フレキシブル配線板
【課題】 熱可塑性樹脂からなる層間絶縁体層を有し、高周波信号の伝送特性に優れ、その多層化が容易になるフレキシブル配線板を提供する。
【解決手段】 フレキシブル配線板１０では、熱硬化性樹脂からなるベースフィルム１１の一主面に信号配線１２とグランド配線１３が配設されている。そして、信号配線１２、グランド配線１３およびベースフィルム１１に接合一体化した熱可塑性樹脂からなるカバーレイフィルム１４が形成されている。ここで、カバーレイフィルム１４の一主面に外部端子１５が所定の導体パターンに配置され、その表面にメッキ層（図示せず）が形成されている。また、ベースフィルム１１の下方には、第１グランド層１６と裏側樹脂フィルム１７がこの順に接合し一体化している。
【解決手段】 フレキシブル配線板１０では、熱硬化性樹脂からなるベースフィルム１１の一主面に信号配線１２とグランド配線１３が配設されている。そして、信号配線１２、グランド配線１３およびベースフィルム１１に接合一体化した熱可塑性樹脂からなるカバーレイフィルム１４が形成されている。ここで、カバーレイフィルム１４の一主面に外部端子１５が所定の導体パターンに配置され、その表面にメッキ層（図示せず）が形成されている。また、ベースフィルム１１の下方には、第１グランド層１６と裏側樹脂フィルム１７がこの順に接合し一体化している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送配線、回路配線等が配設されたフレキシブル配線板に係り、特に、その配線層間に熱可塑性樹脂からなる絶縁体層を用い、高周波信号の優れた伝送特性を有して多層化が容易になるフレキシブル配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばネットワーク機器、サーバー、テスターのような電子機器に使用されるフレキシブル配線板では、数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚ帯の高速デジタル信号の使用においてその高周波特性を損なうことなく高速伝送することが要求されている。また、例えば携帯機器類のようなモバイル電子機器では、その短小軽薄化に伴って、その高密度配線化および短小軽薄化が種々に進められている。そして、伝送配線あるいは回路配線等となる導体パターンの微細化とパターン間の縮小化、更にはその多層化が行われている。
【０００３】
これまでフレキシブル配線板における導体パターン層間の好適な絶縁体層として、熱可塑性樹脂である液晶ポリマーが開示されている（例えば、特許文献１参照）。この熱可塑性液晶ポリマーは、その比誘電率および誘電正接が小さく、また吸水性および吸湿性が極めて低い特性をもつ。このため、フレキシブル配線板における高周波信号の優れた伝送特性、すなわち安定した低いリアクタンス、インピーダンスおよび伝送損失による優れた伝達・伝導特性が得られる。
【０００４】
しかしながら、この熱可塑性の液晶ポリマーからなる層間絶縁体層を積層し、加熱加圧の処理（以下、熱プレスともいう）によりフレキシブル配線板を２層以上に多層化すると、導体パターンあるいはその導体パターン層間を接続する導通部材の位置ズレが生じ易くなる。それと共に、その積層における位置合わせ精度が悪くなり層間の電気接続に不具合が生じ易くなるために、導体パターン等の微細化が難しくなる。
【０００５】
一般に、このような熱プレスによる配線板の多層化においては、層間絶縁体層となる熱可塑性樹脂が軟化することから、例えば一層毎のレイアップによる積層方法は極めて難しい。また、導体パターン等がそれぞれに形成された所要数の熱可塑性樹脂フィルムを重ね合わせて一度の熱プレスにより積層・一体化する方法（例えば、特許文献２参照）であっても、重ね合わせた熱可塑性樹脂フィルムの軟化あるいは溶融による接合における導体パターン等の位置ズレは不可避である。このため、その製造における高度な技術管理および高性能の製造設備が必須になる。
【０００６】
このように、複数枚の熱可塑性樹脂フィルムを熱プレスにより積層するフレキシブル配線板の多層化では、その高度の生産管理および品質管理が必要になり製造コスト低減が容易でない。そして、フレキシブル配線板の低コスト化が難しくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１３５９７４号公報
【特許文献２】特開２００９−３０２３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、熱可塑性樹脂からなる層間絶縁体層を有し、高周波信号の伝送特性に優れ、その多層化が容易になるフレキシブル配線板を提供することを目的とする。そして、高性能のフレキシブル配線板の製法が簡素化でき、その低コスト化が可能になるフレキシブル配線板を提供する。
【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、本発明にかかるフレキシブル配線板は、それぞれの主面に導体パターンが形成され互いに接合一体化した、熱可塑性樹脂からなる第１の絶縁体層および熱硬化性樹脂からなる第２の絶縁体層を有するフレキシブル配線板であって、前記熱硬化性樹脂の硬化温度は前記熱可塑性樹脂のガラス転移点あるいは融点よりも低く、しかも、前記熱硬化性樹脂からなる前記第２の絶縁体層の弾性率は前記熱可塑性樹脂からなる前記第１の絶縁体層の弾性率よりも小さい構成になっている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、熱可塑性樹脂からなる層間絶縁体層を有し、高周波信号の伝送特性に優れ、その多層化が容易になるフレキシブル配線板を提供することができる。そして、高性能のフレキシブル配線板の低コスト化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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一部拡大斜視図。
【図２】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他例を示す一部拡大斜視図。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかるフレキシブル配線板を示し、（ａ）は図１のＸ方向に切断したところの断面図、（ｂ）は図１のＹ方向に切断したところの断面図、（ｃ）は図２のＺ方向に切断したところの断面図。
【図４】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の製造方法を示す製造工程別断面図。
【図５】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の製造方法を示す製造工程別断面図。
【図６】本発明の第３の実施形態にかかるフレキシブル配線板の一例の製造方法を示す製造工程別断面図。
【図７】図６の工程に続く製造工程別断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
（第１の実施形態）
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ついて図１ないし図４を参照して説明する。この実施形態では高周波信号が伝送される配線が形成されたフレキシブル配線板の２例について説明される。図１、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、その一例のフレキシブル配線板１０では、熱硬化性樹脂からなるベースフィルム１１の一主面に複数のストリップ線路である信号配線１２およびグランド配線１３が導体パターンにされ配設されている。ここで、信号配線１２はＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）に対応できる２本ペアの伝送配線として示されている。なお、このフレキシブル配線板はフラットケーブルとして使用できる。
【００１４】
