプ８１を用いて電子部品３をフレキシブル基板２に実装する場合であっても、各種電子機器に採用することが可能な可撓性を確保しつつパッド電極２３を補強することができる。したがって、電子部品３の電極３１に設けたバンプ８１とパッド電極２３とを確実に接続して、電子部品３を実装したフレキシブル基板２の信頼性が向上する。
【００５９】
（実施の形態７）
図９は、本発明の実施の形態７に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３の構成を示す断面図である。図１０は、本発明の実施の形態７に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３の構成を示す平面図である。なお、本発明の実施の形態７に係る回路モジュール１、及びフレキシブル基板２の構成は、図９及び図１０で説明する構成以外、実施の形態１で説明した構成と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６０】
図９に示す本発明の実施の形態７に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３は、可撓性を有する基材２１の表面に形成され、基材２１に埋め込まれている複数のビア（第１ビア）９１、９１と接合する。ビア９１、９１は、図１０に示すようにパッド電極２３の四隅にそれぞれ配置され、パッド電極２３とそれぞれ接合する。なお、ビア９１の数、配置は、４本をパッド電極２３の四隅に配置することに限定されるものではなく、例えば８本を円形に配置しても良い。
【００６１】
以上のように、本発明の実施の形態７に係るフレキシブル基板２は、パッド電極２３に複数のビア９１、９１が接合するので、当該ビア９１、９１と接合するパッド電極２３が基材２１の表面から剥離しにくく、ワイヤボンディング方法を用いて電子部品３からのワイヤ３２とパッド電極２３とを確実に接続して、電子部品３を実装したフレキシブル基板２の信頼性が向上する。
【符号の説明】
【００６２】
１ 回路モジュール
２ フレキシブル基板
２１ 基材
２２ 面内配線
２３ パッド電極
３ 電子部品
２４ ビア（第２ビア）
２５、４１、５１、５２、６１、７１、９１ ビア（第１ビア）
３２ ワイヤ
７２ ダミー配線
８１ バンプ
１０３ キャピラリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル基板及び該フレキシブル基板を備える回路モジュールに関し、特に、振動を加えてパッド電極に電子部品を接続するフレキシブル基板及び該フレキシブル基板を備える回路モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯端末機器をはじめとする各種電子機器は、小型化、軽量化のために配線基板に可撓性を有する基材を用いたフレキシブル基板を採用している。また、表面にＩＣチップ等の電子部品を実装する回路モジュールは、回路モジュールの基板にフレキシブル基板を採用することで小型化、軽量化が可能になる。
【０００３】
フレキシブル基板の表面に、ＩＣチップ等の電子部品を実装する場合、例えば、フレキシブル基板の表面に形成したパッド電極と、電子部品の端子電極とをワイヤボンディング方法を用いて接続する。ワイヤボンディング方法は、端子電極のワイヤの先端をパッド電極に押し当てて振動（例えば、超音波）を加えることで、ワイヤとパッド電極とを接続する。しかし、パッド電極が可撓性を有する基材を用いたフレキシブル基板の表面に形成されている場合、ワイヤの先端をパッド電極に押し当てて振動を加えると、パッド電極が基材の方向に沈み込みワイヤが切断されるという問題があった。また、可撓性を有する基材が、ワイヤに加えた振動を吸収し、ワイヤとパッド電極との接続に問題が生じる場合があった。
【０００４】
そこで、特許文献１では、可撓性を有する基材の略全面に金属補強層を埋め込み、基材の表面にパッド電極を形成することで、ワイヤボンディング方法でフレキシブル基板の表面に電子部品を実装する場合に、パッド電極が基材の方向に沈み込むのを防止し、ワイヤに加えた振動の吸収を低減して、ワイヤとパッド電極との接続を確実に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平０６−４５７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１では、可撓性を有する基材の略全面に金属補強層を埋め込むため、フレキシブル基板の可撓性が損なわれ、携帯端末機器をはじめとする各種電子機器に採用することができないという問題があった。また、フレキシブル基板において電子部品と接する部分の可撓性が損なわれると、フレキシブル基板の表面に電子部品を実装する場合に、電子部品に加わる衝撃により電子部品に割れや欠けが生じるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、各種電子機器に採用することが可能な可撓性を確保しつつ、電子部品からの配線とパッド電極との接続を確実に行うことができるフレキシブル基板、及び該フレキシブル基板を備える回路モジュール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】