そして、信号配線１２、グランド配線１３およびベースフィルム１１に接合して積層・一体化する熱可塑性樹脂からなるカバーレイフィルム１４が形成されている。ここで、ベースフィルム１１上に積層するカバーレイフィルム１４の一主面には、例えば半導体素子等を搭載し表面実装するための外部端子１５が所定の導体パターンに配置されている。
【００１５】
また、ベースフィルム１１の下方には、第１グランド層１６と裏側樹脂フィルム１７がこの順に接合し一体化している。更に、図３（ｂ）に示すように、信号配線１２およびグランド配線１３は、導通部材となる第１導体バンプ１８を通してそれぞれの外部端子１５に接続されている。また、グランド配線１３は、導通部材となる第２導体バンプ１９を通して第１グランド層１６に電気接続している。上記グランド配線１３および第１グランド層１６は、電磁シールドとして作用し信号配線１２間の電磁干渉、あるいは外部からの電磁波による信号の擾乱を低減する。
【００１６】
図２、図３（ｃ）に示すように、他例のフレキシブル配線板１０ａでは、上述したフレキシブル配線板１０において、カバーレイフィルム１４の一主面の所定の領域に第２グランド層２０および表側樹脂フィルム２１が接合し積層している。そして、グランド配線１３は、それが配設される方向に沿って設けられた多数の第１導体バンプ１８を通して第２グランド層２０に接続するようになっている。また、そのグランド配線１３が配設される方向に沿って設けられた多数の第２導体バンプ１９を通して第１グランド層１６にも接続するようになっている。このように表側樹脂フィルム２１を積層することにより、フレキシブル配線板１０ａでは、フレキシブル配線板１０の場合よりも高い電磁シールド性能が得られる。
【００１７】
上記フレキシブル配線板１０，１０ａにおいて、カバーレイフィルム１４に使用される好適な熱可塑性樹脂としては、液晶ポリマー、熱可塑性ポリイミド系樹脂、あるいはこれ等のコンポジット系樹脂が挙げられる。特に、液晶ポリマーは、優れた高周波伝送特性及びフレキシブル性を奏すること等から好ましい。ここで、液晶ポリマーとしては、例えばキシダール（商品名．Ｄａｒｔｃｏ社製）、ベクトラ（商品名．Ｃｌａｎｅｓｅ社製）で代表される多軸配向の熱可塑性ポリマーである。また、他の絶縁性樹脂を添加・配合し変性したものであってもよい。そして、ベクスターＦＡタイプ（融点２８５℃）、ベクスターＣＴ-Ｘタイプ（融点２８０℃〜３３５℃）、ＢＩＡＣフィルム（融点３３５℃）などが例示される。
【００１８】
上記熱可塑性樹脂としては、更に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）系樹脂等を使用することができる。
【００１９】
そして、上記フレキシブル配線板１０，１０ａにおいて、ベースフィルム１１に使用される熱硬化性樹脂は、その熱硬化温度が上述した熱可塑性樹脂のガラス転移点Ｔｇあるいは融点Ｔｍよりも低い温度になるという条件を満たす。ここで、熱硬化性樹脂の硬化温度は、その未硬化樹脂フィルムを重合あるいは架橋させて硬化させる温度である。熱可塑性樹脂はガラス転移点Ｔｇを有する場合と明確なＴｇを示さない場合があるが、明確なＴｇを示さない場合に上記熱硬化温度は熱可塑性樹脂の融点Ｔｍより低くなるようにする。
【００２０】
なお、ガラス転移点は、通常、ガラス転移温度測定方法（ＪＩＳ Ｃ ６４９３に準ずる）により、ＴＭＡ法とＤＭＡ法の２方法で求められる。ここで、ＴＭＡ法は、試験片を室温から１０℃／分の割合で昇温させ、熱分析装置にて厚さ方向の熱膨張量を測定し、ガラス転移点の前後の曲線に接線を引き、この接線の交点からＴｇを求める。ＤＭＡ法（引張り法）は、試験片を室温から２℃／分の割合で昇温させ、粘弾性測定装置にて試験片の動的粘弾性および損失正接を測定し、損失正接のピーク温度からＴｇを求める。本発明ではＤＭＡ法に従う。
【００２１】
更に、上記ベースフィルム１１に使用される熱硬化性樹脂は、そのフィルムの弾性率が上記熱可塑性樹脂のフィルムの弾性率よりも小さくなる条件を満たす。ここで、弾性率としては樹脂フィルムの引張弾性率あるいは曲げ弾性率が用いられる。本発明では、上記弾性率はＪＩＳ Ｋ ７１２７あるいはＡＳＴＭ Ｄ ８８２に準じて測定される。
【００２２】
上記熱硬化性樹脂のフィルムの弾性率は、その熱硬化性樹脂にエラストマーを混合させることにより適宜に調整できる。そのようなエラストマー成分には、ポリエステル樹脂、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等の誘電正接が小さい樹脂が好適である。そして、熱硬化性樹脂のフィルムの例えば引張弾性率は１００ＭＰａ〜１ＧＰａの範囲になるように設定される。通常の熱可塑性樹脂のフィルムの引張弾性率は２ＧＰａ〜１０ＧＰａ程度になるが、熱硬化性樹脂のフィルムを上記引張弾性率に調整することにより、でき上がったフレキシブル配線板は必要充分な屈曲性および柔軟性を呈するようになる。
【００２３】
上記熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、熱硬化性ポリイミド系樹脂あるいはこれ等のコンポジット系樹脂等から上述の条件を満たす樹脂が選択される。ここで、上述した熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の組み合わせは種々に考えられるが、更に、熱硬化性樹脂のフィルム状態における比誘電率あるいは誘電正接が上記熱可塑性樹脂のフィルム状態の比誘電率以下になるような条件にすると好適である。このようにすると、フレキシブル配線板１０，１０ａにおける高周波信号の極めて優れた伝送特性が確保される。また、熱硬化性樹脂のフィルム状態における熱膨張係数が上記熱可塑性樹脂の熱膨張係数に近くなるような条件にすると好適である。このようにしてそれ等の積層体のフレキシブル配線板の反り等の表面歪みが抑制される。
【００２４】
上記熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の組み合わせでは、例えば熱可塑性樹脂として液晶ポリマーを用いる場合、熱硬化性樹脂に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からなる樹脂が好適である。この組み合わせでは、上述した条件が全て満足される。例えば、その未硬化状態のフィルムとしてＡＤＦＬＥＭＡ ＯＰＥ系（商品名．ナミックス社製）が例示される。
【００２５】
上記の組み合わせでは、ベースフィルム１１とカバーレイフィルム１４の比誘電率は３以下になり、それ等の静電正接は０．００３以下になる。そして、フレキシブル配線板１０，１０ａにおける信号配線１２は、数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚ帯の高速デジタル信号の極めて優れた伝達・伝導特性を示す。また、フレキシブル配線板の適度な屈曲性および柔軟性が得られる。
【００２６】
上記第１導体バンプ１８および第２導体バンプ１９は、例えば銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、ハンダ等の金属材料からなる。また、信号配線、グランド配線、グランド層等の導体パターンは通常のＣｕからなる。
【００２７】
そして、外部端子１５は、その金属材面（例えばＣｕ材面）にＡｕ、Ａｇ、ニッケル（Ｎｉ）の単層、あるいはＮｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｇ等の複合層のメッキが施される。
【００２８】
なお、裏側樹脂フィルム１７および表側樹脂フィルム２１には種々の熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂を使用できる。また、例えばポリイミドフィルム「カプトン」（商品名．東レ・デュポン社製）のような樹脂でも適用することができる。
【００２９】
次に、フレキシブル配線板１０の製造方法の一例について説明する。ここで、図４は、図１のＹ方向に切断したところの製造工程別断面図となっている。図４（ａ）に示すように、例えば厚さが１５μｍ〜５０μｍ程度の液晶ポリマーからなるカバーレイフィルム１４の表裏面にそれぞれ第１金属箔２２および第２金属箔２３が張着された両面銅張積層板２４を用意する。ここで、第１金属箔２２および第２金属箔２３の厚さは１０μｍ〜２０μｍ程度である。また、第１金属箔２２および第２金属箔２３の所定位置にこれ等の金属箔に電気接続する第１導体バンプ１８が形成されている。この第１導体バンプ１８は、公知のバンプ付き金属箔と樹脂フィルムを重ねて熱プレスし樹脂フィルムにバンプを埋め込む方法により形成される。
【００３０】
次に、図４（ｂ）に示すように、公知のエッチングにより第１金属箔２２をストリップ線路として導体パターン化し信号配線１２およびグランド配線１３を形成する。そして、グランド配線１３上に例えばスクリーン印刷により例えば円錐型の導体バンプ１９のバンプ付けをする。
【００３１】
次に、図４（ｃ）に示すように、例えば厚さが３５μｍ〜１００μｍ程度で未硬化の熱硬化性樹脂フィルム２５と、第１グランド層１６および例えば１５μｍ〜２５μｍ厚の裏側樹脂フィルム１７からなる片面銅張積層板２６とを上方から重ね合わせる、その後、熱プレスして図４（ｄ）に示すように、第１グランド層１６に接続する第２導体バンプ１９が埋め込まれたベースフィルム１１を形成する。ここで、上記円錐型であった導体バンプ１９の頭部は圧潰し塑性変形する。この熱プレスにより、ベースフィルム１１は信号配線１２、グランド配線１３およびカバーレイフィルム１４に熱圧着し、これ等に接合一体化する。
【００３２】
上記熱プレスでは、雰囲気ガスは例えば減圧状態でありその時の加熱温度は、未硬化の熱硬化性樹脂フィルム２５が熱硬化する温度であり、熱可塑性樹脂からなるカバーレイフィルム１４のガラス転移点あるいは融点より低い温度になる。例えば１８０℃〜２３０℃程度の温度に設定される。また、加圧は例えば１０〜４０ｋｇｆ／ｃｍ２程度であり、小さい力で熱プレスが可能となるため撓みが小さいフレキシブル配線板１０となる。
【００３３】
そして、図４（ｄ）の表裏面を引っくり返した状態である図４（ｅ）において、第２金属箔２３を導体パターン化し外部端子１５とする。更に、外部端子１５の表面にメッキ層（図示せず）を形成する。このようにして図３（ｂ）に示した断面構造のフレキシブル配線板１０を得る。
【００３４】
上記フレキシブル配線板１０の製造では、大きな定尺のものが上述したように積層・一体化され、所定の形状に切断されてフレキシブル配線板１０が複数個取りにされる。上述した外部端子１５表面のメッキ層形成は、上記切断前の大きな定尺状態において、導体パターン化した信号配線１２およびグランド配線１３を給電層にして行うと好適である。
【００３５】
上記フレキシブル配線板１０の製造方法において、片面銅張積層板２６は樹脂フィルムの表面に金属箔を張着したものであってもよいし、電解メッキしたものであってもよい。
【００３６】
なお、フレキシブル配線板１０ａの製造方法は、フレキシブル配線板１０のそれと略同じである。この場合、第２金属箔２３の導体パターン化において、外部端子１５と共に第２グランド層２０が形成される。そして、この第２グランド層２０を被覆する例えば１５μｍ〜２５μｍ厚の表側樹脂フィルム２１が熱可塑性樹脂シートあるいは熱硬化性樹脂シートの例えば熱ロールラミネート法により貼着される。
【００３７】
本実施形態のフレキシブル配線板１０，１０ａでは、第１の絶縁体層である熱可塑性樹脂からなるカバーレイフィルム１４は、第２の絶縁体層である熱硬化性樹脂からなるベースフィルム１１に接合一体化する。この接合において、ベースフィルム１１は、カバーレイフィルム１４のガラス転移点あるいは融点よりも低い硬化温度によりカバーレイフィルム１４等に熱圧着される。このために、本実施形態のフレキシブル配線板における多層化では、熱可塑性樹脂からなるカバーレイフィルム１４の例えば熱プレスによる軟化あるいは熱流動は抑制される。そして、カバーレイフィルム１４の主面に形成された導体パターンである信号配線１２およびグランド配線１３、導通部材である第１導体バンプ１８および第２導体バンプ１９の位置ズレは防止される。このようにして、熱可塑性樹脂からなる層間絶縁体層を有するフレキシブル配線板の多層化が容易になる。
【００３８】
また、ベースフィルム１１と、上記導体パターンおよび導通部材を有するカバーレイフィルム１４との接合においては、接着剤により特に誘電正接を大きくさせる接着層を設けなくてもよい。そして、上述したように熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の組み合わせにより、ベースフィルム１１とカバーレイフィルム１４の比誘電率、およびそれ等の誘電正接を小さくすることが容易になる。このため、上記フレキシブル配線板は、高周波信号の高速化、低い誘電損失化が容易であり、その優れた伝送特性を有した高性能なものにできる。
【００３９】
また、本実施形態のフレキシブル配線板１０，１０ａは、その積層・一体化において接着剤を不要とすることからフレキシブル配線板の製法を簡素化する。このようにして、高性能のフレキシブル配線板にあっても、その生産性向上が容易になり、その製造コストが低減しフレキシブル配線板の低コスト化が可能になる。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態にかかるフレキシブル配線板について、その一例の製造方法を示す図５を参照して説明する。この実施形態は２層の回路配線が配設されるフレキシブル配線板の場合である。
【００４１】
例えば厚さが２５μｍ〜５０μｍ程度の液晶ポリマーのような熱可塑性樹脂フィルムの一主面に張着された金属箔を有する片面銅張積層板を用意する。そして、図５（ａ）に示すように、その金属箔の選択的エッチングにより導体パターン化して、熱可塑性樹脂フィルムからなる第１の絶縁体層３１の一主面に第１配線パターン３２を形成する。
【００４２】
次に、図５（ｂ）に示すように、所定の第１配線パターン３２上に第１の実施形態の場合と同様に導体バンプ３３を設ける。そして、図５（ｃ）に示すように、未硬化の熱硬化性樹脂フィルム３４と金属箔３５とを上方から重ねる。その後に熱プレスして、図５（ｄ）に示すように、その頭部が圧潰し塑性変形して金属箔３５に接続する導体バンプ３３の埋め込まれた第２の絶縁体層３６を形成する。この第２の絶縁体層３６は、未硬化の熱硬化性樹脂フィルム３４が熱硬化した樹脂フィルムからなり、第１の絶縁体層３１および第１配線パターン３２に熱圧着し接合している。上記熱プレスでは、第１の実施形態で説明したのと同様に、その加熱温度は未硬化の熱硬化性樹脂フィルム３４が熱硬化し、第１の絶縁体層３１のガラス転移点あるいは融点より低い温度に設定される。
【００４３】
次に、図５（ｅ）に示すように、金属箔３５を導体パターン化して第２配線パターン３７にする。そして、図５（ｆ）に示すように、第２配線パターン３７の所定の領域を露出するソルダーレジスト層３８を形成する。
【００４４】
このようにして、熱可塑性樹脂フィルムからなる第１の絶縁体層３１、第１配線パターン３２、熱硬化性樹脂フィルムからなる第２の絶縁体層３６、および第２配線パターン３７の接合一体化したプリント回路のフレキシブル配線板が作製される。
【００４５】
ここで、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂は、それぞれ第１の実施形態で説明したものから選択される。この場合でも、特に熱可塑性樹脂の液晶ポリマーと熱硬化性樹脂の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からなる樹脂との組み合わせが好適になる。
【００４６】
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な作用効果が奏される。そして、例えばコンピューターのＣＰＵクロックのようにＧＨｚ帯に達する高周波数化に対応した配線回路を有するフレキシブル配線板が容易に提供できるようになる。