【０００８】
上記目的を達成するために第１発明に係るフレキシブル基板は、可撓性を有する基材と、該基材の表面に設けられ、電子部品からの配線に振動を加えて接続するパッド電極と、前記基材に埋め込まれ、前記パッド電極と接合する第１ビアとを備え、前記第１ビアは、前記基材に比べて剛性の高い材料で形成してある。
【０００９】
また、第２発明に係るフレキシブル基板は、第１発明において、前記パッド電極と接合する前記第１ビアの接合部分と、前記電子部品からの配線を接続する前記パッド電極の接合部分とは、前記パッド電極を挟んで対向する。
【００１０】
また、第３発明に係るフレキシブル基板は、第１又は第２発明において、前記パッド電極と接合する前記第１ビアは、複数である。
【００１１】
また、第４発明に係るフレキシブル基板は、第１乃至第３発明のいずれか一つにおいて、前記第１ビアは、前記パッド電極と接合する接合面の面積が、該接合面に平行な別の面の面積より小さいテーパ形状である。
【００１２】
また、第５発明に係るフレキシブル基板は、第４発明において、前記第１ビアの前記接合面に平行な別の面の面積は、前記パッド電極の前記第１ビアと接合する接合面の面積以下である。
【００１３】
また、第６発明に係るフレキシブル基板は、第１乃至第５発明のいずれか一つにおいて、前記第１ビアは、絶縁材料である。
【００１４】
また、第７発明に係るフレキシブル基板は、第１乃至第６発明のいずれか一つにおいて、複数の前記基材が積層され、複数の前記基材のそれぞれに埋め込まれた前記第１ビアが互いに接合する。
【００１５】
また、第８発明に係るフレキシブル基板は、第１乃至第７発明のいずれか一つにおいて、前記第１ビアは、前記基材に設けてある面内配線の間を電気的に接続するための第２ビアと同じ材料で形成してある。
【００１６】
また、第９発明に係るフレキシブル基板は、第１乃至第８発明のいずれか一つにおいて、前記第１ビアの凸部と、前記パッド電極の凹部とを嵌合して前記第１ビアと前記パッド電極とを接合する。
【００１７】
また、第１０発明に係るフレキシブル基板は、第１乃至第９発明のいずれか一つにおいて、複数の前記基材が積層され、前記第１ビアは、前記基材と前記基材との間に形成される面内配線のうち、別の面内配線と電気的に接続していない配線と接合する。
【００１８】
上記目的を達成するために第１１発明に係る回路モジュールは、電子部品と、可撓性を有する基材と、該基材の表面に設けられ、前記電子部品からの配線に振動を加えて接続するパッド電極と、前記基材に埋め込まれ、前記パッド電極と接合する第１ビアとを有するフレキシブル基板とを備え、前記第１ビアは、前記基材に比べて剛性の高い材料で形成してある。
【００１９】
第１発明では、フレキシブル基板は、可撓性を有する基材の表面に設けられたパッド電極と接合し、基材に比べて剛性の高い材料で形成してある第１ビアを備えるので、基材に比べて剛性の高い材料を略全面に設けるのではなく、基材に比べて剛性の高い材料で形成してある第１ビアを基材のパッド電極が存在する部分にのみ設けることができ、各種電子機器に採用することが可能な可撓性を確保しつつパッド電極を補強することが可能となり、電子部品からの配線とパッド電極とを確実に接続して、電子部品を実装したフレキシブル基板の信頼性が向上する。
【００２０】
第２発明では、パッド電極と接合する第１ビアの接合部分と、電子部品からの配線を接続するパッド電極の接合部分とは、パッド電極を挟んで対向するので、電子部品からの配線を接続するパッド電極を第１ビアで確実に補強することができ、電子部品からの配線とパッド電極とを確実に接続して、電子部品を実装したフレキシブル基板の信頼性が向上する。
【００２１】
第３発明では、パッド電極と接合する第１ビアは、複数あるので、複数の第１ビアと接合するパッド電極が基材の表面から剥離しにくく、電子部品からの配線とパッド電極とを確実に接続して、電子部品を実装したフレキシブル基板の信頼性が向上する。
【００２２】
第４発明では、第１ビアは、パッド電極と接合する接合面の面積が、該接合面に平行な別の面の面積より小さいテーパ形状であるので、第１ビアがパッド電極の方向に抜けにくくなり、第１ビアと接合するパッド電極が基材の表面から剥離しにくく、電子部品からの配線とパッド電極とを確実に接続して、電子部品を実装したフレキシブル基板の信頼性が向上する。
【００２３】
第５発明では、第１ビアの接合面に平行な別の面の面積は、パッド電極の第１ビアと接合する接合面の面積以下であるので、基材の電子部品が接する部分の可撓性を確保しつつパッド電極を補強することが可能となる。
【００２４】
第６発明では、第１ビアは、絶縁材料であるので、第１ビアを介して電子部品からの電流が漏れることがないため、電子部品の動作の信頼性が向上する。
【００２５】
第７発明では、複数の基材のそれぞれに埋め込まれた第１ビアが互いに接合するので、第１ビアと接合するパッド電極が基材の表面から剥離しにくく、電子部品からの配線とパッド電極とを確実に接続して、電子部品を実装したフレキシブル基板の信頼性が向上する。
【００２６】
第８発明では、第１ビアは、基材に設けてある面内配線の間を電気的に接続するための第２ビアと同じ材料で形成してあるので、第１ビアと第２ビアとを同じ工程で形成することができ、第１ビアを形成するコストを低減することができる。
【００２７】
第９発明では、第１ビアの凸部と、パッド電極の凹部とを嵌合して第１ビアとパッド電極とを接合するので、第１ビアとパッド電極とが強く接合され、第１ビアと接合するパッド電極が基材の表面から剥離しにくく、電子部品からの配線とパッド電極とを確実に接続して、電子部品を実装したフレキシブル基板の信頼性が向上する。
【００２８】
第１０発明では、複数の基材が積層され、第１ビアは、基材と基材との間に形成される面内配線のうち、別の面内配線と電気的に接続していない配線と接合するので、第１ビアがパッド電極の方向に抜けにくくなり、第１ビアと接合するパッド電極が基材の表面から剥離しにくく、電子部品からの配線とパッド電極とを確実に接続して、電子部品を実装したフレキシブル基板の信頼性が向上する。
【００２９】
第１１発明では、電子部品と、可撓性を有する基材の表面に設けられたパッド電極と、パッド電極と接合し、基材に比べて剛性の高い材料で形成してある第１ビアとを有するフレキシブル基板とを備えるので、各種電子機器に採用することが可能な可撓性を確保しつつパッド電極を補強することが可能となり、電子部品からの配線とパッド電極とを確実に接続して、電子部品を実装したフレキシブル基板の信頼性が向上する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、フレキシブル基板は、可撓性を有する基材の表面に設けられたパッド電極と接合し、基材に比べて剛性の高い材料で形成してある第１ビアを備えるので、各種電子機器に採用することが可能な可撓性を確保しつつパッド電極を補強することが可能となり、電子部品からの配線とパッド電極とを確実に接続して、電子部品を実装したフレキシブル基板の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る回路モジュールの構成を示す断面図である。
【図２】従来のフレキシブル基板のパッド電極の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るフレキシブル基板のパッド電極の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るフレキシブル基板のパッド電極の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係るフレキシブル基板のパッド電極の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係るフレキシブル基板のパッド電極の構成を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態５に係るフレキシブル基板のパッド電極の構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態６に係る回路モジュールの構成を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態７に係るフレキシブル基板のパッド電極の構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態７に係るフレキシブル基板のパッド電極の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る回路モジュールの構成を示す断面図である。図１に示す回路モジュール１は、フレキシブル基板２、可撓性を有する複数の基材２１、２１、２１で構成されたフレキシブル基板２に実装する電子部品３を備えている。フレキシブル基板２は、可撓性を有する基材２１が複数積層され、基材２１の表面に所定のパターンの面内配線２２が形成されている。つまり、面内配線２２は、積層された基材２１と基材２１との間、フレキシブル基板２の表面を構成する基材２１の表面に形成されている。また、フレキシブル基板２の表面を構成する基材２１の表面には、所定のパターンのパッド電極２３も形成されている。パッド電極２３は、電子部品３からのワイヤ（配線）３２と接続するとともに、基材２１の表面に形成された面内配線２２とも接続されている。異なる基材２１の表面に形成された複数の面内配線２２の間を電気的に接続するためのビア（第２ビア）２４が基材２１に埋め込まれている。ここで、基材２１は、シート状の素材であり、例えばポリイミド等の熱硬化性樹脂や、液晶ポリマ、ポリエーテルエーテルケトン等の熱可塑性樹脂が用いられる。面内配線２２やパッド電極２３には、Ｃｕ箔等の金属導体が用いられている。ビア２４には、Ｓｎ−Ａｇ合金等の金属導体（金属焼結体）が用いられている。