【００４７】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態にかかるフレキシブル配線板について、その一例の製造方法を示す図６および図７を参照して説明する。この実施形態は３層以上の回路配線が配設されたフレキシブル配線板の場合である。
【００４８】
例えば第１の実施形態で説明したような両面銅張積層板の両面の金属箔を導体パターン化し、図６（ａ）に示すような両面配線板４１を用意する。この両面配線板４１では、例えば液晶ポリマーからなる熱可塑性樹脂フィルム４２の両面に配線パターン４３が形成されている。そして、所定の表面の配線パターン４３と所定の裏面の配線パターン４３は互いに第１導体バンプ４４で接続している。上記熱可塑性樹脂フィルム４２が第１の絶縁体層になる。
【００４９】
次に、図６（ｂ）に示すように、第１の実施形態で説明したのと同様にして表面の配線パターン４３上に例えばスクリーン印刷により例えば円錐型の第２導体バンプ４５のバンプ付けをする。そして、図６（ｃ）に示すように、熱プレスによりにより、未硬化状態にある熱硬化性樹脂フィルム４６と樹脂等からなるシート状支持部材４７とを上方から重ね、第２導体バンプ４５を有する両面配線板４１に積層・一体化する。ここで、熱プレスにおける温度は、未硬化状態にある熱硬化性樹脂フィルム４６が硬化する所定の温度であり、熱可塑性樹脂フィルム４２のガラス転移点あるいは融点より低い温度である。また、このときの加圧は例えば１０〜４０ｋｇｆ／ｃｍ２程度の範囲で設定され、小さい力で熱プレスが可能となるため撓みが小さいフレキシブル配線板１０となる。
【００５０】
そして、図６（ｄ）に示すように、上記シート状支持部材４７を剥離して積層配線板４８を作製する。この積層配線板４８では、上述したように熱可塑性樹脂フィルム４２と熱硬化性樹脂フィルム４６が互いに熱圧着し、これ等をそれぞれ層間絶縁体層とする配線パターン４３が形成されている。また、上記２層の配線パターン４３間は適宜に第１導体バンプ４４で接続し、所定の配線パターン４３には第２導体バンプ４５が設けられている。上記熱可塑性樹脂フィルム４２に熱圧着した熱硬化性樹脂フィルム４６が第２の絶縁体層になる。
【００５１】
このような熱可塑性樹脂フィルム４２となる熱可塑性樹脂、および熱硬化性樹脂フィルム４６となる熱硬化性樹脂は、それぞれ第１の実施形態で説明したものから適宜に選択される。この第３の実施形態であっても、特に熱可塑性樹脂の液晶ポリマーと熱硬化性樹脂の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からなる樹脂との組み合わせが好適になる。
【００５２】
そして、上述したような両面配線板４１と積層配線板４８を用いたビルドアップ法により、所要数の配線層を有するフレキシブル配線板を製造する。例えば図７（ａ）に示すように、１枚の両面配線板４１と所要数枚の積層配線板４８とをセットアップする。このセットアップ作業では、これ等の配線板を所定の位置に位置決めして重ね合わせる。ここで、両面配線板４１あるいは積層配線板４８の配線パターン４３が第２導体バンプ４５に接続するように位置合わせする必要がある。なお、両面配線板４１の配線パターン４３は、図６（ａ）で説明した場合と異なる所要パターンになるように適宜に形成されていてもよい。同様に、複数の積層配線板４８では、それぞれの配線パターン４３が所要パターンになるように適宜に形成されている。
【００５３】
そして、所定の温度および圧力の熱プレスにより上記セットアップした両面配線板４１と積層配線板４８に多層化積層プレスを施す。このようにして、図７（ｂ）に示すような多層化したプリント回路のフレキシブル配線板が得られる。ここで、熱プレスの温度は、熱可塑性樹脂フィルム４２が軟化し熱硬化性樹脂フィルム４６に熱圧着する温度である。また、このときの加圧は例えば１０〜７０ｋｇｆ／ｃｍ２程度の範囲で設定され、小さい力で熱プレスが可能となるため撓みが小さいフレキシブル配線板１０となる。なお、この熱プレスでは、熱硬化性樹脂フィルム４６は重合あるいは架橋により硬化しており、その加熱による塑性変形は生じない。
【００５４】
上記多層になるプリント回路のフレキシブル配線板の製造では、その他に種々の方法がある。例えば、図６（ｃ）に示した熱硬化性樹脂フィルム４６の熱ロールラミネート法に換えて、未硬化状態の熱硬化性樹脂フィルム４６の一主面に張着された金属箔を有する片面銅張積層板を用意する。そして、この熱硬化性樹脂フィルム４６を下方にして熱プレスを施し、図６（ｂ）状態にある両面配線板４１に積層・一体化する。この場合の熱プレスは第１の実施形態で説明したのと同様な条件で行われる。そして、上記金属箔を導体パターン化し１層をビルドアップした３層の配線パターンを有するフレキシブル配線板が得られる。
【００５５】
更に、未硬化状態の熱硬化性樹脂フィルム４６と、所定の領域に導体バンプが設けられた金属箔とを上記１層をビルドアップした両面配線板４１の下方から熱プレスし積層・一体化する。そして、上記導体バンプが設けられた金属箔を導体パターン化する。このようにして４層の配線パターンを有するプリント回路のフレキシブル配線板が作製される。
【００５６】
第３の実施形態では、第１の実施形態で説明したのと同様な作用効果が奏される。また、３層以上のフレキシブル配線板の多層化においても、配線パターンおよび導体バンプの位置ズレが容易に抑制される。そして、複数の樹脂フィルムの積層における位置合わせ精度を向上させることが可能になり、配線パターン等の微細化が容易になる。このようにして、高密度配線化および短小軽薄化した高性能のフレキシブル配線板は、その製法が簡素化され、その製造における高度な技術管理および高性能の製造設備は必要でなくなる。そして、高性能のフレキシブル配線板の低コスト化が可能になる。
【００５７】
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。
【００５８】
上記実施形態で説明した導体バンプの換わりとして、レイアップによる多層化で用いられる配線層間のメッキ形成によるビアが使用されてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０，１０ａ…フレキシブル配線板，１１…ベースフィルム，１２…信号配線，１３…グランド配線，１４…カバーレイフィルム，１５…外部端子，１６…第１グランド層，１７…裏側樹脂フィルム，１８，４４…第１導体バンプ，１９，４５…第２導体バンプ，２０…第２グランド層，２１…表側樹脂フィルム，２２…第１金属箔，２３…第２金属箔，２４…両面銅張積層板，２５，３４…未硬化の熱硬化性樹脂フィルム，２６…片面銅張積層板，３１…第１の絶縁体層，３２…第１配線パターン，３３…導体バンプ，３５…金属箔，３６…第２の絶縁体層，３７…第２配線パターン，３８…ソルダーレジスト層，４１…両面配線板，４２…熱可塑性樹脂フィルム，４３…配線パターン，４６…熱硬化性樹脂フィルム，４７…シート状支持部材，４８…積層配線板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送配線、回路配線等が配設されたフレキシブル配線板に係り、特に、その配線層間に熱可塑性樹脂からなる絶縁体層を用い、高周波信号の優れた伝送特性を有して多層化が容易になるフレキシブル配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばネットワーク機器、サーバー、テスターのような電子機器に使用されるフレキシブル配線板では、数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚ帯の高速デジタル信号の使用においてその高周波特性を損なうことなく高速伝送することが要求されている。また、例えば携帯機器類のようなモバイル電子機器では、その短小軽薄化に伴って、その高密度配線化および短小軽薄化が種々に進められている。そして、伝送配線あるいは回路配線等となる導体パターンの微細化とパターン間の縮小化、更にはその多層化が行われている。