【００３３】
フレキシブル基板２の製造方法は、従来の方法と同じである。すなわち、まずリソグラフィ法を用いて基材２１の表面に所定のパターンの面内配線２２及びパッド電極２３を形成する。面内配線２２又はパッド電極２３を形成した基材２１の表面とは反対側の基材２１の表面にレーザ光を照射してビアホールを形成し、形成したビアホールに金属導体を埋め込みビア２４を形成する。面内配線２２、パッド電極２３、ビア２４を形成した基材２１を複数積層し、各層間を接着剤で接着する。
【００３４】
フレキシブル基板２に実装する電子部品３は、例えばＩＣチップである。電子部品３がＩＣチップの場合、ワイヤボンディング方法を用いてフレキシブル基板２と電子部品３とを接続する。ワイヤボンディング方法では、まず一次側として電子部品３の電極３１にワイヤ３２を押し当て、ワイヤ３２に振動（例えば超音波）を加えて電子部品３の電極３１に接続する。次に二次側としてフレキシブル基板２のパッド電極２３にワイヤ３２を押し当て、ワイヤ３２に振動（例えば超音波）を加えてパッド電極２３に接続する。なお、本発明の実施の形態１では、二次側であるフレキシブル基板２のパッド電極２３とワイヤ３２との接続について説明する。
【００３５】
図２は、従来のフレキシブル基板のパッド電極の構成を示す断面図である。図２（ａ）はワイヤ１０４を接続する前のパッド電極１０２の構成を示す断面図、図２（ｂ）はワイヤ１０４を接続する場合のパッド電極１０２の構成を示す断面図である。図２（ａ）に示すように、従来のフレキシブル基板１００のパッド電極１０２は、可撓性を有する基材１０１の表面に形成してある。そのため、図２（ｂ）に示すように、ワイヤボンディング方法で用いるキャピラリ１０３を用いてワイヤ１０４をパッド電極１０２に押し当て、ワイヤ１０４に振動を加えた場合、パッド電極１０２が基材１０１の方向に沈み込むことによりワイヤ１０４が切断される、あるいは基材１０１がワイヤ１０４に加えた振動を吸収してワイヤ１０４とパッド電極１０２との接続に問題が生じる場合があった。
【００３６】
図１に戻って、本発明の実施の形態１に係るフレキシブル基板２は、パッド電極２３と接合するビア（第１ビア）２５が基材２１に埋め込まれている。ビア２５には、ビア２４と同じ材料のＳｎ−Ａｇ合金等の金属導体（金属焼結体）が用いられているが、これに限定されるものではなく、基材２１に比べて剛性の高い材料で形成してあれば良い。基材２１に比べて剛性の高い材料には、例えばＣｕ等の金属導体がある。また、ビア２５は、同じ基材２１に形成されているビア２４と同じ工程で形成しても、別の工程で形成しても良い。ビア２５をビア２４と同じ工程で形成する場合、ビア２５を形成するコストを低減することができる。
【００３７】
図３は、本発明の実施の形態１に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３の構成を示す断面図である。図３（ａ）はワイヤ３２を接続する前のパッド電極２３の構成を示す断面図であり、図３（ｂ）はワイヤ３２を接続したパッド電極２３の構成を示す断面図である。図３（ａ）に示すように、本発明の実施の形態１に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３は、可撓性を有する基材２１の表面に形成され、基材２１に埋め込まれているビア２５と接合する。そのため、図３（ｂ）に示すように、パッド電極２３は、ワイヤボンディング方法で用いるキャピラリ１０３を用いてワイヤ３２をパッド電極２３に押し当て、ワイヤ３２に振動を加えた場合であっても、接合したビア２５によりパッド電極２３が基材２１の方向に沈み込まない。したがって、基材２１のワイヤ３２に加えた振動の吸収を低減することができ、ワイヤ３２が切断されず、ワイヤ３２とパッド電極２３とを確実に接続することができる。なお、ビア２５は、パッド電極２３を表面に形成した基材２１には埋め込まれているが、パッド電極２３を表面に形成した基材２１の下層の基材２１には埋め込まれていない。また、パッド電極２３がＣｕ箔で、ビア２５がＳｎ−Ａｇ合金でそれぞれ形成されている場合、パッド電極２３とビア２５との境界部にはＳｎ−Ｃｕ系の固相拡散層が形成されるので、ビア２５とパッド電極２３とを強固に接合することができる。
【００３８】
ビア２５は、パッド電極２３と接合する接合面の面積が、該接合面に平行な別の面の面積より小さいテーパ形状である。そのため、ビア２５は、パッド電極２３の方向に抜けにくい。当該形状のビア２５と接合したパッド電極２３は、単に基材１０１の表面に形成した図２（ａ）に示す従来のフレキシブル基板１００のパッド電極１０２に比べて、基材２１の表面から剥離しにくくなり、ワイヤボンディング方法を用いて電子部品３からのワイヤ３２とパッド電極２３とを確実に接続して、電子部品３を実装したフレキシブル基板２の信頼性が向上する。