【０００３】
これまでフレキシブル配線板における導体パターン層間の好適な絶縁体層として、熱可塑性樹脂である液晶ポリマーが開示されている（例えば、特許文献１参照）。この熱可塑性液晶ポリマーは、その比誘電率および誘電正接が小さく、また吸水性および吸湿性が極めて低い特性をもつ。このため、フレキシブル配線板における高周波信号の優れた伝送特性、すなわち安定した低いリアクタンス、インピーダンスおよび伝送損失による優れた伝達・伝導特性が得られる。
【０００４】
しかしながら、この熱可塑性の液晶ポリマーからなる層間絶縁体層を積層し、加熱加圧の処理（以下、熱プレスともいう）によりフレキシブル配線板を２層以上に多層化すると、導体パターンあるいはその導体パターン層間を接続する導通部材の位置ズレが生じ易くなる。それと共に、その積層における位置合わせ精度が悪くなり層間の電気接続に不具合が生じ易くなるために、導体パターン等の微細化が難しくなる。
【０００５】
一般に、このような熱プレスによる配線板の多層化においては、層間絶縁体層となる熱可塑性樹脂が軟化することから、例えば一層毎のレイアップによる積層方法は極めて難しい。また、導体パターン等がそれぞれに形成された所要数の熱可塑性樹脂フィルムを重ね合わせて一度の熱プレスにより積層・一体化する方法（例えば、特許文献２参照）であっても、重ね合わせた熱可塑性樹脂フィルムの軟化あるいは溶融による接合における導体パターン等の位置ズレは不可避である。このため、その製造における高度な技術管理および高性能の製造設備が必須になる。
【０００６】
このように、複数枚の熱可塑性樹脂フィルムを熱プレスにより積層するフレキシブル配線板の多層化では、その高度の生産管理および品質管理が必要になり製造コスト低減が容易でない。そして、フレキシブル配線板の低コスト化が難しくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１３５９７４号公報
【特許文献２】特開２００９−３０２３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、熱可塑性樹脂からなる層間絶縁体層を有し、高周波信号の伝送特性に優れ、その多層化が容易になるフレキシブル配線板を提供することを目的とする。そして、高性能のフレキシブル配線板の製法が簡素化でき、その低コスト化が可能になるフレキシブル配線板を提供する。
【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、本発明にかかるフレキシブル配線板は、それぞれの主面に導体パターンが形成され互いに接合一体化した、熱可塑性樹脂からなる第１の絶縁体層および熱硬化性樹脂からなる第２の絶縁体層を有するフレキシブル配線板であって、前記熱硬化性樹脂の硬化温度は前記熱可塑性樹脂のガラス転移点あるいは融点よりも低く、しかも、前記熱硬化性樹脂からなる前記第２の絶縁体層の弾性率は前記熱可塑性樹脂からなる前記第１の絶縁体層の弾性率よりも小さい構成になっている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、熱可塑性樹脂からなる層間絶縁体層を有し、高周波信号の伝送特性に優れ、その多層化が容易になるフレキシブル配線板を提供することができる。そして、高性能のフレキシブル配線板の低コスト化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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一部拡大斜視図。
【図２】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他例を示す一部拡大斜視図。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかるフレキシブル配線板を示し、（ａ）は図１のＸ方向に切断したところの断面図、（ｂ）は図１のＹ方向に切断したところの断面図、（ｃ）は図２のＺ方向に切断したところの断面図。
【図４】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の製造方法を示す製造工程別断面図。
【図５】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の製造方法を示す製造工程別断面図。
【図６】本発明の第３の実施形態にかかるフレキシブル配線板の一例の製造方法を示す製造工程別断面図。
【図７】図６の工程に続く製造工程別断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
（第１の実施形態）
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ついて図１ないし図４を参照して説明する。この実施形態では高周波信号が伝送される配線が形成されたフレキシブル配線板の２例について説明される。図１、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、その一例のフレキシブル配線板１０では、熱硬化性樹脂からなるベースフィルム１１の一主面に複数のストリップ線路である信号配線１２およびグランド配線１３が導体パターンにされ配設されている。ここで、信号配線１２はＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）に対応できる２本ペアの伝送配線として示されている。なお、このフレキシブル配線板はフラットケーブルとして使用できる。
【００１４】
そして、信号配線１２、グランド配線１３およびベースフィルム１１に接合して積層・一体化する熱可塑性樹脂からなるカバーレイフィルム１４が形成されている。ここで、ベースフィルム１１上に積層するカバーレイフィルム１４の一主面には、例えば半導体素子等を搭載し表面実装するための外部端子１５が所定の導体パターンに配置されている。
【００１５】
また、ベースフィルム１１の下方には、第１グランド層１６と裏側樹脂フィルム１７がこの順に接合し一体化している。更に、図３（ｂ）に示すように、信号配線１２およびグランド配線１３は、導通部材となる第１導体バンプ１８を通してそれぞれの外部端子１５に接続されている。また、グランド配線１３は、導通部材となる第２導体バンプ１９を通して第１グランド層１６に電気接続している。上記グランド配線１３および第１グランド層１６は、電磁シールドとして作用し信号配線１２間の電磁干渉、あるいは外部からの電磁波による信号の擾乱を低減する。
【００１６】
図２、図３（ｃ）に示すように、他例のフレキシブル配線板１０ａでは、上述したフレキシブル配線板１０において、カバーレイフィルム１４の一主面の所定の領域に第２グランド層２０および表側樹脂フィルム２１が接合し積層している。そして、グランド配線１３は、それが配設される方向に沿って設けられた多数の第１導体バンプ１８を通して第２グランド層２０に接続するようになっている。また、そのグランド配線１３が配設される方向に沿って設けられた多数の第２導体バンプ１９を通して第１グランド層１６にも接続するようになっている。このように表側樹脂フィルム２１を積層することにより、フレキシブル配線板１０ａでは、フレキシブル配線板１０の場合よりも高い電磁シールド性能が得られる。
【００１７】
上記フレキシブル配線板１０，１０ａにおいて、カバーレイフィルム１４に使用される好適な熱可塑性樹脂としては、液晶ポリマー、熱可塑性ポリイミド系樹脂、あるいはこれ等のコンポジット系樹脂が挙げられる。特に、液晶ポリマーは、優れた高周波伝送特性及びフレキシブル性を奏すること等から好ましい。ここで、液晶ポリマーとしては、例えばキシダール（商品名．Ｄａｒｔｃｏ社製）、ベクトラ（商品名．Ｃｌａｎｅｓｅ社製）で代表される多軸配向の熱可塑性ポリマーである。また、他の絶縁性樹脂を添加・配合し変性したものであってもよい。そして、ベクスターＦＡタイプ（融点２８５℃）、ベクスターＣＴ-Ｘタイプ（融点２８０℃〜３３５℃）、ＢＩＡＣフィルム（融点３３５℃）などが例示される。