【００３９】
また、ビア２５は、パッド電極２３と接合する接合面に平行な別の面の面積が、パッド電極２３のビア２５と接合する接合面の面積以下である。そのため、ビア２５は、パッド電極２３の直下の基材２１には埋め込まれているが、図１に示すようにパッド電極２３が設けられていない部分の直下の基材２１には埋め込まれていない。従って、フレキシブル基板２は、各種電子機器に採用することが可能な可撓性を確保しつつ、ワイヤボンディング方法を用いて電子部品３からのワイヤ３２とパッド電極２３とを接続する場合に生じる不具合を防止できる程度にパッド電極２３を補強することができる。さらに、ビア２５は、パッド電極２３が設けられていない部分の直下の基材２１には埋め込まれていないことから、電子部品３が基材２１と接する部分の直下の基材２１にも埋め込まれることはない。よって、基材２１の電子部品３と接する部分は可撓性を確保することができるので、フレキシブル基板２に電子部品３を実装する場合に、電子部品３に加わる衝撃を緩和することができ、電子部品３の割れや欠けを防止することができる。
【００４０】
以上のように、本発明の実施の形態１に係る回路モジュール１は、可撓性を有する基材２１の表面に設けられたパッド電極２３と接合し、基材２１に比べて剛性の高い材料で形成してあるビア２５を有するフレキシブル基板２を備えているので、各種電子機器に採用することが可能な可撓性を確保しつつパッド電極２３を補強することが可能となり、電子部品３からのワイヤ３２とパッド電極２３とを確実に接続して、電子部品３を実装したフレキシブル基板２の信頼性が向上する。なお、本実施の形態１では、ビア２５は、積層された基材２１と基材２１との間に形成された面内配線２２とは電気的に接続していないので、ワイヤボンディング方法を用いて電子部品３からのワイヤ３２とパッド電極２３とを接続する際に圧力や振動が加わってもフレキシブル基板２の電気的な接続に影響を与えることはない。もっとも、ビア２５が面内配線２２と接続されていても、パッド電極２３を補強するという効果は奏する。
【００４１】
また、パッド電極２３と接合するビア２５の接合部分と、電子部品３からのワイヤ３２を接続するパッド電極２３の接合部分とは、パッド電極２３を挟んで対向しているので、電子部品３からのワイヤ３２を接続するパッド電極２３をビア２５で確実に補強することができ、電子部品３からのワイヤ３２とパッド電極２３とを確実に接続することができる。
【００４２】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３の構成を示す断面図である。なお、本発明の実施の形態２に係る回路モジュール１、及びフレキシブル基板２の構成は、図４で説明する構成以外、実施の形態１で説明した構成と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４３】
図４に示す本発明の実施の形態２に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３は、可撓性を有する基材２１の表面に形成され、基材２１に埋め込まれているビア（第１ビア）４１と接合する。ビア４１は、実施の形態１で説明したビア２５と形状や形成方法は同じであるが、用いる材料が絶縁材料である点で異なる。ビア４１に用いる絶縁材料には、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、シリカ等のフィラーを混ぜた樹脂がある。また、ビア４１は、パッド電極２３との接合を強化するために、パッド電極２３と接した状態でビア４１を構成する絶縁材料である樹脂を硬化する。
【００４４】
以上のように、本発明の実施の形態２に係るフレキシブル基板２は、ビア４１が絶縁材料であるので、ビア４１を介して電子部品３からの電流が漏れることがないため、電子部品３の動作の信頼性が向上する。
【００４５】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３の構成を示す断面図である。なお、本発明の実施の形態３に係る回路モジュール１、及びフレキシブル基板２の構成は、図５で説明する構成以外、実施の形態１で説明した構成と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４６】
図５に示す本発明の実施の形態３に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３は、可撓性を有する基材２１の表面に形成され、基材２１に埋め込まれているビア（第１ビア）５１と接合する。ビア５１は、さらにビア５１の下層の基材２１に埋め込まれているビア（第１ビア）５２と接合する。
【００４７】
ビア５１は、パッド電極２３と接合する接合面の面積が、該接合面に平行な別の面の面積より大きいテーパ形状である。一方、ビア５２は、ビア５１と接合する接合面の面積が、該接合面に平行な別の面の面積より小さいテーパ形状である。ビア５１とビア５２とを接合することで、ビア５１、５２は、パッド電極２３の方向にも逆方向にも抜けにくくなる。当該ビア５１、５２と接合したパッド電極２３は、実施の形態１で形成したパッド電極２３に比べて、基材２１の表面から剥離しにくくなる。
【００４８】
なお、ビア５１、５２の形状は、図５に示すテーパ形状に限定されるものではない。また、ビア５１、５２は、実施の形態１で説明した形成方法で形成され、金属導体、絶縁材料のいずれの材料であっても良い。また、ビア５１とビア５２とで、形状、サイズが異なっても良い。
【００４９】
以上のように、本発明の実施の形態３に係るフレキシブル基板２は、複数の基材２１が積層され、複数の基材２１に埋め込まれたビア５１、５２が互いに接合するので、ビア５１と接合するパッド電極２３が基材２１の表面から剥離しにくくなる。また、パッド電極２３を補強するビア５１，５２の体積が増え、剛性がより増すので、ワイヤボンディング方法を用いて電子部品３からのワイヤ３２とパッド電極２３とをより確実に接続して、電子部品３を実装したフレキシブル基板２の信頼性が向上する。
【００５０】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３の構成を示す断面図である。なお、本発明の実施の形態４に係る回路モジュール１、及びフレキシブル基板２の構成は、図６で説明する構成以外、実施の形態１で説明した構成と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５１】
図６に示す本発明の実施の形態４に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３は、可撓性を有する基材２１の表面に形成され、基材２１に埋め込まれているビア（第１ビア）６１と接合する。ビア６１とパッド電極２３とは、ビア６１の凸部６１ａとパッド電極２３の凹部２３ａとを嵌合して接合している。なお、パッド電極２３の凹部２３ａは、ビア６１のビアホールを形成する際のレーザ光照射を用いてパッド電極２３の表面に容易に形成することができる。また、ビア６１の凸部６１ａは、凹部２３ａを形成したパッド電極２３を底部とするビアホールに金属導体又は絶縁材料を埋め込むことで容易に形成することができる。
【００５２】
以上のように、本発明の実施の形態４に係るフレキシブル基板２は、ビア６１の凸部６１ａと、パッド電極２３の凹部２３ａとを嵌合して、ビア６１とパッド電極２３とを接合するので、ビア６１とパッド電極２３とが強く接合され、パッド電極２３が基材２１の表面から剥離しにくくなる。したがって、ワイヤボンディング方法を用いて電子部品３からのワイヤ３２とパッド電極２３とを確実に接続して、電子部品３を実装したフレキシブル基板２の信頼性が向上する。
【００５３】
（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３の構成を示す断面図である。なお、本発明の実施の形態５に係る回路モジュール１、及びフレキシブル基板２の構成は、図７で説明する構成以外、実施の形態１で説明した構成と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５４】
図７に示す本発明の実施の形態５に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３は、可撓性を有する基材２１の表面に形成され、基材２１に埋め込まれているビア（第１ビア）７１と接合する。ビア７１は、さらにビア７１の下層の基材２１と基材２１との間に形成されるダミー配線７２と接合する。ダミー配線７２は、面内配線２２のうち、別の面内配線２２と電気的に接続していない配線である。
【００５５】
以上のように、本発明の実施の形態５に係るフレキシブル基板２は、複数の基材２１が積層され、ビア７１は、基材２１と基材２１との間に形成される面内配線２２のうち、別の面内配線２２と電気的に接続していないダミー配線７２と接合するので、ビア７１がパッド電極２３の方向に抜けにくくなり、当該ビア７１と接合するパッド電極２３が基材２１の表面から剥離しにくい。したがって、ワイヤボンディング方法を用いて電子部品３からのワイヤ３２とパッド電極２３とを確実に接続して、電子部品３を実装したフレキシブル基板２の信頼性が向上する。なお、ダミー配線７２のビア７１と接合する接合面の面積は、ダミー配線７２と接合するビア７１の接合面の面積より大きい方が、よりパッド電極２３の方向に抜けにくくなる。
【００５６】
（実施の形態６）
図８は、本発明の実施の形態６に係る回路モジュール１の構成を示す断面図である。なお、本発明の実施の形態６に係る回路モジュール１、及びフレキシブル基板２の構成は、電子部品３をフレキシブル基板２に実装する構成以外、実施の形態１で説明した構成と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５７】