【００１８】
上記熱可塑性樹脂としては、更に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）系樹脂等を使用することができる。
【００１９】
そして、上記フレキシブル配線板１０，１０ａにおいて、ベースフィルム１１に使用される熱硬化性樹脂は、その熱硬化温度が上述した熱可塑性樹脂のガラス転移点Ｔｇあるいは融点Ｔｍよりも低い温度になるという条件を満たす。ここで、熱硬化性樹脂の硬化温度は、その未硬化樹脂フィルムを重合あるいは架橋させて硬化させる温度である。熱可塑性樹脂はガラス転移点Ｔｇを有する場合と明確なＴｇを示さない場合があるが、明確なＴｇを示さない場合に上記熱硬化温度は熱可塑性樹脂の融点Ｔｍより低くなるようにする。
【００２０】
なお、ガラス転移点は、通常、ガラス転移温度測定方法（ＪＩＳ Ｃ ６４９３に準ずる）により、ＴＭＡ法とＤＭＡ法の２方法で求められる。ここで、ＴＭＡ法は、試験片を室温から１０℃／分の割合で昇温させ、熱分析装置にて厚さ方向の熱膨張量を測定し、ガラス転移点の前後の曲線に接線を引き、この接線の交点からＴｇを求める。ＤＭＡ法（引張り法）は、試験片を室温から２℃／分の割合で昇温させ、粘弾性測定装置にて試験片の動的粘弾性および損失正接を測定し、損失正接のピーク温度からＴｇを求める。本発明ではＤＭＡ法に従う。
【００２１】
更に、上記ベースフィルム１１に使用される熱硬化性樹脂は、そのフィルムの弾性率が上記熱可塑性樹脂のフィルムの弾性率よりも小さくなる条件を満たす。ここで、弾性率としては樹脂フィルムの引張弾性率あるいは曲げ弾性率が用いられる。本発明では、上記弾性率はＪＩＳ Ｋ ７１２７あるいはＡＳＴＭ Ｄ ８８２に準じて測定される。
【００２２】
上記熱硬化性樹脂のフィルムの弾性率は、その熱硬化性樹脂にエラストマーを混合させることにより適宜に調整できる。そのようなエラストマー成分には、ポリエステル樹脂、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等の誘電正接が小さい樹脂が好適である。そして、熱硬化性樹脂のフィルムの例えば引張弾性率は１００ＭＰａ〜１ＧＰａの範囲になるように設定される。通常の熱可塑性樹脂のフィルムの引張弾性率は２ＧＰａ〜１０ＧＰａ程度になるが、熱硬化性樹脂のフィルムを上記引張弾性率に調整することにより、でき上がったフレキシブル配線板は必要充分な屈曲性および柔軟性を呈するようになる。
【００２３】
上記熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、熱硬化性ポリイミド系樹脂あるいはこれ等のコンポジット系樹脂等から上述の条件を満たす樹脂が選択される。ここで、上述した熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の組み合わせは種々に考えられるが、更に、熱硬化性樹脂のフィルム状態における比誘電率あるいは誘電正接が上記熱可塑性樹脂のフィルム状態の比誘電率以下になるような条件にすると好適である。このようにすると、フレキシブル配線板１０，１０ａにおける高周波信号の極めて優れた伝送特性が確保される。また、熱硬化性樹脂のフィルム状態における熱膨張係数が上記熱可塑性樹脂の熱膨張係数に近くなるような条件にすると好適である。このようにしてそれ等の積層体のフレキシブル配線板の反り等の表面歪みが抑制される。
【００２４】
上記熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の組み合わせでは、例えば熱可塑性樹脂として液晶ポリマーを用いる場合、熱硬化性樹脂に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からなる樹脂が好適である。この組み合わせでは、上述した条件が全て満足される。例えば、その未硬化状態のフィルムとしてＡＤＦＬＥＭＡ ＯＰＥ系（商品名．ナミックス社製）が例示される。
【００２５】
上記の組み合わせでは、ベースフィルム１１とカバーレイフィルム１４の比誘電率は３以下になり、それ等の静電正接は０．００３以下になる。そして、フレキシブル配線板１０，１０ａにおける信号配線１２は、数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚ帯の高速デジタル信号の極めて優れた伝達・伝導特性を示す。また、フレキシブル配線板の適度な屈曲性および柔軟性が得られる。
【００２６】
上記第１導体バンプ１８および第２導体バンプ１９は、例えば銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、ハンダ等の金属材料からなる。また、信号配線、グランド配線、グランド層等の導体パターンは通常のＣｕからなる。
【００２７】
そして、外部端子１５は、その金属材面（例えばＣｕ材面）にＡｕ、Ａｇ、ニッケル（Ｎｉ）の単層、あるいはＮｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｇ等の複合層のメッキが施される。
【００２８】
なお、裏側樹脂フィルム１７および表側樹脂フィルム２１には種々の熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂を使用できる。また、例えばポリイミドフィルム「カプトン」（商品名．東レ・デュポン社製）のような樹脂でも適用することができる。
【００２９】
次に、フレキシブル配線板１０の製造方法の一例について説明する。ここで、図４は、図１のＹ方向に切断したところの製造工程別断面図となっている。図４（ａ）に示すように、例えば厚さが１５μｍ〜５０μｍ程度の液晶ポリマーからなるカバーレイフィルム１４の表裏面にそれぞれ第１金属箔２２および第２金属箔２３が張着された両面銅張積層板２４を用意する。ここで、第１金属箔２２および第２金属箔２３の厚さは１０μｍ〜２０μｍ程度である。また、第１金属箔２２および第２金属箔２３の所定位置にこれ等の金属箔に電気接続する第１導体バンプ１８が形成されている。この第１導体バンプ１８は、公知のバンプ付き金属箔と樹脂フィルムを重ねて熱プレスし樹脂フィルムにバンプを埋め込む方法により形成される。
【００３０】
次に、図４（ｂ）に示すように、公知のエッチングにより第１金属箔２２をストリップ線路として導体パターン化し信号配線１２およびグランド配線１３を形成する。そして、グランド配線１３上に例えばスクリーン印刷により例えば円錐型の導体バンプ１９のバンプ付けをする。
【００３１】
次に、図４（ｃ）に示すように、例えば厚さが３５μｍ〜１００μｍ程度で未硬化の熱硬化性樹脂フィルム２５と、第１グランド層１６および例えば１５μｍ〜２５μｍ厚の裏側樹脂フィルム１７からなる片面銅張積層板２６とを上方から重ね合わせる、その後、熱プレスして図４（ｄ）に示すように、第１グランド層１６に接続する第２導体バンプ１９が埋め込まれたベースフィルム１１を形成する。ここで、上記円錐型であった導体バンプ１９の頭部は圧潰し塑性変形する。この熱プレスにより、ベースフィルム１１は信号配線１２、グランド配線１３およびカバーレイフィルム１４に熱圧着し、これ等に接合一体化する。
【００３２】
上記熱プレスでは、雰囲気ガスは例えば減圧状態でありその時の加熱温度は、未硬化の熱硬化性樹脂フィルム２５が熱硬化する温度であり、熱可塑性樹脂からなるカバーレイフィルム１４のガラス転移点あるいは融点より低い温度になる。例えば１８０℃〜２３０℃程度の温度に設定される。また、加圧は例えば１０〜４０ｋｇｆ／ｃｍ２程度であり、小さい力で熱プレスが可能となるため撓みが小さいフレキシブル配線板１０となる。
【００３３】
そして、図４（ｄ）の表裏面を引っくり返した状態である図４（ｅ）において、第２金属箔２３を導体パターン化し外部端子１５とする。更に、外部端子１５の表面にメッキ層（図示せず）を形成する。このようにして図３（ｂ）に示した断面構造のフレキシブル配線板１０を得る。