図８に示す回路モジュール１は、電子部品３の電極３１にバンプ８１を設け、設けたバンプ８１をパッド電極２３に接続することで、電子部品３をフレキシブル基板２に実装する。バンプ８１が、ワイヤボンディング方法を用いる場合のワイヤに相当し、電子部品３からのワイヤ（配線）３２に相当する。バンプ８１とパッド電極２３との接続は、フレキシブル基板２のパッド電極２３にバンプ８１を押し当て、バンプ８１に振動（例えば超音波）を加えてパッド電極２３に接続する。なお、バンプ８１には、Ａｕ等を用いる。
【００５８】
以上のように、本発明の実施の形態６に係る回路モジュール１は、バンプ８１を用いて電子部品３をフレキシブル基板２に実装する場合であっても、各種電子機器に採用することが可能な可撓性を確保しつつパッド電極２３を補強することができる。したがって、電子部品３の電極３１に設けたバンプ８１とパッド電極２３とを確実に接続して、電子部品３を実装したフレキシブル基板２の信頼性が向上する。
【００５９】
（実施の形態７）
図９は、本発明の実施の形態７に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３の構成を示す断面図である。図１０は、本発明の実施の形態７に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３の構成を示す平面図である。なお、本発明の実施の形態７に係る回路モジュール１、及びフレキシブル基板２の構成は、図９及び図１０で説明する構成以外、実施の形態１で説明した構成と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６０】
図９に示す本発明の実施の形態７に係るフレキシブル基板２のパッド電極２３は、可撓性を有する基材２１の表面に形成され、基材２１に埋め込まれている複数のビア（第１ビア）９１、９１と接合する。ビア９１、９１は、図１０に示すようにパッド電極２３の四隅にそれぞれ配置され、パッド電極２３とそれぞれ接合する。なお、ビア９１の数、配置は、４本をパッド電極２３の四隅に配置することに限定されるものではなく、例えば８本を円形に配置しても良い。
【００６１】
以上のように、本発明の実施の形態７に係るフレキシブル基板２は、パッド電極２３に複数のビア９１、９１が接合するので、当該ビア９１、９１と接合するパッド電極２３が基材２１の表面から剥離しにくく、ワイヤボンディング方法を用いて電子部品３からのワイヤ３２とパッド電極２３とを確実に接続して、電子部品３を実装したフレキシブル基板２の信頼性が向上する。
【符号の説明】
【００６２】
１ 回路モジュール
２ フレキシブル基板
２１ 基材
２２ 面内配線
２３ パッド電極
３ 電子部品
２４ ビア（第２ビア）
２５、４１、５１、５２、６１、７１、９１ ビア（第１ビア）
３２ ワイヤ
７２ ダミー配線
８１ バンプ
１０３ キャピラリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する基材と、
該基材の表面に設けられ、電子部品からの配線に振動を加えて接続するパッド電極と、
前記基材に埋め込まれ、前記パッド電極と接合する第１ビアと
を備え、
前記第１ビアは、前記基材に比べて剛性の高い材料で形成してあることを特徴とするフレキシブル基板。
【請求項２】
前記パッド電極と接合する前記第１ビアの接合部分と、前記電子部品からの配線を接続する前記パッド電極の接合部分とは、前記パッド電極を挟んで対向することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板。
【請求項３】
前記パッド電極と接合する前記第１ビアは、複数であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフレキシブル基板。
【請求項４】
前記第１ビアは、前記パッド電極と接合する接合面の面積が、該接合面に平行な別の面の面積より小さいテーパ形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のフレキシブル基板。
【請求項５】
前記第１ビアの前記接合面に平行な別の面の面積は、前記パッド電極の前記第１ビアと接合する接合面の面積以下であ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。
【請求項６】
前記第１ビアは、絶縁材料であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のフレキシブル基板。
【請求項７】
複数の前記基材が積層され、
複数の前記基材のそれぞれに埋め込まれた前記第１ビアが互いに接合することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のフレキシブル基板。