【００３４】
上記フレキシブル配線板１０の製造では、大きな定尺のものが上述したように積層・一体化され、所定の形状に切断されてフレキシブル配線板１０が複数個取りにされる。上述した外部端子１５表面のメッキ層形成は、上記切断前の大きな定尺状態において、導体パターン化した信号配線１２およびグランド配線１３を給電層にして行うと好適である。
【００３５】
上記フレキシブル配線板１０の製造方法において、片面銅張積層板２６は樹脂フィルムの表面に金属箔を張着したものであってもよいし、電解メッキしたものであってもよい。
【００３６】
なお、フレキシブル配線板１０ａの製造方法は、フレキシブル配線板１０のそれと略同じである。この場合、第２金属箔２３の導体パターン化において、外部端子１５と共に第２グランド層２０が形成される。そして、この第２グランド層２０を被覆する例えば１５μｍ〜２５μｍ厚の表側樹脂フィルム２１が熱可塑性樹脂シートあるいは熱硬化性樹脂シートの例えば熱ロールラミネート法により貼着される。
【００３７】
本実施形態のフレキシブル配線板１０，１０ａでは、第１の絶縁体層である熱可塑性樹脂からなるカバーレイフィルム１４は、第２の絶縁体層である熱硬化性樹脂からなるベースフィルム１１に接合一体化する。この接合において、ベースフィルム１１は、カバーレイフィルム１４のガラス転移点あるいは融点よりも低い硬化温度によりカバーレイフィルム１４等に熱圧着される。このために、本実施形態のフレキシブル配線板における多層化では、熱可塑性樹脂からなるカバーレイフィルム１４の例えば熱プレスによる軟化あるいは熱流動は抑制される。そして、カバーレイフィルム１４の主面に形成された導体パターンである信号配線１２およびグランド配線１３、導通部材である第１導体バンプ１８および第２導体バンプ１９の位置ズレは防止される。このようにして、熱可塑性樹脂からなる層間絶縁体層を有するフレキシブル配線板の多層化が容易になる。
【００３８】
また、ベースフィルム１１と、上記導体パターンおよび導通部材を有するカバーレイフィルム１４との接合においては、接着剤により特に誘電正接を大きくさせる接着層を設けなくてもよい。そして、上述したように熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の組み合わせにより、ベースフィルム１１とカバーレイフィルム１４の比誘電率、およびそれ等の誘電正接を小さくすることが容易になる。このため、上記フレキシブル配線板は、高周波信号の高速化、低い誘電損失化が容易であり、その優れた伝送特性を有した高性能なものにできる。
【００３９】
また、本実施形態のフレキシブル配線板１０，１０ａは、その積層・一体化において接着剤を不要とすることからフレキシブル配線板の製法を簡素化する。このようにして、高性能のフレキシブル配線板にあっても、その生産性向上が容易になり、その製造コストが低減しフレキシブル配線板の低コスト化が可能になる。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態にかかるフレキシブル配線板について、その一例の製造方法を示す図５を参照して説明する。この実施形態は２層の回路配線が配設されるフレキシブル配線板の場合である。
【００４１】
例えば厚さが２５μｍ〜５０μｍ程度の液晶ポリマーのような熱可塑性樹脂フィルムの一主面に張着された金属箔を有する片面銅張積層板を用意する。そして、図５（ａ）に示すように、その金属箔の選択的エッチングにより導体パターン化して、熱可塑性樹脂フィルムからなる第１の絶縁体層３１の一主面に第１配線パターン３２を形成する。
【００４２】
次に、図５（ｂ）に示すように、所定の第１配線パターン３２上に第１の実施形態の場合と同様に導体バンプ３３を設ける。そして、図５（ｃ）に示すように、未硬化の熱硬化性樹脂フィルム３４と金属箔３５とを上方から重ねる。その後に熱プレスして、図５（ｄ）に示すように、その頭部が圧潰し塑性変形して金属箔３５に接続する導体バンプ３３の埋め込まれた第２の絶縁体層３６を形成する。この第２の絶縁体層３６は、未硬化の熱硬化性樹脂フィルム３４が熱硬化した樹脂フィルムからなり、第１の絶縁体層３１および第１配線パターン３２に熱圧着し接合している。上記熱プレスでは、第１の実施形態で説明したのと同様に、その加熱温度は未硬化の熱硬化性樹脂フィルム３４が熱硬化し、第１の絶縁体層３１のガラス転移点あるいは融点より低い温度に設定される。
【００４３】
次に、図５（ｅ）に示すように、金属箔３５を導体パターン化して第２配線パターン３７にする。そして、図５（ｆ）に示すように、第２配線パターン３７の所定の領域を露出するソルダーレジスト層３８を形成する。
【００４４】
このようにして、熱可塑性樹脂フィルムからなる第１の絶縁体層３１、第１配線パターン３２、熱硬化性樹脂フィルムからなる第２の絶縁体層３６、および第２配線パターン３７の接合一体化したプリント回路のフレキシブル配線板が作製される。
【００４５】
ここで、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂は、それぞれ第１の実施形態で説明したものから選択される。この場合でも、特に熱可塑性樹脂の液晶ポリマーと熱硬化性樹脂の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からなる樹脂との組み合わせが好適になる。
【００４６】
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な作用効果が奏される。そして、例えばコンピューターのＣＰＵクロックのようにＧＨｚ帯に達する高周波数化に対応した配線回路を有するフレキシブル配線板が容易に提供できるようになる。
【００４７】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態にかかるフレキシブル配線板について、その一例の製造方法を示す図６および図７を参照して説明する。この実施形態は３層以上の回路配線が配設されたフレキシブル配線板の場合である。
【００４８】
例えば第１の実施形態で説明したような両面銅張積層板の両面の金属箔を導体パターン化し、図６（ａ）に示すような両面配線板４１を用意する。この両面配線板４１では、例えば液晶ポリマーからなる熱可塑性樹脂フィルム４２の両面に配線パターン４３が形成されている。そして、所定の表面の配線パターン４３と所定の裏面の配線パターン４３は互いに第１導体バンプ４４で接続している。上記熱可塑性樹脂フィルム４２が第１の絶縁体層になる。
【００４９】
次に、図６（ｂ）に示すように、第１の実施形態で説明したのと同様にして表面の配線パターン４３上に例えばスクリーン印刷により例えば円錐型の第２導体バンプ４５のバンプ付けをする。そして、図６（ｃ）に示すように、熱プレスによりにより、未硬化状態にある熱硬化性樹脂フィルム４６と樹脂等からなるシート状支持部材４７とを上方から重ね、第２導体バンプ４５を有する両面配線板４１に積層・一体化する。ここで、熱プレスにおける温度は、未硬化状態にある熱硬化性樹脂フィルム４６が硬化する所定の温度であり、熱可塑性樹脂フィルム４２のガラス転移点あるいは融点より低い温度である。また、このときの加圧は例えば１０〜４０ｋｇｆ／ｃｍ２程度の範囲で設定され、小さい力で熱プレスが可能となるため撓みが小さいフレキシブル配線板１０となる。
【００５０】
そして、図６（ｄ）に示すように、上記シート状支持部材４７を剥離して積層配線板４８を作製する。この積層配線板４８では、上述したように熱可塑性樹脂フィルム４２と熱硬化性樹脂フィルム４６が互いに熱圧着し、これ等をそれぞれ層間絶縁体層とする配線パターン４３が形成されている。また、上記２層の配線パターン４３間は適宜に第１導体バンプ４４で接続し、所定の配線パターン４３には第２導体バンプ４５が設けられている。上記熱可塑性樹脂フィルム４２に熱圧着した熱硬化性樹脂フィルム４６が第２の絶縁体層になる。