【請求項８】
前記第１ビアは、前記基材に設けてある面内配線の間を電気的に接続するための第２ビアと同じ材料で形成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のフレキシブル基板。
【請求項９】
前記第１ビアの凸部と、前記パッド電極の凹部とを嵌合して前記第１ビアと前記パッド電極とを接合することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のフレキシブル基板。
【請求項１０】
複数の前記基材が積層され、
前記第１ビアは、前記基材と前記基材との間に形成される面内配線のうち、別の面内配線と電気的に接続していない配線と接合することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載のフレキシブル基板。
【請求項１１】
電子部品と、
可撓性を有する基材と、該基材の表面に設けられ、前記電子部品からの配線に振動を加えて接続するパッド電極と、前記基材に埋め込まれ、前記パッド電極と接合する第１ビアとを有するフレキシブル基板と
を備え、
前記第１ビアは、前記基材に比べて剛性の高い材料で形成してあることを特徴とする回路モジュール。
【請求項１】
可撓性を有する基材と、
該基材の表面に設けられ、電子部品からの配線に振動を加えて接続するパッド電極と、
前記基材に埋め込まれ、前記パッド電極と接合する第１ビアと
を備え、
前記第１ビアは、前記基材に比べて剛性の高い材料で形成してあることを特徴とするフレキシブル基板。
【請求項２】
前記パッド電極と接合する前記第１ビアの接合部分と、前記電子部品からの配線を接続する前記パッド電極の接合部分とは、前記パッド電極を挟んで対向することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板。
【請求項３】
前記パッド電極と接合する前記第１ビアは、複数であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフレキシブル基板。
【請求項４】
前記第１ビアは、前記パッド電極と接合する接合面の面積が、該接合面に平行な別の面の面積より小さいテーパ形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のフレキシブル基板。
【請求項５】
前記第１ビアの前記接合面に平行な別の面の面積は、前記パッド電極の前記第１ビアと接合する接合面の面積以下であ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。
【請求項６】
前記第１ビアは、絶縁材料であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のフレキシブル基板。
【請求項７】
複数の前記基材が積層され、
複数の前記基材のそれぞれに埋め込まれた前記第１ビアが互いに接合することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のフレキシブル基板。
【請求項８】
前記第１ビアは、前記基材に設けてある面内配線の間を電気的に接続するための第２ビアと同じ材料で形成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のフレキシブル基板。
【請求項９】
前記第１ビアの凸部と、前記パッド電極の凹部とを嵌合して前記第１ビアと前記パッド電極とを接合することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のフレキシブル基板。
【請求項１０】
複数の前記基材が積層され、
前記第１ビアは、前記基材と前記基材との間に形成される面内配線のうち、別の面内配線と電気的に接続していない配線と接合することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載のフレキシブル基板。
【請求項１１】
電子部品と、
可撓性を有する基材と、該基材の表面に設けられ、前記電子部品からの配線に振動を加えて接続するパッド電極と、前記基材に埋め込まれ、前記パッド電極と接合する第１ビアとを有するフレキシブル基板と
を備え、
前記第１ビアは、前記基材に比べて剛性の高い材料で形成してあることを特徴とする回路モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２１０９３０（Ｐ２０１１−２１０９３０Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７６８６３（Ｐ２０１０−７６８６３）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
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