【００５１】
このような熱可塑性樹脂フィルム４２となる熱可塑性樹脂、および熱硬化性樹脂フィルム４６となる熱硬化性樹脂は、それぞれ第１の実施形態で説明したものから適宜に選択される。この第３の実施形態であっても、特に熱可塑性樹脂の液晶ポリマーと熱硬化性樹脂の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からなる樹脂との組み合わせが好適になる。
【００５２】
そして、上述したような両面配線板４１と積層配線板４８を用いたビルドアップ法により、所要数の配線層を有するフレキシブル配線板を製造する。例えば図７（ａ）に示すように、１枚の両面配線板４１と所要数枚の積層配線板４８とをセットアップする。このセットアップ作業では、これ等の配線板を所定の位置に位置決めして重ね合わせる。ここで、両面配線板４１あるいは積層配線板４８の配線パターン４３が第２導体バンプ４５に接続するように位置合わせする必要がある。なお、両面配線板４１の配線パターン４３は、図６（ａ）で説明した場合と異なる所要パターンになるように適宜に形成されていてもよい。同様に、複数の積層配線板４８では、それぞれの配線パターン４３が所要パターンになるように適宜に形成されている。
【００５３】
そして、所定の温度および圧力の熱プレスにより上記セットアップした両面配線板４１と積層配線板４８に多層化積層プレスを施す。このようにして、図７（ｂ）に示すような多層化したプリント回路のフレキシブル配線板が得られる。ここで、熱プレスの温度は、熱可塑性樹脂フィルム４２が軟化し熱硬化性樹脂フィルム４６に熱圧着する温度である。また、このときの加圧は例えば１０〜７０ｋｇｆ／ｃｍ２程度の範囲で設定され、小さい力で熱プレスが可能となるため撓みが小さいフレキシブル配線板１０となる。なお、この熱プレスでは、熱硬化性樹脂フィルム４６は重合あるいは架橋により硬化しており、その加熱による塑性変形は生じない。
【００５４】
上記多層になるプリント回路のフレキシブル配線板の製造では、その他に種々の方法がある。例えば、図６（ｃ）に示した熱硬化性樹脂フィルム４６の熱ロールラミネート法に換えて、未硬化状態の熱硬化性樹脂フィルム４６の一主面に張着された金属箔を有する片面銅張積層板を用意する。そして、この熱硬化性樹脂フィルム４６を下方にして熱プレスを施し、図６（ｂ）状態にある両面配線板４１に積層・一体化する。この場合の熱プレスは第１の実施形態で説明したのと同様な条件で行われる。そして、上記金属箔を導体パターン化し１層をビルドアップした３層の配線パターンを有するフレキシブル配線板が得られる。
【００５５】
更に、未硬化状態の熱硬化性樹脂フィルム４６と、所定の領域に導体バンプが設けられた金属箔とを上記１層をビルドアップした両面配線板４１の下方から熱プレスし積層・一体化する。そして、上記導体バンプが設けられた金属箔を導体パターン化する。このようにして４層の配線パターンを有するプリント回路のフレキシブル配線板が作製される。
【００５６】
第３の実施形態では、第１の実施形態で説明したのと同様な作用効果が奏される。また、３層以上のフレキシブル配線板の多層化においても、配線パターンおよび導体バンプの位置ズレが容易に抑制される。そして、複数の樹脂フィルムの積層における位置合わせ精度を向上させることが可能になり、配線パターン等の微細化が容易になる。このようにして、高密度配線化および短小軽薄化した高性能のフレキシブル配線板は、その製法が簡素化され、その製造における高度な技術管理および高性能の製造設備は必要でなくなる。そして、高性能のフレキシブル配線板の低コスト化が可能になる。
【００５７】
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。
【００５８】
上記実施形態で説明した導体バンプの換わりとして、レイアップによる多層化で用いられる配線層間のメッキ形成によるビアが使用されてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０，１０ａ…フレキシブル配線板，１１…ベースフィルム，１２…信号配線，１３…グランド配線，１４…カバーレイフィルム，１５…外部端子，１６…第１グランド層，１７…裏側樹脂フィルム，１８，４４…第１導体バンプ，１９，４５…第２導体バンプ，２０…第２グランド層，２１…表側樹脂フィルム，２２…第１金属箔，２３…第２金属箔，２４…両面銅張積層板，２５，３４…未硬化の熱硬化性樹脂フィルム，２６…片面銅張積層板，３１…第１の絶縁体層，３２…第１配線パターン，３３…導体バンプ，３５…金属箔，３６…第２の絶縁体層，３７…第２配線パターン，３８…ソルダーレジスト層，４１…両面配線板，４２…熱可塑性樹脂フィルム，４３…配線パターン，４６…熱硬化性樹脂フィルム，４７…シート状支持部材，４８…積層配線板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの主面に導体パターンが形成され互いに接合一体化した、熱可塑性樹脂からなる第１の絶縁体層および熱硬化性樹脂からなる第２の絶縁体層を有するフレキシブル配線板であって、
前記熱硬化性樹脂の硬化温度は前記熱可塑性樹脂のガラス転移点あるいは融点よりも低く、しかも、前記熱硬化性樹脂からなる前記第２の絶縁体層の弾性率は前記熱可塑性樹脂からなる前記第１の絶縁体層の弾性率よりも小さいことを特徴とするフレキシブル配線板。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂は液晶ポリマーであり、前記熱硬化性樹脂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とが混合した樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル配線板。
【請求項３】
前記第１の絶縁体層と前記第２の絶縁体層とが交互に積層し多層化していることを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブル配線板。
【請求項１】
それぞれの主面に導体パターンが形成され互いに接合一体化した、熱可塑性樹脂からなる第１の絶縁体層および熱硬化性樹脂からなる第２の絶縁体層を有するフレキシブル配線板であって、
前記熱硬化性樹脂の硬化温度は前記熱可塑性樹脂のガラス転移点あるいは融点よりも低く、しかも、前記熱硬化性樹脂からなる前記第２の絶縁体層の弾性率は前記熱可塑性樹脂からなる前記第１の絶縁体層の弾性率よりも小さいことを特徴とするフレキシブル配線板。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂は液晶ポリマーであり、前記熱硬化性樹脂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とが混合した樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル配線板。
【請求項３】
前記第１の絶縁体層と前記第２の絶縁体層とが交互に積層し多層化していることを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブル配線板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１１９４４６（Ｐ２０１２−１１９４４６Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６６９８９（Ｐ２０１０−２６６９８９）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（０００１７７６９０）山一電機株式会社 (233)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（０００１７７６９０）山一電機株式会社 (233)
【Ｆターム（参考）】
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